JP2019207214A - 情報処理装置 - Google Patents
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Abstract
Description
以下、図面を参照して、本発明の第1の実施形態に係る情報処理装置を説明する。
次に、ランドマークについて説明する。ランドマークとは、車両1の周囲に存在して外界センサ群102により識別可能な特徴を有する物体であり、たとえば路面ペイントの一種である駐車枠線や、車両1の走行の妨げとなる障害物である建物の壁などである。なお、本実施の形態では、移動体である車両や人間はランドマークに含めない。車載処理装置120は、外界センサ群102から入力される検出情報に基づき、車両1の周囲に存在するランドマーク、すなわち外界センサ群102により識別可能な特徴を有する点を検出する。以下では、外界センサ群102から入力される検出情報に基づいて行われるランドマークの検出を「ランドマーク測位」と呼ぶ。
次に、記憶部124に格納される点群地図124Aの詳細について説明する。図2は、記憶部124に格納される点群地図124Aの一例を示す図である。図2では、点群地図124Aとして、2つの駐車場データが格納されている例を示している。
次に、RAM122に記憶されるアウトライアリスト122Cについて説明する。車載処理装置120は、後で詳しく説明するように、点群地図124Aと局所周辺情報122Bを用いて、駐車場座標系における車両1の位置推定を行う。アウトライアリスト122Cには、この車両1の位置推定において処理対象外とする局所周辺情報122Bの情報が格納される。なお、アウトライアリスト122Cは、車両1の位置推定を行っているときには、後述するように車載処理装置120により適宜更新される。
次に、RAM122に記憶される局所周辺情報122Bについて説明する。上記のように局所周辺情報122Bは、駐車場座標系における車両1の位置推定を行う際に利用される。局所周辺情報122Bには、車載処理装置120が後述する位置推定モードにおいて検出したランドマークを構成する各点の座標値が格納される。この座標値は、局所周辺情報122Bの記録を開始した際の車両1の位置および姿勢を基準に設定される固有の座標系に従って設定される。以下では、局所周辺情報122Bの各座標値を表す座標系を「局所座標系」と呼ぶ。たとえば、局所周辺情報122Bの記録開始時の車両1の位置が局所座標系の原点に、車両1の進行方向が局所座標系のY軸に、車両1の右方向が局所座標系のX軸にそれぞれ設定される。すなわち、局所周辺情報122Bでは、車両1が走行した走行経路上の地点であって前述の点群地図124Aとは異なる地点を基準位置(第2基準位置)として、この第2基準位置に対する各点の相対位置が示されている。
次に、車載処理装置120の動作概要を説明する。図3は、車載処理装置120がもつ動作モードとその遷移条件を説明する図である。車載処理装置120は、図3に示す5つの動作モード、すなわち通常走行モードと、地図記憶モードと、位置推定モードと、自動駐車モードと、ギブアップモードとを有する。そして、モード切り替え部121Iにより、状況に応じてこれらの動作モードを切り替える。
前述のように、車両1が登録駐車場を中心とする所定範囲内に入り、かつ点群地図124Aにおいて走行地点付近の駐車場データが記録されていない場合に、車載処理装置120は地図記憶モードで動作する。地図記憶モードで動作している間、車載処理装置120は、表示装置111の画面に地図記憶モードで動作している旨を表示すると共に、ランドマーク測位を行って点群データ122Aを収集する。
図4は、地図記憶モードにおいて車載処理装置120が実行する処理を表すフローチャートである。なお、以下に説明する各ステップの実行主体は、車載処理装置120の演算部121である。演算部121は、図4に示す処理を行う場合に、点群データ取得部121A、点群データ検証部121B、点群地図生成部121C、絶対位置取得部121D、移動量推定部121E、および表示制御部121Gとして機能する。
IB=2*Din/(D1+D2) ・・・式(1)
前述のように、ユーザが車両1を運転して登録駐車場の付近まで移動させ、かつ車両1の周辺の駐車場データが点群地図124Aにおいて記録済みであると判定されると、車載処理装置120は位置推定モードに移行する。
図5は、位置推定モードにおいて車載処理装置120が実行する処理を表すフローチャートである。なお、以下に説明する各ステップの実行主体は、車載処理装置120の演算部121である。演算部121は、図5に示す処理を行う場合に、点群データ取得部121A、絶対位置取得部121D、移動量推定部121E、位置推定部121F、および表示制御部121Gとして機能する。
図6は、図5のステップS605において車載処理装置120が実行する自己位置推定の処理を表すフローチャートである。
図7は、図6のステップS624において車載処理装置120が実行する局所周辺情報122Bの選定処理を表すフローチャートである。
図8は、図6のステップS625において車載処理装置120が実行するマッチング処理を表すフローチャートである。
IC=DIin/DIall ・・・式(2)
IW= DWin/DWall ・・・式(3)
図9は、図5のステップS611において車載処理装置120が実行する自動駐車モードの処理を表すフローチャートである。なお、以下に説明する各ステップの実行主体は、車載処理装置120の演算部121である。演算部121は、図9に示す処理を行う場合に、位置推定部121Fおよび車両制御部121Hとして機能する。
以下では、図10〜図14を参照して、地図記憶モード、位置推定モードおよび自動駐車モードにおける具体的な車載処理装置120の動作例を説明する。
図10(a)は、駐車場901の一例を示す平面図である。駐車場901は、建物902の周囲に設けられた複数の駐車領域により構成される。各駐車領域は、路面にペイントされた白線等の駐車枠線でそれぞれ囲われている。駐車場901の出入り口は、図示左下に1か所だけ存在する。このような駐車場901において、図10(a)にハッチングで示した駐車領域903に車両1を駐車させる際に、車載処理装置120が地図記憶モードで動作した場合の動作例を以下に説明する。なお、以下の動作例では、駐車場901内の駐車枠線を車載処理装置120がランドマークとして検出するものとする。また、以下の動作例の説明では、図10(a)に示すように車両1の位置を三角形で表しており、この三角形の鋭角が車両1の進行方向を示す。
次に、上記とは別の地図記憶モードの動作例として、図11(a)に示すデータが点群地図124Aの駐車場データとして記録されている状態で、車両1が駐車場901内を走行して新たに図11(b)に示す点群データ122Aが得られた場合を説明する。図11(a)に示す駐車場データは、たとえば図10(a)に示した駐車場901の入り口から右寄りを車両1が走行して駐車領域903まで到達した場合に得られたデータの例である。この場合、図10(a)に比べて右寄りを走行したので、図11(a)に点線で示した駐車枠線についてはデータが取得されず、点群地図124Aに駐車場データとして記録されていない。
次に、点群地図124Aを利用した実行フェーズ、すなわち位置推定モードおよび自動駐車モードにおけるマッチング処理の動作例を説明する。この動作例では、図10(a)に示した駐車場901の全体に相当する駐車場データが点群地図124Aにおいてあらかじめ格納されているものとする。
次に、上記とは別の実行フェーズにおけるマッチング処理の動作例を説明する。この動作例でも、図10(a)に示した駐車場901の全体に相当する駐車場データが点群地図124Aにおいてあらかじめ格納されているものとする。
100 … 自動駐車システム
102 … 外界センサ群
102A … カメラ
102B … ソナー
102C … レーダ
107 … カーナビゲーションシステム
108 … 車速センサ
109 … 舵角センサ
110 … 入力装置
110A … 応答ボタン
110B … 自動駐車ボタン
111 … 表示装置
114 … 通信装置
120 … 車載処理装置
121 … 演算部
121A … 点群データ取得部
121B … 点群データ検証部
121C … 点群地図生成部
121D … 絶対位置取得部
121E … 移動量推定部
121F … 位置推定部
121G … 表示制御部
121H … 車両制御部
121I … モード切り替え部
122 … RAM
122A … 点群データ
122B … 局所周辺情報
122C … アウトライアリスト
123 … ROM
124 … 記憶部
124A … 点群地図
125 … インタフェース
130 … 車両制御装置
IB … 点群一致率
IC … 瞬間一致度
IW … 全体一致度
Claims (11)
- 車両に搭載される情報処理装置であって、
前記車両の周囲に存在する物体を検出するセンサからの情報に基づき、前記物体をそれぞれ表す複数の点に関する点群データを取得する点群データ取得部と、
前記車両の移動量を推定する移動量推定部と、
前記車両の走行経路上の地点を第1基準位置として、該第1基準位置に対する前記複数の点の相対位置を、緯度及び経度を含む位置情報と対応付けて記録された点群地図として格納する記憶部と、
前記点群地図、前記点群データおよび前記移動量に基づき、前記車両の位置を推定する位置推定部と、
を備え、
前記位置推定部は、
前記点群データおよび前記移動量に基づき、前記第1基準位置の地点と異なる前記車両の走行経路上の地点を第2基準位置とする局所周辺情報を生成し、
前記点群地図および前記局所周辺情報に基づき、前記第1基準位置と前記第2基準位置の関係を表す関係式を算出し、
前記関係式を用いて前記車両の位置を推定する情報処理装置。 - 請求項1に記載の情報処理装置において、
前記点群データおよび前記移動量に基づき前記点群地図を生成する点群地図生成部と、
前記点群地図生成部が生成する前記点群地図の成立性に関して前記点群データを検証する点群データ検証部と、をさらに備え、
前記記憶部には、前記点群地図生成部により生成された前記点群地図が格納される情報処理装置。 - 請求項2に記載の情報処理装置において、
前記点群データ検証部による前記点群データの検証結果をユーザに提示する検証結果提示部をさらに備える情報処理装置。 - 請求項2に記載の情報処理装置において、
前記点群データ検証部は、前記点群データにおける前記複数の点の分布状態と、前記移動量推定部による前記移動量の推定誤差と、前記車両の制御に対する許容精度と、の少なくとも一つに基づき、前記点群地図の成立性に関する前記点群データの検証を行う情報処理装置。 - 請求項2に記載の情報処理装置において、
前記情報処理装置は、前記車両の車速を検出する車速センサと、前記車両の操舵角を検出する舵角センサと、に接続されており、
前記点群データ検証部は、前記車両の走行軌跡上の検証区間で取得した前記点群データを前記車両の位置推定に利用するか否かを、局所的成立性および自律航法性の少なくともいずれかで検証するものであって、
前記局所的成立性は、前記点群データが所定以上の密度であり、かつ、新たな分布パターンである場合に満たされると判断され、
前記自律航法性は、前記車両が自律航法で走行可能な距離に応じて判断され、
前記車両が自律航法で走行可能な距離は、前記車速センサ及び前記舵角センサの少なくともいずれかの誤差に基づく前記車両の位置推定誤差と、前記車両の制御に対する位置の許容精度と、に基づいて算出される情報処理装置。 - 請求項5に記載の情報処理装置において、
前記点群データ検証部は、前記自律航法による前記位置推定誤差が所定以内の場合、前記局所的成立性が成立しない前記検証区間の前記点群データを前記位置推定に利用する情報処理装置。 - 請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の情報処理装置において、
前記位置推定部による前記車両の位置推定結果に基づき、前記物体と前記車両の位置関係を示した画像を表示装置に表示させる表示制御部をさらに備える情報処理装置。 - 請求項7に記載の情報処理装置において、
前記記憶部には、前記点群地図の成立性に関する成立性情報が前記点群地図の部分ごとにさらに格納され、
前記表示制御部は、前記成立性情報に基づき前記点群地図の成立性に応じて前記画像の表示形態を変化させる情報処理装置。 - 請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の情報処理装置において、
前記位置推定部が推定した前記車両の位置に基づき前記車両を移動させる車両制御部をさらに備え、
前記記憶部には、前記点群地図の成立性に関する成立性情報が前記点群地図の部分ごとにさらに格納され、
前記車両制御部は、前記成立性情報に基づき前記車両の移動範囲を制限する情報処理装置。 - 請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の情報処理装置において、
前記位置推定部が推定した前記車両の位置に基づき、駐車場内の所定の駐車位置に前記車両を移動させる車両制御部をさらに備え、
前記点群地図における前記複数の点は、前記駐車場の構成物をそれぞれ表しており、
前記車両制御部は、前記駐車位置と前記車両の位置との差が所定値以内の場合に、前記駐車位置に前記車両を移動させる情報処理装置。 - 請求項10に記載の情報処理装置において、
前記車両制御部は、前記駐車場の緯度および経度と前記車両の位置との差が所定の第1距離未満であり、かつ、前記点群地図における前記駐車位置と前記位置推定部が推定した前記車両の位置との差が所定の第2距離未満である場合に、前記駐車位置に前記車両を移動させる情報処理装置。
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