JP2020056740A - 位置補正システム、車載機、位置補正方法、および位置補正プログラム - Google Patents
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Abstract
Description
前記自動運転車両に搭載された車載機と、
基準位置を含む位置コードであって、前記道路の区画線に埋め込まれた位置コードと
を備え、
前記車載機は、
前記自動運転車両が前記位置コードを通過する際に前記位置コードを取得するコード取得部と、
測位衛星からの測位信号を受信することが不可能な衛星不可視領域を前記自動運転車両が走行中には、前記位置コードに含まれる前記基準位置を用いて前記自動運転車両の位置を補正し、補正した前記自動運転車両の位置を車両位置として出力する位置標定部と、
前記車両位置と前記自動運転に用いられる高精度基盤地図とを用いて、前記自動運転を制御する制御部とを備えた。
***構成の説明***
図1は、本実施の形態に係る位置補正システム500を表す模式図である。また、図2は、本実施の形態に係る位置補正システム500を表す拡大模式図である。図1および図2を用いて、本実施の形態に係る位置補正システム500の概要を説明する。
位置補正システム500は、道路501を自動運転により走行する自動運転車両10の位置を補正する。道路501には区画線502が設けられている。道路501の区画線502とは、具体的には、車道中央線、車線境界線、および車道外側線である。自動運転車両10は、車載機100を搭載している。自動運転車両10は、測位衛星200からの測位信号410と、車載機100に搭載された高精度基盤地図とを用いて、自動運転を行う。
位置補正システム500は、上述の通り、自動運転車両10に搭載された車載機100と、区画線502に埋め込まれた位置コード300を備える。
車載機100は、コンピュータである。車載機100は、プロセッサ910を備えるとともに、メモリ921、入力インタフェース930、出力インタフェース940、および通信装置950といった他のハードウェアを備える。プロセッサ910は、信号線を介して他のハードウェアと接続され、これら他のハードウェアを制御する。
プロセッサ910は、演算処理を行うICである。プロセッサ910の具体例は、CPU、DSP、GPUである。ICは、Integrated Circuitの略語である。CPUは、Central Processing Unitの略語である。DSPは、Digital Signal Processorの略語である。GPUは、Graphics Processing Unitの略語である。
また、車載機は補助記憶装置を備えていてもよい。補助記憶装置は、データを保管する記憶装置である。補助記憶装置の具体例は、HDDである。また、補助記憶装置は、SD(登録商標)メモリカード、CF、NANDフラッシュ、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ブルーレイ(登録商標)ディスク、DVDといった可搬記憶媒体であってもよい。なお、HDDは、Hard Disk Driveの略語である。SD(登録商標)は、Secure Digitalの略語である。CFは、CompactFlash(登録商標)の略語である。DVDは、Digital Versatile Diskの略語である。
出力インタフェース940は、ディスプレイといった出力機器のケーブルが接続されるポートである。出力インタフェース940は、具体的には、USB端子またはHDMI(登録商標)(High Definition Multimedia Interface)端子である。ディスプレイは、具体的には、LCD(Liquid Crystal Display)である。
位置補正プログラムは、上記の各部の「部」を「処理」、「手順」あるいは「工程」に読み替えた各処理、各手順あるいは各工程を、コンピュータに実行させる。また、位置補正方法は、車載機100が位置補正プログラムを実行することにより行われる方法である。
位置補正プログラムは、コンピュータ読取可能な記録媒体に格納されて提供されてもよい。また、位置補正プログラムは、プログラムプロダクトとして提供されてもよい。
図4を用いて、本実施の形態に係る位置補正処理S100について説明する。
ステップS101において、位置標定部110は、自車両である自動運転車両10が衛星可視領域51にいるか衛星不可視領域52にいるかを判定する。具体的には、位置標定部110は、測位衛星200の捕捉状況がFix状態であるか非Fix状態であるかを判定する。Fix状態とは、GNSS測位による高精度解が算出された状態をいう。また、非Fix状態とは、補足衛星数の減少といった事象により、GNSS測位による高精度解が得られていない状態をいう。
測位衛星200の捕捉状況がFix状態であり、自動運転車両10が衛星可視領域51にいると判定されると、処理はステップS104に進む。測位衛星200の捕捉状況が非Fix状態であり、自動運転車両10が衛星不可視領域52にいると判定されると、処理はステップS102に進む。
このように、測位衛星200の捕捉状況がFix状態でなくなることをトリガとして、センサ11が位置コード300を見つけに行く機能を実現する。
具体例として、位置コード300には、基準位置Pxとして、高精度基盤地図141における座標情報が含まれているものとする。高精度基盤地図141における座標情報とは、具体的には、高精度基盤地図141におけるポイントを識別する識別子である。より具体的には、ダイナミックマップ上のリンクポイントである。つまり、位置コード300には、高精度基盤地図141において用いられているデータがそのまま含まれる。したがって、位置標定部110は、自動運転車両10が測位信号410を受信できなくでも、現在、自動運転車両10が高精度基盤地図410においてどこにいるのかを正確に判定することができる。通常、測位衛星200が不可視の状態になるとジャイロを用いた慣性航法装置が、自車両の位置を決定することになる。しかし、慣性航法装置が自車両の位置を決定する場合、時間と共に誤差が蓄積される性質がある。特に走行距離が長くなるほど誤差が大きくなる。位置標定部110は、自動運転車両10が高精度基盤地図410において現在どこにいるのかを正確に判定することができるので、高精度な位置補正を行うことができる。
図2に示すように、衛星可視領域51を自動運転走行している車両の方が、衛星不可視領域52を走行している自動運転車両10よりも位置精度が高い。よって、衛星不可視領域52を走行している自動運転車両10は、補正による位置精度の改善が必要である。
<変形例1>
本実施の形態では、基準位置Pxは、経度、緯度、および高さの情報、あるいは、高精度基盤地図における座標情報、すなわちポイントの識別子であった。その他、基準位置Pxは、トンネルの端部からの距離といった情報でもよい。基準位置Pxは、高精度基盤地図において、自車両がどこにいるのかを教えることができればどのような情報でもよい。
本実施の形態では、位置コードは衛星不可視領域に設けられていた。すなわち、位置コードはトンネルの内部あるいはジャンクション部といった閉鎖空間に設けられていた。しかし、閉鎖空間以外に位置コードを設けてもよい。具体的には、ダイナミックマップの位置参照基盤であるマーカーポイントに位置コードを設けてもよい。
本実施の形態では、位置標定部110とコード取得部120と制御部130の機能がソフトウェアで実現される。変形例として、位置標定部110とコード取得部120と制御部130の機能がハードウェアで実現されてもよい。
車載機100は、電子回路909、メモリ921、入力インタフェース930、出力インタフェース940、および通信装置950を備える。
電子回路909は、具体的には、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ロジックIC、GA、ASIC、または、FPGAである。GAは、Gate Arrayの略語である。ASICは、Application Specific Integrated Circuitの略語である。FPGAは、Field−Programmable Gate Arrayの略語である。
位置標定部110とコード取得部120と制御部130の機能は、1つの電子回路で実現されてもよいし、複数の電子回路に分散して実現されてもよい。
別の変形例として、位置標定部110とコード取得部120と制御部130の一部の機能が電子回路で実現され、残りの機能がソフトウェアで実現されてもよい。
本実施の形態では、道路を自動運転により走行する自動運転車両の位置を補正する態様について説明した。しかし、本実施の形態に係る位置補正システムは、自動運転車両だけでなく、運転者が運転する通常の車両についても適用することが可能である。
本実施の形態に係る位置補正システムでは、道路を走行する車両の位置を補正する。ここで、車両は自動運転車両ではなく、運転者が運転する車両でもよい。
車両には、車載機が搭載されている。また、基準位置を含む位置コードが、道路の区画線に埋め込まれている。
車載機は、車両が位置コードを通過する際に位置コードを取得するコード取得部を備える。また、車載機は、測位衛星からの測位信号を受信することが不可能な衛星不可視領域を車両が走行中には、位置コードに含まれる基準位置を用いて車両の位置を補正し、補正した車両の位置を車両位置として出力する位置標定部を備える。
このように本実施の形態に係る位置補正システムによれば、高い精度で車両位置を取得することができる。よって、車両が、カーナビゲーションシステム、および、各種の運転支援サービスといった車両位置を用いるサービスを利用する際に、より正確かつ安全に、これらのサービスを受けることができる。
本実施の形態に係る位置補正システム500では、位置コードに高精度基盤地図上の真の位置情報が埋め込まれているので、位置標定部は、測位信号を受信できなくでも、自動運転車両が高精度基盤地図において現在どこにいるのかを正確に知ることができる。よって、本実施の形態に係る位置補正システム500によれば、衛星不可視領域においても、高い精度で自動運転車両の位置を補正することができる。
また、実施の形態1のうち、複数の部分を組み合わせて実施しても構わない。あるいは、この実施の形態のうち、1つの部分を実施しても構わない。その他、この実施の形態を、全体としてあるいは部分的に、どのように組み合わせて実施しても構わない。
すなわち、実施の形態1では、実施の形態の一部分の自由な組み合わせ、あるいは実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
Claims (11)
- 道路を自動運転により走行する自動運転車両の位置を補正する位置補正システムにおいて、
前記自動運転車両に搭載された車載機と、
基準位置を含む位置コードであって、前記道路の区画線に埋め込まれた位置コードと
を備え、
前記車載機は、
前記自動運転車両が前記位置コードを通過する際に前記位置コードを取得するコード取得部と、
測位衛星からの測位信号を受信することが不可能な衛星不可視領域を前記自動運転車両が走行中には、前記位置コードに含まれる前記基準位置を用いて前記自動運転車両の位置を補正し、補正した前記自動運転車両の位置を車両位置として出力する位置標定部と、
前記車両位置と前記自動運転に用いられる高精度基盤地図とを用いて、前記自動運転を制御する制御部と
を備えた位置補正システム。 - 前記位置コードは、前記衛星不可視領域の前記道路の区画線に埋め込まれており、
前記位置標定部は、
前記測位信号を受信することが可能な衛星可視領域を前記自動運転車両が走行中には、前記測位信号を用いて前記自動運転車両の位置を標定し、標定した前記自動運転車両の位置を前記車両位置として出力する請求項1に記載の位置補正システム。 - 前記位置コードは、前記道路の区画線に表されたバーコードである請求項1または2に記載の位置補正システム。
- 前記位置コードは、経度、緯度、および高度を前記基準位置として含む請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の位置補正システム。
- 前記位置コードは、前記高精度基盤地図における座標情報を前記基準位置として含む請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の位置補正システム。
- 前記自動運転車両は、センサを備え、
前記コード取得部は、
前記センサにより前記位置コードを取得する請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の位置補正システム。 - 前記コード取得部は、
前記位置標定部により、前記測位衛星の捕捉状況が非Fix状態であると判定されると、前記センサにより前記位置コードを取得する請求項6に記載の位置補正システム。 - 道路を自動運転により走行する自動運転車両に搭載された車載機において、
基準位置を含む位置コードであって、前記道路の区画線に埋め込まれた位置コードを、前記自動運転車両が通過する際に、前記位置コードを取得するコード取得部と、
測位衛星からの測位信号を受信することが不可能な衛星不可視領域を前記自動運転車両が走行中には、前記位置コードに含まれる前記基準位置を用いて前記自動運転車両の位置を補正し、補正した前記自動運転車両の位置を車両位置として出力する位置標定部と、
前記車両位置と前記自動運転に用いられる高精度基盤地図とを用いて、前記自動運転を制御する制御部と
を備えた車載機。 - 道路を走行する車両の位置を補正する位置補正システムにおいて、
前記車両に搭載された車載機と、
基準位置を含む位置コードであって、前記道路の区画線に埋め込まれた位置コードと
を備え、
前記車載機は、
前記車両が前記位置コードを通過する際に前記位置コードを取得するコード取得部と、
測位衛星からの測位信号を受信することが不可能な衛星不可視領域を前記車両が走行中には、前記位置コードに含まれる前記基準位置を用いて前記車両の位置を補正し、補正した前記車両の位置を車両位置として出力する位置標定部と
を備えた位置補正システム。 - 道路を自動運転により走行する自動運転車両の位置を補正する位置補正システムの位置補正方法において、
基準位置を含む位置コードであって、前記道路の区画線に埋め込まれた位置コードを、前記自動運転車両が通過する際に、前記自動運転車両に搭載された車載機のコード取得部が、前記位置コードを取得し、
前記車載機の位置標定部が、測位衛星からの測位信号を受信することが不可能な衛星不可視領域を前記自動運転車両が走行中には、前記位置コードに含まれる前記基準位置を用いて前記自動運転車両の位置を補正し、補正した前記自動運転車両の位置を車両位置として出力し、
前記車載機の制御部が、前記車両位置と前記自動運転に用いられる高精度基盤地図とを用いて、前記自動運転を制御する位置補正方法。 - 道路を自動運転により走行する自動運転車両に搭載された車載機の位置補正プログラムにおいて、
基準位置を含む位置コードであって、前記道路の区画線に埋め込まれた位置コードを、前記自動運転車両が通過する際に、前記位置コードを取得するコード取得処理と、
測位衛星からの測位信号を受信することが不可能な衛星不可視領域を前記自動運転車両が走行中には、前記位置コードに含まれる前記基準位置を用いて前記自動運転車両の位置を補正し、補正した前記自動運転車両の位置を車両位置として出力する位置標定処理と、
前記車両位置と前記自動運転に用いられる高精度基盤地図とを用いて、前記自動運転を制御する制御処理と
をコンピュータである前記車載機に実行させる位置補正プログラム。
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JP2018188830A JP2020056740A (ja) | 2018-10-04 | 2018-10-04 | 位置補正システム、車載機、位置補正方法、および位置補正プログラム |
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---|---|---|---|---|
US11938775B2 (en) | 2020-10-30 | 2024-03-26 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Damping control system |
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WO2017187879A1 (ja) * | 2016-04-28 | 2017-11-02 | 愛知製鋼株式会社 | 磁気マーカ及び運転支援システム |
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2018
- 2018-10-04 JP JP2018188830A patent/JP2020056740A/ja active Pending
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