JP2021004734A - Route generation device and route generation method - Google Patents

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Abstract

To provide a route generation device and a route generation method that can generate an accurate route.SOLUTION: A route generation device of the present invention comprises: a self vehicle information acquisition unit 2 that acquires at least self vehicle information including a self vehicle position, which shows a position of the self vehicle, and a self vehicle azimuth, which shows a driving azimuth direction of the self vehicle; a map information acquisition unit 3 that acquires at least map information including a group of map points, which is a group of a plurality of points along a road on a map; an angle detection unit 4 that detects an angle between the self vehicle azimuth and the direction of each point in front of the self vehicle on the basis of the self vehicle information acquired by the self vehicle information acquisition unit 2 and the map information acquired by the map information acquisition unit 3; a coordinate generation unit 5 that generates n-th order coordinates (n is 2 or bigger) on the basis of the self vehicle information acquired by the self vehicle information acquisition unit 2, the map information acquired by the map information acquisition unit 3, and the angle detected by the angle detection unit 4; and a target route generation unit 6 that generates a target route of the self vehicle on the basis of the coordinates generated by the coordinate generation unit 5.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、車両が走行する経路を生成する経路生成装置および経路生成方法に関する。 The present invention relates to a route generation device and a route generation method for generating a route on which a vehicle travels.

従来、車両が走行する経路を生成する技術が開示されている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1では、カメラユニットが撮影した画像から認識される左右の白線の道路幅方向の中央位置を目標点とし、当該目標点を2次の近似曲線で同定して目標経路を生成している。このとき、候補点の座標は、自車の車幅方向すなわち左右方向をx軸、自車の車高方向をy軸、および自車の進行方向をz軸とする実空間としている。 Conventionally, a technique for generating a route on which a vehicle travels has been disclosed (see, for example, Patent Document 1). In Patent Document 1, the center position of the left and right white lines recognized from the image captured by the camera unit in the road width direction is set as the target point, and the target point is identified by a quadratic approximate curve to generate the target route. .. At this time, the coordinates of the candidate points are real spaces in which the vehicle width direction of the own vehicle, that is, the left-right direction is the x-axis, the vehicle height direction of the own vehicle is the y-axis, and the traveling direction of the own vehicle is the z-axis.

そして、特許文献1では、画像上で検出された白線候補点と、自車の移動量に基づいて推定した過去の白線データとを合わせ、これらのデータ点群に対して、例えば最小二乗法を適用して2次曲線で表現した白線候補点の軌跡を求めている。当該白線候補点の軌跡は、左右の白線に対応する左右の曲線として下記の式(1)のように求められる。左右の曲線のそれぞれから求められる中央位置の軌跡を目標経路とする。

Figure 2021004734
Then, in Patent Document 1, the white line candidate points detected on the image and the past white line data estimated based on the movement amount of the own vehicle are combined, and for these data point groups, for example, the least squares method is applied. The trajectory of the white line candidate point represented by the quadratic curve is obtained by applying it. The locus of the white line candidate point is obtained as the left and right curves corresponding to the left and right white lines by the following equation (1). The locus at the center position obtained from each of the left and right curves is used as the target path.
Figure 2021004734

式(1)において、係数A,B,Cは、経路を構成する成分を表している。係数Aは経路の曲率成分を表し、係数Bは自車の進行方向と経路とがなす角度成分を表し、係数Cは自車に対する目標経路の横方向(x軸方向)の位置成分を表している。 In the formula (1), the coefficients A, B, and C represent the components constituting the path. The coefficient A represents the curvature component of the route, the coefficient B represents the angular component formed by the traveling direction of the vehicle and the route, and the coefficient C represents the position component of the target route with respect to the vehicle in the lateral direction (x-axis direction). There is.

特開2018−154304号公報JP-A-2018-154304

従来では、目標とする点群を曲線近似することによって目標経路を生成しているが、例えば道路が直線から急にカーブに変化するときに近似の精度が悪くなるという問題があった。このように、従来では、自車前方の点群を曲線近似する場合において近似の精度が悪くなることがあり、結果的に正確な経路を生成することができないという問題があった。 Conventionally, a target route is generated by approximating a target point cloud with a curve, but there is a problem that the accuracy of the approximation deteriorates when the road suddenly changes from a straight line to a curve, for example. As described above, conventionally, there is a problem that the accuracy of the approximation may be deteriorated when the point cloud in front of the own vehicle is approximated by a curve, and as a result, an accurate route cannot be generated.

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、正確な経路を生成することが可能な経路生成装置および経路生成方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a route generation device and a route generation method capable of generating an accurate route.

上記の課題を解決するために、本発明による経路生成装置は、少なくとも自車の位置を示す自車位置、および自車が走行する方位を示す自車方位を含む自車情報を取得する自車情報取得部と、少なくとも道路に沿った地図上における複数の地点の集合である地図点群を含む地図情報を取得する地図情報取得部と、自車情報取得部が取得した自車情報と、地図情報取得部が取得した地図情報とに基づいて、自車の前方における各地点の方向と自車方位とがなす角度を検出する角度検出部と、自車情報取得部が取得した自車情報と、地図情報取得部が取得した地図情報と、角度検出部が検出した角度とに基づいて、n次(nは2以上)の座標を生成する座標生成部と、座標生成部が生成した座標に基づいて、自車の目標経路を生成する目標経路生成部とを備える。 In order to solve the above problems, the route generator according to the present invention acquires own vehicle information including at least the own vehicle position indicating the position of the own vehicle and the own vehicle direction indicating the direction in which the own vehicle travels. An information acquisition unit, a map information acquisition unit that acquires map information including a map point group that is a set of at least a plurality of points on a map along a road, a vehicle information acquired by the vehicle information acquisition unit, and a map. Based on the map information acquired by the information acquisition unit, the angle detection unit that detects the angle between the direction of each point in front of the vehicle and the direction of the vehicle, and the vehicle information acquired by the vehicle information acquisition unit. , The coordinate generation unit that generates nth-order (n is 2 or more) coordinates based on the map information acquired by the map information acquisition unit and the angle detected by the angle detection unit, and the coordinates generated by the coordinate generation unit. Based on this, it is provided with a target route generation unit that generates a target route of the own vehicle.

本発明によると、経路生成装置は、自車情報取得部が取得した自車情報と、地図情報取得部が取得した地図情報とに基づいて、自車の前方における各地点の方向と自車方位とがなす角度を検出する角度検出部と、自車情報取得部が取得した自車情報と、地図情報取得部が取得した地図情報と、角度検出部が検出した角度とに基づいて、n次(nは2以上)の座標を生成する座標生成部と、座標生成部が生成した座標に基づいて、自車の目標経路を生成する目標経路生成部とを備えるため、正確な経路を生成することが可能となる。 According to the present invention, the route generation device is based on the vehicle information acquired by the vehicle information acquisition unit and the map information acquired by the map information acquisition unit, and the direction and orientation of each point in front of the vehicle. Based on the angle detection unit that detects the angle between the vehicle, the vehicle information acquired by the vehicle information acquisition unit, the map information acquired by the map information acquisition unit, and the angle detected by the angle detection unit, the nth order is obtained. Since it includes a coordinate generation unit that generates coordinates (n is 2 or more) and a target route generation unit that generates a target route of the own vehicle based on the coordinates generated by the coordinate generation unit, an accurate route is generated. It becomes possible.

本発明の実施の形態1による経路生成装置の構成の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of the structure of the route generation apparatus by Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1による経路生成装置の動作の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the operation of the route generation apparatus by Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1による経路生成装置の動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating operation | movement of the path generation apparatus by Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1による経路生成装置の動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating operation | movement of the path generation apparatus by Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態2による経路生成装置の構成の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of the structure of the route generation apparatus by Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態2による経路生成装置の動作の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the operation of the route generation apparatus by Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態2による経路生成装置の動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating operation | movement of the path generation apparatus by Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態2による経路生成装置の動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating operation | movement of the path generation apparatus by Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態2による経路生成装置の動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating operation | movement of the path generation apparatus by Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態2による経路生成装置の動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating operation | movement of the path generation apparatus by Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態2による経路生成装置の動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating operation | movement of the path generation apparatus by Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態3による経路生成装置の構成の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of the structure of the route generation apparatus by Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態3による経路生成装置の動作の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the operation of the route generation apparatus by Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態3による経路生成装置の動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating operation | movement of the path generation apparatus by Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態3による経路生成装置の動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating operation | movement of the path generation apparatus by Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態3による経路生成装置の動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating operation | movement of the path generation apparatus by Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態4による経路生成装置の構成の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of the structure of the route generation apparatus according to Embodiment 4 of this invention. 本発明の実施の形態4による経路生成装置の動作の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the operation of the route generation apparatus by Embodiment 4 of this invention. 本発明の実施の形態4による経路生成装置の動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the operation of the route generation apparatus according to Embodiment 4 of this invention. 本発明の実施の形態4による経路生成装置の動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the operation of the route generation apparatus according to Embodiment 4 of this invention. 本発明の実施の形態4による経路生成装置の動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the operation of the route generation apparatus according to Embodiment 4 of this invention. 本発明の実施の形態4による経路生成装置の動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the operation of the route generation apparatus according to Embodiment 4 of this invention. 本発明の実施の形態4による経路生成装置の動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the operation of the route generation apparatus according to Embodiment 4 of this invention. 本発明の実施の形態4による経路生成装置の動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the operation of the route generation apparatus according to Embodiment 4 of this invention. 本発明の実施の形態4による経路生成装置の動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the operation of the route generation apparatus according to Embodiment 4 of this invention. 本発明の実施の形態4による経路生成装置の動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the operation of the route generation apparatus according to Embodiment 4 of this invention. 本発明の実施の形態4の変形例による経路生成装置の構成の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of the structure of the path generation apparatus by the modification of Embodiment 4 of this invention. 本発明の実施の形態4の変形例による経路生成装置の動作の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the operation of the path generation apparatus by the modification of Embodiment 4 of this invention. 本発明の実施の形態5による経路生成装置の構成の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of the structure of the route generation apparatus by Embodiment 5 of this invention. 本発明の実施の形態5による経路生成装置の動作の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the operation of the route generation apparatus by Embodiment 5 of this invention. 本発明の実施の形態による経路生成装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of the hardware composition of the route generation apparatus by embodiment of this invention. 本発明の実施の形態による経路生成装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of the hardware composition of the route generation apparatus by embodiment of this invention. 関連技術による経路の生成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the generation of a route by a related technique. 関連技術による経路の生成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the generation of a route by a related technique. 関連技術による経路の生成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the generation of a route by a related technique.

本発明の実施の形態について、図面に基づいて以下に説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

<関連技術>
以下、本明細書で開示する技術に関連する関連技術について説明する。
<Related technology>
Hereinafter, related technologies related to the technologies disclosed in the present specification will be described.

図33に示すように、関連技術では、例えば自車7が道路を走行しているとき、目標点群を曲線近似することによって目標経路を生成している。目標点群は、車線の中央に位置する目標点の集合である。 As shown in FIG. 33, in the related technology, for example, when the own vehicle 7 is traveling on the road, the target route is generated by approximating the target point cloud by a curve. The target point group is a set of target points located in the center of the lane.

図34に示すように、関連技術では、自車7が走行する車線の中央に位置する目標点群を、自車7の位置を原点とし、かつ自車7の進行方向がx軸と一致するように回転演算して目標点群を曲線近似している。 As shown in FIG. 34, in the related technology, the target point cloud located in the center of the lane in which the own vehicle 7 travels has the position of the own vehicle 7 as the origin, and the traveling direction of the own vehicle 7 coincides with the x-axis. The target point cloud is curve-applied by the rotation calculation as described above.

しかし、目標点群を近似する際に一般的な最小二乗近似を用いると、図34に示すような直線から急にカーブとなるような道路形状の場合、例えば、図35に示すようにx軸の変化量に対してy軸の変化量が大きい場合は、近似の精度が悪くなるという問題があった。このように近似の精度が悪くなると、結果的に正確な経路を生成することができないという問題があった。 However, if a general least squares approximation is used when approximating the target point cloud, in the case of a road shape that suddenly curves from a straight line as shown in FIG. 34, for example, the x-axis as shown in FIG. 35. When the amount of change in the y-axis is large with respect to the amount of change in, there is a problem that the accuracy of approximation deteriorates. If the accuracy of the approximation deteriorates in this way, there is a problem that an accurate route cannot be generated as a result.

本発明の実施の形態は、このような関連技術の問題を解決するためになされたものであり、以下に詳細に説明する。 Embodiments of the present invention have been made to solve such problems of related technology, and will be described in detail below.

<実施の形態1>
<1−1.構成>
図1は、本実施の形態1による経路生成装置1の構成の一例を示すブロック図である。
<Embodiment 1>
<1-1. Configuration>
FIG. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of the route generation device 1 according to the first embodiment.

図1に示すように、経路生成装置1は、自車情報取得部2と、地図情報取得部3と、角度検出部4と、座標生成部5と、目標経路生成部6とを備えている。 As shown in FIG. 1, the route generation device 1 includes a vehicle information acquisition unit 2, a map information acquisition unit 3, an angle detection unit 4, a coordinate generation unit 5, and a target route generation unit 6. ..

自車情報取得部2は、人工衛星から受信した測位情報などを利用して、少なくとも自車の位置を示す自車位置、および自車が走行する方位を示す自車方位を含む自車情報を取得する。自車位置は、緯度および経度を含む。具体的に、自車情報取得部2は、例えば、GPS(Global Positioning System)またはGLONASS(Global Navigation Satellite System)などから送信された測位信号、衛星信号、またはインターネット経由でこれらの信号を補正した情報を衛星信号受信器が受信することによって自車位置を取得することができる。また、これらの信号に限らず、ヨーレートセンサおよび車速センサのそれぞれの検出結果を組み合わせて自車位置および自車方位を算出する、いわゆるデッドレコニングを採用した構成としてもよい。自車方位は、自車の進行方向に相当する。なお、自車情報は、自車の速度を含んでもよい。 The own vehicle information acquisition unit 2 uses the positioning information received from the artificial satellite to obtain at least the own vehicle position indicating the position of the own vehicle and the own vehicle information including the own vehicle direction indicating the direction in which the own vehicle travels. get. The vehicle position includes latitude and longitude. Specifically, the own vehicle information acquisition unit 2 corrects the positioning signal, satellite signal, or information obtained by correcting these signals via, for example, GPS (Global Positioning System) or GLONASS (Global Navigation Satellite System). The position of the own vehicle can be acquired by receiving the satellite signal receiver. Further, the configuration is not limited to these signals, and may be a configuration adopting so-called dead reckoning in which the own vehicle position and the own vehicle direction are calculated by combining the detection results of the yaw rate sensor and the vehicle speed sensor. The direction of the own vehicle corresponds to the direction of travel of the own vehicle. In addition, the own vehicle information may include the speed of the own vehicle.

地図情報取得部3は、少なくとも道路に沿った地図上における複数の地点の集合である地図点群を含む地図情報を取得する。地図情報は、各地点の緯度、経度、および高度を含む。複数の地点のことを点群という。点群は、例えば、車線の中央に位置する離散的な点の集合であり、各点は位置座標値を有する。地図情報取得部3は、例えば、自車が走行する出発地から目的地までの道路の点群情報を含む地図情報を取得する。ここでは、点群情報は、緯度、経度、および高度で表されるが、例えば、ガウス=クリューゲル法などの座標変換法を用いて緯度、経度、および高度を平面上に変換し、ある位置を原点として東西方向と南北方向とに分けたメートル座標系で表されるようにしてもよい。 The map information acquisition unit 3 acquires map information including at least a map point cloud which is a set of a plurality of points on a map along a road. Map information includes the latitude, longitude, and altitude of each point. Multiple points are called point clouds. A point cloud is, for example, a set of discrete points located in the center of a lane, and each point has a position coordinate value. The map information acquisition unit 3 acquires map information including point cloud information of the road from the departure point to the destination on which the own vehicle travels, for example. Here, the point group information is represented by latitude, longitude, and altitude. For example, a coordinate conversion method such as the Gauss-Kruger method is used to convert latitude, longitude, and altitude on a plane to obtain a position. The origin may be represented by a metric coordinate system divided into an east-west direction and a north-south direction.

地図情報取得部3が取得した地図点群を、自車情報取得部2が取得した自車位置および自車方位に紐づけすることによって、自車周辺の地図点群を得ることができる。このような自車周辺の地図点群のことを自車近傍点群という。 By associating the map point cloud acquired by the map information acquisition unit 3 with the vehicle position and the vehicle orientation acquired by the vehicle information acquisition unit 2, the map point cloud around the vehicle can be obtained. Such a group of map points around the own vehicle is called a group of points near the own vehicle.

角度検出部4は、自車情報取得部2が取得した自車情報と、地図情報取得部3が取得した地図情報とに基づいて、自車の前方における各地点の方向と自車方向とがなす角度を検出する。具体的には、角度検出部4は、自車近傍点群を用いて、自車位置の前方に位置する自車近傍点群の角度を検出する。 The angle detection unit 4 determines the direction of each point in front of the vehicle and the direction of the vehicle based on the vehicle information acquired by the vehicle information acquisition unit 2 and the map information acquired by the map information acquisition unit 3. Detect the angle of formation. Specifically, the angle detection unit 4 detects the angle of the own vehicle neighborhood point cloud located in front of the own vehicle position by using the own vehicle neighborhood point cloud.

座標生成部5は、自車情報取得部2が取得した自車情報と、地図情報取得部3が取得した地図情報と、角度検出部4が検出した角度とに基づいて、n次(nは2以上)の座標を生成する。具体的には、座標生成部5は、角度検出部4が検出した角度に応じて、自車近傍点群のn次の座標を生成する。このように生成されたn次の座標に従って配置した自車近傍点群のことを近似参照点群という。 The coordinate generation unit 5 is nth-order (n is n) based on the vehicle information acquired by the vehicle information acquisition unit 2, the map information acquired by the map information acquisition unit 3, and the angle detected by the angle detection unit 4. 2 or more) coordinates are generated. Specifically, the coordinate generation unit 5 generates the nth-order coordinates of the own vehicle neighborhood point cloud according to the angle detected by the angle detection unit 4. The group of points near the own vehicle arranged according to the n-th order coordinates generated in this way is called an approximate reference point cloud.

目標経路生成部6は、座標生成部5が生成した座標に基づいて、自車の目標経路を生成する。具体的には、目標経路生成部6は、座標生成部5が生成した座標に従って配置した近似参照点群を、多項式近似などによって近似参照点群に相応する曲線または直線などからなる目標経路を生成する。 The target route generation unit 6 generates a target route of the own vehicle based on the coordinates generated by the coordinate generation unit 5. Specifically, the target route generation unit 6 generates a target route consisting of a curve or a straight line corresponding to the approximate reference point group by polynomial approximation or the like by using the approximate reference point cloud arranged according to the coordinates generated by the coordinate generation unit 5. To do.

<1−2.動作>
図2は、経路生成装置1の動作の一例を示すフローチャートである。
<1-2. Operation>
FIG. 2 is a flowchart showing an example of the operation of the route generation device 1.

ステップS101において、自車情報取得部2は、人工衛星から測位信号などを受信することによって、自車情報を取得する。ステップS102において、地図情報取得部3は、地図情報を取得する。 In step S101, the own vehicle information acquisition unit 2 acquires the own vehicle information by receiving a positioning signal or the like from the artificial satellite. In step S102, the map information acquisition unit 3 acquires the map information.

ステップS103において、角度検出部4は、地図情報取得部3が取得した地図点群を、自車情報取得部2が取得した自車位置および自車方位に紐づけすることによって、自車近傍点群を生成する。また、角度検出部4は、自車が走行する車線に関する情報を含む道路情報を取得してもよい。道路情報は、例えば、車線の中央に位置する点群、車線数、および道路の曲率などを含む。 In step S103, the angle detection unit 4 links the map point cloud acquired by the map information acquisition unit 3 to the vehicle position and the vehicle orientation acquired by the vehicle information acquisition unit 2, and thereby points near the vehicle. Generate a group. Further, the angle detection unit 4 may acquire road information including information on the lane in which the own vehicle travels. Road information includes, for example, a point cloud located in the center of the lane, the number of lanes, the curvature of the road, and the like.

また、角度検出部4は、地図情報に含まれる高度も、自車位置および自車方位に紐づけてもよい。高度を自車位置および自車方位に紐づけることによって、例えば、自車周辺が下道と高速道路とが混在している場合、自車が現在走行している道路の高さを判別し、判別した道路における自車近傍点群を生成することができる。 Further, the angle detection unit 4 may also associate the altitude included in the map information with the own vehicle position and the own vehicle direction. By associating the altitude with the position of the vehicle and the direction of the vehicle, for example, when the area around the vehicle is a mixture of lower roads and highways, the height of the road on which the vehicle is currently traveling can be determined. It is possible to generate a group of points in the vicinity of the own vehicle on the determined road.

ステップS104において、角度検出部4は、ステップS103で生成した自車近傍点群のうち、自車位置よりも前方に存在する自車近傍点群の方向と自車方向とがなす角度を検出する。自車前方における自車近傍点群の方向と自車方向とがなす角度は、例えば図3に示すように、自車7の進行方向であるx軸方向において、自車位置よりも前方に存在する任意のx軸上の地点xを通る垂線と自車近傍点群との交点で、自車近傍点群とx軸との角度θを算出することによって得られる。なお、図3における自車近傍点は、自車近傍点群を構成する点である。 In step S104, the angle detection unit 4 detects the angle formed by the direction of the own vehicle neighborhood point group existing in front of the own vehicle position and the own vehicle direction among the own vehicle neighborhood point group generated in step S103. .. As shown in FIG. 3, for example, the angle formed by the direction of the points near the vehicle in front of the vehicle and the direction of the vehicle exists ahead of the position of the vehicle in the x-axis direction, which is the traveling direction of the vehicle 7. at the intersection of the perpendicular and the vehicle near point group through the point x 1 on any of the x-axis which is obtained by calculating the angle θ between the vehicle near point group and the x-axis. The points in the vicinity of the own vehicle in FIG. 3 are points that form a group of points in the vicinity of the own vehicle.

ステップS105において、座標生成部5は、角度検出部4が検出した角度に応じて、近似参照点群のn次の座標を生成する。具体的には、座標生成部5は、例えば図3において角度検出部4が算出した角度θを用いて、自車近傍点群(x、y)を原点を中心として角度θだけ回転させる。回転後の座標(X、Y)は、下記の式(2)を用いて算出することができる。回転後の座標を図4に示す。

Figure 2021004734
In step S105, the coordinate generation unit 5 generates the nth-order coordinates of the approximate reference point cloud according to the angle detected by the angle detection unit 4. Specifically, the coordinate generation unit 5 rotates the own vehicle neighborhood point cloud (x, y) by an angle θ about the origin, for example, using the angle θ calculated by the angle detection unit 4 in FIG. The coordinates (X, Y) after rotation can be calculated using the following equation (2). The coordinates after rotation are shown in FIG.
Figure 2021004734

ステップS106において、目標経路生成部6は、座標生成部5が生成した座標に従って配置した近似参照点群を、多項式近似などによって近似参照点群に相応する曲線または直線などからなる目標経路を生成する。具体的には、目標経路生成部6は、座標生成部5が生成した座標に従って配置した近似参照点群に最小二乗法などの多項式近似を適用することによって、目標経路となる近似曲線を生成する。 In step S106, the target path generation unit 6 generates a target path composed of a curve or a straight line corresponding to the approximate reference point group by polynomial approximation or the like by using the approximate reference point group arranged according to the coordinates generated by the coordinate generation unit 5. .. Specifically, the target path generation unit 6 generates an approximate curve as a target path by applying a polynomial approximation such as the least squares method to the approximate reference point cloud arranged according to the coordinates generated by the coordinate generation unit 5. ..

ここで、最小二乗法について説明する。最小二乗法とは、近似参照点群の座標を(X)とすると、下記の式(3)におけるJが最小となるような関数f(X)を求める方法である。

Figure 2021004734
Here, the least squares method will be described. The least squares method is a method of finding a function f (X i ) such that J in the following equation (3) is minimized, where the coordinates of the approximate reference point cloud are (X i Y i ).
Figure 2021004734

なお、目標経路生成部6が用いるカーブフィッティングの手法、すなわち近似参照点群から目標経路を生成する方法は、3次多項式または5次多項式を求める最小二乗近似に限らず、例えば、最小二乗法で重み係数を付加した近似方法、または非一様有理Bスプライン(NURBS:Non-Uniform Rational B-Spline)などでもよい。目標経路生成部6は、これらの方法を用いて目標経路を生成してもよい。 The curve fitting method used by the target path generation unit 6, that is, the method of generating the target path from the approximate reference point group is not limited to the least squares approximation for obtaining a cubic polynomial or a fifth order polynomial, and is, for example, the least squares method. An approximation method with a weighting coefficient added, or a non-uniform rational B-spline (NURBS) may be used. The target route generation unit 6 may generate a target route by using these methods.

上記では、地図点群を自車位置および自車方位に紐づけすることによって自車近傍点群を生成する場合について説明したが、これに限るものではない。例えば、道路の白線を検出する各種センサによって検出された白線の候補点の集合を自車近傍点群としてもよい。また、カメラを用いて認識された白線のみを用いて左右の白線の中央地点の点群を生成し、当該点群を最小二乗法などを適用して目標経路を生成してもよい。 In the above, the case where the point cloud near the vehicle is generated by associating the map point cloud with the position of the vehicle and the direction of the vehicle has been described, but the present invention is not limited to this. For example, a set of candidate points for white lines detected by various sensors that detect white lines on the road may be used as a point cloud near the own vehicle. Further, a point cloud at the center point of the left and right white lines may be generated using only the white lines recognized by the camera, and the target path may be generated by applying the least squares method or the like to the point cloud.

<1−3.効果>
本実施の形態1によれば、角度検出部4は、自車近傍点群を用いて、自車位置の前方に位置する自車近傍点群の角度を検出する。座標生成部5は、角度検出部4が検出した角度に応じて、近似参照点群のn次の座標を生成する。目標経路生成部6は、座標生成部5が生成した座標に従って配置した近似参照点群に最小二乗法などの多項式近似を適用することによって、目標経路となる近似曲線を生成する。これにより、自車前方における近似の精度を向上させることができ、結果的に正確な経路を生成することが可能となる。
<1-3. Effect>
According to the first embodiment, the angle detection unit 4 detects the angle of the own vehicle neighborhood point cloud located in front of the own vehicle position by using the own vehicle neighborhood point cloud. The coordinate generation unit 5 generates the nth-order coordinates of the approximate reference point cloud according to the angle detected by the angle detection unit 4. The target route generation unit 6 generates an approximate curve as a target route by applying a polynomial approximation such as the least squares method to the approximate reference point cloud arranged according to the coordinates generated by the coordinate generation unit 5. As a result, the accuracy of the approximation in front of the own vehicle can be improved, and as a result, an accurate route can be generated.

<実施の形態2>
<2−1.構成>
図5は、本実施の形態2による経路生成装置8の構成の一例を示すブロック図である。本実施の形態2による経路生成装置8は、角度検出部4に特徴を有している。その他の構成は、実施の形態1で説明した図1に示す経路生成装置1と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。
<Embodiment 2>
<2-1. Configuration>
FIG. 5 is a block diagram showing an example of the configuration of the route generation device 8 according to the second embodiment. The route generation device 8 according to the second embodiment is characterized by the angle detection unit 4. Since other configurations are the same as those of the route generation device 1 shown in FIG. 1 described in the first embodiment, detailed description thereof will be omitted here.

図5に示すように、角度検出部4は、自車座標生成部9と、時間出力部10と、前方注視距離算出部11と、前方注視位置算出部12と、中央位置算出部13と、座標軸移動部14と、角度算出部15とを備えている。 As shown in FIG. 5, the angle detection unit 4 includes the own vehicle coordinate generation unit 9, the time output unit 10, the front gaze distance calculation unit 11, the front gaze position calculation unit 12, and the center position calculation unit 13. It includes a coordinate axis moving unit 14 and an angle calculating unit 15.

自車座標生成部9は、自車情報取得部2が取得した自車情報と、地図情報取得部3が取得した地図情報とに基づいて、自車の座標である自車座標を生成する。具体的には、自車座標生成部9は、自車情報取得部2が取得した自車位置および自車方位と、地図情報取得部3が取得した地図点群とを用いて、自車位置および自車方位に基づく自車座標を生成する。 The own vehicle coordinate generation unit 9 generates the own vehicle coordinates, which are the coordinates of the own vehicle, based on the own vehicle information acquired by the own vehicle information acquisition unit 2 and the map information acquired by the map information acquisition unit 3. Specifically, the own vehicle coordinate generation unit 9 uses the own vehicle position and the own vehicle direction acquired by the own vehicle information acquisition unit 2 and the map point group acquired by the map information acquisition unit 3 to obtain the own vehicle position. And generate own vehicle coordinates based on the own vehicle orientation.

時間出力部10は、予め定められた時間である予見時間を、前方注視距離算出部11に出力する。 The time output unit 10 outputs the prediction time, which is a predetermined time, to the forward gaze distance calculation unit 11.

前方注視距離算出部11は、自車情報取得部2が取得した自車情報に含まれる自車の速度に対して、時間出力部10から取得した予見時間を乗じることによって、予見時間で自車が到達する距離である前方注視距離を算出する。 The forward gaze distance calculation unit 11 multiplies the speed of the own vehicle included in the own vehicle information acquired by the own vehicle information acquisition unit 2 by the foreseeable time acquired from the time output unit 10 to obtain the own vehicle in the foreseeable time. Calculate the forward gaze distance, which is the distance reached by.

前方注視位置算出部12は、自車座標生成部9が生成した自車座標と、前方注視距離算出部11が算出した前方注視距離とに基づいて、自車位置から自車の前方に前方注視距離だけ離れた地点の座標値である前方注視位置を算出する。 The front gaze position calculation unit 12 gazes forward from the vehicle position to the front of the vehicle based on the vehicle coordinates generated by the vehicle coordinate generation unit 9 and the front gaze distance calculated by the front gaze distance calculation unit 11. The forward gaze position, which is the coordinate value of a point separated by a distance, is calculated.

中央位置算出部13は、自車座標生成部9が生成した自車座標において、自車情報取得部2が取得した自車位置と、前方注視位置算出部12が算出した前方注視位置との間の中央位置を算出する。 The center position calculation unit 13 is between the vehicle position acquired by the vehicle information acquisition unit 2 and the front gaze position calculated by the front gaze position calculation unit 12 in the vehicle coordinates generated by the vehicle coordinate generation unit 9. Calculate the center position of.

座標軸移動部14は、自車座標生成部9が生成した自車座標において、中央位置算出部13が算出した中央位置が原点となるように座標軸を平行移動させる。 The coordinate axis moving unit 14 translates the coordinate axes so that the center position calculated by the center position calculation unit 13 is the origin in the own vehicle coordinates generated by the own vehicle coordinate generation unit 9.

角度算出部15は、自車座標生成部9が生成した自車座標における自車位置と、中央位置算出部13が算出した中央位置とに基づいて、自車の前方における各地点の方向と自車方向とがなす角度を算出する。具体的には、角度算出部15は、座標軸移動部14が移動させた後の座標軸において、y軸上の自車近傍点群と自車方位とがなす角度を算出する。角度算出部15は、算出した角度を座標生成部5に出力する。 The angle calculation unit 15 determines the direction and self of each point in front of the vehicle based on the vehicle position in the vehicle coordinates generated by the vehicle coordinate generation unit 9 and the center position calculated by the center position calculation unit 13. Calculate the angle between the vehicle direction and the vehicle direction. Specifically, the angle calculation unit 15 calculates the angle formed by the vehicle proximity point cloud on the y-axis and the vehicle orientation on the coordinate axis after the coordinate axis movement unit 14 has moved. The angle calculation unit 15 outputs the calculated angle to the coordinate generation unit 5.

<2−2.動作>
図6は、経路生成装置8の動作の一例を示すフローチャートである。なお、図6のステップS209は、図2のステップS106と同様であるため、ここでは説明を省略する。
<2-2. Operation>
FIG. 6 is a flowchart showing an example of the operation of the route generation device 8. Since step S209 in FIG. 6 is the same as step S106 in FIG. 2, description thereof will be omitted here.

ステップS201において、自車情報取得部2は、自車情報を取得する。また、地図情報取得部3は、地図情報を取得する。 In step S201, the own vehicle information acquisition unit 2 acquires the own vehicle information. In addition, the map information acquisition unit 3 acquires map information.

ステップS202において、自車座標生成部9は、自車情報取得部2が取得した自車情報と、地図情報取得部3が取得した地図情報とを用いて、自車位置および自車方位に基づく自車座標を生成する。 In step S202, the own vehicle coordinate generation unit 9 is based on the own vehicle position and the own vehicle direction by using the own vehicle information acquired by the own vehicle information acquisition unit 2 and the map information acquired by the map information acquisition unit 3. Generate own vehicle coordinates.

具体的には、自車座標生成部9は、地図情報取得部3が取得した地図点群を、自車情報取得部2が取得した自車位置および自車方位に紐づけることによって、自車位置を原点とし、自車の進行方向をx軸とし、x軸に直行する軸をy軸とする自車座標を生成する。図7は、自車座標生成部9が生成した自車座標の一例を示している。図7において、地図情報取得部3が取得した地図点群における各点の元の位置座標を(x’,y’)とし、自車方位の角度をθ[rad]とし、自車位置を(x,y)とすると、自車座標に従って配置された自車近傍点群における各自車近傍点の座標(x,y)は、下記の式(4)によって導出される。

Figure 2021004734
Specifically, the own vehicle coordinate generation unit 9 links the map point group acquired by the map information acquisition unit 3 to the own vehicle position and the own vehicle orientation acquired by the own vehicle information acquisition unit 2, and thereby the own vehicle. The coordinates of the own vehicle are generated with the position as the origin, the traveling direction of the own vehicle as the x-axis, and the axis orthogonal to the x-axis as the y-axis. FIG. 7 shows an example of the own vehicle coordinates generated by the own vehicle coordinate generation unit 9. 7, the original coordinates of each point in the map point group map information acquiring section 3 acquires the (x 'i, y' i ), the angle of the vehicle direction and θ D [rad], the vehicle Assuming that the position is (x 0 , y 0 ), the coordinates (x i , y i ) of each own vehicle neighborhood point in the own vehicle neighborhood point cloud arranged according to the own vehicle coordinates are derived by the following equation (4). ..
Figure 2021004734

ステップS203において、前方注視距離算出部11は、自車情報取得部2が取得した自車情報に含まれる自車の速度に対して、時間出力部10から取得した予見時間を乗じることによって前方注視距離を算出する。具体的には、自車の速度をvとし、予見時間をTdとすると、前方注視距離Lは下記の式(5)によって導出される。

Figure 2021004734
In step S203, the forward gaze distance calculation unit 11 gazes forward by multiplying the speed of the own vehicle included in the own vehicle information acquired by the own vehicle information acquisition unit 2 by the prediction time acquired from the time output unit 10. Calculate the distance. Specifically, the speed of the vehicle and v, when a Td foreseeing time, look-ahead distance L d is derived by the following equation (5).
Figure 2021004734

なお、前方注視距離Lは、上記の式(5)に限らず、近似する際の原点から自車前方における自車近傍点群の終端の点のx軸の値としてもよい。 The forward gaze distance L d is not limited to the above equation (5), and may be a value on the x-axis of the end point of the vehicle neighborhood point cloud in front of the vehicle from the origin when approximating.

ステップS204において、前方注視位置算出部12は、自車座標生成部9が生成した自車座標と、前方注視距離算出部11が算出した前方注視距離とに基づいて前方注視位置を算出する。具体的には、前方注視位置算出部12は、自車位置から前方注視距離L分進んだx軸上の点の位置である前方注視位置の座標値(L,0)を算出する。 In step S204, the front gaze position calculation unit 12 calculates the front gaze position based on the own vehicle coordinates generated by the own vehicle coordinate generation unit 9 and the front gaze distance calculated by the front gaze distance calculation unit 11. Specifically, the forward gaze position calculation unit 12 calculates the coordinate value (L d , 0) of the forward gaze position, which is the position of a point on the x-axis advanced by the forward gaze distance L d from the own vehicle position.

ステップS205において、中央位置算出部13は、自車座標生成部9が生成した自車座標において、自車情報取得部2が取得した自車位置と、前方注視位置算出部12が算出した前方注視位置との間の中央位置を算出する。具体的には、中央位置算出部13は、例えば図8に示すように、自車位置と前方注視位置との中央位置を算出し、当該中央位置の座標値を算出する。 In step S205, the central position calculation unit 13 has the own vehicle position acquired by the own vehicle information acquisition unit 2 and the forward gaze calculated by the forward gaze position calculation unit 12 in the own vehicle coordinates generated by the own vehicle coordinate generation unit 9. Calculate the central position between the positions. Specifically, as shown in FIG. 8, for example, the central position calculation unit 13 calculates the central position between the own vehicle position and the forward gaze position, and calculates the coordinate value of the central position.

ステップS206において、座標軸移動部14は、自車座標生成部9が生成した自車座標において、中央位置算出部13が算出した中央位置が原点となるように座標軸を平行移動させる。具体的には、座標軸移動部14は、例えば図9に示すように、中央位置が原点となるように自車近傍点の座標(x,y)をオフセットさせる。 In step S206, the coordinate axis moving unit 14 translates the coordinate axes so that the center position calculated by the center position calculation unit 13 is the origin in the own vehicle coordinates generated by the own vehicle coordinate generation unit 9. Specifically, the coordinate axis moving unit 14, for example, as shown in FIG. 9, so that the center position is the origin of the own vehicle near point coordinates (x i, y i) to be offset.

ステップS207において、角度算出部15は、座標軸移動部14が移動させた後の座標において、y軸上の自車近傍点群と自車方位とがなす角度を算出する。具体的には、角度算出部15は、座標軸移動部14が移動させた後の座標において、y軸上の自車近傍点群のx軸に対する角度を算出する。より具体的には、例えば図10に示すように、角度算出部15は、y軸を挟む最も近い2点を結ぶ直線の傾きを用いて角度を算出する。角度θは、下記の式(6)によって導出される。

Figure 2021004734
In step S207, the angle calculation unit 15 calculates the angle formed by the vehicle proximity point cloud and the vehicle orientation on the y-axis at the coordinates after the coordinate axis movement unit 14 has moved. Specifically, the angle calculation unit 15 calculates the angle of the point cloud near the own vehicle on the y-axis with respect to the x-axis at the coordinates after the coordinate axis movement unit 14 has moved. More specifically, for example, as shown in FIG. 10, the angle calculation unit 15 calculates an angle using the slope of a straight line connecting the two closest points sandwiching the y-axis. The angle θ is derived by the following equation (6).
Figure 2021004734

また、角度算出部15は、角度を算出する際に用いる自車近傍点群の傾きとして、近似に使用する範囲の両端の2点を結ぶ直線の傾きなど、y軸を挟む2点を結ぶ直線の傾きであればどのような2点を用いてもよい。さらに、y軸を挟む全ての2点を結ぶ直線の傾きを平均したものであってもよい。 Further, the angle calculation unit 15 sets the slope of the vehicle proximity point group used when calculating the angle as a straight line connecting two points sandwiching the y-axis, such as the slope of a straight line connecting two points at both ends of the range used for approximation. Any two points may be used as long as the slope of is. Further, the slope of the straight line connecting all the two points sandwiching the y-axis may be averaged.

ステップS208において、座標生成部5は、角度算出部15が算出した角度θを用いて、自車近傍点群および自車位置の座標(x、y)を原点を中心として角度θだけ回転させ、近似参照点群のn次の座標を生成する。回転後の座標(X、Y)は、上述の式(2)を用いて算出することができる。回転後の座標を図11に示す。 In step S208, the coordinate generation unit 5 uses the angle θ calculated by the angle calculation unit 15 to rotate the coordinates (x, y) of the own vehicle neighborhood point cloud and the own vehicle position by the angle θ with respect to the origin. Generate the nth-order coordinates of the approximate reference point cloud. The coordinates (X, Y) after rotation can be calculated using the above equation (2). The coordinates after rotation are shown in FIG.

<2−3.効果>
本実施の形態2によれば、角度算出部15は、座標軸移動部14が移動させた後の座標において、y軸上の自車近傍点群と自車方位とがなす角度を算出する。座標生成部5は、角度算出部15が算出した角度θを用いて、自車近傍点群および自車位置の座標(x、y)を原点を中心として角度θだけ回転させ、近似参照点群のn次の座標を生成する。目標経路生成部6は、座標生成部5が生成した座標に従って配置した近似参照点群に最小二乗法などの多項式近似を適用することによって、目標経路となる近似曲線を生成する。これにより、自車前方における近似の精度を向上させることができ、結果的に正確な経路を生成することが可能となる。
<2-3. Effect>
According to the second embodiment, the angle calculation unit 15 calculates the angle formed by the own vehicle neighborhood point cloud and the own vehicle direction on the y-axis at the coordinates after the coordinate axis moving unit 14 has moved. The coordinate generation unit 5 uses the angle θ calculated by the angle calculation unit 15 to rotate the coordinates (x, y) of the own vehicle neighborhood point group and the own vehicle position by the angle θ around the origin, and the approximate reference point group. Generates the nth-order coordinates of. The target route generation unit 6 generates an approximate curve as a target route by applying a polynomial approximation such as the least squares method to the approximate reference point cloud arranged according to the coordinates generated by the coordinate generation unit 5. As a result, the accuracy of the approximation in front of the own vehicle can be improved, and as a result, an accurate route can be generated.

<実施の形態3>
<3−1.構成>
図12は、本実施の形態3による経路生成装置16の構成の一例を示すブロック図である。本実施の形態3による経路生成装置16は、角度検出部4に特徴を有している。その他の構成は、実施の形態1で説明した図1に示す経路生成装置1と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。
<Embodiment 3>
<3-1. Configuration>
FIG. 12 is a block diagram showing an example of the configuration of the route generation device 16 according to the third embodiment. The route generation device 16 according to the third embodiment is characterized by the angle detection unit 4. Since other configurations are the same as those of the route generation device 1 shown in FIG. 1 described in the first embodiment, detailed description thereof will be omitted here.

図12に示すように、角度検出部4は、自車近傍点群生成部17と、自車近傍点群長さ算出部18と、中心位置算出部19と、接線算出部20と、角度算出部21とを備えている。 As shown in FIG. 12, the angle detection unit 4 includes the own vehicle neighborhood point group generation unit 17, the own vehicle neighborhood point group length calculation unit 18, the center position calculation unit 19, the tangent line calculation unit 20, and the angle calculation. It is provided with a unit 21.

自車近傍点群生成部17は、自車情報取得部2が取得した自車情報と、地図情報取得部3が取得した地図情報とに基づいて、自車位置および自車方位を地図点群に対応付けた自車近傍点群を生成する。具体的には、自車近傍点群生成部17は、自車情報取得部2が取得した自車位置および自車方位を用いてn次(nは2以上)の座標を生成し、当該座標に地図情報取得部3が取得した地図点群を配置する。上述の通り、このとき配置した地図点群は自車近傍点群である。 The own vehicle neighborhood point group generation unit 17 sets the own vehicle position and the own vehicle orientation as a map point group based on the own vehicle information acquired by the own vehicle information acquisition unit 2 and the map information acquired by the map information acquisition unit 3. Generates a group of points in the vicinity of the own vehicle associated with. Specifically, the own vehicle neighborhood point cloud generation unit 17 generates nth-order (n is 2 or more) coordinates using the own vehicle position and the own vehicle direction acquired by the own vehicle information acquisition unit 2, and the coordinates. The map point cloud acquired by the map information acquisition unit 3 is arranged in. As described above, the map point cloud arranged at this time is a point cloud near the own vehicle.

なお、自車近傍点群生成部17は、自車情報取得部2が取得した自車位置および自車方位と、地図情報取得部3が取得した地図点群とに基づく、例えば図7に示すような自車7の自車位置を原点とし、自車7の進行方向である自車方位をx軸とし、x軸に直行する軸をy軸とする自車座標を用いてもよい。 The vehicle neighborhood point group generation unit 17 is based on the vehicle position and vehicle orientation acquired by the vehicle information acquisition unit 2 and the map point group acquired by the map information acquisition unit 3, for example, FIG. 7. You may use the own vehicle coordinates with the own vehicle position of the own vehicle 7 as the origin, the own vehicle direction which is the traveling direction of the own vehicle 7 as the x-axis, and the axis orthogonal to the x-axis as the y-axis.

自車近傍点群長さ算出部18は、自車近傍点群生成部17が生成した自車近傍点群の始点から終点までの各点間の長さの総和である自車近傍点群長さを算出する。中心位置算出部19は、自車近傍点群長さ算出部18が算出した自車近傍点群長さの半分の位置を示す点群中心位置を算出する。 The vehicle neighborhood point group length calculation unit 18 is the vehicle neighborhood point group length, which is the total length between each point from the start point to the end point of the vehicle neighborhood point group generated by the vehicle neighborhood point group generation unit 17. Calculate the The center position calculation unit 19 calculates the point cloud center position indicating a position that is half of the vehicle neighborhood point cloud length calculated by the vehicle neighborhood point cloud length calculation unit 18.

接線算出部20は、中心位置算出部19が算出した点群中心位置における自車近傍点群の接線を算出する。角度算出部21は、接線算出部20が算出した接線と、自車方位とがなす角度を算出する。 The tangent line calculation unit 20 calculates the tangent line of the point cloud near the own vehicle at the point cloud center position calculated by the center position calculation unit 19. The angle calculation unit 21 calculates the angle formed by the tangent line calculated by the tangent line calculation unit 20 and the direction of the own vehicle.

<3−2.動作>
図13は、経路生成装置16の動作の一例を示すフローチャートである。なお、図13のステップS308およびステップS309は、図2のステップS105およびステップS106と同様であるため、ここでは説明を省略する。
<3-2. Operation>
FIG. 13 is a flowchart showing an example of the operation of the route generation device 16. Since steps S308 and S309 in FIG. 13 are the same as steps S105 and S106 in FIG. 2, description thereof will be omitted here.

ステップS301において、自車情報取得部2は、自車情報を取得する。また、地図情報取得部3は、地図情報を取得する。 In step S301, the own vehicle information acquisition unit 2 acquires the own vehicle information. In addition, the map information acquisition unit 3 acquires map information.

ステップS302において、自車近傍点群生成部17は、自車情報取得部2が取得した自車位置および自車方位を用いてn次の座標を生成し、地図情報取得部3が取得した地図点群をn次の座標に従って配置する。このとき、n次の座標に従って配置された地図点群が自車近傍点群である。 In step S302, the own vehicle neighborhood point cloud generation unit 17 generates nth-order coordinates using the own vehicle position and the own vehicle direction acquired by the own vehicle information acquisition unit 2, and the map acquired by the map information acquisition unit 3. The point cloud is arranged according to the n-th order coordinates. At this time, the map point cloud arranged according to the n-th order coordinates is the own vehicle neighborhood point cloud.

ステップS303において、自車近傍点群長さ算出部18は、自車近傍点群生成部17が生成した自車近傍点群の始点から終点までの各点間の長さを算出する。具体的には、自車近傍点群長さ算出部18は、例えば図14に示すように、各点間の距離distanceを算出する。より具体的には、自車近傍点群長さ算出部18は、例えば図15に示すように、自車近傍点群の始点とその次の点との距離distanceから、終点とその手前の点との距離distanceまでのn個分の各点間の距離を、下記の式(7)を用いて算出する。

Figure 2021004734
In step S303, the own vehicle neighborhood point cloud length calculation unit 18 calculates the length between each point from the start point to the end point of the own vehicle neighborhood point cloud generated by the own vehicle neighborhood point cloud generation unit 17. Specifically, the own vehicle neighborhood point cloud length calculation unit 18 calculates the distance distance between each point, for example, as shown in FIG. More specifically, as shown in FIG. 15, for example, the own vehicle neighborhood point group length calculation unit 18 has a distance distance 1 between the start point and the next point of the own vehicle neighborhood point group, the end point and the front end thereof. Distance to points The distance between n points up to distance n is calculated using the following formula (7).
Figure 2021004734

ステップS304において、自車近傍点群長さ算出部18は、自車近傍点群の始点から終点までの各点間の長さの総和である自車近傍点群長さを算出する。具体的には、自車近傍点群長さ算出部18は、例えば図15に示す距離distanceから距離distanceまでの各点間の距離の合計である自車近傍点群長さLengthを算出する。 In step S304, the own vehicle neighborhood point cloud length calculation unit 18 calculates the own vehicle neighborhood point cloud length, which is the total length between each point from the start point to the end point of the own vehicle neighborhood point cloud. Specifically, the own vehicle neighborhood point cloud length calculation unit 18 calculates the own vehicle neighborhood point cloud length Length, which is the total of the distances between each point from the distance distance 1 to the distance distance n shown in FIG. 15, for example. To do.

ステップS305において、中心位置算出部19は、自車近傍点群長さ算出部18が算出した自車近傍点群長さの半分の位置を示す点群中心位置を算出する。具体的には、中心位置算出部19は、例えば図16に示すように、自車近傍点群の始点から自車近傍点群長さLengthの半分を移動した位置である点群中心位置を算出する。なお、図16の例では、車近傍点群の始点から自車近傍点群長さLengthの半分を移動した位置を点群中心位置として算出しているが、車近傍点群の終点から自車近傍点群長さLengthの半分を移動した位置を点群中心位置として算出してもよい。 In step S305, the center position calculation unit 19 calculates the point cloud center position indicating a position that is half the position of the own vehicle neighborhood point cloud length calculation unit 18 calculated by the own vehicle neighborhood point cloud length calculation unit 18. Specifically, as shown in FIG. 16, for example, the center position calculation unit 19 calculates the center position of the point cloud, which is a position moved by half of the length Length of the point cloud near the vehicle from the start point of the point cloud near the vehicle. To do. In the example of FIG. 16, the position moved by half of the length Length of the own vehicle neighborhood point group from the start point of the vehicle neighborhood point group is calculated as the point group center position, but the own vehicle is calculated from the end point of the vehicle neighborhood point group. The position moved by half of the neighborhood point group length Length may be calculated as the point group center position.

ステップS306において、接線算出部20は、中心位置算出部19が算出した点群中心位置における自車近傍点群の接線を算出する。具体的には、接線算出部20は、例えば図16に示す点群中心位置における自車近傍点群の傾きを接線として算出する。より具体的には、接線算出部20は、点群中心位置を挟む近傍の2つの点を用いて接線を算出してもよい。なお、接線算出部20は、点群中心位置を挟む2点であれば、どのような2点を用いて接線を算出してもよい。 In step S306, the tangent line calculation unit 20 calculates the tangent line of the point cloud near the own vehicle at the point cloud center position calculated by the center position calculation unit 19. Specifically, the tangent line calculation unit 20 calculates, for example, the inclination of the point cloud near the own vehicle at the center position of the point cloud shown in FIG. 16 as a tangent line. More specifically, the tangent line calculation unit 20 may calculate the tangent line by using two points in the vicinity sandwiching the center position of the point group. The tangent line calculation unit 20 may calculate the tangent line using any two points as long as the two points sandwich the center position of the point group.

ステップS307において、角度算出部21は、接線算出部20が算出した接線と、自車方位とがなす角度を算出する。具体的には、角度算出部21は、例えば図10に示す破線を接線算出部20が算出した接線であるものとすると、当該接線と自車方位であるx軸との交点における角度θを、上述の式(6)などを用いて算出する。 In step S307, the angle calculation unit 21 calculates the angle formed by the tangent line calculated by the tangent line calculation unit 20 and the direction of the own vehicle. Specifically, assuming that the broken line shown in FIG. 10 is a tangent line calculated by the tangent line calculation unit 20, the angle calculation unit 21 sets the angle θ at the intersection of the tangent line and the x-axis which is the direction of the own vehicle. It is calculated using the above formula (6) or the like.

<3−3.効果>
本実施の形態3によれば、接線算出部20は、中心位置算出部19が算出した点群中心位置における自車近傍点群の接線を算出する。角度算出部21は、接線算出部20が算出した接線と、自車方位とがなす角度を算出する。座標生成部5は、角度算出部21が算出した角度θを用いて、自車近傍点群および自車位置の座標(x、y)を原点を中心として角度θだけ回転させ、近似参照点群のn次の座標を生成する。目標経路生成部6は、座標生成部5が生成した座標に従って配置した近似参照点群に最小二乗法などの多項式近似を適用することによって、目標経路となる近似曲線を生成する。これにより、自車前方における近似の精度を向上させることができ、結果的に正確な経路を生成することが可能となる。
<3-3. Effect>
According to the third embodiment, the tangent line calculation unit 20 calculates the tangent line of the point cloud near the own vehicle at the point cloud center position calculated by the center position calculation unit 19. The angle calculation unit 21 calculates the angle formed by the tangent line calculated by the tangent line calculation unit 20 and the direction of the own vehicle. The coordinate generation unit 5 uses the angle θ calculated by the angle calculation unit 21 to rotate the coordinates (x, y) of the own vehicle neighborhood point group and the own vehicle position by the angle θ about the origin, and the approximate reference point group. Generates the nth-order coordinates of. The target route generation unit 6 generates an approximate curve as a target route by applying a polynomial approximation such as the least squares method to the approximate reference point cloud arranged according to the coordinates generated by the coordinate generation unit 5. As a result, the accuracy of the approximation in front of the own vehicle can be improved, and as a result, an accurate route can be generated.

<実施の形態4>
<4−1.構成>
図17は、本実施の形態4による経路生成装置22の構成の一例を示すブロック図である。
<Embodiment 4>
<4-1. Configuration>
FIG. 17 is a block diagram showing an example of the configuration of the route generation device 22 according to the fourth embodiment.

図17に示すように、経路生成装置22は、自車情報取得部2と、地図情報取得部3と、角度出力部23と、座標生成部24と、近似算出部25と、近似誤差算出部26と、近似誤差比較部27と、第1目標経路生成部28とを備えている。なお、図17に示す自車情報取得部2および地図情報取得部3は、実施の形態1で説明した図1に示す自車情報取得部2および地図情報取得部3と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。 As shown in FIG. 17, the route generation device 22 includes a vehicle information acquisition unit 2, a map information acquisition unit 3, an angle output unit 23, a coordinate generation unit 24, an approximation calculation unit 25, and an approximation error calculation unit. 26, an approximation error comparison unit 27, and a first target route generation unit 28 are provided. The own vehicle information acquisition unit 2 and the map information acquisition unit 3 shown in FIG. 17 are the same as the own vehicle information acquisition unit 2 and the map information acquisition unit 3 shown in FIG. 1 described in the first embodiment. The detailed explanation will be omitted.

角度出力部23は、複数の角度を座標生成部24に出力する。角度出力部23が出力する複数の角度は、例えば0°から59°までの整数値の60通りでもよく、0°から359°までの整数値の360通りでもよく、0°から45°までの小数点を含む角度でもよく、1°、30°、45°、および67°などの不規則な複数の角度であってもよい。 The angle output unit 23 outputs a plurality of angles to the coordinate generation unit 24. The plurality of angles output by the angle output unit 23 may be, for example, 60 kinds of integer values from 0 ° to 59 °, 360 ways of integer values from 0 ° to 359 °, and 0 ° to 45 °. The angle may include a decimal point, or may be a plurality of irregular angles such as 1 °, 30 °, 45 °, and 67 °.

座標生成部24は、自車情報取得部2が取得した自車情報と、角度出力部23が出力した複数の角度とに基づいて、各角度に応じた複数のn次(nは2以上)の座標を生成する。そして、座標生成部24は、生成したn次の座標ごとに地図点群を配置する。このとき配置された地図点群は近似参照点群である。 The coordinate generation unit 24 has a plurality of nth orders (n is 2 or more) according to each angle based on the vehicle information acquired by the vehicle information acquisition unit 2 and the plurality of angles output by the angle output unit 23. Generate the coordinates of. Then, the coordinate generation unit 24 arranges a map point cloud for each of the generated nth-order coordinates. The map point cloud arranged at this time is an approximate reference point cloud.

近似算出部25は、座標生成部24が座標ごとに配置した各近似参照点群を最小二乗法などを用いて多項式近似することによって、各近似参照点群の近似曲線を算出する。 The approximation calculation unit 25 calculates an approximation curve of each approximation reference point group by polynomial approximation of each approximation reference point group arranged by the coordinate generation unit 24 for each coordinate using the least squares method or the like.

近似誤差算出部26は、近似算出部25が算出した近似曲線と、座標生成部24が配置した近似参照点群との誤差である近似誤差を座標ごとに算出する。 The approximation error calculation unit 26 calculates an approximation error, which is an error between the approximation curve calculated by the approximation calculation unit 25 and the approximation reference point group arranged by the coordinate generation unit 24, for each coordinate.

近似誤差比較部27は、近似誤差算出部26が算出した全ての近似誤差を比較し、近似誤差の最小値を算出する。 The approximation error comparison unit 27 compares all the approximation errors calculated by the approximation error calculation unit 26, and calculates the minimum value of the approximation error.

第1目標経路生成部28は、近似誤差比較部27が算出した近似誤差の最小値に対応する近似曲線を、自車の目標経路として生成する。 The first target route generation unit 28 generates an approximation curve corresponding to the minimum value of the approximation error calculated by the approximation error comparison unit 27 as the target route of the own vehicle.

<4−2.動作>
図18は、経路生成装置22の動作の一例を示すフローチャートである。
<4-2. Operation>
FIG. 18 is a flowchart showing an example of the operation of the route generation device 22.

ステップS401において、自車情報取得部2は、自車情報を取得する。また、地図情報取得部3は、地図情報を取得する。 In step S401, the own vehicle information acquisition unit 2 acquires the own vehicle information. In addition, the map information acquisition unit 3 acquires map information.

ステップS402において、角度出力部23は、複数の角度を決定する。 In step S402, the angle output unit 23 determines a plurality of angles.

ステップS403において、角度出力部23は、決定した複数の角度を座標生成部24に出力する。 In step S403, the angle output unit 23 outputs a plurality of determined angles to the coordinate generation unit 24.

ステップS404において、座標生成部24は、各角度に応じた近似参照点群を生成する。具体的には、例えば、角度出力部23が複数の角度θとして角度α、角度β、角度γ、および角度δを出力した場合、座標生成部24は、図19〜22に示すように、それぞれの角度に応じた4つの異なる座標を生成する。そして、各座標に基づいて近似参照点群が配置される。このように、座標生成部24は、角度出力部23が出力した複数の角度のそれぞれに応じた座標を生成し、生成した各座標に基づいて近似参照点群を生成する。 In step S404, the coordinate generation unit 24 generates an approximate reference point cloud corresponding to each angle. Specifically, for example, when the angle output unit 23 outputs the angle α, the angle β, the angle γ, and the angle δ as a plurality of angles θ, the coordinate generation unit 24, as shown in FIGS. 19 to 22, respectively. Generates four different coordinates depending on the angle of. Then, a group of approximate reference points is arranged based on each coordinate. In this way, the coordinate generation unit 24 generates coordinates corresponding to each of the plurality of angles output by the angle output unit 23, and generates an approximate reference point cloud based on the generated coordinates.

ステップS405において、近似算出部25は、座標生成部24が座標ごとに配置した各近似参照点群を最小二乗法などを用いて多項式近似することによって、各近似参照点群の近似曲線を算出する。 In step S405, the approximation calculation unit 25 calculates the approximation curve of each approximation reference point group by polynomial approximation of each approximation reference point group arranged by the coordinate generation unit 24 for each coordinate using the least squares method or the like. ..

ステップS406において、近似誤差算出部26は、近似算出部25が算出した近似曲線と、座標生成部24が配置した近似参照点群との誤差である近似誤差を座標ごとに算出する。具体的には、近似誤差算出部26は、例えば図23〜26に示すように、近似曲線と近似参照点群との近似誤差を座標ごとに算出する。このとき、近似誤差εは下記の式(8)によって算出される。式(8)において、nは近似参照点群の始点から終点までの個数を示し、(X)は近似参照点群の座標を示し、f(X)は近似曲線の関数に近似参照点群のi番目の点のX軸の値を代入した値である。

Figure 2021004734
In step S406, the approximation error calculation unit 26 calculates an approximation error, which is an error between the approximation curve calculated by the approximation calculation unit 25 and the approximation reference point group arranged by the coordinate generation unit 24, for each coordinate. Specifically, the approximation error calculation unit 26 calculates the approximation error between the approximation curve and the approximation reference point group for each coordinate, for example, as shown in FIGS. 23 to 26. At this time, the approximation error ε is calculated by the following equation (8). In equation (8), n indicates the number of approximate reference point groups from the start point to the end point, (X i Y i ) indicates the coordinates of the approximate reference point group, and f (X i ) approximates the function of the approximate curve. It is a value obtained by substituting the value of the X-axis of the i-th point of the reference point group.
Figure 2021004734

ステップS407において、近似誤差比較部27は、近似誤差算出部26が算出した全ての近似誤差を比較し、近似誤差の最小値を算出する。具体的には、例えば図23〜26において、角度αのときの近似誤差εα=1、角度βのときの近似誤差εβ=0.5、角度γのときの近似誤差εγ=1.5、および角度δのときの近似誤差εδ=2.5である場合、近似誤差の最小値は近似誤差εβである。 In step S407, the approximation error comparison unit 27 compares all the approximation errors calculated by the approximation error calculation unit 26, and calculates the minimum value of the approximation error. Specifically, for example, in FIGS. 23 to 26, the approximation error ε α = 1 at the angle α , the approximation error ε β = 0.5 at the angle β , and the approximation error ε γ = 1 at the angle γ. When the approximation error ε δ = 2.5 at 5 and the angle δ, the minimum value of the approximation error is the approximation error ε β .

ステップS408において、第1目標経路生成部28は、近似誤差比較部27が算出した近似誤差の最小値に対応する近似曲線を、自車の目標経路として生成する。具体的には、近似誤差比較部27が算出した近似誤差の最小値が近似誤差εβである場合、第1目標経路生成部28は、図24に示す角度βのときの近似曲線f(β)を自車の目標経路として生成する。 In step S408, the first target route generation unit 28 generates an approximation curve corresponding to the minimum value of the approximation error calculated by the approximation error comparison unit 27 as the target route of the own vehicle. Specifically, when the minimum value of the approximation error calculated by the approximation error comparison unit 27 is the approximation error ε β , the first target path generation unit 28 has the approximation curve f (β) at the angle β shown in FIG. ) Is generated as the target route of the own vehicle.

<4−3.変形例>
図27は、本実施の形態4の変形例による経路生成装置29の構成の一例を示すブロック図である。本変形例では、近似誤差比較部27が近似誤差を比較するときに用いる閾値を設定することを特徴としている。具体的には、経路生成装置29は、閾値出力部30と、最小値比較部31と、第2目標経路生成部32とを備えることを特徴としている。その他の構成は、図17に示す経路生成装置22と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。
<4-3. Modification example>
FIG. 27 is a block diagram showing an example of the configuration of the route generation device 29 according to the modified example of the fourth embodiment. The present modification is characterized in that the approximation error comparison unit 27 sets a threshold value used when comparing approximation errors. Specifically, the route generation device 29 is characterized by including a threshold value output unit 30, a minimum value comparison unit 31, and a second target route generation unit 32. Since other configurations are the same as those of the route generation device 22 shown in FIG. 17, detailed description thereof will be omitted here.

閾値出力部30は、予め定められた近似誤差の閾値を最小値比較部31に出力する。目標経路として生成される近似曲線の誤差に閾値を設定する場合、許容する近似誤差を考慮して、近似誤差の閾値を予め定めておく。 The threshold value output unit 30 outputs a predetermined approximation error threshold value to the minimum value comparison unit 31. When setting a threshold value for the error of the approximate curve generated as the target path, the threshold value of the approximate error is set in advance in consideration of the allowable approximate error.

最小値比較部31は、近似誤差比較部27で算出された近似誤差の最小値と、閾値出力部30が出力した閾値とを比較する。そして、最小値比較部31は、近似誤差の最小値が閾値よりも大きいとき、角度出力部23に対してこれまでに角度出力部23が出力した角度とは異なる複数の角度を座標生成部24に出力する指示を行う。例えば、角度出力部23は、0°から29°までの整数値の30通りの角度を出力し、これらの角度の近似誤差の最小値が閾値よりも大きいとき、次回は30°から60°までの整数値の角度を出力する。 The minimum value comparison unit 31 compares the minimum value of the approximation error calculated by the approximation error comparison unit 27 with the threshold value output by the threshold value output unit 30. Then, when the minimum value of the approximation error is larger than the threshold value, the minimum value comparison unit 31 sets a plurality of angles different from the angles output by the angle output unit 23 to the angle output unit 23 to the coordinate generation unit 24. Instruct to output to. For example, the angle output unit 23 outputs 30 different angles of integer values from 0 ° to 29 °, and when the minimum value of the approximation error of these angles is larger than the threshold value, the next time is from 30 ° to 60 °. Outputs the angle of the integer value of.

なお、最小値比較部31は、近似誤差の最小値が閾値よりも大きい場合、角度出力部23に対して異なる角度を出力するように指示するが、このとき角度出力部23から出力される複数の角度は、角度の範囲または分解能などが前回出力した角度と異なっていてもよい。 Note that the minimum value comparison unit 31 instructs the angle output unit 23 to output different angles when the minimum value of the approximation error is larger than the threshold value, but at this time, a plurality of outputs from the angle output unit 23. The angle of is different from the angle previously output in the range of the angle, the resolution, and the like.

第2目標経路生成部32は、近似誤差の最小値が閾値以下のとき、当該近似誤差の最小値に対応する近似曲線を自車の目標経路として生成する。 When the minimum value of the approximation error is equal to or less than the threshold value, the second target route generation unit 32 generates an approximation curve corresponding to the minimum value of the approximation error as the target route of the own vehicle.

図28は、経路生成装置29の動作の一例を示すフローチャートである。なお、図28のステップS501〜ステップS507は、図18のステップS401〜ステップS407と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。以下では、ステップS508およびステップS509について説明する。 FIG. 28 is a flowchart showing an example of the operation of the route generation device 29. Since steps S501 to S507 in FIG. 28 are the same as steps S401 to S407 in FIG. 18, detailed description thereof will be omitted here. In the following, step S508 and step S509 will be described.

ステップS508において、最小値比較部31は、近似誤差比較部27で算出された近似誤差の最小値と、閾値出力部30が出力した閾値とを比較し、近似誤差の最小値が閾値以下であるか否かを判断する。近似誤差の最小値が閾値以下である場合は、ステップS509に移行する。一方、近似誤差の最小値が閾値以下でない場合は、ステップS502に戻る。 In step S508, the minimum value comparison unit 31 compares the minimum value of the approximation error calculated by the approximation error comparison unit 27 with the threshold value output by the threshold value output unit 30, and the minimum value of the approximation error is equal to or less than the threshold value. Judge whether or not. If the minimum value of the approximation error is equal to or less than the threshold value, the process proceeds to step S509. On the other hand, if the minimum value of the approximation error is not equal to or less than the threshold value, the process returns to step S502.

ステップS509において、第2目標経路生成部32は、近似誤差の最小値に対応する近似曲線を自車の目標経路として生成する。 In step S509, the second target route generation unit 32 generates an approximation curve corresponding to the minimum value of the approximation error as the target route of the own vehicle.

<4−4.効果>
本実施の形態4によれば、座標生成部24は、自車情報取得部2が取得した自車情報と、角度出力部23が出力した複数の角度とに基づいて、各角度に応じた複数のn次の座標を生成し、座標ごとに地図点群を配置する。近似算出部25は、座標生成部24が座標ごとに配置した各近似参照点群を最小二乗法などを用いて多項式近似することによって、各近似参照点群の近似曲線を算出する。近似誤差算出部26は、近似算出部25が算出した近似曲線と、座標生成部24が配置した近似参照点群との誤差である近似誤差を座標ごとに算出する。近似誤差比較部27は、近似誤差算出部26が算出した全ての近似誤差を比較し、近似誤差の最小値を算出する。第1目標経路生成部28は、近似誤差比較部27が算出した近似誤差の最小値に対応する近似曲線を、自車の目標経路として生成する。これにより、自車前方における近似の精度を向上させることができ、結果として正確な経路を生成することが可能となる。
<4-4. Effect>
According to the fourth embodiment, the coordinate generation unit 24 has a plurality of coordinates corresponding to each angle based on the vehicle information acquired by the vehicle information acquisition unit 2 and the plurality of angles output by the angle output unit 23. The n-th order coordinates of are generated, and a map point cloud is arranged for each coordinate. The approximation calculation unit 25 calculates an approximation curve of each approximation reference point group by polynomial approximation of each approximation reference point group arranged by the coordinate generation unit 24 for each coordinate using the least squares method or the like. The approximation error calculation unit 26 calculates an approximation error, which is an error between the approximation curve calculated by the approximation calculation unit 25 and the approximation reference point group arranged by the coordinate generation unit 24, for each coordinate. The approximation error comparison unit 27 compares all the approximation errors calculated by the approximation error calculation unit 26, and calculates the minimum value of the approximation error. The first target route generation unit 28 generates an approximation curve corresponding to the minimum value of the approximation error calculated by the approximation error comparison unit 27 as the target route of the own vehicle. As a result, the accuracy of the approximation in front of the own vehicle can be improved, and as a result, an accurate route can be generated.

また、最小値比較部31は、近似誤差比較部27で算出された近似誤差の最小値と、閾値出力部30が出力した閾値とを比較する。第2目標経路生成部32は、近似誤差の最小値が閾値以下のとき、当該近似誤差の最小値に対応する近似曲線を自車の目標経路として生成する。このような構成であっても、自車前方における近似の精度を向上させることができ、結果として正確な経路を生成することが可能となる。 Further, the minimum value comparison unit 31 compares the minimum value of the approximation error calculated by the approximation error comparison unit 27 with the threshold value output by the threshold value output unit 30. When the minimum value of the approximation error is equal to or less than the threshold value, the second target route generation unit 32 generates an approximation curve corresponding to the minimum value of the approximation error as the target route of the own vehicle. Even with such a configuration, the accuracy of approximation in front of the own vehicle can be improved, and as a result, an accurate route can be generated.

<実施の形態5>
<5−1.構成>
図29は、本実施の形態5による経路生成装置33の構成の一例を示すブロック図である。
<Embodiment 5>
<5-1. Configuration>
FIG. 29 is a block diagram showing an example of the configuration of the route generation device 33 according to the fifth embodiment.

図29に示すように、経路生成装置33は、自車情報取得部2と、地図情報取得部3と、角度出力部34と、座標生成部35と、近似算出部36と、近似誤差算出部37と、閾値出力部38と、近似誤差比較部39と、目標経路生成部40とを備えている。なお、図29に示す自車情報取得部2および地図情報取得部3は、実施の形態1で説明した図1に示す自車情報取得部2および地図情報取得部3と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。 As shown in FIG. 29, the route generation device 33 includes the own vehicle information acquisition unit 2, the map information acquisition unit 3, the angle output unit 34, the coordinate generation unit 35, the approximation calculation unit 36, and the approximation error calculation unit. 37, a threshold output unit 38, an approximation error comparison unit 39, and a target route generation unit 40 are provided. The own vehicle information acquisition unit 2 and the map information acquisition unit 3 shown in FIG. 29 are the same as the own vehicle information acquisition unit 2 and the map information acquisition unit 3 shown in FIG. 1 described in the first embodiment. The detailed explanation will be omitted.

角度出力部34は、予め定められた1つの角度を座標生成部35に出力する。 The angle output unit 34 outputs one predetermined angle to the coordinate generation unit 35.

座標生成部35は、自車情報取得部2が取得した自車情報と、角度出力部23が出力した複数の角度とに基づいて、角度に応じたn次(nは2以上)の座標を生成する。そして、座標生成部35は、生成したn次の座標に地図点群を配置する。このとき配置された地図点群は近似参照点群である。 The coordinate generation unit 35 obtains nth-order (n is 2 or more) coordinates according to the angle based on the vehicle information acquired by the vehicle information acquisition unit 2 and the plurality of angles output by the angle output unit 23. Generate. Then, the coordinate generation unit 35 arranges the map point cloud at the generated n-th order coordinates. The map point cloud arranged at this time is an approximate reference point cloud.

近似算出部36は、座標生成部35が配置した近似参照点群を最小二乗法などを用いて多項式近似することによって、近似参照点群の近似曲線を算出する。 The approximation calculation unit 36 calculates an approximation curve of the approximation reference point group by polynomial approximation of the approximation reference point group arranged by the coordinate generation unit 35 using the least squares method or the like.

近似誤差算出部37は、近似算出部36が算出した近似曲線と、座標生成部35が配置した近似参照点群との誤差である近似誤差を算出する。 The approximation error calculation unit 37 calculates an approximation error, which is an error between the approximation curve calculated by the approximation calculation unit 36 and the approximation reference point cloud arranged by the coordinate generation unit 35.

閾値出力部38は、予め定められた近似誤差の閾値を近似誤差比較部39に出力する。 The threshold value output unit 38 outputs a predetermined approximation error threshold value to the approximation error comparison unit 39.

近似誤差比較部39は、近似誤差算出部37が算出した近似誤差と、閾値出力部38が出力した閾値とを比較する。そして、近似誤差比較部39は、比較の結果、近似誤差が閾値よりも大きいとき、角度出力部34に対してこれまでに出力した角度とは異なる角度を出力する指示を行う。 The approximation error comparison unit 39 compares the approximation error calculated by the approximation error calculation unit 37 with the threshold value output by the threshold value output unit 38. Then, when the approximation error is larger than the threshold value as a result of the comparison, the approximation error comparison unit 39 instructs the angle output unit 34 to output an angle different from the angles output so far.

目標経路生成部40は、近似誤差比較部39による比較の結果、近似誤差が閾値以下のとき、近似算出部36が算出した近似曲線を自車の目標経路として生成する。 When the approximation error is equal to or less than the threshold value as a result of comparison by the approximation error comparison unit 39, the target route generation unit 40 generates an approximation curve calculated by the approximation calculation unit 36 as the target route of the own vehicle.

<5−2.動作>
図30は、経路生成装置33の動作の一例を示すフローチャートである。
<5-2. Operation>
FIG. 30 is a flowchart showing an example of the operation of the route generation device 33.

ステップS601において、自車情報取得部2は、自車情報を取得する。また、地図情報取得部3は、地図情報を取得する。 In step S601, the own vehicle information acquisition unit 2 acquires the own vehicle information. In addition, the map information acquisition unit 3 acquires map information.

ステップS602において、角度出力部34は、1つの角度を決定する。 In step S602, the angle output unit 34 determines one angle.

ステップS603において、角度出力部34は、決定した1つの角度を座標生成部35に出力する。 In step S603, the angle output unit 34 outputs one determined angle to the coordinate generation unit 35.

ステップS604において、座標生成部35は、角度に応じた近似参照点群を生成する。 In step S604, the coordinate generation unit 35 generates an approximate reference point cloud according to the angle.

ステップS605において、近似算出部36は、座標生成部35が座標に配置した近似参照点群を最小二乗法などを用いて多項式近似することによって、近似参照点群の近似曲線を算出する。 In step S605, the approximation calculation unit 36 calculates the approximation curve of the approximation reference point group by polynomial approximation of the approximation reference point group arranged in the coordinates by the coordinate generation unit 35 using the least squares method or the like.

ステップS606において、近似誤差算出部37は、近似算出部36が算出した近似曲線と、座標生成部35が配置した近似参照点群との誤差である近似誤差を算出する。 In step S606, the approximation error calculation unit 37 calculates an approximation error, which is an error between the approximation curve calculated by the approximation calculation unit 36 and the approximation reference point cloud arranged by the coordinate generation unit 35.

ステップS607において、近似誤差比較部39は、近似誤差算出部37が算出した近似誤差と、閾値出力部38が出力した閾値とを比較し、近似誤差が閾値以下であるか否かを判断する。近似誤差が閾値以下である場合は、ステップS608に移行する。一方、近似誤差が閾値以下でない場合は、ステップS602に戻る。この場合、近似誤差比較部39は、角度出力部34に対してこれまでに出力した角度とは異なる角度を出力する指示を行う。 In step S607, the approximation error comparison unit 39 compares the approximation error calculated by the approximation error calculation unit 37 with the threshold value output by the threshold value output unit 38, and determines whether or not the approximation error is equal to or less than the threshold value. If the approximation error is equal to or less than the threshold value, the process proceeds to step S608. On the other hand, if the approximation error is not equal to or less than the threshold value, the process returns to step S602. In this case, the approximation error comparison unit 39 instructs the angle output unit 34 to output an angle different from the angles output so far.

ステップS608において、目標経路生成部40は、近似算出部36が算出した近似曲線を自車の目標経路として生成する。 In step S608, the target route generation unit 40 generates the approximate curve calculated by the approximate calculation unit 36 as the target route of the own vehicle.

上記より、経路生成装置33は、実施の形態4で説明した経路生成装置22のように複数の角度を出力せずに1つの角度を出力し、当該角度における近似誤差が閾値以下になるまで出力する角度を1つずつ更新する。 From the above, the route generation device 33 outputs one angle without outputting a plurality of angles as in the route generation device 22 described in the fourth embodiment, and outputs until the approximation error at the angle becomes equal to or less than the threshold value. Update the angles to be done one by one.

<5−3.効果>
本実施の形態5によれば、座標生成部35は、自車情報取得部2が取得した自車情報と、角度出力部23が出力した複数の角度とに基づいて、角度に応じたn次の座標を生成する。近似算出部36は、座標生成部35が配置した近似参照点群を最小二乗法などを用いて多項式近似することによって、近似参照点群の近似曲線を算出する。近似誤差算出部37は、近似算出部36が算出した近似曲線と、座標生成部35が配置した近似参照点群との誤差である近似誤差を算出する。目標経路生成部40は、近似誤差比較部39による比較の結果、近似誤差が閾値以下のとき、近似算出部36が算出した近似曲線を自車の目標経路として生成する。これにより、自車前方における近似の精度を向上させることができ、結果として正確な経路を生成することが可能となる。
<5-3. Effect>
According to the fifth embodiment, the coordinate generation unit 35 is the nth order according to the angle based on the vehicle information acquired by the vehicle information acquisition unit 2 and the plurality of angles output by the angle output unit 23. Generate the coordinates of. The approximation calculation unit 36 calculates an approximation curve of the approximation reference point group by polynomial approximation of the approximation reference point group arranged by the coordinate generation unit 35 using the least squares method or the like. The approximation error calculation unit 37 calculates an approximation error, which is an error between the approximation curve calculated by the approximation calculation unit 36 and the approximation reference point cloud arranged by the coordinate generation unit 35. When the approximation error is equal to or less than the threshold value as a result of comparison by the approximation error comparison unit 39, the target route generation unit 40 generates an approximation curve calculated by the approximation calculation unit 36 as the target route of the own vehicle. As a result, the accuracy of the approximation in front of the own vehicle can be improved, and as a result, an accurate route can be generated.

<ハードウェア構成>
実施の形態1で説明した経路生成装置1における自車情報取得部2、地図情報取得部3、角度検出部4、座標生成部5、および目標経路生成部6の各機能は、処理回路により実現される。すなわち、経路生成装置1は、自車情報を取得し、地図情報を取得し、角度を検出し、座標を生成し、目標経路を生成するための処理回路を備える。処理回路は、専用のハードウェアであっても、メモリに格納されるプログラムを実行するプロセッサ(CPU(Central Processing Unit)、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、DSP(Digital Signal Processor)ともいう)であってもよい。
<Hardware configuration>
Each function of the own vehicle information acquisition unit 2, the map information acquisition unit 3, the angle detection unit 4, the coordinate generation unit 5, and the target route generation unit 6 in the route generation device 1 described in the first embodiment is realized by a processing circuit. Will be done. That is, the route generation device 1 includes a processing circuit for acquiring own vehicle information, acquiring map information, detecting an angle, generating coordinates, and generating a target route. The processing circuit is a processor (CPU (Central Processing Unit), central processing unit, processing unit, arithmetic unit, microprocessor, microcomputer, DSP (Digital) that executes programs stored in memory, even if it is dedicated hardware. It may also be called a Signal Processor).

処理回路が専用のハードウェアである場合、図31に示すように、処理回路41は、例えば、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、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field Programmable Gate Array)、またはこれらを組み合わせたものが該当する。自車情報取得部2、地図情報取得部3、角度検出部4、座標生成部5、および目標経路生成部6の各機能それぞれを処理回路41で実現してもよく、各機能をまとめて1つの処理回路41で実現してもよい。 When the processing circuit is dedicated hardware, as shown in FIG. 31, the processing circuit 41 is, for example, a single circuit, a composite circuit, a programmed processor, a parallel programmed processor, an ASIC (Application Specific Integrated Circuit). , FPGA (Field Programmable Gate Array), or a combination of these. Each function of the own vehicle information acquisition unit 2, the map information acquisition unit 3, the angle detection unit 4, the coordinate generation unit 5, and the target route generation unit 6 may be realized by the processing circuit 41, and each function may be collectively 1 It may be realized by one processing circuit 41.

処理回路41が図32に示すプロセッサ42である場合、自車情報取得部2、地図情報取得部3、角度検出部4、座標生成部5、および目標経路生成部6の各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェアまたはファームウェアは、プログラムとして記述され、メモリ43に格納される。プロセッサ42は、メモリ43に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、各機能を実現する。すなわち、経路生成装置1は、自車情報を取得するステップ、地図情報を取得するステップ、角度を検出するステップ、座標を生成するステップ、目標経路を生成するステップが結果的に実行されることになるプログラムを格納するメモリ43を備える。また、これらのプログラムは、自車情報取得部2、地図情報取得部3、角度検出部4、座標生成部5、および目標経路生成部6の手順または方法をコンピュータに実行させるものであるともいえる。ここで、メモリとは、例えば、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリ、EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)等の不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、DVD(Digital Versatile Disc)等、または、今後使用されるあらゆる記憶媒体であってもよい。 When the processing circuit 41 is the processor 42 shown in FIG. 32, the functions of the own vehicle information acquisition unit 2, the map information acquisition unit 3, the angle detection unit 4, the coordinate generation unit 5, and the target route generation unit 6 are software. It is realized by firmware or a combination of software and firmware. The software or firmware is written as a program and stored in the memory 43. The processor 42 realizes each function by reading and executing the program stored in the memory 43. That is, the route generation device 1 eventually executes a step of acquiring own vehicle information, a step of acquiring map information, a step of detecting an angle, a step of generating coordinates, and a step of generating a target route. A memory 43 for storing a program is provided. Further, it can be said that these programs cause the computer to execute the procedures or methods of the own vehicle information acquisition unit 2, the map information acquisition unit 3, the angle detection unit 4, the coordinate generation unit 5, and the target route generation unit 6. .. Here, the memory is, for example, non-volatile or volatile such as RAM (Random Access Memory), ROM (Read Only Memory), flash memory, EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory), and EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory). It may be a sex semiconductor memory, a magnetic disk, a flexible disk, an optical disk, a compact disk, a DVD (Digital Versatile Disc), or any other storage medium that will be used in the future.

なお、自車情報取得部2、地図情報取得部3、角度検出部4、座標生成部5、および目標経路生成部6の各機能について、一部を専用のハードウェアで実現し、他の部分をソフトウェアまたはファームウェアで実現するようにしてもよい。 It should be noted that some of the functions of the vehicle information acquisition unit 2, the map information acquisition unit 3, the angle detection unit 4, the coordinate generation unit 5, and the target route generation unit 6 are realized by dedicated hardware, and other parts. May be realized by software or firmware.

このように、処理回路は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせによって、上述の各機能を実現することができる。 In this way, the processing circuit can realize each of the above-mentioned functions by hardware, software, firmware, or a combination thereof.

上記では、実施の形態1で説明した図1に示す経路生成装置1のハードウェア構成について説明したが、実施の形態2で説明した図5に示す経路生成装置8、実施の形態3で説明した図12に示す経路生成装置16、実施の形態4で説明した図17,27に示す経路生成装置22,29、および実施の形態5で説明した図29に示す経路生成装置33のそれぞれのハードウェア構成についても同様である。 In the above, the hardware configuration of the route generation device 1 shown in FIG. 1 described in the first embodiment has been described, but the route generation device 8 and the third embodiment shown in FIG. 5 described in the second embodiment have been described. Hardware of the route generation device 16 shown in FIG. 12, the route generation devices 22 and 29 shown in FIGS. 17 and 27 described in the fourth embodiment, and the route generation device 33 shown in FIG. 29 described in the fifth embodiment. The same applies to the configuration.

なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。 In the present invention, each embodiment can be freely combined, and each embodiment can be appropriately modified or omitted within the scope of the invention.

1 経路生成装置、2 自車情報取得部、3 地図情報取得部、4 角度検出部、5 座標生成部、6 目標経路生成部、7 自車、8 経路生成装置、9 自車座標生成部、10 時間出力部、11 前方注視距離算出部、12 前方注視位置算出部、13 中央位置算出部、14 座標軸移動部、15 角度算出部、16 経路生成装置、17 自車近傍点群生成部、18 自車近傍点群長さ算出部、19 中心位置算出部、20 接線算出部、21 角度算出部、22 経路生成装置、23 角度出力部、24 座標生成部、25 近似算出部、26 近似誤差算出部、27 近似誤差比較部、28 第1目標経路生成部、29 経路生成装置、30 閾値出力部、31 最小値比較部、32 第2目標経路生成部、33 経路生成装置、34 角度出力部、35 座標生成部、36 近似算出部、37 近似誤差算出部、38 閾値出力部、39 近似誤差比較部、40 目標経路生成部、41 処理回路、42 プロセッサ、43 メモリ。 1 Route generator, 2 Own vehicle information acquisition unit, 3 Map information acquisition unit, 4 Angle detection unit, 5 Coordinate generation unit, 6 Target route generation unit, 7 Own vehicle, 8 Route generation device, 9 Own vehicle coordinate generation unit, 10-hour output unit, 11 forward gaze distance calculation unit, 12 forward gaze position calculation unit, 13 center position calculation unit, 14 coordinate axis movement unit, 15 angle calculation unit, 16 route generator, 17 own vehicle neighborhood point group generation unit, 18 Own vehicle neighborhood point group length calculation unit, 19 center position calculation unit, 20 tangent line calculation unit, 21 angle calculation unit, 22 route generator, 23 angle output unit, 24 coordinate generation unit, 25 approximation calculation unit, 26 approximation error calculation Unit, 27 Approximate error comparison unit, 28 1st target route generation unit, 29 route generation device, 30 threshold output unit, 31 minimum value comparison unit, 32 2nd target route generation unit, 33 route generation device, 34 angle output unit, 35 coordinate generation unit, 36 approximation calculation unit, 37 approximation error calculation unit, 38 threshold output unit, 39 approximation error comparison unit, 40 target route generation unit, 41 processing circuit, 42 processor, 43 memory.

上記の課題を解決するために、本発明による経路生成装置は、少なくとも自車の位置を示す自車位置、および自車が走行する方位を示す自車方位を含む自車情報を取得する自車情報取得部と、少なくとも道路に沿った地図上における複数の地点の集合である地図点群を含む地図情報を取得する地図情報取得部と、自車情報取得部が取得した自車情報と、地図情報取得部が取得した地図情報とに基づいて、自車の前方における各地点の方向と自車方位とがなす角度を検出する角度検出部と、自車情報取得部が取得した自車情報と、地図情報取得部が取得した地図情報と、角度検出部が検出した角度とに基づいて、n次(nは2以上)の座標を生成する座標生成部と、座標生成部が生成した座標に従って配置した地図点群の近似曲線を、自車の目標経路として生成する目標経路生成部とを備え、角度検出部は、自車情報取得部が取得した自車情報と、地図情報取得部が取得した地図情報とに基づいて、自車の座標である自車座標を生成する自車座標生成部と、自車座標生成部が生成した自車座標において、自車位置と、自車の前方の位置を示す前方注視位置との間の中央位置を算出する中央位置算出部と、中央位置算出部が算出した中央位置が原点となるように、自車座標生成部が生成した自車座標の座標軸を平行移動させる座標軸移動部と、座標軸移動部が座標軸を平行移動させた後の自車座標において、自車方位に直交する座標軸を挟む各地点のうちの2点を結ぶ直線の傾きと自車方向とがなす角度を算出する角度算出部とを備え、座標生成部は、原点を中心として各地点および自車座標を角度だけ回転させて座標を生成する。 In order to solve the above problems, the route generator according to the present invention acquires own vehicle information including at least the own vehicle position indicating the position of the own vehicle and the own vehicle direction indicating the direction in which the own vehicle travels. An information acquisition unit, a map information acquisition unit that acquires map information including a group of map points that are a set of at least a plurality of points on a map along a road, a vehicle information acquired by the vehicle information acquisition unit, and a map. Based on the map information acquired by the information acquisition unit, the angle detection unit that detects the angle between the direction of each point in front of the vehicle and the vehicle orientation, and the vehicle information acquired by the vehicle information acquisition unit. Based on the map information acquired by the map information acquisition unit and the angle detected by the angle detection unit, the coordinates generated by the coordinate generation unit and the coordinates generated by the coordinate generation unit are used to generate nth-order (n is 2 or more) coordinates. Therefore, it is provided with a target route generation unit that generates an approximate curve of the arranged map point group as a target route of the own vehicle, and the angle detection unit includes the own vehicle information acquired by the own vehicle information acquisition unit and the map information acquisition unit. Based on the acquired map information, the own vehicle coordinate generator that generates the own vehicle coordinates, which is the coordinates of the own vehicle, and the own vehicle coordinates generated by the own vehicle coordinate generator, the own vehicle position and the front of the own vehicle. The vehicle coordinates generated by the vehicle coordinate generator so that the center position calculated by the center position calculation unit and the center position between the front gaze position indicating the position of the vehicle are the origin. In the coordinate axis moving part that moves the coordinate axes in parallel and the own vehicle coordinates after the coordinate axis moving part moves the coordinate axes in parallel, the inclination of the straight line connecting two points of each point sandwiching the coordinate axis orthogonal to the own vehicle direction and the own and a angle calculator for calculating an angle between the vehicle direction, the coordinate generating unit that generates a coordinate of each point and subject vehicle coordinates is rotated by an angle around the origin.

本発明によると、経路生成装置は、自車情報取得部が取得した自車情報と、地図情報取得部が取得した地図情報とに基づいて、自車の前方における各地点の方向と自車方位とがなす角度を検出する角度検出部と、自車情報取得部が取得した自車情報と、地図情報取得部が取得した地図情報と、角度検出部が検出した角度とに基づいて、n次(nは2以上)の座標を生成する座標生成部と、座標生成部が生成した座標に従って配置した地図点群の近似曲線を、自車の目標経路として生成する目標経路生成部とを備え、角度検出部は、自車情報取得部が取得した自車情報と、地図情報取得部が取得した地図情報とに基づいて、自車の座標である自車座標を生成する自車座標生成部と、自車座標生成部が生成した自車座標において、自車位置と、自車の前方の位置を示す前方注視位置との間の中央位置を算出する中央位置算出部と、中央位置算出部が算出した中央位置が原点となるように、自車座標生成部が生成した自車座標の座標軸を平行移動させる座標軸移動部と、座標軸移動部が座標軸を平行移動させた後の自車座標において、自車方位に直交する座標軸を挟む各地点のうちの2点を結ぶ直線の傾きと自車方向とがなす角度を算出する角度算出部とを備え、座標生成部は、原点を中心として各地点および自車座標を角度だけ回転させて座標を生成するため、正確な経路を生成することが可能となる。
According to the present invention, the route generation device is based on the vehicle information acquired by the vehicle information acquisition unit and the map information acquired by the map information acquisition unit, and the direction and direction of each point in front of the vehicle. Based on the angle detection unit that detects the angle between the vehicle, the vehicle information acquired by the vehicle information acquisition unit, the map information acquired by the map information acquisition unit, and the angle detected by the angle detection unit. (n is 2 or more) with a coordinate generating unit which generates the coordinates of the approximate curve of the thus map point group disposed in coordinates coordinate generation unit has generated, a target route generation unit for generating a target route of the vehicle , The angle detection unit is a vehicle coordinate generation unit that generates vehicle coordinates, which are the coordinates of the vehicle, based on the vehicle information acquired by the vehicle information acquisition unit and the map information acquired by the map information acquisition unit. And, in the own vehicle coordinates generated by the own vehicle coordinate generation unit, the central position calculation unit and the central position calculation unit that calculate the central position between the own vehicle position and the front gaze position indicating the position in front of the own vehicle. In the coordinate axis moving part that moves the coordinate axes of the own vehicle coordinates generated by the own vehicle coordinate generation unit in parallel so that the center position calculated by is the origin, and in the own vehicle coordinates after the coordinate axis moving part moves the coordinate axes in parallel. , It is equipped with an angle calculation unit that calculates the angle formed by the inclination of the straight line connecting two points of each point that sandwiches the coordinate axis orthogonal to the vehicle direction and the vehicle direction, and the coordinate generation unit is located around the origin. order to generate the coordinates by rotating the point and subject vehicle coordinates by an angle, it is possible to generate an accurate path.

Claims (11)

少なくとも自車の位置を示す自車位置、および前記自車が走行する方位を示す自車方位を含む自車情報を取得する自車情報取得部と、
少なくとも道路に沿った地図上における複数の地点の集合である地図点群を含む地図情報を取得する地図情報取得部と、
前記自車情報取得部が取得した前記自車情報と、前記地図情報取得部が取得した前記地図情報とに基づいて、前記自車の前方における各前記地点の方向と前記自車方位とがなす角度を検出する角度検出部と、
前記自車情報取得部が取得した前記自車情報と、前記地図情報取得部が取得した前記地図情報と、前記角度検出部が検出した前記角度とに基づいて、n次(nは2以上)の座標を生成する座標生成部と、
前記座標生成部が生成した前記座標に基づいて、前記自車の目標経路を生成する目標経路生成部と、
を備える、経路生成装置。
A vehicle information acquisition unit that acquires vehicle information including at least the vehicle position indicating the position of the vehicle and the vehicle direction indicating the direction in which the vehicle travels.
A map information acquisition unit that acquires map information including a map point cloud that is a set of at least a plurality of points on a map along a road.
Based on the own vehicle information acquired by the own vehicle information acquisition unit and the map information acquired by the map information acquisition unit, the direction of each of the points in front of the own vehicle and the direction of the own vehicle are formed. An angle detector that detects the angle and
Based on the own vehicle information acquired by the own vehicle information acquisition unit, the map information acquired by the map information acquisition unit, and the angle detected by the angle detection unit, the nth order (n is 2 or more). A coordinate generator that generates the coordinates of
A target route generation unit that generates a target route of the own vehicle based on the coordinates generated by the coordinate generation unit, and a target route generation unit.
A route generator comprising.
前記角度検出部は、
前記自車情報取得部が取得した前記自車情報と、前記地図情報取得部が取得した前記地図情報とに基づいて、前記自車の座標である自車座標を生成する自車座標生成部と、
前記自車座標生成部が生成した前記自車座標において、前記自車位置と、前記自車の前方の位置を示す前方注視位置との間の中央位置を算出する中央位置算出部と、
前記自車座標生成部が生成した前記自車座標における前記自車位置と、前記中央位置算出部が算出した前記中央位置とに基づいて、前記自車の前方における各前記地点の方向と前記自車方向とがなす角度を算出する角度算出部と、
を備える、請求項1に記載の経路生成装置。
The angle detection unit
A vehicle coordinate generation unit that generates vehicle coordinates, which are the coordinates of the vehicle, based on the vehicle information acquired by the vehicle information acquisition unit and the map information acquired by the map information acquisition unit. ,
In the own vehicle coordinates generated by the own vehicle coordinate generation unit, a central position calculation unit that calculates a central position between the own vehicle position and a forward gaze position indicating a position in front of the own vehicle, and
Based on the vehicle position in the vehicle coordinates generated by the vehicle coordinate generation unit and the center position calculated by the center position calculation unit, the direction of each of the points in front of the vehicle and the vehicle itself. An angle calculation unit that calculates the angle between the vehicle direction and
The route generation device according to claim 1.
前記角度検出部は、
前記自車情報取得部が取得した前記自車情報と、前記地図情報取得部が取得した前記地図情報とに基づいて、前記自車位置および前記自車方位を前記地図点群に対応付けた自車近傍点群を生成する自車近傍点群生成部と、
前記自車近傍点群生成部が生成した前記自車近傍点群の始点から終点までの各点間の長さの総和である自車近傍点群長さを算出する自車近傍点群長さ算出部と、
前記自車近傍点群長さ算出部が算出した前記自車近傍点群長さの半分の位置を示す点群中心位置を算出する中心位置算出部と、
前記中心位置算出部が算出した前記点群中心位置における前記自車近傍点群の接線を算出する接線算出部と、
前記接線算出部が算出した前記接線と、前記自車方位とがなす角度を算出する角度算出部と、
を備える、請求項1に記載の経路生成装置。
The angle detection unit
Based on the own vehicle information acquired by the own vehicle information acquisition unit and the map information acquired by the map information acquisition unit, the own vehicle position and the own vehicle orientation are associated with the map point group. A vehicle neighborhood point group generator that generates a vehicle neighborhood point group,
Own vehicle neighborhood point group length for calculating the own vehicle neighborhood point group length, which is the total length between each point from the start point to the end point of the own vehicle neighborhood point group generated by the own vehicle neighborhood point group generation unit. Calculation part and
A center position calculation unit that calculates a point cloud center position indicating a position that is half of the vehicle neighborhood point cloud length calculated by the vehicle neighborhood point cloud length calculation unit.
The tangent line calculation unit that calculates the tangent line of the point cloud near the own vehicle at the point cloud center position calculated by the center position calculation unit,
An angle calculation unit that calculates an angle formed by the tangent line calculated by the tangent line calculation unit and the vehicle direction.
The route generation device according to claim 1.
少なくとも自車の位置を示す自車位置、および前記自車が走行する方位を示す自車方位を含む自車情報を取得する自車情報取得部と、
少なくとも道路に沿った地図上における複数の地点の集合である地図点群を含む地図情報を取得する地図情報取得部と、
複数の角度を出力する角度出力部と、
前記自車情報取得部が取得した前記自車情報と、前記角度出力部が出力した前記複数の角度とに基づいて、各前記角度に応じた複数のn次(nは2以上)の座標を生成し、当該座標ごとに前記地図点群を近似参照点群として配置する座標生成部と、
前記座標生成部が配置した各前記近似参照点群の近似曲線を前記座標ごとに算出する近似算出部と、
前記近似算出部が算出した前記近似曲線と、前記座標生成部が配置した前記近似参照点群との誤差である近似誤差を前記座標ごとに算出する近似誤差算出部と、
前記近似誤差算出部が算出した各前記近似誤差のうち、前記近似誤差の最小値を算出する近似誤差比較部と、
前記近似誤差比較部が算出した前記近似誤差の最小値に対応する前記近似曲線を、前記自車の目標経路として生成する目標経路生成部と、
を備える、経路生成装置。
A vehicle information acquisition unit that acquires vehicle information including at least the vehicle position indicating the position of the vehicle and the vehicle direction indicating the direction in which the vehicle travels.
A map information acquisition unit that acquires map information including a map point cloud that is a set of at least a plurality of points on a map along a road.
An angle output unit that outputs multiple angles and
Based on the own vehicle information acquired by the own vehicle information acquisition unit and the plurality of angles output by the angle output unit, a plurality of nth-order coordinates (n is 2 or more) corresponding to each of the angles are obtained. A coordinate generator that generates and arranges the map point cloud as an approximate reference point cloud for each coordinate.
An approximation calculation unit that calculates an approximation curve of each of the approximation reference point groups arranged by the coordinate generation unit for each of the coordinates.
An approximation error calculation unit that calculates an approximation error, which is an error between the approximation curve calculated by the approximation calculation unit and the approximation reference point group arranged by the coordinate generation unit, for each of the coordinates.
Of the approximation errors calculated by the approximation error calculation unit, an approximation error comparison unit that calculates the minimum value of the approximation error, and
A target route generation unit that generates the approximation curve corresponding to the minimum value of the approximation error calculated by the approximation error comparison unit as a target route of the own vehicle.
A route generator comprising.
前記近似誤差比較部で算出された前記近似誤差の最小値が予め定められた閾値よりも大きいとき、前記角度出力部に対してこれまでに出力した前記複数の角度とは異なる複数の角度を出力する指示を行う最小値比較部をさらに備える、請求項4に記載の経路生成装置。 When the minimum value of the approximation error calculated by the approximation error comparison unit is larger than a predetermined threshold value, a plurality of angles different from the plurality of angles output so far are output to the angle output unit. The route generation device according to claim 4, further comprising a minimum value comparison unit that gives an instruction to perform. 少なくとも自車の位置を示す自車位置、および前記自車が走行する方位を示す自車方位を含む自車情報を取得する自車情報取得部と、
少なくとも道路に沿った地図上における複数の地点の集合である地図点群を含む地図情報を取得する地図情報取得部と、
予め定められた1つの角度を出力する角度出力部と、
前記自車情報取得部が取得した前記自車情報と、前記角度出力部が出力した前記角度とに基づいて、前記角度に応じたn次(nは2以上)の座標を生成し、当該座標に前記地図点群を近似参照点群として配置する座標生成部と、
前記座標生成部が配置した前記近似参照点群の近似曲線を算出する近似算出部と、
前記近似算出部が算出した前記近似曲線と、前記座標生成部が配置した前記近似参照点群との誤差である近似誤差を算出する近似誤差算出部と、
前記近似誤差算出部が算出した前記近似誤差と、予め定められた閾値とを比較する近似誤差比較部と、
前記近似誤差比較部による前記比較の結果、前記近似誤差が前記閾値以下のとき、前記近似算出部が算出した前記近似曲線を前記自車の目標経路として生成する目標経路生成部と、
を備え、
前記近似誤差比較部は、前記比較の結果、前記近似誤差が前記閾値よりも大きいとき、前記角度出力部に対してこれまでに出力した前記角度とは異なる角度を出力する指示を行うことを特徴とする、経路生成装置。
A vehicle information acquisition unit that acquires vehicle information including at least the vehicle position indicating the position of the vehicle and the vehicle direction indicating the direction in which the vehicle travels.
A map information acquisition unit that acquires map information including a map point cloud that is a set of at least a plurality of points on a map along a road.
An angle output unit that outputs one predetermined angle,
Based on the own vehicle information acquired by the own vehicle information acquisition unit and the angle output by the angle output unit, n-th order (n is 2 or more) coordinates corresponding to the angle are generated, and the coordinates are obtained. A coordinate generator that arranges the map point cloud as an approximate reference point cloud,
An approximation calculation unit that calculates an approximation curve of the approximation reference point cloud arranged by the coordinate generation unit, and
An approximation error calculation unit that calculates an approximation error, which is an error between the approximation curve calculated by the approximation calculation unit and the approximation reference point cloud arranged by the coordinate generation unit.
An approximation error comparison unit that compares the approximation error calculated by the approximation error calculation unit with a predetermined threshold value.
As a result of the comparison by the approximation error comparison unit, when the approximation error is equal to or less than the threshold value, the target route generation unit that generates the approximation curve calculated by the approximation calculation unit as the target route of the own vehicle, and
With
As a result of the comparison, the approximation error comparison unit is characterized in that when the approximation error is larger than the threshold value, it instructs the angle output unit to output an angle different from the angles output so far. A route generator.
(a)少なくとも自車の位置を示す自車位置、および前記自車が走行する方位を示す自車方位を含む自車情報を取得する工程と、
(b)少なくとも道路に沿った地図上における複数の地点の集合である地図点群を含む地図情報を取得する工程と、
(c)前記工程(a)で取得した前記自車情報と、前記工程(b)で取得した前記地図情報とに基づいて、前記自車の前方における各前記地点の方向と前記自車方位とがなす角度を検出する工程と、
(d)前記工程(a)で取得した前記自車情報と、前記工程(b)で取得した前記地図情報と、前記工程(c)で検出した前記角度とに基づいて、n次(nは2以上)の座標を生成する工程と、
(e)前記工程(d)で生成した前記座標に基づいて、前記自車の目標経路を生成する工程と、
を備える、経路生成方法。
(A) A process of acquiring at least the own vehicle position indicating the position of the own vehicle and the own vehicle information including the own vehicle direction indicating the direction in which the own vehicle travels.
(B) At least the process of acquiring map information including a map point cloud which is a set of a plurality of points on a map along a road, and
(C) Based on the own vehicle information acquired in the step (a) and the map information acquired in the step (b), the direction of each of the points in front of the own vehicle and the direction of the own vehicle. The process of detecting the angle between the wheels and
(D) Based on the vehicle information acquired in the step (a), the map information acquired in the step (b), and the angle detected in the step (c), the nth order (n is). The process of generating coordinates (2 or more) and
(E) A step of generating the target route of the own vehicle based on the coordinates generated in the step (d), and
A route generation method.
前記工程(c)は、
(f)前記工程(a)で取得した前記自車情報と、前記工程(b)で取得した前記地図情報とに基づいて、前記自車の座標である自車座標を生成する工程と、
(g)前記工程(f)で生成した前記自車座標において、前記自車位置と、前記自車の前方の位置を示す前方注視位置との間の中央位置を算出する工程と、
(h)前記工程(f)で生成した前記自車座標における前記自車位置と、前記工程(g)で算出した前記中央位置とに基づいて、前記自車の前方における各前記地点の方向と前記自車方向とがなす角度を算出する工程と、
を備える、請求項7に記載の経路生成方法。
The step (c) is
(F) A step of generating the own vehicle coordinates, which are the coordinates of the own vehicle, based on the own vehicle information acquired in the step (a) and the map information acquired in the step (b).
(G) In the vehicle coordinates generated in the step (f), a step of calculating the central position between the vehicle position and the front gaze position indicating the position in front of the vehicle,
(H) Based on the vehicle position in the vehicle coordinates generated in the step (f) and the center position calculated in the process (g), the direction of each of the points in front of the vehicle. The process of calculating the angle formed by the vehicle direction and
7. The route generation method according to claim 7.
前記工程(c)は、
(i)前記工程(a)で取得した前記自車情報と、前記工程(b)で取得した前記地図情報とに基づいて、前記自車位置および前記自車方位を前記地図点群に対応付けた自車近傍点群を生成する工程と、
(j)前記工程(i)で生成した前記自車近傍点群の始点から終点までの各点間の長さの総和である自車近傍点群長さを算出する工程と、
(k)前記工程(j)で算出した前記自車近傍点群長さの半分の位置を示す中央位置を算出する工程と、
(l)前記工程(k)で算出した前記中央位置における前記自車近傍点群の接線を算出する工程と、
(m)前記工程(l)で算出した前記接線と、前記自車方位とがなす角度を算出する工程と、
を備える、請求項7に記載の経路生成方法。
The step (c) is
(I) Based on the own vehicle information acquired in the step (a) and the map information acquired in the step (b), the own vehicle position and the own vehicle orientation are associated with the map point group. The process of generating a point cloud near the vehicle and
(J) A step of calculating the length of the own vehicle neighborhood point cloud, which is the total length between the points from the start point to the end point of the own vehicle neighborhood point cloud generated in the step (i).
(K) A step of calculating a central position indicating a position of half the length of the own vehicle neighborhood point cloud calculated in the step (j), and
(L) A step of calculating the tangent line of the own vehicle neighborhood point group at the central position calculated in the step (k), and
(M) A step of calculating the angle formed by the tangent line calculated in the step (l) and the direction of the own vehicle,
7. The route generation method according to claim 7.
(a)少なくとも自車の位置を示す自車位置、および前記自車が走行する方位を示す自車方位を含む自車情報を取得する工程と、
(b)少なくとも道路に沿った地図上における複数の地点の集合である地図点群を含む地図情報を取得する工程と、
(c)複数の角度を出力する工程と、
(d)前記工程(a)が取得した前記自車情報と、前記工程(c)が出力した前記複数の角度とに基づいて、各前記角度に応じた複数のn次(nは2以上)の座標を生成し、当該座標ごとに前記地図点群を近似参照点群として配置する工程と、
(e)前記(d)で配置した各前記近似参照点群の近似曲線を前記座標ごとに算出する工程と、
(f)前記工程(e)で算出した前記近似曲線と、前記工程(d)で配置した前記近似参照点群との誤差である近似誤差を前記座標ごとに算出する工程と、
(g)前記工程(f)が算出した各前記近似誤差のうち、前記近似誤差の最小値を算出する工程と、
(h)前記工程(g)で算出した前記近似誤差の最小値に対応する前記近似曲線を、前記自車の目標経路として生成する工程と、
を備える、経路生成方法。
(A) A process of acquiring at least the own vehicle position indicating the position of the own vehicle and the own vehicle information including the own vehicle direction indicating the direction in which the own vehicle travels.
(B) At least the process of acquiring map information including a map point cloud which is a set of a plurality of points on a map along a road, and
(C) A process of outputting a plurality of angles and
(D) Based on the own vehicle information acquired by the step (a) and the plurality of angles output by the step (c), a plurality of nth orders (n is 2 or more) according to each of the angles. And the process of arranging the map point cloud as an approximate reference point cloud for each coordinate of
(E) A step of calculating an approximate curve of each of the approximate reference point groups arranged in (d) for each of the coordinates.
(F) A step of calculating an approximation error, which is an error between the approximation curve calculated in the step (e) and the approximation reference point cloud arranged in the step (d), for each of the coordinates.
(G) Of the approximation errors calculated by the step (f), a step of calculating the minimum value of the approximation error and
(H) A step of generating the approximate curve corresponding to the minimum value of the approximate error calculated in the step (g) as a target route of the own vehicle, and
A route generation method.
(i)前記工程(g)で算出された前記近似誤差の最小値が予め定められた閾値よりも大きいとき、前記工程(c)に対してこれまでに出力した前記複数の角度とは異なる複数の角度を出力する指示を行う工程をさらに備える、請求項10に記載の経路生成方法。 (I) When the minimum value of the approximation error calculated in the step (g) is larger than a predetermined threshold value, a plurality of angles different from the plurality of angles output so far with respect to the step (c). The route generation method according to claim 10, further comprising a step of giving an instruction to output an angle of.
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JP2019059450A (en) * 2017-09-28 2019-04-18 トヨタ自動車株式会社 Vehicle driving support apparatus

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