JP2021011173A - 予測装置、予測方法、プログラムおよび車両制御システム - Google Patents
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Abstract
Description
x^=[x,y,vx,vy,ex,ey,dx,dy,s^]T…(1)
u´k+1=F(uk)…(2)
P´k+1=FPkFT+Qk+1…(3)
12 処理装置
21 記憶装置
22 入力装置
23 表示装置
24 センサ装置
25 通信装置
26 車両制御装置
30 情報処理装置
31 メモリ
32 ハードウェアプロセッサ
40 予測装置
50 観測値取得部
52 レーン情報取得部
54 付加情報取得部
56 推定部
58 予測部
60 出力部
64 状態予測部
66 マスク部
72 誤差情報算出部
74 時系列変化量推定部
76 尤度推定部
82 制御量推定部
84 カルマンフィルタ部
86 第1フィードバック部
88 第1セレクタ
90 レーン誤差算出部
92 制御量算出部
94 第2フィードバック部
96 第2セレクタ
98 状態時間遷移部
100 パラメータ推定部
102 第3フィードバック部
104 共分散時間遷移部
106 カルマン更新部
200 学習装置
Claims (17)
- 移動体の移動動作に関する観測値を取得する観測値取得部と、
基準時刻より後において前記移動体が進行する可能性がある複数のレーンを表すレーン情報を取得するレーン情報取得部と、
前記観測値および前記レーン情報に基づき、前記複数のレーンに対する前記移動体の状態の特徴を表す時系列変化量、および、前記複数のレーンのそれぞれに対する前記移動体が進行する可能性を示す尤度を表す尤度情報を推定する推定部と、
前記尤度情報に基づき前記複数のレーンのうち1または複数の対象レーンを特定し、特定した前記1または複数の対象レーンのそれぞれについて、前記基準時刻において取得された前記観測値に示される前記移動体の1または複数の状態を表す現在状態情報、および、前記時系列変化量に基づき、対応する対象レーンを前記移動体が進行する場合における、前記基準時刻より後における前記移動体の1または複数の状態を表す予測状態情報を算出する予測部と、
を備える予測装置。 - 前記予測部は、前記基準時刻より後の所定のタイムステップ毎の複数の時刻のそれぞれについて、前記予測状態情報を算出する
請求項1に記載の予測装置。 - 前記予測部は、前記複数のレーンのうちの尤度が予め定められた値以上の1または複数のレーンを、前記1または複数の対象レーンとして特定する
請求項1または2に記載の予測装置。 - 前記予測部は、前記複数のレーンのうちの尤度が上位から予め定められた数の1または複数のレーンを、前記1また複数の対象レーンとして特定する
請求項1または2に記載の予測装置。 - 前記現在状態情報および前記予測状態情報は、前記移動体における、位置、速度、加速度、角速度、角加速度、位置の分散、速度の分散、加速度の分散、角速度の分散および角加速度の分散の少なくとも1つを表す
請求項1から4の何れか1項に記載の予測装置。 - 前記観測値取得部は、前記観測値として、前記移動体における、位置、速度、加速度、角速度、角加速度、および、前記移動体における進行方向を示す方向指示情報の少なくとも1つを取得する
請求項1から5の何れか1項に記載の予測装置。 - 前記推定部は、
前記基準時刻の以前の前記観測値の時系列データに基づき、前記時系列変化量、および、前記尤度情報を推定する
請求項1から6の何れか1項に記載の予測装置。 - 前記推定部は、
前記観測値の時系列データおよび前記レーン情報に基づき、前記複数のレーンのそれぞれに対する、前記移動体と対応するレーンとの誤差を表す誤差情報の時系列データを算出する誤差算出部と、
前記観測値の時系列データおよび前記誤差情報の時系列データに基づき、ニューラルネットワークを用いて前記時系列変化量を算出する時系列変化量推定部と、
前記時系列変化量に基づき、前記尤度情報を、ニューラルネットワークを用いて算出する尤度推定部と、
を有する請求項7に記載の予測装置。 - 前記予測部は、前記1または複数の対象レーンのそれぞれに対応する1または複数の状態予測部を有し、
前記1または複数の状態予測部のそれぞれは、
前記基準時刻より後の所定のタイムステップ毎の複数の時刻のそれぞれについて、前記移動体が対応する対象レーンを進行するための前記移動体に与えられる制御量および前記制御量の分散を推定する制御量推定部と、
前記基準時刻より後の所定のタイムステップ毎の複数の時刻のそれぞれについて、前記予測状態情報をカルマンフィルタにより算出するカルマンフィルタ部と、
を含み、
前記制御量推定部は、
前記基準時刻から1タイムステップ後の第1時刻における前記制御量および前記制御量の分散を、前記現在状態情報に基づき推定し、
前記基準時刻から2タイムステップ以後の任意の第2時刻における前記制御量および前記制御量の分散を、前記カルマンフィルタ部により算出された前記第2時刻より1タイムステップ前の時刻における前記予測状態情報に基づき推定し、
前記カルマンフィルタ部は、
前記基準時刻から1タイムステップ後の前記第1時刻における前記予測状態情報を、前記現在状態情報、および、前記制御量推定部により推定された前記第1時刻における前記制御量および前記制御量の分散に基づき算出し、
前記基準時刻から2タイムステップ以後の任意の前記第2時刻における前記予測状態情報を、前記第2時刻から1タイムステップ前の時刻における前記予測状態情報、および、前記制御量推定部により推定された前記第2時刻における前記制御量および前記制御量の分散に基づき算出する
請求項1から8の何れか1項に記載の予測装置。 - 前記1または複数の状態予測部のそれぞれは、前記基準時刻から1タイムステップ後の第1時刻から予め定められたタイムステップ数後の最終時刻まで、前記第1時刻から1タイムステップずつ順次に前記予測状態情報を算出する
請求項9に記載の予測装置。 - 前記制御量は、前記移動体における位置、速度、加速度、角速度および角加速度の少なくとも1つを制御するために、前記移動体に与えられる値である
請求項9または10に記載の予測装置。 - 前記制御量推定部は、前記制御量および前記制御量の分散を、ニューラルネットワークを用いて算出する
請求項9から11の何れか1項に記載の予測装置。 - 前記カルマンフィルタ部は、前記カルマンフィルタにおける、共分散を時間遷移させるためのモデルに含まれるノイズを表すパラメータを、ニューラルネットワークを用いて算出する
請求項9から12の何れか1項に記載の予測装置。 - 前記予測状態情報を出力する出力部をさらに備える
請求項1から13の何れか1項に記載の予測装置。 - 情報処理装置により移動体の1または複数の状態を表す予測状態情報を予測する予測方法であって、
観測値取得部が、前記移動体の移動動作に関する観測値を取得し、
レーン情報取得部が、基準時刻より後において前記移動体が進行する可能性がある複数のレーンを表すレーン情報を取得し、
推定部が、前記観測値および前記レーン情報に基づき、前記複数のレーンに対する前記移動体の状態の特徴を表す時系列変化量、および、前記複数のレーンのそれぞれに対する前記移動体が進行する可能性を示す尤度を表す尤度情報を推定し、
予測部が、前記尤度情報に基づき前記複数のレーンのうち1または複数の対象レーンを特定し、特定した前記1または複数の対象レーンのそれぞれについて、前記基準時刻において取得された前記観測値に示される前記移動体の1または複数の状態を表す現在状態情報、および、前記時系列変化量に基づき、対応する対象レーンを前記移動体が進行する場合における、前記基準時刻より後における前記移動体の1または複数の状態を表す前記予測状態情報を算出する
予測装置。 - 情報処理装置に、移動体の1または複数の状態を表す予測状態情報を予測させるためのプログラムであって、
前記情報処理装置を、
前記移動体の移動動作に関する観測値を取得する観測値取得部と、
基準時刻より後において前記移動体が進行する可能性がある複数のレーンを表すレーン情報を取得するレーン情報取得部と、
前記観測値および前記レーン情報に基づき、前記複数のレーンに対する前記移動体の状態の特徴を表す時系列変化量、および、前記複数のレーンのそれぞれに対する前記移動体が進行する可能性を示す尤度を表す尤度情報を推定する推定部と、
前記尤度情報に基づき前記複数のレーンのうち1または複数の対象レーンを特定し、特定した前記1または複数の対象レーンのそれぞれについて、前記基準時刻において取得された前記観測値に示される前記移動体の1または複数の状態を表す現在状態情報、および、前記時系列変化量に基づき、対応する対象レーンを前記移動体が進行する場合における、前記基準時刻より後における前記移動体の1または複数の状態を表す予測状態情報を算出する予測部と、
して機能させるためのプログラム。 - 車両を制御する車両制御システムであって、
移動体の1または複数の状態を表す予測状態情報を予測する予測装置と、
前記予測状態情報に基づき車両を駆動するための駆動機構を制御する車両制御装置と、
を備え、
前記予測装置は、
移動体の移動動作に関する観測値を取得する観測値取得部と、
基準時刻より後において前記移動体が進行する可能性がある複数のレーンを表すレーン情報を取得するレーン情報取得部と、
前記観測値および前記レーン情報に基づき、前記複数のレーンに対する前記移動体の状態の特徴を表す時系列変化量、および、前記複数のレーンのそれぞれに対する前記移動体が進行する可能性を示す尤度を表す尤度情報を推定する推定部と、
前記尤度情報に基づき前記複数のレーンのうち1または複数の対象レーンを特定し、特定した前記1または複数の対象レーンのそれぞれについて、前記基準時刻において取得された前記観測値に示される前記移動体の1または複数の状態を表す現在状態情報、および、前記時系列変化量に基づき、対応する対象レーンを前記移動体が進行する場合における、前記基準時刻より後における前記移動体の1または複数の状態を表す予測状態情報を算出する予測部と、
を有する車両制御システム。
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