JP6239664B2 - 周辺環境推定装置及び周辺環境推定方法 - Google Patents
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Description
前記観測データに基づいて前記受信器で受信した信号の強度値を計算し、前記強度値から前記受信器で受信した信号が被検出物から反射してきたものであるかどうかを表す尤度を計算する強度値尤度計算部と、
前記観測データに基づいて前記被検出物の方位角を計算し、前記強度値から前記方位角を中心とした分散の程度を表す角度の分布関数を計算する分布関数計算部と、
前記周辺の空間を格子状に分割して各格子における物体の占有確率を記述する占有格子地図に関して、前記尤度を前記分布関数によって分散させた値を用いて、前記占有格子地図内の複数の格子における前記物体の占有確率を更新する計算を行う占有格子地図計算部とを、
有し、
前記複数の観測データについて、前記強度値尤度計算部による計算、前記分布関数計算部による計算、並びに、前記占有格子地図計算部による計算を行うことで、前記複数の観測データに基づく前記占有格子地図を作成するよう構成されている周辺環境推定装置が提供される。
前記観測データに基づいて前記受信機で受信した信号の強度値を計算し、前記強度値から前記受信機で受信した信号が被検出物から反射してきたものであるかどうかを表す尤度を計算する強度値尤度計算ステップと、
前記観測データに基づいて前記被検出物の方位角を計算し、前記強度値から前記方位角を中心とした分散の程度を表す角度の分布関数を計算する分布関数計算ステップと、
前記周辺の空間を格子状に分割して各格子における物体の占有確率を記述する占有格子地図に関して、前記尤度を前記分布関数によって分散させた値を用いて、前記占有格子地図内の複数の格子における前記物体の占有確率を更新する計算を行う占有格子地図計算ステップとを、
有し、
前記複数の観測データについて、前記強度値尤度計算ステップによる計算、前記分布関数計算ステップによる計算、並びに、前記占有格子地図計算ステップによる計算を行うことで、前記複数の観測データに基づく前記占有格子地図を作成する周辺環境推定方法が提供される。
以下、本発明の第1の実施の形態について説明する。まず、図2を参照しながら、本発明の第1の実施の形態における周辺環境推定装置の構成について説明する。図2には、本発明の第1の実施の形態における周辺環境推定装置の構成の一例が図示されている。図2に示す周辺環境推定装置10は、観測データ空間処理部101、強度値尤度計算部103、分布関数計算部105、占有格子地図計算部107を有する。
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。上述した本発明の第1の実施の形態では、観測データ空間内のあるピクセルjに関して、そのピクセルjからサンプリングした強度に基づいて格子不定の対数尤度比を計算するとともに、そのピクセルjの距離に対応する複数の格子(観測点からの距離が等しい格子)に対して、対数尤度比に重みを掛けて加算する計算を行っている。この計算は、格子iに関する式(5)によって表されており、この計算はすべてのピクセルjに関して行われる。すなわち、1つのピクセルjに含まれる値が、複数の格子iの占有確率に影響を与えている。
次に、本発明の第3の実施の形態について説明する。上述した本発明の第1又は第2の実施の形態における手法では、静止している物体及び移動している物体に関して、その存在確率を計算し、図10(b)、図11(b)、図12(a)及び(b)のように占有格子地図を作成している。このとき、物体が占有格子地図上の占有確率は、式(5)や式(6)のように、加算することで更新できる。
観測された物体が静止物である場合には、式(7)又は式(8)の観測項(左辺第1項)に含まれるsgn(j)の値を『1』に設定する(ステップS2135)。一方、観測された物体が移動体である場合には、式(7)又は式(8)の観測項(左辺第1項)に含まれるsgn(j)の値を『−1』に設定する(ステップS2137)。そして、占有格子地図計算部307は、強度値尤度計算部103による計算結果(対数尤度比)、分布関数計算部105による計算結果(重み)を利用して、複数の格子に対して式(7)又は式(8)を用いて更新計算を行う(ステップS2139)。
以下、本発明の第4の実施の形態について説明する。上述の本発明の第1〜第3の実施の形態では、ある瞬間の観測データのスナップショットから占有格子地図を作成する場合について説明したが、さらに、これらの占有格子地図を組み合わせた占有格子地図を作成することが可能である。なお、以下では、ある瞬間の観測データのスナップショットから作成された占有格子地図をローカル占有格子地図と呼び、複数のローカル占有格子地図を重ね合わせることを目的として座標系が変換された占有格子地図をグローバル占有格子地図と呼ぶ。
50 センサー
101 観測データ空間処理部
103 強度値尤度計算部
105 分布関数計算部
107、307 占有格子地図計算部
301 静止物/移動体判別部
Claims (14)
- センシング信号を送信する送信機と、前記センシング信号が反射して戻ってくる信号を受信する受信機とを有するセンシング機器を用いて得られる観測データから、周辺の環境の物体の存在を推定する周辺環境推定装置であって、
前記観測データに基づいて前記受信器で受信した信号の強度値を計算し、前記強度値から前記受信器で受信した信号が被検出物から反射してきたものであるかどうかを表す尤度を計算する強度値尤度計算部と、
前記観測データに基づいて前記被検出物の方位角を計算し、前記強度値から前記方位角を中心とした分散の程度を表す角度の分布関数を計算する分布関数計算部と、
前記周辺の空間を格子状に分割して各格子における物体の占有確率を記述する占有格子地図に関して、前記尤度を前記分布関数によって分散させた値を用いて、前記占有格子地図内の複数の格子における前記物体の占有確率を更新する計算を行う占有格子地図計算部とを、
有し、
前記複数の観測データについて、前記強度値尤度計算部による計算、前記分布関数計算部による計算、並びに、前記占有格子地図計算部による計算を行うことで、前記複数の観測データに基づく前記占有格子地図を作成するよう構成されている周辺環境推定装置。 - 前記占有格子地図計算部は、前記占有格子地図内の格子のうち、前記観測データに含まれる前記被検出物との距離と等しい距離を持つ複数の格子の配列に沿って、前記尤度を前記分布関数によって分散させるよう構成されている請求項1に記載の周辺環境推定装置。
- 前記強度値に対して前記被検出物が物体又はノイズのいずれであるかを示す確率が事前に設定されており、前記強度値尤度計算部は、前記設定された確率から得られる物体の占有確率の対数オッズを計算し、その計算結果を前記尤度とするよう構成されており、
前記占有格子地図計算部は、前記尤度と前記分布関数との積を計算することで、前記占有格子地図内の複数の格子における前記物体の占有確率を更新するよう構成されている請求項1又は2に記載の周辺環境推定装置。 - 前記占有格子地図計算部は、前記複数の観測データのそれぞれから得られる前記尤度と前記分布関数との積の総和を計算することによって、前記占有格子地図を作成するよう構成されている請求項3に記載の周辺環境推定装置。
- 前記占有格子地図計算部は、前記複数の観測データのそれぞれから得られる前記尤度と前記分布関数との積を計算して、前記計算された積のうちの最大値をとることによって、前記占有格子地図を作成するよう構成されている請求項3に記載の周辺環境推定装置。
- 前記観測データに基づいて前記被検出物が静止物であるか移動体であるかを判別する静止物/移動体判別部を更に有し、
前記占有格子地図計算部は、前記尤度と前記分布関数との積を計算する際に、前記被検出物が静止物であると判断された観測データについては、前記尤度と前記分布関数との積に正の値を掛け、前記被検出物が移動体であると判断された観測データについては、前記尤度と前記分布関数との積に負の値を掛けるよう構成されている請求項4又は5に記載の周辺環境推定装置。 - 前記センシング機器によって複数の異なる局所的な領域に関して作成された複数の前記占有格子地図から、前記複数の異なる局所的な領域を含む大局的な領域に関する占有格子地図を作成するよう構成されている請求項1から6のいずれか1つに記載の周辺環境推定装置。
- センシング信号を送信する送信機と、前記センシング信号が反射して戻ってくる信号を受信する受信機とを有するセンシング機器を用いて得られる観測データから、周辺の環境の物体の存在を推定する周辺環境推定方法であって、
前記観測データに基づいて前記受信機で受信した信号の強度値を計算し、前記強度値から前記受信機で受信した信号が被検出物から反射してきたものであるかどうかを表す尤度を計算する強度値尤度計算ステップと、
前記観測データに基づいて前記被検出物の方位角を計算し、前記強度値から前記方位角を中心とした分散の程度を表す角度の分布関数を計算する分布関数計算ステップと、
前記周辺の空間を格子状に分割して各格子における物体の占有確率を記述する占有格子地図に関して、前記尤度を前記分布関数によって分散させた値を用いて、前記占有格子地図内の複数の格子における前記物体の占有確率を更新する計算を行う占有格子地図計算ステップとを、
有し、
前記複数の観測データについて、前記強度値尤度計算ステップによる計算、前記分布関数計算ステップによる計算、並びに、前記占有格子地図計算ステップによる計算を行うことで、前記複数の観測データに基づく前記占有格子地図を作成する周辺環境推定方法。 - 前記占有格子地図計算ステップにおいては、前記占有格子地図内の格子のうち、前記観測データに含まれる前記被検出物との距離と等しい距離を持つ複数の格子の配列に沿って、前記尤度を前記分布関数によって分散させる請求項8に記載の周辺環境推定方法。
- 前記強度値に対して前記被検出物が物体又はノイズのいずれであるかを示す確率が事前に設定されており、前記強度値尤度計算ステップにおいて、前記設定された確率から得られる物体の占有確率の対数オッズを計算し、その計算結果を前記尤度とし、
前記占有格子地図計算ステップにおいて、前記尤度と前記分布関数との積を計算することで、前記占有格子地図内の複数の格子における前記物体の占有確率を更新する請求項8又は9に記載の周辺環境推定方法。 - 前記占有格子地図計算ステップにおいて、前記複数の観測データのそれぞれから得られる前記尤度と前記分布関数との積の総和を計算することによって、前記占有格子地図を作成する請求項10に記載の周辺環境推定方法。
- 前記占有格子地図計算ステップにおいて、前記複数の観測データのそれぞれから得られる前記尤度と前記分布関数との積を計算して、前記計算された積のうちの最大値をとることによって、前記占有格子地図を作成する請求項10に記載の周辺環境推定方法。
- 前記観測データに基づいて前記被検出物が静止物であるか移動体であるかを判別する静止物/移動体判別ステップを更に有し、
前記占有格子地図計算ステップは、前記尤度と前記分布関数との積を計算する際に、前記被検出物が静止物であると判断された観測データについては、前記尤度と前記分布関数との積に正の値を掛け、前記被検出物が移動体であると判断された観測データについては、前記尤度と前記分布関数との積に負の値を掛ける請求項11又は12に記載の周辺環境推定方法。 - 前記センシング機器によって複数の異なる局所的な領域に関して作成された複数の前記占有格子地図から、前記複数の異なる局所的な領域を含む大局的な領域に関する占有格子地図を作成する請求項8から13のいずれか1つに記載の周辺環境推定方法。
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