JP6345138B2 - 道路形状推定装置及び道路形状推定方法 - Google Patents
道路形状推定装置及び道路形状推定方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6345138B2 JP6345138B2 JP2015049105A JP2015049105A JP6345138B2 JP 6345138 B2 JP6345138 B2 JP 6345138B2 JP 2015049105 A JP2015049105 A JP 2015049105A JP 2015049105 A JP2015049105 A JP 2015049105A JP 6345138 B2 JP6345138 B2 JP 6345138B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- road
- filter
- observation data
- sweeper
- vector
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Traffic Control Systems (AREA)
Description
前記センシングにおける所定の範囲内に存在する観測データ群を取得する観測データ群取得部と、
位置座標及び進行方向をパラメータとして有するフィルタを前記観測データ群が分布する仮想空間に配置し、前記観測データ群取得部によって取得された前記観測データ群を用いて前記フィルタの進行方向を計算する進行方向計算部と、
前記進行方向計算部で計算された前記フィルタの進行方向に沿って、前記フィルタを前記仮想空間内で移動させるフィルタ移動部と、
前記フィルタ移動部によって移動された前記フィルタの移動軌跡を、前記道路の延伸方向に沿った経路として出力する道路形状出力部とを有し、
前記進行方向計算部が、
前記フィルタの現在の位置を基準として所定の範囲内に存在する前記観測データを選択する選択部と、
前記選択された観測データの位置から所定の距離だけ、前記フィルタの現在の進行方向に対して垂直な方向に移動させた投影点を計算する投影点計算部と、
前記フィルタの現在の位置と前記投影点とを結ぶベクトルの方向を計算するベクトル方向計算部と、
前記計算されたベクトルの方向を用いて前記フィルタの新たな進行方向を設定する進行方向設定部と、
前記フィルタの新たな進行方向に向かって所定の移動距離だけ前記フィルタを移動させて、前記フィルタの現在の座標が移動後の前記フィルタの位置と設定されるよう更新し、前記フィルタの現在の進行方向が前記フィルタの新たな進行方向と設定されるよう更新処理部とを、
有する道路形状推定装置が提供される。
前記センシングにおける所定の範囲内に存在する観測データ群を取得する観測データ群取得ステップと、
位置座標及び進行方向をパラメータとして有するフィルタを前記観測データ群が分布する仮想空間に配置し、前記観測データ群取得ステップで取得された前記観測データ群を用いて前記フィルタの進行方向を計算する進行方向計算ステップと、
前記進行方向計算ステップで計算された前記フィルタの進行方向に沿って、前記フィルタを前記仮想空間内で移動させるフィルタ移動ステップと、
前記フィルタ移動ステップで移動された前記フィルタの移動軌跡を、前記道路の延伸方向に沿った経路として出力する道路形状出力ステップとを有し、
前記進行方向計算ステップが、
前記フィルタの現在の位置を基準として所定の範囲内に存在する前記観測データを選択する選択ステップと、
前記選択された観測データの位置から所定の距離だけ、前記フィルタの現在の進行方向に対して垂直な方向に移動させた投影点を計算する投影点計算ステップと、
前記フィルタの現在の位置と前記投影点とを結ぶベクトルの方向を計算するベクトル方向計算ステップと、
前記計算されたベクトルの方向を用いて前記フィルタの新たな進行方向を設定する進行方向設定ステップと、
前記フィルタの新たな進行方向に向かって所定の移動距離だけ前記フィルタを移動させて、前記フィルタの現在の座標が移動後の前記フィルタの位置と設定されるよう更新し、前記フィルタの現在の進行方向が前記フィルタの新たな進行方向と設定されるよう更新処理ステップとを、
有する道路形状推定方法が提供される。
まず、本発明の第1の実施の形態において、本発明の基本的な概念について説明する。本発明では、センシングされた道路の左端又は右端のどちらかだけの観測データ群を選んで片方の道路端形状を先に推定するという従来技術の手順を行わず、その代わり、センシングされた道路の観測データを随時読み取って、道路の左端又は右端のどちらの観測データであるかを判断しながら道路形状(道路の延伸方向に沿った経路)を推定する。本発明によって推定された道路の中央を通る経路は、例えば道路幅の分だけ左右に幅を持たせることによって、道路幅のある道路形状を復元することが可能である。また、走行中の車両などにおいてリアルタイムに道路の中央を通る経路を推定することによって、安全な走行路を予測するための情報として、自動運転や自動レーンキープなどに利用することも可能である。
スイーパーの進行方向を計算する方法として、例えば、観測点1つ1つに対してスイーパーの進行方向を決定しながら、スイーパーを移動させる方法を採用することが可能である。具体的には、例えばスイーパーから最も近い位置に存在する観測点を用いて、スイーパーの進行方向を計算し、計算された進行方向に沿ってスイーパーを移動させる動作を繰り返し行う。
また、スイーパーの進行方向を計算する方法として、例えば、所定の範囲内に存在する複数の観測点のそれぞれについてスイーパーの進行方向を計算し、これらの計算結果をまとめたものを新たな進行方向として設定する方法を採用することも可能である。具体的には、所定の範囲内に分布する観測データ群から進行方向を計算し、計算された進行方向に沿ってスイーパーを移動させる動作を繰り返し行う。
また、スイーパーの進行方向を計算する方法として、例えば、所定の範囲内に存在する複数の観測点のそれぞれについてスイーパーの進行方向を順次計算することで、新たな進行方向を求める方法を採用することも可能である。上述のスイーパー計算例2では、各観測点に対応するベクトルを独立して計算した後に、計算されたベクトルをまとめているのに対し、当該スイーパー計算例3では、ある観測点を用いて計算されたベクトルの方向を利用して、別の観測点に対応するベクトルの方向を計算する。
以下、本発明の第2の実施の形態について説明する。本発明の第2の実施の形態では、スイーパーの軌跡が左右に大きく揺れないよう、スイーパーの新たな進行方向を計算する際にカルマンフィルタを用いたスムージングを行う。カルマンフィルタを用いたスムージングは、スイーパーの新たな進行方向を計算する時点で個々の観測点の誤差による角度の飛びを吸収することができ、スイーパーの軌跡を得た後に平滑化処理を行う場合と比べて、リアルタイムにスイーパーの進行方向の大きな揺れを抑えることが可能である。
以下、本発明の第3の実施の形態について説明する。上述のように、本発明では「観測データ左右判定問題」を解消するため、スイーパーの現在の位置座標から遠く離れた位置に存在する観測データを無理に読み込まず、スイーパーの現在の位置座標を基準として所定の距離より近い観測データ群(所定の範囲内に存在する観測データ群)のみを読み取るようにしている。本発明の第3の実施の形態では、さらにそれを発展させ、所定の範囲内にあるかないかの“2選択”判断ではなく、観測データがスイーパーから遠方にあればあるほど、“徐々に”左右の判定が困難になるという意味合いを、統計的に見積もり、分散値としてカルマンフィルタに取り込む。
S = H*P*H' + R+ f(r) ・・・(式1)
カルマンフィルタは、ある異なる分散同士が独立である場合には単純に足し合わせることができるという性質(分散の加法性)を有している。上記の新たに設定する式は、この分散の加法性を用いて、観測誤差分散Rに関数f(r)の項を並列して加えたものである。
以下、本発明の第4の実施の形態について説明する。上述した本発明の第1〜3の実施の形態では、道路幅を取得又は推定する方法を特に限定せずに、道路幅は既知であるとして説明を行ったが、本発明の第4の実施の形態では、観測データ群を用いて道路幅の推定を行う場合について説明する。
S = H*P*H' + R+ g(d) ・・・(式2)
この式も、本発明の第3の実施の形態で言及した分散の加法性を利用しており、観測誤差分散Rに、道路幅推定の誤差分布の分散値の関数g(d)の項を並列して加えたものである。
20 観測データ群読み取り部
30 経路推定フィルタ処理部
40 道路形状復元部
50 道路幅推定フィルタ処理部
Claims (18)
- 道路を走行する移動体に設置されたセンシング機器によってセンシングされた観測データ群を用いて、前記道路の形状を推定する道路形状推定装置であって、
前記センシングにおける所定の範囲内に存在する観測データ群を取得する観測データ群取得部と、
位置座標及び進行方向をパラメータとして有するフィルタを前記観測データ群が分布する仮想空間に配置し、前記観測データ群取得部によって取得された前記観測データ群を用いて前記フィルタの進行方向を計算する進行方向計算部と、
前記進行方向計算部で計算された前記フィルタの進行方向に沿って、前記フィルタを前記仮想空間内で移動させるフィルタ移動部と、
前記フィルタ移動部によって移動された前記フィルタの移動軌跡を、前記道路の延伸方向に沿った経路として出力する道路形状出力部とを有し、
前記進行方向計算部が、
前記フィルタの現在の位置を基準として所定の範囲内に存在する前記観測データを選択する選択部と、
前記選択された観測データの位置から所定の距離だけ、前記フィルタの現在の進行方向に対して垂直な方向に移動させた投影点を計算する投影点計算部と、
前記フィルタの現在の位置と前記投影点とを結ぶベクトルの方向を計算するベクトル方向計算部と、
前記計算されたベクトルの方向を用いて前記フィルタの新たな進行方向を設定する進行方向設定部と、
前記フィルタの新たな進行方向に向かって所定の移動距離だけ前記フィルタを移動させて、前記フィルタの現在の座標が移動後の前記フィルタの位置と設定されるよう更新し、前記フィルタの現在の進行方向が前記フィルタの新たな進行方向と設定されるよう更新処理部とを、
有する道路形状推定装置。 - 前記投影点計算部が、前記所定の範囲内に存在する複数の観測データ群のうちの第1の観測データの位置を用いて第1の投影点を計算し、
前記ベクトル方向計算部が、前記フィルタの現在の位置と前記第1の投影点とを結ぶ第1のベクトルの方向を計算して、前記第1のベクトルの方向を、前記第1の観測データとは異なる第2の観測データを用いた計算を行うための前記フィルタの現在の進行方向として設定するよう構成されており、
前記投影点計算部及び前記ベクトル方向計算部による一連の処理を、前記複数の観測データのそれぞれに関して順次繰り返し行い、すべての観測点に関して計算が終了した際、前記進行方向設定部が、前記ベクトル方向計算部によって最終的に計算されたベクトルの方向を前記フィルタの新たな進行方向として設定するよう構成されている請求項1に記載の道路形状推定装置。 - 前記ベクトル方向計算部によって計算された前記ベクトルの方向に対して、前記フィルタの現在の進行方向との角度のずれを抑えるスムージング処理を行うようスムージング処理部を更に有する請求項1又は2に記載の道路形状推定装置。
- 前記スムージング処理部が、前記フィルタの現在の位置から前記観測データの位置までの距離が大きいほど、前記ベクトル方向計算部によって計算された前記ベクトルの方向と前記フィルタの現在の進行方向との間の角度のずれを抑えるよう構成されている請求項3に記載の道路形状推定装置。
- 前記道路の延伸方向に沿った経路の正解率の分布の分散を、前記フィルタの位置と観測データとの間の距離の関数として統計的に求めておき、前記フィルタの現在の位置から前記観測データの位置までの距離に対応する分散値を前記スムージング処理部による計算に用いるよう構成されている請求項4に記載の道路形状推定装置。
- 前記スムージング処理部が、カルマンフィルタを用いてスムージング処理を行うよう構成されている請求項3から5のいずれか1つに記載の道路形状推定装置。
- 前記観測データ群取得部によって取得された前記観測データ群を用いて前記道路幅を計算する道路幅計算部を更に有し、
前記道路幅計算部が、
前記フィルタの進行方向を基準として、前記道路の右側に位置する観測データと、前記道路の左側に位置する観測データとを選別する左右選別部と、
前記道路の右側に位置する観測データの位置から前記フィルタの進行方向に対して垂直な方向に投影した、前記道路の延伸方向に沿った経路上にある第1の投影点を計算するとともに、前記道路の左側に位置する観測データの位置から前記フィルタの進行方向に対して垂直な方向に投影した、前記道路の延伸方向に沿った経路上にある第2の投影点を計算する道路幅投影点計算部と、
暫定的な道路幅として、前記道路の右側に位置する観測データの位置と前記第1の投影点との距離と、前記道路の右側に位置する観測データの位置と前記第2の投影点との距離との和を計算する暫定道路幅計算部と、
前記投影点計算部によって計算された前記第1及び第2の投影点の間の距離を計算する投影点ずれ計算部と、
前記暫定道路幅計算部によって計算された前記暫定的な道路幅ベクトルの方向に対して、前記フィルタの移動前に計算された道路幅とのずれを抑えながらスムージング処理によって前記道路幅を計算する道路幅スムージング処理部とを有し、
前記道路幅スムージング処理部において前記フィルタの移動前に計算された道路幅と前記暫定的な道路幅とを用いて前記道路幅を計算する際に、前記第1及び第2の投影点の間の距離が大きいほど、前記推定される結果である道路幅への前記暫定的な道路幅による影響を抑えるよう構成されている請求項1から6のいずれか1つに道路形状推定装置。 - 前記道路幅の正解率の分布の分散を、前記道路の右側及び左側に位置する2つの投影点の間の距離の関数として統計的に求めておき、前記第1及び第2の投影点の間の距離に対応する分散値を前記道路幅スムージング処理部による前記道路幅の計算に用いるよう構成されている請求項7に記載の道路形状推定装置。
- 前記道路幅スムージング処理部が、カルマンフィルタを用いてスムージング処理を行うよう構成されている請求項7又は8に記載の道路形状推定装置。
- 道路を走行する移動体に設置されたセンシング機器によってセンシングされた観測データ群を用いて、前記道路の形状を推定する道路形状推定方法であって、
前記センシングにおける所定の範囲内に存在する観測データ群を取得する観測データ群取得ステップと、
位置座標及び進行方向をパラメータとして有するフィルタを前記観測データ群が分布する仮想空間に配置し、前記観測データ群取得ステップで取得された前記観測データ群を用いて前記フィルタの進行方向を計算する進行方向計算ステップと、
前記進行方向計算ステップで計算された前記フィルタの進行方向に沿って、前記フィルタを前記仮想空間内で移動させるフィルタ移動ステップと、
前記フィルタ移動ステップで移動された前記フィルタの移動軌跡を、前記道路の延伸方向に沿った経路として出力する道路形状出力ステップとを有し、
前記進行方向計算ステップが、
前記フィルタの現在の位置を基準として所定の範囲内に存在する前記観測データを選択する選択ステップと、
前記選択された観測データの位置から所定の距離だけ、前記フィルタの現在の進行方向に対して垂直な方向に移動させた投影点を計算する投影点計算ステップと、
前記フィルタの現在の位置と前記投影点とを結ぶベクトルの方向を計算するベクトル方向計算ステップと、
前記計算されたベクトルの方向を用いて前記フィルタの新たな進行方向を設定する進行方向設定ステップと、
前記フィルタの新たな進行方向に向かって所定の移動距離だけ前記フィルタを移動させて、前記フィルタの現在の座標が移動後の前記フィルタの位置と設定されるよう更新し、前記フィルタの現在の進行方向が前記フィルタの新たな進行方向と設定されるよう更新処理ステップとを、
有する道路形状推定方法。 - 前記投影点計算ステップにおいて、前記所定の範囲内に存在する複数の観測データ群のうちの第1の観測データの位置を用いて第1の投影点を計算し、
前記ベクトル方向計算ステップにおいて、前記フィルタの現在の位置と前記第1の投影点とを結ぶ第1のベクトルの方向を計算して、前記第1のベクトルの方向を、前記第1の観測データとは異なる第2の観測データを用いた計算を行うための前記フィルタの現在の進行方向として設定し、
前記投影点計算ステップ及び前記ベクトル方向計算ステップにおける一連の処理を、前記複数の観測データのそれぞれに関して順次繰り返し行い、すべての観測点に関して計算が終了した際、前記進行方向設定ステップにおいて、前記ベクトル方向計算ステップで最終的に計算されたベクトルの方向を前記フィルタの新たな進行方向として設定する請求項10に記載の道路形状推定方法。 - 前記ベクトル方向計算ステップで計算された前記ベクトルの方向に対して、前記フィルタの現在の進行方向との角度のずれを抑えるスムージング処理を行うようスムージング処理ステップを更に有する請求項10又は11に記載の道路形状推定方法。
- 前記スムージング処理ステップにおいて、前記フィルタの現在の位置から前記観測データの位置までの距離が大きいほど、前記ベクトル方向計算ステップで計算された前記ベクトルの方向と前記フィルタの現在の進行方向との間の角度のずれを抑える請求項12に記載の道路形状推定方法。
- 前記道路の延伸方向に沿った経路の正解率の分布の分散を、前記フィルタの位置と観測データとの間の距離の関数として統計的に求めておき、前記フィルタの現在の位置から前記観測データの位置までの距離に対応する分散値を前記スムージング処理ステップにおける計算に用いる請求項13に記載の道路形状推定方法。
- 前記スムージング処理ステップにおいて、カルマンフィルタを用いてスムージング処理を行う請求項12から14のいずれか1つに記載の道路形状推定方法。
- 前記観測データ群取得ステップで取得された前記観測データ群を用いて前記道路幅を計算する道路幅計算ステップを更に有し、
前記道路幅計算ステップにおいて、
前記フィルタの進行方向を基準として、前記道路の右側に位置する観測データと、前記道路の左側に位置する観測データとを選別する左右選別ステップと、
前記道路の右側に位置する観測データの位置から前記フィルタの進行方向に対して垂直な方向に投影した、前記道路の延伸方向に沿った経路上にある第1の投影点を計算するとともに、前記道路の左側に位置する観測データの位置から前記フィルタの進行方向に対して垂直な方向に投影した、前記道路の延伸方向に沿った経路上にある第2の投影点を計算する道路幅投影点計算ステップと、
暫定的な道路幅として、前記道路の右側に位置する観測データの位置と前記第1の投影点との距離と、前記道路の右側に位置する観測データの位置と前記第2の投影点との距離との和を計算する暫定道路幅計算ステップと、
前記投影点計算ステップで計算された前記第1及び第2の投影点の間の距離を計算する投影点ずれ計算ステップと、
前記暫定道路幅計算ステップで計算された前記暫定的な道路幅ベクトルの方向に対して、前記フィルタの移動前に計算された道路幅とのずれを抑えながらスムージング処理によって前記道路幅を計算する道路幅スムージング処理ステップとを有し、
前記道路幅スムージング処理ステップにおいて前記フィルタの移動前に計算された道路幅と前記暫定的な道路幅とを用いて前記道路幅を計算する際に、前記第1及び第2の投影点の間の距離が大きいほど、前記推定される結果である道路幅への前記暫定的な道路幅による影響を抑える請求項10から15のいずれか1つに道路形状推定方法。 - 前記道路幅の正解率の分布の分散を、前記道路の右側及び左側に位置する2つの投影点の間の距離の関数として統計的に求めておき、前記第1及び第2の投影点の間の距離に対応する分散値を前記道路幅スムージング処理ステップにおける前記道路幅の計算に用いる請求項16に記載の道路形状推定方法。
- 前記道路幅スムージング処理ステップにおいて、カルマンフィルタを用いてスムージング処理を行う請求項16又は17に記載の道路形状推定方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015049105A JP6345138B2 (ja) | 2015-03-12 | 2015-03-12 | 道路形状推定装置及び道路形状推定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015049105A JP6345138B2 (ja) | 2015-03-12 | 2015-03-12 | 道路形状推定装置及び道路形状推定方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016168905A JP2016168905A (ja) | 2016-09-23 |
JP6345138B2 true JP6345138B2 (ja) | 2018-06-20 |
Family
ID=56983035
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015049105A Expired - Fee Related JP6345138B2 (ja) | 2015-03-12 | 2015-03-12 | 道路形状推定装置及び道路形状推定方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6345138B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11216004B2 (en) * | 2017-11-07 | 2022-01-04 | Uatc, Llc | Map automation—lane classification |
CN116860906B (zh) * | 2023-09-05 | 2023-11-28 | 高德软件有限公司 | 轨迹生成方法、装置、设备及存储介质 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3795299B2 (ja) * | 2000-04-07 | 2006-07-12 | 本田技研工業株式会社 | 車両制御装置 |
JP4687563B2 (ja) * | 2006-05-23 | 2011-05-25 | 株式会社デンソー | 車両用レーンマーク認識装置 |
-
2015
- 2015-03-12 JP JP2015049105A patent/JP6345138B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2016168905A (ja) | 2016-09-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN111123904B (zh) | 路径跟踪方法及终端设备 | |
CN109521756A (zh) | 用于无人驾驶车辆的障碍物运动信息生成方法和装置 | |
JP6406289B2 (ja) | 路面形状測定装置、測定方法、及び、プログラム | |
JP6492469B2 (ja) | 自車走行レーン推定装置及びプログラム | |
KR102560681B1 (ko) | 최적 경로 생성 방법 및 이를 위한 장치 | |
US11519737B2 (en) | Path planning within a traversed area | |
JP5534045B2 (ja) | 道路形状推定装置 | |
CN113835102B (zh) | 车道线生成方法和装置 | |
CN110375712A (zh) | 巷道断面提取方法、装置、设备及存储介质 | |
JP6345138B2 (ja) | 道路形状推定装置及び道路形状推定方法 | |
JP2011098586A (ja) | 先行車選択装置及び先行車選択方法 | |
KR102431194B1 (ko) | 객체 이동 경로를 이용한 장애물 충돌 여부 판단 방법 및 이를 위한 장치 | |
US20160063716A1 (en) | Line parametric object estimation | |
JP7145770B2 (ja) | 車間距離測定装置、誤差モデル生成装置および学習モデル生成装置とこれらの方法およびプログラム | |
JPWO2020230237A5 (ja) | ||
JP6479513B2 (ja) | 道路幅推定装置及び道路幅推定方法 | |
KR102136332B1 (ko) | 이동체 이동 궤적 식별 장치 및 방법 | |
JP4978938B2 (ja) | 距離測定装置及び方法、並びにコンピュータプログラム | |
KR102275695B1 (ko) | 3차원 지도 구축에 있어 3차원 거리정보의 실시간 업데이트 장치 및 방법 | |
JP6695016B2 (ja) | 道路特徴決定装置 | |
JP2019207607A (ja) | 移動体追跡装置 | |
JP2019074466A (ja) | 移動物体認識装置 | |
JP7351215B2 (ja) | 交差点中心検出装置、交差点レーン判定装置、交差点中心検出方法、交差点レーン判定方法およびプログラム | |
CN109522837B (zh) | 一种路面检测方法及装置 | |
JP2018063143A (ja) | 走路境界検出方法及び走路境界検出装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170726 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20180411 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20180424 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20180522 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6345138 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |