JP6477882B2 - 自己位置推定装置及び自己位置推定方法 - Google Patents

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Description

本発明は、車両の自己位置の推定する自己位置推定装置及び自己位置推定方法に関する。
車両の自己位置を推定するために、地図情報と、カメラや測距装置等のセンサにより検出された情報とを照合する手法が知られている。三次元情報を有する地図情報を用いると、自己位置推定の精度が高くなるが、地図情報作成によるコスト及び自己位置推定のための処理負荷が増大するという問題点がある。一方、二次元情報で記述された物標の情報を有する地図情報を用いて、移動体の自己位置を推定する技術が提案されている(特許文献1参照)。このような技術によれば、地図情報作成のコスト及び自己位置推定のための処理負荷を低減することができる。
特開2008−250906号公報
しかしながら、特許文献1に記載の技術は、自己位置を推定のために地図情報と照合される、センサにより得られる情報は、最新の自己位置から所定の距離内の情報であることを前提としている。この場合、直線状の経路が所定の距離以上続き、物標の情報が経路に平行な直線で記述されると、直線の方向に対して自由度が残るため、自己位置推定の精度が低下する恐れがある。
本発明は、上記問題点を鑑み、自己位置推定の精度を向上することができる自己位置推定装置及び自己位置推定方法を提供することを目的とする。
自己位置推定装置は、周囲の物標から得られる直線から、互いに交差する直線がなす角に基づいて、自己位置推定に用いる物標位置データを選択し、選択した物標位置データと地図情報における物標の位置とを照合することにより、車両の自己位置を推定する。
本発明によれば、周囲の物標から得られる直線から、互いに交差する直線がなす角に基づいて、自己位置推定に用いるデータを選択することにより、自己位置推定の精度を向上することができる自己位置推定装置及び自己位置推定方法を提供することができる。
図1は、本発明の実施の形態に係る自己位置推定装置の構成の一例を説明するブロック図である。 図2は、車両に搭載されたレーザレンジファインダ及びカメラを図示した一例である。 図3は、本発明の実施の形態に係る自己位置推定装置の処理フローを説明するフローチャートである。 図4は、本発明の実施の形態に係る自己位置推定装置が搭載された車両が走行する環境を図示した一例である。 図5は、本発明の実施の形態に係る自己位置推定装置が備える領域特定部により特定される領域を説明する図である。 図6は、本発明の実施の形態に係る自己位置推定装置が備える物標位置検出部による処理を説明する図である。 図7は、本発明の実施の形態に係る自己位置推定装置が備える移動量検出部による処理を説明する図である。 図8は、本発明の実施の形態に係る自己位置推定装置が備える直線抽出部による処理を説明する図である。 図9は、車両が走行する間に直線抽出部により抽出された直線情報を図示した一例である。 図10は、直線抽出部により抽出された直線情報及び取得時間を示す表である。 図11は、直線情報の組み合わせに対して、互いに交差する直線がなす角に基づいて優先順位が設定された状態を説明する表である。 図12は、各直線情報に対して、互いに交差する直線がなす角及び取得時間に応じて優先順位が設定された状態を説明する表である。
図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付し、重複する説明を省略する。
(自己位置推定装置)
図1は、本実施の形態に係る自己位置推定装置の構成を説明する図である。本実施の形態に係る自己位置推定装置は、周囲センサ群1と、処理装置3と、記憶装置4と、車両センサ群5とを備える。本実施の形態に係る自己位置推定装置は、車両V(図2参照)に搭載され、車両Vの自己位置を推定する。
本実施の形態では、推定する車両Vの自己位置として、東西方向(X軸方向)の位置(X座標[m])、南北方向(Y軸方向)の位置(Y座標[m])、姿勢角情報として車両の方位角θ(ヨー角[rad])の二次元平面上における合計3自由度の位置及び姿勢角を推定する。
周囲センサ群1は、例えば、それぞれ照射したレーザ光の反射により対象までの距離を検出する複数のレーザレンジファインダ(LRF)101,102と、画像処理可能なデジタル画像を撮影する複数のカメラ201,202とを備える。このように、周囲センサ群1は、車両Vの周囲に存在する物標をそれぞれ検出する複数のセンサからなる。
図2は、周囲センサ群1が車両Vに搭載された状態を図示した一例である。LRF101,102は、例えば、車両Vの左右両側のフロントフェンダー近傍にそれぞれ搭載可能である。LRF101,102は、例えば、車両Vの前後方向Dに沿う回転軸として、照射するレーザ光の軌跡が路面に対する垂直面をなすように所定の走査角θ(例えば90°)で走査する。これにより、LRF101,102は、車両Vの左右方向に存在する縁石等の物標を検出することができる。LRF101,102は、逐次、検出した物標の形状を検出結果として処理装置3に出力する。
カメラ201,202は、例えば、車両Vの左右両側のドアミラーにそれぞれ搭載可能である。カメラ201,202は、例えば、CCD、CMOS等の固体撮像素子により画像を撮影する。カメラ201,202は、例えば、車両Vの側方の路面を撮影する。カメラ201,202は、逐次、撮影した画像を処理装置3に出力する。
記憶装置4は、道路周辺に存在する物標の位置を含む地図情報41を記憶する地図情報格納部である。記憶装置4は、半導体メモリ、磁気ディスク等から構成可能である。地図情報41に記録される物標は、例えば、停止線、横断歩道、横断歩道予告、区画線等を示す道路標示や、縁石等の構造物の他、周囲センサ群1により検出可能な種々の設備等を含む。地図情報41は、縁石等、実際は高さを有する物標であっても、二次元平面上の位置情報のみで記述される。地図情報41において、縁石、白線等の位置情報は、両端点の二次元位置情報を有する直線情報の集合体で定義される。地図情報41は、実環境の形状が曲線の場合、折れ線で近似された二次元平面上の直線情報として記述される。
車両センサ群5は、GPS受信機51、アクセルセンサ52、ステアリングセンサ53、ブレーキセンサ54、車速センサ55、加速度センサ56、車輪速センサ57及びヨーレートセンサ等のその他のセンサ58等を備える。各センサ51〜58は処理装置3に接続され、逐次、各種の検出結果を処理装置3に出力する。処理装置3は、車両センサ群5の各検出結果を用いて、地図情報41における車両Vの概位置を算出したり、単位時間における車両Vの移動量を示すオドメトリを算出したりすることができる。
処理装置3は、物標位置検出部31と、移動量検出部32と、物標位置蓄積部33と、直線抽出部34と、物標位置選択部35と、自己位置推定部36とを有する。処理装置3は、例えば、中央演算処理装置(CPU)、メモリ、及び入出力I/F等を備える集積回路であるマイクロコントローラにより構成可能である。この場合、マイクロコントローラに予めインストールされたコンピュータプログラムをCPUが実行することにより、処理装置3を構成する複数の情報処理部(31〜36)が実現される。処理装置3を構成する各部は、一体のハードウェアから構成されてもよく、別個のハードウェアから構成されてもよい。マイクロコントローラは、例えば自動運転制御等の車両Vに関わる他の制御に用いる電子制御ユニット(ECU)と兼用されてもよい。
物標位置検出部31は、LRF101,102及びカメラ201,202の少なくともいずれかの検出結果に基づいて、車両Vの周囲に存在する物標の、車両Vに対する相対的な位置を検出する。物標位置検出部31が検出する位置は、車両座標系における位置である。車両座標系は、例えば、車両Vの後輪車軸中心を原点とし、前方向をx軸の正方向、左方向をy軸の正方向、上方向をz軸の正方向とすればよい。また、LRF101,102及びカメラ201,202の座標系から車両座標系への変換式は予め物標位置検出部31に設定される。車両座標系における路面のパラメータも同様である。
移動量検出部32は、車両センサ群5が備える少なくともいずれかのセンサの検出結果情報に基づいて、単位時間における車両Vの移動量であるオドメトリを検出する。車両Vの移動量は、オドメトリ座標系における移動量として検出される。物標位置蓄積部33は、物標位置検出部31により以前に検出された、所定の周期毎の物標の位置を、移動量検出部32により検出された移動量に基づいて、物標位置データとして蓄積する。
直線抽出部34は、物標位置蓄積部33により蓄積された物標位置データから直線情報を抽出する。物標位置選択部35は、直線抽出部34により抽出された直線情報が示す直線から、互いに交差する直線がなす角のうち90°以下の角度の大きさに基づいて、物標位置データを選択する。自己位置推定部36は、物標位置選択部35により選択された物標位置データと、地図情報41における物標の位置とを照合することにより、車両Vの自己位置を推定する。
物標位置選択部35は、互いに交差する直線がなす角のうち90°以下の角度の大きさが大きい組ほど優先順位が高くなるように各直線情報に優先順位を設定し、設定された優先順位が高い直線情報に対応する物標位置データから順に選択する。すなわち、物標位置選択部35は、物標位置蓄積部33に蓄積された物標位置データから、少なくとも、互いに交差する直線がなす角のうち90°以下の角度の大きさが最も大きい組の直線情報に対応する物標位置データを選択する。
物標位置選択部35は、対応する物標位置データの取得時間が新しいほど優先順位が高くなるように各直線情報に優先順位を設定し、設定された優先順位が高い直線情報に対応する物標位置データから順に選択する。各直線情報に設定される優先順位は、物標位置データの取得時間と、直線情報の延長線である直線のなす角とに基づいて、逐次、変更される。
物標位置蓄積部33は、物標位置選択部35により各直線情報に設定された優先順位に基づいて、蓄積する物標位置データを決定する。すなわち、物標位置蓄積部33は、優先順位の高い直線情報に対応する物標位置データを優先的に蓄積し、優先順位の低い直線情報に対応する物標位置データを優先的に削除する。
(自己位置推定方法)
図3のフローチャートを参照して、本実施の形態に係る自己位置推定装置を用いた自己位置推定方法の一例を説明する。
先ず、ステップS10において、物標位置検出部31は、周囲センサ群1による検出結果に基づいて、車両Vの周囲に存在する物標の位置を検出する。物標位置検出部31は、LRF101,102及びカメラ201,202による検出結果を取得し、区画線や停止線等の道路標示や縁石、建物等の構造物の車両座標系における位置を検出する。
図4は、自己位置推定を行う際に車両Vが走行する環境を図示した一例である。図4に示す例において、LRF101から射出されたレーザ光は、縁石61含む路面にライン64のように照射される。物標位置検出部31は、照射されたレーザ光の方向及び距離から形状の変化が大きい場所を縁石61の位置として抽出し、車両座標系における位置(x,y,z)を検出する。LRF101,102の鉛直下方向には常に路面があると仮定できるため、路面と高さを比較した場合に大きな変化ある点を抽出することで縁石の検出を行うことができる。
また、物標位置検出部31は、カメラ201,202により撮像された画像の輝度情報から、車両Vの両側方に存在する白線62,63を検出する。例えば、物標位置検出部31は、カメラ201,202により撮像されたグレースケール画像から、暗、明、暗と順に輝度が変化するパターンを検出することで、明部の中央を白線62,63として検出することができる。カメラ201,202及び路面の位置関係から、車両座標系における白線62,63の位置(x,y,z)を検出することができる。ステップS10において検出された車両座標系における位置(x,y,z)は、高さ情報(Z軸成分)が除外され、以降、二次元データとして扱われる。
図5(a)〜図5(d)は、図4に示す例において、時刻t1〜t4の間に物標位置検出部31により検出された、車両座標系における縁石61の位置71及び白線62,63の位置72,73を示す図である。t1が最も過去の時刻であり、t4が最も新しい時刻である。
ステップS20において、移動量検出部32は、車両センサ群5による検出結果に基づいて算出した車両Vの移動量を積分することにより、オドメトリ座標系における車両Vの位置を算出する。オドメトリ座標系は、例えば、自己位置推定装置に電源が投入された時点や処理がリセットされた時点の車両Vの位置を原点とし、車両Vの方位角を0°とすればよい。車両Vの移動量の積分は、オドメトリ座標系において行われる。
図6は、図5(a)〜図5(d)に示す例において、車両センサ群5による検出結果に基づいて算出された車両Vの移動量を積分した結果を示す図である。このように、移動量検出部32は、オドメトリ座標系における車両Vの位置(Xo,Yo)を算出する。
図7は、図5及び図6に示す例において、オドメトリ座標系に変換された物標位置データを示す図である。物標位置蓄積部33は、ステップS10において検出された物標の位置を、ステップS20おいて検出された移動量に基づいてオドメトリ座標系に変換し、物標位置データとして蓄積する。
ステップS30において、直線抽出部34は、物標位置蓄積部33により蓄積された物標位置データから直線情報を抽出する。直線抽出部34は、単位時間をΔtとしたとき、時刻t0〜t0+Δt間で取得された物標位置データから直線を抽出する。単位時間Δtの間に取得できる物標位置データの数は、LRF101,102及びカメラ201,202それぞれのサンプリング周期により決定される。また、物標の位置は、車両座標系におけるy座標の値が正か負かで、車両Vの左側か右側かを判定することができるので、直線抽出部34は、物標位置データを右側と左側とに分けた後、それぞれ直線のパラメータ推定を行う。
図8は、図7に示す例において、直線抽出部34により抽出された直線情報N1,N2,N3を示す図である。ここで、物標位置データが示す点群は、二次元の情報であるため、直線抽出部34は、白線や縁石として検出された点pi =(xi,yi) に対し直線ax+by+c=0をあてはめ、最適なパラメータa,b,cを求めることにより、直線を推定することができる。直線抽出部34は、推定した直線に対して、推定に使用した各点との距離の和を求め、所定の閾値以上となった場合は直線情報として抽出しない。閾値未満の場合、直線抽出部34は、推定に使用した点との距離が最小になる直線上の点をそれぞれ求め、長さが最大となる2点を端点として選び、選んだ2点を直線情報の端点として抽出する。直線情報N1の端点は、71aと71dが抽出され、直線情報N2の端点は、72aと72dが抽出され、直線情報N3の端点は、73aと73dが抽出される。物標位置蓄積部33は、直線の推定に使用された点群(物標位置データ)と、直線情報と、取得時刻t0+Δtとを互いに関連付けて蓄積する。
ステップS40において、物標位置選択部35は、物標位置蓄積部33により蓄積された直線情報の端点を読み出し、各直線情報の端点を通り、直線情報の延長線である直線がなす角のうち90°以下の角度の大きさを求める。物標位置蓄積部33の直線情報は、2点の端点として蓄積されているため、2点をps=(xs,ys)、pe=(xe,ye)とした場合、直線情報の方向ベクトルはV=(xe−xs,ye−ys)と表すことができる。
また、任意の2つの直線情報の方向ベクトルを、VとVとする場合、2つの直線情報の延長線である直線がなす角のうち90°以下の角度argijは、以下のように求めることができる。
ij=cos−1((V・V)/(|V||V|))
(aijが90度を超えるとき) argij=180−aij
(aijが90度以下のとき) argij=aij
物標位置選択部35は、argが大きい組ほど優先順位が高くなるように各直線情報に優先順位を設定する。物標位置選択部35は、角度による優先順位が同一の場合、物標位置データの取得時間が新しいほど優先順位が高くなるように各直線情報に優先順位を設定すればよい。
図9は、車両Vが走行する間に、直線抽出部34により5つの直線情報a〜eが抽出された場合を説明する図である。図10に示すように、直線情報a,b,c,d,eは、それぞれ時刻t1,t2,t3,t4,t5において取得される。t1が最も過去の時刻であり、t5が最も新しい時刻である。この場合、物標位置選択部35は、先ず、図11に示すように、直線情報a〜eの組み合わせと、直線情報a〜eの延長線がなす角のうち90°以下の角度を求め、角度の大きさが大きいほど高くなるように優先順位を設定する。これにより、直線情報a〜eの組み合わせ毎の優先順位は図11に示すように決定される。
図11に示す状態において、優先順位は直線情報の組み合わせごとに設定されるため、物標位置選択部35は、更に、直線情報又は物標位置データの取得時刻が新しいほど高くなるように各直線情報に優先順位を設定する。例えば、図11において最も優先順位が高く設定されている直線情報a,b,dについて、図10でそれぞれの取得時刻は、t1,t2,t4であるので、取得時刻の新しい順にd,b,aとなる。よって、直線情報毎の優先順位は、図12に示すように、高い方から、d,b,aとなる。更に、図11において直線情報a,b,dの次に優先順位が高く設定されている直線情報e,cの順に直線情報毎の優先順位が決定される。
ステップS50において、物標位置蓄積部33は、ステップS40において設定された優先順位に従って直線情報と物標位置データとを関連付けて格納する。物標位置蓄積部33は、記憶容量に制限がある場合等は、優先順位の低い順に直線情報を削除するようにすればよい。
ステップS60において、自己位置推定部36は、物標位置蓄積部33に蓄積された物標位置データと地図情報41における物標の位置とを照合することにより、車両Vの自己位置を推定する。すなわち、自己位置推定部36は、車両Vの東西方向の位置(X座標)と、南北方向の位置(Y座標)と、方位角(ヨー角θ)とからなる合計3自由度の位置と姿勢角を推定する。
なお、ステップS50における照合には、ICP(Iterative Closest Point)アルゴリズムを用いることができる。このとき、自己位置推定部36は、地図情報41に含まれる物標の位置のうち、例えば区画線に対しては、その両端の端点を評価点としてマッチングする。また、車両V(周囲センサ群1)に近いほど物標位置データはオドメトリの誤差の影響を受けないので、自己位置推定部36は、車両Vの近傍については直線補完して評価点の数を増加させ、車両Vの遠方については評価点の数を減少させることができる。
以上のように、本実施の形態に係る自己位置推定装置によれば、物標位置データから直線情報を抽出し、その延長線のなす角に基づいて、自己位置を一意に推定するのに必要な物標位置データを選択する。これにより、本実施の形態に係る自己位置推定装置は、車両の自己位置推定の精度を向上することができる。また、本実施の形態に係る自己位置推定装置によれば、車両の周囲の物標に基づいて直線情報を抽出し、その延長線が交点を持つ組み合わせを、少なくとも1組抽出するため、自己位置を一意に推定することが可能となる。
また、本実施の形態に係る自己位置推定装置によれば、互いに交差する直線がなす角のうち90°以下の角度の大きさが最も大きい組の直線情報に対応する物標位置データを用いて、自己位置推定を行うことができる。これにより、本実施の形態に係る自己位置推定装置は、自己位置を一意に推定するために必要な物標位置データの中から信頼性が最も高いデータを選択することができる。
また、本実施の形態に係る自己位置推定装置によれば、互いに交差する直線がなす角のうち90°以下の角度の大きさが大きい組ほど優先順位が高くなるように各直線情報に優先順位を設定する。これにより、自己位置推定に有用な順に物標位置データに優先順位が設定され、車両の自己位置推定の精度を向上することができる。
また、本実施の形態に係る自己位置推定装置によれば、対応する物標位置データの取得時間が新しいほど優先順位が高くなるように各直線情報に優先順位を設定する。これにより、本実施の形態に係る自己位置推定装置は、自己位置推定への寄与が大きい直近の物標位置データを選択することができ、車両の自己位置推定の精度を向上することができる。
また、本実施の形態に係る自己位置推定装置によれば、物標位置蓄積部33は、設定された優先順位に基づいて、蓄積する物標位置データを決定する。これにより、本実施の形態に係る自己位置推定装置は、記憶容量の制限などの理由でデータの削除が必要となったとき、優先順位が低いデータから削除することができるため、自己位置を一意に推定するために必要な物標位置データを保持し続けることができる。
上記のように、本発明を上記の実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面は本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。その他、上記の各構成を相互に応用した構成等、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
本発明によれば、周囲の物標から得られる直線がなす角に基づいて、自己位置推定に用いるデータを選択することにより、自己位置推定の精度を向上することができる自己位置推定装置及び自己位置推定方法を提供することができる。
V 車両
4 記憶装置(地図情報格納部)
31 物標位置検出部
32 移動量検出部
33 物標位置蓄積部
34 直線抽出部
35 物標位置選択部
36 自己位置推定部
41 地図情報

Claims (6)

  1. 車両に搭載され、前記車両の周囲に存在する物標の前記車両に対する相対的な位置を検出する物標位置検出部と、
    前記車両の移動量を検出する移動量検出部と、
    前記物標位置検出部により検出された前記車両に対する相対的な物標の位置を、前記移動量検出部により検出された移動量に基づいた座標で、物標位置データとして蓄積する物標位置蓄積部と、
    前記物標位置蓄積部により複数の時刻で蓄積された前記物標位置データから直線を抽出する直線抽出部と、
    前記直線抽出部により抽出された直線から、互いに交差する直線がなす角の大きさに基づいて、前記物標位置データを選択する物標位置選択部と、
    物標の位置を含む地図情報を格納する地図情報格納部と、
    前記物標位置選択部により選択された物標位置データと、前記地図情報における物標の位置とを照合することにより、前記車両の自己位置を推定する自己位置推定部と
    を備えることを特徴とする自己位置推定装置。
  2. 前記物標位置選択部は、少なくとも、互いに交差する直線がなす角のうち90°以下の角度の大きさが最も大きい組の直線情報に対応する前記物標位置データを選択することを特徴とする請求項1に記載の自己位置推定装置。
  3. 前記物標位置選択部は、互いに交差する直線がなす角のうち90°以下の角度の大きさが大きい組ほど優先順位が高くなるように各直線情報に優先順位を設定し、設定された優先順位が高い直線情報に対応する物標位置データから順に選択することを特徴とする請求項1又は2に記載の自己位置推定装置。
  4. 前記物標位置選択部は、対応する物標位置データの取得時間が新しいほど優先順位が高くなるように各直線情報に優先順位を設定し、設定された優先順位が高い直線情報に対応する物標位置データから順に選択することを特徴とする請求項3に記載の自己位置推定装置。
  5. 前記物標位置蓄積部は、前記優先順位に基づいて、蓄積する前記物標位置データを決定することを特徴とする請求項3又は4に記載の自己位置推定装置。
  6. 車両に搭載された物標位置検出部によって前記車両の周囲に存在する物標の前記車両に対する相対的な位置を検出することと、
    移動量検出部によって前記車両の移動量を検出することと、
    前記物標位置検出部によって検出された前記車両に対する相対的な物標の位置を、前記移動量検出部によって検出された移動量に基づいた座標で、物標位置データとして蓄積し、
    複数の時刻で蓄積された前記物標位置データから直線を抽出し、
    抽出された前記直線から、互いに交差する直線がなす角の大きさに基づいて、前記物標位置データを選択し、
    選択された前記物標位置データと、地図情報における物標の位置とを照合することにより、前記車両の自己位置を推定することと
    を含むことを特徴とする自己位置推定方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11967160B2 (en) 2021-10-06 2024-04-23 Mitsubishi Electric Corporation Own position inferring device

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017037753A1 (ja) * 2015-08-28 2017-03-09 日産自動車株式会社 車両位置推定装置、車両位置推定方法
KR101847836B1 (ko) * 2015-12-24 2018-04-11 현대자동차주식회사 도로 경계 검출 시스템 및 방법과 이를 이용한 차량
JP6987797B2 (ja) 2016-03-11 2022-01-05 カールタ インコーポレイテッド リアルタイムオンラインエゴモーション推定を有するレーザスキャナ
US11573325B2 (en) 2016-03-11 2023-02-07 Kaarta, Inc. Systems and methods for improvements in scanning and mapping
US10989542B2 (en) 2016-03-11 2021-04-27 Kaarta, Inc. Aligning measured signal data with slam localization data and uses thereof
WO2018140701A1 (en) * 2017-01-27 2018-08-02 Kaarta, Inc. Laser scanner with real-time, online ego-motion estimation
US11567201B2 (en) 2016-03-11 2023-01-31 Kaarta, Inc. Laser scanner with real-time, online ego-motion estimation
US10625746B2 (en) * 2016-07-26 2020-04-21 Nissan Motor Co., Ltd. Self-position estimation method and self-position estimation device
US10678240B2 (en) 2016-09-08 2020-06-09 Mentor Graphics Corporation Sensor modification based on an annotated environmental model
US11067996B2 (en) 2016-09-08 2021-07-20 Siemens Industry Software Inc. Event-driven region of interest management
US10802450B2 (en) 2016-09-08 2020-10-13 Mentor Graphics Corporation Sensor event detection and fusion
US10317901B2 (en) 2016-09-08 2019-06-11 Mentor Graphics Development (Deutschland) Gmbh Low-level sensor fusion
US10650270B2 (en) * 2017-04-21 2020-05-12 X Development Llc Methods and systems for simultaneous localization and calibration
US10884409B2 (en) 2017-05-01 2021-01-05 Mentor Graphics (Deutschland) Gmbh Training of machine learning sensor data classification system
WO2019099605A1 (en) 2017-11-17 2019-05-23 Kaarta, Inc. Methods and systems for geo-referencing mapping systems
JP2019109332A (ja) * 2017-12-18 2019-07-04 パイオニア株式会社 地図データ構造
JP7251918B2 (ja) * 2017-12-18 2023-04-04 ジオテクノロジーズ株式会社 車両位置推定装置及び車両位置推定システム
US10553044B2 (en) 2018-01-31 2020-02-04 Mentor Graphics Development (Deutschland) Gmbh Self-diagnosis of faults with a secondary system in an autonomous driving system
US11145146B2 (en) 2018-01-31 2021-10-12 Mentor Graphics (Deutschland) Gmbh Self-diagnosis of faults in an autonomous driving system
WO2019165194A1 (en) 2018-02-23 2019-08-29 Kaarta, Inc. Methods and systems for processing and colorizing point clouds and meshes
WO2020008221A1 (ja) * 2018-07-04 2020-01-09 日産自動車株式会社 走行支援方法及び走行支援装置
WO2020009826A1 (en) 2018-07-05 2020-01-09 Kaarta, Inc. Methods and systems for auto-leveling of point clouds and 3d models
EP4134627A4 (en) * 2020-04-08 2023-05-24 Nissan Motor Co., Ltd. MAP INFORMATION CORRECTION METHOD, DRIVING ASSISTANCE METHOD AND MAP INFORMATION CORRECTION DEVICE
US11872965B2 (en) * 2020-05-11 2024-01-16 Hunter Engineering Company System and method for gyroscopic placement of vehicle ADAS targets

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7287884B2 (en) * 2002-02-07 2007-10-30 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Vehicle operation supporting device and vehicle operation supporting system
JP2007303841A (ja) 2006-05-08 2007-11-22 Toyota Central Res & Dev Lab Inc 車両位置推定装置
JP4437556B2 (ja) * 2007-03-30 2010-03-24 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 地物情報収集装置及び地物情報収集方法
JP2008250906A (ja) 2007-03-30 2008-10-16 Sogo Keibi Hosho Co Ltd 移動ロボット、自己位置補正方法および自己位置補正プログラム
CN101968940B (zh) * 2009-07-28 2012-08-22 钰程科技股份有限公司 具有定位与照相能力的手持装置及其地理定位方法
JP2012194860A (ja) * 2011-03-17 2012-10-11 Murata Mach Ltd 走行車
JP2013068482A (ja) * 2011-09-21 2013-04-18 Nec Casio Mobile Communications Ltd 方位補正システム、端末装置、サーバ装置、方位補正方法及びプログラム
JP5810939B2 (ja) * 2012-01-26 2015-11-11 トヨタ自動車株式会社 車両走行道路特定装置
JP5761162B2 (ja) * 2012-11-30 2015-08-12 トヨタ自動車株式会社 車両位置推定装置
KR102027771B1 (ko) * 2013-01-31 2019-10-04 한국전자통신연구원 차량 속도 적응형 장애물 검출 장치 및 방법
JP6233706B2 (ja) * 2013-04-02 2017-11-22 パナソニックIpマネジメント株式会社 自律移動装置及び自律移動装置の自己位置推定方法
CN103398717B (zh) * 2013-08-22 2016-04-20 成都理想境界科技有限公司 全景地图数据库采集系统及基于视觉的定位、导航方法
JP2016176769A (ja) * 2015-03-19 2016-10-06 クラリオン株式会社 情報処理装置、及び、車両位置検出方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11967160B2 (en) 2021-10-06 2024-04-23 Mitsubishi Electric Corporation Own position inferring device

Also Published As

Publication number Publication date
CA2992006A1 (en) 2017-01-19
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