JP6567227B2 - 物体同定装置、路側装置および物体同定方法 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の実施の形態にかかる路側装置20が備える物体同定装置10の構成例を示すブロック図である。路側装置20は、高速道路などの道路の路側に設置されたエッジノードなどの装置であり、物体同定装置10を備える。まず、本実施の形態において、物体同定装置10が行う物体同定処理の概要について説明する。なお、物体とは、本実施の形態では、具体的に、道路上の車両を想定している。
D(太字)ver=(cos(β−π/2),sin(β−π/2)) …(2)
Yarea=D(太字)ver・(S(太字)−P(太字)road) …(4)
Yest=X …(7)
Vest=V …(8)
物体同定装置10は、地図情報を記憶していない場合と比較して、観測位置が同一物体に由来するものであるか否かの判定を、車両の進行方向位置および車両の横断方向位置で別々に閾値を設けて行うことができる。具体的に、物体同定装置10は、車両の位置を、車両の進行方向位置の閾値、および車両の横断方向位置の閾値の2種類の閾値を用いて比較することができる。一方、地図情報を記憶していない装置では、観測位置が同一物体に由来するか否かの判定において、車両の位置を観測位置の2点間の相対距離で比較、すなわち1種類の距離閾値のみを用いて行うことになり、隣の車線の車両が同一物体と見なされる可能性がある。これは、車体が進行方向に長いのに対して車両の横断方向間の距離が短いためである。例えば、大型車は全長10m長となるのに対して、道路の幅は3.5m以下となる場合がある。図8は、地図情報を記憶していない装置において、2つの観測位置を同一物体に由来するものと誤判定するときの例を示す図である。センサ61が車両71を観測したときの観測位置81、およびセンサ62が車両72を観測したときの観測位置82の位置関係を示している。このように、地図情報を記憶していない装置は、観測位置81,82間の距離が1種類の距離閾値以下の場合、観測位置81,82は同一物体の由来の観測位置であると誤判定する。これに対して、物体同定装置10は、車両の進行方向位置の閾値に対して車両の横断方向位置の閾値を小さくすることで、このような誤判定を回避することができる。また、物体同定装置10が地図情報を記憶していることで、各領域において、車両が等速直線運動をしているものと見なして処理を行うことができる。
物体同定装置10は、地図情報を、道路の形を関数で表した形式で記憶しておくことも可能である。しかしながら、道路の形状は直線、円弧、クロソイド曲線、放物線などの複雑な組み合わせから生成されている上、実際の道路には製造誤差なども含まれるため一般的な関数の形式で表現することが難しい。また、任意のn次多項式を地図の実測値からモデリングする場合、多項式の補完方法によってはオーバーフィッティングが発生し、元の道路の形状とは全く違う形状の道路をモデリングしてしまう可能性がある。また、関数の形式で表された道路の場合、横断方向位置を求めるための観測位置と関数の垂線を求める演算、進行方向位置を求めるための関数の積分、観測位置の進行方向を算出するための接線方向の演算などを行う必要があり、道路の関数の形式によっては計算が煩雑、すなわち処理負荷が増大してしまうことになる。これに対して、物体同定装置10は、前述のように、道路を直線近似できる領域に分割した地図情報を用いることによって、処理負荷を低減することができる。
道路情報をある関数の形式で記憶した上で、関数から、関数の微分値によって想定道路方向の情報のみを取得し、想定道路方向を進行方向として用いて、観測位置同士の進行方向位置の差分および横断方向位置の差分を個別に算出することもできる。しかしながら、地図の統一基準から各物体同士の位置情報をもとに進行方向位置の差分および横断方向位置の差分を求めなくてはならない。この場合、全ての観測位置の組み合わせを用いて計算する必要があるため、観測位置m個に対し観測位置同士の差分を算出する演算がmC2回かかる。一方、地図情報を記憶している物体同定装置10は、進行方向位置について、前後の観測位置同士の差分を算出したため、物体の同定に必要な位置の差分を算出する演算が観測位置m個に対しm−1回であり、処理負荷を低減することができる。
Claims (9)
- 道路の情報を示す地図情報を記憶する地図情報記憶部と、
複数のセンサから物体が観測された観測位置を示す観測位置情報を取得し、前記観測位置が前記地図情報で示されるエリアを分割したいずれかの領域内にあるか否かを判定する領域判定部と、
前記地図情報の領域内と判定された前記観測位置を、前記地図情報を用いて、前記地図情報で示される領域の想定道路方向と平行な方向での位置を示す進行方向位置、および前記領域の想定道路方向と直交する方向での位置を示す横断方向位置に変換する道基準位置変換部と、
複数の観測位置を進行方向順に並び替え、進行方向の前後の観測位置同士でペアを作成し、ペアの観測位置同士で前記進行方向位置の差分および前記横断方向位置の差分を算出し、各差分が各項目で規定された閾値以内のペアの観測位置は同一物体に由来するものと判定し、少なくとも1つの差分が閾値より大きいペアの観測位置は異なる物体に由来するものと判定する比較部と、
を備えることを特徴とする物体同定装置。 - 前記道基準位置変換部は、さらに、前記地図情報の領域内と判定された前記観測位置での物体の前記進行方向での速度を示す進行方向速度を算出し、
前記比較部は、さらに、ペアの観測位置同士で前記進行方向速度の差分を算出し、各差分が各項目で規定された閾値以内のペアの観測位置は同一物体に由来するものと判定し、少なくとも1つの差分が閾値より大きいペアの観測位置は異なる物体に由来するものと判定する、
ことを特徴とする請求項1に記載の物体同定装置。 - 前記地図情報は、当該地図情報で示される前記エリアが複数の領域に分割され、各領域は、各領域内で前記道路を直線近似できるサイズに分割されている、
ことを特徴とする請求項1または2に記載の物体同定装置。 - 前記地図情報には、地図情報で示される道路の基準点である地図全体で共有する開始点、各領域での道路の基準点である領域の道開始点、地図情報で示される地図のエリアの分割状態を示す領域の分割情報、各領域での道路の方向を定めた領域の想定道路方向、前記物体が前記領域の想定道路方向で移動した場合に通過する領域の順番を示す領域の通過順序、および、前記地図全体で共有する開始点から各領域の道開始点までの距離を示す領域の道開始点距離の情報が含まれる、
ことを特徴とする請求項3に記載の物体同定装置。 - 前記比較部で同一物体に由来すると判定されたペアの観測位置について、2つの観測位置のうち一方の観測位置の観測位置情報を削除、または2つの観測位置を統合した観測位置情報を生成する同定処理部、
を備えることを特徴とする請求項1から4のいずれか1つに記載の物体同定装置。 - 前記複数のセンサの設置位置の情報であるセンサ設置情報を記憶するセンサ設置情報記憶部と、
前記複数のセンサから取得した前記観測位置情報で示される観測位置が各センサにおいて相対的な位置で示されていた場合、前記センサ設置情報を用いて、前記観測位置を各センサで共通の絶対座標の位置に変換する共通座標変換部と、
を備えることを特徴とする請求項1から5のいずれか1つに記載の物体同定装置。 - 前記複数のセンサから取得した前記観測位置情報の取得時刻が観測位置情報毎に異なるとき、前記道基準位置変換部で変換された各観測位置を、基準となる参照時刻に取得した場合に推定される観測位置に変換する位置推定部、
を備えることを特徴とする請求項1から6のいずれか1つに記載の物体同定装置。 - 請求項1から7のいずれか1つに記載の物体同定装置を備えることを特徴とする路側装置。
- 領域判定部が、複数のセンサから物体が観測された観測位置を示す観測位置情報を取得し、前記観測位置が、道路の情報である地図情報で示されるエリアを分割したいずれかの領域内にあるか否かを判定する判定ステップと、
道基準位置変換部が、前記地図情報の領域内と判定された前記観測位置を、前記地図情報を用いて、前記地図情報で示される領域の想定道路方向と平行な方向での位置を示す進行方向位置、および前記領域の想定道路方向と直交する方向での位置を示す横断方向位置に変換する変換ステップと、
比較部が、位置変換後の複数の観測位置を進行方向順に並び替え、進行方向の前後の観測位置同士でペアを作成し、ペアの観測位置同士で前記進行方向位置の差分および前記横断方向位置の差分を算出し、各差分が各項目で規定された閾値以内のペアの観測位置は同一物体に由来するものと判定し、少なくとも1つの差分が閾値より大きいペアの観測位置は異なる物体に由来するものと判定する比較ステップと、
を含むことを特徴とする物体同定方法。
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