JP6698430B2 - 測定装置、測定方法およびプログラム - Google Patents
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Description
図1は、本発明の測定装置を適用した自車位置推定装置の概略構成を示す。自車位置推定装置10は、車両に搭載され、無線通信によりクラウドサーバなどのサーバ7と通信可能に構成されている。サーバ7はデータベース8に接続されており、データベース8は高度化地図を記憶している。自車位置推定装置10は、サーバ7と通信し、車両の自車位置周辺のランドマークに関するランドマーク地図情報をダウンロードする。
次に、ランドマーク予測部17により行われるランドマーク予測範囲の決定方法について詳しく説明する。図2は、ランドマーク予測範囲の決定方法を説明する図である。2図示のように、地図座標系(Xm,Ym)に車両5が存在し、車両5の位置を基準として車両座標系(Xv,Yv)が規定される。具体的に、車両5の進行方向を車両座標系のXv軸とし、それに垂直な方向を車両座標系のYv軸とする。
次に、ランドマーク抽出処理について説明する。図3は、ランドマーク抽出処理の一例を示す。本実施例では、ランドマークは標識であるとし、外界センサ12はLidarであるものとする。ランドマーク抽出部14は、Lidarから取得した計測情報に基づいてランドマークを抽出する。Lidarは周囲に光パルスを出射し、周囲に存在する物体による反射光パルスを受光して物体上の複数の計測点に対応する点群データを生成する。具体的に、Lidarは、まず物体上の各計測点までの距離と、車両からみた計測点の方向と車両の進行方向とのなす角度を検出し、この距離及び角度に基づいて、各計測点の3次元座標を有する点群データを生成する。また、点群データは、光パルスを反射した物体の反射強度データを含む。Lidarはこの点群データを計測情報としてランドマーク抽出部14へ出力する。なお、Lidarが生成する点群データの間隔は、Lidarから計測ターゲットまでの距離、方向と、Lidarの角度分解能に依存する。
次に、自車位置推定部19による自車位置推定について説明する。自車位置推定部19は、対応付け部18により生成された1つのランドマークについての対応情報を用いて車両の自車位置及び自車方位角を推定する。以下、自車位置推定により得られる自車位置を「推定自車位置」と呼び、自車位置推定により得られる自車方位角を「推定自車方位角」と呼ぶ。
これにより、地図座標系における推定自車位置PVM(xm,ym)は下式により得られる。
また、図5に示すように、Xm軸に平行な補助線9を引くと、
が得られ、これにより地図座標系における推定自車方位角Ψmは、
と得られる。よって、式(1)〜(3)により、推定自車位置PVM(xm,ym)及び推定自車方位角Ψmが算出できる。
次に、自車位置推定装置10による処理の流れについて説明する。図6は、自車位置推定装置10による処理のフローチャートである。この処理は、CPUなどのコンピュータが予め用意されたプログラムを実行し、図1に示す各構成要素として機能することにより実現される。
上記の実施例では、ランドマーク抽出部14は、外界センサ12としてのLidarから出力される計測情報を用いて、標識の平面を示す式を算出することにより法線角度lφを算出している。その代わりに、外界センサ12としてのステレオカメラが撮像した画像を利用して法線角度lφを算出してもよい。具体的に、ステレオカメラに対して円形の標識が正面を向いている(即ち、標識の法線方向とステレオカメラの撮影方向とが一致する)場合には、撮影画像に含まれる標識の外形は円となる。一方、標識の向きが正面よりずれていれば、撮影画像に含まれる標識の外形は楕円となり、標識の法線方向とステレオカメラの撮影方向とが90°である場合には、撮影画像に含まれる標識の外形はほぼ直線となる。よって、標識の形状が既知である場合には、撮影画像を画像解析して標識の外形を判定することにより、標識の法線方向を推定して法線角度lφを算出することができる。
7 サーバ
8 データベース
10 自車位置推定装置
11 内界センサ
12 外界センサ
13 自車位置予測部
14 ランドマーク抽出部
17 ランドマーク予測部
18 対応付け部
19 自車位置推定部
Claims (10)
- 移動体からみた地物の方向と前記地物の基準方向とがなす角度である第1角度を取得する第1取得部と、
地図座標系における、前記地物の基準方向に対応する第1方向を取得する第2取得部と、
前記第1角度及び前記第1方向に基づき、前記地図座標系における前記移動体の進行方向を算出する算出部と、を備えることを特徴とする測定装置。 - 前記第1取得部は、前記移動体から前記地物までの距離を更に取得し、
前記第2取得部は、前記地図座標系における前記地物の位置を更に取得し、
前記算出部は、前記地物の位置、前記進行方向及び前記移動体から前記地物までの距離に基づき、前記地図座標系における前記移動体の位置を更に算出することを特徴とする請求項1に記載の測定装置。 - 前記第1取得部は、車両座標系における前記地物の位置を更に取得し、
前記第2取得部は、前記地図座標系における前記地物の位置を更に取得し、
前記算出部は、前記車両座標系における前記地物の位置、前記地図座標系における前記地物の位置及び前記進行方向に基づき、前記地図座標系における前記移動体の位置を更に算出することを特徴とする請求項1に記載の測定装置。 - 前記第1取得部は、前記移動体から前記地物上の少なくとも2つの位置までのそれぞれの距離及び前記移動体からみた前記少なくとも2つの位置の方向と前記移動体の進行方向とがなすそれぞれの角度に基づき、前記第1角度を算出することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の測定装置。
- 前記第1取得部は、車両座標系における前記地物上の少なくとも2つの位置に基づいて前記地物の基準方向を決定することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の測定装置。
- 前記第1取得部は、前記地物を撮像した画像に基づき前記第1角度を算出することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の測定装置。
- 前記地物は平面形状を有し、前記基準方向は前記平面形状の法線方向であることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載の測定装置。
- 測定装置により実行される測定方法であって、
移動体からみた地物の方向と前記地物の基準方向とがなす角度である第1角度を取得する第1取得工程と、
地図座標系における、前記地物の基準方向に対応する第1方向を取得する第2取得工程と、
前記第1角度及び前記第1方向に基づき、前記地図座標系における前記移動体の進行方向を算出する算出工程と、を備えることを特徴とする測定方法。 - コンピュータを備える測定装置により実行されるプログラムであって、
移動体からみた地物の方向と前記地物の基準方向とがなす角度である第1角度を取得する第1取得部、
地図座標系における、前記地物の基準方向に対応する第1方向を取得する第2取得部、
前記第1角度及び前記第1方向に基づき、前記地図座標系における前記移動体の進行方向を算出する算出部、として前記コンピュータを機能させることを特徴とするプログラム。 - 請求項9に記載のプログラムを記憶した記憶媒体。
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