JP6721784B2 - 情報処理装置、サーバ装置、制御方法、プログラム及び記憶媒体 - Google Patents
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Description
図1は、本実施例に係る運転支援システムの概略構成である。運転支援システムは、車両と共に移動する車載機1と、地図情報の配信を行うサーバ装置2と、を備える。なお、図1では、サーバ装置2と通信を行う車載機1及び車両が1組のみ表示されているが、実際には、異なる位置に複数の車載機1及び車両の組が存在する。
図2(A)は、車載機1の機能的構成を表すブロック図を示す。図2(A)に示すように、車載機1は、主に、通信部11と、記憶部12と、センサ部13と、入力部14と、制御部15と、出力部16とを有する。通信部11、記憶部12、センサ部13、入力部14、制御部15及び出力部16は、バスラインを介して相互に接続されている。
図2(B)は、サーバ装置2の概略構成を示す。図2(B)に示すように、サーバ装置2は、通信部21と、記憶部22と、制御部25とを有する。通信部21、記憶部22、及び制御部25は、バスラインを介して相互に接続されている。
次に、本実施例におけるNDTに基づくスキャンマッチングについて説明する。
まず、NDTに基づくスキャンマッチングに用いるボクセルデータについて説明する。図3は、ボクセルデータの概略的なデータ構造の一例を示す。
次に、ボクセルデータを用いたNDTによるスキャンマッチングについて説明する。本実施例では、後述するように、車載機1は、NDTスキャンマッチングにより得られる評価関数の値(評価値)を、ボクセル内で計測された点群数により正規化すると共に、ボクセルデータに含まれる重み付け値を用いて重み付けして算出する。これにより、車載機1は、評価値に基づきスキャンマッチングの精度が相対的に低いボクセルを的確に特定すると共に、NDTスキャンマッチングに基づく位置推定精度を好適に向上させる。
「tx」は、x方向の移動量を示し、「ty」は、y方向の移動量を示し、「Ψ」は、xy平面内での回転角(即ちヨー角)を示す。なお、垂直方向移動量、ピッチ角、ロール角は、道路勾配や振動によって生じるものの、無視できる程度に小さい。
「M」は、マッチングの対象となるボクセルの数を示し、「wk」は、ボクセルkに対する重み付け値を示す。なお、ライダ30により得られる点群データの座標は、自車位置に対する相対座標であり、ボクセルデータの平均ベクトルは絶対座標であることから、式(4)を算出する際には、例えば、ライダ30により得られる点群データの座標を、GPS受信機32の出力等から予測した自車位置に基づき座標変換する。
次に、NDTスキャンマッチングの具体例について説明する。以下では、説明便宜上、2次元平面の場合を例に説明する。
E1=1.3290
E2=1.1365
E3=1.1100
E4=0.9686
E =4.5441
E1=0.1208
E2=0.1136
E3=0.1233
E4=0.1211
E =0.4789
E1=0.3720
E2=0.0350
E3=0.0379
E4=0.0373
E =0.4823
E1=0.0368
E2=0.0341
E3=0.3822
E4=0.0365
E =0.4896
次に、配信地図DB20の更新処理に関連する処理について説明する。
車載機1は、総合評価関数Eと評価関数Ekに基づき、静的構造物の変化が生じた(即ち配信地図DB20の更新が必要な)可能性があるボクセルを特定し、当該ボクセルに関する情報を、マッチング低下情報D1としてサーバ装置2に送信する。
(a)ボクセル内に動的な物体が含まれている
(b)予測した自車位置の誤差が多く、正確なマッチングができていない
(c)ボクセル内の静的な物体が変化(生成、消滅も含む)した
のいずれかが生じていると推測される。ここで、本実施例では、評価関数Ekは、点群数Nkにより正規化されているため、各評価関数Ek及びその総和である総合評価関数Eは、点群数Nkによる影響を受けない。よって、総合評価関数Eが所定値より大きい場合には、事象(b)が生じていないと判断することが可能である。
Ek/Fk < A 式(7)
が成立する場合、当該評価関数Ekが他の評価関数Ekと比べて相対的に小さいと判断し、当該評価関数Ekのボクセルに対するマッチング低下情報D1をサーバ装置2へ送信する。なお、式(7)は、以下の式(8)と等価な式である。
Ek < A・Fk 式(8)
式(9)に示すように、基準値Fkは、対象となるボクセルkの重み付け値wkに基づく重み付けがなされた総合評価関数Eに相当する。このようにすることで、車載機1は、他の評価関数Ekと比べて相対的に小さい評価関数Ekを好適に検出することができる。なお、式(8)の「A・Fk」は、本発明における「所定の閾値」の一例である。
サーバ装置2は、複数の車両の車載機1から受信するマッチング低下情報D1をボクセルIDごとに蓄積し、ボクセルIDごとに上述した事象(a)又は事象(c)のいずれが生じているかの判定を統計的に行う。
E1=0.1188
E2=0.1150
E3=0.0568
E4=0.1120
E =0.4026
F1=F2=F3=F4≒0.1007
となるため、式(7)の左辺は以下のようになる。
E1/F1≒1.1803
E2/F2≒1.1426
E3/F3≒0.5643
E4/F4≒1.1128
したがって、例えば所定値Aが0.7の場合,E3/F3は式(7)の条件式を満たすことになる。よって、この場合、車載機1は、評価関数E3が他の評価関数と比べて相対的に小さいと判断し、ボクセルB3に関するマッチング低下情報D1をサーバ装置2へ送信する。
E1=0.1559
E2=0.1474
E3=0.0039
E4=0.1557
E =0.4629
F1=F2=F4≒0.1493、F3≒0.0149
となるため、式(7)の左辺は以下のようになる。
E1/F1≒1.0442
E2/F2≒0.9873
E3/F3≒0.2617
E4/F4≒1.0429
したがって、式(7)の条件を満たすため、この場合も、ボクセルB3に関するマッチング低下情報D1をサーバ装置2へ送信することになる。
このように,評価関数Ekを基準値Fkで正規化するため、重み付け値に影響されない条件判断が可能となる。
サーバ装置2は、上述の重み付け変更処理により重み付け値を下げたボクセルに対し、当該ボクセルに関する平均ベクトル及び共分散行列などのボクセルデータの修正の要否を判定する。
(1)車載機の処理
図7は、本実施例において車載機1が実行する処理手順を示すフローチャートの一例である。車載機1は、図7のフローチャートの処理を繰り返し実行する。
図8は、本実施例においてサーバ装置2が実行する処理手順を示すフローチャートの一例である。サーバ装置2は、図8のフローチャートの処理を繰り返し実行する。
以下、実施例に好適な変形例について説明する。以下の変形例は、組み合わせて実施例に適用してもよい。
図1に示す運転支援システムの構成は一例であり、本発明が適用可能な構成は、これに限定されない。例えば、運転支援システムは、サーバ装置2を有さず、車載機1がサーバ装置2の処理を実行してもよい。
車載機1は、図7のステップS112でマッチング低下情報D1を送信する場合、マッチング低下情報D1と共に、対象のボクセルに対するライダ30の計測データをサーバ装置2へ送信してもよい。この態様によれば、サーバ装置2は、要求信号D2を送信することなく、計測データD3に相当する情報を得ることができる。
車載機1は、図7のステップS108で特定した総合評価関数Eが所定の値よりも低い場合には、推定パラメータP等により算出した推定自車位置の情報を、サーバ装置2へ送信してもよい。
車載機1に相当する機能が車両に内蔵されていてもよい。この場合、車両の電子制御装置(ECU:Electronic Control Unit)は、車両のメモリに記憶されたプログラムを実行することで、車載機1の制御部15に相当する処理を実行する。
ボクセルデータは、図3に示すように、平均ベクトルと共分散行列とを含むデータ構造に限定されない。例えば、ボクセルデータは、平均ベクトルと共分散行列を算出する際に用いられる計測整備車両が計測した点群データをそのまま含んでいてもよい。この場合、ボクセルデータに含まれる点群データは、本発明における「第2点群情報」の一例である。
車載機1は、評価関数Ekが所定の閾値よりも低いボクセルのうちの、所定数以上が互いに隣接するボクセルのそれぞれに関するマッチング低下情報D1をサーバ装置2へ送信してもよい。
2 サーバ装置
10 地図DB
20 配信地図DB
11、21 通信部
12、22 記憶部
15、25 制御部
13 センサ部
14 入力部
16 出力部
Claims (13)
- 計測部が計測した、基準位置から複数の位置までの夫々の距離に関する第1点群情報を取得する第1取得部と、
一又は複数の位置情報に基づく第2点群情報と、前記第2点群情報の信頼度に基づく重み付け値と、が領域毎に記録されている地図情報を取得する第2取得部と、
前記第1点群情報及び前記第2点群情報の、前記重み付け値に基づく前記領域毎の照合結果に基づき、前記領域毎の評価値を算出する算出部と、
前記算出された評価値の和である総合評価値が示す評価が最も高くなるパラメータに基づき、前記基準位置を推定する位置推定部と、
を備える情報処理装置。 - 前記評価値が算出された領域のうち、前記評価値が所定の閾値より低い値である領域を抽出する抽出部をさらに備える請求項1に記載の情報処理装置。
- 前記算出部は、前記第1点群情報として取得された前記領域毎の点の数に基づき、前記領域毎の評価値を正規化する請求項1または2に記載の情報処理装置。
- 前記地図情報には、前記第2点群情報の前記領域毎の点の数の情報が含まれており、
前記抽出部は、前記地図情報に含まれる前記領域毎の点の数の情報と、前記第1点群情報として取得された前記領域毎の点の数とに基づき、抽出する領域を決定する請求項2に記載の情報処理装置。 - 第2点群情報が前記領域毎に記録されている地図情報を管理するサーバ装置に対し、前記抽出部が抽出した領域に関する領域情報を送信する送信部をさらに備える請求項2または4に記載の情報処理装置。
- 前記送信部は、前記抽出部が抽出した領域のうちの所定数以上が互いに隣接する領域に関する領域情報を前記サーバ装置に対して送信する請求項5に記載の情報処理装置。
- 前記送信部は、前記抽出部が抽出したすべての領域に関する領域情報、及び前記抽出部が抽出した領域のうちの所定数以上が互いに隣接する領域に関する領域情報のいずれか一方を選択的に前記サーバ装置に対して送信する請求項5に記載の情報処理装置。
- 請求項5に記載の複数の情報処理装置から領域情報を受信する受信部と、
前記受信部が受信した領域毎の複数の領域情報に基づき、静的な物体の変化が生じた領域であるか否かを前記領域毎に判定する判定部と、
を備えるサーバ装置。 - 静的な物体の変化が生じた領域であると前記判定部が判定した領域に対する計測部による計測データの送信要求を、情報処理装置に対して送信する送信部をさらに備える請求項8に記載のサーバ装置。
- 領域毎の照合に関する重み付け値を記憶する記憶部をさらに備え、
前記領域情報を所定数以上前記受信部が受信した領域に対し、当該領域の重み付け値を低くする請求項8または9に記載のサーバ装置。 - 情報処理装置が実行する制御方法であって、
計測部が計測した、基準位置から複数の位置までの夫々の距離に関する第1点群情報を取得する第1取得工程と、
一又は複数の位置情報に基づく第2点群情報と、前記第2点群情報の信頼度に基づく重み付け値と、が領域毎に記録されている地図情報を取得する第2取得工程と、
前記第1点群情報及び前記第2点群情報の、前記重み付け値に基づく前記領域毎の照合結果に基づき、前記領域毎の評価値を算出する算出工程と、
前記算出された評価値の和である総合評価値が示す評価が最も高くなるパラメータに基づき、前記基準位置を推定する位置推定工程と、
を有する制御方法。 - コンピュータが実行するプログラムであって、
計測部が計測した、基準位置から複数の位置までの夫々の距離に関する第1点群情報を取得する第1取得部と、
一又は複数の位置情報に基づく第2点群情報と、前記第2点群情報の信頼度に基づく重み付け値と、が領域毎に記録されている地図情報を取得する第2取得部と、
前記第1点群情報及び前記第2点群情報の、前記重み付け値に基づく前記領域毎の照合結果に基づき、前記領域毎の評価値を算出する算出部と、
前記算出された評価値の和である総合評価値が示す評価が最も高くなるパラメータに基づき、前記基準位置を推定する位置推定部として前記コンピュータを機能させるプログラム。 - 請求項12に記載のプログラムを記憶した記憶媒体。
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