JP7114165B2 - Position calculation device and position calculation program - Google Patents
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Description
この発明は、自動運転車の自車位置を特定するための計算に使用される、位置計算装置、位置計算プログラム及び座標マーカに関する。 The present invention relates to a position calculation device, a position calculation program, and a coordinate marker that are used in calculations for identifying the position of an autonomous vehicle.
現在、自動運転車の開発が進められている。自動運転車による自動運転走行では、自動運転車に搭載された各種車両センサが自動運転車の周囲の障害物や移動物体を検知し、自動運転車は障害物があれば障害物を回避する。また、ダイナミックマップデータのような3次元の高精度地図と、GPS衛星や準天頂衛星等の測位衛星の送信する測位情報を用いて数cmオーダで得られる測位補正結果とを用いる、自動運転走行が検討されている。 Self-driving cars are currently under development. When driving an autonomous vehicle, various vehicle sensors installed in the autonomous vehicle detect obstacles and moving objects around the autonomous vehicle, and the autonomous vehicle avoids obstacles if present. In addition, using a three-dimensional high-precision map such as dynamic map data and positioning correction results obtained in the order of several centimeters using positioning information transmitted by positioning satellites such as GPS satellites and quasi-zenith satellites. is being considered.
近年では、車両単独では認知が難しい道路状況及び交通情報の提供を目的とする、インフラ協調型の自動運転システムが検討されている。路側システムを用いた、インフラ側からの支援の一例として、高速道路を走行中の自動運転車に、インフラ側から走行支援情報を配信する技術がある(例えば、特許文献1)。 In recent years, infrastructure-cooperative autonomous driving systems have been studied for the purpose of providing road conditions and traffic information that are difficult to perceive with the vehicle alone. As an example of support from the infrastructure side using a roadside system, there is a technology that distributes driving support information from the infrastructure side to an autonomous vehicle traveling on a highway (for example, Patent Document 1).
しかし、GPS衛星及び準天頂衛星のようなGNSS(Global Navigation Satellite System)衛星からの測位情報の入手が困難であり、かつ、路側システムが設置されていない場所では、自動運転車の自車位置を特定するための位置情報の入手が困難である。 However, in places where it is difficult to obtain positioning information from GNSS (Global Navigation Satellite System) satellites such as GPS satellites and quasi-zenith satellites, and roadside systems are not installed, self-driving cars cannot determine their own position. It is difficult to obtain location information for identification.
この発明は、GNSS衛星からの測位信号が受信できず、かつ、路側システムが設置されていない場所でも、自動運転車の自車位置を特定するための絶対位置精度を維持できる装置の提供を目的とする。 An object of the present invention is to provide a device capable of maintaining absolute position accuracy for identifying the vehicle position of an autonomous vehicle even in locations where positioning signals from GNSS satellites cannot be received and roadside systems are not installed. and
この発明の位置計算装置は、
自動運転車に搭載される位置計算装置であって、
配置されている位置の座標が前記自動運転車の自動運転に使用されるダイナミックマップデータのような3次元の高精度地図データに登録されている座標マーカを撮影するカメラ装置と、
前記カメラ装置が撮影した前記座標マーカの画像に基づいて前記座標マーカを識別する識別情報を抽出し、前記識別情報に基づいて前記座標マーカの座標を前記地図データから取得し、前記座標マーカの座標に基づいて前記自動運転車の位置を計算する関連位置計算部と
を備える。
The position calculation device of the present invention is
A position calculation device mounted on an automatic driving vehicle,
a camera device for photographing a coordinate marker whose coordinates of the arranged position are registered in three-dimensional high-precision map data such as dynamic map data used for automatic driving of the automatic driving vehicle;
extracting identification information for identifying the coordinate marker based on the image of the coordinate marker captured by the camera device; obtaining the coordinates of the coordinate marker from the map data based on the identification information; and an associated position calculator for calculating the position of the autonomous vehicle based on.
この発明の位置計算装置は、座標マーカから自動運転車の位置を特定できるので、GNSS衛星からの測位信号が受信できず、かつ、路側システムが設置されていない場所でも、自動運転車の絶対位置精度を維持できる。 Since the position calculation device of the present invention can specify the position of the automatic driving vehicle from the coordinate markers, even in places where positioning signals from GNSS satellites cannot be received and roadside systems are not installed, the absolute position of the automatic driving vehicle can be determined. Accuracy can be maintained.
以下、本発明の実施の形態について、図を用いて説明する。なお、各図中、同一または相当する部分には、同一符号を付している。実施の形態の説明において、同一または相当する部分については、説明を適宜省略または簡略化する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In each figure, the same reference numerals are given to the same or corresponding parts. In the description of the embodiments, the description of the same or corresponding parts will be omitted or simplified as appropriate.
実施の形態1.
まず、実施の形態1の概要を説明する。
図1は、座標マーカ90を説明する図である。
図2は、車載カメラ10による、座標マーカ90を含む外部環境画像の撮影状態を示す。図2については後述の動作の説明で詳しく述べる。
ガードレール8には、車載カメラ10で認識可能な複数の座標マーカ90が配置されている。車載カメラ10は、遠赤外線、近赤外線または可視光のいずれか、もしくは、複数の車載カメラを組合せて座標マーカ90を撮影する。実施の形態1では、座標マーカ90はガードレール8に配置されているが、ガードレール8に限らず、複数の座標マーカ90は、例えば、「トンネル壁面または歩道」のような道路に沿った領域に配列されてもよい。座標マーカ90は、車載カメラ10で撮影された外部環境画像によって識別可能である。
First, the outline of
FIG. 1 is a diagram illustrating the
FIG. 2 shows a photographing state of the external environment image including the
A plurality of
個々の座標マーカ90の座標は、後述のダイナミックマップデータ71に、静的情報として登録されている。ダイナミックマップデータ71は補助記憶装置70に記憶されている。
図1では、左の座標マーカ90の座標は(X1,Y1,Z1)であり、中央の座標マーカ90の座標は(X2,Y2,Z2)であり、右の座標マーカ90の座標は(X3,Y3,Z3)である。座標マーカ90の座標は絶対座標として用いられる。自動運転車200の位置計算装置100aは、ガードレール8に描かれた座標マーカ90を認識後、座標マーカ90と車線リンク7を用いて、自動運転車200と座標マーカ90との間の相対位置を特定する。この相対位置は後述のベクトル6である。相対位置の特定は動作の説明で後述する。
The coordinates of each
In FIG. 1, the coordinates of the
図3から図6は座標マーカ90を示す。図3は座標マーカ90aを示す。図4は座標マーカ90bを示す。図5は座標マーカ90cを示す。図6は座標マーカ90dを示す。座標マーカ90a,90bは、マークのみからなる。座標マーカ90には、2次元バーコード3または数値4のような情報が付加されていても良い。座標マーカ90cは2次元バーコード3が付された状態を示す。座標マーカ90dはAA11として示す数値4が付された状態を示す。2次元バーコード3及び数値4は、座標マーカ90を識別する識別情報91を持つことができる。
3-6
***構成の説明***
図7は、位置計算装置100aのハードウェア構成図である。図7を参照して、位置計算装置100aの構成を説明する。位置計算装置100aは、自動運転車200に搭載される。位置計算装置100aは、車載カメラ10、測位受信部20、慣性計測装置30、入出力インタフェース40、プロセッサ50、メモリ60及び補助記憶装置70といったハードウェアを備えるコンピュータである。これらのハードウェアは、信号線81を介して互いに接続されている。
慣性計測装置30は以下IMU30と記す。
*** Configuration description ***
FIG. 7 is a hardware configuration diagram of the
車載カメラ10は、図2に示すように、ガードレール8を含む、前方および側方の外部環境画像を撮影する。車載カメラ10の自動運転車200に対する、取付位置及び取付姿勢のデータは、補助記憶装置70に記憶されている。補助記憶装置70には、自動運転車200の自動運転に使用される地図データ901である、ダイナミックマップデータ71が記憶されている。ダイナミックマップデータ71は以下DMD71と記す。DMD71は、静的情報、准静的情報、准動的情報、動的情報からなる。DMD71の静的情報は、3次元の高精度な基盤的地図データであって、路面情報、車線情報、3次元構造物などを含み、地物を示す3次元位置座標や線形ベクトルデータから構成される。准静的情報、准動的情報、動的情報は、時々刻々と変化する動的データであって、位置参照基盤を基に静的情報に重畳されるデータである。准静的情報は交通規制情報、道路工事情報、広域気象情報などを含み、准動的情報は事故情報、渋滞情報、狭域気象情報などを含み、動的情報はITS情報(周辺車両、歩行者、信号情報など)を含む。
車載カメラ10は、座標マーカ90を撮影するカメラ装置902である。座標マーカ90は、上記のように、配置されている位置の座標が、DMD71の静的情報に、登録されている。
The in-
The vehicle-mounted
測位受信部20は、測位衛星であるGNSS衛星の送信する測位信号を受信して測位信号を再生し、観測情報として出力する。
The
IMU30は、加速度センサ及びジャイロを備えている。IMU30は、加速度センサ及びジャイロの信号から観測情報を生成して出力する。
The
入出力インタフェース40は、車載カメラ10、測位受信部20及びIMU30と、プロセッサ50とを接続するインタフェース装置である。
The input/
プロセッサ50は、演算処理を行うIC(Integrated Circuit)であり、他のハードウェアを制御する。例えば、プロセッサ50は、CPU(Central Processing Unit)、DSP(Digital Signal Processor)、またはGPU(Graphics Processing Unit)である。
The
メモリ60は揮発性の記憶装置である。メモリ60は、主記憶装置またはメインメモリとも呼ばれる。例えば、メモリ60はRAM(Random Access Memory)である。メモリ60に記憶されたデータは必要に応じて補助記憶装置70に保存される。
補助記憶装置70は不揮発性の記憶装置である。例えば、補助記憶装置70は、ROM(Read Only Memory)、HDD(Hard Disk Drive)、またはフラッシュメモリである。補助記憶装置70に記憶されたデータは必要に応じてメモリ60にロードされる。
位置計算装置100aは、画像処理部51、関連位置計算部52、位置計算部53という機能要素を備えている。関連位置計算部52は、マーカ特定部52a及び位置補正部52bを備えている。画像処理部51、関連位置計算部52及び位置計算部53の機能はソフトウェアで実現される。
The
補助記憶装置70には、画像処理部51、関連位置計算部52及び位置計算部53の機能を実現させる位置計算プログラムが記憶されている。位置計算プログラムは、メモリ60にロードされて、プロセッサ50によって実行される。
また、DMD71は、メモリ60にロードされて、プロセッサ50によって読み込まれる。
さらに、補助記憶装置70には、OS(Operating System)が記憶されている。OSの少なくとも一部は、メモリ60にロードされて、プロセッサ50によって実行される。プロセッサ50は、OSを実行しながら位置計算プログラムを実行する。位置計算プログラムを実行して得られるデータは、メモリ60、補助記憶装置70、プロセッサ50内のレジスタまたはプロセッサ50内のキャッシュメモリといった記憶装置に記憶される。
The
DMD 71 is also loaded into
Furthermore, the
位置計算装置100aは、プロセッサ50を代替する複数のプロセッサを備えてもよい。複数のプロセッサは、プロセッサ50の役割を分担する。
The
位置計算プログラムは、光ディスクまたはフラッシュメモリ等の不揮発性の記録媒体にコンピュータで読み取り可能に記録することができる。 The position calculation program can be recorded in a computer-readable manner on a non-volatile recording medium such as an optical disc or flash memory.
***動作の説明***
図2及び図8、図9を参照して、位置計算装置100aの動作を説明する。
図8は、位置計算装置100aのデータの流れを示す。
図9は、位置計算装置100aの動作のシーケンスを示す。
***Description of operation***
The operation of the
FIG. 8 shows the data flow of the
FIG. 9 shows the sequence of operations of the
ステップS11において、測位受信部20は、GNSS衛星の送信する測位信号を受信して測位信号を再生し、観測情報として出力する。また、IMU30は、加速度センサ及びジャイロの信号から観測情報を生成して出力する。
In step S11, the
ステップS12において、位置計算部53は、測位衛星の送信する測位信号を用いて自動運転車200の自己位置を計算する。その際、位置計算部53は、測位信号の観測情報に加え、IMU30の信号の観測情報も用いる。位置計算部53は、測位信号の観測情報とIMU30の観測情報とに対してカルマンフィルタを適用することにより、衛星測位と航法測位とを密結合した複合測位計算により自己位置を計算する。自己位置とは自動運転車200の位置を意味する。
In step S12, the
ステップS13において、車載カメラ10は、図2に示すようにガードレール8を含む、前方および側方の外部環境を画像情報として撮影する。
ステップS14において、画像処理部51は、外部環境画像の鮮鋭化処理及びクラスタリング処理のような、画像処理を行う。画像処理部51は画像処理された外部環境画像を出力する。画像処理部51の出力する外部環境画像は、ガードレール8及び座標マーカ90を含む。
In step S13, the in-
In step S14, the
ステップS15において、関連位置計算部52のマーカ特定部52aは、画像処理部51から出力された外部環境画像から、座標マーカ90の画像を抽出する。
ステップS16において、マーカ特定部52aは、座標マーカ90の画像から識別情報91を抽出する。座標マーカ90の識別情報91とは、座標マーカ90を識別するための情報である。識別情報91は複数の座標マーカ90の各座標マーカ90に固有に付与されており、識別情報91により座標マーカ90は一意に識別される。
座標マーカ90の識別情報91の抽出は、以下のようである。
In step S<b>15 , the
In step S<b>16 , the
Extraction of the identification information 91 of the coordinate
<タイプ1>
タイプ1として、補助記憶装置70には、複数の座標マーカ90について、その画像と、その画像に付与された識別情報91との対応が登録された対応情報72が格納されている。マーカ特定部52aは、抽出した座標マーカ90の画像を検索キーとして対応情報72を検索することで、座標マーカ90の識別情報91を抽出する。
<
As a
<タイプ2>
タイプ2として、図5及び図6のように、ガードレール8に、座標マーカ90のマークに加えて、座標マーカ90の識別情報91も配置されている場合である。タイプ2の場合、画像処理部51から出力された外部環境画像には識別情報91も含まれている。マーカ特定部52aは、画像処理部51から出力された外部環境画像に含まれる識別情報91を読み取ることで識別情報91を抽出する。
<Type 2>
Type 2 is a case where the identification information 91 of the coordinate
このように、ステップS16において、関連位置計算部52のマーカ特定部52aは、車載カメラ10が撮影した座標マーカ90の画像に基づいて座標マーカ90を識別する識別情報91を抽出する。
Thus, in step S<b>16 , the
ステップS17において、マーカ特定部52aはDMD71を参照し、座標マーカ90の識別情報91に基づき、座標マーカ90の座標をDMD71から取得する。
具体的には以下のようである。
DMD71には、複数の座標マーカ90の各座標マーカ90の座標が、識別情報91と対応づけられて登録されている。マーカ特定部52aは、ステップS16で抽出した識別情報91を検索キーとしてDMD71を検索し、識別情報91に対応する座標マーカ90の座標を取得する。このように、関連位置計算部52のマーカ特定部52aは、ステップS17において、識別情報91に基づいて座標マーカ90の座標をDMD71から取得する。
In step S<b>17 , the
Specifically, it is as follows.
The coordinates of each coordinate
ステップS18において、マーカ特定部52aは、ステップS15で特定した座標マーカ90の画像に基づいて、座標マーカ90の存在する方向の方位角θを計算する。
図2を参照して方位角θの計算方法を説明する。
(1)車載カメラ10の自動運転車200への取付位置及び取付姿勢は既知である。取付位置は自動運転車200の基準位置に対する座標(X,Y,Z)であり、取付姿勢は自動運転車200の基準姿勢に対する(ロール角、ピッチ角、ヨー角)である。取付位置及び取付姿勢は、補助記憶装置70に記憶されている。
(2)自動運転車200は自動運転を行っている。
自動運転の場合、自動運転車200は、車線リンク7に相当する軌道を走行している。
車線リンク7はDMD71に登録されているデータであり、車道の中心線としてDMD71に規定されているデータである。マーカ特定部52aはDMD71を参照することで車線リンク7を認識することができる。
(3)マーカ特定部52aは、ステップS15で抽出した座標マーカ90の画像と、車載カメラ10の取付位置及び取付姿勢と、車線リンク7の方向とに基づいて、座標マーカ90の画像における座標マーカ90の方位角θを計算することができる。車線リンク7の方向は自動運転車200の進行方向である。
In step S18, the
A method of calculating the azimuth angle θ will be described with reference to FIG.
(1) The mounting position and mounting posture of the vehicle-mounted
(2) The
In the case of automatic driving, the
The lane link 7 is data registered in the DMD 71, and data defined in the DMD 71 as the centerline of the roadway. The
(3) Based on the image of the coordinate
図2を参照して、座標マーカ90の座標に関連して算出される、距離L及びマーカ関連位置P(m)の算出方法を説明する。マーカ関連位置P(m)とは、車載カメラ10によって撮影された座標マーカ90から求められる、自動運転車200の位置である。
ステップS19において、関連位置計算部52の位置補正部52bは、マーカ特定部52aの計算した算出方位角θと特定された座標マーカの座標とに基づいて、下記の式1、式2から、L及びマーカ関連位置P(m)を算出する。
図2にはXYZ座標系5を示している。
L=D/tanθ (式1)
P(m)=(Xm,Ym,Zm)+(-D、-L、Zr) (式2)
(Xm,Ym,Zm)は取得された、座標マーカ90の座標である。
(-D、-L、Zr)は座標マーカ90と自動運転車200との相対距離である。
(-D、-L、Zr)は図2におけるベクトル6の成分である。
D,Lは図2に示す距離であり、具体的には以下のようである。
(1)Dは、XYZ座標系5のXY平面における、車線リンク7と座標マーカ90との最短距離である。
(2)Lは、XYZ座標系5のXY平面における、座標マーカ90と車載カメラ10の位置との、車線リンク7の方向の距離である。
(3)Zrは、車載カメラ10の取付座標のZ値と、座標マーカ90のZ座標であるZmとの差分である。
(4)ベクトル6は座標マーカ90の座標から車載カメラ10の取付位置に向かうベクトルである。
式2の場合、自動運転車200のマーカ関連位置P(m)は車載カメラ10の位置となるが、自動運転車200の基準位置と車載カメラ10の取付位置とは既知であるので、自動運転車200の基準位置を自己位置に換算できる。
A method of calculating the distance L and the marker-related position P(m) calculated in relation to the coordinates of the coordinate
In step S19, the
The XYZ coordinate
L=D/tan θ (Formula 1)
P (m) = (Xm, Ym, Zm) + (-D, -L, Zr) (Formula 2)
(Xm, Ym, Zm) are the acquired coordinates of the coordinate
(-D, -L, Zr) is the relative distance between the coordinate
(-D, -L, Zr) are the components of
D and L are the distances shown in FIG. 2, specifically as follows.
(1) D is the shortest distance between the lane link 7 and the coordinate
(2) L is the distance in the direction of the lane link 7 between the position of the coordinate
(3) Zr is the difference between the Z value of the mounting coordinates of the in-
(4) A
In the case of Equation 2, the marker-related position P(m) of the
上記のように、関連位置計算部52の位置補正部52bは、座標マーカ90の座標を用いて、自動運転車200の位置を示すマーカ関連位置P(m)を計算する。マーカ関連位置P(m)を計算する場合、関連位置計算部52は、座標マーカ90の画像から基準方向に対する座標マーカ90の方位角θを決定し、決定した方位角θを用いて、自動運転車200の位置を示すマーカ関連位置を計算する。ここで基準方向とは、車線リンク7に沿う方向である。自動運転車200は自動運転中であるので、図2に示すように、車線リンク7に沿う方向は、自動運転車200の進行方向でもある。
As described above, the
ステップS20において、位置補正部52bは、式2で算出したマーカ関連位置P(m)と、位置計算部53の測位した自己位置に基づき、自己位置の補正を行う。補正された自己位置は自動運転車200の自動運転に使用される。このように、関連位置計算部52は、位置計算部53が測位信号を用いて計算した自動運転車200の位置を、マーカ関連位置P(m)を用いて補正する。
In step S<b>20 , the
なお、自動運転車200がトンネルまたは山林に位置するため、測位受信部20でGNSS衛星の測位信号が受信できない場合は、位置計算部53は、IMU30の観測情報に基づいて、自動運転車200の自動運転に使用する自己位置を求める。この場合、IMU30のバイアス誤差の蓄積により、自己位置の計算精度が劣化しないように、位置補正部52bは、ガードレール8の座標マーカ90を頻繁に用いて、自己位置を補正する。
つまり、位置計算部53は、IMU30によって得られた観測情報に基づいて自動運転車200の位置を計算する。そして、位置補正部52bは、位置計算部53がIMU30の観測情報を用いて計算した自動運転車200の自己位置を、マーカ関連位置P(m)を用いて補正する。
In addition, since the
In other words, the
***実施の形態1の効果の説明***
実施の形態1によれば、座標マーカ90から自動運転車200の位置を得ることができるので、GNSS衛星からの測位信号が受信できず、かつ、路側システムが設置されていない地域においても、自動運転車の絶対位置精度を維持することができる。
***Description of the effects of the first embodiment***
According to
<変形例1>
図10は、位置計算装置100aの変形例である位置計算装置100bのハードウェア構成を示す。
図11は、位置計算装置100bのデータの流れを示す。位置計算装置100bは、自動運転車200の側方に配置された、レーダまたはライダーのような、距離測定部80を備えている。距離測定部80は、レーダ送信波またはレーザ光のような測距のための測距信号をガードレール8に向けて送出し、距離測定部80とガードレール8との間の距離を計測する。マーカ特定部52aは、距離測定部80の測定結果から図2の距離Dを得ることができる。具体的には、自動運転車200に対する距離測定部80の取付位置及び取付姿勢は既知であるので、マーカ特定部52aは,距離測定部80の測定結果から図2の距離Dを得ることができる。マーカ特定部52aは、計測した距離から、自動運転車200の車載カメラ10のセンサ軸とガードレール8との、図2に示す距離Dを求めても良い。
<
FIG. 10 shows the hardware configuration of a
FIG. 11 shows the data flow of the
<変形例2>
また、マーカ特定部52aは、車載カメラ10が撮影した画像から、道路の両側に存在する車線レーンである白線を抽出し、抽出した車線レーンに対する自動運転車200の傾斜角を求めて方位角θを補正しても良い。
<Modification 2>
Further, the
***他の構成***
実施の形態1では、位置計算装置100a、100bの画像処理部51、関連位置計算部52及び位置計算部53の機能が、ソフトウェアで実現されるが、他の構成として、位置計算装置100a、100bの機能がハードウェアで実現されてもよい。位置計算装置100bを例に説明するが、位置計算装置100aについても位置計算装置100aと同様である。
図12は、位置計算装置100bの他の構成を示す図である。図12の位置計算装置100bでは、画像処理部51、関連位置計算部52及び位置計算部53の機能が電子回路903によって実現される。図12のその他の構成は、位置計算装置100bの構成と同じである。
***Other Configurations***
In
FIG. 12 is a diagram showing another configuration of the
電子回路903は、具体的には、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ロジックIC、GA、ASIC、または、FPGAである。GAは、Gate Arrayの略語である。ASICは、Application Specific Integrated Circuitの略語である。FPGAは、Field-Programmable Gate Arrayの略語である。位置計算装置100bの画像処理部51、関連位置計算部52及び位置計算部53の機能は、1つの電子回路で実現されてもよいし、複数の電子回路に分散して実現されてもよい。別の変形例として、位置計算装置100bの画像処理部51、関連位置計算部52及び位置計算部53の一部の機能が電子回路で実現され、残りの機能がソフトウェアで実現されてもよい。
プロセッサと電子回路の各々は、プロセッシングサーキットリとも呼ばれる。つまり、画像処理部51、関連位置計算部52及び位置計算部53の機能は、プロセッシングサーキットリにより実現される。
Each of the processor and electronic circuitry is also called processing circuitry. That is, the functions of the
位置計算装置100bにおいて、画像処理部51、関連位置計算部52及び位置計算部53の「部」を、「工程」に読み替えてもよい。画像処理部51、関連位置計算部52及び位置計算部53による動作は、位置計算プログラムによって実現される位置計算方法としてとらえることが可能である。
In the
以上説明した通り、実施の形態1による位置計算装置は、自動運転車に搭載される位置計算装置であって、配置されている位置の座標が前記自動運転車の自動運転に使用される3次元の高精度地図データに登録されている座標マーカを撮影するカメラ装置と、前記カメラ装置が撮影した前記座標マーカの画像に基づいて前記座標マーカを識別する識別情報を抽出し、前記識別情報に基づいて前記座標マーカの座標を前記3次元の高精度地図データから取得し、前記座標マーカの座標を用いて前記自動運転車の位置を示すマーカ関連位置を計算する関連位置計算部を備えたことを特徴とする。
As described above, the position calculation device according to
また、前記関連位置計算部は、前記座標マーカの画像から基準方向に対する前記座標マーカの方位角を決定し、決定した前記方位角を用いて、前記マーカ関連位置を計算しても良い。 Further, the related position calculation unit may determine an azimuth angle of the coordinate marker with respect to a reference direction from the image of the coordinate marker, and use the determined azimuth angle to calculate the marker related position.
さらに、測位衛星の送信する測位信号を用いて前記自動運転車の位置を計算する位置計算部を備え、前記関連位置計算部は、前記位置計算部が測位信号を用いて計算した前記自動運転車の位置を、前記マーカ関連位置を用いて補正する位置補正部を備えても良い。 Further, a position calculation unit that calculates the position of the automatic driving vehicle using a positioning signal transmitted by a positioning satellite, and the related position calculation unit calculates the position of the automatic driving vehicle using the positioning signal by the position calculation unit position using the marker-related position.
さらに、慣性計測装置を備え、前記位置計算部は、前記慣性計測装置によって得られた観測情報から前記自動運転車の位置を計算し、前記位置補正部は、前記位置計算部が前記観測情報から計算した前記自動運転車の位置を、前記マーカ関連位置を用いて補正しても良い。 Further, an inertial measurement device is provided, the position calculation unit calculates the position of the autonomous vehicle from observation information obtained by the inertial measurement device, and the position correction unit calculates the position of the automatic driving vehicle from the observation information. The calculated position of the autonomous vehicle may be corrected using the marker-related position.
かくして、実施の形態1によれば、座標マーカ90から自動運転車200の位置を得ることができるので、GNSS衛星からの測位信号が受信できず、かつ、路側システムが設置されていない地域においても、自動運転車の絶対位置精度を維持することができる。
Thus, according to
P(m) マーカ関連位置、3 2次元バーコード、4 数値、5 XYZ座標系、6 ベクトル、7 車線リンク、8 ガードレール、10 車載カメラ、20 測位受信部、30 IMU、40 入出力インタフェース、50 プロセッサ、51 画像処理部、52 関連位置計算部、52a マーカ特定部、52b 位置補正部、53 位置計算部、60 メモリ、70 補助記憶装置、71 DMD、72 対応情報、80 距離測定部、81 信号線、90、90a,90b,90c,90d 座標マーカ、91 識別情報、100a,100b 位置計算装置、200 自動運転車、901 地図データ、902 カメラ装置、903 電子回路。
P(m) marker-related position, 3 two-dimensional barcode, 4 numerical value, 5 XYZ coordinate system, 6 vector, 7 lane link, 8 guardrail, 10 onboard camera, 20 positioning receiver, 30 IMU, 40 input/output interface, 50
Claims (4)
配置されている位置の座標が前記自動運転車の自動運転に使用される地図データに登録されているマークであり、前記マークを識別する識別情報が配置されているマークである座標マーカを撮影するカメラ装置と、
測位衛星の送信する測位信号を用いて前記自動運転車の位置を計算する位置計算部と、
前記カメラ装置が撮影した前記座標マーカの画像から前記識別情報を抽出し、抽出された前記識別情報に基づいて前記座標マーカの座標を前記地図データから取得し、前記座標マーカの画像から前記車線リンクに沿う方向を示す基準方向に対する前記座標マーカの方位角を決定し、決定した前記方位角と、前記車線リンクと前記カメラ装置が撮影した前記座標マーカとの間の最短距離と、から決まる前記基準方向の距離と、前記座標マーカの座標とを用いて前記自動運転車の位置を示すマーカ関連位置を計算する関連位置計算部と
を備え、
前記関連位置計算部は、
前記位置計算部が測位信号を用いて計算した前記自動運転車の位置を、前記マーカ関連位置を用いて補正する位置補正部を備える位置計算装置。 A position calculation device mounted on an automated driving vehicle that automatically operates a track corresponding to a lane link registered as data ,
A coordinate marker is photographed, which is a mark whose coordinates at a position where it is arranged is registered in map data used for automatic driving of the autonomous vehicle, and where identification information for identifying the mark is arranged. a camera device;
a position calculation unit that calculates the position of the automatic driving vehicle using a positioning signal transmitted by a positioning satellite;
extracting the identification information from the image of the coordinate marker captured by the camera device; obtaining the coordinates of the coordinate marker from the map data based on the extracted identification information; and obtaining the lane link from the image of the coordinate marker. determining the azimuth angle of the coordinate marker with respect to a reference direction indicating a direction along the reference direction determined by the determined azimuth angle and the shortest distance between the lane link and the coordinate marker photographed by the camera device; a related position calculation unit that calculates a marker related position indicating the position of the autonomous vehicle using the directional distance and the coordinates of the coordinate marker ;
The related position calculation unit
A position calculation device comprising a position correction unit that corrects, using the marker-related position, the position of the autonomous vehicle calculated by the position calculation unit using the positioning signal .
慣性計測装置を備え、
前記位置計算部は、
前記慣性計測装置によって得られた観測情報から前記自動運転車の位置を計算し、
前記位置補正部は、
前記位置計算部が前記観測情報から計算した前記自動運転車の位置を、前記マーカ関連位置を用いて補正する請求項1に記載の位置計算装置。 The position computing device further comprises:
Equipped with an inertial measurement device,
The position calculation unit
calculating the position of the autonomous vehicle from the observation information obtained by the inertial measurement device;
The position corrector is
The position calculation device according to claim 1 , wherein the position calculation unit corrects the position of the automatic driving vehicle calculated from the observation information using the marker-related position.
配置されている位置の座標が自動運転車の自動運転に使用される地図データに登録されているマークであり、前記マークを識別する識別情報が配置されているマークである座標マーカを撮影するカメラ装置が撮影した前記座標マーカの画像から前記識別情報を抽出する処理と、
抽出された前記識別情報に基づいて前記座標マーカの座標を前記地図データから取得する処理と、
前記座標マーカの画像からデータとして登録されている車線リンクに沿う方向を示す基準方向に対する前記座標マーカの方位角を決定し、決定した前記方位角と、前記車線リンクと前記カメラ装置が撮影した前記座標マーカとの間の最短距離と、から決まる前記基準方向の距離と、前記座標マーカの座標を用いて前記自動運転車の位置を示すマーカ関連位置を計算するとともに、測位信号を用いて計算された前記自動運転車の位置を、前記マーカ関連位置を用いて補正する処理とを実行させる位置計算プログラム。 to the computer,
A camera that captures a coordinate marker, which is a mark in which the coordinates of the arranged position are registered in map data used for automatic driving of an autonomous vehicle, and in which identification information for identifying the mark is arranged. a process of extracting the identification information from the image of the coordinate marker captured by the device;
a process of acquiring the coordinates of the coordinate marker from the map data based on the extracted identification information;
An azimuth angle of the coordinate marker with respect to a reference direction indicating a direction along the lane link registered as data is determined from the image of the coordinate marker, and the determined azimuth angle, the lane link and the image captured by the camera device are determined. calculating a marker-related position indicating the position of the autonomous vehicle using the shortest distance between the coordinate marker and the distance in the reference direction determined by the coordinates of the coordinate marker ; A position calculation program for executing a process of correcting the position of the self-driving vehicle using the marker-related position .
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