JP7186414B2 - 移動物体の速度検出システム、速度検出装置及びそのプログラム - Google Patents
移動物体の速度検出システム、速度検出装置及びそのプログラム Download PDFInfo
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Description
(第1実施形態)
(第2実施形態)
11 測域センサ(観測装置)
12 演算処理装置(速度検出装置)
14 速度算出手段
15 条件設定手段
17 位置情報推定部
18 速度情報推定部
28 環境パラメータ設定部
30 速度検出システム
32 条件設定手段
34 第1の速度算出部
35 第2の速度算出部
36 移動状態推定部
37 窓長決定部
C コスト
C1 第1のコスト
C2 第2のコスト
C3 第3のコスト
P 位置ベクトル(位置情報)
V 速度ベクトル(速度情報)
Claims (11)
- 移動物体の位置情報を観測可能な観測装置と、当該観測装置での観測値に基づき、前記移動物体の速度情報を検出する速度検出装置とを備えた速度検出システムにおいて、
前記速度検出装置は、所定の演算により、前記観測値を修正した前記移動物体の正確な位置情報を推定した上で前記速度情報を推定する速度算出手段を備え、
前記速度算出手段は、前記観測値からカルマンフィルタを利用して前記移動物体の推定位置情報を求める位置情報推定部と、前記推定位置情報の経時変化から前記移動物体の推定速度情報を求める速度情報推定部とを備え、
前記位置情報推定部では、前記観測値から、予め設定された位置推定用の窓長における前記移動物体の移動距離を求め、当該移動距離に応じてカルマンゲインが決定されることを特徴とする移動物体の速度検出システム。 - 前記カルマンゲインは、カルマンフィルタにおける状態の予測誤差に対応した状態方程式の雑音分散であるシステム雑音分散に応じて変化し、このシステム雑音分散は、予め記憶された前記移動距離との関係式により求められることを特徴とする請求項1記載の移動物体の速度検出システム。
- 前記関係式は、前記システム雑音分散と前記移動距離が比例関係となる数式であり、前記窓長の大きさに応じて異なる数式が選択されることを特徴とする請求項2記載の移動物体の速度検出システム。
- 前記移動物体は歩行者であり、
前記速度検出装置は、前記速度算出手段での処理のための前提条件を設定する条件設定手段を更に備え、
前記速度情報推定部では、予め設定された速度推定用の窓長における前記移動物体の推定位置情報の変化に基づいて前記推定速度情報が求められ、
前記条件設定手段では、所定の歩行者が所定条件に沿って行った実験歩行により取得したデータから、前記位置推定用と前記速度推定用の窓長組み合わせ毎に、予め記憶されたコスト式に基づき、前記条件で設定される真値との誤差に対応したコストを算出し、当該コストが最も小さい前記窓長組み合わせを利用して、前記速度算出手段での処理が行われることを特徴とする請求項1記載の移動物体の速度検出システム。 - 前記コストは、前記歩行者の進行方向角度に対応する第1のコストと、前記歩行者の進行方向速度に対応する第2のコストと、前記歩行者の方向転換に要する応答時間に対応する第3のコストをそれぞれ定数倍した合計値として求められることを特徴とする請求項4記載の移動物体の速度検出システム。
- 前記第1のコストは、前記進行方向角度についての第1誤差に関する標準偏差を、全ての窓長組み合わせにおける前記第1誤差の全データにより標準化したものであり、
前記第2のコストは、前記進行方向速度についての第2誤差に関する標準偏差を、全ての窓長組み合わせにおける前記第2誤差の全データにより標準化したものであり、
前記第3のコストは、前記応答時間についての第3誤差に関する標準偏差を、全ての窓長組み合わせにおける前記第3誤差の全データにより標準化したものであることを特徴とする請求項5記載の移動物体の速度検出システム。 - 前記第1~第3のコストにそれぞれ乗じる定数は、前記観測装置の周囲の環境の状況に対応した環境パラメータとして予め任意の値に設定されることを特徴とする請求項5記載の移動物体の速度検出システム。
- 前記条件設定手段には、所定のモデルにより前記環境パラメータを自動的に決定する環境パラメータ設定部を含むことを特徴とする請求項7記載の移動物体の速度検出システム。
- 前記速度検出装置は、前記速度算出手段での処理のための前提条件を設定する条件設定手段を更に備え、
前記速度情報推定部では、予め設定された速度推定用の窓長における前記移動物体の推定位置情報の変化に基づいて前記推定速度情報が求められ、
前記条件設定手段は、前記観測値をそのまま利用して最小二乗法で求められる前記移動物体の第1の速度情報を算出する第1の速度算出部と、前記観測値からカルマンフィルタを利用して前記移動物体の推定位置情報を求めた上で、当該推定位置情報から最小二乗法で求められる前記移動物体の第2の速度情報を算出する第2の速度算出部と、これら第1及び第2の速度情報の差分に基づき前記移動物体の移動状態を推定する移動状態推定部と、当該移動状態推定部での推定結果により、前記速度算出手段での演算に用いる前記位置推定用と前記速度推定用の窓長の組み合わせを決定する窓長決定部とを備えたことを特徴とする請求項1記載の移動物体の速度検出システム。 - 移動物体の位置情報を観測可能な観測装置での観測値に基づき、前記移動物体の速度情報を検出する速度検出装置において、
所定の演算により、前記観測値を修正した前記移動物体の正確な位置情報を推定した上で前記速度情報を推定する速度算出手段を備え、
前記速度算出手段は、前記観測値からカルマンフィルタを利用して前記移動物体の推定位置情報を求める位置情報推定部と、前記推定位置情報の経時変化から前記移動物体の推定速度情報を求める速度情報推定部とを備え、
前記位置情報推定部では、前記観測値から、予め設定された位置推定用の窓長における前記移動物体の移動距離を求め、当該移動距離に応じてカルマンゲインが決定されることを特徴とする速度検出装置。 - 移動物体の位置情報を観測可能な観測装置での観測値に基づき、前記移動物体の速度情報を検出する速度検出装置のプログラムにおいて、
所定の演算により、前記観測値を修正した前記移動物体の正確な位置情報を推定した上で前記速度情報を推定する速度算出手段としてコンピュータを機能させ、
前記速度算出手段は、前記観測値からカルマンフィルタを利用して前記移動物体の推定位置情報を求める位置情報推定部と、前記推定位置情報の経時変化から前記移動物体の推定速度情報を求める速度情報推定部として機能し、
前記位置情報推定部では、前記観測値から、予め設定された位置推定用の窓長における前記移動物体の移動距離を求め、当該移動距離に応じてカルマンゲインが決定されることを特徴とする速度検出装置のプログラム。
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JP2018229629A JP7186414B2 (ja) | 2018-12-07 | 2018-12-07 | 移動物体の速度検出システム、速度検出装置及びそのプログラム |
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JP2020091235A JP2020091235A (ja) | 2020-06-11 |
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2018
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