JP7482440B2

JP7482440B2 - 情報処理装置、情報処理方法及びプログラム

Info

Publication number: JP7482440B2
Application number: JP2020109303A
Authority: JP
Inventors: 慎史大山; 貝尓胡; 一真竹内; 元嗣穴吹
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2020-06-25
Filing date: 2020-06-25
Publication date: 2024-05-14
Anticipated expiration: 2040-06-25
Also published as: JP2022006811A

Description

本開示は、移動体の向きと移動体に搭載されるセンサの向きとの差分を校正するための情報処理装置、情報処理方法及びプログラムに関する。

車両等の移動体による自動運転又は手動運転支援のためにＬｉＤＡＲ（ＬｉｇｈｔＤｅｔｅｃｔｉｏｎＡｎｄＲａｎｇｉｎｇ）等のセンサが用いられている。このようなセンサを移動体に搭載する場合に、移動体の向き（例えば正面方向）とセンサの向き（例えば正面方向）とが一致しないことがある。

これに対して、特許文献１には、ＬｉＤＡＲの設置姿勢と車体の設置姿勢を推定する技術が開示されている。特許文献１では、車体の進行方向に対して平行な目印を設置し、その目印をＬｉＤＡＲでセンシングし、車体は目印と平行に走行することで、ＬｉＤＡＲの設置姿勢と車体の設置姿勢を推定することができる。

また、特許文献２には、センサの設置姿勢と車体の姿勢とのズレ量を検出する技術について開示されている。特許文献２では、車体の進行方向に目印を設置し、受信強度の強いエリアを物体検知エリアとして使用するように設定することで、センサの設置姿勢と車体の姿勢とのズレ量を検出することができる。

特許文献１又は２に開示された技術を用いることで、移動体の向きとセンサの向きとの差分を算出することができる。

特開２０２０－３２９８６号公報特許第４９０５０７４号公報

しかしながら、上記特許文献１及び２では、移動体の向きとセンサの向きとの差分を算出するためには、物理的な目印の設置が必要であるという問題がある。

そこで、本開示は、物理的な目印なしで移動体の向きとセンサの向きとの差分を算出することができる情報処理装置等を提供する。

本開示に係る情報処理装置は、移動体が移動する経路の向きを取得する経路向き取得部と、前記移動体に搭載されるセンサの向きを当該センサによって取得されるセンサデータに基づいて算出するセンサ向き算出部と、前記センサの向きと前記移動体の向きとの差分として設定される第１差分を取得する第１差分取得部と、算出された前記センサの向きと前記第１差分とに基づいて前記移動体の向きを推定する移動体向き推定部と、取得された前記経路の向きと推定された前記移動体の向きとの第２差分を算出する第２差分算出部と、算出された前記第２差分に基づいて前記第１差分を補正する第１差分補正部と、を備え、前記センサは、前記移動体の向きの推定のためのセンサであり、前記移動体は、設定される経路に沿って移動する移動体である。

なお、これらの包括的又は具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム又はコンピュータ読み取り可能なＣＤ－ＲＯＭなどの記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム及び記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。

本開示の一態様に係る情報処理装置等によれば、物理的な目印なしで移動体の向きとセンサの向きとの差分を算出することができる。

実施の形態１に係る情報処理装置の一例を示すブロック図である。移動体の向きとセンサの向きとの差分を説明するための図である。実施の形態１に係る情報処理装置の動作の一例を示すフローチャートである。第１差分が正確な場合及び正確でない場合の第２差分の時間変化の一例を示す図である。実施の形態１に係る第１差分補正部の動作の一例を示すフローチャートである。実施の形態２に係る情報処理装置の一例を示すブロック図である。実施の形態２に係る情報処理装置の動作の一例を示すフローチャートである。複数のセンサが搭載された移動体を示す図である。複数のセンサのそれぞれの点群データ及び地図情報が示す点群データを説明するための図である。

移動体の向きの推定のためにＬｉＤＡＲ等のセンサが移動体に搭載されることがあるが、移動体の向きとセンサの向きとが一致しないことがある。そのため、移動体の向きとセンサの向きとの差分を校正するためのキャリブレーション値が設定される。例えば、移動体は、センサのセンサデータに基づいてセンサの正面方向と認識された方向からキャリブレーション値を差し引いた方向を移動体の正面方向として移動するが、キャリブレーション値が正確でない場合、移動体の正面方向からずれた方向に移動してしまう。自動運転では、フィードバック制御が行われるため、移動体の正面方向からずれた方向に移動し続けることはないが、蛇行等が発生してしまう。

これに対し、上述した従来技術では、移動体の向き及びセンサの向き又はこれらの差分を算出するが、物理的な目印が必要となる。

そこで、本開示の一態様に係る情報処理装置は、移動体が移動する経路の向きを取得する経路向き取得部と、前記移動体に搭載されるセンサの向きを当該センサによって取得されるセンサデータに基づいて算出するセンサ向き算出部と、前記センサの向きと前記移動体の向きとの差分として設定される第１差分を取得する第１差分取得部と、算出された前記センサの向きと前記第１差分とに基づいて前記移動体の向きを推定する移動体向き推定部と、取得された前記経路の向きと推定された前記移動体の向きとの第２差分を算出する第２差分算出部と、算出された前記第２差分に基づいて前記第１差分を補正する第１差分補正部と、を備え、前記センサは、前記移動体の向きの推定のためのセンサであり、前記移動体は、設定される経路に沿って移動する移動体である。

例えば、センサの向きと移動体の向きとの差分として設定される第１差分（例えばメモリに記憶されたキャリブレーション値）が正確でない場合、センサデータと第１差分とに基づいて推定される移動体の向きは、実際の移動体の向きからずれた向きとなり、移動体は設定された経路からずれるような制御が行われることになる。これに対して、自動運転車両等の移動体は、設定される経路に沿って移動するように設定されている場合、設定された経路からずれるような制御がされても、フィードバック制御が行われて、蛇行するおそれはあるが設定された経路に沿って移動することができる。このとき、推定された移動体の向きには、経路の向きに対して、第１差分の実際の差分からのズレ量に応じた一定の偏りが生じることになる。そこで、その偏り（第２差分）から第１差分を補正することで第１差分を正確な値に補正することができ、移動体の向きとセンサの向きとの差分の正確な校正を行うことができる。このように、物理的な目印なしで移動体の向きとセンサの向きとの差分を算出することができる。例えば、工場等の目印が設置できる特殊な環境だけでなく、目印が設置できない環境も含めて様々な環境で移動体の向きとセンサの向きとの校正を行うことができる。

また、前記第１差分補正部は、前記第２差分が小さくなるように前記第１差分を補正してもよい。

このように、第２差分が小さくなるように第１差分が補正されることで、すなわち、推定される移動体の向きが経路の向きからずれないように第１差分が補正されることで、第１差分を正確な値に補正することができ、移動体の向きとセンサの向きとの差分の正確な校正を行うことができる。

また、前記第１差分補正部は、前記第２差分が閾値以上か否かを判定し、前記第２差分が閾値以上の場合、前記第１差分を補正してもよい。

これによれば、第２差分が閾値以上の場合、すなわち、推定される移動体の向きが経路の向きから大きくずれている場合に、第１差分を補正できる。言い換えると、第２差分が閾値未満になるまで第１差分を補正することで、第１差分を正確な値に補正することができる。

また、さらに、前記第１差分の補正量が閾値以上か否かを判定し、前記第１差分の補正量が閾値以上の場合、前記移動体の移動を制限する移動制限部を備えていてもよい。例えば、前記移動体の移動の制限は、速度の制限、又は停止を含んでいてもよい。

第１差分の補正量が閾値以上である場合に移動体の移動制御がされると、移動体の移動方向が大きく変わり、安全性に問題が生じるおそれがある。そこで、第１差分の補正量が閾値以上の場合には、移動体の移動が制限される（例えば移動体の速度が制限される、又は移動体が停止される）ことで、安全性を維持できる。

また、さらに、前記経路から直線区間を特定する直線区間特定部を備え、前記経路向き取得部は、前記移動体が前記直線区間を移動するときに、前記経路の向きを取得し、前記センサ向き算出部は、前記移動体が前記直線区間を移動するときに、前記センサの向きを算出してもよい。

直線区間では、移動体は経路に沿って移動しやすくなるため、移動体が直線区間を移動するときに経路の向きを取得することで正確な経路の向きを取得でき、また、移動体が直線区間を移動するときにセンサの向きを算出することで正確なセンサの向きを算出でき、ひいては、第１差分をより正確な値に補正することができる。

また、さらに、前記第１差分又は前記第１差分の補正量が閾値以上の場合、エラーを通知するエラー通知部を備えていてもよい。

これによれば、第１差分又は第１差分の補正量が閾値以上となっていることを、移動体の乗員、管理者又は監視者等に通知することができる。

本開示の一態様に係る情報処理方法は、コンピュータにより実行される情報処理方法であって、移動体が移動する経路の向きを取得し、前記移動体に搭載されるセンサの向きを当該センサによって取得されるセンサデータに基づいて算出し、前記センサの向きと前記移動体の向きとの差分として設定される第１差分を取得し、算出された前記センサの向きと前記第１差分とに基づいて前記移動体の向きを推定し、取得された前記経路の向きと推定された前記移動体の向きとの第２差分を算出し、算出された前記第２差分に基づいて前記第１差分を補正する処理を含み、前記センサは、前記移動体の向きの推定のためのセンサであり、前記移動体は、設定される経路に沿って移動する移動体である。

これによれば、物理的な目印なしで移動体の向きとセンサの向きとの差分を算出することができる情報処理方法を提供できる。

本開示の一態様に係る情報処理装置は、経路の向きに移動する移動体の正面方向に対する操舵の向きを取得する操舵向き取得部と、取得された前記操舵の向きに基づいて、前記移動体に搭載されるセンサの向きと移動体の向きとの差分として設定される第１差分を補正する第１差分補正部と、を備え、前記センサは、前記移動体の向きの推定のためのセンサであり、前記移動体は、設定される経路に沿って移動する移動体である。

例えば、センサの向きと移動体の向きとの差分として設定される第１差分（例えばメモリに記憶されたキャリブレーション値）が正確でない場合、移動体は設定された経路からずれるような制御が行われることになる。これに対して、自動運転車両等の移動体は、設定される経路に沿って移動するように設定されている場合、設定された経路からずれるような制御がされても、フィードバック制御が行われて操舵の向きが制御され、蛇行するおそれはあるが設定された経路に沿って移動することができる。このとき、移動体の操舵の向きには、移動体の正面方向に対して、第１差分の実際の差分からのズレ量に応じた一定の偏りが生じることになる。そこで、操舵の向きの偏りから第１差分を補正することで第１差分を正確な値に補正することができ、移動体の向きとセンサの向きとの差分の正確な校正を行うことができる。このように、物理的な目印なしで移動体の向きとセンサの向きとの差分を算出することができる。例えば、工場等の目印が設置できる特殊な環境だけでなく、目印が設置できない環境も含めて様々な環境で移動体の向きとセンサの向きとの校正を行うことができる。

また、前記第１差分補正部は、前記操舵の向きが小さくなるように前記第１差分を補正してもよい。

このように、移動体の正面方向に対する操舵の向きが小さくなるように第１差分が補正されることで、移動体の向きとセンサの向きとの差分の正確な校正を行うことができる。

また、前記第１差分補正部は、前記操舵の向きが閾値以上か否かを判定し、前記操舵の向きが閾値以上の場合、前記第１差分を補正してもよい。

これによれば、移動体の正面方向に対する操舵の向きが閾値以上の場合、すなわち、移動体の操舵の向きが移動体の正面方向から大きくずれている場合に、第１差分を補正できる。言い換えると、移動体の正面方向に対する操舵の向きが閾値未満になるまで第１差分を補正することで、第１差分を正確な値に補正することができる。

また、さらに、前記経路から直線区間を特定する直線区間特定部を備え、前記操舵向き取得部は、前記移動体が前記直線区間を移動するときに、前記操舵の向きを取得してもよい。

直線区間では、移動体は経路に沿って移動しやすくなるため、移動体が直線区間を移動するときに移動体の操舵の向きを算出することで正確な操舵の向きを算出でき、ひいては、第１差分をより正確な値に補正することができる。

本開示の一態様に係る情報処理方法は、コンピュータにより実行される情報処理方法であって、経路の向きに移動する移動体の正面方向に対する操舵の向きを取得し、取得された前記操舵の向きに基づいて、前記移動体に搭載されるセンサの向きと移動体の向きとの差分として設定される第１差分を補正する処理を含み、前記センサは、前記移動体の向きの推定のためのセンサであり、前記移動体は、設定される経路に沿って移動する移動体である。

本開示の一態様に係るプログラムは、上記の情報処理方法をコンピュータに実行させるためのプログラムである。

これによれば、物理的な目印なしで移動体の向きとセンサの向きとの差分を算出することができるプログラムを提供できる。

以下、実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。

なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的又は具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本開示を限定する主旨ではない。

（実施の形態１）
以下、実施の形態１に係る情報処理装置について説明する。

図１は、実施の形態１に係る情報処理装置１０の一例を示すブロック図である。なお、図１には、情報処理装置１０の他にセンサ５０、メモリ６０及びＣＡＮ（ＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）７０が示されている。

センサ５０は、移動体に搭載されるセンサであって、移動体の向きの推定のためのセンサである。センサ５０は、例えばＬｉＤＡＲ等のレーダである。移動体は、例えば自動車等の車両である。ここでは、移動体は例えば自動運転車両であり、設定される経路に沿って移動することができる。なお、移動体は、経路に沿って移動する際に、経路の向きと移動体の向きとが常に一致するように移動しなくてもよい。例えば、移動体の向きが経路の向きからずれることがあっても、移動体が経路から外れなければ、移動体は経路に沿って移動しているとする。なお、移動体は、無人航空機等であってもよい。

メモリ６０は、センサ５０の向きと移動体の向きとの差分として設定される第１差分を記憶する。第１差分は、例えば、キャリブレーション値である。

ＣＡＮ７０は、移動体（例えば自動車）に搭載されたネットワークであり、移動体に搭載された各種ＥＣＵ（ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＣｏｎｔｒｏｌＵｎｉｔ）及びメモリ等が接続される。

ここで、移動体の向きとセンサ５０の向きとの差分について、図２を用いて説明する。

図２は、移動体の向きとセンサ５０の向きとの差分を説明するための図である。

図２に示されるように、センサ５０は、例えば移動体の前側に搭載される。移動体の向き（例えば正面方向）とセンサ５０の向き（例えば正面方向）とを一致させるようにセンサ５０を移動体に搭載することは難しく、図２に示されるように、移動体の向きとセンサ５０の向きとがずれることがある（なお、図２では説明のために、移動体の向きとセンサ５０の向きとのずれを誇張して示している）。そのため、センサ５０が移動体に搭載されるとき等に、移動体の向きとセンサ５０の向きとの差分を校正するためのキャリブレーション値である第１差分が求められ、メモリ６０に記憶される。

移動体は、センサ５０のセンサデータに基づいてセンサ５０の正面方向と認識された方向から第１差分を差し引いた方向を、移動体の正面方向として移動する。しかし、第１差分が正確でない場合があり、この場合、移動体は、移動体の正面方向からずれた方向に移動してしまう。自動運転では、フィードバック制御が行われるため、移動体は、移動体の正面方向からずれた方向に移動し続けることはないが、蛇行等が発生してしまう。このため、第１差分を補正して正確な値にする、つまり、移動体の向きとセンサ５０の向きとの差分の正確な校正を行うことが望まれる。特に、従来文献に開示されるような物理的な目印なしで移動体の向きとセンサの向きとの差分を算出することが望まれる。

情報処理装置１０は、物理的な目印なしで移動体の向きとセンサ５０の向きとの差分を算出することができる装置である。

図１での説明に戻り、情報処理装置１０は、経路向き取得部１１、センサ向き算出部１２、直線区間特定部１３、第１差分取得部１４、移動体向き推定部１５、第２差分算出部１６、第１差分補正部１７、移動制限部１８及びエラー通知部１９を備える。

情報処理装置１０は、プロセッサ及びメモリ等を含むコンピュータである。メモリは、ＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）及びＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）等であり、プロセッサにより実行されるプログラムを記憶することができる。経路向き取得部１１、センサ向き算出部１２、直線区間特定部１３、第１差分取得部１４、移動体向き推定部１５、第２差分算出部１６、第１差分補正部１７、移動制限部１８及びエラー通知部１９は、メモリに格納されたプログラムを実行するプロセッサ等によって実現される。

例えば、情報処理装置１０は、サーバであってもよい。また、情報処理装置１０を構成する構成要素は、複数のサーバに分散して配置されてもよい。

また、例えば、情報処理装置１０は、移動体に搭載される装置であってもよい。その場合、情報処理装置１０は、センサ５０を備えていてもよい。

また、例えば、情報処理装置１０は、メモリ６０を備えていてもよい。その場合、メモリ６０は、プログラムを記憶するメモリと同じメモリであってもよい。また、その場合、メモリ６０は、情報処理装置１０内のバスに接続されていてもよい。

経路向き取得部１１は、移動体が移動する経路の向きを取得する。

センサ向き算出部１２は、移動体に搭載されるセンサ５０の向きをセンサ５０によって取得されるセンサデータに基づいて算出する。

直線区間特定部１３は、設定される経路から直線区間を特定する。

第１差分取得部１４は、センサ５０の向きと移動体の向きとの差分として設定される第１差分を取得する。

移動体向き推定部１５は、算出されたセンサ５０の向きと第１差分とに基づいて移動体の向きを推定する。

第２差分算出部１６は、取得された経路の向きと推定された移動体の向きとの第２差分を算出する。

第１差分補正部１７は、算出された第２差分に基づいて第１差分を補正する。

移動制限部１８は、第１差分の補正量が閾値以上か否かを判定し、第１差分の補正量が閾値以上の場合、移動体の移動を制限する。

エラー通知部１９は、第１差分又は第１差分の補正量が閾値以上の場合、エラーを通知する。

情報処理装置１０の各機能構成要素の詳細について、図３を用いて説明する。

図３は、実施の形態１に係る情報処理装置１０の動作の一例を示すフローチャートである。例えば、自動運転システム等において、移動体が移動する経路がソフトウェア上で設定され、移動体はその経路に沿って移動するように設定されているとする。

まず、経路向き取得部１１は、移動体が移動する経路の向きを取得する（ステップＳ１１）。経路向き取得部１１は、例えば、ＣＡＮ７０等を介してサーバ等から取得した地図情報等に基づいて移動体が移動する経路の向きを取得する。例えば、直線区間特定部１３が特定した直線区間を移動体が移動するときに、経路向き取得部１１は経路の向きを取得する。直線区間特定部１３は、例えば、ＣＡＮ７０等を介して各種ＥＣＵ等から取得した移動中の経路の曲率又は回避動作の有無等から直線区間を特定してもよい。また、直線区間特定部１３は、ＣＡＮ７０等を介してサーバ等から取得した地図情報等から直線区間を特定してもよい。直線区間では、移動体は経路に沿って移動しやすくなるため、移動体が直線区間を移動するときに経路の向きを取得することで正確な経路の向きを取得できる。

次に、センサ向き算出部１２は、移動体に搭載されるセンサ５０の向きをセンサ５０によって取得されるセンサデータに基づいて算出する（ステップＳ１２）。センサ向き算出部１２は、例えば、ＣＡＮ７０等を介してセンサ５０及びサーバ等からセンサデータ（例えばＬｉＤＡＲによって得られる点群データ）及び地図情報を取得し、センサデータが示す移動体の周辺の情報と、地図情報が示す移動体の周辺の情報とを比較することで、センサ５０の向きを算出することができる。例えば、直線区間特定部１３が特定した直線区間を移動体が移動するときに、センサ向き算出部１２はセンサ５０の向きを算出する。移動体が直線区間を移動するときにセンサ５０の向きを算出することで正確なセンサ５０の向きを算出できる。

次に、第１差分取得部１４は、センサ５０の向きと移動体の向きとの差分として設定される第１差分を例えばメモリ６０から取得する（ステップＳ１３）。例えば、第１差分は、センサ５０が移動体に搭載される際に設定されてメモリ６０に記憶される。また、第１差分は、後述するように補正されて更新される。

次に、移動体向き推定部１５は、算出されたセンサ５０の向きと第１差分とに基づいて移動体の向きを推定する（ステップＳ１４）。移動体向き推定部１５は、算出されたセンサ５０の向きから第１差分を差し引くことで、移動体の向きを推定する。なお、第１差分が、センサ５０の向きと移動体の向きとの正確な差分となっていない可能性があるため、推定される移動体の向き、言い換えると、ソフトウェア上の移動体の向きは、現実の移動体の向きからずれている可能性がある。

なお、ステップＳ１１は、ステップＳ１２、ステップＳ１３又はステップＳ１４の後に行われてもよい。

次に、第２差分算出部１６は、取得された経路の向きと推定された移動体の向きとの第２差分を算出する（ステップＳ１５）。第２差分について図４を用いて説明する。

図４は、第１差分が正確な場合及び正確でない場合の第２差分の時間変化の一例を示す図である。

上述したように、移動体は、センサ５０のセンサデータに基づいてセンサ５０の正面方向と認識された方向から第１差分を差し引いた方向を移動体の正面方向として移動する。第１差分が正確な場合、推定される移動体の向きは、現実の移動体の向き、言い換えると、現実の移動体が移動する経路の向きに近づく。このため、経路の向きと推定された移動体の向きとの第２差分は、図４に示される実線のように０付近となる。

一方で、第１差分が正確でない場合、推定される移動体の向きには、現実の移動体が移動する経路の向きに対して、第１差分の、実際の差分からのズレ量に応じた一定の偏りが生じる。フィードバック制御が行われるため、経路の向きと推定された移動体の向きとの第２差分は、大きくなり続けることはないが、図４に示される破線のように偏ることになる。

図３での説明に戻り、次に、第１差分補正部１７は、算出された第２差分に基づいて第１差分を補正する（ステップＳ１６）。

例えば、第１差分補正部１７は、第２差分（例えば第２差分の絶対値）が小さくなるように第１差分を補正してもよい。第２差分（又は第２差分の統計値）が小さくなるように、すなわち、推定される移動体の向きが経路の向きからずれないように第１差分が補正されることで、第１差分を正確な値に補正することができる。

例えば、第１差分補正部１７は、第２差分が閾値以上か否かを判定し、第２差分が閾値以上の場合、第１差分を補正してもよい。第２差分が閾値以上の場合、すなわち、推定される移動体の向きが経路の向きから大きくずれている場合に、第１差分を補正できる。言い換えると、第２差分が閾値未満になるまで第１差分を補正することで、第１差分を正確な値に補正することができる。

ここで、第１差分補正部１７の動作の具体例について説明する。

図５は、実施の形態１に係る第１差分補正部１７の動作の一例を示すフローチャートである。

まず、第１差分補正部１７は、Ｎ個のフレームの第２差分の平均を算出する（ステップＳ２１）。Ｎ個のフレームは、例えば、２０個から３０個のフレームである。図４に示されるように、第１差分が正確な場合には、Ｎ個のフレームの第２差分の平均は０に近くなるが、第１差分が正確でない場合には、０付近とならず正又は負の値になる。

次に、第１差分補正部１７は、Ｎ個のフレームの第２差分の平均（例えば平均の絶対値）が閾値以上か否かを判定する（ステップＳ２２）。つまり、第１差分補正部１７は、Ｎ個のフレームにおける移動体の平均的な向きが経路の向きから大きくずれているか否かを判定する。

第１差分補正部１７は、Ｎ個のフレームの第２差分の平均が閾値以上である場合（ステップＳ２２でＹｅｓ）、第１差分を補正する（ステップＳ２３）。具体的には、第１差分補正部１７は、推定される移動体の向きと経路の向きとの差を打ち消すように第１差分を補正する。

なお、Ｎ個のフレームの第２差分を全て得た後に平均の算出が行われなくてもよく、第２差分を得るごとに平均の算出が行われてもよい。また、Ｎ番目のフレームの経過前であっても、平均が閾値以上であれば、ステップＳ２３の処理が行われてもよい。

ステップＳ２１からステップＳ２３までの処理が繰り返されることで、第１差分が正確な値に補正されていき、第１差分補正部１７は、第２差分の平均が閾値未満となった場合（ステップＳ２２でＮｏ）、第１差分の補正処理を終了する。

なお、移動制限部１８は、第１差分の補正量が閾値以上の場合、移動体の移動を制限する。例えば、移動体の移動の制限は、速度の制限、又は停止を含む。第１差分の補正量が閾値以上である場合に移動体の移動制御がされると、移動体の移動方向が大きく変わり、安全性に問題が生じるおそれがあるが、第１差分の補正量が閾値以上の場合には、移動体の移動が制限されることで、安全性を維持できる。

また、エラー通知部１９は、第１差分又は第１差分の補正量が閾値以上の場合、エラーを通知する。例えば、エラー通知部１９は、アラートを出力して、移動体の乗員、管理者又は監視者等にエラーを通知する。これにより、第１差分又は第１差分の補正量が閾値以上となっていることを、移動体の乗員、管理者又は監視者等に通知することができる。

以上説明したように、第２差分から第１差分を補正することで第１差分を正確な値に補正することができ、移動体の向きとセンサ５０の向きとの差分の正確な校正を行うことができる。本開示では、物理的な目印なしで移動体の向きとセンサ５０の向きとの差分を算出することができる。例えば、工場等の目印が設置できる特殊な環境だけでなく、目印が設置できない環境も含めて様々な環境で移動体の向きとセンサ５０の向きとの校正を行うことができる。

（実施の形態２）
以下、実施の形態２に係る情報処理装置について説明する。

図６は、実施の形態２に係る情報処理装置２０の一例を示すブロック図である。なお、図６には、情報処理装置２０の他にセンサ５０、メモリ６０及びＣＡＮ７０が示されている。センサ５０、メモリ６０及びＣＡＮ７０は、実施の形態１におけるものと同じであるため説明は省略する。

情報処理装置２０は、操舵向き取得部２１、第１差分補正部２２、直線区間特定部１３、移動制限部１８及びエラー通知部１９を備える。

情報処理装置２０は、プロセッサ及びメモリ等を含むコンピュータである。メモリは、ＲＯＭ及びＲＡＭ等であり、プロセッサにより実行されるプログラムを記憶することができる。操舵向き取得部２１、第１差分補正部２２、直線区間特定部１３、移動制限部１８及びエラー通知部１９は、メモリに格納されたプログラムを実行するプロセッサ等によって実現される。なお、直線区間特定部１３、移動制限部１８及びエラー通知部１９は、実施の形態１におけるものと同じであるため説明は省略する。

例えば、情報処理装置２０は、サーバであってもよい。また、情報処理装置２０を構成する構成要素は、複数のサーバに分散して配置されてもよい。

また、例えば、情報処理装置２０は、移動体に搭載される装置であってもよい。その場合、情報処理装置２０は、センサ５０を備えていてもよい。

また、例えば、情報処理装置２０は、メモリ６０を備えていてもよい。その場合、メモリ６０は、プログラムを記憶するメモリと同じメモリであってもよい。

また、実施の形態１と同じように、移動体は、設定される経路に沿って移動する移動体である。

操舵向き取得部２１は、経路の向きに移動する移動体の正面方向に対する操舵の向きを取得する。

第１差分補正部２２は、取得された操舵の向きに基づいて、移動体に搭載されるセンサ５０の向きと移動体の向きとの差分として設定される第１差分を補正する。

情報処理装置２０の各機能構成要素の詳細について、図７を用いて説明する。

図７は、実施の形態２に係る情報処理装置２０の動作の一例を示すフローチャートである。例えば、自動運転システム等において、移動体が移動する経路がソフトウェア上で設定され、移動体はその経路に沿って移動するように設定されているとする。

まず、操舵向き取得部２１は、経路の向きに移動する移動体の正面方向に対する操舵の向きを取得する（ステップＳ３１）。操舵向き取得部２１は、例えば、ＣＡＮ７０等を介して各種ＥＣＵ等から操舵の向きを取得する。移動体が経路の向きに移動するとは、経路の向きと移動体の正面方向とが平行になるように移動体が経路をまっすぐ移動することを意味する。例えば、操舵の向きは、タイヤ角であってもよく、タイヤ角をセンシングするセンサ等からタイヤ角を取得することができる。また、例えば、操舵の向きは、ステアリング角であってもよく、ステアリング関連のＥＣＵ等からステアリング角を取得することができる。

例えば、直線区間特定部１３が特定した直線区間を移動体が移動するときに、操舵向き取得部２１は、操舵の向きを取得する。移動体は経路に沿って移動しやすくなるため、移動体が直線区間を移動するときに移動体の操舵の向きを算出することで正確な操舵の向きを算出できる。

第１差分がセンサ５０の向きと移動体の向きとの正確な差分となっていない場合、移動体は、経路の向きからずれて移動することになる。具体的には、移動体は、センサ５０のセンサデータに基づいてセンサ５０の正面方向と認識された方向から第１差分を差し引いた方向を移動体の正面方向（すなわち経路の向き）として移動するが、第１差分が正確でない場合、経路の向きからずれた方向に移動してしまう。これに対して、自動運転では、経路の向きからずれた方向に移動した移動体を経路から外れないように移動させるために、操舵の向きが移動体の正面方向から経路の向きへ制御されることになる。つまり、第１差分が正確でない場合、操舵の向きには、第１差分の、実際の差分からのズレ量に応じた移動方向のズレを解消するための一定の偏りが移動体の正面方向に対して生じる。

次に、第１差分補正部２２は、取得された操舵の向きに基づいて、移動体に搭載されるセンサ５０の向きと移動体の向きとの差分として設定される第１差分を補正する（ステップＳ３２）。

例えば、第１差分補正部２２は、移動体の正面方向に対する操舵の向きが小さくなるように第１差分を補正してもよい。操舵の向き（又は操舵の向きの統計値）が小さくなるように第１差分が補正されることで、言い換えると、移動体が経路の向きからずれた方向に移動しなくなるように第１差分が補正されることで、第１差分を正確な値に補正することができる。

例えば、第１差分補正部２２は、移動体の正面方向に対する操舵の向きが閾値以上か否かを判定し、操舵の向きが閾値以上の場合、第１差分を補正してもよい。移動体の正面方向に対する操舵の向きが閾値以上、すなわち、移動体の操舵の向きが移動体の正面方向から大きくずれている場合に、第１差分を補正できる。言い換えると、移動体の正面方向に対する操舵の向きが閾値未満になるまで第１差分を補正することで、第１差分を正確な値に補正することができる。

なお、第１差分補正部２２は、実施の形態１における第１差分補正部１７と同じように、Ｎ個のフレームに対応する操舵の向きの平均に基づいて、第１差分を補正してもよい。

以上説明したように、操舵の向きの偏りから第１差分を補正することで第１差分を正確な値に補正することができ、移動体の向きとセンサ５０の向きとの差分の正確な校正を行うことができる。本開示では、物理的な目印なしで移動体の向きとセンサ５０の向きとの差分を算出することができる。例えば、工場等の目印が設置できる特殊な環境だけでなく、目印が設置できない環境も含めて様々な環境で移動体の向きとセンサ５０の向きとの校正を行うことができる。また、操舵の向きはＣＡＮ７０等を介して容易に取得することができるため、移動体の向きとセンサ５０の向きとの差分の算出をより簡易に行うことができる。

（その他の実施の形態）
以上、本開示の一つ又は複数の態様に係る情報処理装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本開示は、これらの実施の形態に限定されるものではない。本開示の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を各実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本開示の一つ又は複数の態様の範囲内に含まれてもよい。

例えば、上記実施の形態では、情報処理装置は、直線区間特定部１３、移動制限部１８及びエラー通知部１９を備える例について説明したが、情報処理装置は、直線区間特定部１３、移動制限部１８及びエラー通知部１９のうちの少なくとも１つの構成要素を備えていなくてもよい。

例えば、移動体に複数のセンサが搭載されていてもよい。移動体に複数のセンサが搭載される場合の校正について図８及び図９を用いて説明する。

図８は、複数のセンサが搭載された移動体を示す図である。

図９は、複数のセンサのそれぞれの点群データ及び地図情報が示す点群データを説明するための図である。

図８に示されるように、例えば、移動体の天井にセンサ５０ａが搭載され、移動体の右側にセンサ５０ｂが搭載され、移動体の左側にセンサ５０ｃが搭載され、移動体の後側にセンサ５０ｄが搭載されているとする。センサ５０ａ、５０ｂ、５０ｃ及び５０ｄは、例えばＬｉＤＡＲ等のレーダである。センサ５０ａは移動体の周囲をセンシングし、センサ５０ｂは移動体の右方をセンシングし、センサ５０ｃは移動体の左方をセンシングし、センサ５０ｄは移動体の後方をセンシングする。

図９には、センサ５０ａ、５０ｂ、５０ｃ及び５０ｄのそれぞれが取得する点群データ及び地図情報が示す点群データを模式的に示している。白丸で示される点群データ５１ａは、センサ５０ａが取得する点群データである。右上から左下への斜線が付された丸で示される点群データ５１ｂは、センサ５０ｂが取得する点群データである。左上から右下への斜線が付された丸で示される点群データ５１ｃは、センサ５０ｃが取得する点群データである。ドットが付された丸で示される点群データ５１ｄは、センサ５０ｄが取得する点群データである。黒丸で示される点群データ５１ｅは、地図情報が示す点群データである。

例えば、実施の形態１又は２で説明した移動体の向きとセンサの向きとの差分の校正は、センサ５０ａ、５０ｂ、５０ｃ及び５０ｄのうちのいずれか１つのセンサについて行われればよく、他のセンサについては行われなくてもよい。地図情報が示す点群データ５１ｅと、センサ５０ａ、５０ｂ、５０ｃ及び５０ｄが取得する点群データ５１ａ、５１ｂ、５１ｃ及び５１ｄとを比較することでセンサ５０ａ、５０ｂ、５０ｃ及び５０ｄの向きを算出することができ、各センサ間の向きの差分の校正を行うことができるためである。具体的には、センサ５０ａについて、移動体の向きとセンサ５０ａの向きとの正確な第１差分が０．２°と求まり、センサ５０ａの向きとセンサ５０ｂの向きとの差分が０．５°と求まれば、移動体の向きとセンサ５０ｂの向きとの正確な第１差分は、実施の形態１又は２に示すようにして求めなくても、センサ５０ａについての第１差分を用いて０．７°と容易に求めることができる。

例えば、上記実施の形態では、ＣＡＮ７０を介して、センサデータ、各種ＥＣＵのデータ又はメモリ６０に記憶された第１差分のデータ等の送受信が行われる例について説明したが、これらのデータの送受信に用いられるネットワークは、ＣＡＮ７０に限らない。例えば、他の有線又は無線のネットワークであってもよい。

例えば、本開示において、移動体の向き、センサの向きとしているところを、移動体の姿勢、センサの姿勢と置き換えてもよい。

なお、本開示は、情報処理装置として実現できるだけでなく、情報処理装置を構成する各構成要素が行うステップ（処理）を含む情報処理方法として実現できる。

例えば、情報処理方法は、コンピュータにより実行される情報処理方法であって、図３に示されるように、移動体が移動する経路の向きを取得し（ステップＳ１１）、移動体に搭載されるセンサの向きを当該センサによって取得されるセンサデータに基づいて算出し（ステップＳ１２）、センサの向きと移動体の向きとの差分として設定される第１差分を取得し（ステップＳ１３）、算出されたセンサの向きと第１差分とに基づいて移動体の向きを推定し（ステップＳ１４）、取得された経路の向きと推定された移動体の向きとの第２差分を算出し（ステップＳ１５）、算出された第２差分に基づいて第１差分を補正する（ステップＳ１６）処理を含み、センサは、移動体の向きの推定のためのセンサであり、移動体は、設定される経路に沿って移動する移動体である。

また、例えば、情報処理方法は、コンピュータにより実行される情報処理方法であって、図７に示されるように、経路の向きに移動する移動体の正面方向に対する操舵の向きを取得し（ステップＳ３１）、取得された操舵の向きに基づいて、移動体に搭載されるセンサの向きと移動体の向きとの差分として設定される第１差分を補正する（ステップＳ３２）処理を含み、センサは、移動体の向きの推定のためのセンサであり、移動体は、設定される経路に沿って移動する移動体である。

例えば、本開示は、情報処理方法に含まれるステップを、プロセッサに実行させるためのプログラムとして実現できる。さらに、本開示は、そのプログラムを記録したＣＤ－ＲＯＭ等である非一時的なコンピュータ読み取り可能な記録媒体として実現できる。

例えば、本開示が、プログラム（ソフトウェア）で実現される場合には、コンピュータのＣＰＵ、メモリ及び入出力回路等のハードウェア資源を利用してプログラムが実行されることによって、各ステップが実行される。つまり、ＣＰＵがデータをメモリ又は入出力回路等から取得して演算したり、演算結果をメモリ又は入出力回路等に出力したりすることによって、各ステップが実行される。

なお、上記実施の形態において、情報処理装置に含まれる各構成要素は、専用のハードウェアで構成されるか、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、ＣＰＵ又はプロセッサなどのプログラム実行部が、ハードディスク又は半導体メモリなどの記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。

上記実施の形態に係る情報処理装置の機能の一部又は全ては典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部又は全てを含むように１チップ化されてもよい。また、集積回路化はＬＳＩに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後にプログラムすることが可能なＦＰＧＡ（ＦｉｅｌｄＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＧａｔｅＡｒｒａｙ）、又はＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。

さらに、本開示の主旨を逸脱しない限り、本開示の各実施の形態に対して当業者が思いつく範囲内の変更を施した各種変形例も本開示に含まれる。

本開示は、ＬｉＤＡＲ等のレーダを搭載する自動運転車両等に適用できる。

１０、２０情報処理装置
１１経路向き取得部
１２センサ向き算出部
１３直線区間特定部
１４第１差分取得部
１５移動体向き推定部
１６第２差分算出部
１７、２２第１差分補正部
１８移動制限部
１９エラー通知部
２１操舵向き取得部
５０、５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄセンサ
５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄ、５１ｅ点群データ
６０メモリ
７０ＣＡＮ

Claims

地図情報に基づいて移動体が移動する経路の向きを取得する経路向き取得部と、
前記移動体に搭載されるセンサの向きを当該センサによって取得されるセンサデータと前記地図情報とを比較することで算出するセンサ向き算出部と、
前記センサの向きと前記移動体の向きとの差分として設定される第１差分を取得する第１差分取得部と、
算出された前記センサの向きと前記第１差分とに基づいて前記移動体の向きを推定する移動体向き推定部と、
取得された前記経路の向きと推定された前記移動体の向きとの第２差分を算出する第２差分算出部と、
算出された前記第２差分を前記第１差分の補正量とし、前記第２差分が小さくなるように前記第１差分を補正する第１差分補正部と、を備え、
前記センサは、前記移動体の向きの推定のためのセンサであり、
前記移動体は、設定される経路に沿って移動する移動体である
情報処理装置。
前記第１差分補正部は、前記第２差分が閾値以上か否かを判定し、前記第２差分が閾値以上の場合、前記第１差分を補正する
請求項１に記載の情報処理装置。
さらに、前記第１差分の補正量が閾値以上か否かを判定し、前記第１差分の補正量が閾値以上の場合、前記移動体の移動を制限する移動制限部を備える
請求項１又は２に記載の情報処理装置。
前記移動体の移動の制限は、速度の制限、又は停止を含む
請求項３に記載の情報処理装置。
さらに、前記経路から直線区間を特定する直線区間特定部を備え、
前記経路向き取得部は、前記移動体が前記直線区間を移動するときに、前記経路の向きを取得し、
前記センサ向き算出部は、前記移動体が前記直線区間を移動するときに、前記センサの向きを算出する
請求項１～４のいずれか１項に記載の情報処理装置。
さらに、前記第１差分又は前記第１差分の補正量が閾値以上の場合、エラーを通知するエラー通知部を備える
請求項１～５のいずれか１項に記載の情報処理装置。
コンピュータにより実行される情報処理方法であって、
地図情報に基づいて移動体が移動する経路の向きを取得し、
前記移動体に搭載されるセンサの向きを当該センサによって取得されるセンサデータと前記地図情報とを比較することで算出し、
前記センサの向きと前記移動体の向きとの差分として設定される第１差分を取得し、
算出された前記センサの向きと前記第１差分とに基づいて前記移動体の向きを推定し、
取得された前記経路の向きと推定された前記移動体の向きとの第２差分を算出し、
算出された前記第２差分を前記第１差分の補正量とし、前記第２差分が小さくなるように前記第１差分を補正し、
前記センサは、前記移動体の向きの推定のためのセンサであり、
前記移動体は、設定される経路に沿って移動する移動体である
情報処理方法。
請求項７に記載の情報処理方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。