KR20180016567A - 자기 위치 추정 장치 및 자기 위치 추정 방법 - Google Patents

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Abstract

자기 위치 추정 장치는 차량의 주위에 존재하는 물표의 위치를 검출하고, 검출된 물표의 위치를, 차량의 이동량에 기초하여, 물표 위치 데이터로서 축적하고, 축적된 물표 위치 데이터로부터 직선을 추출하고, 추출된 직선으로부터, 서로 교차하는 직선이 이루는 각의 크기에 기초하여, 자기 위치 추정에 사용하는 물표 위치 데이터를 선택하고, 선택한 물표 위치 데이터와 지도 정보에 있어서의 물표의 위치를 대조함으로써, 차량의 자기 위치를 추정한다.

Description

자기 위치 추정 장치 및 자기 위치 추정 방법
본 발명은 차량의 자기 위치를 추정하는 자기 위치 추정 장치 및 자기 위치 추정 방법에 관한 것이다.
차량의 자기 위치를 추정하기 위해, 지도 정보와, 카메라나 측거 장치 등의 센서에 의해 검출된 정보를 대조하는 방법이 알려져 있다. 삼차원 정보를 갖는 지도 정보를 사용하면, 자기 위치 추정의 정밀도가 높아지지만, 지도 정보 작성에 의한 비용 및 자기 위치 추정을 위한 처리 부하가 증대된다는 문제점이 있다. 한편, 이차원 정보로 기술된 물표의 정보를 갖는 지도 정보를 사용하여, 이동체의 자기 위치를 추정하는 기술이 제안되어 있다(특허문헌 1 참조). 이와 같은 기술에 의하면, 지도 정보 작성의 비용 및 자기 위치 추정을 위한 처리 부하를 저감할 수 있다.
일본 특허 공개 제2008-250906호 공보
그러나, 특허문헌 1에 기재된 기술은 자기 위치를 추정을 위해 지도 정보와 대조되는, 센서에 의해 얻어지는 정보는 최신의 자기 위치로부터 소정의 거리 내의 정보인 것을 전제로 하고 있다. 이 경우, 직선상의 경로가 소정의 거리 이상 계속되고, 물표의 정보가 경로에 평행인 직선으로 기술되면, 직선의 방향에 대하여 자유도가 남기 때문에, 자기 위치 추정의 정밀도가 저하될 우려가 있다.
본 발명은 상기 문제점을 감안하여, 자기 위치 추정의 정밀도를 향상시킬 수 있는 자기 위치 추정 장치 및 자기 위치 추정 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
자기 위치 추정 장치는 주위의 물표로부터 얻어지는 직선으로부터, 서로 교차하는 직선이 이루는 각에 기초하여, 자기 위치 추정에 사용하는 물표 위치 데이터를 선택하고, 선택한 물표 위치 데이터와 지도 정보에 있어서의 물표의 위치를 대조함으로써, 차량의 자기 위치를 추정한다.
본 발명에 따르면, 주위의 물표로부터 얻어지는 직선으로부터, 서로 교차하는 직선이 이루는 각에 기초하여, 자기 위치 추정에 사용하는 데이터를 선택함으로써, 자기 위치 추정의 정밀도를 향상시킬 수 있는 자기 위치 추정 장치 및 자기 위치 추정 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 형태에 관한 자기 위치 추정 장치의 구성의 일례를 설명하는 블록도이다.
도 2는 차량에 탑재된 레이저 레인지 파인더 및 카메라를 도시한 일례이다.
도 3은 본 발명의 실시 형태에 관한 자기 위치 추정 장치의 처리 플로우를 설명하는 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 실시 형태에 관한 자기 위치 추정 장치가 탑재된 차량이 주행하는 환경을 도시한 일례이다.
도 5는 본 발명의 실시 형태에 관한 자기 위치 추정 장치가 구비하는 영역 특정부에 의해 특정되는 영역을 설명하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 형태에 관한 자기 위치 추정 장치가 구비하는 물표 위치 검출부에 의한 처리를 설명하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 형태에 관한 자기 위치 추정 장치가 구비하는 이동량 검출부에 의한 처리를 설명하는 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시 형태에 관한 자기 위치 추정 장치가 구비하는 직선 추출부에 의한 처리를 설명하는 도면이다.
도 9는 차량이 주행하는 동안에 직선 추출부에 의해 추출된 직선 정보를 도시한 일례이다.
도 10은 직선 추출부에 의해 추출된 직선 정보 및 취득 시간을 나타내는 표이다.
도 11은 직선 정보의 조합에 대하여, 서로 교차하는 직선이 이루는 각에 기초하여 우선 순위가 설정된 상태를 설명하는 표이다.
도 12는 각 직선 정보에 대하여, 서로 교차하는 직선이 이루는 각 및 취득 시간에 따라 우선 순위가 설정된 상태를 설명하는 표이다.
도면을 참조하여, 본 발명의 실시 형태를 설명한다. 도면의 기재에 있어서, 동일 또는 유사한 부분에는 동일 또는 유사한 부호를 붙여, 중복되는 설명을 생략한다.
(자기 위치 추정 장치)
도 1은 본 실시 형태에 관한 자기 위치 추정 장치의 구성을 설명하는 도면이다. 본 실시 형태에 관한 자기 위치 추정 장치는 주위 센서군(1)과, 처리 장치(3)와, 기억 장치(4)와, 차량 센서군(5)을 구비한다. 본 실시 형태에 관한 자기 위치 추정 장치는 차량(V)(도 2 참조)에 탑재되어, 차량(V)의 자기 위치를 추정한다.
본 실시 형태에서는 추정하는 차량(V)의 자기 위치로서, 동서 방향(X축 방향)의 위치(X좌표[m]), 남북 방향(Y축 방향)의 위치(Y 좌표[m]), 자세각 정보로서 차량의 방위각 θ(요각[rad])의 이차원 평면 상에 있어서의 합계 3자유도의 위치 및 자세각을 추정한다.
주위 센서군(1)은, 예를 들어 각각 조사한 레이저광의 반사에 의해 대상까지의 거리를 검출하는 복수의 레이저 레인지 파인더(LRF)(101, 102)와, 화상 처리 가능한 디지털 화상을 촬영하는 복수의 카메라(201, 202)를 구비한다. 이와 같이, 주위 센서군(1)은 차량(V)의 주위에 존재하는 물표를 각각 검출하는 복수의 센서를 포함한다.
도 2는 주위 센서군(1)이 차량(V)에 탑재된 상태를 도시한 일례이다. LRF(101, 102)는, 예를 들어 차량(V)의 좌우 양측의 프론트 펜더 근방에 각각 탑재 가능하다. LRF(101, 102)는, 예를 들어 차량(V)의 전후 방향 D를 따르는 회전축으로서, 조사하는 레이저광의 궤적이 노면에 대한 수직면을 이루도록 소정의 주사각 θ(예를 들어, 90°)에서 주사한다. 이에 의해, LRF(101, 102)는 차량(V)의 좌우 방향에 존재하는 연석 등의 물표를 검출할 수 있다. LRF(101, 102)는 순차적으로 검출한 물표의 형상을 검출 결과로서 처리 장치(3)에 출력한다.
카메라(201, 202)는, 예를 들어 차량(V)의 좌우 양측의 도어 미러에 각각 탑재 가능하다. 카메라(201, 202)는, 예를 들어 CCD, CMOS 등의 고체 촬상 소자에 의해 화상을 촬영한다. 카메라(201, 202)는, 예를 들어 차량(V)의 측방의 노면을 촬영한다. 카메라(201, 202)는 순차적으로 촬영한 화상을 처리 장치(3)에 출력한다.
기억 장치(4)는 도로 주변에 존재하는 물표의 위치를 포함하는 지도 정보(41)를 기억하는 지도 정보 저장부이다. 기억 장치(4)는 반도체 메모리, 자기 디스크 등으로 구성 가능하다. 지도 정보(41)에 기록되는 물표는, 예를 들어 정지선, 횡단 보도, 횡단 보도 예고, 구획선 등을 나타내는 도로 표시나, 연석 등의 구조물 외에, 주위 센서군(1)에 의해 검출 가능한 다양한 설비 등을 포함한다. 지도 정보(41)는 연석 등, 실제는 높이를 갖는 물표라도, 이차원 평면상의 위치 정보만으로 기술된다. 지도 정보(41)에 있어서, 연석, 백선 등의 위치 정보는 양 끝점의 이차원 위치 정보를 갖는 직선 정보의 집합체로 정의된다. 지도 정보(41)는 실제 환경의 형상이 곡선인 경우, 꺾은선으로 근사된 이차원 평면상의 직선 정보로서 기술된다.
차량 센서군(5)은 GPS 수신기(51), 액셀러레이터 센서(52), 스티어링 센서(53), 브레이크 센서(54), 차속 센서(55), 가속도 센서(56), 차륜속 센서(57) 및 요 레이트 센서 등의 기타 센서(58) 등을 구비한다. 각 센서(51 내지 58)는 처리 장치(3)에 접속되고, 순차적으로 각종 검출 결과를 처리 장치(3)에 출력한다. 처리 장치(3)는 차량 센서군(5)의 각 검출 결과를 사용하여, 지도 정보(41)에 있어서의 차량(V)의 개략적인 위치를 산출하거나, 단위 시간에 있어서의 차량(V)의 이동량을 나타내는 오도메트리를 산출하거나 할 수 있다.
처리 장치(3)는 물표 위치 검출부(31)와, 이동량 검출부(32)와, 물표 위치 축적부(33)와, 직선 추출부(34)와, 물표 위치 선택부(35)와, 자기 위치 추정부(36)를 갖는다. 처리 장치(3)는, 예를 들어 중앙 연산 처리 장치(CPU), 메모리 및 입출력 I/F 등을 구비하는 집적 회로인 마이크로컨트롤러에 의해 구성 가능하다. 이 경우, 마이크로컨트롤러에 미리 인스톨된 컴퓨터 프로그램을 CPU가 실행함으로써, 처리 장치(3)를 구성하는 복수의 정보 처리부(31 내지 36)가 실현된다. 처리 장치(3)를 구성하는 각 부는 일체의 하드웨어로 구성되어도 되고, 별개의 하드웨어로 구성되어도 된다. 마이크로컨트롤러는, 예를 들어 자동 운전 제어 등의 차량(V)에 관계되는 다른 제어에 사용하는 전자 제어 유닛(ECU)과 겸용되어도 된다.
물표 위치 검출부(31)는 LRF(101, 102) 및 카메라(201, 202) 중 적어도 어느 것의 검출 결과에 기초하여, 차량(V)의 주위에 존재하는 물표의, 차량(V)에 대한 상대적인 위치를 검출한다. 물표 위치 검출부(31)가 검출하는 위치는 차량 좌표계에 있어서의 위치이다. 차량 좌표계는, 예를 들어 차량(V)의 후륜 차축 중심을 원점으로 하고, 전방향을 x축의 정방향, 좌방향을 y축의 정방향, 상방향을 z축의 정방향으로 하면 된다. 또한, LRF(101, 102) 및 카메라(201, 202)의 좌표계로부터 차량 좌표계로의 변환식은 미리 물표 위치 검출부(31)에 설정된다. 차량 좌표계에 있어서의 노면의 파라미터도 마찬가지이다.
이동량 검출부(32)는 차량 센서군(5)이 구비하는 적어도 어느 센서의 검출 결과 정보에 기초하여, 단위 시간에 있어서의 차량(V)의 이동량인 오도메트리를 검출한다. 차량(V)의 이동량은 오도메트리 좌표계에 있어서의 이동량으로서 검출된다. 물표 위치 축적부(33)는 물표 위치 검출부(31)에 의해 이전에 검출된, 소정의 주기마다의 물표의 위치를, 이동량 검출부(32)에 의해 검출된 이동량에 기초하여, 물표 위치 데이터로서 축적한다.
직선 추출부(34)는 물표 위치 축적부(33)에 의해 축적된 물표 위치 데이터로부터 직선 정보를 추출한다. 물표 위치 선택부(35)는 직선 추출부(34)에 의해 추출된 직선 정보가 나타내는 직선으로부터, 서로 교차하는 직선이 이루는 각 중 90° 이하의 각도의 크기에 기초하여, 물표 위치 데이터를 선택한다. 자기 위치 추정부(36)는 물표 위치 선택부(35)에 의해 선택된 물표 위치 데이터와, 지도 정보(41)에 있어서의 물표의 위치를 대조함으로써, 차량(V)의 자기 위치를 추정한다.
물표 위치 선택부(35)는 서로 교차하는 직선이 이루는 각 중 90° 이하의 각도의 크기가 큰 조일수록 우선 순위가 높아지도록 각 직선 정보에 우선 순위를 설정하고, 설정된 우선 순위가 높은 직선 정보에 대응하는 물표 위치 데이터로부터 차례로 선택한다. 즉, 물표 위치 선택부(35)는 물표 위치 축적부(33)에 축적된 물표 위치 데이터로부터, 적어도 서로 교차하는 직선이 이루는 각 중 90° 이하의 각도의 크기가 가장 큰 조의 직선 정보에 대응하는 물표 위치 데이터를 선택한다.
물표 위치 선택부(35)는 대응하는 물표 위치 데이터의 취득 시간이 새로울수록 우선 순위가 높아지도록 각 직선 정보에 우선 순위를 설정하고, 설정된 우선 순위가 높은 직선 정보에 대응하는 물표 위치 데이터로부터 차례로 선택한다. 각 직선 정보에 설정되는 우선 순위는 물표 위치 데이터의 취득 시간과, 직선 정보의 연장선인 직선이 이루는 각에 기초하여, 순차적으로 변경된다.
물표 위치 축적부(33)는 물표 위치 선택부(35)에 의해 각 직선 정보에 설정된 우선 순위에 기초하여, 축적하는 물표 위치 데이터를 결정한다. 즉, 물표 위치 축적부(33)는 우선 순위가 높은 직선 정보에 대응하는 물표 위치 데이터를 우선적으로 축적하고, 우선 순위가 낮은 직선 정보에 대응하는 물표 위치 데이터를 우선적으로 삭제한다.
(자기 위치 추정 방법)
도 3의 흐름도를 참조하여, 본 실시 형태에 관한 자기 위치 추정 장치를 사용한 자기 위치 추정 방법의 일례를 설명한다.
우선, 스텝 S10에 있어서, 물표 위치 검출부(31)는 주위 센서군(1)에 의한 검출 결과에 기초하여, 차량(V)의 주위에 존재하는 물표의 위치를 검출한다. 물표 위치 검출부(31)는 LRF(101, 102) 및 카메라(201, 202)에 의한 검출 결과를 취득하고, 구획선이나 정지선 등의 도로 표시나 연석, 건물 등의 구조물의 차량 좌표계에 있어서의 위치를 검출한다.
도 4는 자기 위치 추정을 행할 때에 차량(V)이 주행하는 환경을 도시한 일례이다. 도 4에 도시하는 예에 있어서, LRF(101)로부터 사출된 레이저광은 연석(61)을 포함하는 노면에 라인(64)과 같이 조사된다. 물표 위치 검출부(31)는 조사된 레이저광의 방향 및 거리로부터 형상의 변화가 큰 장소를 연석(61)의 위치로서 추출하고, 차량 좌표계에 있어서의 위치(x, y, z)를 검출한다. LRF(101, 102)의 연직 하측 방향에는 항상 노면이 있다고 가정할 수 있기 때문에, 노면과 높이를 비교한 경우에 큰 변화가 있는 점을 추출함으로써 연석의 검출을 행할 수 있다.
또한, 물표 위치 검출부(31)는 카메라(201, 202)에 의해 촬상된 화상의 휘도 정보로부터, 차량(V)의 양측에 존재하는 백선(62, 63)을 검출한다. 예를 들어, 물표 위치 검출부(31)는 카메라(201, 202)에 의해 촬상된 그레이스케일 화상으로부터, 암, 명, 암으로 차례로 휘도가 변화되는 패턴을 검출함으로써, 명부의 중앙을 백선(62, 63)으로서 검출할 수 있다. 카메라(201, 202) 및 노면의 위치 관계로부터, 차량 좌표계에 있어서의 백선(62, 63)의 위치(x, y, z)를 검출할 수 있다. 스텝 S10에 있어서 검출된 차량 좌표계에 있어서의 위치(x, y, z)는 높이 정보(Z축 성분)가 제외되고, 이후, 2차원 데이터로서 취급된다.
도 5의 (a) 내지 도 5의 (d)는 도 4에 도시하는 예에 있어서, 시각 t1 내지 t4 사이에 물표 위치 검출부(31)에 의해 검출된, 차량 좌표계에 있어서의 연석(61)의 위치(71) 및 백선(62, 63)의 위치(72, 73)를 도시하는 도면이다. t1이 가장 과거의 시각이고, t4가 가장 새로운 시각이다.
스텝 S20에 있어서, 이동량 검출부(32)는 차량 센서군(5)에 의한 검출 결과에 기초하여 산출한 차량(V)의 이동량을 적분함으로써, 오도메트리 좌표계에 있어서의 차량(V)의 위치를 산출한다. 오도메트리 좌표계는, 예를 들어 자기 위치 추정 장치에 전원이 투입된 시점이나 처리가 리셋된 시점의 차량(V)의 위치를 원점으로 하고, 차량(V)의 방위각을 0°로 하면 된다. 차량(V)의 이동량의 적분은 오도메트리 좌표계에 있어서 행해진다.
도 6은 도 5의 (a) 내지 도 5의 (d)에 나타내는 예에 있어서, 차량 센서군(5)에 의한 검출 결과에 기초하여 산출된 차량(V)의 이동량을 적분한 결과를 도시하는 도면이다. 이와 같이, 이동량 검출부(32)는 오도메트리 좌표계에 있어서의 차량(V)의 위치(Xo, Yo)를 산출한다.
도 7은 도 5 및 도 6에 도시하는 예에 있어서, 오도메트리 좌표계로 변환된 물표 위치 데이터를 도시하는 도면이다. 물표 위치 축적부(33)는 스텝 S10에 있어서 검출된 물표의 위치를, 스텝 S20에 있어서 검출된 이동량에 기초하여 오도메트리 좌표계로 변환하고, 물표 위치 데이터로서 축적한다.
스텝 S30에 있어서, 직선 추출부(34)는 물표 위치 축적부(33)에 의해 축적된 물표 위치 데이터로부터 직선 정보를 추출한다. 직선 추출부(34)는 단위 시간을 Δt로 했을 때, 시각 t0 내지 t0＋Δt 사이에서 취득된 물표 위치 데이터로부터 직선을 추출한다. 단위 시간 Δt 사이에 취득할 수 있는 물표 위치 데이터의 수는, LRF(101, 102) 및 카메라(201, 202) 각각의 샘플링 주기에 의해 결정된다. 또한, 물표의 위치는 차량 좌표계에 있어서의 y좌표의 값이 정인지 부인지로, 차량(V)이 좌측인지 우측인지를 판정할 수 있으므로, 직선 추출부(34)는 물표 위치 데이터를 우측과 좌측으로 나눈 후, 각각 직선의 파라미터 추정을 행한다.
도 8은 도 7에 도시하는 예에 있어서, 직선 추출부(34)에 의해 추출된 직선 정보 N1, N2, N3을 도시하는 도면이다. 여기서, 물표 위치 데이터가 나타내는 점군은 이차원의 정보이기 때문에, 직선 추출부(34)는 백선이나 연석으로서 검출된 점 pi＝(xi, yi)에 대하여 직선 ax＋by＋c＝0을 적용하여, 최적의 파라미터 a, b, c를 구함으로써, 직선을 추정할 수 있다. 직선 추출부(34)는 추정한 직선에 대하여, 추정에 사용한 각 점과의 거리의 합을 구하고, 소정의 역치 이상이 된 경우에는 직선 정보로서 추출하지 않는다. 역치 미만의 경우, 직선 추출부(34)는 추정에 사용한 점과의 거리가 최소가 되는 직선상의 점을 각각 구하고, 길이가 최대가 되는 2점을 끝점으로서 선택하고, 선택한 2점을 직선 정보의 끝점으로서 추출한다. 직선 정보 N1의 끝점은 71a와 71d가 추출되고, 직선 정보 N2의 끝점은 72a와 72d가 추출되고, 직선 정보 N3의 끝점은 73a와 73d가 추출된다. 물표 위치 축적부(33)는 직선의 추정에 사용된 점군(물표 위치 데이터)과, 직선 정보와, 취득 시각 t0＋Δt를 서로 관련지어 축적한다.
스텝 S40에 있어서, 물표 위치 선택부(35)는 물표 위치 축적부(33)에 의해 축적된 직선 정보의 끝점을 판독하고, 각 직선 정보의 끝점을 지나, 직선 정보의 연장선인 직선이 이루는 각 중 90° 이하의 각도의 크기를 구한다. 물표 위치 축적부(33)의 직선 정보는 2점의 끝점으로서 축적되어 있기 때문에, 2점을 ps＝(xs, ys), pe＝(xe, ye)로 한 경우, 직선 정보의 방향 벡터는 V＝(xe－xs, ye－ys)라고 나타낼 수 있다.
또한, 임의의 2개의 직선 정보의 방향 벡터를 Vi와 Vj로 하는 경우, 2개의 직선 정보의 연장선인 직선이 이루는 각 중 90° 이하의 각도 argij는 이하와 같이 구할 수 있다.
aij＝cos－1((ViㆍVj)/(|Vi||Vj|))
(aij가 90도를 초과할 때) argij＝180－aij
(aij가 90도 이하일 때) argij＝aij
물표 위치 선택부(35)는 arg가 큰 조일수록 우선 순위가 높아지도록 각 직선 정보에 우선 순위를 설정한다. 물표 위치 선택부(35)는 각도에 의한 우선 순위가 동일한 경우, 물표 위치 데이터의 취득 시간이 새로울수록 우선 순위가 높아지도록 각 직선 정보에 우선 순위를 설정하면 된다.
도 9는 차량(V)이 주행하는 동안에, 직선 추출부(34)에 의해 5개의 직선 정보 a 내지 e가 추출된 경우를 설명하는 도면이다. 도 10에 도시한 바와 같이, 직선 정보 a, b, c, d, e는 각각 시각 t1, t2, t3, t4, t5에 있어서 취득된다. t1이 가장 과거의 시각이고, t5가 가장 새로운 시각이다. 이 경우, 물표 위치 선택부(35)는 우선, 도 11에 도시한 바와 같이, 직선 정보 a 내지 e의 조합과, 직선 정보 a 내지 e의 연장선이 이루는 각 중 90° 이하의 각도를 구하고, 각도의 크기가 클수록 높아지도록 우선 순위를 설정한다. 이에 의해, 직선 정보 a 내지 e의 조합마다의 우선 순위는 도 11에 도시한 바와 같이 결정된다.
도 11에 도시하는 상태에 있어서, 우선 순위는 직선 정보의 조합마다 설정되기 때문에, 물표 위치 선택부(35)는, 또한, 직선 정보 또는 물표 위치 데이터의 취득 시각이 새로울수록 높아지도록 각 직선 정보에 우선 순위를 설정한다. 예를 들어, 도 11에 있어서 가장 우선 순위가 높게 설정되어 있는 직선 정보 a, b, d에 대하여, 도 10에서 각각의 취득 시각은 t1, t2, t4이므로, 취득 시각이 새로운 순으로 d, b, a가 된다. 따라서, 직선 정보마다의 우선 순위는, 도 12에 도시한 바와 같이 높은 쪽으로부터, d, b, a가 된다. 또한, 도 11에 있어서 직선 정보 a, b, d의 다음에 우선 순위가 높게 설정되어 있는 직선 정보 e, c의 순으로 직선 정보마다의 우선 순위가 결정된다.
스텝 S50에 있어서, 물표 위치 축적부(33)는 스텝 S40에 있어서 설정된 우선 순위를 따라 직선 정보와 물표 위치 데이터를 관련지어 저장한다. 물표 위치 축적부(33)는 기억 용량에 제한이 있는 경우 등은, 우선 순위가 낮은 순으로 직선 정보를 삭제하도록 하면 된다.
스텝 S60에 있어서, 자기 위치 추정부(36)는 물표 위치 축적부(33)에 축적된 물표 위치 데이터와 지도 정보(41)에 있어서의 물표의 위치를 대조함으로써, 차량(V)의 자기 위치를 추정한다. 즉, 자기 위치 추정부(36)는 차량(V)의 동서 방향의 위치(X좌표)와, 남북 방향의 위치(Y좌표)와, 방위각(요각 θ)을 포함하는 합계 3 자유도의 위치와 자세각을 추정한다.
또한, 스텝 S50에 있어서의 대조에는 ICP(Iterative Closest Point) 알고리즘을 사용할 수 있다. 이때, 자기 위치 추정부(36)는 지도 정보(41)에 포함되는 물표의 위치 중, 예를 들어 구획선에 대해서는 그 양단의 끝점을 평가점으로 하여 매칭한다. 또한, 차량(V)[주위 센서군(1)]에 가까울수록 물표 위치 데이터는 오도메트리의 오차의 영향을 받지 않으므로, 자기 위치 추정부(36)는 차량(V)의 근방에 대해서는 직선 보완하여 평가점의 수를 증가시키고, 차량(V)의 먼 곳에 대해서는 평가점의 수를 감소시킬 수 있다.
이상과 같이, 본 실시 형태에 관한 자기 위치 추정 장치에 의하면, 물표 위치 데이터로부터 직선 정보를 추출하고, 그 연장선이 이루는 각에 기초하여, 자기 위치를 일의적으로 추정하는 데 필요한 물표 위치 데이터를 선택한다. 이에 의해, 본 실시 형태에 관한 자기 위치 추정 장치는 차량의 자기 위치 추정의 정밀도를 향상시킬 수 있다. 또한, 본 실시 형태에 관한 자기 위치 추정 장치에 의하면, 차량의 주위의 물표에 기초하여 직선 정보를 추출하고, 그 연장선이 교점을 갖는 조합을, 적어도 1조 추출하기 위해, 자기 위치를 일의적으로 추정하는 것이 가능해진다.
또한, 본 실시 형태에 관한 자기 위치 추정 장치에 의하면, 서로 교차하는 직선이 이루는 각 중 90° 이하의 각도의 크기가 가장 큰 조의 직선 정보에 대응하는 물표 위치 데이터를 사용하여, 자기 위치 추정을 행할 수 있다. 이에 의해, 본 실시 형태에 관한 자기 위치 추정 장치는 자기 위치를 일의적으로 추정하기 위해 필요한 물표 위치 데이터 중에서 신뢰성이 가장 높은 데이터를 선택할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 관한 자기 위치 추정 장치에 의하면, 서로 교차하는 직선이 이루는 각 중 90° 이하의 각도의 크기가 큰 조일수록 우선 순위가 높아지도록 각 직선 정보에 우선 순위를 설정한다. 이에 의해, 자기 위치 추정에 유용한 순으로 물표 위치 데이터에 우선 순위가 설정되고, 차량의 자기 위치 추정의 정밀도를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 관한 자기 위치 추정 장치에 의하면, 대응하는 물표 위치 데이터의 취득 시간이 새로울수록 우선 순위가 높아지도록 각 직선 정보에 우선 순위를 설정한다. 이에 의해, 본 실시 형태에 관한 자기 위치 추정 장치는 자기 위치 추정으로의 기여가 큰 직근(直近)의 물표 위치 데이터를 선택할 수 있고, 차량의 자기 위치 추정의 정밀도를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 관한 자기 위치 추정 장치에 의하면, 물표 위치 축적부(33)는 설정된 우선 순위에 기초하여, 축적하는 물표 위치 데이터를 결정한다. 이에 의해, 본 실시 형태에 관한 자기 위치 추정 장치는 기억 용량의 제한 등의 이유로 데이터의 삭제가 필요해졌을 때, 우선 순위가 낮은 데이터로부터 삭제할 수 있기 때문에, 자기 위치를 일의적으로 추정하기 위해 필요한 물표 위치 데이터를 계속해서 유지할 수 있다.
상기와 같이, 본 발명을 상기의 실시 형태에 의해 기재했지만, 이 개시의 일부를 이루는 논술 및 도면은 본 발명을 한정하는 것이라고 이해해서는 안된다. 이 개시로부터 당업자에게는 다양한 대체 실시 형태, 실시예 및 운용 기술이 명확해질 것이다. 그 밖에, 상기의 각 구성을 서로 응용한 구성 등, 본 발명은 여기서는 기재하고 있지 않은 다양한 실시 형태 등을 포함하는 것은 물론이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 상기의 설명으로부터 타당한 특허청구범위에 관한 발명 특정 사항에 의해서만 정해지는 것이다.
본 발명에 따르면, 주위의 물표로부터 얻어지는 직선이 이루는 각에 기초하여, 자기 위치 추정에 사용하는 데이터를 선택함으로써, 자기 위치 추정의 정밀도를 향상시킬 수 있는 자기 위치 추정 장치 및 자기 위치 추정 방법을 제공할 수 있다.
V : 차량
4 : 기억 장치(지도 정보 저장부)
31 : 물표 위치 검출부
32 : 이동량 검출부
33 : 물표 위치 축적부
34 : 직선 추출부
35 : 물표 위치 선택부
36 : 자기 위치 추정부
41 : 지도 정보

Claims (6)

  1. 차량의 주위에 존재하는 물표의 위치를 검출하는 물표 위치 검출부와,
    상기 차량의 이동량을 검출하는 이동량 검출부와,
    상기 물표 위치 검출부에 의해 검출된 물표의 위치를, 상기 이동량 검출부에 의해 검출된 이동량에 기초하여, 물표 위치 데이터로서 축적하는 물표 위치 축적부와,
    상기 물표 위치 축적부에 의해 축적된 상기 물표 위치 데이터로부터 직선을 추출하는 직선 추출부와,
    상기 직선 추출부에 의해 추출된 직선으로부터, 서로 교차하는 직선이 이루는 각의 크기에 기초하여, 상기 물표 위치 데이터를 선택하는 물표 위치 선택부와,
    물표의 위치를 포함하는 지도 정보를 저장하는 지도 정보 저장부와,
    상기 물표 위치 선택부에 의해 선택된 물표 위치 데이터와, 상기 지도 정보에 있어서의 물표의 위치를 대조함으로써, 상기 차량의 자기 위치를 추정하는 자기 위치 추정부
    를 구비하는 것을 특징으로 하는 자기 위치 추정 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 물표 위치 선택부는 적어도, 서로 교차하는 직선이 이루는 각 중 90° 이하의 각도의 크기가 가장 큰 조의 직선 정보에 대응하는 상기 물표 위치 데이터를 선택하는 것을 특징으로 하는 자기 위치 추정 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 물표 위치 선택부는 서로 교차하는 직선이 이루는 각 중 90° 이하의 각도의 크기가 큰 조일수록 우선 순위가 높아지도록 각 직선 정보에 우선 순위를 설정하고, 설정된 우선 순위가 높은 직선에 대응하는 물표 위치 데이터로부터 차례로 선택하는 것을 특징으로 하는 자기 위치 추정 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 물표 위치 선택부는 대응하는 물표 위치 데이터의 취득 시간이 새로울수록 우선 순위가 높아지도록 각 직선 정보에 우선 순위를 설정하고, 설정된 우선 순위가 높은 직선 정보에 대응하는 물표 위치 데이터로부터 차례로 선택하는 것을 특징으로 하는 자기 위치 추정 장치.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 물표 위치 축적부는 상기 우선 순위에 기초하여, 축적하는 상기 물표 위치 데이터를 결정하는 것을 특징으로 하는 자기 위치 추정 장치.
  6. 차량의 주위에 존재하는 물표의 위치를 검출하는 것과,
    상기 차량의 이동량을 검출하는 것과,
    검출된 물표의 위치를, 검출된 이동량에 기초하여 변환하고, 물표 위치 데이터로서 축적하는 것과,
    축적된 상기 물표 위치 데이터로부터 직선을 추출하는 것과,
    추출된 직선으로부터, 서로 교차하는 직선이 이루는 각의 크기에 기초하여, 상기 물표 위치 데이터를 선택하는 것과,
    선택된 물표 위치 데이터와, 지도 정보에 있어서의 물표의 위치를 대조함으로써, 상기 차량의 자기 위치를 추정하는 것
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 위치 추정 방법.
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