KR20190028528A - 자기 위치 추정 방법 및 자기 위치 추정 장치 - Google Patents

자기 위치 추정 방법 및 자기 위치 추정 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20190028528A
KR20190028528A KR1020197004534A KR20197004534A KR20190028528A KR 20190028528 A KR20190028528 A KR 20190028528A KR 1020197004534 A KR1020197004534 A KR 1020197004534A KR 20197004534 A KR20197004534 A KR 20197004534A KR 20190028528 A KR20190028528 A KR 20190028528A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
gradient
section
position data
vehicle
map
Prior art date
Application number
KR1020197004534A
Other languages
English (en)
Inventor
히로유키 다카노
야스히토 사노
치카오 츠치야
다쿠야 난리
Original Assignee
닛산 지도우샤 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 닛산 지도우샤 가부시키가이샤 filed Critical 닛산 지도우샤 가부시키가이샤
Publication of KR20190028528A publication Critical patent/KR20190028528A/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/10Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration
    • G01C21/12Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration executed aboard the object being navigated; Dead reckoning
    • G01C21/16Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration executed aboard the object being navigated; Dead reckoning by integrating acceleration or speed, i.e. inertial navigation
    • G01C21/165Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration executed aboard the object being navigated; Dead reckoning by integrating acceleration or speed, i.e. inertial navigation combined with non-inertial navigation instruments
    • G01C21/1656Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration executed aboard the object being navigated; Dead reckoning by integrating acceleration or speed, i.e. inertial navigation combined with non-inertial navigation instruments with passive imaging devices, e.g. cameras
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/26Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network
    • G01C21/28Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network with correlation of data from several navigational instruments
    • G01C21/30Map- or contour-matching
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/10Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration
    • G01C21/12Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration executed aboard the object being navigated; Dead reckoning
    • G01C21/16Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration executed aboard the object being navigated; Dead reckoning by integrating acceleration or speed, i.e. inertial navigation
    • G01C21/165Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration executed aboard the object being navigated; Dead reckoning by integrating acceleration or speed, i.e. inertial navigation combined with non-inertial navigation instruments
    • G01C21/1652Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration executed aboard the object being navigated; Dead reckoning by integrating acceleration or speed, i.e. inertial navigation combined with non-inertial navigation instruments with ranging devices, e.g. LIDAR or RADAR
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/26Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network
    • G01C21/28Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network with correlation of data from several navigational instruments
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/26Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network
    • G01C21/34Route searching; Route guidance
    • G01C21/36Input/output arrangements for on-board computers
    • G01C21/3602Input other than that of destination using image analysis, e.g. detection of road signs, lanes, buildings, real preceding vehicles using a camera
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D1/00Measuring arrangements giving results other than momentary value of variable, of general application
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/86Combinations of lidar systems with systems other than lidar, radar or sonar, e.g. with direction finders
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/88Lidar systems specially adapted for specific applications
    • G01S17/93Lidar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S17/931Lidar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S5/00Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/16Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using electromagnetic waves other than radio waves
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/48Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
    • G01S7/4808Evaluating distance, position or velocity data
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0231Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means
    • G05D1/0246Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means using a video camera in combination with image processing means
    • G05D1/0248Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means using a video camera in combination with image processing means in combination with a laser
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06VIMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V20/00Scenes; Scene-specific elements
    • G06V20/50Context or environment of the image
    • G06V20/56Context or environment of the image exterior to a vehicle by using sensors mounted on the vehicle
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06VIMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V20/00Scenes; Scene-specific elements
    • G06V20/50Context or environment of the image
    • G06V20/56Context or environment of the image exterior to a vehicle by using sensors mounted on the vehicle
    • G06V20/588Recognition of the road, e.g. of lane markings; Recognition of the vehicle driving pattern in relation to the road
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08GTRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/16Anti-collision systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Navigation (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Abstract

자기 위치 추정 방법에서는, 이동체(1)의 주위에 존재하는 물표의 상기 이동체에 대한 상대 위치를 검출하고(S1), 이동체의 이동량을 추정하고(S2), 이동체의 이동량에 기초하여 상대 위치를 보정하여 물표 위치 데이터로서 축적하고(S3), 이동체의 주행로의 구배량을 검출하고(S4), 축적한 물표 위치 데이터 중, 구배량이 역치 미만인 구간의 물표의 물표 위치 데이터를 선택하고(S8), 선택한 물표 위치 데이터와 2차원 지도 상의 물표의 위치를 나타내는 지도 정보를 대조함으로써 이동체의 현재 위치를 추정한다(S9).

Description

자기 위치 추정 방법 및 자기 위치 추정 장치
본 발명은 자기 위치 추정 방법 및 자기 위치 추정 장치에 관한 것이다.
기지의 물표와 이동체 간의 상대 위치를 검출하여 이동체의 위치를 추정하는 기술로서, 특허문헌 1에 기재된 기술이 알려져 있다.
특허문헌 1에 기재된 로봇은, 이동 가능한 영역을 점 집합 데이터로 나타내는 점 환경 지도와, 로봇에 탑재한 레이저 레인지 센서의 검출 결과를 점 집합 데이터로 나타내는 주위 환경 정보와의 위치 어긋남양에 기초하여, 로봇의 자기 위치의 추정 결과를 보정한다.
일본 특허 공개 제2008-250906호 공보
구배 구간에서는 경사 거리와 수평 거리 간에 차가 있기 때문에, 2차원 지도 상의 이동체의 위치 추정 정밀도가 저하될 우려가 있다.
본 발명은 구배 구간에 있어서의 경사 거리와 수평 거리 간의 차에 기인하는 2차원 지도 상의 위치의 추정 정밀도의 저하를 억제하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 형태에 관한 자기 위치 추정 방법에서는, 이동체의 주위에 존재하는 물표의 상대 위치를 검출하고, 이동체의 이동량에 기초하여 상대 위치를 보정하여 물표 위치 데이터로서 축적한다.  축적한 물표 위치 데이터 중, 구배량이 역치 미만인 구간의 물표의 물표 위치 데이터와 2차원 지도 상의 물표의 위치를 나타내는 지도 정보를 대조함으로써 상기 이동체의 현재 위치를 추정한다.
본 발명의 일 형태에 의하면, 구배 구간에 있어서의 경사 거리와 수평 거리 간의 차에 기인하는 2차원 지도 상의 위치의 추정 정밀도의 저하를 억제할 수 있다.
본 발명의 목적 및 이점은, 특허 청구 범위에 나타낸 요소 및 그 조합을 사용하여 구현화되어 달성된다.  전술한 일반적인 기술 및 이하의 상세한 기술의 양쪽은, 단순한 예시 및 설명이며, 특허 청구 범위와 같이 본 발명을 한정하는 것은 아니라고 이해해야 한다.
도 1은 실시 형태의 자기 위치 추정 장치를 탑재한 차량의 개략 구성의 일례의 블록도이다.
도 2는 자기 위치 추정 회로의 개략 구성의 일례의 블록도이다.
도 3은 물표 위치 데이터와 지도 정보의 대조에 의한 자기 위치의 추정 방법의 일례의 설명도이다.
도 4는 구배에 기인하는 물표 위치 데이터의 오차의 설명도이다.
도 5는 구배에 기인하는 차량의 위치 추정 오차의 설명도이다.
도 6은 선택 완료 물표 위치 데이터의 설명도이다.
도 7은 제1 실시 형태의 자기 위치 추정 방법의 일례를 도시하는 흐름도이다.
도 8은 구배 구간 통과 판정 처리의 일례를 도시하는 흐름도이다.
도 9는 제2 실시 형태의 자기 위치 추정 회로의 개략 구성의 일례의 블록도이다.
도 10은 제2 실시 형태의 자기 위치 추정 방법의 일례를 도시하는 흐름도이다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대해서, 도면을 참조하면서 설명한다.
(제1 실시 형태)
(구성)
도 1을 참조한다.  이하, 이동체의 일례로서 차량의 현재 위치를 추정하는 경우에 대하여 설명하지만, 본 발명은 차량에 한하지 않고 여러가지 이동체의 현재 위치의 추정에 널리 적용할 수 있다.
차량(1)에는, 자기 위치 추정 장치(2)와 운전 지원 시스템(3)이 탑재된다.  자기 위치 추정 장치(2)는 촬상 장치(10)와, 거리 측정 장치(11)와, 차륜속 센서(12)와, 조타각 센서(13)와, 자이로 센서(14)와, 가속도 센서(15)와, 자기 위치 추정 회로(16)를 구비한다.
촬상 장치(10)는 차량(1)의 차실내 등에 설치되고, 예를 들어 차량(1)의 전방 영역을 촬상한다.  촬상 장치(10)는 예를 들어 광각 카메라이어도 된다.  촬상 장치(10)는 차량(1)의 전방 영역의 촬상 화상을 자기 위치 추정 회로(16)로 출력한다.
거리 측정 장치(11)는 차량(1)의 차실외 등에 설치되고, 차량(1)의 전방 영역에 전자파를 조사하여 그 반사파를 검출한다.  거리 측정 장치(11)는 예를 들어 레이저 레인지 파인더이어도 된다.  또한, 거리 측정 장치(11)의 설치 위치는, 예를 들어 차량(1)의 보닛, 범퍼, 번호판, 헤드라이트, 또는 사이드미러의 주변이어도 된다.  거리 측정 장치(11)는 측정 결과를 자기 위치 추정 회로(16)로 출력한다.
차륜속 센서(12)는 차량(1)의 차륜이 1회전할 때마다 미리 설정한 수의 차륜속 펄스를 발생시킨다.  차륜속 센서(12)는 차륜속 펄스를 자기 위치 추정 회로(16)로 출력한다.
조타각 센서(13)는 예를 들어, 차량(1)의 스티어링 휠을 회전 가능하게 지지하는 스티어링 칼럼에 마련된다.  조타각 센서(13)는 조타 조작자인 스티어링 휠의 현재의 회전 각도(조타 조작량)인 현재 조타각을 검출한다.  조타각 센서(13)는 검출한 현재 조타각을 자기 위치 추정 회로(16)로 출력한다.
자이로 센서(14)는 차량(1)에 발생하는 요우 레이트, 피치 방향의 변위량, 및 롤 방향의 변위량을 검출한다.  자이로 센서(14)는 검출한 요우 레이트, 피치 방향의 변위량, 및 롤 방향의 변위량을 자기 위치 추정 회로(16)로 출력한다.
가속도 센서(15)는 차량(1)에 발생하는 차폭 방향의 가감 속도인 가로 G, 및 전후 방향의 가감 속도를 검출한다.  가속도 센서(15)는 검출한 가로 G 및 전후 방향의 가감 속도를 자기 위치 추정 회로(16)로 출력한다.
자기 위치 추정 회로(16)는 CPU(Central Processing Unit) 등의 프로세서, 기억 장치 및 주변 부품을 포함하는 전자 회로 장치이다.
자기 위치 추정 회로(16)는 촬상 장치(10), 거리 측정 장치(11), 차륜속 센서(12), 조타각 센서(13), 및 자이로 센서(14)로부터 수신한 신호와, 기지의 물표에 2차원 지도 상의 위치를 나타내는 2차원 지도 정보에 기초하여, 차량(1)의 지도 상의 현재 위치를 추정한다.  이하, 차량(1)의 지도 상의 현재 위치를 「자기 위치」라고 표기하는 경우가 있다.  자기 위치 추정 회로(16)는 자기 위치를 나타내는 자기 위치 신호를 운전 지원 시스템(3)으로 출력한다.
운전 지원 시스템(3)은 자기 위치 추정 회로(16)로부터 수신한 자기 위치 신호가 나타내는 자기 위치를 사용하여, 운전자에 의한 차량(1)의 운전에 대한 운전 지원을 행한다.
운전 지원의 일례는, 예를 들어 운전자에 대한 경보 등의 정보 제공이어도 된다.  운전 지원 시스템(3)은 차량(1)의 자기 위치에 따라서 운전자에게 제시하는 경보의 종류 및 강도 중 적어도 한쪽을 제어해도 된다.
운전 지원의 일례는, 차량(1)의 제동 제어, 가속 제어 및 조타 제어 중 적어도 하나를 포함하는 차량(1)의 주행 상태의 제어여도 된다.  예를 들어 운전 지원 시스템(3)은 차량(1)의 자기 위치에 따라서 차량(1)에 제동력 및 구동력 중 어느 것을 발생시킬지를 결정해도 된다.
이어서, 자기 위치 추정 회로(16)의 구성을 설명한다.  도 2를 참조한다.  자기 위치 추정 회로(16)는 물표 위치 검출부(20)와, 이동량 추정부(21)와, 구배 검출부(22)와, 물표 위치 축적부(23)와, 기억 장치(24)와, 선택부(25)와, 위치 추정부(26)와, 지도 정보 취득부(27)를 구비한다.
자기 위치 추정 회로(16)가 구비하는 프로세서는, 기억 장치(24)에 저장된 컴퓨터 프로그램을 실행함으로써, 물표 위치 검출부(20), 이동량 추정부(21), 구배 검출부(22), 물표 위치 축적부(23), 선택부(25), 위치 추정부(26), 및 지도 정보 취득부(27)의 기능을 실현한다.
물표 위치 검출부(20)는 촬상 장치(10)가 생성한 차량(1)의 전방 영역의 촬상 화상을 수신한다.  또한, 물표 위치 검출부(20)는 거리 측정 장치(11)의 측정 결과를 수신한다.
물표 위치 검출부(20)는 차량(1)의 전방 영역의 촬상 화상과 거리 측정 장치(11)의 측정 결과에 기초하여, 차량(1)의 주위에 존재하는 물표를 검출한다.  예를 들어 물표 위치 검출부(20)는 차량(1)의 전방에 존재하는 물표를 검출한다.
또한, 물표 위치 검출부(20)는 차량(1)에 대한 물표의 상대 위치를 검출한다.  물표 위치 검출부(20)는 검출한 상대 위치를 나타내는 상대 위치 신호를 물표 위치 축적부(23)로 출력한다.
여기서 물표란, 예를 들어 차량(1)이 주행하는 주행 노면 상의 선(차선 구분 선 등)이나, 갓길의 연석, 가드레일 등이어도 된다.
이동량 추정부(21)는 차륜속 센서(12), 조타각 센서(13) 및 자이로 센서(14)로부터, 각각 차륜속 펄스, 현재 조타각 및 요우 레이트를 수신한다.  이동량 추정부(21)는 차륜속 센서(12), 조타각 센서(13) 및 자이로 센서(14)로부터 수신한 이들 신호에 기초하여, 전회의 처리 주기로 차량(1)의 자기 위치를 추정하고 나서 현재까지의 차량(1)의 이동량 ΔP를 오도메트리에 의해 추정한다.  이동량 추정부(21)는 추정한 이동량 ΔP를 나타내는 이동량 신호를 물표 위치 축적부(23)로 출력한다.
구배 검출부(22)는 자이로 센서(14)로부터 피치 방향의 변위량을 수신한다.  구배 검출부(22)는 자이로 센서(14)로부터 수신한 피치 방향의 변위량에 기초하여 차량(1)의 주행로의 구배량, 즉 차량(1)의 주행 방향의 경사를 검출한다.
또한, 구배 검출부(22)는 촬상 장치(10)가 생성한 차량(1)의 전방 영역의 촬상 화상을 수신해도 된다.  구배 검출부(22)는 촬상 화상을 해석함으로써 3D점군의 플로우에 기초하여 차량(1)의 주행로의 구배량을 검출해도 된다.
구배 검출부(22)는 차량(1)의 주행로가 구배 구간인지 여부를 판정한다.  예를 들어 구배 검출부(22)는 차량(1)의 주행로의 구배량이 소정의 역치 이상일 경우에 주행로가 구배 구간이라고 판정해도 된다.  구배 검출부(22)는 판정 결과를 나타내는 판정 결과 신호를 선택부(25)로 출력한다.
물표 위치 축적부(23)는 물표 위치 검출부(20)로부터 상대 위치 신호를 수신하고, 이동량 추정부(21)로부터 이동량 신호를 수신한다.
물표 위치 축적부(23)는 상대 위치 신호가 나타내는 차량(1)의 주위의 물표의 상대 위치를 기억 장치(24)에 축적시킨다.
또한, 물표 위치 축적부(23)는 과거에 축적한 물표의 상대 위치를, 현재까지의 경과 시간과 이동량 신호가 나타내는 이동량 ΔP를 사용하여, 차량(1)의 현재 위치에 대한 상대 위치로 보정한다.  즉, 물표 위치 축적부(23)는 현재까지의 경과 시간에 차량이 이동한 이동량 ΔP만큼 차량(1)의 이동 방향과 역방향으로 상대 위치를 이동시킨다.
물표 위치 축적부(23)는 보정한 상대 위치인 물표 위치의 데이터(이하 「물표 위치 데이터」라고 기재하는 경우가 있다)를 기억 장치(24)에 축적시킨다.
이미 물표 위치 데이터가 기억 장치(24)에 축적되어 있는 경우에는, 물표 위치 축적부(23)는 이동량 신호가 나타내는 이동량 ΔP를 사용하여 축적된 물표 위치 데이터를 갱신한다.  즉 물표 위치 축적부(23)는 축적된 물표 위치 데이터의 상대 위치를, 이동량 ΔP분만큼 차량(1)의 이동 방향과 역방향으로 이동시킨다.  그 후, 물표 위치 축적부(23)는 이동량 ΔP분만큼 상대 이동시킨 상대 위치를, 축적되어 있던 물표 위치 데이터에 덮어쓰기한다.
선택부(25)는 기억 장치(24)에 축적되어 있는 물표 위치 데이터로부터, 차량(1)의 자기 위치의 추정에 사용하는 물표 위치 데이터를 선택한다.  자기 위치의 추정에 사용하기 위하여 선택되는 물표 위치 데이터를, 이하 「선택 완료 물표 위치 데이터」라고 기재하는 경우가 있다.
선택부(25)가 선택 완료 물표 위치 데이터를 선택하는 처리에 대해서는 후술한다.
위치 추정부(26)는 선택 완료 물표 위치 데이터를, 지도 정보 취득부(27)가 취득한 2차원 지도 정보와 대조함으로써, 차량(1)의 자기 위치를 추정한다.
지도 정보 취득부(27)는 지도 데이터와, 지도 데이터 상에 존재하는 물표에 2차원 지도 상의 위치를 나타내는 2차원 지도 정보를 취득한다.  예를 들어, 지도 정보 취득부(27)는 카 내비게이션 시스템이나 지도 데이터베이스 등이다.  또한, 지도 정보 취득부(27)는 무선 통신(로차간 통신, 또는, 차차간 통신에서도 가능) 등의 통신 시스템을 통하여 외부로부터 2차원 지도 정보를 취득해도 된다.  이 경우, 지도 정보 취득부(27)는 정기적으로 최신의 2차원 지도 정보를 입수하고, 보유하는 2차원 지도 정보를 갱신해도 된다.  또한, 지도 정보 취득부(27)는 차량(1)이 실제로 주행한 주로에서 검출한 물표의 위치 정보를, 2차원 지도 정보로서 축적해도 된다.
위치 추정부(26)는 예를 들어 이하와 같은 데이터 대조 처리에 의해, 선택 완료 물표 위치 데이터와 2차원 지도 정보를 대조하여 차량(1)의 자기 위치를 추정해도 된다.
도 3을 참조한다.  참조 부호 Si는 선택 완료 물표 위치 데이터를 나타낸다.  인덱스 i는 1 내지 N의 정수이며, N은 선택 완료 물표 위치 데이터의 개수이다.
위치 추정부(26)는 전회의 처리 주기로 추정한 자기 위치를 이동량 ΔP로 보정하여 차량(1)의 임시 위치를 결정한다.
위치 추정부(26)는 차량(1)의 2차원 지도 상의 위치가 임시 위치라고 가정하고, 선택 완료 물표 위치 데이터 Si가 나타내는 물표의 상대 위치를 2차원 지도 상의 절대 위치로 변환한다.  위치 추정부(26)는 선택 완료 물표 위치 데이터 Si의 절대 위치에 가장 가까운 2차원 지도 정보 중의 물표의 위치 정보 Mj를 선택한다.  도 3의 예에서는, 위치 정보 Mx가 선택 완료 물표 위치 데이터 S1에 가장 가깝고, 위치 정보 My가 선택 완료 물표 위치 데이터 S2에 가장 가깝고, 위치 정보 Mz가 선택 완료 물표 위치 데이터 S3에 가장 가깝다.
위치 추정부(26)는 선택 완료 물표 위치 데이터 Si와 이 데이터에 가장 가까운 위치 정보 Mj의 거리 Dij를 산출하고, 이하의 수학식 1을 사용하여 거리 Dij의 평균 S를 산출한다.
Figure pct00001
위치 추정부(26)는 수치 해석에 의해, 평균 S가 최소가 되는 차량(1)의 위치 및 자세를 산출하고, 차량(1)의 자기 위치의 추정값으로서 결정한다.  위치 추정부(26)는 자기 위치의 추정값을 운전 지원 시스템(3)으로 출력한다.
(선택 완료 물표 위치 데이터의 선택 방법)
이어서, 선택부(25)가 선택 완료 물표 위치 데이터를 선택하는 처리를 설명한다.
상술한 바와 같이, 구배 구간에서는 경사 거리와 수평 거리 간에 차가 있다.  이 때문에, 구배 구간 통과 전에 검출한 물표의 물표 위치 데이터가 나타내는 물표와 차량(1) 간의 거리가, 실제의 수평 거리보다 늘어나는 경우가 있다.  도 4를 참조하여 그 이유를 설명한다.
상단은, 구배 구간 Ss를 포함하는 차량(1)의 주행로와 주행로 상의 물표의 모식도이다.  사각형의 플롯 T1 내지 T7은 주행로 상의 물표를 나타낸다.  도 4 중의 차량(1)의 위치는, 구배 구간 통과 후의 시점의 위치를 나타내고 있다.
중단은, 구배 구간 통과 후의 시점에서 기억 장치(24)에 축적되어 있는 물표 위치 데이터가 나타내는 물표와 차량(1) 간의 거리의 모식도이다.  원형 플롯 S1 내지 S7은, 물표 T1 내지 T7의 물표 위치 데이터에 대응한다.
하단은, 2차원 지도 상에서의 물표 T1 내지 T7과 차량(1) 간의 거리의 모식도이다.  삼각형의 플롯 M1 내지 M7은, 물표 T1 내지 T7의 지도 상의 위치를 나타낸다.
구배 구간 Ss에서는 경사 거리가 수평 거리보다 길어진다.  이 때문에, 구배 구간 Ss에서의 이동량을 포함한 이동량 ΔP를 사용하여 도 4 중의 구배 구간 통과 후의 시점의 차량(1)의 위치에서, 과거 축적되어 있는 물표 T1 내지 T7의 물표 위치 데이터가 보정되므로, 구배 구간 Ss를 통과하기 전의 구간 물표 T3 내지 T7의 물표 위치 데이터 S3 내지 S7이 나타내는 물표와 차량(1)의 거리가, 2차원 지도 상의 거리(즉 수평 거리)보다도 길어진다.
예를 들어, 구배 구간 Ss 내의 물표 T3 및 T4에 대해서, 물표 위치 데이터 S3 및 S4가 나타내는 물표 T3 및 T4와 차량(1)의 거리와, 2차원 지도 상의 거리의 차는 각각 e3 및 e4이며, e4는 e3보다 길다.
구배 구간 Ss에 진입하기 전의 평탄 구간의 물표 T5 내지 T7에 대해서, 물표 위치 데이터 S5 내지 S7이 나타내는 물표 T5 내지 T7의 상대 위치는, 모두 마찬가지로, 구배 구간 Ss의 경사 거리와 수평 거리의 차 e5만큼 후방으로 어긋난다.  또한, 물표 위치 데이터 S5 내지 S7끼리의 상대 위치는 변화하지 않는다.
한편, 구배 구간 Ss를 통과한 후의 평탄 구간의 물표 T1 내지 T2의 물표 위치 데이터 S1 내지 S2는, 구배 구간 Ss에서 추정한 이동량 ΔP를 사용하여 보정되어 있지 않다.  이 때문에, 물표 위치 데이터 S1 내지 S2가 나타내는 물표 T1 및 T2와 차량(1)의 거리와, 2차원 지도 상의 거리 간에 차는 발생하지 않는다.  또한, 물표 위치 데이터 S1 내지 S2끼리의 상대 위치도 변화하지 않는다.
이러한 물표 위치 데이터 S1 내지 S7을 2차원 지도 정보와 대조하면, 물표 간의 상대 위치가 변화하지 않는 구배 구간 통과 후의 평탄 구간의 물표 위치 데이터 S1 내지 S2와, 구배 구간 진입 전의 평탄 구간의 물표 위치 데이터 S5 내지 S7이, 지도 상의 위치 정보와 잘 일치한다.
이 때문에, 물표 위치 데이터와 지도 상의 위치 정보의 거리 Dij의 평균 S가 최소가 되도록 자기 위치를 추정하면, 구배 구간 진입 전의 물표 위치 데이터 S5 내지 S7과 지도 상의 위치 정보의 거리도 작게 하는 작용이 작동하기 때문에, 추정 오차가 작아지지 않는 경우가 있다.
또한, 구배 구간 Ss 통과 후의 물표 위치 데이터가 축적될 때까지 잠시 동안에는, 구배 구간 Ss 통과 후의 물표 위치 데이터보다도 구배 구간 Ss 진입 전의 물표 위치 데이터쪽이 많다.  이 때문에, 구배 구간 Ss 진입 전의 물표 위치 데이터가 지배적으로 작용하게 되어 추정 오차가 커져버리는 경우가 있다.  이 결과, 구배 구간 Ss를 통과하여 교차점에 진입한 경우, 정지선 등의 교차점 주변의 물표를 사용한 자기 위치 추정에서 추정 오차가 커져버린다.
또한, 구배 구간 통과 후의 물표 위치 데이터 S1 내지 S2가 지배적으로 작용하여 산출된 추정 위치와, 구배 구간 진입 전의 물표 위치 데이터 S5 내지 S7이 지배적으로 작용하여 산출된 추정 위치가 상이하여, 자기 위치의 추정 위치의 오차가 변동하고 불안정하게 될 우려가 있다.
이 모습을 도 5에 도시한다.  참조 부호 P1은, 구배 구간 통과 후의 물표 위치 데이터 S1 내지 S2가 지배적으로 작용하여 산출된 추정 위치를 나타내고, 참조 부호 P2는, 구배 구간 진입 전의 물표 위치 데이터 S5 내지 S7이 지배적으로 작용하여 산출된 추정 위치를 나타낸다.  구배 구간 통과 후의 물표 위치 데이터와 구배 구간 진입 전의 물표 위치 데이터 중 어느 쪽이 지배적으로 작용할지로, 산출 결과가 P1과 P2의 사이에서 불안정하게 진동할 우려가 있다.
따라서 선택부(25)는 구배 검출부(22)로부터의 판정 결과 신호에 기초하여, 차량(1)이 구배 구간 Ss를 통과했는지 여부를 판정한다.
차량(1)이 구배 구간 Ss를 통과한 경우, 선택부(25)는 구배 구간 통과 후의 물표 위치 데이터 S1 내지 S2(즉, 구배 구간을 통과하고 나서 현재 위치까지의 구간의 물표의 물표 위치 데이터)를 선택 완료 물표 위치 데이터로서 선택한다.  즉 선택부(25)는 구배 구간 통과 전의 물표 위치 데이터 S3 내지 S7을 선택 완료 물표 위치 데이터로부터 제외한다.
그리고, 위치 추정부(26)는 선택한 구배 구간 통과 후의 물표 위치 데이터 S1 내지 S2를, 물표 T1 내지 T2의 지도 상의 위치 M1 내지 M2와 대조함으로써, 차량(1)의 자기 위치를 추정한다.  이 모습을 도 6에 도시하였다.
이 때문에, 차량(1)이 구배 구간 Ss를 주행함으로써 구배 구간 Ss의 통과 전에 검출한 물표의 물표 위치 데이터 S3 내지 S7이 나타내는 물표와 차량(1) 간의 거리가, 실제의 수평 거리보다 길어지더라도, 물표 위치 데이터 S3 내지 S7을 위치 추정으로부터 제외할 수 있다.  이 결과, 구배 구간에 있어서의 경사 거리와 수평 거리 간의 차에 기인하는 2차원 지도 상의 위치 추정 정밀도의 저하를 억제할 수 있다.
또한, 구배 구간 통과 후의 물표 위치 데이터를, 선택 완료 물표 위치 데이터로서 모두 선택할 필요는 없고, 지도 정보 취득부(27)가 취득한 지도 정보와 대조하여, 차량(1)의 자기 위치를 추정할 수 있기 위하여 필요한 물표 위치 데이터만 선택하도록 해도 된다.
또한, 선택부(25)는 선택 완료 물표 위치 데이터 이외의 물표 위치 데이터(즉 구배 구간 통과 전의 물표 위치 데이터)를 기억 장치(24)로부터 삭제해도 된다.  예를 들어, 선택부(25)는 구배 구간 내의 물표 위치 데이터 S3 내지 S4와 구배 구간 진입 전의 물표 위치 데이터 S5 내지 S7을 기억 장치(24)로부터 삭제해도 된다.  위치 추정부(26)는 기억 장치(24)에 남아있는 물표 위치 데이터와 물표의 지도 상의 위치를 나타내는 지도 정보를 대조함으로써 차량(1)의 현재 위치를 추정해도 된다.
구배 구간 통과 전의 물표 위치 데이터를 기억 장치(24)로부터 삭제함으로써, 기억 장치(24)의 기억 영역을 유효하게 활용할 수 있다.
또한, 선택부(25)는 구배 구간 통과 후에 물표 위치 검출부(20)에 의해 검출되고, 검출하고 나서의 경과 시간이 보다 짧은 물표의 물표 위치 데이터를, 우선하여 선택 완료 물표 위치 데이터로서 선택해도 된다.  예를 들어 선택부(25)는 구배 구간 통과 후의 차량(1)의 현재 위치의 주위의 물표의 물표 위치 데이터를 선택해도 된다.  예를 들어, 차량(1)의 현재 위치로부터 약 20m 이내의 물표의 물표 위치 데이터를 선택한다.  차량(1)의 현재 위치의 주위의 물표의 물표 위치 데이터는, 이동량 ΔP를 사용한 보정에 의한 오차의 축적이 적으므로 위치 정밀도가 높은 경향이 있다.  예를 들어, 도로 경계인 레인이나 연석의 위치 데이터는 주로 내의 가로 위치의 정밀도가 높다.
(동작)
이어서, 제1 실시 형태에 따른 자기 위치 추정 장치(2)의 동작에 대하여 설명한다.  도 7을 참조한다.
스텝 S1에 있어서 촬상 장치(10), 거리 측정 장치(11), 및 물표 위치 검출부(20)는 차량(1)의 주위에 존재하는 물표의 차량(1)에 대한 상대 위치를 검출한다.  물표 위치 검출부(20)는 검출한 상대 위치를 나타내는 상대 위치 신호를 물표 위치 축적부(23)로 출력한다.
스텝 S2에 있어서 이동량 추정부(21)는 전회의 처리 주기로 차량(1)의 자기 위치를 추정하고 나서 현재까지의 차량(1)의 이동량 ΔP를 추정한다.
스텝 S3에 있어서 물표 위치 축적부(23)는 상대 위치 신호가 나타내는 차량(1)의 주위의 물표의 상대 위치를 기억 장치(24)에 축적시킨다.  또한 물표 위치 축적부(23)는 과거에 축적한 물표의 상대 위치를, 현재까지의 경과 시간과 이동량 신호가 나타내는 이동량 ΔP를 사용하여 차량(1)의 현재 위치에 대한 상대 위치로 보정하고, 물표 위치 데이터로서 기억 장치(24)에 축적시킨다.
스텝 S4에 있어서 촬상 장치(10), 자이로 센서(14) 및 구배 검출부(22)는 차량(1)의 주행로의 구배량을 검출한다.
스텝 S5에 있어서 구배 검출부(22) 및 선택부(25)는 구배 구간 통과 판정 처리에 의해, 차량(1)이 구배 구간 내에 있는가, 구배 구간 진입 전인가, 구배 구간 통과 후인가를 판정한다.
스텝 S6에 있어서 선택부(25)는 구배 구간 통과 판정 처리에서 차량(1)이 구배 구간 내에 있다고 판정되었는지 여부를 판단한다.  차량(1)이 구배 구간 내에 있는 경우(스텝 S6: "예")에 처리는 스텝 S9로 진행한다.  차량(1)이 구배 구간 내에 없을 경우(스텝 S6: "아니오")에 처리는 스텝 S7로 진행한다.
스텝 S7에 있어서 선택부(25)는 구배 구간 통과 판정 처리에서 차량(1)이 구배 구간 통과 후라고 판정되었는지 여부를 판단한다.  차량(1)이 구배 구간을 통과한 경우(스텝 S7: "예")에 처리는 스텝 S8로 진행한다.
차량(1)이 구배 구간을 통과하고 있지 않은 경우(스텝 S7: "아니오"), 즉 차량(1)이 구배 구간에의 진입 전일 경우, 처리는 스텝 S9로 진행한다.
스텝 S8에 있어서 선택부(25)는 구배 구간 통과 전의 물표 위치 데이터 S3 내지 S7을 기억 장치(24)로부터 삭제한다.  즉 선택부(25)는 구배 구간 통과 후의 물표 위치 데이터 S1 내지 S2를 선택하고, 선택 완료 물표 위치 데이터로서 기억 장치(24)에 남긴다.
스텝 S9에 있어서 위치 추정부(26)는 선택 완료 물표 위치 데이터와 지도 정보를 대조하여 차량(1)의 자기 위치를 추정한다.  즉 기억 장치(24)에 남아있는 물표 위치 데이터와 지도 정보를 대조함으로써 차량(1)의 현재 위치를 추정한다.
스텝 S10에 있어서 운전 지원 시스템(3)은 위치 추정부(26)가 추정한 차량(1)의 자기 위치를 사용하여, 운전자에 의한 차량(1)의 운전에 대한 운전 지원을 실시한다.
도 8을 참조하여, 도 7의 스텝 S5에서 행하여지는 구배 구간 통과 판정 처리를 설명한다.  스텝 S20에 있어서 선택부(25)는 전회의 구배 구간 통과 판정 처리에서, 차량(1)이 구배 구간 내라고 판정되었는지 여부를 판단한다.  차량(1)이 구배 구간 내라고 판정된 경우(스텝 S20: "예")에 처리는 스텝 S24로 진행한다.  차량(1)이 구배 구간 내라고 판정되지 않은 경우(스텝 S20: "아니오")에 처리는 스텝 S21로 진행한다.
스텝 S21에 있어서 구배 검출부(22)는 차량(1)의 주행로의 구배량이 역치 이상인지 여부를 판단한다.  또한, 이 역치는 구배에 의한 경사 거리와 수평 거리의 차가 허용 범위 내에서 있는지 여부에 따라서 설정해도 된다.  역치는 예를 들어 2도여도 된다.  구배량이 역치 이상일 경우(스텝 S21: "예")에 처리는 스텝 S23으로 진행한다.  구배량이 역치 미만일 경우(스텝 S21: "아니오")에 처리는 스텝 S22로 진행한다.
스텝 S22에 있어서 선택부(25)는 차량(1)이 아직 구배 구간에 진입해 있지 않다고 판단한다.  그 후 처리는 종료한다.
스텝 S23에 있어서 구배 검출부(22)는 차량(1)이 구배 구간 내에 있다고 판단한다.  그 후 처리는 종료한다.
한편, 스텝 S24에 있어서 구배 검출부(22)는 차량(1)의 주행로의 구배량이 역치 이상인지 여부를 판단한다.  구배량이 역치 이상일 경우(스텝 S24: "예")에 처리는 스텝 S23으로 진행한다.  구배량이 역치 미만일 경우(스텝 S24: "아니오")에 처리는 스텝 S25로 진행한다.
스텝 S25에 있어서 선택부(25)는 차량(1)이 아직 구배 구간을 통과했다고 판단한다.  그 후 처리는 종료한다.
(제1 실시 형태의 효과)
(1) 물표 검출 센서로서의 촬상 장치(10) 및 거리 측정 장치(11)와 물표 위치 검출부(20)는, 차량(1)의 주위에 존재하는 물표의 차량(1)에 대한 상대 위치를 검출한다.  이동량 추정부(21)는 차량(1)의 이동량을 추정한다.  물표 위치 축적부(23)는 차량(1)의 이동량에 기초하여 상대 위치를 보정하여 물표 위치 데이터로서 축적한다.  구배 검출 센서로서의 촬상 장치(10) 및 자이로 센서(14)와 구배 검출부(22)는, 차량(1)의 주행로의 구배를 검출한다.  선택부(25)는 축적한 물표 위치 데이터 중, 구배 구간을 통과하고 나서 현재 위치까지의 구간의 물표의 물표 위치 데이터를 선택한다.  위치 추정부(26)는 선택한 물표 위치 데이터와 물표의 지도 상의 위치를 나타내는 지도 정보를 대조함으로써 차량(1)의 현재 위치를 추정한다.
이 때문에, 차량(1)이 구배 구간을 주행함으로써 구배 구간 통과 전에 검출한 물표의 물표 위치 데이터가 나타내는 물표와 차량(1) 간의 거리가, 실제의 수평 거리보다 길어지더라도, 구배 구간 통과 전에 검출한 물표의 물표 위치 데이터를 위치 추정으로부터 제외할 수 있다.  이 결과, 구배 구간에 있어서의 경사 거리와 수평 거리 간의 차에 기인하는 2차원 지도 상의 위치의 추정 정밀도의 저하를 억제할 수 있다.
예를 들어, 구배 구간을 통과하여 교차점에 진입하는 경우에, 교차점 주변의 거리 차가 없는 정확한 물표 위치에 기초하여 자기 위치를 추정할 수 있기 때문에, 추정 정밀도가 향상된다.
(2) 선택부(25)는 차량(1)의 현재 위치의 주위의 물표의 물표 위치 데이터를 선택하고, 위치 추정부(26)는 선택한 물표 위치 데이터와 지도 정보를 대조한다.  차량(1)의 현재 위치의 주위의 물표의 물표 위치 데이터는, 이동량 ΔP를 사용한 보정에 의한 오차의 축적이 적으므로 위치 정밀도가 높은 경향이 있다.  차량(1)의 현재 위치의 주위의 물표의 물표 위치 데이터를 선택하여 차량(1)의 위치 추정에 사용함으로써, 차량(1)의 위치 추정 정밀도를 향상시킬 수 있다.
(변형예)
추정 위치의 정밀도 향상이나 처리 시간의 단축을 위해서, 선택부(25)는 구배 구간 통과 후의 물표 중 어느 것을 우선적으로 선택 완료 물표 위치 데이터로서 선택하고, 나머지를 선택 완료 물표 위치 데이터로부터 제외해도 된다.  예를 들어 선택부(25)는 차량(1)과 물표를 연결하는 직선과 차량(1)의 진행 방향이 이루는 각이 커지는 물표일수록, 우선하여 선택 완료 물표 위치 데이터로서 선택해도 된다.
또한 예를 들어 선택부(25)는 차량(1)으로부터의 거리가 소정의 상한보다 긴 물표를 선택 완료 물표 위치 데이터로부터 제외해도 된다.  여기서, 물표와 차량(1) 간의 거리가 길수록, 물표와 차량(1) 사이에 구배 구간이 들어가기 쉬워져, 이동량 ΔP의 추정 오차가 증가하기 쉬워진다.  따라서, 물표와 차량(1) 간의 거리 상한은, 이동량 ΔP의 추정 오차에 기인하는 위치 추정 오차의 허용 범위에 따라서 조정해도 된다.
(제2 실시 형태)
계속해서, 제2 실시 형태의 자기 위치 추정 장치(2)를 설명한다.
구배량이 계속하여 역치 미만인 구간을 주행하고 있는 동안에는, 이 구간의 물표의 물표 위치 데이터를 사용하여 자기 추정을 행함으로써, 경사 거리와 수평 거리 간의 차에 기인하는 2차원 지도 상의 위치의 추정 정밀도를 억제할 수 있다.
따라서, 구배 구간 진입 전에 차량(1)이 주행한 역치 미만의 구배량을 갖는 제1 구간과, 구배 구간 통과 후에 차량(1)이 주행하는 역치 미만의 구배량을 갖는 제2 구간은, 각각 차량(1)의 자기 위치를 높은 정밀도로 검출할 수 있다.  이 때문에, 제1 구간에서 추정한 차량(1)의 자기 위치와 제2 구간에서 추정한 차량(1)의 자기 위치 간의 상대 위치를 높은 정밀도로 산출할 수 있다.
따라서, 제1 구간의 물표의 물표 위치 데이터가 나타내는 물표와 차량(1)의 거리가, 구배 구간 주행중에 추정한 이동량 ΔP로 물표 위치 데이터를 보정함으로써 실제의 수평 거리보다 길어지더라도, 제1 및 제2 구간으로 추정한 자기 위치 간의 상대 위치를 사용하여 보정할 수 있다.
제3 실시 형태의 자기 위치 추정 회로(16)는 제1 구간에서 추정한 자기 위치와 제2 구간에서 추정한 자기 위치 간의 상대 위치를 사용하여 제1 구간의 물표의 물표 위치 데이터를 보정한다.
도 9를 참조한다.  자기 위치 추정 회로(16)는 보정부(28)를 구비한다.  자기 위치 추정 회로(16)가 구비하는 프로세서는, 기억 장치(24)에 저장된 컴퓨터 프로그램을 실행함으로써, 보정부(28)의 기능을 실현한다.
위치 추정부(26)는 구배 구간 진입 전에 차량(1)이 주행한 역치 미만의 구배량을 갖는 제1 구간에 있어서, 제1 구간의 물표의 물표 위치 데이터와 지도 정보를 대조함으로써 구배 구간에 진입하기 전의 차량(1)의 제1 위치를 추정한다.  위치 추정부(26)는 제1 위치를 운전 지원 시스템(3) 및 보정부(28)로 출력한다.
보정부(28)는 제1 구간에서 추정한 차량(1)의 제1 위치의 정보를, 제1 구간의 물표의 물표 위치 데이터에 부가하여 기억 장치(24)에 기억시킨다.  
위치 추정부(26)는 구배 구간 통과 후에 차량(1)이 주행하는 역치 미만의 구배량을 갖는 제2 구간에 있어서, 제2 구간의 물표의 물표 위치 데이터와 지도 정보를 대조함으로써 구배 구간 통과 후의 차량(1)의 제2 위치를 추정한다.  위치 추정부(26)는 제2 위치를 보정부(28)로 출력한다.
보정부(28)는 제1 위치와 제2 위치의 상대 위치에 기초하여, 제1 구간의 물표의 물표 위치 데이터를 보정한다.
제1 구간의 물표의 물표 위치 데이터가 보정된 후, 위치 추정부(26)는 보정된 물표 위치 데이터 및 제2 구간의 물표의 물표 위치 데이터와 지도 정보를 대조함으로써 구배 구간 통과 후의 차량(1)의 제2 위치를 추정한다.
위치 추정부(26)는 물표 위치 데이터의 보정 후에 추정한 제2 위치를 운전 지원 시스템(3)으로 출력한다.  위치 추정부(26)는 물표 위치 데이터의 보정 후에 추정한 제2 위치의 정보를, 제2 구간의 물표의 물표 위치 데이터에 부가하여 기억 장치(24)에 기억시킨다.
도 10을 참조한다.  스텝 S30 내지 S34의 처리는, 도 7의 스텝 S1 내지 S5와 마찬가지이다.
스텝 S35에 있어서 선택부(25)는 구배 구간 통과 판정 처리에서 차량(1)이 구배 구간 내에 있다고 판정되었는지 여부를 판단한다.  차량(1)이 구배 구간 내에 있는 경우(스텝 S35: "예")에 처리는 스텝 S43으로 진행한다.  차량(1)이 구배 구간 내에 없을 경우(스텝(35): "아니오")에 처리는 스텝 S36으로 진행한다.
스텝 S36에 있어서 선택부(25)는 구배 구간 통과 판정 처리에서 차량(1)이 구배 구간 통과 후라고 판정되었는지 여부를 판단한다.  차량(1)이 구배 구간을 통과한 경우(스텝 S36: "예")에 처리는 스텝 S37로 진행한다.
차량(1)이 구배 구간을 통과하고 있지 않은 경우(스텝 S36: "아니오"), 즉 차량(1)이 구배 구간에의 진입 전일 경우, 처리는 스텝 S43으로 진행한다.
스텝 S36에 있어서 선택부(25)는 구배 구간의 물표의 물표 위치 데이터를 기억 장치(24)로부터 삭제한다.
즉 선택부(25)는 구배 구간 이외의 물표(즉, 구배 구간 진입 전의 물표와 구배 구간 통과 후의 물표의 물표 위치 데이터)를 선택 완료 물표 위치 데이터로서 선택한다.
바꿔 말하면, 선택부(25)는 구배 구간 통과 후의 물표의 물표 위치 데이터에 한정하지 않고, 구배 구간 이외의 구배량이 역치 미만인 구간의 물표의 물표 위치 데이터를 선택 완료 물표 위치 데이터로서 선택한다.  또한, 구배 구간 이외의 물표를, 선택 완료 물표 위치 데이터로서 모두 선택할 필요는 없고, 지도 정보 취득부(27)가 취득한 지도 정보와 대조하여, 차량(1)의 자기 위치를 추정할 수 있기 위하여 필요한 물표 위치 데이터만 선택하도록 해도 된다.
스텝 S38에 있어서 선택부(25)는 구배 구간 통과 후의 제2 구간의 물표의 물표 위치 데이터를 선택한다.
스텝 S39에 있어서 위치 추정부(26)는 스텝 S38에서 선택한 물표 위치 데이터와 2차원 지도 정보를 대조하여 차량(1)의 제2 위치를 추정한다.
스텝 S40에 있어서 보정부(28)는 구배 구간 진입 전의 제1 구간의 물표의 물표 위치 데이터에 부가하여 기억된, 제1 구간에서 추정한 차량(1)의 제1 위치의 정보를 기억 장치(24)로부터 판독한다.  보정부(28)는 제1 위치와 제2 위치의 상대 위치에 기초하여, 제1 구간의 물표의 물표 위치 데이터를 보정한다.
스텝 S41에 있어서 위치 추정부(26)는 기억 장치(24)에 남아있는 물표 위치 데이터(즉 스텝 S40에서 보정한 물표 위치 데이터 및 제2 구간의 물표의 물표 위치 데이터)와 지도 정보를 대조함으로써 구배 구간 통과 후의 차량(1)의 제2 위치를 추정한다.  보정부(28)는 스텝 S41에 있어서 추정한 차량(1)의 제2 위치의 정보를, 제2 구간의 물표의 물표 위치 데이터에 부가하여 기억 장치(24)에 기억시킨다.
스텝 S42의 처리는, 도 7의 스텝 S10의 처리와 마찬가지이다.
스텝 S43의 처리는, 도 7의 스텝 S9의 처리와 마찬가지이다.  스텝 S43의 후, 처리는 스텝 S42로 진행한다.
(제2 실시 형태의 효과)
위치 추정부(26)는 구배 구간에 진입하기 전에 역치 미만의 구배량을 갖는 제1 구간의 물표의 물표 위치 데이터와 지도 정보를 대조함으로써 구배 구간에 진입하기 전의 차량(1)의 제1 위치를 추정한다.  또한, 구배 구간을 통과한 후에 역치 미만의 구배량을 갖는 제2 구간의 물표의 물표 위치 데이터와 지도 정보를 대조함으로써 구배 구간을 통과한 후의 차량(1)의 제2 위치를 추정한다.  보정부(28)는 제1 위치와 제2 위치의 상대 위치에 기초하여, 제1 구간의 물표의 상기 물표 위치 데이터를 보정한다.
위치 추정부(26)는 보정한 물표 위치 데이터 및 제2 구간의 물표의 물표 위치 데이터와 지도 정보를 대조함으로써 차량(1)의 자기 위치를 추정한다.
즉, 위치 추정부(26)는 구배 구간 통과 후의 제2 구간의 물표의 물표 위치 데이터에 한하지 않고, 구배량이 역치 미만인 구간의 물표의 물표 위치 데이터와 지도 정보를 대조함으로써 차량(1)의 자기 위치를 추정한다.
이에 의해, 구배 구간의 물표끼리의 사이의 경사 거리와 수평 거리의 차에 기인하는 2차원 지도 상의 위치의 추정 정밀도의 저하를 억제할 수 있다.
또한, 구배 구간 진입 전의 물표의 물표 위치 데이터를 다시 이용할 수 있으므로, 자기 위치 추정의 정밀도를 향상시킬 수 있다.
(변형예)
어디에나 있을 것 같은 다소의 기복을 통과한 경우에는, 기복에 있는 물표의 물표 위치 데이터를 선택 완료 물표 위치 데이터로부터 제외하지 않아도 된다.
예를 들어, 선택부(25)는 교량이나 고속 도로에의 진입구 등의 구배 구간의 물표의 물표 위치 데이터를 선택 완료 물표 위치 데이터로부터 제외하고, 예를 들어, 구배량이 1 내지 2도이고 통과 시간이 2 내지 3초 정도의 기복에 있는 물표의 물표 위치 데이터를 선택 완료 물표 위치 데이터로부터 제외하지 않아도 된다.
예를 들어, 선택부(25)는 역치 이상의 구배를 갖는 구간이 소정 길이 이상 계속되지 않는 경우에는, 이 구간의 물표의 물표 위치 데이터도, 선택 완료 물표 위치 데이터로서 선택해도 된다.
한편, 선택부(25)는 역치 이상의 구배를 갖는 구간이 소정 길이 이상 계속된 경우에는, 이 구간의 물표의 물표 위치 데이터를 선택 완료 물표 위치 데이터로부터 제외해도 된다.  즉, 이 구간 이외의, 역치 미만의 구배를 갖는 구간의 물표의 물표 위치 데이터를 선택 완료 물표 위치 데이터로서 선택한다.  제1 실시 형태에서도 마찬가지이다.
이와 같이, 역치 이상의 구배를 갖는 구간이 소정 길이 이상 계속된 경우에, 이 구간의 물표의 물표 위치 데이터를 선택하므로, 자기 위치의 추정 정밀도에 영향을 주는 구배 구간의 물표 위치 데이터를 적절하게 제외할 수 있다.
소정 길이는, 예를 들어 역치 이상의 구배를 갖는 구간을 주행하는 주행 시간에 기초하여 설정해도 된다.  예를 들어 소정 길이는 3초 이상의 길이로 설정해도 된다.  또한 소정 길이는, 역치 이상의 구배를 갖는 구간의 거리에 기초하여 설정해도 된다.  예를 들어 소정 길이는 30초 이상의 길이로 설정해도 된다.
차량(1)의 주행로의 구배량이 클수록 짧아지도록 소정 길이를 동적으로 설정해도 된다.  이에 의해, 구배량의 대소에 관계 없이 경사 거리와 수평 거리의 차에 기인하는 측정 오차를 원하는 허용 범위 내로 억제할 수 있다.
여기에 기재되어 있는 모든 예 및 조건적인 용어는, 독자가, 본 발명과 기술의 진전을 위하여 발명자에 의해 부여되는 개념을 이해할 때의 도움이 되도록, 교육적인 목적을 의도한 것이며, 구체적으로 기재되어 있는 상기 예 및 조건, 및 본 발명의 우위성 및 열등성을 나타내는 것에 관한 본 명세서에 있어서의 예의 구성에 한정되지 않고 해석되어야 할 것이다.  본 발명의 실시예는 상세하게 설명되어 있지만, 본 발명의 정신 및 범위로부터 벗어날 일 없이, 여러가지 변경, 치환 및 수정을 이것에 첨가하는 것이 가능하다고 이해해야 한다.
1: 차량
2: 자기 위치 추정 장치
3: 운전 지원 시스템
10: 촬상 장치
11: 거리 측정 장치
12: 차륜속 센서
13: 조타각 센서
14: 자이로 센서
15: 가속도 센서
16: 자기 위치 추정 회로
20: 물표 위치 검출부
21: 이동량 추정부
22: 구배 검출부
23: 물표 위치 축적부
24: 기억 장치
25: 선택부
26: 위치 추정부
27: 지도 정보 취득부
28: 보정부

Claims (7)

  1. 이동체의 주위에 존재하는 물표의 상기 이동체에 대한 상대 위치를 검출하고,
    상기 이동체의 이동량을 추정하고,
    상기 이동체의 이동량에 기초하여 상기 상대 위치를 보정하여 물표 위치 데이터로서 축적하고,
    상기 이동체의 주행로의 구배량을 검출하고,
    축적한 상기 물표 위치 데이터 중, 구배량이 역치 미만인 구간의 물표의 물표 위치 데이터를 선택하고,
    선택한 상기 물표 위치 데이터와 2차원 지도 상의 상기 물표의 위치를 나타내는 지도 정보를 대조함으로써 상기 이동체의 현재 위치를 추정하는
    것을 특징으로 하는 자기 위치 추정 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 역치 이상의 구배량을 갖는 구배 구간을 통과하고 나서 현재 위치까지의 구간의 물표의 물표 위치 데이터를 선택하고, 상기 지도 정보와 대조하는 것을 특징으로 하는 자기 위치 추정 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 구배 구간에 진입하기 전에 상기 역치 미만의 구배량을 갖는 제1 구간의 물표의 물표 위치 데이터와 상기 지도 정보를 대조함으로써 상기 구배 구간에 진입하기 전의 상기 이동체의 제1 위치를 추정하고,
    상기 구배 구간을 통과한 후에 상기 역치 미만의 구배량을 갖는 제2 구간의 물표의 물표 위치 데이터와 상기 지도 정보를 대조함으로써 상기 구배 구간을 통과한 후의 상기 이동체의 제2 위치를 추정하고,
    상기 제1 위치와 상기 제2 위치의 상대 위치에 기초하여, 상기 제1 구간의 물표의 상기 물표 위치 데이터를 보정하는
    것을 특징으로 하는 자기 위치 추정 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 역치 이상의 구배량을 갖는 구간이 소정 길이 이상 계속된 경우에, 상기 역치 미만의 구배량을 갖는 구간의 물표의 물표 위치 데이터를 선택하여 상기 지도 정보와 대조하고,
    상기 역치 이상의 구배량을 갖는 구간이 상기 소정 길이 이상 계속되지 않는 경우에, 상기 역치 이상의 구배량을 갖는 구간의 물표의 물표 위치 데이터를, 상기 지도 정보와 대조하는 물표 위치 데이터에 포함하는
    것을 특징으로 하는 자기 위치 추정 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 이동체의 주행로의 구배량이 클수록 상기 소정 길이를 짧게 설정하는 것을 특징으로 하는 자기 위치 추정 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 이동체의 현재 위치의 주위의 물표의 물표 위치 데이터를 선택하여 상기 지도 정보와 대조하는 것을 특징으로 하는 자기 위치 추정 방법.
  7. 이동체의 주위에 존재하는 물표의 상기 이동체에 대한 상대 위치를 검출하는 물표 검출 센서와,
    상기 이동체의 차륜속을 검출하는 차륜속 센서와,
    상기 이동체의 주행로의 구배량을 검출하는 구배 검출 센서와,
    적어도 상기 차륜속 센서의 검출 결과에 따라서 상기 이동체의 이동량을 추정하고, 상기 물표 검출 센서가 검출한 상기 상대 위치를 상기 이동량에 기초하여 보정하여 물표 위치 데이터로서 기억 장치에 축적하고, 축적한 상기 물표 위치 데이터 중, 구배량이 역치 미만인 구간의 물표의 물표 위치 데이터를 선택하고, 선택한 상기 물표 위치 데이터와 2차원 지도 상의 상기 물표의 위치를 나타내는 지도 정보를 대조함으로써 상기 이동체의 현재 위치를 추정하는 자기 위치 추정 회로
    를 구비하는 것을 특징으로 하는 자기 위치 추정 장치.
KR1020197004534A 2016-07-26 2016-07-26 자기 위치 추정 방법 및 자기 위치 추정 장치 KR20190028528A (ko)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2016/071922 WO2018020589A1 (ja) 2016-07-26 2016-07-26 自己位置推定方法及び自己位置推定装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20190028528A true KR20190028528A (ko) 2019-03-18

Family

ID=61016515

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020197004534A KR20190028528A (ko) 2016-07-26 2016-07-26 자기 위치 추정 방법 및 자기 위치 추정 장치

Country Status (10)

Country Link
US (1) US11243080B2 (ko)
EP (1) EP3492871B1 (ko)
JP (1) JP6575686B2 (ko)
KR (1) KR20190028528A (ko)
CN (1) CN109564098B (ko)
BR (1) BR112019001441B1 (ko)
CA (1) CA3032068C (ko)
MX (1) MX2019001092A (ko)
RU (1) RU2722356C1 (ko)
WO (1) WO2018020589A1 (ko)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA3031723C (en) * 2016-07-26 2020-06-23 Nissan Motor Co., Ltd. Self-position estimation method and self-position estimation device
JP7137359B2 (ja) * 2018-05-30 2022-09-14 フォルシアクラリオン・エレクトロニクス株式会社 情報処理装置
JP7084792B2 (ja) * 2018-06-18 2022-06-15 日産自動車株式会社 走行軌跡推定方法及び走行軌跡推定装置
EP3842886A4 (en) * 2018-08-23 2022-05-11 Nsk Ltd. SELF-PROPELLED DEVICE, AND TRAVEL CONTROL METHOD AND TRAVEL CONTROL PROGRAM FOR SELF-PROPELLED DEVICE
CN109215136B (zh) 2018-09-07 2020-03-20 百度在线网络技术(北京)有限公司 一种真实数据增强方法、装置以及终端
CN109146898B (zh) * 2018-09-07 2020-07-24 百度在线网络技术(北京)有限公司 一种仿真数据量增强方法、装置以及终端
CN110103823B (zh) * 2019-05-21 2021-06-11 东南大学 一种基于增强型数字地图的车辆侧翻事前预警方法
CN110473417A (zh) * 2019-06-03 2019-11-19 浙江吉利控股集团有限公司 一种高架桥限速值提示方法、装置及存储介质
JP7358108B2 (ja) 2019-07-31 2023-10-10 キヤノン株式会社 情報処理装置、情報処理方法及びプログラム
JP7332403B2 (ja) * 2019-09-11 2023-08-23 株式会社東芝 位置推定装置、移動体制御システム、位置推定方法およびプログラム
CN113450407B (zh) * 2021-05-14 2023-10-13 东莞市李群自动化技术有限公司 定位方法及作业方法、电子设备、轨道设备和存储介质

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008250906A (ja) 2007-03-30 2008-10-16 Sogo Keibi Hosho Co Ltd 移動ロボット、自己位置補正方法および自己位置補正プログラム

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5367458A (en) * 1993-08-10 1994-11-22 Caterpillar Industrial Inc. Apparatus and method for identifying scanned reflective anonymous targets
JP3626733B2 (ja) * 2002-03-01 2005-03-09 三菱電機株式会社 車線認識画像処理装置及びその処理を実行させるためのプログラム
JP4092308B2 (ja) * 2004-06-02 2008-05-28 トヨタ自動車株式会社 境界線検出装置
WO2009098154A1 (en) * 2008-02-04 2009-08-13 Tele Atlas North America Inc. Method for map matching with sensor detected objects
JP2010146202A (ja) * 2008-12-17 2010-07-01 Toyota Central R&D Labs Inc 移動体と移動体の位置推定方法
JP5441549B2 (ja) * 2009-07-29 2014-03-12 日立オートモティブシステムズ株式会社 道路形状認識装置
JP5278378B2 (ja) * 2009-07-30 2013-09-04 日産自動車株式会社 車両運転支援装置及び車両運転支援方法
JP5321497B2 (ja) * 2010-02-22 2013-10-23 株式会社デンソー 白線認識装置
KR20110134633A (ko) 2010-06-09 2011-12-15 엠텍비젼 주식회사 속도 측정 장치 및 측정된 속도 보정 방법
JP5206740B2 (ja) * 2010-06-23 2013-06-12 株式会社デンソー 道路形状検出装置
JP2012103858A (ja) * 2010-11-09 2012-05-31 Toyota Motor Corp 障害物認識装置
JP5951266B2 (ja) * 2012-01-27 2016-07-13 三菱重工業株式会社 勾配情報取得方法、勾配情報記憶済記憶媒体を作成する方法、勾配情報取得装置およびプログラム
WO2014076844A1 (ja) * 2012-11-19 2014-05-22 株式会社日立製作所 自律移動システムおよび管制装置
US9740942B2 (en) * 2012-12-12 2017-08-22 Nissan Motor Co., Ltd. Moving object location/attitude angle estimation device and moving object location/attitude angle estimation method
CN104937648A (zh) * 2013-01-25 2015-09-23 丰田自动车株式会社 道路环境识别系统
WO2015125298A1 (ja) * 2014-02-24 2015-08-27 日産自動車株式会社 自己位置算出装置及び自己位置算出方法
JP6379751B2 (ja) * 2014-07-04 2018-08-29 日産自動車株式会社 走行支援装置及び走行支援方法
JPWO2017056484A1 (ja) * 2015-09-28 2018-04-19 京セラ株式会社 画像処理装置、ステレオカメラ装置、車両及び画像処理方法
JP6406226B2 (ja) * 2015-11-27 2018-10-17 株式会社デンソー 車両制御装置
US10184799B2 (en) * 2016-06-13 2019-01-22 The Boeing Company Systems and methods for targeting objects of interest in denied GPS environments
GB2552021B (en) * 2016-07-08 2019-08-28 Jaguar Land Rover Ltd Improvements in vehicle speed control

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008250906A (ja) 2007-03-30 2008-10-16 Sogo Keibi Hosho Co Ltd 移動ロボット、自己位置補正方法および自己位置補正プログラム

Also Published As

Publication number Publication date
CA3032068A1 (en) 2018-02-01
CN109564098B (zh) 2020-07-14
WO2018020589A1 (ja) 2018-02-01
US20190265040A1 (en) 2019-08-29
BR112019001441B1 (pt) 2023-02-07
JPWO2018020589A1 (ja) 2019-03-28
CN109564098A (zh) 2019-04-02
US11243080B2 (en) 2022-02-08
BR112019001441A2 (pt) 2019-05-07
MX2019001092A (es) 2019-07-04
JP6575686B2 (ja) 2019-09-18
EP3492871A1 (en) 2019-06-05
RU2722356C1 (ru) 2020-05-29
EP3492871B1 (en) 2020-05-06
CA3032068C (en) 2020-01-14
EP3492871A4 (en) 2019-09-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20190028528A (ko) 자기 위치 추정 방법 및 자기 위치 추정 장치
CA2987373C (en) Position estimation device and position estimation method
KR101926322B1 (ko) 차량 위치 추정 장치, 차량 위치 추정 방법
US10289120B2 (en) Self-position estimation device and self-position estimation method
JP6575685B2 (ja) 自己位置推定方法及び自己位置推定装置
US11193782B2 (en) Vehicle position estimation apparatus
KR20190045220A (ko) 자기 위치 추정 방법 및 자기 위치 추정 장치
CN110015304A (zh) 用于求取和提供地面特性的方法和系统
KR101980509B1 (ko) 차간 거리 추정 방법 및 차간 거리 추정 장치
JP6747157B2 (ja) 自己位置推定方法及び自己位置推定装置
JP2008292306A (ja) 物体検出装置
CN111231959A (zh) 车辆及控制车辆的方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right