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公開番号2024064572
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-14
出願番号2022173260
出願日2022-10-28
発明の名称シミュレーションシステム
出願人株式会社豊田自動織機
代理人個人,個人,個人,個人
主分類G05D 1/43 20240101AFI20240507BHJP(制御;調整)
要約【課題】仮想空間モデルの作成にかかる工数を削減することができるシミュレーションシステムを提供する。
【解決手段】シミュレーションシステム20は、シミュレーション対象の実環境に存在する物体7の点群を構成する複数の反射点Pの位置座標を含む点群データを取得する点群取得部25と、移動体2に対応する仮想移動体2Aを仮想的に走行させながら、レーザセンサ3に対応する仮想レーザセンサ3Aから対象となる点群PGに向けて3次元の規定領域Rsを有する仮想レーザL0を出射したときに、3次元の規定領域Rs内に存在する複数の反射点Pの位置座標を抽出する反射点抽出部26とを備える。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項１】
移動体の走行に使用されるセンサのシミュレーションを行うシミュレーションシステムであって、
シミュレーション対象の実環境に存在する物体の点群を構成する複数の反射点の位置座標を含む点群データを取得する点群データ取得部と、
前記移動体に対応する仮想移動体を仮想的に走行させながら、前記センサに対応する仮想センサから対象となる点群に向けて３次元の規定領域を有する仮想信号を出射したときに、前記３次元の規定領域内に存在する複数の反射点の位置座標を抽出する反射点抽出部とを備えるシミュレーションシステム。
続きを表示（約 790 文字）【請求項２】
前記規定領域は、前記仮想信号の中心線を中心とした領域であり、前記仮想センサからの距離が長くなるに従って前記中心線に垂直に切った面の面積が大きくなるように設定される請求項１記載のシミュレーションシステム。
【請求項３】
前記反射点抽出部により抽出された前記複数の反射点の位置座標に基づいて、前記仮想センサから前記対象となる点群の位置までの距離を演算する距離演算部を更に備える請求項１記載のシミュレーションシステム。
【請求項４】
前記距離演算部は、前記複数の反射点の位置座標の平均値を前記対象となる点群の位置の推定座標として算出し、前記推定座標に基づいて前記仮想センサから前記対象となる点群の位置までの距離を演算する請求項３記載のシミュレーションシステム。
【請求項５】
前記規定領域は、前記仮想信号の中心線を中心とした領域であり、
前記距離演算部は、前記仮想信号の中心線と前記複数の反射点の位置座標との最短距離をそれぞれ算出し、前記中心線と前記反射点の位置座標との最短距離に応じた重み付けを行って、前記仮想センサから前記対象となる点群の位置までの距離を演算する請求項３記載のシミュレーションシステム。
【請求項６】
前記点群データは、前記複数の反射点の反射強度を更に含み、
前記距離演算部は、前記複数の反射点の位置座標及び反射強度に基づいて、前記仮想センサから前記対象となる点群の位置までの距離を演算する請求項３記載のシミュレーションシステム。
【請求項７】
前記点群データ取得部により取得された前記複数の反射点の位置座標と前記反射点抽出部により抽出された前記複数の反射点の位置座標とを照合する照合部を更に備える請求項１記載のシミュレーションシステム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、シミュレーションシステムに関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１には、ＬｉＤＡＲセンサの仮想画像を用いて自動車の自動運転走行システムにおける画像認識機能モジュールの機械学習及びテストを行うシミュレーションシステムが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１８－６０５１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、例えば自動走行を行う移動体のシミュレーションには、移動体を仮想的に走行させるための仮想空間モデルが必要である。昨今、乗用車向けの一般道及び都市部の仮想空間モデルの公開が始まってはいるが、フォークリフトやトーイングトラクター等の産業車両が走行する構内（例えば工場内や空港内）の仮想空間モデルとしては、利用可能なものがない。現状では、ユーザの環境を再現するために、ユーザの構内においてＬｉＤＡＲ等の測距センサにより点群データを取得した後、手作業により３ＤのＣＧデータを配置することで、仮想空間モデルを作成している。このため、仮想空間モデルの作成にかかる工数が増大する。
【０００５】
本発明の目的は、仮想空間モデルの作成にかかる工数を削減することができるシミュレーションシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）本発明の一態様は、移動体の走行に使用されるセンサのシミュレーションを行うシミュレーションシステムであって、シミュレーション対象の実環境に存在する物体の点群を構成する複数の反射点の位置座標を含む点群データを取得する点群データ取得部と、移動体に対応する仮想移動体を仮想的に走行させながら、センサに対応する仮想センサから対象となる点群に向けて３次元の規定領域を有する仮想信号を出射したときに、３次元の規定領域内に存在する複数の反射点の位置座標を抽出する反射点抽出部とを備える。
【０００７】
このようなシミュレーションシステムにおいては、まずシミュレーション対象の実環境に存在する物体の点群を構成する複数の反射点の位置座標を含む点群データが取得される。そして、移動体に対応する仮想移動体を仮想的に走行させながら、移動体の走行に使用されるセンサに対応する仮想センサから対象となる点群に向けて３次元の規定領域を有する仮想信号を出射したときに、３次元の規定領域内に存在する複数の反射点の位置座標が抽出される。このようにシミュレーション対象の実環境の点群データをそのまま使用してセンサのシミュレーションが行われるため、手作業により３ＤのＣＧデータを配置しなくて済む。これにより、仮想空間モデルの作成にかかる工数が削減される。
【０００８】
また、例えば仮想センサから対象となる点群に向けて１次元の仮想信号が出射される場合には、１次元の仮想信号が反射点間を通過することがある。そこで、仮想センサは、３次元の規定領域を有する仮想信号を出射する。そして、仮想センサから仮想信号を出射したときに、３次元の規定領域内に存在する複数の反射点の位置座標が抽出される。このため、仮想信号が何れかの反射点に当たらずに反射点間を通過しても、規定領域内に存在する他の反射点が抽出される。従って、点群データをそのまま使用してシミュレーションを行う場合であっても、３ＤのＣＧデータが配置された仮想空間モデルを使用してシミュレーションを行う場合と同様に、複数の反射点の位置座標を抽出することが可能となる。
【０００９】
（２）上記の（１）において、規定領域は、仮想信号の中心線を中心とした領域であり、仮想センサからの距離が長くなるに従って中心線に垂直に切った面の面積が大きくなるように設定されてもよい。このような構成では、点群が仮想センサから遠く離れても、規定領域内に複数の反射点が存在するようになるため、その後の処理に使用される反射点が十分に確保される。
【００１０】
（３）上記の（１）または（２）において、シミュレーションシステムは、反射点抽出部により抽出された複数の反射点の位置座標に基づいて、仮想センサから対象となる点群の位置までの距離を演算する距離演算部を更に備えてもよい。このような構成では、仮想センサから対象となる点群の位置までの距離を演算することにより、仮想移動体の自己位置推定精度の判定及び仮想移動体の周囲に存在する障害物の検知精度の判定を容易に行うことができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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