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公開番号2024127468
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-20
出願番号2023036639
出願日2023-03-09
発明の名称自己位置推定装置
出願人株式会社豊田自動織機
代理人個人,個人
主分類G01C 21/30 20060101AFI20240912BHJP(測定;試験)
要約【課題】自己位置推定精度を向上させること。
【解決手段】制御装置は、センサから点群データを取得する。制御装置は、ローカル座標系で表される領域を分割する。制御装置は、分割点群データと地図データとの照合によって自己位置候補を推定する。制御装置は、分割点群データ毎に推定された全ての自己位置候補が互いに一致するか否かを判定する。判定の結果、全ての自己位置候補が一致する場合、制御装置は、当該自己位置候補に基づいて自己位置を決定する。判定の結果、少なくとも1つの自己位置候補が一致しない場合、制御装置は、自己位置候補毎に点群データと地図データとの照合によって信頼度を算出し、信頼度が最も高い自己位置候補を自己位置とする。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
移動体の自己位置を推定する自己位置推定装置であって、
前記移動体が用いられる環境をグローバル座標系での座標で表した地図データを記憶する記憶装置と、
前記移動体の周辺環境をローカル座標系での座標を表す点として検出するセンサと、
制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
前記センサから前記点の集合である点群データを取得し、
前記ローカル座標系で表される領域を複数の分割領域に分割し、
前記分割領域のそれぞれに当該分割領域に含まれる前記点を割り当て、
前記分割領域のそれぞれに割り当てられた前記点の集合である分割点群データ毎に前記地図データとの照合によって自己位置候補を推定し、
前記分割点群データ毎に推定された全ての前記自己位置候補が互いに一致するか否かを判定し、
前記判定の結果、全ての前記自己位置候補が一致する場合、当該自己位置候補に基づいて前記自己位置を決定し、
前記判定の結果、少なくとも１つの前記自己位置候補が一致しない場合、前記自己位置候補毎に前記点群データと前記地図データとの照合によって信頼度を算出し、前記信頼度が最も高い前記自己位置候補を前記自己位置とする、自己位置推定装置。
続きを表示（約 130 文字）【請求項２】
前記制御装置は、前記判定の結果、全ての前記自己位置候補が一致する場合、当該自己位置候補に前記移動体が位置していると仮定して前記点群データと前記地図データとの照合を行うことによって前記自己位置を推定する、請求項１に記載の自己位置推定装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、自己位置推定装置に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１に開示の自己位置推定装置は、移動体の仮の自己位置を推定する。自己位置推定装置は、仮の自己位置からセンサが点群データを取得可能な範囲を算出する。そして、自己位置推定装置は、地図データのうちセンサが点群データを取得可能な範囲と点群データとの照合によって自己位置を推定する。これにより、自己位置推定精度を向上させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２２－２６８３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の自己位置推定装置であっても、推定した自己位置と移動体の実際の位置とに乖離が生じる場合がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決する自己位置推定装置は、移動体の自己位置を推定する自己位置推定装置であって、前記移動体が用いられる環境をグローバル座標系での座標で表した地図データを記憶する記憶装置と、前記移動体の周辺環境をローカル座標系での座標を表す点として検出するセンサと、制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記センサから前記点の集合である点群データを取得し、前記ローカル座標系で表される領域を複数の分割領域に分割し、前記分割領域のそれぞれに当該分割領域に含まれる前記点を割り当て、前記分割領域のそれぞれに割り当てられた前記点の集合である分割点群データ毎に前記地図データとの照合によって自己位置候補を推定し、前記分割点群データ毎に推定された全ての前記自己位置候補が互いに一致するか否かを判定し、前記判定の結果、全ての前記自己位置候補が一致する場合、当該自己位置候補に基づいて前記自己位置を決定し、前記判定の結果、少なくとも１つの前記自己位置候補が一致しない場合、前記自己位置候補毎に前記点群データと前記地図データとの照合によって信頼度を算出し、前記信頼度が最も高い前記自己位置候補を前記自己位置とする。
【０００６】
制御装置は、分割点群データ毎に自己位置候補を推定する。全ての自己位置候補が一致する場合、当該自己位置候補の精度は高いとみなすことができる。従って、制御装置は、自己位置推定候補に基づいて自己位置を決定することができる。制御装置は、少なくとも１つの自己位置候補が一致しない場合、自己位置候補毎に点群データと地図データとの照合によって信頼度を算出する。制御装置は、信頼度が最も高い自己位置候補を自己位置とする。これにより、自己位置推定精度を向上させることができる。
【０００７】
上記自己位置推定装置について、前記制御装置は、前記判定の結果、全ての前記自己位置候補が一致する場合、当該自己位置候補に前記移動体が位置していると仮定して前記点群データと前記地図データとの照合を行うことによって前記自己位置を推定してもよい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、自己位置推定精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
移動体が用いられる環境の模式図である。
図１の移動体の概略構成図である。
図２の制御装置が実行する自己位置推定制御を示すフローチャートである。
図３の自己位置推定制御で得られた分割点群データの一例を示す図である。
図３の自己位置推定制御で得られた第１自己位置候補の一例を示す図である。
図３の自己位置推定制御で得られた第２自己位置候補の一例を示す図である。
図３の自己位置推定制御で得られた第２自己位置候補の一例を示す図である。
図５に示す第１自己位置候補に移動体が位置していると仮定して点群データと地図データとの照合を行った結果を示す図である。
図７に示す第２自己位置候補に移動体が位置していると仮定して点群データと地図データとの照合を行った結果を示す図である。
比較例の自己位置推定制御によって推定された仮の自己位置の一例を示す図である。
比較例の自己位置推定制御によって推定された仮の自己位置の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
自己位置推定装置の一実施形態について説明する。
図１に示すように、移動体１０が用いられる環境Ａ１には種々の構造物Ｏ１，Ｏ２が含まれる。構造物Ｏ１，Ｏ２は、例えば、壁、柱、及び屋根など、建物を構成する部材を含む。
（【００１１】以降は省略されています）

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