特許ウォッチ

公開番号2024164679
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-27
出願番号2023080340
出願日2023-05-15
発明の名称推定装置、推定プログラム、推定データ生成方法
出願人株式会社デンソー
代理人個人,個人,個人
主分類G01S 17/89 20200101AFI20241120BHJP(測定;試験)
要約【課題】自己位置の推定精度に対してロバスト性を確保する推定装置の提供。
【解決手段】推定装置のプロセッサは、内界にて取得の内界データに基づくデッドレコニングによりメイン推定位置Pdを取得することと、外界におけるルートマーカの観測により取得のマーカ観測データと外界におけるルートマーカのマーカ位置データとに基づくマーカマッチングによりサブ推定位置Pm1を取得することと、メイン推定位置Pdとサブ推定位置Pm1とを各々の推定誤差同士の比率に基づき重み付けしたフュージョンにより自己位置Pfの位置推定データDfを生成することとを、実行するように構成される。サブ推定位置Pm1の取得は、マーカ観測データからメイン推定位置Pdを起点に予測のマーカ予測位置と、マーカ位置データにてマーカ予測位置にマッチングするマーカ設置位置との、偏差により補正のメイン推定位置Pdをサブ推定位置Pm1として取得することを、含む。
【選択図】図8
特許請求の範囲【請求項１】
プロセッサ（１２）を有し、外界を自律走行する自律走行装置（４）の自己位置を推定する推定装置（１）であって、
前記プロセッサは、
前記自律走行装置の内界において取得される内界データ（Ｄｉ）に基づく、デッドレコニングにより前記自己位置としてのメイン推定位置（Ｐｄ）を取得することと、
前記外界に複数設置されたルートマーカ（６）の前記自律走行装置からの観測により取得されるマーカ観測データ（Ｄｏ）と、前記外界において各前記ルートマーカの設定位置であるマーカ設置位置（Ｐｍｐ）を定義したマーカ位置データ（Ｄｍｐ）とに基づく、マーカマッチングにより前記自己位置としてのサブ推定位置（Ｐｍ１）を取得することと、
前記メイン推定位置と前記サブ推定位置とを各々の推定誤差同士の比率に基づき重み付けした、フュージョンにより前記自己位置の位置推定データ（Ｄｆ）を生成することとを、実行するように構成され、
前記サブ推定位置の取得は、
前記マーカ観測データから前記メイン推定位置を起点に予測されるマーカ予測位置（Ｐｐ）と、前記マーカ位置データにおいて前記マーカ予測位置にマッチングする前記マーカ設置位置との、偏差（δＰ）により補正された前記メイン推定位置を前記サブ推定位置として取得することを、含む推定装置。
続きを表示（約 1,900 文字）【請求項２】
前記プロセッサは、
前記メイン推定位置を取得することと、
前記サブ推定位置である、第一サブ推定位置を取得することと、
前記自律走行装置からの前記外界の走査により取得される外界データ（Ｄｅ）と、前記外界をマッピングしたマップデータ（Ｄｍ）とに基づく、マップマッチングにより前記自己位置として第二サブ推定位置（Ｐｍ２）を取得することと、
前記マーカ観測データが取得されるタイミングにおいて、前記メイン推定位置と前記第一サブ推定位置とを各々の推定誤差同士の比率に基づき重み付けした、フュージョンにより前記位置推定データを生成して前記デッドレコニングへフィードバックすることと、
前記外界データが取得されるタイミングにおいて、前記メイン推定位置と前記第二サブ推定位置とを各々の推定誤差同士の比率に基づき重み付けした、フュージョンにより前記位置推定データを生成して前記デッドレコニングへフィードバックすることとを、実行するように構成される請求項１に記載の推定装置。
【請求項３】
前記外界データは、
前記外界を走査した走査点群（Ｃｓ）を、含み、
前記マップデータは、
前記外界を三次元に分割した複数のボクセル（Ｖｍ）別に、前記外界をマッピングしたマップ点群（Ｃｍ）を、含む請求項２に記載の推定装置。
【請求項４】
前記自律走行装置は、
ペアをなす前記ルートマーカ間を結ぶ仮想直線（Ｌ）に対しての直交方位に、前記自律走行装置の走行方向（Ｔｄ）を制御する請求項１又は２に記載の推定装置。
【請求項５】
前記位置推定データの生成は、
生成した前記位置推定データを出力することを、含む請求項１又は２に記載の推定装置。
【請求項６】
外界を自律走行する自律走行装置（４）の自己位置を推定するために記憶媒体（１０）に記憶され、プロセッサ（１２）に実行させる命令を含む推定プログラムであって、
前記自律走行装置の内界において取得される内界データ（Ｄｉ）に基づく、デッドレコニングにより前記自己位置としてのメイン推定位置（Ｐｄ）を取得することと、
前記外界に複数設置されたルートマーカ（６）の前記自律走行装置からの観測により取得されるマーカ観測データ（Ｄｏ）と、前記外界において各前記ルートマーカの設定位置であるマーカ設置位置（Ｐｍｐ）を定義したマーカ位置データ（Ｄｍｐ）とに基づく、マーカマッチングにより前記自己位置としてのサブ推定位置（Ｐｍ１）を取得することと、
前記メイン推定位置と前記サブ推定位置とを各々の推定誤差同士の比率に基づき重み付けした、フュージョンにより前記自己位置の位置推定データ（Ｄｆ）を生成することとを、実行させる前記命令を含み、
前記サブ推定位置の取得は、
前記マーカ観測データから前記メイン推定位置を起点に予測されるマーカ予測位置（Ｐｐ）と、前記マーカ位置データにおいて前記マーカ予測位置にマッチングする前記マーカ設置位置との、偏差（δＰ）により補正された前記メイン推定位置を前記サブ推定位置として取得することを、含む推定プログラム。
【請求項７】
外界を自律走行する自律走行装置（４）の自己位置を推定した位置推定データ（Ｄｆ）を生成するために、プロセッサ（１２）により実行される推定データ生成方法であって、
前記自律走行装置の内界において取得される内界データ（Ｄｉ）に基づく、デッドレコニングにより前記自己位置としてのメイン推定位置（Ｐｄ）を取得することと、
前記外界に複数設置されたルートマーカ（６）の前記自律走行装置からの観測により取得されるマーカ観測データ（Ｄｏ）と、前記外界において各前記ルートマーカの設定位置であるマーカ設置位置（Ｐｍｐ）を定義したマーカ位置データ（Ｄｍｐ）とに基づく、マーカマッチングにより前記自己位置としてのサブ推定位置（Ｐｍ１）を取得することと、
前記メイン推定位置と前記サブ推定位置とを各々の推定誤差同士の比率に基づき重み付けした、フュージョンにより前記位置推定データを生成することとを、含み、
前記サブ推定位置の取得は、
前記マーカ観測データから前記メイン推定位置を起点に予測されるマーカ予測位置（Ｐｐ）と、前記マーカ位置データにおいて前記マーカ予測位置にマッチングする前記マーカ設置位置との、偏差（δＰ）により補正された前記メイン推定位置を前記サブ推定位置として取得することを、含む推定データ生成方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、外界を自律走行する自律走行装置の自己位置を推定する、推定技術に関する。
続きを表示（約 2,900 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１に開示の推定技術は、自律走行装置の自己位置を推定する推定手法を、予めシミュレーションされた領域別の推定精度に応じて切り替えている。具体的に第一領域では、自律走行装置からの外界の走査による点群データと、外界のマップデータとを用いて、自己位置が推定されている。一方で第二領域では、外界に複数設置された誘導体の自律走行装置からの検出結果と、外界における誘導体の位置情報とを用いて、自己位置が推定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２２－１１０７７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に開示の推定技術において、各領域での推定手法別の推定精度は、例えば天候等の外界状況変化に起因して、時々刻々と変動する。そのため、推定手法を切り替えるだけでは、真の推定精度まで確保され得るとは言い難く、それはロバスト性に欠けるとも言える。
【０００５】
本開示の課題は、自己位置の推定精度に対してロバスト性を確保する、推定装置を提供することにある。本開示の別の課題は、自己位置の推定精度に対してロバスト性を確保する、推定プログラムを提供することにある。本開示のさらに別の課題は、自己位置の推定精度に対してロバスト性を確保する、推定データ生成方法を、提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以下、課題を解決するための本開示の技術的手段について、説明する。尚、特許請求の範囲及び本欄に記載された括弧内の符号は、後に詳述する実施形態に記載された具体的手段との対応関係を示すものであり、本開示の技術的範囲を限定するものではない。
【０００７】
本開示の第一態様は、
プロセッサ（１２）を有し、外界を自律走行する自律走行装置（４）の自己位置を推定する推定装置（１）であって、
プロセッサは、
自律走行装置の内界において取得される内界データ（Ｄｉ）に基づく、デッドレコニングにより自己位置としてのメイン推定位置（Ｐｄ）を取得することと、
外界に複数設置されたルートマーカ（６）の自律走行装置からの観測により取得されるマーカ観測データ（Ｄｏ）と、外界において各ルートマーカの設定位置であるマーカ設置位置（Ｐｍｐ）を定義したマーカ位置データ（Ｄｍｐ）とに基づく、マーカマッチングにより自己位置としてのサブ推定位置（Ｐｍ１）を取得することと、
メイン推定位置とサブ推定位置とを各々の推定誤差同士の比率に基づき重み付けした、フュージョンにより自己位置の位置推定データ（Ｄｆ）を生成することとを、実行するように構成され、
サブ推定位置の取得は、
マーカ観測データからメイン推定位置を起点に予測されるマーカ予測位置（Ｐｐ）と、マーカ位置データにおいてマーカ予測位置にマッチングするマーカ設置位置との、偏差（δＰ）により補正されたメイン推定位置をサブ推定位置として取得することを、含む。
【０００８】
本開示の第二態様は、
外界を自律走行する自律走行装置（４）の自己位置を推定するために記憶媒体（１０）に記憶され、プロセッサ（１２）に実行させる命令を含む推定プログラムであって、
自律走行装置の内界において取得される内界データ（Ｄｉ）に基づく、デッドレコニングにより自己位置としてのメイン推定位置（Ｐｄ）を取得することと、
外界に複数設置されたルートマーカ（６）の自律走行装置からの観測により取得されるマーカ観測データ（Ｄｏ）と、外界において各ルートマーカの設定位置であるマーカ設置位置（Ｐｍｐ）を定義したマーカ位置データ（Ｄｍｐ）とに基づく、マーカマッチングにより自己位置としてのサブ推定位置（Ｐｍ１）を取得することと、
メイン推定位置とサブ推定位置とを各々の推定誤差同士の比率に基づき重み付けした、フュージョンにより自己位置の位置推定データ（Ｄｆ）を生成することとを、実行させる命令を含み、
サブ推定位置の取得は、
マーカ観測データからメイン推定位置を起点に予測されるマーカ予測位置（Ｐｐ）と、マーカ位置データにおいてマーカ予測位置にマッチングするマーカ設置位置との、偏差（δＰ）により補正されたメイン推定位置をサブ推定位置として取得することを、含む。
【０００９】
本開示の第三態様は、
外界を自律走行する自律走行装置（４）の自己位置を推定した位置推定データ（Ｄｆ）を生成するために、プロセッサ（１２）により実行される推定データ生成方法であって、
自律走行装置の内界において取得される内界データ（Ｄｉ）に基づく、デッドレコニングにより自己位置としてのメイン推定位置（Ｐｄ）を取得することと、
外界に複数設置されたルートマーカ（６）の自律走行装置からの観測により取得されるマーカ観測データ（Ｄｏ）と、外界において各ルートマーカの設定位置であるマーカ設置位置（Ｐｍｐ）を定義したマーカ位置データ（Ｄｍｐ）とに基づく、マーカマッチングにより自己位置としてのサブ推定位置（Ｐｍ１）を取得することと、
メイン推定位置とサブ推定位置とを各々の推定誤差同士の比率に基づき重み付けした、フュージョンにより位置推定データを生成することとを、含み、
サブ推定位置の取得は、
マーカ観測データからメイン推定位置を起点に予測されるマーカ予測位置（Ｐｐ）と、マーカ位置データにおいてマーカ予測位置にマッチングするマーカ設置位置との、偏差（δＰ）により補正されたメイン推定位置をサブ推定位置として取得することを、含む。
【００１０】
これら第一～第三態様によると、内界データに基づくデッドレコニングによるメイン推定位置と、マーカ観測データ及びマーカ位置データに基づくマーカマッチングによるサブ推定位置とが、取得される。ここでサブ推定位置の取得には、マーカ観測データからメイン推定位置を起点に予測されるマーカ予測位置と、マーカ位置データにおいて当該マーカ予測位置にマッチングするマーカ設置位置との、偏差が着目される。これによれば、マーカ予測位置とマーカ設置位置との偏差によってメイン推定位置が補正されることで取得される、サブ推定位置の推定誤差からは、メイン推定位置の推定誤差による影響分を相殺することができる。故に、メイン推定位置とサブ推定位置とが、外界状況変化を反映し得る各々の推定誤差同士での比率に基づき重み付けされてフュージョンされることで、自己位置の推定精度に対してロバスト性を確保した位置推定データの生成が可能となる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許