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公開番号2025036645
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-14
出願番号2024230625,2020196939
出願日2024-12-26,2020-11-27
発明の名称情報処理装置、制御方法、プログラム及び記憶媒体
出願人パイオニア株式会社,パイオニアスマートセンシングイノベーションズ株式会社
代理人個人
主分類G01S 17/86 20200101AFI20250306BHJP(測定;試験)
要約【課題】自己位置推定を好適に実行することが可能な情報処理装置を提供する。
【解決手段】情報処理装置1のコントローラ13は、対象移動体を第1位置算出方法であるGNSSによる測位位置を取得する。そして、コントローラ13は、GNSSによる測位位置に基づきイニシャル位置探索範囲Riを設定し、当該イニシャル位置探索範囲Ri内において第2位置算出方法であるNDTスキャンマッチングの基準位置を設定する。そして、コントローラ13は、設定した基準位置に基づき、NDTスキャンマッチングによる対象移動体の位置推定を行う。この場合、コントローラ13は、GNSSの測位位置の測位の精度を表す精度情報に基づいて、イニシャル位置探索範囲Riのサイズを決定する。
【選択図】図15
特許請求の範囲【請求項１】
第１位置算出方法による移動体の測位位置を取得する位置取得手段と、
前記測位位置に基づき第２位置算出方法の基準位置を探索する探索範囲を設定し、当該探索範囲内において、単位領域であるボクセルごとの物体の位置を表すボクセルデータと、前記移動体に設けられた計測装置の出力に基づく点群データとを、前記基準位置に基づき照合した場合に、前記点群データに含まれる計測点のうち前記ボクセルデータと対応付けられた計測点の比率に基づき前記基準位置を設定する基準位置設定手段と、
前記基準位置に基づき、前記第２位置算出方法による前記移動体の位置推定を行う位置推定手段と、を有し、
前記基準位置設定手段は、前記測位位置の測位の精度を表す精度情報に基づいて、前記探索範囲のサイズを決定する、
情報処理装置。
続きを表示（約 1,700 文字）【請求項２】
前記第１位置算出方法は、ＧＮＳＳによる測位であり、
前記基準位置設定手段は、前記ＧＮＳＳの精度情報に基づいて、前記探索範囲のサイズを決定する、請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項３】
前記基準位置設定手段は、前記精度情報が示す精度が高いほど、前記探索範囲のサイズを小さくする、請求項１または２に記載の情報処理装置。
【請求項４】
前記位置推定手段は、直前の処理時刻において決定された前記移動体の推定位置が存在しない場合、前記基準位置に基づき前記点群データの座標系を前記ボクセルデータの座標系に変換する、請求項１～３のいずれか一項に記載の情報処理装置。
【請求項５】
前記移動体は車両であり、
前記基準位置設定手段は、前記探索範囲内に存在するボクセルごとの高さ方向の位置の度数分布に基づき、前記車両が存在する候補ボクセルを決定する、請求項１～４のいずれか一項に記載の情報処理装置。
【請求項６】
前記移動体は船舶であり、
前記基準位置設定手段は、前記探索範囲内にボクセルデータが存在しない仮想のボクセルを、前記船舶が存在する候補ボクセルとして決定する、請求項１～４のいずれか一項に記載の情報処理装置。
【請求項７】
直前の処理時刻において決定された前記移動体の推定位置が存在し、かつ、前記直前の処理時刻での前記第２位置算出方法の評価指標が所定値未満である場合、
前記基準位置設定手段は、前記基準位置を決定し、
前記位置推定手段は、当該基準位置に基づき、現在の処理時刻の前記点群データの座標系を前記ボクセルデータの座標系に変換する、請求項１～６のいずれか一項に記載の情報処理装置。
【請求項８】
前記位置推定手段は、直前の処理時刻において決定された前記移動体の推定位置が存在し、かつ、前記評価指標が前記所定値以上である場合、当該推定位置に基づき、現在の処理時刻の前記点群データの座標系を前記ボクセルデータの座標系に変換する、請求項７に記載の情報処理装置。
【請求項９】
コンピュータが実行する制御方法であって、
第１位置算出方法による移動体の測位位置を取得する位置取得工程と、
前記測位位置に基づき第２位置算出方法の基準位置を探索する探索範囲を設定し、当該探索範囲内において、単位領域であるボクセルごとの物体の位置を表すボクセルデータと、前記移動体に設けられた計測装置の出力に基づく点群データとを、前記基準位置に基づき照合した場合に、前記点群データに含まれる計測点のうち前記ボクセルデータと対応付けられた計測点の比率に基づき前記基準位置を設定する基準位置設定工程と、
前記基準位置に基づき、前記第２位置算出方法による前記移動体の位置推定を行う位置推定工程と、を有し、
前記基準位置設定工程は、前記測位位置の測位の精度を表す精度情報に基づいて、前記探索範囲のサイズを決定する、制御方法。
【請求項１０】
第１位置算出方法による移動体の測位位置を取得する位置取得手段と、
前記測位位置に基づき第２位置算出方法の基準位置を探索する探索範囲を設定し、当該探索範囲内において、単位領域であるボクセルごとの物体の位置を表すボクセルデータと、前記移動体に設けられた計測装置の出力に基づく点群データとを、前記基準位置に基づき照合した場合に、前記点群データに含まれる計測点のうち前記ボクセルデータと対応付けられた計測点の比率に基づき前記基準位置を設定する基準位置設定手段と、
前記基準位置に基づき、前記第２位置算出方法による前記移動体の位置推定を行う位置推定手段
としてコンピュータを機能させ、
前記基準位置設定手段は、前記測位位置の測位の精度を表す精度情報に基づいて、前記探索範囲のサイズを決定する、プログラム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、位置推定に関する。
続きを表示（約 3,200 文字）【背景技術】
【０００２】
従来から、レーザスキャナなどの計測装置を用いて計測した周辺物体の形状データを、予め周辺物体の形状が記憶された地図情報と照合（マッチング）することで、車両の自己位置を推定する技術が知られている。例えば、特許文献１には、空間を所定の規則で分割したボクセル中における検出物が静止物か移動物かを判定し、静止物が存在するボクセルを対象として地図情報と計測データとのマッチングを行う自律移動システムが開示されている。また、特許文献２には、ボクセル毎の静止物体の平均ベクトルと共分散行列とを含むボクセルデータとライダが出力する点群データとの照合により自己位置推定を行うスキャンマッチング手法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
国際公開ＷＯ２０１３／０７６８２９
国際公開ＷＯ２０１８／２２１４５３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
昨今、自動車分野だけでなく、船舶においても、自動操船システム検討が進められており、安全な自動操船には精度の良い自己位置推定は同様に重要である。外洋では周辺に構造物が少ないためＧＮＳＳ（ＧｌｏｂａｌＮａｖｉｇａｔｉｏｎＳａｔｅｌｌｉｔｅＳｙｓｔｅｍ）により自己位置を測位可能であるが、都市部の沿岸や河川では高層ビル等が隣接するため、受信衛星数の低下やマルチパスなどによりＧＮＳＳ電波の受信環境は悪く、精度の良い測位はできないことが多い。よって、船舶の場合においても、上記のスキャンマッチングによる高精度な位置推定が好適に適用される。
【０００５】
一方、自己位置推定処理の開始時は、自動車も船舶も、ＧＮＳＳによる測位位置をイニシャル位置としている。ＧＮＳＳによる測位には誤差が伴うが、その誤差が大きくなければ，上記のスキャンマッチングのためのイニシャル位置として使用することができ，結果として高精度な位置推定が可能である。しかし、ＧＮＳＳ受信環境が悪い場合は，大きく離れた場所をイニシャル位置としてしまい、スキャンマッチングにおいて適切に最適解が求められない状況もあり得る。よって、このような場合において適切に位置推定を行うには、確からしいイニシャル位置を探索する必要がある。また，何らかの原因で推定自己位置が大きくずれた場合においても、確からしいイニシャル位置を同様に設定する必要がある。
【０００６】
本開示は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、自己位置推定を好適に実行することが可能な情報処理装置を提供することを主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項に記載の発明は、
第１位置算出方法による移動体の測位位置を取得する位置取得手段と、
前記測位位置に基づき第２位置算出方法の基準位置を探索する探索範囲を設定し、当該探索範囲内において、単位領域であるボクセルごとの物体の位置を表すボクセルデータと、前記移動体に設けられた計測装置の出力に基づく点群データとを、前記基準位置に基づき照合した場合に、前記点群データに含まれる計測点のうち前記ボクセルデータと対応付けられた計測点の比率に基づき前記基準位置を設定する基準位置設定手段と、
前記基準位置に基づき、前記第２位置算出方法による前記移動体の位置推定を行う位置推定手段と、を有し、
前記基準位置設定手段は、前記測位位置の測位の精度を表す精度情報に基づいて、前記探索範囲のサイズを決定する、
情報処理装置である。
【０００８】
また、請求項に記載の発明は、
コンピュータが実行する制御方法であって、
第１位置算出方法による移動体の測位位置を取得する位置取得工程と、
前記測位位置に基づき第２位置算出方法の基準位置を探索する探索範囲を設定し、当該探索範囲内において、単位領域であるボクセルごとの物体の位置を表すボクセルデータと、前記移動体に設けられた計測装置の出力に基づく点群データとを、前記基準位置に基づき照合した場合に、前記点群データに含まれる計測点のうち前記ボクセルデータと対応付けられた計測点の比率に基づき前記基準位置を設定する基準位置設定工程と、
前記基準位置に基づき、前記第２位置算出方法による前記移動体の位置推定を行う位置推定工程と、を有し、
前記基準位置設定工程は、前記測位位置の測位の精度を表す精度情報に基づいて、前記探索範囲のサイズを決定する、制御方法である。
【０００９】
また、請求項に記載の発明は、
第１位置算出方法による移動体の測位位置を取得する位置取得手段と、
前記測位位置に基づき第２位置算出方法の基準位置を探索する探索範囲を設定し、当該探索範囲内において、単位領域であるボクセルごとの物体の位置を表すボクセルデータと、前記移動体に設けられた計測装置の出力に基づく点群データとを、前記基準位置に基づき照合した場合に、前記点群データに含まれる計測点のうち前記ボクセルデータと対応付けられた計測点の比率に基づき前記基準位置を設定する基準位置設定手段と、
前記基準位置に基づき、前記第２位置算出方法による前記移動体の位置推定を行う位置推定手段
としてコンピュータを機能させ、
前記基準位置設定手段は、前記測位位置の測位の精度を表す精度情報に基づいて、前記探索範囲のサイズを決定する、プログラムである。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
運転支援システムの概略構成図である。
車載機の機能的構成を示すブロック図である。
自己位置推定部が推定すべき自己位置を２次元直交座標で表した図である。
ボクセルデータの概略的なデータ構造の一例を示す。
自己位置推定部の機能ブロックの一例である。
ワールド座標系における２次元平面上での、ボクセルデータが存在するボクセルとこれらのボクセル付近の位置を示す計測点との位置関係を示す。
立体交差がある道路付近での車両の俯瞰図を示す。
ＧＮＳＳの測位位置及びイニシャル位置探索範囲を明示した道路の俯瞰図を示す。
（Ａ）イニシャル位置探索範囲内におけるボクセルを明示した図である。（Ｂ）イニシャル位置探索範囲内のボクセルデータが示すｚ座標値の度数分布を示す。
候補ボクセル及び候補ボクセルの順番を明示した俯瞰図を示す。
簡易ＮＤＴ処理を行った場合の対応付け比率の遷移を示すグラフである。
仮想ボクセル及び仮想ボクセルの順番を明示した俯瞰図を示す。
簡易ＮＤＴ処理を行った場合の対応付け比率の遷移を示すグラフである。
実施例に係る自己位置推定処理の概要を示すフローチャートの一例である。
対象移動体が車両である場合の実施例に係るイニシャル位置設定処理の手順を示すフローチャートの一例である。
対象移動体が船舶である場合の実施例に係るイニシャル位置設定処理の手順を示すフローチャートの一例である。
変形例に係る自己位置推定処理の概要を示すフローチャートの一例である。
対象移動体が車両である場合の変形例に係るイニシャル位置設定処理の手順を示すフローチャートの一例である。
対象移動体が船舶である場合の変形例に係るイニシャル位置設定処理の手順を示すフローチャートの一例である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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