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公開番号2025123370
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-22
出願番号2025099256,2024034515
出願日2025-06-13,2021-11-08
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G01C 21/28 20060101AFI20250815BHJP(測定;試験)
要約【課題】ダウンサンプリングを好適に実行可能な情報処理装置を提供する。
【解決手段】車載機1のコントローラ13は、ライダ2が出力する点群データを取得する。そして、コントローラ13は、点群データに対してダウンサンプリングを行った加工点群データを生成する。そして、コントローラ13は、加工点群データと、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VDとの照合により、加工点群データを構成する計測点とボクセルの各々との対応付けを行う。そして、コントローラ13は、加工点群データの計測点のうちボクセルと対応付けられた計測点の数である対応計測点数Ncに基づき、次に実行されるダウンサンプリングのサイズを変更する。
【選択図】図12
特許請求の範囲【請求項１】
計測装置が出力する点群データを取得する取得手段と、
前記点群データに対してダウンサンプリングを行った加工点群データを生成するダウンサンプリング処理手段と、
前記加工点群データと、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の照合により、前記加工点群データを構成する計測点と前記ボクセルの各々との対応付けを行う対応付け手段と、を有し、
前記ダウンサンプリング処理手段は、前記計測点のうち前記ボクセルと対応付けられた計測点の数である対応計測点数に基づき、次に実行される前記ダウンサンプリングのサイズを変更する、情報処理装置。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記ダウンサンプリング処理手段は、前記ダウンサンプリングにおいて空間を分割する方向のうち第１方向における前記サイズを固定とし、前記第１方向以外の方向における前記サイズを前記対応計測点数に基づき変更する、請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項３】
前記第１方向は、前記計測装置の進行方向である、請求項２に記載の情報処理装置。
【請求項４】
前記ダウンサンプリング処理手段は、前記対応計測点数と、当該対応計測点数の目標範囲との比較に基づき、前記サイズを変更する、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】
前記ダウンサンプリング処理手段は、
前記対応計測点数が前記目標範囲の上限よりも多い場合、前記サイズを所定率又は所定値だけ大きくし、
前記対応計測点数が前記目標範囲の下限よりも少ない場合、前記サイズを所定率又は所定値だけ小さくし、
前記対応計測点数が前記目標範囲内である場合、前記サイズを維持する、
請求項４に記載の情報処理装置。
【請求項６】
前記ダウンサンプリング処理手段は、前記対応計測点数に基づき、次に実行される前記ダウンサンプリングの基準サイズを決定し、当該基準サイズと、前記ダウンサンプリングにおいて空間を分割する方向毎に設定した比率とに基づき、前記方向毎の前記サイズを決定する、請求項１～５のいずれか一項に記載の情報処理装置。
【請求項７】
前記対応付け手段による対応付けがなされた前記ボクセルのボクセルデータと、当該ボクセルに対応付けられた計測点との照合結果に基づき、前記計測装置を備える移動体の位置推定を行う位置推定手段をさらに有する、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】
前記ダウンサンプリング処理手段は、前記ダウンサンプリング処理手段及び前記位置推定手段の処理時間に基づき、前記サイズを変更する、請求項７に記載の情報処理装置。
【請求項９】
前記ダウンサンプリング処理手段は、前記処理時間と、当該処理時間の目標範囲との比較に基づき、前記サイズを変更する、請求項８に記載の情報処理装置。
【請求項１０】
コンピュータが実行する制御方法であって、
計測装置が出力する点群データを取得し、
前記点群データに対してダウンサンプリングを行った加工点群データを生成し、
前記加工点群データと、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の照合により、前記加工点群データを構成する計測点と前記ボクセルの各々との対応付けを行い、
前記計測点のうち前記ボクセルと対応付けられた計測点の数である対応計測点数に基づき、次に実行される前記ダウンサンプリングのサイズを変更する、制御方法。
（【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】
本発明は、位置推定に用いるデータのダウンサンプリングに関する。
続きを表示（約 3,400 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車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】
特許文献２のように、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車位置推定を行う場合、ライダの点群データを所定サイズに分割した空間で平均化することで間引く処理であるダウンサンプリング処理が行われる。このダウンサンプリングを行うことで、自車に近いエリアは密、遠いエリアは疎となる点群データの密度を一様にし、かつ全体の点群データ数を低減することができるため、自己位置推定精度の向上と計算時間の抑制を両立させている。しかしながら、自車周辺に物体が少ない空間では、ライダで検出される点群データ数が少ないため、ダウンサンプリング処理によって、計算に用いる点群データ数が大きく減少してしまうこともあり、自己位置推定の精度やロバスト性が低下してしまう問題がある。
【０００５】
本発明は、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、ダウンサンプリングを好適に実行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】
【０００６】
請求項に記載の発明は、
計測装置が出力する点群データを取得する取得手段と、
前記点群データに対してダウンサンプリングを行った加工点群データを生成するダウンサンプリング処理手段と、
前記加工点群データと、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の照合により、前記加工点群データを構成する計測点と前記ボクセルの各々との対応付けを行う対応付け手段と、を有し、
前記ダウンサンプリング処理手段は、前記計測点のうち前記ボクセルと対応付けられた計測点の数である対応計測点数に基づき、次に実行される前記ダウンサンプリングのサイズを変更する、情報処理装置である。
【０００７】
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、
計測装置が出力する点群データを取得し、
前記点群データに対してダウンサンプリングを行った加工点群データを生成し、
前記加工点群データと、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の照合により、前記加工点群データを構成する計測点と前記ボクセルの各々との対応付けを行い、
前記計測点のうち前記ボクセルと対応付けられた計測点の数である対応計測点数に基づき、次に実行される前記ダウンサンプリングのサイズを変更する、制御方法である。
【０００８】
また、請求項に記載の発明は、
計測装置が出力する点群データを取得し、
前記点群データに対してダウンサンプリングを行った加工点群データを生成し、
前記加工点群データと、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の照合により、前記加工点群データを構成する計測点と前記ボクセルの各々との対応付けを行い、
前記計測点のうち前記ボクセルと対応付けられた計測点の数である対応計測点数に基づき、次に実行される前記ダウンサンプリングのサイズを変更する処理をコンピュータに実行させるプログラムである。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
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。
ダウンサンプリング処理部１４の機能ブロックの一例を示す。
夫々異なるダウンサンプリングサイズによるダウンサンプリングを実行した第１の実行結果を示す図である。
夫々異なるダウンサンプリングサイズによるダウンサンプリングを実行した第２の実行結果を示す図である。
夫々異なるダウンサンプリングサイズによるダウンサンプリングを実行した第３の実行結果を示す図である。
車載機を搭載する車両周辺の俯瞰図を示す。
自車位置推定部が推定すべき自車位置を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。
自車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。
自車位置推定に関する処理の手順を示すフローチャートの一例である。
１辺が０．５ｍの立方格子サイズでダウンサンプリングを行い、ＮＤＴ処理による自車位置推定を行った結果を示す。
１辺が０．５ｍの立方格子サイズでダウンサンプリングを行い、ＮＤＴ処理による自車位置推定を行った結果を示す。
１辺が２．０ｍの立方格子サイズでダウンサンプリングを行い、ＮＤＴ処理による自車位置推定を行った結果を示す。
１辺が２．０ｍの立方格子サイズでダウンサンプリングを行い、ＮＤＴ処理による自車位置推定を行った結果を示す。
図１２に示す処理手順に従いダウンサンプリング及びＮＤＴ処理による自車位置推定を行った結果を示す。
図１２に示す処理手順に従いダウンサンプリング及びＮＤＴ処理による自車位置推定を行った結果を示す。
他車両によるオクルージョンが発生した場合の、図１２に示す処理手順に従いダウンサンプリング及びＮＤＴ処理による自車位置推定を行った結果を示す。
図１９と同一状況下において、仮にダウンサンプリング後の計測点数を６００～８００に収まるようにダウンサンプリングのサイズを決定した場合の結果を示す。
変形例１に基づき進行方向のダウンサンプリングのサイズを０．５ｍに固定し、横方向及び高さ方向のダウンサンプリングのサイズを適応的に変更してＮＤＴ処理による自車位置推定を行った結果を示す。
変形例１に基づき進行方向のダウンサンプリングのサイズを０．５ｍに固定し、横方向及び高さ方向のダウンサンプリングのサイズを適応的に変更してＮＤＴ処理による自車位置推定を行った結果を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の好適な実施形態によれば、情報処理装置は、計測装置が出力する点群データを取得する取得手段と、前記点群データに対してダウンサンプリングを行った加工点群データを生成するダウンサンプリング処理手段と、前記加工点群データと、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の照合により、前記加工点群データを構成する計測点と前記ボクセルの各々との対応付けを行う対応付け手段と、を有し、前記ダウンサンプリング処理手段は、前記計測点のうち前記ボクセルと対応付けられた計測点の数である対応計測点数に基づき、次に実行される前記ダウンサンプリングのサイズを変更する。この態様によれば、情報処理装置は、ボクセルデータが存在するボクセルと対応付けた加工点群データの計測点数である対応計測点数に基づきダウンサンプリングのサイズを適応的に変更し、対応計測点数を好適に適正化することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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