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公開番号2025124171
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-26
出願番号2024020043
出願日2024-02-14
発明の名称位置推定装置
出願人本田技研工業株式会社
代理人個人,個人
主分類G01C 21/28 20060101AFI20250819BHJP(測定;試験)
要約【課題】処理負荷を低減しつつ、移動物体を精度よく検出すること。
【解決手段】位置推定装置50は、自車両に搭載され、自車両の周囲の外界状況を検出するライダ5と、ライダ5の反射波が得られる物体の表面の計測点の位置情報と計測点の相対移動速度を示す速度情報とを含む点群データを取得するデータ取得部111と、データ取得部111より取得された点群データから、路面に対応した路面点群データを抽出する推定部112と、路面点群データに対応した計測点の、位置情報と速度情報とに基づいて、移動体の並進運動の移動量と移動方向を示す並進運動成分と移動体の回転運動の回転量と回転方向を示す回転運動成分とを算出するスキャンマッチング部115と、スキャンマッチング部115により算出された並進運動成分と回転運動成分とに基づいて、自車両の位置を示す位置情報を更新する自己位置推定部116と、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
移動体に搭載され、前記移動体の周囲に電磁波を照射して反射波に基づき前記移動体の周囲の外界状況を検出する検出器と、
前記反射波が得られる物体の表面の計測点の位置情報と前記計測点の相対移動速度を示す速度情報とを含む、前記検出器の検出結果を示す所定時間ごとの点群データを取得するデータ取得部と、
前記データ取得部により取得された前記点群データから、路面に対応した路面点群データを抽出する抽出部と、
前記路面点群データに対応した前記計測点の、前記位置情報と前記速度情報とに基づいて、前記移動体の並進運動の移動量と移動方向を示す並進運動成分と前記移動体の回転運動の回転量と回転方向を示す回転運動成分とを算出する運動成分算出部と、
前記運動成分算出部により算出された前記並進運動成分と前記回転運動成分とに基づいて、前記移動体の位置を示す位置情報を更新する更新部と、を備えた位置推定装置。
続きを表示（約 820 文字）【請求項２】
請求項１記載の位置推定装置において、
前記計測点の前記速度情報と前記移動体の前記並進運動成分とに基づいて、前記点群データに対応した複数の前記計測点のそれぞれの絶対移動速度を算出する速度算出部と、
前記点群データを、前記速度算出部により算出された前記絶対移動速度の絶対値が所定速度未満である静止点群データと前記所定速度以上である移動点群データとに分類する分類部と、をさらに備え、
前記更新部はさらに、前記運動成分算出部により算出された前記並進運動成分と前記回転運動成分とに基づいて現時点より所定時間前の過去の時点の前記静止点群データをオフセットするとともに、現時点の前記静止点群データとオフセット後の前記静止点群データとの対応する前記計測点どうしの位置誤差を最小化する前記並進運動成分と前記回転運動成分とを探索し、探索により得られた前記並進運動成分と前記回転運動成分とに基づいて前記移動体の前記位置情報を更新することを特徴とする位置推定装置。
【請求項３】
請求項１記載の位置推定装置において、
前記運動成分算出部は、前記路面点群データに対応した前記計測点の、前記位置情報と前記速度情報とに基づいて、前記移動体の前記並進運動成分を算出し、予め規定された前記並進運動成分と前記回転運動成分との相関関係に基づいて、算出した前記並進運動成分から前記回転運動成分を算出することを特徴とする位置推定装置。
【請求項４】
請求項３記載の位置推定装置において、
前記相関関係は、前記検出器の設置位置と、前記移動体の走行速度と、前記移動体の操舵角とに基づいて予め規定されることを特徴とする位置推定装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の位置推定装置において、
前記検出器がライダであることを特徴とする位置推定装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動体の自己位置を推定する位置推定装置に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、交通の安全性の向上につながり、持続可能な輸送システムの発展に寄与するような車両制御システムが望まれる。この種の装置として、移動体の前方視野の画像から抽出された特徴点のフレーム間の位置の変位量に基づいて、移動体の自己位置を算出するようにした装置が知られている（例えば特許文献１参照）。特許文献１記載の装置では、連続する２フレームの画像から同一の静止物体の特徴点を抽出し、この特徴点のフレーム間の変位量から移動体の自己位置を算出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００２－４８５１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１記載の装置のように移動体の周囲の物体の特徴点の変位量に基づき自己位置を推定するようにしたのでは、移動体の周囲に特徴的な物体が存在しない場合など、フレーム間において物体の特徴点の変位量が取得できない場合において、自己位置の推定精度が低下する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様である位置推定装置は。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、移動体の周囲の環境によらずに自己位置を精度よく推定できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
本発明の実施の形態に係る位置推定装置を含む車両制御装置の要部構成を示すブロック図。
ライダにより計測される移動物体の相対移動速度と、移動物体の移動方向との関係を説明するための図である。
自車両の回転角度の推定を説明するための図。
並進運動成分から推定された回転運動成分の一例を示す図。
ライダにより取得された点群データの一例を模式的に示す図。
前フレームの静止点群データの一例を模式的に示す図。
現在フレームの静止点群データの一例を模式的に示す図。
前フレームの静止点群データと現在フレームの静止点群データとが位置合わせされる様子を模式的に示す図。
位置合わせ後の前フレームの静止点群データと現在フレームの静止点群データとを示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。本発明の実施の形態に係る位置推定装置は、自動運転機能を有する車両、すなわち自動運転車両に適用することができる。なお、本実施形態に係る位置推定装置が適用される車両を、他車両と区別して自車両と呼ぶことがある。自車両は、内燃機関（エンジン）を走行駆動源として有するエンジン車両、走行モータを走行駆動源として有する電気自動車、エンジンと走行モータとを走行駆動源として有するハイブリッド車両のいずれであってもよい。自車両は、ドライバによる運転操作が不要な自動運転モードでの走行だけでなく、ドライバの運転操作による手動運転モードでの走行も可能である。
【０００９】
自動運転車両は、自動運転モードでの走行（以下、自動走行または自律走行と呼ぶ。）時、カメラやライダ（ＬｉＤＡＲ：Light Detection and Ranging）等の車載検出器の検出データに基づき自車両の周囲の外界状況を認識する。自動運転車両は、その認識結果に基づいて、現時点から所定時間先の走行軌道（目標軌道）を生成し、目標軌道に沿って自車両が走行するように走行用アクチュエータを制御する。
【００１０】
図１は、位置推定装置を含む車両制御装置１００の要部構成を示すブロック図である。この車両制御装置１００は、コントローラ１０と、通信ユニット１と、測位ユニット２と、内部センサ群３と、カメラ４と、ライダ５と、走行用のアクチュエータＡＣとを有する。また、車両制御装置１００は、車両制御装置１００の一部を構成する位置推定装置５０を有する。位置推定装置５０は、ライダ５の検出データに基づいて、車両周囲の物体を検出する。
（【００１１】以降は省略されています）

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