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JP7489002B2 - Autonomous Vehicles - Google Patents
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Description

本発明は、自律走行車に関するものである。 The present invention relates to autonomous vehicles.

自律走行車において、車体が地図のどの位置に存在するかを把握することは極めて重要である。自己位置検出方法は今日まで、使用するセンサからアルゴリズムを含め、多種多様に存在する。一方で、一つのアルゴリズムだけで、精度のよい自己位置推定が常にできるわけではない。このため、複数のセンサ、アルゴリズム等を用いて、自己位置を推定する方法がある。特許文献1に開示の移動体においては、第1のセンサによって取得された移動体の周囲の情報を用いて移動体の位置を推定することによって、第1の推定位置と、当該第1の推定位置に対応する第1の信頼度とを取得する。また、第2のセンサによって取得された移動体の周囲の情報を用いて移動体の位置を推定することによって、第2の推定位置と、当該第2の推定位置に対応する第2の信頼度とを取得する。さらに、第1及び第2の推定位置と、第1及び第2の信頼度とを用いて、移動体の現在位置を取得する。 For an autonomous vehicle, it is extremely important to know where the vehicle body is located on a map. To date, there are a wide variety of self-location detection methods, including the sensors used and algorithms. On the other hand, accurate self-location estimation is not always possible with only one algorithm. For this reason, there are methods for estimating self-location using multiple sensors, algorithms, etc. In the mobile body disclosed in Patent Document 1, a first estimated position and a first reliability corresponding to the first estimated position are obtained by estimating the position of the mobile body using information about the surroundings of the mobile body acquired by a first sensor. In addition, a second estimated position and a second reliability corresponding to the second estimated position are obtained by estimating the position of the mobile body using information about the surroundings of the mobile body acquired by a second sensor. Furthermore, the first and second estimated positions and the first and second reliability are used to obtain the current position of the mobile body.

特開2020-17173号公報JP 2020-17173 A

ところで、複数のアルゴリズムを併用して自己位置推定を行う場合、信頼度、即ち、どの推定結果が最も確からしいかを表す指標が必要であるが、信頼度はアルゴリズムごとに算出方法や値の範囲が異なる。例えば、第1のアルゴリズムでの信頼度算出方法においては信頼度が0~100の範囲の値をとり、第2のアルゴリズムでの信頼度算出方法においては信頼度が0~1の範囲の値をとる。このため、信頼度を重み付けとした自己位置推定結果の統合(マージ)は困難である。 When using multiple algorithms in combination to estimate self-location, reliability, that is, an index showing which estimation result is most likely, is necessary, but the calculation method and value range of reliability differ for each algorithm. For example, in the reliability calculation method using the first algorithm, the reliability takes a value in the range of 0 to 100, and in the reliability calculation method using the second algorithm, the reliability takes a value in the range of 0 to 1. For this reason, it is difficult to integrate (merge) self-location estimation results using reliability as a weighting.

上記課題を解決するための自律走行車は、車体に設置され、自己位置推定するための第1のデータ取得装置と、前記車体に設置され、自己位置推定するための第2のデータ取得装置と、前記車体に設置され、前記第1のデータ取得装置により取得したデータにより前記車体の位置座標及び姿勢を推定するとともに、当該推定の結果の信頼度を算出する第1の自己位置推定部と、前記車体に設置され、前記第2のデータ取得装置により取得したデータにより前記車体の位置座標及び姿勢を推定するとともに、当該推定の結果の信頼度を、前記第1の自己位置推定部における信頼度算出アルゴリズムで算出する第2の自己位置推定部と、前記車体に設置され、前記第1の自己位置推定部による前記車体の位置座標及び姿勢の推定結果及びその信頼度と前記第2の自己位置推定部による前記車体の位置座標及び姿勢の推定結果及びその信頼度に基づいて、統合した前記車体の位置座標及び姿勢を算出する統合自己位置算出部と、を備えることを要旨とする。 The autonomous vehicle for solving the above problem comprises a first data acquisition device installed on the vehicle body for estimating the vehicle's own position, a second data acquisition device installed on the vehicle body for estimating the vehicle's own position, a first self-position estimation unit installed on the vehicle body for estimating the vehicle's position coordinates and attitude using data acquired by the first data acquisition device and calculating the reliability of the estimation result, a second self-position estimation unit installed on the vehicle body for estimating the vehicle's position coordinates and attitude using data acquired by the second data acquisition device and calculating the reliability of the estimation result using a reliability calculation algorithm in the first self-position estimation unit, and an integrated self-position calculation unit installed on the vehicle body for calculating the integrated vehicle's position coordinates and attitude based on the estimation result of the vehicle's position coordinates and attitude by the first self-position estimation unit and the reliability of the estimation result of the vehicle's position coordinates and attitude by the second self-position estimation unit.

これによれば、第1の自己位置推定部においては、第1のデータ取得装置により取得したデータにより車体の位置座標及び姿勢を推定するとともに、当該推定の結果の信頼度を算出する。また、第2のデータ取得装置においては、第2のデータ取得装置により取得したデータにより車体の位置座標及び姿勢を推定するとともに、当該推定の結果の信頼度を、第1の自己位置推定部における信頼度算出アルゴリズムで算出する。これにより、相対的な信頼度を算出でき、その信頼度に基づいて統合した車体の位置座標及び姿勢を算出することができる。 According to this, the first self-position estimation unit estimates the position coordinates and attitude of the vehicle body from the data acquired by the first data acquisition device, and calculates the reliability of the estimation result. Also, the second data acquisition device estimates the position coordinates and attitude of the vehicle body from the data acquired by the second data acquisition device, and calculates the reliability of the estimation result using a reliability calculation algorithm in the first self-position estimation unit. This makes it possible to calculate the relative reliability, and to calculate the integrated position coordinates and attitude of the vehicle body based on the reliability.

また、自律走行車において、前記車体に設置され、前記車体の位置座標及び姿勢が対応付けられた地図データを記憶する記憶部を更に備え、前記第1の自己位置推定部は、前記第1のデータ取得装置により取得したデータと前記地図データを比較することにより前記車体の位置座標及び姿勢を推定するとともに、当該推定の結果の信頼度を算出し、前記第2の自己位置推定部は、前記第2のデータ取得装置により取得したデータと前記地図データを比較することにより前記車体の位置座標及び姿勢を推定するとともに、当該推定の結果の信頼度を、前記第1の自己位置推定部における信頼度算出アルゴリズムで算出するとよい。 The autonomous vehicle may further include a storage unit installed in the vehicle body and storing map data associated with the position coordinates and attitude of the vehicle body, the first self-position estimation unit estimating the position coordinates and attitude of the vehicle body by comparing the data acquired by the first data acquisition device with the map data and calculating the reliability of the estimation result, and the second self-position estimation unit estimating the position coordinates and attitude of the vehicle body by comparing the data acquired by the second data acquisition device with the map data and calculating the reliability of the estimation result using a reliability calculation algorithm in the first self-position estimation unit.

また、自律走行車において、前記信頼度は、地図データの点群と、データ取得装置により得られた点群との対比において各点についてのずれ量の総和によるものであるとよい。 In addition, in an autonomous vehicle, the reliability may be determined based on the sum of the deviations for each point in a comparison between the point cloud of map data and the point cloud obtained by a data acquisition device.

本発明によれば、相対的な信頼度を算出でき、その信頼度に基づいて統合した車体の位置座標及び姿勢を算出することができる。 According to the present invention, it is possible to calculate the relative reliability and calculate the integrated vehicle body position coordinates and attitude based on the reliability.

実施形態における自律走行車の側面図。FIG. 2 is a side view of an autonomous vehicle according to an embodiment. 自律走行車の電気的構成を示すブロック図。FIG. 1 is a block diagram showing the electrical configuration of an autonomous vehicle. 作用を説明するためのフローチャート。11 is a flowchart for explaining the operation. 環境と自律走行車の位置を示す図。A diagram showing the environment and the location of the autonomous vehicle. (a)取得した点群を示す図、(b)地図データでの点群を示す図。FIG. 4A is a diagram showing an acquired point cloud, and FIG. 4B is a diagram showing a point cloud in map data. 取得した環境と自律走行車を示す図。A diagram showing the captured environment and an autonomous vehicle. 取得した点群と地図データでの点群を重ねた状態を示す図。FIG. 13 is a diagram showing the state in which the acquired point cloud and the point cloud of map data are overlaid. 取得した点群と地図データでの点群を重ねた状態を示す図。FIG. 13 is a diagram showing the state in which the acquired point cloud and the point cloud of map data are overlaid.

以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図1に示すように、自律走行車10は、四輪車両であって、車体11と、車体11の下部に配置された駆動輪12と、車体11の下部に配置された操舵輪13と、を備える。自律走行車10は、駆動輪12の回転により走行されるとともに操舵輪13の向きの変更により操舵される。ここで、自律走行車10の進行方向をX方向とし、進行方向(X方向)に直交する方向(自律走行車10の幅方向)をY方向としている。また、水平方向であるX-Y平面に対し直交する上下方向をZ方向としている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in Fig. 1, the autonomous vehicle 10 is a four-wheel vehicle and includes a vehicle body 11, drive wheels 12 arranged at the bottom of the vehicle body 11, and steering wheels 13 arranged at the bottom of the vehicle body 11. The autonomous vehicle 10 travels by rotating the drive wheels 12 and is steered by changing the orientation of the steering wheels 13. Here, the direction of travel of the autonomous vehicle 10 is defined as the X direction, and the direction perpendicular to the direction of travel (X direction) (the width direction of the autonomous vehicle 10) is defined as the Y direction. The vertical direction perpendicular to the horizontal X-Y plane is defined as the Z direction.

図2に示すように、自律走行車10は、制御装置20と、モータドライバ21,22と、走行モータ23と操舵モータ24を備える。制御装置20は、モータドライバ21を介して走行モータ23を制御して駆動輪12を駆動することができるようになっている。制御装置20は、モータドライバ22を介して操舵モータ24を制御して操舵輪13を駆動することができるようになっている。 As shown in FIG. 2, the autonomous vehicle 10 includes a control device 20, motor drivers 21 and 22, a traction motor 23, and a steering motor 24. The control device 20 is capable of controlling the traction motor 23 via the motor driver 21 to drive the drive wheels 12. The control device 20 is capable of controlling the steering motor 24 via the motor driver 22 to drive the steering wheels 13.

図2に示すように、制御装置20は、処理部30と、記憶部40を備える。記憶部40には、自律走行車10を制御するための種々のプログラムが記憶されている。
制御装置20は、各種処理のうち少なくとも一部の処理を実行する専用のハードウェア、例えば、特定用途向け集積回路:ASICを備えていてもよい。制御装置20は、コンピュータプログラムに従って動作する1つ以上のプロセッサ、ASIC等の1つ以上の専用のハードウェア回路、あるいは、それらの組み合わせを含む回路として構成し得る。プロセッサは、CPU、並びに、RAM及びROM等のメモリを含む。メモリは、処理をCPUに実行させるように構成されたプログラムコードまたは指令を格納している。メモリ、即ち、コンピュータ可読媒体は、汎用または専用のコンピュータでアクセスできるあらゆるものを含む。
2, the control device 20 includes a processing unit 30 and a storage unit 40. The storage unit 40 stores various programs for controlling the autonomous vehicle 10.
The control device 20 may include dedicated hardware, such as an application specific integrated circuit (ASIC), for performing at least some of the various processes. The control device 20 may be configured as a circuit including one or more processors operating according to a computer program, one or more dedicated hardware circuits such as ASICs, or a combination thereof. The processor includes a CPU and memory such as RAM and ROM. The memory stores program code or instructions configured to cause the CPU to execute processes. The memory, i.e., computer-readable medium, includes anything that can be accessed by a general-purpose or dedicated computer.

制御装置20は、記憶部40に記憶されたプログラムに従い、走行モータ23及び操舵モータ24を制御することで、自律走行車10を動作させる。本実施形態の自律走行車10は、搭乗者による操作が行われることなく、制御装置20による制御によって自動で走行、操舵の動作を行う車両である。 The control device 20 operates the autonomous vehicle 10 by controlling the travel motor 23 and the steering motor 24 according to the program stored in the memory unit 40. The autonomous vehicle 10 of this embodiment is a vehicle that automatically travels and steers under the control of the control device 20 without being operated by a passenger.

図1に示すように、自律走行車10は、自己位置推定するためのデータ取得装置として、Lidar(Light Detection and Ranging又はLaser Imaging Detection and Ranging)スキャナ50と、路面撮影カメラ60と、GPS(Global Positioning System)アンテナ70を備える。 As shown in FIG. 1, the autonomous vehicle 10 is equipped with a Lidar (Light Detection and Ranging or Laser Imaging Detection and Ranging) scanner 50, a road surface camera 60, and a GPS (Global Positioning System) antenna 70 as data acquisition devices for estimating its own position.

Lidarスキャナ50は車体11の上面に設置されている。Lidarスキャナ50は、レーザを自律走行車10の周囲に照射する照射部と、その反射光を受光する受光部を有している。そして、レーザの照射から受光までの時間を計測することにより周囲に存在する物体までの距離が検出される。レーザの照射は自律走行車10の進行方向を基準として例えば右側に135度、左側に135度の計270度の範囲にわたりスキャンしながら、その角度に対応付けて物体までの距離が測定される。 The Lidar scanner 50 is installed on the top surface of the vehicle body 11. The Lidar scanner 50 has an irradiation unit that irradiates the surroundings of the autonomous vehicle 10 with a laser, and a light receiving unit that receives the reflected light. The distance to surrounding objects is detected by measuring the time between the irradiation of the laser and the reception of the light. The laser is irradiated to scan a range of 270 degrees, for example, 135 degrees to the right and 135 degrees to the left, based on the direction of travel of the autonomous vehicle 10, and the distance to the object is measured in accordance with that angle.

Lidarスキャナ50は、水平方向での物体検出を行う2次元方式のものでも、水平方向及び上下方向での物体検出を行う3次元方式のものでもよい。
図2に示すように、制御装置20とLidarスキャナ50が接続されている。制御装置20には、Lidarスキャナ50による測定データが取り込まれる。これにより、自律走行車10の周囲環境を把握することができる。
The Lidar scanner 50 may be a two-dimensional type that detects objects in the horizontal direction, or a three-dimensional type that detects objects in the horizontal direction and the up-down direction.
2, the control device 20 is connected to a Lidar scanner 50. Measurement data obtained by the Lidar scanner 50 is input to the control device 20. This makes it possible to grasp the surrounding environment of the autonomous vehicle 10.

図1に示すように、路面撮影カメラ60は、車体11の下面中央部に設置され、車体11の下方の路面Srを撮影することができる。
図1に示すように、自律走行車10は、照明用の光源61,62を備える。光源61,62は、車体11の下面に設置されている。光源61,62は、例えば、発光ダイオード(LED)よりなる。光源61,62は、路面Srにおける路面撮影カメラ60の撮影領域に光を照射するためのものである。光源61,62は、車体11の下面において路面撮影カメラ60の周囲を囲むように配置されている。光源61,62は、路面撮影カメラ60の撮影タイミングに同期して点灯して路面撮影カメラ60の撮影領域に光を照射する。
As shown in FIG. 1 , the road surface photographing camera 60 is installed in the center of the underside of the vehicle body 11 and is capable of photographing the road surface Sr below the vehicle body 11 .
As shown in FIG. 1, the autonomous vehicle 10 includes light sources 61 and 62 for illumination. The light sources 61 and 62 are installed on the underside of the vehicle body 11. The light sources 61 and 62 are, for example, light-emitting diodes (LEDs). The light sources 61 and 62 are for irradiating light onto an area photographed by a road surface photographing camera 60 on the road surface Sr. The light sources 61 and 62 are arranged on the underside of the vehicle body 11 so as to surround the periphery of the road surface photographing camera 60. The light sources 61 and 62 are turned on in synchronization with the photographing timing of the road surface photographing camera 60 to irradiate light onto the photographing area of the road surface photographing camera 60.

図2に示すように、自律走行車10は、照明ドライバ63を備える。制御装置20は、照明ドライバ63を介して光源61,62を制御することができる。
図1に示すように、GPSアンテナ70は、車体11の上面に設置されている。GPSアンテナ70は、人工衛星から電波を受信することができる。図2に示すように、自律走行車10にはGPS受信機71が搭載されている。GPSアンテナ70は、GPS受信機71を介して制御装置20と接続されている。制御装置20は、GPSアンテナ70による測量情報を取り込むことができる。
2 , the autonomous vehicle 10 includes a lighting driver 63. The control device 20 can control the light sources 61 and 62 via the lighting driver 63.
As shown in Fig. 1, the GPS antenna 70 is installed on the top surface of the vehicle body 11. The GPS antenna 70 can receive radio waves from artificial satellites. As shown in Fig. 2, the autonomous vehicle 10 is equipped with a GPS receiver 71. The GPS antenna 70 is connected to the control device 20 via the GPS receiver 71. The control device 20 can import measurement information from the GPS antenna 70.

図2に示すように、制御装置20の処理部30は、Lidar用自己位置推定部31と、路面撮影カメラ用自己位置推定部32と、GPS用自己位置推定部33を備える。
記憶部40には、地図データ41が記憶されている。地図データ41として、周囲環境データが記憶されている。周辺環境データは、地理的位置情報が対応付けられた状態で作成されている。また、地図データ41として、予め路面Srを撮影しておいた地図画像が記憶されている。地図画像は、地理的位置情報が対応付けられた状態で作成されている。
As shown in FIG. 2 , the processing unit 30 of the control device 20 includes a Lidar self-position estimation unit 31 , a road surface imaging camera self-position estimation unit 32 , and a GPS self-position estimation unit 33 .
The storage unit 40 stores map data 41. The map data 41 includes surrounding environment data. The surrounding environment data is created in association with geographical location information. The map data 41 also includes a map image of the road surface Sr that has been photographed in advance. The map image is created in association with geographical location information.

このように、自律走行車10は、車体11に設置され、車体11の位置座標及び姿勢が対応付けられた地図データ41を記憶する記憶部40を備える。
Lidar用自己位置推定部31は、Lidarスキャナ50により計測された周囲環境データから抽出された特徴(点群)と、記憶部40の地図データ41から抽出された特徴とを比較することにより自律走行車の自己位置を推定することができる。自己位置とは、車体11の位置座標及び姿勢(例えば図6の姿勢角θ参照)である。車体11の位置座標は、車体11の一点を示す座標であり、例えば、車体11の水平方向におけるLidarスキャナ50の設置位置での座標である。詳しくは、現時点での周辺環境(実際の周辺環境)から特徴点を検出するとともに、その特徴点についての特徴量、即ち、特徴点に対する周りでの輝度の大きさの程度を表す特徴量を検出する。同様に、予め求めておいた地図データから特徴点を検出するとともに、その特徴点についての特徴量、即ち、特徴点に対する周りの輝度の大きさの程度を表す特徴量を検出する。そして、現時点での周辺環境(実際の周辺環境)における各特徴点の特徴量と、予め求めておいた地図データにおける各特徴点の特徴量を比較することにより自律走行車の自己位置を推定する。
In this way, the autonomous vehicle 10 is equipped with a memory unit 40 that is installed on the vehicle body 11 and stores map data 41 to which the position coordinates and attitude of the vehicle body 11 are associated.
The Lidar self-position estimation unit 31 can estimate the self-position of the autonomous vehicle by comparing the features (point cloud) extracted from the surrounding environment data measured by the Lidar scanner 50 with the features extracted from the map data 41 in the storage unit 40. The self-position is the position coordinates and attitude of the vehicle body 11 (for example, see the attitude angle θ in FIG. 6). The position coordinates of the vehicle body 11 are coordinates indicating one point on the vehicle body 11, for example, the coordinates at the installation position of the Lidar scanner 50 in the horizontal direction of the vehicle body 11. In detail, a feature point is detected from the surrounding environment (actual surrounding environment) at the present time, and a feature amount for the feature point, that is, a feature amount representing the degree of brightness around the feature point, is detected. Similarly, a feature point is detected from map data obtained in advance, and a feature amount for the feature point, that is, a feature amount representing the degree of brightness around the feature point, is detected. Then, the feature amount of each feature point in the surrounding environment (actual surrounding environment) at the present time is compared with the feature amount of each feature point in the map data obtained in advance, to estimate the self-position of the autonomous vehicle.

地図データ(周辺環境データ)41を予め記憶部40に記憶する場合、周辺環境の座標を環境地図として記憶する。環境地図は、SLAM(Simultaneous Localization and Mapping)によるマッピングにより作成される。SLAMは、移動体の自己位置推定と環境地図作成を同時に行うものであり、移動体が未知の環境下で環境地図を作成できる。構築した地図情報を使って特定のタスクを遂行する。自己位置推定の際、Lidarスキャナ50で取得した周辺環境と事前に取得した地図データを比較することで自律走行車の自己位置を推定する。 When map data (surrounding environment data) 41 is stored in advance in the storage unit 40, the coordinates of the surrounding environment are stored as an environmental map. The environmental map is created by mapping using SLAM (Simultaneous Localization and Mapping). SLAM simultaneously estimates the self-position of a moving body and creates an environmental map, and can create an environmental map in an unknown environment for the moving body. A specific task is performed using the constructed map information. When estimating the self-position, the self-position of the autonomous vehicle is estimated by comparing the surrounding environment acquired by the Lidar scanner 50 with map data acquired in advance.

路面撮影カメラ用自己位置推定部32は、路面撮影カメラ60により撮影された路面Srの画像から抽出された特徴(点群)と、記憶部40の地図データ(地図画像)41から抽出された特徴とを比較することにより自律走行車の自己位置を推定することができる。自己位置とは、車体11の位置座標及び姿勢である。車体11の位置座標は、車体11の一点を示す座標であり、例えば、車体11の水平方向における路面撮影カメラ60の設置位置での座標である。詳しくは、現時点での路面画像(実際の画像)である画像から特徴点を検出するとともに、その特徴点についての特徴量、即ち、特徴点のあるピクセルに対する周りのピクセルでの輝度の大きさの程度を表す特徴量を検出する。同様に、予め撮影しておいた地図画像から特徴点を検出するとともに、その特徴点についての特徴量、即ち、特徴点のあるピクセルに対する周りのピクセルでの輝度の大きさの程度を表す特徴量を検出する。そして、現時点での路面画像(実際の画像)における各特徴点の特徴量と、予め撮影しておいた地図画像における各特徴点の特徴量を比較することにより自律走行車の自己位置を推定する。 The road surface photographing camera self-position estimation unit 32 can estimate the self-position of the autonomous vehicle by comparing the features (point cloud) extracted from the image of the road surface Sr photographed by the road surface photographing camera 60 with the features extracted from the map data (map image) 41 in the memory unit 40. The self-position is the position coordinates and attitude of the vehicle body 11. The position coordinates of the vehicle body 11 are coordinates indicating a point on the vehicle body 11, for example, the coordinates at the installation position of the road surface photographing camera 60 in the horizontal direction of the vehicle body 11. In detail, a feature point is detected from an image that is a road surface image (actual image) at the current time, and a feature amount for the feature point, that is, a feature amount representing the degree of brightness of the surrounding pixels relative to the pixel where the feature point is located, is detected. Similarly, a feature point is detected from a map image photographed in advance, and a feature amount for the feature point, that is, a feature amount representing the degree of brightness of the surrounding pixels relative to the pixel where the feature point is located, is detected. The system then estimates the autonomous vehicle's own position by comparing the feature values of each feature point in the current road surface image (actual image) with the feature values of each feature point in a map image captured in advance.

地図データ(地図画像)41を予め記憶部40に記憶する場合、路面の模様の座標を環境地図として記憶する。環境地図は、SLAM(Simultaneous Localization and Mapping)によるマッピングにより作成される。SLAMは、移動体の自己位置推定と環境地図作成を同時に行うものであり、移動体が未知の環境下で環境地図を作成できる。構築した地図情報を使って特定のタスクを遂行する。自己位置推定の際、カメラで取得した路面画像と事前に取得した地図画像を比較することで自律走行車の自己位置を推定する。 When map data (map image) 41 is stored in advance in storage unit 40, the coordinates of the road surface pattern are stored as an environmental map. The environmental map is created by mapping using SLAM (Simultaneous Localization and Mapping). SLAM simultaneously estimates the self-position of a moving body and creates an environmental map, and can create an environmental map in an unknown environment for the moving body. A specific task is performed using the constructed map information. When estimating the self-position, the self-position of the autonomous vehicle is estimated by comparing a road surface image acquired by a camera with a map image acquired in advance.

GPS用自己位置推定部33は、GPSアンテナ70による測量情報から自律走行車の自己位置を推定することができる。自己位置とは、車体11の位置座標及び姿勢である。車体11の位置座標は、車体11の一点を示す座標であり、例えば、車体11の水平方向におけるGPSアンテナ70の設置位置での座標である。 The GPS self-position estimation unit 33 can estimate the self-position of the autonomous vehicle from measurement information from the GPS antenna 70. The self-position is the position coordinates and attitude of the vehicle body 11. The position coordinates of the vehicle body 11 are coordinates indicating a point on the vehicle body 11, for example, the coordinates at the installation position of the GPS antenna 70 in the horizontal direction of the vehicle body 11.

制御装置20は、地図上での自律走行車10の位置を推定する自己位置推定を行いながら走行モータ23及び操舵モータ24を制御することで、所望の位置に自律走行車10を移動させることが可能である。 The control device 20 can move the autonomous vehicle 10 to a desired position by controlling the driving motor 23 and the steering motor 24 while performing self-position estimation to estimate the position of the autonomous vehicle 10 on a map.

次に、作用について説明する。
図3に、制御装置20が実行する処理を示す。
前提条件として、3つのアルゴリズムを用いて、自己位置推定を行う。つまり、アルゴリズムAを用いて自己位置推定を行うとともにアルゴリズムBを用いて自己位置推定を行う。さらに、アルゴリズムCを用いて自己位置推定を行う。そして、アルゴリズムAを用いて算出された位置推定結果をLAとするとともに、アルゴリズムBを用いて算出された位置推定結果をLBとする。さらに、アルゴリズムCを用いて算出された位置推定結果をLCとする。
Next, the operation will be described.
FIG. 3 shows the process executed by the control device 20.
As a prerequisite, self-location estimation is performed using three algorithms. That is, self-location estimation is performed using algorithm A and algorithm B. Furthermore, self-location estimation is performed using algorithm C. Then, the position estimation result calculated using algorithm A is set as LA, and the position estimation result calculated using algorithm B is set as LB. Furthermore, the position estimation result calculated using algorithm C is set as LC.

具体的には、アルゴリズムAを、Lidarスキャナ50を用いたLidarによる自己位置推定とする。また、アルゴリズムBを、路面撮影カメラ60を用いた路面画像による自己位置推定とする。また、アルゴリズムCを、GPSアンテナ70を用いたGPS測位による自己位置推定とする。 Specifically, algorithm A is self-location estimation by Lidar using a Lidar scanner 50. Furthermore, algorithm B is self-location estimation by road surface images using a road surface imaging camera 60. Furthermore, algorithm C is self-location estimation by GPS positioning using a GPS antenna 70.

制御装置20は、ステップS10において、アルゴリズムごとに自己位置推定を行う。具体的には、Lidarスキャナ50による周辺環境データと地図データを参照して車体11の位置座標及び姿勢を算出する。また、路面撮影カメラ60による路面の撮像画面と地図データを参照して車体11の位置座標及び姿勢を算出する。さらに、GPSアンテナ70による人工衛星からのデータから車体11の位置座標及び姿勢を算出する。 In step S10, the control device 20 performs self-position estimation for each algorithm. Specifically, the control device 20 calculates the position coordinates and attitude of the vehicle body 11 by referring to the surrounding environment data and map data from the Lidar scanner 50. The control device 20 also calculates the position coordinates and attitude of the vehicle body 11 by referring to the road surface image captured by the road surface imaging camera 60 and map data. Furthermore, the control device 20 calculates the position coordinates and attitude of the vehicle body 11 from data from artificial satellites captured by the GPS antenna 70.

制御装置20は、ステップS11において、位置推定結果がLAとした場合の信頼度をアルゴリズムAに基づいて算出する。具体的には、Lidarスキャナ50による周辺環境データに基づく車体11の位置座標及び姿勢について信頼度をアルゴリズムAに基づいて算出する。 In step S11, the control device 20 calculates the reliability of the position estimation result when it is LA based on algorithm A. Specifically, the control device 20 calculates the reliability of the position coordinates and attitude of the vehicle body 11 based on the surrounding environment data from the Lidar scanner 50 based on algorithm A.

制御装置20は、ステップS12において、位置推定結果がLBとした場合の信頼度をアルゴリズムAに基づいて算出する。具体的には、路面撮影カメラ60による路面の撮像画面に基づく車体11の位置座標及び姿勢について信頼度をアルゴリズムAに基づいて算出する。 In step S12, the control device 20 calculates the reliability of the position estimation result when it is LB based on algorithm A. Specifically, the control device 20 calculates the reliability of the position coordinates and attitude of the vehicle body 11 based on the image of the road surface captured by the road surface capturing camera 60 based on algorithm A.

制御装置20は、ステップS13において、位置推定結果がLCとした場合の信頼度をアルゴリズムAに基づいて算出する。具体的には、GPSアンテナ70による人工衛星からのデータに基づく車体11の位置座標及び姿勢について信頼度をアルゴリズムAに基づいて算出する。 In step S13, the control device 20 calculates the reliability of the position estimation result when it is determined to be LC based on algorithm A. Specifically, the control device 20 calculates the reliability of the position coordinates and attitude of the vehicle body 11 based on data from the satellites via the GPS antenna 70 based on algorithm A.

ここまでの処理を経て、アルゴリズムAの観点における、位置推定結果LA、位置推定結果LB及び位置推定結果LCの信頼度が分かる。
制御装置20は、ステップS14において、それぞれの信頼度に基づいて、統合(マージ)した位置推定結果を算出して出力する。具体的には、例えば、重み付き和(重み和)とし、信頼度に応じた重み付けを行い、その総和を自己位置とする。
Through the above processes, the reliability of the position estimation result LA, the position estimation result LB, and the position estimation result LC from the viewpoint of algorithm A can be known.
In step S14, the control device 20 calculates and outputs a merged position estimation result based on the respective reliability. Specifically, for example, the result is a weighted sum, weighted according to the reliability, and the sum is used as the self-position.

以下、信頼度算出方法の例について説明する。
前提条件として、図4に示すような環境、位置に自律走行車10がいるとする。図4において、周辺環境として、自車の周囲には物体による直線L1,L2,L3,L4,L5,L6,L7,L8を有する。この場合、図5(a)に示すような点群、即ち、点P1~P36が取得できる。また、図4の環境下で地図作成をあらかじめ行い、図5(b)に示すようなその地図の点群、即ち、点P101~P136も持っているとする。
An example of a reliability calculation method will be described below.
As a prerequisite, assume that the autonomous vehicle 10 is in an environment and at a position as shown in Fig. 4. In Fig. 4, the surrounding environment includes straight lines L1, L2, L3, L4, L5, L6, L7, and L8 formed by objects around the vehicle. In this case, a point cloud as shown in Fig. 5(a), i.e., points P1 to P36, can be acquired. Also assume that a map is created in advance in the environment of Fig. 4, and the point cloud of the map as shown in Fig. 5(b), i.e., points P101 to P136, is also acquired.

つまり、図4は、自律走行車10のいる環境と位置座標及び姿勢を示している。図5(a)は、自律走行車10が取得した点群(点P1~P36)を示している。図5(b)は、自律走行車10が持っている地図の点群(点P101~P136)を示している。 In other words, Figure 4 shows the environment in which the autonomous vehicle 10 is located, as well as its position coordinates and attitude. Figure 5(a) shows the point cloud (points P1 to P36) acquired by the autonomous vehicle 10. Figure 5(b) shows the point cloud (points P101 to P136) of the map held by the autonomous vehicle 10.

信頼度を算出するときの一例を説明する。
前提条件として、アルゴリズムAをLidarスキャナ50による自己位置推定とし、アルゴリズムBを路面撮影カメラ60による自己位置推定とする。
An example of calculating the reliability will be described.
As a prerequisite, algorithm A is self-location estimation using the Lidar scanner 50, and algorithm B is self-location estimation using the road surface imaging camera 60.

第1段階として、自律走行車10の位置座標及び姿勢が、図6のように推定されたとする。図6は、推定された自律走行車10の位置座標及び姿勢を示しており、図6において、自律走行車10の進行方向(X方向)と所定方位でなす角度が姿勢角θである。図4では姿勢角θ=0である。 As a first step, it is assumed that the position coordinates and attitude of the autonomous vehicle 10 are estimated as shown in FIG. 6. FIG. 6 shows the estimated position coordinates and attitude of the autonomous vehicle 10, and in FIG. 6, the angle between the traveling direction (X direction) of the autonomous vehicle 10 and a specified orientation is the attitude angle θ. In FIG. 4, the attitude angle θ = 0.

第2段階として、図7に示すように、第1段階で推定した自律走行車10の位置座標及び姿勢と、持っている地図データを重ねる。
第3段階として、第2段階で重ね合わせた結果に対し、図8に示すように、例えば、点P3に最も近い地図での点P135を見つけてその距離ΔL1を計測してスコア(点数)Scとする。同様に、点P4に最も近い地図での点P136を見つけてその距離ΔL2を計測してスコア(点数)Scとする。以下同様に、各点ごとのスコアScを算出する。
In the second step, as shown in FIG. 7, the position coordinates and attitude of the autonomous vehicle 10 estimated in the first step are superimposed on the map data available.
In the third step, for the results of the overlapping in the second step, as shown in Fig. 8, for example, a point P135 on the map closest to point P3 is found, the distance ΔL1 is measured, and the score (point number) is calculated as Sc. Similarly, a point P136 on the map closest to point P4 is found, the distance ΔL2 is measured, and the score (point number) is calculated as Sc. Similarly, the score Sc for each point is calculated.

このように、アルゴリズムAによる信頼度の算出方法としては、推定された位置にLidarスキャナ50があると仮定した際の実際の入力点それぞれに対し、最も近い地図データの点との距離を算出する。 In this way, the reliability calculation method using algorithm A involves calculating the distance between each actual input point and the closest map data point when it is assumed that the Lidar scanner 50 is located at the estimated position.

第4段階として、第3段階で求めたスコア(点数)Scを全点に対し計算し、その合計を自律走行車10の位置座標及び姿勢に対する信頼度とする。つまり、実際に入力した点と、地図データ上での点との間の距離を求めて、各距離の合計の値を信頼度とする。これが信頼度(スコアSc)となる。具体的には、Lidarによって算出された位置推定結果をLAとして、この位置でのスコアScを信頼度として算出する。 In the fourth step, the score (points) Sc calculated in the third step is calculated for all points, and the sum is used as the reliability for the position coordinates and attitude of the autonomous vehicle 10. In other words, the distance between the actually input point and the point on the map data is calculated, and the sum of the distances is used as the reliability. This becomes the reliability (score Sc). Specifically, the position estimation result calculated by Lidar is used as LA, and the score Sc at this position is calculated as the reliability.

同様に、路面画像によって算出された位置推定結果をLBとして、この位置でのスコアScを信頼度として算出する。位置推定結果LBにおけるスコアScは、同じ時点で得られたLidarの点群データ(アルゴリズムAでは位置推定結果LAと推定されるデータ)を位置推定結果LBに合わせた入力点と、最も近い地図データでの点との距離を算出して求める。 Similarly, the position estimation result calculated from the road surface image is designated as LB, and the score Sc at this position is calculated as the reliability. The score Sc for the position estimation result LB is calculated by calculating the distance between the input point where the Lidar point cloud data obtained at the same time (data estimated as the position estimation result LA in algorithm A) is aligned with the position estimation result LB, and the closest point in the map data.

そして、Lidarによって算出された位置推定結果LAの信頼度と、路面画像によって算出された位置推定結果LBの信頼度に基づいて統合した位置を算出する。
このように、Lidar用自己位置推定部31は、Lidarスキャナ50により取得したデータにより車体11の位置座標及び姿勢を推定する。詳しくは、Lidar用自己位置推定部31は、Lidarスキャナ50により取得したデータと地図データ41を比較することにより車体11の位置座標及び姿勢を推定する。一方、路面撮影カメラ用自己位置推定部32は、路面撮影カメラ60により取得したデータにより車体11の位置座標及び姿勢を推定する。詳しくは、路面撮影カメラ用自己位置推定部32は、路面撮影カメラ60により取得したデータと地図データ41を比較することにより車体11の位置座標及び姿勢を推定する。
Then, an integrated position is calculated based on the reliability of the position estimation result LA calculated by the Lidar and the reliability of the position estimation result LB calculated from the road surface image.
In this way, the Lidar self-position estimation unit 31 estimates the position coordinates and attitude of the vehicle body 11 from the data acquired by the Lidar scanner 50. More specifically, the Lidar self-position estimation unit 31 estimates the position coordinates and attitude of the vehicle body 11 by comparing the data acquired by the Lidar scanner 50 with the map data 41. Meanwhile, the road surface photographing camera self-position estimation unit 32 estimates the position coordinates and attitude of the vehicle body 11 from the data acquired by the road surface photographing camera 60. More specifically, the road surface photographing camera self-position estimation unit 32 estimates the position coordinates and attitude of the vehicle body 11 by comparing the data acquired by the road surface photographing camera 60 with the map data 41.

さらに、Lidar用自己位置推定部31は、Lidarスキャナ50により取得したデータにより車体11の位置座標及び姿勢を推定した際の当該推定の結果の信頼度を算出する。また、路面撮影カメラ用自己位置推定部32は、路面撮影カメラ60により取得したデータにより車体11の位置座標及び姿勢を推定する際に、当該推定の結果の信頼度を、Lidar用自己位置推定部31における信頼度算出アルゴリズムで算出する。 Furthermore, the Lidar self-position estimation unit 31 calculates the reliability of the estimation result when estimating the position coordinates and attitude of the vehicle body 11 from the data acquired by the Lidar scanner 50. Furthermore, the road surface photographing camera self-position estimation unit 32 calculates the reliability of the estimation result when estimating the position coordinates and attitude of the vehicle body 11 from the data acquired by the road surface photographing camera 60 using a reliability calculation algorithm in the Lidar self-position estimation unit 31.

そして、制御装置20は、Lidar用自己位置推定部31による車体11の位置座標及び姿勢の推定結果及びその信頼度と路面撮影カメラ用自己位置推定部32による車体11の位置座標及び姿勢の推定結果及びその信頼度に基づいて、統合した車体11の位置座標及び姿勢を算出して出力する。 Then, the control device 20 calculates and outputs the integrated position coordinates and attitude of the vehicle body 11 based on the estimation results and their reliability of the position coordinates and attitude of the vehicle body 11 by the Lidar self-position estimation unit 31 and the estimation results and their reliability of the position coordinates and attitude of the vehicle body 11 by the road surface imaging camera self-position estimation unit 32.

信頼度について、言及する。
車体11におけるデータ取得装置の設置位置により信頼度算出アルゴリズムが使える。同じ位置から見ているので、それぞれの自己位置推定ソフトによって信頼度の求め方が違うが、本実施形態では、異なる方法で求めた自己位置に対して同一の信頼度算出アルゴリズムを使用する。
Let's talk about reliability.
The reliability calculation algorithm can be used depending on the installation position of the data acquisition device on the vehicle body 11. Since the data are viewed from the same position, the method of calculating the reliability differs depending on each self-position estimation software, but in this embodiment, the same reliability calculation algorithm is used for self-positions calculated by different methods.

また、図8を用いて説明したように、推定した自己位置における点群と地図データの点群とのずれ量の総和は当該位置座標でこの姿勢だと推定した時のLidarスキャナ50による点群と地図データの点群とのずれ量となる。よって、信頼度は、路面撮影カメラ60の設置位置がLidarスキャナ50の設置位置にあったとすると上記信頼度算出アルゴリズムを使って信頼度を求めることができる。 As explained with reference to FIG. 8, the sum of the deviations between the point cloud at the estimated self-position and the point cloud of the map data is the deviation between the point cloud from the Lidar scanner 50 and the point cloud of the map data when the vehicle is estimated to be in this position coordinate and in this attitude. Therefore, the reliability can be calculated using the reliability calculation algorithm described above if the installation position of the road surface imaging camera 60 is the same as the installation position of the Lidar scanner 50.

従来、複数のアルゴリズムを併用して自己位置推定を行う場合、信頼度はアルゴリズムごとに算出方法や値の範囲が異なり、例えば、第1のアルゴリズムでの信頼度算出方法においては信頼度が0~100の範囲の値をとり、第2のアルゴリズムでの信頼度算出方法においては信頼度が0~1の範囲の値をとる。このため、信頼度を重み付けとした自己位置推定結果の統合(マージ)は困難であった。本実施形態においては、路面撮影カメラ用自己位置推定部32において、路面撮影カメラ60により取得したデータにより車体11の位置座標及び姿勢を推定するとともに、当該推定の結果の信頼度を、Lidar用自己位置推定部31における信頼度算出アルゴリズムで算出する。よって、信頼度はアルゴリズムごとの値の範囲が等しくなり、相対的な信頼度を算出でき、その信頼度に基づいて統合した車体11の位置座標及び姿勢を算出することができる。 Conventionally, when self-position estimation is performed using multiple algorithms in combination, the calculation method and value range of the reliability differ for each algorithm. For example, in the reliability calculation method using the first algorithm, the reliability takes a value in the range of 0 to 100, and in the reliability calculation method using the second algorithm, the reliability takes a value in the range of 0 to 1. For this reason, it was difficult to integrate (merge) the self-position estimation results weighted by the reliability. In this embodiment, the road surface camera self-position estimation unit 32 estimates the position coordinates and attitude of the vehicle body 11 using data acquired by the road surface camera 60, and calculates the reliability of the estimation result using a reliability calculation algorithm in the Lidar self-position estimation unit 31. Therefore, the reliability value range for each algorithm is the same, and the relative reliability can be calculated, and the integrated position coordinates and attitude of the vehicle body 11 can be calculated based on the reliability.

上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1)自律走行車10の構成として、車体11に設置され、自己位置推定するための第1のデータ取得装置としてのLidarスキャナ50と、車体11に設置され、自己位置推定するための第2のデータ取得装置としての路面撮影カメラ60を備える。車体11に設置され、Lidarスキャナ50により取得したデータにより車体11の位置座標及び姿勢を推定するとともに、当該推定の結果の信頼度を算出する第1の自己位置推定部としてのLidar用自己位置推定部31を備える。車体11に設置され、路面撮影カメラ60により取得したデータにより車体11の位置座標及び姿勢を推定するとともに、当該推定の結果の信頼度を、Lidar用自己位置推定部31における信頼度算出アルゴリズムで算出する第2の自己位置推定部としての路面撮影カメラ用自己位置推定部32を備える。車体11に設置され、Lidar用自己位置推定部31による車体11の位置座標及び姿勢の推定結果及びその信頼度と路面撮影カメラ用自己位置推定部32による車体11の位置座標及び姿勢の推定結果及びその信頼度に基づいて、統合した車体11の位置座標及び姿勢を算出する統合自己位置算出部としての制御装置20を備える。
According to the above embodiment, the following effects can be obtained.
(1) The autonomous vehicle 10 is configured to include a Lidar scanner 50 installed on the vehicle body 11 as a first data acquisition device for estimating the vehicle's own position, and a road surface photographing camera 60 installed on the vehicle body 11 as a second data acquisition device for estimating the vehicle's own position. The autonomous vehicle 10 is configured to include a Lidar self-position estimation unit 31 installed on the vehicle body 11 as a first self-position estimation unit that estimates the position coordinates and attitude of the vehicle body 11 using data acquired by the Lidar scanner 50 and calculates the reliability of the estimation result. The autonomous vehicle 10 is configured to include a road surface photographing camera self-position estimation unit 32 installed on the vehicle body 11 as a second self-position estimation unit that estimates the position coordinates and attitude of the vehicle body 11 using data acquired by the road surface photographing camera 60 and calculates the reliability of the estimation result using a reliability calculation algorithm in the Lidar self-position estimation unit 31. The control device 20 is installed on the vehicle body 11 and serves as an integrated self-position calculation unit that calculates the integrated position coordinates and attitude of the vehicle body 11 based on the estimation results and reliability of the position coordinates and attitude of the vehicle body 11 by the Lidar self-position estimation unit 31 and the estimation results and reliability of the position coordinates and attitude of the vehicle body 11 by the road surface shooting camera self-position estimation unit 32.

よって、第1の自己位置推定部としてのLidar用自己位置推定部31においては、Lidarスキャナ50により取得したデータにより車体11の位置座標及び姿勢を推定するとともに、当該推定の結果の信頼度を算出する。また、第2のデータ取得装置としての路面撮影カメラ用自己位置推定部32においては、路面撮影カメラ60により取得したデータにより車体11の位置座標及び姿勢を推定するとともに、当該推定の結果の信頼度を、第1の自己位置推定部としてのLidar用自己位置推定部31における信頼度算出アルゴリズムで算出する。これにより、相対的な信頼度を算出でき、その信頼度に基づいて統合した車体11の位置座標及び姿勢を算出することができる。 Therefore, the Lidar self-position estimation unit 31 as the first self-position estimation unit estimates the position coordinates and attitude of the vehicle body 11 from the data acquired by the Lidar scanner 50, and calculates the reliability of the estimation result. In addition, the road surface photographing camera self-position estimation unit 32 as the second data acquisition device estimates the position coordinates and attitude of the vehicle body 11 from the data acquired by the road surface photographing camera 60, and calculates the reliability of the estimation result using a reliability calculation algorithm in the Lidar self-position estimation unit 31 as the first self-position estimation unit. This makes it possible to calculate the relative reliability, and to calculate the integrated position coordinates and attitude of the vehicle body 11 based on the reliability.

(2)車体11に設置され、車体11の位置座標及び姿勢が対応付けられた地図データ41を記憶する記憶部40を更に備える。第1の自己位置推定部としてのLidar用自己位置推定部31は、第1のデータ取得装置としてのLidarスキャナ50により取得したデータと地図データ41を比較することにより車体11の位置座標及び姿勢を推定するとともに、当該推定の結果の信頼度を算出する。第2の自己位置推定部としての路面撮影カメラ用自己位置推定部32は、第2のデータ取得装置としての路面撮影カメラ60により取得したデータと地図データ41を比較することにより車体11の位置座標及び姿勢を推定する。また、第2の自己位置推定部としての路面撮影カメラ用自己位置推定部32は、当該推定の結果の信頼度を、第1の自己位置推定部としてのLidar用自己位置推定部31における信頼度算出アルゴリズムで算出する。よって、実用的である。 (2) The vehicle further includes a storage unit 40 that is installed on the vehicle body 11 and stores map data 41 to which the position coordinates and attitude of the vehicle body 11 are associated. The Lidar self-position estimation unit 31 as a first self-position estimation unit estimates the position coordinates and attitude of the vehicle body 11 by comparing the data acquired by the Lidar scanner 50 as a first data acquisition device with the map data 41, and calculates the reliability of the estimation result. The road surface photographing camera self-position estimation unit 32 as a second self-position estimation unit estimates the position coordinates and attitude of the vehicle body 11 by comparing the data acquired by the road surface photographing camera 60 as a second data acquisition device with the map data 41. In addition, the road surface photographing camera self-position estimation unit 32 as the second self-position estimation unit calculates the reliability of the estimation result using a reliability calculation algorithm in the Lidar self-position estimation unit 31 as the first self-position estimation unit. Therefore, it is practical.

(3)信頼度は、地図データ41の点群と、データ取得装置(Lidarスキャナ50、路面撮影カメラ60)により得られた点群との対比において各点についてのずれ量の総和によるものであるので、実用的である。 (3) The reliability is based on the sum of the deviations for each point in the comparison between the point cloud of the map data 41 and the point cloud obtained by the data acquisition device (Lidar scanner 50, road surface photography camera 60), and is therefore practical.

実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。
・上記実施形態ではアルゴリズムは、アルゴリズムA,B,Cの3つ用いたが、アルゴリズムは2つでもよい。また、アルゴリズムは4つ以上でもよい。要は、アルゴリズムは、2以上で実施することができる。
The embodiment is not limited to the above, and may be embodied as follows, for example.
In the above embodiment, three algorithms, algorithms A, B, and C, are used, but two algorithms may be used. Also, four or more algorithms may be used. In short, two or more algorithms can be used.

例えば、上記実施形態では、自律走行車10は、Lidarスキャナ50と、路面撮影カメラ60と、GPSアンテナ70を備えていた。路面撮影カメラ60に代わり、床面に敷設した反射板を検出する光学素子を設けて、反射板に沿って走行してもよい。 For example, in the above embodiment, the autonomous vehicle 10 was equipped with a Lidar scanner 50, a road surface imaging camera 60, and a GPS antenna 70. Instead of the road surface imaging camera 60, an optical element that detects a reflector laid on the floor surface may be provided, and the autonomous vehicle 10 may travel along the reflector.

・信頼度に基づいたマージ方法(統合する方法)は問わない。重み和以外にも、例えば、カルマンフィルタ等でもよい。
・位置推定結果がLAとした場合の信頼度をアルゴリズムAに基づいて算出し、位置推定結果がLBとした場合の信頼度をアルゴリズムAに基づいて算出し、位置推定結果がLCとした場合の信頼度をアルゴリズムAに基づいて算出する。その後において、各アルゴリズムで算出された自己位置推定結果を他のアルゴリズムで再度検証(クロスチェック)してもよい。
Any merging method (integration method) based on reliability may be used. For example, a Kalman filter or the like may be used in addition to the weighted sum.
The reliability when the position estimation result is LA is calculated based on algorithm A, the reliability when the position estimation result is LB is calculated based on algorithm A, and the reliability when the position estimation result is LC is calculated based on algorithm A. After that, the self-position estimation results calculated by each algorithm may be verified again (cross-checked) by other algorithms.

10…自律走行車、11…車体、20…制御装置、31…Lidar用自己位置推定部、32…路面撮影カメラ用自己位置推定部、33…GPS用自己位置推定部、50…Lidarスキャナ、60…路面撮影カメラ、70…GPSアンテナ。 10...Autonomous vehicle, 11...Vehicle body, 20...Control device, 31...Self-position estimation unit for Lidar, 32...Self-position estimation unit for road surface imaging camera, 33...Self-position estimation unit for GPS, 50...Lidar scanner, 60...Road surface imaging camera, 70...GPS antenna.

Claims (1)

車体に設置され、自己位置推定するための第1のデータ取得装置と、
前記車体に設置され、自己位置推定するための第2のデータ取得装置と、
前記車体に設置され、前記第1のデータ取得装置により取得したデータにより前記車体の位置座標及び姿勢を推定するとともに、当該推定の結果の信頼度を算出する第1の自己位置推定部と、
前記車体に設置され、前記第2のデータ取得装置により取得したデータにより前記車体の位置座標及び姿勢を推定するとともに、当該推定の結果の信頼度を、前記第1の自己位置推定部における信頼度算出アルゴリズムで算出する第2の自己位置推定部と、
前記車体に設置され、前記第1の自己位置推定部による前記車体の位置座標及び姿勢の推定結果及びその信頼度と前記第2の自己位置推定部による前記車体の位置座標及び姿勢の推定結果及びその信頼度に基づいて、統合した前記車体の位置座標及び姿勢を算出する統合自己位置算出部と、を備え
前記車体に設置され、前記車体の位置座標及び姿勢が対応付けられた地図データを記憶する記憶部を更に備え、
前記第1の自己位置推定部は、前記第1のデータ取得装置により取得したデータと前記地図データを比較することにより前記車体の位置座標及び姿勢を推定するとともに、当該推定の結果の信頼度を算出し、
前記第2の自己位置推定部は、前記第2のデータ取得装置により取得したデータと前記地図データを比較することにより前記車体の位置座標及び姿勢を推定するとともに、当該推定の結果の信頼度を、前記第1の自己位置推定部における信頼度算出アルゴリズムで算出し、前記信頼度は、地図データの点群と、データ取得装置により得られた点群との対比において各点についてのずれ量の総和によるものであることを特徴とする自律走行車。
A first data acquisition device that is installed on a vehicle body and that estimates a vehicle's own position;
A second data acquisition device is installed on the vehicle body and performs self-location estimation;
a first self-position estimation unit that is installed on the vehicle body and estimates a position coordinate and an attitude of the vehicle body based on the data acquired by the first data acquisition device, and calculates a reliability of the result of the estimation;
a second self-position estimation unit that is installed on the vehicle body and estimates a position coordinate and an attitude of the vehicle body based on the data acquired by the second data acquisition device, and calculates a reliability of the estimation result using a reliability calculation algorithm in the first self-position estimation unit;
an integrated self-position calculation unit that is installed on the vehicle body and calculates integrated position coordinates and attitude of the vehicle body based on the estimation results of the position coordinates and attitude of the vehicle body by the first self-position estimation unit and their reliability and the estimation results of the position coordinates and attitude of the vehicle body by the second self-position estimation unit and their reliability ,
A storage unit is provided on the vehicle body and stores map data in which the position coordinates and the attitude of the vehicle body are associated with each other.
the first self-position estimation unit estimates a position coordinate and an attitude of the vehicle body by comparing the data acquired by the first data acquisition device with the map data, and calculates a reliability of the result of the estimation;
The second self-position estimation unit estimates the position coordinates and attitude of the vehicle body by comparing the data acquired by the second data acquisition device with the map data, and calculates the reliability of the estimation result using a reliability calculation algorithm in the first self-position estimation unit, and the reliability is based on the sum of the amount of deviation for each point in comparing the point cloud of the map data with the point cloud acquired by the data acquisition device .
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