JP7616189B2 - Mobile object control system and mobile object control method - Google Patents
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Description
本開示は、ローカライズ処理(自己位置推定処理)を実行する移動体を制御する技術に関する。 This disclosure relates to technology for controlling a moving object that performs localization processing (self-location estimation processing).
特許文献1は、移動体の自己位置を推定する自己位置推定装置を開示している。自己位置推定装置は、自己位置推定処理の結果に基づいて自己位置推定精度を算出する。
移動体の位置を推定するローカライズ処理が知られている。ローカライズ処理の精度が低下した場合、例えば、移動体を安全な場所に退避させることが考えられる。しかしながら、移動体の位置情報の精度が既に低下しているため、移動体を安全な場所に退避させるための制御は必ずしも精度良く実行されない。 Localization processing is known for estimating the position of a moving object. If the accuracy of the localization processing decreases, it is possible to, for example, evacuate the moving object to a safe place. However, because the accuracy of the position information of the moving object has already decreased, control for evacuating the moving object to a safe place is not necessarily executed with high accuracy.
本開示の1つの目的は、ローカライズ処理を実行する移動体の安全性を向上させることができる技術を提供することにある。 One objective of the present disclosure is to provide technology that can improve the safety of moving objects that perform localization processing.
本開示の第1の観点は、移動体を制御する移動体制御システムに関連する。
移動体制御システムは、
特徴物の位置を示す特徴物地図情報を格納する1又は複数の記憶装置と、
移動体に搭載された外部センサによって検出されるセンサ検出情報を取得し、センサ検出情報と特徴物地図情報とに基づいて移動体の位置を推定するローカライズ処理を実行する1又は複数のプロセッサと
を備える。
移動体の周囲の第1範囲内に存在する特徴物は、センサ検出情報に基づいて認識可能であり、ローカライズ処理に利用される。
第2範囲は、外部センサによって検出可能な範囲のうち第1範囲よりも遠い範囲である。
期待検出情報は、第2範囲に存在する特徴物に関して検出されることが期待されるセンサ検出情報である。
1又は複数のプロセッサは、更に、
特徴物地図情報に基づいて期待検出情報を取得し、
期待検出情報のうち実際に検出されたセンサ検出情報である実検出情報を取得し、
実検出情報に基づいて、将来のローカライズ処理の精度が許容条件を満たすか否かを推定し、
許容条件が満たされない場合、移動体を減速あるいは停止させる。
A first aspect of the present disclosure relates to a mobile object control system for controlling a mobile object.
The mobile control system is
one or more storage devices for storing feature map information indicating the positions of features;
The system includes one or more processors that acquire sensor detection information detected by an external sensor mounted on the moving body and execute a localization process that estimates the position of the moving body based on the sensor detection information and feature map information.
Features present within a first range around the moving object can be recognized based on the sensor detection information and are used for localization processing.
The second range is a range detectable by the external sensor that is farther than the first range.
The expected detection information is sensor detection information that is expected to be detected regarding a feature present in the second range.
The one or more processors may further comprise:
Obtaining expected detection information based on the feature map information;
Acquire actual detection information, which is sensor detection information that is actually detected from the expected detection information;
Based on the actual detection information, estimate whether the accuracy of the future localization process satisfies an acceptable condition;
If the permissible conditions are not met, the moving body is slowed down or stopped.
本開示の第2の観点は、移動体を制御する移動体制御方法に関連する。
移動体制御方法は、
特徴物の位置を示す特徴物地図情報を取得することと、
移動体に搭載された外部センサによって検出されるセンサ検出情報を取得することと、
センサ検出情報と特徴物地図情報とに基づいて移動体の位置を推定するローカライズ処理を実行することと
を含む。
移動体の周囲の第1範囲内に存在する特徴物は、センサ検出情報に基づいて認識可能であり、ローカライズ処理に利用される。
第2範囲は、外部センサによって検出可能な範囲のうち第1範囲よりも遠い範囲である。
期待検出情報は、第2範囲に存在する特徴物に関して検出されることが期待されるセンサ検出情報である。
移動体制御方法は、更に、
特徴物地図情報に基づいて期待検出情報を取得することと、
期待検出情報のうち実際に検出されたセンサ検出情報である実検出情報を取得することと、
実検出情報に基づいて、将来のローカライズ処理の精度が許容条件を満たすか否かを推定することと、
許容条件が満たされない場合、移動体を減速あるいは停止させることと
を含む。
A second aspect of the present disclosure relates to a moving object control method for controlling a moving object.
The moving object control method includes:
obtaining feature map information indicating the location of the feature;
Acquiring sensor detection information detected by an external sensor mounted on a moving object;
and executing a localization process for estimating the position of the moving object based on the sensor detection information and the feature map information.
Features present within a first range around the moving object can be recognized based on the sensor detection information and are used for localization processing.
The second range is a range detectable by the external sensor that is farther than the first range.
The expected detection information is sensor detection information that is expected to be detected regarding a feature present in the second range.
The moving object control method further includes:
Obtaining expected detection information based on the feature map information;
acquiring actual detection information which is sensor detection information that is actually detected among the expected detection information;
Estimating whether the accuracy of a future localization process satisfies an acceptable condition based on the actual detection information; and
and slowing or stopping the moving body if the permissible conditions are not met.
本開示によれば、将来のローカライズ処理の精度が予め評価される。将来のローカライズ処理の精度が許容条件を満たさないことが判明した場合、移動体を減速あるいは停止させる安全制御が実行される。ローカライズ処理の精度が低下する前に安全制御を実行することによって、移動体の安全性を向上させることが可能となる。 According to the present disclosure, the accuracy of future localization processing is evaluated in advance. If it is found that the accuracy of future localization processing does not satisfy the acceptable conditions, safety control is executed to slow down or stop the moving body. By executing safety control before the accuracy of the localization processing decreases, it is possible to improve the safety of the moving body.
本開示は、移動体の制御に関連する。移動体としては、車両、ロボット、等が例示される。移動体は、自律走行可能であってもよい。車両は、自動運転車両であってもよい。一例として、以下の説明においては、移動体が車両である場合について考える。一般化する場合には、以下の説明における「車両」を「移動体」で読み替えるものとする。 The present disclosure relates to the control of a moving body. Examples of a moving body include a vehicle and a robot. The moving body may be capable of autonomous driving. The vehicle may be an autonomous vehicle. As an example, in the following description, a case where the moving body is a vehicle will be considered. When generalizing, "vehicle" in the following description should be read as "moving body".
1.車両制御システムの概要
1-1.構成例
図1は、本実施の形態に係る車両制御システム10の概要を示すブロック図である。車両制御システム10は、車両1を制御する。車両制御システム10は、内部センサ20、外部センサ30、GNSS(Global Navigation Satellite System)センサ40、走行装置50、及び制御装置100を含んでいる。
1. Overview of the Vehicle Control System 1-1. Configuration Example Fig. 1 is a block diagram showing an overview of a
内部センサ20は、車両1に搭載され、車両1の走行状態を検出する。内部センサ20としては、車速センサ(車輪速センサ)、操舵角センサ、加速度センサ、ヨーレートセンサ、等が例示される。
The
外部センサ30は、車両1に搭載され、車両1の周囲の状況を検出する。外部センサ30としては、LIDAR(Laser Imaging Detection and Ranging)、カメラ、レーダ、等が挙げられる。
The
走行装置50は、操舵装置、駆動装置、及び制動装置を含んでいる。操舵装置は、車輪を転舵する。駆動装置は、駆動力を発生させる。制動装置は、制動力を発生させる。
The
制御装置100は、車両1を制御するコンピュータである。制御装置100は、1又は複数のプロセッサ110(以下、単にプロセッサ110と呼ぶ)と1又は複数の記憶装置120(以下、単に記憶装置120と呼ぶ)を含んでいる。プロセッサ110は、各種処理を実行する。例えば、プロセッサ110は、CPU(Central Processing Unit)を含んでいる。記憶装置120は、各種情報を格納する。記憶装置120としては、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、HDD(Hard Disk Drive)、SSD(Solid State Drive)、等が例示される。典型的には、制御装置100は、車両1に搭載されている。あるいは、制御装置100の一部は、車両1の外部の外部装置に配置され、リモートで車両1を制御してもよい。
The
記憶装置120には、車両制御プログラム210、車両走行情報220、センサ検出情報230、地図情報240、ローカライズ結果情報250、等が格納される。
The
車両制御プログラム210は、車両1を制御するためのコンピュータプログラムである。プロセッサ110が車両制御プログラム210を実行することにより、制御装置100による各種処理が実現される。車両制御プログラム210は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されていてもよい。
The
車両走行情報220は、内部センサ20によって検出される情報であり、車両1の走行状態を示す。車両1の走行状態としては、車速、操舵角、加速度、ヨーレート、等が挙げられる。
The
センサ検出情報230は、外部センサ30によって検出される情報である。例えば、センサ検出情報230は、LIDARによって得られる点群情報を含む。他の例として、センサ検出情報230は、カメラによって撮影される画像を含んでいてもよい。
The
更に、センサ検出情報230は、車両1の周囲の物体に関する物体情報を含む。車両1の周囲の物体としては、歩行者、他車両、障害物、特徴物FE、等が例示される。特徴物FEは、後述されるローカライズ処理において利用される物体(ランド―マーク)である。特徴物FEとしては、白線、縁石、ポール、電信柱、看板、標識、建物の角、等が例示される。特徴物FEを「特徴量」と言うこともできる。物体情報は、車両1に対する物体の相対位置及び相対速度を示す。例えば、LIDARによって得られた点群情報に基づいて、物体を認識し、その物体の相対位置と相対速度を取得することができる。他の例として、カメラによって得られた画像を解析することによって、物体を認識、識別し、その物体の相対位置を算出することもできる。
Furthermore, the
地図情報240は、一般的なナビゲーション地図を含む。地図情報240は、レーン配置や道路形状を示していてもよい。更に、地図情報240は、「特徴物地図情報MAP-FE」を含んでいる。特徴物地図情報MAP-FEは、絶対座標系における特徴物FEの位置(絶対位置)を示す。この特徴物地図情報MAP-FEは、後述されるローカライズ処理において利用される。
1-2.ローカライズ処理(自己位置推定処理)
プロセッサ110は、車両1の位置(絶対位置)を推定するローカライズ処理を実行する。車両1の位置は、以下、単に「車両位置」と呼ばれる。車両位置の初期値は、例えば、GNSSセンサ40により得られる。
1-2. Localization process (self-position estimation process)
The
プロセッサ110は、車両走行情報220を取得し、車両1の操舵角及び車速に基づいて車両1の移動量(変位量)を算出し、その移動量に基づいて大まかな車両位置を推定する。操舵角及び車速に基づいて車両位置を推定する手法は、「デッドレコニング」とも呼ばれる。
The
また、プロセッサ110は、センサ検出情報230を取得し、センサ検出情報230に基づいて車両1の周囲の特徴物FEを認識(抽出)する。物体情報は、認識された特徴物FEの車両1に対する相対位置を示す。デッドレコニングにより得られた車両位置と認識された特徴物FEの相対位置とを組み合わせることによって、認識された特徴物FEの絶対位置が算出される。その一方で、特徴物地図情報MAP-FEには特徴物FEの絶対位置が登録されている。プロセッサ110は、認識された特徴物FEの絶対位置と特徴物地図情報MAP-FEから得られる特徴物FEの絶対位置がなるべく一致するように車両位置を補正する。つまり、プロセッサ110は、外部センサ30による特徴物FEの認識結果と特徴物地図情報MAP-FEとを照らし合わせることによって車両位置を補正する。
The
プロセッサ110は、デッドレコニングによる位置推定と上記の位置補正とを繰り返し行うことによって、高精度な車両位置を継続的に取得することができる。
By repeatedly performing position estimation using dead reckoning and the above-mentioned position correction, the
更に、プロセッサ110は、推定された車両位置の信頼度、すなわち、ローカライズ処理の信頼度を算出してもよい。信頼度の算出方法としては様々なものが提案されている。例えば、ローカライズ処理によって推定される車両位置に対して確率密度分布が定義される。その確率密度分布の分散が小さいほど、ローカライズ処理の信頼度は高い。逆に、その確率密度分布の分散が大きいほど、ローカライズ処理の信頼度は低い。
Furthermore, the
ローカライズ結果情報250は、ローカライズ処理の結果を示す。具体的には、ローカライズ結果情報250は、ローカライズ処理によって推定される車両位置を示す。ローカライズ結果情報250は、更に、ローカライズ処理の信頼度を示していてもよい。
The localization result
1-3.車両走行制御
プロセッサ110は、車両1の走行を制御する車両走行制御を実行する。車両走行制御は、操舵制御、加速制御、及び減速制御を含む。プロセッサ110は、走行装置50(操舵装置、駆動装置、制動装置)を制御することによって車両走行制御を実行する。
1-3. Vehicle Driving Control The
また、プロセッサ110は、車両1の運転を支援する運転支援制御を実行する。運転支援制御は、ドライバによる運転操作を必要とすることなく、操舵、加速、及び減速のうち少なくとも1つを自動的に行う。そのような運転支援制御としては、自動運転制御、リスク回避制御、車線維持制御、等が挙げられる。運転支援制御において、プロセッサ110は、車両走行情報220、センサ検出情報230(物体情報)、地図情報240、及びローカライズ結果情報250(車両位置情報)に基づいて、車両1の目標経路(目標トラジェクトリ)を生成する。例えば、目標経路は、車線の中心位置に沿うように生成される。他の例として、目標経路は、車両1の前方の障害物を回避するように生成される。そして、プロセッサ110は、車両1が目標経路に追従するように車両走行制御を実行する。
The
運転支援制御の精度を確保するためには、車両位置の精度、すなわち、ローカライズ処理の精度が重要である。 To ensure the accuracy of driving assistance control, the accuracy of the vehicle position, i.e., the accuracy of the localization process, is important.
2.課題の説明
図2は、ローカライズ処理に関連する課題を説明するための概念図である。車両1が地点PAにいるとき、車両1の周囲には特徴物FE1~FE4が存在する。それら特徴物FE1~FE4は、外部センサ30によって視認可能であり、センサ検出情報230に基づいて認識される。認識された特徴物FE1~FE4の数はローカライズ処理に十分であり、それらに基づいてローカライズ処理は精度良く実行される。
2. Description of the Issues Fig. 2 is a conceptual diagram for explaining issues related to localization processing. When the
車両1が地点PBにいるとき、車両1の周囲には特徴物FE5~FE8が存在する。しかしながら、それら特徴物FE5~FE8は、障害物3(例:駐車車両、新規設置物)によって遮蔽されており、外部センサ30によって視認されない。つまり、特徴物FE5~FE8は、センサ検出情報230に基づいて認識されない。認識される特徴物FEが不十分であるため、ローカライズ処理の精度が低下する。特徴物地図情報MAP-FEに登録されている特徴物FEが除去されて消失している場合にも同様に、認識される特徴物FEが不十分となり、ローカライズ処理の精度が低下する。
When the
ローカライズ処理の精度が低下した場合、例えば、車両1を安全な場所(例:路肩)に退避させる車両走行制御を実行することが考えられる。しかしながら、車両1の位置情報の精度が既に低下しているため、車両1を安全な場所に退避させるための車両走行制御は必ずしも精度良く実行されない。このことは、車両1の安全性の観点から好ましくない。
When the accuracy of the localization process is degraded, it is possible to perform vehicle driving control to evacuate
3.事前評価処理
本実施の形態によれば、プロセッサ110は、近い将来のローカライズ処理の精度を予め評価する「事前評価処理」を実行する。事前評価処理の結果、近い将来のローカライズ処理の精度が許容条件を満たさないことが判明した場合、プロセッサ110は、車両1を減速あるいは停止させる「安全制御」を早期に実行する。安全制御は、車両1を路肩等の安全な場所に退避させ停止させてもよい。将来のローカライズ処理の精度の低下を予め検知し、ローカライズ処理の精度が低下する前に安全制御を実行することによって、車両1の安全性を向上させることが可能となる。
3. Pre-evaluation process According to this embodiment, the
以下、本実施の形態に係る事前評価処理について更に詳しく説明する。 The pre-evaluation process according to this embodiment is explained in more detail below.
図3は、外部センサ30によって検出可能な範囲を説明するための概念図である。外部センサ30の検出可能範囲を、視野範囲や計測範囲と言うこともできる。ここでは、一例として、外部センサ30がLIDARである場合を考える。距離d2は、LIDARの最大計測距離である。車両1から距離d2までの範囲が、LIDARの検出可能範囲(計測範囲)である。センサ検出情報230は、LIDARによって得られる点群情報を含む。
Figure 3 is a conceptual diagram for explaining the range detectable by the
LIDARから放射されたレーザ光の密度は、LIDARから離れるにつれて低下する。よって、ある特徴物FE(例:看板)から得られる点群の数は、車両1とその特徴物FEとの間の距離が大きくなるほど減少する。点群数が少ない段階では、何かでレーザ光が反射していることは分かるものの、その何かが一体の物体として認識(抽出、クラスタリング)されることはない。つまり、点群数が少ない段階では、その点群に基づいて特徴物FEが認識されることはない。車両1が特徴物FEに近づくにつれて、その特徴物FEから得られる点群数は増加する。点群数がある値Nth以上になると、その点群に基づいて特徴物FEが十分な精度で認識(抽出)される。距離d1は、車両1と特徴物FEとの間の距離であって、点群数がNthとなる距離である。距離d1は、特徴物FEの種類毎に異なっていてもよい。いずれの場合であっても、距離d1は距離d2(最大計測距離)よりも小さい。
The density of the laser light emitted from the LIDAR decreases as the distance from the LIDAR increases. Therefore, the number of point clouds obtained from a certain feature FE (e.g., a signboard) decreases as the distance between the
外部センサ30がカメラである場合、上記説明における「点群」が「ピクセル」で置き換えられる。
If the
第1範囲R1は、車両1から距離d1までの範囲である。車両1の周囲の第1範囲R1内に存在する特徴物FEは、センサ検出情報230に基づいて認識可能である。そして認識された特徴物FEが、上述のローカライズ処理に利用される。
The first range R1 is a range up to a distance d1 from the
第2範囲R2は、外部センサ30の検出可能範囲のうち第1範囲R1以外の範囲である。言い換えれば、第2範囲R2は、外部センサ30の検出可能範囲のうち第1範囲R1よりも遠い範囲である。第2範囲R2に存在する特徴物FEに関しても何らかのセンサ検出情報230が得られる可能性はあるが、得られたセンサ検出情報230に基づいて特徴物FEまでは認識されない。
The second range R2 is a range of the
第1範囲R1及び第2範囲R2を定義する「範囲定義情報RNG」は予め用意され、記憶装置120に格納される。特徴物FEの種類毎に異なる範囲定義情報RNGが用意されてもよい。あるいは、様々な特徴物FEに対して平均的な範囲定義情報RNGが用意されてもよい。
The "range definition information RNG" that defines the first range R1 and the second range R2 is prepared in advance and stored in the
「期待検出情報EXP」は、第2範囲R2に存在する特徴物FEに関して検出されることが期待されるセンサ検出情報230(例:点群情報)である。特徴物FEの位置は、特徴物地図情報MAP-FEに登録されている。もし特徴物FEが他の物体によって遮蔽されていなければ、また、特徴物FEが除去されていなければ、特徴物地図情報MAP-FEで示される特徴物FEの位置に関して何らかのセンサ検出情報230が得られることが期待される。よって、プロセッサ110は、車両位置、範囲定義情報RNG、及び特徴物地図情報MAP-FEに基づいて、期待検出情報EXPを取得することができる。
The "expected detection information EXP" is sensor detection information 230 (e.g., point cloud information) that is expected to be detected for a feature FE that exists in the second range R2. The position of the feature FE is registered in the feature map information MAP-FE. If the feature FE is not occluded by another object, and if the feature FE is not removed, it is expected that some
ローカライズ処理に関連する特徴物FEを効率的に考慮するために、車両1の目標経路の近傍の第2範囲R2だけが考慮されてもよい。車両1の目標経路は、上述の運転支援制御において生成される。この場合、プロセッサ110は、車両位置、目標経路、範囲定義情報RNG、及び特徴物地図情報MAP-FEに基づいて、期待検出情報EXPを取得することができる。
To efficiently take into account features FE related to the localization process, only the second range R2 in the vicinity of the target route of the
「実検出情報ACT」は、第2範囲R2に関する期待検出情報EXPのうち実際に検出されたセンサ検出情報230である。プロセッサ110は、期待検出情報EXPと実際に検出されたセンサ検出情報230に基づいて、実検出情報ACTを取得する。そして、プロセッサ110は、少なくとも実検出情報ACTに基づいて、将来のローカライズ処理の精度が許容条件を満たすか否かを推定(判定)する。
The "actual detection information ACT" is the
図4は、許容条件が満たされる場合の一例を示している。第2範囲R2には4個の特徴物FE5~FE8が存在している。特徴物地図情報MAP-FEから、それら特徴物FE5~FE8の位置に関してセンサ検出情報230が得られることが期待される。そして、実検出情報ACTは、それら特徴物FE5~FE8の位置から実際にセンサ検出情報230が得られたことを示す。将来、車両1が特徴物FE5~FE8の近傍に近づいた際、それら特徴物FE5~FE8がセンサ検出情報230に基づいて認識される。十分な数の特徴物FEが利用可能であるため、プロセッサ110は、将来のローカライズ処理の精度が許容条件を満たすと推定(判定)する。
Figure 4 shows an example of a case where the tolerance conditions are met. Four features FE5 to FE8 are present in the second range R2. It is expected that
一方、図5は、許容条件が満たされない場合の一例を示している。特徴物FE5、FE7は、障害物3(例:駐車車両)によって遮蔽されており、外部センサ30によって視認されない。また、特徴物FE6、FE8は除去されており、同じく外部センサ30によって視認されない。よって、実検出情報ACTは、それら特徴物FE5~FE8の位置からセンサ検出情報230が得られていないことを示す。将来、車両1が特徴物FE5~FE8の近傍に近づいた際、それら特徴物FE5~FE8はセンサ検出情報230に基づいて認識されない。利用可能な特徴物FEが不十分であるため、プロセッサ110は、将来のローカライズ処理の精度が許容条件を満たさないと推定(判定)する。
On the other hand, FIG. 5 shows an example of a case where the tolerance conditions are not met. Features FE5 and FE7 are blocked by an obstacle 3 (e.g., a parked vehicle) and are not visible to the
将来のローカライズ処理の精度が許容条件を満たさないと推定した場合、プロセッサ110は、運転支援制御を中断し、安全制御を早期に実行する。安全制御は、車両1を減速あるいは停止させることを含む。安全制御は、車両1を路肩等の安全な場所に退避させ停止させてもよい。プロセッサ110は、ローカライズ処理の精度が低下する前に、すなわち、車両位置の推定精度が高い状態で安全制御を実行する。例えば、プロセッサ110は、車両1が第2範囲R2に到達する前に安全制御を開始する。これにより、車両1の安全性が確保される。
If it is estimated that the accuracy of future localization processing will not satisfy the tolerance conditions, the
将来のローカライズ処理の精度が許容条件を満たすか否かを判定するために、プロセッサ110は、次のような処理を行ってもよい。
To determine whether the accuracy of future localization processes meets acceptable conditions, the
プロセッサ110は、期待検出情報EXPに基づいて、現在の第2範囲R2が将来的に第1範囲R1になった際に認識されると期待される特徴物FEの期待数fを取得する。言い換えれば、プロセッサ110は、期待検出情報EXPに基づいて、将来のローカライズ処理において利用可能な特徴物FEの期待数fを取得する。
Based on the expected detection information EXP, the
また、プロセッサ110は、実検出情報ACTに基づいて、現在の第2範囲R2が将来的に第1範囲R1になった際に認識され得る特徴物FEの数nを推定する。言い換えれば、プロセッサ110は、実検出情報ACTに基づいて、将来のローカライズ処理において利用され得る特徴物FEの数nを推定する。例えば、期待される特徴物FEの位置とその近傍から得られる点群数Naが所定の閾値以上である場合、その特徴物FEは認識され得ると判定される。他の例として、期待される特徴物FEのサイズに基づいて期待される点群数Neが算出され、期待される点群数Neに対する点群数Naの比率が所定の閾値以上である場合、その特徴物FEは認識され得ると判定される。尚、特徴物FEの推定数nは、上記の期待数f以下となる。
Furthermore, based on the actual detection information ACT, the
許容条件が満たされない場合の例、すなわち、安全制御が実行される場合の例としては、以下の通り様々なものが考えられる。 There are various possible examples of cases where the permissible conditions are not met, i.e., safety control is executed, as shown below.
[第1の例]一定精度以上のローカライズ処理に必要な特徴物FEの数をmとする。必要数mは、一定値であってもよいし、場所毎に異なっていてもよい。場所毎に異なる必要数mは、例えば、特徴物地図情報MAP-FEに予め登録される。特徴物FEの推定数nが必要数m未満である場合、許容条件が満たされないと判定される。つまり、推定数nが必要数m未満である場合に安全制御が実行される。その場合、推定数nの大小に応じて減速か停止かが選択されてもよい。例えば、必要数mが6である場合、n<2の場合には停止が選択され、2≦n<5の場合には減速が選択される。 [First example] The number of feature objects FE required for localization processing with a certain level of accuracy or higher is defined as m. The required number m may be a fixed value or may differ for each location. The required number m, which differs for each location, is pre-registered in the feature object map information MAP-FE, for example. If the estimated number n of feature objects FE is less than the required number m, it is determined that the tolerance condition is not satisfied. In other words, safety control is executed when the estimated number n is less than the required number m. In that case, deceleration or stopping may be selected depending on the magnitude of the estimated number n. For example, if the required number m is 6, stopping is selected when n<2, and deceleration is selected when 2≦n<5.
[第2の例]特徴物FEの推定数nと上述の期待数fとの対比が行われる。より詳細には、期待数fに対する推定数nの比率α(=n/f)が算出される。比率αが閾値未満である場合、許容条件が満たされないと判定される。つまり、比率αが閾値未満である場合に安全制御が実行される。その場合、比率αに応じて減速か停止かが選択されてもよい。例えば閾値が70%である場合、α<50%の場合には停止が選択され、50%≦α<70%の場合には減速が選択される。 [Second Example] The estimated number n of features FE is compared with the expected number f described above. More specifically, the ratio α (=n/f) of the estimated number n to the expected number f is calculated. If the ratio α is less than the threshold, it is determined that the tolerance condition is not satisfied. In other words, safety control is executed when the ratio α is less than the threshold. In this case, deceleration or stopping may be selected depending on the ratio α. For example, if the threshold is 70%, stopping is selected when α<50%, and deceleration is selected when 50%≦α<70%.
[第3の例]特徴物FEの推定数nと上述の期待数fとの対比が行われる。より詳細には、期待数fと推定数nとの差分β(=f-n)が算出される。差分βが閾値より大きい場合、許容条件が満たされないと判定される。つまり、差分βが閾値より大きい場合に安全制御が実行される。その場合、差分βに応じて減速か停止かが選択されてもよい。例えば閾値が1である場合、β>3の場合には停止が選択され、3≧β>1の場合には減速が選択される。 [Third example] The estimated number n of feature objects FE is compared with the above-mentioned expected number f. More specifically, the difference β (= f-n) between the expected number f and the estimated number n is calculated. If the difference β is greater than the threshold, it is determined that the tolerance condition is not satisfied. In other words, if the difference β is greater than the threshold, safety control is executed. In that case, deceleration or stopping may be selected depending on the difference β. For example, if the threshold is 1, stopping is selected if β>3, and deceleration is selected if 3≧β>1.
[第4の例]推定数nの特徴物FEに基づくローカライズ処理の信頼度γが算出される。信頼度γが閾値未満である場合、許容条件が満たされないと判定される。つまり、信頼度γが閾値未満である場合に安全制御が実行される。その場合、信頼度γに応じて減速か停止かが選択されてもよい。信頼度γがより低い場合に停止が選択される。 [Fourth Example] The reliability γ of the localization process based on the estimated number n of features FE is calculated. If the reliability γ is less than a threshold, it is determined that the tolerance condition is not satisfied. In other words, if the reliability γ is less than a threshold, safety control is executed. In this case, deceleration or stopping may be selected depending on the reliability γ. If the reliability γ is lower, stopping is selected.
図6は、本実施の形態に係る事前評価処理に関連する処理を要約的に示すフローチャートである。ローカライズ処理に関するフローは別途実行されている。 Figure 6 is a flow chart summarizing the processing related to the pre-evaluation processing according to this embodiment. The flow related to the localization processing is executed separately.
ステップS100において、プロセッサ110は、センサ検出情報230、特徴物地図情報MAP-FE、ローカライズ結果情報250(車両位置情報)、範囲定義情報RNG、目標経路情報、等の各種情報を取得する。
In step S100, the
ステップS110において、プロセッサ110は、車両位置情報、範囲定義情報RNG、及び特徴物地図情報MAP-FEに基づいて、期待検出情報EXPを取得する。
In step S110, the
ステップS120において、プロセッサ110は、期待検出情報EXPと実際に検出されたセンサ検出情報230に基づいて、実検出情報ACTを取得する。
In step S120, the
ステップS130において、プロセッサ110は、少なくとも実検出情報ACTに基づいて、将来のローカライズ処理の精度が許容条件を満たすか否かを推定(判定)する。
In step S130, the
将来のローカライズ処理の精度が許容条件を満たす場合(ステップS130;Yes)、プロセッサ110は、運転支援制御を継続する(ステップS140)。
If the accuracy of the future localization process satisfies the acceptable conditions (step S130; Yes), the
一方、将来のローカライズ処理の精度が許容条件を満たさない場合(ステップS130;No)、プロセッサ110は、運転支援制御を中断し、安全制御を実行する。
On the other hand, if the accuracy of the future localization process does not meet the acceptable conditions (step S130; No), the
以上に説明されたように、本実施の形態によれば、近い将来のローカライズ処理の精度が予め評価される。近い将来のローカライズ処理の精度が許容条件を満たさないことが判明した場合、安全制御が早期に実行される。ローカライズ処理の精度が低下する前に安全制御を実行することによって、車両1の安全性を向上させることが可能となる。
As described above, according to this embodiment, the accuracy of the localization process in the near future is evaluated in advance. If it is found that the accuracy of the localization process in the near future does not satisfy the allowable conditions, safety control is executed early. By executing safety control before the accuracy of the localization process deteriorates, it is possible to improve the safety of the
1…車両, 10…車両制御システム, 20…内部センサ, 30…外部センサ, 100…制御装置, 110…プロセッサ, 120…記憶装置, 230…センサ検出情報, FE…特徴物, MAP-FE…特徴物地図情報 1...vehicle, 10...vehicle control system, 20...internal sensor, 30...external sensor, 100...control device, 110...processor, 120...storage device, 230...sensor detection information, FE...feature, MAP-FE...feature map information
Claims (5)
特徴物の位置を示す特徴物地図情報を格納する1又は複数の記憶装置と、
前記移動体に搭載された外部センサによって検出されるセンサ検出情報を取得し、前記センサ検出情報と前記特徴物地図情報とに基づいて前記移動体の位置を推定するローカライズ処理を実行する1又は複数のプロセッサと
を備え、
前記移動体の周囲の第1範囲内に存在する前記特徴物は、前記センサ検出情報に基づいて認識可能であり、前記ローカライズ処理に利用され、
第2範囲は、前記外部センサによって検出可能な範囲のうち前記第1範囲よりも遠い範囲であり、
期待検出情報は、前記第2範囲に存在する前記特徴物に関して検出されることが期待される前記センサ検出情報であり、
前記1又は複数のプロセッサは、更に、
前記特徴物地図情報に基づいて前記期待検出情報を取得し、
前記期待検出情報のうち実際に検出された前記センサ検出情報である実検出情報を取得し、
前記実検出情報に基づいて、将来の前記ローカライズ処理の精度が許容条件を満たすか否かを推定し、
前記許容条件が満たされない場合、前記移動体を減速あるいは停止させる
移動体制御システム。 A mobile object control system for controlling a mobile object,
one or more storage devices for storing feature map information indicating the positions of features;
and one or more processors that acquire sensor detection information detected by an external sensor mounted on the moving body, and execute a localization process that estimates a position of the moving body based on the sensor detection information and the feature map information;
The feature existing within a first range around the moving object is recognizable based on the sensor detection information and is used for the localization process;
the second range is a range detectable by the external sensor that is farther than the first range,
the expected detection information is the sensor detection information that is expected to be detected regarding the feature that exists in the second range;
The one or more processors further include:
obtaining the expected detection information based on the feature map information;
acquiring actual detection information, which is the sensor detection information that is actually detected, from the expected detection information;
Based on the actual detection information, estimate whether the accuracy of the future localization process satisfies an acceptable condition;
When the permissible condition is not satisfied, the moving object is slowed down or stopped.
前記許容条件が満たされない場合、前記1又は複数のプロセッサは、前記移動体が前記第2範囲に到達する前に前記移動体を減速あるいは停止させる制御を開始する
移動体制御システム。 The mobile object control system according to claim 1,
If the permissible condition is not satisfied, the one or more processors initiate control to decelerate or stop the moving object before the moving object reaches the second range.
前記1又は複数のプロセッサは、
前記実検出情報に基づいて、将来の前記ローカライズ処理において利用される前記特徴物の数を推定し、
前記特徴物の前記推定数に基づいて、将来の前記ローカライズ処理の前記精度が前記許容条件を満たすか否かを推定する
移動体制御システム。 3. The mobile object control system according to claim 1,
The one or more processors:
estimating a number of the features to be utilized in future localization processes based on the actual detection information;
and estimating whether the accuracy of the future localization process satisfies the tolerance condition based on the estimated number of features.
前記1又は複数のプロセッサは、
前記期待検出情報に基づいて、将来の前記ローカライズ処理において利用可能な前記特徴物の期待数を取得し、
前記特徴物の前記推定数と前記特徴物の前記期待数との対比に基づいて、将来の前記ローカライズ処理の前記精度が前記許容条件を満たすか否かを推定する
移動体制御システム。 The mobile object control system according to claim 3,
The one or more processors:
obtaining an expected number of the features available for future localization processes based on the expected detection information;
and estimating whether or not the accuracy of the future localization process satisfies the tolerance condition based on a comparison between the estimated number of features and the expected number of features.
特徴物の位置を示す特徴物地図情報を取得することと、
前記移動体に搭載された外部センサによって検出されるセンサ検出情報を取得することと、
前記センサ検出情報と前記特徴物地図情報とに基づいて前記移動体の位置を推定するローカライズ処理を実行することと
を含み、
前記移動体の周囲の第1範囲内に存在する前記特徴物は、前記センサ検出情報に基づいて認識可能であり、前記ローカライズ処理に利用され、
第2範囲は、前記外部センサによって検出可能な範囲のうち前記第1範囲よりも遠い範囲であり、
期待検出情報は、前記第2範囲に存在する前記特徴物に関して検出されることが期待される前記センサ検出情報であり、
前記移動体制御方法は、更に、
前記特徴物地図情報に基づいて前記期待検出情報を取得することと、
前記期待検出情報のうち実際に検出された前記センサ検出情報である実検出情報を取得することと、
前記実検出情報に基づいて、将来の前記ローカライズ処理の精度が許容条件を満たすか否かを推定することと、
前記許容条件が満たされない場合、前記移動体を減速あるいは停止させることと
を含む
移動体制御方法。 A mobile object control method for controlling a mobile object, comprising:
obtaining feature map information indicating the location of the feature;
acquiring sensor detection information detected by an external sensor mounted on the moving object;
executing a localization process for estimating a position of the moving object based on the sensor detection information and the feature map information;
The feature existing within a first range around the moving object is recognizable based on the sensor detection information and is used for the localization process;
the second range is a range detectable by the external sensor that is farther than the first range,
the expected detection information is the sensor detection information that is expected to be detected regarding the feature that exists in the second range;
The moving object control method further comprises:
obtaining the expected detection information based on the feature map information;
acquiring actual detection information which is the sensor detection information actually detected from the expected detection information;
estimating whether a future accuracy of the localization process satisfies an acceptable condition based on the actual detection information;
and slowing down or stopping the moving body when the permissible condition is not satisfied.
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