JP2021113047A - Mobile control device, mobile control method, and program for mobile control device - Google Patents
Mobile control device, mobile control method, and program for mobile control device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2021113047A JP2021113047A JP2021059774A JP2021059774A JP2021113047A JP 2021113047 A JP2021113047 A JP 2021113047A JP 2021059774 A JP2021059774 A JP 2021059774A JP 2021059774 A JP2021059774 A JP 2021059774A JP 2021113047 A JP2021113047 A JP 2021113047A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vehicle
- sensor
- control device
- moving body
- relative position
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
- Traffic Control Systems (AREA)
- Navigation (AREA)
Abstract
Description
本願は、移動体制御装置、移動体制御方法、および、移動体制御装置用プログラムの技術分野に属する。 The present application belongs to the technical fields of mobile control devices, mobile control methods, and programs for mobile control devices.
移動体の一例の車両の自動運転を行う制御装置が開発されている。例えば、下記特許文献1には、車両の走行状態、車両の周辺状況、および運転者の状態の少なくともいずれかを取得する検知し、自動運転を行うための条件を満たしているか否かを判断して、車両を自動運転する自動運転車両制御装置が開示されている。
A control device for automatically driving an example of a moving vehicle has been developed. For example, in
しかしながら、上記特許文献1に記載されている技術では、悪天候等により位置が正確に測定できなくなった場合、単に、自動運転の解除の通知をしたり、停車地点に誘導して停止されたりしているだけであった。
However, in the technique described in
そこで本願は、上記の各問題点に鑑みて為されたもので、その課題の一例は、正確に位置計測ができなくなった場合でも、安定的に自動運転を継続する移動体制御装置等を提供することにある。 Therefore, the present application has been made in view of each of the above problems, and one example of the problem is to provide a mobile control device or the like that stably continues automatic operation even when the position cannot be measured accurately. To do.
上記課題を解決するため、請求項1に記載の発明は、所定の地物に対する移動体の相対位置を検出する第1検出手段と、前記移動体の走行状態を検出する第2検出手段と、前記第1検出手段の相対位置の検出精度が所定以下の場合、前記第1検出手段の検出結果を用いた前記移動体の第1運転制御から前記第2検出手段の検出結果を用いた前記移動体の第2運転制御に切替える制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記検出精度が所定以下である期間が、前記切替え後、所定期間以内である場合、前記第2運転制御を継続することを特徴とする。
In order to solve the above problems, the invention according to
また請求項7に記載の発明は、第1検出手段が、所定の地物に対する移動体の相対位置を検出する第1検出ステップと、第2検出手段が、前記移動体の走行状態を検出する第2検出ステップと、制御手段が、前記第1検出手段の相対位置の検出精度が所定以下の場合、前記第1検出手段の検出結果を用いた前記移動体の第1運転制御から前記第2検出手段の検出結果を用いた前記移動体の第2運転制御に切替える制御ステップと、を含み、前記制御ステップにおいて、前記検出精度が所定以下である期間が、前記切替え後、所定期間以内である場合、前記第2運転制御を継続することを特徴とする。
Further, in the invention according to
本願を実施するための形態について、図1を用いて説明する。なお図1は、実施形態に係る移動体制御装置の概要構成の一例を示すブロック図である。 A mode for carrying out the present application will be described with reference to FIG. Note that FIG. 1 is a block diagram showing an example of an outline configuration of the mobile control device according to the embodiment.
図1に示すように、移動体制御装置1は、第1検出手段1aと、第2検出手段1bと、制御手段1cと、を備えて構成されている。
As shown in FIG. 1, the mobile
この構成において第1検出手段1aは、所定の地物に対する移動体の相対位置を検出する。ここで、地物の一例として、建物、道路標識、道路上のペイント(白線、停止線など)、信号機、樹木等、地理上で場所を特定できる存在物が挙げられる。またこれらの地物について、移動体が走行時に参照するデータ(地図など)上に、その位置情報や属性情報があらかじめ記録されていてもよい。その位置情報は、その地物の絶対位置の情報でもよいし、道路からの位置を特定する情報であってもよい。道路からの位置を特定する情報は、たとえば道路上の位置基準点からの相対位置などである。移動体の一例として、車両、自動二輪車、航空機、船舶等が挙げられる。 In this configuration, the first detecting means 1a detects the relative position of the moving body with respect to a predetermined feature. Here, examples of features include buildings, road signs, paints on roads (white lines, stop lines, etc.), traffic lights, trees, and other objects that can be geographically identified. Further, with respect to these features, the position information and the attribute information may be recorded in advance on the data (map or the like) referred to by the moving body when traveling. The position information may be information on the absolute position of the feature or information for specifying the position from the road. The information that identifies the position from the road is, for example, the relative position from the position reference point on the road. Examples of moving bodies include vehicles, motorcycles, aircraft, ships and the like.
相対位置を検出するセンサは、移動体の外界を測定するセンサであって、自動運転に必要な情報を取得するセンサ(外界センサ)である。外界センサとして、例えば、カメラ、レーダ、走行空間センサ(LIDAR:Light Detection and Ranging、Laser Imaging Detection and Ranging)等が挙げられる。外界センサとして、移動体の周りに設置された障害物センサでもよい。相対位置は、移動体と地物との距離、角度、移動体を基点とした地物のxyz座標等で表す。 The sensor that detects the relative position is a sensor that measures the outside world of a moving body, and is a sensor (outside world sensor) that acquires information necessary for automatic driving. Examples of the external world sensor include a camera, a radar, a traveling space sensor (LIDAR: Light Detection and Ranging, Laser Imaging Detection and Ranging), and the like. As the outside world sensor, an obstacle sensor installed around the moving body may be used. The relative position is represented by the distance between the moving body and the feature, the angle, the xyz coordinates of the feature with the moving body as the base point, and the like.
第2検出手段1bは、移動体の走行状態を検出する。 The second detecting means 1b detects the traveling state of the moving body.
ここで、走行状態の一例として、移動体の加速度、速度、進行方向、傾き等が挙げられる。走行状態の一例として、ステアリングホイールの角度、ブレーキ、ギア、ワイパー等の操作状態、方向指示器の指示方向、ライトのオン・オフ状態等が挙げられる。移動体の走行状態を検出するセンサは、例えば、移動体自体の走行状態を計測する車両に搭載されたセンサ(内界センサ)である。移動体の走行状態を検出するセンサの一例として、ジャイロセンサ、加速度センサ、速度センサ、車輪回転角センサ、舵角センサ等が挙げられる。なお、移動体の絶対位置を取得するGPS(Global Positioning System)などのGNSS
(Global Navigation Satellite System)測位システムは、内界センサに含めてもよいし、含めなくてもよい。
Here, as an example of the traveling state, the acceleration, speed, traveling direction, inclination, etc. of the moving body can be mentioned. Examples of the running state include the angle of the steering wheel, the operating state of the brake, the gear, the wiper, etc., the direction indicated by the direction indicator, the on / off state of the light, and the like. The sensor that detects the running state of the moving body is, for example, a sensor (internal world sensor) mounted on a vehicle that measures the running state of the moving body itself. Examples of sensors that detect the traveling state of a moving body include a gyro sensor, an acceleration sensor, a speed sensor, a wheel rotation angle sensor, a steering angle sensor, and the like. In addition, GNSS such as GPS (Global Positioning System) that acquires the absolute position of a moving object.
(Global Navigation Satellite System) The positioning system may or may not be included in the internal sensor.
制御手段1cは、第1検出手段1aの相対位置の検出精度が所定以下の場合、第1検出手段1aの検出結果を用いた移動体の第1運転制御から第2検出手段の検出結果を用いた移動体の第2運転制御に切替える。 When the detection accuracy of the relative position of the first detection means 1a is equal to or less than a predetermined value, the control means 1c uses the detection result of the second detection means from the first operation control of the moving body using the detection result of the first detection means 1a. Switch to the second operation control of the moving body.
第1運転制御は、第1検出手段1a(例えば、外界センサ)により検出した地物との相対位置に基づく自動運転制御である。より具体的には、第1運転制御においては、例えば、第1検出手段1aの検出結果(地物からの相対位置)と、移動体が走行時に参照するデータとして予め取得あるいは設定している地物の位置情報(地図データにおける、当該地物の道路からの相対位置や絶対位置など)と照合等を行なうことで、現在の移動体の道路上の位置を継続的に推定する。そして、その推定位置を、例えば、移動体が走行時に参照するデータとして、予め取得あるいは設定している予定ルートの道路の走行レーンの情報(地図データにおけるレーン位置など)と照合しながら、移動体が走行レーン上を適切に走行するよう移動体の走行を継続的に制御する。このようにして推定された移動体の推定位置情報は、高精度な外界センサと高精度な「移動体が走行時に参照するデータ(すなわち、地物の詳細な位置情報等を含む地図データ)」を組み合わせることで、従来のGPS測位よりも飛躍的に位置推定精度が向上させることができる。 The first operation control is an automatic operation control based on a relative position with a feature detected by the first detection means 1a (for example, an external sensor). More specifically, in the first operation control, for example, the detection result (relative position from the feature) of the first detection means 1a and the ground previously acquired or set as data to be referred to when the moving body is traveling. By collating with the position information of the object (relative position or absolute position of the feature from the road in the map data), the current position of the moving object on the road is continuously estimated. Then, while collating the estimated position with the travel lane information (lane position in the map data, etc.) of the road of the planned route acquired or set in advance as data to be referred to by the moving body during traveling, the moving body is used. Continuously controls the travel of the moving body so that the vehicle travels appropriately on the travel lane. The estimated position information of the moving body estimated in this way is a high-precision external sensor and a high-precision "data that the moving body refers to when traveling (that is, map data including detailed position information of the feature)". By combining the above, the position estimation accuracy can be dramatically improved as compared with the conventional GPS positioning.
第2運転制御は、第2検出手段1b(例えば、内界センサ)により検出した移動体の位置に基づく自動運転制御である。より具体的には、第2運転制御においては、第2検出手段の検出結果から、ある設定された起点位置からの移動体の移動距離や方位を推定することで、現在の移動体の道路上の位置を継続的に推定する。具体的には、例えば、道路上の位置あるいは道路との位置関係が特定できているか、あるいは推定できている起点位置からの移動体の相対位置を推定することでもよいし、絶対位置が特定できているかあるいは推定できている起点位置を基に移動体の絶対位置を算出することでもよい。起点位置は第2検出手段以外の手段で推定または特定し設定された位置である。起点位置の設定は、例えば、GNSS測位システムなどにより行ってもよいが、以下の説明では第1検出手段1aの検出結果を用いた設定の例について述べる。 The second operation control is an automatic operation control based on the position of the moving body detected by the second detection means 1b (for example, the internal sensor). More specifically, in the second operation control, the moving distance and direction of the moving body from a certain set starting point position are estimated from the detection result of the second detecting means on the road of the current moving body. The position of is continuously estimated. Specifically, for example, the position on the road or the positional relationship with the road may be specified, or the relative position of the moving body from the estimated starting point position may be estimated, or the absolute position can be specified. The absolute position of the moving body may be calculated based on the starting point position that is or can be estimated. The starting point position is a position estimated or specified and set by a means other than the second detecting means. The starting point position may be set by, for example, a GNSS positioning system, but in the following description, an example of setting using the detection result of the first detection means 1a will be described.
相対位置の検出精度の低下の一例として、天候、汚れの付着等によるセンサの機能低下による正確に位置計測ができない場合、地物の変化、消失等により位置計測ができない場合、外界センサの故障した場合等が挙げられる。また、相対位置の検出精度が所定以下として、外界センサの機能低下による相対位置を計算するための信号が取得できなかった(検出不能)、外界センサの信号のレベルが低い等が挙げられる。また、相対位置の検出精度が所定以下として、地物の変化、消失等により、位置計測ができなかった(検出不能)等が挙げられる。また、相対位置の検出精度が所定以下として、前回までの計測結果と比べて不連続な値を示すなど異常な値が検出された場合等が挙げられる。また、相対位置の検出精度が所定以下として、計測した相対位置と地物の絶対位置とから算出される移動体の絶対位置と、GPS等により算出した絶対位置との差異がGPS等の誤差を上回る等が挙げられる。 As an example of the decrease in the detection accuracy of the relative position, if the position cannot be measured accurately due to the deterioration of the sensor function due to the weather, dirt, etc., or if the position cannot be measured due to the change or disappearance of the feature, the external sensor has failed. Cases and the like can be mentioned. Further, the detection accuracy of the relative position is set to be equal to or lower than the predetermined value, the signal for calculating the relative position cannot be acquired due to the deterioration of the function of the external sensor (undetectable), the signal level of the external sensor is low, and the like. Further, the relative position detection accuracy is less than a predetermined value, and the position cannot be measured (undetectable) due to a change or disappearance of a feature. In addition, the relative position detection accuracy is set to be less than or equal to a predetermined value, and an abnormal value such as a discontinuous value as compared with the measurement results up to the previous time is detected. Further, assuming that the detection accuracy of the relative position is less than a predetermined value, the difference between the absolute position of the moving object calculated from the measured relative position and the absolute position of the feature and the absolute position calculated by GPS or the like causes an error in GPS or the like. It can be said that it exceeds.
第1検出手段1aの検出結果を用いた移動体の第1運転制御から第2検出手段の検出結果を用いた移動体の第2運転制御に切替える際には、第2運転制御に使用する起点位置を設定してもよい。起点位置には、例えば、切り替える前のなるべく直近の正常と推定される第1検出手段1aの検出結果を用いた移動体の第1運転制御による推定位置およびその位置上を走行した通過時刻を設定する。そして、第2運転制御では第2検出手段の検出結果をその通過時刻まで遡って用いることで、設定した位置が既に推定できている起点位置からの移動体の移動距離や方位を推定することで、現在の移動体の道路上の位置を継続的に推定する。なお、第2運転制御による位置推定および走行は、起点位置が更新されない限り走行を続けると第2検出手段の精度に応じて誤差が累積し走行精度は落ちてくるものと考えられる。 When switching from the first operation control of the moving body using the detection result of the first detection means 1a to the second operation control of the moving body using the detection result of the second detection means, the starting point used for the second operation control. The position may be set. For the starting point position, for example, an estimated position by the first operation control of the moving body using the detection result of the first detecting means 1a estimated to be normal as soon as possible before switching, and a passing time traveled on the position are set. do. Then, in the second operation control, the detection result of the second detection means is used retroactively to the passing time to estimate the moving distance and direction of the moving body from the starting point position where the set position has already been estimated. , Continuously estimate the current position of the moving object on the road. In the position estimation and running by the second operation control, it is considered that if the running is continued unless the starting point position is updated, errors are accumulated according to the accuracy of the second detecting means and the running accuracy is lowered.
また、制御手段1cは、検出精度が所定以下である期間が、切替え後、所定期間以内である場合、第2運転制御を継続する。所定期間の一例として、数秒、数10秒、数分、数10分等が挙げられる。所定期間は、第2運転制御による移動体の走行精度に依存し、累積誤差が許容範囲(例えば、10cm以内)の範囲内に収まっていられる時間ならばよい。あるいは、予定ルートの道路または車線内からはみ出ずに走行していられる時間ならばよい。また、所定期間の一例として、所定期間が、移動体の走行状態に応じて設定されてもよい。例えば、走行状態の一例が移動体の速度の場合、移動体の速度が遅い場合、所定時間を長くして、速度が遅い場合、所定時間を短くする。また、第2検出手段の精度に影響する状況、例えば、カーブが多い場合(走行状態として、移動体の左右方向の変化が大きい場合)、道路が凸凹道の場合(走行状態として、移動体の上下振動が大きい場合)、天候により道路の状態が悪い場合(走行状態として、タイヤがスリップしている、降雨センサにより雨、雪を検出する場合)等の走行状態が悪い場合、所定時間を短くしてもよい。 Further, the control means 1c continues the second operation control when the period in which the detection accuracy is equal to or less than the predetermined period is within the predetermined period after the switching. Examples of a predetermined period include several seconds, several tens of seconds, several minutes, several tens of minutes, and the like. The predetermined period may be any time as long as it depends on the traveling accuracy of the moving body by the second operation control and the cumulative error is within the allowable range (for example, within 10 cm). Alternatively, it may be a time during which the vehicle can travel without protruding from the road or lane of the planned route. Further, as an example of the predetermined period, the predetermined period may be set according to the traveling state of the moving body. For example, when an example of the traveling state is the speed of a moving body, if the speed of the moving body is slow, the predetermined time is lengthened, and if the speed is slow, the predetermined time is shortened. Further, a situation that affects the accuracy of the second detection means, for example, when there are many curves (when the traveling state has a large change in the left-right direction of the moving body), when the road is an uneven road (as a traveling state, the moving body has a large change). If the road condition is bad due to the weather (when the vertical vibration is large), the road condition is bad (when the tire is slipping, rain or snow is detected by the rainfall sensor), etc., the specified time is shortened. You may.
なお、相対位置の検出精度が、所定以下になった後、検出精度が回復した場合、第2運転制御から前記第1運転制御に切り替えてもよい。検出精度が回復した場合の一例として、再び信号が取得できるようになった場合や、検出精度が所定より上がった場合、検出精度が、所定より値が大きい第2の所定より上がった場合等が挙げられる。 If the detection accuracy of the relative position is reduced to or less than a predetermined value and the detection accuracy is restored, the second operation control may be switched to the first operation control. As an example of the case where the detection accuracy is recovered, there are cases where the signal can be acquired again, the detection accuracy is higher than the predetermined value, the detection accuracy is higher than the second predetermined value, which is larger than the predetermined value, and the like. Can be mentioned.
また、相対位置の検出精度が所定以下である期間が、切替え後、所定期間より長い場合、第2運転制御により所定の位置に移動体を停止させてもよい。所定の位置は、例えば、路肩等の停車可能な位置である。 Further, if the period during which the relative position detection accuracy is equal to or less than the predetermined period is longer than the predetermined period after switching, the moving body may be stopped at the predetermined position by the second operation control. The predetermined position is, for example, a position where the vehicle can stop, such as a road shoulder.
なお、停止する際、停止する旨を移動体の運転者に通知してもよい。また、移動体制御装置1は、前方の移動体に対して追随運転を行ってもよい。移動体制御装置1は、慣性走行を行ってもよい。移動体制御装置1は、手動運転に切り替えてもよい。
When stopping, the driver of the moving body may be notified that the vehicle will stop. Further, the moving
第2運転制御への切替後の位置の誤差を算出し、位置の誤差が、所定誤差より大きい場合、第2運転制御により所定の位置に移動体を停止させてもよい。内界センサによる第2運転制御による走行の位置の誤差は、推定誤差でもよい。例えば、単位距離当たりの平均誤差に、第2運転制御への切替後の走行距離をかけた値である。このように、第2運転制御による走行により、誤差が累積的に増加する。単位距離当たりの平均誤差は、走行状態によって変えてもよい。例えば、走行状態が悪い場合、単位距離当たりの平均誤差を増加させる。 The position error after switching to the second operation control is calculated, and if the position error is larger than the predetermined error, the moving body may be stopped at the predetermined position by the second operation control. The error in the traveling position due to the second operation control by the internal sensor may be an estimation error. For example, it is a value obtained by multiplying the average error per unit distance by the mileage after switching to the second operation control. In this way, the error is cumulatively increased by the traveling by the second operation control. The average error per unit distance may be changed depending on the traveling condition. For example, when the running condition is bad, the average error per unit distance is increased.
また、所定誤差は、例えば、道路車線内からはみ出ずに走行しうる許容誤差などから設定する。例えば、10センチなどである。所定誤差は、走行状態に応じて設定されてもよい。移動体制御装置1は、走行状態が悪い場合、所定誤差を低く設定する。
Further, the predetermined error is set from, for example, a permissible error that allows the vehicle to travel without protruding from the road lane. For example, 10 cm. The predetermined error may be set according to the traveling state. The
以上説明したように、実施形態に係る車両制御装置10の動作によれば、移動体の相対位置が正確に計測できなくなった場合でも、安定的に自動運転を継続することができる。
As described above, according to the operation of the
[1.車両体制御装置の構成および機能概要]
次に、上述した実施形態に対応する具体的な実施例について、図2から図5を用いて説明する。なお以下に説明する実施例は、移動体の一例である車両等に取り付けられた車両制御装置に対して、本願を適用した場合の実施例である。
[1. Outline of vehicle body control device configuration and functions]
Next, specific examples corresponding to the above-described embodiments will be described with reference to FIGS. 2 to 5. The examples described below are examples in which the present application is applied to a vehicle control device attached to a vehicle or the like, which is an example of a moving body.
図2は、実施例に係る車両制御装置の概要構成の一例を示すブロック図である。図3は、外界センサによるセンシングの一例を示す模式図である。図4は、地物の分布の一例を示す模式図である。図5は、地物の一例を示す模式図である。 FIG. 2 is a block diagram showing an example of an outline configuration of the vehicle control device according to the embodiment. FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of sensing by an external sensor. FIG. 4 is a schematic diagram showing an example of the distribution of features. FIG. 5 is a schematic view showing an example of a feature.
図2に示すように、実施形態に係る移動体制御装置1の一例としての車両制御装置10は、記憶部11と、通信部12と、入出力インターフェース部13と、制御部14と、を有する。そして、制御部12と、車両Vの走行を制御する駆動装置20と、車両Vの外界を測定する外界センサ30と、車両V自体の走行状態を計測する内界センサ31、GPSセンサ32等の各種センサと、入出力インターフェース部13を介して接続されている。制御部14と入出力インターフェース部13とは、システムバス15を介して接続されている。また、車両制御装置10は、タイマー機能を有する(図示せず)。
As shown in FIG. 2, the
記憶部11は、例えば、不揮発性メモリ等からなる。記憶部11は、車両制御装置10を制御するための各種プログラム、車両Vをナビゲーションするための地図情報、各地物5の地物情報等を記憶したりする。地物情報として、各地物の絶対位置、各地物を特定するための特徴量(例えば、地物の形状)等が挙げられる。記憶部11には、各地物の地物のID番号に関連づけられて、緯度および経度あるいは道路からの相対位置と、特徴量等が記憶されている。
The
なお、各種プログラム、地図情報、地物情報は、例えば、無線通信網等のネットワークを介して取得されるようにしてもよいし、CD(Compact Disc)、DVD(Digital Versatile Disc)等の記録媒体に記録されてドライブ装置を介して読み込まれるようにしてもよい。 Note that various programs, map information, and feature information may be acquired via a network such as a wireless communication network, or a recording medium such as a CD (Compact Disc) or DVD (Digital Versatile Disc). It may be recorded in the drive device and read through the drive device.
通信部12は、無線通信機能を有する。通信部12は、ネットワークの移動体通信網等に接続し、交通情報等を取得する。 The communication unit 12 has a wireless communication function. The communication unit 12 connects to a mobile communication network or the like of the network and acquires traffic information or the like.
入出力インターフェース部13は、各部と制御部14とのインターフェースである。入出力インターフェース部13は、記憶部11および通信部12と、制御部14との間のインターフェース処理を行う。入出力インターフェース部13は、駆動装置20と、外界センサ30と、内界センサ31と、GPSセンサ32と接続する。
The input / output interface unit 13 is an interface between each unit and the
制御部14は、例えば、CPU(Central Processing Unit)12aと、ROM(Read Only Memory)14bと、RAM(Random Access Memory)14cと、を有する。制御部
14は、CPU14aが、ROM14bや、RAM14cや、記憶部11に記憶された各種プログラムを読み出して実行し、駆動装置20を制御する。
The
駆動装置20は、アクセル量を制御して、車両Vの速度および加速度を制御する。駆動装置20は、操舵角度を制御して、車両Vの進行方向を変更する。駆動装置20は、ブレーキ量を制御して、車両Vを減速および停止させる。また、駆動装置20は、ライト、方向指示器等も制御する。
The
外界センサ30の一例のLIDARは、図3に示すように、車両Vの周りの地物5を検出できるように、車両Vの前方2カ所、後方2カ所に設置されている。外界センサ30は、車両Vの上に設置されていてもよい。また、外界センサ30の一例がカメラの場合、ウインドシールドの上方に設置されてもよい。外界センサ30の一例がレーダの場合、車両Vの前方と後方に設置されてもよい。外界センサ30の一例が障害物センサの場合、車両Vの周りに設置されてもよい。
As shown in FIG. 3, the lidar, which is an example of the
外界センサ30が、LIDARの場合、近赤外線、紫外線、可視光線を、放射してスキャンして、反射光を検出することにより、物体までの距離、幅を測定し、3次元点群データを取得する。3次元点群データの各点の距離の情報が含まれるため、外界センサ30の一例のLIDARの測定結果に、物体までの距離、方向、形状等の情報が含まれる。さらに、制御部14が、3次元点群データから物体認識を行い、地物を特定する。
When the
外界センサ30が、走行している車両Vの周りに存在する地物5を検出する。図4に示すように、地物5は、道路沿いに、または、道路上の車両Vから検出できる位置に存在する。図5に示すように、地物5は、建物、道路標識、樹木、道路上のペイント等である。
The
内界センサ31として、加速度センサ、ジャイロセンサ、車輪の角速度センサ、舵角センサ等が挙げられる。加速度センサは、例えば圧電素子からなり、車両Vの加速度を検出し、加速度データを出力する。ジャイロセンサは、例えば、振動型、回転型等の機械式、光ファイバーを利用した光学式のジャイロセンサである。ジャイロセンサは、車両Vの方向、傾斜等を検出する。角速度センサは、車両の車輪の回転に伴って発生されているパルス信号からなる車速パルスを計測する。
Examples of the
また、内界センサ31として、車両Vのブレーキ、ギア、ワイパー等の操作状態、方向指示器の指示方向、ライトのオン・オフ状態を検出するセンサが挙げられる。
Further, examples of the
GPSセンサ32は、複数のGPS衛星から、測位用データを含む下り回線データを搬送する電波を受信する。測位用データは、緯度および経度情報等から車両Vの絶対位置を検出するために用いられる。なお、GPSセンサ32による絶対位置の検出には、マルチパス等数メールから数十メートルの誤差が生じる。 The GPS sensor 32 receives radio waves from a plurality of GPS satellites that carry downlink data including positioning data. The positioning data is used to detect the absolute position of the vehicle V from the latitude and longitude information and the like. In the detection of the absolute position by the GPS sensor 32, an error of several tens of meters occurs from several mails such as multipath.
なお、車両制御装置10は、ナビゲーション機能を有し、現在地から目的までのルートを計算する。
The
[2.車両制御装置の動作]
実施例に係る車両制御装置10の動作について、図6を用い説明する。なお、ここでの説明は車両Vの位置を絶対位置として取得する場合について説明するが、車両Vの位置は道路上の位置(道路からの相対位置)として算出してもよい。
[2. Vehicle control device operation]
The operation of the
図6は、実施例に係る車両制御装置の動作の一例を示すフローチャートである。 FIG. 6 is a flowchart showing an example of the operation of the vehicle control device according to the embodiment.
図6に示すように、車両制御装置10は、第1運転制御による自動運転を行う(ステップS1)。具体的には、制御部14は、外界センサ30により検出した地物5との相対位置に基づく第1運転制御による自動運転を開始する。
As shown in FIG. 6, the
制御部14は、地物5との相対位置(外界センサ30の検出結果)と、地物5の絶対位置とから算出された車両Vの絶対位置と、地図情報とから、予定ルートに従った第1運転制御による自動運転を行う。より具体的には、制御部14は、外界センサ30の検出結果と、車両Vが走行時に参照するデータとして、予め取得あるいは設定している地物の位置情報と照合等を行なうことで、現在の車両Vの道路上の位置を継続的に推定する。そして、制御部14は、その推定位置を、例えば、車両Vが走行時に参照するデータとして、予め取得あるいは設定している予定ルートの道路の走行レーンの情報と照合しながら、車両Vが走行レーン上を適切に走行するよう車両Vの走行を継続的に制御する。
The
次に、車両制御装置10は、所定の地物に対する車両の相対位置を検出する(ステップS2)。具体的には、制御部14は、外界センサ30が測定した車両Vの周りの3次元点群データや画像から、地物5の形状等の特徴量を抽出する。制御部14は、記憶部11を参照して、特徴量から、所定の地物5を特定する(地物IDを特定する)。なお、所定の地物5は、複数でもよい。
Next, the
制御部14は、特定した地物5の、LIDARの測定結果の3次元点群データに含まれる、距離と方向の情報に基づき、所定の地物5に対する車両Vの相対位置を求める。制御部14は、記憶部11を参照して、地物IDに基づき、特定した地物の絶対位置を求める。制御部14は、所定の地物5に対する車両Vの相対位置と、地物5の絶対位置とから、車両Vの絶対位置を算出する。なお、制御部14は、複数の地物5の各相対位置からの車両Vの各位置を算出し、各位置の値の中央値、算術平均等により、車両Vの位置を計算してもよい。
The
なお、天候、汚れの付着等による外界センサの信号のレベルが低下した場合、地物の変化、消失等により位置計測ができない場合等、相対位置が検出不能とする。 The relative position cannot be detected when the signal level of the external sensor drops due to the weather, dirt, etc., or when the position cannot be measured due to changes or disappearance of the feature.
車両制御装置10は、所定の地物に対する移動体の相対位置を検出する第1検出手段の一例として機能する。
The
次に、車両制御装置10は、車両の走行状態を検出する(ステップS3)。具体的には、制御部14は、内界センサ31のデータに基づき、車両Vの速度、加速度、進行方向等を検出する。
Next, the
車両制御装置10は、前記移動体の走行状態を検出する第2検出手段の一例として機能する。
The
次に、車両制御装置10は、検出された相対位置の検出精度が所定以下か否かを判定する(ステップS4)。具体的には、制御部14は、相対位置が検出不能か否かを判定する。また、相対位置の検出精度として、制御部14は、GPSセンサ32に基づく絶対位置と、外界センサ30に基づく絶対位置との差異を計算し、この位置の差異が所定以上(例えば、GPSセンサ32の誤差の距離が、所定の距離以上)であるか否かを判定する。
Next, the
検出された相対位置の検出精度が所定以下の場合(ステップS4;YES)、車両制御装置10は、第2運転制御による自動運転を行う(ステップS5)。具体的には、制御部14は、外界センサ30の検出結果を用いた第1制御による自動運転から、内界センサ31の検出結果を用いた第2制御による自動運転に切り替える。例えば、直前の外界センサ30による絶対位置を起点位置として、内界センサ31の検出結果から、車両Vの移動距離や方位を推定することで、車両Vの現在位置を継続的に推定し、地図情報に基づき、予定ルートに従った第2運転制御による自動運転を行う。制御方法として、例えば、直前の外界センサ30による絶対位置を起点位置として、内界センサ31の検出結果から車両Vの現在位置を算出し、現在位置と予定ルートとの差分が減少するように、制御部14は、駆動装置20を制御する。
When the detection accuracy of the detected relative position is equal to or less than a predetermined value (step S4; YES), the
車両制御装置10は、前記相対位置の検出精度が所定以下の場合、前記第1検出手段の検出結果を用いた前記移動体の第1運転制御から前記第2検出手段の検出結果を用いた前記移動体の第2運転制御に切替える制御手段の一例として機能する。
When the detection accuracy of the relative position is equal to or less than a predetermined value, the
検出された相対位置の検出精度が所定以下でない場合(ステップS4;NO)、ステップS2の処理に戻り、第1運転制御による自動運転を継続する。 If the detection accuracy of the detected relative position is not less than or equal to the predetermined value (step S4; NO), the process returns to the process of step S2, and the automatic operation by the first operation control is continued.
車両制御装置10は前記検出精度が所定以下である期間が、前記切替え後、所定期間以内である場合、前記第2運転制御を継続する制御手段の一例として機能する
The
ステップS5の処理の後、車両制御装置10は、所定の地物に対する車両の相対位置を検出する(ステップS6)。具体的には、制御部14は、ステップS2のように、所定の地物5に対する車両Vの相対位置を検出する。
After the process of step S5, the
次に、車両制御装置10は、車両の走行状態を検出する(ステップS7)。具体的には、制御部14は、ステップS3のように、車両Vの走行状態を検出する。
Next, the
次に、車両制御装置10は、検出された相対位置の検出精度が所定以下か否かを判定する(ステップS8)。具体的には、制御部14は、ステップS4のように、出された相対位置の検出精度が所定以下か否かを判定する。
Next, the
検出された相対位置の検出精度が所定以下の場合(ステップS8;YES)、車両制御装置10は、検出精度が所定以下である期間が、所定期間以内か否かを判定する(ステップS9)。具体的には、制御部14は、ステップS5において、タイマー機能により、第1運転制御から第2運転制御に切り替わった後から、所定期間経過したか否かを判定する。
When the detection accuracy of the detected relative position is not more than a predetermined period (step S8; YES), the
なお、所定期間は、車両Vの走行状態に応じて設定されてもよい。例えば、制御部14は、内界センサ31の速度センサ等の結果により、車両Vの速度が遅い場合、所定時間を長くして、速度が遅い場合、所定時間を短くする。また、カーブが多かったり、カーブがきつかったりで、内界センサ31のジャイロセンサ等の結果により、車両Vの左右方向の変化が大きい場合、制御部14は、所定時間を短くしてもよい。道路が凸凹道で、内界センサ31の結果により、上下振動が大きい場合、制御部14は、所定時間を短くしてもよい。天候により道路の状態が悪く、内界センサ31の結果により、タイヤがスリップしている、降雨センサにより雨、雪を検出する場合、制御部14は、所定時間を短くしてもよい。これらのように、走行の条件が悪い場合、制御部14は、所定期間を短くして、第2運転制御による自動運転の継続を短くする。
The predetermined period may be set according to the traveling state of the vehicle V. For example, the
検出された相対位置の検出精度が所定以下でない場合(ステップS8;NO)、車両制御装置10は、ステップS1の処理に戻り、第2運転制御から第1運転制御による自動運転に切り替える。車両Vの走行は、予定ルートに従った第1運転制御による自動運転に戻る。
When the detection accuracy of the detected relative position is not less than or equal to a predetermined value (step S8; NO), the
検出された相対位置の検出精度が所定以下でない場合、即ち、相対位置の検出精度が回復した場合の一例として、例えば、車両Vが移動していて、次の地物5を検出して相対位置が検出できた場合、外界センサの汚れが取れた場合、天気が回復して地物5を検出できた場合等が挙げられる。
As an example of the case where the detection accuracy of the detected relative position is not less than or equal to the predetermined value, that is, when the detection accuracy of the relative position is restored, for example, the vehicle V is moving, the
車両制御装置10は、前記相対位置の検出精度が、前記所定以下になった後、前記検出精度が回復した場合、前記第2運転制御から前記第1運転制御に切り替える制御手段の一例として機能する。
The
検出精度が所定以下である期間が、所定期間以内でない場合(ステップS9;NO)、車両制御装置10は、第2運転制御による停止の制御を行う(ステップS10)。具体的には、制御部14は、第2運転制御および地図情報に基づき、路肩等の停車できる所定の位置に、車両Vを停止させ、自動運転を終了する。
When the period in which the detection accuracy is equal to or less than the predetermined period is not within the predetermined period (step S9; NO), the
なお、車両制御装置10は、停止する際、停止する旨を運転者に通知してしてもよい。また、車両制御装置10は、前方の車両に対して追随運転を行ってもよい。車両制御装置10は、慣性走行を行ってもよい。車両制御装置10は、手動運転に切り替えてもよい。
When the
また、車両制御装置10は、外界センサのLIDARのみの検出精度が低下した場合、カメラや障害物センサ等の他の外界センサにより、所定の位置に停止したり、自動運転してもよい。
Further, when the detection accuracy of only the lidar of the outside world sensor is lowered, the
車両制御装置10は、前記相対位置の検出精度が所定以下である期間が、前記切替え後、所定期間より長い場合、前記第2運転制御により所定の位置に前記移動体を停止させる手段の一例として機能する。
The
検出精度が所定以下である期間が、所定期間以内である場合(ステップS9;YES)、車両制御装置10は、ステップ6の処理に戻り、第2運転制御を用いた自動運転を継続する。
When the period in which the detection accuracy is equal to or less than the predetermined period is within the predetermined period (step S9; YES), the
以上説明したように、実施例に係る動作によれば、第1運転制御から第2運転制御に切り替わった後、相対位置の検出精度が所定以下である期間が、所定期間以内であるとき、第2運転制御を継続するので、正確に地物5の位置計測ができなくなった場合でも、回復するまでしばらくの間は第2運転制御により安定的に自動運転を継続することができる。
As described above, according to the operation according to the embodiment, when the period in which the relative position detection accuracy is equal to or less than the predetermined period after switching from the first operation control to the second operation control is within a predetermined period, the first operation is performed. Since the 2 operation control is continued, even if the position of the
また、相対位置の検出精度が、所定以下になった後、検出精度が回復したとき、第2運転制御から第1運転制御に切り替える場合、第1運転制御により安定的に自動運転を継続することができる。 In addition, when switching from the second operation control to the first operation control when the detection accuracy recovers after the relative position detection accuracy becomes less than a predetermined value, stable automatic operation is continued by the first operation control. Can be done.
また、相対位置の検出精度が所定以下である期間が、第2運転制御に切替え後、所定期間より長いとき、第2運転制御により所定の位置に車両Vを停止させる場合、車両Vを停止でき、停車位置から、運転者は、手動運転を始めることができる。 Further, when the period in which the detection accuracy of the relative position is equal to or less than the predetermined position is longer than the predetermined period after switching to the second operation control, the vehicle V can be stopped when the vehicle V is stopped at the predetermined position by the second operation control. From the stop position, the driver can start manual driving.
また、所定期間が、移動体の一例である車両Vの走行状態に応じて設定される場合、車両Vの走行状態に応じて、安定的に自動運転を継続することができる。 Further, when the predetermined period is set according to the traveling state of the vehicle V, which is an example of the moving body, the automatic driving can be stably continued according to the traveling state of the vehicle V.
また、第2運転制御への切替後の位置の誤差を算出し、位置の誤差が、所定誤差より大きいとき、第2運転制御により所定の位置に車両Vを停止させる場合、車両Vを停止でき、停車位置から、運転者は、手動運転を始めることができる。 Further, when the position error after switching to the second operation control is calculated and the position error is larger than the predetermined error, the vehicle V can be stopped when the vehicle V is stopped at the predetermined position by the second operation control. From the stop position, the driver can start manual driving.
また、第2検出手段の検出結果および地図情報に基づいた第2運転制御により、車両Vが制御される場合、地図情報により、より安定的に自動運転を継続することができる。 Further, when the vehicle V is controlled by the second driving control based on the detection result of the second detecting means and the map information, the automatic driving can be continued more stably by the map information.
1:移動体制御装置
1a:第1検出手段
1b:第2検出手段
1c:制御手段
5:地物
10:車両制御装置(移動体制御装置)
14:制御部
V:車両(移動体)
1: Mobile control device 1a: First detection means 1b: Second detection means 1c: Control means 5: Feature 10: Vehicle control device (mobile control device)
14: Control unit V: Vehicle (moving body)
Claims (1)
前記移動体の走行状態を検出する第2検出手段と、
前記第1検出手段の相対位置の検出精度が所定以下の場合、前記第1検出手段の検出結果を用いた前記移動体の第1運転制御から前記第2検出手段の検出結果を用いた前記移動体の第2運転制御に切替える制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記検出精度が所定以下である期間が、前記切替え後、所定期間以内である場合、前記第2運転制御を継続することを特徴とする移動体制御装置。 A first detecting means for detecting the relative position of a moving body with respect to a predetermined feature,
A second detecting means for detecting the traveling state of the moving body, and
When the detection accuracy of the relative position of the first detection means is less than or equal to a predetermined value, the movement using the detection result of the second detection means from the first operation control of the moving body using the detection result of the first detection means. Control means to switch to the second operation control of the body,
With
The control means is a mobile body control device, characterized in that the second operation control is continued when the period in which the detection accuracy is equal to or less than a predetermined period is within a predetermined period after the switching.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021059774A JP7193572B2 (en) | 2016-10-17 | 2021-03-31 | Mobile body control device, mobile body control method, and program for mobile body control device |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016203500A JP2018067034A (en) | 2016-10-17 | 2016-10-17 | Mobile body control device, mobile body control method, and program for mobile body control device |
| JP2021059774A JP7193572B2 (en) | 2016-10-17 | 2021-03-31 | Mobile body control device, mobile body control method, and program for mobile body control device |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2016203500A Division JP2018067034A (en) | 2016-10-17 | 2016-10-17 | Mobile body control device, mobile body control method, and program for mobile body control device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2021113047A true JP2021113047A (en) | 2021-08-05 |
| JP7193572B2 JP7193572B2 (en) | 2022-12-20 |
Family
ID=62086152
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2016203500A Ceased JP2018067034A (en) | 2016-10-17 | 2016-10-17 | Mobile body control device, mobile body control method, and program for mobile body control device |
| JP2021059774A Active JP7193572B2 (en) | 2016-10-17 | 2021-03-31 | Mobile body control device, mobile body control method, and program for mobile body control device |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2016203500A Ceased JP2018067034A (en) | 2016-10-17 | 2016-10-17 | Mobile body control device, mobile body control method, and program for mobile body control device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (2) | JP2018067034A (en) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7108311B2 (en) * | 2019-01-30 | 2022-07-28 | サイレックス・テクノロジー株式会社 | Communication device, communication method and program |
| US11112252B2 (en) * | 2019-02-14 | 2021-09-07 | Hitachi Ltd. | Sensor fusion for accurate localization |
| JP7036080B2 (en) * | 2019-04-02 | 2022-03-15 | 株式会社豊田中央研究所 | Inertial navigation system |
| CN114270398A (en) * | 2019-08-29 | 2022-04-01 | 索尼集团公司 | Mobile body, information processing apparatus, and information processing system |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015097907A1 (en) * | 2013-12-27 | 2015-07-02 | 株式会社小松製作所 | Management system and management method for mining machine |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3267080B2 (en) * | 1994-12-26 | 2002-03-18 | トヨタ自動車株式会社 | Hybrid navigation system |
| JPH10185601A (en) * | 1996-12-20 | 1998-07-14 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Position detection device |
| JP6443160B2 (en) * | 2015-03-23 | 2018-12-26 | 株式会社デンソー | Automatic travel control device or automatic travel control system |
-
2016
- 2016-10-17 JP JP2016203500A patent/JP2018067034A/en not_active Ceased
-
2021
- 2021-03-31 JP JP2021059774A patent/JP7193572B2/en active Active
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015097907A1 (en) * | 2013-12-27 | 2015-07-02 | 株式会社小松製作所 | Management system and management method for mining machine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2018067034A (en) | 2018-04-26 |
| JP7193572B2 (en) | 2022-12-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7807583B2 (en) | Systems and methods for vehicle navigation | |
| US11685431B2 (en) | Steering angle calibration | |
| KR101901024B1 (en) | Map update determination system | |
| US12344240B2 (en) | Systems and methods for selectively decelerating a vehicle | |
| US11216000B2 (en) | System and method for estimating lane prediction errors for lane segments | |
| JP7193572B2 (en) | Mobile body control device, mobile body control method, and program for mobile body control device | |
| CN106289275B (en) | Unit and method for improving positioning accuracy | |
| US9255805B1 (en) | Pose estimation using long range features | |
| US10620317B1 (en) | Lidar-based high definition map generation | |
| US11015940B2 (en) | Systems and methods for longitudinal position correction of a vehicle using mapped landmarks | |
| US11613253B2 (en) | Method of monitoring localization functions in an autonomous driving vehicle | |
| CN112074885A (en) | Lane sign positioning | |
| US20230219561A1 (en) | Vehicle state estimation augmenting sensor data for vehicle control and autonomous driving | |
| US12371047B2 (en) | Systems and methods for navigating a vehicle on a covered road | |
| KR20180132115A (en) | A method and apparatus for a vehicle for estimating a stretch of a road based on a set of marks of different vehicles | |
| US11932238B2 (en) | Automated parking technology | |
| WO2022009847A1 (en) | Adverse environment determination device and adverse environment determination method | |
| GB2610252A (en) | Controlling vehicle performance based on data associated with an atmospheric condition | |
| JP6598122B2 (en) | Vehicle position determination device | |
| JP6790951B2 (en) | Map information learning method and map information learning device | |
| JP6996882B2 (en) | Map data structure of data for autonomous driving support system, autonomous driving support method, and autonomous driving | |
| JP2018073010A (en) | MOBILE BODY CONTROL DEVICE, MOBILE BODY CONTROL METHOD, AND MOBILE BODY CONTROL DEVICE PROGRAM | |
| WO2023067879A1 (en) | Vehicle control device, vehicle control method, and vehicle control system | |
| US20250018934A1 (en) | Automated parking control device | |
| JP7631818B2 (en) | Automatic driving control method and automatic driving control device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210331 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220524 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220725 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20221115 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20221208 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7193572 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |