RU2777308C1 - Method for estimating one's own location and apparatus for estimating one's own location - Google Patents
Method for estimating one's own location and apparatus for estimating one's own location Download PDFInfo
- Publication number
- RU2777308C1 RU2777308C1 RU2021105250A RU2021105250A RU2777308C1 RU 2777308 C1 RU2777308 C1 RU 2777308C1 RU 2021105250 A RU2021105250 A RU 2021105250A RU 2021105250 A RU2021105250 A RU 2021105250A RU 2777308 C1 RU2777308 C1 RU 2777308C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- vehicle
- height
- information
- coordinate
- road
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
[0001] Настоящее изобретение относится к способу оценки собственного местоположения и устройству оценки собственного местоположения.[0001] The present invention relates to a method for estimating own position and a device for estimating own position.
Уровень техникиState of the art
[0002] В Патентном документе 1 раскрыта технология для определения того, находится ли текущее местоположение транспортного средства на обычной дороге или на скоростной автомагистрали, на основе того, есть ли в изображении местности, находящейся поблизости от транспортного средства и снятой камерой, изображение идентификации обычной дороги для идентификации того, что транспортное средство движется по обычной дороге, или изображение идентификации скоростной автомагистрали для идентификации того, что транспортное средство движется по скоростной дороге.[0002]
Патентный документpatent document
[0003] Патентный документ 1: JP 2006-317286 A.[0003] Patent Document 1: JP 2006-317286A.
Техническая проблемаTechnical problem
[0004] Хотя технология, описанная в Патентном документе 1, способна различать дороги, типы которых отличаются друг от друга, технология не способна различать разные дороги, типы которых одинаковы.[0004] Although the technology described in
Таким образом, когда разные дороги, типы которых одинаковы, соответственно, существуют на разных высотах и двумерные местоположения дорог расположены близко друг к другу, иногда становится невозможным определить, на какой из дорог находится транспортное средство.Thus, when different roads whose types are the same respectively exist at different heights and the 2D road locations are close to each other, it sometimes becomes impossible to determine which road a vehicle is on.
Задачей настоящего изобретения является обеспечение возможности определения того, на какой одной из дорог, расположенных на разной высоте, находится транспортное средство.The object of the present invention is to provide the possibility of determining on which one of the roads located at different heights the vehicle is located.
Решение проблемыSolution
[0005] Согласно одному аспекту настоящего изобретения создан способ оценки собственного местоположения, включающий: обнаружение дорожного знака вблизи транспортного средства; определение текущего местоположения транспортного средства; получение информации о высоте обнаруженного дорожного знака из данных карты, в которых записана информация о двумерных координатах и информация о высоте дорожного знака, находящегося вблизи дороги, на основе относительного местоположения обнаруженного дорожного знака по отношению к транспортному средству и текущего местоположения; и оценку высоты, на которой находится транспортное средство, согласно информации о высоте, полученной из данных карты.[0005] According to one aspect of the present invention, a method for estimating own location is provided, including: detecting a traffic sign in the vicinity of a vehicle; determining the current location of the vehicle; obtaining information about the height of the detected traffic sign from the map data, in which information about the two-dimensional coordinates and information about the height of the traffic sign located near the road is recorded, based on the relative position of the detected traffic sign with respect to the vehicle and the current location; and estimating the height at which the vehicle is located according to the height information obtained from the map data.
Преимущественные эффекты изобретенияAdvantageous Effects of the Invention
[0006] Согласно аспекту настоящего изобретения можно определить, на какой из дорог, расположенных на разной высоте, находится транспортное средство.[0006] According to an aspect of the present invention, it is possible to determine on which of the roads located at different heights the vehicle is located.
Задача и преимущества изобретения будут реализованы и решены с помощью элементов и комбинаций, конкретно указанных в формуле изобретения. Следует понимать, что как предшествующее общее описание, так и последующее подробное описание являются иллюстративными и пояснительными и не ограничивают изобретение.The object and advantages of the invention will be realized and solved by means of the elements and combinations specified in the claims. It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are illustrative and explanatory and do not limit the invention.
Краткое описание чертежейBrief description of the drawings
[0007] Фиг. 1 - схематическая диаграмма конфигурации примера устройства помощи при движении согласно варианту осуществления;[0007] FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an example of a driving assistance device according to the embodiment;
Фиг. 2 - пояснительная схема примера способа оценки собственного местоположения согласно варианту осуществления;Fig. 2 is an explanatory diagram of an example of the own position estimation method according to the embodiment;
Фиг. 3 - блок-схема, иллюстрирующая пример функциональной конфигурации электронного блока управления (ЭБУ), показанного на фиг. 1;Fig. 3 is a block diagram illustrating an example of the functional configuration of the electronic control unit (ECU) shown in FIG. one;
Фиг. 4 - пояснительная схема примера способа вычисления двумерных координат дорожного знака;Fig. 4 is an explanatory diagram of an example of a method for calculating two-dimensional coordinates of a road sign;
Фиг. 5 - блок-схема примера способа помощи при движении согласно варианту осуществления; иFig. 5 is a flowchart of an example of a driving assistance method according to the embodiment; and
Фиг. 6 - блок-схема примера способа оценки собственного местоположения, показанного на фиг. 5.Fig. 6 is a flowchart of an example of the own location estimation method shown in FIG. 5.
Описание вариантов осуществления изобретенияDescription of embodiments of the invention
[0008] Теперь со ссылкой на чертежи будет описан вариант осуществления настоящего изобретения.[0008] An embodiment of the present invention will now be described with reference to the drawings.
КонфигурацияConfiguration
Теперь будет сделана ссылка на фиг. 1. Устройство 1 помощи при движении выполняет автоматическое управление движением для обеспечения транспортного средства (в дальнейшем именуемого «транспортное средство»), на котором установлено устройство 1 помощи при движении, автоматическим приводом без участия водителя и управления системой помощи при движении для оказания помощи водителю в управлении транспортным средством на основе условий движения в окрестностях транспортного средства.Reference will now be made to FIG. 1. The
Управление помощью при движении может включать в себя не только управление движением, такое как автоматическое рулевое управление, автоматическое торможение, управление движением с постоянной скоростью и управление удержанием полосы движения, но также вывод сообщения, побуждающего водителя выполнить операцию рулевого управления или операцию замедления.The driving assistance control may include not only driving control such as automatic steering, automatic braking, constant speed driving control, and lane keeping control, but also outputting a message prompting the driver to perform a steering operation or a deceleration operation.
[0009] Устройство 1 помощи при движении включает в себя внешние датчики 3, внутренние датчики 4, устройство 5 позиционирования, базу 6 данных карты, навигационную систему 7, электронный блок управления (ЭБУ) 8, человеко-машинный интерфейс (HMI) 9 и исполнительные механизмы 10. Следует отметить, что на прилагаемых чертежах база данных карты обозначена как «БД карт».[0009] The
[0010] Внешние датчики 3 являются датчиками, которые обнаруживают окружающую среду вокруг транспортного средства, такую как объект в окрестностях транспортного средства. Внешние датчики 3 могут включать камеру 11 и устройство 12 определения дальности. Камера 11 и устройство 12 определения дальности обнаруживают окружающую среду вокруг транспортного средства, такую как объекты, существующие в окрестностях транспортного средства (например, другое транспортное средство, пешеход, белые линии, такие как линия границы полосы движения и разметка полосы движения, и наземные объекты, установленные на дороге или в непосредственной близости от дороги, такие как светофор, стоп-линия, дорожный знак, здание, опора, бордюр и пешеходный переход), взаимное расположение таких объектов относительно транспортного средства, относительные расстояния между транспортным средством и объектами и т.п.[0010] The external sensors 3 are sensors that detect the environment around the vehicle, such as an object in the vicinity of the vehicle. The external sensors 3 may include a
[0011] Камера 11 может быть, например, стереокамерой. Камера 11 может состоять из монокулярных камер, и путем захвата изображений идентичного объекта с множества перспектив с использованием монокулярных камер может быть вычислено расстояние до объекта. Расстояние до объекта может быть вычислено на основе положения контакта с землей объекта, обнаруженного из захваченных изображений, полученных с помощью монокулярных камер.[0011] The
Устройство 12 определения дальности может быть, например, лазерным дальномером (LRF) или радаром.The ranging device 12 may be, for example, a laser rangefinder (LRF) or a radar.
Камера 11 и устройство 12 определения дальности выводят информацию об окружающей среде, которая представляет собой информацию об обнаруженной окружающей среде, в ЭБУ 8 и навигационную систему 7.The
[0012] Внутренние датчики 4 представляют собой датчики, которые определяют состояние движения транспортного средства. Внутренние датчики 4 могут включать в себя, например, датчик 13 скорости колеса и гироскопический датчик 14.[0012] The
Датчик 13 скорости колеса определяет скорость колеса транспортного средства. Гироскопический датчик 14 определяет угловую скорость тангажа, угловую скорость крена и угловую скорость рыскания транспортного средства. Датчик 13 скорости вращения колеса и гироскопический датчик 14 выдают информацию о состоянии движения, которая является информацией об обнаруженном состоянии движения, в ЭБУ 8 и навигационную систему 7.The
[0013] Устройство 5 позиционирования принимает радиоволны от множества навигационных спутников и, таким образом, получает текущее местоположение транспортного средства и выдает полученное текущее местоположение транспортного средства в ЭБУ 8 и навигационную систему 7. Устройство 5 позиционирования может иметь, например, приемник глобальной системы позиционирования (GPS) или другой приемник глобальной навигационной спутниковой системы (GNSS), отличный от приемника GPS.[0013] The
[0014] База 6 данных карты хранит данные карты дорог. Данные дорожной карты включают формы (формы полос) и двумерные координаты (например, широту и долготу) белых линий, такие как линии границ полос и разметка полос, высота дорог и белых линий, двумерная информация о координатах (например, широта и долгота), а также информацию о высоте наземных объектов, установленных на дорогах и в окрестностях дорог, таких как светофоры, стоп-линии, дорожные знаки, здания, столбы, бордюры и пешеходные переходы.[0014] The
Данные дорожной карты также могут включать в себя информацию о типах дорог, уклонах дорог, количестве полос движения, разрешенных скоростях (предельные скорости), ширине дороги, наличии или отсутствии перекрестков и т.п. В типы дорог, например, могут быть включены обычная дорога и скоростная автомагистраль.The road map data may also include information about road types, road grades, number of lanes, permitted speeds (limit speeds), road width, presence or absence of intersections, and the like. Road types can include, for example, a regular road and an expressway.
База 6 данных карты используется ЭБУ 8 и навигационной системой 7.The
[0015] Навигационная система 7 выполняет руководство по маршруту к пункту назначения, который установлен на карте водителем транспортного средства для пассажира транспортного средства. Навигационная система 7 оценивает текущее местоположение транспортного средства, используя различные типы информации, вводимой от внешних датчиков 3, внутренних датчиков 4 и устройства 5 позиционирования, генерирует маршрут к месту назначения и выполняет руководство по маршруту для пассажира. Навигационная система 7 выводит информацию о маршруте в ЭБУ 8.[0015] The navigation system 7 performs route guidance to a destination that is set on the map by the vehicle driver for the vehicle passenger. The navigation system 7 estimates the current location of the vehicle using various types of information input from the external sensors 3, the
[0016] ЭБУ 8 оценивает текущее местоположение транспортного средства и устанавливает целевую траекторию движения, по которой транспортное средство должно двигаться, на основе расчетного текущего местоположения, данных дорожной карты в базе 6 данных карты, информации о маршруте, выводимой из навигационной системы 7, окружающей среды и состояния движения транспортного средства. ЭБУ 8 выполняет автоматическое управление движением и управление вспомогательным движением транспортного средства на основе заданной целевой траектории движения, приводит в действие исполнительные механизмы 10 и, таким образом, управляет движением транспортного средства.[0016] The ECU 8 estimates the current location of the vehicle and sets the target driving path on which the vehicle should move based on the estimated current location, the road map data in the
Внешние датчики 3, внутренние датчики 4, устройство 5 позиционирования, база 6 данных карты и ЭБУ 8 составляют устройство 2 оценки собственного местоположения согласно варианту осуществления изобретения.The external sensors 3, the
[0017] ЭБУ 8 включает в себя процессор 15 и периферийные компоненты, такие как запоминающее устройство 16. Процессор 15 может быть, например, центральным процессором (CPU) или микропроцессором (MPU).[0017] ECU 8 includes a
Запоминающее устройство 16 может включать в себя полупроводниковое запоминающее устройство, магнитное запоминающее устройство и оптическое запоминающее устройство. Запоминающее устройство 16 может включать в себя регистры, кэш-память и память, такую как постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) и оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), которые используются в качестве основного запоминающего устройства.The
Следует отметить, что ЭБУ 8 может быть реализован с помощью функциональной логической схемы, которая реализована на полупроводниковой интегральной схеме общего назначения. Например, ЭБУ 8 может включать в себя программируемое логическое устройство (PLD), такое как программируемая вентильная матрица (FPGA) и т.п.It should be noted that the
[0018] HMI 9 представляет собой интерфейс для ввода и вывода информации между пассажиром в транспортном средстве и навигационной системой 7 и ЭБУ 8.[0018]
HMI 9 может принимать, например, операцию ввода по вводу пункта назначения в навигационную систему 7, которую выполняет пассажир. HMI 9 может, например, выводить руководство по вождению, данное навигационной системой 7, или информацию о руководстве по дороге, основанную на данных карты дорог в окрестностях транспортного средства.The
[0019] Исполнительные механизмы 10 управляют рулевым колесом, открытием акселератора и тормозным устройством транспортного средства в соответствии с управляющим сигналом, выводимым из ЭБУ 8, и тем самым формируют поведение транспортного средства.[0019] The
Исполнительные механизмы 10 включают в себя исполнительный механизм 17 рулевого управления, исполнительный механизм 18 открытия акселератора и исполнительный механизм 19 управления тормозом.The
Приводной механизм 17 рулевого управления регулирует направление поворота и величину поворота транспортного средства. Приводной механизм 18 открытия акселератора управляет открытием акселератора транспортного средства. Приводной механизм 19 управления тормозом управляет тормозным действием тормозного устройства транспортного средства.The
[0020] Далее будет описана схема обработки оценки собственного местоположения, выполняемой ЭБУ 8. Теперь будет сделана ссылка на фиг. 2. Ссылочной позицией 20 обозначено транспортное средство, на котором установлено устройство 1 помощи при движении. Ссылочными позициями 21 и 22 обозначены дороги, существующие на разных высотах h1 и h2, соответственно, ссылочными позициями 21a и 21b обозначены линии границы полос (белые линии) на дороге 21, а ссылочными позициями 22a и 22b обозначены линии границы полосы движения (белые линии) на дороге 22. Теперь предполагается случай, когда транспортное средство 20 находится на дороге 21.[0020] Next, the flow of the own location estimation processing performed by the
[0021] Когда двумерные местоположения дорог 21 и 22, которые существуют на разных высотах, близки друг к другу, становится невозможным определить, на какой дороге находится транспортное средство 20, только на основе информации двумерных координат.[0021] When the two-dimensional locations of the
Хотя можно предположить, что для оценки собственного местоположения, включая высоту, сопоставление карты выполняется в трехмерном пространстве (например, пространстве, представленном широтой, долготой и высотой), сопоставление трехмерной карты требует высокой затраты вычислений. Следовательно, предпочтительно иметь возможность оценивать собственное местоположение, включая высоту, без выполнения сопоставления трехмерной карты. В качестве технологии оценки собственного местоположения был известен точный расчет на основе скорости вращения колеса и угловой скорости.While it can be assumed that map matching is performed in 3D space (eg, the space represented by latitude, longitude, and altitude) to estimate one's own location, including height, 3D map matching is computationally expensive. Therefore, it is preferable to be able to estimate one's own location, including height, without performing 3D map matching. Accurate calculation based on wheel speed and angular velocity has been known as a technique for estimating one's own position.
[0022] Однако при оценке собственного местоположения с использованием точного счисления накапливается ошибка, вызванная ошибкой измерения. Следовательно, необходимо получить наблюдаемое значение высоты из некоторого источника информации и скорректировать оценочное значение, вычисленное с использованием точного счисления, на наблюдаемое значение.[0022] However, when estimating one's own location using dead reckoning, an error is accumulated due to measurement error. Therefore, it is necessary to obtain the observed height value from some source of information and correct the estimated value calculated using exact calculus by the observed value.
Таким образом, устройство 1 помощи при движении получает информацию о высоте дорожного знака 23 рядом с транспортным средством 20, которое находится на дороге 21, из базы данных карты и оценивает высоту, на которой находится транспортное средство 20, на основе информации о высоте дорожного знака 23.Thus, the driving
[0023] В частности, относительное расположение дорожного знака 23 по отношению к транспортному средству 20 определяется с помощью внешних датчиков 3. ЭБУ 8 определяет текущее местоположение транспортного средства 20. Например, ЭБУ 8 оценивает текущее местоположение транспортного средства 20 с использованием точного счисления на основе скорости вращения колеса, определенной датчиком 13 скорости колеса, и угловой скорости тангажа, угловой скорости крена и угловой скорости рыскания, обнаруженных посредством гироскопического датчика 14. Например, ЭБУ 8 может измерять текущее местоположение транспортного средства 20, используя устройство 5 позиционирования.[0023] Specifically, the relative position of the
[0024] ЭБУ 8 получает информацию о высоте дорожного знака 23 из базы 6 данных карты, в которой записывается информация о двумерных координатах (например, долгота и широта) и информация о высоте дорожных знаков 23 и 24, находящихся в окрестностях дорог, на основе двумерных координат текущего местоположения транспортного средства 20 и относительного расположения дорожного знака 23.[0024] The
ЭБУ 8 оценивает высоту, на которой находится транспортное средство 20, на основе информации о высоте, полученной из базы 6 данных карты. Например, ЭБУ 8 оценивает высоту, указанную информацией о высоте, полученной из базы 6 данных карты, как высоту, на которой находится транспортное средство 20.The
[0025] Корректировка оценочного значения высоты, вычисленной с использованием точного счисления, с оценкой высоты таким образом позволяет предотвратить накопление ошибки, вызванной ошибкой измерения.[0025] Correcting the estimated height value calculated using exact reckoning with the estimated height in this way can prevent the accumulation of an error caused by a measurement error.
Кроме того, поскольку высоту можно оценить без выполнения сопоставления трехмерной карты, можно сохранить низкие вычислительные затраты.In addition, since the height can be estimated without performing 3D map matching, the computational cost can be kept low.
[0026] Кроме того, поскольку высота оценивается на основе информации о координатах дорожного знака 23, записанной в базе 6 данных карты, можно правильно оценить высоту, на которой находится транспортное средство 20, даже если существуют соответственно отдельные дороги одного типа на разной высоте и двумерное расположение дорог близко друг к другу.[0026] In addition, since the height is estimated based on the coordinate information of the
Следует отметить, что, как показано на фиг. 2, дорожный знак 24 установлен на дороге 22, которая находится на высоте, отличной от высоты дороги 21, на которой также находится транспортное средство 20. Однако, поскольку дорожный знак 24 защищен от транспортного средства 20 на дороге 21 дорожной структурой, внешние датчики 3 не могут обнаружить дорожный знак 24. Следовательно, ошибочная оценка высоты, на которой находится транспортное средство 20, на основе информации о высоте дорожного знака 24, который установлен на дороге 22, отличной от дороги 21, никогда не происходит. Таким образом, информация о высоте дорожного знака не обязательно должна быть числовым значением, представляющим высоту, и она может быть сконфигурирована для получения информации, указывающей, на какой из дорог, которые расположены близко друг к другу, установлен дорожный знак. Например, когда обнаружен дорожный знак 23, можно получить информацию, указывающую, что место установки дорожного знака 23 находится на дороге 21, и определить, что транспортное средство 20 движется по одному из существующих на большей высоте дорог, близких друг к другу. С другой стороны, когда обнаружен дорожный знак 24, можно получить информацию, указывающую, что место установки дорожного знака 24 находится на дороге 22, и определить, что транспортное средство 20 движется по другой, находящейся на меньшей высоте, из близких друг к другу дорог.It should be noted that, as shown in FIG. 2, the
[0027] Далее будет описана функциональная конфигурация ЭБУ 8 со ссылкой на фиг. 3. ЭБУ 8 включает в себя блок 30 оценки собственного местоположения, блок 31 установки целевой траектории и блок 32 управления перемещением. Функции модуля 30 оценки собственного местоположения, модуля 31 установки целевой траектории и модуля 32 управления перемещением могут быть реализованы, например, процессором 15 ЭБУ 8, выполняющим компьютерные программы, хранящиеся в запоминающем устройстве 16.[0027] Next, the functional configuration of the
[0028] Блок 30 оценки собственного местоположения оценивает собственное местоположение транспортного средства на основе различной информации, вводимой от внешних датчиков 3, внутренних датчиков 4 и устройства 5 позиционирования, и информации, полученной со ссылкой на базу 6 данных карты.[0028] The
Блок 30 оценки собственного местоположения включает в себя блок 40 точного счисления, блок 41 сопоставления карты, блок 42 обнаружения дорожных знаков, блок 43 вычисления координат и блок 44 получения информации о высоте.The own
[0029] Блок 40 точного счисления вычисляет прогнозируемое местоположение транспортного средства в текущий момент времени, используя точный расчет на основе скорости колеса, угловой скорости тангажа, угловой скорости крена и угловой скорости рыскания, обнаруженных внутренними датчиками 4. Прогнозируемое местоположение транспортного средства включает в себя двумерные координаты, высоту и азимут прямого направления транспортного средства.[0029] The
Блок 40 точного счисления выводит вычисленное прогнозируемое местоположение в блок 41 сопоставления карты.The
[0030] В этой обработке блок 40 точного счисления вычисляет двумерные координаты в двумерной системе координат, используемой в базе 6 данных карты. В дальнейшем двумерная система координат, используемая в базе 6 данных карты, упоминается как «система координат карты».[0030] In this processing, the
Хотя в нижеследующем описании будет описан пример, в котором двумерная система координат, используемая в базе 6 данных карты, является географической системой координат, в которой координаты представлены широтой и долготой, двумерная система координат не ограничена географической системой координат, и может использоваться другая система координат, такая как плоская прямоугольная система координат и полярная система координат.Although the following description will describe an example in which the 2D coordinate system used in the
[0031] Блок 41 сопоставления карты вычисляет на основе относительного местоположения наземных объектов в окрестностях транспортного средства и относительного местоположения белых линий, которые обнаруживаются внешними датчиками 3, и прогнозируемого местоположения транспортного средства, которое вычисляется с помощью блока 40 точного счисления, двумерные координаты в системе координат карты наземных объектов и белых линий.[0031] The
Блок 41 сопоставления карты сопоставляет двумерные координаты наземных объектов и белые линии с базой 6 данных карты, используя сопоставление двумерной карты, и вычисляет значение коррекции сопоставления местоположения транспортного средства по каждому из следующих значений: широта, долгота и азимут.The
[0032] Блок 41 сопоставления карты корректирует прогнозируемое местоположение транспортного средства, которое вычисляется блоком 40 точного счисления, с помощью вычисленных значений коррекции отображения и, таким образом, получает оценочное значение текущего местоположения транспортного средства.[0032] The
Блок 41 сопоставления карты выводит оценочное значение текущего местоположения транспортного средства в блок 43 вычисления координат и блок 31 установки целевой траектории.The
[0033] Блок 42 обнаружения дорожного знака обнаруживает относительное расположение дорожного знака, которое обнаруживается внешними датчиками 3, в непосредственной близости от транспортного средства по отношению к транспортному средству. Координата X и координата Y относительного местоположения дорожного знака обозначаются как «TS_X [м]» и «TS_Y [м]», соответственно.[0033] The traffic
Блок 42 обнаружения дорожного знака выводит относительное местоположение дорожного знака в блок 43 вычисления координат.The traffic
[0034] Блок 43 вычисления координат вычисляет оценочные значения двумерных координат дорожного знака в системе координат карты.[0034] The coordinate
Как показано на фиг. 4 широта и долгота дорожного знака обозначены как «TS_B [рад]» и «TS_L [рад]», соответственно.As shown in FIG. 4, the latitude and longitude of the road sign are denoted as "TS_B [rad]" and "TS_L [rad]", respectively.
Широта и долгота оценочного значения текущего местоположения транспортного средства и азимут прямого направления транспортного средства, которые получены блоком 41 сопоставления карты, обозначаются как «V_B [рад]», «V_L [рад] и «Ɵ [рад]», соответственно.The latitude and longitude of the estimated value of the current position of the vehicle and the azimuth of the forward direction of the vehicle, which are obtained by the
[0035] Блок 43 вычисления координат вычисляет оценочные значения двумерных координат (TS_B [рад], TS_L [рад]) дорожного знака путем аппроксимации в соответствии со следующими формулами (1) и (2):[0035] The coordinate
В приведенных выше формулах M обозначает радиус кривизны меридиана [м], а N обозначает радиус кривизны основной вертикали [м] на широте V_B.In the formulas above, M denotes the radius of curvature of the meridian [m] and N denotes the radius of curvature of the main vertical [m] at latitude V_B.
Блок 43 вычисления координат выводит оценочные значения двумерных координат (TS_B [рад], TS_L [рад]) дорожного знака в блок 44 получения информации о высоте.The coordinate
[0036] Блок 44 получения информации о высоте сопоставляет двумерные координаты (TS_B [рад], TS_L [рад]) дорожного знака, вычисленные блоком 43 вычисления координат, с двумерной информацией координат дорожных знаков, записанной в базе 6 данных карты.[0036] The height
Когда дорожный знак, который имеет информацию о двумерных координатах, которая соответствует двумерным координатам (TS_B [рад], TS_L [рад]), которые вычисляются блоком 43 вычисления координат, существует в базе 6 данных карты, блок 44 получения информации о высоте получает информацию о координатах (широта TS_M_B [рад], долгота TS_M_L [рад] и высота TS_M_H [m]) соответствующего дорожного знака из базы 6 данных карты.When a road sign that has two-dimensional coordinate information that corresponds to two-dimensional coordinates (TS_B [rad], TS_L [rad]) that are calculated by the coordinate
[0037] В приведенной выше обработке случаи, когда двумерные координаты (TS_B [рад], TS_L [рад]) и двумерные координаты (TS_M_B [рад], TS_M_L [рад]) совпадают друг с другом, включают не только случай, когда две двумерные координаты полностью совпадают друг с другом, но также и случай, когда разность между двумя двумерными координатами меньше заданного значения.[0037] In the above processing, the cases where the 2D coordinates (TS_B[rad], TS_L[rad]) and the 2D coordinates (TS_M_B[rad], TS_M_L[rad]) coincide with each other include not only the case where the two 2D coordinates the coordinates completely match each other, but also the case when the difference between two two-dimensional coordinates is less than a given value.
Информация о высоте (TS_M_H [м]) дорожного знака может быть информацией о высоте земли (то есть основания) в точке установки дорожного знака или информацией о высоте знаковой таблички дорожного знака.The height information (TS_M_H [m]) of the road sign may be information about the height of the ground (ie, the base) at the installation point of the road sign or information about the height of the sign plate of the road sign.
[0038] Следует отметить, что дорожный знак, информация о высоте которого должна быть получена, может быть, например, информационным знаком, знаком предупреждения об опасности, нормативным знаком или указателем направления.[0038] It should be noted that the road sign whose height information is to be obtained may be, for example, an information sign, a hazard warning sign, a regulatory sign, or a directional sign.
Блок 44 получения информации о высоте оценивает, что высота, на которой находится транспортное средство, является высотой, которую указывает информация о высоте дорожного знака, полученная из базы 6 данных карты. Блок 44 получения информации о высоте может обновлять оценочное значение высоты, на которой находится транспортное средство, с использованием фильтра Калмана на основе информации о высоте дорожного знака, полученной множество раз в разные моменты времени.The height
Блок 44 получения информации о высоте выводит оценочную высоту, на которой находится транспортное средство, в блок 40 точного счисления и блок 31 установки целевой траектории.The height
[0039] Блок 40 точного счисления корректирует прогнозируемое значение высоты, на которой находится транспортное средство, которое вычисляется с использованием точного счисления, в соответствии с высотой, оцененной блоком 44 получения информации о высоте. Например, блок 40 точного счисления корректирует (перезаписывает) прогнозируемое значение высоты, на которой находится транспортное средство, которое вычисляется с использованием точного счисления, с высотой, оцененной блоком 44 получения информации о высоте, и вычисляет последующее прогнозируемое местоположение транспортного средства на основе скорректированной высоты.[0039]
Блок 40 точного счисления может корректировать прогнозируемое значение высоты, на которой находится транспортное средство, которое вычисляется с использованием точного счисления, согласно высоте, оцененной блоком 44 получения информации о высоте, каждый раз, когда транспортное средство проезжает заданное расстояние. Эта конфигурация позволяет эффективно корректировать погрешность точного счисления, которая накапливается в зависимости от пройденного расстояния.The
[0040] Блок 31 установки целевой траектории устанавливает целевую траекторию движения, по которой транспортное средство должно двигаться, на основе текущего местоположения транспортного средства, оцененного блоком 41 сопоставления карт, данных дорожной карты в базе 6 данных карты, вывода информации о маршруте от навигационной системы 7, окружающей среды, обнаруженной внешними датчиками 3, и состояния движения транспортного средства, обнаруженного внутренними датчиками 4.[0040] The target
В этом случае блок 31 установки целевой траектории определяет дорогу, на которой находится транспортное средство, на основе двумерных координат текущего местоположения транспортного средства, оцененного блоком 41 сопоставления карты, и оцененной высоты, на которой находится транспортное средство, блоком 44 получения информации о высоте. Например, когда множество дорог, высота которых отличается друг от друга, существует в двумерных координатах текущего местоположения транспортного средства, блок 31 установки целевой траектории определяет, на какой из множества дорог находится транспортное средство на основе высоты, на которой находится транспортное средство, которая оценивается блоком 44 получения информации о высоте.In this case, the target
Блок 31 установки целевой траектории устанавливает целевую траекторию движения, по которой транспортное средство движется по дороге, на которой оно находится, в соответствии с маршрутом, созданным навигационной системой 7.The target
[0041] Блок 31 установки целевой траектории выдает заданную целевую траекторию движения в блок 32 управления движением.[0041] The target
Блок 32 управления движением выполняет автоматическое управление движением и управление помощью при движении транспортного средства, приводя в действие исполнительные механизмы 10 таким образом, что транспортное средство движется по траектории движения, генерируемой блоком 31 установки целевой траектории, и тем самым приводит в действие рулевой механизм, механизм ускорения и тормозной механизм транспортного средства.The driving
РаботаWork
[0042] Далее будет описан пример способа помощи при движении согласно варианту осуществления со ссылкой на фиг. 5.[0042] Next, an example of the driving assistance method according to the embodiment will be described with reference to FIG. 5.
На этапе S1 блок 30 оценки собственного местоположения с фиг. 3 выполняет обработку оценки собственного местоположения для оценки текущего местоположения транспортного средства.In step S1, the
[0043] Фиг. 6 является блок-схемой примера обработки S1 оценки собственного местоположения.[0043] FIG. 6 is a flowchart of an example of own location estimation processing S1.
На этапе S10 блок 40 точного счисления вычисляет прогнозируемое местоположение (широту, долготу, высоту и азимут) транспортного средства в текущий момент времени с использованием точного счисления на основе скорости колеса, угловой скорости тангажа, углового скорости крена и угловой скорости рыскания, определяемых внутренними датчиками 4.In step S10,
На этапе S11 блок 41 сопоставления карты вычисляет на основе относительного местоположения наземных объектов в окрестностях транспортного средства и относительных местоположений белых линий, которые обнаруживаются внешними датчиками 3, прогнозируемое местоположение транспортного средства, которое было рассчитана блоком 40 точного счисления, и базы 6 данных карты оценочное значение текущего местоположения транспортного средства с использованием сопоставления двумерной карты.In step S11, the
[0044] На этапе S12 блок 42 обнаружения дорожного знака определяет относительное местоположение (TS_X [м], TS_Y [м]) дорожного знака, которое обнаруживается внешними датчиками 3, в окрестностях транспортного средства по отношению к транспортному средству.[0044] In step S12, the traffic
На этапе S13 блок 43 вычисления координат вычисляет оценочные значения (TS_B [рад], TS_L [рад]) двумерных координат дорожного знака в системе координат карты.In step S13, the coordinate
[0045] На этапе S14 блок 44 получения информации о высоте сопоставляет двумерные координаты (TS_B [рад], TS_L [рад]) дорожного знака, вычисленные на этапе S13, с информацией двумерных координат дорожных знаков, записанных в базе 6 данных карты. Блок 44 получения информации о высоте определяет, существует ли в базе 6 данных карты дорожный знак, который имеет информацию о двумерных координатах, совпадающую с двумерными координатами (TS_B [рад], TS_L [рад]).[0045] In step S14, the height
[0046] Когда отсутствует дорожный знак, двумерные координаты которого совпадают с двумерными координатами (TS_B [рад], TS_L [рад]) в базе 6 данных карты (этап S14: N), обработка S1 оценки собственного местоположения завершается без корректировки высоты, вычисленной с использованием точного счисления.[0046] When there is no road sign whose 2D coordinates match the 2D coordinates (TS_B[rad], TS_L[rad]) in the map database 6 (step S14: N), own location estimation processing S1 ends without height correction calculated with using exact calculus.
Когда дорожный знак, двумерные координаты которого совпадают с двумерными координатами (TS_B [рад TS_L [рад]), существует в базе 6 данных карты (этап S14: Y), процесс переходит к этапу S15.When a road sign whose two-dimensional coordinates match the two-dimensional coordinates (TS_B [rad TS_L [rad]) exists in the map database 6 (step S14: Y), the process proceeds to step S15.
[0047] На этапе S15 блок 44 получения информации о высоте получает информацию о координатах (широта TS_M_B [рад], долгота TS_M_L [рад] и высота TS_M_H [м]) дорожного знака, двумерные координаты которого соответствуют двумерным координатам (TS_B [рад], TS_L [рад]) из базы 6 данных карты. Блок 44 получения информации о высоте оценивает, что высота, на которой находится транспортное средство, является высотой (TS_M_H [м]) дорожного знака.[0047] In step S15, the height
На этапе S16 модуль 40 точного счисления корректирует прогнозируемое значение высоты, на которой находится транспортное средство, которое было вычислено с использованием точного счисления, на высоту, оцененную модулем 44 получения информации о высоте. Впоследствии обработка S1 оценки собственного местоположения завершается.In step S16,
[0048] теперь будет сделана ссылка на фиг. 5. На этапе S2 блок 31 установки целевой траектории определяет дорогу, на которой находится транспортное средство, на основе двумерных координат текущего местоположения транспортного средства, которое было оценено блоком 41 сопоставления карты, и высоты, на которой транспортное средство присутствует, что было оценено блоком 44 получения информации о высоте.[0048] Reference will now be made to FIG. 5. In step S2, the target
Когда множество дорог, высота которых отличается друг от друга, существует в двумерных координатах текущего местоположения транспортного средства, блок 31 установки целевой траектории определяет, на какой из множества дорог находится транспортное средство, на основе высоты, на которой находится транспортное средство, которая была оценена блоком 44 получения информации о высоте. Следует отметить, что информация о высоте транспортного средства требуется только как информация, которая позволяет определить, на какой из множества дорог, высоты которых отличаются друг от друга, находится транспортное средство в двумерных координатах текущего местоположения транспортного средства. Например, информация о высоте транспортного средства может быть информацией, которая указывает, на какой из множества различных дорог установлен дорожный знак, среди дорожных знаков, соответственно установленных на множестве дорог, которому соответствует дорожный знак, обнаруженный транспортным средством.When a plurality of roads whose heights differ from each other exist in the two-dimensional coordinates of the current location of the vehicle, the target
[0049] На этапе S3 блок 31 установки целевой траектории устанавливает целевую траекторию движения, по которой транспортное средство движется по дороге, на которой оно находится в данный момент, на основе текущего местоположения транспортного средства, которое было оценено блоком 41 сопоставления карты, данных карты дорог в базе 6 данных карты, информации о маршруте, выводимой из навигационной системы 7, окружающей среды, обнаруженной внешними датчиками 3, и состояния движения транспортного средства, обнаруженного внутренними датчиками 4.[0049] In step S3, the target
В этом случае блок 31 установки целевой траектории устанавливает целевую траекторию движения, по которой транспортное средство движется по дороге, на которой находится транспортное средство, которая была определена на этапе S2, в соответствии с маршрутом, созданным навигационной системой 7.In this case, the target
[0050] На этапе S4 блок 32 управления движением выполняет управление движением, такое как автоматическое управление движением и управление помощи при движении, транспортного средства, приводя в действие исполнительные механизмы 10 таким образом, что транспортное средство движется по траектории движения, которая была сгенерирована блоком 31 установки целевой траектории.[0050] In step S4, the
Преимущественные эффекты варианта осуществленияAdvantageous Effects of the Embodiment
[0051] (1) Блок 42 обнаружения дорожных знаков обнаруживает дорожный знак поблизости от транспортного средства. Блок 40 точного счисления и блок 41 сопоставления карты определяют текущее местоположение транспортного средства. Блок 43 вычисления координат и блок 44 получения информации о высоте получают информацию о высоте обнаруженного дорожного знака из базы 6 данных карты на основе относительного местоположения обнаруженного дорожного знака относительно транспортного средства и текущего местоположения и оценивают высоту, на которой находится транспортное средство, согласно информации о высоте.[0051] (1) The traffic
Поскольку эта обработка позволяет оценить высоту, на которой находится транспортное средство, становится возможным определить, на какой из дорог, существующих на разных высотах, находится транспортное средство.Since this processing makes it possible to estimate the height at which the vehicle is located, it becomes possible to determine which of the roads existing at different heights the vehicle is on.
В частности, поскольку высота оценивается на основе информации о координатах дорожного знака 23, записанной в базе 6 данных карты, можно правильно оценить высоту, на которой находится транспортное средство 20, даже если соответственно существуют дороги того же типа на разной высоте и их двумерное расположение близко друг к другу.In particular, since the height is estimated based on the coordinate information of the
[0052] (2) Блок 40 точного счисления и блок 41 сопоставления карты определяют двумерные координаты текущего местоположения в системе координат карты. Блок 43 вычисления координат вычисляет двумерные координаты обнаруженного дорожного знака в системе координат карты на основе двумерных координат относительного местоположения обнаруженного дорожного знака и текущего местоположения. Блок 44 получения информации о высоте получает информацию о высоте дорожного знака, который имеет информацию о двумерных координатах, соответствующую двумерным координатам обнаруженного дорожного знака из базы 6 данных карты, в качестве информации о высоте обнаруженного дорожного знака.[0052] (2) The
Эта обработка позволяет получить информацию о высоте дорожного знака, обнаруженного в непосредственной близости от транспортного средства, из базы 6 данных карты, в которой записываются данные двумерных координат и информация о высоте дорожных знаков, существующих в окрестностях дорог.This processing makes it possible to obtain height information of a road sign detected in the vicinity of a vehicle from a
[0053] (3) Блок 41 сопоставления карты вычисляет двумерные координаты текущего местоположения в системе координат карты, используя сопоставление двумерной карты.[0053] (3) The
То есть блок 41 сопоставления карты вычисляет двумерные координаты текущего местоположения, используя сопоставление двумерных карт, и оценивает высоту, на которой находится транспортное средство, на основе информации о координатах дорожного знака 23, записанной в базе 6 данных карты. Поскольку благодаря этой конфигурации собственное местоположение, включая высоту, можно оценивать без выполнения сопоставления трехмерной карты, можно поддерживать низкие вычислительные затраты.That is, the
[0054] (4) Блок 40 точного счисления корректирует оценочное значение высоты, на которой находится транспортное средство, которое рассчитывается с использованием точного счисления, в соответствии с информацией о высоте, полученной из базы 6 данных карты.[0054] (4)
Эта конфигурация позволяет предотвратить накопление ошибки в высоте, вызванной ошибкой измерения.This configuration prevents the accumulation of height error caused by measurement error.
[0055] (5) Блок 40 точного счисления корректирует оценочное значение в соответствии с информацией о высоте, полученной из базы данных карты, каждый раз, когда транспортное средство проезжает заданное расстояние.[0055] (5) The
Такая конфигурация позволяет эффективно корректировать погрешность точного счисления, которая накапливается по мере увеличения пути.Such a configuration can effectively correct the dead reckoning error that accumulates as the path increases.
[0056] (6) Дорожный знак, который обнаруживает блок 42 обнаружения дорожного знака, может быть информационным знаком. Такие информационные знаки часто устанавливают в местах пересечения дорог по вертикали, например, на перекрестках. Следовательно, можно надлежащим образом определить, по какой из дорог движется транспортное средство на участке, где дороги пересекают друг друга по вертикали.[0056] (6) The traffic sign that the traffic
[0057] Все примеры и условные формулировки, представленные в данном документе, предназначены для вспомогательных целей, чтобы помочь читателю понять изобретение и концепции, внесенные изобретателем в развитие данной области техники, и они не должны рассматриваться как ограничения такими конкретно перечисленными примерами и условиями, а организация таких примеров в описании не связана с демонстрацией превосходства или неполноценности данного изобретения. Хотя подробно были описаны один или более вариантов осуществления настоящего изобретения, следует понимать, что в изобретение могут быть внесены различные изменения, замены и модификации, не выходящие за рамки сущности и объема данного изобретения.[0057] All examples and conventions provided herein are for aiding purposes to help the reader understand the invention and the concepts introduced by the inventor in the development of the art, and they should not be construed as limitations to such specifically listed examples and conditions, but the organization of such examples in the description is not intended to demonstrate the superiority or inferiority of the present invention. While one or more embodiments of the present invention have been described in detail, it should be understood that various changes, substitutions and modifications may be made to the invention without departing from the spirit and scope of the present invention.
Перечень ссылочных позицийList of reference positions
[0058] 1 - устройство помощи при движении [0058] 1 - driving assistance device
2 - устройство оценки собственного местоположения2 - device for estimating own location
3 - внешний датчик3 - external sensor
4 - внутренний датчик4 - internal sensor
5 - устройство позиционирования5 - positioning device
6 - база данных карты6 - map database
7 - навигационная система7 - navigation system
10 - исполнительный механизм10 - actuator
11 - камера11 - camera
12 - устройство для определения дальности12 - device for determining the range
13 - датчик скорости колеса13 - wheel speed sensor
14 - гироскопический датчик14 - gyro sensor
15 - процессор15 - processor
16 - запоминающее устройство16 - storage device
17 - приводной механизм рулевого управления17 - steering drive mechanism
18 - приводной механизм открытия акселератора18 - accelerator opening drive mechanism
19 - приводной механизм управления тормозом19 - brake control drive mechanism
20 - транспортное средство20 - vehicle
21, 22 - дорога21, 22 - road
21a, 21b, 22a, 22b - линия границы полосы (белая линия)21a, 21b, 22a, 22b - lane boundary line (white line)
23, 24 - дорожный знак23, 24 - road sign
30 - блок оценки собственного местоположения30 - own location estimation block
31 - блок установки целевой траектории31 - target trajectory setting block
32 - блок управления движением32 - motion control unit
40 - блок точного счисления40 - exact number block
41 - блок сопоставления карт41 - card matching block
42 - блок обнаружения дорожных знаков42 - traffic sign detection unit
43 - блок расчета координат43 - block for calculating coordinates
44 - блок получения информации о высоте.44 - block for obtaining information about the height.
Claims (26)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2777308C1 true RU2777308C1 (en) | 2022-08-02 |
Family
ID=
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2809391C1 (en) * | 2023-03-09 | 2023-12-11 | Владимир Васильевич Чернявец | Method for estimating position of vehicle, mainly high-speed train, and device for estimating position of vehicle, mainly high-speed train |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006275619A (en) * | 2005-03-28 | 2006-10-12 | Clarion Co Ltd | Altitude calculation system and navigation system |
| JP2007108043A (en) * | 2005-10-14 | 2007-04-26 | Xanavi Informatics Corp | Location positioning device, location positioning method |
| US9062979B1 (en) * | 2013-07-08 | 2015-06-23 | Google Inc. | Pose estimation using long range features |
| RU2611455C1 (en) * | 2015-10-21 | 2017-02-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ивановский государственный химико-технологический университет" (ИГХТУ) | Travelling vehicle positioning system |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006275619A (en) * | 2005-03-28 | 2006-10-12 | Clarion Co Ltd | Altitude calculation system and navigation system |
| JP2007108043A (en) * | 2005-10-14 | 2007-04-26 | Xanavi Informatics Corp | Location positioning device, location positioning method |
| US9062979B1 (en) * | 2013-07-08 | 2015-06-23 | Google Inc. | Pose estimation using long range features |
| RU2611455C1 (en) * | 2015-10-21 | 2017-02-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ивановский государственный химико-технологический университет" (ИГХТУ) | Travelling vehicle positioning system |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2809391C1 (en) * | 2023-03-09 | 2023-12-11 | Владимир Васильевич Чернявец | Method for estimating position of vehicle, mainly high-speed train, and device for estimating position of vehicle, mainly high-speed train |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP4059795B1 (en) | Method for controlling vehicle and vehicle control device | |
| US11761787B2 (en) | Map information correction method, driving assistance method, and map information correction device | |
| JP7328178B2 (en) | VEHICLE CONTROL DEVICE AND VEHICLE POSITION ESTIMATION METHOD | |
| WO2019161134A1 (en) | Lane marking localization | |
| KR20190008292A (en) | Object detection method and object detection apparatus | |
| CN113508277A (en) | Lane Marking Localization and Fusion | |
| JP2019513996A (en) | Method of determining the attitude of at least a partially autonomous driving vehicle in the vicinity by a ground sign | |
| JP2020042007A (en) | System and method for correcting longitudinal position of vehicle using landmark on map | |
| US11932253B2 (en) | Vehicle control method and vehicle control device | |
| JP7321035B2 (en) | OBJECT POSITION DETECTION METHOD AND OBJECT POSITION DETECTION DEVICE | |
| JP6790951B2 (en) | Map information learning method and map information learning device | |
| JP2019066445A (en) | Position correction method, vehicle control method and position correction device | |
| EP3835724B1 (en) | Self-location estimation method and self-location estimation device | |
| KR20230018005A (en) | Device and Method for Generating Lane Information | |
| RU2777308C1 (en) | Method for estimating one's own location and apparatus for estimating one's own location | |
| JP7643392B2 (en) | Vehicle control device, vehicle control method, and vehicle control computer program | |
| JP7540455B2 (en) | Vehicle control device, vehicle control method, and vehicle control computer program | |
| CN117168471A (en) | Vehicle positioning judgment method and device, vehicle-mounted terminal and vehicle | |
| KR20180065219A (en) | Method for converting between Self-Driving Mode and Advanced Driver Assistance Mode | |
| JP7632419B2 (en) | Vehicle control device, vehicle control method, and vehicle control computer program | |
| CN118715557B (en) | Lane recognition method and lane recognition device | |
| RU2803578C1 (en) | Cartographic information correction method, driving assistance method and cartographic information correction device | |
| JP2024025040A (en) | Own vehicle position estimation device and own vehicle position estimation method | |
| RU2788556C1 (en) | Vehicle control method and vehicle control device | |
| JP2023118462A (en) | Road end estimation device, road end estimation method, and road end estimation computer program |