KR20180022964A - 경로 유도 장치 및 경로 유도 방법 - Google Patents

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Abstract

자차량의 위치를 검출하는 검출 수단(10, 20)과, 검출 수단(10, 20)에 의해 검출된 자차량의 위치에서 주행 경로상의 분기점까지의 거리가 소정 거리가 된 경우에 주행 경로를 안내하는 안내 수단(64)과, 자차량의 위치 정밀도를 판정하는 정밀도 판정 수단(63)을 구비하고, 안내 수단(64)은, 정밀도 판정 수단(63)에 의해 정밀도가 미리 설정된 임계값 이하라고 판정된 경우, 자차량의 위치에서 분기점까지의 거리가 소정 거리가 되기 전에 주행 경로를 안내한다.

Description

경로 유도 장치 및 경로 유도 방법
본 발명은 경로 유도 장치 및 경로 유도 방법에 관한 것이다.
종래부터, 목적지까지의 주행 루트를 안내하는 내비게이션 장치가 알려져 있다. 특허문헌 1에서는, 주행 루트에 분기점이 존재한 경우, 분기점까지의 거리와 분기점에서 진행해야 할 차선을 안내한다.
일본 특허 공개 제2009-133801호 공보
그러나, 특허문헌 1에서는, 분기점에서 진행해야 할 차선은 알 수 있기는 하지만, 어디서 차선 변경하는 것이 적절한지 알지 못한다. 그래서, 차선 변경을 재촉하는 안내 지점을 미리 설정해 두는 것을 생각할 수 있지만, 추정되는 자차 위치가 잘못되어 있을 경우, 정확하게 안내하지 못할 우려가 있다.
본 발명은 상기 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 그의 목적은, 자차 위치가 불확실한 경우에도 진행되어야 할 차선을 안내할 수 있는 경로 유도 장치 및 경로 유도 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 형태에 관한 경로 유도 장치는, 자차량의 위치를 검출하고, 검출된 자차량의 위치 정밀도를 판정하여, 판정된 정밀도가 미리 설정한 임계값 이하인 경우, 자차량의 위치로부터 주행 경로 상의 분기점까지의 거리가 소정 거리가 되기 전에 주행 경로를 안내한다.
본 발명에 따르면, 자차 위치가 불확실한 경우에도 진행해야 할 차선을 안내할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 형태에 관한 경로 유도 장치의 구성도.
도 2의 (a) 및 (b)는, 본 발명의 실시 형태에 관한 경로 유도 장치의 동작예를 설명하는 도면.
도 3은 본 발명의 실시 형태에 관한 경로 유도 장치의 동작예를 설명하는 흐름도.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대해, 도면을 참조하여 설명한다. 도면의 기재에 있어서 동일 부분에는 동일 부호를 부여하고 설명을 생략한다.
도 1을 참조하여 본 실시 형태에 관한 경로 유도 장치(1)에 대해 설명한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 경로 유도 장치(1)는, 카메라(10)와, GPS 수신기(20)와, 센서군(30)과, 통신 I/F(40)와, 지도 데이터베이스(50)와, 내비게이션 장치(60)와, 탑승원에 각종 정보를 제시하는 디스플레이(70)와, 탑승원에 각종 정보를 음성으로 전달하는 스피커(80)를 구비한다.
카메라(10)(검출 수단)는, CCD(charge-coupled device)나 CMOS(complementary metal oxide semiconductor) 등의 촬상 소자를 갖는 카메라이며, 자차량의 전방을 촬영한다. 카메라(10)는, 화상 처리 기능을 갖고 있으며, 촬영된 화상으로부터 흰색 선이나 지물(갓길, 보도, 도로 표식 등) 등을 검출한다. 또한, 카메라(10)는, 검출된 데이터를 내비게이션 장치(60)에 출력한다. 또한, 카메라(10)는, 자차량의 전방 이외의 주위를 촬상할 수 있는 위치에 설치되어도 된다.
GPS 수신기(20)(검출 수단)는, 인공 위성으로부터의 전파를 수신함으로써, 지상에서의 자차량의 현재 위치를 검출한다. GPS 수신기(20)는, 검출된 자차량의 현재 위치를 내비게이션 장치(60)에 출력한다.
센서군(30)은, 속도 센서, 가속도 센서, 자이로 센서 등으로 구성된다. 센서군(30)은, 각 센서에 의해 자차량의 속도, 가속도, 자세 등을 검출하고, 검출된 데이터를 내비게이션 장치(60)에 출력한다.
통신 I/F(40)는, 예를 들어 무선으로 외부와 신호를 송수신하는 통신기이다. 통신 I/F(50)는, 예를 들어 정체 정보, 교통 규제 등의 교통 정보나, 날씨 정보 등을 실시간으로 송신하는 고도 도로 교통 시스템(ITS)에 의해, 외부로부터 다양한 정보를 수신한다. ITS는, VICS(Vehicle Information and Communication System: 등록 상표), 텔레매틱스 등을 포함한다. 통신 I/F(40)는, 수신된 정보를 내비게이션 장치(60)에 출력한다.
지도 데이터베이스(50)에는, 도로 정보나 시설 정보 등의 지도 정보가 기록되어 있다. 지도 데이터베이스(50)에는, 도로 데이터, 지도 상에 표시할 아이콘 데이터 등, 경로 안내에 필요로 하는 각종 데이터가 기억되어 있다. 또한, 지도 데이터베이스(50)에 기억되어 있는 도로 데이터는, 도로의 차선 수, 도로 폭 정보, 도로의 기복 정보 등을 포함하고 있다.
내비게이션 장치(60)는, 미리 탑승원에 의해 설정된 목적지까지의 주행 경로를 결정한다. 더 상세하게는, 내비게이션 장치(60)는, GPS 수신기(20)로부터 취득된 위치 정보나, 통신 I/F(40)로부터 취득된 정보나, 지도 데이터베이스(50)로부터 취득된 지도 정보 등을 사용하여 디스플레이(70)에 목적지까지의 주행 경로를 표시하거나, 자차량의 현재 위치를 나타내는 마크를 표시하거나 한다.
내비게이션 장치(60)는, CPU, ROM, RAM 및 그것들을 접속하는 데이터 버스와 입출력 인터페이스로 구성되는 컴퓨터이며, ROM에 저장된 프로그램에 따라, CPU가 소정의 처리를 행한다. 내비게이션 장치(60)는, 이것을 기능적으로 파악한 경우, 위치 추정부(61)와, 경로 탐색부(62)와, 정밀도 판정부(63)와, 안내부(64)로 분류할 수 있다.
위치 추정부(61)는, 자차량의 현재 위치를 차선 단위로 추정한다. 구체적으로는, 위치 추정부(61)는, 카메라(10)로부터 취득된 흰색 선 정보나, GPS 수신기(20)로부터 취득된 위치 정보나, 지도 데이터베이스(50)로부터 취득된 지도 정보를 사용하여, 자차량의 현재 위치를 차선 단위로 추정한다.
경로 탐색부(62)는, 위치 추정부(61)에 의해 추정된 자차량의 현재 위치를 출발지로 하여, 지도 데이터베이스(50)에 기억되어 있는 지도 정보를 사용하여 목적지까지의 주행 경로를 차선 단위로 탐색한다. 또한, 목적지까지의 주행 경로를 항상 차선 단위로 탐색하면 부하가 크기 때문에, 경로 탐색부(62)는, 정기적으로 주행 경로를 차선 단위로 탐색해도 된다. 예를 들어, 경로 탐색부(62)는, 분기점 또는 교차점까지의 거리가 3km가 되었을 때에 주행 경로를 차선 단위로 탐색해도 된다. 이 3km라는 거리는, 일찍 차선 변경할 수 있는 거리이면 되고, 3km로 한정되지는 않는다. 또한, 경로 탐색부(62)는, 예를 들어 1km 마다 주행 경로를 차선 단위로 탐색해도 된다. 이 1km라는 거리는, 탐색 부하를 경감시킬 수 있는 거리이면 되고, 1km로 한정되지 않는다.
정밀도 판정부(63)(정밀도 판정 수단)는, 위치 추정부(61)에 의해 추정된 자차량의 주행 차선 정확도를 판정이다. 본 발명에서, 추정된 주행 차선의 정확도란, 주행 차선의 추정 정밀도이다. 즉 정밀도 판정부(63)는, 주행 차선의 추정 정밀도가 임계값보다 높은지 여부를 판정한다. 주행 차선의 추정 정밀도가 임계값보다 높다는 것은, 자차량의 주행 차선은 확실한, 즉 정확한 것을 의미한다. 한편, 주행 차선의 추정 정밀도가 임계값 이하라고 하는 것은, 자차량의 주행 차선은 불확실한 것을 의미한다. 이하, 구체적인 판정 방법에 대해 설명한다.
정밀도 판정부(63)는, 카메라(10)로부터 취득된 흰색 선의 농담에 따라 주행 차선의 추정 정밀도를 판정한다. 정밀도 판정부(63)는, 흰색 선이 평상시보다 옅은 경우, 주행 차선의 추정 정밀도가 낮다고 판정한다. 카메라(10)가 흰색 선 이외의 무엇인가를 흰색 선으로 잘못 검출하였을 가능성이 있기 때문이다. 흰색 선이 평상시보다 옅은지 여부에 대해서, 정밀도 판정부(63)는 템플릿 매칭을 사용하여 판정할 수 있다.
또한, 정밀도 판정부(63)는, 카메라 화상에 흰색 선이 비치지 않는 경우, 주행 차선의 추정 정밀도가 낮다고 판정한다. 이것은 예를 들어, 정체 등에 의해 자차량의 양측에 다른 차량이 존재하는 경우, 이 다른 차량에 흰색 선이 숨어 버려 카메라 화상에 흰색 선이 나타나지 않는 경우가 있다. 이러한 경우, 정밀도 판정부(63)는, 주행 차선의 추정 정밀도가 낮다고 판정한다.
또한, 정밀도 판정부(63)는, 태양의 위치가 역광이 될 경우, 주행 차선의 추정 정밀도가 낮다고 판정한다. 역광에 의해 카메라(10)가 잘 촬영되지 않는 경우가 있기 때문이다.
또한, 정밀도 판정부(63)는, 카메라(10)와 내비게이션 장치(60)의 인식에 차이가 발생한 경우, 주행 차선의 추정 정밀도가 낮다고 판정한다. 이것은 예를 들어, 내비게이션 장치(60)가 주행 도로를 4차선으로 인식하고 있는 데 비해, 카메라(10)는 주행 도로를 5차선으로 인식하고 있는 경우이다. 카메라(10)는, 갓길이 좁고 보도가 넓은 경우, 이 보도를 차도로 인식하는 경우가 있다. 이와 같이, 카메라(10)와 내비게이션 장치(60)의 인식에 차이가 생긴 경우, 정밀도 판정부(63)는, 주행 차선의 추정 정밀도가 낮다고 판정한다.
또한, 정밀도 판정부(63)는, 지물을 이용한 위치 보정에 관한 보정값에 따라 주행 차선의 추정 정밀도를 판정한다. 구체적으로는, 먼저 위치 추정부(61)는, 카메라(10)로부터 취득된 지물을 이용하여 현재 위치를 보정할 수 있다. 위치 추정부(61)는, 도로 표지나 안내 표지 등의 지물까지의 거리를 산출하고, 산출된 거리를 사용하여 주행 방향에 대한 현재 위치를 보정한다. 이 때, 보정값이 통상의 보정값보다 큰 경우, 정밀도 판정부(63)는, 주행 차선의 추정 정밀도가 낮다고 판정한다.
이상 설명한 바와 같이, 정밀도 판정부(63)는, 주행 차선의 추정 정밀도가 임계값보다 높은지 여부를 판정한다. 또한, 판정에 사용하는 임계값에 대해서는, 미리 실험이나 시뮬레이션을 통하여 구할 수 있다. 또한, 이 임계값은, 주행 환경(고속 도로 또는 일반 도로)에 따라 변경할 수 있다.
안내부(64)(안내 수단)는, 주행 경로상의 분기점 또는 교차점에서의 진행 안내를 행한다. 진행 안내는, 예를 들어 도로가 두 방향으로 분기되는 분기점에서는, 어느 쪽 방향으로 분기하면 되는지를 안내하는 것이며, 교차점에서는, 예를 들어 직진, 좌회전 또는 우회전을 안내하는 것이다.
디스플레이(70)는, 내비게이션 장치(60)에 의해 설정된 목적지까지의 주행 경로를 제시한다.
스피커(80)는, 목적지까지의 주행 경로의 유도나 분기점 또는 교차점에서의 유도를 음성에 의해 탑승원에게 전달한다.
다음에, 상술한 바와 같이 구성된 경로 유도 장치(1)의 하나의 동작예를 도 2의 (a), (b)를 참조하여 설명한다. 도 2의 (a), (b)에서는, 분기점에서 우측 방향으로 분기하는 도로가 주행 경로로 설정되어 있는 것으로 한다.
도 2의 (a)에 도시된 바와 같이, 자차량이 분기점에 근접하면, 경로 탐색부(62)는, 주행 경로를 차선 단위로 탐색한다. 이어서, 정밀도 판정부(63)는, 주행 차선의 추정 정밀도가 임계값보다 높은지 여부를 판정한다. 주행 차선의 추정 정밀도가 임계값보다 높은 경우, 안내부(64)는, 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이, 자차 위치에서 분기점까지의 거리가 소정 거리(예를 들어 1km)가 된 지점에서 「1km 앞 우측 방향입니다. 우측 차선으로 이동하세요」라고 안내한다. 본 실시 형태에서는, 자차 위치에서 분기점까지의 거리가 1km가 된 지점에서 차선 변경을 안내하는 것을 통상의 안내로 설명한다. 또한, 이 예에서는 소정 거리를 1km로 설명했지만, 소정 거리는 운전자가 안전하게 차선 변경할 수 있는 거리이면 되고, 1km로 한정되지 않는다.
한편, 주행 차선의 추정 정밀도가 임계값 이하인 경우, 안내부(64)는, 도 2의 (a)에서 설명한 통상 안내하는 지점보다 앞의 지점에서 차선 변경을 안내한다. 즉, 주행 차선의 추정 정밀도가 임계값 이하인 경우, 안내부(64)는, 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이, 자차 위치에서 분기점까지의 거리가, 도 2의 (a)에서 설명한 통상 안내의 1km보다 긴 거리(이 예에서는 2km)가 된 지점에서, 「2km 앞 우측 방향입니다. 우측 차선으로 이동하세요」라고 안내한다. 이와 같이 안내부(64)는, 자차량의 주행 차선이 불확실한 경우는, 통상의 안내보다도 빨리 차선 변경의 안내를 행한다. 이에 따라, 안내부(64)는, 자차량의 주행 차선이 불확실하더라도, 운전자에게 진행해야 할 방향을 안내할 수 있다.
도 2의 (a), (b)에 나타내는 예에서는 2차선 도로를 사용하여 설명했지만, 본 발명은 차선 수에 관계없이 적용할 수 있다. 예를 들어, 3차선 이상의 도로에서 분기점에서 우측 방향으로 분기하는 도로가 주행 경로로서 설정되고, 또한, 주행 차선의 추정 정밀도가 임계값 이하인 경우를 예로 들어 설명한다. 이 케이스에서, 안내부(64)는, 자차량이 주행하고 있는 차선에 관계없이, 통상의 안내보다도 일찍 「가장 우측 끝 차선으로 이동하세요」라고 안내한다. 이와 같이, 주행 차선에 관계없이 안내함으로써, 안내부(64)는 자차량의 주행 차선이 불확실하더라도, 운전자에게 진행해야 할 방향을 안내할 수 있다.
또한, 차선 수에 따라, 안내를 개시하는 지점을 변경해도 된다. 예를 들어, 차선 수가 증가함에 따라, 안내를 개시하는 지점을 앞으로 당겨놓아도 된다. 예를 들어, 5차선 도로에서 자차량이 가장 좌측 끝 차선을 주행하고 있으며, 분기점에서 우측 방향으로 분기하는 경우, 자차량은 4회 차선 변경하게 된다. 이러한 케이스에서는, 운전자가 여유있게 차선 변경하기 위하여, 자차 위치에서 분기점까지의 거리가 충분히 긴 지점에서 경로 안내하는 것이 바람직하다. 따라서, 차선 수가 증가함에 따라, 안내를 개시하는 지점을 앞으로 어긋나게 함으로써, 안내부(64)는 자차량의 주행 차선이 불확실하더라도, 여유를 갖고 운전자에게 진행해야 할 방향을 안내할 수 있다. 이에 따라, 안내부(64)는 진행해야 할 방향으로 진행하지 못하게 될 리스크를 경감시킬 수 있다.
또한, 안내부(64)는, 주행 차선의 추정 정밀도가 소정 시간 임계값 이하로 된 경우, 가장 우측 끝 차선 또는 가장 좌측 끝 차선으로 차선 변경하도록 안내해도 된다. 가장 우측 끝 차선 또는 가장 좌측 끝 차선으로 이동함으로써 주행 차선의 추정 정밀도가 리셋되고, 정밀도 판정부(63)는, 새롭게 주행 차선의 추정 정밀도를 판정할 수 있다.
도 3에 나타내는 흐름도를 참조하여, 경로 유도 장치(1)의 하나의 동작예를 설명한다. 이 흐름도에 나타내는 처리는, 목적지까지의 주행 경로가 설정되면 개시한다.
스텝 S101에서, 경로 탐색부(62)는, 자차 위치에서 다음 분기점까지의 거리가 3km 이하로 되었는지 여부를 판정한다. 다음 분기점까지의 거리가 3km보다 긴 경우(스텝 S101에서 "아니오"), 경로 탐색부(62)는 대기한다. 한편, 다음 분기점까지의 거리가 3km 이하로 된 경우(스텝 S101에서 "예"), 경로 탐색부(62)는 주행 경로를 차선 단위로 탐색한다.
스텝 S102에서, 정밀도 판정부(63)는, 주행 차선의 추정 정밀도가 임계값보다 높은지 여부를 판정한다. 주행 차선의 추정 정밀도가 임계값보다 높은 경우(스텝 S102에서 "예"), 처리가 스텝 S103으로 진행한다. 한편, 주행 차선의 추정 정밀도가 임계값 이하인 경우(스텝 S102에서 "아니오"), 처리가 스텝 S104로 진행한다.
스텝 S103에서, 안내부(64)는, 자차 위치에서 분기점까지의 거리가 1km가 된 지점에서, 통상의 안내로서 주행 경로를 안내한다.
스텝 S104에서, 안내부(64)는, 자차 위치에서 분기점까지의 거리가 1km가 되기 전에 주행 경로를 안내한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에 관한 경로 유도 장치(1)에 의하면, 이하의 작용 효과가 얻어진다.
경로 유도 장치(1)는, 자차 위치의 추정 정밀도에 따라, 안내를 개시하는 지점을 변경한다. 경로 유도 장치(1)는, 자차 위치의 추정 정밀도가 임계값보다 높은 경우, 자차 위치에서 분기점까지의 거리가 소정 거리가 된 지점에서 안내한다. 한편, 경로 유도 장치(1)는, 자차 위치의 추정 정밀도가 임계값 이하인 경우, 소정 거리보다 바로 앞의 지점에서 안내한다. 이에 따라, 경로 유도 장치(1)는, 자차 위치가 불확실하여도 분기점 또는 교차점에서 진행해야 할 차선을 안내할 수 있다.
또한, 경로 유도 장치(1)는, 자차 위치로 주행 차선을 검출하고, 검출된 주행 차선의 추정 정밀도에 따라, 안내를 개시하는 지점을 변경한다. 이에 의해, 주행 차선이 불확실하여도 분기점 또는 교차점에서 진행해야 할 차선을 안내할 수 있다.
또한, 경로 유도 장치(1)는, 주행 차선에 관계없이 분기점 또는 교차점에서 진행해야 할 차선을 안내한다. 이에 의해, 경로 유도 장치(1)는, 주행 차선이 불확실하여도 분기점 또는 교차점에서 진행해야 할 차선을 안내할 수 있다.
또한, 경로 유도 장치(1)는, 주행 차선의 추정 정밀도가 소정 시간 임계값 이하로 된 경우, 가장 우측 끝 차선 또는 가장 좌측 끝 차선으로 차선 변경하도록 안내한다. 이에 의해, 주행 차선의 추정 정밀도가 리셋되어, 경로 유도 장치(1)는, 새롭게 주행 차선의 추정 정밀도를 판정할 수 있다.
상기한 바와 같이 본 발명의 실시 형태를 기재했지만, 이 개시의 일부를 이루는 논술 및 도면은 본 발명을 한정하는 것이라고 이해해서는 안된다. 이 개시로부터 당업자에게는 다양한 대체 실시의 형태, 실시예 및 운용 기술이 명확해질 것이다.
예를 들어, 지도 데이터베이스(50)는 경로 유도 장치(1)에 기억되어 있다고 설명했지만, 지도 데이터베이스(50)는 서버 상에 기억되어 있어도 된다. 지도 데이터베이스(50)가 서버 상에 기억되어 있는 경우, 내비게이션 장치(60)는, 통신에 의해 수시로 지도 정보를 취득할 수 있다.
또한, 본 발명은 주행 경로를 따라 자동으로 주행하는 자동 운전 차량에 적용할 수 있다. 본 발명을 자동 운전 차량에 적용한 경우, 자동 운전 차량은, 주행 차선의 추정 정밀도가 임계값보다 높은 경우, 자차 위치에서 분기점까지의 거리가 1km가 된 지점에서 자동으로 차선 변경을 할 수 있다. 또한, 자동 운전 차량은, 주행 차선의 추정 정밀도가 임계값 이하인 경우, 자차 위치에서 분기점까지의 거리가 2km가 된 지점에서 자동으로 차선 변경을 할 수 있다. 또한, 자동 운전 차량은, 차선 수가 증가함에 따라, 자동으로 차선 변경을 행하는 지점을 앞으로 당겨놓아도 된다.
10: 카메라
20: GPS 수신기
63: 정밀도 판정부
64: 안내부

Claims (5)

  1. 미리 설정된 목적지까지의 주행 경로를 제시하는 차량 또는 상기 주행 경로를 따라 자동으로 주행하는 자동 운전 차량에 사용되는 경로 유도 장치이며,
    자차량의 위치를 검출하는 검출 수단과,
    상기 검출 수단에 의해 검출된 상기 자차량의 위치에서 주행 경로 상의 분기점까지의 거리가 소정 거리가 된 경우에 상기 주행 경로를 안내하는 안내 수단과,
    상기 자차량의 위치 정밀도를 판정하는 정밀도 판정 수단을 구비하고,
    상기 안내 수단은, 상기 정밀도 판정 수단에 의해 상기 정밀도가 미리 설정된 임계값 이하라고 판정된 경우, 상기 자차량의 위치에서 상기 분기점까지의 거리가 상기 소정 거리가 되기 전에 상기 주행 경로를 안내하는 것을 특징으로 하는 경로 유도 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 검출 수단은, 상기 자차량의 위치로서 상기 자차량이 주행하는 주행 차선을 검출하는 것을 특징으로 하는 경로 유도 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 안내 수단은, 상기 검출 수단에 의해 검출된 상기 주행 차선에 관계없이 상기 주행 경로를 안내하는 것을 특징으로 하는 경로 유도 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 안내 수단은, 상기 정밀도가 소정 시간, 상기 임계값 이하로 된 경우, 가장 우측 끝 차선 또는 가장 좌측 끝 차선으로 차선 변경하도록 안내하는 것을 특징으로 하는 경로 유도 장치.
  5. 미리 설정된 목적지까지의 주행 경로를 제시하는 차량 또는 상기 주행 경로를 따라 자동으로 주행하는 자동 운전 차량에 사용되는 경로 유도 방법이며,
    자차량의 위치를 검출하고,
    검출된 상기 자차량의 위치 정밀도를 판정하고,
    판정된 상기 정밀도가 미리 설정한 임계값 이하인 경우, 상기 자차량의 위치에서 주행 경로상의 분기점까지의 거리가 소정 거리가 되기 전에 상기 주행 경로를 안내하는 것을 특징으로 하는 경로 유도 방법.
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