KR102085464B1

KR102085464B1 - 경로 탐색 장치 및 경로 탐색 방법

Info

Publication number: KR102085464B1
Application number: KR1020187003043A
Authority: KR
Inventors: 다케시 오쿠야마
Original assignee: 닛산 지도우샤 가부시키가이샤
Priority date: 2015-07-27
Filing date: 2015-07-27
Publication date: 2020-03-05
Also published as: CN107850457A; JP6455598B2; CA2993764C; RU2672796C1; CA2993764A1; CN107850457B; BR112018001765A2; JPWO2017017756A1; US20180218602A1; EP3330670A4; EP3330670B1; US10152887B2; WO2017017756A1; MX2018000972A; KR20180022962A; EP3330670A1; BR112018001765B1

Abstract

경로 탐색 장치는, 소정의 조건에 기초하여, 현재 위치로부터 목적지까지 도달하는 복수의 도로를 후보 경로로서 추출하고, 교통 정보에 기초하여 후보 경로의 차선마다의 링크 코스트를 산출하고, 차선마다의 링크 코스트에 기초하여 차선 단위의 주행 경로를 결정한다.

Description

경로 탐색 장치 및 경로 탐색 방법

본 발명은, 차선 단위의 주행 경로를 탐색하는 경로 탐색 장치 및 경로 탐색 방법에 관한 것이다.

특정된 경로를 주행하도록 차량을 유도하는 장치에 있어서, 주행하는 도로를 특정한 후, 특정된 도로의 차선으로부터, 주행할 경로를 특정하는 기술이 제안되어 있다(특허문헌 1 참조). 이것에 의하여, 차선 단위의 경로 탐색에 있어서의 처리 부하의 경감을 도모하면서, 경로 유도에 있어서의 정밀도를 향상시킬 수 있다.

일본 특허 공개 제2006-266865호 공보

그러나, 특허문헌 1에 기재된 기술은, 링크 코스트 및 정체 정보를 이용하여 주행할 하나의 도로를 선택하기 때문에, 경로로서 최적의 차선을 포함하는 도로가 선택되지 않은 경우, 선택된 도로의 차선으로부터 주행 경로를 특정하더라도, 최적의 경로가 특정되지 않는다는 과제를 갖는다. 예를 들어, 복수의 차선 중 하나의 차선만이 정체되어 있는 도로는, 정체되어 있는 도로로 간주되어, 주행 경로를 특정하기 위한 도로로서 선택되지 않는다.

본 발명은, 상기 문제점을 감안하여, 차선 단위의 경로 탐색에 있어서의 효율 및 정밀도를 향상시킬 수 있는 경로 탐색 장치 및 경로 탐색 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

경로 탐색 장치는, 소정의 조건에 기초하여, 현재 위치로부터 목적지까지 도달하는 경로의 도로 단위의 링크 코스트를 산출하고, 도로 단위의 링크 코스트가 소정의 역치 이하로 되는 복수의 후보 경로를 추출하고, 교통 정보에 기초하여 복수의 후보 경로마다의 차선 단위의 링크 코스트를 산출하고, 차선 단위의 링크 코스트에 기초하여 차선 단위의 주행 경로를 결정한다. 경로 탐색 장치는, 소정의 조건으로서, 거리가 최단으로 되는 경로, 교통 정보를 고려하지 않은 소요 시간이 최단으로 되는 경로, 및 교통 정보를 고려한 소요 시간이 최단으로 되는 경로를 복수의 후보 경로로서 추출한다.

본 발명에 의하면, 도로 단위의 복수의 후보 경로로부터, 차선 단위의 주행 경로를 결정함으로써, 차선 단위의 경로 탐색에 있어서의 효율 및 정밀도를 향상시킬 수 있는 경로 탐색 장치 및 경로 탐색 방법을 제공할 수 있다.

도 1은, 본 발명의 실시 형태에 따른 경로 탐색 장치의 구성의 일례를 설명하는 블록도이다.
도 2는, 본 발명의 실시 형태에 따른 경로 탐색 장치에 의한 경로 탐색 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 3은, 본 발명의 실시 형태에 따른 경로 탐색 장치의 동작을 설명하는 도면이다.

도면을 참조하여, 본 발명의 실시 형태를 설명한다. 도면의 기재에 있어서, 동일 또는 유사한 부분에는 동일 또는 유사한 부호를 붙여, 중복되는 설명을 생략한다.

(경로 탐색 장치)

본 실시 형태에 따른 경로 탐색 장치는, 도 1에 도시한 바와 같이, 측위 장치(10)와, 통신 인터페이스(I/F)(20)와, 센서 군(30)과, 기억 장치(40)와, 처리부(50)와, 디스플레이(60)와, 입력 I/F(70)와, 스피커(80)를 구비한다. 본 발명의 실시 형태에 따른 경로 탐색 장치는, 예를 들어, 차량 V(도 3 참조)에 탑재되어, 차선 단위의 주행 경로를 탐색한다.

측위 장치(10)는, 위성 항법 시스템(GPS) 등의 측위 시스템에 의하여, 현재 위치를 측정한다. 측위 장치(10)는, 예를 들어 GPS 수신기를 포함한다. 측위 장치(10)는, 측정한 현재 위치를 처리부(50)에 축차 출력한다.

통신 I/F(20)는, 예를 들어, 무선으로 외부와 신호를 송수신하는 통신기이다. 통신 I/F(20)는, 예를 들어, 정체 정보, 교통 규제 정보, 주의 정보 등의 교통 정보나, 날씨 정보 등을 실시간으로 송신하는 고도 도로 교통 시스템(ITS)에 의하여, 외부로부터 다양한 차선 단위의 교통 정보를 수신할 수 있다. ITS는, VICS(Vehicle Information and Communication System: 등록 상표), 텔레매틱스 등을 포함한다. 통신 I/F(20)는, 수신한 정보를 처리부(50)에 축차 출력한다.

센서 군(30)은, 속도 센서, 가속도 센서, 각속도 센서, 조타각 센서 등으로 구성 가능하다. 센서 군(30)은, 각 센서에 의하여 차량 V의 속도, 3차원 직교 좌표계에 있어서의 3축의 가속도 및 각속도 등을 검출하고, 검출 결과를 처리부(50)에 축차 출력한다. 센서 군(30)은, 차량 V의 주위를 촬영하는 이미지 센서, 차량 V로부터 대상까지의 거리 및 방향을 검출하는 레이저 레인지 파인더(LRF) 등의 거리 센서, 차량 V의 방위를 검출하는 방위 센서 등을 구비하도록 해도 된다.

기억 장치(40)는, 도로마다의 차선을 포함하는 지도 정보(41)를 기억한다. 기억 장치(40)는, 반도체 메모리, 자기 디스크 등으로 구성 가능하다. 기억 장치(40)는, 도로 주변에 존재하는 지물의 정보를 포함하도록 해도 된다. 기억 장치(40)는, 그 외에, 처리부(50)에 있어서 행해지는 처리에 필요한 프로그램을 기억하도록 해도 된다. 기억 장치(40)는, 하나의 하드웨어로 구성되어도 되고, 복수의 하드웨어로 구성되어도 된다.

처리부(50)는, 위치 취득부(51)와, 목적지 설정부(52)와, 정보 취득부(53)와, 후보 경로 추출부(54)와, 주행 경로 결정부(55)를 갖는다. 처리부(50)는, 예를 들어, 중앙 연산 처리 장치(CPU), 메모리, 및 입출력 I/F 등을 구비하는 집적 회로인 마이크로컨트롤러에 의하여 구성 가능하다. 이 경우, 마이크로컨트롤러에 미리 인스톨된 컴퓨터 프로그램을 CPU가 실행함으로써, 처리부(50)를 구성하는 복수의 정보 처리부(51 내지 55)가 실현된다. 처리부(50)를 구성하는 각 부는, 일체의 하드웨어로 구성되어도 되고, 별개의 하드웨어로 구성되어도 된다. 마이크로컨트롤러는, 예를 들어 자동 운전 제어 등의, 차량 V에 관계된 다른 제어에 사용하는 전자 제어 유닛(ECU)과 겸용되어도 된다.

디스플레이(60)는, 처리부(50)에 의한 제어에 따라, 화상이나 문자를 표시함으로써, 차량 V의 탑승원에게 다양한 정보를 제시한다. 디스플레이(60)는, 예를 들어 액정 디스플레이 등의 표시 장치를 포함한다. 디스플레이(60)는, 처리부(50)에 의한 제어에 따라, 지도 정보(41)에 기록되는 도로 및 도로마다의 차선을 포함하는, 차량 V의 주변의 지도를 표시한다.

입력 I/F(70)는, 예를 들어, 탑승원의 조작을 접수하고, 조작에 따른 신호를 처리부(50)에 출력한다. 입력 I/F(70)에 대한 조작은, 음성에 의하여 행해져도 된다. 디스플레이(60) 및 입력 I/F(70)는, 터치 패널 디스플레이로서 일체로 구성되어도 된다. 스피커(80)는, 처리부(50)에 의한 제어에 따라, 음성을 재생함으로써, 차량 V의 탑승원에게 다양한 정보를 제시한다.

(경로 탐색 방법)

도 2의 흐름도를 참조하여, 본 실시 형태에 따른 경로 탐색 장치의 동작의 일례를 설명한다.

스텝 S1에 있어서, 위치 취득부(51)는, 측위 장치(10)에 의하여 측정된 현재 위치와, 센서 군(30)에 의하여 검출되는 차량 V의 운동량 및 지물에 대한 차량 V의 상대 위치에 기초하여, 지도 정보(41)에 있어서의 차량 V의 현재 위치를 취득한다.

스텝 S2에 있어서, 목적지 설정부(52)는, 예를 들어, 탑승원에 의한 입력 I/F(70)에 대한 조작에 기초하여, 지도 정보(41)에 있어서, 차량 V가 도달해야 하는 목적지를 설정한다.

스텝 S3에 있어서, 정보 취득부(53)는, 차량 V의 주변의 차선 단위의 교통 정보를 통신 I/F(20)로부터 취득한다. 차선 단위의 교통 정보는, 예를 들어, 정체나 혼잡을 나타내는 정체 정보, 교통 규제를 나타내는 교통 규제 정보 등이다.

스텝 S4에 있어서, 후보 경로 추출부(54)는, 소정의 조건에 기초하여, 위치 취득부(51)에 의하여 취득된 차량 V의 현재 위치로부터, 목적지 설정부(52)에 의하여 설정된 목적지에 도달하는, 도로 단위의 복수의 후보 경로를 지도 정보(41)로부터 추출한다. 예를 들어, 후보 경로 추출부(54)는, 현재 위치로부터 목적지에 도달하는 경로의 도로 단위의 링크 코스트를 산출하고, 링크 코스트에 기초하여 후보 경로를 추출한다. 도로 단위의 링크 코스트는, 경로를 주행하는 소요 시간, 연비, 요금, 거리 등을 채용 가능하다. 링크 코스트는, 도로 종별, 교통 정보, 차량 종별 등에 기초하여 산출된다.

예를 들어, 후보 경로 추출부(54)는, 주행 거리가 최단으로 되는 도로, 교통 정보를 고려하지 않은 주행 시간이 최단으로 되는 도로, 및 교통 정보를 고려한 주행 시간이 최단으로 되는 도로를 3개의 후보 경로로서 지도 정보(41)로부터 추출한다. 또한, 후보 경로 추출부(54)는, 각 링크 코스트가 최저로 되는 도로에 한하지 않고, 각 링크 코스트가 소정의 역치 이하로 되는 복수의 도로를 후보 경로로서 추출하도록 해도 된다.

스텝 S5에 있어서, 주행 경로 결정부(55)는, 지도 정보(41) 및 교통 정보에 기초하여, 후보 경로 추출부(54)에 의하여 추출된 각 후보 경로의 차선 단위의 링크 코스트를 산출한다. 차선 단위의 링크 코스트는, 예를 들어, 경로를 주행하는 소요 시간이다.

스텝 S6에 있어서, 주행 경로 결정부(55)는, 후보 경로 추출부(54)에 의하여 추출된 후보 경로로부터, 스텝 S5에 있어서 산출한 차선 단위의 링크 코스트에 기초하여, 차선 단위의 주행 경로를 결정한다. 예를 들어, 주행 경로 결정부(55)는, 링크 코스트가 가장 낮은 후보 경로를 주행 경로로서 결정한다.

스텝 S7에 있어서, 주행 경로 결정부(55)는, 스텝 S6에 있어서 결정한 주행 경로가, 교통 정보가 나타내는 정체 구간을 포함하는 경우, 정체 구간을 우회하는 우회 경로를 탐색한다. 주행 경로 결정부(55)는, 탐색한 우회 경로의 차선 단위의 링크 코스트를 산출하여, 스텝 S6에 있어서 결정한 주행 경로의 링크 코스트과 비교한다. 주행 경로 결정부(55)는, 스텝 S6에 있어서 결정한 주행 경로의 링크 코스트보다 낮은 우회 경로가 존재하는 경우, 링크 코스트가 가장 낮은 우회 경로를, 최종적인 주행 경로로서 결정하면 된다.

예를 들어, 도 3에 도시한 바와 같이, 위치 취득부(51)에 의하여 취득된 차량 V의 현재 위치 P 및 목적지 설정부(52)에 의하여 설정된 목적지 Q에 대하여, 후보 경로 추출부(54)가, 도로 단위의 4개의 후보 경로 a 내지 d를 추출했다고 하자. 후보 경로 a는, 차량 V가 주행 중인 도로 B로부터 도로 A로 분기하고, 다시 도로 B로 합류하는 경로이다. 후보 경로 b는, 도로 B이다. 후보 경로 c는, 도로 B로부터 도로 C로 분기하고, 도로 D를 통하여 도로 B로 합류하는 경로이다. 후보 경로 d는, 도로 B로부터 도로 C로 분기하고, 다시 도로 B로 합류하는 경로이다.

이 경우, 주행 경로 결정부(55)는, 후보 경로 a 내지 d가 각각 갖는 각 차선에 대하여 링크 코스트를 산출하고, 후보 경로 a로부터, 링크 코스트가 가장 낮은 도로 A의 우측 차선을 통과하는 경로를 주행 경로로서 결정한다. 예를 들어, 주행 경로 결정부(55)는, 후보 경로 중 정체 정보에 나타나는 구간에 대해서만, 차선 단위의 링크 코스트를 산출하도록 해도 된다.

일반적으로, 정체되어 있는 차선과 정체되어 있지 않은 차선을 포함하는 도로 A는, 단순히 정체 중인 도로로 간주되어, 최적의 경로로서 선택되지 않기 때문에, 후보 경로 c가 최적의 경로로서 특정될 가능성이 높다.

이에 반해, 본 발명의 실시 형태에 따른 경로 탐색 장치는, 소정의 조건에 기초하여 복수의 후보 경로를 추출하기 때문에, 각 후보 경로의 차선 단위의 링크 코스트를 산출함으로써, 최적의 주행 경로를 고정밀도로 탐색할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시 형태에 따른 경로 탐색 장치에 의하면, 도로 단위의 복수의 후보 경로를 추출한 후에, 후보 경로에 대하여 차선 단위의 링크 코스트를 산출하기 때문에, 차선 단위의 경로 탐색에 있어서의 처리 부하가 방대해지는 것을 억제하여, 효율적으로 최적의 주행 경로를 탐색할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명의 실시 형태에 따른 경로 탐색 장치는, 도로 단위의 복수의 후보 경로의 차선 단위의 링크 코스트를 산출하고, 복수의 후보 경로로부터 차선 단위의 주행 경로를 결정한다. 따라서, 본 발명의 실시 형태에 따른 경로 탐색 장치에 의하면, 차선 단위의 경로 탐색에 있어서의 효율 및 정밀도를 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 형태에 따른 경로 탐색 장치는, 후보 경로에 정체 구간이 포함되는 경우, 정체 구간에 대해서만, 차선 단위의 링크 코스트를 산출한다. 따라서, 본 발명의 실시 형태에 따른 경로 탐색 장치에 의하면, 경로 탐색에 있어서의 처리 부하를 저감시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 형태에 따른 경로 탐색 장치는, 주행 경로에 정체 구간이 포함되는 경우, 정체 구간을 우회하는 우회 경로를 탐색한다. 따라서, 본 발명의 실시 형태에 따른 경로 탐색 장치에 의하면, 결정한 주행 경로가 정체 구간을 포함하는 경우에도, 더욱 최적의 주행 경로를 탐색할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 형태에 따른 경로 탐색 장치는, 거리가 최단으로 되는 경로, 교통 정보를 고려하지 않은 소요 시간이 최단으로 되는 경로, 및 교통 정보를 고려한 소요 시간이 최단으로 되는 경로를 복수의 후보 경로로서 추출한다. 따라서, 본 발명의 실시 형태에 따른 경로 탐색 장치에 의하면, 거리 및 정체 정보를 고려하지 않은 소요 시간이 최단인 경로가 모두 정체 구간을 포함하는 경우 등에 있어서, 최적의 경로가 후보 경로로부터 제외되는 것을 저감시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 형태에 따른 경로 탐색 장치는, 후보 경로의 추출에 이용하는 도로 단위의 링크 코스트에 대한 교통 정보의 기여도는, 주행 경로의 결정에 이용하는 차선 단위의 링크 코스트에 대한 교통 정보의 기여도보다 낮다. 따라서, 본 발명의 실시 형태에 따른 경로 탐색 장치에 의하면, 거리 및 정체 정보를 고려하지 않은 소요 시간이 최단인 경로가 모두 정체 구간을 포함하는 경우 등에 있어서, 최적의 경로가 후보 경로로부터 제외되는 것을 저감시킬 수 있다.

(그 외의 실시 형태)

상기와 같이, 본 발명을 상기의 실시 형태에 의하여 기재했지만, 이 개시의 일부를 이루는 논술 및 도면은 본 발명을 한정하는 것이라고 이해해서는 안된다. 이 개시로부터 당업자에게는 다양한 대체 실시 형태, 실시예 및 운용 기술이 밝혀질 것이다.

예를 들어, 이미 설명한 실시 형태에 있어서, 차량 V의 현재 위치는, 측위 장치(10) 및 센서 군(30)을 사용하여 취득된 현재 위치에 한정되는 것은 아니다. 위치 취득부(51)는, 목적지와 마찬가지로, 현재 위치와 상이한 지점에 설정된 출발지를 현재 위치로서 취득하도록 해도 된다.

그 외에, 상기 각 구성을 상호 응용한 구성 등, 본 발명은 여기서는 기재하지 않은 다양한 실시 형태 등을 포함하는 것은 물론이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 상기 설명으로부터 타당한 특허청구범위에 따른 발명 특정 사항에 의해서만 정해지는 것이다.

또한, 본 발명의 실시 형태에 기재되는 각 기능은, 하나 또는 복수의 처리 회로에 의하여 실행될 수 있다. 처리 회로는, 전기 회로를 포함하는 처리 장치 등의 프로그램된 처리 장치를 포함한다. 처리 회로는, 기재된 기능을 실행하도록 어레인지된 특정 용도용 집적 회로(ASIC)나 회로 부품 등의 장치를 포함하도록 해도 된다.

40: 기억 장치
41: 지도 정보
51: 위치 취득부
52: 목적지 설정부
53: 정보 취득부
54: 후보 경로 추출부
55: 주행 경로 결정부

Claims

도로마다의 차선을 포함 하는 지도 정보를 기억하는 기억 장치와,
상기 지도 정보에 있어서의 차량의 현재 위치를 취득하는 위치 취득부와,
상기 지도 정보에 있어서의 상기 차량의 목적지를 설정하는 목적지 설정부와,
차선 단위의 교통 정보를 취득하는 정보 취득부와,
소정의 조건에 기초하여, 상기 현재 위치로부터 상기 목적지에 도달하는 경로의 도로 단위의 링크 코스트를 산출하고, 상기 도로 단위의 링크 코스트가 소정의 역치 이하로 되는 복수의 후보 경로를 상기 지도 정보로부터 추출하는 후보 경로 추출부와,
상기 복수의 후보 경로가 추출되면, 상기 교통 정보에 기초하여 상기 추출된 복수의 후보 경로에 대해서만 차선 단위의 링크 코스트를 산출하고, 상기 산출된 차선 단위의 링크 코스트에 기초하여 차선 단위의 주행 경로를 결정하는 주행 경로 결정부를 구비하고,
상기 후보 경로 추출부는, 상기 도로 단위의 링크 코스트에 기초하여 상기 소정의 조건으로서, 거리가 최단으로 되는 경로, 상기 교통 정보를 고려하지 않은 소요 시간이 최단으로 되는 경로, 및 상기 교통 정보를 고려한 소요 시간이 최단으로 되는 경로를 상기 복수의 후보 경로로서 추출하는 것을 특징으로 하는 경로 탐색 장치.
제1항에 있어서,
상기 주행 경로 결정부는, 상기 후보 경로가, 상기 교통 정보가 나타내는 정체 구간을 포함하는 경우, 상기 정체 구간에 대해서만, 상기 차선 단위의 링크 코스트를 산출하는 것을 특징으로 하는 경로 탐색 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 주행 경로 결정부는, 상기 주행 경로가, 상기 교통 정보가 나타내는 정체 구간을 포함하는 경우, 상기 정체 구간을 우회하는 우회 경로를 탐색하는 것을 특징으로 하는 경로 탐색 장치.
삭제
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 후보 경로 추출부는, 상기 소정의 조건으로서, 상기 교통 정보에 기초하여 상기 현재 위치로부터 상기 목적지에 도달하는 상기 경로의 상기 도로 단위의 링크 코스트를 산출하고, 상기 도로 단위의 링크 코스트에 기초하여 상기 후보 경로를 추출하고,
상기 도로 단위의 링크 코스트에 대한 상기 교통 정보의 기여도는, 상기 차선 단위의 링크 코스트에 대한 상기 교통 정보의 기여도보다 낮은 것을 특징으로 하는 경로 탐색 장치.
도로마다의 차선을 포함하는 지도 정보에 있어서의 차량의 현재 위치를 취득하는 것과,
상기 지도 정보에 있어서의 상기 차량의 목적지를 설정하는 것과,
차선 단위의 교통 정보를 취득하는 것과,
소정의 조건에 기초하여, 상기 현재 위치로부터 상기 목적지에 도달하는 경로의 도로 단위의 링크 코스트를 산출하고, 상기 도로 단위의 링크 코스트가 소정의 역치 이하로 되는 복수의 후보 경로를 상기 지도 정보로부터 추출하는 것과,
상기 복수의 후보 경로가 추출되면, 상기 교통 정보에 기초하여 상기 추출된 상기 후보 경로에 대해서만 차선 단위의 링크 코스트를 산출하고, 상기 산출된 차선 단위의 링크 코스트에 기초하여 차선 단위의 주행 경로를 결정하는 것을 포함하고,
상기 도로 단위의 링크 코스트에 기초하여 상기 소정의 조건으로서, 거리가 최단으로 되는 경로, 상기 교통 정보를 고려하지 않은 소요 시간이 최단으로 되는 경로, 및 상기 교통 정보를 고려한 소요 시간이 최단으로 되는 경로를, 상기 복수의 후보 경로로서 추출하는 것을 특징으로 하는 경로 탐색 방법.