KR20190075159A

KR20190075159A - 차량 위치 판정 장치 및 차량 위치 판정 방법

Info

Publication number: KR20190075159A
Application number: KR1020197017592A
Authority: KR
Inventors: 다케시 오쿠야마
Original assignee: 닛산 지도우샤 가부시키가이샤
Priority date: 2015-06-26
Filing date: 2015-06-26
Publication date: 2019-06-28
Also published as: CN107709929B; JP6451844B2; CN107709929A; CA2990775A1; CA2990775C; JPWO2016208067A1; BR112017027773B1; EP3315911A1; MX363862B; WO2016208067A1; KR20180012811A; RU2667675C1; MX2017017005A; EP3315911B1; BR112017027773A2; US10145692B2; US20180209795A1; EP3315911A4

Abstract

차량 위치 판정 장치는, 도로 주변에 존재하는 지물의 위치를 포함하는 지도 정보(51)를 기억하는 기억 장치(5)와, 지도 정보(51)에 있어서의 차량 P의 현재 위치를 추정하는 차량 위치 추정부(61)와, 차량 P의 주위의 화상을 촬영하는 카메라(1)와, 지도 정보(51)에 있어서, 인식 대상으로 하는 지물이 존재하는 영역 Q를 소정의 조건에 기초하여 특정하는 영역 특정부(64)와, 영역 Q 내의 지물을 화상으로부터 인식하는 지물 인식부(65)와, 인식된 지물의 지도 정보(51)에 있어서의 위치에 대한 차량 P의 상대 위치를 산출하는 상대 위치 산출부(66)와, 상대 위치 산출부(66)에 의해 산출된 상대 위치에 기초하여, 차량 P의 현재 위치를 보정하는 위치 보정부(67)를 구비한다.

Description

차량 위치 판정 장치 및 차량 위치 판정 방법{VEHICLE POSITION DETERMINATION APPARATUS AND VEHICLE POSITION DETERMINATION METHOD}

본 발명은, 차량의 위치를 판정하는 차량 위치 판정 장치 및 차량 위치 판정 방법에 관한 것이다.

측위 장치에 의해 검출된 차량의 현재 위치를 보정하는 기술로서, 차량에 탑재된 카메라를 이용하여 차량으로부터 교차점까지의 거리를 구하고, 지도 정보에 있어서의 교차점에 대한 차량의 위치를 특정함으로써, 차량의 현재 위치를 보정하는 기술이 제안되어 있다(특허문헌 1 참조).

일본 특허공개 (평)9-243389호 공보

그러나, 특허문헌 1에 기재된 기술은, 고속도로 주행 시 등, 교차점의 검출이 곤란한 상황에 있어서 차량의 현재 위치를 보정할 수 없는 경우가 있다.

본 발명은, 상기 문제점을 감안하여, 다양한 주행 환경에서 고정밀도로 차량의 현재 위치를 보정할 수 있는 차량 위치 판정 장치 및 차량 위치 판정 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

차량 위치 판정 장치는, 지도 정보에 있어서, 인식 대상으로 하는 지물이 존재하는 영역을 소정의 조건에 기초하여 특정하고, 특정된 영역 내의 지물을 촬영한 화상으로부터 인식함으로써, 지물의 위치에 대한 차량의 상대 위치를 산출하고, 차량의 현재 위치를 보정한다. 차량 위치 판정 장치는, 속도 검출부에 의해 검출되는 차량의 속도가 소정의 임계값보다 낮은 경우, 차량으로부터의 거리가, 제1 값으로부터, 제1 값보다 큰 제2 값까지의 제1 영역을 영역으로서 특정하고, 높은 경우, 차량으로부터의 거리가, 제1 값으로부터, 제2 값보다 큰 제3 값까지의 제2 영역을 영역으로서 특정한다.

도 1은, 본 발명의 실시 형태에 따른 차량 위치 판정 장치의 구성의 일례를 설명하는 블록도이다.
도 2는, 본 발명의 실시 형태에 따른 차량 위치 판정 장치가 구비하는 영역 특정부에 의해 특정되는 영역을 설명하는 도면이다.
도 3은, 본 발명의 실시 형태에 따른 차량 위치 판정 장치가 구비하는 영역 특정부에 의해 특정되는 영역을 설명하는 도면이다.
도 4는, 본 발명의 실시 형태에 따른 차량 위치 판정 장치가 구비하는 영역 특정부에 의해 특정되는 영역을 설명하는 도면이다.
도 5는, 본 발명의 실시 형태에 따른 차량 위치 판정 장치가 구비하는 영역 특정부에 의해 특정되는 영역을 설명하는 도면이다.
도 6은, 본 발명의 실시 형태에 따른 차량 위치 판정 장치가 구비하는 영역 특정부에 의해 특정되는 영역을 설명하는 도면이다.
도 7은, 본 발명의 실시 형태에 따른 차량 위치 판정 장치가 구비하는 영역 특정부에 의해 특정되는 영역을 설명하는 도면이다.
도 8은, 본 발명의 실시 형태에 따른 차량 위치 판정 장치가 구비하는 영역 특정부에 의해 특정되는 영역을 설명하는 도면이다.
도 9는, 본 발명의 실시 형태에 따른 차량 위치 판정 장치가 구비하는 영역 특정부에 의해 특정되는 영역을 설명하는 도면이다.
도 10은, 본 발명의 실시 형태에 따른 차량 위치 판정 장치의 처리 플로우를 설명하는 흐름도이다.
도 11은, 본 발명의 실시 형태에 따른 차량 위치 판정 장치가 구비하는 조건 판단부 및 영역 특정부의, 주행 경로에 관한 처리 플로우를 설명하는 흐름도이다.

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

(차량 위치 판정 장치)

본 실시 형태에 따른 차량 위치 판정 장치는, 도 1에 도시한 바와 같이, 카메라(1)와, 측위 장치(2)와, 통신 인터페이스(I/F)(3)와, 센서군(4)과, 기억 장치(5)와, 처리부(6)와, 디스플레이(7)와, 입력 I/F(8)와, 스피커(9)를 구비한다. 본 발명의 실시 형태에 따른 차량 위치 판정 장치는, 차량 P(도 2-9 참조)에 탑재되고, 차량 P의 현재 위치를 판정한다.

카메라(1)는, 차량 P의 주위의 화상을 촬영한다. 카메라(1)는, 예를 들어 CCD, CMOS 등의 고체 촬상 소자에 의해, 화상 처리 가능한 디지털 화상을 생성한다. 카메라(1)는, 촬영한 화상을 처리부(6)로 순차 출력한다. 카메라(1)는, 차량 P의 전방의 화상을 촬영하는 고정 카메라여도 되고, 차량 P의 주위의 전방위의 화상을 촬영하는 전방위 카메라여도 된다. 또는, 카메라(1)는, 처리부(6)에 의한 제어에 따라서, 팬, 틸트, 롤 중 적어도 1방향의 회전이나, 줌인, 아웃을 행하도록 해도 된다.

측위 장치(2)는, 전지구 측위 시스템(GPS) 등의 측위 시스템에 의해, 현재 위치를 측정한다. 측위 장치(2)는, 예를 들어 GPS 수신기를 포함한다. 측위 장치(2)는, 측정한 현재 위치를 처리부(6)로 순차 출력한다.

통신 I/F(3)는, 예를 들어 무선으로 외부와 신호를 송수신하는 통신기이다. 통신 I/F(3)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: 등록상표), 텔레매틱스(telematics) 등을 포함한다. 통신 I/F(3)는, 수신한 정보를 처리부(6)로 순차 출력한다.

센서군(4)은, 속도 센서, 가속도 센서, 각속도 센서, 조타각 센서 등으로 구성 가능하다. 센서군(4)은, 각 센서에 의해 차량 P의 속도, 3차원 직교 좌표계에 있어서의 3축의 가속도 및 각속도 등을 검출하고, 검출 결과를 처리부(6)로 순차 출력한다. 센서군(4)은, 차량 P로부터 대상까지의 거리 및 방향을 검출하는 레이저 레인지 파인더(LRF) 등의 거리 센서, 차량 P의 방위를 검출하는 방위 센서 등을 구비하도록 해도 된다.

기억 장치(5)는, 도로 주변에 존재하는 지물의 위치 및 종류를 포함하는 지도 정보(51)를 기억한다. 기억 장치(5)는, 반도체 메모리, 자기 디스크 등으로 구성 가능하다. 기억 장치(5)는, 그 밖에, 처리부(6)에 있어서 행해지는 처리에 필요한 프로그램을 기억하도록 해도 된다. 기억 장치(5)는, 하나의 하드웨어로 구성되어도 되며, 복수의 하드웨어로 구성되어도 된다.

지도 정보(51)는, 도로 정보, 시설 정보 등이 기록된다. 지도 정보(51)는, 도로 주변에 존재하는 다양한 지물의 위치, 크기, 종류 등을 포함하는 지물 정보가 기록된다. 도로 주변의 지물은, 속도 제한, 일시 정지, 일방통행, 횡단 보도, 주차 금지 등을 알리는 도로 표지와, 정지선, 횡단 보도, 횡단 보도 예고, 구획선 등을 나타내는 도로 표시와, 방면, 서비스 지역, 주차 지역, 분기, 각종 시설 등을 안내하는 안내 표지를 포함한다. 그 밖에, 지물은 이정표, 신호기, 전신주, 터널, 교량, 교각, 비상주차대, 비상 전화, 요금소, 갠트리 크레인, 철도 등의 도로 구조물이나 설비를 포함한다.

처리부(6)는, 차량 위치 추정부(61)와, 환경 정보 취득부(62)와, 조건 판단부(63)와, 영역 특정부(64)와, 지물 인식부(65)와, 상대 위치 산출부(66)와, 위치 보정부(67)와, 경로 설정부(68)를 갖는다. 경로 설정부(68)는, 지도 정보(51)에 있어서 차량 P의 현재 위치로부터 목적지까지의 차량 P의 주행 경로를 설정 경로로서 설정한다.

처리부(6)는, 예를 들어 중앙 연산 처리 장치(CPU), 메모리, 및 입출력 I/F 등을 구비하는 집적 회로인 마이크로컨트롤러에 의해 구성 가능하다. 이 경우, 마이크로컨트롤러에 미리 인스톨된 컴퓨터 프로그램을 CPU가 실행함으로써, 처리부(6)를 구성하는 복수의 정보 처리부(61 내지 68)가 실현된다. 처리부(6)를 구성하는 각 부는, 일체의 하드웨어로 구성되어도 되며, 별개의 하드웨어로 구성되어도 된다. 마이크로컨트롤러는, 예를 들어 자동 운전 제어 등의 차량 P에 관계되는 다른 제어에 사용하는 전자 제어 유닛(ECU)과 겸용되어도 된다.

차량 위치 추정부(61)는, 측위 장치(2)에 의해 측정된 현재 위치와, 센서군(4)의 검출 결과로부터 산출되는 차량 P의 운동량에 기초하여, 지도 정보(51)에 있어서의 차량 P의 현재 위치를 추정한다.

환경 정보 취득부(62)는, 차량 P가 현재 주행하고 있는 지역의 교통 정보, 날씨 정보 등을 통신 I/F(3)로부터 취득한다.

조건 판단부(63)는, 카메라(1)에 의해 촬영된 화상, 센서군(4)의 검출 결과, 차량 위치 추정부(61)에 의해 추정된 차량 P의 현재 위치, 환경 정보 취득부(62)에 의해 취득된 정보, 경로 설정부(68)에 의해 설정된 주행 경로 중 적어도 어느 하나에 기초하여, 차량 P의 주행 조건을 판단한다. 조건 판단부(63)가 판단하는 주행 조건은, 날씨, 시간대, 노면 상태, 주행 장소 등의 주위 환경과, 주행 상황, 주행 차선 등의 주행 상태와, 차량 P의 주행 경로 중, 적어도 어느 하나를 포함한다.

조건 판단부(63)는, 환경 정보 취득부(62)에 의해 취득된 날씨 정보 등에 기초하여, 날씨에 대하여, 예를 들어 맑음, 비, 눈, 안개 등을 판단한다. 조건 판단부(63)는, 센서군(4)이 구비하는 빗방울 감지 센서의 검출 결과, 차량 P가 구비하는 와이퍼의 구동 상태 등에 기초하여, 날씨를 판단하도록 해도 된다. 조건 판단부(63)는, 일출 및 일몰 시각에 대한 현재 시각, 또는 센서군(4)이 구비하는 조도 센서의 검출 결과 등에 기초하여, 시간대에 대하여 주간인지 야간인지를 판단한다.

조건 판단부(63)는, 환경 정보 취득부(62)에 의해 취득된 날씨 정보, 또는 카메라(1)에 의해 촬영된 화상 등에 기초하여, 차량 P가 주행하는 노면 상태로서, 젖음, 적설, 동결, 적정으로 포장된 상태에서 표면이 노출되지 않은 도로인 악로(惡路) 등을 판단한다. 조건 판단부(63)는, 센서군(4)이 구비하는, 차량 P의 차륜의 슬립을 검출하는 슬립 센서의 검출 결과에 기초하여, 노면 상태를 판단하도록 해도 된다. 또한, 조건 판단부(63)는, 차량 위치 추정부(61)에 의해 추정된 현재 위치에 기초하여, 차량 P의 주행 장소에 대하여, 도시부, 교외, 고속도로, 일반 도로, 산길 등을 판단한다.

조건 판단부(63)는, 환경 정보 취득부(62)에 의해 취득된 교통 정보에 기초하여, 주행 상황으로서, 고속도로(또는 자동차 전용 도로) 주행 시, 정체 시 등을 판단한다. 조건 판단부(63)는, 센서군(4)이 구비하는 속도 센서의 검출 결과에 기초하여 고속 주행 시, 저속 주행 시 등의 주행 상황을 판단하도록 해도 된다. 또는, 조건 판단부(63)는, 카메라(1)에 의해 촬영된 화상에 기초하여, 전후의 다른 차량과의 거리를 산출하고, 거리가 짧은 상태가 소정 시간 유지되는 경우에 있어서, 정체 시라고 판단하도록 해도 된다.

조건 판단부(63)는, 카메라(1)에 의해 촬영된 화상, 차량 위치 추정부(61)에 의해 추정된 현재 위치, 센서군(4)의 검출 결과에 기초하여 산출된 차량 P의 운동 등에 기초하여, 주행 차선으로서, 우차선, 좌차선, 우차선 및 좌차선 사이에 끼인 중앙 차선 등을 판단한다.

또한, 조건 판단부(63)는, 차량 P의 주행 경로에 대하여, 경로 설정부(68)에 의해 주행 경로가 설정되어 있는지 여부 등을 판단한다. 조건 판단부(63)는, 설정 경로가 존재하는 경우, 경로 설정부(68)에 의해 설정된 설정 경로에 기초하여, 설정 경로가 소정의 임계값 이상의 각도로 굴곡되는지 여부를 판단한다. 조건 판단부(63)는, 설정 경로가 존재하지 않는 경우, 방향 지시기가 지시하는 방향, 또는 차량 P의 주행 차선에 기초하여, 차량 P가 교차점에서 선회하는지 여부를 판단한다.

영역 특정부(64)는, 조건 판단부(63)에 의해 판단되는 각 주행 조건에 기초하여, 지도 정보(51)에 있어서, 인식 대상으로 하는 지물이 존재하는 범위로서 영역 Q(도 2-9 참조)를 특정한다. 영역 특정부(64)는, 예를 들어 차량 P의 진행 방향에 있어서의 도로 주변에 영역 Q를 특정한다.

지물 인식부(65)는, 영역 특정부(64)에 의해 특정된 영역 Q 내에 존재하는 지물을, 카메라(1)에 의해 촬영된 화상으로부터 인식한다. 지물 인식부(65)는, 카메라(1)에 의해 촬영된 화상에 대해, 에지 검출이나, 미리 기억하는 템플릿과의 유사도를 산출하는 패턴 매칭 등의 소정의 화상 처리를 실시함으로써, 지도 정보(51)에 있어서의 영역 Q 내의 지물에 대응하는 지물을 인식한다. 지물 인식부(65)는, 영역 특정부(64)에 의해 특정된 지도 정보(51)에 있어서의 영역 Q 내에 존재하는 지물과, 인식한 지물을 관련짓는다. 또한, 지물 인식부(65)는, 카메라(1)에 의해 촬영된 화상에 기초하여, 인식한 지물의 차량 P에 대한 방향 및 차량 P로부터의 거리를 산출한다. 지물 인식부(65)는, 센서군(4)이 구비하는 LRF 등에 의해, 인식한 지물까지의 거리 및 방향을 취득하도록 해도 된다.

영역 특정부(64)는, 예를 들어 조건 판단부(63)에 의해 주행 상태가, 속도가 소정의 임계값보다 낮은 저속 주행 시라고 판단되는 경우, 도 2에 도시한 바와 같이, 차량 P의 진행 방향의 도로 주변을 영역 Q1로서 특정한다. 도 2에 도시한 예에 있어서, 영역 Q1은, 차량 P의 위치 L0으로부터의 거리가 L1로부터 L2까지의 영역이다. 예를 들어, 지물 인식부(65)가, 거리가 L3 이상 이격된 지물을 인식 가능하여도, 저속 주행 시에 있어서는 지물을 인식하는 시간을 충분히 확보할 수 있기 때문에, 영역 특정부(64)는, 영역 Q1의 차량 P로부터의 거리의 상한을 비교적 가까운 L2로 할 수 있다(L1<L2<L3). L1 내지 L3의 위치에 각각 도로 표지 M1, 비상 전화 M2, 도로 표지 M3이 존재하는 경우, 도 2에 도시한 순간에 있어서, 도로 표지 M3은, 영역 Q1로부터 제외된다. 이와 같이, 지물 인식부(65)는, 영역 Q1이 효율적으로 특정되고, 인식 대상의 수가 저감됨으로써, 처리 부하를 저감시킬 수 있다.

한편, 주행 상태가, 속도가 소정의 임계값보다 높은 고속 주행 시라고 판단되는 경우, 영역 특정부(64)는, 도 3에 도시한 바와 같이, 영역 Q1보다 앞의 거리까지의, 차량 P의 진행 방향의 도로 주변을 영역 Q2로서 특정한다. 도 3에 도시한 예에 있어서, 영역 Q2는, 차량 P로부터의 거리가 L1로부터 L3까지의 영역이다. 지물 인식부(65)가, 고속 주행 시에 있어서는 지물을 인식하는 시간이 비교적 짧기 때문에, 영역 특정부(64)는, 영역 Q2의 차량 P로부터의 거리의 상한을 L2보다 먼 L3으로 한다. 도 3에 도시한 순간에 있어서, 도로 표지 M3이 영역 Q2에 포함됨으로써, 지물 인식부(65)는, 인식 대상을 인식하는 시간을 확보할 수 있어, 인식 대상을 고정밀도로 인식할 수 있다.

또한, 영역 특정부(64)는, 조건 판단부(63)에 의해 주위 환경이 야간이라고 판단되는 경우, 지물 인식부(65)가 먼 지물을 인식하는 정밀도가 주간에 비해 저하되기 때문에, 도 2에 도시한 바와 같이, 도로의 연신 방향에 있어서의 길이가 영역 Q2보다 짧은 영역 Q1을 특정한다. 한편, 조건 판단부(63)에 의해 주위 환경이 주간이라고 판단되는 경우, 영역 특정부(64)는, 야간에 비해 지물 인식부(65)가 먼 지물을 인식할 수 있기 때문에, 도 3에 도시한 바와 같이, 도로의 연신 방향에 있어서의 길이가 영역 Q1보다 긴 영역 Q2를 특정한다. 또한, 도 2 및 도 3에 있어서, L1은, 지물 인식부(65)가 인식 가능한 지물의 최단 거리를 나타낸다. L1은, 카메라(1)의 시야각이나, 인식하고자 하는 지물의 종류 등에 기초하여 설정되면 된다.

영역 특정부(64)는, 도 4에 도시한 바와 같이, 조건 판단부(63)에 의해 차량 P의 주행 경로 R이 소정의 임계값에 미치지 못하는 각도 E로 직진 방향 D에 대해 굴곡된다고 판단되는 경우, 굴곡된 앞의 주행 경로 R의 도로 주변을 영역 Q3으로서 특정한다. 조건 판단부(63)는, 경로 설정부(68)에 의해 설정된 설정 경로가 있는 경우, 차량 P로부터 설정 경로의 굴곡되는 점까지의 거리가 소정의 임계값 이하로 됨에 따라서, 각도 E에 대하여 판단한다. 조건 판단부(63)는, 설정 경로가 없는 경우, 방향 지시기가 지시하는 방향, 차량 P의 주행 차선 등에 기초하여, 지도 정보(51)에 있어서 차량 P가 선회하는 각도를, 주행 경로 R이 굴곡되는 각도 E로서 판단한다.

예를 들어, 도 4에 도시한 바와 같이, 차량 P가 본 차도 G로부터 측 차도 H에 진입하는 경우, 분기점 근방에 존재하는, 본 차도 G 주변의 지물 M4와, 측 차도 H 주변의 지물 M5가 영역 Q3에 포함된다. 이때, 지물 M4 및 지물 M5는, 모두 카메라(1)의 시야각 F 내에 존재하고, 지물 인식부(65)에 의해 인식될 수 있다. 이와 같이, 영역 특정부(64)는, 주행 경로 R로부터 인식 가능하다고 예상되는 지물을 포함하도록 효율적으로 영역 Q를 특정함으로써, 인식 정밀도를 향상시킬 수 있다.

영역 특정부(64)는, 도 5에 도시한 바와 같이, 조건 판단부(63)에 의해 차량 P의 주행 경로 R이 소정의 임계값 이상의 각도 E로 직진 방향 D에 대해 굴곡된다고 판단되는 경우, 주행 경로 R이 아닌 도로 주변을 제외하고, 굴곡된 앞의 주행 경로 R의 도로 주변을 영역 Q4로서 특정한다. 또는, 영역 특정부(64)는, 조건 판단부(63)에 의해 차량 P가 교차점에 있어서 선회하는 경우, 교차점에서 교차하는 도로 중, 주행 경로 R이 아닌 도로 주변을 제외하고 영역 Q4를 특정한다. 도 5에 도시한 예에 있어서, 교차점 근방에, 직진 방향의 도로 주변의 지물 M6과, 주행 경로 R 주변의 지물 M7이 존재하는 경우, 교차점보다 앞의 주행 경로 R이 아닌 도로 주변의 지물 M6은, 영역 Q4로부터 제외된다. 이와 같이, 지물 인식부(65)는, 영역 Q4가 효율적으로 특정되고, 인식 대상의 수가 저감됨으로써, 처리 부하를 저감시킬 수 있다.

한편, 도 6에 도시한 바와 같이, 차량 P가 선회하지 않고 교차점을 통과하는 경우도 마찬가지로, 교차점에서 교차하는 도로 중, 주행 경로 R이 아닌 도로 주변을 제외하고 영역 Q5를 특정한다. 이와 같이, 영역 특정부(64)는, 설치 방향, 장해물 등에 의해 인식될 가능성이 낮은 지물 M7을 영역 Q5로부터 제외함으로써, 지물 인식부(65)의 처리 부하를 저감시킬 수 있다.

도 5 및 도 6에서는, T자로의 교차점을 예로 하여 설명하였지만, 교차점은, 십자로나, 3 이상의 도로가 직교하지 않고 교차하는 교차점이어도 된다. 예를 들어, 도 7에 도시한 바와 같이, 차량 P가 삼거리에 있어서, 소정의 임계값에 미치지 못하는 각도 E로 선회하는 경우, 영역 특정부(64)는, 주행 경로 R이 아닌 도로 주변을 제외하고, 주행 경로 R의 도로 주변을 영역 Q6으로서 특정한다. 삼거리 근방에, 주행 경로 R의 도로 주변의 지물 M8과, 주행 경로 R이 아닌 도로 주변의 지물 M9가 존재하는 경우, 지물 M9는, 영역 Q6으로부터 제외된다. 또한, 영역 특정부(64)는, 지물 M9의 설치 방향, 크기 등에 대응하여, 주행 경로 R로부터 지물 M9가 인식 가능하다고 예상되는 경우, 지물 M9를 포함하도록 영역 Q6을 특정하도록 해도 된다.

영역 특정부(64)는, 도 8에 도시한 바와 같이, 차량 P의 진행 방향으로 십자로의 교차점이 존재하고, 차량 P가 주행하고 있는 도로가, 교차점에서 교차하는 다른 도로보다 큰 규모인 경우, 진행 방향에 있어서 교차점보다 앞의 도로 주변에 영역 Q7을 특정한다. 도로의 규모는, 도로의 폭 또는 교통량에 의해 설정되면 된다. 이 경우, 영역 특정부(64)는, 차량 P가 교차점을 직진할 확률이 높기 때문에, 진행 방향에 있어서 교차점보다 앞의 도로 주변에 영역 Q7을 특정함으로써, 효율적으로 지물을 인식할 수 있어, 인식 정밀도를 향상시킬 수 있다.

한편, 영역 특정부(64)는, 도 9에 도시한 바와 같이, 차량 P의 진행 방향으로 십자로의 교차점이 존재하고, 차량 P가 주행하고 있는 도로가, 교차점에서 교차하는 다른 도로보다 작은 규모인 경우, 진행 방향에 있어서 교차점보다 앞의 도로 주변을 제외하고 영역 Q8을 특정한다. 이 경우, 영역 특정부(64)는, 차량 P가 교차점을 선회할 확률이 높기 때문에, 진행 방향에 있어서 교차점보다 앞의 도로 주변을 제외하고 영역 Q8을 특정함으로써, 효율적으로 인식 대상의 수가 저감되어, 지물 인식부(65)의 처리 부하를 저감시킬 수 있다.

상대 위치 산출부(66)는, 지물 인식부(65)에 의해 인식된 지물의 위치에 대한 차량 P의 상대 위치를 산출한다. 상대 위치 산출부(66)는, 지물 인식부(65)에 의해 인식된 지물에 관련지어진, 지도 정보(51)에 있어서의 지물의 위치로부터, 지물 인식부(65)에 의해 인식된 지물의 지도 정보(51)에 있어서의 위치를 특정한다. 또한, 상대 위치 산출부(66)는, 지물 인식부(65)에 의해 산출된 지물의 방향 및 지물까지의 거리로부터, 지도 정보(51)에 있어서의 차량 P의 상대 위치를 산출한다.

위치 보정부(67)는, 상대 위치 산출부(66)에 의해 산출된 차량 P의 상대 위치에 기초하여, 차량 위치 추정부(61)에 의해 추정된 차량 P의 현재 위치를 보정한다. 즉, 위치 보정부(67)는, 상대 위치 산출부(66)에 의해 산출된 차량 P의 상대 위치를, 차량 위치 추정부(61)에 의해 추정된 차량 P의 현재 위치로서, 차량 P의 현재 위치를 판정한다.

디스플레이(7)는, 처리부(6)에 의한 제어에 따라서, 화상이나 문자를 표시함으로써, 차량 P의 탑승자에게 다양한 정보를 제시한다. 디스플레이(7)는, 예를 들어 액정 디스플레이 등의 표시 장치를 포함한다. 디스플레이(7)는, 처리부(6)에 의한 제어에 따라서, 지도 정보(51)에 기록되는 도로, 시설을 포함하는 지도를 표시하고, 표시된 지도 위에, 위치 보정부(67)에 의해 보정된 차량 P의 현재 위치를 표시할 수 있다.

입력 I/F(8)는, 예를 들어 탑승자의 조작을 접수하고, 조작에 대응한 신호를 처리부(6)로 출력한다. 디스플레이(7) 및 입력 I/F(8)는, 터치 패널 디스플레이로서 일체로 구성되어도 된다. 스피커(9)는, 처리부(6)에 의한 제어에 따라서, 음성을 재생함으로써, 차량 P의 탑승자에게 다양한 정보를 제시한다.

(차량 위치 판정 방법)

도 10의 흐름도를 참조하여, 본 실시 형태에 따른 차량 위치 판정 장치의 동작의 일례를 설명한다.

스텝 S1에 있어서, 차량 위치 추정부(61)는, 측위 장치(2)에 의해 측정된 현재 위치를, 센서군(4)의 검출 결과로부터 산출되는 차량 P의 운동량에 기초하여 보정함으로써, 지도 정보(51)에 있어서의 차량 P의 현재 위치를 추정한다.

스텝 S2에 있어서, 조건 판단부(63)는, 날씨, 시간대, 노면 상태, 주행 장소 중 적어도 어느 하나의 주위 환경을 판단한다. 스텝 S3에 있어서, 조건 판단부(63)는, 주행 상황, 주행 차선 중 적어도 어느 하나를 포함하는 주행 상태를 판단한다. 스텝 S4에 있어서, 조건 판단부(63)는, 차량 P의 주행 경로 R을 판단한다.

스텝 S5에 있어서, 영역 특정부(64)는, 스텝 S2 내지 S4에 있어서 판단된 주행 조건에 기초하여, 인식 대상이 존재하는 범위로서, 지도 정보(51)에 있어서의 영역 Q를 특정한다. 예를 들어, 영역 특정부(64)는, 노면 상태가 젖음, 적설 또는 악로라고 판단되는 경우, 노면에 페인트된 도로 표시 등의 노면 위의 지물이 인식되기 어렵기 때문에, 도로의 측방에 영역 Q를 특정하도록 해도 된다. 또한, 영역 특정부(64)는, 주행 차선이 우차선 또는 좌차선의 경우, 우측 또는 좌측의 지물이 인식되기 쉽기 때문에, 각각 도로의 우측 또는 좌측에 영역 Q를 특정하고, 중앙 차선의 경우, 상방 또는 통행측인 도로 좌측의 지물이 인식되기 쉽기 때문에, 도로 위에 영역 Q를 특정하도록 해도 된다.

영역 특정부(64)는, 스텝 S2 내지 S4에 있어서 판단된 주행 조건으로부터 통합적으로 영역 Q를 특정하도록 해도 된다. 예를 들어, 영역 특정부(64)는, 주위 환경이 도시부, 주행 상태가 저속 주행 시, 주행 경로가 설정되고, 선회하는 교차점까지의 거리가 임계값 이하라고 판단되는 경우, 선회하는 앞의 도로 주변에, 도로의 연신 방향에 있어서의 길이가 비교적 짧아지도록 영역 Q를 특정한다. 영역 특정부(64)는, 주위 환경이 야간, 주행 상태가 고속 주행 시라고 판단되는 경우 등에 있어서, 지물의 인식 정밀도에 따라서, 영역 Q의 상한의 거리를 특정하도록 하면 된다.

스텝 S6에 있어서, 지물 인식부(65)는, 영역 특정부(64)에 의해 특정된 영역 Q 내에 존재하는 지물을, 카메라(1)에 의해 촬영된 화상으로부터 인식한다. 또한, 지물 인식부(65)는, 카메라(1)에 의해 촬영된 화상에 기초하여, 인식한 지물의 차량 P에 대한 방향 및 차량 P로부터의 거리를 산출한다.

스텝 S7에 있어서, 상대 위치 산출부(66)는, 지물 인식부(65)에 의해 인식된 지물의 지도 정보(51)에 있어서의 위치에 대한 차량 P의 상대 위치를 산출한다. 스텝 S8에 있어서, 위치 보정부(67)는, 상대 위치 산출부(66)에 의해 산출된 차량 P의 상대 위치에 기초하여, 차량 위치 추정부(61)에 의해 추정된 차량 P의 현재 위치를 보정한다.

(주행 경로에 기초하는 영역 Q의 특정)

도 11의 흐름도를 참조하여, 주행 조건 중 주행 경로에 대한 판단에 기초하여 영역 Q를 특정하는 방법으로서, 조건 판단부(63) 및 영역 특정부(64)의 동작의 일례를 설명한다. 또한, 도 11의 흐름도는, 도 10의 흐름도의 스텝 S4 내지 S5에 상당한다.

스텝 S11에 있어서, 조건 판단부(63)는, 경로 설정부(68)에 의해 설정된 설정 경로가 있는지 여부를 판단한다. 조건 판단부(63)는, 설정 경로가 있는 경우, 스텝 S12로 처리를 진행하고, 설정 경로가 없는 경우, 스텝 S14로 처리를 진행한다.

스텝 S12에 있어서, 조건 판단부(63)는, 차량 P로부터 설정 경로의 굴곡되는 점까지의 거리가 소정의 임계값 이하로 됨에 따라서, 설정 경로가 소정의 임계값 이상의 각도 E로 굴곡되는지 여부를 판단한다. 조건 판단부(63)는, 각도 E가 임계값 이상인 경우, 스텝 S13으로 처리를 진행하고, 각도 E가 임계값에 미치지 못하는 경우, 스텝 S15로 처리를 진행한다.

스텝 S14에 있어서, 조건 판단부(63)는, 차량 P로부터 교차점까지의 거리가 소정의 임계값 이하로 됨에 따라서, 방향 지시기가 지시하는 방향, 또는 차량 P의 주행 차선에 기초하여, 차량 P가 교차점에 있어서 선회하는지 여부를 판단한다. 조건 판단부(63)는, 선회한다고 판단하는 경우, 스텝 S13으로 처리를 진행하고, 선회하지 않는다고 판단하는 경우, 스텝 S15로 처리를 진행한다.

스텝 S13에 있어서, 영역 특정부(64)는, 주행 경로가 아닌 도로 주변을 제외하고, 진행 방향에 있어서의 주행 경로의 도로 주변을 영역 Q로서 특정한 후, 도 10의 흐름도의 스텝 S6으로 처리를 진행한다.

스텝 S15에 있어서, 영역 특정부(64)는, 진행 방향에 있어서의 주행 경로의 도로 주변을 영역 Q로서 특정한 후, 도 8의 흐름도의 스텝 S6으로 처리를 진행한다.

이상과 같이, 본 실시 형태에 따른 차량 위치 판정 장치에 의하면, 차량 P의 주행 조건에 기초하여 영역 Q를 지도 정보(51)에 있어서 특정하고, 영역 Q에 존재하는 다양한 지물을 인식함으로써, 차량 P의 현재 위치를 보정한다. 이에 의해, 본 실시 형태에 따른 차량 위치 판정 장치는, 보정의 빈도가 증가하여, 다양한 주행 환경에 있어서, 차량 P의 현재 위치의 정밀도를 높게 유지할 수 있다. 또한, 본 실시 형태에 따른 차량 위치 판정 장치는, 영역 Q를 특정함으로써 인식 대상으로 되는 지물의 수를 효율적으로 한정할 수 있어, 인식을 위한 처리 부하를 저감시킬 수 있다.

또한, 본 실시 형태에 따른 차량 위치 판정 장치에 의하면, 날씨, 시간대, 노면 상태, 주행 장소 등, 차량 P의 주위 환경에 적합한 영역 Q를 특정함으로써, 도로 주변의 지물을 효율적으로 인식할 수 있어, 고정밀도로 차량 P의 현재 위치를 보정할 수 있다. 또한, 본 실시 형태에 따른 차량 위치 판정 장치는, 주위 환경에 따라서, 인식 가능하다고 예상되는 지물을 포함하는 영역 Q를 효율적으로 특정할 수 있기 때문에, 인식을 위한 처리 부하를 저감시킬 수 있다.

또한, 본 실시 형태에 따른 차량 위치 판정 장치에 의하면, 주행 상황, 주행 차선 등, 차량 P의 주행 상태에 적합한 영역 Q를 특정함으로써, 도로 주변의 지물을 효율적으로 인식할 수 있어, 고정밀도로 차량 P의 현재 위치를 보정할 수 있다. 또한, 본 실시 형태에 따른 차량 위치 판정 장치는, 주행 상태에 따라서, 인식 가능하다고 예상되는 지물을 포함하는 영역 Q를 효율적으로 특정할 수 있기 때문에, 인식을 위한 처리 부하를 저감시킬 수 있다.

또한, 본 실시 형태에 따른 차량 위치 판정 장치에 의하면, 설정 경로에 따라서, 인식 가능하다고 예상되는 지물을 포함하는 영역 Q를 효율적으로 특정할 수 있기 때문에, 고정밀도로 차량의 현재 위치를 보정할 수 있어, 인식을 위한 처리 부하를 저감시킬 수 있다.

또한, 본 실시 형태에 따른 차량 위치 판정 장치에 의하면, 설정 경로에 있어서, 소정의 임계값에 미치지 못하는 각도 E로 차량 P가 선회하는 경우에 있어서, 진행 방향에 있어서의 도로 주변에 영역 Q를 특정한다. 이에 의해, 본 실시 형태에 따른 차량 위치 판정 장치는, 차량 P로부터 인식 가능하다고 예상되는 지물을 포함하는 영역 Q를 효율적으로 특정할 수 있기 때문에, 고정밀도로 차량의 현재 위치를 보정할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에 따른 차량 위치 판정 장치에 의하면, 차량 P가 교차점에서 선회하는 경우에 있어서, 주행 경로가 아닌 도로 주변을 제외하고 영역 Q를 특정하기 때문에, 인식을 위한 처리 부하를 저감시킬 수 있다.

또한, 본 실시 형태에 따른 차량 위치 판정 장치에 의하면, 차량 P가 주행하는 도로 및 교차하는 도로의 규모에 따라서, 차량 P가 진행될 확률이 높은 도로 주변에 영역 Q를 특정하기 때문에, 고정밀도로 차량의 현재 위치를 보정할 수 있어, 인식을 위한 처리 부하를 저감시킬 수 있다.

(그 밖의 실시 형태)

상기한 바와 같이 본 발명을 상기 실시 형태에 의해 기재하였지만, 이 개시의 일부를 이루는 논술 및 도면은 본 발명을 한정하는 것이라고 이해해서는 안 된다. 이 개시로부터 당업자에게는 다양한 대체 실시 형태, 실시예 및 운용 기술이 밝혀질 것이다.

예를 들어, 이미 설명한 실시 형태에 있어서, 영역 특정부(64)는, 촬영 방향에 태양이 존재하는 경우, 카메라(1)의 촬영 조건이 역광으로 되어, 지물의 인식 정밀도가 저하되기 때문에, 역광으로 되는 영역을 제외하고 영역 Q를 특정하도록 해도 된다.

또한, 이미 설명한 실시 형태에 있어서, 카메라(1)는, 특정된 영역 Q 내의 지물을 촬영하기 위해서, 카메라(1)가, 처리부(6)에 의한 제어에 따라서, 촬영 방향이나 배율을 변경하도록 해도 된다. 또한, 영역 특정부(64)는, 인식 대상의 지물 크기가 소정의 임계값보다 큰 경우 등, 하나의 지물을 하나의 영역 Q로서 특정하도록 해도 된다.

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

본 발명에 의하면, 소정의 조건에 따라서, 인식 대상으로 하는 지물을 포함하는 영역을 특정함으로써, 다양한 주행 환경에 있어서 고정밀도로 차량의 현재 위치를 보정할 수 있는 차량 위치 판정 장치 및 차량 위치 판정 방법을 제공할 수 있다.

P: 차량
Q, Q1 내지 Q8: 영역
R: 주행 경로
1: 카메라
5: 기억 장치
51: 지도 정보
61: 차량 위치 추정부
64: 영역 특정부
65: 지물 인식부
66: 상대 위치 산출부
67: 위치 보정부
68: 경로 설정부

Claims

도로 주변에 존재하는 지물의 위치를 포함하는 지도 정보를 기억하는 기억 장치와,
상기 지도 정보에 있어서의 차량의 현재 위치를 추정하는 차량 위치 추정부와,
상기 차량의 주위 화상을 촬영하는 카메라와,
상기 지도 정보에 있어서, 인식 대상으로 하는 지물이 존재하는 영역을 소정의 조건에 기초하여 특정하는 영역 특정부와,
상기 영역 특정부에 의해 특정된 영역 내의 지물을 상기 화상으로부터 인식하는 지물 인식부와,
상기 지물 인식부에 의해 인식된 지물의 상기 지도 정보에 있어서의 위치에 대한 상기 차량의 상대 위치를 산출하는 상대 위치 산출부와,
상기 상대 위치 산출부에 의해 산출된 상대 위치에 기초하여, 상기 차량의 현재 위치를 보정하는 위치 보정부
를 구비하는 것을 특징으로 하는, 차량 위치 판정 장치.