(57)【要約】      （修正有）【課題】目標位置に対する車両の位置合わせを高精度に行うことができる車載装置を提供する。【解決手段】目標位置に向かう経路上に設置された誘導ライン５を検出するために車両３の車幅方向に複数配置されたフォトセンサ２１１を含み、且つ前記車両の車長方向に複数配置されたセンサセット２１０のそれぞれから、前記誘導ラインの検出結果を取得する取得部と、前記各センサセットの前記検出結果に基づいて、前記誘導ラインに対する前記車両の車体角、及び前記誘導ラインに対する前記車両の車幅方向のずれ量を算出する算出部と、前記車体角及び前記ずれ量に基づいて、前記車両を前記誘導ライン上に位置合わせするための制御指令を出力する出力部と、を備える車載装置４００。【選択図】図１
2020090250.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
目標位置に向かう経路上に設置された誘導ラインを検出するために車両の車幅方向に複数配置されたフォトセンサを含み、且つ前記車両の車長方向に複数配置されたセンサセットのそれぞれから、前記誘導ラインの検出結果を取得する取得部と、
前記各センサセットの前記検出結果に基づいて、前記誘導ラインに対する前記車両の車体角、及び前記誘導ラインに対する前記車両の車幅方向のずれ量を算出する算出部と、
前記車体角及び前記ずれ量に基づいて、前記車両を前記誘導ライン上に位置合わせするための制御指令を出力する出力部と、を備える車載装置。
【請求項２】
前記センサセットに含まれる複数のフォトセンサは、前記車両の車幅方向の中心線に近いほど密に配置されている、請求項１に記載の車載装置。
【請求項３】
前記出力部は、前記車両を前記誘導ライン上に位置合わせして前記目標位置へ誘導することができない場合、前記車両を前記目標位置から離れる方向に一旦移動させた後に前記目標位置へ近づく方向に移動させる制御指令を出力する、請求項１又は請求項２に記載の車載装置。
【請求項４】
前記フォトセンサは、前記経路上の前記目標位置付近において前記誘導ラインと交差する方向に延びて設置された第１停止ラインを検出可能であり、
前記取得部は、前記各センサセットから前記第１停止ラインの検出結果を取得し、
前記出力部は、前記第１停止ラインの検出結果から、前記フォトセンサが前記第１停止ラインを検出した場合、前記車両を停止させるための停止指令を出力する、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の車載装置。
【請求項５】
前記フォトセンサは、前記経路上の前記目標位置から離れた位置において前記誘導ラインと交差する方向に延びて設置された第２停止ラインを検出可能であり、
前記取得部は、前記各センサセットから前記第２停止ラインの検出結果を取得し、
前記出力部は、前記第２停止ラインの検出結果から、前記フォトセンサが前記第２停止ラインを検出した場合、前記車両を停止させるための停止指令を出力する、請求項３に記載の車載装置。
【請求項６】
目標位置に向かう経路上に設置された誘導ラインを検出するために車両の車幅方向に複数配置されたフォトセンサを含み、且つ前記車両の車長方向に複数配置されたセンサセットのそれぞれから、前記誘導ラインの検出結果を取得する取得ステップと、
前記各センサセットの前記検出結果に基づいて、前記誘導ラインに対する前記車両の車体角、及び前記誘導ラインに対する前記車両の車幅方向のずれ量を算出する算出ステップと、
前記車体角及び前記ずれ量に基づいて、前記車両を前記誘導ライン上に位置合わせするための制御指令を出力する出力ステップと、を含む車両の位置合わせ制御方法。
【請求項７】
コンピュータを、
目標位置に向かう経路上に設置された誘導ラインを検出するために車両の車幅方向に複数配置されたフォトセンサを含み、且つ前記車両の車長方向に複数配置されたセンサセットのそれぞれから、前記誘導ラインの検出結果を取得する取得部と、
前記各センサセットの前記検出結果に基づいて、前記誘導ラインに対する前記車両の車体角、及び前記誘導ラインに対する前記車両の車幅方向のずれ量を算出する算出部と、
前記車体角及び前記ずれ量に基づいて、前記車両を前記誘導ライン上に位置合わせするための制御指令を出力する出力部として機能させるためのコンピュータプログラム。
【請求項８】
目標位置に向かう経路上に設置された誘導ラインを検出するために車両の車幅方向に複数配置されたフォトセンサを含み、且つ前記車両の車長方向に複数配置されたセンサセットと、
前記複数のセンサセットのそれぞれから、前記誘導ラインの検出結果を取得する取得部と、
前記各センサセットの前記検出結果に基づいて、前記誘導ラインに対する前記車両の車体角、及び前記誘導ラインに対する前記車両の車幅方向のずれ量を算出する算出部と、
前記車体角及び前記ずれ量に基づいて、前記車両を前記誘導ライン上に位置合わせするための制御指令を出力する出力部と、を備える車載システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車載装置、車両の位置合わせ制御方法、コンピュータプログラム、及び車載システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、画像センサ、レーダセンサ、ソナーセンサ等を用いて車両の周辺を認識し、認識結果に基づいて駐車目標位置に車両の位置合わせを行う駐車支援システムが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−７９６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示された駐車支援システムでは、車両の周辺の認識結果に誤差が生じると、正確な位置合わせが困難となるという問題がある。
【０００５】
本発明は、このような実情に鑑み、目標位置に対する車両の位置合わせを高精度に行うことができるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様に係る車載装置は、目標位置に向かう経路上に設置された誘導ラインを検出するために車両の車幅方向に複数配置されたフォトセンサを含み、且つ前記車両の車長方向に複数配置されたセンサセットのそれぞれから、前記誘導ラインの検出結果を取得する取得部と、前記各センサセットの前記検出結果に基づいて、前記誘導ラインに対する前記車両の車体角、及び前記誘導ラインに対する前記車両の車幅方向のずれ量を算出する算出部と、前記車体角及び前記ずれ量に基づいて、前記車両を前記誘導ライン上に位置合わせするための制御指令を出力する出力部と、を備える車載装置である。
【０００７】
本発明の一態様に係る車両の位置合わせ制御方法は、目標位置に向かう経路上に設置された誘導ラインを検出するために車両の車幅方向に複数配置されたフォトセンサを含み、且つ前記車両の車長方向に複数配置されたセンサセットのそれぞれから、前記誘導ラインの検出結果を取得する取得ステップと、前記各センサセットの前記検出結果に基づいて、前記誘導ラインに対する前記車両の車体角、及び前記誘導ラインに対する前記車両の車幅方向のずれ量を算出する算出ステップと、前記車体角及び前記ずれ量に基づいて、前記車両を前記誘導ライン上に位置合わせするための制御指令を出力する出力ステップと、を含む車両の位置合わせ制御方法である。
【０００８】
本発明の一態様に係るコンピュータプログラムは、コンピュータを、目標位置に向かう経路上に設置された誘導ラインを検出するために車両の車幅方向に複数配置されたフォトセンサを含み、且つ前記車両の車長方向に複数配置されたセンサセットのそれぞれから、前記誘導ラインの検出結果を取得する取得部と、前記各センサセットの前記検出結果に基づいて、前記誘導ラインに対する前記車両の車体角、及び前記誘導ラインに対する前記車両の車幅方向のずれ量を算出する算出部と、前記車体角及び前記ずれ量に基づいて、前記車両を前記誘導ライン上に位置合わせするための制御指令を出力する出力部として機能させるためのコンピュータプログラムである。
【０００９】
本発明の一態様に係る車載システムは、目標位置に向かう経路上に設置された誘導ラインを検出するために車両の車幅方向に複数配置されたフォトセンサを含み、且つ前記車両の車長方向に複数配置されたセンサセットと、前記複数のセンサセットのそれぞれから、前記誘導ラインの検出結果を取得する取得部と、前記各センサセットの前記検出結果に基づいて、前記誘導ラインに対する前記車両の車体角、及び前記誘導ラインに対する前記車両の車幅方向のずれ量を算出する算出部と、前記車体角及び前記ずれ量に基づいて、前記車両を前記誘導ライン上に位置合わせするための制御指令を出力する出力部と、を備える車載システムである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、目標位置に対する車両の位置合わせを高精度に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施形態に係る自動駐車システムの構成の一例を示す模式図である。
【図２】本実施形態に係る車載システムの構成の一例を示すブロック図である。
【図３】本実施形態に係る自動運転車載装置の構成を示すブロック図である。
【図４】自動運転車載装置の機能ブロック図である。
【図５】車体角及びずれ量の算出方法の一例を示す説明図である。
【図６】出力部が車両制御装置に対して車両を前進及び後進させるための制御指令を出力する場合の説明図である。
【図７】自動運転車載装置が実行する処理の一例を示すフローチャートである。
【図８】自動運転車載装置が実行する処理の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
［本発明の実施形態の説明］
最初に本発明の実施形態の内容を列記して説明する。
（１）本発明の実施形態に係る車載装置は、目標位置に向かう経路上に設置された誘導ラインを検出するために車両の車幅方向に複数配置されたフォトセンサを含み、且つ前記車両の車長方向に複数配置されたセンサセットのそれぞれから、前記誘導ラインの検出結果を取得する取得部と、前記各センサセットの前記検出結果に基づいて、前記誘導ラインに対する前記車両の車体角、及び前記誘導ラインに対する前記車両の車幅方向のずれ量を算出する算出部と、前記車体角及び前記ずれ量に基づいて、前記車両を前記誘導ライン上に位置合わせするための制御指令を出力する出力部と、を備える車載装置である。
【００１３】
前記車載装置によれば、車両の車長方向に配置された複数のセンサセットそれぞれの、車幅方向に配置された複数のフォトセンサから、目標位置への誘導ラインの検出結果を取得することで、誘導ラインに対する車両の車体角及び車幅方向のずれ量を算出することができる。そして、算出した車体角及びずれ量に基づいて、車両を誘導ライン上に位置合わせするための制御指令を出力するので、目標位置に対する車両の位置合わせを高精度に行うことが可能となる。
【００１４】
（２）前記センサセットに含まれる複数のフォトセンサは、前記車両の車幅方向の中心線に近いほど密に配置されているのが好ましい。
この場合、例えば車両の前記中心線上の基準点を誘導ライン上に位置合わせする際に、当該基準点が誘導ラインに近づくほど、密に配置されたフォトセンサの検出結果に基づいて前記車体角及び前記ずれ量を高精度に算出することができる。その結果、目標位置に対する車両の位置合わせをさらに高精度に行うことが可能となる。
【００１５】
（３）前記出力部は、前記車両を前記誘導ライン上に位置合わせして前記目標位置へ誘導することができない場合、前記車両を前記目標位置から離れる方向に一旦移動させた後に前記目標位置へ近づく方向に移動させる制御指令を出力するのが好ましい。
この場合、車両を目標位置へ誘導させることができない場合、車両を目標位置から離れる方向に一旦移動させてから前記目標位置へ近づく方向に移動させることで、その間に車両を誘導ライン上に位置合わせすることができる。これにより、目標位置に対する車両の位置合わせを確実に行うことができる。
【００１６】
（４）前記フォトセンサは、前記経路上の前記目標位置付近において前記誘導ラインと交差する方向に延びて設置された第１停止ラインを検出可能であり、前記取得部は、前記各センサセットから前記第１停止ラインの検出結果を取得し、前記出力部は、前記第１停止ラインの検出結果から、前記フォトセンサが前記第１停止ラインを検出した場合、前記車両を停止させるための停止指令を出力するのが好ましい。
この場合、車載装置は、フォトセンサによる第１停止ラインの検出結果に基づいて、車両を目標位置付近で確実に停止させることができる。
【００１７】
（５）前記フォトセンサは、前記経路上の前記目標位置から離れた位置において前記誘導ラインと交差する方向に延びて設置された第２停止ラインを検出可能であり、前記取得部は、前記各センサセットから前記第２停止ラインの検出結果を取得し、前記出力部は、前記第２停止ラインの検出結果から、前記フォトセンサが前記第２停止ラインを検出した場合、前記車両を停止させるための停止指令を出力するのが好ましい。
この場合、車載装置は、フォトセンサによる第２停止ラインの検出結果に基づいて、目標位置から離れる方向に移動している車両を確実に停止させることができる。
【００１８】
（６）本発明の実施形態に係る車両の位置合わせ制御方法は、上述の車載装置において実行される車両の位置合わせ制御方法である。したがって、本実施形態の車両の位置合わせ制御方法は、上述の車載装置と同様の作用効果を奏する。
【００１９】
（７）本発明の実施形態に係るコンピュータプログラムは、コンピュータを、上述の車載装置として機能させるためのコンピュータプログラムである。したがって、本実施形態のコンピュータプログラムは、上述の車載装置と同様の作用効果を奏する。
【００２０】
（８）本発明の実施形態に係る車載システムは、目標位置に向かう経路上に設置された誘導ラインを検出するために車両の車幅方向に複数配置されたフォトセンサを含み、且つ前記車両の車長方向に複数配置されたセンサセットと、前記複数のセンサセットのそれぞれから、前記誘導ラインの検出結果を取得する取得部と、前記各センサセットの前記検出結果に基づいて、前記誘導ラインに対する前記車両の車体角、及び前記誘導ラインに対する前記車両の車幅方向のずれ量を算出する算出部と、前記車体角及び前記ずれ量に基づいて、前記車両を前記誘導ライン上に位置合わせするための制御指令を出力する出力部と、を備える車載システムである。
前記車載システムによれば、上述の車載装置と同様の作用効果を奏する。
【００２１】
［本発明の実施形態の詳細］
以下、本発明の実施形態について添付図面に基づき詳細に説明する。なお、以下に記載する実施形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。
【００２２】
＜自動駐車システムの構成＞
図１は、本実施形態に係る自動駐車システムの構成の一例を示す模式図である。図１に示す自動駐車システム１は、無線給電装置が設置された駐車スペースに無線給電可能な車両を自動駐車させるシステムである。図１中、駐車スペースＳは、１台の車両３を駐車させるために白線Ｈで区画された矩形状の領域である。なお、図１では、車両３が進行する方向に沿った駐車スペースＳの長手方向をＹ方向、長手方向に直交する幅方向をＸ方向とする。
【００２３】
本実施形態に係る自動駐車システム１は、エンジン車、電動車等の動力源を有する車両３を駐車スペースＳに自動駐車させる。なお、「エンジン車」は、エンジンの動力によって推進する車両をいう。「電動車」は、モータの動力によって推進する車両をいい、ＥＶ（Electric Vehicle）、ＰＨＶ（Plug-in Hybrid Vehicle）、ＨＶ（Hybrid Vehicle）を含む。なお、以下では、車両３を電動車とする。
【００２４】
本実施形態に係る自動駐車システム１は、車両３を後進させて駐車スペースＳに駐車させる。なお、この構成は一例であり、車両３を前進させて駐車させる構成であってもよい。
【００２５】
駐車スペースＳの路面には、駐車スペースＳに駐車される車両３に対して給電を行うための給電コイル４が設置される。給電コイル４は、対向配置される受電コイルに対して電磁誘導によって無線給電を行うことが可能であり、駐車スペースＳの幅方向の中心線Ｃ１上に設けられる。
【００２６】
車両３を駐車スペースＳの目標位置へ誘導するために、当該目標位置に向かう経路上における駐車スペースＳ及びその前方の路面には、誘導ライン５が設置されている。誘導ライン５は、例えば、路面において当該路面と反射率が異なる色に塗装されたものであり、給電コイル４を挟んでＹ方向に沿って中心線Ｃ１上に延びている。
【００２７】
誘導ライン５のＹ方向の両端部には、車両３の走行を停止させるために用いられる停止ライン６Ａ，６Ｂがそれぞれ設置されている。各停止ライン６Ａ，６Ｂは、例えば、路面において、当該路面及び誘導ライン５のいずれとも反射率が異なる色に塗装されたものであり、誘導ライン５と交差するＸ方向に延びている。
【００２８】
後側の停止ライン（第１停止ライン）６Ｂは、車両３を後進させて駐車スペースＳの目標位置で停止させるために用いられるラインである。前側の停止ライン（第２停止ライン）６Ａは、車両３を後進させて駐車スペースＳの目標位置に停止させることができない場合において、車両３を一旦前進させたときに、その前進を停止させるために用いられるラインである。
【００２９】
給電コイル４は、インバータ７に接続される。インバータ７は、給電コイル４へ交流電流を供給する。給電コイル４は、インバータ７から供給される交流電流によって無線給電を行う。
【００３０】
車両３は、給電コイル４から受電するための受電コイル１０を備える。受電コイル１０は、受電のために、路面に設置される給電コイル４に対向させる必要があるため、車両３の下面に搭載されている。また、受電コイル１０は、車両３の車幅方向の中心線Ｃ２上に搭載されている。車両３が駐車スペースＳに駐車され、給電コイル４上に受電コイル１０が対向配置されると、給電コイル４は、インバータ７から供給される交流電流によって受電コイル１０に対して無線給電を行う。
【００３１】
車両３は、自動運転車載装置（車載装置）４００及びセンサセット２１０を備える。センサセット２１０は、車両３の下面において車長方向の前側及び後側にそれぞれ搭載されている。以下、前側のセンサセット２１０を前センサセット２１０Ａとし、後側のセンサセット２１０を後センサセット２１０Ｂとする。また、前センサセット２１０Ａ及び後センサ２１０Ｂの共通事項を説明する場合は、センサセット２１０と総称する。なお、センサセット２１０は、車両３の下面において車長方向に３つ以上搭載されていてもよい。
【００３２】
各センサセット２１０は、誘導ライン５及び停止ライン６Ａ，６Ｂを検出する複数のフォトセンサ２１１を有している。各センサセット２１０に含まれる複数のフォトセンサ２１１は、車両３の車幅方向に並べて配置され、かつ車両３の中心線Ｃ２に近いほど密に配置されている。すなわち、車両３の中心線Ｃ２付近におけるフォトセンサ２１１の配置間隔は、車両３の車幅方向の両側におけるフォトセンサ２１１の配置間隔よりも短くなっている。
【００３３】
各フォトセンサ２１１は、例えば反射型フォトセンサからなり、図示しない発光部と受光部とを有している。発光部は、路面に向かってＬＥＤ（light emitting diode）等の光を発光する。発光された光は、路面、誘導ライン５及び停止ライン６Ａ，６Ｂで反射し、その反射光を受光部が受光するようになっている。各フォトセンサ２１１は、反射光の反射率を測定することで、互いに反射率が異なる路面、誘導ライン５及び停止ライン６Ａ，６Ｂを、それぞれ区別して検出することができる。
【００３４】
前センサセット２１０Ａ及び後センサセット２１０Ｂは、それぞれ自動運転車載装置４００に接続されており、自身が有する各フォトセンサ２１１の検出信号を、誘導ライン５の検出結果及び停止ライン６Ａ，６Ｂの検出結果として自動運転車載装置４００に出力する。
【００３５】
＜車載システムの構成＞
図２は、本実施形態に係る車載システムの構成の一例を示すブロック図である。車載システム１００は、車両３に搭載される。
【００３６】
車載システム１００は、例えば、カメラ２００と、センサセット２１０と、車両制御装置３０１と、モータ３０２と、バッテリ３０３と、インバータ３０４と、ステアリング制御装置３０５と、舵角センサ３０６と、モータ３０７と、制動装置３０８と、表示装置３０９と、中継装置３１０と、車外通信機３１１と、給電制御装置３１２と、ＡＣ／ＤＣコンバータ３１３と、受電コイル１０と、自動運転車載装置４００と、を備える。
【００３７】
カメラ２００は、車両３の後部側に取り付けられ、車両３から後方を撮像することができる。カメラ２００は、自動運転車載装置４００に接続され、自動運転車載装置４００に画像を送信することができる。カメラ２００は、車両３を誘導ライン５まで後進させるときに用いられる。
【００３８】
モータ３０２は車軸に接続され、電動車の駆動トルクを発生する。モータ３０２及びバッテリ３０３にはインバータ３０４が接続される。インバータ３０４は、バッテリ３０３から受電し、モータ３０２を回転駆動する。また、制動時におけるモータ３０２による回生電力は、インバータ３０４を通じてバッテリ３０３に回収される。
【００３９】
ステアリング制御装置３０５は、舵角センサ３０６とモータ３０７とに接続される。ステアリング制御装置３０５は、舵角センサ３０６から舵角の検出値を受信し、図示しないパワーステアリング装置を駆動するモータ３０７を制御する。ステアリング制御装置３０５は、モータ３０７を制御することにより、車両３の進行方向を変更するために、操舵輪の舵角、即ちタイヤ角を変更することができる。制動装置３０８は、車両３の図示しない車軸に設けられた制動機構を駆動し、進行している車両３に制動力を発生させることができる。
【００４０】
車両制御装置３０１は、自動運転車載装置４００からの指令値を受信し、目標タイヤ角及び目標車速にしたがってモータ３０２を制御し、ステアリング制御装置３０５に制御指示を与えて車両３を走行させたり、制動が必要な場合には制動装置３０８を制御して車両３に制動力を生じさせたりする。具体的には、車両制御装置３０１は、自動運転車載装置４００から、目標タイヤ角の指令値が与えられると、この指令値にしたがってステアリング制御装置３０５に制御指示を与え、ステアリング制御装置３０５が制御指示と舵角センサ３０６の検出値とに基づいてモータ３０７を制御して、車両３のタイヤ角を目標タイヤ角に設定する。また、自動運転車載装置４００から、目標走行距離の指令値が与えられると、車両制御装置３０１は、この指令値にしたがってモータ３０２及び制動装置３０８を制御して、車両３を目標走行距離だけ走行させる。自動運転車載装置４００から、目標位置の指令値が与えられると、車両制御装置３０１は、車両３が目標位置に到達したか否かを判定する。
【００４１】
表示装置３０９は、車両制御装置３０１、自動運転車載装置４００、及びその他の装置からの表示指示に応じて文字情報又は画像等を表示する。
【００４２】
給電制御装置３１２はＡＣ／ＤＣコンバータ３１３に接続され、ＡＣ／ＤＣコンバータ３１３は受電コイル１０に接続される。給電制御装置３１２は、ＡＣ／ＤＣコンバータ３１３を制御する。受電コイル１０が給電コイル４に対向する場合、受電コイル１０は給電コイル４から無線給電を受け、交流電流をＡＣ／ＤＣコンバータ３１３へ出力する。ＡＣ／ＤＣコンバータ３１３は、給電制御装置３１２の制御によって受電コイル１０から与えられた交流電流を直流電流に変換し、車載の図示しないバッテリに直流電流を出力する。
【００４３】
車両制御装置３０１と、インバータ３０４と、ステアリング制御装置３０５と、制動装置３０８と、表示装置３０９とは、ＣＡＮバス等のバス３５０に接続され、バス３５０には中継装置３１０が接続される。また、自動運転車載装置４００及び給電制御装置３１２は、ＣＡＮバス等のバス３５１に接続され、バス３５１には中継装置３１０が接続される。
【００４４】
中継装置３１０は、バス３５０，３５１等による車載ネットワークを通じて車載装置間の通信を中継する。即ち、車両制御装置３０１、インバータ３０４、ステアリング制御装置３０５、制動装置３０８、表示装置３０９、自動運転車載装置４００及び給電制御装置３１２のそれぞれは、中継装置３１０を介して相互に通信が可能である。中継装置３１０は、通信線３５２を介して車外通信機３１１に接続される。
【００４５】
車外通信機３１１は、無線通信を行うことが可能である。車外通信機３１１は、無線によって車外の装置、例えば路側機、端末、基地局、サーバ等と通信を行う。
【００４６】
＜自動運転車載装置の構成＞
図２に示すように、自動運転車載装置４００は、カメラ２００及びセンサセット２１０に接続される。自動運転車載装置４００は、カメラ２００によって得られた検出データを受信する。自動運転車載装置４００は、車両制御装置３０１に接続される。自動運転車載装置４００は、走行指令、停止指令、舵角指令等の指令を車両制御装置３０１に出力する。走行指令には、例えば、目標車速の情報が含まれてもよい。停止指令には、例えば、目標制動力の情報が含まれてもよい。
【００４７】
図３は、本実施形態に係る自動運転車載装置４００の構成を示すブロック図である。自動運転車載装置４００は、ＣＰＵ４０１と、メモリ４０２と、通信インタフェース４０５とを備える。メモリ４０２には、ＲＡＭ及びフラッシュメモリ等の不揮発性メモリが含まれ、コンピュータプログラムである駐車制御プログラム４０３及び駐車制御プログラム４０３の実行に使用されるデータが格納される。自動運転車載装置４００は、コンピュータを備えて構成され、自動運転車載装置４００の各機能は、前記コンピュータの記憶装置に記憶されたコンピュータプログラムである駐車制御プログラム４０３がＣＰＵ４０１によって実行されることで発揮される。駐車制御プログラム４０３は、ＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体に記憶させることができる。ＣＰＵ４０１は、駐車制御プログラム４０３を実行し、後述するような制御処理を行う。
【００４８】
通信インタフェース４０５はバス３５１に接続されており、車載システム１００に含まれる各装置に対して通信を行うことが可能である。例えば、通信インタフェース４０５は、車両制御装置３０１へ走行指令、停止指令等の指令を送信することができる。また、通信インタフェース４０５は、各センサセット２１０から誘導ライン５の検出結果及び停止ライン６Ａ，６Ｂの検出結果を受信する。
【００４９】
図４は、自動運転車載装置４００の機能ブロック図である。自動運転車載装置４００は、ＣＰＵ４０１が駐車制御プログラム４０３を実行することにより、取得部４１０、算出部４２０、及び出力部４３０として機能する。
【００５０】
取得部４１０は、前センサセット２１０Ａ及び後センサ２１０Ｂのそれぞれから、誘導ライン５及び停止ライン６Ａ，６Ｂの各検出結果を取得する。取得部４１０は、誘導ライン５の検出結果を取得した場合、その検出結果を算出部４２０に渡す。また、取得部４１０は、停止ライン６Ａ，６Ｂの各検出結果を取得した場合、その検出結果を出力部４３０に渡す。取得部４１０は、図３の通信インタフェース４０５によって実現される。
【００５１】
算出部４２０は、誘導ライン５の検出結果に基づいて、誘導ライン５に対する車両３の車体角θ、及び誘導ライン５に対する車両３の車幅方向のずれ量Ｌを算出する。ここで、「車体角」とは、受電コイル１０の車幅方向の中心線Ｃ２と誘導ライン５とがなす角度を意味する（図５参照）。また、車幅方向の「ずれ量」とは、受電コイル１０の中心点Ｐ１と誘導ライン５との車幅方向のずれ量を意味する（図５参照）。
【００５２】
図５は、車体角θ及びずれ量Ｌの算出方法の一例を示す説明図である。図５の例では、前センサセット２１０Ａ内のクロスハッチングで示すフォトセンサ２１１Ａ、及び後センサセット２１０Ｂ内のクロスハッチングで示すフォトセンサ２１１Ｂが誘導ライン５を検出している状態を示している。
【００５３】
図５において、算出部４２０は、以下の（Ａ）〜（Ｄ）を既知の値として持っている。
（Ａ）前センサセット２１０Ａと後センサセット２１０Ｂとの間の車長方向の距離ａ
（Ｂ）フォトセンサ２１１Ａとフォトセンサ２１１Ｂとの間の車幅方向の距離ｂ
（Ｃ）フォトセンサ２１１Ａと受電コイル１０の中心点Ｐ１との間の車長方向の距離ｃ
（Ｄ）フォトセンサ２１１Ａと中心線Ｃ２との間の車幅方向の距離ｄ
【００５４】
算出部４２０は、フォトセンサ２１１Ａ，２１１Ｂの各検出結果に基づいて、距離ｄからずれ量Ｌを差し引いた車幅方向の距離ｅを、既知の距離ａ〜ｃを用いた以下の式（１）により算出することができる。
ｅ＝ｂｃ／ａ      ・・・（１）
従って、算出部４２０は、誘導ライン５に対する車両３の車幅方向のずれ量Ｌを、既知の距離ａ〜ｄを用いた以下の式（２）により算出することができる。
Ｌ＝ｄ−（ｂｃ／ａ）      ・・・（２）
【００５５】
中心線Ｃ２と平行であり、かつフォトセンサ２１１Ａを通過する仮想直線Ｃ３と誘導ライン５とがなす角度は、誘導ライン５に対する車両３の車体角θと同一である。従って、算出部４２０は、車体角θを、例えば既知の距離ａ，ｂを用いた以下の式（３）により算出することができる。
θ＝arctan（ｂ／ａ）      ・・・（３）
【００５６】
図４において、算出部４２０は、上記のように算出した車体角θ及びずれ量Ｌを出力部４３０に渡す。出力部４３０は、車体角θ及びずれ量Ｌに基づいて、誘導ライン５上に、車両３の受電コイル１０の中心点Ｐ１を位置合わせするための制御指令を出力する。具体的には、出力部４３０は、車体角θ及びずれ量Ｌに基づいて、目標位置、目標タイヤ角及び目標走行距離の各指令値を含む制御指令を、車両制御装置３０１に対して出力する。
【００５７】
出力部４３０は、前センサセット２１０Ａのフォトセンサ２１１が前側の停止ライン６Ａを検出した検出結果を取得部４１０から得た場合、車両３の前進を停止させるための停止指令を、車両制御装置３０１に対して出力する。また、出力部４３０は、後センサセット２１０Ｂのフォトセンサ２１１が後側の停止ライン６Ｂを検出した検出結果を取得部４１０から得た場合、車両３の後進を停止させるための停止指令を、車両制御装置３０１に対して出力する。
【００５８】
なお、停止ライン６Ａ，６Ｂは、出力部４３０が車両制御装置３０１に対して停止指令を出力してから、車両制御装置３０１の制御により制動装置３０８が制動を開始するまでの応答遅れ時間を考慮した位置に設置するのが望ましい。
【００５９】
図６は、出力部４３０が車両制御装置３０１に対して、車両３を前進及び後進させるための制御指令を出力する場合の説明図である。なお、図６において破線で示す矢印は、車両３の走行軌跡を示している。図６の実線で示す車両３のように、車両３の後進により受電コイル１０の中心点Ｐ１を誘導ライン５上に位置合わせしても、当該中心点Ｐ１を目標位置である給電コイル４の中心点Ｐ２に誘導することができない場合がある。この場合、出力部４３０は、車両３を、１点鎖線で示すように一旦前進させた後、２点鎖線で示すように後進させる第１制御指令を車両制御装置３０１に対して出力する。そして、出力部４３０は、車両３を一旦前進させている間、及びその後の後進させている間に、受電コイル１０の中心点Ｐ１を誘導ライン５上に位置合わせするための第２制御指令を、車両制御装置３０１に対して出力する。
【００６０】
第１制御指令には、車両３の後進を停止させるための第１停止指令、車両３を前進させるための第１走行指令、車両３の前進を停止させるための第２停止指令、及び車両３を後進させるための第２走行指令が含まれ、この順に各指令が出力される。なお、第２停止指令は、前センサセット２１０Ａのフォトセンサ２１１が前側の停止ライン６Ａを検出した検出結果を取得部４１０から得たときに出力される。
【００６１】
第２制御指令は、上述した制御指令と同様に、車体角θ及びずれ量Ｌに基づいて、受電コイル１０の中心点Ｐ１を誘導ライン５上に位置合わせするための制御指令である。なお、出力部４３０は、車両３を一旦前進させている間、及びその後の後進させている間のうち少なくとも一方の間で、第２制御指令を出力すればよい。
【００６２】
＜自動運転車載装置の処理＞
図７及び図８は、自動運転車載装置４００が実行する処理の一例を示すフローチャートである。なお、図７における丸で囲んだ文字Ａは、図８における同Ａにつながっている。また、図８における丸で囲んだ文字Ｂ及びＣは、それぞれ図７における同Ｂ及び同Ｃにつながっている。
【００６３】
図７において、ＣＰＵ４０１は、駐車準備処理を実行する（ステップＳ１０１）。駐車準備処理は、ＣＰＵ４０１が、カメラ２００の撮像画像から車両３と誘導ライン５との相対的な位置関係を認識し、車両３を誘導ライン５へ後進させるための走行速度、タイヤ角、制動量等を計算し、計算された走行速度、タイヤ角、制動量等を車両制御装置３０１へ出力する処理である。
【００６４】
ＣＰＵ４０１は、各センサセット２１０から取得した検出結果に基づいて、各センサセット２１０のフォトセンサ２１１が誘導ライン５を検出したか否かを判定する（ステップＳ１０２）。誘導ライン５が検出されなかった場合、ＣＰＵ４０１は、処理を終了する。この場合、車両３を移動させた上で、ステップＳ１０１からの処理をＣＰＵ４０１が再度実行する。
【００６５】
誘導ライン５が検出された場合、ＣＰＵ４０１は、誘導ライン５に対する車両３の車体角θ、及び誘導ライン５に対する車両３の車幅方向のずれ量Ｌを算出する（ステップＳ１０３）。車体角θ及びずれ量Ｌの具体的な算出方法は上述の通りである。
【００６６】
ＣＰＵ４０１は、算出した車体角θ及びずれ量Ｌに基づいて、誘導ライン５上に、車両３の受電コイル１０の中心点Ｐ１を位置合わせするための制御指令（目標位置、目標タイヤ角及び目標走行距離の各指令値）を、車両制御装置３０１へ出力する（ステップＳ１０４）。
【００６７】
その際、受電コイル１０の中心点Ｐ１が誘導ライン５から離れた位置にある場合には、目標タイヤ角の指令値は大きく設定され、受電コイル１０の中心点Ｐ１が誘導ライン５付近の位置にある場合には、目標タイヤ角の指令値は小さく設定される。このため、後者の場合、目標タイヤ角の指令値は、できるだけ高精度に設定されるのが望ましい。本実施形態では、各センサセット２１０に含まれる複数のフォトセンサ２１１は、車両３の中心線Ｃ２（受電コイル１０の中心点Ｐ１）に近いほど密に配置されている（図１参照）。従って、ＣＰＵ４０１は、前記中心点Ｐ１が誘導ライン５に近づくほど、密に配置されたフォトセンサ２１１の検出結果に基づいて車体角θ及びずれ量Ｌを高精度に算出することができる。これにより、ＣＰＵ４０１は、目標タイヤ角の指令値を高精度に設定することができる。
【００６８】
ＣＰＵ４０１は、前記制御指令を出力した後、各センサセット２１０から取得した検出結果に基づいて、後センサセット２１０Ｂのフォトセンサ２１１が後側の停止ライン６Ｂを検出したか否かを判定する（ステップＳ１０５）。停止ライン６Ｂが検出された場合、ＣＰＵ４０１は、車両３の後進を停止させるための停止指令を車両制御装置３０１へ出力する（ステップＳ１０６）。
【００６９】
停止ライン６Ｂが検出されなかった場合、ＣＰＵ４０１は、受電コイル１０の中心点Ｐ１を目標位置（給電コイル４の中心点Ｐ２）に誘導可能か否かを判定する（ステップＳ１０７）。この判定は、例えば、上記ステップＳ１０１の駐車準備処理においてカメラ２００の撮像画像から認識した車両３と給電コイル４との相対的な位置関係、及び上記ステップＳ１０４の車両３の制御指令等に基づいて、車両３の現在位置を推定することによって判定することができる。
【００７０】
受電コイル１０の中心点Ｐ１を目標位置に誘導可能である場合、ＣＰＵ４０１は、ステップＳ１０２へ処理を戻す。これにより、停止ライン６Ｂが検出されるまでに、ステップＳ１０２〜Ｓ１０４の処理が繰り返し実行されるので、受電コイル１０の中心点Ｐ１を誘導ライン５上に位置合わせしながら、当該中心点Ｐ１を目標位置に誘導して位置合わせすることができる。
【００７１】
受電コイル１０の中心点Ｐ１を目標位置に誘導可能でない場合、図８に移り、ＣＰＵ４０１は、車両３の後進を停止させるための停止指令を車両制御装置３０１へ出力する（ステップＳ１０８）。そして、ＣＰＵ４０１は、車両３を前進させるための走行指令を車両制御装置３０１へ出力する（ステップＳ１０９）。
【００７２】
ＣＰＵ４０１は、車両３の前進中に各センサセット２１０から取得した検出結果に基づいて、各センサセット２１０のフォトセンサ２１１が誘導ライン５を検出したか否かを判定する（ステップＳ１１０）。誘導ライン５が検出されなかった場合、ＣＰＵ４０１は、処理を終了する。この場合、車両３を移動させた上で、ステップＳ１０１からの処理をＣＰＵ４０１が再度実行する。
【００７３】
誘導ライン５が検出された場合、ＣＰＵ４０１は、誘導ライン５に対する車両３の車体角θ、及び誘導ライン５に対する車両３の車幅方向のずれ量Ｌを算出する（ステップＳ１１１）。車体角θ及びずれ量Ｌの具体的な算出方法は上述の通りである。ＣＰＵ４０１は、算出した車体角θ及びずれ量Ｌに基づいて、誘導ライン５上に、車両３の受電コイル１０の中心点Ｐ１を位置合わせするための制御指令を車両制御装置３０１へ出力する（ステップＳ１１２）。
【００７４】
ＣＰＵ４０１は、各センサセット２１０から取得した検出結果に基づいて、前センサセット２１０Ａのフォトセンサ２１１が前側の停止ライン６Ａを検出したか否かを判定する（ステップＳ１１３）。停止ライン６Ａが検出された場合、ＣＰＵ４０１は、車両３の前進を停止させるための停止指令を車両制御装置３０１へ出力する（ステップＳ１１４）。そして、ＣＰＵ４０１は、車両３を後進させるための走行指令を車両制御装置３０１へ出力し（ステップＳ１１５）、図７のステップＳ１０２に処理を戻す。
【００７５】
本実施形態の自動運転車載装置４００によれば、車両３の車長方向に配置された複数のセンサセット２１０それぞれの、車幅方向に配置された複数のフォトセンサ２１１から、目標位置への誘導ライン５の検出結果を取得することで、誘導ライン５に対する車両３の車体角θ及び車幅方向のずれ量Ｌを算出することができる。そして、算出した車体角θ及びずれ量Ｌに基づいて、車両３を誘導ライン５上に位置合わせするための制御指令を出力するので、目標位置に対する車両３の位置合わせを高精度に行うことが可能となる。
【００７６】
また、センサセット２１０に含まれる複数のフォトセンサ２１１は、車両３の車幅方向の中心線Ｃ２に近いほど密に配置されている。これにより、車両３の中心線Ｃ２上における基準点（受電コイル１０の中心点Ｐ１）を誘導ライン５上に位置合わせする際に、当該基準点が誘導ライン５に近づくほど、密に配置されたフォトセンサ２１１の検出結果に基づいて車体角θ及びずれ量Ｌを高精度に算出することができる。その結果、目標位置に対する車両３の位置合わせをさらに高精度に行うことが可能となる。
【００７７】
また、車両３を後進させて目標位置へ誘導させることができない場合、車両３を一旦前進させてから後進させるので、その間に車両３を誘導ライン５上に位置合わせすることができる。これにより、目標位置に対する車両３の位置合わせを確実に行うことができる。
【００７８】
また、フォトセンサ２１１が後側の停止ライン６Ｂを検出した場合、車両３を停止させるための停止指令を出力するので、後進している車両３を目標位置付近で確実に停止させることができる。
【００７９】
また、フォトセンサ２１１が前側の停止ライン６Ａを検出した場合、車両３を停止させるための停止指令を出力するので、一旦前進させている車両３を確実に停止させることができる。
【００８０】
＜その他＞
本実施形態では、自動運転車載装置４００を、無線給電装置が設置された駐車スペースＳに無線給電可能な車両３を自動駐車させる場合に適用しているが、これに限定されるものではなく、例えば無線給電装置が設置されていない通常の駐車スペースに車両を自動駐車させる場合等に適用してもよい。
【００８１】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味、及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００８２】
但し、上記発明の実施の形態には、特許請求の範囲に記載した発明の他、例えば以下に付記する発明も含まれている。
＜付記１＞
目標位置に向かう経路上に設置された誘導ラインを検出するために車両の車幅方向に複数配置されたフォトセンサのそれぞれから、前記誘導ラインの検出結果を取得する取得部と、
前記各フォトセンサの前記検出結果に基づいて、前記誘導ラインに対する前記車両の車幅方向のずれ量を算出する算出部と、
前記ずれ量に基づいて、前記車両を前記誘導ライン上に位置合わせするための制御指令を出力する出力部と、を備え、
前記複数のフォトセンサは、前記車両の車幅方向の中心線に近いほど密に配置されている、車載装置。
【符号の説明】
【００８３】
１  自動駐車システム
３  車両
４  給電コイル
５  誘導ライン
６Ａ  停止ライン（第２停止ライン）
６Ｂ  停止ライン（第１停止ライン）
７  インバータ
１０  受電コイル
１００  車載システム
２００  カメラ
２１０  センサセット
２１０Ａ  前センサセット
２１０Ｂ  後センサセット
２１１  フォトセンサ
２１１Ａ  フォトセンサ
２１１Ｂ  フォトセンサ
３０１  車両制御装置
３０２  モータ
３０３  バッテリ
３０４  インバータ
３０５  ステアリング制御装置
３０６  舵角センサ
３０７  モータ
３０８  制動装置
３０９  表示装置
３１０  中継装置
３１１  車外通信機
３１２  給電制御装置
３１３  ＡＣ／ＤＣコンバータ
３５０  バス
３５１  バス
３５２  通信線
４００  自動運転車載装置（車載装置）
４０１  ＣＰＵ
４０２  メモリ
４０３  駐車制御プログラム
４０５  通信インタフェース
４１０  取得部
４２０  算出部
４３０  出力部
Ｃ１  駐車スペースの幅方向の中心線
Ｃ２  車両の車幅方向の中心線
Ｃ３  仮想直線
Ｈ  白線
Ｌ  ずれ量
Ｐ１  受電コイルの中心点
Ｐ２  給電コイルの中心点
Ｓ  駐車スペース
θ  車体角
【図１】
2020090250.tif 000003
【図２】
2020090250.tif 000004
【図３】
2020090250.tif 000005
【図４】
2020090250.tif 000006
【図５】
2020090250.tif 000007
【図６】
2020090250.tif 000008
【図７】
2020090250.tif 000009
【図８】
2020090250.tif 000010