CN115315737A - 车辆位置确定系统及车辆位置确定装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供车辆位置确定系统及车辆位置确定装置，其在利用车辆的外部的装置将车辆的位置确定时，能够减少从检测装置观察时检测对象的车辆与其他车辆、障碍物的后方重叠从而不能检测车辆的可能。车辆位置确定系统(1)具备被检测部(21)、检测装置(5)、车辆位置确定装置(50)，前述被检测部(21)至少向上方延伸至超过车顶的高度，设置于车辆(20)，前述检测装置(5)检测被检测部(21)，前述车辆位置确定装置(50)基于检测到的被检测部(21)的检测信息将地图数据上的车辆(20)的位置确定。

Description

车辆位置确定系统及车辆位置确定装置

技术领域

本发明涉及车辆位置确定系统及车辆位置确定装置。

背景技术

近年来，借助车辆的外部的装置将车辆向既定的位置引导的系统被提出。例如专利文献1中公开了一种引导方法，前述引导方法包括在汽车外部确定从开始位置至目标位置的停车场内的轨迹的步骤、将该轨迹的至少一个部分区间经由通信网络向汽车传送的步骤、探索上述区间的自主行进时借助汽车外部的监视系统关于脱离监视该汽车的步骤，上述轨迹根据汽车的属性而确定。专利文献1中记载的技术例如应用于自动驻车系统。

专利文献1 : 日本特表2018-508082号公报。

专利文献1中记载的引导方法中，至少将引导对象的车辆的位置高精度地检测变得重要。然而，用车辆的外部的设备检测车辆等的位置的情况下，有车辆与其他车辆、障碍物等的后方重叠而妨碍车辆的检测的可能。利用GPS(Global Positioning System)等的卫星信号的位置的确定还存在数米至数十米的测定误差，所以希望实现能够高精度地检测车辆的位置的系统。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而作出的，其目的在于提供车辆位置确定系统及车辆位置确定装置，其在利用车辆的外部的装置将车辆的位置确定时，能够减少从检测装置观察时检测对象的车辆与其他车辆、障碍物的后方重叠而不能进行车辆的检测的可能。

根据本发明的某观点，提供一种车辆位置确定系统，前述车辆位置确定系统具备被检测部、检测装置、车辆位置确定装置，前述被检测部至少向上方延伸至超过车顶的高度，被设置于车辆，前述检测装置检测被检测部，前述车辆位置确定装置基于被检测的被检测部的检测信息将地图数据上的车辆的位置确定。

此外，根据本发明的另外的观点，提供一种车辆位置确定装置，前述车辆位置确定装置具备检测信息处理部，前述检测信息处理部基于检测到被检测部的检测信息将地图数据上的车辆的位置确定，前述被检测部至少向上方延伸至超过车顶的高度，被设置于车辆。

发明效果

如以上说明，根据本发明，利用车辆的外部的装置将车辆的位置确定时，能够减少从检测装置观察时由于检测对象的车辆与其他车辆、障碍物的后方重叠而不能进行车辆的检测的可能。

附图说明

图1是表示应用本发明的实施方式的车辆位置确定系统的车辆引导系统的基本结构例的示意图。

图2是表示该实施方式的车辆引导系统的具体的结构例的示意图。

图3是表示被检测部的第1结构例的说明图。

图4是表示被检测部的第2结构例的说明图。

图5是表示被检测部的第3结构例的说明图。

图6是表示被检测部的第4结构例的说明图。

图7是表示被检测部的第5结构例的说明图。

图8是表示该实施方式的车辆位置确定装置及车辆控制装置的结构例的框图。

图9是表示该实施方式的车辆位置确定装置的动作例的流程图。

图10是表示该实施方式的车辆控制装置的动作例的流程图。

图11是表示由四个被检测部构成的结构例的说明图。

具体实施方式

以下，参照附图的同时对本发明的优选的实施方式详细地说明。另外，本说明书及附图中，通过对于实质上具有同一功能结构的结构要素标注同一附图标记来省略重复的说明。

＜1.车辆引导系统的结构例＞

首先，对应用本实施方式的车辆位置确定系统的车辆引导系统的结构例进行说明。图1是表示车辆引导系统1的基本结构的一例的示意图。

如图1所示，车辆引导系统1具备检测装置5、车辆位置确定装置50、被检测部21及车辆控制装置30。其中，车辆20具备被检测部21及车辆控制装置30，检测装置5及车辆位置确定装置50设置于车辆20的外部。车辆引导系统1是如下系统：在车辆20的外部设置的车辆位置确定装置50基于由在确定区域内设置的一个或多个检测装置5检测的检测信息将车辆20的位置确定，将车辆20向既定的目标位置引导。

确定区域可以是被任意地设定的区域，但设定成至少车辆位置确定装置50和车辆20能够经由无线通信网络通信的范围。进而，检测装置5和车辆位置确定装置50通过无线通信机构进行通信的情况下，确定区域设定成检测装置5和车辆位置确定装置50能够通信的范围。

作为引导的对象的车辆20例如是能够执行自主驾驶控制的车辆。能够执行自主驾驶控制的车辆20具备自动控制驱动力、制动力、转向角、变速比、前进后退切换等的一个或多个的控制系统。此外，车辆20搭载有为了避免与其他车辆18、障碍物、人物的接触而检测车辆20的周围的环境的各种传感器设备。另外，本说明书中，自主驾驶是指，车辆20的起动或停止动作、调节速度及进行方向的操作的一部分或全部被以不依靠人的手的方式进行的驾驶状态。能够执行自主驾驶控制的车辆能够利用公知的技术构成，所以省略此处的详细的说明。

作为检测对象的车辆20具备被检测部21。被检测部21设置成至少向上方延伸至穿过车顶的高度。被检测部21的高度设定成，从检测装置5观察时被检测部21不会进入其他车辆18、障碍物等的影子而无法检测。若被检测部21的高度过低，则有从检测装置5观察时隐藏在其他车辆18、障碍物、人物的后方的可能。另一方面，若被检测部21的高度过高，则有与区域的顶棚等接触、向车辆20的安装困难的可能。因此，被检测部21的高度设定成至少超过车顶而为与使用环境对应的适当的高度。

被检测部21也可以设置成能够相对于检测对象的车辆20装卸。例如，在停车场等将利用者的车辆20向适当的驻车位置自动引导的情况下，被检测部21在利用开始时被安装于车辆20，在利用后被从车辆20卸下。或者，被检测部21也可以固定于检测对象的车辆20。例如，将在仓库、工厂等处被利用的确定的车辆20向适当的目标位置引导的情况下，被检测部21可以总被设置于车辆20。

此外，被检测部21也可以构成为能够调节高度。若被检测部21的高度能够调节，则能够与车辆位置确定系统的使用环境对应地改变被检测部21的高度，能够使被检测部21具有通用性。被检测部21的高度的调节可以通过手动进行，也可以用电力或压力等的动力控制。

本实施方式中，被检测部21不仅用于将地图数据上的车辆20的位置确定，也用于将车辆20的朝向确定。因此，被检测部21构成为根据眺望的方向而形态不同。在后详细说明被检测部21的具体的结构例。

检测装置5是用于检测设置于车辆20的被检测部21的装置。检测装置5例如具备雷达传感器、成像照相机、超声波传感器或激光雷达装置中的一个或多个传感器元件。各个检测装置5只要是能够检测至少在检测范围内存在的被检测部21的装置则不被特别限定。关于检测装置5，也被设置于在不被其他车辆18、障碍物等遮挡的情况下能够检测在车辆20处设置的被检测部21的高度位置。

此外，检测装置5优选为能够计量从检测装置5至被检测部21的距离的装置。例如，检测装置5只要是雷达传感器、立体照相机、超声波传感器或激光雷达装置的某个，就能够基于检测信息计量至被检测部21的距离。但是，多个检测装置5配置成被检测部21在确定区域内的任何位置存在都能够借助至少两个检测装置5检测的情况下，即使是各个检测装置5不能计量距离的情况，也能够基于多个检测装置5的检测信息将被检测部21的位置确定。

在确定区域内设置的检测装置5的数量可以是一个也可以是多个。但是，各个检测装置5能够检测的范围是已确定的，所以优选地，设置多个检测装置5，使得被检测部21在确定区域内的全部范围检测被检测装置5检测。被检测装置5检测的检测信息被向车辆位置确定装置50传送。检测装置5借助有线或无线的通信机构向车辆位置确定装置50传送信号。

车辆位置确定装置50基于检测装置5的检测信息将地图数据上的车辆20的位置确定。此外，本实施方式的车辆位置确定装置50基于检测装置5的检测信息将车辆20的朝向确定。车辆位置确定装置50也可以还将车速或车辆20的进行方向的至少一个确定。此外，本实施方式的车辆位置确定装置50基于被确定的地图数据上的车辆20的位置的信息设定既定时间后的车辆20的目标位置。车辆位置确定装置50将车辆20的位置及既定时间后的目标位置的信息经由通信网络向车辆20传送。车辆位置确定装置50例如经由基站9与通信网络连接。通信网络也可以是利用例如Wi-Fi、LTE(Long Term Evolution)等通信方式的移动网络。

例如，车辆引导系统1中，引导车辆20的目标位置被设定于确定区域内，设定将车辆20引导至该目标位置的基本路径。车辆20具备的车辆控制装置30沿着基本路径控制车辆20的行进，但通过利用从车辆位置确定装置50传送的信息，能够使车辆20在基本路径上高精度地行进。或者，即使是由于运算处理上的误差、为了避免与其他车辆18等的某些障碍物的接触而车辆20的位置从基本路径上偏离的情况下，车辆控制装置30也能够通过利用从车辆位置确定装置50传送的信息使车辆2 0返回至基本路径上。

车辆控制装置30基于被从车辆位置确定装置50传送的信息控制车辆20的行进。即，车辆控制装置30基于车辆20的位置及既定时间后的目标位置的信息，设定车辆20的驱动力、制动力、转向角、变速比、前进后退切换等，向控制各个要素的致动器输出驱动信号。此时，车辆控制装置30基于被传感器设备检测的车辆20的周围的环境的信息，控制车辆20的行进，使得车辆20不与其他车辆18、障碍物等接触。

图2是表示车辆引导系统1的具体结构的一例的说明图。图2所示的车辆引导系统1将车辆20从控制开始位置X引导至目标位置Y。该车辆引导系统1例如能够作为在停车场、车辆生产工厂或者仓库等使车辆20向适当的目标位置移动的系统利用。

图2所示的车辆引导系统1中，为了将车辆20能够行进的区域的全部范围作为检测范围覆盖，设置有多个(图2的例子中为6个)检测装置5a~5f(以下，无需特别区分的情况下总称为“检测装置5”。)。多个检测装置5取得能够判定在检测范围内是否存在物体的信息，将该检测信息向车辆位置确定装置50输出。各个检测装置5经由有线或无线的通信机构向车辆位置确定装置50输出信号。

车辆位置确定装置50基于被从多个检测装置5传送的检测信息判定是否检测到被检测部21。车辆位置确定装置50在检测到被检测部21的情况下，基于该被检测部21的信息将地图数据上的车辆20的位置确定。例如，车辆位置确定装置50基于被从检测装置5传送的检测信息算出从一个或多个检测装置5至被检测部21的距离。

在车辆位置确定装置50，储存有各个检测装置5a~5f的地图数据上的设置位置及检测范围的信息，车辆位置确定装置50基于被从各个检测装置5传送的检测信息算出被检测部21相对于地图数据上的既定的基准位置的相对位置。例如，车辆位置确定装置50将各个检测装置5a~5f的设置位置作为基准位置将被检测部21的相对位置确定，将地图数据上的被检测部21的位置确定。被确定的被检测部21的位置相当于地图数据上的车辆20的位置。

例如，图2所示的状态下，设置于车辆20的被检测部21存在于两个检测装置5b、5f的检测范围内。该情况下，车辆位置确定装置50基于被从各个检测装置5a~5f传送的检测信息判定成借助两个检测装置5b、5f检测到被检测部21。车辆位置确定装置50与预先储存的检测装置5b、5f的设置位置的信息对照的同时将地图数据上的被检测部21的位置确定。车辆位置确定装置50也可以是，仅从检测到被检测部21的某个检测装置5向车辆位置确定装置50传送检测信息，而不是取得所有的检测装置5a~5f的检测信息。

此外，车辆位置确定装置50也可以基于被从检测装置5传送的检测信息将车辆20的朝向、车速及进行方向的至少一个确定。本实施方式中，车辆位置确定装置50基于被检测装置5检测的被检测部21的形态的信息将车辆20的朝向确定。进而，车辆位置确定装置50能够基于被检测装置5检测的被检测部21的位置的变化将车速及车辆20的进行方向确定。

车辆位置确定装置50基于地图数据上的车辆20的位置、朝向、车速及进行方向的信息，设定既定时间后的车辆20的目标位置。车辆位置确定装置50在每个既定时间将地图数据上的车辆20的位置及既定时间后的车辆20的目标位置的信息经由基站9及通信网络向车辆20传送。具体地，车辆位置确定装置50在每个既定时间从检测装置5接收检测信息，在每个既定时间将通过既定的运算处理的执行所得到的车辆20的位置及既定时间后的目标位置的信息向车辆20传送。既定时间可以基于车辆位置确定装置50的处理速度等适当设定。

搭载于车辆20的车辆控制装置30接收被从车辆位置确定装置50传送的信息，基于该信息控制车辆20的行进。由此，车辆20的转向角、速度或加速度在每个既定时间被调节，能够防止车辆20与其他车辆等的接触，且根据沿着路径R将车辆20引导至目标位置Y。

＜2.被检测部的结构例＞

接着，对设置于车辆20的被检测部21的结构例进行说明。如上所述，被检测部21设置成向上方延伸至至少超过车辆20的车顶的高度。由此，检测装置5能够在不被其他车辆、障碍物等遮挡的情况下检测被检测部21，提高将车辆20的位置确定的可靠性。并且，被检测部21构成为能够至少将车辆20的朝向确定。以下，对能够应用于本实施方式的车辆引导系统1的被检测部21的几个结构例进行说明。

(第1结构例)

图3是表示被检测部21的第1结构例的说明图。图3是表示从上方观察第1结构例的被检测部21A的情况的平面形状和将该被检测部21A从箭头所示的四个方向眺望的情况的外观的说明图。

第1结构例的被检测部21A适合检测装置5为成像照相机或激光雷达装置的情况。被检测部21A从上方观察的平面形状呈并非正五边形的五边形。该被检测部21A根据来自水平方向的眺望的方向而形状不同。这里所说的“形状不同”并非意味着外形的轮廓不同，而是意味着即使外形的轮廓相同，面、棱线等的外观也不同。

即，从箭头D1的方向眺望被检测部21A的情况下，观察到从左侧起第5面s5及第1面s1依次等间隔地排列。此外，从箭头D2的方向眺望被检测部21A的情况下，观察到从左侧起第1面s1、第2面s2及第3面s3依次排列。该情况下，观察到中央的第2面s2的宽度较大。此外，从箭头D3的方向眺望被检测部21A的情况下，观察到从左侧起第3面s3及第4面s4依次排列。该情况下，观察到左侧的第3面s3的宽度比第4面s4的宽度大。此外，从箭头D4的方向眺望被检测部21A的情况下，观察到从左侧起第4面s4及第5面s5依次排列。该情况下，观察到左侧的第4面s4的宽度比第5面s5的宽度稍大。此外，从箭头D2及箭头D4的方向眺望被检测部21A的情况下，与从箭头D1及箭头D3眺望的情况相比，观察到整体的轮廓的宽度较大。

这样，第1结构例的被检测部21A根据眺望的方向而整体的轮廓的宽度、观察到的面的数量、观察到的面的宽度的构成比率不同。因此，车辆位置确定装置50能够通过基于被从检测装置5传送的检测信息判别被检测部21A的外观，确定出被检测部21A被相对于检测装置5如何配置。并且，车辆位置确定装置50能够对照被预先储存的车辆20的被检测部21A的配置状态的信息将车辆20的朝向确定。

另外，第1结构例的被检测部21A从上方眺望的平面形状为五边形，但该平面形状不限于五边形。被检测部21A的平面形状为正圆形形状及正多边形形状以外的、根据眺望的方向而外观不同的形状即可。

此外，检测装置5为成像照相机的情况下，第1结构例的被检测部21A的各面s1~s5也可以被配色成不同的颜色。由此，能够更简单地将眺望被检测部21A的方向确定。

(第2结构例)

图4是表示被检测部21的第2结构例的说明图。图4是表示将第2结构例的被检测部21B从上方观察的情况的平面形状、将该被检测部21B从用箭头表示的四个方向眺望的情况的外观的说明图。

第2结构例的被检测部21B适合检测装置5为成像照相机的情况。被检测部21B从上方观察的平面形状成正方形。被检测部21B的四个侧面s1~s4被配色成不同的颜色。因此，被检测部21B根据来自水平方向的眺望的方向而配色不同。

即，从箭头D1的方向眺望被检测部21B的情况下，观察到从左侧起第4面s4及第1面s1依次排列。此外，从箭头D2的方向眺望被检测部21B的情况下，观察到从左侧起第1面s1及第2面s2依次排列。此外，从箭头D3的方向眺望被检测部21B的情况下，观察到从左侧起第2面s2及第3面s3依次排列。此外，从箭头D4的方向眺望被检测部21B的情况下，观察到从左侧起第3面s3及第4面s4依次排列。从图4所示的四个方向眺望的情况下，观察到被检测部21B的外形的轮廓、各面的宽度的构成比率相同，但配色不同，所以能够通过基于成像照相机的成像图像的颜色识别，将眺望被检测部21B的方向确定。

此外，第2结构例的被检测部21B中，也可以不使各面s1~s4的配色不同而使反射率不同。使各面s1~s4的反射率不同的结构适合检测装置5为雷达传感器、激光雷达装置的情况。该情况下，根据被检测装置5检测的反射波的密度的分布的不同，能够将眺望被检测部21B的方向确定。反射率例如能够通过调节表面粗糙度而不同。

这样，第2结构例的被检测部21B根据眺望的方向，成像图像中的配色、被检测的反射波的密度的分布不同。因此，车辆位置确定装置50能够通过基于被从检测装置5传送的检测信息判别被检测部21B的配色、反射波的密度的分布，确定出被检测部21B被相对于检测装置5如何配置。并且，车辆位置确定装置50对照预先储存的车辆20的被检测部21B的配置状态的信息，能够将车辆20的朝向确定。

另外，第2结构例的被检测部21B从上方眺望的平面形状为正方形，但该平面形状不限于正方形。被检测部21B的平面形状不被特别限定，根据眺望的方向而配色不同即可。

(第3结构例)

图5是表示被检测部21的第3结构例的说明图。图5是表示从上方观察第3结构例的被检测部21C的情况的各个被检测部21a~21c的配置位置、从箭头所示的四个方向眺望该被检测部21C的情况的外观的说明图。

第3结构例的被检测部21C适合检测装置5为成像照相机、雷达传感器、超声波传感器或激光雷达装置的情况。第3结构例的被检测部21C由具有同一形态的多个被检测部21a~21c构成，图5所示的从上方观察的配置位置成并非正三角形的三角形。该被检测部21C根据来自水平方向的眺望的方向而外观不同。这里所说的“外观不同”意味着，多个被检测部21a~21c的整体的宽度、各个被检测部21a~21c的间隔不同。

即，从箭头D1的方向眺望被检测部21C的情况下，观察到从左侧起第3被检测部21c、第1被检测部21a及第2被检测部21b依次排列。该情况下，观察到第1被检测部21a与第3被检测部21c相比接近第2被检测部21b侧(右侧)。此外，从箭头D2的方向眺望被检测部21C的情况下，观察到从左侧起第1被检测部21a、第3被检测部21c及第2被检测部21b依次排列。该情况下，观察到第3被检测部21c与第1被检测部21a相比接近第2被检测部21b侧(右侧)。此外，从箭头D3的方向眺望被检测部21C的情况下，观察到从左侧起第2被检测部21b、第1被检测部21a及第3被检测部21c依次排列。该情况下，观察到第1被检测部21a与第3被检测部21c相比接近第2被检测部21b侧(左侧)。此外，从箭头D4的方向眺望被检测部21C的情况下，观察到从左侧起第2被检测部21b、第3被检测部21c及第1被检测部21a依次排列。该情况下，观察到第3被检测部21c与第1被检测部21a相比接近第2被检测部21b侧(左侧)。此外，从箭头D2及箭头D4的方向眺望被检测部21C的情况下，观察到与从箭头D1及箭头D3眺望的情况相比整体的轮廓的宽度较大。

这样，第3结构例的被检测部21C根据眺望的方向，整体的轮廓的宽度、各个被检测部21a~21c的间隔不同。因此，车辆位置确定装置50能够通过基于被从检测装置5传送的检测信息判别被检测部21C的外观，确定出被检测部21C被相对于测装置5如何配置。并且，车辆位置确定装置50能够对照预先储存的车辆20的被检测部21C的配置状态的信息，将车辆20的朝向确定。

另外，第3结构例的被检测部21C由三个被检测部21a~21c构成，从上方眺望的平面形状配置成三角形，但多个被检测部的数量及配置的平面形状不限于该例。构成为多个被检测部的整体的宽度、各个被检测部的间隔根据眺望的方向不同即可。

此外，也可以是，检测装置5为成像照相机的情况下，构成第3结构例的被检测部21C的各个被检测部21a~21c配色成不同的颜色。此外，检测装置5为雷达传感器或激光雷达的情况下，构成第3结构例的被检测部21C的各个被检测部21a~21c也可以构成为反射率不同。由此，能够更简单地将眺望被检测部21C的方向确定。

进而，检测装置5能够计量至构成第3结构例的被检测部21C的各个被检测部21a~21c的距离的情况下，能够通过利用该距离的信息将眺望被检测部21C的方向确定。图5表示从检测装置5至各个被检测部21a~21c的距离La、Lb、Lc的大小关系。这样，由于从检测装置5至各个被检测部21a~21c的距离La、Lb、Lc根据眺望被检测部21C的方向而不同，所以能够利用该距离的信息将眺望被检测部21C的方向确定。

(第4结构例)

图6是表示被检测部21的第4结构例的说明图。图6是表示从上方观察第4结构例的被检测部21D的情况的各个被检测部21a~21c的配置位置、从箭头所示的四个方向眺望该被检测部21D的情况的外观的说明图。

第4结构例的被检测部21D适合检测装置5为成像照相机、雷达传感器、超声波传感器或激光雷达装置的情况。第4结构例的被检测部21D由具有各不相同的形态的多个被检测部21a~21c构成。第1被检测部21a具有正圆形形状的平面形状，第2被检测部21b具有矩形的平面形状，第3被检测部21c具有三角形的平面形状。该被检测部21D构成为图6所示的从上方观察的配置位置成正三角形，但根据来自水平方向的眺望的方向而外观不同。这里所说的“外观不同”意味着多个被检测部21a~21c的整体的宽度、各个被检测部21a~21c的间隔、棱线的外观不同。

即，从箭头D1的方向眺望被检测部21D的情况下，观察到从左侧起第3被检测部21c、第1被检测部21a及第2被检测部21b依次排列。该情况下，观察到与各个被检测部21a~21c的平面形状对应的宽度及棱线。此外，从箭头D2的方向眺望被检测部21D的情况下，观察到从左侧起第1被检测部21a及第2被检测部21b依次排列。该情况下，第3被检测部21c与第2被检测部21b重叠而隐藏。此外，从箭头D3的方向眺望被检测部21D的情况下，观察到从左侧起第2被检测部21b、第1被检测部21a及第3被检测部21c依次排列。该情况下，观察到与各个被检测部21a~21c的平面形状对应的宽度及棱线。此外，从箭头D4的方向眺望被检测部21D的情况下，观察到从左侧起第2被检测部21b、第3被检测部21c及第1被检测部21a依次排列。该情况下，观察到第2被检测部21b与第3被检测部21c重叠，第2被检测部21b在第3被检测部21c的后方。此外，从箭头D2及箭头D4的方向眺望被检测部21D的情况下，观察到与从箭头D1及箭头D3眺望的情况相比整体的轮廓的宽度稍小。

这样，第4结构例的被检测部21D根据眺望的方向而整体的轮廓的宽度、各个被检测部21a~21c的间隔、棱线的外观不同。因此，车辆位置确定装置50能够通过基于被从检测装置5传送的检测信息判别被检测部21D的外观，确定出被检测部21D被相对于检测装置5如何配置。并且，车辆位置确定装置50能够对照预先储存的车辆20的被检测部21D的配置状态的信息，将车辆20的朝向确定。

另外，第4结构例的被检测部21D由三个被检测部21a~21c构成，从上方眺望的平面形状配置成正三角形，但多个被检测部的数量及配置的平面形状不限于该例。此外，也可以是，并非多个被检测部21D的所有的平面形状不同，也可以是一部分的被检测部的平面形状不同。构成为多个被检测部的整体的宽度、各个被检测部的间隔根据眺望的方向而不同即可。

此外，也可以是，检测装置5为成像照相机的情况下，构成第4结构例的被检测部21D的各个被检测部21a~21c配色成不同的颜色。此外，也可以是，检测装置5为雷达传感器或激光雷达的情况下，构成第4结构例的被检测部21D的各个被检测部21a~21c构成为反射率不同。由此，能够更简单地将眺望被检测部21D的方向确定。

进而，检测装置5能够计量至构成第4结构例的被检测部21D的各个被检测部21a~21c的距离La、Lb、Lc的情况下，能够通过利用该距离的信息将眺望被检测部21D的方向确定。

(第5结构例)

图7是表示被检测部21的第5结构例的说明图。图7是表示从上方观察第5结构例的被检测部21E的情况的各个被检测部21a~21c的配置位置、从箭头所示的四个方向眺望该被检测部21E的情况的外观的说明图。

第5结构例的被检测部21E适合检测装置5为成像照相机、雷达传感器、超声波传感器或激光雷达装置的情况。第5结构例的被检测部21E由具有各不相同的高度的多个被检测部21a~21c构成。第1被检测部21a、第2被检测部21b、第3被检测部21c的高度依次变高。该被检测部21D的图7所示的从上方观察的配置位置成正三角形，但根据来自水平方向的眺望的方向而外观不同。这里所说的“外观不同”意味着多个被检测部21a~21c的整体的宽度、各个被检测部21a~21c的间隔、配置位置不同。

即，从箭头D1的方向眺望被检测部21E的情况下，观察到从左侧起第2被检测部21b、第1被检测部21a及第3被检测部21c依次排列。此外，从箭头D2的方向眺望被检测部21E的情况下，观察到从左侧起第1被检测部21a及第3被检测部21c依次排列。该情况下，第2被检测部21b与第3被检测部21c重叠而隐藏。此外，从箭头D3的方向眺望被检测部21E的情况下，观察到从左侧起第3被检测部21c、第1被检测部21a及第2被检测部21b依次排列。此外，从箭头D4的方向眺望被检测部21E的情况下，观察到从左侧起第2被检测部21b、第3被检测部21c及第1被检测部21a依次排列。该情况下，观察到第2被检测部21b和第3被检测部21c重叠，第3被检测部21c在第2被检测部21b的后方。此外，从箭头D2及箭头D4的方向眺望被检测部21E的情况下，与从箭头D1及箭头D3眺望的情况相比，观察到整体的轮廓的宽度稍小。

这样，第5结构例的被检测部21E根据眺望的方向而整体的轮廓的宽度、各个被检测部21a~21c的间隔、配置位置不同。因此，车辆位置确定装置50能够通过基于被从检测装置5传送的检测信息判别被检测部21E的外观，确定出被检测部21E被相对于检测装置5如何配置。并且，车辆位置确定装置50能够对照预先储存的被检测部21E相对于车辆20的配置状态的信息将车辆20的朝向确定。

另外，第5结构例的被检测部21E由三个被检测部21a~21c构成，从上方眺望的平面形状配置成正三角形，但多个被检测部的数量及配置的平面形状不限于该例。此外，也可以是，并非多个被检测部21E的全部的平面形状不同，而是一部分的被检测部的平面形状不同。构成为多个被检测部的整体的宽度、各个被检测部的间隔根据眺望的方向不同即可。

此外，也可以是，检测装置5为成像照相机的情况下，构成第5结构例的被检测部21E的各个被检测部21a~21c配色成不同的颜色。此外，也可以是，检测装置5为雷达传感器或激光雷达的情况下，构成第5结构例的被检测部21E的各个被检测部21a~21c构成为反射率不同。由此，能够更简单地将眺望被检测部21E的方向确定。

进而，检测装置5能够计量至构成第4结构例的被检测部21D的各个被检测部21a~21c的距离La、Lb、Lc的情况下，能够通过利用该距离的信息将眺望被检测部21D的方向确定。

＜3.信息处理装置及车辆控制装置的结构例＞

接着，对用于图2所示车辆引导系统1的车辆位置确定装置50及车辆控制装置30的结构例进行说明。

图8是表示车辆位置确定装置50及车辆控制装置30的结构例的框图。车辆位置确定装置50算出车辆20的当前的位置及既定时间后的目标位置，将包括这些信息的车辆控制信息向车辆控制装置30传送。车辆控制装置30基于接收到的信息设定各种控制系统的目标控制量，将该目标控制量的信息向各控制系统传送。

(车辆位置确定装置)

车辆位置确定装置50具备第1通信部51、第2通信部52、检测信息处理部53、车辆控制信息设定部54及储存部55。车辆位置确定装置50的一部分或全部例如可以由微型计算机或微处理器单元等构成，也可以由固件等能够更新的结构构成。此外，车辆位置确定装置50的一部分或全部也可以是根据来自中央处理器(CPU，Central Processing Unit)等的指令被执行的程序模块等。

储存部55包括随机存储器(RAM，Random Access Memory)或只读存储器(ROM，ReadOnly Memory)等储存元件、或者硬盘驱动器(HDD， Hard Disk Drive)、光盘(CD，CompactDisc)、数字通用光盘(DVD，Digital Versatile Disc)、固态硬盘(SSD，Solid StateDrive)、通用串行总线(USB，Universal Serial Bus)闪存驱动器、储存装置等储存媒介的至少一个。储存部55将用于微型计算机等所执行的程序、各种运算处理的参数、运算结果、各种传感器等的检测信息等储存。

本实施方式中，至少设置有车辆引导系统1的确定区域的地图数据被储存于储存部55。此外，地图数据上的在确定区域内设置的一个或多个检测装置5的设置位置的信息被储存于储存部55。进而，本实施方式的车辆引导系统1中，引导车辆20的目标位置的信息、用于将车辆20引导至目标位置的基本路径的信息被储存于车辆位置确定装置50的储存部55。目标位置的信息可以通过使用者向车辆位置确定装置50输入来设定，也可以是计算机判断确定区域内的空闲空间等来设定，也可以是通过被从车辆控制装置30传送来设定。此外，基本路径的信息可以被通过使用者向车辆位置确定装置50输入来设定，也可以通过被从车辆控制装置30传送来设定。

此外，设置于车辆20的被检测部21的形态的信息、被检测部21相对于车辆20的设置方式的信息被储存于储存部55。

第1通信部51是用于在检测装置5和车辆位置确定装置50之间进行通信的界面。车辆位置确定装置50经由第1通信部51接收被从检测装置5输出的信号。

第2通信部52是用于在车辆控制装置30和车辆位置确定装置50之间进行通信的界面。车辆位置确定装置50借助第2通信部52经由基站9及通信网络相对于车辆控制装置30传送信号。

检测信息处理部53利用检测装置5的检测信息进行各种运算处理。例如，检测信息处理部53可以是通过微型计算机等执行程序来实现的功能。检测信息处理部53基于被从检测装置5传送的检测信息将车辆20的位置及朝向确定。具体地，检测信息处理部53基于储存于储存部55的地图数据、该地图数据上的各检测装置5的设置位置、及被各检测装置5检测的被检测部21相对于既定的基准位置的相对位置的信息，算出地图数据上的被检测部21的位置。检测信息处理部53将该被检测部21的位置作为车辆20的位置确定。

此外，检测信息处理部53将被检测装置5检测的被检测部21的形态(外观)对照储存于储存部55的被检测部21的形态的信息、被检测部21相对于车辆20的设置方式的信息，将车辆20的朝向确定。此外，检测信息处理部53也可以基于检测装置5的检测信息将车速及车辆20的进行方向确定。

车辆控制信息设定部54设定既定时间后的车辆20的目标位置。例如，车辆控制信息设定部54可以是通过微型计算机等执行程序来实现的功能。车辆控制信息设定部54基于被确定的车辆20的位置、朝向及基本路径的信息设定既定时间后的车辆20的目标位置。车辆控制信息设定部54将已设定的目标位置的信息经由第2通信部52向搭载于车辆20的车辆控制装置30传送。

车辆位置确定装置50将基于被从检测装置5传送的检测信息的车辆20的位置的确定处理、既定时间后的车辆20的目标位置的设定处理、车辆20的位置及目标位置的信息的传送处理在每个既定时间执行。

(车辆控制装置)

车辆控制装置30具备通信部31及控制信息运算部33。车辆控制装置30的一部分或全部例如可以由微型计算机或微处理器单元等构成，也可以由固件等能够更新的结构构成。此外，车辆控制装置30的一部分或全部也可以是被根据来自中央处理器等的指令执行的程序模块等。

此外，车辆控制装置30具备随机存储器、只读存储器等图中未示出的储存部。至少包括确定区域的信息的地图数据储存于储存部。此外，引导车辆20的目标位置的信息和用于将车辆20引导至目标位置的基本路径的信息被储存于储存部。目标位置的信息可以被通过使用者的输入来设定，也可以基于被从判断确定区域内的空闲空间等的外部装置传送的信息来设定。此外，基本路径的信息可以被通过使用者的输入来设定，也可以被计算机等设定。

本实施方式中，车辆控制装置30具有相对于控制多个控制系统的控制装置41、43、45输出控制指令的作为统合控制装置的功能。车辆控制装置30可以由一个电子控制单元构成，也可以由彼此能够通信的多个电子控制单元构成。控制装置41、43、45例如包括控制车辆20的动力源即内燃机、电动马达等的动力控制装置、控制包括将被从动力源输出的旋转扭矩变速来向驱动轮传递的变速机的动力传递机构的变速器控制装置、控制液压式或电动式制动系统的制动控制装置、控制方向盘的旋转角度的操舵控制装置等的至少一个。

通信部31是用于在车辆控制装置30和车辆位置确定装置50之间进行通信的界面。至少车辆控制装置30借助通信部31经由通信网络接收被从车辆控制装置30传送的信号。

控制信息运算部33基于被从车辆位置确定装置50传送的信息设定各控制系统的目标控制量，将已设定的目标控制量的信息向各个控制装置41、43、45传送。例如，控制信息运算部33可以是通过微型计算机等执行程序来实现的功能。控制信息运算部33基于被从车辆位置确定装置50传送的车辆20的当前位置、朝向及既定时间后的车辆20的目标位置的信息，设定车辆20的目标转向角及目标加速度。此外，控制信息运算部33基于已设定的车辆20的目标转向角及目标加速度的信息，设定各控制系统的目标控制量。此时，也可以在各控制系统的操作量的变化量(变化速度)上设定上限，使得不产生车辆20的急转向、急加速。

此外，控制信息运算部33基于设置于车辆20的传感器设备的传感器信号检测车辆20的周围的其他车辆、障碍物等，设定各控制系统的目标控制量，使得不与这些其他车辆等接触。与被基于从车辆位置确定装置50传送的信息设定的目标控制量相比，优先以避免向其他车辆等的接触为目的设定的目标控制量。结果，有车辆20从至目标位置的基本路径偏离的情况，但此后根据基于被从车辆位置确定装置50传送的信息设定的目标控制量控制车辆20，由此，能够使车辆20向基本路径上返回。

由此，车辆20被基于被从车辆位置确定装置50传送的车辆20的位置及既定时间后的车辆20的目标位置的信息控制。因此，能够确保车辆20的安全性且将车辆20从控制开始位置X引导至目标位置Y。

(信息处理装置及车辆控制装置的动作例)

接着，对车辆位置确定装置50及车辆控制装置30的动作例进行说明。

图9是表示车辆位置确定装置50的动作例的流程图。车辆位置确定装置50的检测信息处理部53经由第1通信部51取得被从检测装置5a~5f传送的检测信息(步骤S11)。

接着，检测信息处理部53基于已取得的检测装置5a~5f的检测信息将检测到被检测部21的检测装置5确定 (步骤S13)。本实施方式的车辆引导系统1的情况下，检测装置5不检测被检测部21以外的其他物体。具体地，被检测部21至少向上方延伸至超过车辆20的车顶的高度，设置于车辆20，在检测装置5的检测范围不存在被检测部21以外的车体、障碍物。因此，检测信息处理部53能够基于检测装置5的检测信息将检测到被检测部21的检测装置5确定。检测信息处理部53也可以与预先储存的被检测部21的形态的信息对照来将检测到被检测部21的检测装置5确定。

接着，检测信息处理部53基于被检测装置5检测到的被检测部21的信息将车辆20的位置及朝向确定(步骤S15)。如上所述，检测信息处理部53基于储存于储存部55的地图数据、该地图数据上的各检测装置5的设置位置、及被各检测装置5检测的被检测部21相对于既定的基准位置的相对位置的信息，算出地图数据上的被检测部21的位置。检测信息处理部53将该被检测部21的位置作为车辆20的位置确定。此外，检测信息处理部53将被检测装置5检测的被检测部21的形态(外观)与储存于储存部55的被检测部21的形态的信息和被检测部21相对于车辆20的设置方式的信息对照，将车辆20的朝向确定。

进而，本实施方式中，检测信息处理部53基于检测装置5的检测信息将车速及车辆20的进行方向确定。例如，检测信息处理部53能够基于被检测装置5检测的被检测部21的位置的变化求出车速及车辆20的进行方向。

接着，车辆控制信息设定部54基于已储存的基本路径的信息和车辆20的位置、朝向、车速及车辆20的进行方向的信息，设定既定时间后的车辆20的目标位置(步骤S17)。基本上，车辆控制信息设定部54设定既定时间后的车辆20的目标位置，使得车辆20沿基本路径以预先设定的加速度移动。在此基础上，车辆20的位置及进行方向从基本路径偏离的情况下，车辆控制信息设定部54设定车辆20的目标位置，使得车辆20返回至基本路径上。

接着，车辆控制信息设定部54将已设定的车辆20的目标位置的信息和车辆20的当前位置的信息经由第2通信部52及通信网络向车辆控制装置30传送(步骤S19)。

车辆位置确定装置50将步骤S11至步骤S19的各处理在每个预先设定的既定时间重复执行。

图10是表示车辆控制装置30的动作例的流程图。车辆控制装置30的控制信息运算部33经由通信部31取得被从车辆位置确定装置50传送的车辆20的既定时间后的目标位置的信息和车辆20的当前位置的信息(步骤S31)。

接着，控制信息运算部33基于接收到的既定时间后的车辆20的目标位置和车辆20的当前位置的信息设定车辆20的目标转向角及目标加速度(步骤S33)。

接着，控制信息运算部33基于已设定的目标转向角及目标加速度的信息设定各控制系统的目标控制量(步骤S35)。具体地，控制信息运算部33基于目标转向角的信息设定操舵控制系统的目标控制量。操舵控制系统为借助步进马达等马达控制转向角的系统的情况下，目标控制量例如是旋转角度的目标值。

此外，控制信息运算部33基于目标加速度的信息设定包括内燃机、驱动马达等动力源、变速机等的动力传递机构及制动控制装置的目标控制量。例如，动力源的目标控制量为输出扭矩的目标值，动力传递机构的目标控制量为变速比的目标值，制动控制装置的目标控制量为制动力的目标值。

此时，控制信息运算部33预测到车辆20向其他车辆、障碍物等的接触的情况下，设定各控制系统的目标控制量，使得避免该接触。该目标控制量可以是执行紧急制动控制的指令，也可以是使车辆20急转弯的指令。

接着，控制信息运算部33将已设定的各控制系统的目标控制量的信息向控制装置41、43、45传送(步骤S37)。接收到目标控制量的信息的各控制装置41、43、45基于目标控制量控制各控制系统。车辆控制装置30将步骤S31至步骤S37的各处理在每个预先设定的既定时间重复执行。结果，车辆20被基于从车辆位置确定装置50传送的高精度的位置信息沿着基本路径向目标位置Y引导。

如以上说明，根据应用本实施方式的车辆位置确定系统的车辆引导系统1，设置于车辆20的外部的检测装置5能够在不妨碍其他车辆、障碍物的情况下检测设置于车辆20的被检测部21。因此，接收被从检测装置5传送的检测信息的车辆位置确定装置50能够基于被检测部21的检测信息将车辆20的位置高精度地确定。

此外，根据本实施方式的车辆引导系统1，车辆位置确定装置50能够基于被检测装置5检测的被检测部21的检测信息将车辆20的朝向确定。此外，车辆位置确定装置50能够基于被检测装置5检测的被检测部21的位置的变化算出车辆20的速度及进行方向。因此，车辆位置确定装置50能够基于高精度地确定的车辆20的当前位置的信息设定既定时间后的车辆20的目标位置，向车辆控制装置30传送。

由此，车辆控制装置30能够使车辆20沿着从控制开始位置X至目标位置Y的基本路径安全地行进。

以上，参照附图的同时详细地说明了本发明的优选的实施方式，但本发明不限于该例。显然，只要是具有本发明所属技术领域的通常的知识的本领域技术人员，就能够在权利要求书中记载的技术思想的范围内想到各种的改变例或修正例，应知关于它们显然也属于本发明的技术范围。

例如，在上述实施方式中，将三个被检测部21a~21c设置于车辆20，但本发明不限于该例。被检测部的数量可以是2个，也可以是4个以上。例如，如图7所示地配置有三个被检测部21a~21c的情况下若三个被检测部21a~21c的高度相同(Ha＝Hb＝Hc)，则从箭头D4的方向眺望三个被检测部21a~21c的情况下，第2被检测部21b和第3被检测部21c重叠，若不能检测至三个被检测部21a~21c的距离则不能将车辆20的朝向确定。与此相对，若如图11所示地设置有第4被检测部21d，则即使四个被检测部21a~21d的高度相同(Ha＝Hb＝Hc＝Hd)，也与眺望的方向无关地至少三个检测部观察到不同的配置。因此，能够将车辆20的朝向确定。另外，即使是被检测部的数量为3个以外的情况下，也可以使至少一个的被检测部的形态不同。

此外，在上述实施方式中，设置于车辆20的外部的车辆位置确定装置50算出既定时间后的车辆20的目标位置，将该目标位置的信息向车辆控制装置30传送，但本发明不限于该例。例如，车辆位置确定装置50也可以仅将地图数据上的车辆20的位置确定，仅将该车辆20的位置的信息向车辆控制装置30传送。该例中，车辆控制装置30也能够利用高精度地确定的车辆20的位置的信息控制车辆20的行进，使得车辆20能够沿基本路径到达至目标位置Y。

此外，在上述实施方式中，车辆位置确定装置50将检测装置5的设置位置作为基准位置求出被检测部21的相对位置，但本发明不限于该例。例如，也可以基于检测装置5相对于适当的基准位置的相对位置的信息、被检测部21相对于检测装置5的设置位置的相对位置的信息求出被检测部21相对于适当的基准位置的相对位置。也能够根据这样求出的被检测部21的相对位置的信息将地图数据上的被检测部21的位置确定。

此外，上述实施方式是将车辆20沿从控制开始位置X至目标位置Y的基本路径引导的例子，车辆位置确定装置50基于检测装置5的检测信息进行车辆20的控制，但本发明不限于该例。例如，车辆引导系统1应用于厂内物流系统的情况下，车辆位置确定装置50也可以还基于生产线的生产速度、出货速度、出货状况等工作状况的信息设定车辆20向目标位置Y的目标到达时间及既定时间后的目标位置。

此外，车辆位置确定装置50也可以同时将多个车辆20的位置确定。该情况下，针对每个车辆20使被检测部21的形态不同，车辆控制装置30将本车辆20的识别编码等信息和被检测部21的形态的信息一同向车辆位置确定装置50传送。车辆位置确定装置50能够基于被检测装置5检测的被检测部21的形态将对象车辆确定，将与各个车辆20对应的位置及既定时间后的目标位置的信息传送。

上述车辆引导系统1例如能够应用于机场、活动会场处的人输送系统、或者使车辆以外的搬运对象物向既定的目标位置移动的车辆的自动驾驶系统。此外，车辆引导系统1也可以应用于自动代客泊车(AVP)系统。该情况下，车辆位置确定装置50进行将车辆20沿基本路径引导的控制，前述基本路径被从车辆20的交接位置设定至在确定的驻车区域内设定的驻车位置(目标位置)。

此外，上述的实施方式中，说明了车辆位置确定装置50为一个装置的例子，但本发明不限于该例。也可以是，车辆位置确定装置50包括多个装置，上述的车辆位置确定装置50的功能被分散于多个装置地具备。例如，也可以是，车辆引导系统1应用于自动代客泊车系统(AVP)的情况下，上位系统的服务器(第1装置) 具备与各个条件对应地指定驻车位置并且设置至该驻车位置的基本路径的功能，下位系统的服务器(第2装置)具备根据从上位系统接收到的基本路径基于检测装置5的检测信息设定车辆20的控制信息来传送的功能。

Claims (9)

1.一种车辆位置确定系统(1)，其特征在于，

具备被检测部(21)、检测装置(5)、车辆位置确定装置(50)，

前述被检测部(21)至少向上方延伸至超过车顶的高度，设置于车辆(20)，

前述检测装置(5)检测前述被检测部(21)，

前述车辆位置确定装置(50)基于检测到的前述被检测部(21)的检测信息将地图数据上的前述车辆(20)的位置确定。

2.如权利要求1所述的车辆位置确定系统，其特征在于，

前述车辆位置确定装置(50)求出被检测到的前述被检测部(21)相对于既定的基准位置的相对位置，将前述地图数据上的前述车辆(20)的位置确定。

3.如权利要求1或2所述的车辆位置确定系统，其特征在于，

前述被检测部(21)根据眺望的方向而形状不同。

4.如权利要求1至3中任一项所述的车辆位置确定系统，其特征在于，

前述检测装置(5)是激光雷达装置，

前述被检测部(21)根据眺望的方向而反射率不同。

5.如权利要求1至3中任一项所述的车辆位置确定系统，其特征在于，

前述检测装置(5)是成像照相机，

前述被检测部(21)根据眺望的方向而配色不同。

6.如权利要求1或2所述的车辆位置确定系统，其特征在于，

前述车辆(20)具备多个前述被检测部(21)，

前述多个被检测部(21)中的至少一个前述被检测部(21)的粗细、高度或形状不同。

7.如权利要求1或2所述的车辆位置确定系统，其特征在于，

前述车辆(20)具备多个前述被检测部(21)，

前述多个被检测部(21)的配置成正圆形形状及正多边形形状以外的形状。

8.如权利要求3至7中任一项所述的车辆位置确定系统，其特征在于，

前述车辆位置确定装置(50)基于前述被检测部(21)的检测信息将前述车辆(20)的位置及朝向确定。

9.一种车辆位置确定装置(50)，其特征在于，

具备检测信息处理部(53)，前述检测信息处理部(53)基于检测到被检测部(21)的检测信息将地图数据上的前述车辆(20)的位置确定，前述被检测部(21)至少向上方延伸至超过车顶的高度，前述被检测部(21)设置于车辆(20)。

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