JP2015111386A - 自動運転装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、実施形態1における自動運転システム100の概略的な構成を示すブロック図である。図1に示す自動運転システム100は、管制センタ1と車両側ユニット2とを含んでいる。
管制センタ1は、一例として、駐車場に設置されている構成とすればよい。図1に示すように、管制センタ1は、センタ側通信部11、駐車場データベース(以下、DB)12、及びセンタ側制御部13を備えている。管制センタ1が請求項の駐車管理装置に相当する。
駐車用情報送信処理では、駐車場DB12に格納されている空き駐車枠の情報をもとに、駐車可能な駐車枠を抽出し、その駐車枠(以下、目標駐車枠)の位置座標を駐車場DB12から読み出す。そして、読み出した目標駐車枠の位置座標を、センタ側通信部11から車両側ユニット2へ送信させる。目標駐車枠が請求項の目標領域に相当する。
車両側ユニット2は、車両に搭載される。なお、車両側ユニット2を搭載している車両を以降では自車と呼ぶ。図1に示すように、車両側ユニット2は、車両側通信部21、レーザレーダ22、周辺カメラ23、GPS受信機24、舵角センサ25、車輪速センサ26、及び運転支援ECU27を備えている。
図2に示すように、運転支援ECU27は、自車位置特定部270、自車方位特定部271、自動運転開始判定部272、駐車用情報要求部273、目標位置取得部274、目標軌跡特定部275、自動運転制御部276、第1タイミング判定部277、第1進入方位特定部278、軌跡再特定部279、第2タイミング判定部280、画像認識処理部281、第2進入方位特定部282、及び到達判定部283を備えている。
ここで、図3のフローチャートを用いて、運転支援ECU27での自動駐車関連処理についての説明を行う。自動駐車関連処理では、自車が目標駐車枠に接近し、目標駐車枠への進入方位を特定できる精度がより高いセンサが利用可能になる都度、そのセンサを用いて、目標駐車枠への進入方位をより正確に特定する。そして、特定した進入方位から目標走行軌跡を逐次特定し直しながら、目標駐車枠へ自動で駐車させる。図3のフローチャートは、自動運転開始判定部272で自動駐車関連処理を開始するタイミングと判定したときに開始される。
実施形態1の構成によれば、レーザレーダ22や周辺カメラ23を利用して目標駐車枠への進入方位の特定ができるようになるまでは、GPS受信機24の検出結果から特定した自車の現在位置を頼りに、目標駐車枠の位置まで大まかに接近することができる。
なお、実施形態1では、管制センタ1から受信した走行経路を目標軌跡特定部275が目標走行軌跡と特定する構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、管制センタ1から受信した目標駐車枠の位置座標と、自車位置特定部270で特定した自車の現在位置座標とを用いて、運転支援ECU27で自車の走行すべき目標走行軌跡を生成する構成としてもよい。そして、生成したその目標走行軌跡を目標軌跡特定部275が目標走行軌跡と特定する構成としてもよい。よって、運転支援ECU27が請求項の軌跡生成部に相当する。
また、前述の実施形態1では、駐車場での目標駐車枠の位置への自動駐車に本発明を適用した場合の例を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、走路がある程度限定された地点を自動運転で通過させる場合に本発明を適用する構成(以下、実施形態2)としてもよい。
管制センタ1aは、前述したように、有料道路等の料金所に設置される。図8に示すように、管制センタ1aは、センタ側通信部11a、センタ側制御部13a、及び走行レーンDB14を備えている。管制センタ1aが請求項の通過レーン管理装置に相当する。
レーン通過用情報送信処理では、料金所ゲートに設けられた料金所レーンの位置座標を駐車場DB12から読み出す。そして、読み出した料金所レーンの位置座標を、センタ側通信部11から車両側ユニット2へ送信させる。この料金所レーンも請求項の目標領域に相当する。
車両側ユニット2aは、運転支援ECU27の代わりに運転支援ECU27aを備えている点を除けば、実施形態1の車両側ユニット2と同様である。運転支援ECU27aは、料金所において自車が料金所レーンを自動で通過させる処理(以下、自動レーン通過関連処理)を実行する点を除けば、実施形態1の運転支援ECU27と同様である。
図9に示すように、運転支援ECU27aは、自車位置特定部270、自車方位特定部271、自動運転開始判定部272a、目標位置取得部274a、目標軌跡特定部275a、自動運転制御部276a、第1タイミング判定部277a、第1進入方位特定部278a、軌跡再特定部279a、第2タイミング判定部280a、画像認識処理部281a、第2進入方位特定部282a、到達判定部283a、レーン通過用情報要求部284、横ずれ位置算出部285、及びレーン通過判定部286を備えている。
続いて、図10のフローチャートを用いて、運転支援ECU27aでの自動レーン通過関連処理についての説明を行う。自動レーン通過関連処理では、自車が料金所レーンに接近し、料金所レーンへの進入方位を特定できる精度がより高いセンサが利用可能になる都度、そのセンサを用いて、料金所レーンへの進入方位をより正確に特定する。そして、特定した進入方位から目標走行軌跡を逐次特定し直しながら、料金所レーンへ自動で進入させて通過させる。図10のフローチャートは、自動運転開始判定部272aで自動レーン通過関連処理を開始するタイミングと判定したときに開始される。
実施形態2の構成は、自車を自動で進入させる対象が駐車枠から料金所レーンとなった点を除けば実施形態1と同様であるので、実施形態1と同様の理由により、料金所レーンへの目標とする車両の向きでの進入をより滑らかに行うことが可能になる。
なお、実施形態2では、管制センタ1aから受信した走行経路を目標軌跡特定部275aが目標走行軌跡と特定する構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、管制センタ1aから受信した料金所レーンの位置の座標と、自車位置特定部270で特定した自車の現在位置の座標とを用いて、変形例1で説明したのと同様にして、運転支援ECU27aで自車の走行すべき目標走行軌跡を生成する構成としてもよい。そして、生成したその目標走行軌跡を目標軌跡特定部275aが目標走行軌跡と特定する構成としてもよい。よって、運転支援ECU27aが請求項の軌跡生成部に相当する。この場合、目標走行軌跡は、管制センタ1から受信した目標駐車枠の位置と自車の現在位置とから生成される目標走行軌跡や、管制センタ1aから受信した目標レーンの位置と自車の現在位置とから生成される目標走行軌跡と言い換えることができる。
実施形態2では、管制センタ1aが誘導すべき1つの料金所ゲートを選択し、レーン通過用情報送信処理で料金所レーンの位置座標及び料金所レーン進入経路を送信させる構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、管制センタ1aが、自らの管理する料金所において使用可能な全ての料金所ゲートについての、料金所レーンの位置座標及び料金所レーン進入経路を送信させる構成としてもよい。この場合、車両側ユニット2において、例えばユーザの操作入力に従うなどして、目標とする料金所レーンを1つ選択して自動レーン通過関連処理を実行する構成とすればよい。
前述の実施形態1、2では、請求項の第2群センサとして、レーザレーダ22と周辺カメラ23とを用いる構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、レーザレーダ22と周辺カメラ23とのうちの一方のみを用いる構成(以下、変形例4)としてもよい。また、レーザレーダ22と周辺カメラ23とに加え、目標駐車枠への進入方位の特定ができる情報を検出できるセンサをさらに用いる構成(以下、変形例5)としてもよい。
また、前述した実施形態や変形例に限らず、線や構造物で区切られた領域を自動運転制御によって通過させたり、このような領域に自動運転制御によって停車させたりするあらゆる構成に対して、本発明は適用できる。
Claims (11)
- 車両に搭載され、
自車を所定位置から、進入方位が定まっている目標領域の位置まで、自動で走行させる自動運転制御を行う自動運転制御部(276、276a)を備える自動運転装置(27、27a)であって、
自車に搭載されて自車の現在位置を検出するセンサである第1群センサ(24)の検出結果から、自車の現在位置を特定する自車位置特定部(270)と、
自車に搭載されて前記目標領域への進入方位を特定できる情報を検出するセンサである第2群センサ(22、23)の検出結果から、前記目標領域への進入方位を特定する目標進入方位特定部(278、282、278a、282a)と、
自車の方位を特定する自車方位特定部(271)とを備え、
前記自動運転制御部は、
前記自動運転制御を行う場合に、
前記所定位置に達してから第1の所定期間は、前記第1群センサの検出結果から前記自車位置特定部で特定した自車の現在位置と、前記目標領域の位置とを用いて前記自動運転制御を行う一方、
前記第1の所定期間の経過後の第2の所定期間は、前記第1群センサの検出結果から前記自車位置特定部で特定した自車の現在位置と、前記目標領域の位置とに加え、前記第2群センサの検出結果から前記目標進入方位特定部で特定した前記目標領域への進入方位と、前記自車方位特定部で特定した自車の方位とを用いて前記自動運転制御を行うことを特徴とする自動運転装置。 - 請求項1において、
前記第1の所定期間は、前記第2群センサで前記目標領域への進入方位を特定できる情報を検出可能となるまでの期間であって、
前記第2の所定期間は、前記第2群センサで前記目標領域への進入方位を特定できる情報を検出可能となってからの期間であることを特徴とする自動運転装置。 - 請求項1又は2において、
前記第2群センサは、前記目標領域への進入方位を特定できる精度が各々異なる情報を検出する複数種類のセンサであり、
前記目標進入方位特定部は、複数種類の前記第2群センサ別に、前記目標領域への進入方位を特定し、
前記自動運転制御部は、前記第2の所定期間において、複数種類の前記第2群センサ別に前記目標進入方位特定部で特定した結果を使い分けることを特徴とする自動運転装置。 - 請求項3において、
複数種類の前記第2群センサは、前記目標領域への進入方位を特定できる精度が高いものほど、前記目標領域への進入方位を特定できる情報を検出可能となる自車の現在位置と前記目標領域の位置との距離である検出距離が短くなっており、
前記自動運転制御部は、
前記第2の所定期間において、前記目標領域への進入方位を特定できる精度がより低い第2群センサの検出結果から前記目標進入方位特定部で特定した前記目標領域への進入方位を、より早い期間において用いる一方、前記目標領域への進入方位を特定できる精度がより高い第2群センサの検出結果から前記目標進入方位特定部で特定した前記目標領域への進入方位を、より遅い期間において用いることを特徴とする自動運転装置。 - 請求項4において、
複数種類の前記第2群センサは、自車の周辺に探査波を送信してその探査波の反射波を受信することによって自車周辺の物体を検出する測距センサ(22)と、自車周辺を撮像する撮像装置(23)とであって、
前記目標進入方位特定部は、
前記測距センサの検出結果から自車周辺の物体の配置を推定することで前記目標領域への進入方位を特定する一方、
前記撮像装置の撮像画像を画像認識することで前記目標領域への進入方位を特定し、
前記自動運転制御部は、
前記第2の所定期間において、前記測距センサの検出結果から前記目標進入方位特定部で特定した前記目標領域への進入方位を、より早い期間において用いる一方、前記撮像装置の撮像画像から前記目標進入方位特定部で特定した前記目標領域への進入方位を、より遅い期間において用いることを特徴とする自動運転装置。 - 請求項1〜5のいずれか1項において、
前記第2群センサは、前記目標領域としての、目標とする駐車枠である目標駐車枠への進入方位を特定できる情報を検出するセンサであって、
自車の現在位置から前記目標駐車枠の位置まで自車が走行すべき目標走行軌跡を特定する目標軌跡特定部(275)と、
前記目標進入方位特定部で特定した前記目標駐車枠への進入方位に沿って自車が前記目標駐車枠に進入できるように、前記目標走行軌跡を特定し直す軌跡再特定部(279)とを備え、
前記自動運転制御部は、
前記第1の所定期間は、前記第1群センサの検出結果から前記自車位置特定部で特定した自車の現在位置が、前記目標軌跡特定部で特定した前記目標走行軌跡に沿って走行するように前記自動運転制御を行う一方、
前記第2の所定期間は、前記第1群センサの検出結果から前記自車位置特定部で特定した自車の現在位置が、前記軌跡再特定部で特定し直した前記目標走行軌跡に沿って走行するように前記自動運転制御を行うことを特徴とする自動運転装置。 - 請求項6において、
前記目標駐車枠の位置を取得する目標駐車枠位置取得部(274)と、
前記第1群センサで検出した自車の現在位置と、前記目標駐車枠位置取得部で取得した前記目標駐車枠の位置とを用いて、自車が走行すべき目標走行軌跡を生成する軌跡生成部(27)とを備え、
前記目標軌跡特定部は、前記軌跡生成部で生成した前記目標走行軌跡を、自車が走行すべき目標走行軌跡と特定することを特徴とする自動運転装置。 - 請求項7において、
前記目標駐車枠位置取得部は、前記目標駐車枠の位置を、自車外に存在して駐車場の空き駐車枠の位置を管理する駐車管理装置(1)から取得することを特徴とする自動運転装置。 - 請求項1〜5のいずれか1項において、
前記第2群センサは、前記目標領域としての走行レーンである目標レーンへの進入方位を特定できる情報を検出するセンサであって、
自車の現在位置から前記目標レーンの位置まで自車が走行すべき目標走行軌跡を特定する目標軌跡特定部(275a)と、
前記第2群センサの検出結果から前記目標進入方位特定部で特定した前記目標レーンへの進入方位に沿って自車が前記目標レーンに進入できるように前記目標走行軌跡を特定し直す軌跡再特定部(279a)とを備え、
前記自動運転制御部は、
前記第1の所定期間は、前記第1群センサの検出結果から前記自車位置特定部で特定した自車の現在位置が、前記目標軌跡特定部で特定した前記目標走行軌跡に沿って走行するように前記自動運転制御を行う一方、
前記第2の所定期間は、前記第1群センサの検出結果から前記自車位置特定部で特定した自車の現在位置が、前記軌跡再特定部で特定し直した前記目標走行軌跡に沿って走行するように前記自動運転制御を行うことを特徴とする自動運転装置。 - 請求項5において、
前記第2群センサのうちの前記撮像装置は、自車の少なくとも前方を撮像するものであって、
自車の現在位置から前記目標レーンの位置まで自車が走行すべき目標走行軌跡を特定する目標軌跡特定部(275a)と、
前記目標進入方位特定部で特定した前記目標レーンへの進入方位に沿って自車が前記目標レーンに進入できるように、前記目標走行軌跡を特定し直す軌跡再特定部(279a)と、
前記撮像装置の撮像画像を画像認識することで前記目標レーンの境界に対する自車の横ずれ位置を特定する横ずれ位置特定部(285)とを備え、
前記自動運転制御部は、
前記第1の所定期間は、前記第1群センサの検出結果から前記自車位置特定部で特定した自車の現在位置が、前記目標軌跡特定部で特定した前記目標走行軌跡に沿って走行するように前記自動運転制御を行う一方、
前記第2の所定期間は、前記第1群センサの検出結果から前記自車位置特定部で特定した自車の現在位置が、前記軌跡再特定部で特定し直した前記目標走行軌跡に沿って走行するように前記自動運転制御を行い、
自車が前記目標レーンに進入した後は、前記撮像装置の撮像画像を画像認識することで前記横ずれ位置特定部で特定した、前記目標レーンの境界に対する自車の横ずれ位置をもとに、前記目標レーンの境界を逸脱せずに前記目標レーンを自動で通過させる自動運転制御を行うことを特徴とする自動運転装置。 - 請求項9又は10において、
前記目標レーンは、有料道路の料金所ゲートに設けられた走行レーンであることを特徴とする自動運転装置。
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