JP2020090250A - On-vehicle device, positioning control method for vehicle, computer program and on-vehicle system - Google Patents
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Abstract
Description
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。 The present invention relates to an in-vehicle device, a vehicle alignment control method, a computer program, and an in-vehicle system.
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。 Patent Document 1 proposes a parking assistance system that recognizes the periphery of a vehicle using an image sensor, a radar sensor, a sonar sensor, and the like, and aligns the vehicle with a parking target position based on the recognition result.
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。 However, the parking assistance system disclosed in Patent Document 1 has a problem that it becomes difficult to perform accurate positioning when an error occurs in the recognition result of the periphery of the vehicle.
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。 In view of such circumstances, an object of the present invention is to enable highly accurate positioning of a vehicle with respect to a target position.
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。 An in-vehicle device according to an aspect of the present invention includes a plurality of photosensors arranged in a vehicle width direction of a vehicle to detect a guide line installed on a route toward a target position, and the vehicle length direction of the vehicle. From each of a plurality of arranged sensor sets, an acquisition unit that acquires a detection result of the guide line, based on the detection result of each sensor set, the vehicle body angle of the vehicle with respect to the guide line, and the guide line A calculation unit that calculates a shift amount of the vehicle in the vehicle width direction, and an output unit that outputs a control command for aligning the vehicle on the guide line based on the vehicle body angle and the shift amount; It is an in-vehicle device equipped with.
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。 A vehicle alignment control method according to an aspect of the present invention includes a plurality of photosensors arranged in a vehicle width direction of a vehicle to detect a guide line installed on a route toward a target position, and the vehicle From each of the plurality of sensor sets arranged in the vehicle length direction, an acquisition step of acquiring a detection result of the guide line, based on the detection result of each sensor set, the vehicle body angle of the vehicle with respect to the guide line, And a calculation step of calculating a shift amount of the vehicle in the vehicle width direction with respect to the guide line, and outputting a control command for aligning the vehicle on the guide line based on the vehicle body angle and the shift amount. And a vehicle position alignment control method including an output step.
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。 A computer program according to an aspect of the present invention includes a computer including a plurality of photosensors arranged in a vehicle width direction of a vehicle to detect a guide line installed on a route toward a target position, and From each of a plurality of sensor sets arranged in the vehicle length direction, an acquisition unit that acquires a detection result of the guide line, based on the detection result of each sensor set, the vehicle body angle of the vehicle with respect to the guide line, and A calculation unit that calculates a shift amount of the vehicle in the vehicle width direction with respect to the guide line, and an output that outputs a control command for aligning the vehicle on the guide line based on the vehicle body angle and the shift amount. It is a computer program for functioning as a unit.
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。 An in-vehicle system according to an aspect of the present invention includes a plurality of photosensors arranged in a vehicle width direction of a vehicle to detect a guide line installed on a route toward a target position, and the vehicle length direction of the vehicle. A plurality of sensor sets, each of the plurality of sensor sets, an acquisition unit for acquiring the detection result of the guide line, based on the detection result of each sensor set, of the vehicle for the guide line A calculation unit that calculates a vehicle body angle and a displacement amount of the vehicle in the vehicle width direction with respect to the guide line, and a control command for aligning the vehicle on the guide line based on the vehicle body angle and the displacement amount. Is an in-vehicle system including:
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。 According to the present invention, the vehicle can be aligned with the target position with high accuracy.
[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。
[Description of Embodiments of the Present Invention]
First, the contents of the embodiments of the present invention will be listed and described.
(1) An in-vehicle device according to an embodiment of the present invention includes a plurality of photosensors arranged in a vehicle width direction of a vehicle to detect a guide line installed on a route toward a target position, and From each of a plurality of sensor sets arranged in the vehicle length direction, an acquisition unit that acquires a detection result of the guide line, based on the detection result of each sensor set, the vehicle body angle of the vehicle with respect to the guide line, and A calculation unit that calculates a shift amount of the vehicle in the vehicle width direction with respect to the guide line, and an output that outputs a control command for aligning the vehicle on the guide line based on the vehicle body angle and the shift amount. And an in-vehicle device.
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。 According to the on-vehicle device, the detection result of the guide line to the target position is acquired from the plurality of photosensors arranged in the vehicle width direction of each of the plurality of sensor sets arranged in the vehicle length direction. It is possible to calculate the vehicle body angle and the deviation amount in the vehicle width direction with respect to the guide line. Then, the control command for aligning the vehicle on the guide line is output based on the calculated vehicle body angle and displacement amount, so that the vehicle can be aligned with the target position with high accuracy.
(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。
(2) It is preferable that the plurality of photosensors included in the sensor set are densely arranged closer to the center line of the vehicle in the vehicle width direction.
In this case, for example, when aligning the reference point on the center line of the vehicle with the guide line, the closer the reference point is to the guide line, the more the vehicle body angle and the vehicle body angle based on the detection result of the photosensors densely arranged. The displacement amount can be calculated with high accuracy. As a result, the vehicle can be aligned with the target position with higher accuracy.
(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。
(3) When the output unit cannot align the vehicle on the guide line and guide the vehicle to the target position, the output unit temporarily moves the vehicle in a direction away from the target position and then moves to the target position. It is preferable to output a control command to move in the approaching direction.
In this case, if the vehicle cannot be guided to the target position, the vehicle is temporarily moved in the direction away from the target position and then moved in the direction toward the target position, so that the vehicle is aligned on the guide line in the meantime. can do. As a result, the vehicle can be surely aligned with the target position.
(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。
(4) The photosensor is capable of detecting a first stop line that is installed in the vicinity of the target position on the path so as to extend in a direction intersecting with the guide line, and the acquisition unit may detect the first stop line from each of the sensor sets. When the photo sensor detects the first stop line from the detection result of the first stop line, the output unit obtains the detection result of the first stop line, and the output unit stops the vehicle. Is preferably output.
In this case, the in-vehicle device can reliably stop the vehicle near the target position based on the detection result of the first stop line by the photo sensor.
(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。
(5) The photo sensor is capable of detecting a second stop line extending in a direction intersecting the guide line at a position distant from the target position on the path, and the acquisition unit is configured to detect the second stop line. The detection result of the second stop line is acquired from the sensor set, and the output unit stops the vehicle when the photosensor detects the second stop line from the detection result of the second stop line. It is preferable to output the stop command of.
In this case, the in-vehicle device can reliably stop the vehicle moving in the direction away from the target position based on the detection result of the second stop line by the photo sensor.
(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。 (6) A vehicle alignment control method according to an embodiment of the present invention is a vehicle alignment control method executed by the above-described vehicle-mounted device. Therefore, the vehicle alignment control method of the present embodiment has the same operational effects as the above-described on-vehicle device.
(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。 (7) A computer program according to an embodiment of the present invention is a computer program for causing a computer to function as the above-described vehicle-mounted device. Therefore, the computer program of the present embodiment has the same effects as the on-vehicle device described above.
(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。
(8) An in-vehicle system according to an embodiment of the present invention includes a plurality of photosensors arranged in the vehicle width direction of a vehicle to detect a guide line installed on a route toward a target position, and A plurality of sensor sets arranged in the vehicle length direction, from each of the plurality of sensor sets, an acquisition unit that acquires a detection result of the guide line, and based on the detection result of each sensor set, for the guide line A calculation unit that calculates a vehicle body angle of the vehicle and a displacement amount of the vehicle in the vehicle width direction with respect to the guide line, and aligns the vehicle on the guide line based on the vehicle body angle and the displacement amount. And an output unit that outputs the control command of 1.
According to the vehicle-mounted system, the same operational effects as those of the vehicle-mounted device described above are obtained.
[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。
[Details of the embodiment of the present invention]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Note that at least a part of the embodiments described below may be arbitrarily combined.
<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。
<Structure of automatic parking system>
FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of the configuration of the automatic parking system according to the present embodiment. The automatic parking system 1 shown in FIG. 1 is a system for automatically parking a vehicle capable of wireless power supply in a parking space in which a wireless power supply device is installed. In FIG. 1, the parking space S is a rectangular area partitioned by a white line H for parking one
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。
The automatic parking system 1 according to the present embodiment automatically parks a
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。
The automatic parking system 1 according to the present embodiment moves the
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。
A
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。
In order to guide the
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。
Stop
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。
The rear stop line (first stop line) 6B is a line used for moving the
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。
The
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。
The
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。
The
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。
Each sensor set 210 has a plurality of
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。
Each
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。
The front sensor set 210A and the rear sensor set 210B are respectively connected to the automatic driving vehicle-mounted
<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。
<Configuration of in-vehicle system>
FIG. 2 is a block diagram showing an example of the configuration of the vehicle-mounted system according to this embodiment. The in-
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。
The in-
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。
The
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。
The
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。
The
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。
The
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。
The
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。
The power
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。
The
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。
The
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。
The vehicle
<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。
<Configuration of in-vehicle device for autonomous driving>
As shown in FIG. 2, the automatic driving vehicle-mounted
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。
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of the automatic driving vehicle-mounted
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。
The
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。
FIG. 4 is a functional block diagram of the automatic driving vehicle-mounted
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。
The
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)。
The
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。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of a method of calculating the vehicle body angle θ and the deviation amount L. In the example of FIG. 5, the
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
In FIG. 5, the
(A) Distance a in the vehicle length direction between the front sensor set 210A and the rear sensor set 210B
(B) Distance b in the vehicle width direction between the
(C) Distance c in the vehicle length direction between the photosensor 211A and the center point P1 of the
(D) Distance d in the vehicle width direction between the
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)
The
e=bc/a (1)
Therefore, the
L=d-(bc/a) (2)
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)
The angle formed by the
θ=arctan (b/a) (3)
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。
In FIG. 4, the
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。
When the
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。
The stop lines 6A and 6B consider the response delay time from when the
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。
FIG. 6 is an explanatory diagram when the
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。
The first control command includes a first stop command for stopping the reverse movement of the
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。
The second control command is a control command for aligning the center point P1 of the
<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。
<Processing of in-vehicle driving device>
7 and 8 are flowcharts showing an example of the process executed by the automatic driving vehicle-mounted
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。
In FIG. 7, the
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。
The
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。
When the
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)。
Based on the calculated vehicle body angle θ and displacement amount L, the
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。
At that time, when the center point P1 of the
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)。
After outputting the control command, the
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。
When the
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。
When the central point P1 of the
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)。
If the center point P1 of the
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。
The
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)。
When the
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。
The
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。
According to the automatic driving vehicle-mounted
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。
Further, the plurality of
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。
Further, when the
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。
Further, when the
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。
Further, when the
<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。
<Other>
In the present embodiment, the automatic driving vehicle-mounted
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。 The embodiments disclosed this time are to be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above meaning but by the scope of the claims, and is intended to include the meaning equivalent to the scope of the claims and all modifications within the scope.
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。
However, in addition to the inventions described in the claims, the embodiments of the present invention include, for example, the following supplementary inventions.
<Appendix 1>
From each of a plurality of photosensors arranged in the vehicle width direction of the vehicle to detect the guide line installed on the route toward the target position, an acquisition unit that acquires the detection result of the guide line,
Based on the detection result of each of the photosensors, a calculating unit that calculates a deviation amount of the vehicle in the vehicle width direction with respect to the guide line,
An output unit that outputs a control command for aligning the vehicle on the guide line based on the deviation amount,
The in-vehicle device, in which the plurality of photosensors are arranged closer to each other closer to the center line of the vehicle in the vehicle width direction.
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
1
6B Stop line (first stop line)
7
401 CPU
402
Claims (8)
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。 From each of a plurality of sensor sets arranged in the vehicle length direction of the vehicle, including a plurality of photosensors arranged in the vehicle width direction of the vehicle for detecting the guide line installed on the route toward the target position, An acquisition unit for acquiring the detection result of the guide line,
A calculation unit that calculates a vehicle body angle of the vehicle with respect to the guide line, and a shift amount in the vehicle width direction of the vehicle with respect to the guide line, based on the detection result of each sensor set;
An in-vehicle device, comprising: an output unit that outputs a control command for aligning the vehicle on the guide line based on the vehicle body angle and the deviation amount.
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。 The photo sensor is capable of detecting a first stop line that is installed in the vicinity of the target position on the path so as to extend in a direction intersecting with the guide line,
The acquisition unit acquires the detection result of the first stop line from each of the sensor sets,
The output unit outputs a stop command for stopping the vehicle when the photo sensor detects the first stop line from the detection result of the first stop line. The in-vehicle device according to any one of claims.
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。 The photo sensor is capable of detecting a second stop line installed extending in a direction intersecting the guide line at a position apart from the target position on the path,
The acquisition unit acquires the detection result of the second stop line from each of the sensor sets,
The in-vehicle device according to claim 3, wherein the output unit outputs a stop command for stopping the vehicle when the photo sensor detects the second stop line from the detection result of the second stop line. ..
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。 From each of a plurality of sensor sets arranged in the vehicle length direction of the vehicle, including a plurality of photosensors arranged in the vehicle width direction of the vehicle for detecting the guide line installed on the route toward the target position, An acquisition step of acquiring the detection result of the guide line,
A calculation step of calculating a vehicle body angle of the vehicle with respect to the guide line, and a deviation amount in the vehicle width direction of the vehicle with respect to the guide line, based on the detection result of each sensor set;
An output step of outputting a control command for aligning the vehicle on the guide line based on the vehicle body angle and the deviation amount, and a vehicle alignment control method.
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。 Computer,
From each of a plurality of sensor sets arranged in the vehicle length direction of the vehicle, including a plurality of photosensors arranged in the vehicle width direction of the vehicle for detecting the guide line installed on the route toward the target position, An acquisition unit for acquiring the detection result of the guide line,
A calculation unit that calculates a vehicle body angle of the vehicle with respect to the guide line, and a shift amount in the vehicle width direction of the vehicle with respect to the guide line, based on the detection result of each sensor set;
A computer program that functions as an output unit that outputs a control command for aligning the vehicle on the guide line based on the vehicle body angle and the deviation amount.
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。 A sensor set including a plurality of photosensors arranged in the vehicle width direction of the vehicle for detecting a guide line installed on the route toward the target position, and a plurality of sensor sets arranged in the vehicle length direction of the vehicle,
From each of the plurality of sensor sets, an acquisition unit that acquires the detection result of the guide line,
A calculation unit that calculates a vehicle body angle of the vehicle with respect to the guide line, and a shift amount in the vehicle width direction of the vehicle with respect to the guide line, based on the detection result of each sensor set;
An in-vehicle system including: an output unit that outputs a control command for aligning the vehicle on the guide line based on the vehicle body angle and the deviation amount.
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KR20220044031A (en) * | 2020-09-29 | 2022-04-06 | 한국자동차연구원 | System and method for controlling charging of online electric vehicle |
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