JP2023030497A - 車両制御装置、システム、車両制御方法、およびプログラム - Google Patents

車両制御装置、システム、車両制御方法、およびプログラム Download PDF

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Abstract

【課題】車両の自動制御のための勾配推定を適切に実行すること。【解決手段】車両の周辺状況を検出した結果に基づいて、前記車両を一時停止位置から駐車位置まで移動させる駐車制御部と、前記駐車制御部が前記車両を移動させる前に、前記車両の乗員が降車したか否かを判定する降車判定部と、前記車両が位置する路面の勾配値を測定し、前記勾配値が第1所定範囲内にあるか否かを判定する勾配判定部と、を備え、前記降車判定部は、前記車両の乗員が端末装置を用いた第2操作を行うことに応じて、前記降車の判定を実行し、前記勾配判定部は、前記乗員が降車したと判定された場合、前記勾配値が前記第1所定範囲内にあるか否かを判定し、前記駐車制御部は、前記勾配値が前記第1所定範囲内にあると判定された場合、前記車両を前記一時停止位置から前記駐車位置まで移動させる、車両制御装置。【選択図】図1

Description

本発明は、車両制御装置、システム、車両制御方法、およびプログラムに関する。
従来、車両の傾斜角度に応じて、当該車両の走行を制御する技術が知られている。例えば、特許文献1には、車両の傾斜角度を検出し、検出した傾斜角度が閾値以上である場合には、当該車両の自動走行を中止する技術が開示されている。
特開2012-108868号公報
特許文献1に記載の技術は、傾斜センサを用いて、車両の傾斜角度を検出するものである。しかしながら、傾斜センサは、温度特性や劣化の影響により勾配推定の精度が高くない場合がある。その結果、従来技術では、車両の自動制御のための勾配推定を適切に実行できない場合があった。
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、車両の自動制御のための勾配推定を適切に実行することができる車両制御装置、システム、車両制御方法、およびプログラムを提供することを目的の一つとする。
この発明に係る車両制御装置、システム、車両制御方法、およびプログラムは、以下の構成を採用した。
(1):この発明の一態様に係る車両制御装置は、車両の周辺状況を検出した結果に基づいて、前記車両を一時停止位置から駐車位置まで移動させる駐車制御部と、前記駐車制御部が前記車両を移動させる前に、前記車両の乗員が降車したか否かを判定する降車判定部と、前記車両が位置する路面の勾配値を測定し、前記勾配値がゼロを基準とする第1所定範囲内にあるか否かを判定する勾配判定部と、を備え、前記駐車位置は、前記車両の乗員が、前記車両に搭載された車内操作装置を用いた第1操作を行うことで設定されるものであり、前記降車判定部は、前記車両の乗員が、前記車両の外部において端末装置を用いた第2操作を行うことに応じて、前記降車の判定を実行し、前記勾配判定部は、前記降車判定部によって前記乗員が降車したと判定された場合、前記勾配値が前記第1所定範囲内にあるか否かを判定し、前記駐車制御部は、前記勾配判定部によって前記勾配値が前記第1所定範囲内にあると判定された場合、前記車両を前記一時停止位置から前記駐車位置まで移動させるものである。
(2):上記(1)の態様において、前記勾配判定部は、前記勾配値が前記第1所定範囲外かつ第2所定範囲内にあると判定した場合、前記車両の制動装置の制動を解除し、制動の解除後から第1所定期間経過した計測開始時刻から第2所定期間経過するまでの測定期間において、車輪側センサによって計測された車輪速情報に基づいて、前記勾配値が前記第2所定範囲内にあるか否かを判定するものである。
(3):上記(2)の態様において、前記車両は、前記車両の傾斜度合いを計測する傾斜センサを備え、前記勾配判定部は、前記傾斜センサによって計測された前記傾斜度合いに基づく前記勾配値が前記第1所定範囲内にあるか否かを判定し、前記勾配判定部は、前記傾斜センサによって計測された前記傾斜度合いに基づく前記勾配値が前記第1所定範囲外かつ前記第2所定範囲内にある場合、前記車輪速情報に基づく前記勾配値が前記第2所定範囲内にあるか否かを判定し、前記駐車制御部は、前記勾配判定部によって前記車輪速情報に基づく前記勾配値が前記第2所定範囲内にあると判定された場合、前記車両を前記一時停止位置から前記駐車位置まで移動させるものである。
(4):上記(1)から(3)のいずれかの態様において、前記勾配判定部は、前記降車判定部によって前記乗員が降車したと判定され、かつ前記車両の乗員が、前記車両の外部において前記端末装置を用いて前記駐車制御部による前記車両の駐車を指示する第3操作を実行した際に、前記勾配値が前記第1所定範囲内にあるか否かを判定するものである。
(5):上記(1)から(4)のいずれかの態様において、前記車両制御装置は、前記勾配判定部によって測定された前記勾配値を勾配情報として学習する勾配学習部を更に備え、前記勾配判定部は、前記勾配学習部によって学習された前記勾配情報に基づいて、前記勾配値が前記第1所定範囲内にあるか否かを判定するものである。
(6):上記(5)の態様において、前記勾配学習部は、前記勾配値が前記第1所定範囲内にあるか否かを示す情報と、前記周辺状況の画像情報と、前記車両の位置情報と、を対応付けて、前記勾配情報として学習するものである。
(7):この発明の一態様に係るシステムは、上記(1)から(6)のいずれかの態様に記載の車両制御装置と、前記端末装置において動作し、少なくとも前記第2操作を受け付け、前記第2操作を受け付けた旨を前記車両制御装置に伝えるアプリケーションプログラムとを備えるものである。
(8):この発明の一態様に係る車両制御方法は、コンピュータが、車両の周辺状況を検出した結果に基づいて、前記車両を一時停止位置から駐車位置まで移動させ、前記車両を移動させる前に、前記車両の乗員が降車したか否かを判定し、前記車両が位置する路面の勾配値を測定し、前記勾配値がゼロを基準とする第1所定範囲内にあるか否かを判定し、前記駐車位置は、前記車両の乗員が、前記車両に搭載された車内操作装置を用いた第1操作を行うことで設定されるものであり、前記車両の乗員が、前記車両の外部において端末装置を用いた第2操作を行うことに応じて、前記降車の判定を実行し、前記乗員が降車したと判定された場合、前記勾配値が前記第1所定範囲内にあるか否かを判定し、前記勾配値が前記第1所定範囲内にあると判定された場合、前記車両を前記一時停止位置から前記駐車位置まで移動させるものである。
(9):この発明の一態様に係るプログラムは、コンピュータに、車両の周辺状況を検出した結果に基づいて、前記車両を一時停止位置から駐車位置まで移動させ、前記車両を移動させる前に、前記車両の乗員が降車したか否かを判定させ、前記車両が位置する路面の勾配値を測定し、前記勾配値がゼロを基準とする第1所定範囲内にあるか否かを判定させ、前記駐車位置は、前記車両の乗員が、前記車両に搭載された車内操作装置を用いた第1操作を行うことで設定されるものであり、前記車両の乗員が、前記車両の外部において端末装置を用いた第2操作を行うことに応じて、前記降車の判定を実行させ、前記乗員が降車したと判定された場合、前記勾配値が前記第1所定範囲内にあるか否かを判定させ、前記勾配値が前記第1所定範囲内にあると判定された場合、前記車両を前記一時停止位置から前記駐車位置まで移動させるものである。
(1)~(9)の態様によれば、車両の自動制御のための勾配推定を適切に実行することができる。
(2)の態様によれば、制動装置の制動を解除してから所定期間後に勾配値の計測を解除することにより、測定誤差を低減することができる。
(3)の態様によれば、傾斜センサと車輪側センサの双方を用いることにより、より高精度に勾配推定を実行することができる。
(4)の態様によれば、乗員が車両から降車した状態で勾配値を計測することにより、より高精度に勾配推定を実行することができる。
(5)又は(6)の態様によれば、過去に計測した勾配値を用いて自動駐車の実行有無を判定することにより、同一の路面の勾配値を計測する手間を省くことができる。
実施形態に係る車両制御装置が搭載された車両システム1の構成の一例を示す図である。 車両制御装置100による制御が実行される場面の一例を示す図である。 ナビHMI52上で乗員が自動駐車機能の実行を選択したことによって表示される画面の一例を示す図である。 ナビHMI52上で乗員が駐車可能な駐車枠を選択したことによって表示される画面の一例を示す図である。 端末装置200の自動駐車アプリ上に表示されるディスクレーマの一例を示す図である。 端末装置200の自動駐車アプリ上に表示される自動駐車の開始画面の一例を示す図である。 自車両Mが現在位置から乗員によって指定された駐車位置まで無人で移動する場面の一例を示す図である。 勾配判定部130が傾斜センサを用いて実行する勾配の判定方法を説明するための図である。 勾配判定部130が車輪速センサを用いて実行する勾配の判定方法を説明するための図である。 勾配判定部130が車輪速センサを用いて実行する勾配の判定方法を説明するための別の図である。 車両制御装置100によって実行される動作の流れの一例を示すフローチャートである。 自車両Mが現在停車している路面の勾配チェックが必要と判定された場合に車両制御装置100によって実行される動作の流れの一例を示すフローチャートである。 自車両Mが現在停車している路面の勾配チェックが不必要と判定された場合に車両制御装置100によって実行される動作の流れの一例を示すフローチャートである。
以下、図面を参照し、本発明の車両制御装置、システム、車両制御方法、およびプログラムの実施形態について説明する。なお、実施形態の車両制御装置は、車両に搭載されているものとする。車両は、例えば、四輪等の車両であり、その駆動源は、ディーゼルエンジンやガソリンエンジン等の内燃機関、電動機、或いはこれらの組み合わせである。電動機は、内燃機関に連結された発電機による発電電力、或いは二次電池や燃料電池の放電電力を使用して動作する。
[全体構成]
図1は、実施形態に係る車両制御装置が搭載された車両システム1の構成の一例を示す図である。図1に示す車両システム1は、例えば、カメラ10と、レーダ装置12と、LIDAR(Light Detection and Ranging)14と、ソナー16と、周辺認識装置18と、通信装置20と、HMI(Human Machine Interface)30と、車両センサ40と、ナビゲーション装置50と、ドライバモニタカメラ60と、運転操作子70と、走行駆動力出力装置80と、ブレーキ装置82と、ステアリング装置84と、車両制御装置100と、を備える。これらの装置や機器は、CAN(Controller Area Network)通信線等の多重通信線やシリアル通信線、無線通信網等によって互いに接続される。なお、図1に示す構成はあくまで一例であり、構成の一部が省略されてもよいし、更に、別の構成が追加されてもよい。
カメラ10は、例えば、CCD(Charge Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等の固体撮像素子を利用したデジタルカメラである。カメラ10は、車両システム1が搭載される車両(以下、自車両M)の任意の箇所に一つまたは複数が取り付けられる。例えば、自車両Mの前方を撮像する場合、カメラ10は、フロントウインドシールド上部やルームミラー裏面等に取り付けられる。自車両Mの後方を撮像する場合、カメラ10は、リアウインドシールド上部やバックドア等に取り付けられる。また、自車両Mの側方および後側方を撮像する場合、カメラ10は、ドアミラー等に取り付けられる。カメラ10は、例えば、周期的に繰り返し自車両Mの周辺を撮像する。カメラ10は、ステレオカメラであってもよい。
カメラ10は、さらに、自車両Mの周辺を広角に(例えば360度で)撮像可能な魚眼カメラを含む。魚眼カメラは、例えば、自車両Mの上部に取り付けられ、移動体Mの周辺を水平方向に関して広角に撮像する。魚眼カメラは、複数のカメラ(水平方向に関して120度の範囲や60度の範囲を撮像する複数のカメラ)を組み合わせて実現されてもよい。
レーダ装置12は、自車両Mの周辺にミリ波等の電波を放射すると共に、周辺の物体によって反射された電波(反射波)を検出して少なくとも物体の位置(距離および方位)を検出する。レーダ装置12は、自車両Mの任意の箇所に一つまたは複数が取り付けられる。レーダ装置12は、FM-CW(Frequency Modulated Continuous Wave)方式によって周辺の物体の位置および速度を検出してもよい。
LIDAR14は、自車両Mの周辺に光を照射し、散乱光を測定する。LIDAR14は、発光から受光までの時間に基づいて、対象までの距離を検出する。照射される光は、例えば、パルス状のレーザー光である。LIDAR14は、自車両Mの任意の箇所に取り付けられる。
ソナー16は、自車両Mの周辺に超音波を放射し、自車両Mから所定距離以内に存在する物体による反射又は散乱を検出することによって、当該物体までの距離又は位置などを検知する。ソナー16は、例えば、自車両Mの前端部および後端部に設けられバンパー等に設置される。
周辺認識装置18は、外界センサの各構成(例えば、カメラ10、レーダ装置12、LIDAR14、およびソナー16)のうち一部または全部による検出結果に対してセンサフュージョン処理を行って、自車両Mの周辺の物体の位置、種類、速度等を認識する。物体には、例えば、他車両(例えば、自車両Mから所定距離以内に存在する周辺車両)、歩行者、自転車、道路構造物等が含まれる。道路構造物には、例えば、道路標識や交通信号機、縁石、中央分離帯、ガードレール、フェンス、壁、踏切等が含まれる。周辺認識装置18は、認識結果を車両制御装置100に出力する。なお、周辺認識装置18は、外界センサの検出結果をそのまま車両制御装置100に出力してよい。その場合、車両システム1の構成から周辺認識装置18が省略されてもよい。また、周辺認識装置18は、車両制御装置100に含まれていてもよい。
通信装置20は、例えば、セルラー網やWi-Fi網、Bluetooth(登録商標)、DSRC(Dedicated Short Range Communication)、LAN(Local Area Network)、WAN(Wide Area Network)、インターネット等のネットワークを利用して、例えば、自車両Mの周辺に存在する他車両、自車両Mを利用するユーザの端末装置、或いは各種サーバ装置と通信する。
HMI30は、自車両Mのユーザに対して各種情報を提示すると共に、ユーザによる入力操作を受け付ける。ユーザには、例えば、自車両Mを運転する運転者や同乗者等の乗員が含まれる。以下では、特に区別する場合を除き「乗員」と称して説明する。HMI30は、例えば、表示部と、スピーカと、ウインカスイッチとを備える。また、HMI30には、ブザー、タッチパネル、スイッチ、キー、マイク等が含まれてもよい。
車両センサ40は、自車両Mの速度を検出する車速センサ、加速度を検出する加速度センサ、ヨーレート(例えば、自車両Mの重心点を通る鉛直軸回りの回転角速度)を検出するヨーレートセンサ、自車両Mの向きを検出する方位センサ、自車両Mが位置する路面の傾斜角度を検出する傾斜センサ、自車両Mの車輪の単位時間当たりの回転数を検出し、検出した回転数を示す車輪速パルス数をセンサ値として出力する車輪速センサ、自車両Mの座席の荷重を検出するシートセンサ、および自車両Mのドアの開放状態を検出するドアセンサ等を含む。また、車両センサ40は、自車両Mの位置を検出する位置センサを備えていてもよい。位置センサは、例えば、GPS(Global Positioning System)装置から位置情報(経度・緯度情報)を取得するセンサである。また、位置センサは、例えば、後述するGNSS(Global Navigation Satellite System)受信機51を用いて位置情報を取得するセンサであってもよい。車両センサ40により検出した結果は、車両制御装置100に出力される。
ナビゲーション装置50は、例えば、GNSS受信機51と、ナビHMI52とを備える。ナビゲーション装置50は、HDD(Hard Disk Drive)やフラッシュメモリ等の記憶装置に地図情報53を保持している。GNSS受信機51は、GNSS衛星から受信した信号に基づいて、車両Mの位置を特定する。車両Mの位置は、車両センサ40の出力を利用したINS(Inertial Navigation System)によって特定または補完されてもよい。ナビHMI52は、表示装置、スピーカ、タッチパネル、キー等を含む。ナビHMI52は、前述したHMI30と一部または全部が共通化されてもよい。ナビゲーション装置50は、例えば、GNSS受信機51により特定された車両Mの位置(或いは入力された任意の位置)から、ナビHMI52を用いて乗員により入力された目的地までの経路を、地図情報53を参照して決定する。
ナビゲーション装置50は、さらに、後述する車両制御装置100と協働して、自車両Mを無人で駐車するための自動駐車機能を提供する。この場合の「無人で駐車する」とは、自車両Mから降車した乗員が、自車両Mの外部かつ自車両Mに近接した位置において、自身の端末装置200を用いた遠隔操作により、自車両Mを自動で駐車することを意味する。換言すると、「無人で駐車する」とは、自車両Mに乗員(少なくとも運転者を含む)が搭乗していない状態で駐車することを意味する。このとき、操作を行う乗員は、屋外にいてもよいし、駐車位置に近接する建物(自宅など)の室内にいてもよい。自動駐車機能を実現するためにナビゲーション装置50によって提供される機能部分については、後述する。
地図情報53は、例えば、道路を示すリンクと、リンクによって接続されたノードとによって道路形状が表現された情報である。地図情報53は、道路の曲率やPOI(PointOf Interest)情報等を含んでもよい。また、地図情報53は、例えば、車線(レーン)の中央の情報あるいは車線の境界(道路区画線)の情報等を含んでいてもよい。また、地図情報53には、道路情報、交通規制情報、住所情報(住所・郵便番号)、施設情報、電話番号情報等が含まれてよい。地図情報53は、通信装置20が他装置と通信することにより、随時、アップデートされてよい。また、地図情報53は、後述する記憶部160に記憶されていてもよい。
ドライバモニタカメラ60は、例えば、CCDやCMOS等の固体撮像素子を利用したデジタルカメラである。ドライバモニタカメラ60は、自車両Mの運転席に着座した運転者の頭部や上半身を正面から(顔面を撮像する方向から)撮像可能な位置および向きで、自車両Mにおける任意の箇所に取り付けられる。例えば、ドライバモニタカメラ60は、自車両Mのインストルメントパネルの中央部に設けられたディスプレイ装置の上部や、フロンドウインドシールドの上部、ルームミラー等に取り付けられる。ドライバモニタカメラ60は、例えば、周期的に繰り返し運転者を含む画像を撮像する。また、ドライバモニタカメラ60は、運転者の他、車室内の同乗者を含む画像を撮像してもよい。
運転操作子70は、例えば、運転者が操舵操作を行うステアリングホイールや、アクセルペダル、ブレーキペダル、シフトレバー等の各種操作子を含む。運転操作子70の各操作子には、例えば、運転者による操作の操作量を検出する操作検出部が取り付けられている。操作検出部は、アクセルペダルやブレーキペダルの踏込量、シフトレバーの位置、ステアリングホイールの操舵角や操舵トルク等を検出する。そして、操作検出部は、検出結果を示す検出信号を車両制御装置100、もしくは、走行駆動力出力装置80、ブレーキ装置82、およびステアリング装置84のうち一方または双方に出力する。
走行駆動力出力装置80は、自車両Mが走行するための走行駆動力(トルク)を駆動輪に出力する。走行駆動力出力装置80は、例えば、内燃機関、電動機、および変速機等の組み合わせと、これらを制御するパワーECU(Electronic Control Unit)とを備える。パワーECUは、車両制御装置100(例えば後述する駐車制御部140)から入力される情報、或いは運転操作子70から入力される情報に従って、上記の構成を制御する。
ブレーキ装置82は、例えば、ブレーキキャリパーと、ブレーキキャリパーに油圧を伝達するシリンダと、シリンダに油圧を発生させる電動モータと、ブレーキECUとを備える。ブレーキECUは、車両制御装置100(例えば駐車制御部140)から入力される情報、或いは運転操作子70から入力される情報に従って電動モータを制御し、制動操作に応じたブレーキトルクが各車輪に出力されるようにする。ブレーキ装置82は、運転操作子70に含まれるブレーキペダルの操作によって発生させた油圧を、マスターシリンダを介してシリンダに伝達する機構をバックアップとして備えてよい。なお、ブレーキ装置82は、上記説明した構成に限らず、車両制御装置100から入力される情報に従ってアクチュエータを制御して、マスターシリンダの油圧をシリンダに伝達する電子制御式油圧ブレーキ装置であってもよい。
ステアリング装置84は、例えば、ステアリングECUと、電動モータとを備える。電動モータは、例えば、ラックアンドピニオン機構に力を作用させて転舵輪の向きを変更する。ステアリングECUは、車両制御装置100(例えば駐車制御部140)から入力される情報、或いは運転操作子70から入力される情報に従って、電動モータを駆動し、転舵輪の向きを変更させる。
[車両制御装置100の構成]
車両制御装置100は、例えば、制御部110と、降車判定部120と、勾配判定部130と、駐車制御部140と、勾配学習部150と、記憶部160とを備える。制御部110、降車判定部120、勾配判定部130、駐車制御部140、および勾配学習部150は、それぞれ、例えば、CPU(Central Processing Unit)等のハードウェアプロセッサがプログラム(ソフトウェア)を実行することにより実現される。また、これらの構成要素のうち一部または全部は、LSI(Large Scale Integration)やASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)、GPU(Graphics Processing Unit)等のハードウェア(回路部;circuitryを含む)によって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの協働によって実現されてもよい。上述のプログラムは、予め車両制御装置100のHDDやフラッシュメモリ等の記憶装置(非一過性の記憶媒体を備える記憶装置)に格納されていてもよいし、DVDやCD-ROM、メモリカード等の着脱可能な記憶媒体に格納されており、記憶媒体(非一過性の記憶媒体)がドライブ装置やカードスロット等に装着されることで車両制御装置100の記憶装置にインストールされてもよい。記憶部160には、過去、勾配判定部130によって計測され、勾配学習部150によって学習された勾配情報162が格納される。記憶部160は、例えば、HDDやフラッシュメモリ、RAM(Random Access Memory)等である。
[車両制御装置100による制御]
以下、図2から図7を参照して、車両制御装置100によって実行される制御の概要について説明する。図2は、車両制御装置100による制御が実行される場面の一例を示す図である。図2は、自車両Mが駐車場PLに進入し、空いている駐車枠に駐車を試みる場面を示している。自車両Mの乗員は、手動運転によって駐車をすることもできるが、本実施形態では、乗員は、車両制御装置100によって提供される無人状態における自動駐車機能を用いて、自車両Mを駐車する。
まず、乗員は、例えば、ナビゲーション装置50のナビHMI52を介して、自動駐車機能の実行を選択する。図3は、ナビHMI52上で乗員が自動駐車機能の実行を選択したことによって表示される画面の一例を示す図である。図3に示す通り、ナビHMI52上で乗員が自動駐車機能の実行を選択したことに応じて、制御部110は、周辺認識装置18によって認識された周辺状況に基づいて、自車両Mが駐車可能な駐車枠を抽出する。特に、車両制御装置100は、カメラ10に含まれる魚眼カメラとソナー16に基づいて認識される周辺状況に基づいて、自車両Mが駐車可能な駐車枠を抽出することができる。
次に、制御部110は、自車両Mが駐車可能な駐車枠を抽出すると、当該抽出した駐車枠をナビHMI52上に表示させる。図3では、一例として、駐車可能な駐車枠に「選択できます」という文言が付されているが、駐車可能な駐車枠の表示態様はこれに限定されず、例えば、太枠や点線、点滅などの態様によって、当該駐車枠が駐車可能であることが示されてもよい。また、図3では、一例として、駐車可能な駐車枠が一つのみ表示されているが、同時に複数の駐車可能な駐車枠が表示されてもよい。乗員は、ナビHMI52上に表示された駐車可能な駐車枠の中から、駐車を希望する駐車枠を選択する。乗員による駐車枠の選択は、「第1操作」の一例である。
次に、制御部110は、ナビHMI52上で乗員によって駐車可能な駐車枠が選択されると、ナビHMI52に、当該駐車枠の選択を示す情報を表示させる。図4は、ナビHMI52上で乗員が駐車可能な駐車枠を選択したことによって表示される画面の一例を示す図である。図4に示す通り、制御部110は、ナビHMI52上で乗員によって駐車可能な駐車枠が選択されると、ナビHMI52に、当該駐車枠の選択を示す情報に加えて、自車両MのシフトポジションをP(パーキング)に設定して降車し、乗員の保有する、例えば、スマートフォンなどの端末装置200にインストールされている自動駐車アプリを起動することを指示する指示情報を表示させる。同時に、制御部110は、自車両Mを、選択された駐車枠まで移動させるための駐車計画を生成する。制御部110は、指示情報を、例えば、ナビHMI52のスピーカを用いて、音声情報として出力してもよい。乗員がシフトポジションをP(パーキング)に設定して降車した際の自車両Mの位置は、「一時停止位置」の一例である。
次に、乗員は、ナビHMI52上に表示された指示情報にしたがって、シフトポジションをPに設定し、自車両Mを降りる。乗員は、自車両Mを降りると、端末装置200の自動駐車アプリを起動する。端末装置200の自動駐車アプリが起動されると、自動駐車アプリは、乗員に自車両Mから降りたことを確認するディスクレーマを表示させる。
図5は、端末装置200の自動駐車アプリ上に表示されるディスクレーマの一例を示す図である。図5に示す通り、自動駐車アプリは、例えば、ディスクレーマとして、シフトポジションをPに設定したこと、自車両Mの乗員が全員降車したこと、乗員の荷物を全ておろしたこと、および、自車両Mのドアを閉めたことを確認するメッセージを表示する。なお、ディスクレーマの内容は上記に限定されず、また、自動駐車アプリは、ディスクレーマとして、上記のメッセージの一部のみを表示させてもよい。
乗員が、自動駐車アプリに表示されたディスクレーマを確認して、確認ボタンB1を押下すると、自動駐車アプリは、乗員が確認ボタンB1を押下したことを示す情報を、通信装置20を介して車両制御装置100に送信する。車両制御装置100が当該情報を受信すると、降車判定部120は、自車両Mの乗員が降車したか否かを判定する。より具体的には、降車判定部120は、例えば、ドライバモニタカメラ60によって撮像された画像に基づいて乗員が降車したか否かを判定してもよいし、自車両Mの座席の裏に設けられたシートセンサが荷重を検出したか否かに基づいて乗員が降車したか否かを判定してもよいし、自車両Mのシートベルトがロックされているか否かに基づいて乗員が降車したか否かを判定してもよい。また、降車判定部120は、乗員が降車したか否かに加えて、自車両Mの車室に荷物が存在しないか否かや、自車両Mのドアが開放された後に閉められたか否かを判定してもよい。降車判定部120は、例えば、シートセンサの出力結果に基づいて自車両Mの車室に荷物が存在しないか否かを判定することができるし、ドアセンサの出力結果に基づいて自車両Mのドアが開放された後に閉められたか否かを判定することができる。乗員が確認ボタンB1を押下する操作は、「第2操作」の一例である。
降車判定部120は、自車両Mの乗員が降車したと判定すると、端末装置200に、降車の確認及び自動駐車の実行を許可する通知を送信する。端末装置200が当該通知を受信すると、自動駐車アプリは、自動駐車の実行の開始を乗員から受け付ける。図6は、端末装置200の自動駐車アプリ上に表示される自動駐車の開始画面の一例を示す図である。図6に示す通り、ユーザが自動駐車の開始画面に表示された開始ボタンB2を押下すると、自動駐車アプリは、乗員が確認ボタンB2を押下したことを示す情報を、通信装置20を介して車両制御装置100に送信する。乗員が確認ボタンB2を押下する操作は、「第3操作」の一例である。
車両制御装置100が、乗員が確認ボタンB2を押下したことを示す情報を受信すると、勾配判定部130は、傾斜センサを用いて自車両Mが位置する路面の勾配値を測定し、当該勾配値がゼロを基準とする第1所定範囲内にあるか否かを判定する。
図7は、自車両Mが現在位置から乗員によって指定された駐車位置まで無人で移動する場面の一例を示す図である。駐車制御部140は、勾配判定部130によって自車両Mが位置する路面の勾配値が第1所定範囲内にあると判定された場合、自車両Mを現在位置から乗員によって指定された駐車位置まで無人で移動させる。このとき、駐車制御部140は、自車両Mを、例えば、時速数kmの速度で移動させる。勾配判定部130によって自車両Mが位置する路面の勾配値が第1所定範囲外にあると判定された場合の制御については後述する。
勾配学習部150は、勾配判定部130によって測定された勾配値を勾配情報162として学習し、記憶部160に格納する。より具体的には、勾配学習部150は、勾配判定部130によって測定された勾配値と、魚眼カメラによって撮像された周辺状況の画像情報と、GNSS受信機51により特定された車両Mの位置情報とを対応付けて、記憶部160に格納する。これにより、勾配判定部130は、自車両Mが再度、同じ地点で自動駐車を実行する際に、再度路面の勾配値を計測する必要なく、勾配情報162に基づいて、当該地点の勾配が第1所定範囲内にあるか否かを判定することができる。
[勾配判定部130による判定方法]
次に、図8から図10を参照して、勾配判定部130によって実行される勾配の判定方法をより詳細に説明する。図8は、勾配判定部130が傾斜センサを用いて実行する勾配の判定方法を説明するための図である。図8の上部に示す通り、勾配判定部130は、第1所定範囲として、例えば、傾斜センサによって測定された勾配値が-4%以上かつ8.5%以下の範囲にあるか否かを判定する。これは、傾斜センサによって測定された勾配値は、真の値に対して-4.5%から+9%の乖離が想定されるため、±13%の勾配の範囲で自動駐車の実行を許可するためには、第1所定範囲を-4%以上かつ8.5%以下の範囲に設定することが好適であるからである。
勾配判定部130は、傾斜センサによって測定された勾配値が第1所定範囲内にないと判定した場合、次に、当該勾配値が第2所定範囲内にあるか否かを判定する。図8の下部に示す通り、第2所定範囲は、例えば、-8%以上かつ12%以下の範囲に設定される。傾斜センサによって測定された勾配値が第1所定範囲外かつ第2所定範囲内にある場合、これは、当該勾配値の真の値が-15%から+15%の範囲まで乖離し、±13%の範囲外にある可能性があることを意味している。そのため、勾配判定部130は、傾斜センサによって測定された勾配値が第1所定範囲外かつ第2所定範囲内にある場合、以下で説明するように、出力車輪速センサによって出力される車輪速パルス数に基づいて、勾配値を再度計測する。一方、傾斜センサによって測定された勾配値が第2所定範囲外にある場合、制御部110は、自動駐車の実行を中止し、その旨を示す通知を端末装置200に送信する。端末装置200が当該通知を受信すると、自動駐車アプリは、例えば、自動駐車の実行の中止を示す情報を表示し、自車両Mを手動運転にて移動又は駐車させることを乗員に促す。
図9は、勾配判定部130が車輪速センサを用いて実行する勾配の判定方法を説明するための図である。まず、時刻t1において、自車両Mの乗員は、端末装置200の自動駐車アプリによって指示された通り、自車両MのシフトポジションをPに設定し、ブレーキ装置82をオンにして、自車両Mから降車する。その後、乗員が自動駐車アプリに表示されたディスクレーマを確認して、降車判定部120が乗員の降車を判定すると、勾配判定部130は、傾斜センサによって測定された勾配値が第1所定範囲内にあるか否かを判定する。勾配判定部130によって勾配値が第1所定範囲外かつ第2所定範囲内にあると判定された場合、勾配判定部130は、車輪速センサを用いて勾配値を再度計測するために、時点t2において、シフトポジションをN(ニュートラル)に設定し、さらに、時点t3において、ブレーキ装置82を一瞬オフにする。これにより、仮に自車両Mが位置する路面が傾斜していた場合、自車両Mは重力によって移動するため、勾配判定部130は、車輪速センサが出力する車輪速パルスに基づく勾配値を測定することができる。
図10は、勾配判定部130が車輪速センサを用いて実行する勾配の判定方法を説明するための別の図である。図10に示す通り、勾配判定部130は、乗員がブレーキ装置82をオンにして自車両Mを停車させてからから第1所定期間が経過した後に、車輪速センサが出力する車輪速パルスに基づく勾配値の測定を開始する。これは、自車両Mが停車した直後は、ブレーキパッドとロータの摩擦係数μが温度変化や劣化の影響により変動するため、勾配値を精度よく推定するためには、自車両Mの停車から一定期間が経過することが望ましいからである。勾配判定部130が第2所定期間、勾配値を計測すると、制御部110は、ブレーキ装置82をオンにして、計測を終了する。なお、勾配判定部130によって車輪速パルスの計測中に一定以上の勾配を示すパルスカウントが確認された場合、制御部110は、その時点で、ブレーキ装置82をオンにして、計測を中止する。
駐車制御部140は、車輪速センサによって測定された勾配値が第2所定範囲内にあると判定された場合、自車両Mを現在位置から乗員によって指定された駐車位置まで無人で移動させる。これは、傾斜センサによって測定された勾配値は第1所定範囲外かつ第2所定範囲内にあると判定されたため、当該勾配値の真の値が-15%から+15%の範囲まで乖離している可能性があるが、一方、車輪速センサによって測定された勾配値も第2所定範囲内にあると確認されたため、勾配値の真の値が±13%の範囲内に収まっている可能性が高いことが確認されたからである。このように、傾斜センサと車輪速センサの双方を用いて勾配値を測定することにより、路面の勾配推定を高精度に実行することができる。
[動作の流れ]
次に、図11から図13を参照して、車両制御装置100によって実行される動作の流れについて説明する。図11は、車両制御装置100によって実行される動作の流れの一例を示すフローチャートである。
まず、車両制御装置100は、ナビHMI52上で乗員が自動駐車機能の実行を選択したか否かを判定する(ステップS100)。ナビHMI52上で乗員が自動駐車機能の実行を選択したと判定されなかった場合、車両制御装置100は、自動駐車機能の実行選択を受け付けるまで待機する。一方、ナビHMI52上で乗員が自動駐車機能の実行を選択したと判定された場合、車両制御装置100は、次に、ナビHMI52上で乗員が、自車両Mが駐車可能な駐車枠を選択したか否かを判定する(ステップS102)。ナビHMI52上で乗員が、自車両Mが駐車可能な駐車枠を選択したと判定されなかった場合、車両制御装置100は、自車両Mが駐車可能な駐車枠が選択されるまで待機する。自車両Mが駐車可能な駐車枠を選択したと判定された場合、車両制御装置100は、自車両Mを選択された駐車枠まで移動させるための駐車計画を生成する(ステップS104)。
次に、車両制御装置100は、ナビHMI52に、自車両MのシフトポジションをPに設定して降車し、乗員の保有する端末装置200にインストールされている自動駐車アプリを起動することを指示する指示情報を表示させる(ステップS106)。次に、車両制御装置100は、自動駐車アプリに表示されたディスクレーマの確認を端末装置200から受信したか否かを判定する(ステップS108)。自動駐車アプリに表示されたディスクレーマの確認を端末装置200から受信したと判定されなかった場合、車両制御装置100は、端末装置200から当該ディスクレーマの確認を受信するまで待機する。
自動駐車アプリに表示されたディスクレーマの確認を端末装置200から受信したと判定された場合、車両制御装置100は、乗員が自車両Mから降車したか否かを判定する(ステップS110)。乗員が自車両Mから降車したと判定されなかった場合、車両制御装置100は、例えば、乗員に対して自車両Mから降車するように注意するメッセージを自動駐車アプリに表示させ、乗員の降車が完了するまで待機する(ステップS110)。一方、乗員が自車両Mから降車したと判定された場合、車両制御装置100は、次に、自動駐車の実行開始を指示する情報を端末装置200から受信したか否かを判定する(ステップS112)。
自動駐車の実行開始を指示する情報を端末装置200から受信したと判定されなかった場合、車両制御装置100は、自動駐車の実行開始を指示する情報を受け付けるまで待機する。一方、自動駐車の実行開始を指示する情報を端末装置200から受信したと判定された場合、車両制御装置100は、次に、自車両Mが現在停車している路面の勾配チェックが必要か否かを判定する(ステップS114)。より具体的には、車両制御装置100は、GNSS受信機51により特定された車両Mの現在の位置情報に基づいて記憶部160の勾配情報162を参照し、当該位置情報に対応する勾配値が格納されているか否かを判定する。
図12は、自車両Mが現在停車している路面の勾配チェックが必要と判定された場合に車両制御装置100によって実行される動作の流れの一例を示すフローチャートである。自車両Mが現在停車している路面の勾配チェックが必要と判定された場合、車両制御装置100は、傾斜センサによって測定された勾配値が第1所定範囲内にあるか否かを判定する(ステップS116)。車両制御装置100は、傾斜センサによって測定された勾配値が第1所定範囲内にあると判定された場合、生成された駐車計画に基づいて、自車両Mを駐車枠にまで無人で移動させる(ステップS118)。一方、傾斜センサによって測定された勾配値が第1所定範囲内にあると判定されなかった場合、車両制御装置100は、当該勾配値が第2所定範囲内にあるか否かを判定する(ステップS120)。傾斜センサによって測定された勾配値が第2所定範囲内にあると判定されなかった場合、車両制御装置100は、自動駐車を実行しないと判定し、例えば、自動駐車アプリに、自動駐車の実行の中止を示す情報を表示したり、自車両Mを手動運転にて移動又は駐車させることを乗員に促す(ステップS122)。
傾斜センサによって測定された勾配値が第2所定範囲内にあると判定された場合、車両制御装置100は、シフトポジションをNに設定し(ステップS124)、ブレーキ装置82をオフに設定する(ステップS126)。次に、車両制御装置100は、ブレーキ装置82をオフにしてから所定期間が経過してから車輪速センサによる車輪速パルスの計測を開始し、計測した車輪速パルスに基づいた勾配値を計測する(ステップS128)。次に、車両制御装置100は、計測した車輪速パルスに基づいた勾配値が第2所定範囲内にあるか否かを判定する(ステップS130)。計測した車輪速パルスに基づいた勾配値が第2所定範囲内にあると判定された場合、車両制御装置100は、生成された駐車計画に基づいて、自車両Mを駐車枠にまで無人で移動させる。一方、計測した車輪速パルスに基づいた勾配値が第2所定範囲内にあると判定されなかった場合、車両制御装置100は、自動駐車を実行しないと判定し、例えば、自動駐車アプリに、自動駐車の実行の中止を示す情報を表示したり、自車両Mを手動運転にて移動又は駐車させることを乗員に促す。次に、車両制御装置100は、測定された勾配値と、魚眼カメラによって撮像された周辺状況の画像情報と、GNSS受信機51により特定された車両Mの位置情報とを対応付けて、記憶部160に格納する(ステップS132)。これにより、自車両Mが現在停車している路面の勾配チェックが必要と判定された場合に実行されるフローチャートの処理は終了する。
図13は、自車両Mが現在停車している路面の勾配チェックが不必要と判定された場合に車両制御装置100によって実行される動作の流れの一例を示すフローチャートである。自車両Mが現在停車している路面の勾配チェックが不必要と判定された場合、車両制御装置100は、自車両Mが現在停車している路面の位置情報に対応する勾配値を取得する(ステップS134)。次に、車両制御装置100は、取得した勾配値が第1所定範囲内にあるか否かを判定する(ステップS136)。
取得した勾配値が第1所定範囲内にあると判定された場合、車両制御装置100は、生成された駐車計画に基づいて、自車両Mを駐車枠にまで無人で移動させる(ステップS138)。一方、計測した車輪速パルスに基づいた勾配値が第1所定範囲内にあると判定されなかった場合、車両制御装置100は、自動駐車を実行しないと判定し、例えば、自動駐車アプリに、自動駐車の実行の中止を示す情報を表示したり、自車両Mを手動運転にて移動又は駐車させることを乗員に促す(ステップS140)。これにより、自車両Mが現在停車している路面の勾配チェックが不必要と判定された場合に実行されるフローチャートの処理は終了する。
なお、上記の図13のフローチャートでは、車両制御装置100は、記憶部160から取得した勾配値が第1所定範囲内にあるか否かを判定しているが、本発明はそのような構成に限定されず、当該勾配値が第2所定範囲内にあるか否かを判定してもよい。さらに、取得した勾配値が第1所定範囲内にあると判定されなかった場合、図12のステップS124からステップS130の処理と同様に、車輪速センサによって計測された勾配値が第2所定範囲内にあるか否かを判定してもよい。
さらに、上記の実施形態では、駐車制御部140が自車両Mを無人で移動させる車速は時速数km程度であるとして説明している。このとき、駐車制御部140は、傾斜センサ又は車輪速センサによって計測された勾配値に応じて車速を変更してもよい。例えば、計測された勾配値が±4%の範囲内にある場合には、駐車制御部140は、そうでない場合に比して、車速を増加させてもよいし、計測された勾配値が-8%以上-4%未満の範囲、又は+8.5%以上12%未満の範囲内にある場合には、駐車制御部140は、そうでない場合に比して、車速を減少させてもよい。これにより、乗員の安全を確保しつつ、車両制御装置100の商品性を高めることができる。
さらに、上記の実施形態では、一例として、自車両Mが駐車場PLに駐車する場面を例として説明している。しかし、本発明はそのような構成に限定されず、例えば、自車両Mが乗員の自宅のガレージや駐車スペース、路肩などの任意の駐車枠に駐車する場面に適用することができる。
以上の通り、本実施形態によれば、自車両Mを自動駐車によって無人で駐車する際に、傾斜センサの値に基づく勾配値が所定範囲内にあるか否かを判定し、当該勾配値が所定範囲外にあると判定された場合、車輪速センサの車輪速パルスに基づく勾配値が所定範囲内にあるか否かを判定することによって、自車両Mの位置する路面の勾配を推定し、推定結果に基づいて、自動駐車を実行するか否かを判定する。これにより、車両の自動制御のための勾配推定を適切に実行することができる。
上記説明した実施形態は、以下のように表現することができる。
プログラムを記憶した記憶装置と、
ハードウェアプロセッサと、を備え、
車両の周辺状況を検出した結果に基づいて、前記車両を一時停止位置から駐車位置まで移動させ、
前記車両を移動させる前に、前記車両の乗員が降車したか否かを判定し、
前記車両が位置する路面の勾配値を測定し、前記勾配値がゼロを基準とする第1所定範囲内にあるか否かを判定し、
前記駐車位置は、前記車両の乗員が、前記車両に搭載された車内操作装置を用いた第1操作を行うことで設定されるものであり、
前記車両の乗員が、前記車両の外部において端末装置を用いた第2操作を行うことに応じて、前記降車の判定を実行し、
前記乗員が降車したと判定された場合、前記勾配値が前記第1所定範囲内にあるか否かを判定し、
前記勾配値が前記第1所定範囲内にあると判定された場合、前記車両を前記一時停止位置から前記駐車位置まで移動させる、
ように構成されている、車両制御装置。
以上、本発明を実施するための形態について実施形態を用いて説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。
1…車両システム、10…カメラ、12…レーダ装置、14…LIDAR、16…ソナー、18…周辺認識装置、20…通信装置、30…HMI、40…車両センサ、50…ナビゲーション装置、51…GNSS受信機、52…ナビHMI、53…地図情報、60…ドライバモニタカメラ、70…運転操作子、80…走行駆動力出力装置、82…ブレーキ装置、84…ステアリング装置、100…車両制御装置、110…制御部、120…降車判定部、130…勾配判定部、140…駐車制御部、150…勾配学習部、160…記憶部

Claims (9)

  1. 車両の周辺状況を検出した結果に基づいて、前記車両を一時停止位置から駐車位置まで移動させる駐車制御部と、
    前記駐車制御部が前記車両を移動させる前に、前記車両の乗員が降車したか否かを判定する降車判定部と、
    前記車両が位置する路面の勾配値を測定し、前記勾配値がゼロを基準とする第1所定範囲内であるか否かを判定する勾配判定部と、を備え、
    前記駐車位置は、前記車両の乗員が、前記車両に搭載された車内操作装置を用いた第1操作を行うことで設定されるものであり、
    前記降車判定部は、前記車両の乗員が、前記車両の外部において端末装置を用いた第2操作を行うことに応じて、前記降車の判定を実行し、
    前記勾配判定部は、前記降車判定部によって前記乗員が降車したと判定された場合、前記勾配値が前記第1所定範囲内にあるか否かを判定し、
    前記駐車制御部は、前記勾配判定部によって前記勾配値が前記第1所定範囲内にあると判定された場合、前記車両を前記一時停止位置から前記駐車位置まで移動させる、
    車両制御装置。
  2. 前記勾配判定部は、前記勾配値が前記第1所定範囲外かつ第2所定範囲内にあると判定した場合、
    前記車両の制動装置の制動を解除し、
    制動の解除後から第1所定期間経過した計測開始時刻から第2所定期間経過するまでの測定期間において、車輪側センサによって計測された車輪速情報に基づいて、前記勾配値が前記第2所定範囲内にあるか否かを判定する、
    請求項1に記載の車両制御装置。
  3. 前記車両は、前記車両の傾斜度合いを計測する傾斜センサを備え、
    前記勾配判定部は、前記傾斜センサによって計測された前記傾斜度合いに基づく前記勾配値が前記第1所定範囲内にあるか否かを判定し、
    前記勾配判定部は、前記傾斜センサによって計測された前記傾斜度合いに基づく前記勾配値が前記第1所定範囲外かつ前記第2所定範囲内にある場合、前記車輪速情報に基づく前記勾配値が前記第2所定範囲内にあるか否かを判定し、
    前記駐車制御部は、前記勾配判定部によって前記車輪速情報に基づく前記勾配値が前記第2所定範囲内にあると判定された場合、前記車両を前記一時停止位置から前記駐車位置まで移動させる、
    請求項2に記載の車両制御装置。
  4. 前記勾配判定部は、前記降車判定部によって前記乗員が降車したと判定され、かつ前記車両の乗員が、前記車両の外部において前記端末装置を用いて前記駐車制御部による前記車両の駐車を指示する第3操作を実行した際に、前記勾配値が前記第1所定範囲内にあるか否かを判定する、
    請求項1から3のいずれか1項に記載の車両制御装置。
  5. 前記勾配判定部によって測定された前記勾配値を勾配情報として学習する勾配学習部を更に備え、
    前記勾配判定部は、前記勾配学習部によって学習された前記勾配情報に基づいて、前記勾配値が前記第1所定範囲内にあるか否かを判定する、
    請求項1から4のいずれか1項に記載の車両制御装置。
  6. 前記勾配学習部は、前記勾配値が前記第1所定範囲内にあるか否かを示す情報と、前記周辺状況の画像情報と、前記車両の位置情報と、を対応付けて、前記勾配情報として学習する、
    請求項5に記載の車両制御装置。
  7. 請求項1から6のうちいずれか1項に記載の車両制御装置と、
    前記端末装置において動作し、少なくとも前記第2操作を受け付け、前記第2操作を受け付けた旨を前記車両制御装置に伝えるアプリケーションプログラムと、
    を備えるシステム。
  8. コンピュータが、
    車両の周辺状況を検出した結果に基づいて、前記車両を一時停止位置から駐車位置まで移動させ、
    前記車両を移動させる前に、前記車両の乗員が降車したか否かを判定し、
    前記車両が位置する路面の勾配値を測定し、前記勾配値がゼロを基準とする第1所定範囲内にあるか否かを判定し、
    前記駐車位置は、前記車両の乗員が、前記車両に搭載された車内操作装置を用いた第1操作を行うことで設定されるものであり、
    前記車両の乗員が、前記車両の外部において端末装置を用いた第2操作を行うことに応じて、前記降車の判定を実行し、
    前記乗員が降車したと判定された場合、前記勾配値が前記第1所定範囲内にあるか否かを判定し、
    前記勾配値が前記第1所定範囲内にあると判定された場合、前記車両を前記一時停止位置から前記駐車位置まで移動させる、
    車両制御方法。
  9. コンピュータに、
    車両の周辺状況を検出した結果に基づいて、前記車両を一時停止位置から駐車位置まで移動させ、
    前記車両を移動させる前に、前記車両の乗員が降車したか否かを判定させ、
    前記車両が位置する路面の勾配値を測定し、前記勾配値がゼロを基準とする第1所定範囲内にあるか否かを判定させ、
    前記駐車位置は、前記車両の乗員が、前記車両に搭載された車内操作装置を用いた第1操作を行うことで設定されるものであり、
    前記車両の乗員が、前記車両の外部において端末装置を用いた第2操作を行うことに応じて、前記降車の判定を実行させ、
    前記乗員が降車したと判定された場合、前記勾配値が前記第1所定範囲内にあるか否かを判定させ、
    前記勾配値が前記第1所定範囲内にあると判定された場合、前記車両を前記一時停止位置から前記駐車位置まで移動させる、
    プログラム。
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