JP7228116B2 - 自動運転車両 - Google Patents

Description

本発明は、自動運転車両に関する。

下記特許文献１には、位置や向きがずれて駐車された車両を、正しい位置や向きに駐車し直すための支援を行う駐車支援装置が開示されている。この駐車支援装置は、自車両と駐車スペースとの間に位置ずれがあると判定した場合に、位置ずれ直し経路を演算し、その演算した経路に沿って自車両を誘導する。

特開２０１８－１７６９１１号公報

ここで、例えば、災害が発生した時に、避難場所に車両を駐車して避難生活を送ることがある。このような場合、複数の車両が所望の位置関係になるように駐車させることができれば、避難場所に有効な空間を提供することが可能となる。しかしながら、特許文献１の駐車支援装置は、車両一台分の駐車スペースに一台の車両を誘導して駐車させるものであり、有効な空間を提供することには至らない。

そこで、本発明は、複数の車両が所望の位置関係になるように駐車させることができる自動運転車両を提供することを目的とする。

本発明の一態様に係る自動運転車両は、車両の前後左右に形成される面のうち、少なくとも何れか一つの面に設けられる複数の検知装置と、一つの面に設けられた複数の検知装置によりそれぞれ検知される対向車両との間の距離を測定する測定部と、前記測定部により測定されるそれぞれの前記距離が等しくなり、かつ当該距離が予め定められた目標距離に一致するように自車両又は他車両を移動させる移動制御部と、を備える。

本発明によれば、複数の車両が所望の位置関係になるように駐車させることができる自動運転車両を提供することができる。

自動運転車両の構成を例示するブロック図である。 ４台の自動運転車両を駐車させて略正方形の空間を形成させる態様を説明するための図である。 測定部により測定される二つの距離を等しくする手法を説明するための図である。 自動運転車両を全幅方向に平行移動させる手法について説明するための図である。 自動運転車両間の距離が目標距離と一致するように、自動運転車両を移動させる手法について説明するための図である。 図２に示す４台の自動運転車両で実行される駐車処理の手順を説明するための図である。 図２に示す４台の自動運転車両で実行される駐車処理の手順を説明するための図である。 図２に示す４台の自動運転車両で実行される駐車処理の手順を説明するための図である。 図２に示す４台の自動運転車両で実行される駐車処理の手順を説明するための図である。 図２に示す４台の自動運転車両で実行される駐車処理の手順を説明するための図である。 ４台の自動運転車両を駐車させて長方形の空間を形成させる態様を説明するための図である。

添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。なお、各図において、同一の符号を付したものは同一又は同様の構成を有する。

[第１実施形態]
図１を参照し、第１実施形態に係る自動運転車両１の構成について説明する。自動運転車両１は、車両を運転するための公知の自動運転システムの他、例えば、制御装置２、複数の検知装置３、及び車車間通信装置４を備える。各構成要素は、例えば通信バスを介して接続され、相互に通信可能に構成される。

制御装置２は、物理的な構成として、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）及びメモリを備える。ＣＰＵがメモリに格納された所定のプログラムを実行することにより、後述する車両の位置合わせ機能等が実現する。

検知装置３は、車両に対向する物体を検知するセンサ装置である。検知装置３には、例えば、ＬｉＤＡＲ（Light Detection and Ranging）、ミリ波レーダ、カメラ及び画像センサ等が含まれる。

検知装置３は、自動運転車両１の前後左右に形成される面に、それぞれ複数設けることが好ましい。ただし、自動運転車両１の前後左右に形成される全ての面に検知装置３を設けることは必須ではなく、少なくとも何れか一つの面に複数の検知装置３を設けることとすればよい。第１実施形態では、例示的に、自動運転車両１の前面に、二つの検知装置３を設ける態様について説明する。

車車間通信装置４は、自車両の周辺に存在する他車両との間で随時無線通信を行い、車両情報等を互いにやり取りする無線通信装置である。車両情報には、例えば、車体情報、位置情報、走行情報及び経路情報等が含まれる。

車体情報には、例えば、車体番号及び車種等の情報が含まれる。位置情報には、例えばＧＰＳ（Global Positioning System）により測位される緯度経度等の情報が含まれる。走行情報には、例えば、速度及び加減速度等の情報が含まれる。経路情報には、例えば、目的地及び走行ルート等の情報が含まれる。

制御装置２は、例えば、測定部２１及び移動制御部２２等の駐車機能を有する。駐車機能について、以下に説明する。

測定部２１は、車両の前面に設けられた二つの検知装置３によりそれぞれ検知される対向車両（他車両）との間の距離を測定する。

移動制御部２２は、測定部２１により測定される二つの距離が等しくなり、かつ二つの距離が予め定められた目標距離に一致するように自車両を移動させる。目標距離は、予め定められた位置関係に基づいて複数の車両を駐車させる際に、自車両と他車両との間に設けられる車両間隔である。この目標距離は、特定の値のみに限定する必要はなく、目標距離の範囲を指定して設定することとしてもよい。第１実施形態では、例示的に、図２に示すように、４台の自動運転車両１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄを、９０度単位で方向を変えながら同一間隔（目標距離）で駐車させ、略正方形の空間を形成させる態様について説明する。

図３を参照して、移動制御部２２が、測定部２１により測定される二つの距離を等しくする手法について説明する。同図は、自動運転車両１ａの二つの検知装置３から発射されたレーザ光３ａ、３ｂが、対向する自動運転車両１ｂの表面に照射されていることを例示する模式図である。以下において、同図に示す各点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ間の距離を、それぞれの符号を並記して表すことにする。例えば、点Ａと点Ｂとの間の距離は、距離ＡＢと表し、点Ｄと点Ｅとの間の距離は、距離ＤＥと表す。

距離ＡＣは、点Ａから発射されたレーザ光３ａが点Ｃで反射して点Ａに戻ってくるまでの時間を用いて算出することができる。距離ＢＥは、点Ｂから発射されたレーザ光３ｂが点Ｅで反射して点Ｂに戻ってくるまでの時間を用いて算出することができる。距離ＤＥは、距離ＢＥから距離ＡＣを減算して算出することができる。距離ＣＤは、距離ＡＢ、すなわち既知である二つの検知装置３間の距離として算出することができる。

ここで、辺ＥＣと辺ＣＤとにより形成される角度θは、以下の（１）式により算出することができる。
θ＝ｔａｎ^-1[（距離ＣＤ）／（距離ＤＥ）] … （１）

図３において、自動運転車両１ａの表面と自動運転車両１ｂの表面とを平行に位置させるためには、自動運転車両１ａを自動運転車両１ｂに対してθ度分、同図の紙面上反時計回りに移動させることとすればよい。したがって、移動制御部２２は、自動運転車両１ａがθ度分移動するように制御する。

図４を参照して、移動制御部２２が、自動運転車両１ａを車両の全幅方向に移動させる手法について説明する。同図は、自動運転車両１ａの二つの検知装置３から発射されたレーザ光３ａ、３ｂが、対向する自動運転車両１ｂの表面に照射されていることを例示する模式図である。

自動運転車両１ａが、破線で示す自動運転車両１ａ’の位置よりも左方向（図４紙面の上方向）に移動すると、レーザ光３ａ’の距離が、レーザ光３ｂ’の距離よりも大きな値になる。したがって、移動制御部２２は、自動運転車両１ａ’の位置を基準にして、自動運転車両１ａを全幅方向に移動させる移動量を算出し、その移動量分移動するように自動運転車両１ａを制御する。これにより、対向する自動運転車両１ｂとの間の距離を維持して、自動運転車両１ａを全幅方向に移動させることが可能となる。

他方、自動運転車両１ａが、二点鎖線で示す自動運転車両１ａ’’の位置よりも右方向（図４紙面の下方向）に移動すると、レーザ光３ｂ’’の距離が、レーザ光３ａ’’の距離よりも大きな値になる。したがって、移動制御部２２は、自動運転車両１ａ’’の位置を基準にして、自動運転車両１ａを全幅方向に移動させる移動量を算出し、その移動量分移動するように自動運転車両１ａを制御する。これにより、対向する自動運転車両１ｂとの間の距離を維持して、自動運転車両１ａを全幅方向に移動させることが可能となる。

図５を参照して、移動制御部２２が、自動運転車両１ａと自動運転車両１ｂとの間の距離が目標距離と一致するように、自動運転車両１ａを移動させる手法について説明する。同図は、自動運転車両１ａの二つの検知装置３から発射されたレーザ光３ａ、３ｂが、対向する自動運転車両１ｂの表面に照射されていることを例示する模式図である。

移動制御部２２は、レーザ光３ａ、３ｂに基づいて、自動運転車両１ｂとの間の距離を算出し、その算出した距離と目標距離とに基づいて移動量を算出し、その移動量分移動するように、自動運転車両１ａを制御する。これにより、自動運転車両１ａと自動運転車両１ｂとの間の距離が目標距離と一致するように、自動運転車両１ａを前後（図５紙面の左右方向）に移動させることが可能となる。

ここで、移動制御部２２は、自車両を移動させることに加え、対向車両を移動させることもできる。対向車両を移動させる場合、移動制御部２２は、車車間通信装置４を利用して対向車両に移動量情報を送信する。以下に、具体的に説明する。

最初に、移動制御部２２は、測定部２１により測定される二つの距離に基づいて対向車両が移動する位置を決定する。続いて、移動制御部２２は、決定した位置に対向車両を移動させる移動量情報を算出する。続いて、移動制御部２２は、算出した移動量情報を、車車間通信装置４を利用して対向車両に送信する。

移動制御部２２は、対向車両が移動する位置を決定する際に、例えば、測定部２１により測定される一方の距離が他方の距離よりも大きな値に変化するときの対向車両の位置を基準にして、対向車両が移動する位置を決定する。一方の距離が他方の距離よりも大きな値に変化するときの対向車両の位置は、一方の検知装置３が対向車両の端部付近を検知していることになる。したがって、この位置を基準にして対向車両の移動量を算出することで、対向車両を所定の位置に駐車させることが可能となる。

この場合、対向車両の移動制御部２２は、車車間通信装置４を利用して受信した移動量情報に基づいて、対向車両を移動させる。これにより、対向車両と移動量情報の送信元である車両との間の位置関係が予め定められた位置関係になるように、対向車両を移動させることが可能となる。

図６Ａ乃至図６Ｅを参照して、図２に示す４台の自動運転車両１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄで実行される駐車処理の手順について説明する。

最初に、図６Ａに示すように、停車している自動運転車両１ｂの右側面に向けて、自動運転車両１ａが前進しながら近づく。

続いて、図６Ｂに示すように、自動運転車両１ａの移動制御部２２が、測定部２１により測定される二つの距離が等しくなり、かつ二つの距離が予め定められた目標距離に一致するように自車両を移動させる。

続いて、図６Ｃに示すように、自動運転車両１ａの移動制御部２２が、車車間通信装置４を利用して自動運転車両１ｂを前後に移動させ、図６Ｃに示す位置に自動運転車両１ｂを移動させる。このとき、自動運転車両１ａの移動制御部２２は、測定部２１により測定される一方の距離が他方の距離よりも大きな値に変化するときの自動運転車両１ｂの位置を測定し、その測定した位置を基準位置とし、その基準位置に基づいて、自動運転車両１ｂを移動させる。

続いて、図６Ｄに示すように、自動運転車両１ｂの移動制御部２２が、車車間通信装置４を利用して自動運転車両１ｃを前後に移動させ、図６Ｄに示す位置に自動運転車両１ｃを移動させる。このとき、自動運転車両１ｂの移動制御部２２は、自動運転車両１ｃの基準位置を測定し、その測定した基準位置に基づいて、自動運転車両１ｃを移動させる。

続いて、図６Ｅに示すように、自動運転車両１ｃの移動制御部２２が、車車間通信装置４を利用して自動運転車両１ｄを前後に移動させ、図６Ｅに示す位置に自動運転車両１ｄを移動させる。このとき、自動運転車両１ｃの移動制御部２２は、自動運転車両１ｄの基準位置を測定し、その測定した基準位置に基づいて、自動運転車両１ｄを移動させる。

これにより、４台の自動運転車両１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄを、９０度単位で方向を変えながら同一間隔で駐車させ、略正方形の空間を形成させることができる。

前述したように、第１実施形態における自動運転車両１によれば、自動運転車両１の前面に設けられた二つの検知装置３を用いて対向車両を検知し、二つの検知装置３によりそれぞれ検知される対向車両との間の距離が等しくなり、かつその距離が予め定められた目標距離に一致するように自車両又は他車両を移動させることができる。

それゆえ、第１実施形態における自動運転車両１によれば、複数の車両が所望の位置関係になるように駐車させることが可能となる。具体的に、例えば、４台の自動運転車両を９０度単位で方向を変えながら同一間隔で駐車させ、略正方形の空間を形成させることができる。

これにより、例えば、災害発生時に、車両を避難場所に駐車して避難生活を送ることになった場合に、複数の車両が所望の位置関係になるように駐車させることができるため、避難場所に有効な空間を提供することが可能性となる。

[第２実施形態]
本発明の第２実施形態について説明する。前述した第１実施形態では、自動運転車両１の前面に、二つの検知装置３を設ける態様について説明したが、第２実施形態では、自動運転車両１の前面及び側面に、それぞれ二つの検知装置３を設ける態様について説明する。この点以外は、第１実施形態における自動運転車両１と同様であるため、各構成要素には同一の符号を付し、その説明は省略する。以下においては、主に第１実施形態との相違点について説明する。

前述した第１実施形態では、図２に示すように、４台の自動運転車両を９０度単位で方向を変えながら同一間隔で駐車させ、略正方形の空間を形成させる態様について説明した。これに対し、第２実施形態では、図７に示すように、縦列させた２台の自動運転車両を平行に並べて駐車させ、長方形の空間を形成させる態様について説明する。

最初に、停車している自動運転車両１ｂの後面に、自動運転車両１ａの前面が対向するように自動運転車両１ａを移動させる。その際、自動運転車両１ａの移動制御部２２は、測定部２１により測定される前方向の二つの距離が等しくなり、かつ二つの距離が予め定められた目標距離に一致するように自動運転車両１ａを移動させる。

続いて、停車している自動運転車両１ｂの右側面に、自動運転車両１ｄの左側面が対向するように自動運転車両１ｄを移動させる。その際、自動運転車両１ｄの移動制御部２２は、測定部２１により測定される左方向の二つの距離が等しくなり、かつ二つの距離が予め定められた目標距離に一致するように自動運転車両１ｄを移動させる。

続いて、停車している自動運転車両１ａの右側面に、自動運転車両１ｃの左側面が対向するように自動運転車両１ｃを移動させる。その際、自動運転車両１ｃの移動制御部２２は、測定部２１により測定される左方向の二つの距離が等しくなり、かつ二つの距離が予め定められた目標距離に一致するように自動運転車両１ｃを移動させる。

さらに、自動運転車両１ｃの移動制御部２２は、測定部２１により測定される前方向の二つの距離が等しくなり、かつ二つの距離が予め定められた目標距離に一致するように自動運転車両１ｃを移動させる。

第２実施形態における自動運転車両１によれば、第１実施形態における自動運転車両１により得られる効果に加え、例えば、縦列させた２台の自動運転車両を平行に並べて駐車させ、長方形の空間を形成させることができる。

したがって、第１実施形態と同様に、例えば、災害発生時に、車両を避難場所に駐車して避難生活を送ることになった場合に、複数の車両が所望の位置関係になるように駐車させることができるため、避難場所に有効な空間を提供することが可能性となる。

[付記]
なお、本発明は、前述した各実施形態に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、他の様々な形で実施することができる。したがって、上記各実施形態はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈されるものではない。例えば、後述する付記に記載の態様も本発明に含まれる。

（付記１）
車両の前後左右に形成される面のうち、少なくとも何れか一つの面に設けられる複数の検知装置と、
一つの面に設けられた複数の検知装置によりそれぞれ検知される対向車両との間の距離を測定する測定部と、
前記測定部により測定されるそれぞれの前記距離が等しくなり、かつ当該距離が予め定められた目標距離に一致するように自車両又は他車両を移動させる移動制御部と、
を備える自動運転車両。

（付記２）
前記移動制御部は、前記測定部により測定されるそれぞれの前記距離に基づいて、他車両が移動する位置を決定し、当該決定した位置に他車両を移動させる移動量情報を算出し、当該算出した前記移動量情報を他車両に送信する、
付記１記載の自動運転車両。

（付記３）
前記移動制御部は、他車両から送信される前記移動量情報に基づいて、自車両を移動させる、
付記２記載の自動運転車両。

（付記４）
前記移動制御部は、自車両又は他車両が移動する位置を決定する際に、自車両又は他車両を移動させ、前記測定部により測定される何れかの前記距離が他の前記距離よりも大きな値に変化するときの自車両又は他車両の位置を基準にして決定する、
付記１から３の何れかに記載の自動運転車両。

（付記５）
自動運転車両に搭載されるプロセッサにより実行される車両の駐車方法であって、
車両の前後左右に形成される面のうち、少なくとも何れか一つの面に設けられる複数の検知装置のうち、一つの面に設けられた複数の検知装置によりそれぞれ検知される対向車両との間の距離を測定する測定ステップと、
前記測定ステップにおいて測定されるそれぞれの前記距離が等しくなり、かつ当該距離が予め定められた目標距離に一致するように自車両又は他車両を移動させる移動制御ステップと、
を含む車両の駐車方法。

１…自動運転車両、２…制御装置、３…検知装置、３ａ、３ｂ…レーザ光、４…車車間通信装置、２１…測定部、２…移動制御部

Claims (1)

1. 車両の前面に設けられる複数の検知装置と、
   前記検知装置によりそれぞれ検知される対向車両との間の距離を測定する測定部と、
   前記測定部により測定されるそれぞれの前記距離に基づいて自車両又は他車両を移動させる移動制御部と、
   を備え、
   前記移動制御部は、前方に停車している他車両の右側面又は左側面に近づく方向に、自車両を移動させ、前記測定部により測定されるそれぞれの前記距離が等しくなり、かつ当該距離が予め定められた目標距離に一致するように自車両を移動させることで自車両の位置を決定し、
   前記移動制御部は、他車両の位置を決定する際に、前方に停車している他車両を前後に移動させ、前記測定部により測定される何れかの前記距離が他の前記距離よりも大きな値に変化するときの他車両の位置を基準にして他車両が移動する位置を決定し、当該決定した位置に他車両を移動させる移動量情報を算出し、当該算出した前記移動量情報を他車両に送信することで他車両を移動させる、
   自動運転車両。

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