JP7238356B2 - 車両制御装置および車両制御プログラム - Google Patents

Description

本開示は、車両制御装置および車両制御プログラムに関する。

従来、所定の走行経路に沿って車両が走行する場合に、走行経路のうち車両が走行すべき残りの経路の長さとして設定される残距離に応じて、車両を制御する技術が知られている。このような従来の技術において、残距離は、車輪速センサや操舵角センサなどの検出値を利用したいわゆるオドメトリと呼ばれる方法により推定される車両の走行距離の長さを、走行経路全体の長さから差し引くことで算出される。

特開２０１８－２０５９０号公報

しかしながら、オドメトリは、車両の移動距離が長くなる程、推定結果の誤差が累積されて大きくなる方法であるため、上述した従来の方法では、残距離を正確に算出することができない場合がある。したがって、オドメトリのみに依存することなく、残距離をより正確に算出することが望まれる。

そこで、本開示の課題の一つは、残距離をより正確に算出することが可能な車両制御装置および車両制御プログラムを提供することである。

本開示の一例としての車両制御装置は、車両の現在位置を取得する現在位置取得部と、第１の位置から第２の位置まで設定される車両の走行経路を、区間ごとに予め決められた長さを有する複数の区間の端点の集合として取得する走行経路取得部と、複数の区間において車両の現在位置に最も近い１つの区間の両端点のうち第１の位置に近い方の第１の端点と、第２の位置に対応した第２の端点と、の間に位置する１以上の区間の各々の予め決められた長さに基づいて、走行経路において車両が走行すべき残りの経路の長さとして設定される残距離を算出する残距離算出部と、残距離に応じて車両を制御する車両制御部と、を備え、残距離算出部は、第１の端点と第２の端点との間に２以上の区間が存在する場合、２以上の区間のうち、車両の現在位置に最も近い１つの区間よりも第２の端点側に位置する残りの１以上の区間の各々の予め決められた長さの積算値を算出し、車両の現在位置に最も近い１つの区間を表す線と、当該１つの区間の両端点を結ぶ線分に対して車両の現在位置を通って垂直に延びる直線と、が交差する点と、車両の現在位置に最も近い１つの区間の両端点のうち第２の位置に近い方の第３の端点と、の間の部分区間の長さを、車両の現在位置に最も近い１つの区間の予め決められた長さに基づいて算出し、積算値と、部分区間の長さと、の加算結果を、残距離として算出する。

上述した車両制御装置によれば、走行経路の取得において予め決められた長さを利用して、残距離をより正確に算出することができる。また、積算値と、部分区間の長さとを加算するだけで、正確な残距離を容易に算出することができる。

また、上述した車両制御装置において、残距離算出部は、車両の現在位置に対応した１点とともに三角形を構成する２つの端点にそれぞれ対応した２つの内角が直角または鋭角となるか否かに基づいて、車両の現在位置に最も近い１つの区間を特定する。このような構成によれば、内角に基づいて、車両の現在位置に最も近い１つの区間を容易に特定することができる。

また、上述した車両制御装置において、残距離算出部は、２つの端点のうち一方の端点から他方の端点に向かう第１のベクトルと、一方の端点から車両の現在位置に対応した１点に向かう第２のベクトルと、の内積が０以上であり、かつ、他方の端点から一方の端点に向かう第３のベクトルと、他方の端点から車両の現在位置に対応した１点に向かう第４のベクトルと、の内積が０以上であるか否かに基づいて、車両の現在位置に最も近い１つの区間を特定する。このような構成によれば、内積に基づいて、対応する内角が直角または鋭角となるか否かを容易に判定することができるので、車両の現在位置に最も近い１つの区間を容易に特定することができる。

また、上述した車両制御装置において、残距離算出部は、２つの内角が直角または鋭角となるか否かの判断を、複数の区間の各々に対して順次実行し、２つの内角が直角または鋭角となると判断された最初の区間を、車両の現在位置に最も近い１つの区間として特定する。このような構成によれば、複数の区間の全てについて内角に関する判断を実行する場合と異なり、処理負担を軽減することができる。

また、上述した車両制御装置において、走行経路取得部は、直線、円弧、およびクロソイドを含む複数種類の線のうち１種類以上の線の組み合わせによって走行経路を近似し、当該１種類以上の線の各々を、それぞれ同じ長さを有する１以上の第１の区間と、当該第１の区間の長さ以下の長さを有する１つの第２の区間と、に仮想的に分割することで、複数の区間を取得する。このような構成によれば、走行経路を近似する線ごとに仮想的な分割を実行することで、複数の区間を容易に取得することができる。

また、上述した車両制御装置において、車両制御部は、残距離が閾値未満である場合に、車両を減速させる。このような構成によれば、たとえば停車位置への接近に応じた停車準備などといった、残距離に応じた適切な車両の制御を実現することができる。

また、上述した車両制御装置において、車両制御部は、残距離が閾値以上である場合、車両を所定速度以下の範囲で加速させる。このような構成によれば、たとえば停車位置へのより迅速な接近などといった、残距離に応じた適切な車両の制御を実現することができる。

本開示の他の一例としての車両制御プログラムは、コンピュータに、車両の現在位置を取得する現在位置取得ステップと、第１の位置から第２の位置まで設定される車両の走行経路を、区間ごとに予め決められた長さを有する複数の区間の端点の集合として取得する走行経路取得ステップと、複数の区間において車両の現在位置に最も近い１つの区間の両端点のうち第１の位置に近い方の第１の端点と、第２の位置に対応した第２の端点と、の間に位置する１以上の区間の各々の予め決められた長さに基づいて、走行経路において車両が走行すべき残りの経路の長さとして設定される残距離を算出するステップであって、第１の端点と第２の端点との間に２以上の区間が存在する場合、２以上の区間のうち、車両の現在位置に最も近い１つの区間よりも第２の端点側に位置する残りの１以上の区間の各々の予め決められた長さの積算値を算出し、車両の現在位置に最も近い１つの区間を表す線と、当該１つの区間の両端点を結ぶ線分に対して車両の現在位置を通って垂直に延びる直線と、が交差する点と、車両の現在位置に最も近い１つの区間の両端点のうち第２の位置に近い方の第３の端点と、の間の部分区間の長さを、車両の現在位置に最も近い１つの区間の予め決められた長さに基づいて算出し、積算値と、部分区間の長さと、の加算結果を、残距離として算出する残距離算出ステップと、残距離に応じて車両を制御する車両制御ステップと、を実行させる。

上述した車両制御プログラムによれば、走行経路の取得において予め決められた長さを利用して、残距離をより正確に算出することができる。また、積算値と、部分区間の長さとを加算するだけで、正確な残距離を容易に算出することができる。

図１は、実施形態にかかる自動バレー駐車システムにおける自動駐車の概念を説明するための例示的かつ模式的な図である。 図２は、実施形態にかかる自動バレー駐車システムにおける自動出庫の概念を説明するための例示的かつ模式的な図である。 図３は、実施形態にかかる管制装置のハードウェア構成を示した例示的かつ模式的なブロック図である。 図４は、実施形態にかかる車両制御システムのシステム構成を示した例示的かつ模式的なブロック図である。 図５は、実施形態にかかる管制装置および車両制御装置の機能を示した例示的かつ模式的なブロック図である。 図６は、実施形態において生成される走行経路の一例を示した例示的かつ模式的な図である。 図７は、実施形態において残距離を算出するための方法の一例を説明するための例示的かつ模式的な図である。 図８は、実施形態において車両の現在位置に最も近い１つの区間を特定するための方法の一例を説明するための例示的かつ模式的な図である。 図９は、実施形態にかかる管制装置および車両制御装置が自動駐車の際に実行する処理の流れを示した例示的かつ模式的なシーケンス図である。 図１０は、実施形態にかかる管制装置および車両制御装置が自動出庫の際に実行する処理の流れを示した例示的かつ模式的なシーケンス図である。 図１１は、実施形態にかかる車両制御装置が実行する残距離に応じた走行制御における処理の流れを示した例示的かつ模式的なフローチャートである。 図１２は、実施形態にかかる技術が有効に適用される状況の一例を示した例示的かつ模式的な図である。

＜実施形態＞
以下、本開示の実施形態を図面に基づいて説明する。以下に記載する実施形態の構成、ならびに当該構成によってもたらされる作用および結果（効果）は、あくまで一例であって、以下の記載内容に限られるものではない。

まず、図１および図２を参照して、実施形態にかかる自動バレー駐車システムの概略について説明する。ここで、自動バレー駐車システムとは、白線などといった区画線Ｌで区画された１以上の駐車領域Ｒを有する駐車場Ｐにおいて、以下に説明するような自動駐車および自動出庫を含む自動運転の一例としての自動バレー駐車を実現するための自動運転制御システムである。

図１は、実施形態にかかる自動バレー駐車システムにおける自動駐車の概念を説明するための例示的かつ模式的な図であり、図２は、実施形態にかかる自動バレー駐車システムにおける自動出庫の概念を説明するための例示的かつ模式的な図である。

図１に示されるように、自動駐車とは、駐車場Ｐ内の降車領域Ｐ１において車両Ｖから乗員Ｘが降車した後、当該降車領域Ｐ１に停車した車両Ｖが所定の指示に応じて降車領域Ｐ１から空きの駐車領域Ｒへ自動で移動して駐車する自動運転のことである（矢印Ｃ１参照）。

また、図２に示されるように、自動出庫とは、自動駐車が完了した後、駐車領域Ｒに停車した車両Ｖが所定の呼び出しに応じて出庫して駐車領域Ｒから所定の第２領域としての乗車領域Ｐ２へ自動で移動して停車する自動運転のことである（矢印Ｃ２参照）。

なお、実施形態において、自動駐車の際に実行される所定の指示と、自動出庫の際に実行される所定の呼び出しとは、いずれも、たとえば乗員Ｘによる端末装置Ｔの操作によって実現される。また、実施形態において、降車領域Ｐ１は、乗車領域として利用することもでき、乗車領域Ｐ２は、降車領域として利用することもできる。降車領域Ｐ１および乗車領域Ｐ２は、たとえば駐車場Ｐの出入口８００の近傍に設けられる。

ここで、図１および図２に示されるように、実施形態にかかる自動バレー駐車システムは、駐車場Ｐに設けられた管制装置１０１と、車両Ｖに搭載された車両制御システム１０２と、を有している。管制装置１０１と車両制御システム１０２とは、無線通信によって互いに通信可能に構成されている。

管制装置１０１は、駐車場Ｐ内における車両Ｖの自動運転の管制を行う機能を有している。より具体的に、管制装置１０１は、駐車場Ｐの地図データを管理し、当該地図データを車両Ｖ（車両制御システム１０２）に提供する機能を有している。地図データとは、駐車場Ｐの構造に関するデータであり、区画線Ｌやマーカ（不図示）などといった、駐車場Ｐの路面に固定的に設置された路面標示に関する正規の標示データを含んだデータである。区画線Ｌに関する正規の標示データからは、区画線Ｌの先端の位置（絶対位置）や区画線Ｌが延びる方向（絶対方位）などを特定することができ、マーカに関する正規の標示データからは、マーカの設置位置やマーカが有する模様などを特定することができる。

また、管制装置１０１は、駐車場Ｐ内の状況を撮像する１以上の監視カメラ１０３から得られる画像データを含む、駐車場Ｐ内に設けられる各種の場内センサ（不図示）から出力されるデータを取得し、取得したデータに基づいて駐車場Ｐ内の状況を監視し、監視結果に基づいて、駐車領域Ｒの空きの管理などを含む、駐車場Ｐの管理を行うように構成されている。以下では、駐車場Ｐ内の状況を監視するために管制装置１０１が受け取る情報を総称してセンサデータと記載することがある。

なお、実施形態において、駐車場Ｐにおける降車領域Ｐ１、乗車領域Ｐ２、駐車領域Ｒ、および監視カメラ１０３の数や配置などは、図１および図２に示される例に制限されるものではない。実施形態の技術は、図１および図２に示された駐車場Ｐとは異なる様々な構成の駐車場に適用可能である。

次に、図３を参照して、実施形態にかかる管制装置１０１のハードウェア構成について説明する。なお、図３に示されるハードウェア構成は、あくまで一例であり、実施形態にかかる管制装置１０１のハードウェア構成は、様々に設定（変更）可能である。

図３は、実施形態にかかる管制装置１０１のハードウェア構成を示した例示的かつ模式的なブロック図である。図３に示されるように、実施形態にかかる管制装置１０１は、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）などといった一般的な情報処理装置と同様のハードウェア構成を有している。

図３に示される例において、管制装置１０１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）３０１と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）３０２と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）３０３と、通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）３０４と、入出力インターフェース（Ｉ／Ｆ）３０５と、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）３０６と、を有している。これらのハードウェアは、バス３５０を介して互いに接続されている。

ＣＰＵ３０１は、管制装置１０１を統括的に制御するハードウェアプロセッサである。ＣＰＵ３０１は、ＲＯＭ３０２などに記憶された各種の制御プログラム（コンピュータプログラム）を読み出し、当該各種の制御プログラムに規定されたインストラクションにしたがって各種の機能を実現する。

ＲＯＭ３０２は、上述した各種の制御プログラムの実行に必要なパラメータなどを記憶する不揮発性の主記憶装置である。

ＲＡＭ３０３は、ＣＰＵ３０１の作業領域を提供する揮発性の主記憶装置である。

通信インターフェース３０４は、管制装置１０１と外部装置との間の通信を実現するインターフェースである。たとえば、通信インターフェース３０４は、管制装置１０１と車両Ｖ（車両制御システム１０２）との間の無線通信による信号の送受信を実現する。

入出力インターフェース３０５は、管制装置１０１と外部装置との接続を実現するインターフェースである。外部装置としては、たとえば、管制装置１０１のオペレータが使用する入出力デバイスなどが考えられる。

ＳＳＤ３０６は、書き換え可能な不揮発性の補助記憶装置である。なお、実施形態にかかる管制装置１０１においては、補助記憶装置として、ＳＳＤ３０６に替えて（またはＳＳＤ３０６に加えて）、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）が設けられてもよい。

次に、図４を参照して、実施形態にかかる車両制御システム１０２のシステム構成について説明する。なお、図４に示されるシステム構成は、あくまで一例であり、実施形態にかかる車両制御システム１０２のシステム構成は、様々に設定（変更）可能である。

図４は、実施形態にかかる車両制御システム１０２のシステム構成を示した例示的かつ模式的なブロック図である。図４に示されるように、車両制御システム１０２は、制動システム４０１と、加速システム４０２と、操舵システム４０３と、変速システム４０４と、障害物センサ４０５と、走行状態センサ４０６と、通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）４０７と、車載カメラ４０８と、モニタ装置４０９と、車両制御装置４１０と、車載ネットワーク４５０と、を有している。

制動システム４０１は、車両Ｖの減速を制御する。制動システム４０１は、制動部４０１ａと、制動制御部４０１ｂと、制動部センサ４０１ｃと、を有している。

制動部４０１ａは、たとえば、ブレーキペダルなどを含んだ、車両Ｖを減速させるための装置である。

制動制御部４０１ｂは、たとえば、ＣＰＵなどといったハードウェアプロセッサを有したコンピュータにより構成されるＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）である。制動制御部４０１ｂは、車両制御装置４１０からの指示に基づいてアクチュエータ（不図示）を駆動し、制動部４０１ａを作動させることで、車両Ｖの減速度合を制御する。

制動部センサ４０１ｃは、制動部４０１ａの状態を検出するための装置である。たとえば、制動部４０１ａがブレーキペダルを含む場合、制動部センサ４０１ｃは、制動部４０１ａの状態として、ブレーキペダルの位置または当該ブレーキペダルに作用している圧力を検出する。制動部センサ４０１ｃは、検出した制動部４０１ａの状態を車載ネットワーク４５０に出力する。

加速システム４０２は、車両Ｖの加速を制御する。加速システム４０２は、加速部４０２ａと、加速制御部４０２ｂと、加速部センサ４０２ｃと、を有している。

加速部４０２ａは、たとえば、アクセルペダルなどを含んだ、車両Ｖを加速させるための装置である。

加速制御部４０２ｂは、たとえば、ＣＰＵなどといったハードウェアプロセッサを有したコンピュータにより構成されるＥＣＵである。加速制御部４０２ｂは、車両制御装置４１０からの指示に基づいてアクチュエータ（不図示）を駆動し、加速部４０２ａを作動させることで、車両Ｖの加速度合を制御する。

加速部センサ４０２ｃは、加速部４０２ａの状態を検出するための装置である。たとえば、加速部４０２ａがアクセルペダルを含む場合、加速部センサ４０２ｃは、アクセルペダルの位置または当該アクセルペダルに作用している圧力を検出する。加速部センサ４０２ｃは、検出した加速部４０２ａの状態を車載ネットワーク４５０に出力する。

操舵システム４０３は、車両Ｖの進行方向を制御する。操舵システム４０３は、操舵部４０３ａと、操舵制御部４０３ｂと、操舵部センサ４０３ｃと、を有している。

操舵部４０３ａは、たとえば、ステアリングホイールやハンドルなどを含んだ、車両Ｖの転舵輪を転舵させる装置である。

操舵制御部４０３ｂは、たとえば、ＣＰＵなどといったハードウェアプロセッサを有したコンピュータにより構成されるＥＣＵである。操舵制御部４０３ｂは、車両制御装置４１０からの指示に基づいてアクチュエータ（不図示）を駆動し、操舵部４０３ａを作動させることで、車両Ｖの進行方向を制御する。

操舵部センサ４０３ｃは、操舵部４０３ａの状態を検出するための装置である。たとえば、操舵部４０３ａがステアリングホイールを含む場合、操舵部センサ４０３ｃは、ステアリングホイールの位置または当該ステアリングホイールの回転角度を検出する。なお、操舵部４０３ａがハンドルを含む場合、操舵部センサ４０３ｃは、ハンドルの位置または当該ハンドルに作用している圧力を検出してもよい。操舵部センサ４０３ｃは、検出した操舵部４０３ａの状態を車載ネットワーク４５０に出力する。

変速システム４０４は、車両Ｖの変速比を制御する。変速システム４０４は、変速部４０４ａと、変速制御部４０４ｂと、変速部センサ４０４ｃと、を有している。

変速部４０４ａは、たとえば、シフトレバーなどを含んだ、車両Ｖの変速比を変更するための装置である。

変速制御部４０４ｂは、たとえば、ＣＰＵなどといったハードウェアプロセッサを有したコンピュータにより構成されるＥＣＵである。変速制御部４０４ｂは、車両制御装置４１０からの指示に基づいてアクチュエータ（不図示）を駆動し、変速部４０４ａを作動させることで、車両Ｖの変速比を制御する。

変速部センサ４０４ｃは、変速部４０４ａの状態を検出するための装置である。たとえば、変速部４０４ａがシフトレバーを含む場合、変速部センサ４０４ｃは、シフトレバーの位置または当該シフトレバーに作用している圧力を検出する。変速部センサ４０４ｃは、検出した変速部４０４ａの状態を車載ネットワーク４５０に出力する。

障害物センサ４０５は、車両Ｖの周囲に存在しうる障害物に関する情報を検出するための装置である。障害物センサ４０５は、たとえば、障害物までの距離を検出するソナーなどといった測距センサを含んでいる。障害物センサ４０５は、検出した情報を車載ネットワーク４５０に出力する。

走行状態センサ４０６は、車両Ｖの走行状態を検出するための装置である。走行状態センサ４０６は、たとえば、車両Ｖの車輪速を検出する車輪速センサや、車両Ｖの操舵角を検出する操舵角センサや、車両Ｖの前後方向または左右方向の加速度を検出する加速度センサや、車両Ｖの旋回速度（角速度）を検出するジャイロセンサなどを含んでいる。走行状態センサ４０６は、検出した走行状態を車載ネットワーク４５０に出力する。

通信インターフェース４０７は、車両制御システム１０２と外部装置との間の通信を実現するインターフェースである。たとえば、通信インターフェース４０７は、車両制御システム１０２と管制装置１０１との間の無線通信による信号の送受信や、車両制御システム１０２と端末装置Ｔとの間の無線通信による信号の送受信などを実現する。通信インターフェース４０７は、車両制御装置４１０のＣＰＵ４１０ａに接続されている。

車載カメラ４０８は、車両Ｖの周辺の状況を撮像することで車両Ｖの周辺の状況を検出するセンサである。たとえば、車載カメラ４０８は、車両Ｖの前方、後方、および側方（左右両方）の路面を含む領域を撮像するように複数設けられる。車載カメラ４０８によって得られた画像データは、車両Ｖの周辺の状況の監視（障害物の検出も含む）に使用される。車載カメラ４０８は、得られた画像データを車両制御装置４１０に出力する。なお、以下では、車両制御システム１０２に設けられる、車載カメラ４０８を含む各種の車載センサから得られるデータを総称してセンサデータと記載することがある。

モニタ装置４０９は、車両Ｖの車室内のダッシュボードなどに設けられる。モニタ装置４０９は、表示部４０９ａと、音声出力部４０９ｂと、操作入力部４０９ｃと、を有している。

表示部４０９ａは、車両制御装置４１０の指示に応じて画像を表示するための装置である。表示部４０９ａは、たとえば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）や、有機ＥＬディスプレイ（ＯＥＬＤ：Ｏｒｇａｎｉｃ Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ Ｄｉｓｐｌａｙ）などによって構成される。

音声出力部４０９ｂは、車両制御装置４１０の指示に応じて音声を出力するための装置である。音声出力部４０９ｂは、たとえば、スピーカによって構成される。

操作入力部４０９ｃは、車両Ｖ内の乗員の入力を受け付けるための装置である。操作入力部４０９ｃは、たとえば、表示部４０９ａの表示画面に設けられるタッチパネルや、物理的な操作スイッチなどによって構成される。操作入力部４０９ｃは、受け付けた入力を車載ネットワーク４５０に出力する。

車両制御装置４１０は、車両制御システム１０２を統括的に制御するための装置である。詳細は後述するが、車両制御装置４１０は、車両Ｖの現在位置を推定する機能と、推定した現在位置を考慮して車両Ｖの走行制御を実行する機能と、を有しており、これらの機能によって、駐車場Ｐ内における自動運転を実現する。

車両制御装置４１０は、ＣＰＵ４１０ａと、ＲＯＭ４１０ｂと、ＲＡＭ４１０ｃと、ＳＳＤ４１０ｄと、表示制御部４１０ｅと、音声制御部４１０ｆと、を有したＥＣＵとして構成されている。

ＣＰＵ４１０ａは、車両制御装置４１０を統括的に制御するハードウェアプロセッサである。ＣＰＵ４１０ａは、ＲＯＭ４１０ｂなどに記憶された各種の制御プログラム（コンピュータプログラム）を読み出し、当該各種の制御プログラムに規定されたインストラクションにしたがって各種の機能を実現する。

ＲＯＭ４１０ｂは、上述した各種の制御プログラムの実行に必要なパラメータなどを記憶する不揮発性の主記憶装置である。

ＲＡＭ４１０ｃは、ＣＰＵ４１０ａの作業領域を提供する揮発性の主記憶装置である。

ＳＳＤ４１０ｄは、書き換え可能な不揮発性の補助記憶装置である。なお、実施形態にかかる車両制御装置４１０においては、補助記憶装置として、ＳＳＤ４１０ｄに替えて（またはＳＳＤ４１０ｄに加えて）、ＨＤＤが設けられてもよい。

表示制御部４１０ｅは、車両制御装置４１０で実行される各種の処理のうち、主として、車載カメラ４０８から得られた画像データに対する画像処理や、モニタ装置４０９の表示部４０９ａに出力する画像データの生成などを司る。

音声制御部４１０ｆは、車両制御装置４１０で実行される各種の処理のうち、主として、モニタ装置４０９の音声出力部４０９ｂに出力する音声データの生成などを司る。

車載ネットワーク４５０は、制動システム４０１と、加速システム４０２と、操舵システム４０３と、変速システム４０４と、障害物センサ４０５と、走行状態センサ４０６と、モニタ装置４０９の操作入力部４０９ｃと、車両制御装置４１０と、を通信可能に接続する。

ところで、従来、所定の走行経路に沿って車両が走行する場合に、走行経路のうち車両Ｖが走行すべき残りの経路の長さとして設定される残距離に応じて、車両を制御する技術が知られている。このような従来の技術において、残距離は、車輪速センサや操舵角センサなどの検出値を利用したいわゆるオドメトリと呼ばれる方法により推定される車両の走行距離の長さを、走行経路全体の長さから差し引くことで算出される。

しかしながら、オドメトリは、車両の移動距離が長くなる程、推定結果の誤差が累積されて大きくなる方法であるため、上述した従来の方法では、残距離を正確に算出することができない場合がある。したがって、オドメトリのみに依存することなく、残距離をより正確に算出することが望まれる。

そこで、実施形態は、管制装置１０１および車両制御装置４１０に次の図５に示されるような機能を持たせることで、残距離をより正確に算出することを実現する。

図５は、実施形態にかかる管制装置１０１および車両制御装置４１０の機能を示した例示的かつ模式的なブロック図である。

図５に示される機能は、ソフトウェアとハードウェアとの協働によって実現される。すなわち、図５に示される例において、管制装置１０１の機能は、ＣＰＵ３０１がＲＯＭ３０２などに記憶された所定の制御プログラム（車両制御プログラム）を読み出して実行した結果として実現され、車両制御装置４１０の機能は、ＣＰＵ４１０ａがＲＯＭ４１０ｂなどに記憶された所定の制御プログラム（車両制御プログラム）を読み出して実行した結果として実現される。なお、実施形態では、図５に示される機能の少なくとも一部が専用のハードウェア（回路）によって実現されてもよい。

図５に示されるように、実施形態にかかる管制装置１０１は、通信制御部５１１と、センサデータ取得部５１２と、駐車場データ管理部５１３と、誘導経路生成部５１４と、を有している。

通信制御部５１１は、車両制御装置４１０との間で実行される無線通信を制御する。たとえば、通信制御部５１１は、車両制御装置４１０との間で所定のデータを送受信することで車両制御装置４１０の認証を行ったり、自動駐車および自動出庫が完了した際に車両制御装置４１０から出力される所定の完了通知を受信したり、駐車場Ｐの地図データや後述する誘導経路などを必要に応じて車両制御装置４１０に送信したりする。

センサデータ取得部５１２は、駐車場Ｐ内に設けられる監視カメラ１０３を含む各種の場内センサからセンサデータを取得する。センサデータ取得部５１２により取得されるセンサデータ（特に監視カメラ１０３から得られる画像データ）は、たとえば、駐車領域Ｒの空き状況の把握などに利用することができる。

駐車場データ管理部５１３は、駐車場Ｐに関するデータ（情報）を管理する。たとえば、駐車場データ管理部５１３は、駐車場Ｐの地図データの管理や、駐車領域Ｒの空き状況の把握、駐車場Ｐ内において自動運転を実行している車両Ｖに関する情報（たとえば自動運転を実行している車両Ｖの有無）の把握などを行う。

誘導経路生成部５１４は、自動駐車および自動出庫が行われる際に車両制御装置４１０に指示する誘導経路を生成する。より具体的に、誘導経路生成部５１４は、自動駐車が行われる際においては、降車領域Ｐ１から空いている１つの駐車領域Ｒへと至る概略的な経路を誘導経路として生成し、自動出庫が行われる際においては、車両Ｖが現在駐車している駐車領域Ｒから乗車領域Ｐ２へと至る概略的な経路を誘導経路として生成する。

一方、図５に示されるように、実施形態にかかる車両制御装置４１０は、通信制御部５２１と、センサデータ取得部５２２と、地図データ取得部５２３と、現在位置取得部５２４と、走行経路取得部５２５と、残距離算出部５２６と、車両制御部５２７と、を有している。なお、図５に示される例では、これらの機能の全てが単一のＥＣＵとしての車両制御装置４１０内に実現されているが、実施形態では、これらの機能が複数のＥＣＵ内に分散して実現されてもよい。

通信制御部５２１は、管制装置１０１との間で実行される無線通信を制御する。たとえば、通信制御部５２１は、管制装置１０１との間で所定のデータを送受信することで車両制御装置４１０の認証を行ったり、自動駐車および自動出庫が完了した際に所定の完了通知を管制装置１０１に送信したり、駐車場Ｐの地図データや誘導経路などを必要に応じて管制装置１０１から受信したりする。

センサデータ取得部５２２は、車両制御システム１０２に設けられる各種の車載センサによって得られるセンサデータを取得する。センサデータとは、前述したように、車載カメラ４０８を含む各種の車載センサから得られるデータである。したがって、センサデータは、オドメトリに使用可能な車輪速や操舵角などに関する検出値を含んでいる。

地図データ取得部５２３は、通信制御部５２１を介して駐車場Ｐの地図データを管制装置１０１から取得する。前述したように、地図データとは、駐車場Ｐの路面に固定的に設置された路面標示に関する正規の標示データなどを含んだ、駐車場Ｐの構造に関するデータである。

現在位置取得部５２４は、センサデータ取得部５２２により取得されたセンサデータに基づいて、オドメトリにより、車両Ｖの現在位置を取得（推定）する。なお、実施形態において、現在位置取得部５２４は、車載カメラ４０８によって得られた画像データに対して画像認識処理を実行することで検出される、車載カメラ４０８の撮像範囲に存在する路面標示に関する計算上の標示データと、地図データ取得部５２３により取得された地図データに含まれる正規の標示データと、を照合し、照合結果に基づいて、オドメトリによって得られる車両Ｖの位置を補正してもよい。この場合、補正後の位置が、車両Ｖの現在位置として取得される。

走行経路取得部５２５は、通信制御部５２１を介して管制装置１０１から誘導経路を取得し、取得された誘導経路に基づいて、自動運転で辿るべき走行経路を取得（生成）する。より具体的に、実施形態において、走行経路取得部５２５は、次の図６に示されるように、第１の位置（たとえば自動運転の始点）から第２の位置（たとえば自動運転の終点）までの走行経路を、区間ごとに予め決められた長さを有する複数の区間の端点の集合として取得する。

図６は、実施形態において生成される走行経路の一例を示した例示的かつ模式的な図である。図６に示される例では、端点Ｐ６０１の位置を上記の第１の位置とし、端点Ｐ６０７の位置を上記の第２の位置とした走行経路Ｃ６００が例示されている。

実施形態において、走行経路取得部５２５は、まず、走行経路Ｃ６００を、直線および円弧の組み合わせによって仮想的に近似する。より具体的に、走行経路取得部５２５は、走行経路Ｃ６００を、直線および円弧によって仮想的に分割する。たとえば、図６に示される例において、区間ＳＣ６１０は、直線の区間に対応し、区間ＳＣ６１０の次の区間ＳＣ６２０は、円弧の区間に対応し、区間ＳＣ６２０の次の区間ＳＣ６３０は、直線の区間に対応する。

なお、図６に示される例では、走行経路Ｃ６００が直線および円弧の組み合わせのみによって仮想的に近似されている。しかしながら、実施形態において、走行経路取得部５２５は、走行経路Ｃ６００以外の他の走行経路を、当該走行経路の形状に応じて、直線、円弧、およびクロソイドを含む複数種類の線のうち１種類以上の線の組み合わせによって仮想的に近似することもできる。

線種ごとの仮想的な分割が完了すると、走行経路取得部５２５は、分割された各区間を、それぞれ同じ長さを有する１以上の第１の区間と、当該第１の区間の長さ以下の長さを有する１つの第２の区間と、にさらに仮想的に分割する。より具体的に、走行経路取得部５２５は、まず、線種ごとに分割された各区間に対して等間隔で複数の点のプロットを実行する。そして、走行経路取得部５２５は、プロットされた複数の点の間の区間を、第１の区間として設定し、等間隔でのプロットができなくなった残りの区間を、第２の区間として設定する。

たとえば、図６に示される例において、走行経路取得部５２５は、区間ＳＣ６１０を区間ＳＣ６１１と区間ＳＣ６１２とに仮想的に分割し、区間ＳＣ６２０を区間ＳＣ６２１と区間ＳＣ６２２とに仮想的に分割し、区間ＳＣ６３０を区間ＳＣ６３１と区間ＳＣ６３２とに仮想的に分割する。ここで、区間ＳＣ６１１、ＳＣ６２１、およびＳＣ６３１は、上記の第１の区間に対応し、区間ＳＣ６１２、ＳＣ６２２、およびＳＣ６３２は、上記の第２の区間に対応する。

なお、図６に示される例では、区間ＳＣ６１０、ＳＣ６２０、およびＳＣ６３０がそれぞれ２分割されている。しかしながら、区間ＳＣ６１０、ＳＣ６２０、およびＳＣ６３０のそれぞれの分割数は、２つに限られるものではない。実施形態では、区間ＳＣ６１０、ＳＣ６２０、およびＳＣ６３０のそれぞれが、２以上の第１の区間と、１つの第２の区間とに分割されてもよい。

このように、図６に示される例において、走行経路取得部５２５は、走行経路Ｃ６００を、最終的に、区間ＳＣ６１１、ＳＣ６１２、ＳＣ６２１、ＳＣ６２２、ＳＣ６３１、およびＳＣ６３２に仮想的に分割する。そして、走行経路取得部５２５は、これらの区間の全ての端点Ｐ６０１～Ｐ６０７の集合を、走行経路Ｃ６００として生成する。

なお、実施形態では、上記のように、走行経路を複数の区間の端点の集合として生成する処理が車両制御装置４１０側で実行される構成が例示されている。しかしながら、この処理は、管制装置１０１側で実行されてもよい。この場合、走行経路取得部５２５は、管制装置１０１から通信によって取得された走行経路をそのまま使用する。

図５に戻り、残距離算出部５２６は、現在位置取得部５２４により取得（推定）される車両Ｖの現在位置と、走行経路取得部５２５により取得（生成）される走行経路と、に基づいて、走行経路のうち車両Ｖが走行すべき残りの経路の長さとして設定される残距離を算出する。残距離は、たとえば次の図７に示されるような方法で算出される。

図７は、実施形態において残距離を算出するための方法の一例を説明するための例示的かつ模式的な図である。以下では、一例として、図６に示される走行経路Ｃ６００を対象として残距離を算出する方法について説明する。なお、図７に示される例において、車両Ｖの現在位置は、点Ｐ７０１として表されている。

実施形態において、残距離算出部５２６は、まず、走行経路Ｃ６００上で車両Ｖの現在位置に最も近い１つの区間を特定する。このような１つの区間を特定するための方法については、後で詳細に説明するため、ここでは説明を省略する。たとえば、図７に示される例において、残距離算出部５２６は、車両Ｖの現在位置に最も近い１つの区間として、車両Ｖの現在位置を表す点Ｐ７０１に最も近い区間ＳＣ６１１を特定する。

そして、残距離算出部５２６は、区間ＳＣ６１１よりも走行経路Ｃ６００の終点側に位置する残りの１以上の区間の各々の長さの積算値を算出する。たとえば、図７に示される例において、残距離算出部５２６は、区間ＳＣ６１１に対して端点Ｐ６０７側に次々と隣接する区間ＳＣ６１２、ＳＣ６２１、ＳＣ６２２、ＳＣ６３１、およびＳＣ６３２の長さの積算値としての長さＤ７０２を算出する。これらの区間は、前述した第１の区間および第２の区間のいずれかに該当するので、積算値としての長さＤ７０２は、第１の区間および第２の区間に対して予め決められた長さに基づいて容易に、かつ正確に算出することが可能である。

そして、残距離算出部５２６は、区間ＳＣ６１１を表す線（図７に示される例では直線だが曲線もありうる）と、区間ＳＣ６１１の両端点を結ぶ線分に対して車両Ｖの現在位置を表す点Ｐ７０１を通って垂直に延びる直線と、が交差する点Ｐ７００を特定する。そして、残距離算出部５２６は、点Ｐ７００と、区間ＳＣ６１１の両端点のうち走行経路Ｃ６００の終点側に近い方の端点Ｐ６０２と、の間の部分区間の長さＤ１を算出する。この長さＤ１は、端点Ｐ６０１およびＰ６０２と点Ｐ７００との位置を表す座標などといった情報と、区間ＳＣ６１１について予め決められた長さと、に基づく幾何的な演算などによって容易に算出することが可能である。

そして、残距離算出部５２６は、上記の積算値としての長さＤ７０２と、上記の部分区間の長さＤ７０１と、の加算結果を、残距離として算出する。長さＤ７０１は、オドメトリに依存して算出される情報であるが、長さＤ７０２は、オドメトリに依存せず、予め決められた各区間の長さを利用して算出される情報であるので、実施形態にかかる方法によって算出された残距離は、オドメトリのみに依存した従来の方法によって算出された残距離に比べて、より正確であると言える。

ここで、上記の方法に従って残距離を算出するために必要となる、車両Ｖの現在位置に最も近い１つの区間を特定するための一つの方法について説明する。実施形態において、残距離算出部５２６は、次の図８に示されるような方法で、車両Ｖの現在位置に最も近い１つの区間に該当するか否かの判定を、走行経路の複数の区間の各々について順次実行する。

図８は、実施形態において車両Ｖの現在位置に最も近い１つの区間を特定するための方法の一例を説明するための例示的かつ模式的な図である。図８に示される例では、点Ｐ８０１およびＰ８０２を両端点とした区間ＳＣ８００が、車両Ｖの現在位置に対応した点Ｐ８００に最も近い１つの区間に該当するか否かの判定対象となっている。

点Ｐ８０１およびＰ８０２を両端点として有する判定対象の区間ＳＣ８００が、車両Ｖの現在位置に対応した点Ｐ８００に最も近い１つの区間に該当すると言えるための条件は、点Ｐ８００、Ｐ８０１およびＰ８０２で構成される三角形において、点Ｐ８０１およびＰ８０２にそれぞれ対応した２つの内角θ８０１およびθ８０２が直角または鋭角である、という条件だと言える。

したがって、実施形態において、残距離算出部５２６は、図８の（Ａ）に示されるような、点Ｐ８０１から点Ｐ８０２に向かうベクトルＶ８０１と、点Ｐ８０１から点Ｐ８００に向かうベクトルＶ８０２と、の内積を計算するとともに、図８の（Ｂ）に示されるような、点Ｐ８０２から点Ｐ８０１に向かうベクトルＶ８０３と、点Ｐ８０２から点Ｐ８００に向かうベクトルＶ８０４と、の内積を計算する。そして、残距離算出部５２６は、これら２つの内積がともに０以上であるか否かに基づいて、判定対象の区間ＳＣ８００が点Ｐ８００に最も近い１つの区間に該当するか否かを判定する。

図８に示される例では、点Ｐ８０１およびＰ８０２にそれぞれ対応した２つの内角θ８０１およびθ８０２がいずれも鋭角であるので、上記の２つの内積がいずれも０以上となる。したがって、点Ｐ８０１およびＰ８０２を両端点として有する図８に示される区間ＳＣ８００は、車両Ｖの現在位置に対応した点Ｐ８００に最も近い１つの区間であるとして判定される。

ここで、実施形態において、残距離算出部５２６は、上記の２つの内積に関する条件の判定を、判定対象の区間を切り替えながら走行経路の複数の区間について順次実行することで、条件を満たす区間を探索する。そして、残距離算出部５２６は、条件を満たす区間として最初に発見された１つの区間を、車両Ｖの現在位置に最も近い１つの区間として特定する。

なお、実施形態において、残距離算出部５２６は、上記の２つの内積に代えて（または加えて）、車両Ｖの現在位置と判定対象の区間の各端点との距離を考慮して、車両Ｖの現在位置に最も近い１つの区間を特定してもよい。

図５に戻り、車両制御部５２７は、制動システム４０１や加速システム４０２、操舵システム４０３、変速システム４０４などを介して車両Ｖの走行状態を制御することで、（駐車場Ｐ内における）車両Ｖの自動運転を実行する。たとえば、車両制御部５２７は、自動運転として、降車領域Ｐ１からの発進制御や、降車領域Ｐ１から駐車領域Ｒへの走行制御（駐車制御を含む）、駐車領域Ｒから乗車領域Ｐ２への走行制御（出庫制御を含む）、乗車領域Ｐ２への停車制御などを実行する。

ここで、実施形態において、車両制御部５２７は、残距離算出部５２６により算出される残距離に応じて、車両Ｖを制御する。たとえば、車両制御部５２７は、残距離が閾値未満（または閾値以下）である場合に、車両Ｖを減速させ、残距離が閾値以上（または閾値を超えている）である場合、車両Ｖを所定速度（たとえば駐車場Ｐ内における制限速度）以下の範囲で加速させる。これにより、残距離に応じて車両Ｖの走行状態が適切に制御される。

なお、実施形態において、車両制御部５２７は、残距離に応じて、車両Ｖの走行状態の制御以外の制御も実行しうる。たとえば、車両制御部５２７は、車両Ｖの車室内に設けられるモニタ装置４０９（図４参照）を制御することで、画像および音声の少なくとも一方によって車両Ｖの内側に向けて残距離を通知してもよいし、車両Ｖの外装に設けられるランプおよびスピーカ（いずれも不図示）の少なくとも一方を制御することで、画像および音声の少なくとも一方によって車両Ｖの外側に向けて残距離を通知してもよい。

また、実施形態において、車両制御部５２７は、車載カメラ４０８によって得られる画像データを含む、車両制御システム１０２に設けられる各種の車載センサから出力されるデータを、制御に利用することができる。これにより、車両制御部５２７は、状況の変化に応じて速度などを適宜調整しながら自動運転を実行することが可能である。

以上の構成に基づき、実施形態にかかる自動バレー駐車システムは、以下の図９～図１１に示されるような流れで各種の処理を実行する。

図９は、実施形態にかかる管制装置１０１および車両制御装置４１０が自動駐車の際に実行する処理の流れを示した例示的かつ模式的なシーケンス図である。この図９に示される処理シーケンスは、たとえば、乗員Ｘが降車領域Ｐ１で端末装置Ｔを操作することで、自動駐車のトリガとなる所定の指示を行った場合に開始する。

図９に示される処理シーケンスでは、まず、Ｓ９０１において、管制装置１０１の通信制御部５１１と、車両制御装置４１０の通信制御部５２１と、が通信を確立する。このＳ９０１で通信が確立すると、識別情報（ＩＤ）の送受信による認証や、管制装置１０１の監視下での自動運転を実現するための運行権限の譲受などが実行される。

また、Ｓ９０１で通信が確立すると、管制装置１０１は、Ｓ９０２において、駐車場Ｐの地図データを車両制御装置４１０に通信制御部５１１を介して送信する。

そして、管制装置１０１の駐車場データ管理部５１３は、Ｓ９０３において、センサデータ取得部５１２により取得される情報などに基づいて、駐車領域Ｒの空きを確認し、空いている１つの駐車領域Ｒを、車両Ｖに与える目標駐車領域として指定する。

そして、管制装置１０１の誘導経路生成部５１４は、Ｓ９０４において、自動駐車の際に車両Ｖが辿るべき、降車領域Ｐ１からＳ９０３で指定した目標駐車領域へと至る誘導経路を生成する。

そして、管制装置１０１は、Ｓ９０５において、Ｓ９０４で生成された誘導経路を車両制御装置４１０に通信制御部５１１を介して送信する。

一方、車両制御装置４１０の現在位置取得部５２４は、Ｓ９０２で管制装置１０１から送信された地図データが通信制御部５２１を介して受信された後のＳ９０６において、降車領域Ｐ１内における初期位置を推定する。初期位置とは、降車領域Ｐ１からの発進の起点となる、降車領域Ｐ１内における車両Ｖの現在位置（実位置）である。初期位置の推定には、たとえば、地図データに含まれる路面標示に関する正規の標示データと、車載カメラ４０８によって得られる画像データから画像認識処理によって検出される計算上の標示データと、の照合結果が利用される。なお、図９に示される例では、Ｓ９０６の処理がＳ９０５の処理の前に実行されているが、Ｓ９０６の処理は、Ｓ９０５の処理の後に実行されてもよい。

Ｓ９０６で初期位置が推定され、かつ、Ｓ９０５で管制装置１０１から送信された誘導経路が通信制御部５２１を介して受信されると、車両制御装置４１０の走行経路取得部５２５は、Ｓ９０７において、Ｓ９０６で推定された初期位置などに基づいて、実際の自動駐車の際に辿るべき、誘導経路に基づいた実際の走行経路を生成する。

そして、車両制御装置４１０の車両制御部５２７は、Ｓ９０８において、降車領域Ｐ１からの発進制御を実行する。

そして、車両制御装置４１０の車両制御部５２７は、Ｓ９０９において、Ｓ９０７で生成された走行経路に沿った走行制御を実行する。

そして、車両制御装置４１０の車両制御部５２７は、Ｓ９１０において、目標駐車領域への駐車制御を実行する。

そして、Ｓ９１０における駐車制御が完了すると、車両制御装置４１０は、Ｓ９１１において、駐車完了の通知を管制装置１０１に通信制御部５２１を介して送信する。

以上のようにして、自動バレー駐車における自動駐車が実現される。

図１０は、実施形態にかかる管制装置１０１および車両制御装置４１０が自動出庫の際に実行する処理の流れを示した例示的かつ模式的なシーケンス図である。この図１０に示される処理シーケンスは、たとえば、乗員Ｘが乗車領域Ｐ２で端末装置Ｔを操作することで、自動出庫のトリガとなる所定の呼び出しを行った場合に開始する。

図１０に示される処理シーケンスでは、まず、Ｓ１００１において、管制装置１０１の通信制御部５１１と、車両制御装置４１０の通信制御部５２１と、が通信を確立する。このＳ１００１で通信が確立すると、図９に示されるＳ９０１と同様に、識別情報（ＩＤ）の送受信による認証や、管制装置１０１の監視下での自動運転を実現するための運行権限の譲受などが実行される。

また、Ｓ１００１で通信が確立すると、管制装置１０１は、Ｓ１００２において、駐車場Ｐの地図データを車両制御装置４１０に通信制御部５１１を介して送信する。

そして、管制装置１０１の駐車場データ管理部５１３は、Ｓ１００３において、センサデータ取得部５１２により取得される情報などに基づいて、通信相手の車両制御装置４１０を搭載した車両Ｖが現在位置している駐車領域Ｒを確認する。

そして、管制装置１０１の誘導経路生成部５１４は、Ｓ１００４において、自動出庫の際に車両Ｖが辿るべき、Ｓ１００３で確認された駐車領域Ｒから乗車領域Ｐ２へと至る誘導経路を生成する。

そして、管制装置１０１は、Ｓ１００５において、Ｓ１００４で生成された誘導経路を車両制御装置４１０に通信制御部５１１を介して送信する。

Ｓ１００５で管制装置１０１から送信された誘導経路が通信制御部５２１を介して受信されると、車両制御装置４１０の走行経路取得部５２５は、Ｓ１００７において、実際の自動出庫の際に辿るべき、誘導経路に基づいた実際の走行経路を生成する。

そして、車両制御装置４１０の車両制御部５２７は、Ｓ１００８において、駐車領域Ｒからの出庫制御を実行する。

そして、車両制御装置４１０の車両制御部５２７は、Ｓ１００９において、Ｓ１００７で生成された走行経路に沿った走行制御を実行する。

そして、車両制御装置４１０の車両制御部５２７は、Ｓ１０１０において、乗車領域Ｐ２への停車制御を実行する。

そして、Ｓ１０１０における停車制御が完了すると、車両制御装置４１０は、Ｓ１０１１において、出庫完了の通知を管制装置１０１に通信制御部５２１を介して送信する。

以上のようにして、自動バレー駐車における自動出庫が実現される。

なお、図９に示されるＳ９０７～Ｓ９１０の処理と、図１０に示されるＳ１００７～Ｓ１０１０の処理は、あくまで概略的なものである。実施形態では、走行経路の生成を含む車両Ｖの走行制御に対応した処理が、次の図１１に示されるような流れに従ってより詳細に実行される。

図１１は、実施形態にかかる車両制御装置４１０が実行する残距離に応じた走行制御における処理の流れを示した例示的かつ模式的なフローチャートである。

図１１に示される処理フローでは、まず、Ｓ１１０１において、車両制御装置４１０の走行経路取得部５２５は、管制装置１０１から取得された誘導経路に基づいて、自動運転で辿るべき第１の位置から第２の位置までの走行経路を、区間ごとに予め決められた長さを有する複数の区間の端点の集合として取得する。

そして、Ｓ１１０２において、車両制御装置４１０の現在位置取得部５２４は、オドメトリにより、車両Ｖの現在位置を取得する。

そして、Ｓ１１０３において、車両制御装置４１０の残距離算出部５２６は、Ｓ１１０１で取得された走行経路における複数の区間から、Ｓ１１０２で取得された現在位置に最も近い１つの区間を探索する。たとえば、残距離算出部５２６は、前述したような内積に関する条件を満たすか否かの判定を、複数の区間の各々について順次実行する。

そして、Ｓ１１０４において、車両制御装置４１０の残距離算出部５２６は、Ｓ１１０３の探索において、条件に合う１つの区間が見つかったか否かを判断する。

Ｓ１１０４において、条件に合う１つの区間が見つからなかったと判断された場合、Ｓ１１０３に処理が戻り、同様の探索が引き続き実行される。一方、Ｓ１１０４において、条件に合う１つの区間が見つかったと判断された場合、Ｓ１１０５に処理が進む。

そして、Ｓ１１０５において、車両制御装置４１０の残距離算出部５２６は、Ｓ１１０３およびＳ１１０４（の繰り返し）において最初に見つかった条件に合う１つの区間を、車両Ｖの現在位置に最も近い１つの区間として特定する。

そして、Ｓ１１０６において、車両制御装置４１０の残距離算出部５２６は、Ｓ１１０５で特定された１つの区間の次以降の区間、すなわち、Ｓ１１０５で特定された１つの区間に対して走行経路の終点側に次々と隣接する残りの１以上の区間の長さを積算する。なお、残りの１以上の区間の各々の長さは、Ｓ１１０１における走行経路の取得時に予め決められている。

そして、Ｓ１１０７において、車両制御装置４１０の残距離算出部５２６は、Ｓ１１０５で特定された１つの区間について予め決められた長さに基づいて、当該１つの区間の部分区間の長さを算出する。前述したように、部分区間とは、図７に示される例において長さＤ７０１を有する区間である。

そして、Ｓ１１０８において、車両制御装置４１０の残距離算出部５２６は、Ｓ１１０６で算出された積算値と、Ｓ１１０７で算出された部分区間の長さと、の加算結果を、残距離として算出する。

そして、Ｓ１１０９におおいて、車両制御装置４１０の車両制御部５２７は、Ｓ１１０８で算出された残距離が閾値未満か否かを判断する。

Ｓ１１０９において、残距離が閾値未満であると判断された場合、Ｓ１１１０に処理が進む。そして、Ｓ１１１０において、車両制御装置４１０の車両制御部５２７は、制動システム４０１などを制御することで、車両Ｖを減速させる。

一方、Ｓ１１０９において、残距離が閾値以上であると判断された場合、Ｓ１１１１に処理が進む。そして、Ｓ１１１１において、車両制御装置４１０の車両制御部５２７は、加速システム４０２などを制御することで、車両Ｖを所定速度（たとえば駐車場Ｐ内における制限速度）以下の範囲で加速させる。

Ｓ１１１０またはＳ１１１１の処理が実行されると、Ｓ１１１２に処理が進む。そして、Ｓ１１１２において、車両制御装置４１０の車両制御部５２７は、残距離に応じた走行制御の終了条件が成立したか否かを判断する。終了条件は、たとえば緊急停止制御が必要となった場合など、残距離に応じた走行制御を必要としない状況が発生した場合に成立するように設定されうる。

Ｓ１１１２において、終了条件が成立していないと判断された場合、Ｓ１１０２に処理が戻り、残距離に応じた走行制御が引き続き実行される。一方、Ｓ１１１２において、終了条件が成立したと判断された場合、処理が終了する。

このようにして、実施形態では、残距離に応じて車両Ｖの走行状態が適切に制御される。

以上説明したように、実施形態にかかる車両制御装置４１０は、現在位置取得部５２４と、走行経路取得部５２５と、残距離算出部５２６と、車両制御部５２７と、を備えている。現在位置取得部５２４は、車両Ｖの現在位置を取得する。走行経路取得部５２５は、第１の位置から第２の位置まで設定される車両Ｖの走行経路（たとえば図６に示される、端点Ｐ６０１の位置から端点Ｐ６０７の位置まで延びる走行経路Ｃ６００）を、区間ごとに予め決められた長さを有する複数の区間の端点（たとえば図６に示される端点Ｐ６０１～Ｐ６０７）の集合として取得する。残距離算出部５２６は、複数の区間において車両Ｖの現在位置に最も近い１つの区間の両端点のうち第１の位置に近い方の第１の端点（たとえば図７に示される端点Ｐ６０１）と、第２の位置に対応した第２の端点（たとえば図７に示される端点Ｐ６０７）と、の間に位置する１以上の区間の各々の予め決められた長さに基づいて、走行経路において車両Ｖが走行すべき残りの経路の長さとして設定される残距離を算出する。車両制御部５２７は、残距離に応じて車両Ｖを制御する。

実施形態にかかる車両制御装置４１０によれば、走行経路の取得において予め決められた長さを利用して、残距離をより正確に算出することができる。

ここで、実施形態において、残距離算出部５２６は、第１の端点（たとえば図７に示される端点Ｐ６０１）と第２の端点（たとえば図７に示される端点Ｐ６０７）との間に２以上の区間が存在する場合、２以上の区間のうち、車両Ｖの現在位置に最も近い１つの区間よりも第２の端点側に位置する残りの１以上の区間の各々の予め決められた長さの積算値（たとえば図７に示される長さＤ２）を算出する。また、残距離算出部５２６は、車両Ｖの現在位置に最も近い１つの区間を表す線と、当該１つの区間の両端点を結ぶ線分に対して車両Ｖの現在位置を通って垂直に延びる直線と、が交差する点（たとえば図７に示される点Ｐ７００）と、車両Ｖの現在位置に最も近い１つの区間の両端点のうち第２の位置に近い方の第３の端点（たとえば図７に示される端点Ｐ６０２）と、の間の部分区間の長さ（たとえば図７に示される長さＤ１）を、車両Ｖの現在位置に最も近い１つの区間の予め決められた長さに基づいて算出する。そして、残距離算出部５２６は、積算値と、部分区間の長さと、の加算結果を、残距離として算出する。このような構成によれば、積算値と、部分区間の長さとを加算するだけで、正確な残距離を容易に算出することができる。

また、実施形態において、残距離算出部５２６は、車両Ｖの現在位置に対応した１点とともに三角形を構成する２つの端点にそれぞれ対応した２つの内角（たとえば図８に示される内角θ８０１およびθ８０２）が直角または鋭角となるか否かに基づいて、車両Ｖの現在位置に最も近い１つの区間を特定する。このような構成によれば、内角に基づいて、車両Ｖの現在位置に最も近い１つの区間を容易に特定することができる。

また、実施形態において、残距離算出部５２６は、上記の２つの端点のうち一方の端点から他方の端点に向かう第１のベクトル（たとえば図８に示されるベクトルＶ８０１）と、一方の端点から車両Ｖの現在位置に対応した１点に向かう第２のベクトル（たとえば図８に示されるベクトルＶ８０２）と、の内積が０以上であり、かつ、他方の端点から一方の端点に向かう第３のベクトル（たとえば図８に示されるベクトルＶ８０３）と、他方の端点から車両の現在位置に対応した１点に向かう第４のベクトル（たとえば図８に示されるベクトルＶ８０４）と、の内積が０以上であるか否かに基づいて、車両Ｖの現在位置に最も近い１つの区間を特定する。このような構成によれば、内積に基づいて、対応する内角が直角または鋭角となるか否かを容易に判定することができるので、車両Ｖの現在位置に最も近い１つの区間を容易に特定することができる。

また、実施形態において、残距離算出部５２６は、上記の２つの内角が直角または鋭角となるか否かの判断を、複数の区間の各々に対して順次実行し、２つの内角が直角または鋭角となると判断された最初の区間を、車両Ｖの現在位置に最も近い１つの区間として特定する。このような構成によれば、複数の区間の全てについて内角に関する判断を実行する場合と異なり、処理負担を軽減することができる。

また、実施形態において、走行経路取得部５２５は、直線、円弧、およびクロソイドを含む複数種類の線のうち１種類以上の線の組み合わせによって走行経路を近似し、当該１種類以上の線の各々を、それぞれ同じ長さを有する１以上の第１の区間（たとえば図６に示される区間ＳＣ６１１など）と、当該第１の区間の長さ以下の長さを有する１つの第２の区間（たとえば図６に示される区間ＳＣ６１２など）と、に仮想的に分割することで、複数の区間を取得する。このような構成によれば、走行経路を近似する線ごとに仮想的な分割を実行することで、複数の区間を容易に取得することができる。

また、実施形態において、車両制御部５２７は、残距離が閾値未満である場合に、車両Ｖを減速させる。このような構成によれば、たとえば停車位置への接近に応じた停車準備などといった、残距離に応じた適切な車両Ｖの制御を実現することができる。

また、実施形態において、車両制御部５２７は、残距離が閾値以上である場合、車両Ｖを所定速度以下の範囲で加速させる。このような構成によれば、たとえば停車位置へのより迅速な接近などといった、残距離に応じた適切な車両Ｖの制御を実現することができる。

なお、実施形態にかかる技術は、次の図１２に示されるような状況にも有効に適用することが可能である。

図１２は、実施形態にかかる技術が有効に適用される状況の一例を示した例示的かつ模式的な図である。図１２に示される例では、点Ｐ１２０１から点Ｐ１２０２までの走行経路Ｃ１２００の途中に、たとえば車両Ｖが停車すべき位置として設定された位置を表す点Ｐ１２００が存在している。

図１２に示される例では、点Ｐ１２０２までの残距離よりも、点Ｐ１２００までの残距離の方が重要となる。したがって、たとえば車両Ｖが点Ｐ１２０１に位置している場合、残距離算出部５２６は、点Ｐ１２０１から点Ｐ１２０２までの距離Ｄ１２００と、点Ｐ１２００から点Ｐ１２０２までの距離Ｄ１２０１とを、上述した実施形態と同様の方法で算出する。そして、残距離算出部５２６は、これらの距離Ｄ１２００およびＤ１２０１の差分の距離Ｄ１２０２を、点Ｐ１２００までの残距離として算出する。

距離Ｄ１２００およびＤ１２０１は、上述した実施形態と同様の方法による走行経路Ｃ１２００の仮想的に分割に応じた複数の区間の各々の予め決められた長さに基づいて正確に算出することが可能である。したがって、これらの距離Ｄ１２００およびＤ１２０１の差分によって求められる距離Ｄ１２０２も、正確に算出することが可能である。

このように、実施形態にかかる技術は、点Ｐ１２０１から点Ｐ１２０２までの走行経路Ｃ１２００の途中に存在する、たとえば車両Ｖが停車すべき位置として設定された位置を表す点Ｐ１２００までの残距離を算出することが必要な状況にも有効に適用することが可能である。

＜変形例＞
なお、上述した実施形態では、本開示の技術が自動バレー駐車システムに適用される場合が例示されている。しかしながら、本開示の技術は、第１の位置から第２の位置まで設定される走行経路に沿った車両の自動運転（半自動運転を含む）を実現する運転制御システムであれば、自動バレー駐車システム以外の自動運転制御システムにも適用可能である。

また、上述した実施形態では、地図データを通信によって管制装置１０１から取得する構成が例示されている。しかしながら、変形例として、地図データを予め車両制御装置４１０に記憶しておく構成も考えられる。

同様に、上述した実施形態では、管制装置１０１から通信によって取得された誘導経路に基づいて車両制御装置４１０側で走行経路を生成する構成が例示されている。しかしながら、変形例として、車載カメラ４０８を含む車両制御システム１０２に設けられる各種の車載センサから取得されるセンサデータに基づいて、走行経路を車両制御装置４１０側のみで適宜生成する構成も考えられる。

なお、上述した実施形態および変形例において実行される車両制御プログラムは、インストール可能または実行可能な形式のファイルとして、ＣＤ－ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ－Ｒ、ＤＶＤなどといった、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録された状態で提供されてもよい。

また、上述した実施形態および変形例において実行される車両制御プログラムは、インターネットなどのネットワーク経由で提供または配布されてもよい。すなわち、上述した実施形態および変形例において実行される車両制御プログラムは、インターネットなどのネットワークに接続されたコンピュータ上に格納された状態で、ネットワーク経由でのダウンロードを受け付ける、といった形で提供されてもよい。

以上、本開示の実施形態および変形例を説明したが、上述した実施形態および変形例はあくまで一例であって、発明の範囲を限定することは意図していない。上述した新規な実施形態および変形例は、様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。上述した実施形態および変形例は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

４１０ 車両制御装置
５２４ 現在位置取得部
５２５ 走行経路取得部
５２６ 残距離算出部
５２７ 車両制御部
Ｖ 車両

Claims (8)

1. 車両の現在位置を取得する現在位置取得部と、
   第１の位置から第２の位置まで設定される前記車両の走行経路を、区間ごとに予め決められた長さを有する複数の区間の端点の集合として取得する走行経路取得部と、
   前記複数の区間において前記車両の現在位置に最も近い１つの区間の両端点のうち前記第１の位置に近い方の第１の端点と、前記第２の位置に対応した第２の端点と、の間に位置する１以上の区間の各々の前記予め決められた長さに基づいて、前記走行経路において前記車両が走行すべき残りの経路の長さとして設定される残距離を算出する残距離算出部と、
   前記残距離に応じて前記車両を制御する車両制御部と、
   を備え、
   前記残距離算出部は、
   前記第１の端点と前記第２の端点との間に２以上の区間が存在する場合、
   前記２以上の区間のうち、前記車両の現在位置に最も近い前記１つの区間よりも前記第２の端点側に位置する残りの１以上の区間の各々の前記予め決められた長さの積算値を算出し、
   前記車両の現在位置に最も近い前記１つの区間を表す線と、当該１つの区間の両端点を結ぶ線分に対して前記車両の現在位置を通って垂直に延びる直線と、が交差する点と、前記車両の現在位置に最も近い前記１つの区間の両端点のうち前記第２の位置に近い方の第３の端点と、の間の部分区間の長さを、前記車両の現在位置に最も近い前記１つの区間の前記予め決められた長さに基づいて算出し、
   前記積算値と、前記部分区間の長さと、の加算結果を、前記残距離として算出する、車両制御装置。
2. 前記残距離算出部は、前記車両の現在位置に対応した１点とともに三角形を構成する２つの端点にそれぞれ対応した２つの内角が直角または鋭角となるか否かに基づいて、前記車両の現在位置に最も近い前記１つの区間を特定する、
   請求項１に記載の車両制御装置。
3. 前記残距離算出部は、前記２つの端点のうち一方の端点から他方の端点に向かう第１のベクトルと、前記一方の端点から前記車両の現在位置に対応した１点に向かう第２のベクトルと、の内積が０以上であり、かつ、前記他方の端点から前記一方の端点に向かう第３のベクトルと、前記他方の端点から前記車両の現在位置に対応した１点に向かう第４のベクトルと、の内積が０以上であるか否かに基づいて、前記車両の現在位置に最も近い前記１つの区間を特定する、
   請求項２に記載の車両制御装置。
4. 前記残距離算出部は、前記２つの内角が直角または鋭角となるか否かの判断を、前記複数の区間の各々に対して順次実行し、前記２つの内角が直角または鋭角となると判断された最初の区間を、前記車両の現在位置に最も近い前記１つの区間として特定する、
   請求項２または３に記載の車両制御装置。
5. 前記走行経路取得部は、直線、円弧、およびクロソイドを含む複数種類の線のうち１種類以上の線の組み合わせによって前記走行経路を近似し、当該１種類以上の線の各々を、それぞれ同じ長さを有する１以上の第１の区間と、当該第１の区間の長さ以下の長さを有する１つの第２の区間と、に仮想的に分割することで、前記複数の区間を取得する、
   請求項１～４のうちいずれか１項に記載の車両制御装置。
6. 前記車両制御部は、前記残距離が閾値未満である場合に、前記車両を減速させる、
   請求項１～５のうちいずれか１項に記載の車両制御装置。
7. 前記車両制御部は、前記残距離が前記閾値以上である場合、前記車両を所定速度以下の範囲で加速させる、
   請求項６に記載の車両制御装置。
8. コンピュータに、
   車両の現在位置を取得する現在位置取得ステップと、
   第１の位置から第２の位置まで設定される前記車両の走行経路を、区間ごとに予め決められた長さを有する複数の区間の端点の集合として取得する走行経路取得ステップと、
   前記複数の区間において前記車両の現在位置に最も近い１つの区間の両端点のうち前記第１の位置に近い方の第１の端点と、前記第２の位置に対応した第２の端点と、の間に位置する１以上の区間の各々の前記予め決められた長さに基づいて、前記走行経路において前記車両が走行すべき残りの経路の長さとして設定される残距離を算出するステップであって、前記第１の端点と前記第２の端点との間に２以上の区間が存在する場合、前記２以上の区間のうち、前記車両の現在位置に最も近い前記１つの区間よりも前記第２の端点側に位置する残りの１以上の区間の各々の前記予め決められた長さの積算値を算出し、前記車両の現在位置に最も近い前記１つの区間を表す線と、当該１つの区間の両端点を結ぶ線分に対して前記車両の現在位置を通って垂直に延びる直線と、が交差する点と、前記車両の現在位置に最も近い前記１つの区間の両端点のうち前記第２の位置に近い方の第３の端点と、の間の部分区間の長さを、前記車両の現在位置に最も近い前記１つの区間の前記予め決められた長さに基づいて算出し、前記積算値と、前記部分区間の長さと、の加算結果を、前記残距離として算出する残距離算出ステップと、
   前記残距離に応じて前記車両を制御する車両制御ステップと、
   を実行させる、車両制御プログラム。

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