JPWO2019065125A1

JPWO2019065125A1 - 車両制御装置および自動駐車システム

Info

Publication number: JPWO2019065125A1
Application number: JP2019544489A
Authority: JP
Inventors: 浩岸田
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2017-09-28
Filing date: 2018-09-05
Publication date: 2020-10-15
Anticipated expiration: 2038-09-05
Also published as: US20200298834A1; JP6964141B2; WO2019065125A1

Abstract

オートバレーパーキングにおいて、駐車場が狭い場合にはヌルポイントの位置を回避することができない。そこで本発明の車両制御装置は、駐車場３０１内の無線通信が不良な位置を示すヌルポイントおよび駐車場３０１内で車両１００を制御する指示情報を管制センター２００から無線通信により取得する無線通信部１０５と、無線通信部１０５で取得した指示情報が車両１００を停止させる指示であり、その指示された停止位置がヌルポイントであった場合に、ヌルポイントを脱するまで車両１００を移動した後に車両１００を停止する自動運転制御部１０３とを備える。

Description

本発明は、車両制御装置および自動駐車システムに関する。

近年、車両を自動的に運転する車両制御装置が開発されている。その一例として、例えば、車両の前方を認識しながら前方を走行する先行車との車間距離を一定に保つ車間維持走行制御や車両の走行レーンを逸脱しないように走行制御する走行レーン維持制御などが知られている。さらに、その発展型として、乗員が操作することなく自動運転により、車両を自動的に施設の駐車場へ駐車するオートバレーパーキングも検討されている。

オートバレーパーキングでは、管制センターから携帯電話網や路車間／車車間通信としてＣ２Ｘ（Car-to-X）／Ｖ２Ｘ（Vehicle -to-X）等に用いられる無線通信によって、駐車場への車両の入出庫指示、車両の停止指示、車両の発進指示等の指示情報が車両に対して送信される。車両は指示情報に応じて駐車場内を自動運転により停止、発進、駐車を行う。例えば、指示情報が車両の駐車であった場合は、車両は指定された駐車位置に向けて自動運転により走行され、指定の駐車位置に駐車する。

一方、無線通信では、管制センターから送信される直接波とその干渉波とが受信地点で逆位相で重なりお互いを打ち消してヌルポイントが発生する。このヌルポイントは、駐車中の車両等の環境の変化により干渉波が変化し、この変化によってヌルポイントの位置も変化する。そして、ヌルポイントでは管制センターは車両と無線通信による送受信ができない。例えば、車両が指定の駐車位置に駐車するまでに、管制センターから何らかの要因で停止指示を受けた場合、自動運転中の車両を停止することになる。この時、ヌルポイントで停止した場合、管制センターから発進指示があっても無線通信は出来ないので、車両は再発進できず、その場に留まってしまうことになる。

特許文献１には、ヌルポイントの位置情報を予め車両に送信し、その位置情報に基づいて自動駐車を行う車載コンピュータであって、ヌルポイントの位置を回避するように車両の移動軌跡を算出することが記載されている。

特開２００９−２３９７４４号公報

特許文献１に記載の技術は、駐車場が狭い場合にはヌルポイントの位置を回避することができない。

本発明による車両制御装置は、駐車場内の無線通信が不良な位置を示すヌルポイントおよび前記駐車場内で車両を制御する指示情報を管制センターから無線通信により取得する無線通信部と、前記無線通信部で取得した前記指示情報が前記車両を停車させる指示であり、その指示された停車位置が前記ヌルポイントであった場合に、前記ヌルポイントを脱するまで前記車両を移動した後に前記車両を停止する制御部とを備える。
本発明による自動駐車システムは、車両制御装置と、前記車両制御装置との間で無線通信を行う管制センターとを含む。

本発明によれば、駐車場が狭い場合であってもヌルポイントで車両が停止することを回避できる。

車両の構成図である。管制センターの構成図である。駐車場における車両の位置を示す図である。車両の動作を示すフローチャートである。障害物を検知した場合の車両の動作を示すフローチャートである

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、車両１００の構成図である。車両１００は、各種外界センサ１０１、各種アクチュエータ１０２、自動運転制御部１０３、自車位置推定部１０４、無線通信部１０５、アンテナ１０６、ヌルポイント判定部１０７を備えている。

各種外界センサ１０１は、障害物などを検知し、車両１００の自動運転を可能にするために、カメラやミリ波レーダ、赤外線レーダなどを備えている。

各種アクチュエータ１０２は、車両を駆動するエンジンや、車両を制動するブレーキ等であり、車両１００の動力を制御する。

自動運転制御部１０３は、各種外界センサ１０１等からの情報を基に各種アクチュエータ１０２を制御して、自動運転により車両１００を駐車場へ入庫または駐車から出庫する。

自車位置推定部１０４は、ＧＰＳ（Global Positioning System）やＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）、ジャイロセンサなどの情報から車両１００の現在位置を推定し、現在位置の情報を自動運転制御部１０３等に出力する。

無線通信部１０５は、アンテナ１０６を介して後述する管制センター２００と無線通信を行い、例えば、管制センター２００から車両１００の停止、発進、入庫、出庫等の指示情報を受信する。また、管制センター２００から駐車場の詳細地図とヌルポイントの位置を示す情報を受信する。無線通信部１０５は、携帯電話網や路車間／車車間通信としてＣ２Ｘ（Car-to-X）／Ｖ２Ｘ（Vehicle -to-X）等に用いられる無線通信を介して情報の授受を行う。

また、無線通信部１０５は、RSSI検出部１１５を備える。RSSI検出部１１５は、無線通信部１０５の受信信号強度（ＲＳＳＩ：Received Signal Strength Indicator）を検出する。

ヌルポイント判定部１０７は、無線通信部１０５を介して管制センター２００より受信したヌルポイントを記憶する。ヌルポイントは緯度・経度などで表される位置情報である。また、ヌルポイント判定部１０７は、自車位置推定部１０４より車両１００の現在位置を取得する。そして、ヌルポイント判定部１０７は、RSSI検出部１１５で検出された受信信号強度を取得し、ヌルポイントから車両１００の移動に伴って受信信号強度が閾値を上回れば、車両１００がヌルポイントを脱したと判定する。この判定結果は自動運転制御部１０３へ出力され、判定結果に応じて車両１００の運転制御が行われる。なお、RSSI検出部１１５で検出された受信信号強度は、自車位置推定部１０４で取得された現在位置情報と共に無線通信部１０５を介して管制センター２００へ逐次送信される。

図２は、管制センター２００の構成図である。管制センター２００は、地図情報記憶部２０１、ヌルポイント記憶部２０２、管制制御部２０３、無線通信部２０４、アンテナ２０５を備えている。

地図情報記憶部２０１は、駐車場の詳細地図を記憶する。この詳細地図には駐車場に駐車している車両の配置情報も含まれる。

ヌルポイント記憶部２０２は、駐車場のヌルポイントを記憶している。駐車場に駐車している車両の配置によって、無線通信の直接波と干渉波が異なることから、駐車場のヌルポイントも異なってくる。ヌルポイント記憶部２０２は、駐車場に駐車している車両の配置情報と対応付けて駐車場のヌルポイントを記憶している。そして、車両１００の入出庫に際して、駐車場に駐車している現在の車両の配置情報に対応するヌルポイントを読み出す。

管制制御部２０３は、駐車場内の駐車車両の配置や他の車両の動きに応じて、安全配慮や円滑な運用を図るように車両１００に対して入庫、出庫、停止、発進などの指示を行う。また、管制制御部２０３は、車両１００から送信されてきた受信信号強度とその位置情報を蓄積し、車両の配置情報に対応するヌルポイントを更新する。具体的には、受信信号強度が閾値以上の地点、および受信信号強度が閾値未満になり情報が送信されなかった地点を含めてマッピングし、マップ上から駐車場内の無線通信が不良な位置を示すヌルポイントの位置を決定する。そして、車両の配置情報に対応づけてヌルポイントをヌルポイント記憶部２０２に記憶する。

無線通信部２０４は、アンテナ２０５を介して車両１００と無線通信を行い、例えば、管制センター２００から車両１００へ停止、発進、入庫、出庫等の指示情報を送信する。また、管制センター２００から駐車場の詳細地図とヌルポイントの位置を示す情報を送信する。

次に、本実施形態の動作について図３乃至図５を参照して説明する。
図３は駐車場３０１における車両の位置を示す図であり、オートバレーパーキングによって車両を駐車する概要を示す。

駐車場３０１には、車寄せ３０３の近くに管制センター２００が設置され、車両１００-b〜１００-dが駐車しており、車両１００-ｅが走行している。車両１００-ａは、車寄せ３０３の近くに停車して入庫を待機している。各車両１００-ａ〜１００-ｅは、図１で示す構成を備え、各車両１００-ａ〜１００-ｅは、管制センター２００と無線通信して、駐車場３０１内を自動運転により走行してオートバレーパーキングにより入出庫される。

オートバレーパーキングでは、ドライバーは車両１００-ａを車寄せ３０３の近くの停車位置３０４に停車させ降車する。同乗者がいる場合は同様に降車する。ドライバーは管制センター２００に携帯電話等を用いてオートバレーパーキングの開始を指示する。この指示は音声でもよく、コマンドを送信してもよい。

管制センター２００は、駐車位置３０７までの経路３１０を探索し、車両１００-ａに対して発進を指示する。経路３１０の途中の位置３０５で車両１００-ａが他の車両１００‐eと遭遇すると、管制センター２００から停止の指示を受ける。この時、車両１００-ａは位置３０５がヌルポイントであるか判定し、ヌルポイントでない場合は位置３０５で停止する。ヌルポイントと判定した場合は、後述するように、車両１００-ａはヌルポイントを脱する位置まで移動する。

その後、管制センター２００から発進の指示を受けて、経路３１０をさらに進行する。
そして、駐車位置３０７付近の位置３０８で管制センター２００から停止指示を受けたとする。仮に、位置３０８が管制センター２００から提供されたヌルポイントに該当した場合は、車両１００-ａは位置３０８では停止せず、車両１００-ａは最徐行で移動する。そして、車両１００-ａのRSSI検出部１１５で検出された受信信号強度が閾値以上であれば、車両１００-ａがヌルポイントを脱したと判定して位置３０９で停止する。その後、駐車の為の発進指示を受けて指定の駐車位置３０７に駐車する。

指定の駐車位置３０７に車両１００-ａを駐車した際に、車両１００-ａのRSSI検出部１１５で受信信号強度を検出し、受信信号強度が閾値以上であることを確認する。受信信号強度が閾値以上である場合はこの位置で駐車を完了する。受信信号強度が閾値未満であった場合は、車両１００-ａは受信信号強度が閾値以上である位置、例えば位置３０９へ移動し、管制センター２００に対して駐車位置の変更を依頼し、管制センター２００の指示に従って駐車位置を変更する。

車両１００-ａは、経路３１０を走行中に、RSSI検出部１１５で検出された受信信号強度を、現在位置情報と共に無線通信によって管制センター２００へ逐次送信する。管制制御部２０３は、車両１００から送信されてきた受信信号強度とその位置情報を蓄積し、車両の配置情報に対応するヌルポイントを更新する。これは他の駐車車両１００-b〜１００-dの配置によってヌルポイントが変わる場合に対応するもので、管制センター２００のヌルポイント記憶部２０２のデータベースを更新し、車両の配置情報とヌルポイントの関係を学習して、ヌルポイントを決定する。

図４、図５は車両１００の入庫時の動作を示すフローチャートである。これらのフローチャートは、車両１００の自動運転制御部１０３、ヌルポイント判定部１０７等の処理動作を示す。なお、これらのフローチャートで示したプログラムを、ＣＰＵ、メモリなどを備えたコンピュータにより実行することにより実現してもよい。更に、このプログラムは、記録媒体やデータ信号（搬送波）などの種々の形態のコンピュータ読み込み可能なコンピュータプログラム製品として供給してもよい。

ドライバーおよび同乗者は車両１００を車寄せ３０３近くに停車させ降車する。そして、図４のステップ４０１で、ドライバーは管制センター２００に携帯電話等を用いてオートバレーパーキングの開始を指示する。

ステップ４０２で、車両１００は管制センター２００より、駐車位置、駐車場の詳細地図、ヌルポイントを受信する。

ステップ４０３で、車両１００は管制センター２００から発進指示を受信するまで待機する。発進指示を受信するとステップ４０４の処理へ進む。

ステップ４０４で、車両１００は駐車位置、駐車場の詳細地図を基に走行経路３１０を生成し、走行経路３１０に沿った走行を開始する。

ステップ４０５で、車両１００は各種外界センサ１０１からの情報を基に各種アクチュエータ１０２を制御して走行経路３１０に沿って自動運転により走行する。そして、現在位置情報および受信信号強度（ＲＳＳＩ）を管制センター２００へ逐次送信する。
なお、ステップ４０５で、車両１００が各種外界センサ１０１によって障害物を検知した場合は後述の図５に示す処理動作を行う。

ステップ４０６で、車両１００が駐車位置の前に達したかを判定する。駐車位置の前に達していなければ、ステップ４０７で、車両１００が管制センター２００から停止指示を受信したかを判定する。この停止指示は、駐車場内の運行管理の為に管制センター２００から適宜送信される。停止指示を受信していなければ、ステップ４０５の処理に戻り、以下、ステップ４０７までの処理を繰り返しながら、車両１００は駐車場内を走行経路３１０に沿って移動する。

ステップ４０７で、車両１００が管制センター２００から停止指示を受信した場合はステップ４０８の処理に進む。ステップ４０８で、車両１００の現在位置がヌルポイントか判定する。具体的には、自車位置推定部１０４で示される現在位置が、管制センター２００から受信してヌルポイント判定部１０７に記憶されているヌルポイントに該当するかを判定する。現在位置がヌルポイントでなければ、ステップ４０９の処理に進み、車両１００は現在位置、すなわち停止位置で停止する。そして、ステップ４０３の処理に戻り、管制センター２００から発進指示を受信するまで待機する。

ステップ４０８で、車両１００の現在位置がヌルポイントであると判定された場合は、ステップ４１０へ進む。ステップ４１０で、車両１００は、ＲＳＳＩ検出部１１５で検出した受信信号強度を確認しながら、受信信号強度が閾値以上になるエリアまで最徐行で移動する。すなわち、車両１００がヌルポイントを脱するまで前進または後退して移動する。これにより、車両１００がヌルポイントで停止してしまい、その後に無線通信ができなくなり、車両１００が走行経路３１０上に留まった状態に陥るのを回避することができる。

車両１００がヌルポイントを脱した場合は、ステップ４１１の処理へ進む。ステップ４１１で、車両１００は停止し、管制センター２００へその停止位置を示す情報を送信する。そして、ステップ４０３の処理に戻り、管制センター２００から発進指示を受信するまで待機する。

ステップ４０６で、車両１００が駐車位置の前に達したと判定された場合は、ステップ４１２の処理へ進む。ステップ４１２で、車両１００は自動運転により駐車位置に駐車し、この駐車位置の受信信号強度が閾値未満であるかを検出する。受信信号強度が閾値未満である場合は、ステップ４１３へ進む。ステップ４１３では、車両１００は駐車位置を出て、車両１００がヌルポイントを脱するまで移動する。そして、受信信号強度が閾値以上になるエリアまで最徐行で移動して停止し、管制センター２００に対して駐車位置の変更依頼を送信する。これにより、車両１００がヌルポイントで駐車してしまい、その後の無線通信ができなくなり、車両１００が出庫出来なくなる状態に陥るのを回避することができる。

車両１００はステップ４１３の処理の後、ステップ４０２の処理に戻り、管制センター２００から新たな駐車位置等の情報を受信する。

ステップ４１２で、車両１００は自動運転により駐車位置に駐車した場合に、受信信号強度が閾値以上の場合は、ステップ４１４の処理へ進む。ステップ４１４で、車両１００は駐車位置情報、および受信信号強度を管制センター２００へ送信する。次のステップ４１５で、車両１００はエンジンなどの動力源を停止する。

図５は、障害物を検知した場合の車両の動作を示すフローチャートである。図４のステップ４０５で示した処理において、駐車場内の走行経路３１０上で障害物を検知した場合の詳細な処理動作を示す。

車両１００が走行経路３１０を走行中に各種外界センサ１０１によって障害物を検知し、その障害物が除去された場合は、各種外界センサ１０１によって障害物が無くなったことを認識して、再び走行を開始する。しかし、一定時間が経過しても障害物が除去されなければ図５に示す処理動作が開始される。なお、このような障害物として、例えばロードコーンなどが意図的に、あるいは意図せずに走行経路３１０上に置かれていた場合などが該当する。

一定時間が経過しても障害物が除去されなければ図５のステップ４１５で、車両１００の停止位置がヌルポイントか判定する。具体的には、自車位置推定部１０４で示される現在位置が、管制センター２００から受信してヌルポイント判定部１０７に記憶されているヌルポイントに該当するかを判定する。停止位置がヌルポイントであれば、ステップ４２５の処理に進み、管制センター２００からの指令に依らず、車両１００は障害物を避ける位置へ徐々に前進または後退して移動する。

次のステップ４３５で、車両１００は、ＲＳＳＩ検出部１１５で受信信号強度を確認し、受信信号強度が閾値以上になるエリアまで移動した、すなわちヌルポイントを脱したかを判定する。ヌルポイントを脱していなければ、ステップ４２５の処理に戻り、車両１００は障害物を避ける位置へ徐々に移動する。

ステップ４３５で、車両１００は、ヌルポイントを脱したかと判定された場合はステップ４４５の処理へ進み、ステップ４４５で、車両１００は停止する。これにより、車両１００がヌルポイントで停止して、その後の無線通信ができなくなり、車両１００が走行経路上に留まった状態に陥るのを回避することができる。

そして、次のステップ４５５で、車両１００は管制センター２００へ障害物によって移動できないことを通報する。なお、通報を受けた管制センター２００は係員を派遣する、あるいは障害物を避けた走行経路を再探索するなどの処置をとる。

なお、図４、図５では、車両１００の入庫時の動作を示したが、車両１００の出庫時も同様である。すなわち、出庫時には、駐車位置から車寄せの位置まで車両１００を自動走行させる。この場合は図４のステップ４０１〜ステップ４１１、図５のステップ４１５〜ステップ４５５で説明したと同様な処理によって、車両１００がヌルポイントを脱するまで移動するように制御する。

本実施形態によれば、オートバレーパーキングにおいて、管制センターからの停止指示や経路上に障害物があった場合に、ヌルポイント付近で車両が停止することがなくなるので、その後の管制センターからの発進指示を確実に受信することが出来、駐車場の走行経路上で車両が滞ることを解消できる。

以上説明した実施形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）車両制御装置は、駐車場３０１内の無線通信が不良な位置を示すヌルポイントおよび駐車場３０１内で車両１００を制御する指示情報を管制センター２００から無線通信により取得する無線通信部１０５と、無線通信部１０５で取得した指示情報が車両１００を停止させる指示であり、その指示された停止位置がヌルポイントであった場合に、ヌルポイントを脱するまで車両１００を移動した後に車両１００を停止する自動運転制御部１０３とを備える。これにより、駐車場３０１が狭い場合であってもヌルポイントで車両１００が停止することを回避できる。

（２）車両制御装置は、ヌルポイントを脱したことを、管制センター２００から受信した受信信号強度が閾値以上であることにより判定するヌルポイント判定部１０７を備える。
これにより、車両１００はヌルポイントを脱したことを検知して、ヌルポイントで車両１００が停止することを回避できる。

（３）自動運転制御部１０３は、無線通信部１０５で取得した指示情報が車両１００を駐車させる指示であり、その駐車位置が受信信号強度未満の位置であった場合に、駐車位置を新たな駐車位置に変更する。これにより、ヌルポイントで車両１００が駐車することを回避できる。

（４）車両制御装置は、車両の障害物を検知する各種外界センサ１０１をさらに備え、自動運転制御部１０３は、各種外界センサ１０１が障害物を検知して車両１００がヌルポイントで停車した場合に、その後、障害物が移動しない場合は、障害物を避けてヌルポイントを脱するまで車両１００を移動した後に車両１００を停止する。これにより、障害物があってもヌルポイントで車両１００が停止することを回避できる。

（５）車両１００と、車両１００との間で無線通信を行う管制センター２００とを含む自動駐車システムであって、車両１００は、管制センター２００から受信した受信信号強度を検出し、この受信信号強度を管制センター２００へ送信し、管制センター２００は、受信信号強度および駐車場３０１内の駐車車両の配置情報を蓄積し、受信信号強度および駐車車両の配置情報に基づいて決定されたヌルポイントをヌルポイント記憶部２０２に記憶する。これにより、管制センター２００は受信信号強度および駐車車両の配置情報に応じてヌルポイントを更新することができる。

本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の特徴を損なわない限り、本発明の技術思想の範囲内で考えられるその他の形態についても、本発明の範囲内に含まれる。

１００車両、１０１各種外界センサ、１０２各種アクチュエータ、１０３自動運転制御部、１０４自車位置推定部、１０５無線通信部、１０７ヌルポイント判定部、２００管制センター、２０１地図情報記憶部、２０２ヌルポイント記憶部、２０３管制制御部、２０４無線通信部

Claims

駐車場内の無線通信が不良な位置を示すヌルポイントおよび前記駐車場内で車両を制御する指示情報を管制センターから無線通信により取得する無線通信部と、
前記無線通信部で取得した前記指示情報が前記車両を停止させる指示であり、その指示された停止位置が前記ヌルポイントであった場合に、前記ヌルポイントを脱するまで前記車両を移動した後に前記車両を停止する制御部とを備える車両制御装置。
請求項1に記載の車両制御装置において、
前記ヌルポイントを脱したことを、前記管制センターから受信した受信信号強度が閾値以上であることにより判定するヌルポイント判定部を備える車両制御装置。
請求項２に記載の車両制御装置において、
前記制御部は、前記無線通信部で取得した前記指示情報が前記車両を駐車させる指示であり、その駐車位置が前記受信信号強度未満の位置であった場合に、前記駐車位置を新たな駐車位置に変更する車両制御装置。
請求項２に記載の車両制御装置において、
前記車両の障害物を検知する検知部をさらに備え、
前記制御部は、前記検知部が前記障害物を検知して前記車両が前記ヌルポイントで停車した場合に、その後、前記障害物が移動しない場合は、前記障害物を避けて前記ヌルポイントを脱するまで前記車両を移動した後に前記車両を停止する車両制御装置。
請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の車両制御装置と、
前記車両制御装置との間で無線通信を行う管制センターとを含む自動駐車システム。
請求項５に記載の自動駐車システムにおいて、
前記車両制御装置は、前記管制センターから受信した受信信号強度を検出し、この受信信号強度を前記管制センターへ送信し、
前記管制センターは、前記受信信号強度および駐車場内の駐車車両の配置情報を蓄積し、前記受信信号強度および前記駐車車両の配置情報に基づいて決定された前記ヌルポイントを記憶する自動駐車システム。