WO2019215957A1 - 車両位置検出システム、車両位置検出装置 - Google Patents

車両位置検出システム、車両位置検出装置 Download PDF

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ultrasonic waves
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vehicle position
transmitter
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輝也 山口
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株式会社デンソー
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    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/16—Anti-collision systems

Definitions

  • This disclosure relates to a technique for detecting the position of a vehicle in a predetermined environment.
  • Vehicles equipped with a system that automatically parks at the target parking position are estimated mainly by ultrasonic sonar to reach the garage wall or to other vehicles parked adjacent to the parking position. Estimating the reach distance to the target parking position by estimating the reach distance has become mainstream (Patent Document 1). Further, as a technique for detecting the state of a vehicle in a parking lot, there is a technique for specifying a traveling direction of an approaching vehicle using radio waves emitted from a transmitter installed on the parking lot side (Patent Document 2).
  • Patent Document 2 is a technique for determining prohibition of progress when the vehicle approaches the wall surface of the parking lot, and does not detect the position of the vehicle in the parking lot.
  • an object of the present disclosure is to provide a vehicle position detection system that detects the position of a vehicle in a predetermined environment such as a parking lot.
  • the present disclosure is a vehicle position detection system that detects the position of a vehicle in a predetermined environment, and an ultrasonic transmitter is provided in the predetermined environment, and the vehicle position detection device mounted on the vehicle includes: , A storage unit that stores data on the position of the transmitter, a receiver that receives ultrasonic waves from the transmitter, and a position of the vehicle in the environment based on the timing at which the ultrasonic waves are received by the receiver And an arithmetic unit for obtaining.
  • the received timing includes both the time difference received by the plurality of receivers and the received time.
  • a vehicle position detection system that detects the position of a vehicle in a predetermined environment such as a parking lot.
  • FIG. 1A is a diagram for explaining the configuration of the vehicle position detection system according to the first embodiment, and is a block diagram of the vehicle position detection device.
  • FIG. 1B is a diagram for explaining the configuration of the vehicle position detection system according to the first embodiment, and is a diagram illustrating an appearance explanatory diagram of actual use.
  • FIG. 2A is a plan view for explaining how to obtain the positional relationship between the transducers.
  • FIG. 2B is a plan view for explaining how to obtain the positional relationship between the transducers.
  • FIG. 3A is a plan view for explaining an operation in a case where two sonars are used among three pieces arranged on the parking lot side in the vehicle position detection system according to the first embodiment.
  • FIG. 1A is a diagram for explaining the configuration of the vehicle position detection system according to the first embodiment, and is a block diagram of the vehicle position detection device.
  • FIG. 1B is a diagram for explaining the configuration of the vehicle position detection system according to the first embodiment, and is a diagram illustrating an appearance
  • FIG. 3B is a plan view for explaining the operation in the case where two sonars are used among the three disposed on the parking lot side in the vehicle position detection system according to the first embodiment.
  • FIG. 3C is a plan view for explaining the operation in the case where two sonars are used among the three disposed on the parking lot side in the vehicle position detection system according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a block diagram for explaining a schematic configuration of the vehicle position detection system according to the second embodiment.
  • FIG. 5 is a block diagram for explaining an operation procedure of the vehicle position detection system according to the modification of the first and second embodiments.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining a vehicle position detection system according to the third embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining a vehicle position detection system according to the fourth embodiment.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining a vehicle position detection system according to the fifth embodiment.
  • FIG. 1A and 1B are diagrams for explaining the configuration of the vehicle position detection system 100 according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 1A is a block diagram of the vehicle position detection device 80, and FIG. External appearance explanatory views are shown respectively.
  • the vehicle position detection system 100 detects the position of the vehicle V in the parking lot P.
  • the parking lot P corresponds to a “predetermined environment”.
  • the vehicle position detection system 100 includes a vehicle V that uses the parking lot P, and incidental equipment for detecting the position of the vehicle V.
  • transducers 11, 12, and 13 capable of transmitting and receiving ultrasonic waves are installed as incidental facilities.
  • the transducers 11, 12 and 13 are not distinguished, they are referred to as a transducer 10.
  • the transmitters / receivers 11 to 13 know which transmitter / receiver has transmitted the ultrasonic wave by knowing the frequency and waveform of the ultrasonic waves to be transmitted are unique to each transmitter / receiver. To be able to.
  • the ultrasonic waves generated by the transducers 11 to 13 are referred to as U1, U2, and U3.
  • the ultrasonic waves U1, U2, and U3 are collectively referred to as ultrasonic waves U.
  • the vehicle position detection device 80 is mounted on the vehicle V.
  • the vehicle position detection device 80 receives the ultrasonic waves emitted from the transducers 11 to 13 and the vehicle in the parking lot P based on the ultrasonic waves received by the receiver 20.
  • a calculation unit 40 that calculates a position and a storage unit 50 that stores data of installation positions of the transducers 11 to 13 are provided.
  • the storage unit 50 also has data on the structure of the parking lot P, and has data indicating the positions where the transducers 11 to 13 are installed in the environment of the parking lot P.
  • each of the transducers 11 to 13 is connected in advance by wire or wirelessly, and it is confirmed that another transducer transmits an ultrasonic wave. So that you can know immediately.
  • the ultrasonic wave U 1 is transmitted from the transducer 11 to the transducer 12, and the relative distance between the transducer 11 and the transducer 12 is obtained from the time required to reach it.
  • the ultrasonic wave U3 is transmitted from the transducer 13 to the transducers 11 and 12, and from the time required for the arrival, between the transducer 11 and the transducer 13 and between the transducer 12 and the transducer 13. Find the relative distance between. Then, the relative positions of the transducers 11 to 13 are obtained by the principle of triangulation. When there are four or more transducers, the above procedure may be repeated. According to this method, the labor required for measuring the relative positions of the transducers 11 to 13 can be greatly reduced.
  • the calculation unit 40 detects the position of the vehicle based on the ultrasonic waves U1 to U3 received by the receiver 20.
  • the principle of the calculation unit 40 detecting the vehicle position will be described with reference to FIGS. 3A to 3C.
  • ultrasonic waves U 1 and U 2 are simultaneously transmitted from the transducers 11 and 12 and received by the receiver 20.
  • the calculation unit 40 obtains an estimated position candidate line J where the receiver 20 is estimated to exist based on the time difference at which the receiver 20 receives the ultrasonic waves U1 and U2.
  • the calculation unit 40 obtains an estimated position candidate line K where the receiver 20 is estimated to exist based on the time difference at which the receiver 20 receives the ultrasonic waves U2 and U3. Subsequently, as illustrated in FIG. 3C, the calculation unit 40 obtains an intersection between the estimated position candidate line J and the estimated position candidate line K obtained in FIGS. 3A and 3B, and determines the intersection as the position of the receiver 20.
  • Asking. 3A to 3C show an example in which the estimated position candidate lines J and K are obtained separately for convenience of explanation, the procedure for obtaining the estimated position candidate lines J and K can be performed simultaneously.
  • the vehicle position detection system 100 can detect the position of the vehicle V using ultrasonic waves emitted from the transducers 11 to 13 installed as the incidental facilities of the parking lot P.
  • a sonar provided on the vehicle side is known as a sonar that acquires environmental data using ultrasonic waves.
  • an ultrasonic transmitter 10 is provided in the parking lot P, and is emitted from the transmitter 10.
  • An apparatus for detecting the position of the vehicle by receiving the received ultrasonic wave with the receiver 20 provided on the vehicle V side has not been known.
  • the vehicle position detection system 100 of the present embodiment can detect the position of the vehicle in the parking lot P with a simple configuration.
  • the transmitter / receiver 10 is provided as an incidental equipment.
  • the installation position is known by an operation such as an operator measuring the installation position and inputting position data.
  • a transducer can be used. This is because the position of the vehicle can be detected based on a time difference in which ultrasonic waves simultaneously generated from a plurality of transmitters are received.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of the vehicle position detection system 101 according to the second embodiment.
  • one transducer 10 is provided on the parking lot P side, and three receivers 21 to 23 are provided on the vehicle V side.
  • the receivers 21 to 23 are not distinguished, they are called receivers 20.
  • the ultrasonic wave U transmitted from the transducer 10 is received by the three receivers 21 to 23 on the vehicle V side. Then, the vehicle position is detected based on the time difference at which the three receivers 21 to 23 receive the ultrasonic wave U.
  • the principle is basically the same as that of the vehicle position detection system 100 according to the first embodiment. That is, an estimated position candidate line that is estimated to include the transmitter / receiver 10 can be drawn based on the time difference between the receiver 21 and the receiver 22, and the receiver 21 and the receiver 23 can be drawn. An estimated position candidate line that is estimated to include the transmitter / receiver 10 can be drawn based on the time difference for receiving waves.
  • the position of the transducer 10 can be specified from the intersection of the two estimated position candidate lines. Thereby, the position of the vehicle in the parking lot P can be detected from the positional relationship between the transducer 10 and the vehicle V.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of a vehicle position detection system 102 according to a modification example of the first and second embodiments of the present disclosure.
  • the vehicle position detection system 102 is provided with transducers 11 and 12 on the parking lot P side, and includes receivers 21 and 22 on the vehicle V side.
  • the transceivers 11 and 12 emit the ultrasonic waves U1 and U2 at the same time, the receivers 21 and 22 receive the ultrasonic waves U1 and U2, and it is estimated that the receivers 21 and 22 exist based on the time difference.
  • the calculation unit 40 detects the position of the vehicle based on the estimated position candidate line and the positional relationship between the receivers 21 and 22.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of the vehicle position detection system 103 according to the third embodiment.
  • the transducers 11 to 13 are provided on the parking lot P side, and the transducer 30 is provided on the vehicle V side.
  • the transducer 11 emits an ultrasonic wave U1, the transducer 12 emits an ultrasonic wave U2, and the transducer 11 emits an ultrasonic wave U3.
  • the transducers 11 to 13 are controlled to emit the ultrasonic waves U1, U2, and U3 immediately upon reception of the ultrasonic wave U emitted from the transducer 30 on the vehicle V side.
  • the vehicle position detection system 103 detects the vehicle position.
  • the transducer 30 on the vehicle V side emits an ultrasonic wave U
  • the transducers 11 to 13 on the parking lot P side receive the ultrasonic wave U
  • the ultrasonic waves U1, U2, U3 are immediately transmitted.
  • the transducer 30 on the vehicle V side detects the position of the vehicle based on the time difference when the ultrasonic waves U1, U2, U3 are received.
  • the vehicle position detection system 103 of the third embodiment can detect the vehicle position in the same manner as the vehicle position detection system 100 of the first embodiment. Further, in the vehicle position detection system 103 according to the third embodiment, the processing is started when the transducer 30 provided on the vehicle V side emits the ultrasonic wave U. Therefore, the transducers 11 to 13 on the parking lot P side are started. May emit ultrasonic waves U1, U2, U3 in response to reception of the ultrasonic waves U. Thereby, the incidental equipment on the parking lot P side does not require a configuration for detecting the approach of the vehicle or a configuration for periodically emitting ultrasonic waves in order to determine the timing of emitting ultrasonic waves.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining the vehicle position detection system 104 according to the fourth embodiment.
  • the vehicle position detection system 104 notifies the timing at which the ultrasonic waves U1 and U2 are emitted from the transducers 11 and 12 as the incidental facilities of the parking lot P, respectively.
  • a wireless transmission unit 60 for transmitting data.
  • data indicating that the ultrasonic waves U1 and U2 are transmitted is transmitted at the transmission timing as data for notifying the timing at which the ultrasonic waves U1 and U2 are emitted.
  • the receiver 20 can know that the ultrasonic waves U1 and U2 have been transmitted at the timing when the data indicating the transmission is received.
  • the time from reception of the transmission timing data wirelessly until reception of the ultrasonic waves U1, U2 is the arrival time of the ultrasonic waves U1, U2.
  • the vehicle position detection device 80 on the vehicle V side includes a receiver 20 that receives ultrasonic waves U1 and U2, a wireless reception unit 70 that receives wireless data, a calculation unit 40 that calculates a vehicle position, and a transducer 11. , 12 are stored in the storage unit 50.
  • the calculation unit 40 detects the position of the vehicle based on the timing at which the ultrasonic waves U1 and U2 are received by the receiver 20 and the timing at which the wireless reception unit 70 receives data indicating the transmission timing. That is, the distance T1 between the transducer 11 and the receiver 20 is obtained based on the arrival time of the ultrasonic wave U1 and the sound speed. Similarly, the calculation unit 40 obtains a distance T2 between the transducer 12 and the receiver 20. Thereby, the calculating part 40 detects a vehicle position by the principle of triangulation based on the installation position data of the transducers 11 and 12 stored in the storage part 50 and the data of the distances T1 and T2.
  • the transmitter / receiver 10 indicates the transmission timing simultaneously with the transmission of the ultrasonic waves U1 and U2.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration of a vehicle position detection system 105 according to the fifth embodiment. Similar to the fourth embodiment, the vehicle position detection system 105 has the same configuration for transmitting data for notifying the timing at which an ultrasonic wave is transmitted from the parking lot P side, but one transmission / reception wave is provided on the parking lot P side. The configuration in which the device 10 is provided and the two receivers 21 and 22 are provided on the vehicle V side is different.
  • the principle of vehicle position detection by the vehicle position detection system 107 according to the fifth embodiment is the same as that of the vehicle position detection system 106 according to the fourth embodiment, and the distance between the transducer 10 and the receiver 21 and the transducer.
  • the vehicle position is detected based on the principle of triangulation based on the distance between the receiver 10 and the receiver 22 and the positional relationship between the receivers 21 and 22.
  • the installation position of the transmitter 10 is stored in advance in the storage unit 50 .
  • data on the installation position of the transmitter 10 may be sequentially acquired.
  • a short-range wireless transmission device may be arranged at the entrance of the parking lot P to transmit the position of each transmitter.
  • the vehicle V receiving the transmitter information of a neighboring facility regularly with a mobile communication system.
  • the vehicle V stores in the storage unit 50 data on the position of the transmitter obtained by these methods.
  • the vehicle position detection apparatus 80 can specify the own vehicle position using the ultrasonic wave from the transmitter and the position data of the transmitter even in an environment that has not been used so far.
  • the present disclosure is useful as a device for detecting the position of a vehicle in a predetermined environment.

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Abstract

駐車場等の所定の環境内において、車両の位置を検出する車両位置検出システム等を提供する。駐車場（Ｐ）には、超音波を送受波する複数の送受波器（１０）が設けられている。車両（Ｖ）に搭載された車両位置検出装置（８０）は、送受波器（１０）の位置のデータを記憶した記憶部（５０）と、送受波器（１０）からの超音波を受信する受波器（２０）と、複数の送受波器（１０）から同時に発せられた超音波を受波器（２０）にて受信した時間差に基づいて駐車場（Ｐ）内における車両（Ｖ）の位置を求める演算部（４０）とを備える。

Description

車両位置検出システム、車両位置検出装置 関連出願への相互参照
　本出願は、２０１８年５月８日に出願された特許出願番号２０１８－８９７５２号に基づくものであって、その優先権の利益を主張するものであり、その特許出願のすべての内容が、参照により本明細書に組み入れられる。
　本開示は、所定の環境において車両の位置を検出する技術に関する。
　目標とする駐車位置に自動制御によって駐車するシステムを備えた車両は、主に超音波ソナーによって、ガレージ壁との到達距離を推定するか、駐車位置に隣接して駐車している他車両までの到達距離を推定することによって、目標駐車位置までの到達距離を推定することが主流となっている（特許文献１）。また、駐車場内で車両の状態を検出する技術として、駐車場側に設置した送波機の発する電波を利用して、接近した車両の進行方向を特定する技術がある（特許文献２）。
特開２０１７－１８１０６３ 特開２０１５－１３５８８
　本発明者の詳細な検討の結果、以下の課題が見出された。すなわち、上記した方法は、ソナーの発する音波の反射特性が対象となる物体によって異なるため、その推定精度を一定に保つことが難しい。また、ガレージや隣接車両の設置状態が変化すると、それに伴って推定精度が変化するという欠点を有する。特に、隣接車両の中央に駐車させるシステムの場合、隣接車両がないと、目標位置に駐車することができない。住居のガレージへの自動駐車のように、毎回同じ場所に自動制御で駐車するシステムでは、手動駐車によって複数回駐車動作を繰り返すことにより、ソナーの反射特性を学習し、その推定精度を向上させる技術はあるが、ガレージ内の環境が変化することによる影響は避けられない。
　また、特許文献２に記載された技術は、車両が駐車場の壁面に近づいたら、進行禁止の判定を行う技術であって、駐車場内における車両位置を検出するものではない。
　そこで、本開示は、駐車場等の所定の環境内において、車両の位置を検出する車両位置検出システム等を提供することを目的とする。
　本開示は上記課題を解決するために以下の技術的手段を採用する。特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、ひとつの態様として後述する実施の形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例であって、本開示の技術的範囲を限定するものではない。
　本開示は、所定の環境において車両の位置を検出する車両位置検出システムであって、所定の環境には、超音波の送波器が設けられており、車両に搭載された車両位置検出装置は、送波器の位置のデータを記憶した記憶部と、送波器からの超音波を受信する受波器と、受波器にて超音波を受信したタイミングに基づいて環境内における車両の位置を求める演算部とを備える。ここで、受信したタイミングには、複数の受波器で受信した時間差、受信した時刻のいずれも含む。
　本開示によれば、駐車場等の所定の環境内において、車両の位置を検出する車両位置検出システムを提供できる。
図１Ａは、第１実施形態に係る車両位置検出システムの構成を説明するための図であり、車両位置検出装置のブロック図である。 図１Ｂは、第１実施形態に係る車両位置検出システムの構成を説明するための図であり、利用実態の外観説明図を示す図である。 図２Ａは、送受波器同士の位置関係の求め方を説明するための平面図である。 図２Ｂは、送受波器同士の位置関係の求め方を説明するための平面図である。 図３Ａは、第１実施形態に係る車両位置検出システムにおいて、駐車場側に配設された３個のうち２個のソナーを利用した場合の動作説明するための平面図である。 図３Ｂは、第１実施形態に係る車両位置検出システムにおいて、駐車場側に配設された３個のうち２個のソナーを利用した場合の動作説明するための平面図である。 図３Ｃは、第１実施形態に係る車両位置検出システムにおいて、駐車場側に配設された３個のうち２個のソナーを利用した場合の動作説明するための平面図である。 図４は、第２実施形態に係る車両位置検出システムの概略構成を説明するためのブロック図である。 図５は、第１，第２実施形態の変形例に係る車両位置検出システムの動作手順を説明するためブロック図である。 図６は、第３実施形態に係る車両位置検出システムを説明するための図である。 図７は、第４実施形態に係る車両位置検出システムを説明するための図である。 図８は、第５実施形態に係る車両位置検出システムを説明するための図である。
　以下、本開示の実施の形態に係る車両位置検出システム、及びその車両位置検出装置の構成について図面を参照しながら説明する。なお、同一効果の部位には同一符号を付して説明の重複を避ける。
［第１実施形態］
　図１Ａ及び図１Ｂは、本開示の第１実施形態に係る車両位置検出システム１００の構成を説明するための図であり、図１Ａは車両位置検出装置８０のブロック図、図１Ｂは利用実態の外観説明図、をそれぞれ示している。図１Ｂに示すように、車両位置検出システム１００は、駐車場Ｐにおいて車両Ｖの位置を検出する。ここで、駐車場Ｐは、「所定の環境」に対応する。
　車両位置検出システム１００は、駐車場Ｐを利用する車両Ｖと、車両Ｖの位置を検出するための付帯設備とを備えている。駐車場Ｐには、付帯設備として、超音波の送受波を行なえる送受波器１１，１２，１３が設置されている。送受波器１１，１２，１３を区別しないときは、送受波器１０という。
　送受波器１１～１３は、送信する超音波の周波数や波形をそれぞれの送受波器に固有のものとすることで、どの送受波器が送信した超音波かを受信した送受波器が知ることができるようにしておく。送受波器１１～１３のそれぞれが発する超音波をＵ１，Ｕ２，Ｕ３という。超音波Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３を総称して超音波Ｕという。
　車両Ｖには、車両位置検出装置８０が搭載されている。車両位置検出装置８０は、送受波器１１～１３から発せられた超音波を受波する受波器２０と、受波器２０にて受波した超音波に基づいて、駐車場Ｐ内における車両位置を演算する演算部４０と、送受波器１１～１３の設置位置のデータを記憶した記憶部５０とを備えている。記憶部５０には、駐車場Ｐの構造のデータも有しており、駐車場Ｐの環境の中で送受波器１１～１３が設置された位置を示すデータを有している。
　ここで、送受波器１１～１３の位置のデータの取得について述べる。送受波器１１～１３の位置関係は、例えば、１つの送受波器から、その他の送受波器に超音波を送信することを繰り返し、送受波器同士の相対変位を推定することができる。これを、図２Ａ及び図２Ｂを参照して説明する。なお、図２Ａ及び図２Ｂを用いて説明する方法では、事前に各送受波器１１～１３を有線、または無線によって接続し、ある送受波器が超音波を送信したことを他の送受波器が即座に知ることができるようにしておく。
　送受波器１１から送受波器１２に超音波Ｕ１を送信し、その到達に要した時間から送受波器１１と送受波器１２との間の相対距離を求める。送受波器１３から送受波器１１，１２に対して超音波Ｕ３を送信し、その到達に要した時間から送受波器１１と送受波器１３との間および送受波器１２と送受波器１３との間の相対距離を求める。そして、三角測量の原理によって各送受波器１１～１３の相対位置を求める。送受波器が４つ以上の場合は上記手順を繰り返せばよい。この方法によると、送受波器１１～１３の相対位置計測にかかる手間を大幅に減らすことができる。
　演算部４０は、受波器２０にて受波した超音波Ｕ１～Ｕ３に基づいて車両の位置を検出する。ここで、図３Ａ～図３Ｃを用いて、演算部４０が車両位置を検出する原理を説明する。まず、図３Ａに示すように、送受波器１１，１２から同時に超音波Ｕ１，Ｕ２を送波し、受波器２０で受波する。演算部４０は、受波器２０が超音波Ｕ１，Ｕ２を受波した時間差に基づいて、受波器２０が存在すると推定される推定位置候補線Ｊを求める。
　次に、図３Ｂに示すように、送受波器１２，１３から同時に超音波Ｕ２，Ｕ３を送波し、受波器２０で受波する。演算部４０は、受波器２０が超音波Ｕ２，Ｕ３を受波した時間差に基づいて、受波器２０が存在すると推定される推定位置候補線Ｋを求める。続いて、演算部４０は、図３Ｃに示すように、図３Ａ及び図３Ｂでそれぞれ求めた推定位置候補線Ｊと推定位置候補線Ｋとの交点を求め、この交点を受波器２０の位置として求める。なお、図３Ａ～図３Ｃでは、説明の便宜上、推定位置候補線Ｊ，Ｋを別々に求める例を示したが、推定位置候補線Ｊ，Ｋを求める手順は同時に行うことができる。
　第１実施形態の車両位置検出システム１００は、駐車場Ｐの付帯設備として設置された送受波器１１～１３から発せられる超音波を用いて、車両Ｖの位置を検出することができる。上述したとおり、超音波を用いて環境データを取得するソナーとして、車両側に設けたものは知られていたが、駐車場Ｐに超音波の送波器１０を設け、送波器１０から発せられた超音波を車両Ｖ側に設けられた受波器２０で受波して車両の位置を検出する装置は知られていなかった。本実施の形態の車両位置検出システム１００は簡易な構成で、駐車場Ｐ内の車両の位置を検出することができる。
　なお、本実施の形態では、送受波器１０を付帯設備として有する例を挙げたが、例えば、作業員が設置位置を計測して位置データを入力する等の運用により設置位置が既知であれば、送受波器１０に代えて送波器を用いることができる。複数の送波器から同時に発せられた超音波を受信する時間差に基づいて車両の位置を検出できるからである。
［第２実施形態］
　図４は、第２実施形態の車両位置検出システム１０１の構成を示す図である。第２実施形態の車両位置検出システム１０１は、駐車場Ｐ側に１個の送受波器１０が設けられ、車両Ｖ側に３つの受波器２１～２３が設けられている。受波器２１～２３を区別しないときは、受波器２０という。
　第２実施形態の車両位置検出システム１０１では、送受波器１０から送信された超音波Ｕを車両Ｖ側の３つの受波器２１～２３で受波する。そして、３つの受波器２１～２３が超音波Ｕを受波する時間差に基づいて車両位置を検出する。その原理は、第１実施形態車両位置検出システム１００と基本的に同じである。すなわち、受波器２１と受波器２２が受波する時間差により、送受波器１０が存在すると推定される推定位置候補線を引くことができ、また、受波器２１と受波器２３が受波する時間差により、送受波器１０が存在すると推定される推定位置候補線を引くことができる。そして、２本の推定位置候補線の交点から送受波器１０の位置を特定することができる。これにより、送受波器１０と車両Ｖとの位置関係から、駐車場Ｐ内における車両の位置を検出することができる。
　図５は、本開示の第１，第２実施形態の変形例に係る車両位置検出システム１０２の構成を示す図である。車両位置検出システム１０２は、駐車場Ｐ側に送受波器１１，１２が設けられ、車両Ｖ側に受波器２１，２２を備えている。
　送受波器１１，１２は、超音波Ｕ１，Ｕ２を同時に発し、受波器２１，２２が超音波Ｕ１，Ｕ２を受信して、その時間差に基づいて受波器２１，２２が存在すると推定される推定位置候補線を引く。演算部４０は、推定位置候補線と、受波器２１，２２の位置関係とに基づいて、車両の位置を検出する。
［第３実施形態］
　図６は、第３実施形態に係る車両位置検出システム１０３の構成を示す図である。第３実施形態の車両位置検出システム１０３は、駐車場Ｐ側に送受波器１１～１３が設けられ、車両Ｖ側に送受波器３０が設けられている。送受波器１１は超音波Ｕ１を発し、送受波器１２は超音波Ｕ２を発し、送受波器１１は超音波Ｕ３を発する。送受波器１１～１３は、車両Ｖ側の送受波器３０から発せられた超音波Ｕを受信すると、即座に超音波Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３を発するように制御される。
　次に、車両位置検出システム１０３が、車両位置を検出する処理について説明する。まず、車両Ｖ側の送受波器３０が超音波Ｕを発し、駐車場Ｐ側の送受波器１１～１３が超音波Ｕを受信すると即座に超音波Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３を送信する。車両Ｖ側の送受波器３０は、超音波Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３を受信した時間差に基づいて、車両の位置を検出する。
　第３実施形態の車両位置検出システム１０３は、第１実施形態の車両位置検出システム１００と同様に車両位置を検出することができる。また、第３実施形態の車両位置検出システム１０３は、車両Ｖ側に設けられた送受波器３０が超音波Ｕを発することにより処理が開始するので、駐車場Ｐ側の送受波器１１～１３は、超音波Ｕの受信に応じて超音波Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３を発すればよい。これにより、駐車場Ｐ側の付帯設備は、超音波を発するタイミングを決定するために車両の接近を検知する構成や、定期的に超音波を発する構成を要しない。
［第４実施形態］
　図７は、第４実施形態に係る車両位置検出システム１０４を説明するための図である。車両位置検出システム１０４は、駐車場Ｐの付帯設備として、超音波Ｕ１，Ｕ２をそれぞれ発する送受波器１１，１２と、送受波器１１，１２から超音波Ｕ１，Ｕ２を発したタイミングを通知するデータを送信する無線送信部６０とを備えている。本実施の形態では、超音波Ｕ１，Ｕ２を発したタイミングを通知するデータとして、超音波Ｕ１，Ｕ２を送波したことを示すデータを、送波のタイミングに送信する。これにより、受波器２０は、送波したことを示すデータを受信したタイミングに、超音波Ｕ１，Ｕ２が送波されたと知ることができる。無線により送波タイミングのデータを受信してから、超音波Ｕ１，Ｕ２を受波するまでの時間が超音波Ｕ１，Ｕ２の到達時間となる。
　車両Ｖ側の車両位置検出装置８０は、超音波Ｕ１，Ｕ２を受信する受波器２０と、無線データを受信する無線受信部７０と、車両位置を計算する演算部４０と、送受波器１１，１２の設置位置のデータを記憶した記憶部５０を備えている。
　演算部４０は、受波器２０にて超音波Ｕ１，Ｕ２を受波したタイミングと、無線受信部７０にて送波タイミングを示すデータを受信したタイミングとに基づいて車両の位置を検出する。すなわち、超音波Ｕ１の到達時間と音速とに基づいて、送受波器１１と受波器２０との距離Ｔ１を求める。同様に、演算部４０は送受波器１２と受波器２０との距離Ｔ２を求める。これにより、演算部４０は、記憶部５０に記憶された送受波器１１，１２の設置位置データと距離Ｔ１，Ｔ２のデータに基づいて、三角測量の原理により車両位置を検出する。なお、本実施の形態では、超音波Ｕ１，Ｕ２を発したタイミングを受波器２０に通知するために、送受波器１０が、超音波Ｕ１，Ｕ２の送波と同時に、送波タイミングを示すデータを送信する例を挙げたが、超音波Ｕ１，Ｕ２を発したタイミングを通知するデータとして、超音波Ｕ１，Ｕ２の送波時刻のデータを用いてもよい。
［第５実施形態］
　図８は、第５実施形態に係る車両位置検出システム１０５の構成を示す図である。車両位置検出システム１０５は、第４実施形態と同様に、駐車場Ｐ側から超音波を送波したタイミングを通知するデータを送信する構成は同じであるが、駐車場Ｐ側に１つの送受波器１０が設けられ、車両Ｖ側に２つの受波器２１，２２が設けられている構成が異なる。
　第５実施形態に係る車両位置検出システム１０７による車両位置検出の原理は、第４実施形態の車両位置検出システム１０６と同じであり、送受波器１０と受波器２１との距離、送受波器１０と受波器２２との距離と、受波器２１，２２の位置関係に基づいて三角測量の原理により車両位置を検出する。
　以上、各実施形態およびその変形例について説明したが、本開示の内容はそれだけにとどまらない。上記した実施の形態においては、記憶部５０に予め送波器１０の設置位置を記憶しておく例を挙げたが、送波器１０の設置位置のデータは、逐次取得することとしてもよい。例えば、駐車場Ｐの入口に短距離無線送信装置を配置して、各送波器の位置を送信してもよい。また、車両Ｖが近隣施設の送波器情報を移動通信システムにより定期的に受信することとしてもよい。車両Ｖは、これらの方法で入手した送波器の位置のデータを、記憶部５０に記憶する。これにより、車両位置検出装置８０は、今まで利用したことがない環境においても、送波器からの超音波と送波器の位置データとを利用して自車位置を特定することができる。
　本開示は、所定の環境において、車両の位置を検出する装置等として有用である。

Claims (9)

  1. 　所定の環境（Ｐ）において車両（Ｖ）の位置を検出する車両位置検出システム（１００）であって、
    　前記所定の環境には、超音波の送波器（１０）が設けられており、
    　車両に搭載された車両位置検出装置（８０）は、
    　前記送波器（１０）の位置のデータを記憶した記憶部（５０）と、
    　前記送波器からの超音波を受信する受波器（２０）と、
    　前記受波器にて超音波を受信したタイミングに基づいて前記所定の環境（Ｐ）内における車両の位置を求める演算部（４０）と、
    　を備える車両位置検出システム。
  2. 　前記所定の環境には、複数の送波器が設けられており、
    　前記演算部は、複数の前記送波器から同時に発せられた超音波を前記受波器にて受信した時間差に基づいて車両の位置を求める請求項１に記載の車両位置検出システム。
  3. 　前記演算部は、前記送波器から発せられた超音波を複数の前記受波器にて受信した時間差に基づいて車両の位置を求める請求項１に記載の車両位置検出システム（１０１）。
  4. 　前記所定の環境には、送波器に代えて超音波を送受波する複数の送受波器が設けられており、複数の前記送受波器は超音波の受信に応じて超音波を発するように制御され、
    　前記車両位置検出装置は、
    　前記受波器に代えて送受波器（３０）を備え、
    　前記送受波器から超音波を発し、当該超音波を受けて前記所定の環境に設けられた複数の送受波器から発せられた超音波を受信し、
    　前記演算部は、複数の前記送受波器から発せられた超音波を前記送受波器にて受信した時間差に基づいて車両の位置を求める請求項１に記載の車両位置検出システム（１０３）。
  5. 　前記所定の環境には、複数の前記送波器から超音波を発したタイミングを通知するデータを送信する無線送信部（６０）が設けられており、
    　前記車両位置検出装置は、
    　前記無線送信部から超音波を発したタイミングを通知するデータを受信する無線受信部（７０）を備え、
    　前記演算部は、複数の前記送波器から同時に発せられたそれぞれの超音波を一の前記受波器にて受信するまでの時間（Ｔ）に基づいて車両の位置を求める請求項１に記載の車両位置検出システム（１０４）。
  6. 　前記所定の環境には、一の前記送波器から超音波を発したタイミングを通知するデータを送信する無線送信部が設けられており、
    　前記車両位置検出装置は、
    　前記無線送信部から超音波を発したタイミングを通知するデータを受信する無線受信部を備え、
    前記演算部は、一の前記送波器から発せられた超音波を複数の前記受波器にて受信するまでの時間に基づいて車両の位置を求める請求項１に記載の車両位置検出システム（１０５）。
  7. 　前記所定の環境は、駐車場である請求項１乃至６のいずれかに記載の車両位置検出システム。
  8. 　所定の環境において車両の位置を検出する車両位置検出装置であって、
    　所定の環境に設けられた一又は複数の送波器の位置のデータを記憶した記憶部と、
    　一又は複数の前記送波器からの超音波を受信する一又は複数の受波器と、
    前記受波器にて超音波を受信したタイミングに基づいて前記所定の環境内における車両の位置を求める演算部と、
    　を備える車両位置検出装置。
  9. 　一又は複数の超音波の送波器を備えた所定の環境において、前記送波器からの超音波を受信して、車両の位置を検出する車両位置検出装置であって、
    　前記送波器の位置データを記憶する記憶部と、
    　一又は複数の受波器にて超音波を受信したタイミングと、前記送波器の位置データとに基づいて前記所定の環境内における車両の位置を求める演算部と、
    　を備える車両位置検出装置。
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