WO2022224687A1 - 駐車場制御装置及び自動運転車両の入出庫方法 - Google Patents

駐車場制御装置及び自動運転車両の入出庫方法 Download PDF

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右季 小野
瑛彦 坂野
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Ｉｈｉ運搬機械株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/06—Automatic manoeuvring for parking
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04H—BUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H6/00—Buildings for parking cars, rolling-stock, aircraft, vessels or like vehicles, e.g. garages
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/14—Traffic control systems for road vehicles indicating individual free spaces in parking areas

Definitions

  • the present invention relates to a parking lot control device and a method for entering and exiting an autonomous vehicle.
  • autonomous driving vehicles automatically run by recognizing the position and posture of the vehicle and the surrounding environment using various sensors such as GPS, cameras, gyro sensors, and vehicle speed sensors.
  • Patent Document 1 discloses a conventional example of entering and exiting an autonomous vehicle in a parking lot.
  • Patent Document 1 describes a parking management system equipped with a management device that manages parking of autonomously operable vehicles.
  • Patent Document 2 Although there is a description about exit control of an automatic driving vehicle, it is intended to let the vehicle exit from a parking lot in which the parking area is divided one by one, and the vehicle is parked in a close contact state. There is a problem that it is difficult to let any one of the vehicles leave the parking lot in the high capacity state.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and parking lot control is capable of parking automatically driven vehicles at a high density and efficiently guiding the parked automatically driven vehicles to an exit to exit the garage.
  • the object is to provide a device and a method for entering and exiting an automatic driving vehicle.
  • One aspect of the present invention is a parking lot control device, which includes an area calculation unit that measures the size of an automatically driven vehicle to be parked and obtains an exclusive area in the parking lot, and stores layout information of the parking lot in advance. and an information storage unit that parks the vehicle based on the layout information, and when an instruction to leave the garage is issued, determines the exclusive area and vacant space of the vehicle intended for leaving the garage based on the layout information and the information on the number of vacant spaces.
  • a procedure calculation unit that calculates a movement route to an exit while comparing the area and a vehicle control unit that guides a vehicle intended for exit to the exit on the basis of the calculated movement route.
  • another aspect of the present invention is a method for entering and leaving an automatically operated vehicle, which secures a sufficient empty space for automatically operating the automatically operated vehicle to leave the garage,
  • the layout information of the parking lot stored in the storage unit is extracted, and based on the extracted layout information, while comparing the area occupied by the vehicle intended for leaving the garage and the area of the empty space, leaving the parking lot from the parking position of the vehicle intended for leaving the garage. While repeating the process of calculating the movement route to the entrance, moving the automatically driven vehicle parked on the calculated movement route to the empty space, and the process of moving the exit vehicle to the empty space after movement. , including guiding the vehicle for exit to the exit.
  • the automatically driven vehicle can be parked at a high density, and the parked automatically driven vehicle can be efficiently guided to the exit and exited. can be done.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a parking lot control device according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 2A is a flow chart showing the processing procedure of the parking lot control device according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 2B is a flow chart showing the processing procedure of the parking controller according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram showing the processing procedure of the parking lot control device and the method for entering and exiting the parking lot of the automatically driven vehicle according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram showing the processing procedure of the parking lot control device and the method for entering and exiting the parking lot of the automatically driven vehicle according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a parking lot control device according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 2A is a flow chart showing the processing procedure of the parking lot control device according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 2B is a flow chart showing the processing procedure of the parking
  • FIG. 5 is an explanatory diagram showing a processing procedure of the parking lot control device and the method for entering and exiting the parking lot of the automatically driven vehicle according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram showing the processing procedure of the parking lot control device and the method for entering and exiting the parking lot of the automatically driven vehicle according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is an explanatory diagram showing the processing procedure of the parking lot control device and the method for entering and leaving the parking lot of the automatically driven vehicle according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is an explanatory diagram showing the processing procedure of the parking lot control device and the method for entering and leaving the parking lot of the automatically driven vehicle according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is an explanatory diagram showing the processing procedure of the parking lot control device and the method for entering and leaving the parking lot of the automatically driven vehicle according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram showing the processing procedure of the parking lot control device and the method for entering and leaving the parking lot of the automatically driven vehicle according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is an explanatory diagram showing the processing procedure of the parking lot control device and the method for entering and exiting an automatically-operated vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is an explanatory diagram showing the processing procedure of the parking lot control device and the method for entering and exiting the parking lot of the automatically driven vehicle according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is an explanatory diagram showing the processing procedure of the parking lot control device and the method for entering and leaving the parking lot of the automatically driven vehicle according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is an explanatory diagram showing the processing procedure of the parking lot control device and the method for entering and exiting the parking lot of the automatically driven vehicle according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 15 is an explanatory diagram showing the processing procedure of the parking lot control device and the method for entering and leaving the parking lot of the automatically driven vehicle according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 16 is an explanatory diagram showing the processing procedure of the parking lot control device and the method for entering and exiting an automatically-operated vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 17 is an explanatory diagram showing the processing procedure of the parking lot control device and the method for entering and exiting the parking lot of the automatically driven vehicle according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 is an explanatory diagram showing the processing procedure of the parking lot control device and the method for entering and leaving the parking lot of the automatically driven vehicle according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 19 is an explanatory diagram showing the processing procedure of the parking lot control device and the method for entering and exiting an automatically-operated vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 20 is an explanatory diagram showing another example of a parking lot to which the parking lot control device and the method for entering and exiting an automatically driven vehicle according to an embodiment of the present invention are applied.
  • FIG. 21 is an explanatory diagram showing yet another example of a parking lot to which the parking lot control device and the method for entering and exiting an automatically driven vehicle according to an embodiment of the present invention are applied.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a parking lot control device according to one embodiment of the present invention
  • FIGS. 2A and 2B are flowcharts showing processing procedures of the parking lot control device according to one embodiment of the present invention
  • FIGS. FIG. 19 is an explanatory diagram showing the processing procedure of the parking lot control device and the method for entering and exiting an automatically-operated vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • a parking lot 1 is provided with a plurality of parking spaces (parking areas) 2 , an entrance 3 , and an exit 4 .
  • the automatic driving vehicle 50 enters from the entrance 3 and parks in a predetermined parking space 2.
  • a parking exit instruction is issued to the automatically driven vehicle 50 that is parked, the automatically driven vehicle 50 exits from the parked location to the exit 4 according to the calculated optimum route.
  • there are places other than the area where the vehicle is parked such as building pillars and fire hydrants, but these are omitted in FIG.
  • a plurality of self-driving vehicles 50 are parked in a plurality of parking spaces 2.
  • an area is set for parking automatic driving vehicles 50 of three different sizes: a standard-size vehicle 6, a large-sized vehicle 7, and a small-sized vehicle 8.
  • 22 standard-sized cars 6, one large-sized car, and two small-sized cars are parked.
  • Each parking space 2 may be set (assigned) with a different area (that is, width and length (depth)) according to the size of the vehicle (see FIG. 21).
  • a virtual parking space 60 is set in each parking space 2 where the vehicle is already parked.
  • empty spaces 71, 72, and 73 for three vehicles, which are not yet parked are secured as virtual no-parking areas.
  • These empty spaces 71 to 73 are the minimum required areas for allowing the automatically driven vehicles 50 to enter and leave the garage when the vacant spaces 71 to 73 are full, and are increased or decreased according to the number of parked automatically driven vehicles 50 . Also, in order to speed up the time required for entering and leaving the warehouse, it is desirable that the number of empty spaces be set larger than the minimum required number.
  • a gap (space) 5 is provided in front and behind the parking space 2 .
  • the gap 5 is used to secure a movement area by moving the vehicle, which affects the movement route, back and forth when the automatic driving vehicle 50 enters and leaves the garage.
  • the gap 5 may have a width that functions as a passage through which the user can walk.
  • a measurement sensor (vehicle dimension measurement sensor) 20 and various storage unit devices 30 are installed at the entrance 3 .
  • a delivery unit device 40 is installed at the delivery port 4 .
  • the parking lot control device 10 includes an integrated control unit 11, an area calculation unit (parking area calculation unit) 12, a procedure calculation unit (parking/leaving procedure calculation unit) 13, and an information storage unit (layout information/vehicle information storage unit) 14 , vehicle control unit 15 , and communication unit 16 .
  • the integrated control unit 11 is composed of a computer and performs integrated control of the parking lot control device 10 .
  • the integrated control unit 11 when receiving a parking instruction from the outside, the integrated control unit 11 commands measurement of the dimensions of the vehicle (vehicle dimensions) to be stored, and stores the measured vehicle dimensions.
  • the integrated control unit 11 outputs the vehicle information held therein.
  • the general control unit 11 also causes the information storage unit 14 to store parking lot layout information indicating current vacant spaces, parking conditions, and the like.
  • the integrated control unit 11 outputs a calculation command to the procedure calculation unit 13 when a leaving request is received, and outputs a procedure for actually moving the vehicle to the vehicle control unit 15 based on the calculation result.
  • the area calculation unit 12 receives the dimension measurement data of the entering vehicle measured by the measurement sensor 20, and calculates the parking area required for parking the vehicle. Further, the area calculation unit 12 determines the number of vehicles that can be parked in the parking lot 1 by comparing the total area of the parking lot 1 and the calculated integrated value (total value) of the parking areas.
  • the measurement sensor 20 is provided at the entrance 3 of the parking lot 1, as shown in FIG.
  • the area calculated by the area calculator 12 is set as the area of the virtual parking space 60 when each vehicle is parked.
  • a specific example of the measurement sensor 20 is a camera installed at the entrance 3 .
  • a camera as the measurement sensor 20 captures an image of the vehicle from above the entrance 3 .
  • the camera also has an image processing function, extracts the outline of the vehicle from the image of the vehicle viewed from above, and calculates the size (horizontal projected area) of the vehicle.
  • Another specific example of the measurement sensor 20 is 3D-Lidar installed at the entrance 3 .
  • the 3D-Lidar as the measurement sensor 20 calculates the shape of the object from the reflection angle and reflection intensity of the laser beam.
  • the procedure calculation unit 13 uses the layout information and vehicle information stored in the information storage unit 14 to calculate an exit procedure for moving the parked vehicle to be exited from the parking location to the exit 4 . Specifically, the area of the parked vehicle is subtracted from the parking area obtained by the area calculation unit 12, and even the vehicle parked at the farthest location from the exit 4 is efficiently released. Generate a procedure for The calculation of the exit procedure includes the calculation of the procedure for evacuating other vehicles (for example, the procedure for forming an empty space on the movement route) in order to secure the movement route of the vehicle to be exited. good too.
  • the information storage unit 14 stores layout information and vehicle information necessary for calculation.
  • the vehicle information includes information wirelessly transmitted from the automatically driven vehicle 50 that is parked.
  • the layout information includes the outline of the entire parking lot 1, the number, shape and position of the parking spaces 2, the positions and sizes (dimensions) of the entrance 3 and the exit 4, the direction of the entrance and exit, and the vehicles that can enter. , the area occupied by each vehicle, the size (area) of the gap 5, the parking position of each vehicle, the number of vehicles currently parked, the size (dimensions), information on empty spaces, obstacles (fire hydrants, pillars, etc.) It is all information about the parking lot, such as the position and shape of the parking lot.
  • vehicle information is vehicle type information of each vehicle), steering angle information, current direction (azimuth), and various attribute information related to vehicles such as the presence or absence of special vehicles. Attribute information can be obtained, for example, by communication with a vehicle, imaging of a vehicle, comparison between similar vehicles, and the like.
  • a special vehicle is, for example, a vehicle that needs to be left preferentially.
  • the term "layout" for each vehicle is a concept including layout information including the parking position of each vehicle and vehicle information for each vehicle.
  • the steering angle that is, the "minimum turning radius" of the vehicle, is stipulated in Japanese safety standards as "12 meters or less for the outermost rut". Therefore, by storing this value in advance, the information storage unit 14 does not need to store vehicle information regarding the steering angle of each vehicle. However, it is effective to store the steering angle of each vehicle as vehicle information in order to efficiently enter and leave the vehicle.
  • the vehicle control unit 15 controls the autonomous vehicle 50 by generating various commands such as forward and reverse commands based on the travel distance and steering angle of the target vehicle when the autonomous vehicle 50 enters and leaves the garage.
  • the communication unit 16 executes wireless communication of various data, commands, etc. between the vehicle control unit 15 and the autonomous vehicle 50.
  • the self-driving vehicle 50 automatically runs by recognizing the position and posture of the vehicle and the surrounding environment using various sensors such as a GPS receiver, a camera, a gyro sensor, and a vehicle speed sensor.
  • various sensors such as a GPS receiver, a camera, a gyro sensor, and a vehicle speed sensor.
  • the automatically driven vehicles 50 of the embodiment three types of automatically driven vehicles 50 , namely, a standard-sized vehicle 6 , a large-sized vehicle 7 , and a small-sized vehicle 8 are parked in the parking space 2 .
  • the parking space 2 is also equipped with parking space sensors such as cameras and 3D-Lidar as necessary to measure the current position of the vehicle. Information obtained by this sensor is input to the general control unit 11 as vehicle information and stored in the information storage unit 14 .
  • parking space sensors such as cameras and 3D-Lidar as necessary to measure the current position of the vehicle. Information obtained by this sensor is input to the general control unit 11 as vehicle information and stored in the information storage unit 14 .
  • the measurement sensor 20 measures the size of the automatically driven vehicle 50 about to enter.
  • the measurement data obtained by the measurement sensor 20 is output to the area calculation unit 12 of the parking lot control device 10 .
  • the area calculation unit 12 calculates a parking area (exclusive area for the parking space 2) based on the measurement data.
  • the area calculation unit 12 calculates the parking area each time the automatically driven vehicle 50 is parked. Also, if the parking space 2 is a parking space allocated according to the size of the standard-sized vehicle 6, the large-sized vehicle 7, or the small-sized vehicle 8, the self-driving vehicle 50 is guided to the parking space 2 corresponding to its size.
  • the automatic driving vehicle 50 is parked at the specified location, the number identifying the vehicle and its parking location are registered in the information storage unit 14 .
  • the area calculation unit 12 sets (calculates) the minimum vacant area that allows vehicles close to the exit 4 to exit.
  • the general control unit 11 judges that the parking space is full and does not allow any new vehicle to park (that is, prohibits further parking).
  • the parking control device 10 monitors whether or not there is an exit command (step S1).
  • the integrated control unit 11 reads out (extracts) the layout of each vehicle (parking lot layout information and vehicle information of each vehicle) from the information storage unit 14.
  • the exit command may be generated based on an instruction from a mobile terminal such as a smartphone owned by the vehicle user or an instruction input from the parking control device 10 .
  • the overall control unit 11 outputs the read layouts for each vehicle to the procedure calculation unit 13, and also outputs a computation command based on the layouts (step S3).
  • the procedure calculation unit 13 When the procedure calculation unit 13 obtains the layout for each vehicle from the information storage unit 14 (step S4), it calculates the exit procedure (exit route) from the current position of the vehicle 9 to be exited to the exit 4 (step S5). After that, the procedure calculating unit 13 outputs the calculated leaving procedure to the integrated control unit 11 (step S6).
  • the integrated control unit 11 Upon obtaining the leaving procedure from the procedure calculation unit 13, the integrated control unit 11 generates a vehicle operation calculation command based on the acquired leaving procedure, and outputs this command to the vehicle control unit 15 (step S7).
  • the vehicle control unit 15 Based on the command input from the vehicle control unit 15, the vehicle control unit 15 outputs a movement command to another vehicle (hereinafter referred to as a specific vehicle) in order to move the vehicle 9 for leaving the garage (step S8).
  • a specific vehicle another vehicle
  • Each specific vehicle receives a movement command from the vehicle control section 15 via the communication section 16 and executes movement processing (step S9).
  • the vehicle 9 intended for leaving the garage moves to the exit 4
  • the vehicle 9 intended for leaving the garage and the specific vehicle output a movement completion notification to the vehicle control unit 15 (steps S10 and S11).
  • step S11 When the vehicle control unit 15 receives movement completion notifications from all vehicles via the communication unit 16 (YES in step S11), it outputs movement completion notifications to the general control unit 11 (step S12).
  • the overall control unit 11 Upon receiving the movement completion notification, the overall control unit 11 writes the current layout of each vehicle (step S13). That is, the overall control unit 11 updates the previous layout regarding each vehicle to the current layout.
  • a delivery completion notification is output to each part of the device 10, and the process is terminated (steps S14 and S15).
  • FIG. 9 the vehicle 9 for delivery is marked with a circle ⁇ on the roof surface of the vehicle.
  • the outlines of the vehicles that are moved to form the guidance route for the exit vehicle 9 are indicated by thick lines.
  • the vehicle is also shown in dashed lines in its pre-movement position.
  • the empty spaces 71, 72, and 73 for three vehicles are provided in this embodiment, it is not necessarily limited to three vehicles. Although it depends on the number of parking spaces, the number of vacant spaces can be reduced as the number of turns (the number of turns) of the exit vehicle 9 increases. However, the larger the number of turns (the number of turns), the longer it takes to leave the garage. If there is an empty space for about three vehicles, the number of turns (the number of turns) is small, and the parking efficiency is good. In addition, if the number of parking spaces reaches a scale of 100, 5 to 7 vacant spaces will be required.
  • the vehicle 9 to be delivered is moved from the empty spaces 71, 72, 73 to the empty space 73 (see FIG. 3) near the exit 4 via the empty spaces 71, 72. .
  • an empty space 74 is formed in the place where the vehicle 9 to be delivered was parked before the movement.
  • the vehicle 51 parked in front of the entrance 3 is moved to the empty space 74.
  • the vehicle 52 parked in front of the empty space 71 is moved forward so as to fill the gap 5 (see FIG. 3).
  • the vehicle 51 is moved backward through the empty space 71 .
  • an empty space 75 is secured in front of the entrance 3, as shown in FIG.
  • FIG. 8 shows the state of parking lot 1 after other vehicles have moved. In this state, as shown in FIG. 9 , the vehicle 53 on the right side of the empty space 75 is moved forward and then backward to move to the empty space 71 .
  • FIG. 12 shows a state in which the vehicle 55 is parked.
  • the vehicle 56 on the right side of the vehicle 9 to be delivered is moved to the empty space 72 .
  • an empty space 77 is formed.
  • the leaving vehicle 9 is moved backward.
  • FIG. 15 after moving the vehicle 9 to be delivered rearward to the right front, it is moved backward to the empty space 76 (see FIG. 14).
  • a vacant space 77 is formed in front of the vehicle 9 intended for leaving the garage, and a small vehicle 57 is parked in front of this vacant space 77 . Then, as shown in FIG. 17, the small vehicle 57 is moved to an empty space 78 formed by moving the vehicle 52 forward (see FIG. 6).
  • the parking lot control device 10 moves the vehicle 9 intended for parking to the parking exit 4 along this movement route by remote control.
  • the exit vehicle 9 that has moved to the exit 4 moves out of the parking lot 1 with the vehicle user on board.
  • a plurality of automatically driven vehicles can be parked at high density, and the parked automatically driven vehicles can be efficiently guided to the exit and exited.
  • FIG. 20 shows parking lot 1A when there are more small vehicles parked than parking lot 1.
  • the positions of the entrance 3 and the exit 4 are the same as those of the parking lot 1, and the exit vehicle 9 is also parked at the farthest left corner from the exit 4.
  • FIG. 21 shows a parking lot 1B in which an entry/exit entrance 90 that integrates entry and exit is installed in the right corner of the drawing. In addition, many small cars are parked.
  • the size (horizontal projection area) of entering vehicles is measured at the time of entry, and the number of vehicles that can be parked is determined.
  • the size (horizontal projection area) of entering vehicles is measured at the time of entry, and the number of vehicles that can be parked is determined.

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Abstract

自動運転車両の制御装置は、入庫対象となる自動運転車両の大きさを計測して駐車場における専有面積を求める面積算出部（１２）と、予め、駐車場のレイアウト情報を格納するとともに、入庫対象となる自動運転車両の操舵角および前記専有面積を含む車両の属性情報を車両情報として格納する情報格納部（１４）と、車両情報及びレイアウト情報に基づき、車両を駐車させるとともに、出庫指示が出された際には、出庫目的車両の車両情報、レイアウト情報及び空きスペース数の情報に基づき、出庫目的車両の専有面積と空きスペースの面積とを比較しつつ、出庫口までの最短移動ルートを演算する手順算出部（１３）と、算出された最短移動ルートに基づき、出庫目的車両を遠隔操作して、出庫目的車両を出庫口まで誘導する車両制御部（１５）とを備える。

Description

駐車場制御装置及び自動運転車両の入出庫方法
　本発明は、駐車場制御装置及び自動運転車両の入出庫方法に関する。
　最近では、自動運転機能を備えた車両（以下、「自動運転車両」と称する）が実用化されている。自動運転車両は、ＧＰＳやカメラ、ジャイロセンサや車速センサ等、種々のセンサにより自車の位置や姿勢、周囲の環境を認識して自動走行する。
　駐車場において、自動運転車両の入庫及び出庫を行う従来例は特許文献１に開示されている。
　特許文献１には、自律運転可能な車両の駐車を管理する管理装置を備えた駐車管理システムが記載されている。
特許第６３３０５０９号公報 特開２０１８－０９７５３６号公報
　しかし、従来例では、駐車場の駐車面積に応じた効率的な駐車ができない。また、空き駐車空間を効率的に管理することはできず、出庫に時間がかかるばかりでなく、出庫口から遠い奥側の車両を出庫することはできなくなるおそれがある。
　また、従来の他の例（特許文献２参照）では、自動運転車両の出庫制御に関する記載はあるものの、駐車領域が１台１台区画された駐車場から出庫させるものであり、密接状態で駐車された高収容状態の駐車場から任意の１台を出庫させることは困難であるという課題がある。
　本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、自動運転車両を高密度で駐車させることができ、駐車された自動運転車両を出庫口まで効率よく誘導して出庫させることができる駐車場制御装置及び自動運転車両の入出庫方法を提供することを目的とする。
　本発明の一態様は、駐車場制御装置であって、入庫対象となる自動運転車両の大きさを計測して駐車場における専有面積を求める面積算出部と、予め、駐車場のレイアウト情報を格納する情報格納部と、前記レイアウト情報に基づき、車両を駐車させるとともに、出庫指示が出された際には、前記レイアウト情報及び空きスペース数の情報に基づき、出庫目的車両の専有面積と空きスペースの面積とを比較しつつ、出庫口までの移動ルートを演算する手順算出部と、算出された移動ルートに基づき、出庫目的車両を出庫口まで誘導する車両制御部と、を備える。
　また、本発明の他の形態は、自動運転車両の入出庫方法であって、自動運転車両を自動運転させて出庫させるのに十分な空きスペースを確保し、出庫目的車両の出庫時には、予め情報格納部に格納されている駐車場のレイアウト情報を抽出し、抽出されたレイアウト情報に基づき、出庫目的車両の専有面積と空きスペースの面積とを比較しつつ、前記出庫目的車両の駐車位置から出庫口までの移動ルートを算出し、算出された移動ルートに駐車されている自動運転車両を前記空きスペースに移動させる処理と、移動後の空きスペースに前記出庫目的車両を移動させる処理とを繰り返しつつ、出庫目的車両を出庫口まで誘導することを含む。
　本発明の駐車場制御装置及び自動運転車両の入出庫方法によれば、自動運転車両を高密度で駐車させることができ、駐車された自動運転車両を出庫口まで効率よく誘導して出庫させることができる。
図１は、本発明の一実施形態による駐車場制御装置の構成を示すブロック図である。 図２Ａは、本発明の一実施形態による駐車場制御装置の処理手順を示すフローチャートである。 図２Ｂは、本発明の一実施形態による駐車場制御装置の処理手順を示すフローチャートである。 図３は、本発明の一実施形態による駐車場制御装置及び自動運転車両の入出庫方法の処理手順を示す説明図である。 図４は、本発明の一実施形態による駐車場制御装置及び自動運転車両の入出庫方法の処理手順を示す説明図である。 図５は、本発明の一実施形態による駐車場制御装置及び自動運転車両の入出庫方法の処理手順を示す説明図である。 図６は、本発明の一実施形態による駐車場制御装置及び自動運転車両の入出庫方法の処理手順を示す説明図である。 図７は、本発明の一実施形態による駐車場制御装置及び自動運転車両の入出庫方法の処理手順を示す説明図である。 図８は、本発明の一実施形態による駐車場制御装置及び自動運転車両の入出庫方法の処理手順を示す説明図である。 図９は、本発明の一実施形態による駐車場制御装置及び自動運転車両の入出庫方法の処理手順を示す説明図である。 図１０は、本発明の一実施形態による駐車場制御装置及び自動運転車両の入出庫方法の処理手順を示す説明図である。 図１１は、本発明の一実施形態による駐車場制御装置及び自動運転車両の入出庫方法の処理手順を示す説明図である。 図１２は、本発明の一実施形態による駐車場制御装置及び自動運転車両の入出庫方法の処理手順を示す説明図である。 図１３は、本発明の一実施形態による駐車場制御装置及び自動運転車両の入出庫方法の処理手順を示す説明図である。 図１４は、本発明の一実施形態による駐車場制御装置及び自動運転車両の入出庫方法の処理手順を示す説明図である。 図１５は、本発明の一実施形態による駐車場制御装置及び自動運転車両の入出庫方法の処理手順を示す説明図である。 図１６は、本発明の一実施形態による駐車場制御装置及び自動運転車両の入出庫方法の処理手順を示す説明図である。 図１７は、本発明の一実施形態による駐車場制御装置及び自動運転車両の入出庫方法の処理手順を示す説明図である。 図１８は、本発明の一実施形態による駐車場制御装置及び自動運転車両の入出庫方法の処理手順を示す説明図である。 図１９は、本発明の一実施形態による駐車場制御装置及び自動運転車両の入出庫方法の処理手順を示す説明図である。 図２０は、本発明の一実施形態による駐車場制御装置及び自動運転車両の入出庫方法が適用される駐車場の他の例を示す説明図である。 図２１は、本発明の一実施形態による駐車場制御装置及び自動運転車両の入出庫方法が適用される駐車場のさらに他の例を示す説明図である。
　＜実施形態の構成＞
　図１は、本発明の一実施形態による駐車場制御装置の構成を示すブロック図、図２Ａ、図２Ｂは、本発明の一実施形態による駐車場制御装置の処理手順を示すフローチャート、図３～図１９は、本発明の一実施形態による駐車場制御装置及び自動運転車両の入出庫方法の処理手順を示す説明図である。
　初めに本発明の一実施形態が適用される駐車場１について説明する。図３に示すように、駐車場１には、複数の駐車スペース（駐車エリア）２と、入庫口３と、出庫口４とが設けられている。自動運転車両５０は、入庫口３から入庫し、所定の駐車スペース２に駐車する。駐車中の自動運転車両５０に対して出庫指示が出されると、自動運転車両５０は、駐車していた場所から出庫口４まで、演算された最適ルートに従って出庫する。なお、駐車場１内には、建屋の柱や消火栓等の車両が駐車するエリア以外の場所もあるが、図３ではこれらの図示を省略している。
　複数の駐車スペース２には、複数台の自動運転車両５０が駐車されている。各駐車スペース２には、普通車６、大型車７、小型車８の３種類の大きさの自動運転車両５０が駐車するエリアが設定されている。図３の例では、普通車６が２２台、大型車が１台、小型車が２台、駐車されている。なお、各駐車スペース２は、車両の大きさに応じて異なる面積（即ち幅及び長さ（奥行））が設定されても（割り当てられても）よい（図２１参照）。また、車両が既に駐車している駐車スペース２にはそれぞれ仮想の駐車スペース６０が設定される。また、車両がまだ駐車していない３台分の空きスペース７１，７２，７３が、仮想の駐車禁止エリアとして確保されている。これらの空きスペース７１～７３は、満車時において自動運転車両５０を入出庫させるために最低限必要とされるエリアであり、駐車中の自動運転車両５０の台数に応じて、増減される。また、入出庫の時間を早くするためには、空きスペースの数は、最低限必要とされる数よりも多く設定されることが望ましい。
　駐車スペース２の前後には隙間（空間）５が設けられている。隙間５は、自動運転車両５０の入出庫時には移動ルートに影響を与える車両を前後に移動させて、移動エリアを確保する際に利用される。隙間５は、利用者が歩行可能な通路として機能する幅を有してもよい。
　また、入庫口３には計測センサ（車両寸法計測センサ）２０と、各種の入庫部機器３０が設置されている。出庫口４には出庫部機器４０が設置されている。
　次に、本実施形態による駐車場制御装置１０について説明する。図１に示すように、駐車場制御装置１０は、統括制御部１１と、面積算出部（駐車面積演算部）１２と、手順算出部（入出庫手順演算部）１３と、情報格納部（レイアウト情報／車両情報格納部）１４と、車両制御部１５と、通信部１６とを備えている。
　統括制御部１１は、コンピュータで構成され、駐車場制御装置１０を統括制御する。具体的な例として、統括制御部１１は、外部からの入庫指示が有ると、入庫目的の車両の寸法（車両寸法）の計測を指令し、計測によって得られた車両寸法を格納する。また、統括制御部１１は、駐車場１内に出庫目的の車両が出現した場合、保持されている車両情報を出力する。また、統括制御部１１は、現在の空きスペースや駐車状況等を示す駐車場のレイアウト情報を情報格納部１４に記憶させる。さらに、統括制御部１１は、出庫要求があった時に手順算出部１３への演算指令を出力し、その計算結果をもとに、車両を実際に動かす手順を車両制御部１５に出力する。
　面積算出部１２は、計測センサ２０で計測された入庫車両の寸法計測データを受け、当該車両の駐車に必要な駐車面積を算出する。また、面積算出部１２は、駐車場１の総面積と、算出された駐車面積の積算値（合計値）とを比較することで駐車場１に駐車可能な車両の台数を決定する。ここで、計測センサ２０は、図３に示すように、駐車場１の入庫口３に設けられている。面積算出部１２によって算出された面積は、各車両が駐車した際の仮想の駐車スペース６０の面積として設定される。
　計測センサ２０の具体的な一例は、入庫口３に設置されたカメラである。計測センサ２０としてのカメラは、入庫口３の上方から車両を撮像する。カメラは画像処理機能も備えており、上方から見た時の車両の画像から当該車両の外形輪郭線を抽出し、その車両の大きさ（水平投影面積）を算出する。また、計測センサ２０の他の具体例は、入庫口３に設置された3D-Lidarである。計測センサ２０としての3D-Lidarは、レーザ光の反射角度及び反射強度により、物体形状を算出する。これらの計測データは、当該車両の属性情報（車両情報）として情報格納部１４に格納される。
　手順算出部１３は、情報格納部１４に記憶されたレイアウト情報及び車両情報を用いて、駐車中の出庫目的車両を駐車場所から出庫口４まで移動させるための出庫手順を算出する。具体的には、面積算出部１２で求められた駐車面積から駐車された車両の面積を減算し、出庫口４から最も遠い場所に駐車された車両であっても効率的に当該車両を出庫させるための手順を生成する。なお、出庫手順の算出には、出庫目的車両の移動ルートを確保するための、他の車両を退避させる手順（例えば、移動ルート上に空きスペースを形成するための手順）の算出が含まれてもよい。
　情報格納部１４は、演算に必要なレイアウト情報や車両情報を格納する。車両情報は、入庫される自動運転車両５０から無線で送信された情報を含む。
　ここで、レイアウト情報とは、駐車場１全体の外形、駐車スペース２の数、形状及び位置、入庫口３、出庫口４の各位置と大きさ（寸法）、出入口の方向、入庫可能な車両の台数、各車両の占有面積、隙間５の広さ（面積）、各車両の駐車位置、現在駐車中の車両の台数、大きさ（寸法）、空きスペース情報、障害物（消火栓や柱など）の位置やその形状等、駐車場に関する全ての情報である。
　また、車両情報とは、各車両の車種情報）、操舵角情報、及び現時点の向き（方位）、並びに特別車両の有無などの車両に関する種々の属性情報である。属性情報は、例えば、車両との通信、車両の撮像、類似車両間の比較などによって得ることができる。特別車両とは、例えば優先的に出庫させる必要のある車両である。なお、以下の説明における各車両に関する「レイアウト」とは、各車両の駐車位置を含むレイアウト情報と各車両の車両情報とを含む概念である。なお、操舵角、すなわち、車両の「最小回転半径」は、日本の保安基準では「最外側のわだちについて１２メートル以下」と定められている。従って、情報格納部１４は、この値を予め格納することによって、車両毎の操舵角に関する車両情報を格納しなくともよい。ただし、効率的に車両を入出庫させるためには、車両毎の操舵角を車両情報として格納しておくことは有効である。
　車両制御部１５は、自動運転車両５０の入出庫時において、対象車両の走行距離や操舵角等に基づいた前進指令や後進指令などの各種指令を生成して、自動運転車両５０を制御する。
　通信部１６は、車両制御部１５と自動運転車両５０との間で種々のデータや指令等の無線通信を実行する。
　自動運転車両５０は、ＧＰＳレシーバ、カメラ、ジャイロセンサ、及び車速センサ等の種々のセンサにより自車の位置や姿勢、周囲の環境を認識して自動走行する。実施形態の自動運転車両５０は、普通車６、大型車７、小型車８の３種類の自動運転車両５０が駐車スペース２に駐車されている。
　なお、図３には図示されていないが、駐車スペース２にも必要に応じてカメラや3D-Lidar等の駐車スペースセンサを設け、車両の現在位置を計測している。このセンサによって得られた情報は車両情報として統括制御部１１に入力され、情報格納部１４に格納される。
　＜本実施形態の処理手順＞
　自動運転車両５０が駐車場１へ入庫する際、計測センサ２０は、入庫しようとしている自動運転車両５０の大きさ計測する。計測センサ２０が得た計測データは駐車場制御装置１０の面積算出部１２に出力される。面積算出部１２は、計測データに基づいて、駐車面積（駐車スペース２に対する専有面積）を算出する。面積算出部１２は、自動運転車両５０が入庫される都度、その駐車面積を算出する。また、駐車スペース２が、普通車６、大型車７、又は小型車８に応じて割り当てられている駐車スペース場合、自動運転車両５０は、その大きさに対応する駐車スペース２に誘導される。自動運転車両５０が指定された場所に駐車すると、当該車両を特定する番号とその駐車場所が情報格納部１４に登録される。
　面積算出部１２は、出庫口４に近い車両が出庫可能となる最低限の空き面積を設定（算出）する。空き面積を確保するための駐車スペース２が不足した場合には、統括制御部１１は満車と判断し、新たな車両を駐車させない（即ち更なる入庫を禁止する）。
　出庫口４に近い車両を素早く出庫させる必要が有る場合には、空き面積を予め広く（即ち駐車スペース２の数を多く）設定しておくことで、効率よく出庫動作を行うことができる。
　次に、図２Ａ、図２Ｂのフローチャートを用いて、駐車場制御装置１０で実行される、出庫目的車両９についての出庫動作を説明する。
　駐車場制御装置１０は、出庫指令が有るか否かを監視している（ステップＳ１）。出庫部機器４０への入力によって出庫指令が生成されると、統括制御部１１は、情報格納部１４から各車両に関するレイアウト（駐車場のレイアウト情報及び各車両の車両情報）を読み出す（抽出する）（ステップＳ２）。なお、出庫指令は、車両利用者が所持するスマートフォン等の携帯端末からの指示、又は駐車場制御装置１０から入力される指示に基づいて生成されてもよい。統括制御部１１は、読み出された各車両に関するレイアウトを手順算出部１３に出力すると共に、レイアウトに基づいた演算指令を出力する（ステップＳ３）。
　手順算出部１３は、各車両に関するレイアウトを情報格納部１４から入手すると（ステップＳ４）、出庫目的車両９の現在位置から出庫口４までの出庫手順（出庫ルート）を算出する（ステップＳ５）。その後、手順算出部１３は、算出された出庫手順を統括制御部１１に出力する（ステップＳ６）。
　統括制御部１１は、手順算出部１３から出庫手順を入手すると、入手した出庫手順に基づき車両動作演算指令を生成して、この指令を車両制御部１５に出力する（ステップＳ７）。
　車両制御部１５は、車両制御部１５から入力された指令に基づき、出庫目的車両９を移動させるために、他の車両（以下、特定車両と称する）へ移動指令を出力する（ステップＳ８）。
　各特定車両は、通信部１６を介して車両制御部１５からの移動指令を受け、移動処理を実行する（ステップＳ９）。移動指令に基づき各特定車両が移動し、出庫目的車両９が出庫口４まで移動すると、出庫目的車両９及び特定車両は、移動完了通知を車両制御部１５に出力する（ステップＳ１０，Ｓ１１）。
　車両制御部１５は、通信部１６を介して全車両から移動完了通知を受信すると（ステップＳ１１でYES）、移動完了通知を統括制御部１１へ出力する（ステップＳ１２）。
　統括制御部１１は、移動完了通知を受けると、各車両に関する現在のレイアウトを書き込む（ステップＳ１３）。即ち、統括制御部１１は、各車両に関する以前のレイアウトを、現在のレイアウトに更新する。そして、出庫目的車両９の出庫が完了すると、出庫完了通知を装置１０の各部に出力して処理を終了する（ステップＳ１４，Ｓ１５）。
　＜車両の動作例＞
　次に、本実施形態の処理手順に基づく車両の動作例を、図３～図１９を用いて説明する。各図において、出庫目的車両９には、車両のルーフ面に丸印〇が付されている。また、出庫目的車両９の誘導経路を形成するために移動させられる車両は、その輪郭を太線で示している。また、この車両は移動前の位置において、破線で示されている。
　図３に示すように、出庫目的車両９は、右上隅の出庫口４から最も遠い位置である左下隅の駐車スペース２に駐車しているものとする。この駐車スペース２から出庫口４まで、複数台の自動運転車両５０を移動させつつ、出庫目的車両９を出庫口４まで誘導する。出庫目的車両９の前方には、車両が駐車していない空きスペース７１，７２，７３が確保されている。
　なお、本実施形態では、車両３台分の空きスペース７１，７２，７３を設けているが、必ずしも３台分に限定する必要はない。駐車台数にも依存するものの、出庫目的車両９の切り返し回数（方向転換の回数）が多いほど、空きスペースの数は少なく済む。ただし、切り返し（方向転換の回数）が多いほど、出庫までの時間が長くなる。３台程度の空きスペースがあれば切り返し回数（方向転換の回数）が少なく、駐車効率が良いものとなる。また、駐車台数が１００台規模になれば、空きスペースは５～７台ほど必要になる。
　図４に示すように、先ず、出庫目的車両９を、空きスペース７１，７２，７３の中から出庫口４に近い空きスペース７３（図３参照）まで空きスペース７１，７２を経由して移動させる。
　図５に示すように、出庫目的車両９が空きスペース７３まで移動すると、移動前に出庫目的車両９が駐車していた場所に空きスペース７４が形成される。
　次いで、図６に示すように、入庫口３の前に駐車している車両５１を、空きスペース７４まで移動させる。この場合、先ず、空きスペース７１の前方に駐車している車両５２を、隙間５（図３参照）を埋めるように、前方に移動させる。そして、空きスペース７１まで車両５１を移動させた後、車両５１を後進させることで、空きスペース７１を経由して車両５１を移動させる。これにより、図７に示すように、入庫口３の前方に空きスペース７５が確保される。
　次いで、図７において矢印で示すように、駐車中の車両の内、出庫目的車両９の移動の障害となる他の車両を、隙間５を埋めるように、前又は後に移動させて、空きスペースを確保する。他の車両が移動した後の駐車場１の状態を図８に示す。この状態で、図９に示すように、空きスペース７５の右隣りの車両５３を前進させた後、後退させることで空きスペース７１まで移動させる。
　次いで、図１０に示すように、車両５３の元位置まで前方の車両５４を後進させる。この状態では、図１１に示すように、車両５４の元位置に空きスペース７６が形成される。
　このとき、入庫指示が有り、入庫口３に車両５５が進入したとする。この場合でも、入庫口３の前方には空きスペース７５が確保されているので、車両５５は待たされることなく、直ぐに入庫することができる。車両５５が入庫した状態を図１２に示す。
　次に、図１３に示すように、出庫目的車両９の右隣りの車両５６を空きスペース７２に移動させる。車両５６の移動後は、空きスペース７７が形成される。そして、図１４に示すように、出庫目的車両９を後方に移動させる。さらに、図１５に示すように、後方に移動した出庫目的車両９を右前方へ移動させた後、空きスペース７６（図１４参照）まで後進させる。
　図１６に示すように、出庫目的車両９の前方には空きスペース７７が形成され、この空きスペース７７の前方には、小型車両５７が駐車している。そして、図１７に示すように、車両５２を前方に移動（図６参照）させて形成された空きスペース７８まで小型車両５７を移動させる。
　図１８に示すように、小型車両５７を空きスペース７８まで移動させた状態では、出庫目的車両９の前方に空きスペース７７，７９が形成されている。次いで、出庫口４までの出庫目的車両９の経路の障害となる小型車両５８及び同列の幾つかの車両を後方に移動させる。これにより、出庫目的車両９の前方には出庫口４までの移動経路が形成される。
　そして、図１９に示すように、駐車場制御装置１０は、遠隔操作によって出庫目的車両９を、この移動経路に沿って出庫口４まで移動させる。
　出庫口４まで移動した出庫目的車両９は、車両利用者を搭乗させて駐車場１の外に移動する。
　このように実施形態によれば、複数の自動運転車両を高密度で駐車させることができ、また、駐車された自動運転車両を出庫口まで効率よく誘導して出庫させることができる。
　＜駐車場の他のレイアウト＞
　図３～図２０を参照して実施形態の駐車場１における出庫手順を説明したが、駐車場のレイアウトは様々である。
　例えば、図２０は、駐車場１と比較して小型車両の駐車台数が多いときの駐車場１Ａを示している。入庫口３および出庫口４の位置は、駐車場１と同様であり、出庫目的車両９も出庫口４から最も遠い左隅の位置に駐車されている。小型車両が多いため、出庫目的車両９が、駐車場１Ａからの出庫に要する時間も短縮できる。
　図２１は、入庫と出庫を一つにした入出庫口９０を図中の右隅に設置した駐車場１Ｂを示している。また、車両も小型車が多く駐車している。
　このようなレイアウトの駐車場１Ａ，１Ｂにおいても同様に、入庫時に入庫車両の大きさ（水平投影面積）を計測し、駐車可能な車両台数を決定する。これにより、どのような形状の駐車場においても自動運転車両を高密度で駐車させることができ、駐車された自動運転車両を出庫口まで効率よく誘導して出庫させることが可能になる。
　なお、以上の実施形態は一例であり、本発明の範囲を限定するものではなく、本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。これら実施形態やその変形は、本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。

Claims (4)

  1. 　駐車場制御装置であって、
    　入庫対象となる自動運転車両の大きさを計測して駐車場における専有面積を求める面積算出部と、
    　予め、駐車場のレイアウト情報を格納する情報格納部と、
    　前記レイアウト情報に基づき、車両を駐車させるとともに、出庫指示が出された際には、前記レイアウト情報及び空きスペース数の情報に基づき、出庫目的車両の専有面積と空きスペースの面積とを比較しつつ、出庫口までの移動ルートを算出する手順算出部と、
    　算出された移動ルートに基づき、出庫目的車両を出庫口まで誘導する車両制御部と、
    　を備える駐車場制御装置。
  2. 　前記面積算出部は、入庫口に設置されたカメラ画像または3D-Lidarからの計測データに基づき、車両の駐車面積を算出する、請求項１に記載の駐車場制御装置。
  3. 　前記情報格納部は、前記レイアウト情報に加えて車両の属性情報を車両情報として格納する、請求項１または２に記載の駐車場制御装置。
  4. 　自動運転車両の入出庫方法であって、
    　自動運転車両を自動運転させて出庫させるのに十分な空きスペースを確保し、
    　出庫目的車両の出庫時には、予め情報格納部に格納されている駐車場のレイアウト情報を抽出し、
    　抽出されたレイアウト情報に基づき、出庫目的車両の専有面積と空きスペースの面積とを比較しつつ、前記出庫目的車両の駐車位置から出庫口までの移動ルートを算出し、
    　算出された移動ルートに駐車されている自動運転車両を前記空きスペースに移動させる処理と、移動後の空きスペースに前記出庫目的車両を移動させる処理とを繰り返しつつ、出庫目的車両を出庫口まで誘導する
    ことを含む自動運転車両の入出庫方法。
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