JP3707308B2 - 車両位置検出装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、所定の固定点までの距離を検出して車両位置を認識する車両位置検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の車両位置検出では、例えば距離センサやカメラを用い、距離センサによる距離検出情報またはカメラの画像情報から、車両位置の検出が行われている。例えば壁と白線で囲んだ駐車スペースでの車両位置検出では、車両の前端または後端に取り付けた距離センサが壁までの距離を検出し、車両の両側に取り付けられるカメラが地面に描かれた白線を撮像して、距離情報と画像に映された白線の位置から車両位置を認識するようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来の装置にあっては、例えば車両が斜めから、壁に接近した場合、壁との距離が近いにも関わらず、距離センサが距離の長い位置を検出しているときに、位置認識に誤りを生じるという問題がある。
このような問題を解決するために、例えば車両の前端または後端に一列に多数の距離センサを取り付けなければならず、構成が複雑でコストが上昇するという問題がある。
【０００４】
また、カメラの撮像には照明が必要なため、夜間など照明のない場所では利用できないという問題がある。
本発明は、上記従来の問題点に鑑み、構成が簡単で、かつ低コスト、広範囲にわたって車両位置を検出できる車両位置検出装置を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
このため請求項１記載の発明は、車両上の２つの所定位置にそれぞれ設置される送受信手段と、前記車両の駐車スペースに４つの固定点に設置された４つの返信手段と、前記各送受信手段に接続される制御手段とを備え、前記各送受信手段は、それぞれ異なる２つの前記返信手段と通信を行って、その間の距離を検出し、前記制御手段は前記各送受信手段が検出した距離に基づいて車両位置を算出することを特徴とする車両位置検出装置ものとした。
【０００６】
前記各送受信手段が送信信号に送信手段を識別する識別コードを付加して送信し、各返信手段は識別コードから対応する前記送受信手段からの送信信号を認識し返信信号を送信して、通信を行うことができる。
【０００７】
請求項３記載の発明は、前記制御手段に前記車両の目標位置が記憶され、前記制御手段は、前記検出した車両位置と目標位置とを比較して、位置ずれを検出し、その位置ずれを無くすように前記車両の移動情報を作成し前記車両の制御系に出力するものとした。
【０００８】
【効果】
４つの固定点で平面座標系が構成される。向きが既知の物体上の２つの所定位置と４つの固定点間の距離が求められれば、平面座標系における物体の位置が決定される。物体上のすべての位置が所定位置との位置関係で、座標変換によって平面座標系における位置を求めることができる。
請求項１記載の発明では、２つの送受信手段と、固定点に設置される４つの返信手段で、車両上の所定の２つの位置から、駐車スペースにある異なる２つの固定点までの距離が得られ、上記により車両位置が検出される。さらに車両上の他の位置も、２つの所定位置との位置関係で、座標変換によって固定点との距離を求めることができる。
これにより、構成が簡単で、低コストで、かつ広範囲に車両位置検出ができる。
また、この車両位置検出は照明に依存しないため、夜間など照明のない環境にも利用できる。
【０００９】
請求項３記載の発明では、制御手段は目標位置に対して車両位置のずれを検出し、この位置ずれを無くすように車両の移動情報を作成し、車両の制御系に出力するから、その情報に基づいて車両移動をすれば、車両が設定された軌跡を辿って移動することができる。これによって例えば駐車を自動的に行うことが可能になる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に、実施例により発明の実施の形態を説明する。
図１は実施例の構成を示す概念図である。
車両５の前端Ａの右側に送受信装置６ｊ、後端Ｂの左側に送受信装置６ｉがそれぞれ設置される。送受信装置６ｉ、６ｊは制御部７に接続される。一方駐車場に固定点ａ、ｂ、ｃ、ｄで駐車スペースが設定される。固定点ａとｂ、ｄとｃ間の距離はＷで、固定点ａとｄ、ｂとｃ間の距離はＬである。各固定点ａ、ｂ、c、ｄにそれぞれ返信装置８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄが半埋め込み式で設置されている。送受信装置６ｉは返信装置８ｃ、８ｄ、送受信装置６ｊは返信装置８ａ、８ｂとそれぞれ通信を行って、距離を検出するようになっている。
【００１１】
図２は送受信装置６ｉ、６ｊの構成の詳細を示す。
送受信装置６ｉは、受信部９、符号識別部１０、遅延時間検出部１１、距離検出部１２、送信部１４、選択部１５、および第１識別符号生成部１７、第２識別符号生成部１８から構成される。
第１識別符号生成部１７は識別コード１の信号を生成し、第２識別符号生成部１８は識別コード２の信号を生成する。選択部１５は識別コードを選択して送信部１４に出力する。送信部１４は、識別コード信号を送信信号に付加して送信する。
【００１２】
受信部９は返信装置からの返信信号を受信する。受信した信号は符号識別部１０で識別コードが検出され、識別コードが送信したときの識別コードと一致したかどうかを判断する。一致した場合遅延時間検出部１１が作動し、送信時間に対する受信時間の時間遅れを検出する。距離検出部１２は時間遅れから返信信号を送信した返信装置との距離を検出する。検出値が制御部７に出力される。
【００１３】
送受信装置６ｊは送受信装置６ｉと同様な構成で、識別コードを付加した送信信号を送出し返信信号の受信で、返信装置との距離を検出する。送受信装置６ｊでは送受信装置６ｉと区別できるように識別コードは、それぞれ識別コード３、識別コード４になる。
【００１４】
送受信装置６（６ｉ、６ｊ）は図３のように、時間間隔Ｔで識別コードの異なるａ信号、ｂ信号を交互に送信する。送信信号の持続時間はｔ１で、返信信号を受信するまでの時間遅れΔｔ１、Δｔ２および距離を検出するための処理時間Δｔはそれぞれ時間間隔Ｔ内に設定される。処理の開始時間は送信信号の送信後時間ｔ２が経ってから行う。時間ｔ２は想定された検出距離に対応して返信信号を確実に受け取ってから距離検出処理が開始するように設定される。
【００１５】
図４は返信装置８（８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ）の構成を示す図である。送受信装置６からの送信信号が受信部１９で受信され、符号識別部２０で識別コードが識別される。返送信号作成部２１は、受信信号を返送するよう返送信号を作成し、送信部２２は返送信号を送出する。
【００１６】
返信装置８で識別できる識別コードは、設置された固定点によって異なる。すなわち固定点ａ、ｂ、ｃ、ｄで設置される返信装置８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄは、それぞれ識別コード１、識別コード２、識別コード゛３、識別コード４を識別するようになっている。
これによって、送受信装置６ｉはそれぞれ返信装置ｃ、ｄと通信を行い、その間の距離ΔＬ３、ΔＬ４を検出する。送受信装置６ｊはそれぞれ返信装置ａ、ｂと通信を行いその間の距離ΔＬ１、ΔＬ２を検出する。
【００１７】
上記のように、駐車スペースを設定した４つの固定点に対し、車両上の２つの所定位置から、４つの距離が求められるから、車両位置が検出される。すなわち図５に示すように、例えば固定点ａ、ｂの各々から求められた距離ΔＬ１、ΔＬ２の円を描けば、その両者の交点が固定点ａ、ｂと通信を行った送受信装置６ｊの位置となる。
【００１８】
車両５は図６に示すように長さＨと幅Ｚが予め分かっているので、車両上のすべての位置を例えば送受信装置６ｉの位置を原点とした車両座標上で求めることができる。
車両５が駐車スペースに駐車する際に、図７のように車両座標系と例えば固定点ｂ、ｃ、ｄで構成される平面座標系の位置によって、車両が所定位置に到達したかどうかを判断することができる。到達していない場合は、その位置ずれを演算することができる。
【００１９】
制御部７は、送受信装置６ｉ、６ｊからの距離情報によって車両位置を認識する。車両５が所定位置に到達したか否かは、固定点ｂ、ｃ、ｃで構成する平面座標系における車両位置を検出する。その検出位置と記憶した設定位置とを比較して位置ずれを検出し、その位置ずれに基づいて車両が設定位置にくるための移動情報を作成し車両５の制御系に出力する。車両座標系と平面座標系の位置が決定されているので、座標変換で、車両上の任意の位置を検出することができる。したがって車両外周の各位置の辿る軌跡を管理することができる。車両では、この移動情報にしたがって車両移動をすれば、車両が所定の軌跡を辿りながら設定位置につくことができる。
【００２０】
次に、図８のフローチャートにしたがって、上記構成の作動の流れを説明する。
まず、制御部７は送受信装置６ｊを作動させる。これによってステップ１１０において、送受信装置６ｊは識別コード１を付加した送信信号を送信し、その送信信号は各返信装置で受信される。固定点ａに設置される返信装置８ａは識別コード１を識別できるから、返信信号を送信する。
ステップ１１１において、送受信装置６ｊは返信信号と送信信号の時間遅れから固定点ａとの距離を演算する。
【００２１】
ステップ１１２、ステップ１１３では、送受信装置６ｊが識別コード２の送信信号を送信し、固定点ｂとの距離を演算する。
そして、送受信装置６ｊの送受信が完了すると、制御部７は送受信装置６ｉを作動させる。送受信装置６ｉは上記と同じようにステップ１１４〜ステップ１１７において、固定点ｃ、ｄとの間の距離を演算して検出する。
ステップ１１８において、制御部７は検出された４つの距離から、固定点に対する車両位置を認識する。
ステップ１１９において、制御部７は車両位置と設定位置とのずれを検出する。
【００２２】
ステップ１２０において、制御部７はずれがあったか否かを判断する。ずれがあった場合、ステップ１２１において、ずれ量に基づいて、車両が移動すべき方向および距離に関する移動情報をステップ１２１で作成し、車両の制御系に出力してステップ１１０へ戻る。これによって、車両が移動情報に従って移動することができる。一方ずれがなかった場合には、車両が設定位置に到達したとして、ループを終了する。
【００２３】
本実施例は以上のように構成され、車両位置の検出は、車両上に設置される２つの送受信装置と、固定点に設置される４つの返信装置との間の送受信で得た距離情報に基づいて求めるから、送受信の可能な範囲なら、位置検出が可能で広範囲に車両位置が検出できる。
また検出した車両位置が設定位置とずれがあった場合は、そのずれを検出でき、ずれをなくすように車両が移動する方向および距離を求め得るから、車両を自動的に駐車させることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の構成を示す概念図である。
【図２】送受信装置の構成の詳細を示す図である。
【図３】送受信および処理のタイムチャートである。
【図４】返信装置の構成を示す図である。
【図５】位置認識の説明図である。
【図６】車両座標系の説明図である。
【図７】平面座標系における車両位置を示す図である。
【図８】移動量情報を作成するためのフローチャートである。
【符号の説明】
５ 車両
６ｉ、６ｊ 送受信装置（送受信手段）
７ 制御部（制御手段）
８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ 返信装置（返信手段）
９ 受信部
１０ 送信部
１１ 遅延時間検出部
１２ 距離検出部
１４ 送信部
１５ 選択部
１７ 第１識別符号生成部
１８ 第２識別符号生成部
ａ、ｂ、ｃ、ｄ 固定点

Claims (3)

1. 車両上の２つの所定位置にそれぞれ設置される送受信手段と、
   前記車両の駐車スペースに４つの固定点に設置された４つの返信手段と、
   前記各送受信手段に接続される制御手段とを備え、
   前記各送受信手段は、それぞれ異なる２つの前記返信手段と通信を行って、その間の距離を検出し、前記制御手段は前記各送受信手段が検出した距離に基づいて車両位置を算出することを特徴とする車両位置検出装置。
2. 前記各送受信手段は、送信信号に送信手段を識別する識別コードを付加して送信し、前記各返信手段は識別コードから対応する前記送受信手段からの送信信号を認識し返信信号を送信することを特徴とする請求項１記載の車両位置検出装置。
3. 前記制御手段には前記車両の目標位置が記憶され、前記制御手段は、前記検出した車両位置と目標位置とを比較して、位置ずれを検出し、その位置ずれを無くすように前記車両の移動情報を作成し前記車両の制御系に出力することを特徴とする請求項１または２記載の車両位置検出装置。

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