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JP7806683B2 - 自動駐車システムおよび自動駐車制御装置 - Google Patents
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JP7806683B2 - 自動駐車システムおよび自動駐車制御装置 - Google Patents

自動駐車システムおよび自動駐車制御装置

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Description

本発明は、自動駐車システムおよび自動駐車制御装置に関する。
特許文献1には、駐車スペースに車両を自動的に駐車させるとともに、駐車スペースに停止した車両に対して、駐車スペースに設置された非接触充電器から非接触で電力を伝送し、その電力を車両のバッテリに充電することが開示されている。特許文献1に記載の構成では、車両を自動駐車させる際、地上側の非接触充電器に設けられたセンサの情報に基づいて、非接触充電の効率が最適な位置に車両を誘導する。
特開2016-141161号公報
特許文献1に記載の構成では、駐車位置の精度を向上するために、充電効率と車両位置との対応関係を示す情報を車両側の記憶部に格納し、その情報を用いて自動駐車を行う。しかしながら、その情報を記憶するために車両側の記憶部において膨大なデータ容量を必要とするため、改善の余地がある。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、膨大なデータ容量を必要とせずに、駐車スペースに車両を自動的に駐車させる際の駐車位置の精度を向上させることができる自動駐車システムおよび自動駐車制御装置を提供することを目的とする。
本発明に係る自動駐車システムは、外部充電が可能な車両と、駐車スペースに設置され、前記駐車スペースに駐車した車両に対して電力を供給する自動充電器と、を備え、前記自動充電器が設置された駐車スペースに前記車両を自動的に駐車させる自動駐車システムであって、前記自動充電器は、前記駐車スペースに駐車した前記車両の駐車位置と目標駐車位置との位置ずれ量を検出するセンサと、前記駐車スペースに駐車しようとする車両との間で無線通信を行い、前記センサにより検出された前記位置ずれ量を前記車両に送信する第1通信装置と、を有し、前記車両は、駐車しようとする前記駐車スペースに設置された自動充電器との間で無線通信を行い、前記第1通信装置から送信された前記位置ずれ量を受信する第2通信装置と、前記車両を駐車スペースに自動的に駐車させる自動駐車制御を実行する制御装置と、を有し、前記制御装置は、前記自動駐車制御を開始すると前記駐車スペース内の所定の前記目標駐車位置に前記車両を自動的に駐車させ、前記自動充電器から取得した前記位置ずれ量に基づいて前記目標駐車位置を補正し、補正後の目標駐車位置に前記車両が駐車するよう再度自動駐車を行うことを特徴とする。
この構成によれば、駐車スペースの目標駐車位置に車両を駐車させる際、自動充電器から取得した位置ずれ量に基づいて目標駐車位置を補正し、再度自動駐車を行うことができる。これにより、膨大なデータ容量を必要とせずに、駐車スペースに車両を自動的に駐車させる際の駐車位置の精度を向上させることができる。
また、前記制御装置は、前記自動駐車制御を開始後、前記車両が前記目標駐車位置に駐車したことを示す駐車信号を前記自動充電器に送信し、前記駐車信号を送信した後に、前記位置ずれ量を前記自動充電器から取得した場合には前記目標駐車位置を補正し、補正後の目標駐車位置に前記車両が駐車するように再度前記駐車スペースへの自動駐車を行い、前記駐車信号を送信した後に、前記位置ずれ量を前記自動充電器から取得しない場合には、前記駐車スペースへの駐車を完了してもよい。
この構成によれば、車両は駐車信号を送信後に自動充電器から位置ずれ量を取得した場合のみ、駐車位置を補正して再度自動駐車を行なえばよくなる。
また、前記車両は、インレットを有し、前記自動充電器は、前記インレットに接続する充電コネクタと、前記充電コネクタに連結されているとともに、前記充電コネクタの位置を自動的に変更して前記充電コネクタを前記インレットに自動的に接続させる接続機構と、を有し、前記目標駐車位置は、前記充電コネクタを接続可能な範囲内に前記インレットが位置する範囲に設定されてもよい。
本発明に係る自動駐車制御装置は、外部充電が可能な車両に搭載され、駐車スペースに前記車両を自動的に駐車させる自動駐車制御を実行する自動駐車制御装置であって、前記自動駐車制御を実行中、前記駐車スペースに設置された自動充電器と前記車両との間での無線通信によって、前記車両の駐車位置と目標駐車位置との位置ずれ量を前記自動充電器から取得した場合、前記位置ずれ量に基づいて前記目標駐車位置を補正し、補正後の目標駐車位置に前記車両が駐車するよう再度前記駐車スペースへの自動駐車を行うことを特徴とする。
この構成によれば、車両は自動駐車制御を実行中に自動充電器から位置ずれ量を取得した場合のみ、位置ずれ量に基づいて目標駐車位置を補正し、補正後の目標駐車位置に再度自動駐車すればよくなる。
また、前記自動駐車制御を開始後、前記車両が目標駐車位置に駐車したことを示す駐車信号を前記自動充電器に送信し、前記駐車信号を送信後に前記自動充電器から前記位置ずれ量を取得した場合、前記目標駐車位置を補正し、補正後の目標駐車位置に前記車両が駐車するように再度前記駐車スペースへの自動駐車を行い、前記駐車信号を送信後に前記位置ずれ量を前記自動充電器から取得しない場合、前記駐車スペースへの駐車を完了してもよい。
この構成によれば、車両は駐車信号を送信後に自動充電器から位置ずれ量を取得した場合のみ、駐車位置を補正して再度自動駐車を行なえばよくなる。
本発明では、車両が駐車スペースに自動駐車した際、自動充電器に含まれるセンサが検出した情報を車両に提供し、車両側にて駐車位置を補正して再度駐車スペースへの自動駐車を行うことができる。これにより、膨大なデータ容量を必要とせずに、駐車スペースに車両を自動的に駐車させる際の駐車位置の精度を向上させることができる。
実施形態における自動駐車システムを模式的に示す図である。 自動駐車制御を説明するためのフローチャート図である。 算出処理の一例を示す図である。 センサを説明するための図である。 接続機構を説明するための図である。 接続機構における3軸を説明するための図である。
以下、本発明の実施形態における自動駐車システムおよび自動駐車制御装置について具体的に説明する。なお、本発明は、以下に説明する実施形態に限定されるものではない。
図1は、実施形態における自動駐車システムを模式的に示す図である。自動駐車システム1は、車両2と、自動充電器3とを備える。自動駐車システム1は、自動充電器3が設けられた駐車スペースに車両2を自動的に駐車させるシステムと、駐車スペースに駐車した車両2に対して自動充電器3が自動的に接続して電力を供給するシステム(自動充電システム)とを含む。
車両2は、外部電源から供給された電力を充電可能な電動車両であり、例えば電気自動車(BEV)やプラグインハイブリッド車(PHEV)などにより構成される。車両2は、自動充電器3が設置された駐車スペースに駐車可能な車両である。車両2は、インレット10と、バッテリ11と、充電ECU12と、自動駐車ECU13と、通信装置14と、を備える。
インレット10は、充電口であり、外部電源から供給される電力を受け取る。図1に示すように、インレット10は車両2の底部に設けられている。インレット10には自動充電器3の充電コネクタ20が接続される。インレット10に充電コネクタ20が挿入(接続)された状態において、車両2は自動充電器3から供給される電力を受け取ることができる。そして、車両2は自動充電器3から受け取った電力をインレット10からバッテリ11に供給する。インレット10とバッテリ11とは電気的に接続されている。
バッテリ11は、外部充電が可能な車載バッテリである。バッテリ11はインレット10から供給される電力を蓄えることができる二次電池である。バッテリ11は、例えばリチウムイオン電池などにより構成されている。バッテリ11は、インレット10を介して接続された外部電源から供給される電力を蓄える。また、バッテリ11は車両2の走行用モータに電力を供給する。バッテリ11には走行用モータが電気的に接続されている。
充電ECU12は、インレット10が受け取った電力をバッテリ11に蓄える充電制御を実行する充電制御を実行する電子制御装置である。この電子制御装置は、プロセッサと、メモリ(主記憶部)とを備える。プロセッサは、CPU(Central Processing Unit)などにより構成される。メモリは、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)などにより構成される。車両2に搭載された各種センサからの信号が充電ECU12に入力される。充電ECU12は各種センサから入力された信号に基づいて充電制御を実行する。
自動駐車ECU13は、駐車スペースに車両2を自動的に駐車させる自動駐車制御を実行する電子制御装置である。自動駐車ECU13は、ハードウェア構成としては充電ECU12と同様に構成されている。自動駐車ECU13は、車両2に搭載された各種センサから入力される信号や、通信装置14を用いた通信により取得した情報などに基づいて自動駐車制御を実行する。
通信装置14は、外部装置との間で無線通信を行う。通信装置14は自動充電器3の通信装置23と無線通信を行う。通信装置14は、車両2から自動充電器3へと信号を送信し、自動充電器3から車両2に送信された信号を受信する。通信装置14は、車両2が駐車スペースに駐車しようとする場合、駐車スペースに設置された自動充電器3から送信された近距離無線通信としての電波信号を受信する。つまり、通信装置14は、近距離無線通信を可能にする近距離通信装置と、遠距離無線通信を可能にする遠距離通信装置とを含む。通信装置14は車両2側の通信装置や第2通信装置と表現する場合がある。
自動充電器3は、駐車スペースに設置されており、駐車スペースに駐車完了した車両2に対して自動的に充電コネクタ20を接続して車両2へと電力を供給する設備である。自動充電器3は、充電コネクタ20と、給電スタンド21と、充電器ECU22と、通信装置23と、センサ24とを備える。
充電コネクタ20は、インレット10に自動接続されるコネクタである。充電コネクタ20は、接続機構25に連結されている。充電コネクタ20および接続機構25は、駐車スペースの地面に設置されている。この接続機構25は充電器ECU22により制御される。充電コネクタ20は接続機構25によって位置を自動的に変更することが可能である。充電コネクタ20は、充電ケーブル26を介して給電スタンド21と電気的に接続されている。
給電スタンド21は、駐車スペースの近くに設置されている。給電スタンド21は、交流電源27と接続されている。交流電源27は、充電コネクタ20に電力を供給する電源であり、例えば商用電源や家庭用電源などである。充電コネクタ20には交流電源27から電力が供給される。給電スタンド21は交流電源27からの電力を、充電ケーブル26を介して充電コネクタ20に供給する。給電スタンド21は、交流電源27から供給された交流電力を送電用電力に変換して充電コネクタ20に出力する電力変換部を有する。この電力変換部は充電器ECU22により制御される。
充電器ECU22は、給電スタンド21と通信装置23と接続機構25とを制御する電子制御装置である。充電器ECU22は、ハードウェア構成としては充電ECU12と同様に構成されている。充電器ECU22は、自動充電器3に設けられた各種センサから入力される信号や、通信装置23を用いた通信により取得した情報などに基づいて各種制御を実行する。例えば充電器ECU22は、電力変換部に含まれるスイッチング素子を制御して送電用電力を調整する。
通信装置23は、駐車スペース内に駐車する車両2との間で無線通信を行う。通信装置23は充電器ECU22からの情報を車両2に送信し、車両2から送信された情報を受信する。通信装置23は、例えばWi-Fi(登録商標)や無線LANによる無線通信が可能である。通信装置23は、駐車スペースに駐車しようとする車両2を対象にした近距離無線通信としての電波信号を送信する。つまり、通信装置23は、近距離無線通信を可能にする近距離通信装置と、遠距離無線通信を可能にする遠距離通信装置とを含む。通信装置23は、地上側の通信装置や第1通信装置と表現する場合がある。
このように構成された自動駐車システム1では、駐車スペースに車両2を自動的に駐車させることができる。自動充電器3が設置された駐車ペースに車両2が駐車しようとする際、車両2は自動充電器3との間で無線通信を確立する。つまり、車両2は、インレット10に充電コネクタ20が挿入された有線接続の通信よりも前に、車両2側の通信装置14を用いた無線通信により自動充電器3との通信が可能である。
そして、自動充電器3が設置された駐車スペースに車両2が駐車完了した状態において、充電コネクタ20をインレット10に自動的に挿入して外部充電を行うことが可能である。自動駐車システム1では、自動駐車を行う際に車両2と自動充電器3との間で無線通信を確立するため、車両2は駐車が完了する前に自動充電器3との間で無線通信が確立されている。すなわち、充電コネクタ20をインレット10に挿入したことにより有線通信が確立されるよりも前に、車両2と自動充電器3とは無線通信による情報の送信および受信が可能である。そのため、車両2と自動充電器3との間での無線通信が確立された状態において、充電コネクタ20がインレット10に自動的に接続されて自動充電器3から車両2への電力供給が行われる。車両2ではインレット10が受け取った電力をバッテリ11に供給する制御が行われる。
図2は、自動駐車制御を説明するためのフローチャート図である。図2に示す制御は、車両2と自動充電器3とにより実行される。
車両2は、駐車スペースへの自動駐車を開始する(ステップS11)。ステップS11において、自動駐車ECU13は自動駐車制御を開始する。自動駐車ECU13は自動駐車制御を開始すると、駐車スペースの所定の目標駐車位置に車両2を駐車させるように車両2の駆動装置と操舵装置と制動装置とを制御する。目標駐車位置は、駐車しようとする駐車スペース内の所定の位置に設定される。自動駐車ECU13は目標駐車位置を設定することができる。
車両2は、駐車スペースへの自動駐車を完了する(ステップS12)。ステップS12では、目標駐車位置に自動的に車両2が駐車されたことになる。自動駐車ECU13は、車両2に搭載されたカメラにより撮像した画像や、車両2に搭載されたレーダによる検出結果に基づいて、車両2が目標駐車位置に位置しているか否かを判断することができる。そのため、自動駐車ECU13は車両2が目標駐車位置に位置していると判断した場合に、駐車スペースへの自動駐車を完了する。そして、自動駐車ECU13は、車両2が目標駐車位置に駐車したことを示す駐車信号を自動充電器3に送信する。
自動充電器3は、待機状態となっている(ステップS21)。待機状態の自動充電器3では、通信装置23による受信が可能な状態となっている。例えば、自動充電器3は駐車スペースに駐車しようとする車両2を検知した際に待機状態に移行してもよい。この場合、センサ24が車両2を検知することにより、自動充電器3は待機状態に移行する。この待機状態は給電準備状態ともいえる。
待機状態の自動充電器3が車両2から駐車信号を受信すると、センサ24は車両2側のコネクタ位置を検出する(ステップS22)。ステップS22では、センサ24によりインレット10の位置が検出される。センサ24は充電コネクタ20の位置に対するインレット10の位置の位置ずれ量を検出する。要するに、センサ24は目標駐車位置に対する車両2の駐車位置の位置ずれ量を検出する。例えば目標駐車位置は、充電コネクタ20を接続可能な範囲内にインレット10が位置する範囲に設定されている。
自動充電器3は、充電コネクタ20を接続可能な範囲内にインレット10が位置するのか否かを判定する(ステップS23)。ステップS23では、充電コネクタ20を接続可能な範囲内にインレット10が位置しているか否かが判定される。充電器ECU22は、駐車信号を受信すると、センサ24から入力される信号に基づいて、充電コネクタ20を接続可能な範囲内にインレット10が位置するか否かを判定する。
ステップS23の判定処理の結果、充電コネクタ20を接続可能な範囲内にインレット10が位置しないと判定された場合(ステップS23:No)、自動充電器3は、充電コネクタ20に対するインレット10の位置ずれ量を車両2に送信する(ステップS24)。ステップS24では、位置ずれ量を含む情報が通信装置23から送信される。
車両2は、ステップS12の処理により駐車信号を送信した後、自動充電器3から位置ずれ量を示す情報を受信すると、位置ずれに対する補正量を算出する(ステップS13)。ステップS13では、自動充電器3から取得した位置ずれ量に基づいて目標駐車位置の補正量が算出される。自動駐車ECU13は、この補正量を用いて目標駐車位置を補正する。すなわち、目標駐車位置は、位置ずれを解消するような補正後の目標駐車位置に再設定される。
また、車両2は、駐車スペースに車両2を再度自動駐車させる際の駐車軌道を算出する(ステップS14)。ステップS14では、補正後の目標駐車位置に車両2が駐車するような再駐車軌道が算出される。そして、自動駐車ECU13は補正後の目標駐車位置に車両2を自動駐車させる。そのために、ステップS14の処理を実施すると、この制御ルーチンはステップS11にリターンする。
ステップS23の判定処理の結果、充電コネクタ20を接続可能な範囲内にインレット10が位置すると判定された場合(ステップS23:Yes)、自動充電器3は、充電コネクタ20をインレット10に自動的に接続させる(ステップS25)。ステップS25において、充電器ECU22は接続機構25を作動させ、充電コネクタ20の位置を調整し、充電コネクタ20をインレット10に自動的に挿入させる。ステップS25の処理が実施されると、自動充電器3側の制御ルーチンは終了する。
加えて、充電コネクタ20を接続可能な範囲内にインレット10が位置すると判定された場合(ステップS23:Yes)には、自動充電器3は、充電コネクタ20の接続範囲内にインレット10が位置することを示す完了信号を車両2に送信する。
車両2は、自動充電器3から完了信号を受信すると、駐車スペースへの駐車を完了する(ステップS15)。ステップS15では、自動駐車制御が終了される。自動駐車ECU13は、駐車信号を送信後に完了信号を受信すると、車両2が目標駐車位置に駐車したと判断して自動駐車制御を終了する。ステップS15の処理が実施されると、車両2側の制御ルーチンは終了する。
このように、自動駐車ECU13は、駐車信号を送信後、位置ずれ量を自動充電器3から取得した場合のみ、位置ずれ量に基づいて目標駐車位置を補正し、補正後の目標駐車位置に車両2を再度自動駐車させる。
図3は、算出処理の一例を示す図である。自動駐車ECU13は、自動駐車制御における目標駐車位置と、センサ24により検出された位置ずれ量との偏差を算出する。自動駐車ECU13は、算出した偏差を目標偏差とし、目標偏差に基づいて再度自動駐車する際の駐車軌道を算出する。この目標偏差は例えば補正後の目標駐車位置である。
図4は、センサを説明するための図である。図4に示すように、センサ24は、カメラや超音波センサにより構成することが可能である。
センサ24がカメラである場合、自動充電器3はカメラ31を有する。カメラ31は、駐車スペース内の地面に設置され、上下方向の上方を撮像する。車両2にはインレット10の周囲にマーカ32が設けられている。カメラ31は、インレット10の周囲に配置されたマーカ32を含めてインレット10を撮像する。カメラ31は、撮像した画像データを充電器ECU22に出力する。充電器ECU22は、カメラ31が撮像した画像データを画像処理し、インレット10の位置を算出する。
センサ24が超音波センサである場合、車両2は超音波発信機41を有し、自動充電器3は三つの超音波受信器51,52,53を有する。三つの超音波受信器51,52,53は地上に設置されており、車両2側の超音波発信機41から発信された超音波を受信する。地上側の三つの超音波受信器51,52,53が超音波を受信した場合、充電器ECU22は、地上側の三つの超音波受信器51,52,53と車両2側の超音波発信機41との距離に基づいてインレット10の位置を算出する。
図5は、接続機構を説明するための図である。接続機構25は、前後軸と左右軸と上下軸とを含む3軸において、充電コネクタ20の位置を変更可能な構造に構成されている。接続機構25は、図6に示すように、前後軸により基準位置から前後方向に±10cmの接続範囲を有する。また、接続機構25は、左右軸により基準位置から左右方向に±10cmの接続範囲を有する。この基準位置は、前後軸と左右軸とで共通である。充電器ECU22は、この基準位置を目標駐車位置に設定することができる。
以上説明した通り、実施形態によれば、自動充電器3のセンサ24により検出した位置ずれ量を用いて車両2が目標駐車位置を補正して、駐車スペースへ再度自動駐車を行うことができる。これにより、駐車スペースに車両2を自動的に駐車させる際の駐車位置の精度を向上させることができる。
なお、インレット10は、車両2の底部に限らず、車両2の側部や上部などに設けられてよい。要するに、インレット10が設けられる位置は特に限定されない。
また、自動充電器3は、充電コネクタ20を有する充電器に限らず、非接触充電器であってもよい。自動充電器3が非接触充電器である場合、車両2は受電コイルを含む受電装置を備えている。そして、センサ24は、車両2の底部に設置された受電コイルの位置を検出する。
1 自動駐車システム
2 車両
3 自動充電器
10 インレット
11 バッテリ
12 充電ECU
13 自動駐車ECU
14 通信装置
20 充電コネクタ
21 給電スタンド
22 充電器ECU
23 通信装置
24 センサ
25 接続機構
26 充電ケーブル
27 交流電源

Claims (3)

  1. 外部充電が可能な車両と、
    駐車スペースに設置され、前記駐車スペースに駐車した車両に対して電力を供給する自動充電器と、
    を備え、前記自動充電器が設置された駐車スペースに前記車両を自動的に駐車させる自動駐車システムであって、
    前記自動充電器は、
    前記駐車スペースに駐車した前記車両の駐車位置と目標駐車位置との位置ずれ量を検出するセンサと、
    前記駐車スペースに駐車しようとする車両との間で無線通信を行い、前記センサにより検出された前記位置ずれ量を前記車両に送信する第1通信装置と、を有し、
    前記車両は、
    駐車しようとする前記駐車スペースに設置された自動充電器との間で無線通信を行い、前記第1通信装置から送信された前記位置ずれ量を受信する第2通信装置と、
    前記車両を駐車スペースに自動的に駐車させる自動駐車制御を実行する制御装置と、を有し、
    前記制御装置は、
    前記自動駐車制御を開始すると前記駐車スペース内の所定の前記目標駐車位置に前記車両を自動的に駐車させ、前記自動充電器から取得した前記位置ずれ量に基づいて前記目標駐車位置を補正し、補正後の目標駐車位置に前記車両が駐車するよう再度自動駐車を行い、
    前記自動駐車制御を開始後、前記車両が前記目標駐車位置に駐車したことを示す駐車信号を前記自動充電器に送信し、
    前記駐車信号を送信した後に、前記位置ずれ量を前記自動充電器から取得した場合には前記目標駐車位置を補正し、補正後の目標駐車位置に前記車両が駐車するように再度前記駐車スペースへの自動駐車を行い、
    前記駐車信号を送信した後に、前記位置ずれ量を前記自動充電器から取得しない場合には、前記駐車スペースへの駐車を完了する
    ことを特徴とする自動駐車システム。
  2. 前記車両は、インレットを有し、
    前記自動充電器は、
    前記インレットに接続する充電コネクタと、
    前記充電コネクタに連結されているとともに、前記充電コネクタの位置を自動的に変更して前記充電コネクタを前記インレットに自動的に接続させる接続機構と、を有し、
    前記目標駐車位置は、前記充電コネクタを接続可能な範囲内に前記インレットが位置する範囲に設定されている
    ことを特徴とする請求項1に記載の自動駐車システム。
  3. 外部充電が可能な車両に搭載され、駐車スペースに前記車両を自動的に駐車させる自動駐車制御を実行する自動駐車制御装置であって、
    前記自動駐車制御を実行中、前記駐車スペースに設置された自動充電器と前記車両との間での無線通信によって、前記車両の駐車位置と目標駐車位置との位置ずれ量を前記自動充電器から取得した場合、前記位置ずれ量に基づいて前記目標駐車位置を補正し、補正後の目標駐車位置に前記車両が駐車するよう再度前記駐車スペースへの自動駐車を行い、
    前記自動駐車制御を開始後、前記車両が目標駐車位置に駐車したことを示す駐車信号を前記自動充電器に送信し、
    前記駐車信号を送信後に前記自動充電器から前記位置ずれ量を取得した場合、前記目標駐車位置を補正し、補正後の目標駐車位置に前記車両が駐車するように再度前記駐車スペースへの自動駐車を行い、
    前記駐車信号を送信後に前記位置ずれ量を前記自動充電器から取得しない場合、前記駐車スペースへの駐車を完了する
    ことを特徴とする自動駐車制御装置。
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