特許 7527950 制御装置及びプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-07-26

(45)【発行日】2024-08-05

(54)【発明の名称】制御装置及びプログラム

(51)【国際特許分類】

   G05D 1/43 20240101AFI20240729BHJP

【ＦＩ】

G05D1/43

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2020211854

(22)【出願日】2020-12-21

(65)【公開番号】P2022098354

(43)【公開日】2022-07-01

【審査請求日】2023-10-11

(73)【特許権者】

【識別番号】000003078

【氏名又は名称】株式会社東芝

(73)【特許権者】

【識別番号】598076591

【氏名又は名称】東芝インフラシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】山本 彩代

(72)【発明者】

【氏名】浅利 幸生

【審査官】田中 友章

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１４－２１９７９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１２／１６４６９１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０２０／０１３３３７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２００９／０１６９２５（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０５Ｄ １／４３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両と接続可能な接続部と、
ゴール位置までの走行経路が、当該走行経路上での各位置と当該位置を通過する際の車両の姿勢とを規定する複数のパスで表された走行パスに基づいて、前記接続部に接続された前記車両を前記パスの配列順に走行させ、前記パス間の走行中又は走行先の前記パスに到達した際の前記車両の位置及び姿勢と、当該パスに規定された位置及び姿勢との偏差が閾値を超える場合、前記接続部に接続された前記車両の現在位置と走行先の前記パスとを結ぶ線分上に第１の補正点を設定し、当該第１の補正点に向けて前記接続部に接続された前記車両を走行させる制御部と、を備え、
前記制御部は、前記接続部に接続された前記車両の現在位置が、走行先の前記パスに規定された位置と略同等となった場合、当該パスに到達したと判定し、
走行先の前記パスに到達したと判定した場合で、且つ前記車両の姿勢と走行先の前記パスの姿勢との偏差が閾値を超える場合、当該姿勢を略同等とするための前記第１の補正点を設定し、設定した前記第１の補正点に基づいて前記接続部に接続された前記車両を制御する、
制御装置。

【請求項2】

前記制御部は、前記接続部を介して前記車両の周辺環境の状態を取得し、前記接続部に接続された前記車両の走行経路上に障害物を検出した場合、前記接続部に接続された前記車両の現在位置と走行先の前記パスとを結ぶ線分から外れた位置に第２の補正点を設定し、当該第２の補正点に向けて前記接続部に接続された前記車両を走行させる、請求項１に記載の制御装置。

【請求項3】

前記制御部は、前記接続部に接続された前記車両を前記第２の補正点に向けて走行させた後、前記障害物が検出されなくなったことを条件に、前記接続部に接続された前記車両の現在位置と走行先の前記パスとを結ぶ線分上に前記第１の補正点を設定し、当該第１の補正点に向けて前記接続部に接続された前記車両を走行させる、請求項２に記載の制御装置。

【請求項4】

前記制御部は、間隙を有して対向配置された２平面の間に走行先の前記パスが設定された場合、当該パスから伸ばした前記２平面と平行な線分に対する、前記接続部に接続された前記車両の現在位置及び姿勢のずれ量に基づいて、前記車両の現在位置と走行先の前記パスとを結ぶ線分上に前記第１の補正点を設定し、当該第１の補正点に向けて前記接続部に接続された前記車両を走行させる、請求項１に記載の制御装置。

【請求項5】

前記制御部は、前記接続部に接続された前記車両の走行に先駆けて、前記第１の補正点までの移動により当該車両が前記２平面の何れかと干渉する可能性の有無を判定し、干渉する可能性が有ると判定した場合には、前記第１の補正点と前記車両の現在位置との間に新たな第１の補正点を設定する、請求項４に記載の制御装置。

【請求項6】

車両と接続可能な接続部を備えたコンピュータを、
ゴール位置までの走行経路が、当該走行経路上での各位置と当該位置を通過する際の前記車両の姿勢とを規定する複数のパスで表された走行パスに基づいて、前記接続部に接続された前記車両を前記パスの配列順に走行させる第１制御手段と、
前記パス間の走行中又は走行先の前記パスに到達した際の前記車両の位置及び姿勢と、当該パスに規定された位置及び姿勢との偏差が閾値を超える場合、前記接続部に接続された前記車両の現在位置と走行先の前記パスとを結ぶ線分上に第１の補正点を設定し、当該第１の補正点に向けて前記接続部に接続された前記車両を走行させる第２制御手段と、して機能させ、
前記第２制御手段は、前記接続部に接続された前記車両の現在位置が、走行先の前記パスに規定された位置と略同等となった場合、当該パスに到達したと判定し、
走行先の前記パスに到達したと判定した場合で、且つ前記車両の姿勢と走行先の前記パスの姿勢との偏差が閾値を超える場合、当該姿勢を略同等とするための前記第１の補正点を設定し、設定した前記第１の補正点に基づいて前記接続部に接続された前記車両を制御する、
ためのプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、制御装置及びプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、車両が自律的に走行する自律走行車（ＡＧＶ：Automated Guided Vehicle）に関する技術が提案されている。自律走行車では、カメラ等を用いて取得した周囲環境の状態やマップ等を基に自車両の位置や姿勢を認識し、指定された目的地までの走行経路を算出する。そして、自律走行車は、算出した走行経路を基に舵角度や回転量を制御することで自律走行を実現している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１５－２２５４９０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、実際の自律走行車の動作では、タイヤと地面との摩擦の影響等により、ずれが生じるため、走行経路通りに走行することは困難である。このような場合、ずれを修正することができないまま走行を続けると、自律走行車の周辺に存在する建物等と干渉する可能性がある。そのため、自律走行車の走行制御については更なる改善が求められている。

【0005】

本発明が解決しようとする課題は、走行経路に対する追従性を向上させることが可能な制御装置及びプログラムを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

実施形態の制御装置は、車両と接続可能な接続部と、制御部とを備える。制御部は、ゴール位置までの走行経路が、当該走行経路上での各位置と当該位置を通過する際の車両の姿勢とを規定する複数のパスで表された走行パスに基づいて、前記接続部に接続された前記車両を前記パスの配列順に走行させ、前記パス間の走行中又は走行先の前記パスに到達した際の前記車両の位置及び姿勢と、当該パスに規定された位置及び姿勢との偏差が閾値を超える場合、前記接続部に接続された前記車両の現在位置と走行先の前記パスとを結ぶ線分上に第１の補正点を設定し、当該第１の補正点に向けて前記接続部に接続された前記車両を走行させる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】図１は、実施形態に係る自律走行システムの構成の一例を模式的に示す図である。

【図2】図２は、実施形態に係る走行パスの一例を模式的に示す図である。

【図3】図３は、実施形態に係る制御装置のハードウェア構成の一例を示す図である。

【図4】図４は、実施形態に係る制御装置の機能構成の一例を示す図である。

【図5】図５は、実施形態に係る自律走行車１０の動作の一例を示すフローチャートである。

【図6】図６は、実施形態の制御装置が実行する走行制御処理の一例を示すフローチャートである。

【図7】図７は、実施形態に係る補正点生成部の動作を説明するための図である。

【図8】図８は、実施形態に係る補正点生成部の動作を説明するための図である。

【図9】図９は、実施形態に係る目標パス管理部の動作を説明するための図である。

【図10】図１０は、変形例２に係る自律走行システムの構成の一例を模式的に示す図である。

【図11】図１１は、変形例２に係る自律走行車及び上位システムの動作の一例を示すフローチャートである。

【図12】図１２は、変形例３に係る自律走行車の機能構成の一例を示す図である。

【図13】図１３は、変形例３に係る自律走行車の動作の一例を示すフローチャートである。

【図14】図１４は、変形例３の制御装置が実行する走行制御処理の一例を示すフローチャートである。

【図15】図１５は、変形例３に係る制御装置の動作を説明するための図である。

【図16】図１６は、変形例４に係る自律走行システムの構成の一例を模式的に示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、実施形態に係る制御装置及びプログラムを、図面を参照して説明する。

【0009】

図１は、実施形態に係る自律走行システムの構成の一例を模式的に示す図である。図１に示すように、自律走行システム１は、自律走行車１０と、上位システム２０とを有する。ここで、自律走行車１０と上位システム２０とは、無線ネットワーク等を介して通信可能に接続される。なお、上位システム２０に接続される自律走行車１０の台数は１台に限らず、複数台であってもよい。

【0010】

自律走行車１０は、所謂ＡＧＶ（Automated Guided Vehicle）である。本実施形態の自律走行車１０は、上位システム２０から提供される走行環境の地図データ等に基づき、図示しないワークを所定の搬送先（目的地）へと自動搬送する。

【0011】

図１に示すように、自律走行車１０は、通信部１１と、記憶部１２と、撮像部１３と、認識部１４と、駆動部１５と、センサ部１６と、駆動制御部１７と、走行計画部１８と、制御装置１９とを備える。

【0012】

通信部１１は、上位システム２０と通信を行うための通信装置である。通信部１１は、制御装置１９の制御の下、上位システム２０との間で各種データの授受を行う。

【0013】

例えば、通信部１１は、自律走行車１０が走行する走行環境の地図を示した地図データを上位システム２０から受信する。地図データは、例えば、自律走行車１０が走行可能なエリアと、走行不可能なエリアとを示す座標データである。走行不可能なエリアは、例えば、走行環境に存在する建屋の壁面、柱の位置、走行環境内に設置された什器の位置等を意味する。

【0014】

記憶部１２は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やＳＳＤ（Solid State Drive）、集積回路記憶装置等の記憶装置である。記憶部１２は、制御装置１９によって読み出されて実行される各種機能に対応するプログラムを記憶する。また、記憶部１２は、自律走行車１０の動作に係る各種のデータを記憶する。

【0015】

例えば、記憶部１２は、通信部１１が上位システム２０から受信した地図データ等を記憶する。また、記憶部１２は、走行計画部１８が生成する後述する走行パス等を記憶する。

【0016】

なお、記憶部１２は、ＨＤＤやＳＳＤ等以外にも、ＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、フラッシュメモリ等の可搬性記憶媒体であってもよい。

【0017】

撮像部１３は、自律走行車１０の周辺環境を撮像する視差カメラ等の撮像装置である。例えば、撮像部１３は、自律走行車１０の進行方向の前方、後方及び側方を撮像できるように１台以上設置される。撮像部１３は、撮像により生成される撮像データを認識部１４に出力する。なお、撮像部１３は、ＬｉＤＡＲ（Light Detection And Ranging、Laser Imaging Detection And Ranging）等のイメージング装置であってもよい。

【0018】

認識部１４は、撮像部１３で取得された撮影データに基づいて、自律走行車１０の周辺環境の状態を認識する。例えば、認識部１４は、自律走行車１０周辺の環境状態として走行環境の壁、柱、固定の棚などを認識する。

【0019】

具体的には、認識部１４は、撮像部１３の撮像データが２次元で表される場合には、撮像データから直線や曲線を検出して抽出する。また、認識部１４は、撮像部１３の撮像データが３次元で表される場合には、撮像データから面や曲線面を検出して抽出する。そして、撮像部１３は、抽出した線群や面群をクラスタリング等することで、自律走行車１０の周辺に存在する物体の配置位置や形状、大きさ等を認識する。

【0020】

駆動部１５は、自律走行車１０を移動（走行）させるための駆動装置である。駆動部１５は、例えば各種の駆動モータや独立駆動のステアリングホイール等（何れも図示せず）を有し、駆動制御部１７から指示された操舵角及び速度（回転速度）で自律走行車１０を走行させる。なお、図１では、自律走行車１０が４つの可動輪ＷＨを備えた例を示している。ここで、可動輪ＷＨの各々は駆動源を有しておらず、駆動輪及び操舵輪として機能する駆動部（ステアリングホイール）の動作に応じて可動するようになっている。

【0021】

センサ部１６は、駆動部１５の操舵角および回転速度を計測する。また、センサ部１６は、駆動部１５の計測値を駆動制御部１７へ出力する。

【0022】

駆動制御部１７は、制御装置１９の制御の下、駆動部１５の操舵角及び回転速度を制御する。具体的には、駆動制御部１７は、制御装置１９が指示した位置及び姿勢へ自律走行車１０を移動させるための駆動部１５の操舵角及び回転速度を導出する。また、駆動制御部１７は、センサ部１６により計測された駆動部１５の現状値（操舵角、回転速度）を取得する。そして、駆動制御部１７は、導出した操舵角及び回転速度と、センサ部１６で計測された現状値とに基づいて、駆動部１５を動作させるための制御指令値を生成し、当該制御指令値を駆動部１５に出力する。

【0023】

走行計画部１８は、制御装置１９の制御の下、自律走行車１０の走行経路を示した走行パスを生成する。具体的には、走行計画部１８は、記憶部１２に記憶された地図データを用いることで、スタート位置からゴール位置までの走行経路を導出する。走行経路は、上述した地図データとともに、例えば自律走行車１０の寸法データを用いることで、自律走行車１０の車体が、走行環境に存在する建屋の壁面や柱、什器等に干渉しない経路を示すものとなる。また、走行計画部１８は、導出した走行経路に基づき、自律走行車１０を通過させる各位置と、当該位置を通る際の自律走行車１０の姿勢とを規定した走行パスを生成する。走行計画部１８で生成された走行パスは、制御装置１９の制御の下、記憶部１２へ記憶（保存）される。なお、自律走行車１０の姿勢とは、後述する地図データ上の座標系における自律走行車１０の車体の角度を意味する。

【0024】

図２は、走行パスの一例を模式的に示す図である。図２に示すように、走行パスは、スタート位置ＳＴからゴール位置ＧＡまでを複数のパスＰで表したものである。より具体的には、走行パスは、ゴール位置ＧＡまでの走行経路が、当該走行経路上での各位置と当該位置を通過する際の自律走行車１０の姿勢とを規定する複数のパスで表されたものとなる。

【0025】

ここで、スタート位置は、例えば自律走行車１０の現在位置である。ゴール位置は、上位システム２０から指示される形態としてもよいし、予め設定される形態としてもよい。パスＰの各々には、座標等の位置と当該位置を通る際の自律走行車１０の姿勢とが設定される。図２では、パスＰの各々に設定された自律走行車１０の姿勢を、自律走行車１０を模した矩形ＳＣの角度（傾き）で表している。

【0026】

なお、パスＰの配列間隔や個数は特に問わず、一定の間隔で配列されてもよいし、走行経路の形状や自律走行車１０の速度等に応じた間隔で配列されてもよい。また、パスＰは、変曲点等の動きの変化が大きい部位に配置することが好ましい。また、本実施形態の場合、走行経路の形状のうち直線で区分できる区間をパスＰで区分することが好ましい。また、走行経路及び走行パスの導出及び生成方法は特に問わず、公知の技術を用いることができる。

【0027】

図１に戻り、制御装置１９は、制御装置の一例である。制御装置１９は、自律走行車１０の各部と協働することで、自己の自律走行車１０（以下、自車両ともいう）をゴール位置まで自律走行させる。具体的には、制御装置１９は、走行パスに規定された各パスの位置及び姿勢に基づき、当該走行パスの沿った走行経路で自律走行車１０をゴール位置まで自律走行させる。

【0028】

一方、上位システム２０は、例えば、プロセッサ等の制御装置を備えたサーバ装置である。上位システム２０は、自律走行車１０の各々の走行状態を管理する。

【0029】

例えば、上位システム２０は、図示しない記憶装置に地図データを保持しており、自律走行車１０の走行環境に応じた地図データを自律走行車１０の各々に提供（送信）する。また、上位システム２０は、自律走行車１０から送信される当該自律走行車１０の現在位置に基づいてゴール位置を決定し、決定したゴール位置を自律走行車１０に提供（送信）したりする。

【0030】

なお、上位システム２０は、１台のサーバ装置によって構成されてもよいし、複数台のサーバ装置によって構成されるクラウドシステム等であってもよい。

【0031】

次に、図３を参照して、制御装置１９のハードウェア構成について説明する。図３は、制御装置１９のハードウェア構成の一例を示す図である。

【0032】

図３に示すように、制御装置１９は、プロセッサ１９１と、メモリ１９２と、入出力インタフェース１９３とを備える。

【0033】

プロセッサ１９１は、制御部の一例であり、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等によって実現される。

【0034】

メモリ１９２は、プロセッサ１９１が実行する各種のプログラムや設定情報等を記憶する。メモリ１９２は、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）等の主記憶装置、半導体メモリ素子やハードディスク等の補助記憶装置によって実現される。プロセッサ１９１は、メモリ１９２に記憶されたプログラムを実行し、自律走行車１０の各部を制御することで自律走行を実現させる。なお、メモリ１９２と、記憶部１２とは、同一の記憶装置であってもよい。

【0035】

入出力インタフェース１９３は、接続部の一例である。制御装置１９は、入出力インタフェース１９３を介して、自律走行車１０と接続される。

【0036】

具体的には、入出力インタフェース１９３は、記憶部１２、通信部１１、認識部１４、駆動制御部１７及び走行計画部１８等を接続するためのインタフェースである。

【0037】

次に、図４を参照して、制御装置１９の機能構成について説明する。図４は、制御装置１９の機能構成の一例を示す図である。

【0038】

図４に示すように、制御装置１９は、データ取得部１９１１と、位置推定部１９１２と、目標パス管理部１９１３と、障害物認識部１９１４と、補正点生成部１９１５とを機能部として備える。

【0039】

これら機能部の一部又は全ては、プロセッサ１９１が、メモリ１９２に記憶されたプログラムを実行することで実現されるソフトウェア構成であってもよい。また、これら機能部の一部又は全ては、プロセッサ１９１等が備える専用回路によって実現されるハードウェア構成であってもよい。

【0040】

データ取得部１９１１は、制御装置１９の外部から各種のデータを取得する。例えば、データ取得部１９１１は、上位システム２０から送信された地図データを、通信部１１を介して取得する。そして、データ取得部１９１１は、取得した地図データを記憶部１２に記憶する。また、例えば、データ取得部１９１１は、走行計画部１８で生成された走行パスを、走行計画部１８から取得する。そして、データ取得部１９１１は、取得した走行パスを記憶部１２に記憶する。

【0041】

位置推定部１９１２は、自車両の現在の位置及び姿勢を推定する。具体的には、位置推定部１９１２は、認識部１４から周辺環境の認識結果を取得するとともに、駆動制御部１７を介して取得したセンサ部１６の計測結果から自車両の現状値を抽出する。また、位置推定部１９１２は、記憶部１２に記憶された地図データを参照し、抽出した各データ値に対応する位置を地図データ上から特定することで、自車両の現在の位置及び姿勢を推定する。なお、自律走行車１０の位置及び姿勢の推定方法は、公知の技術を用いてもよい。

【0042】

目標パス管理部１９１３は、第１制御手段の一例である。目標パス管理部１９１３は、走行パスに設定されたパスに基づき、自車両の移動先となるパス（以下、目標パスともいう）を管理する。具体的には、目標パス管理部１９１３は、位置推定部１９１２で推定された自車両の位置及び姿勢に基づき、記憶部１２の走行パスに含まれた複数のパスの中から、移動先となる目標パスを設定する。設定された目標パスは、駆動制御部１７に出力される。

【0043】

また、目標パス管理部１９１３は、自車両が目標パスに到達したか否かを判定し、到達したと判定した場合には、次のパスに目標パスを切り替えて設定する。

【0044】

具体的には、目標パス管理部１９１３は、目標パスに設定された位置及び姿勢と、位置推定部１９１２が推定した自車両の位置及び姿勢とを比較し、比較結果に基づいて目標パスに到達したか否かの判定を行う。

【0045】

例えば、比較の結果、位置又は姿勢の差分（偏差）が閾値以下となる場合、つまり目標パスに設定された位置及び姿勢の項目のうち、何れか一方の項目が自車両の位置及び姿勢とが略同等となる場合、目標パス管理部１９１３は、自車両が目標パスに到達したと判定する。ここで、目標パスに設定された位置及び姿勢の両項目が、自車両の位置及び姿勢とが略同等となった場合、目標パス管理部１９１３は、次のパスに目標パスを切り替える。

【0046】

また、比較の結果、位置及び姿勢の何れか一方の差分が閾値を超えるような場合、目標パス管理部１９１３は、走行パスの走行経路からずれが生じたと判定する。この場合、目標パス管理部１９１３は、閾値を超えた項目について、その差分を閾値以下とすることを指示した修正指示を補正点生成部１９１５に出力する。

【0047】

障害物認識部１９１４は、認識部１４の認識結果に基づいて自車両の走行経路上に存在する障害物を認識する。ここで、障害物は、地図データ上に登録されていない物体であり、自律走行車１０が走行パスに沿って走行することで衝突する可能性のある物体を意味する。例えば、障害物は、自律走行車１０の前方や側方から走行してくる他の自律走行車１０や作業員、一時的に設置された地図データ上には記載のない棚等である。

【0048】

障害物認識部１９１４は、認識部１４の認識結果から物体検出に係るデータを抽出し、走行経路上に物体（障害物）が存在することを検出した場合には、当該障害物の存在位置や移動速度、寸法等を認識する。そして、障害物認識部１９１４は、障害物の認識結果を補正点生成部１９１５に出力する。なお、障害物の認識方法は特に問わず、物体認識等の公知の技術を用いることができる。

【0049】

補正点生成部１９１５は、第２制御手段の一例である。補正点生成部１９１５は、自車両が走行パス（目標パス）の走行経路からずれたような場合に、走行経路に復帰するための補正点を生成する。具体的には、補正点生成部１９１５は、目標パス管理部１９１３から修正指示が入力されると、位置推定部１９１２で推定された自車両の現在の位置及び姿勢と、目標パスに設定された位置及び姿勢とに基づき補正点を生成する。

【0050】

ここで、補正点生成部１９１５が生成する補正点には、走行パスに規定されたパスと同様に、移動先となる位置と当該位置を通過する際の姿勢とが設定される。なお、補正点の位置は、自装置の位置と目標パスとを繋ぐ線上であり、自装置の現在の位置から、１又は数回の制御サイクルで到達可能な範囲内に設定することが好ましい。例えば、補正点生成部１９１５は、駆動部１５が一回の駆動信号で自律走行車１０を移動させることが可能な距離の範囲内に、補正点を位置付ける。そして、補正点生成部１９１５は、生成した補正点を駆動制御部１７へ出力する。

【0051】

また、補正点生成部１９１５は、障害物認識部１９１４で障害物が認識された場合には、当該障害物を回避するための補正点を生成する。具体的には、補正点生成部１９１５は、障害物認識部１９１４で障害物が認識されると、障害物を避けるために、自装置の位置と目標パスとを繋ぐ線分から逸れた位置に補正点を生成する。

【0052】

駆動制御部１７では、目標パス管理部１９１３や補正点生成部１９１５から目標パスや補正点が入力されると、当該目標パスや補正点で指示された位置及び姿勢に、自律走行車１０を移動させるための操舵角および回転速度を導出し、駆動部１５を駆動させる。これにより、自律走行車１０は、制御装置１９の制御の下、ゴール位置への自律走行が実現される。

【0053】

以下、自律走行車１０の動作例について説明する。図５は、自律走行車１０の動作の一例を示すフローチャートである。

【0054】

まず、データ取得部１９１１は、通信部１１を介して上位システム２０から走行環境の地図データを取得する（ステップＳ１１）。データ取得部１９１１は、上位システム２０から地図データを取得すると、取得した地図データを記憶部１２に記憶させる（ステップＳ１２）。

【0055】

続いて、位置推定部１９１２は、地図データ、認識部１４の認識結果及びセンサ部１６の計測結果に基づいて、自車両の現在の位置及び姿勢を推定する（ステップＳ１３）。また、位置推定部１９１２は、ステップＳ１３で推定した位置及び姿勢を、通信部１１を介して上位システム２０に通知する（ステップＳ１４）。次いで、データ取得部１９１１は、上位システム２０から返信されたゴール位置を、通信部１１を介して取得すると、当該ゴール位置を記憶部１２の地図データに設定する（ステップＳ１５）。

【0056】

続いて、制御装置１９は、地図データとともに、自車両の現在位置及びゴール位置を走行計画部１８に入力することで、現在位置からゴール位置までの走行経路を示した走行パスを生成させる（ステップＳ１６）。データ取得部１９１１は、ステップＳ１６で生成された生成された走行パスを走行計画部１８から取得すると、その走行パスを記憶部１２に記憶させる（ステップＳ１７）。

【0057】

続いて、制御装置１９は、走行パスに基づいて、自車両をゴール位置まで走行させるための走行制御処理を実行する（ステップＳ１８）。そして、自車両がゴール位置に到達すると、制御装置１９は、自車両を停止させ、ゴール位置に到達したことを上位システム２０に通知する（ステップＳ１９）。

【0058】

次に、図６～図９を参照して、上述したステップＳ１８の走行制御処理について説明する。

【0059】

図６は、本実施形態の制御装置１９が実行する走行制御処理の一例を示すフローチャートである。なお、図６の走行制御処理は、図５で説明したステップＳ１８の走行制御処理に対応するものである。

【0060】

まず、位置推定部１９１２は、地図データ、認識部１４の認識結果及びセンサ部１６の計測結果に基づいて、自車両の現在の位置及び姿勢を推定する（ステップＳ２１）。以下では、位置を（ｘ，ｙ）で表し、姿勢をθで表す。また、位置及び姿勢を（ｘ，ｙ，θ）で表す。なお、前回の処理で自車両の位置及び姿勢を推定している場合、位置推定部１９１２は、その前回分の位置及び姿勢も用いて、現在の位置及び姿勢（ｘ，ｙ，θ）を推定してもよい。

【0061】

続いて、目標パス管理部１９１３は、現在の目標パスに設定された位置及び姿勢と、ステップＳ２１で推定された自車両の位置及び姿勢（ｘ，ｙ，θ）とを比較し、自車両が目標パスに到達したか否かを判定する（ステップＳ２２）。なお、目標パスが未設定の場合には、目標パス管理部１９１３は、走行パスに含まれたパスのうち、自車両の位置に最も近いパスを目標パスに設定した後、ステップＳ２２の処理を実行する。

【0062】

上述したように、目標パスに到達したか否かの判定は、自車両の位置及び姿勢（ｘ，ｙ，θ）と、目標パスに設定された位置及び姿勢（ｘ，ｙ，θ）との差分の閾値判定により行われる。例えば、目標パスの位置及び姿勢（ｘ，ｙ，θ）から自車両の位置及び姿勢（ｘ，ｙ，θ）を差し引いた差分値（偏差）が（Δｘ，Δｙ，Δθ）であるとする。

【0063】

この場合、目標パス管理部１９１３は、目標パスまでの距離が閾値Ｔｈ以下（つまり、｜Δｘ｜≦閾値Ｔｈ、｜Δｙ｜≦閾値Ｔｈ）で且つ、姿勢の偏差が閾値φ以下（つまり、|Δθ|≦閾値φ）となったとき、略同等と判定し、目標パスに到達したと判定する（ステップＳ２２；Ｙｅｓ）、この場合、後述するようにステップＳ２７に移行する。

【0064】

一方、位置及び姿勢の何れか一方又は両方が閾値を超えている場合（ステップＳ２２；Ｎｏ）。障害物認識部１９１４は、認識部１４の認識結果を取得して、自車両の走行経路上に障害物が存在するか否かを判定する（ステップＳ２３）。

【0065】

ステップＳ２３で障害物が存在しないと判定された場合（ステップＳ２３；Ｎｏ）、補正点生成部１９１５は、目標パスに向かうための補正点（以下、第１の補正点）を生成する（ステップＳ２４）。ここで、図７を参照して、ステップＳ２４の動作例について説明する。

【0066】

図７は、補正点生成部１９１５の動作を説明するための図である。図７において、点Ｐ１１は、前回の目標パスの位置を意味する。また、点Ｐ１２は、現在の目標パスの位置（ｘ１２，ｙ１２）を意味し、姿勢θ１２が設定されているものとする。また、点Ｐ１３は、位置推定部１９１２で推定された自律走行車１０の現在の位置（ｘ１３，ｙ１３）を意味し、姿勢θ１３の状態にあるものとする。

【0067】

この場合、補正点生成部１９１５は、自律走行車１０の位置及び姿勢（ｘ１３，ｙ１３，θ１３）と目標パスの位置及び姿勢（ｘ１２，ｙ１２，θ１２）との偏差（Δｘ，Δｙ，Δθ）を算出する。ここで、例えば偏差（Δｘ，Δｙ，Δθ）の何れもが閾値を超えていた場合、補正点生成部１９１５は、算出した偏差（Δx，Δy，Δθ）を基に、点Ｐ１２と点Ｐ１３とを結ぶ線分Ｌ１上に、第１の補正点Ｐ１４を生成する。

【0068】

具体的には、補正点生成部１９１５は、自律走行車１０の位置及び姿勢（ｘ１３，ｙ１３，θ１３）と、各項目の生成パラメータα_ｘ、α_ｙ、α_θ（但し、０≦α_ｘ，α_ｙ≦１、０≦α_θ≦１）とに基づき、第１の補正点Ｐ１４の位置及び姿勢（ｘ１３＋α_ｘΔｘ，ｙ１３＋α_ｙΔｙ，θ１３＋α_θΔθ）を設定する。また、補正点生成部１９１５は、点Ｐ１３から第１の補正点Ｐ１４までの移動量α_ｘΔｘ，α_ｙΔｙ，α_θΔθを設定する。

【0069】

ここで、第１の補正点Ｐ１４は、上述したように、駆動部１５の制御サイクルの１～数サイクルで到達可能な範囲内で位置付けられる。この場合、例えば、１～数回の制御サイクルで移動可能な範囲に第１の補正点Ｐ１４が設定されるように、生成パラメータα_ｘ、α_ｙ、α_θを設計してもよい。生成パラメータの値を小さくすると、その移動方向の自律走行車１０の動作が遅くなり、慎重な走行制御を行うことができる。

【0070】

このように、補正点生成部１９１５は、走行パスに設定されたパス間を自車両が走行する際に、自車両の現在の位置と目標パスとを結ぶ線分上に第１の補正点を順次設定する。これにより、制御装置１９では、第１の補正点に基づき自律走行車１０を制御することで、目標パスまでの走行経路から逸脱することなく、自律走行車１０を目標パスに向けて走行させることができる。

【0071】

なお、上述の例では、位置及び姿勢の両方の項目を補正する形態を説明したが、補正点生成部１９１５は、閾値を超えた項目について補正点の生成を行うものとする。例えば、位置が閾値を超えた場合には、α_θ＝０を設定することで、従前の姿勢を維持することができる。また、例えば、姿勢が閾値を超えた場合には、（α_ｘ、α_ｙ）＝（０、０）を設定することで、従前の位置を維持することができる。

【0072】

図６に戻り、ステップＳ２３で障害物が存在すると判定された場合（ステップＳ２３；Ｙｅｓ）、補正点生成部１９１５は、障害物を回避するための補正点（以下、第２の補正点）を生成する（ステップＳ２５）。図８を参照して、ステップＳ２５の動作について説明する。

【0073】

図８は、補正点生成部１９１５の動作を説明するための図である。図８において、点Ｐ２１は、前回の目標パスの位置を意味する。また、点Ｐ２２は、現在の目標パスの位置（ｘ２２，ｙ２２）を意味し、姿勢θ２２が設定されているものとする。また、点Ｐ２３は、位置推定部１９１２で推定された自律走行車１０の現在の位置（ｘ２３，ｙ２３）を意味し、姿勢θ２３の状態にあるものとする。さらに、図８では、点Ｐ２３から見て、点Ｐ２２（走行経路）の先に他の自律走行車１０が障害物ＯＢとして存在している。

【0074】

この場合、補正点生成部１９１５は、障害物認識部１９１４による障害物の認識結果（障害物の位置、走行速度、幅寸法等）を取得して、自車両の位置（点Ｐ２３）と目標パス（点Ｐ２２）とを結ぶ線分Ｌ２から離れた位置に第２の補正点Ｐ２５を生成する。

【0075】

具体的には、補正点生成部１９１５は、障害物認識部１９１４の認識結果に基づき、障害物ＯＢの幅を表すベクトル（２Δｘ_ｗ，２Δｙ_ｗ）と、自車両に対する障害物ＯＢの相対角度Δθ_wとに基づき、障害物ＯＢを回避するのに必要な回避移動量（Δｘ_ｗ，Δｙ_ｗ，Δθ_ｗ）を算出する。ここで、障害物ＯＢの幅方向の回避移動量は（Δｘ_ｗ，Δｙ_ｗ）、少なくとも障害物ＯＢの幅（２Δｘ_ｗ，２Δｙ_ｗ）×１／２＋自律走行車１０の幅×１／２以上の値であればよい。なお、自律走行車１０の幅は、設定情報としてメモリ１９２に予め記憶されているものとする。

【0076】

また、補正点生成部１９１５は、上述した第１の補正点Ｐ１４の生成と同様に、点Ｐ２２と点Ｐ２３とを繋ぐ線分Ｌ２上に、第１の補正点Ｐ２４（ｘ２３＋α_ｘΔｘ，ｙ２３＋α_ｙΔｙ，θ２３＋α_θΔθ）を生成する。

【0077】

続いて、補正点生成部１９１５は、生成した第１の補正点Ｐ２４に、回避移動量を反映した第２の補正点Ｐ２５（（ｘ２３＋α_ｘΔｘ）＋β_ｘΔｘ_ｗ，（ｙ２３＋α_ｙΔｙ）＋β_ｙΔｙ_ｗ，（θ２３＋α_θΔθ）＋β_θΔθ_ｗ）を設定する。

【0078】

ここで、生成パラメータβ_ｘ、β_ｙ、β_θは、生成パラメータα_ｘ、α_ｙ、α_θと同様に回避移動の動作を刻むためのパラメータであり、０≦β_ｘ，β_ｙ≦１、０≦β_θ≦１の範囲で設定される。β_ｘ、β_ｙは、１に近いほど急な回避動作となり、０に近いほど滑らかな回避動作となる。例えば、補正点生成部１９１５は、自車両と障害物との間の距離や、障害物の走行速度に応じて生成パラメータβ_ｘ、β_ｙ、β_θの値を決定（変更）してもよい。なお、障害物との間の距離が小さいほど、又は障害物の走行速度が大きいほど、生成パラメータβ_ｘ、β_ｙの値を大きくすることが好ましい。

【0079】

また、障害物が他の自律走行車１０の場合、幅方向の寸法が同じの自律走行車１０同士で上記の回避動作を行う場合には、予め左右方向の何れか一方に回避するかを定めておくことが好ましい。これにより、上述した回避移動量を（Δｘ_ｗ／２，Δｙ_ｗ／２，Δθ_ｗ）等と少なくすることができるため、回避移動動作を効率的に行うことができ、本来の走行経路からの逸脱も小さくすることができる。

【0080】

なお、補正点生成部１９１５は、障害物を回避させた後は、上述した第１の補正点の生成方法を用いることで、自車両を目標パス（Ｐ２２）に向けて走行させる。

【0081】

図６に戻り、制御装置１９は、ステップＳ２４又はステップＳ２５で生成された補正点を駆動制御部１７に出力することで、自車両を補正点に向けて移動させる（ステップＳ２６）。そして、制御装置１９は、ステップＳ２１に処理を戻す。

【0082】

駆動制御部１７では、制御装置１９から入力された補正点と、センサ部１６で計測される駆動部１５の現状値とに基づき、補正点に向かうための駆動部１５の動作に係る目標値と、駆動量（舵角度、回転量）とを算出する。そして、駆動制御部１７は、算出した目標値及び駆動量を基に、駆動部１５への指令値を生成する。

【0083】

一方、ステップＳ２２で目標パスに到達したと判定した場合（ステップＳ２２；Ｙｅｓ）、目標パス管理部１９１３は、到達した目標パスがゴール位置か否かを判定する（ステップＳ２７）。ここで、到達した目標パスがゴール位置と判定した場合には（ステップＳ２７；Ｙｅｓ）、目標パス管理部１９１３は、図４のステップＳ１９に移行することで、自車両の停止と上位システム２０への通知とを実行する。

【0084】

一方、到達した目標パスがゴール位置でない場合（ステップＳ２７；Ｎｏ）、目標パス管理部１９１３は、目標パスを次のパスに切り替えた後（ステップＳ２８）、ステップＳ２１に処理を戻す。

【0085】

図９は、目標パス管理部１９１３の動作を説明するための図である。図９において、点Ｐ３１は、前回の目標パスの位置を意味する。また、点Ｐ３２は、現在の目標パスの位置を意味する。また、点Ｐ３３は、点Ｐ３１の次のパスを意味する。また、点Ｐ３４は、自律走行車１０の現在位置を意味する。

【0086】

上述したように、目標パス管理部１９１３は、現在の位置（点Ｐ３４）から目標パス（Ｐ３２）までの距離が閾値Ｔｈ以下で且つ、姿勢の相違が閾値φ以下の場合に、目標パス管理部１９１３は、点Ｐ３２を次の目標パスに設定する。

【0087】

なお、自車両の位置及び姿勢のうち、位置のみが閾値の条件を満たした場合には、目標パス管理部１９１３は、目標パスに到達したと判定し（見なし）、次の目標パスに切り替える形態としてもよい。但し、この場合には、目標パス管理部１９１３は、補正点生成部１９１５と協働することで、自車両の姿勢が目標パスに設定された閾値φの条件を満たすまで、自車両を旋回動作させることが好ましい。

【0088】

例えば、図９のように、点Ｐ３１～点Ｐ３３にかけて略９０度旋回するような走行経路であった場合、補正点生成部１９１５は、自車両が点Ｐ３２の位置に到達した後、自車両が旋回動作のみを行うように、第１の補正点の位置を自装置の現在位置（又は点Ｐ３２の位置）とした後、直進動作に係る補正点の生成パラメータα_ｘ、α_ｙを０に設定する。そして、制御装置１９は、旋回動作のみを指示した第１の補正点を駆動制御部１７に出力することで、点Ｐ３２に設定された姿勢と略同等となるまで自車両を旋回動作させる。

【0089】

これにより、制御装置１９は、走行パスの走行経路に沿って自律走行車１０を移動させることできるとともに、次の目標パスへの移動を円滑に行うことができる。

【0090】

以上のように、本実施形態の制御装置１９は、ゴール位置までの走行経路が、当該走行経路上での各位置と当該位置を通過する際の前記車両の姿勢とを規定する複数のパスで表された走行パスに基づいて、自律走行車１０をパスの配列順に走行させる。また、制御装置１９は、自律走行車１０がパス間の走行中又は走行先のパス（目標パス）に到達した際の自律走行車１０の位置及び姿勢と、当該パスに規定された位置及び姿勢との偏差が閾値を超える場合、自律走行車１０の現在位置と走行先の前記パスとを結ぶ線分上に第１の補正点を設定し、当該第１の補正点に向けて自律走行車１０を走行させる。

【0091】

これにより、制御装置１９は、自律走行車１０が走行パスを走行する間、自律走行車１０の位置及び姿勢と目標パスの位置及び姿勢との間の偏差（ずれ量）を修正するように自律走行車１０を制御することができる。したがって、制御装置１９は、自律走行車１０の走行精度を向上させることができるとともに、走行経路に対する追従性を向上させることができる。

【0092】

また、制御装置１９は、自律走行車１０の走行経路上に障害物を検出した場合、自律走行車１０の現在位置と走行先のパス（目標パス）とを結ぶ線分から外れた位置に第２の補正点を設定し、当該第２の補正点に向けて前記車両を走行させる。また、制御装置１９は、第２の補正点に向けて車両を走行させた後、障害物が検出されなくなったことを条件に、自律走行車１０の現在位置と目標パスとを結ぶ線分上に第１の補正点を設定し、当該第１の補正点に向けて前記車両を走行させる。

【0093】

これにより、制御装置１９は、障害物回避用の走行経路を再導出することなく、自律走行車１０を障害物からの回避させることができるため、障害物からの回避動作を迅速に行うことができる。また、制御装置１９は、障害物が認識されなくなった場合も、走行経路を再導出することなく、自律走行車１０を目標パスに走行させることができるため、回避動作からの復帰を迅速に行うことができる。

【0094】

また、制御装置１９は、自律走行車１０の現在位置が、走行先のパス（目標パス）に規定された位置と略同等となった場合、当該パスに到達したと判定する。また、制御装置１９は、走行先のパスに到達したと判定した場合で、且つ自律走行車１０の姿勢と走行先のパスの姿勢との偏差が閾値を超える場合、当該姿勢を略同等とするための第１の補正点を設定し、設定した第１の補正点に基づいて自律走行車１０を制御する。

【0095】

これにより、制御装置１９は、自律走行車１０の移動速度を落とすことなく、次の目標パスにスムーズに移行させることができるため、走行経路を走行する時間の短縮化を図ることができる。また、制御装置１９は、例えば、自律走行車１０の姿勢のみが目標パスの条件と異なるような場合に、自律走行車１０の姿勢を修正した後、次の目標パスに向け合わせることができるため、走行経路に対する追従性を向上させることができる。

【0096】

以上説明した実施形態は、上述の各装置が有する構成又は機能の一部を変更することで、適宜に変形して実施することも可能である。そこで、以下では、上述した実施形態に係るいくつかの変形例を他の実施形態として説明する。なお、以下では、上述した実施形態と異なる点を主に説明することとし、既に説明した内容と共通する点については詳細な説明を省略する。また、以下で説明する変形例は、個別に実施されてもよいし、適宜組み合わせて実施されてもよい。

【0097】

（変形例１）
上述の実施形態では、認識部１４及び走行計画部１８を制御装置１９と別体とする構成としたが、これに限らず、制御装置１９が認識部１４及び走行計画部１８の何れか一方又は両方を備える構成としてもよい。この場合、制御装置１９は、認識部１４及び走行計画部１８の何れか一方又は両方を、ソフトウェア又はハードウェア構成の機能部として備えることで、上述した実施形態と同様の効果を奏することができる。なお、制御装置１９が認識部１４を備える場合には、撮像部１３は制御装置１９に接続されるものとする。

【0098】

（変形例２）
上述の実施形態では、自律走行車１０が走行計画部１８を備える構成としたが、これに限らず、自律走行車１０の外部に走行計画部１８を設ける形態としてもよい。例えば、上位システム２０が、走行計画部１８の機能を備えてもよい。

【0099】

図１０は、変形例２に係る自律走行システムの構成の一例を模式的に示す図である。図１０に示すように、本変形例２に係る自律走行システム１ａは、自律走行車１０ａと、上位システム２０ａとを有する。

【0100】

図１０に示すように、自律走行車１０ａは、図１で説明した自律走行車１０の構成から走行計画部１８を取り除いたものとなっている。また、上位システム２０ａは、図１で説明した上位システム２０の構成に加えて、走行計画部１８と同様の機能を有する走行計画部１８ａを備えている。

【0101】

上記構成の自律走行システム１ａにおいて、自律走行車１０ａは、自律走行を開始するにあたり、位置推定部１９１２で推定された自車両の現在位置を上位システム２０ａに通知する。

【0102】

一方、上位システム２０ａの走行計画部１８ａは、自律走行車１０から通知された現在位置と、当該現在位置に応じて決定したゴール位置とに基づき走行計画を行うことで、ゴール位置までの走行パスを生成する。また、上位システム２０ａは、生成した走行パスを自律走行車１０に送信する。そして、自律走行車１０ａは、上位システム２０ａから送信された走行パスに基づき自律走行制御を行う。

【0103】

図１１は、変形例２に係る自律走行車１０ａ及び上位システム２０ａの動作の一例を示すフローチャートである。なお、ステップＳ３１～Ｓ３４は、図５で説明したステップＳ１１～Ｓ１４と同様であるため説明を省略する。

【0104】

上位システム２０ａでは自律走行車１０ａから通知された現在位置を受信すると、走行計画部１８ａは、その現在位置と、地図データと、現在位置に応じて定めたゴール位置とに基づき、現在位置からゴール位置までの走行経路を示した走行パスを生成する（ステップＳ４１）。次いで、上位システム２０ａは、ステップＳ４１で生成された走行パスを自律走行車１０ａに送信する（ステップＳ４２）。

【0105】

自律走行車１０ａでは、データ取得部１９１１が、上位システム２０ａから送信された走行パスを、通信部１１を介して取得すると（ステップＳ３５）、当該走行パスを記憶部１２に記憶させる（ステップＳ３６）。

【0106】

続いて、制御装置１９は、走行パスに基づき、自車両をゴール位置まで走行させるための走行制御処理を実行する（ステップＳ３７）。なお、ステップＳ３７の走行制御処理は、図６で説明した走行制御処理と同様である、そして、ゴール位置に自車両が到達すると、制御装置１９は、自車両を停止させるとともに、ゴール位置に到達したことを上位システム２０ａに通知する（ステップＳ３８）。

【0107】

以上のように、本変形例の構成では、自律走行車１０ａと上位システム２０ａとが協働して走行パスを生成する。このような構成とすることで、上述の実施形態と同様の効果を奏することができる。また、本変形例の構成では、自律走行車１０に走行計画部１８が不要となるため、自律走行車１０を安価に提供することができる。また、上位システム２０は、各自律走行車１０の走行パスを生成して提供するため、自律走行車１０の管理を効率的に行うことができる。

【0108】

（変形例３）
上述の実施形態では、自律走行車１０のパスやゴール位置が、障害物等の存在しない開かれた場所に設定される例を説明したが、これに限るものではない。本変形例では、対向する２枚の壁面で構成される車庫等の位置に、パスやゴール位置を設定する場合の形態について説明する。

【0109】

図１２は、変形例３に係る自律走行車の機能構成の一例を示す図である。図１２に示すように、本変形例に係る自律走行車１０ｂの制御装置１９ｂは、データ取得部１９１１ｂと、位置推定部１９１２ｂと、目標パス管理部１９１３ｂと、障害物認識部１９１４ｂと、補正点生成部１９１５ｂとを機能部として備える。

【0110】

データ取得部１９１１ｂは、上述したデータ取得部１９１１と同様の機能を備える。また、データ取得部１９１１ｂは、通信部１１を介して上位システム２０から送信された車庫への進入／退出指示を取得する。ここで、進入指示は、車庫の位置をゴール位置として指示したものであってもよいし、自律走行車１０の現在位置から車庫の位置までの走行経路を示した走行パスの形態で送信されてもよい。

【0111】

位置推定部１９１２ｂは、上述した位置推定部１９１２と同様の機能を有する。また、位置推定部１９１２ｂは、走行パスに設定された走行経路と自車両の位置及び姿勢（角度）とのずれ量を推定する。

【0112】

目標パス管理部１９１３ｂは、上述した目標パス管理部１９１３と同様に、自車両の現在位置等に基づいて、自車両の移動先となる目標パスを管理する。また、目標パス管理部１９１３ｂは、自車両の進行方向に対する相対的な移動距離の設定値に基づいて、目標パスを設定する。また、目標パス管理部１９１３は、進行方向の壁面との離間距離が閾値未満となった場合、ゴール位置に到達したと判定する。

【0113】

障害物認識部１９１４ｂは、上述した障害物認識部１９１４と同様の機能を有する。また、障害物認識部１９１４ｂは、自車両の走行を開始する前に、認識部１４の認識結果等に基づいて、自車両が現在位置から補正点まで移動した場合に、自車両が壁面に干渉（衝突）する可能性があるか否かを判定する。なお、障害物認識部１９１４ｂは、干渉する可能性があると判定した場合は、生成パラメータを小さくし、旧補正点と自車両の現在位置との間に新たな補正点を生成し直すよう、補正点生成部１９１５ｂに指示する。

【0114】

補正点生成部１９１５ｂは、上述した補正点生成部１９１５と同様に、自車両が走行パス（目標パス）の走行経路からずれた場合に、走行経路に復帰するための補正点を生成する。また、補正点生成部１９１５ｂは、障害物認識部１９１４ｂからの指示に応じて、生成パラメータを小さくすることで、旧補正点と自車両の現在位置との間に新しい補正点を生成する。

【0115】

なお、本変形例に係る自律走行車１０ｂでは、自律走行車１０が走行可能な間隙を有して対向配置された２壁面（２平面）の間に、パスやゴール位置が予め設定されているものとする。また、制御装置１９ｂは、通信部１１が上位システム２０から受信した車庫への進入／退出指示に応じて、自車両の動作を制御する。また、認識部１４は、撮像部１３の撮像結果に基づき、自車両の側面にある壁面や、進行方向にある壁面を認識し、その認識結果を制御装置１９ｂに出力する。

【0116】

次に、本変形例に係る自律走行車１０ｂの動作例について説明する。図１３は、自律走行車１０ｂの動作の一例を示すフローチャートである。なお、本処理の前提として、地図データは記憶部１２に予め記憶されているものとする。また、車庫への進入指示は、走行パスの形態で上位システム２０から送信されるものとする。

【0117】

まず、データ取得部１９１１ｂは、通信部１１を介して上位システム２０から車庫への進入指示を取得する（ステップＳ５１）。

【0118】

続いて、制御装置１９ｂは、ステップＳ５１で取得された進入指示に基づき、自車両を車庫内（ゴール位置）まで走行させるための走行制御処理を実行する（ステップＳ５２）。そして、ゴール位置に自車両が到達すると、制御装置１９ｂは、自車両を停止させるとともに、ゴール位置に到達したことを上位システム２０に通知する（ステップＳ５３）。

【0119】

次に、図１４及び図１５を参照して、上述したステップＳ５２の走行制御処理について説明する。

【0120】

図１４は、本変形例の制御装置１９ｂが実行する走行制御処理の一例を示すフローチャートである。なお、図１４の走行制御処理は、図１３で説明したステップＳ５２の走行制御処理に対応するものである。

【0121】

また、図１５は、制御装置１９ｂの動作を説明するための図である。ここで、図１５は、自律走行車１０ｂのゴール位置となる車庫周辺の状態を模式的に示している。なお、図１５において、点Ｐ４１は自律走行車１０の現在の位置を意味する。また、図１５では、自律走行車１０ｂの収納先となる車庫Ｇの両側の壁面を、壁面Ｇ１、Ｇ２で表しており、車庫Ｇ内にゴール位置となる点Ｐ４２のパス（Ｌｘ，０，０）が設定されている。

【0122】

まず、位置推定部１９１２ｂは、走行パスに設定された走行経路と自車両の現在位置とを比較し、そのずれ量を推定する（ステップＳ６１）。

【0123】

具体的には、認識部１４は、撮像部１３から撮影データを取得することで、車庫Ｇの両側の壁面Ｇ１、Ｇ２を認識し、その認識結果を制御装置１９ｂへ出力する。位置推定部１９１２ｂは、認識部１４の認識結果から壁面Ｇ１と壁面Ｇ２とに平行な、壁面Ｇ１と壁面Ｇ２との間の中心線ＬＣを導出する。また、位置推定部１９１２ｂは、中心線ＬＣと自車両の中心線ＭＣとを比較することで、幅方向（図中Ｙ方向）のずれ量ｄと、中心線ＬＣと中心線ＭＣとのずれ量（成す角）ｄθを算出する。そして、位置推定部１９１２ｂは、位置及び姿勢のずれ量ｄ、ｄθを導出する。

【0124】

続いて、目標パス管理部１９１３ｂは、現在の目標パスと、自車両の現在の位置及び姿勢とを比較し、目標パスに自車両が到達したか否かを判定する（ステップＳ６２）。

【0125】

なお、目標パスが未設定、つまり自車両の走行制御を開始する前の状態の場合には、目標パス管理部１９１３ｂは、走行パスに含まれたパスのうち、現在位置から最も近いパスを目標パスに設定した後、ステップＳ６２の処理を実行する。具体的には、目標パス管理部１９１３ｂは、図１５に示した自律走行車１０ｂの進行方向（Ｘ方向）において、点Ｐ４１から最も近い点Ｐ４２のパス（Ｌｘ，０，０）を目標パスに設定する。

【0126】

ステップＳ６２で目標パスに到達していないと判定された場合（ステップＳ６２；Ｎｏ）、補正点生成部１９１５ｂは、目標パスに向かうための補正点（第１の補正点）を、点Ｐ４１と点Ｐ４２とを結ぶ線分上に生成する（ステップＳ６３）。

【0127】

具体的には、補正点生成部１９１５ｂは、現在の位置及び姿勢のずれ量（０，ｄ，ｄθ）に基づき、現在位置から目標パスまでの偏差（Δｘ,Δｙ,Δθ）=（Ｌｘ，-ｄ，-ｄθ）を算出する。ここで、偏差（Ｌｘ，-ｄ，-ｄθ）は、位置及び姿勢のずれ量を減少させるものとなる。そして、補正点生成部１９１５ｂは、生成パラメータα_ｘ、α_ｙ、α_θを用いて、補正点を設定する。

【0128】

次いで、障害物認識部１９１４ｂは、補正点Ｐ４３までの移動により、自車両が壁面に干渉する可能性があるか否かを判定する（ステップＳ６４）。干渉する可能性有と判定した場合（ステップＳ６４；Ｙｅｓ）、障害物認識部１９１４ｂは、補正点の生成パラメータを小さくし、旧補正点と自車両の現在位置との間に新たな補正点を生成し直すよう、補正点生成部１９１５ｂに指示する（ステップＳ６５）。

【0129】

ステップＳ６５の指示に伴い、補正点生成部１９１５ｂは、ステップＳ６３において、補正点の生成パラメータを小さくすることで、旧補正点と自車両の現在位置との間に新たな補正点を生成する。

【0130】

また、ステップＳ６４で干渉する可能性無と判定された場合には（ステップＳ６４；Ｎｏ）、制御装置１９ｂは、ステップＳ６３で生成された補正点を駆動制御部１７に出力することで、自車両を補正点に向けて移動させる（ステップＳ６６）。そして、制御装置１９ば、ステップＳ６１に処理を戻す。

【0131】

一方、ステップＳ６２で目標パスに到達したと判定した場合には（ステップＳ６２；Ｙｅｓ）、目標パス管理部１９１３は、到達した目標パスがゴール位置か否かを判定する（ステップＳ６７）。

【0132】

ここで、目標パス管理部１９１３ｂは、認識部１４の認識結果等に基づき、自車両と車庫Ｇの奥行き方向の壁面との離間距離が閾値以下となった場合に、目標パスに到達したと判定してもよい。また、目標パス管理部１９１３ｂは、補正点生成部１９１５ｂが、補正点を生成できない状態となった場合に、目標パスに到達したと判定してもよい。

【0133】

到達した目標パスがゴール位置でない場合には（ステップＳ６７；Ｎｏ）、目標パス管理部１９１３は、目標パスを次のパスに切り替えた後（ステップＳ６８）、ステップＳ６１に処理を戻す。

【0134】

また、到達した目標パスがゴール位置と判定した場合には（ステップＳ６７；Ｙｅｓ）、目標パス管理部１９１３は、図１４のステップＳ５３に移行することで、自車両の停止と上位システム２０への通知とを実行する。

【0135】

以上のように、本変形例の制御装置１９ｂは、車庫やトンネル等の対向する２平面に囲まれた建造物内に自律走行車１０を入れるような場合であっても、自律走行車１０の走行を精度よく行うことができる。

【0136】

（変形例４）
第１の実施形態では、自律走行車１０の各々が制御装置１９を備えることで、自律走行車１０が個別に自律走行を行う形態を説明した。本変形例では、上位システム２０が制御装置１９を備えることで、一又は複数の自律走行車１０の自律走行を統括的に制御する構成について説明する。

【0137】

図１６は、変形例４に係る自律走行システムの構成の一例を模式的に示す図である。図１５に示すように、自律走行システム１ｃは、自律走行車１０ｃと、上位システム２０ｃとを有する。

【0138】

自律走行車１０ｃは、図１で説明した自律走行車１０の構成から走行計画部１８を取り除いたものとなっている。また、自律走行車１０ｃは、制御装置１９に代えて、制御装置１９ｃを備える。制御装置１９ｃは、例えば図４で説明した制御装置１９の機能構成から、データ取得部１９１１、位置推定部１９１２及び障害物認識部１９１４以外の機能部を取り除いたものであり、スタンドアロン型の自律走行機能が無効化された状態となっている。

【0139】

一方、上位システム２０ｃは、制御装置１９ｄと、走行計画部１８ｃとを備える。制御装置１９ｄは、例えば図４で説明した制御装置１９の機能構成のうち、目標パス管理部１９１３及び補正点生成部１９１５等の機能部を備えたものである。また、走行計画部１８ｃは、変形例２で説明した走行計画部１８ａと同様であり、自律走行車１０ｃから通知される現在位置に基づいて走行パスを生成する。

【0140】

以下、本変形例に係る自律走行車１０ｃ及び上位システム２０ｃの動作例について説明する。

【0141】

まず、自律走行車１０ｃでは、位置推定部１９１２により自車両の現在位置（位置及び姿勢）が推定されると、制御装置１９ｃは、その推定結果を上位システム２０ｃに通知する。また、制御装置１９ｃは、障害物認識部１９１４により障害物の存在が検出された場合、その検出結果を上位システム２０ｃに通知する。なお、制御装置１９ｃは、センサ部１６の計測結果や、障害物認識部１９１４の認識結果等を上位システム２０ｃに通知してもよい。

【0142】

一方、上位システム２０ｃでは、自律走行車１０ｃから現在位置が通知されると、走行計画部１８ｃは、通知された現在位置に基づき、当該自律走行車１０ｃの走行パスを生成する。また、上位システム２０ｃの制御装置１９ｄの、目標パス管理部１９１３及び補正点生成部１９１５は、走行計画部１８ｃが生成した走行パス、自律走行車１０ｃから通知される現在位置名等に基づき、自律走行車１０の目標パスを切り替えたり、補正点を生成したりする。そして、上位システム２０ｃは、目標パスや補正点を自律走行車１０に送信することで、自律走行車１０の自律走行を制御する。

【0143】

このような構成とすることで、上位システム２０ｃは、各自律走行車１０の自律走行を制御及び管理することができる。また、上位システム２０ｃは、上述の実施形態で説明した制御装置１９と同様の方法で自律走行車１０を自律走行させるため、上述の実施形態と同様の効果を奏することができる。

【0144】

以上、本発明のいくつかの実施形態（変形例）を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、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、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。

【符号の説明】

【0145】

１ 自律走行システム
１０ 自律走行車
１１ 通信部
１２ 記憶部
１３ 撮像部
１４ 認識部
１５ 駆動部
１６ センサ部
１７ 駆動制御部
１８ 走行計画部
１９ 制御装置
１９１ プロセッサ
１９２ メモリ
１９３ 入出力インタフェース
１９１１ データ取得部
１９１２ 位置推定部
１９１３ 目標パス管理部
１９１４ 障害物認識部
１９１５ 補正点生成部
２０ 上位システム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】