WO2024013981A1 - 車両制御装置、車両制御方法、及び非一時的なコンピュータ可読媒体 - Google Patents

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WO2024013981A1
WO2024013981A1 PCT/JP2022/027850 JP2022027850W WO2024013981A1 WO 2024013981 A1 WO2024013981 A1 WO 2024013981A1 JP 2022027850 W JP2022027850 W JP 2022027850W WO 2024013981 A1 WO2024013981 A1 WO 2024013981A1
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WO
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vehicle
point
route
turning point
target
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Application number
PCT/JP2022/027850
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English (en)
French (fr)
Inventor
敬之 鈴木
貴弘 城島
裕志 吉田
Original Assignee
日本電気株式会社
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Publication date
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    • 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
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • 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
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/20—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of steering systems
    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • 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

Definitions

  • the present disclosure relates to a vehicle control device, a vehicle control method, and a non-transitory computer-readable medium.
  • Automated driving of a vehicle that moves through steering operation is achieved by the vehicle control device recognizing the environment around the vehicle using sensors, planning a route to a target point, and following the planned route. Ru. If the vehicle cannot be moved to the target position at the target point only by forward movement with a circular trajectory and straight forward movement, the vehicle control device generates a route for reversing the vehicle by moving the vehicle backward.
  • Patent Document 1 discloses the configuration of a parking support device that supports a parking operation that involves a turn-back operation when movement to a target parking position is impossible with one backward movement.
  • One of the objects of the present disclosure is to provide a vehicle control device, a vehicle, a vehicle control method, and a non-temporary computer that can prevent repetition of movement on the same route when a route including a turnaround is planned.
  • the purpose is to provide readable media.
  • a vehicle control device generates a first route for the vehicle to move from a first point where the vehicle is present to the target point so as to have a target attitude at the target point.
  • a route generation unit that controls a drive unit so that the vehicle moves along the first route; and a control unit that controls a drive unit so that the vehicle moves along the first route; and a control unit that switches the vehicle from the first point to the first route.
  • the vehicle includes a second route to a turning point and a third route from the turning point to the target point, when the vehicle reaches the turning point at a second point on the second route.
  • a determination unit that determines whether or not the vehicle can be considered to have reached the turnaround point
  • the control unit is configured to determine whether or not the vehicle has reached the turnaround point at the second point
  • a relay point that is located a second distance away from the point, which is longer than the first distance between the first point and the switchback point, and that is on the third route to the relay point.
  • the drive unit is controlled so that the vehicle moves.
  • a vehicle control method generates a first route for the vehicle to move from a first point where the vehicle is present to the target point so as to have a target attitude at the target point. If the route includes a turning point at which the vehicle is to turn back, it is determined whether the vehicle has reached the turning point or whether it is possible to reach the turning point, and a second If it is determined that the vehicle has reached the turning point or is unable to reach the turning point at the point, from the second point to the point between the first point and the second point. A second route is generated that moves the vehicle to a position separated by a second distance that is longer than the first distance.
  • a program generates a first route for the vehicle to move from a first point where the vehicle is present to the target point so that the vehicle has a target attitude at the target point; If the route includes a turning point at which the vehicle is turned back, it is determined whether the vehicle has reached the turning point or whether it is possible to reach the turning point, and at a second point, , when it is determined that the vehicle has reached the turning point or is unable to reach the turning point, from the second point to a first point between the first point and the second point.
  • the computer is caused to generate a second route for moving the vehicle to a position a second distance away from the vehicle.
  • a vehicle control device a vehicle control method, and a non-transitory computer-readable medium that can prevent repetition of movement on the same route when a route including a turnaround is planned. can.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of a vehicle control device according to a first embodiment.
  • 3 is a flowchart of vehicle control processing according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a configuration diagram of a vehicle control device according to a second embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a turning point according to the second embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an operation mode of a vehicle according to a second embodiment.
  • 7 is a flowchart of vehicle control processing according to Embodiment 2.
  • FIG. 7 is a flowchart of vehicle control processing according to Embodiment 2.
  • FIG. 7 is a flowchart of processing for selecting a target according to the second embodiment.
  • 12 is a flowchart of a process for determining whether or not a turnaround point can be reached according to the second embodiment.
  • 1 is a configuration diagram of a vehicle control device according to each embodiment; FIG.
  • Vehicle control device 10 may be a computer device that operates by a processor executing a program stored in memory.
  • the vehicle control device 10 may be mounted on a vehicle and control the movement of the vehicle. Alternatively, the vehicle control device 10 may remotely operate or remotely control the vehicle via a network.
  • the vehicle is a vehicle that moves by operating a steering wheel.
  • a vehicle determines its traveling direction according to a turning radius determined by a steering angle with respect to the front direction of the vehicle. Further, it is assumed that the steering wheel is not rotated when the vehicle is stopped. Not rotating the steering wheel while the vehicle is stopped may be translated as not changing the angle of the steering wheel while the vehicle is stopped. Rotating the steering wheel while the vehicle is stopped is called stationary steering, and the vehicle described in the embodiments is based on the assumption that the vehicle does not perform stationary steering.
  • the vehicle may be, for example, a car, a forklift, or a mobile robot.
  • the vehicle control device 10 includes a route generation section 11, a control section 12, and a determination section 13.
  • the route generation unit 11, the control unit 12, and the determination unit 13 may be software or modules whose processing is executed by a processor executing a program stored in a memory.
  • the route generation section 11, the control section 12, and the determination section 13 may be hardware such as a circuit or a chip.
  • the route generation unit 11 generates a first route for the vehicle to move from the first point where the vehicle is present to the target point so as to assume the target attitude at the target point.
  • the first point may be, for example, a position where the vehicle is present at the timing when the route generation unit 11 generates the route.
  • the posture may be, for example, a direction in which the front of the vehicle is facing with respect to a predetermined reference direction. That is, the attitude may be an angle between a straight line in a predetermined reference direction and a straight line in the front direction of the vehicle.
  • the target attitude is the attitude at the target point.
  • the route generation unit 11 generates a travel route for the vehicle to the target point before the vehicle starts moving, and further updates the travel route for the vehicle to the target point even while the vehicle is moving.
  • the route generating unit 11 may update the vehicle's travel route periodically while the vehicle is moving, or may update the vehicle's travel route at any timing, such as when receiving a travel route update instruction. Good too.
  • the route generation unit 11 may update the travel route of the vehicle every time the vehicle moves a predetermined distance.
  • the route generation unit 11 may update the travel route of the vehicle, for example, when an obstacle is present in an image taken in the direction of travel of the vehicle and it is necessary to avoid the obstacle.
  • the control unit 12 controls the drive unit so that the vehicle moves along the first route generated by the route generation unit 11.
  • the drive unit may be, for example, a system for controlling the drive wheels, and controls the rotational speed of the drive wheels, the angle of the drive wheels determined by the steering operation, and the like.
  • the control unit 12 controls the movement of the vehicle by transmitting information regarding the movement of the vehicle, such as the speed of the vehicle, the direction of movement, the turning direction, and the turning radius, to the drive unit.
  • the determination unit 13 determines whether the vehicle can be considered to have reached the turning point.
  • the turning point may be, for example, a point where the direction of travel of the vehicle is changed from forward to reverse, or a point where the direction of travel of the vehicle is changed from reverse to forward.
  • a turning point may be provided when the vehicle cannot move to the target position at the target point by moving only forward with a rotational operation of the steering wheel, or only by moving backward with a rotational operation of the steering wheel. good.
  • the first route may include a second route from the first point to a reversal point where the vehicle is redirected, and a third route from the reversal point to the target point.
  • the determining unit 13 determines whether the vehicle can be considered to have reached the turning point at the second point on the second route.
  • the second point may be a point moved a predetermined distance from the first point to the turning point.
  • the case where the vehicle can be considered to have reached the turning point may include, for example, the case where the vehicle has reached the turning point and the case where the vehicle is present within a predetermined area.
  • the predetermined area may be, for example, an area specified by a circle centered on the turnaround point and having a defined radius. Alternatively, the predetermined area may be an area specified by a predetermined area centered on the turning point.
  • the predetermined area may be indicated using coordinates of a predetermined coordinate system.
  • the case where it can be considered that the vehicle has reached the turning point may include the case where it is determined that the vehicle cannot reach the turning point.
  • control unit 12 determines that the vehicle has reached the turning point at the second point, it controls the drive unit to move to an arbitrary position on the third route.
  • An arbitrary position on the third route is a position separated from the turning point by a second distance that is longer than the first distance between the first point and the turning point.
  • Any position on the third route can also be regarded as a relay point. In other words, any position on the third route may be referred to as a relay point.
  • the route generation unit 11 generates a first route for the vehicle to move from the first point where the vehicle is present to the target point so as to assume the target attitude at the target point (S11).
  • the control unit 12 controls the drive unit of the vehicle so that the vehicle moves along the first route (S12).
  • the determination unit 13 determines whether the first route includes a second route from the first point to a reversal point where the vehicle is redirected, and a third route from the reversal point to the target point. (S13).
  • the determining unit 13 determines whether the vehicle can be considered to have reached the turning point at a second point on the second route (S14).
  • the control unit 12 controls the drive unit so that the vehicle advances to the relay point on the third route (S15 ).
  • the relay point is located a second distance away from the switchback point, which is longer than the first distance between the first point and the switchback point.
  • the vehicle control device 10 of the first embodiment when the vehicle control device 10 of the first embodiment considers that the vehicle has reached the turning point, the vehicle control device 10 of the first embodiment Move the vehicle to a location further away from the point. As a result, the vehicle control device 10 can update the route to the target point before reaching the first point, and can prevent the vehicle from traveling on the route that returns to the turning point again.
  • the vehicle control device 20 includes an environment estimation section 21, a route generation section 22, a determination section 23, a mode determination section 24, a target setting section 25, and a drive control section 26.
  • the route generation unit 22 corresponds to the route generation unit 11 in the vehicle control device 10 in FIG.
  • the determination unit 23 corresponds to the determination unit 13 in the vehicle control device 10 in FIG.
  • the drive control section 26 corresponds to the control section 12 in the vehicle control device 10 in FIG.
  • Each component constituting the vehicle control device 20 may be software or a module whose processing is executed by a processor executing a program stored in a memory. Alternatively, each component constituting the vehicle control device 20 may be hardware such as a circuit or a chip.
  • the environment estimating unit 21 estimates the position and orientation of the vehicle and generates an environmental map showing the environment around the vehicle.
  • the environment estimating unit 21 estimates the position and orientation of the vehicle using, for example, a plurality of images taken using a photographing device mounted on the vehicle.
  • the environment estimation unit 21 may estimate the position and orientation of the vehicle by executing VSLAM (Visual Simultaneous Localization and Mapping).
  • VSLAM Visual Simultaneous Localization and Mapping
  • the same point included in multiple videos is recognized as a feature point in the multiple images (still images) that make up those videos, and based on the difference in the feature point between images, the vehicle equipped with the imaging device Estimate the position and orientation of the object.
  • the environmental map is a map that shows the environment around the vehicle using three-dimensional information.
  • the environment around the vehicle may include, for example, obstacles around the vehicle. For example, if the obstacle is indoors, it may be a shelf, a desk, a wall, etc., and if it is outdoors, it may be a building.
  • the three-dimensional information may also be referred to as 3D information, three-dimensional coordinates, or the like.
  • the environmental map may be generated by performing SfM (Structure from Motion) using a plurality of images taken with a photographing device. SfM calculates all feature points in a series of already acquired two-dimensional images (or frames), and estimates matching feature points from a plurality of temporally sequential images. Furthermore, SfM estimates the three-dimensional position or orientation of the camera that captured each frame with high accuracy based on the difference in position on the two-dimensional plane between the frames in which each feature point appears.
  • the environmental map may be generated by running VSLAM.
  • the route generation unit 22 generates a route for the vehicle to move from the current location where the vehicle is located to the target point so that the vehicle assumes the target attitude at the target point.
  • the route generation unit 22 may update the generated route periodically or at any timing.
  • the route generated by the route generation unit 22 may include a turning point.
  • the determining unit 23 determines whether the route generated by the route generating unit 22 includes a turnaround point.
  • the turning point will be explained using FIG. 4.
  • Point P 0 is the current location
  • point P 5 is the target location.
  • P 1 to P 4 are relay points existing on the route.
  • the path between points on the path be a path P n P n+1 .
  • the point P n is defined as a turning point.
  • the angle formed by path P n-1 P n and path P n P n+1 is, for example, from point P n-1 on path P n-1 P n to point P n on path P n P n+1.
  • the angle may be the narrower of the angles formed at the point P n-1 and the point P n that overlap due to parallel movement. In the example of FIG. 4, it is shown that the angle between the paths P 2 P 3 and P 3 P 4 is greater than 90 degrees. Therefore, point P3 becomes a turning point.
  • the determining unit 23 sets relay points in the route generated by the route generating unit 22, and determines whether a turning point is included by determining whether the angle formed by the route between the relay points is larger than 90 degrees. Determine whether or not. Further, the determining unit 23 determines whether the vehicle position can be considered to have reached the turning point.
  • the case where the vehicle is considered to have reached the turning point may include, for example, the case where the vehicle exists within a predetermined area, and the case where it is determined that the vehicle cannot reach the turning point.
  • the predetermined area may be, for example, an area indicated by a circle centered on the turning point.
  • the radius of a circle centered on the turning point is defined as the crossing determination distance. If the vehicle is located inside a circle whose radius is the crossing determination distance with the turning point as the center, the determination unit 23 may determine that the vehicle can be considered to have reached the turning point. That is, if the distance between the vehicle and the turning point is shorter than the crossing determination distance, the determination unit 23 may determine that the vehicle can be considered to have reached the turning point.
  • the crossing determination distance may be a changeable distance. For example, the longer the crossing determination distance, the wider the area in which the vehicle can be considered to have reached the turning point. On the other hand, the shorter the crossing determination distance, the narrower the area in which the vehicle can be considered to have reached the turning point.
  • a state in which the distance determined to be completed is longer than a predetermined distance is defined as recovery mode, and a state in which the determined distance traveled is shorter than the predetermined distance is defined as normal mode.
  • the determining unit 23 may determine that the vehicle cannot reach the turning point if the steering wheel cannot be rotated to an angle toward the turning point before the vehicle reaches the turning point.
  • the mode determining unit 24 determines whether the operating mode of the vehicle is the recovery mode or the normal mode. For example, the mode determining unit 24 may change the operating mode of the vehicle to the recovery mode when it can be determined that the vehicle operating in the normal mode has reached the turning point. By changing the operation mode of the vehicle to the recovery mode, the crossing determination distance becomes longer and the area where the vehicle can be considered to have reached the turning point becomes wider.
  • the mode determining unit 24 may change the operating mode of the vehicle from the recovery mode to the normal mode when the vehicle satisfies a predetermined condition.
  • the predetermined condition may be, for example, that the vehicle has moved a certain distance since the operating mode of the vehicle was changed to recovery mode.
  • the fixed distance is, for example, the value obtained by multiplying the minimum speed of the vehicle by the time it takes to move the steering wheel from the maximum right angle of the steering wheel when turning to the right to the maximum left angle of the steering wheel when turning to the left. Good too.
  • the time required to move the steering wheel from the maximum right angle when turning to the right to the maximum left angle when turning to the left, and the minimum speed of the vehicle are predetermined as vehicle performance values. Good too.
  • the minimum speed of the vehicle may be a predetermined minimum speed in the area in which the vehicle travels.
  • the route may be updated while the vehicle is moving, and the updated route may include a turnaround point.
  • the vehicle if the vehicle is moving outside the area centered on the reversal point where it can be considered that the vehicle has reached the reversal point, change the vehicle's operating mode from recovery mode to normal mode. You may. This is because if the vehicle is at a distance greater than the crossing distance from the turning point, the distance between the current location and the turning point is sufficiently far, so the vehicle moves finely in the vicinity of the turning point. This is because it is considered that there is a low possibility of reducing the movement efficiency of the vehicle.
  • the predetermined conditions used when changing the operating mode of the vehicle from recovery mode to normal mode may be referred to as exit conditions from recovery mode.
  • the target setting unit 25 sets an arbitrary point on the route generated by the route generation unit 22 as a target. For example, when it is determined that the turning point has been reached, the target setting unit 25 sets an arbitrary point on the route to the target point as the target.
  • the target corresponds to the relay point explained in FIG.
  • the drive control unit 26 controls the drive unit to bring the vehicle closer to the target.
  • FIG. 5 illustrates an example in which a vehicle travels on a route that includes a turnaround point.
  • the route including the switchback point is a route that includes the switchback point C and the target point G.
  • (A) of FIG. 5 shows the vehicle proceeding to the turning point C via the relay point M. Furthermore, in (A) of FIG. 5, the vehicle is operating in the normal mode, and the crossing determination distance is set to zero.
  • the crossing determination distance is not limited to 0, and may be set to a distance shorter than a predetermined distance.
  • the determining unit 23 determines whether the vehicle can be considered to have reached the turning point C at the relay point M.
  • FIG. 5 shows the situation when the determination unit 23 is able to determine that the vehicle has reached the turning point C. Specifically, the determination unit 23 determines that since the vehicle cannot reach the turning point C, the vehicle can be considered to have reached the turning point C. If the determining unit 23 determines that the vehicle has reached the turning point C, the mode determining unit 24 changes the operating mode of the vehicle to recovery mode. At this time, the mode determining unit 24 extends the crossing determination distance to the distance D. In (B) of FIG. 5, a circle with a radius D centered on the turning point C indicates an area where the vehicle can be considered to have reached the turning point C.
  • the target setting section 25 sets a target T between the turning point C and the target point G when the determining section 23 determines that the vehicle has reached the turning point C.
  • the target T may be set inside a circle with a radius D centered on the turning point C, or may be set outside the circle.
  • (C) of FIG. 5 shows that the target T approaches the target point G and the vehicle satisfies a predetermined condition, so that the operation mode of the vehicle is changed from the recovery mode to the normal mode.
  • the crossing determination distance when changing from the recovery mode to the normal mode may be set to 0 as in (A) of FIG. 5, and is set to a distance D that is sufficiently shorter than the crossing determination distance D in the recovery mode. may be done.
  • the determination unit 23 determines whether the vehicle has reached the target point (S21). If the determination unit 23 determines that the vehicle has reached the target point, it ends the process. When determining that the vehicle has not reached the target point, the determination unit 23 determines whether the operation mode of the vehicle is the recovery mode (S22). If the determining unit 23 determines that the operating mode of the vehicle is the recovery mode, the mode determining unit 24 determines whether the vehicle satisfies the conditions for leaving the recovery mode (S23). If the mode determining unit 24 determines that the withdrawal condition is satisfied, it changes the operating mode of the vehicle from the recovery mode to the normal mode (S24).
  • the target setting unit 25 selects a target point from between the turnaround point and the target point (S25).
  • the drive control unit 26 controls the drive unit to bring the vehicle closer to the target (S26). After the process in step S26 is executed, the processes in and after step S21 are repeated.
  • step S23 if the mode determining unit 24 determines that the vehicle does not satisfy the conditions for leaving the recovery mode, the process in step S25 is executed without executing the process in step S24.
  • step S22 if the determining unit 23 determines that the operation mode is not the recovery mode, the process moves to FIG. 7 and determines whether the route to the target point is a route that includes a turnaround point (S31).
  • the mode determining unit 24 determines whether the current position of the vehicle can be considered to have reached the turning point. is determined (S32). Details of step S32 will be described later with reference to FIG.
  • step S33 If the mode determining unit 24 determines that the vehicle can be considered to have reached the turnaround point at the current location, it changes the vehicle mode to recovery mode and proceeds to the process of step S25 (S33). If the determination unit 23 determines in step S31 that the route to the target point is a route that does not include a turnaround point, the process proceeds to step S25 without changing the operation mode. Alternatively, in step S32, if the mode determining unit 24 determines that the current location of the vehicle cannot be considered to have reached the turning point, the process proceeds to step S25 without changing the operation mode.
  • the target setting unit 25 determines a plurality of points on the route that are candidate targets (S41). For example, if the number of candidate points for the target is predetermined, the target setting unit 25 may evenly distribute the distances between the candidate points on the route from the current point to the target point. A plurality of points serving as target candidates may be determined so that Alternatively, the target setting unit 25 may determine a distance between points that are candidate targets, and then determine a plurality of points that are candidate targets. Alternatively, the target setting unit 25 selects a plurality of target candidates on the route from the current point to the target point so that the distance between the target points becomes longer as the target point approaches the target point. You may also set a point. Alternatively, the target setting unit 25 selects a plurality of target candidates on the route from the current point to the target point so that the distance between the target points becomes shorter as the target point approaches the target point. You may also set a point.
  • the target setting unit 25 determines whether a turning point exists on the route from the current point to the target point (S42). If the target setting unit 25 determines that there is a turning point on the route from the current point to the target point, it determines whether the current point is within the crossing determination distance starting from the turning point (S43). .
  • the current location being within the completion determination distance starting from the turning point may mean that the current location is inside a circle with the turning point as the center and the radius being the completion determination distance.
  • the target setting unit 25 determines that the current point is within the crossing determination distance starting from the turning point, it selects a target from among the target candidates set between the turning point and the target point ( S44).
  • the target setting unit 25 determines that the current point is not within the crossing determination distance starting from the turning point, it selects a target from among the target candidates set between the current point and the turning point (S45). ).
  • step S42 if the target setting unit 25 determines that there is no turning point on the route from the current point to the target point, it selects a target from the set target candidates (S46).
  • the target setting unit 25 may select, for example, the candidate closest to the current location as the target from among the selectable target candidates.
  • the target setting unit 25 may select a target from among selectable target candidates according to a pure pursuit algorithm, which is a known route following algorithm.
  • the target setting unit 25 may select a target from selectable target candidates according to an arbitrary algorithm.
  • the determination unit 23 calculates the maximum time t1 required to travel from the current location to the turning point (S51). For example, the determination unit 23 may calculate the time t1 using the minimum speed determined as the performance of the vehicle or a predetermined moving speed and the distance from the current location to the turning point. .
  • the distance from the current point to the turning point may be the distance between the current point and a position that is a walking determination distance away from the turning point. In other words, the distance from the current point to the turning point may be the distance between the current point and a point on the circumference of a circle whose radius is the turning point as the center and the crossing determination distance.
  • the determination unit 23 calculates the steering operation time t2 to angle the vehicle toward the turning point (S52).
  • the steering operation time t2 may be the time required to rotate the steering wheel to a steering position that angles the vehicle toward the turning point.
  • the determining unit 23 determines whether time t2 is a larger value than time t1 (S53). If the determination unit 23 determines that the time t2 is longer than the time t1, it determines that the vehicle cannot reach the turning point (S54). If the determination unit 23 determines that the time t2 is smaller than the time t1 or that the time t2 and the time t1 are the same, it determines that the vehicle can reach the turning point (S55).
  • the vehicle control device 20 increases the crossing determination distance when it can be considered that the vehicle has reached the turning point. Thereby, the vehicle can move to a sufficiently distant position after turning back, so it is possible to avoid a decrease in movement efficiency caused by moving again to the turning point immediately after turning back.
  • FIG. 10 is a block diagram showing a configuration example of the vehicle control device 10 and the vehicle control device 20 (hereinafter referred to as the vehicle control device 10 etc.) described in the above embodiment.
  • the vehicle control device 10 and the like include a network interface 1201, a processor 1202, and a memory 1203.
  • Network interface 1201 may be used to communicate with network nodes.
  • the network interface 1201 may include, for example, a network interface card (NIC) compliant with the IEEE 802.3 series. IEEE stands for Institute of Electrical and Electronics Engineers.
  • NIC network interface card
  • the processor 1202 reads software (computer program) from the memory 1203 and executes it, thereby performing the processing of the information processing apparatus 10 and the like described using the flowchart in the above embodiment.
  • Processor 1202 may be, for example, a microprocessor, MPU, or CPU.
  • Processor 1202 may include multiple processors.
  • the memory 1203 is configured by a combination of volatile memory and nonvolatile memory.
  • Memory 1203 may include storage located remotely from processor 1202.
  • processor 1202 may access memory 1203 via an I/O (Input/Output) interface, which is not shown.
  • I/O Input/Output
  • memory 1203 is used to store software modules. By reading these software module groups from the memory 1203 and executing them, the processor 1202 can perform the processing of the vehicle control device 10 and the like described in the above embodiments.
  • each of the processors included in the vehicle control device 10, etc. in the above-described embodiment has one or more processors including a group of instructions for causing a computer to execute the algorithm explained using the drawings. Run the program.
  • the program includes instructions (or software code) that, when loaded into a computer, cause the computer to perform one or more of the functions described in the embodiments.
  • the program may be stored on a non-transitory computer readable medium or a tangible storage medium.
  • computer readable or tangible storage media may include random-access memory (RAM), read-only memory (ROM), flash memory, solid-state drive (SSD) or other memory technology, CD - Including ROM, digital versatile disc (DVD), Blu-ray disc or other optical disc storage, magnetic cassette, magnetic tape, magnetic disc storage or other magnetic storage device.
  • the program may be transmitted on a transitory computer-readable medium or a communication medium.
  • transitory computer-readable or communication media includes electrical, optical, acoustic, or other forms of propagating signals.
  • vehicle control device 11 route generation unit 12 control unit 13 determination unit 20 vehicle control device 21 environment estimation unit 22 route generation unit 23 determination unit 24 mode determination unit 25 target setting unit 26 drive control unit

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Abstract

切り返しを含む経路が計画された場合に、同じ経路上での移動の繰り返しを防止することができる車両制御装置を提供することを目的とする。本開示にかかる車両制御装置（１０）は、第１の地点から、目標地点へ移動するための第１の経路を生成する経路生成部（１１）と、第１の経路に沿って移動するように駆動部を制御する制御部（１２）と、第１の経路が、切り返し点までの第２の経路と、切り返し点から目標地点までの第３の経路とを含む場合、第２の地点において車両が前記切り返し点に到達したとみなすことができるか否かを判定する判定部（１３）と、を備え、制御部（１２）は、第２の地点において、車両が切り返し点に到達したとみなすと判定された場合、第２の地点から、第１の地点と切り返し点との間の第１の距離よりも長い第２の距離離れた、第３の経路上の位置まで車両が進むように駆動部を制御する。

Description

車両制御装置、車両制御方法、及び非一時的なコンピュータ可読媒体
　本開示は車両制御装置、車両制御方法、及び非一時的なコンピュータ可読媒体に関する。
　ステアリングの操作によって移動する車両の自動走行は、車両制御装置が、センサーを用いた車両周辺の環境認識、目標地点までの経路計画、及び計画された経路に沿った経路追従を行うことによって実現される。車両制御装置は、円軌道及び直進を伴う前進のみでは、車両を目標地点において目標姿勢となるように移動させることができない場合、車両を後進させて切り返しする経路を生成する。
　特許文献１には、目標駐車位置への移動が１回の後退移動では不可能な場合、切り返し操作を伴う駐車操作を支援する駐車支援装置の構成が開示されている。
特開２００３－２３７５１１号公報
　特許文献１の駐車支援装置を用いた場合、現在位置から切り返しを行う切り返し点までの距離が短いと、切り返し点まで移動した場合であっても、ステアリングの角度の変化量は小さい。この場合、切り返し点まで後進して移動した後に、切り返し点から前進して目標位置まで移動を行ったとしても、実質的に同一の軌道をなぞることになる。この場合、後進を開始した地点において、再度切り返し点まで移動する経路が生成されることになり、同じ経路上での移動を繰り返してしまうという問題がある。
　本開示の目的の一つは、切り返しを含む経路が計画された場合に、同じ経路上での移動の繰り返しを防止することができる車両制御装置、車両、車両制御方法、及び非一時的なコンピュータ可読媒体を提供することにある。
　本開示の第１の態様にかかる車両制御装置は、車両が存在する第１の地点から、目標地点において目標姿勢となるように前記車両が前記目標地点へ移動するための第１の経路を生成する経路生成部と、前記車両が、前記第１の経路に沿って移動するように駆動部を制御する制御部と、前記第１の経路が、前記第１の地点から前記車両の切り返しを行う切り返し点までの第２の経路と、前記切り返し点から前記目標地点までの第３の経路とを含む場合、前記第２の経路上の第２の地点において前記車両が前記切り返し点に到達したとみなすことができるか否かを判定する判定部と、を備え、前記制御部は、前記第２の地点において、前記車両が前記切り返し点に到達したとみなすと判定された場合、前記第２の地点から、前記第１の地点と前記切り返し点との間の第１の距離よりも長い第２の距離離れた位置に存在する中継点であって、前記第３の経路上の前記中継点まで前記車両が進むように前記駆動部を制御する。
　本開示の第２の態様にかかる車両制御方法は、車両が存在する第１の地点から、目標地点において目標姿勢となるように前記車両が前記目標地点へ移動するための第１の経路を生成し、前記経路が、前記車両の切り返しを行う切り返し点を含む場合、前記車両が前記切り返し点に到達したか否かもしくは前記切り返し点に到達することができるか否かを判定し、第２の地点において、前記車両が前記切り返し点に到達したもしくは前記切り返し点に到達することができないと判定された場合、前記第２の地点から、前記第１の地点と前記第２の地点との間の第１の距離よりも長い第２の距離離れた位置へ前記車両を移動させる第２の経路を生成する。
　本開示の第３の態様にかかるプログラムは、車両が存在する第１の地点から、目標地点において目標姿勢となるように前記車両が前記目標地点へ移動するための第１の経路を生成し、前記経路が、前記車両の切り返しを行う切り返し点を含む場合、前記車両が前記切り返し点に到達したか否かもしくは前記切り返し点に到達することができるか否かを判定し、第２の地点において、前記車両が前記切り返し点に到達したもしくは前記切り返し点に到達することができないと判定された場合、前記第２の地点から、前記第１の地点と前記第２の地点との間の第１の距離よりも長い第２の距離離れた位置へ前記車両を移動させる第２の経路を生成することをコンピュータに実行させる。
　本開示により、切り返しを含む経路が計画された場合に、同じ経路上での移動の繰り返しを防止することができる車両制御装置、車両制御方法、及び非一時的なコンピュータ可読媒体を提供することができる。
実施の形態１にかかる車両制御装置の構成図である。 実施の形態１にかかる車両制御処理のフローチャートである。 実施の形態２にかかる車両制御装置の構成図である。 実施の形態２にかかる切り返し点を説明する図である。 実施の形態２にかかる車両の動作モードを説明する図である。 実施の形態２にかかる車両制御処理のフローチャートである。 実施の形態２にかかる車両制御処理のフローチャートである。 実施の形態２にかかるターゲットを選択する処理のフローチャートである。 実施の形態２にかかる切り返し点への到達可否を判定する処理のフローチャートである。 それぞれの実施の形態にかかる車両制御装置の構成図である。
　（実施の形態１）
　以下、図面を参照して本開示の実施の形態について説明する。図１を用いて実施の形態１の車両制御装置１０の構成例について説明する。車両制御装置１０は、プロセッサがメモリに格納されたプログラムを実行することによって動作するコンピュータ装置であってもよい。車両制御装置１０は、車両に搭載され、車両の移動を制御してもよい。または、車両制御装置１０は、ネットワークを介して車両を遠隔操作もしくは遠隔制御してもよい。
　車両は、ステアリングの操作によって移動する車両である。車両は、車両の正面方向に対するステアリングの角度によって定まる旋回半径に従って進行方向を決定する。また、車両は、停車している状態においてステアリングの回転を行わないことを前提とする。停車している状態においてステアリングの回転を行わないとは、停車している状態においてステアリングの角度を変更しない、と言い換えられてもよい。停車している状態においてステアリングを回転することは、いわゆる据え切りと称され、実施の形態において説明する車両は、据え切りを行わないことを前提とする。
　車両は、例えば、自動車、フォークリフトであってもよく、移動ロボットであってもよい。
　車両制御装置１０は、経路生成部１１、制御部１２、及び判定部１３を有している。経路生成部１１、制御部１２、及び判定部１３は、プロセッサがメモリに格納されたプログラムを実行することによって処理が実行されるソフトウェアもしくはモジュールであってもよい。または、経路生成部１１、制御部１２、及び判定部１３は、回路もしくはチップ等のハードウェアであってもよい。
　経路生成部１１は、車両が存在する第１の地点から、目標地点において目標姿勢となるように車両が目標地点へ移動するための第１の経路を生成する。第１の地点は、例えば、経路生成部１１が経路を生成するタイミングに、車両が存在する位置であってもよい。姿勢は、例えば、予め定められた基準の方向に対して、車両の正面が向いている方向であってもよい。つまり、姿勢は、予め定められた基準の方向の直線と、車両の正面方向の直線とがなす角度であってもよい。目標姿勢は、目標地点における姿勢である。
　経路生成部１１は、車両が移動を開始する前に、目標地点までの車両の移動経路を生成し、さらに、車両が移動中にも、目標地点までの車両の移動経路を更新する。経路生成部１１は、車両の移動中には、定期的に車両の移動経路を更新してもよく、移動経路の更新指示を受けた場合等、任意のタイミングに車両の移動経路を更新してもよい。または、経路生成部１１は、車両が所定の距離移動するごとに車両の移動経路を更新してもよい。または、経路生成部１１は、例えば車両の進行方向を撮影した画像等に障害物が存在し、障害物を避ける必要が発生した場合等に、車両の移動経路を更新してもよい。
　制御部１２は、車両が経路生成部１１において生成された第１の経路に沿って移動するように駆動部を制御する。駆動部は、例えば、駆動輪を制御するためのシステムであってもよく、駆動輪の回転速度、ステアリング操作によって定まる駆動輪の角度等を制御する。制御部１２は、例えば、車両の速度、移動方向、旋回方向、旋回半径等の、車両の移動に関する情報を駆動部に伝えることによって、車両の移動を制御する。
　判定部１３は、第１の経路が切り返し点を含む場合、車両が切り返し点に到達したとみなすことができるか否かを判定する。切り返し点は、例えば、車両の進行方向を前進から後進へ変更する地点、もしくは、車両の進行方向を後進から前進へ変更する地点であってもよい。切り返し点は、車両がステアリングの回転操作を伴う前進のみ、もしくは車両がステアリングの回転操作を伴う後進のみの移動では、目標地点において目標姿勢となるように移動することができない場合に設けられてもよい。
　第１の経路は、第１の地点から車両の切り返しを行う切り返し点までの第２の経路と、切り返し点から目標地点までの第３の経路とを含んでもよい。この場合、判定部１３は、第２の経路上の第２の地点において車両が切り返し点に到達したとみなすことができるか否かを判定する。
　第２の地点は、第１の地点から切り返し点まで所定の距離移動した地点であってもよい。車両が切り返し点に到達したとみなすことができる場合とは、例えば、車両が切り返し点に到達した場合、及び、車両が所定のエリア内に存在する場合と含んでもよい。所定のエリアは、例えば、切り返し点を中心とし、半径が定められた円によって特定されるエリアであってもよい。もしくは、所定のエリアは、切り返し点を中心として、予め定められた面積によって特定されるエリアであってもよい。所定のエリアは、予め定められた座標系の座標を用いて示されてもよい。
　さらに、車両が切り返し点に到達したとみなすことができる場合とは、車両が切り返し点に到達不能と判定された場合を含んでもよい。
　制御部１２は、第２の地点において、車両が切り返し点に到達したとみなすと判定された場合、第３の経路上の任意の位置まで移動するように駆動部を制御する。第３の経路上の任意の位置は、切り返し点から、第１の地点と切り返し点との間の第１の距離よりも長い第２の距離離れた位置とする。第３の経路上の任意の位置は、中継点ととらえることもできる。つまり、第３の経路上の任意の位置は、中継点と言い換えられてもよい。
　続いて、図２を用いて車両制御装置１０において実行される車両制御処理の流れについて説明する。はじめに、経路生成部１１は、車両が存在する第１の地点から、目標地点において目標姿勢となるように車両が目標地点へ移動するための第１の経路を生成する（Ｓ１１）。次に、制御部１２は、車両が、第１の経路に沿って移動するように車両の駆動部を制御する（Ｓ１２）。次に、判定部１３は、第１の経路が、第１の地点から車両の切り返しを行う切り返し点までの第２の経路と、切り返し点から目標地点までの第３の経路とを含むか否かを判定する（Ｓ１３）。次に、判定部１３は、第２の経路上の第２の地点において前記車両が前記切り返し点に到達したとみなすことができるか否かを判定する（Ｓ１４）。次に、制御部１２は、第２の地点において、車両が切り返し点に到達したとみなすと判定された場合、第３の経路上の中継点まで車両が進むように駆動部を制御する（Ｓ１５）。中継点は、切り返し点から、第１の地点と切り返し点との間の第１の距離よりも長い第２の距離離れた位置とする。
　以上説明したように、実施の形態１の車両制御装置１０は、車両が切り返し点に到達したとみなした場合、切り返し点から、目標地点までの経路を生成した際に位置していた第１の地点よりも離れた位置まで車両を移動させる。その結果、車両制御装置１０は、第１の地点に至るまでに目標地点までの経路を更新し、再度切り返し点へ戻る経路を移動することを防止することができる。
　（実施の形態２）
　続いて図３を用いて実施の形態２にかかる車両制御装置２０の構成例について説明する。車両制御装置２０は、環境推定部２１、経路生成部２２、判定部２３、モード決定部２４、ターゲット設定部２５、及び駆動制御部２６を有している。経路生成部２２は、図１の車両制御装置１０における経路生成部１１に相当する。判定部２３は、図１の車両制御装置１０における判定部１３に相当する。駆動制御部２６は、図１の車両制御装置１０における制御部１２に相当する。車両制御装置２０を構成するそれぞれの構成要素は、プロセッサがメモリに格納されたプログラムを実行することによって処理が実行されるソフトウェアもしくはモジュールであってもよい。または、車両制御装置２０を構成するそれぞれの構成要素は、回路もしくはチップ等のハードウェアであってもよい。
　環境推定部２１は、車両の位置及び姿勢を推定するとともに、車両の周囲の環境を示す環境地図を生成する。環境推定部２１は、例えば、車両に搭載された撮影装置を用いて撮影された複数の画像を用いて車両の位置及び姿勢を推定する。環境推定部２１は、VSLAM（Visual Simultaneous Localization and Mapping）を実行することによって、車両の位置及び姿勢を推定してもよい。例えば、VSLAMでは、複数の映像に含まれる同一地点を、それら映像を構成する複数の画像（静止画）において特徴点として認識し、その特徴点の画像間の差異から、撮像装置を搭載した車両の位置及び姿勢を推定する。
　環境地図は、車両の周囲の環境を３次元情報を用いて示す地図である。車両の周囲の環境は、例えば、車両の周囲の障害物を含んでもよい。障害物は、例えば、室内であれば、棚、机、壁等であってもよく、室外であれば、建物等であってもよい。３次元情報は、３Ｄ情報、３次元座標等と言い換えられてもよい。環境地図は、撮影装置において撮影された複数の画像を用いてSfM（Structure from Motion）を実行することによって生成されてもよい。SfMは、一連の既に獲得された２次元画像（もしくはフレーム）の全ての特徴点を算出し、時間的に前後する複数の画像から、マッチングする特徴点を推定する。さらに、SfMは、各特徴点が現れたフレームにおける２次元平面上の位置の差異に基づいて各フレームを撮影したカメラの３次元位置もしくは姿勢を精度高く推定する。もしくは、環境地図は、VSLAMを実行することによって生成されてもよい。
　経路生成部２２は、車両が存在する現在地点から、目標地点において目標姿勢となるように車両が目標地点へ移動するための経路を生成する。経路生成部２２は、定期的にもしくは任意のタイミングに、生成した経路を更新してもよい。経路生成部２２が生成する経路には、切り返し点が含まれてもよい。
　判定部２３は、経路生成部２２が生成した経路に切り返し点が含まれるか否かを判定する。ここで、図４を用いて切り返し点について説明する。点P0が現在地点であり、点P5が目標地点とする。P1からP4は、経路上に存在する中継点とする。また、経路上の点と点との間の経路を、経路PnPn+1とする。ｎ＝０～４とし、例えば、ｎ＝０の時の経路P0P1は、P0からP1へ向かう経路とする。ここで、経路Pn-1Pnと経路PnPn+1とのなす角が９０度より大きい場合に、点Pnを切り返し点と定義する。経路Pn-1Pnと経路PnPn+1とのなす角は、例えば、経路Pn-1Pnにおける点Pn-1を、経路PnPn+1における点Pnへ平行移動することによって重なった点Pn-1及び点Pnにおいて形成される角のうち狭い方の角度であってもよい。図４の例においては、経路P2P3と経路P3P4とのなす角が９０度より大きいことが示されている。そのため、点P3は切り返し点となる。
　判定部２３は、経路生成部２２において生成された経路に、中継点を設定し、中継点間の経路がなす角が９０度より大きいか否かを判定することによって、切り返し点が含まれるか否かを判定する。さらに、判定部２３は、車両の位置が、切り返し点に到達したとみなすことができるか否かを判定する。車両の位置が切り返し点に到達したとみなす場合とは、例えば、車両が所定のエリア内に存在する場合、及び車両が切り返し点に到達不能と判定された場合を含んでもよい。
　所定のエリアとは、例えば、切り返し点を中心とした円によって示されるエリアであってもよい。切り返し点を中心とした円の半径を、踏破判定距離と定義する。車両が、切り返し点を中心として、半径が踏破判定距離である円の内側に存在する場合、判定部２３は、その車両が、切り返し点に到達したとみなすことができると判定してもよい。つまり、車両と切り返し点との間の距離が、踏破判定距離よりも短い場合、判定部２３は、その車両が、切り返し点に到達したとみなすことができると判定してもよい。
　踏破判定距離は、変更可能な距離であってもよい。例えば、踏破判定距離が長くなるほど、車両が切り返し点に到達したとみなすことができるエリアが広くなる。一方、踏破判定距離が短くなるほど、車両が切り返し点に到達したとみなすことができるエリアが狭くなる。踏破判定距離が、所定の距離より長い状態を、リカバリーモードとし、踏破判定距離が、所定の距離より短い状態を、通常モードとする。
　また、判定部２３は、車両が切り返し点まで到達するまでに、切り返し点に向かう角度にステアリングを回転させることができない場合に、その車両が切り返し点に到達不能と判定してもよい。
　モード決定部２４は、車両の動作モードをリカバリーモードとするか通常モードとするかを決定する。例えば、モード決定部２４は、通常モードにて動作している車両が、切り返し点に到達したとみなすことができた場合に、車両の動作モードをリカバリーモードへ変更してもよい。車両の動作モードがリカバリーモードへ変更されることによって、踏破判定距離が長くなり、車両が切り返し点に到達したとみなすことができるエリアが広くなる。
　ここで、踏破判定距離が長くなることによる車両の動作への影響について説明する。車両が切り返し動作後に、目標地点へ向かう際に、到達したとみなされた切り返し点を含む経路が再度生成される場合がある。このような場合であっても、車両が、切り返し点に到達したとみなすことができるエリア内を移動している場合、切り返し点には到達したとみなされるため、車両は、切り返し点に向かわず、目標地点へ向かうことになる。その結果、車両は、切り返し点から、車両が切り返し点に到達したとみなすことができるエリアの外へ移動するまで、切り返し点に戻ることがなくなる。これにより、車両は、切り返し点から十分に離れた位置へ移動することができる。
　また、モード決定部２４は、車両が所定の条件を満たす場合に、車両の動作モードをリカバリーモードから通常モードへ変更してもよい。所定の条件は、例えば、車両の動作モードがリカバリーモードへ変更されてから、車両が一定距離を移動したことであってもよい。一定距離は、例えば、右方向へ旋回する際のステアリングの右最大角度から、左方向へ旋回する際のステアリングの左最大角度へステアリングを動かす時間に、車両の最小速度を乗算した値であってもよい。右方向へ旋回する際のステアリングの右最大角度から、左方向へ旋回する際のステアリングの左最大角度へステアリングを動かす時間、及び、車両の最小速度は、車両の性能値として予め定められていてもよい。もしくは、車両の最小速度は、車両が走行するエリアにおいて予め定められた最小速度であってもよい。
　また、車両が移動中に経路が更新され、更新された経路に切り返し点を含む場合がある。このような場合、車両が、切り返し点を中心とした、車両が切り返し点に到達したものとみなすことができるエリア外を移動している場合に、車両の動作モードをリカバリーモードから通常モードへ変更してもよい。これは、車両が、切り返し点から、踏破判定距離以上離れた場所にいる場合には、現在地点と切り返し点との距離が十分に離れているため、切り返し点の近傍にて細かく移動して、車両の移動効率を低下させる可能性が低いと考えられるためである。
　車両の動作モードをリカバリーモードから通常モードへ変更する際に用いられる所定の条件は、リカバリーモードからの離脱条件と称されてもよい。
　ターゲット設定部２５は、経路生成部２２において生成された経路上の任意の点をターゲットとして定める。例えば、ターゲット設定部２５は、切り返し点に到達したとみなされた場合、目標地点までの間の経路上の任意の点をターゲットとして定める。ターゲットは、図４において説明した中継点に相当する。駆動制御部２６は、車両をターゲットに近づけるように駆動部を制御する。
　ここで、図５を用いて、車両の動作モードについて説明する。図５は、車両が、切り返し点を含む経路上を進む例を説明している。切り返し点を含む経路は、切り返し点C及び目標地点Gを含む経路である。
　図５の（A）は、車両が、中継点Mを経由して切り返し点Cまで進む様子を示している。また、図５の（A）においては、車両は通常モードにて動作しており、踏破判定距離が０に設定されている。踏破判定距離は、０に制限されず、所定の距離よりも短い距離が設定されてもよい。判定部２３は、中継点Mにおいて、車両が切り返し点Cに到達したとみなすことができるか否かを判定する。
　図５の（B）は、判定部２３において車両が切り返し点Cに到達したとみなすことができた場合の様子を示している。具体的には、判定部２３は、車両が切り返し点Cに到達することができないことにより、車両が切り返し点Cに到達したとみなすことができると判定する。判定部２３において、車両が切り返し点Cに到達したとみなされた場合、モード決定部２４は、車両の動作モードをリカバリーモードへ変更する。この時、モード決定部２４は、踏破判定距離を距離Dまで伸ばす。図５の(B)における、切り返し点Cを中心とする半径Dの円は、車両が切り返し点Cに到達したとみなすことができるエリアを示している。ターゲット設定部２５は、判定部２３において車両が切り返し点Cに到達したとみなされた場合、切り返し点Cと目標地点Gとの間に、ターゲットTを設定する。ターゲットTは、切り返し点Cを中心とする半径Dの円の内側に設定されてもよく、円の外側に設定されてもよい。
　図５の（C）は、ターゲットTが目標地点Gに近づき、さらに、車両が所定の条件を満たしたことによって、車両の動作モードがリカバリーモードから通常モードへ変更されたことを示している。リカバリーモードから通常モードへ変更された際の踏破判定距離は、図５の（A）と同様に０に設定されてもよく、リカバリーモードにおける踏破判定距離Dに対して十分に短い距離Dに設定されてもよい。
　続いて、図６及び図７を用いて実施の形態２にかかる車両制御装置２０における、車両の制御処理の流れについて説明する。はじめに、判定部２３は、車両が目標地点に到達したか否かを判定する（Ｓ２１）。判定部２３は、車両が目標地点に到達したと判定した場合、処理を終了する。判定部２３は、車両が目標地点に到達していないと判定した場合、車両の動作モードがリカバリーモードであるか否かを判定する（Ｓ２２）。判定部２３において車両の動作モードがリカバリーモードであると判定された場合、モード決定部２４は、車両がリカバリーモードからの離脱条件を満たすか否かを判定する（Ｓ２３）。モード決定部２４は、離脱条件を満たすと判定した場合、車両の動作モードをリカバリーモードから通常モードへ変更する（Ｓ２４）。次に、ターゲット設定部２５は、切り返し点と目標地点との間から、ターゲットとなる地点を選択する（Ｓ２５）。次に、駆動制御部２６は、車両をターゲットへ近づけるように駆動部を制御する（Ｓ２６）。ステップＳ２６の処理が実行された後、ステップＳ２１以降の処理が繰り返される。
　ステップＳ２３において、モード決定部２４が、車両がリカバリーモードからの離脱条件を満たさないと判定した場合、ステップＳ２４の処理が実行されることなく、ステップＳ２５の処理が実行される。
　ステップＳ２２において、判定部２３が、動作モードがリカバリーモードではないと判定した場合、図７に移り、目標地点までの経路が、切り返し点を含む経路であるか否かを判定する（Ｓ３１）。判定部２３において、目標地点までの経路が、切り返し点を含む経路であると判定された場合、モード決定部２４は、車両の現在地点において、切り返し点に到達したとみなすことができるか否かを判定する（Ｓ３２）。ステップＳ３２の詳細は、図９を参照して後述する。
　モード決定部２４は、車両が現在地点において、切り返し点に到達したとみなすことができると判定した場合、車両モードをリカバリーモードへ変更して、ステップＳ２５の処理へ進む（Ｓ３３）。ステップＳ３１において、判定部２３が、目標地点までの経路が、切り返し点を含まない経路であると判定した場合、動作モードを変更することなく、ステップＳ２５の処理へ進む。または、ステップＳ３２において、モード決定部２４が、車両の現在地点において、切り返し点に到達したとみなすことができないと判定した場合、動作モードを変更することなく、ステップＳ２５の処理へ進む。
　ここで、図８を用いて、図６のステップＳ２５における、ターゲットを選択する処理の詳細について説明する。
　はじめに、ターゲット設定部２５は、経路上にターゲットの候補となる複数の点を定める（Ｓ４１）。例えば、ターゲット設定部２５は、ターゲットの候補となる点の数が予め定められている場合、現在地点から、目標地点までの経路上に、候補となる点と点との間の距離が均等になるように、ターゲットの候補となる複数の点を定めてもよい。もしくは、ターゲット設定部２５は、ターゲットの候補となる点と点との間の距離を定めてから、ターゲットの候補となる複数の点を定めてもよい。もしくは、ターゲット設定部２５は、現在地点から目標地点までの経路上において、目標地点に近づくにつれて、ターゲットの候補となる点と点との間の距離を長くするように、ターゲットの候補となる複数の点を定めてもよい。もしくは、ターゲット設定部２５は、現在地点から目標地点までの経路上において、目標地点に近づくにつれて、ターゲットの候補となる点と点との間の距離を短くするように、ターゲットの候補となる複数の点を定めてもよい。
　次に、ターゲット設定部２５は、現在地点から目標地点までの経路に、切り返し点が存在するか否かを判定する（Ｓ４２）。ターゲット設定部２５は、現在地点から目標地点までの経路に、切り返し点が存在すると判定した場合、現在地点が、切り返し点を始点とする踏破判定距離内であるか否かを判定する（Ｓ４３）。現在地点が、切り返し点を始点とする踏破判定距離内であるとは、現在地点が、切り返し点を中心として、半径を踏破判定距離とする円の内側であることであってもよい。
　ターゲット設定部２５は、現在地点が、切り返し点を始点とする踏破判定距離内であると判定した場合、切り返し点から目標地点までの間に設定されたターゲットの候補の中からターゲットを選択する（Ｓ４４）。
　ターゲット設定部２５は、現在地点が、切り返し点を始点とする踏破判定距離内でないと判定した場合、現在地点から切り返し点までの間に設定されたターゲットの候補の中からターゲットを選択する（Ｓ４５）。
　ステップＳ４２において、ターゲット設定部２５は、現在地点から目標地点までの経路に、切り返し点が存在しないと判定した場合、設定されたターゲットの候補の中からターゲットを選択する（Ｓ４６）。
　ターゲット設定部２５は、ステップＳ４４～Ｓ４６において、例えば、選択し得るターゲットの候補の中から、現在地点に最も近い候補をターゲットとして選択してもよい。もしくは、ターゲット設定部２５は、既知の経路追従アルゴリズムである、pure pursuitアルゴリズムに従って、選択し得るターゲットの候補の中から、ターゲットを選択してもよい。もしくは、ターゲット設定部２５は、任意のアルゴリズムに従って、選択し得るターゲットの候補の中から、ターゲットを選択してもよい。
　続いて、図９を用いて、図７のステップＳ３２における、切り返し点への到達可否を判定する処理の詳細について説明する。はじめに、判定部２３は、現在地点から切り返し点まで移動するのに要する時間の最大値ｔ１を算出する（Ｓ５１）。例えば、判定部２３は、車両の性能として定められている最低速度、もしくは、予め定められている移動速度と、現在地点から切り返し点までの距離とを用いて、時間ｔ１を算出してもよい。現在地点から切り返し点までの距離は、現在地点と、切り返し点から踏破判定距離離れた位置との間の距離であってもよい。言い換えると、現在地点から切り返し点までの距離は、現在地点と、切り返し点を中心として半径を踏破判定距離とする円の円周上の点との間の距離であってもよい。
　次に、判定部２３は、車両を切り返し点に向かう角度とするためのステアリングの操作時間ｔ２を算出する（Ｓ５２）。言い換えると、ステアリングの操作時間ｔ２は、車両を切り返し点に向かう角度にするステアリングの位置へ、ステアリングを回転する時間であってもよい。
　次に、判定部２３は、時間ｔ２が時間ｔ１よりも大きい値であるか否かを判定する（Ｓ５３）。判定部２３は、時間ｔ２が時間ｔ１よりも大きいと判定した場合、車両が切り返し点に到達することができないと判定する（Ｓ５４）。判定部２３は、時間ｔ２が時間ｔ１よりも小さい、もしくは、時間ｔ２と時間ｔ１とが同一であると判定した場合、車両が切り返し点に到達することができると判定する（Ｓ５５）。
　以上説明したように、実施の形態２にかかる車両制御装置２０は、車両が切り返し点に到達したとみなすことができた場合に、踏破判定距離を長くする。これにより、車両は、切り返し後に、十分離れた位置まで移動することができるため、切り返し直後に、切り返し点に再度移動することによる移動効率の低下を回避することができる。
　図１０は、上述の実施の形態において説明した車両制御装置１０及び車両制御装置２０（以下、車両制御装置１０等とする）の構成例を示すブロック図である。図１０を参照すると、車両制御装置１０等は、ネットワークインタフェース１２０１、プロセッサ１２０２、及びメモリ１２０３を含む。ネットワークインタフェース１２０１は、ネットワークノードと通信するために使用されてもよい。ネットワークインタフェース１２０１は、例えば、IEEE 802.3 seriesに準拠したネットワークインタフェースカード（NIC）を含んでもよい。IEEEは、Institute of Electrical and Electronics Engineersを表す。
　プロセッサ１２０２は、メモリ１２０３からソフトウェア（コンピュータプログラム）を読み出して実行することで、上述の実施形態においてフローチャートを用いて説明された情報処理装置１０等の処理を行う。プロセッサ１２０２は、例えば、マイクロプロセッサ、MPU、又はCPUであってもよい。プロセッサ１２０２は、複数のプロセッサを含んでもよい。
　メモリ１２０３は、揮発性メモリ及び不揮発性メモリの組み合わせによって構成される。メモリ１２０３は、プロセッサ１２０２から離れて配置されたストレージを含んでもよい。この場合、プロセッサ１２０２は、図示されていないI/O（Input/Output）インタフェースを介してメモリ１２０３にアクセスしてもよい。
　図１０の例では、メモリ１２０３は、ソフトウェアモジュール群を格納するために使用される。プロセッサ１２０２は、これらのソフトウェアモジュール群をメモリ１２０３から読み出して実行することで、上述の実施形態において説明された車両制御装置１０等の処理を行うことができる。
　図１０を用いて説明したように、上述の実施形態における車両制御装置１０等が有するプロセッサの各々は、図面を用いて説明されたアルゴリズムをコンピュータに行わせるための命令群を含む１又は複数のプログラムを実行する。
　上述の例において、プログラムは、コンピュータに読み込まれた場合に、実施形態で説明された１又はそれ以上の機能をコンピュータに行わせるための命令群（又はソフトウェアコード）を含む。プログラムは、非一時的なコンピュータ可読媒体又は実体のある記憶媒体に格納されてもよい。限定ではなく例として、コンピュータ可読媒体又は実体のある記憶媒体は、random-access memory（RAM）、read-only memory（ROM）、フラッシュメモリ、solid-state drive（SSD）又はその他のメモリ技術、CD-ROM、digital versatile disc（DVD）、Blu-ray（登録商標）ディスク又はその他の光ディスクストレージ、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスクストレージ又はその他の磁気ストレージデバイスを含む。プログラムは、一時的なコンピュータ可読媒体又は通信媒体上で送信されてもよい。限定ではなく例として、一時的なコンピュータ可読媒体又は通信媒体は、電気的、光学的、音響的、またはその他の形式の伝搬信号を含む。
　なお、本開示における技術的思想は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
　１０　車両制御装置
　１１　経路生成部
　１２　制御部
　１３　判定部
　２０　車両制御装置
　２１　環境推定部
　２２　経路生成部
　２３　判定部
　２４　モード決定部
　２５　ターゲット設定部
　２６　駆動制御部

Claims (9)

  1. 　車両が存在する第１の地点から、目標地点において目標姿勢となるように前記車両が前記目標地点へ移動するための第１の経路を生成する経路生成部と、
    　前記車両が、前記第１の経路に沿って移動するように駆動部を制御する制御部と、
    　前記第１の経路が、前記第１の地点から前記車両の切り返しを行う切り返し点までの第２の経路と、前記切り返し点から前記目標地点までの第３の経路とを含む場合、前記第２の経路上の第２の地点において前記車両が前記切り返し点に到達したとみなすことができるか否かを判定する判定部と、を備え、
    　前記制御部は、
    　前記第２の地点において、前記車両が前記切り返し点に到達したとみなすと判定された場合、前記第２の地点から、前記第１の地点と前記切り返し点との間の第１の距離よりも長い第２の距離離れた位置であって、前記第３の経路上の前記位置まで前記車両が進むように前記駆動部を制御する、車両制御装置。
  2. 　前記判定部は、
    　前記車両が前記切り返し点に到達した場合及び前記車両が前記切り返し点に到達不能の場合、前記車両が前記切り返し点に到達したとみなす、請求項１に記載の車両制御装置。
  3. 　前記判定部は、
    　前記第２の地点と前記切り返し点との間の距離が、予め定められた踏破判定距離よりも短い場合、前記車両が前記切り返し点に到達したとみなすと判定する、請求項１又は２に記載の車両制御装置。
  4. 　前記判定部は、
    　前記車両が前記切り返し点に到達したとみなすと判定した場合、前記踏破判定距離の値を現在の値よりも大きい値へ変更する、請求項３に記載の車両制御装置。
  5. 　前記判定部は、
    　前記車両が前記切り返し点から予め定められた距離離れた位置へ移動した場合、前記踏破判定距離の値を現在の値よりも小さい値へ変更する、請求項３又は４に記載の車両制御装置。
  6. 　前記経路生成部は、
    　前記車両が第３の地点に到達した際に前記第１の経路を更新した第４の経路を生成し、
    　前記判定部は、
    　前記第４の経路が、前記第３の地点から前記車両の切り返しを行う第２の切り返し点までの第５の経路と、前記第２の切り返し点から前記目標地点までの第６の経路とを含む場合、前記第５の経路の距離が、前記踏破判定距離よりも長い場合、前記踏破判定距離の値を現在の値よりも小さい値へ変更する、請求項３から５のいずれか１項に記載の車両制御装置。
  7. 　前記制御部は、
    　ステアリングの角度を決定することによって前記車両が進む方向を制御し、
    　前記判定部は、
    　現在のステアリングの角度から前記車両が前記切り返し点に向かうためのステアリングの角度になるまでの時間が、前記車両が前記切り返し点まで移動するのにかかる時間の最大値よりも長い場合、前記切り返し点に到達することができないと判定する、請求項１から６のいずれか１項に記載の車両制御装置。
  8. 　車両が存在する第１の地点から、目標地点において目標姿勢となるように前記車両が前記目標地点へ移動するための第１の経路を生成し、
    　前記経路が、前記車両の切り返しを行う切り返し点を含む場合、前記車両が前記切り返し点に到達したか否かもしくは前記切り返し点に到達することができるか否かを判定し、
    　第２の地点において、前記車両が前記切り返し点に到達したもしくは前記切り返し点に到達することができないと判定された場合、前記第２の地点から、前記第１の地点と前記第２の地点との間の第１の距離よりも長い第２の距離離れた位置へ前記車両を移動させる第２の経路を生成する、車両制御方法。
  9. 　車両が存在する第１の地点から、目標地点において目標姿勢となるように前記車両が前記目標地点へ移動するための第１の経路を生成し、
    　前記経路が、前記車両の切り返しを行う切り返し点を含む場合、前記車両が前記切り返し点に到達したか否かもしくは前記切り返し点に到達することができるか否かを判定し、
    　第２の地点において、前記車両が前記切り返し点に到達したもしくは前記切り返し点に到達することができないと判定された場合、前記第２の地点から、前記第１の地点と前記第２の地点との間の第１の距離よりも長い第２の距離離れた位置へ前記車両を移動させる第２の経路を生成することをコンピュータに実行させるプログラムが格納された非一時的なコンピュータ可読媒体。
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