JP2018144544A - 車両の走行制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】乗客の乗車状況に応じて、最適な走行制御を行う車両の走行制御システムを提供する。【解決手段】車両１００の車室内の乗客を検出するセンサと、センサによる検出結果から乗客の姿勢を認識する認識部Ｓ２０と、車両が運動した際に、認識された姿勢の移動を測定する測定部Ｓ６０と、乗客の重心位置を床面に射影した位置を射影位置とし、検出された姿勢の移動に基づいて、射影位置が予め設定された所定範囲に収まること、及び重心位置の移動量が予め設定された移動閾値未満となること、の２つの条件のうちの少なくとも一方を満たすように、車両の走行制御目標を生成する目標生成部Ｓ８０，Ｓ９０と、を備える。【選択図】図５

Description

本開示は、車両の走行を制御する技術に関する。

近年、高齢者の増加に伴い、都市の基幹バスの停留所や電車の駅などから周囲の住宅地内まで、無人で運行するバスのような運輸システムの導入が検討されている。無人の運輸システムを導入する場合、有人の運輸システムでは運転者が行っている乗客の乗車状況に合わせた運行制御を、無人で実現することが求められる。

乗客の乗車状況に合わせた運行制御を実施している無人の運輸システムとして、特許文献１に記載のエレベータ制御システムがある。上記エレベータ制御システムは、乗りかご内に設けたカメラにより、人数、年齢、性別という乗客の特性を判別している。そして、上記エレベータ制御システムは、判別した乗客の特性に応じて予め用意されている複数の制御の中から最適な制御を選択し、選択した制御を実施している。

特開２０１３−１５９４５１号公報

エレベータは、垂直方向にのみ動き水平方向には動かない。そのため、上記エレベータ制御システムでは、水平方向の動きを考慮して、高齢者が転倒しないように配慮した制御などは用意されていない。一方、車両は水平方向に動くため、水平方向の加減速を考慮しないと、高齢者がよろめいたり転倒したりするおそれがある。よって、上記エレベータ制御システムを車両の走行制御システムに適用しても、乗客の乗車状況に応じて、最適な走行制御を行うことはできない。

本開示は、上記実情に鑑みてなされたものであり、乗客の乗車状況に応じて、最適な走行制御を行う車両の走行制御システムを提供する。

本開示は、センサ（１０Ａ，１０Ｂ）と、認識部（２２，Ｓ２０）と、測定部（２３，Ｓ６０）と、目標生成部（２５，Ｓ８０，Ｓ９０）と、を備える、車両の走行制御システムである。センサは、車両（１００）の車室内の乗客を検出する。認識部は、センサによる検出結果から乗客の姿勢を認識する。測定部は、車両が運動した際に、認識部により認識された姿勢の移動を測定する。目標生成部は、乗客の重心位置を床面に射影した位置を射影位置とし、測定部により検出された姿勢の移動に基づいて、射影位置が予め設定された所定範囲に収まること、及び重心位置の移動量が予め設定された移動閾値未満となること、の２つの条件のうちの少なくとも一方を満たすように、車両の走行制御目標を生成する。

本開示によれば、センサにより乗客が検出され、検出された乗客の姿勢が認識される。そして、車両が運動した際の姿勢の移動が測定される。このとき、高齢者などの筋力が衰えている人は、比較的大きな姿勢の移動が測定され、筋力の強い人は、比較的小さな姿勢の移動が測定される。つまり、姿勢の移動は、乗客の状態と相関のあるパラメータとなっている。また、乗客の重心位置の射影位置が所定範囲から外れると、乗客が揺れを不快に感じる可能性が高くなる。さらに、乗客の重心位置の移動量が大きいと転倒するリスクが高くなる。よって、測定された姿勢の移動に基づいて、射影位置が所定範囲に収まること及び重心移動量が移動閾値未満となること、の少なくとも一方を満たすように、車両の走行制御目標が生成される。したがって、乗客の乗車状況に応じて、最適な走行制御を行うことができる。

なお、この欄及び特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

車両の構成を示す図である。 車室内を上から見た場合における、レーザレーダの取り付け位置及び走査範囲を示す図である。 車室内を側面から見た場合における、レーザレーダの取り付け位置及び操作範囲を示す図である。 走行制御システムの構成を示すブロック図である。 走行制御目標を生成する処理手順を示すフローチャートである。 独立した立位のｘ方向の物理モデルを示す図である。 独立した立位のｙ方向の物理モデルを示す図である。 支持部を把持している立位のｘ方向の物理モデルを示す図である。 走行制御目標の生成する際の条件を説明する図である。 着地面を示す図である。

以下、図面を参照しながら、発明を実施するための形態を説明する。
＜１．構成＞
本実施形態に係る車両の走行制御システムは、自動走行車両に適用することを想定している。まず、本実施形態に係る車両の走行制御システムを適用する車両１００について、図１を参照して説明する。車両１００は、モータ９０の駆動力で走行する電気自動車である。車両１００は、車両１００の外側に、レーザレーダ６１と、ミリ波レーダ６２と、超音波センサ６３と、通信アンテナ６４と、を備える。レーザレーダ６１及びミリ波レーダ６２は、車両１００の外側の前面と左側面との角、前面と右側面との角、左側面と後面との角、及び図示しない後面と右側面との角の４つの角の上部に、それぞれ搭載されている。超音波センサ６３は、車両１００の前面及び左側面と、図示しない後面及び右側面の下部に、３個ずつ搭載されている。レーザレーダ６１、ミリ波レーダ６２、及び超音波センサ６３は、車両１００の周辺の他車両及び歩行者を含む障害物や、ランドマークなどを検出する。通信アンテナ６４は、管制センタと無線通信を行うためのアンテナや、ＧＰＳ衛星からＧＰＳ信号を受信するためのアンテナを含んでいる。

車両１００は、左側面に設けられた開閉ドア５２から、乗客が乗り降りできるようになっている。車両１００は、車室内に、駆動バッテリ８０と、ポール７０と、シート４０と、レーザレーダ１０Ａ，１０Ｂと、ＥＣＵ２０と、を備える。駆動バッテリ８０は、モータ９０に電力を供給する電源である。ポール７０は、立っている乗客が体を支えるために把持する棒である。シート４０は、車室内の前方と後方に設置されている。前方のシート４０の下には、駆動バッテリ８０が設置されており、後方のシート４０の下には、ＥＣＵ２０が設置されている。本実施形態では、ポール７０が支持部に相当する。

レーザレーダ１０Ａ，１０Ｂは、車室内を走査して乗客を検出するセンサである。レーザレーダ１０Ａ，１０Ｂは、車室内の４つの側面のうちの２つの面に、１つずつ取り付けられている。具体的には、レーザレーダ１０Ａは、車室内の前面の上部に取り付けられている。一方、レーザレーダ１０Ｂは、車室内の前面と対向する後面の上部に取り付けられている。つまり、レーザレーダ１０Ａ，１０Ｂは、互いに向き合った状態で車室内の側面に取り付けられている。

図２及び図３は、鎖線でレーザレーダ１０Ａの走査範囲を示し、実線でレーザレーダ１０Ｂの走査範囲を示している。図２及び図３に示すように、レーザレーダ１０Ａとレーザレーダ１０Ｂとが向き合っているため、乗客の前側の形状と後側の面の形状のどちらも検出できる。その結果、乗客の断面形状だけでなく、体の厚みも認識することができる。以下では、レーザレーダ１０Ａ，１０Ｂをレーザレーダ１０と総称する。なお、乗客を検出するセンサとして、レーザレーダ１０Ａ，１０Ｂの代わりに、２台の複眼カメラを用いてもよい。２台の複眼カメラを用いる場合も、互いに向き合った状態で車室内の側面に取り付ければよい。

ＥＣＵ２０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、半導体メモリ、及びＩ／Ｏ等を備えた周知のマイクロコンピュータを主体として構成されており、乗客の乗車状況に合わせて、車両１００の走行制御を行う。図４に示すように、ＥＣＵ２０は、ＣＰＵが非遷移的実体的記録媒体に格納されたプログラムを実行することにより、認識部２２、測定部２３、モデル作成部２４、目標生成部２５、転倒判定部２６、位置推定部２７、ルート設定部２８、行動計画部２９、車両制御部３０、及び制御量算出部３１の各機能を実現する。

認識部２２は、レーザレーダ１０による検出結果から、車室内の乗客の姿勢を認識する。測定部２３は、車両１００が運動した際に、認識部２２により認識された乗客の姿勢の移動を測定する。モデル作成部２４は、認識部２２により認識された乗客の姿勢、及び測定部２３により測定された乗客の姿勢の移動から、乗客の物理モデルを生成して同定し、乗客の物理モデルを作成する。

目標生成部２５は、モデル作成部２４により作成された物理モデルから、車両の運動に応じた乗客の姿勢の変化を予想する。そして、目標生成部２５は、予想した姿勢の変化を用いて、乗客の重心位置Ｇｃが所定の条件を満たすように、車両１００の走行制御目標を生成する。走行制御目標は、車両１００の加減速値の範囲及びヨーレートの範囲である。なお、認識部２２、測定部２３、モデル作成部２４、及び目標生成部２５の機能が実行する処理の詳細は後述する。

転倒判定部２６は、目標生成部２５により調整された走行制御目標に基づいて車両１００が走行した場合に、乗客が転倒する危険度である転倒危険度を判定する。例えば、乗客がポール７０につかまっている場合やシート４０に着座している場合は、車両１００がカーブ走行をしても、カーブの外側方向へ重心位置Ｇｃが大きく移動することはない。よって、転倒判定部２６は、乗客が支持部につかまっている場合や着座している場合は、転倒危険度を比較的低く判定する。

また、乗客の重心位置Ｇｃが左側に偏っている場合に、車両１００が左方向へカーブ走行しても、乗客の重心位置Ｇｃが右側に大きく偏って、乗客の姿勢が大きく傾くことはない。よって、転倒判定部２６は、乗客の重心位置Ｇｃが偏っている側の方向へカーブ走行する場合は、転倒危険度を比較的低く判定する。一方、乗客の重心位置Ｇｃが左側に偏っている場合に、車両１００が右方向へカーブ走行すると、乗客の重心位置Ｇｃは左側に大きく偏って、乗客の姿勢が大きく傾くことになる。よって、転倒判定部２６は、乗客の重心位置Ｇｃが偏っている側と反対方向へカーブ走行する場合には、転倒危険度を比較的大きく判定する。

転倒判定部２６は、各乗客の転倒危険度をそれぞれ判定し、最も高い転倒危険度を、乗客の転倒危険度とする。また、転倒判定部２６は、乗客の数が予め設定されている人数閾値Ｎｔｈ以上で乗客の密度が高い場合には、各乗客の転倒危険度をそれぞれ判定することは難しいので、レーザレーダ１０に最も近い乗客の転倒危険度を判定する。

位置推定部２７は、レーザレーダ６１、ミリ波レーダ６２、超音波センサ６３で検出したランドマークや、通信アンテナ６４で受信したＧＰＳ信号を用いて、地図上の車両１００の位置を推定する。ルート設定部２８は、位置推定部２７により推定された地図上の位置から目的地までの走行ルートを設定する。行動計画部２９は、ルート設定部２８により設定された走行ルート上の公道での交通ルールを参照し、交通ルールに従った走行計画を立てる。

車両制御部３０は、車両１００が行動計画部２９により立てられた走行計画に沿って走行した際に、転倒判定部２６により判定された転倒危険度が、危険閾値Ｄｔｈを超える場合には、加減速度を低減させるように、目標生成部２５により生成された走行制御目標を変更する。さらに、車両制御部３０は、車両１００が走行計画に沿って走行した際に、転倒危険度が危険閾値Ｄｔｈを超える場合には、「安全のために着座してください」や「安全のためにおつかまりください」などのアナウンスを、スピーカ１５から出力してもよい。

また、車両制御部３０は、車両１００が行動計画部２９により立てられた走行計画に沿って走行した際に、転倒判定部２６により判定された転倒危険度が、安全閾値Ｓｔｈ未満となる場合には、加減速度を増加させるように、目標生成部２５により生成された走行制御目標を変更する。安全閾値Ｓｔｈは、危険閾値Ｄｔｈよりも小さい値である。本実施形態では、車両制御部３０が、変更部及び出力部に相当する。

制御量算出部３１は、車両１００が走行制御目標量及び走行計画に沿って走行するように、車両１００の各種制御量を算出し、算出した各種制御量を各種ＥＣＵ３００へ出力する。詳しくは、制御量算出部３１は、車両１００の駆動量、制動量、及び操舵角を算出し、モータＥＣＵ、ブレーキＥＣＵ、操舵ＥＣＵなどへ出力する。なお、本実施形態では、車両の走行制御システムは、ＥＣＵ２０と、レーザレーダ１０Ａ，１０Ｂ、とを含んで構成されている。

＜２．処理＞
次に、走行制御目標を生成する処理手順について、図５のフローチャートを参照して説明する。本処理手順は、レーザレーダ１０、認識部２２、測定部２３、モデル作成部２４、及び目標生成部２５が、所定の周期で実行する。

まず、ステップＳ１０では、レーザレーダ１０により、乗客の頭から足先までの断面形状を検出する。ここでは、各乗客の断面形状を検出する。
続いて、ステップＳ２０では、ステップＳ１０で検出した乗客の断面形状から断面積を算出し、算出した断面積に着衣を考慮した人体の密度を乗じて、乗客の質量Ｍを算出するとともに、乗客の体の重心位置Ｇｃ（Ｌｘ，Ｌｙ，Ｈ）を算出する。人体の密度は、着衣を考慮した人体の平均的な密度である。また、Ｌｘはｘ方向での乗客の重心と足とのオフセット、Ｌｙはｙ方向での乗客の重心と足とオフセット、Ｈは乗客の重心高である。

続いて、ステップＳ３０では、検出した乗客の断面形状及び算出した重心位置Ｇｃ（Ｈ，Ｌ）から、乗客が立っているか、座っているかを判定する。また、乗客が立っている場合には、ポール７０を把持しないで独立して立っているか、ポール７０を把持して体を支えているかを判定する。ステップＳ３０において、乗客が立っていると判定した場合は、ステップＳ４０へ進む。一方、ステップＳ３０において、乗客が座っていると判定した場合は、ステップＳ５０へ進む。

ステップＳ４０では、乗客が独立して立っている場合と、乗客がポール７０を把持している場合とで分けて、立位の物理モデルを生成する。まず、乗客が独立して立っている場合の物理モデルについて図６及び図７を参照して説明する。ここでは、車両１００の進行方向をｘ方向、進行方向に直交する方向をｙ方向とする。図６はｘ方向の物理モデルを示し、図７はｙ方向の物理モデルを示す。

図６に示すように、車両１００が直進方向に運動した場合、ｘ方向の床との接点周りの運動方程式は式（１），（２）のように表される。αｖｘ［m/s²］は、車両１００のｘ方向の加速度、αｍｘ［m/s²］は重心位置Ｇｃのｘ方向の重心加速度、Ｒｘはｘｚ平面上の重心位置Ｇｃから足元までの距離、θｘはｘｚ平面上の重心位置Ｇｃと足元の角度、Ｔｍｘ［Nm］はｘｚ平面上の転倒抗トルクである。

そして、式（１），（２）から、式（３）に示す物理モデルが生成される。この物理モデルは、車両１００のｘ方向の運動に応じて、重心位置Ｇｃが移動することを表している。式（３）に含まれる変数のうち、Ｍ、Ｈ、Ｌｘは、ステップＳ２０で算出されている。

また、車両１００が旋回し横方向にも運動した場合、ｙ方向の床との接点周りの運動方程式は式（１），（２）と同様に表され、物理モデルは式（４）で表される。この物理モデルは、車両１００のｙ方向の運動に応じて、重心位置Ｇｃが移動することを表している。αｖｙ［m/s²］は、車両１００のｙ方向の加速度、αｍｙ［m/s²］は重心位置Ｇｃのｙ方向の加速度、Ｒｙはｙｚ平面上の重心位置Ｇｃから足元までの距離、θｙはｙｘ平面上の重心位置Ｇｃと足元の角度、Ｔｍｙ［Nm］はｙｚ平面上の転倒抗トルクである。

次に、乗客がポール７０を把持している場合の物理モデルについて図８を参照して説明する。図８はｘ方向の物理モデルを示す。乗客を剛体として取り扱うと、乗客が独立して立っている場合は、乗客の自由度は回転のみの１であるが、乗客がポール７０を把持している場合は、乗客の自由度は０となる。よって、乗客がポール７０を把持している場合のｘ方向の物理モデルは、車両１００のｘ方向の運動に応じて重心位置Ｇｃが移動しないモデルとなる。同様に、乗客がポール７０を把持している場合のｙ方向の物理モデルも、車両１００のｙ方向の運動に応じて重心位置Ｇｃが移動しないモデルとなる。なお、乗客がポール７０を把持している場合は、レーザレーダ１０によりその乗客を継続して検出し、その乗客がポール７０を離した場合に、乗客が独立して立っている場合の物理モデルを生成する。

また、ステップＳ５０では、乗客の座位の物理モデルを生成する。乗客が座っている場合も、乗客がポール７０を把持している場合と同様に、乗客の自由度は０となる。よって、乗客が座っている場合のｘ方向及びｙ方向の物理モデルも、車両１００のｘ方向及びｙ方向の運動に応じて重心位置Ｇｃが移動しないモデルとなる。

続いて、ステップＳ６０では、車両１００が運動した際の乗客の応答を測定する。すなわち、車両１００の運動に応じた乗客の姿勢の移動を測定する。詳しくは、車両１００が加減速度αｖｘ，αｖｙで発進した際に、乗客の重心位置Ｇｃの移動を測定する。そして、測定した重心位置Ｇｃの移動から、重心加速度αｍｘ，αｍｙを算出する。

続いて、ステップＳ７０では、ステップＳ６０で測定した乗客の応答を用いて、式（３）及び（４）に示す物理モデルを同定する。このとき、車両１００の乗客の数が人数閾値Ｎｔｈ未満の場合、いわゆる「すし詰め」状態でない場合は、ステップＳ６０で測定した姿勢の移動が最も大きい乗客、つまり、重心位置Ｇｃの移動量が最も大きい乗客を観察対象とする。また、車両１００の乗客の数が人数閾値Ｎｔｈ以上の場合、いわゆる「すし詰め」状態の場合は、レーザレーダ１０に最も近く検出しやすい乗客を観察対象とする。乗客の数は、開閉ドア５２を出入りする人数や、車両１００のトルクに対する加速力などから、見積もることができる。車両１００のトルクに対する加速力は、乗客の数が多いほど小さくなる。

そして、観察対象の物理モデルを同定する。詳しくは、式（３）及び（４）に、質量Ｍ、重心位置Ｇｃ（Ｌｘ，Ｌｙ，Ｈ）、ステップＳ６０での加速度αｖｘ，αｖｙ、及び、ステップＳ６０で算出した重心加速度αｍｘ，αｍｙを代入し、転倒抗トルクＴｍｘ，Ｔｍｙを算出する。これにより、式（３）及び（４）の物理モデルに含まれる変数のうち、Ｍ、Ｈ、Ｌｘ、Ｌｙ、Ｔｍｘ、Ｔｍｙが決まる。よって、式（３）及び（４）の物理モデルは、それぞれ、車両１００の加速度αｖｘ，αｖｙと、観察対象の重心位置Ｇｃの重心加速度αｍｘ，αｍｘとの相関を表す式となる。そして、重心加速度αｍｘ，αｍｙをそれぞれ時間で２重積分すると、重心位置Ｇｃのｘ方向の移動量ΔＧｘ及びｙ方向の移動量ΔＧｙとなる。したがって、式（３）及び（４）の物理モデルは、加速度αｖｘ，αｖｙに対する、重心位置Ｇｃの移動量ΔＧｘ，ΔＧｙを表す式となる。

なお、観測対象がポール７０を把持している場合、及び観測対象が座っている場合は、ｘ方向及びｙ方向の物理モデルは、車両１００の加速度αｖｘ，αｖｙに関わらず、移動量ΔＧｘ，ΔＧｙ＝０となる。

続いて、ステップＳ８０では、ステップＳ７０で同定した物理モデルから、車両１００の運動に応じた観測対象の重心位置Ｇｃの変化を予想する。そして、予想した重心位置Ｇｃの変化が、所定の条件を満たすように、車両１００の加速度αｖｘ，αｖｙの最大値を算出して、車両１００の最大ヨーレート及び最大加減速値を算出する。

ここで、所定の条件は、観測対象が体の揺れを不快に感じる可能性が低いこと、及び、観測対象の転倒リスクが低いことの少なくとも一方である。図９に示すように、観測対象の重心位置Ｇｃを床面５５に射影した位置である射影位置（Ｌｘ，Ｌｙ）が、予め設定された所定範囲に収まる場合に、観測対象が体の揺れを不快に感じる可能性が低くなる。所定範囲は、観測対象の左右の足裏が接触している床面５５の接触面Ｐｆを含み、左右の足裏の輪郭に外接した方形状の面である着地面Ｒｆである。例えば、図１０に示すように、着地面Ｒｆは、観測対象の足裏の長さＦｔｘと、左右の足を開いた幅Ｆｔｙとを２辺の長さとする方形の面である。この場合、｜Ｌｘ｜＜Ｆｔｘかつ｜Ｌｙ｜＜Ｆｔｙであれば、転倒リスクが低くなる。

また、観測対象の重心位置Ｇｃの移動量ΔＧｃ＝（ΔＧｘ²＋ΔＧｙ²）^1/2が、予め設定された移動閾値ΔＧｔｈ未満となる場合に、観測対象の転倒リスクが低くなる。よって、（Ａ）射影位置（Ｌｘ，Ｌｙ）が着地面Ｒｆ内に収まること、及び、（Ｂ）移動量ΔＧｃが移動閾値ΔＧｔｈ未満となること、の２つの条件のうちの少なくとも一方を満たすように、車両１００の最大ヨーレート及び最大加減速値を算出する。ただし、ステップＳ１０において、レーザレーダ１０により乗客が検出されていない場合は、乗客がいる場合の最大加減速値よりも最大加減速値を大きな値に生成する。

続いて、ステップＳ９０では、ステップＳ８０で算出した最大ヨーレート及び最大加減速値を走行制御目標へ反映させて、走行制御目標を生成する。すなわち、ヨーレートの目標を最大ヨーレート以下にし、加減速値の目標を最大加減速値以下にする。以上で本処理を終了する。

本実施形態では、ステップＳ２０の処理が認識部２２の機能が実行する処理に相当し、ステップＳ３０〜Ｓ５０及びＳ７０の処理がモデル作成部２４の機能が実行する処理に相当する。また、ステップＳ６０の処理が測定部２３の機能が実行する処理に相当し、ステップＳ８０及びＳ９０の処理が目標生成部２５の機能が実行する処理に相当する。

＜３．効果＞
以上説明した本実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１）測定された重心位置Ｇｃの移動に基づいて、２つの条件（Ａ），（Ｂ）のうちの少なくとも一方を満たすように、車両の走行制御目標が生成される。これにより、乗客の乗車状況に応じて、最適な走行制御を行うことができる。

（２）着地面Ｒｆを乗客の左右の足裏の輪郭に外接した方形状の面とし、射影位置Ｐｆを着地面Ｒｆ内に収めることで、乗客の姿勢の揺れを不快に感じない範囲に抑制することができる。

（３）乗客の姿勢及び重心位置Ｇｃの移動から、車両１００の運動に対してどの程度、重心位置Ｇｃが移動するかを予想する乗客の物理モデルが作成される。そして、作成された物理モデルから、車両１００の運動に応じた重心位置Ｇｃの変化が予想される。さらに、予想された重心位置Ｇｃの変化を用いて、２つの条件（Ａ），（Ｂ）のうちの少なくとも一方を満たすように走行制御目標が生成される。よって、車両が走行した場合の乗客の姿勢の揺れを事前に予想できるため、乗客の姿勢の揺れを抑制した、快適な走行制御を行うことができる。

（４）乗客がポール７０を把持している場合は、車両１００が運動しても、乗客の体が固定されており、重心位置Ｇｃが移動しないと見なすことができる。よって、ポール７０を把持している乗客の物理モデルは、独立して立っている乗客の物理モデルとは別に作成することにより、乗客の姿勢の揺れを精度良く予想することができる。

（５）車室内の乗客の数が人数閾値Ｎｔｈ未満の場合には、重心位置Ｇｃの移動が最も大きい乗客を観察対象とすることで、車両１００の運動に対する抗力が最も小さい乗客でも姿勢の揺れが小さくなるように、車両１００の走行制御を行うことができる。ひいては、車両１００の乗客全員の姿勢の揺れが小さくなるように、車両１００の走行制御を行うことができる。

（６）車室内の乗客の数が人数閾値Ｎｔｈ以上の場合は、乗客同士が密着しているため、重心位置Ｇｃの移動が最も大きい乗客を見つけるのは難しい。しかしながら、乗客同士が密着しているため、車両１００の運動に対する抗力の小さい乗客がいても、他の乗客が支えになって姿勢が揺れにくい。よって、この場合は、レーザレーダ１０に最も近く観測しやすい乗客を観測対象とすることで、十分に快適な車両１００の走行制御を行うことができる。

（７）乗客の転倒危険度が危険閾値Ｄｔｈよりも高い場合には、生成された走行制御目標の最大加減速値が低減される。これにより、乗客が転倒しないような車両１００の走行を実現することができる。

（８）乗客の転倒危険度が安全閾値Ｓｔｈよりも低い場合には、生成された走行制御目標の最大加減速値が増加される。これにより、円滑な車両１００の走行を実現することができる。

（９）車室内に乗客が検出されなかった場合には、車室内に乗客が検出された場合よりも、最大加減速値が大きな値に生成される。これにより、円滑な車両１００の運行を実現することができる。

（１０）乗客の転倒危険度が危険閾値Ｄｔｈ以上の場合には、シート４０への着座やポール７０の把持を促すアナウンスを出力することにより、乗客に自主的に転倒を抑制してもらうことができる。

（１１）レーザレーダ１０又は複眼カメラを用いることで、乗客の断面形状を計測することができる。
（１２）複数のレーザレーダ１０又は複眼カメラを、車室内の異なる側面に取り付けることにより、乗客の断面形状を計測しやすい。

（１３）複数のレーザレーダ１０又は複眼カメラを、車室内の対向する２つの側面に取り付けることにより、乗客の断面形状を精度良く計測することができる。ひいては、乗客の物理モデルを精度良く作成することができる。

（他の実施形態）
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。

（ａ）上記実施形態では、測定した観測対象の姿勢の移動に基づいて、観測対象の物理モデルを作成し、作成した物理モデルを用いて、走行制御目標を作成したが、これに限定されるものではない。測定した観測対象の姿勢の移動に基づいて、上記（Ａ）及び（Ｂ）の２つの条件のうちの少なくとも一方を満たすように、走行制御目標のフィードバック制御を行ってもよい。フィードバック制御の実行をするにつれて、乗客の姿勢の揺れを抑制した、快適な走行制御を行うことができる。走行制御目標のフィードバック制御を実行する場合も、乗客の転倒危険度に応じて、生成された走行制御目標を変更するようにしてもよい。

（ｂ）乗客の姿勢の移動として、重心位置Ｇｃ以外の部分の移動を測定してもよい。特に、走行制御目標のフィードバック制御を行う場合は、乗客の姿勢の移動として、乗客の体の解放端部の移動を測定するとよい。解放端部は、乗客の頭の先端や肩など、体の中で揺れが大きい部分である。体の比較的揺れの強い部分である解放端部の移動を測定することで、フィードバック制御を精度良く実行することができる。

（ｃ）レーザレーダ又は複眼カメラを、車室内の４つの側面のうちの３つ以上の側面に、それぞれ取り付けてもよい。また、レーザレーダと複眼カメラを併用してもよい。あるいは、レーザレーダと単眼カメラを併用してもよいし、複眼カメラと単眼カメラを併用してもよい。

（ｄ）車両１００は、電自動車に限らず、エンジン自動車でもよいし、ハイブリッド自動車でもよい。
（ｅ）上記実施形態における１つの構成要素が有する複数の機能を、複数の構成要素によって実現したり、１つの構成要素が有する１つの機能を、複数の構成要素によって実現したりしてもよい。また、複数の構成要素が有する複数の機能を、１つの構成要素によって実現したり、複数の構成要素によって実現される１つの機能を、１つの構成要素によって実現したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加又は置換してもよい。なお、特許請求の範囲に記載した文言のみによって特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本発明の実施形態である。

（ｆ）上述した車両の走行制御システムの他、当該車両の走行制御システムとしてコンピュータを機能させるためのプログラム、このプログラムを記録した半導体メモリ等の非遷移的実態的記録媒体、車両の走行制御方法など、種々の形態で本発明を実現することもできる。また、本開示は、自動運転ではない手動運転車両にも適応し、運転者に対して転倒危険性に対して、警報や注意を与える運転支援システムとして使用することもできる。

１０Ａ，１０Ｂ…レーザレーダ、２０…ＥＣＵ、１００…車両。

Claims (15)

1. 車両（１００）の車室内の乗客を検出するように構成されたセンサ（１０Ａ，１０Ｂ）と、
   前記センサによる検出結果から前記乗客の姿勢を認識するように構成された認識部（２２，Ｓ２０）と、
   前記車両が運動した際に、前記認識部により認識された前記姿勢の移動を測定する測定部（２３，Ｓ６０）と、
   前記乗客の重心位置を床面に射影した位置を射影位置とし、前記測定部により検出された前記姿勢の移動に基づいて、前記射影位置が予め設定された所定範囲に収まること、及び前記重心位置の移動量が予め設定された移動閾値未満となること、の２つの条件のうちの少なくとも一方を満たすように、前記車両の走行制御目標を生成するように構成された目標生成部（２５，Ｓ８０，Ｓ９０）と、を備える、車両の走行制御システム。
2. 前記所定範囲は、前記乗客の左右の足裏が接触している前記床面の接触面を含み、前記足裏の輪郭に外接した方形状の面である、請求項１に記載の車両の走行制御システム。
3. 前記認識部により認識された前記乗客の姿勢、及び前記測定部により測定された前記姿勢の移動から、前記乗客の物理モデルを作成するように構成されたモデル作成部（２４，Ｓ３０〜Ｓ５０，Ｓ７０）と、
   前記目標生成部は、前記モデル作成部によりされた前記物理モデルから、前記車両の運動に応じた前記乗客の重心位置の変化を予想し、予想結果を用いて、前記２つの条件のうちの少なくとも一方を満たすように、前記走行制御目標を生成するように構成されている、請求項１又は２に記載の車両の走行制御システム。
4. 前記モデル作成部は、前記乗客が前記車室内に固定された支持部を把持している場合には、前記支持部を把持していない場合と異なる前記物理モデルを作成するように構成されている、請求項３に記載の車両の走行制御システム。
5. 前記目標生成部は、前記測定部により測定された前記姿勢の移動に基づいて、前記２つの条件のうちの少なくとも一方を満たすように、前記走行制御目標のフィードバック制御を行うように構成されている、請求項１又は２に記載の車両の走行制御システム。
6. 前記測定部は、前記姿勢の移動として、前記乗客の体の解放端部の移動を測定するように構成されている、請求項５に記載の車両の走行制御システム。
7. 前記目標生成は、前記車室内の乗客の数が、予め設定されている人数閾値未満の場合には、前記乗客のうち、前記姿勢の移動が最も大きい乗客を観察対象とし、前記観察対象が前記２つの条件のうちの少なくとも一方を満たすように、前記走行制御目標を生成するように構成されている、請求項１〜６のいずれか１項に記載の車両の走行制御システム。
8. 前記目標生成部は、前記車室内の乗客の数が、予め設定されている人数閾値以上の場合には、前記センサに最も近い前記乗客を観察対象とし、前記観察対象が前記２つの条件のうちの少なくとも一方を満たすように、前記走行制御目標を生成するように構成されている、請求項１〜７のいずれか１項に記載の車両の走行制御システム。
9. 前記目標生成部により生成された前記走行制御目標に基づいて前記車両が走行した場合に、前記乗客が転倒する危険度である転倒危険度を判定する転倒判定部（２６）と、
   前記転倒判定部により判定された前記転倒危険度が予め設定されている危険閾値よりも高い場合に、加減速度を低減させるように前記走行制御目標を変更するように構成されている変更部（３０）と、を備える、請求項１〜８のいずれか１項に記載の車両の走行制御システム。
10. 前記目標生成部により生成された前記走行制御目標に基づいて前記車両が走行した場合に、前記乗客が転倒する危険度である転倒危険度を判定する転倒判定部（２６）と、
    前記転倒判定部により判定された前記転倒危険度が予め設定されている安全閾値よりも低い場合に、加減速度を増加させるように前記走行制御目標を変更するように構成されている変更部（３０）と、を備える、請求項１〜９のいずれか１項に記載の走行制御システム。
11. 前記目標生成部は、前記センサにより前記車室内に乗客が検出されなかった場合に、前記車室内に乗客が検出された場合よりも、加減速度が増加するように前記走行制御目標を生成するように構成されている、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の車両の走行制御システム。
12. 前記目標生成部により生成された前記走行制御目標に基づいて前記車両が走行した場合に、前記乗客が転倒する危険度である転倒危険度を判定する転倒判定部（２６）と、
    前記転倒判定部により判定された前記転倒危険度が予め設定されている危険閾値よりも高い場合に、着座又は前記車室内に固定された支持部の把持を促すアナウンスを出力する出力部（３０）と、を備える請求項１〜１１のいずれか１項に記載の走行制御システム。
13. 前記センサは、複眼カメラ及びレーザレーダの少なくとも一方を含む、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の車両の走行制御システム。
14. 前記センサは、複数のセンサから構成されており、
    前記複数のセンサは、前記車室内の４つの側面のうち、少なくとも２つの面に取り付けられている、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の車両の走行制御システム。
15. 前記２つの面は、前記車室内の４つの側面のうちの対向する面である、請求項１４に記載の車両の走行制御システム。

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