JP2020123012A - 車両 - Google Patents

Abstract

【課題】通信網が使用しにくい状況であっても災害時の救助に車両を派遣することが可能な車両を提供する。【解決手段】車両１は、地図データ記憶部３１２と、無線通信装置４１と、ＧＰＳ受信機３１１と、乗員検出装置３３と、ＥＣＵ１００とを備える。ＥＣＵ１００は、無線通信装置４１で車両の現在位置から予め定められた距離の範囲内の場所に関連する災害情報を取得し、かつ乗員検出装置３３で車両の乗員を検出しない場合は、地図データ記憶部３１２に登録された救援対象施設を目的地として無人運転を実行する。ＥＣＵ１００は、救援対象施設に到着後は、乗員が乗車したことを確認し、記憶装置に登録された避難候補場所のいずれかを目的地として無人運転または車両１の運転支援を実行する。【選択図】図２

Description

本開示は、車両に関し、特に自律して無人運転を行なうように構成された車両に関する。

特開２００８−４１０３２号公報（特許文献１）には、災害発生時に、一般車両を救援車両として用いることを円滑に推進する災害時供出車両登録システムが開示されている。この災害時供出車両登録システムは、災害予測情報を取得し、取得した災害予測情報に含まれるエリアの情報および予想される災害規模および災害種別の情報を抽出し、抽出されたエリアの情報および予測される災害規模および災害種別の情報に基づきデータベースから該当する車両情報を検索し、検索された車両情報に含まれる車両供出要請先に対して車両供出要請を送信する。

特開２００８−４１０３２号公報

特開２００８−４１０３２号公報（特許文献１）に記載された技術では、センター等に設けられる災害時供出車両登録システムから携帯電話網等の通信手段を介して車両に対して供出要請を送信している。しかし、災害時には被災者が被災状況等の情報収集のために携帯電話等を一斉に使用して、回線の通信量が過大となり、混雑のため通信が満足に行なえない可能性がある。また車両の近くに人がいない場合や、けが等によって運転が困難になった場合には、車両があっても避難できない。

本開示の車両は、上記の課題を解決するものであって、その目的は、通信網が使用しにくい状況であっても災害時の救助に車両を派遣することが可能な車両を提供することである。

本開示は、車両に関する。車両は、記憶装置と、災害情報取得装置と、位置取得装置と、乗員検出装置と、制御装置とを備える。

記憶装置は、救援対象施設と避難候補場所とが登録された地図情報を記憶するように構成される。災害情報取得装置は、車両外部から災害情報を取得するように構成される。位置取得装置は、車両の現在位置を取得するように構成される。制御装置は、設定された地図上の目的地まで自律して車両の無人運転を行なうように構成される。

制御装置は、災害情報取得装置で車両の現在位置から予め定められた距離の範囲内の場所に関連する災害情報を取得し、かつ乗員検出装置で車両の乗員を検出しない場合は、記憶装置に登録された救援対象施設を目的地として無人運転を実行する。

制御装置は、救援対象施設に到着後は、乗員が乗車したことを確認し、記憶装置に登録された避難候補場所のいずれかを目的地として無人運転または車両の運転支援を実行する。

上記のような構成とすることによって、災害発生時には、災害発生の報知さえ受ければ、予め登録された救護対象施設を目的地として無人運転されるので、目的地などを通信網で設定しなくても、救護対象施設に車両が派遣される。

本開示の車両によれば、災害の発生後に通信網が使用できない状況となっても、車両単体での救護活動を推進することができる。

本実施の形態に係る配車システムの全体構成を概略的に示す図である。 車両１の構成を概略的に示す図である。 車両のＥＣＵ１００が災害時に実行する処理を説明するためのフローチャートである。

以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。

＜配車システムの全体構成＞
図１は、本実施の形態に係る配車システムの全体構成を概略的に示す図である。図１を参照して、配車システム９００は、複数の車両１と、配車センター９とを備える。配車センター９は、ユーザの携帯端末８（たとえばスマートフォン）からの配車要求に応じて、複数の車両のなかから、いずれか適切な車両を選択してユーザの現在地（あるいはユーザが指定した地点）に配車する。図示しないが、配車要求は、ユーザのコンピュータ端末（固定端末）から送信されてもよい。この場合には、配車センター９により選択された車両は、ユーザのユーザが指定した地点に配車される。

車両１は、無人での自動運転（以下、「無人運転」と記載する）が可能に構成されている。無人運転とは、車両の加速、減速、停止および操舵等の運転操作が車両のドライバの運転操作によらずに実行される制御を意味する。無人運転には、たとえば車線維持制御および航行制御が含まれる。車線維持制御では、車両が走行車線から逸脱せず走行車線に沿って走行するようにハンドル（図示せず）が自動で操舵される。航行制御では、たとえば、車両の前方に先行車が存在しない場合に、予め設定された速度で車両を定速走行させる定速制御が実行される一方で、車両の前方に先行車が存在する場合には、先行車との車間距離に応じて車両の車速を調整する追従制御が実行される。

車両１は、たとえば電気自動車（ＥＶ：Electric Vehicle）である。ただし、車両１の走行用の動力源は特に限定されない。車両１は、ガソリン車またはディーゼル車など走行に燃料を必要とする車両（いわゆるコンベ車）であってもよいし、ハイブリッド車（プラグインハイブリッド車を含む）であってもよいし、燃料電池車であってもよい。なお、図１では、図面が煩雑になるのを防ぐため３台の車両１を示すが、車両１の台数は特に限定されない。多くの場合、配車システム９００には、より多くの車両が含まれる。

車両１、携帯端末８および配車センター９間の通信を実現するため、基地局装置５が通信ネットワーク７上に設けられている。

基地局装置５は、たとえばＬＴＥ（Long Term Evolution）に準拠した基地局装置である。しかし、基地局装置５の通信方式は、これに限定されず、たとえばＷ−ＣＤＭＡ（Wideband Code Division Multiple Access）であってもよいし、他の通信方式であってもよい。あるいは、基地局装置５は、複数の通信方式を切り替え可能に構成されていてもよい。複数の車両１の各々と配車センター９とは、基地局装置５および通信ネットワーク７を介して双方向での無線通信が可能に構成されており、各種情報の授受が行なわれる。

配車センター９は、各車両１の走行状況を管理しており、必要な情報を車両１に提供したり様々な指令を車両１に送信したりする。配車センター９は、サーバ９０と、地図情報データベース９１と、車両情報データベース９２と、通信装置９５とを含む。

地図情報データベース９１は、道路地図データを格納する。車両情報データベース９２は、各車両１の使用状況を示す情報および位置情報など（包括的に「車両情報」とも称する）を格納する。

サーバ９０は、ユーザからの要求に応じて、複数の車両１のなかから適切な車両をユーザの下に配車するための各種処理を行なう処理装置である。

通信ネットワーク７には、災害情報提供センター１０から津波警報、土砂災害警報等の警報情報が発信される。車両１は、この警報情報を受信可能に構成される。

津波警報または土砂災害警報が発令された場合、直ちに避難するために車両を使用したいが、配車センター９と通信してカーシェアリングの車両１を呼んでいる時間的余裕はない。また、災害発生直後から時間が経過すると通信ネットワーク７がビジーで配車センター９につながらない場合もある。

また、車両が被災し使用不能となることを避けるために、車両１も退避させたいが、車両１を移動させる時間的余裕も無い。

そこで、本実施の形態の車両１は、津波警報、土砂災害警報等の警報を受信し、そのときに車両が未使用状態であれば、以下の（１）または（２）のアクションをとることによって被害を最小限に抑える。

（１）予め登録された救援対象施設（集会所、老人ホーム、病院など）に車両が自動的に向かい、避難の移動手段として役立つ。

（２）予め登録された救援対象施設が近くに無い場合には、車両が被害に遭わない場所、たとえば津波の場合には高台、土砂災害の場合には河川から離れた場所に自動で移動する。

＜車両構成＞
図２は、車両１の構成を概略的に示す図である。図２を参照して、車両１は、蓄電装置２１と、パワーコントロールユニット（ＰＣＵ：Power Control Unit）２２と、モータジェネレータ（ＭＧ：Motor Generator）２３と、動力伝達ギア２４と、駆動輪２５と、アクセルおよびブレーキアクチュエータ２６と、ステアリングアクチュエータ２７と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１００とを備える。

蓄電装置２１は、再充電可能な直流電源であり、車両１の走行駆動力を生成するための電力をＰＣＵ２２へ供給する。また、蓄電装置２１は、モータジェネレータ２３の回生制動により発電された電力により充電されたり、車両外部から供給される電力により充電されたりする。

ＰＣＵ２２は、ＥＣＵ１００からの指令に従って、蓄電装置２１とモータジェネレータ２３との間で電力変換を行なう。ＰＣＵ２２は、蓄電装置２１から電力を受けてモータジェネレータ２３を駆動するインバータと、インバータに供給される直流電圧のレベルを調整するコンバータ（いずれも図示せず）等とを含んで構成される。

モータジェネレータ２３は、ＰＣＵ２２に含まれるインバータによって駆動され、駆動軸（図示せず）を回転させる。モータジェネレータ２３が出力するトルクが動力伝達ギア２４を介して駆動輪２５に伝達され、それにより車両１が走行する。また、モータジェネレータ２３は、車両の制動時には駆動輪の回転力を受けて発電する。モータジェネレータ２３によって発電された電力は、ＰＣＵ２２を通じて蓄電装置２１に蓄えられる。

アクセルおよびブレーキアクチュエータ２６は、ＥＣＵ１００からの指令に応じて図示しないアクセルおよびブレーキを操作する。ステアリングアクチュエータ２７は、ＥＣＵ１００からの指令に応じて操舵輪を操作する。

車両１は、車両１の外部状況または車両１の走行状態を取得するための構成として、ナビゲーション装置３１と、センサ群３２と、乗員検出装置３３とをさらに備える。

ナビゲーション装置３１は、人工衛星からの電波に基づいて車両１の現在地を特定するＧＰＳ（Global Pointing System）受信機３１１と、地図データを記憶する地図データ記憶部３１２とを含む。ナビゲーション装置３１は、ＧＰＳ受信機３１１により特定された車両１の現在地の位置情報（ＧＰＳ情報）を用いて車両１の各種ナビゲーション処理を実行する。より具体的には、ナビゲーション装置３１は、車両１のＧＰＳ情報と地図データ記憶部３１２に格納された道路地図データとに基づいて、車両１の現在地から目的地までの走行ルート（走行予定ルートまたは目標ルート）を算出し、その走行ルートの情報をＥＣＵ１００に出力する。

センサ群３２は、車両１の外部状況を検出したり、車両１の走行状態に応じた情報および車両１の操作（操舵操作、アクセル操作およびブレーキ操作）を検出したりする。ＥＣＵ１００は、センサ群３２により検出（または取得）された各種情報に基づいて無人運転（完全自動運転あるいは自動回送）が可能に構成されている。つまり、センサ群３２による自動運転においては、すべての状況下においてドライバの乗車もドライバの操作も必要としない。より詳細には、センサ群３２は、カメラ３２１と、レーダー（Ｒａｄａｒ）３２２と、ライダー（ＬＩＤＡＲ：Laser Imaging Detection and Ranging）３２３と、車速センサ３２４と、加速度センサ３２５と、ジャイロセンサ３２６とを含む。

カメラ３２１は、車両１の外部状況を撮像し、車両１の外部状況に関する撮像情報をＥＣＵ１００に出力する。

レーダー３２２は、電波（たとえばミリ波）を車両１の周囲に送信し、障害物で反射された電波を受信して障害物を検出する。レーダーは、たとえば、障害物までの距離および障害物の方向を障害物に関する障害物情報としてＥＣＵ１００に出力する。

ライダー３２３は、光（典型的には紫外線、可視光線または近赤外線）を車両１の周囲に送信し、障害物で反射された光を受信することで反射点までの距離を計測し、障害物を検出する。ライダー３２３は、たとえば、障害物までの距離および障害物の方向を障害物情報としてＥＣＵ１００に出力する。

車速センサ３２４は、車両１の車輪または駆動軸などに設けられる。車速センサ３２４は、車輪の回転速度を検出して車両１の速度を含む車速情報をＥＣＵ１００に出力する。

加速度センサ３２５は、たとえば、車両１の前後方向の加速度を検出する前後加速度センサと、車両１の横加速度を検出する横加速度センサとを含む。加速度センサ３２５は、両方の加速度を含む加速度情報をＥＣＵ１００に出力する。

ジャイロセンサ３２６は、車両１の水平方向からの傾きを検出し、車両１の走行経路の勾配情報をＥＣＵ１００に出力する。

乗員検出装置３３は、車両１が使用中であるか否かを判断するために、乗員が車両１に乗車しているか、または車両１の近辺に乗員となる人がいるかを検出する。

車両１は、車外と無線通信を行なうための無線通信装置４１をさらに備える。無線通信装置４１は、たとえば、基地局通信モジュールである。

無線通信装置４１は、たとえばＬＴＥに準拠した通信を基地局装置５との間で行なうためのＬＴＥ用送受信回路を含む機器であり、アンテナ４２に接続される。

ＥＣＵ１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１と、メモリ１０２と、各種信号を入出力するための入出力ポート（図示せず）と等を含んで構成されている。ＥＣＵ１００は、センサ群３２からの入力に基づき、車両１の無人運転を実現するための各種制御（車線維持制御、航行制御など）を実行する。また、ＥＣＵ１００は、無線通信装置４１を介して様々な情報（車両１の位置情報など）をサーバ９０に送信したり、サーバ９０から指令または通知を受信したりする。

車両１の災害時の避難救助に関わる構成を以下に説明する。図２の車両１は、地図データ記憶部３１２と、無線通信装置４１と、ＧＰＳ受信機３１１と、乗員検出装置３３と、ＥＣＵ１００とを備える。地図データ記憶部３１２は、「記憶装置」に相当する。無線通信装置４１は、「災害情報取得装置」に相当する。ＧＰＳ受信機３１１は、「位置取得装置」に相当する。乗員検出装置３３は、「乗員検出装置」に相当する。ＥＣＵ１００は、「制御装置」に相当する。

地図データ記憶部３１２は、救援対象施設と避難候補場所とが登録された地図情報を記憶するように構成される。無線通信装置４１は、車両外部（図１の災害情報提供センター１０）から災害情報を取得するように構成される。ＧＰＳ受信機３１１は、車両の現在位置を取得するように構成される。ＥＣＵ１００は、設定された地図上の目的地まで自律して車両１の無人運転を行なうように構成される。

なお、救援対象施設と避難候補場所については、メモリ１０２に地図上の座標のみ登録を行なっておき、地図データ記憶部３１２は登録された場所に到達するための道を検索するために使用しても良い。

ＥＣＵ１００は、無線通信装置４１で車両の現在位置から予め定められた距離の範囲内の場所に関連する災害情報を取得し、かつ乗員検出装置３３で車両の乗員を検出しない場合は、地図データ記憶部３１２に登録された救援対象施設を目的地として無人運転を実行する。

ＥＣＵ１００は、救援対象施設に到着後は、乗員が乗車したことを確認し、記憶装置に登録された避難候補場所のいずれかを目的地として無人運転または車両１の運転支援を実行する。

図３は、車両のＥＣＵ１００が災害時に実行する処理を説明するためのフローチャートである。図２、図３を参照して、まずステップＳ１においてＥＣＵ１００は、津波警報、土砂災害警報など、避難が必要な警報が発令されているか否か判断するとともに、現在位置が避難の対象区域か否かを判断する。

そのような警報が発令されている場合（Ｓ１でＹＥＳ）、ステップＳ２において、ＥＣＵ１００は、乗員検出装置３３の乗員検出結果を参照して、車両１が未使用状態か否かを判断する。

車両が未使用状態である場合（Ｓ２でＹＥＳ）、ステップＳ３において、ＥＣＵ１００は、ナビゲーション装置３１の地図データ記憶部３１２に記憶されている地図情報と、予め登録された救援対象施設（集会所、老人ホーム、病院など）と、ＧＰＳ受信機３１１によって検出された現在位置とを参照して、現在位置の付近（たとえば、２ｋｍ以内）に救援対象施設があるか否かを判断する。

救援対象施設が現在位置付近にある場合（Ｓ３でＹＥＳ）、ステップＳ４において、ＥＣＵ１００は、津波などの到達予測時間と救援時点を経由した避難地点までの所要時間とを比較し、避難できる時間が十分にあるか否かを判断する。

避難できる時間が十分にある場合（Ｓ４でＹＥＳ）、ステップＳ５において、ＥＣＵ１００は、予め登録された救援対象施設の一つに向かうように車両を無人運転し、要救援者をピックアップする。救援対象施設に到着後は、ＥＣＵ１００は、図示しないスピーカーなどから、緊急用の避難車両である旨を予め登録した音声で案内する。

一方、ステップＳ３において、現在地付近に予め登録された救援対象施設が無い場合（Ｓ３でＮＯ）、またはステップＳ４において、救援対象施設を経由すると避難の時間が不足する場合（Ｓ４でＮＯ）、ＥＣＵ１００は、ステップＳ６に処理を進める。

ステップＳ６では、ＥＣＵ１００は、津波などの到達予測時間と現在地から直接に避難地点に向かう場合の所要時間とを比較し、車両を待避させる時間が十分にあるか否かを判断する。なお、この場合の避難地点は、ステップＳ４の避難地点とは同じでなくても良く、現在地から最も近い避難地点を選択することが好ましい。

ステップＳ５で要救援者をピックアップした場合、または、直接に避難場所に向かう時間がある場合（Ｓ６でＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、ステップＳ７において、車両１を自動で避難場所まで走行させる。避難場所は、災害の種類によって、変更されることが好ましい。たとえば、災害が津波である場合には、ＥＣＵ１００は、避難場所を高台の広場に設定する。またたとえば、災害が土砂災害である場合には、ＥＣＵ１００は、避難場所を河川から離れた広場に設定する。

ステップＳ７では、要救援者をピックアップした場合には、ＥＣＵ１００は、自動運転の代わりに、ナビゲーション装置３１を使用した避難場所の案内のみ、すなわち運転支援を行なっても良い。

なお、ステップＳ１，Ｓ２，Ｓ６のいずれかでＮＯと判断された場合、ＥＣＵ１００は車両を走行させずに処理を終了する。これにより、災害時の道路の渋滞を悪化させる事態を避けることもできる。

以上説明したように、本実施の形態に係る車両は、平常時には、配車センター９の指示に従って走行し、災害発生時には、災害発生の報知さえ受ければ、その後は、通信障害が発生しても外部からの指示なしで、予め登録された救護対象施設を目的地として無人走行する。したがって、予め、救護対象施設へ対象車両を割り当てておき、車両にその情報を記憶させておけば、目的地などを通信網で設定しなくても、救護対象施設に必要な車両が派遣される。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 車両、５ 基地局装置、７ 通信ネットワーク、８ 携帯端末、９ 配車センター、１０ 災害情報提供センター、２１ 蓄電装置、２３ モータジェネレータ、２４ 動力伝達ギア、２５ 駆動輪、２６ ブレーキアクチュエータ、２７ ステアリングアクチュエータ、３１ ナビゲーション装置、３２ センサ群、３３ 乗員検出装置、４１ 無線通信装置、４２ アンテナ、９０ サーバ、９１ 地図情報データベース、９２ 車両情報データベース、９５ 通信装置、１０２ メモリ、３１１ 受信機、３１２ 地図データ記憶部、３２１ カメラ、３２２ レーダー、３２３ ライダー、３２４ 車速センサ、３２５ 加速度センサ、３２６ ジャイロセンサ、９００ 配車システム。

Claims (1)

1. 救援対象施設と避難候補場所とが登録された地図情報を記憶する記憶装置と、
   車両外部から災害情報を取得する災害情報取得装置と、
   車両の現在位置を取得する位置取得装置と、
   乗員検出装置と、
   設定された地図上の目的地まで自律して車両の無人運転を行なうように構成された制御装置とを備え、
   前記制御装置は、前記災害情報取得装置で車両の現在位置から予め定められた距離の範囲内の場所に関連する災害情報を取得し、かつ前記乗員検出装置で車両の乗員を検出しない場合は、前記記憶装置に登録された前記救援対象施設を前記目的地として前記無人運転を実行し、
   前記制御装置は、前記救援対象施設に到着後は、乗員が乗車したことを確認し、前記記憶装置に登録された前記避難候補場所のいずれかを目的地として前記無人運転または車両の運転支援を実行する、車両。

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