JP2021079744A - 移動体 - Google Patents
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Abstract
【課題】キャビン部を乗せ換えて走行する場合に、安全性を十分に担保でき、また安全性を確保しながらもセンサ設置台数を少なくできる移動体を提供する。【解決手段】移動体であるモビリティ26は、4つの車輪28F,28Rを備え、車輪28F,28Rによって走行可能な自走台車部27と、自走台車部27に対して着脱可能なキャビン部50と、自走台車部27に設置され、少なくとも自走台車部27の外側の映像情報、音声情報等を取得するセンサ回路60,61と、を備える。【選択図】図33
Description
本開示は、車輪を使って移動可能な移動体に関する。
近年、自動運転車の研究開発が世界中で盛んに行われている。自動運転車のみならず、従来から存在する手動運転車のなかには、安全確保のため、車両挙動を確認する遠隔監視カメラを搭載しているものがある。例えば特許文献1には、車両進行方向の前方周辺を撮影可能な位置に監視カメラ(可視光カメラ)を少なくとも1台配置することが記載されている。
しかしながら、上述した特許文献1を含めて、監視カメラの具体的な配置を開示した先行技術文献は見当たらない。また、人や荷物を積載したり、移動店舗として使用されたりするキャビン部と、該キャビン部を搭載して走行する自走台車部が切り離し可能な上下分離構造を持つモビリティにおいては、車高及び車幅、車両全長を状態により変更したり、もしくは車両用途を状態により変更したりする可能性がある。この場合、キャビン部を装着して走行するモビリティにおいては、安全性を十分に担保することができない。もしくは、安全性確保のため、カメラ設置台数が増えて車両価格が高くなる。
本開示は、キャビン部を乗せ換えて走行する場合に、安全性を十分に担保でき、また安全性を確保しながらもセンサ設置台数を少なくできる移動体を提供することを目的とする。
本開示の移動体は、少なくとも一つの車輪を備え、前記車輪によって走行可能な第1ボディと、前記第1ボディに対して着脱可能な第2ボディと、前記第1ボディに設置され、少なくとも前記第1ボディの外側の情報を取得するセンサ回路と、を備え、自律的に動作する移動体であって、前記センサ回路は、少なくとも映像情報及び/又は音声情報を取得する。
本開示によれば、第2ボディに対して台数を少なくできる第1ボディにセンサ回路を設置するようにしたので、安全性を十分に担保でき、またセンサ回路の設置コストの低減が図れるとともに、第2ボディの設計の自由度を高くできる。
本開示の移動体は、上記構成において、前記センサ回路は、少なくとも撮像素子を有する。
本開示によれば、第1ボディの外側の情報として、映像情報を取得することができる。
本開示の移動体は、上記構成において、前記センサ回路は、少なくともマイクを有する。
本開示によれば、第1ボディの外側の情報として、音声情報を取得することができる。
本開示の移動体は、上記構成において、前記第1ボディは、前記車輪によって地面を走行可能であり、前記第2ボディが前記第1ボディに装着された場合、前記第2ボディの少なくとも一部は、鉛直方向について第1ボディより上に配置される。
本開示によれば、第2ボディが第1ボディより鉛直方向について上に配置されるので、センサ回路の動作が第2ボディに制限されることがなく、確実に第1ボディの外側の情報を取得することができる。
本開示の移動体は、上記構成において、前記第1ボディは、前記第2ボディの少なくとも一部を支持可能な支持面を有し、前記センサ回路の少なくとも一部は、鉛直方向について前記支持面より上に配置される。
本開示によれば、センサ回路の少なくとも一部が第1ボディの支持面より上にくるように、センサ回路が配置されるので、センサ回路を高い位置に配置でき、センサ回路が映像情報を取得するものである場合、より遠い範囲の映像情報を取得することができる。
本開示の移動体は、上記構成において、前記第1ボディの少なくとも一部は、鉛直方向について前記支持面を基準に、上に突出する突出部を備え、前記センサ回路の少なくとも一部は、前記突出部に配置される。
本開示によれば、第1ボディの少なくとも一部が、鉛直方向について支持面を基準に、上に突出する突出部を備え、該突出部にセンサ回路の少なくとも一部が配置されるので、センサ回路を高い位置に配置でき、センサ回路が映像情報を取得するものである場合、より遠い範囲の映像情報を取得することができる。
本開示の移動体は、上記構成において、前記第1ボディの前記突出部は、折り畳み可能である。
本開示によれば、第1ボディが備える突出部を折り畳み可能にしたことで、センサ回路を使用しないときは折り畳んでおくことができ、外からの衝撃を避けることができる等、センサ回路を保護することができる。
本開示の移動体は、上記構成において、所定の進行方向を備え、前記センサ回路は、前記第1ボディの外側に向き、前記進行方向について端部に配置される。
本開示によれば、センサ回路を、第1ボディの外側に向きで、進行方向について端部に配置したことで、第1ボディの進行方向の前方を監視することができる。
本開示の移動体は、上記構成において、前記センサ回路が取得した情報を基に、自律的に動作する。
本開示によれば、移動体は、センサ回路が取得した情報を基に、自律的に動作できる。
本開示の移動体は、上記構成において、前記第1ボディ及び/又は前記第2ボディは、無線通信回路を有し、前記センサ回路が取得した情報を、前記無線通信回路を介して、外部へ送信する。
本開示によれば、センサ回路が取得した情報を外部で利用することができる。
本開示の移動体は、上記構成において、前記センサ回路は第1センサ回路とし、前記第2ボディは、少なくとも第2ボディの外側の情報を取得する第2センサ回路を備える。
本開示によれば、第2センサ回路によって第2ボディの外側の情報を取得することができるので、第1センサ回路でのみの運用、第2センサ回路でのみの運用、第1センサ回路と第2センサ回路の双方での運用が可能となる。
本開示の移動体は、上記構成において、前記第1センサ回路が、少なくとも第1ボディの外側の情報を取得するのと同時に、前記第2センサ回路が、少なくとも第2ボディの外側の情報を取得する。
本開示によれば、第2センサ回路による走行監視が可能となり、第1センサ回路のみのときよりも、走行時における安全性向上が図れる。なお、第2センサ回路にて第2ボディのドアの開閉も監視することで、走行時における安全性をさらに確保することができる。
本開示の移動体は、上記構成において、前記第1センサ回路が、少なくとも第1ボディの外側の情報を取得し、前記第2センサ回路が、少なくとも第2ボディの外側の情報を取得しない。
本開示によれば、第1ボディの外側の情報のみ取得することができる。
本開示の移動体は、上記構成において、前記第1センサ回路が、少なくとも第1ボディの外側の情報を取得せず、前記第2センサ回路が、少なくとも第2ボディの外側の情報を取得する。
本開示によれば、第2ボディの外側の情報のみ取得することができる。
本開示の移動体は、上記構成において、前記第2センサ回路が搭載されている前記第2ボディは、前記第1センサ回路が搭載されている前記第1ボディより、平面視で大きい。
本開示によれば、第2ボディのサイズが第1ボディのサイズより大きい場合、第2ボディが第1センサ回路の監視範囲の一部を覆ってしまうが、その覆われた部分の監視を第2センサ回路で補填することができる。
本開示の移動体は、上記構成において、前記第2ボディに搭載されている前記第2センサ回路は、前記第1ボディに搭載されている前記第1センサ回路より、水平方向について突出している。
本開示によれば、第2センサ回路が第1センサ回路より、水平方向について突出することで、突出部分が第1センサ回路の監視範囲の一部を覆ってしまうが、その覆われた部分の監視を第2センサ回路で補填することができる。
本開示の移動体は、上記構成において、前記自律的な動作が、自動運転である。
本開示によれば、移動体は、自動運転で進行する。
本開示によれば、人や荷物を収容するキャビン部と、該キャビン部を着脱自在に装着する自走台車部とを備えた移動体において、外側の情報を取得するセンサ回路の数が少なく、かつキャビン部の設計の自由度の高い移動体を提供することができる。
以下、適宜図面を参照しながら、本開示に係る移動体管理システムを具体的に開示した実施形態(以下、「本実施形態」という)を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。
以下、本開示を実施するための好適な本実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
(第1実施形態)
以下、図面を参照して、第1実施形態の移動体管理システムについて説明する。図1は、第1実施形態の移動体管理システム1の概略構成を示すブロック図である。同図において、第1実施形態の移動体管理システム1は、モビリティ2と、管理サーバ3とを備える。モビリティ2は、自律的に動作する移動体である。管理サーバ3は、モビリティ2の運行を管理する。
以下、図面を参照して、第1実施形態の移動体管理システムについて説明する。図1は、第1実施形態の移動体管理システム1の概略構成を示すブロック図である。同図において、第1実施形態の移動体管理システム1は、モビリティ2と、管理サーバ3とを備える。モビリティ2は、自律的に動作する移動体である。管理サーバ3は、モビリティ2の運行を管理する。
図2は、モビリティ2の外観を示す斜視図である。同図に示すように、モビリティ2は、自走台車部(“第1ボディ”に対応する)5と、自走台車部5に支持されるキャビン部(“第2ボディ”に対応する)7とを備える。自走台車部5は、2つの前輪501F(図1では2つの前輪501Fのうち一つしか見えてない)と、2つの後輪501R(図1では2つの後輪501Rのうち一つしか見えてない)とを備えており、2つの前輪501Fと2つの後輪501Rによって走行する。2つの前輪501Fは操舵車輪であり、後輪501Rは駆動車輪である。因みに、前輪とは、前進したときの前方の車輪であり、後輪とは前輪とは反対側の車輪である。2つの駆動車輪501Rは、後述する電動機512で駆動される。
なお、前輪501Fを操舵車輪とし、後輪501Rを駆動車輪とする以外に、操舵車輪が駆動車輪を兼ねていてもよい(所謂FF(Front-engine Front-drive)と呼ばれる駆動方式)。また、自走台車部5は、4つの車輪501F,501Rを備える四輪車であるが、1つの車輪を備える一輪車であってもよい。即ち、少なくとも1つの車輪を備えていればよい。
一方、キャビン部7は、車輪を有しておらず、自走台車部5に対して着脱可能で、自走台車部5に装着されて移動する。キャビン部7は、自走台車部5から取り外されることで、地面に置かれるか、脚部にて自立する。キャビン部7の脚部は、折り畳み構造又は伸縮構造を有しており、折り畳んだ状態及び最小に縮めた状態にすることで、地面に置いた状態になる。図3は、キャビン部7を直接地面に置いた状態を示す斜視図である。また、図4は、脚部75を鉛直方向に広げて、キャビン部7を自立させた状態を示す斜視図である。図4において、脚部75は、矢印Y1で示す方向に折り畳むことができる。脚部75を伸縮自在にした場合は、矢印Y2で示す方向に伸縮させることができる。
図3及び図4に示すキャビン部7は、飲食物の自動販売が可能な自動販売機タイプのものであるが、人を乗せる乗用タイプでも同様の脚部が設けられる。図5は、乗用タイプのキャビン部8を脚部で自立させた状態を示す斜視図である。同図に示すように、乗用タイプのキャビン部8も4つの脚部85を備えており、これらの脚部85によって自立している。
なお、図3に示す自動販売機タイプのキャビン部7では、飲料水71、スナック類72の自動販売が可能となっている。また、自動販売機タイプのキャビン部7には、広告や宣伝を行うサイネージ(デジタルサイネージ)73が設けられることもある。また、図6に示すように、自動販売機タイプのキャビン部7では、飲料水71やスナック72類の他に、新聞や週刊誌等の雑誌類74を扱えるようになっている。図7は、自動販売機タイプのキャビン部7を自走台車部5から降ろして直接地面に置いた状態を示す斜視図である。
キャビン部7には、自動販売機タイプの他、店舗タイプのものもある。店舗タイプのものでは、おにぎり、弁当、お菓子、飲料水、雑貨等の提供、コーヒーの提供、電子レンジの提供等を可能としている。キャビン部7のその他の使用形態を図8〜図15に示す。図8は、上述した店舗タイプ(物販タイプ)のキャビン部7を示す斜視図である。図9は、宣伝タイプのキャビン部7を示す斜視図である。図10は、飲食タイプのキャビン部7を示す斜視図である。図11は、休憩タイプのキャビン部7を示す斜視図である。図12は、宿泊タイプのキャビン部7を示す斜視図である。図13は、シャワートイレタイプのキャビン部7を示す斜視図である。図14は、イベントタイプのキャビン部7を示す斜視図である。図15は、レジャータイプのキャビン部7を示す斜視図である。なお、図11に示す休憩タイプのキャビン部7と、図14に示すイベントタイプのキャビン部7と、図15に示すレジャータイプのキャビン部7は、自走台車部5に装着させた状態で使用される。
このように、キャビン部7の使用形態は様々あるが、全てのタイプにバッテリ720(図1参照)が搭載されている。キャビン部7に搭載されたバッテリ720は、主に、飲料水を冷やしたり、お湯を沸かしたり、照明を点灯させたり、音を鳴らしたり、シャワーを出したりする等の電力源として使用されるが、自走台車部5のバッテリ517の充電にも使用される。
次に、自走台車部5とキャビン部7それぞれの構成及び動作について説明する。
図1において、自走台車部5は、センサ510、無線通信回路511、電動機512、操舵制御部513、保安機器514、自動運転ECU(Electronic Control Unit)515、車両制御ECU(Electronic Control Unit)516、バッテリ(“第1の二次電池”に対応する)517、BMS(Battery Management System)518、充電器519、充電制御部520、バッテリ制御部521及び充電用コネクタ523,524を備える。センサ510は、モビリティ2の自走台車部5の外側に向き、所定の進行方向についての端部上に配置され、所定の進行方向の前方の監視に用いられる。センサ510には、例えばカメラやライダー(Lidar:Light detection and ranging)が用いられる。センサ510からの情報は自動運転ECU515に取り込まれる。
図1において、自走台車部5は、センサ510、無線通信回路511、電動機512、操舵制御部513、保安機器514、自動運転ECU(Electronic Control Unit)515、車両制御ECU(Electronic Control Unit)516、バッテリ(“第1の二次電池”に対応する)517、BMS(Battery Management System)518、充電器519、充電制御部520、バッテリ制御部521及び充電用コネクタ523,524を備える。センサ510は、モビリティ2の自走台車部5の外側に向き、所定の進行方向についての端部上に配置され、所定の進行方向の前方の監視に用いられる。センサ510には、例えばカメラやライダー(Lidar:Light detection and ranging)が用いられる。センサ510からの情報は自動運転ECU515に取り込まれる。
無線通信回路511は、管理サーバ3との間で無線通信を行い、バッテリ充電に関する指示(外部からの指示に対応)を受信する。無線通信回路511による無線通信には、専用の周波数帯や移動体通信の周波数帯等が用いられる。無線通信回路511は、受信したバッテリ充電に関する情報を自動運転ECU515に出力する。電動機512は、自走台車部5の2つの駆動車輪501Rに駆動力を提供する。電動機512には、バッテリ517が出力する電力(第1電力)が供給される。電動機512には、キャビン部7のバッテリ720が出力する電力(第4電力)も供給される。操舵制御部513は、自走台車部5の2つの操舵車輪501Fの車輪角を変化させる制御を行う。なお、車輪角とは、自走台車部5が直進する場合の車輪の向きを基準にした車輪の角度のことを言い、一般にタイヤ角と呼ばれることもある。保安機器514は、ライト、方向指示器等の安全を確保するための部品である。
自動運転ECU515は、センサ510からの情報を用いて自走台車部5が自律走行するための情報を生成し、車両制御ECU516に出力する。また、自動運転ECU515は、管理サーバ3からのバッテリ充電に関する指示があれば、その指示を車両制御ECU516に出力する。車両制御ECU516は、自動運転ECU515からの自律走行するための情報に従って電動機512、操舵制御部513及び保安機器514を制御する。また、車両制御ECU516は、自動運転ECU515からバッテリ充電に関する指示が出力された場合、当該指示に従ってバッテリ制御部521を制御する。自動運転ECU515は、図示せぬCPU(Central Processing Unit)と、CPUを制御するためのプログラムを記憶したROM(Read Only Memory)と、CPUの動作に用いられるRAM(Random Access Memory)とを有している。車両制御ECU516によるバッテリ制御の詳細については後述する。車両制御ECU516は、図示せぬCPUと、CPUを制御するためのプログラムを記憶したROMと、CPUの動作に用いられるRAMとを有している。
バッテリ517は、自走台車部5の電動機512に電力を供給する以外に、自走台車部5の各部にも電力を供給する。また、バッテリ517は、キャビン部7のバッテリ720の充電にも用いられる。BMS518は、リアルタイムにバッテリ517の総電圧及び残容量等を検出し、入出力電流及び過電流に対する警告や専用充電器の制御を行う。充電器519は、外部の電源(図示略)から供給される電力でバッテリ517を充電する。なお、外部の電源でバッテリ517を充電するときは外部の電源のケーブル(図示略)を充電用コネクタ523に接続する。充電制御部520は、バッテリ制御部521によって制御され、バッテリ517が過充電にならないようにバッテリ517の充電を制御する。
バッテリ制御部521は、キャビン部7が自走台車部5に装着されていて、自走台車部5の充電用コネクタ524とキャビン部7の充電用コネクタ726とが接続されている場合、自走台車部5のバッテリ517が出力する電力(第3電力)を基に、キャビン部7のバッテリ720を充電し、またキャビン部7のバッテリ720が出力する電力(第4電力)を基に、自走台車部5のバッテリ517を充電する。この場合、管理サーバ3からの指示がキャビン部7のバッテリ720を充電するものであれば、当該指示に基づく信号が車両制御ECU516からバッテリ制御部521に与えられ、管理サーバ3からの指示が自走台車部5のバッテリ517を充電するものであれば、当該指示に基づく信号が車両制御ECU516からバッテリ制御部521に与えられる。
このように、バッテリ制御部521は、管理サーバ3からの指示がキャビン部7のバッテリ720を充電するものであれば、自走台車部5のバッテリ517が出力する電力(第3電力)を基に、キャビン部7のバッテリ720を充電し、管理サーバ3からの指示が自走台車部5のバッテリ517を充電するものであれば、キャビン部7のバッテリ720が出力する電力(第4電力)を基に、自走台車部5のバッテリ517を充電する。なお、バッテリ充電は、上述したように、自走台車部5のバッテリ517でキャビン部7のバッテリ720を充電する場合と、キャビン部7のバッテリ720で自走台車部5のバッテリ517を充電する場合の両方を可能とする以外に、いずれか一方のみ可能とするようにしてもよい。
バッテリ制御部521は、自走台車部5とキャビン部7との間でバッテリ充電を行う場合、外部の電源からの電力を受け付けないように、充電器519の動作を停止させる。
図1において、キャビン部7は、電動ファン710、第1ライト711、第2ライト712、コーヒーマシーン713、第1表示器714、第2表示器715、決済端末716、電動コンプレッサ717、バッテリ720、BMS721、充電器722、充電制御部723及び充電用コネクタ725,726を備える。電動ファン710は、キャビン部7内の空調に用いられる。第1ライト711は、キャビン部7の室外灯に用いられる。第1ライト711は、例えばキャビン部7の外壁を照らす。第2ライト712は、キャビン部7の室内灯に用いられる。コーヒーマシーン713は、電気的熱源を有し、該熱源によって湯を沸かしてコーヒーを抽出する。
第1表示器714は、キャビン部7を例えば店舗とした場合の車内のサイネージとして用いられる。第2表示器715は、キャビン部7を例えば店舗とした場合の車外のサイネージとして用いられる。第1表示器714及び第2表示器715には、大型の液晶ディスプレイや有機EL(Electro Luminescence)ディスプレイ等が用いられる。決済端末716は、キャビン部7を例えば店舗とした場合の商品の売買における決済に用いられる。電動コンプレッサ717は、キャビン部7内の冷暖房又は冷蔵ショーケースに用いられる。なお、上記した電動ファン710、第1ライト711、第2ライト712、コーヒーマシーン713、第1表示器714、第2表示器715、決済端末716及び電動コンプレッサ717は、所定の電力負荷に対応する。
バッテリ720は、キャビン部7の各種電動機器(上述した電動ファン710,第1ライト711等)に電力を供給する。また、バッテリ720は、キャビン部7が自走台車部5に装着されている場合に、自走台車部5のバッテリ517の充電にも用いられる。また、バッテリ720は、キャビン部7が自走台車部5に装着されている場合に、自走台車部5の電動機512を動作させるための電力としても用いられる。電動機512は、自走台車部5のバッテリ517が出力する電力(第1電力)及びキャビン部7のバッテリ720が出力する電力(第4電力)を基に、2つの駆動車輪501Rを駆動する。
BMS721は、自走台車部5のBMS518と同様の機能を有しており、リアルタイムにバッテリ720の総電圧及び残容量等を検出し、入出力電流及び過電流に対する警告や専用充電器の制御を行う。充電器722は、充電用コネクタ725を通して外部の電源(図示略)から供給される電力でバッテリ720を充電する。外部の電源からの電力でバッテリ720を充電するときは、外部の電源のケーブル(図示略)を充電用コネクタ725に接続する。図16は、外部の電源にてキャビン部7のバッテリ720を充電している様子を示す斜視図である。同図に示すように、外部の電源からのケーブル21のコネクタ22が充電用コネクタ725に接続されている。
このように、キャビン部7が自走台車部5に装着されている場合は、自走台車部5のバッテリ517の電力でキャビン部7のバッテリ720を充電することができるが、キャビン部7が自走台車部5に装着されていない場合は、外部の電源からの電力でキャビン部7のバッテリ720を充電することができる。充電制御部723は、BMS721によって制御され、バッテリ720が過充電にならないようにバッテリ720の充電を制御する。
ここで、自走台車部5の車両制御ECU516におけるバッテリ制御の詳細について説明する。
自走台車部5の車両制御ECU516は、キャビン部7が自走台車部5に装着されている場合で、かつ自走台車部5のバッテリ(第1の二次電池)517の電圧が第1値より小さい場合で、かつキャビン部7のバッテリ(第2の二次電池)720の電圧が第2値より大きい場合に、バッテリ720が出力する第4電力を基に、バッテリ517を充電する。即ち、電圧の大きいバッテリ720から電圧の小さいバッテリ517へ充電する。
自走台車部5の車両制御ECU516は、キャビン部7が自走台車部5に装着されている場合で、かつ自走台車部5のバッテリ(第1の二次電池)517の電圧が第1値より小さい場合で、かつキャビン部7のバッテリ(第2の二次電池)720の電圧が第2値より大きい場合に、バッテリ720が出力する第4電力を基に、バッテリ517を充電する。即ち、電圧の大きいバッテリ720から電圧の小さいバッテリ517へ充電する。
自走台車部5の車両制御ECU516は、キャビン部7が自走台車部5に装着されている場合で、かつバッテリ(第2の二次電池)720の電圧が第3値より小さい場合で、かつバッテリ(第1の二次電池)517の電圧が第4値より大きい場合に、バッテリ517が出力する第3電力を基に、バッテリ720を充電する。即ち、電圧の大きいバッテリ517から電圧の小さいバッテリ720へ充電する。
自走台車部5の車両制御ECU516は、キャビン部7が自走台車部5に装着されている場合に、キャビン部7の利用予定に基づいて、バッテリ(第2の二次電池)720が出力する第4値を基に、バッテリ517を充電する。ここで、利用予定とは、例えば“1日の営業計画”である。例えば、移動コンビニ(コンビニエンスストア)の場合、1日の営業計画に基づきキャビン部7は営業場所に移動し、営業後、車庫、倉庫へ戻ることになるが、営業計画に基づいて、自走台車部5に装着して移動する際、この後の予定が車庫に戻って充電する予定である場合、キャビン部7のバッテリ720は営業で使用しないため、動力のバッテリ側への充電の役目を負うという使用方法になる。なお、利用予定は、管理サーバ3から与えられる場合もあれば、車両制御ECU516のメモリに直接書き込む場合もある。
自走台車部5の車両制御ECU516は、キャビン部7が自走台車部5に装着されている場合に、自走台車部5の移動予定に基づいて、バッテリ(第1の二次電池)517が出力する第3電力を基に、バッテリ720を充電する。ここで、移動予定とは、例えば“1日の走行計画”である。例えば、上述した利用予定と同じ使用方法になるが、自走台車部5も1日の走行計画を予め持っており、キャビン部7を装着して移動する際に、自走台車部5がこの後充電するまでの走行計画に対して、バッテリ517の残量が多く残っている場合、キャビン部7のバッテリ720を充電するという役目を負うという使用方法になる。なお、移動予定は、管理サーバ3から与えられる場合もあれば、車両制御ECU516のメモリに直接書き込む場合もある。
なお、自走台車部5の無線通信回路511が管理サーバ3からの指示を受信し、車両制御ECU516が当該指示に対応して、自走台車部5のバッテリ517が出力する第3電力を基に、キャビン部7のバッテリ720を充電する以外に、キャビン部7に、無線通信回路511と車両制御ECU516を設けて、車両制御ECU516が、無線通信回路511が受信する外部からの指示に対応して、キャビン部7のバッテリ720が出力する第4電力を基に、自走台車部5のバッテリ517を充電するようにしてもよい。この場合、自走台車部5のバッテリ517が出力する第3電力を基に、キャビン部7のバッテリ720を充電する場合と、キャビン部7のバッテリ720が出力する第4電力を基に、自走台車部5のバッテリ517を充電する場合の両方を可能とする以外に、いずれか一方のみ可能とするようにしてもよい。
また、自走台車部5側のみにバッテリを設けるようにしてもよいし、キャビン部7側のみにバッテリを設けるようにしてもよい。
図17は、第1実施形態の移動体管理システム1のモビリティ2における動作を説明するためのフローチャートである。同図に示すフローチャートは、モビリティ2と管理サーバ3それぞれにおける動作を示すものである。同図において、まずモビリティ2において、自走台車部5のバッテリ517とキャビン部7のバッテリ720それぞれのバッテリ残量を管理サーバ3へ通知する(ステップS1)。即ち、モビリティ2の自走台車部5の車両制御ECU516が、自走台車部5のBMS518からバッテリ517のバッテリ残量を取得するとともに、キャビン部7のBMS721からバッテリ720のバッテリ残量を取得する。そして、取得したバッテリ517,720それぞれのバッテリ残量を管理サーバ3へ通知する。
管理サーバ3は、モビリティ2から、バッテリ517,720それぞれのバッテリ残量の通知を受けると、今後の稼働状況、走行計画、充電計画から、自走台車部5及びキャビン部7のバッテリ使用計画を算出する(ステップS2)。次いで、管理サーバ3は、算出したバッテリ使用計画を自走台車部5へ通知する(ステップS3)。
バッテリ使用計画が自走台車部5へ通知されると、自走台車部5の車両制御ECU516は、管理サーバ3から通知された使用計画に基づきバッテリ517,720を使用する(ステップS4)。車両制御ECU516は、バッテリ517,720の使用を開始すると、バッテリ517,720それぞれの使用状況を監視し(ステップS5)、バッテリ517,720の使用が計画に合わない場合は、ステップS2の処理に戻る。これに対し、バッテリ517,720の使用が計画通りである場合は、そのままバッテリ517,720を使用し(ステップS6)、本処理を終える。
以上のように、第1実施形態の移動体管理システム1を構成するモビリティ2によれば、自走台車部5とキャビン部7の双方にバッテリを搭載したことで、様々な制御方法が可能となり、以下のケースで有効である。
(1)走行中にキャビン部7のバッテリ720を使用しながら、自走台車部5のバッテリ517を充電することができ、自走台車部5の走行距離を延ばすことができる。
(2)移動店舗等で倉庫に帰る場合、残っているバッテリ残量があれば、走行用の電力や自走台車部5の充電に使用することができる。
(3)走行計画や自走台車部5側、キャビン部7側のバッテリ残量から走行後の充電時間やバッテリ517,720の寿命を延ばすような充電タイミングを計算し、どちらのバッテリを使用するか制御することができ、管理サーバ3側で制御してバッテリの効率の良い使い回しを実現できる。
(1)走行中にキャビン部7のバッテリ720を使用しながら、自走台車部5のバッテリ517を充電することができ、自走台車部5の走行距離を延ばすことができる。
(2)移動店舗等で倉庫に帰る場合、残っているバッテリ残量があれば、走行用の電力や自走台車部5の充電に使用することができる。
(3)走行計画や自走台車部5側、キャビン部7側のバッテリ残量から走行後の充電時間やバッテリ517,720の寿命を延ばすような充電タイミングを計算し、どちらのバッテリを使用するか制御することができ、管理サーバ3側で制御してバッテリの効率の良い使い回しを実現できる。
なお、バッテリを自走台車部5側のみに設けた場合、キャビン部7側で電力を使用しない、または移動先で外部電源がとれる場合は、キャビン部7側にバッテリ720を搭載する必要がないので、キャビン部7の設計の自由度が高くなる上、重量も軽くなり、電費が良くなる。また、バッテリ自体を搭載しないため、コストも下がる。一方、キャビン部7側にのみバッテリ720を搭載する場合、自走台車部5側は必ずバッテリを有するキャビン部を搭載して走行する必要があるが、バッテリを消費した場合、キャビン部を充電済みのキャビン部に交換することで、充電をする時間を持つことなく稼働し続けられる。これにより、モビリティ2自体のアセットを低減できる。
(第2実施形態)
次に、第2実施形態の移動体管理システムについて説明する。
第2実施形態の移動体管理システム15は、自走台車部と、該自走台車部に対して着脱可能なキャビン部とからなる分離構造を持つモビリティで、キャビン部が自走台車部に装着されている場合に、自走台車部がキャビン部の属性情報を取得し、取得した属性情報に基づき、自律的走行の走行制御を切り替える機能を有するものである。
次に、第2実施形態の移動体管理システムについて説明する。
第2実施形態の移動体管理システム15は、自走台車部と、該自走台車部に対して着脱可能なキャビン部とからなる分離構造を持つモビリティで、キャビン部が自走台車部に装着されている場合に、自走台車部がキャビン部の属性情報を取得し、取得した属性情報に基づき、自律的走行の走行制御を切り替える機能を有するものである。
走行制御を切り替える機能を有することにより、キャビン部が特に乳児や幼児、老人を乗せる場合は、乗り心地を重視した加減速時の加速度、旋回時の加速度などの走行条件を変更して、乗り物酔いが生じることのない安全な走行が可能となり、キャビン部が貨物として、壊れやすい物、振動に弱い物を運ぶ場合は、安全に運搬するための加速度に変更するだけでなく振動の大きな悪路や急な坂道、渋滞を避けて安全に運搬することができる。
図18は、第2実施形態の移動体管理システム15の概略構成を示すブロック図である。同図において、本実施形態の移動体管理システム15は、モビリティ16と、管理サーバ19とを備える。モビリティ16は、自律的に動作する移動体である。管理サーバ19は、モビリティ16に対して気象情報や交通情報(渋滞・事故規制等)等の外部情報を提供する。
モビリティ16は、自走台車部(“第1ボディ”に対応する)17と、自走台車部17に装着されるキャビン部(“第2ボディ”に対応する)18とを備える。自走台車部17は、2つの前輪170F(図18では2つの前輪170Fのうち一つしか見えてない)と、2つの後輪170R(図18では2つの後輪170Rのうち一つしか見えてない)とを備えており、2つの前輪170Fと2つの後輪170Rによって走行する。2つの前輪170Fは操舵車輪であり、後輪170Rは駆動車輪である。因みに、前輪とは、前進したときの前方の車輪であり、後輪とは前輪とは反対側の車輪である。なお、前輪170Fを操舵車輪とし、後輪170Rを駆動車輪とする以外に、操舵車輪が駆動車輪を兼ねていてもよい(所謂FFと呼ばれる駆動方式)。また、自走台車部17は、4つの車輪170F,170Rを備える四輪車であるが、1つの車輪を備える一輪車であってもよい。即ち、少なくとも1つの車輪を備えていればよい。
自走台車部17は、上述した車輪170F,170Rの他に、通信装置171、センサ172、駆動制御部173、操舵制御部174、保安機器175、バッテリ(電池)176、充電器177、自動運転ECU(属性情報取得回路)178及び車両制御ECU179を備える。通信装置171は、管理サーバ19との間で無線通信を行い、気象情報や交通情報(渋滞・事故規制等)等の外部情報を取得する。通信装置171による無線通信には、専用の周波数帯や移動体通信の周波数帯等が用いられる。センサ172は、モビリティ16の自走台車部17の外側に向き、所定の進行方向についての端部上に配置され、所定の進行方向の前方の監視に用いられる。センサ172には、例えばカメラやライダーが用いられる。センサ172の情報は自動運転ECU178に取り込まれる。
駆動制御部173は、自走台車部17の駆動車輪である2つの駆動車輪170Rに駆動力を提供する電動機(図示略)を制御する。操舵制御部174は、自走台車部17の操舵車輪である2つの車輪170Fの車輪角を変化させる制御を行う。なお、車輪角とは、自走台車部17が直進する場合の車輪の向きを基準にした車輪の角度のことを言い、一般にタイヤ角と呼ばれることもある。保安機器175は、ライト、方向指示器等の安全を確保するための部品である。バッテリ176は、上述した電動機(図示略)に電力を供給する。充電器177は、外部の電源(図示略)から供給される電力でバッテリ176を充電する。
自動運転ECU178は、センサ172からの情報を用いて自走台車部17が自律走行するための情報を生成し、車両制御ECU179へ出力する。自動運転ECU178は、図示せぬCPUと、CPUを制御するためのプログラムを記憶したROMと、CPUの動作に用いられるRAMとを有している。なお、自動運転ECU178の制御の詳細については後述する。車両制御ECU179は、自動運転ECU178からの自律走行するための情報に従って駆動制御部173、操舵制御部174及び保安機器175をそれぞれ制御する。
通信装置171及びセンサ172と自動運転ECU178は、車載LANにて接続されている。また、自動運転ECU178と車両制御ECU179は、CAN(Controller Area Network)にて接続されている。また、車両制御ECU179と駆動制御部173、操舵制御部174、保安機器175、バッテリ176及び充電器177もCANにて接続されている。なお、通信装置171及びセンサ172と自動運転ECU178は、無線で接続するようにしてもよい。車両制御ECU179は、図示せぬCPUと、CPUを制御するためのプログラムを記憶したROMと、CPUの動作に用いられるRAMとを有している。
一方、キャビン部18には、キャビン側ECU(属性情報保持部)180が設けられている。キャビン側ECU180は、属性情報を保持するが、この属性情報の保持を、メモリ回路等の電気回路で実現してもよいし、バーコード等の電気回路でないもので実現してもよい。キャビン側ECU180は、車載LANにて自走台車部17の自動運転ECU178と接続されている。キャビン側ECU180は、キャビン部18の搭載物を管理し、自走台車部17の自動運転ECU178からキャビン部18の搭載物を要求する通知があると、キャビン部18の搭載物を示すキャビン部搭載物情報(属性情報)を自走台車部17の自動運転ECU178に通知する。
本実施形態では、自走台車部17の自動運転ECU178が、直接、キャビン部18のキャビン側ECU180が保持する属性情報を取得するが、管理サーバ19が属性情報を保持して、そこから属性情報を取得するようにしてもよい。つまり、キャビン部18のキャビン側ECU180がキャビン部18の識別情報を保持するとともに、管理サーバ19が属性情報を保持し、自動運転ECU178がキャビン側ECU180が保持する識別情報を取得して、通信装置(無線通信回路)171を介して、識別情報に対応する属性情報を取得するようにしてもよい。この場合、キャビン側ECU180の識別情報の保持を、メモリ回路等の電気回路で実現してもよいし、バーコード等の電気回路でないもので実現してもよい。なお、自動運転ECU178が、管理サーバ19から属性情報を取得するのではなく、自律的走行の走行制御の情報そのものを取得して、走行制御を切り替えるようにしてもよい。
ここで、図19は、キャビン側ECU180が保持するキャビン部搭載物情報の一例を示す図である。同図に示すように、キャビン部登録情報として、キャビン部18の質量、キャビン部18の外構(キャビン部外構)の鉛直方向の高さ、重心位置の他、搭乗物の属性、加速度要求レベル、許容斜度等がある。登録例として、キャビン部18の質量:900kg、高さ:2m、重心位置(X、Y、Z):Xm、Ym、Zmが挙げられている。図中に示す影響項目とは、車両(モビリティ16)に与える影響のことであり、車両においては、重量、搭載物種類・制限、重心、搭載・乗車向き等である。また、路面においては、舗装状況、斜度等である。また、外部においては、天候、渋滞、事故工事等である。一方、車両が影響を受ける条件は、移動開始時のトルク、加速度、減速加速度、横加速度、旋回半径、登坂性能、航続距離等である。
図20は、自動運転ECU178の概略構成を示すブロック図である。同図において、自動運転ECU178は、走行条件設定部181、HDマップ182、自車位置算出部183、障害物検出部184、走行ルート生成部185及び車両制御部186を備えている。走行条件設定部181は、キャビン部18から提供されるキャビン部搭載物情報と、管理サーバ19から提供される気象情報や交通情報(渋滞・事故規制等)等の外部情報とに基づき、モビリティ16の走行条件を設定する。HDマップ182は、高精度の3D(Dimensional)マップを有し、目的地設定された目的地の地図情報を出力する。自車位置算出部183は、センサ172からのセンサ情報に基づき、自車位置即ちモビリティ16の位置を検出する。位置検出のためのセンサ情報は、例えば前述したライダーからの情報である。障害物検出部184は、主にモビリティ16の進行方向前方にある障害物を検出する。障害物検出のためのセンサ情報は、例えばカメラからの情報(映像情報)である。
走行ルート生成部185は、走行条件設定部181で設定された走行条件と、HDマップ182から出力された地図情報と、自車位置算出部183で算出された自車位置と、障害物検出部184で検出された障害物とに基づき、走行ルートを生成する。車両制御部186は、走行ルート生成部185で生成された走行ルートを走行させるための車両制御を行う。車両制御部186は、車両制御ECU179に対して車両制御を行う。
次に、第2実施形態の移動体管理システム15における動作について説明する。
図21は、自走台車部17の自動運転ECU178の動作を説明するためのフローチャートである。同図において、自動運転ECU178は、まずキャビン側ECU180からキャビン部搭載情報を取得する(ステップS10)。取得するキャビン部搭載情報には、キャビン重量、重心、全車高が含まれる。自動運転ECU178は、取得したキャビン部搭載情報を基に、モビリティ16全体としての性能を算出する(ステップS11)。自動運転ECU178が算出する性能は、登坂可能斜度、航続距離、旋回速度、加速度等である。自動運転ECU178は、モビリティ16全体としての性能を算出した後、目的地を設定する(ステップS12)。なお、目的地の入力は、人によって行われる。自動運転ECU178は、人によって入力された目的地を設定する。
図21は、自走台車部17の自動運転ECU178の動作を説明するためのフローチャートである。同図において、自動運転ECU178は、まずキャビン側ECU180からキャビン部搭載情報を取得する(ステップS10)。取得するキャビン部搭載情報には、キャビン重量、重心、全車高が含まれる。自動運転ECU178は、取得したキャビン部搭載情報を基に、モビリティ16全体としての性能を算出する(ステップS11)。自動運転ECU178が算出する性能は、登坂可能斜度、航続距離、旋回速度、加速度等である。自動運転ECU178は、モビリティ16全体としての性能を算出した後、目的地を設定する(ステップS12)。なお、目的地の入力は、人によって行われる。自動運転ECU178は、人によって入力された目的地を設定する。
自動運転ECU178は、目的地を設定した後、管理サーバ19から外部情報を取得する(ステップS13)。外部情報には、気象情報や交通情報(渋滞・事故規制等)等が含まれる。自動運転ECU178は、管理サーバ19から外部情報を取得した後、算出した登坂性能、車高制限、外部情報により、HDマップ182上の走行不能なルートを削除する(ステップS14)。次いで、自動運転ECU178は、走行不能なルートを削除して残ったルートのなかに走行可能なルートがあるかどうか判定し(ステップS15)、走行可能なルートがないと判定した場合(ステップS15で「No」と判定した場合)、管理サーバ19に走行不能を通知する(ステップS16)。自動運転ECU178は、管理サーバ19に走行不能を通知した後、本処理を終える。自動運転ECU178は、ステップS15の判定で、走行可能なルートがあると判定した場合(「Yes」と判定した場合)、走行可能なルートから最短ルートを算出する(ステップS17)。なお、最短ルートとして、乗り心地優先ルートの選択も可能である。乗り心地優先ルートとは、車道の舗装状態が良い、アップ・ダウンが少ない、信号が少ない、渋滞が少ない等を満足するルートのことである。
自動運転ECU178は、走行可能なルートから最短ルートを算出した後、自動運転を開始する(ステップS18)。即ち、算出した最短ルートに沿って自走台車部17を走行させる。自動運転ECU178は、自動運転を開始した後、走行条件の指定があるかどうか判定し(ステップS19)、走行条件の指定がないと判定した場合(ステップS19で「No」と判定した場合)、自走台車部17をデフォルトの速度・加速度で走行させる。自動運転ECU178は、自走台車部17を目的地までデフォルトの速度・加速度で走行させた後、本処理を終える。自動運転ECU178は、ステップS19で走行条件の指定があると判定した場合(「Yes」と判定した場合)、自動運転中の上限速度・加速度を変更して走行させる。そして、目的地に達すると本処理を終える。なお、乗り心地優先の運転を実施することが可能であり、乗り心地優先の運転とは、加減速の回数を減らす運転、加速度を抑えた運転等である。
次に、モビリティ16の車高に制限がある場合の制御の概要について説明する。
図22は、モビリティ16の車高に制限がある場合の自動運転ECU178の動作を説明するためのフローチャートである。同図において、自動運転ECU178は、まずキャビン側ECU180からキャビン部搭載情報として、キャビン車高を取得し、車両全体の高さHを設定する(ステップS30)。ここで、図23は、モビリティ16の車高を示す図である。同図の(a)の場合、自走台車部17の車高がh、キャビン部18の車高がH1であり、モビリティ16としての車高はh+H1である。一方、同図の(b)の場合、自走台車部17の車高がh、キャビン部18の車高がH2であり、モビリティ16としての車高はh+H2である。この場合、自走台車部17の車高hは既知であり、キャビン部18の車高H1,H2は、キャビン部搭載情報より取得できる。
図22は、モビリティ16の車高に制限がある場合の自動運転ECU178の動作を説明するためのフローチャートである。同図において、自動運転ECU178は、まずキャビン側ECU180からキャビン部搭載情報として、キャビン車高を取得し、車両全体の高さHを設定する(ステップS30)。ここで、図23は、モビリティ16の車高を示す図である。同図の(a)の場合、自走台車部17の車高がh、キャビン部18の車高がH1であり、モビリティ16としての車高はh+H1である。一方、同図の(b)の場合、自走台車部17の車高がh、キャビン部18の車高がH2であり、モビリティ16としての車高はh+H2である。この場合、自走台車部17の車高hは既知であり、キャビン部18の車高H1,H2は、キャビン部搭載情報より取得できる。
図22に戻り、自動運転ECU178は、車両全体の高さHを設定した後、目的地を設定する(ステップS31)。次いで、自動運転ECU178は、HDマップ182より走行ルート候補の高さ制限H’を取得する(ステップS32)。次いで、自動運転ECU178は、走行ルート候補が高さ制限H’未満かどうか(H<H’)判定し(ステップS33)、高さ制限H’以上であると判定した場合(ステップS33で「No」と判定した場合)、残り候補(走行ルート候補)があるかどうか判定する(ステップS36)。自動運転ECU178は、残り候補があると判定した場合(ステップS36で「Yes」と判定した場合)、ステップS32に戻る。自動運転ECU178は、残り候補がないと判定した場合(ステップS36で「No」と判定した場合)、走行可能ルートなしとして走行
NGとして(ステップS37)、本処理を終える。
NGとして(ステップS37)、本処理を終える。
自動運転ECU178は、ステップS33の判定で、走行ルート候補が高さ制限H’未満であると判定した場合(ステップS33で「Yes」と判定した場合)、走行ルート候補を決定し(ステップS34)、自動運転走行を開始する(ステップS35)。自動運転ECU178は、キャビン部18を装着した自走台車部17を目的地まで走行させた後、本処理を終える。
図24は、走行ルート候補が3つある場合を示す図である。例えば同図に示すルートR3で高さ制限H3を取得した場合で、高さhの自走台車部17と高さH1のキャビン部18を有するモビリティの高さが、高さ制限H3未満であるとすると、ルートR3での走行は可能であるが、高さhの自走台車部17と高さH2のキャビン部18を有するモビリティの高さが、高さ制限H3を超えると、ルートR3での走行は不可である。
図25は、下り坂で制動限界がある場合の自動運転ECU187の動作を説明するためのフローチャートである。同図において、自動運転ECU178は、まずキャビン側ECU180からキャビン部搭載情報として、キャビン重量mを取得する(ステップS40)。自動運転ECU178は、キャビン重量mを取得した後、走行条件設定部181にて車両性能と搭載情報(重量m)より登坂可能角度θを算出する(ステップS41)。
自動運転ECU178は、登坂可能角度θを算出した後、目的地を設定する(ステップS42)。目的地の設定においては、HMI(図示略)又は管理サーバ19等を利用する。次いで自動運転ECU178は、HDマップ182より走行ルート候補の最大斜度θ’を確認し(ステップS43)、候補ルート内の最大斜度θ’が登坂可能角度θ以下かどうか判定する(ステップS44)。自動運転ECU178は、候補ルート内の最大斜度θ’が登坂可能角度θ以下でないと判定した場合(ステップS44で「No」と判定した場合即ち候補ルート内の最大斜度θ’が登坂可能角度θを超えると判定した場合)、残り候補があるかどうか判定する(ステップS47)。自動運転ECU178は、残り候補があると判定した場合(ステップS47で「Yes」と判定した場合)、ステップS43に戻る。自動運転ECU178は、残り候補がないと判定した場合(ステップS47で「No」と判定した場合)、走行可能ルートなしとして、走行NGとして(ステップS48)、本処理を終える。
自動運転ECU178は、ステップS44の判定で、候補ルート内の最大斜度θ’が登坂可能角度θ以下であると判定した場合(ステップS44で「Yes」と判定した場合)、走行ルート候補を決定し(ステップS45)、自動運転走行を開始する(ステップS46)。自動運転ECU178は、キャビン部18を装着した自走台車部17を目的地まで走行させた後、本処理を終える。
図26は、登坂可能角度θとモビリティ16のブレーキ制動力との関係を示す図である。同図において、“N”はブレーキ制動力、“m”は車両重量、“g”は重力加速度を示している。モビリティ16には、鉛直下向きに重力mgが働いている。また、下り方向の力の成分は、mgsinθである。ブレーキ制動力Nがmgsinθ以上であれば、ブレーキ制動力は有効になる。角度θは、sin−1(N/mg)以下である。下り坂でブレーキ制動力が有効な角度θは車両重量によって変化する。なお、上り坂においても同様の重量によって登坂性能が変化するため、重量mによって走行できる斜度θは決まる。
図27は、走行ルート候補が3つある場合を示す図である。例えば同図に示すルートR3上の最大斜度がθ’である場合、ルートR3を走行できる条件は、ルートR3の最大斜度θ’が登坂可能角度θ以下の場合である。
図28は、モビリティ16において停止制動に対して制動力をかける距離・タイミングをキャビン部搭載情報で制御する場合の自動運転ECU178の動作を説明するためのフローチャートである。同図において、自動運転ECU178は、まずキャビン側ECU180からキャビン部搭載情報として、加速度要求レベルを取得する(ステップS50)。自動運転ECU178は、加速度要求レベルを取得した後、指定速度に至るまでの時間及び停止制御に対する減速加速度を算出し、走行条件として設定する(ステップS51)。
次いで、自動運転ECU178は、障害物を検知した後、制動を開始する条件を走行条件として設定する(ステップS52)。次いで、自動運転ECU178は、目的地を設定する(ステップS53)。自動運転ECU178は、目的地の設定後、走行ルート候補からルートの起伏、渋滞、信号など加減速が少ないルートを選定する(ステップS54)。次いで、自動運転ECU178は、指定された加速度範囲になるように加速・減速を制御して走行する(ステップS55)。
図29は、加速度レベルに応じて制動距離変更の一例を示す図である。同図の(a)は、加速度レベルの違いによる制動開始タイミングと制動開始距離を示している。この図に示すように、加速度レベルが低い加速度レベルa3の方が、加速度レベルの高い加速度レベルa4より、センサ172が障害物を検出してから制動をかけるまでの距離を長くしている。同図の(b)は、加速度レベルの違いによる停止までの時間を示している。この図に示すように、加速度レベルが低い加速度レベルa3の方が、加速度レベルの高い加速度レベルa4より、センサ172が障害物を検出してから停止するまでの時間が長くなっている。図30は、加速度レベルの違いによる目標速度に達するまでの時間の一例を示す図である。同図に示すように、目標速度に達するまでの時間が、加速度レベルが高い加速度レベルa4の方が、加速度レベルの低い加速度レベルa3より、短くなっている。
図31は、自走台車部17の自動運転ECU178における旋回速度制御を説明するためのフローチャートである。同図において、自動運転ECU178は、まずキャビン側ECU180からキャビン部搭載情報として、キャビン重心位置などを取得する(ステップS60)。次いで、自動運転ECU178は、目的地設定を行う(ステップS61)。この場合、自動運転ECU178は、HMI(図示略)又は管理サーバ19等により目的地を登録する。
次いで、自動運転ECU178は、HDマップ182より走行ルートを選択する(ステップS62)。そして、選択した走行ルート上の各カーブに対して、設定速度v0とv1,v2を比較し、各カーブにおける旋回速度を決定する(ステップS63)。自動運転ECU178は、選択した走行ルート上の各カーブにおける旋回速度を決定した後、管理サーバ19から気象条件(風速等)を取得し、最終旋回速度を決定する(ステップS64)。そして、決定した最終旋回速度を加味した自動運転走行を開始する(ステップS65)。自動運転ECU178は、キャビン部18を装着した自走台車部17を目的地まで走行させた後、本処理を終える。
上記した速度v1,v2は、以下のようにして求めることができる。
旋回速度に影響を与えるパラメータとして重心位置が挙げられる。
図32の(a),(b)は、モビリティ16の旋回速度を求めるための説明図である。
旋回速度に影響を与えるパラメータとして重心位置が挙げられる。
図32の(a),(b)は、モビリティ16の旋回速度を求めるための説明図である。
回転半径:r
総質量:m
旋回速度:v
車両重心:G
重心高:h’
タイヤ間隔:2w
重力加速度:g
遠心力:F
摩擦係数:μ
回転中心に向かう摩擦力:f
総質量:m
旋回速度:v
車両重心:G
重心高:h’
タイヤ間隔:2w
重力加速度:g
遠心力:F
摩擦係数:μ
回転中心に向かう摩擦力:f
上記の条件の場合、遠心力Fは、F=mv2/r
回転中心に向かう摩擦力f=μmg
横滑りに対する限界速度v1は、F=fを満たす速度となるため、
v1 2=μgr
v1=√(μgr)
となる。
回転中心に向かう摩擦力f=μmg
横滑りに対する限界速度v1は、F=fを満たす速度となるため、
v1 2=μgr
v1=√(μgr)
となる。
左車輪の浮き上がりに対して、左車輪の接地点まわりのモーメントMは、
M=Fh’−mg2w=mv2h’/r−mg2w
で表現され、Mが0以上になると車輪が浮き上がろうとする。
したがって、浮き上がりに対する限界速度v2は、
mv2 2h’/r=mg2w
v2 2=g2wr/h’
v2=√(g2wr/h’)
v1とv2の小さい方の速度を旋回速度として設定する。
M=Fh’−mg2w=mv2h’/r−mg2w
で表現され、Mが0以上になると車輪が浮き上がろうとする。
したがって、浮き上がりに対する限界速度v2は、
mv2 2h’/r=mg2w
v2 2=g2wr/h’
v2=√(g2wr/h’)
v1とv2の小さい方の速度を旋回速度として設定する。
なお、重心高だけでなく、総質量、高さ(鉛直方向)についても、風の影響等を受けるため、管理サーバ19からの気象条件と合わせて旋回速度を変更させることができる。
ここで、旋回速度は、キャビン部18における重心位置の高さの違いによって異なる。例えば、キャビン部(第2ボディ)18が少なくとも第5の第2ボディと、第6の第2ボディとを有し、第5の第2ボディの重心位置の高さは、第1の高さであって、第6の第2ボディの重心位置の高さが、第1の高さより高い、第2の高さであって、第5の第2ボディがキャビン部18に装着されている場合、自律的走行の走行制御における、所定旋回半径の最大速度が第5の速度であり、第6の第2ボディがキャビン部18に装着されている場合、自律的走行の走行制御における、所定旋回半径の最大速度は、第5の速度より遅い第6の速度である。
また、旋回速度は、キャビン部18の質量の違いによっても異なる。例えば、キャビン部(第2ボディ)18が少なくとも第1の第2ボディと、第2の第2ボディとを有し、第1の第2ボディの質量は、第1の重さであって、第2の第2ボディの質量は、第1の重さより大きい、第2の重さであって、第1の第2ボディがキャビン部18に装着されている場合、自律的走行の走行制御における、所定旋回半径の最大速度が第1の速度であり、第2の第2ボディがキャビン部18に装着されている場合、自律的走行の走行制御における、所定旋回半径の最大速度は、第1の速度より遅い第2の速度である。
また、旋回速度は、キャビン部18の外構の鉛直方向の高さの違いでも異なる。例えば、キャビン部(第2ボディ)18が少なくとも第3の第2ボディと、第4の第2ボディとを有し、第3の第2ボディ外構の鉛直方向の高さは、第1の高さであって、第4の第2ボディ外構の鉛直方向の高さは、第1の長さより大きい、第2の長さであって、第3の第2ボディがキャビン部18に装着されている場合、自律的走行の走行制御における、所定旋回半径の最大速度が第3の速度であり、第4の第2ボディがキャビン部18に装着されている場合、自律的走行の走行制御における、所定旋回半径の最大速度は、第3の速度より遅い第4の速度である。
また、走行ルートの選択においてもキャビン部18の外構の鉛直方向の高さの違いより異なる。例えば、キャビン部(第2ボディ)18が少なくとも第3の第2ボディと、第4の第2ボディとを有し、第3の第2ボディ外構の鉛直方向の高さは、第1の長さであって、第4の第2ボディ外構の鉛直方向の高さは、第1の長さより大きい、第2の長さであって、第3の第2ボディがキャビン部18に装着されている場合、自律的走行の走行制御における、走行ルートは、第1ルートであり、第4の第2ボディがキャビン部18に装着されている場合、自律的走行の走行制御における走行ルートは、第1ルートよりルート中の高さの制限が緩い第2ルートである。
また、走行ルートの選択においてキャビン部18の許容斜度の違いよっても異なる。例えば、例えば、キャビン部(第2ボディ)18が少なくとも第7の第2ボディと、第8の第2ボディとを有し、第7の第2ボディの許容斜度は、第1の斜度であって、第8の第2ボディの許容斜度は、第1の斜度より小さい、第2の斜度であって、第7の第2ボディがキャビン部18に装着されている場合、自律的走行の走行制御における、走行ルートは、第3ルートであり、第8の第2ボディがキャビン部18に装着されている場合、自律的走行の走行制御における走行ルートは、第3ルートよりルート中の最大斜度が小さい第4ルートである。
以上のように、第2実施形態の移動体管理システム15を構成するモビリティ16によれば、操舵車輪170F及び駆動車輪170Rによって自律的に走行可能であって、キャビン部18の属性情報を取得する自動運転ECU178を有する自走台車部17と、自走台車部17に対して着脱可能なキャビン部18と、を備え、キャビン部18が、自走台車部17に装着されている場合、自走台車部17が、キャビン部18の質量、キャビン部外構の鉛直方向の高さ、キャビン部18の重心位置、キャビン部18に搭乗されている搭乗物の属性、キャビン部18の加速度要求レベル又はキャビン部18の許容斜度の内、少なくとも1つのキャビン部搭載情報に基づいて自律的走行の走行制御を切り替えるので、キャビン部18が乳児や幼児、老人を乗せる場合は、乗り心地を重視した加減速時の加速度、旋回時の加速度などの走行条件を変更することで、乗り物酔いが生じることのない安全な走行が可能となり、キャビン部18が貨物として、壊れやすい物、振動に弱い物を運ぶ場合は、安全に運搬するための加速度に変更するだけでなく振動の大きな悪路や急な坂道、渋滞を避けて安全に運搬することができる。
(第3実施形態の〔1〕)
次に、第3実施形態の〔1〕の移動体管理システムについて説明する。
第3実施形態の〔1〕の移動体管理システムは、前述した第1,第2実施形態の移動体管理システム1,15と同様に、モビリティと、管理サーバとを備える。第3実施形態の〔1〕の移動体管理システムには符号25を付与し、移動体管理システム25を構成するモビリティには符号26を付与する。モビリティ26は、自律的に動作する移動体である。
次に、第3実施形態の〔1〕の移動体管理システムについて説明する。
第3実施形態の〔1〕の移動体管理システムは、前述した第1,第2実施形態の移動体管理システム1,15と同様に、モビリティと、管理サーバとを備える。第3実施形態の〔1〕の移動体管理システムには符号25を付与し、移動体管理システム25を構成するモビリティには符号26を付与する。モビリティ26は、自律的に動作する移動体である。
図33は、第3実施形態の〔1〕の移動体管理システム25のモビリティ26の外観を示す側面図である。同図に示すように、モビリティ26は、自走台車部(第1ボディ)27と、自走台車部27に対して着脱可能なキャビン部(第2ボディ)50とを備える。モビリティ26は、所定の進行方向に走行が可能となっている。ここで、所定の進行方向とは、モビリティ26が“前進”と“後進”で切り替わる際に、それぞれが所定の進行方向になる。
自走台車部27は、長方形状の箱型を成し、2つの前輪28F(図33では2つの前輪28Fのうち一つしか見えてない)と、2つの後輪28R(図33では2つの後輪28Rのうち一つしか見えてない)とを備えており、2つの前輪28Fと2つの後輪28Rによって地面を走行する。2つの前輪28Fは操舵車輪であり、後輪28Rは駆動車輪である。因みに、前輪とは、前進したときの前方の車輪であり、後輪とは前輪とは反対側の車輪である。なお、前輪28Fを操舵車輪とし、後輪28Rを駆動車輪とする以外に、操舵車輪が駆動車輪を兼ねていてもよい(所謂FFと呼ばれる駆動方式)。また、自走台車部27は、4つの車輪28F,28Rを備える四輪車であるが、1つの車輪を備える一輪車であってもよい。即ち、少なくとも1つの車輪を備えていればよい。
なお、自走台車部27は、車輪28F,28Rで移動するものではなく、プロペラを備えて、該プロペラで宙を浮いて移動できるもの(例えば、ドローン)であっても良い。
自走台車部27は、キャビン部50の少なくとも一部を支持可能な支持面29を有する。自走台車部27には、自走台車部27の外側の情報を取得する2つのセンサ回路60,61が備えられている。センサ回路60は、自走台車部27の外側に向き、前進方向の端部30で、少なくとも一部が、鉛直方向について自走台車部27の支持面29より下に配置される。センサ回路61は、自走台車部27の外側に向き、前進方向と逆方向の端部31で、少なくとも一部が、鉛直方向について自走台車部27の支持面29より下に配置される。
センサ回路60,61は、それぞれ撮像素子を有するカメラ、マイク及びライダー(Lidar:Light detection and ranging)等のセンサを有する。センサ回路60,61のカメラによって映像情報が得られ、マイクによって音声情報が得られ、ライダーによって距離情報が得られる。なお、カメラ、マイク及びライダーの全てを有する必要はなく、少なくとも1つ有あればよい。また、マイクには超音波センサも含まれる。自走台車部27は、センサ回路60,61が取得した情報を基に自律的に動作する。
キャビン部50は、自走台車部27の鉛直方向の長さ(即ち、高さ)より長く、水平方向の長さ(即ち、モビリティ26の進行方向に対応する長さ)が、自走台車部27の水平方向の長さ(即ち、モビリティ26の進行方向に対応する長さ)より若干短くなった長方形状の箱型を成している(図では平面視しているので、箱型には見えないが、実際は箱型を成している)。キャビン部50は、自走台車部27に装着された場合、キャビン部50の少なくとも一部が鉛直方向の長さ(即ち、高さ)について自走台車部27より上に配置される。キャビン部50は、例えば人を乗せるものであれば、その内部に、搭乗者が搭乗可能な搭乗領域を備え、該搭乗領域には搭乗者が着座可能な座席が配置される。なお、キャビン部50は、その一部が、例えば出っ張って、自走台車部27より下になるようになってもよい。
自走台車部27の形状やキャビン部50の形状は、図33に示す形状に限定されるものではなく、様々な形状のものが考えられる。また、センサ回路60,61の取り付け位置も、図33に示す位置に限定されるものではなく、様々な位置が考えられる。これらの一例を挙げる。
図34は、モビリティ26の自走台車部27の変形例〔1〕の外観を示す側面図である。同図に示すように、自走台車部27の変形例〔1〕である自走台車部32は、キャビン部50を支持可能な支持面29を備える一方、前進方向の端部30と前進方向と逆方向の端部31の両端部に、支持面29を基準として、上に(鉛直方向に)突出する突出部33,34を備える。この場合、突出部33は、前進方向の端部30側に、突出部34は、前進方向と逆方向の端部31側に設けられる。突出部33の先端部には、センサ回路60の少なくとも一部が鉛直方向について、自走台車部27の支持面29より上に配置される。突出部34の先端部には、センサ回路61の少なくとも一部が鉛直方向について、自走台車部27の支持面29より上に配置される。突出部33,34を設けてセンサ回路60,61を高い位置まで持ってくることで、図33に示す自走台車部27の端部30,31に設けた場合と比べて、監視範囲を広げることができる。
図35は、モビリティ26の自走台車部27の変形例〔2〕の外観を示す側面図である。同図に示すように、自走台車部27の変形例〔2〕である自走台車部35は、図34に示す自走台車部32の突出部33,34よりも短く、かつ内側に折り畳み可能な突出部36,37を備えている。突出部36の先端部にはセンサ回路60が配置され、突出部37の先端部にはセンサ回路61が配置される。
図36は、自走台車部35の突出部36,37を折り畳んだ状態を示す側面図である。折り畳み可能な突出部36,37を備えることで、センサ回路60,61を使用しないときには、センサ回路60,61共々自走台車部35に対して内側に倒すことができ、外からの衝撃を避けることができる等、センサ回路60,61を保護することができる。なお、突出部36,37を折り畳み可能とする以外に、上下方向に伸び縮み可能としてもよい。この場合、センサ回路60,61共々伸び縮みできるようにすることは言うまでもない。
図37は、モビリティ26のキャビン部50の変形例〔1〕の外観を示す側面図である。同図に示すように、変形例〔1〕のキャビン部51は、平面視で三角形状をなしている。同図では、キャビン部51を自走台車部27に装着しているが、上述した自走台車部27の変形例〔1〕,〔2〕の自走台車部32,35に装着してもよいことは述べるまでもない。
図38は、モビリティ26のキャビン部50の変形例〔2〕の外観を示す側面図である。同図に示すように、変形例〔2〕のキャビン部52は、自走台車部27より平面視で大きくなっている。即ち、自走台車部27より大きく、水平方向について前後に突出した長方形状を成している(図では平面視しているので、長方形状にしか見えないが、実際は箱型を成している)。キャビン部52には、自走台車部27の外側に向きで、前進方向側の端部53にセンサ回路62が配置されている。センサ回路62は、センサ回路60より水平方向について突出している。センサ回路62は、上述したセンサ回路60,61と同様の構成を有する。
自走台車部27より大きく、水平方向について前後に突出したキャビン部52を自走台車部27に装着することで、自走台車部27に配置されたセンサ回路60,61がキャビン部52の突出部分の陰になることがある。このようになると、センサ回路60,61それぞれにおいて監視不能な領域が生じてしまう。図38では、自走台車部27の前進方向の端部30に配置されたセンサ回路60がキャビン部52の前方の突出部分の陰になっている。このような場合、キャビン部52に配置されたセンサ回路62を使用することで、自走台車部27に配置されたセンサ回路60における監視不能領域を補填することができる。
次に、自走台車部27の電気的構成と、キャビン部50の電気的構成について説明する。なお、自走台車部32,35の電気的構成は、自走台車部27と同様なので、説明を省略する。また、キャビン部51においてもキャビン部50と同様なので、説明を省略する。
図39は、モビリティ26の自走台車部27の電気的構成を示すブロック図である。同図に示すように、自走台車部27は、上述したセンサ回路60,61と、自動運転装置270と、車両制御装置271と、電気モータ272と、バッテリ273とを備えている。センサ回路60は、自走台車部27の前進方向の端部30に配置され、センサ回路61は、前進方向と逆方向の端部31に配置される。センサ回路60,61は、いずれも左右2組のカメラ/マイク/センサで構成される。即ち、センサ回路60は、右前のカメラ/マイク/センサと、左前のカメラ/マイク/センサとから構成され、センサ回路61は、右後のカメラ/マイク/センサと、左後のカメラ/マイク/センサとから構成される。
センサ回路60,61それぞれから出力される情報は、自動運転装置270に取り込まれる。自動運転装置270は、センサ回路60,61それぞれの情報等を用いて自走台車部27が自律走行するための情報を生成し、車両制御装置271へ出力する。自動運転装置270は、図示せぬCPUと、CPUを制御するためのプログラムを記憶したROMと、CPUの動作に用いられるRAMとを有している。車両制御装置271は、自動運転装置270から取得した自律走行するための情報に従って電気モータ(電動機)272等を制御する。電気モータ272は、自走台車部27の駆動車輪である2つの駆動車輪28Rに駆動力を提供する。電気モータ272には、バッテリ273が出力する電力が供給される。なお、本実施形態の自走台車部27においても舵をとるための操舵制御部を有しており、この操舵制御部は、自走台車部27の操舵車輪である2つの前輪28Fの車輪角を変化させる制御を行う。車両制御装置271は、図示せぬCPUと、CPUを制御するためのプログラムを記憶したROMと、CPUの動作に用いられるRAMとを有している。
このように、第3実施形態の〔1〕の移動体管理システム25のモビリティ26においては、センサ回路60,61を自走台車部27側にのみ設けたことで、キャビン部50の有無に関わらず自走台車部27の挙動を監視することができる。また、自走台車部27よりも台数が多くなるキャビン部50側にセンサ回路60,61を設ける必要がないため、センサ回路60,61の設置コストの低減が図れるとともに、キャビン部50の設計の自由度を高くできる。
(第3実施形態の〔2〕)
次に、第3実施形態の〔2〕の移動体管理システムについて説明する。
第3実施形態の〔2〕の移動体管理システム25は、センサ回路60,61をキャビン部50側にのみ設けたものである。図40は、自走台車部27とキャビン部50それぞれの電気的構成を示すブロック図である。ここで、第3実施形態の〔2〕の移動体管理システム25を構成するモビリティには符号90を付与する。また、モビリティ90を構成する自走台車部には符号91を付与し、キャビン部には符号92を付与する。
次に、第3実施形態の〔2〕の移動体管理システムについて説明する。
第3実施形態の〔2〕の移動体管理システム25は、センサ回路60,61をキャビン部50側にのみ設けたものである。図40は、自走台車部27とキャビン部50それぞれの電気的構成を示すブロック図である。ここで、第3実施形態の〔2〕の移動体管理システム25を構成するモビリティには符号90を付与する。また、モビリティ90を構成する自走台車部には符号91を付与し、キャビン部には符号92を付与する。
また、図40において前述した図39と共通する部分には同一の符号を付けている。同図に示すように、自走台車部91には、自動運転装置910、車両制御装置911、電気モータ912、バッテリ913、無線通信回路914、搭載キャビン識別センサ915が備えられている。無線通信回路914は、キャビン部92の無線通信回路920との間で無線通信を行い、無線通信回路920から送信されるセンサ回路60,61の情報を受信する。搭載キャビン識別センサ915は、自走台車部91に装着されたキャビン部92を識別する。自動運転装置910は、キャビン部92のセンサ回路60,61からの情報と、搭載キャビン識別センサ915による識別結果とを基に、自走台車部91が自律走行するための情報を生成し、車両制御装置911へ出力する。車両制御装置911は、自動運転装置910からの自律走行するための情報を基に、電気モータ912の制御と操舵制御を行う。
キャビン部92には、センサ回路60,61と無線通信回路920が備えられている。無線通信回路920は、自走台車部91の無線通信回路914との間で無線通信を行い、センサ回路60,61からの情報を送信する。
図41は、第3実施形態の〔2〕の移動体管理システム25において、モビリティ90の自走台車部91の動作を説明するためのフローチャートである。また、図42は、第3実施形態の〔2〕の移動体管理システム25において、モビリティ90のキャビン部92の動作を説明するためのフローチャートである。図41において、自動運転装置910は動作を開始すると、まず初期状態を取得する(ステップS70)。初期状態のなかにはキャビン部92の状態(自走台車部91に乗っている(装着されている)/乗っていない(装着されていない))が含まれる。自動運転装置910は、初期状態を取得した後、キャビン部92が乗っているかどうか(即ち装着されているかどうか)判定し(ステップS71)、キャビン部92が乗っていないと判定した場合(ステップS71で「No」と判定した場合)、キャビン部搭載情報の取得を行い(ステップS72)、ステップS71の処理に戻る。即ち、自動運転装置910は、キャビン部92が乗っていないと判定した場合、乗っていると判定するまでキャビン部搭載情報の取得を繰り返す。
自動運転装置910は、キャビン部92が自走台車部91に乗っていると判定した場合(ステップS71で「Yes」と判定した場合)、キャビン部92に対してセンサ回路60,61の情報を要求する(ステップS73)。ここで、センサ回路60,61の情報の授受は、自走台車部91の無線通信回路914とキャビン部92の無線通信回路920との間で行われる。自動運転装置910は、センサ回路60,61の情報を要求した後、該情報を受信する(ステップS74)。次いで、自動運転装置910は、サブルーチンとして監視システムを起動する(ステップS75)。その後、センサ回路60,61の情報の要求をキャンセルし(ステップS76)、本処理を終える。なお、監視システムは、自動運転装置910により実現されるものであり、処理の詳細については後述する。
一方、図42において、無線通信回路920は、動作を開始すると、自走台車部91よりセンサ回路60,61の情報の要求があるかどうか判定し(ステップS80)、該要求がないと判定した場合(ステップS80で「No」と判定した場合)、該要求があると判定するまで本処理を繰り返す。無線通信回路920は、センサ回路60,61の情報の要求があると判定した場合(ステップS80で「Yes」と判定した場合)、センサ回路60,61の情報を送信する(ステップS81)。その後、無線通信回路920は、自走台車部91よりセンサ回路60,61の情報の要求がキャンセルされたかどうか判定し(ステップS82)、該要求がキャンセルされていないと判定した場合(ステップS82で「No」と判定した場合)、ステップS81に戻り、センサ回路60,61の情報の要求がキャンセルされるまで、センサ回路60,61の情報の送信を継続する。無線通信回路920は、自走台車部91よりセンサ回路60,61の情報の要求がキャンセルされたと判定した場合(ステップS82で「Yes」と判定した場合)は、本処理を終える。
図43は、監視システムとしての自動運転装置910の動作を説明するためのフローチャートである。同図において、自動運転装置910は、キャビン部92のセンサ回路60,61の情報を取得する(ステップS90)。次いで、監視及び走行監視を開始するかどうか判定する(ステップS91)。ここで、“監視”とは、車両であるモビリティ90の停止時に車両内外を確認する監視である。例えば、キャビン部92が人を搬送する客車の場合、キャビン部92が停車後、ドア周辺を監視するなどの監視である。また、“走行監視”とは、走行に関する車両走行方向などの監視である。また、監視及び走行監視の開始は、車両制御装置911が判断するが、予め設定したスケジュールに従うようにしてもよい。
自動運転装置910は、監視及び走行監視を開始しないと判定した場合(ステップS91で「No」と判定した場合)、ステップS90に戻り、センサ回路60,61の情報の取得を継続する。自動運転装置910は、監視及び走行監視を開始すると判定した場合(ステップS91で「Yes」と判定した場合)、センサ回路60,61の情報を基に、監視及び走行監視を開始する。そして、監視及び走行監視において異常なしかどうか判定し(ステップS92)。異常があると判定した場合(ステップS92で「No」と判定した場合)、車両制御装置911に異常を通知する(ステップS93)。
自動運転装置910は、監視及び走行監視を開始して異常無しと判定した場合(ステップS92で「Yes」と判定した場合)は、監視及び走行監視を終了するかどうか判定する(ステップS94)。自動運転装置910は、監視及び走行監視を終了しないと判定した場合(ステップS94で「No」と判定した場合)、ステップS92に戻り、異常なしかどうかの判定を継続する。自動運転装置910は、監視及び走行監視を終了すると判定した場合(ステップS94で「Yes」と判定した場合)は、本処理を終了する。なお、また、監視及び走行監視の終了は、車両制御装置911が判断するが、予め設定したスケジュールに従うようにしてもよい。
このように、第3実施形態の〔2〕の移動体管理システム25のモビリティ90においては、センサ回路60,61をキャビン部92側にのみ設けたことで、キャビン部92の装着時と非装着時の車高が等しい分離構造を持つモビリティの場合、走行監視の機能に加え、ドア開閉監視やキャビン部内監視など走行監視以外の用途でも使用可能となる。
また、キャビン部92のサイズ毎にセンサ回路60,61の位置を調整できるので、キャビン部92の設計の自由度を高めることができる。
また、自走台車部91の設計の自由度を高くできる。また、複数の自走台車部91をキャビン部92に設置したセンサ回路60,61で監視可能にすることで設置コストを下げることができる。
(第3実施形態の〔3〕)
次に、第3実施形態の〔3〕の移動体管理システムについて説明する。
第3実施形態の〔3〕の移動体管理システム25は、センサ回路60,61を自走台車部とキャビン部の双方に設けたものである。自走台車部側のセンサ回路は、少なくとも自走台車部の外側の情報を取得するものであり、キャビン部側のセンサ回路は、少なくともキャビン部の外側の情報を取得するものである。
次に、第3実施形態の〔3〕の移動体管理システムについて説明する。
第3実施形態の〔3〕の移動体管理システム25は、センサ回路60,61を自走台車部とキャビン部の双方に設けたものである。自走台車部側のセンサ回路は、少なくとも自走台車部の外側の情報を取得するものであり、キャビン部側のセンサ回路は、少なくともキャビン部の外側の情報を取得するものである。
図44は、自走台車部94とキャビン部92それぞれの電気的構成を示すブロック図である。ここで、第3実施形態の〔3〕の移動体管理システム25を構成するモビリティには符号93を付与する。また、モビリティ93を構成する自走台車部には、符号94を付与し、キャビン部には、図40のキャビン部と同様の符号92を付与する。また、自走台車部94側のセンサ回路には、符号60A,61Aを付与し、キャビン部92側のセンサ回路には、符号60B,61Bを付与する。なお、自走台車部94側のセンサ回路60A,61Aは、第1センサ回路に対応し、キャビン部92側のセンサ回路60B,61Bは、第2センサ回路に対応する。自走台車部94とキャビン部92それぞれの構成は上述した通りであるので、ここでの説明は省略する。
図45は、第3実施形態の〔3〕の移動体管理システム25において、モビリティ93の自走台車部94の動作を説明するためのフローチャートである。また、図46は、第3実施形態の〔3〕の移動体管理システム25において、モビリティ93のキャビン部92の動作を説明するためのフローチャートである。図45において、自動運転装置910は、動作を開始すると、まず初期状態を取得する(ステップS100)。次いで、自動運転装置910は、キャビン部92が乗っているかどうか(即ちキャビン部92が自走台車部94に装着されているかどうか)判定し(ステップS101)、キャビン部92が乗っていないと判定した場合(ステップS101で「No」と判定した場合)、監視システムを起動する(ステップS102)。自動運転装置910は、監視システムを起動すると、自走台車部94のセンサ回路60A,61Aからの情報を基に監視を行う。自動運転装置910は、監視システムを起動した後、本処理を終える。自動運転装置910は、キャビン部92が乗っていると判定した場合(ステップS101で「Yes」と判定した場合)は、キャビン部92のセンサ回路60B,61Bからの情報を要求する(ステップS103)。キャビン部92からセンサ回路60B,61Bの情報が送信されてくると、該情報を受信する(ステップS104)。
次いで、自動運転装置910は、監視システムを起動する(ステップS105)。監視システムは、キャビン部92のセンサ回路60B,61Bからの情報を基に監視を行う。自動運転装置910は、監視システムを起動した後、キャビン部92に対するセンサ回路60B,61Bの情報要求をキャンセルし(ステップS106)、本処理を終える。
一方、図46において、無線通信回路920は、自走台車部94よりセンサ回路60B,61Bの情報の要求があるかどうか判定し(ステップS110)、該要求がないと判定した場合(ステップS110で「No」と判定した場合)、該情報の要求があるまで本判定を繰り返す。無線通信回路920は、センサ回路60B,61Bの情報の要求があると判定した場合(ステップS110で「Yes」と判定した場合)、センサ回路60B,61Bからの情報を送信する(ステップS111)。該情報の送信後、自走台車部94がセンサ回路60B,61Bの情報の要求をキャンセルしたかどうか判定し(ステップS112)、該情報の要求をキャンセルしていないと判定した場合(ステップS112で「No」と判定した場合)、ステップS111に戻り、センサ回路60B,61Bからの情報の送信を継続する。無線通信回路920は、センサ回路60B,61Bの情報の要求をキャンセルしたと判定した場合(ステップS112で「Yes」と判定した場合)、本処理を終える。
なお、第3実施形態の〔3〕の移動体管理システム25では、自走台車部94にキャビン部92が乗っていないときは、自走台車部94のセンサ回路60A,61Aからの情報のみ取得し、自走台車部94にキャビン部92が乗っているときは、キャビン部92のセンサ回路60B,61Bからの情報のみ取得するようにしているが、両方の情報を同時に取得するようにしても良い。つまり、以下のようにしてもよい。
(1)センサ回路60A,61Aが自走台車部94の外側の情報を取得し、センサ回路60B,61Bがキャビン部92の外側の情報を取得しない。
(2)センサ回路60A,61Aが自走台車部94の外側の情報を取得せず、センサ回路60B,61Bがキャビン部92の外側の情報を取得する。
(3)センサ回路60A,61Aが自走台車部94の外側の情報を取得するのと同時に、センサ回路60B,61Bがキャビン部92の外側の情報を取得する。
(2)センサ回路60A,61Aが自走台車部94の外側の情報を取得せず、センサ回路60B,61Bがキャビン部92の外側の情報を取得する。
(3)センサ回路60A,61Aが自走台車部94の外側の情報を取得するのと同時に、センサ回路60B,61Bがキャビン部92の外側の情報を取得する。
このように、第3実施形態の〔3〕の移動体管理システム25のモビリティ93においては、自走台車部94側には、キャビン部92の非装着時に必要なセンサ回路60A,61Aを搭載し、キャビン部92側には、キャビン部92の装着時に必要となるセンサ回路60B,61Bを搭載することで、図38に示すような、サイズ・構造などが大きくなるキャビン部52を自走台車部94に乗せても監視不能な領域が生じることなく監視を行うことができる。即ち、自走台車部94より大きく、水平方向について前後に突出したキャビン部52を自走台車部94に装着した場合に、自走台車部94側のセンサ回路60A,61Aがキャビン部52の突出部分の陰になっても、キャビン部52側のセンサ回路60B,61Bによって、センサ回路60A,61Aの監視不能領域を補填することができる。
本開示の移動体管理システムは、自動二輪車や自動車等の自律的に移動可能な車両を管理するシステムに有用である。
1,15,25 移動体管理システム
2,16,26,90,93 モビリティ
5,17,27,32,35,91,94 自走台車部
7,8,18,50,51,52,92 キャビン部
3,19 管理サーバ
21 ケーブル
22 コネクタ
28F,170F,501F 操舵車輪
28R,170R,501R 駆動車輪
29 支持面
30,31,53 端部
33,34,36,37 突出部
60,61,60A,61A,60B,61B,62 センサ回路
71 飲料水
72 スナック類
73 サイネージ
74 雑誌類
75,85 脚部
171 通信装置
172,510 センサ
173 駆動制御部
174,513 操舵制御部
175,514 保安機器
176,273,517,720,913 バッテリ
177,519,722 充電器
178,515 自動運転ECU
179,516 車両制御ECU
180 キャビン側ECU
181 走行条件設定部
182 HDマップ
183 自車位置算出部
184 障害物検出部
185 走行ルート生成部
186 車両制御部
270,910 自動運転装置
271,911 車両制御装置
272,912 電気モータ
511,914,920 無線通信回路
512 電動機
518,721 BMS
520,723 充電制御部
521 バッテリ制御部
523,524,725,726 充電用コネクタ
710 電動ファン
711 第1ライト
712 第2ライト
713 コーヒーマシーン
714 第1表示器
715 第2表示器
716 決済端末
717 電動コンプレッサ
915 搭載キャビン識別センサ
2,16,26,90,93 モビリティ
5,17,27,32,35,91,94 自走台車部
7,8,18,50,51,52,92 キャビン部
3,19 管理サーバ
21 ケーブル
22 コネクタ
28F,170F,501F 操舵車輪
28R,170R,501R 駆動車輪
29 支持面
30,31,53 端部
33,34,36,37 突出部
60,61,60A,61A,60B,61B,62 センサ回路
71 飲料水
72 スナック類
73 サイネージ
74 雑誌類
75,85 脚部
171 通信装置
172,510 センサ
173 駆動制御部
174,513 操舵制御部
175,514 保安機器
176,273,517,720,913 バッテリ
177,519,722 充電器
178,515 自動運転ECU
179,516 車両制御ECU
180 キャビン側ECU
181 走行条件設定部
182 HDマップ
183 自車位置算出部
184 障害物検出部
185 走行ルート生成部
186 車両制御部
270,910 自動運転装置
271,911 車両制御装置
272,912 電気モータ
511,914,920 無線通信回路
512 電動機
518,721 BMS
520,723 充電制御部
521 バッテリ制御部
523,524,725,726 充電用コネクタ
710 電動ファン
711 第1ライト
712 第2ライト
713 コーヒーマシーン
714 第1表示器
715 第2表示器
716 決済端末
717 電動コンプレッサ
915 搭載キャビン識別センサ
Claims (17)
- 少なくとも一つの車輪を備え、前記車輪によって走行可能な第1ボディと、
前記第1ボディに対して着脱可能な第2ボディと、
前記第1ボディに設置され、少なくとも第1ボディの外側の情報を取得するセンサ回路と、を備え、
自律的に動作する移動体であって、
前記センサ回路は、少なくとも映像情報及び/又は音声情報を取得する、
移動体。 - 請求項1に記載の移動体であって、
前記センサ回路は、少なくとも撮像素子を有する、
移動体。 - 請求項1又は請求項2に記載の移動体であって、
前記センサ回路は、少なくともマイクを有する、
移動体。 - 請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の移動体であって、
前記第1ボディは、前記車輪によって地面を走行可能であり、
前記第2ボディが前記第1ボディに装着された場合、前記第2ボディの少なくとも一部は、鉛直方向について第1ボディより上に配置される、
移動体。 - 請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の移動体であって、
前記第1ボディは、前記第2ボディの少なくとも一部を支持可能な支持面を有し、
前記センサ回路の少なくとも一部は、鉛直方向について前記支持面より上に配置された、
移動体。 - 請求項5に記載の移動体であって、
前記第1ボディの少なくとも一部は、鉛直方向について前記支持面を基準に、上に突出する突出部を備え、
前記センサ回路の少なくとも一部は、前記突出部に配置された、
移動体。 - 請求項6に記載の移動体であって、
前記第1ボディの前記突出部は、折り畳み可能である、
移動体。 - 請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の移動体であって、
所定の進行方向を備え、
前記センサ回路は、前記第1ボディの外側に向き、前記進行方向について端部に配置された、
移動体。 - 請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の移動体であって、
前記センサ回路が取得した情報を基に、自律的に動作する、
移動体。 - 請求項1から請求項9のいずれか1項に記載の移動体であって、
前記第1ボディ及び/又は前記第2ボディは、無線通信回路を有し、
前記センサ回路が取得した情報を、前記無線通信回路を介して、外部へ送信する、
移動体。 - 請求項1から請求項10のいずれか1項に記載の移動体であって、
前記センサ回路は第1センサ回路とし、
前記第2ボディは、少なくとも第2ボディの外側の情報を取得する第2センサ回路を備える、
移動体。 - 請求項11に記載の移動体であって、
前記第1センサ回路が、少なくとも第1ボディの外側の情報を取得するのと同時に、
前記第2センサ回路が、少なくとも第2ボディの外側の情報を取得する、
移動体。 - 請求項11に記載の移動体であって、
前記第1センサ回路が、少なくとも第1ボディの外側の情報を取得し、
前記第2センサ回路が、少なくとも第2ボディの外側の情報を取得しない、
移動体。 - 請求項11に記載の移動体であって、
前記第1センサ回路が、少なくとも第1ボディの外側の情報を取得せず、
前記第2センサ回路が、少なくとも第2ボディの外側の情報を取得する、
移動体。 - 請求項11から請求項14のいずれか1項に記載の移動体であって、
前記第2センサ回路が搭載されている前記第2ボディは、前記第1センサ回路が搭載されている前記第1ボディより、平面視で大きい、
移動体。 - 請求項11から請求項15のいずれか1項に記載の移動体であって、
前記第2ボディに搭載されている前記第2センサ回路は、前記第1ボディに搭載されている前記第1センサ回路より、水平方向について突出している、
移動体。 - 請求項1から請求項16のいずれか1項に記載の移動体であって、
前記自律的な動作が、自動運転である、
移動体。
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2019
- 2019-11-15 JP JP2019206881A patent/JP2021079744A/ja active Pending
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