JP2023080944A - 移動体制御装置、移動体制御方法、およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】災害発生時において、移動体に乗車した利用者の事故防止または避難行動を支援すること。【解決手段】バランス制御機構により第１の状態と、前記第１の状態よりも安定した第２の状態とのいずれかの状態に維持される移動体を制御する移動体制御部と、所定事象の発生を検知する事象検知部と、を備え、前記移動体制御部は、前記事象検知部が前記所定事象の発生を検知した場合、前記移動体の走行を停止させるとともに、前記移動体の乗員による前記移動体の運転操作によらず、前記移動体を前記第２の状態に遷移させる、移動体制御装置。【選択図】図９

Description

本発明は、移動体制御装置、移動体制御方法、およびプログラムに関する。

従来、センサネットワークにより災害状況を的確に把握して避難経路の指示を柔軟に行うことを目的とした災害検知および避難誘導システムが提案されている（例えば特許文献１参照）。

特開２００５－３１６５３３号公報

しかしながら、災害は利用者が移動体に乗車した状態でも発生し得ることを考えると、そのような状態で災害が発生した場合、利用者がパニック状態に陥ることが想定される。そのような状況では、従来方法による災害検知や避難誘導が行われたとしても、利用者は災害発生時の事故防止、またはその後の避難行動を適切に実行できない可能性があった。

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、災害発生時において、移動体に乗車した利用者の事故防止または避難行動を支援することができる移動体制御装置、移動体制御方法、およびプログラムを提供することを目的の一つとする。

この発明に係る移動体制御装置、移動体制御方法、およびプログラムは、以下の構成を採用した。

（１）：この発明の一態様に係る移動体制御装置は、バランス制御機構により第１の状態と、前記第１の状態よりも安定した第２の状態とのいずれかの状態に維持される移動体を制御する移動体制御部と、所定事象の発生を検知する事象検知部と、を備え、前記移動体制御部は、前記事象検知部が前記所定事象の発生を検知した場合、前記移動体の走行を停止させるとともに、前記移動体の乗員による前記移動体の運転操作によらず、前記移動体を前記第２の状態に遷移させるものである。

（２）：上記（１）の態様において、前記移動体制御部は、前記事象検知部が前記所定事象の発生を検知した場合において前記移動体を停止させる際の減速度を前記乗員の傾動状態に応じて決定するものである。

（３）：上記（１）または（２）の態様において、前記移動体制御部は、前記事象検知部が前記所定事象の発生を検知した場合において前記移動体の状態を前記第２の状態に遷移させる際の状態遷移の速度を前記乗員の傾動状態に応じて決定するものである。

（４）：上記（１）から（３）のいずれかの態様において、前記移動体制御部は、前記移動体の周辺環境を認識する機能を有し、前記乗員が前記移動体から降りた場合、自動運転により前記移動体を通路の端または通路以外の場所に移動させるものである。

（５）：上記（１）から（４）のいずれかの態様において、前記事象検知部は、前記所定事象に関する避難指示を検知する機能をさらに有し、前記移動体制御部は、前記事象検知部が前記所定事象の発生の検知後に前記避難指示を検知し、且つ前記移動体に乗員が搭乗している場合、前記移動体を前記避難指示に係る避難場所に自動的に移動させるものである。

（６）：上記（５）の態様において、前記移動体制御部は、前記避難場所を含む周辺の地図情報と前記移動体の位置情報とに基づいて前記避難場所までの移動経路を決定するものである。

（７）：上記（６）の態様において、前記移動体制御部は、前記移動体以外の他の移動体の位置情報に基づいて周辺環境の混雑度を推定し、現在位置から前記避難場所までの経路上の前記混雑度に基づいて前記移動経路を決定するものである。

（８）：上記（５）から（７）のいずれかの態様において、前記移動体制御部は、前記所定事象が発生していない平常時においては通行不可とされる経路も含めて前記避難場所までの移動経路を決定するものである。

（９）：上記（１）から（８）のいずれかの態様において、前記移動体制御部は、走行路上の障害物を検知する機能を有し、走行中の経路上に障害物を検知した場合、前記障害物が検知された箇所の通行時において、前記移動体の状態を前記第２の状態に遷移させるものである。

（１０）：上記（１）から（９）のいずれかの態様において、前記移動体は、情報を周囲に報知する報知部をさらに備え、前記移動体制御部は、前記移動体が自動移動中であることを、前記報知部により前記移動体の周辺に報知させるものである。

（１１）：上記（１）から（１０）のいずれかの態様において、前記移動体は、着地状態と離地状態とを制御可能な支持部であって、前記着地状態において前記移動体の倒立状態を維持する前記支持部をさらに備え、前記移動体制御部は、前記支持部が離地した状態を前記第１の状態とし、前記支持部が着地した状態を前記第２の状態とするものである。

（１２）：上記（１）から（１０）のいずれかの態様において、前記移動体制御部は、前記第２の状態では、前記バランス制御機構に対して所定量以下の前記乗員の運転操作を無視させる、または、前記バランス制御機構によるバランス制御のゲインを前記第１の状態におけるゲインよりも小さくするものである。

（１３）：この発明の一態様に係る移動体制御方法は、コンピュータが、バランス制御機構により第１の状態と、前記第１の状態よりも安定した第２の状態とのいずれかの状態に維持される移動体を制御する移動体制御処理を実行し、所定事象の発生を検知し、前記移動体制御処理において、前記所定事象の発生を検知した場合、前記移動体の走行を停止させるとともに、前記移動体の乗員による前記移動体の運転操作によらず、前記移動体を前記第２の状態に遷移させるものである。

（１４）：この発明の一態様に係るプログラムは、コンピュータに、バランス制御機構により第１の状態と、前記第１の状態よりも安定した第２の状態とのいずれかの状態に維持される移動体を制御する移動体制御処理を実行させ、所定事象の発生を検知させ、前記移動体制御処理において、前記所定事象の発生を検知した場合、前記移動体の走行を停止させるとともに、前記移動体の乗員による前記移動体の運転操作によらず、前記移動体を前記第２の状態に遷移させるものである。

上記（１）～（１４）の態様によれば、災害発生時において、移動体に乗車した利用者の事故防止または避難行動を支援することができる。

本実施形態の移動体制御システムに係る倒立振子型車両の外観の概略を示す第１図である。 本実施形態の移動体制御システムに係る倒立振子型車両の外観の概略を示す第２図である。 本実施形態の移動体制御システムに係る倒立振子型車両の外観の概略を示す第３図である。 全方向移動車輪の構成の概略を示す図である。 倒立振子型車両の操縦例を示す第１図である。 倒立振子型車両の操縦例を示す第２図である。 本実施形態に係る移動体制御システムの概略を示す図である。 本実施形態における倒立振子型車両の機能構成の一例を示す図である。 本実施形態における移動体制御装置の機能構成の一例を示す図である。 本実施形態における倒立振子型車両の制御について第１の制御方法を説明する図である。 本実施形態における倒立振子型車両の制御について第２の制御方法を説明する第１図である。 本実施形態における倒立振子型車両の制御について第２の制御方法を説明する第２図である。 本実施形態における倒立振子型車両の制御について第３の制御方法を説明する図である。 本実施形態における倒立振子型車両の制御について第４の制御方法を説明する図である。 本実施形態における倒立振子型車両の制御について第５の制御方法を説明する図である。

以下、図面を参照し、本発明の移動体制御装置、移動体制御方法、およびプログラムの実施形態について説明する。

［概略］
図１～図３は、本実施形態の移動体制御システム１に係る倒立振子型車両１００の外観の概略を示す図である。移動体制御システム１は、倒立振子型車両１００の自動運転を制御することにより、倒立振子型車両１００を所定の目的地に誘導するシステムである。ここで倒立振子型車両１００とは、倒立状態で移動または停止することができるように構成された車両である。ここでいう倒立状態とは、倒立振子型車両１００が機体下部を支点として機体上部にかかる荷重のバランスをとりながら静止または移動できる状態をいう。バランスの維持は、後述するバランス制御によって維持されてもよいし、倒立補助部１０５により維持されてもよい。図１および図３は正面方向から見た外観を示し、図２は側面方向から見た外観を示す。倒立振子型車両１００は、床面上を移動するための移動機構と、移動機構を駆動する駆動装置とが組み付けられた基体に搭乗部が設けられた車両であり、搭乗部に搭乗した利用者Ｕ（乗員）が身体を鉛直方向に対して傾動させると、その傾動方向に進行方向を変えるように構成された車両である。

倒立振子型車両１００は、例えば、移動機構としての全方向移動車輪１０１と、全方向移動車輪１０１を駆動する駆動装置１０２と、操作パネル１０３と、搭乗部１０４と、倒立補助部１０５と、それらを一体に組み付ける基体１０７とを備える。全方向移動車輪１０１は、車両が旋回等の予備動作を行うことなく現在位置から直ちに任意方向（３６０度の全方向）に進み出すこと（全方向移動）を可能にする車輪である。

倒立補助部１０５は、倒立振子型車両１００の倒立を補助する機構である。倒立補助部１０５は、例えば、基体１０７の前後左右の四隅にそれぞれ設置され、４つの倒立補助部１０５が連動して上下方向に駆動することにより、倒立振子型車両１００を離地状態または着地状態のいずれかの倒立状態にすることができる。倒立補助部１０５は、例えば、補助輪１０５Ａと、ガイド部１０５Ｂと、補助輪１０５Ａおよびガイド部１０５Ｂを駆動する駆動部１０５Ｃ（図示せず）とを備える。離地状態は補助輪１０５Ａが離地した状態であり、着地状態は補助輪１０５Ａが着地した状態である。ここで倒立補助部１０５は「支持部」の一例である。

補助輪１０５Ａは、着地状態において、倒立振子型車両１００の倒立を補助する車輪である。補助輪１０５Ａは、その回転軸がガイド部１０５Ｂに接続され、そのガイド部１０５Ｂが上下方向に移動することにより、接地または離地する。着地状態において、倒立振子型車両１００は全方向移動車輪１０１および補助輪１０５Ａによって支持されることにより、後述するバランス制御を必要とせずに倒立状態を維持することができる。また、倒立振子型車両１００は、着地状態において全方向移動車輪１０１を駆動することにより、補助輪１０５Ａによる倒立の補助を受けながら任意方向に走行することができる。なお、任意方向への動き出しを円滑にするために、補助輪１０５Ａには、倒立振子型車両１００の移動に応じて車輪の向きを変えることができるキャスター形式のものが使用されてもよい。

ガイド部１０５Ｂは、レール等の機構を有し、駆動部１０５Ｃによって上下方向に駆動される。ガイド部１０５Ｂは、この上下方向の駆動により補助輪１０５Ａの接地状態を変更することができる。例えば、図１の離地状態においてガイド部１０５Ｂを下方向に駆動することにより、倒立振子型車両１００の倒立状態を、図３のような接地状態にすることができる。また、これとは逆に、図３の接地状態においてガイド部１０５Ｂを上方向に駆動することにより、倒立振子型車両１００の倒立状態を、図１のような離地状態とすることができる。

なお、図１～図３には、着地状態と離地状態とで搭乗部１０４の高さが異なる場合が示されているが、これは、着地状態ではバランス制御が行われないので、着地状態におけるバランスの安定感をより高めるために、搭乗部１０４の高さを倒立状態に応じて変更するようにしたものである。このような構成は、例えば、搭乗部１０４に高さ調節機構を設け、高さ調節機構を倒立補助部１０５と連動して動作させることにより可能となる。このような搭乗部１０４の高さ調整機能は必須ではないが、着地状態の安定性を増すために導入されてもよい。

駆動部１０５Ｃは、ガイド部１０５Ｂに動力を供給するモータ等の装置である。駆動部１０５Ｃは、例えば基体１０７の内部に設けられ、その動作が後述する制御部１７０によって制御される。制御部１７０は、操作パネル１０３に入力された操作や、移動体制御装置２００からの指示に応じて駆動部１０５Ｃを作動させることにより、倒立振子型車両１００の倒立状態を着地状態または離地状態に変更することができる。

上述のとおり、図１および図２は離地状態の倒立振子型車両１００を示すものであるが、この状態では、全方向移動車輪１０１のバランス制御により、全方向移動車輪１０１の一点支持で倒立振子型車両１００の倒立状態が維持される。また、図３は、着地状態の倒立振子型車両１００を示すものであるが、この状態では、４つの倒立補助部１０５および全方向移動車輪１０１の５点で支持されることにより、倒立振子型車両１００の倒立状態が維持される。このように、着地状態では倒立振子型車両１００が５点で支持されるのに対し、離地状態では倒立振子型車両１００が一点で支持されるので、一般には着地状態のほうが離地状態よりも安定して走行できる状態ということができる。

図４は、全方向移動車輪１０１の構成の概略を示す図である。全方向移動車輪１０１は、例えば、大径車輪１０１Ａと、大径車輪１０１Ａの円周に沿って配置された複数の小径車輪１０１Ｂとを備える。大径車輪１０１Ａは、主に前後方向への直進移動を実現する車輪である。小径車輪１０１Ｂは、大径車輪１０１Ａの回転方向（円周方向；矢印ＲＡ）を軸として矢印ＲＢ方向に回転することにより、主にその場での横方向の移動を実現する車輪である。全方向移動車輪１０１は、大径車輪１０１Ａおよび小径車輪１０１Ｂの回転をそれぞれ独立して制御可能なモータ（図示せず）で駆動させる。このような構成により、全方向移動車輪１０１は、その場から、前後、左右、斜めの任意方向に進み出すことができる。

なお、倒立振子型車両１００は、全方向移動車輪１０１に加えて、旋回用車輪を備えてもよい。例えば、旋回用車輪は、全方向移動車輪１０１の後輪として配置され、大径車輪１０１Ａの回転軸に直交する回転軸で回転することにより、倒立振子型車両１００の向きを変更することができる。すなわち、旋回用車輪のみを回転させた場合、倒立振子型車両１００をその場で回転させ、大径車輪１０１Ａと旋回用車輪を同時に回転させた場合、倒立振子型車両１００を進行方向に向きを変えながら旋回前進させることができる。

図５および図６は、倒立振子型車両１００の操縦例を示す図である。倒立振子型車両１００には自車両の倒立状態を検知するためのＩＭＵセンサが搭載されており、倒立振子型車両１００はＩＭＵセンサの検知結果に基づいて自車両のバランスをとるように構成される。図５は、このように構成された倒立振子型車両１００に対して、利用者Ｕが紙面手前方向を正面方向として右方向に体重移動を行った場合を示す。この場合、倒立振子型車両１００は利用者Ｕの体重移動により崩れたバランスを回復するために右方向に移動する。また、図６は、利用者Ｕが後ろ方向（紙面右方向）に体重移動を行った場合を示し、この場合倒立振子型車両１００はバランスを回復するために後ろ方向に移動する。このようなバランス制御が行われることにより、利用者Ｕは、自身の進行したい方向に体重移動を行うことで倒立振子型車両１００に対して移動方向を指示することができる。また、利用者Ｕが大きく体重移動を行った場合、倒立振子型車両１００はバランスを回復するためにより速く移動するように制御される。これにより、利用者Ｕは、自身の体重移動の大きさを変えることにより倒立振子型車両１００の移動速度を調節することができる。

［全体構成］
図７は、本実施形態に係る移動体制御システム１の概略を示す図である。例えば、移動体制御システム１は、遊園地やテーマパークなどの施設（以下単に「パーク」という。）において利用者にパーク内での移動手段を提供する倒立振子型車両１００の制御システムとして利用される。移動体制御システム１は、例えば、倒立振子型車両１００と、移動体制御装置２００と、事象通知装置３００とを備える。倒立振子型車両１００は、無線通信機能を有し、無線基地局ＢＳを介してネットワークＮＷに接続する。倒立振子型車両１００は、ネットワークＮＷを介して移動体制御装置２００と通信可能である。一方で、移動体制御装置２００および事象通知装置３００はパークを運営する事業者のデータセンタ等に設置され、パーク内を移動する倒立振子型車両１００とネットワークＮＷを介して通信可能である。ネットワークＮＷは、ＬＡＮ（Local Area Network）であってもよいし、ＷＡＮ（Wide Area Network）を含んでもよい。

移動体制御装置２００は、所定事象の発生が検知されたことに応じて倒立振子型車両１００を所定の目的地に誘導するための処理を行う。本実施形態では、上記の所定事象が災害であり、上記所定の目的地がパーク内の避難場所である場合について説明するが、これは一例であり、所定の事象および目的地を災害および避難場所に限定するものではない。本実施形態に係る移動体制御システム１は、任意の事象の発生が検知されたことに応じて、倒立振子型車両１００を任意の目的地に誘導することができるものである。

より具体的には、移動体制御装置２００は、事象通知装置３００から災害発生の通知を受けたことに応じて、倒立振子型車両１００を自動運転によりパーク内の避難場所に向けて移動させる。以下では、倒立振子型車両１００が移動体制御装置２００の自動運転制御によって移動することを「自動移動」という。例えば図７は、パーク内の或るエリアＡ１において、倒立振子型車両１００が、災害発生が検知された時点で位置した地点Ａ１１から避難場所Ａ１２まで自動移動によって誘導される場合を表している。

具体的には、移動体制御装置２００は、無線基地局ＢＳを介して倒立振子型車両１００と無線通信し、倒立振子型車両１００から倒立振子型車両１００の位置情報を取得する。移動体制御装置２００は、取得した位置情報により倒立振子型車両１００の現在位置を認識し、認識した現在位置に基づいて倒立振子型車両１００に自動移動を行わせるための制御情報（以下「自動移動制御情報」という。）を生成して倒立振子型車両１００に送信する。倒立振子型車両１００は、移動体制御装置２００から供給される自動移動制御情報に基づいて自車両の自動移動を制御することにより避難場所Ａ１２に到達することができる。

事象通知装置３００は、災害発生を検知するとともに、その旨を移動体制御装置２００に通知する。以下、この通知を災害通知という。事象通知装置３００は、直接的に災害を検知する機能を有してもよいし、他のシステムからの情報配信によって災害発生を検知するものであってもよい。災害はパーク内で発生するものであってもよいし、パーク外で発生するものであってもよい。

図８は、本実施形態における倒立振子型車両１００の機能構成の一例を示す図である。倒立振子型車両１００は、例えば、駆動装置１０２と、操作パネル１０３と、位置情報取得部１０６と、無線通信部１１０と、ＩＭＵ１２０と、インジケータ１４０と、バッテリ１５０と、記憶部１６０と、制御部１７０とを備える。倒立振子型車両１００は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などのハードウェアプロセッサがプログラム（ソフトウェア）を実行することにより実現される。また、これらの構成要素のうち一部または全部は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）などのハードウェア（回路部；circuitryを含む）によって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの協働によって実現されてもよい。プログラムは、予め記憶部１６０などの記憶装置（非一過性の記憶媒体を備える記憶装置）に格納されていてもよいし、ＤＶＤやＣＤ－ＲＯＭなどの着脱可能な記憶媒体に格納されており、記憶媒体（非一過性の記憶媒体）がドライブ装置に装着されることで倒立振子型車両１００の記憶部１６０などにインストールされてもよい。

駆動装置１０２および操作パネル１０３は上述のとおりである。駆動装置１０２は制御部１７０の制御によって全方向移動車輪１０１を駆動させる。操作パネル１０３は、倒立振子型車両１００に対する入力操作を受け付けて制御部１７０に出力するとともに、制御部１７０が出力する映像や音声等の情報を出力する。位置情報取得部１０６は、例えばＧＰＳ（Global Positioning System）発信器を含み、自車両の位置情報を取得して移動体制御装置２００に提供する。

無線通信部１１０は、倒立振子型車両１００をネットワークＮＷに接続する通信インタフェースである。無線通信部１１０は、ネットワークＮＷを介して移動体制御装置２００と通信する。無線通信部１１０は、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）やＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等に基づく無線ＬＡＮ（Local Area Network）インタフェースであってもよいし、セルラー網や専用線等に接続するＷＡＮ（Wide Area Network）インタフェースであってもよい。

ＩＭＵ（Inertial Measurement Unit）１２０は、３次元の慣性運動を検出するセンサである。ＩＭＵ１２０は、並進運動を検出する加速度センサや回転運動を検出するジャイロセンサなどを含む。

カメラ１３０は、倒立振子型車両１００の周辺を撮像する。本実施形態において、カメラ１３０は、少なくとも自動移動時において倒立振子型車両１００が移動する経路方向前方（基本的には基体前面方向）を撮像するように設置される。カメラ１３０が撮像した画像データは、制御部１７０を介して移動体制御装置２００に送信される。

インジケータ１４０は、標識や、計器、表示器、指針、指標などの機器であり、倒立振子型車両１００や利用者Ｕの状態に関する装飾を標示する装置である。インジケータ１４０は「報知部」の一例である。

バッテリ１５０は、倒立振子型車両１００の各部に動力を供給する電源として機能する。バッテリ１５０には、例えば、リチウムイオン電池やニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池などの充電可能な蓄電池が使用される。バッテリ１５０は、倒立振子型車両１００に固定されたものであってもよいし、倒立振子型車両１００に着脱可能なものであってもよい。

記憶部１６０は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やＳＳＤ（Solid State Drive）、フラッシュメモリ等の記憶装置である。記憶部１６０は、倒立振子型車両１００の制御に関連する各種設定情報Ｄ１１を記憶する。

制御部１７０は、倒立振子型車両１００の動作を制御する。制御部１７０は、例えば、第１制御部１７１と、第２制御部１７２とを備える。第１制御部１７１は、ＩＭＵ１２０の検知結果に基づくバランス制御のもとで利用者Ｕの体重移動による運転操作を認識し、検知した体重移動の方向に、体重移動の大きさに応じた速度で移動するように全方向移動車輪１０１の動作を制御する。これにより、利用者Ｕが、図５や図６などで説明したような運転操作によって倒立振子型車両１００を操縦することが可能となる。

第２制御部１７２は、移動体制御装置２００から受信された自動移動制御情報に基づいて第１制御部１７１と連携して動作することにより、自車両が避難場所Ａ１２に到達することができるように自車両の自動移動を制御するものである。例えば、第２制御部１７２は、自車両に避難場所Ａ１２への自動移動を行わせるための移動方向や移動速度、移動目標、自車両の向きなどを示す情報を自動移動制御情報として移動体制御装置２００から受信する。第２制御部１７２は、自動移動制御情報によって通知された態様で自車両を走行させるために必要な操作量を自車両の各機能部について決定し、決定した操作量で各機能部を動作させることにより、自車両に自動移動を実行させることができる。

なお、第１制御部１７１は、第２制御部１７２の制御により倒立振子型車両１００が自動移動を行っている場合、基本的には、利用者Ｕの体重移動による運転操作を無効化する。ただし、避難場所への自動移動が実現される限りにおいて、体重移動による運転操作の一部または全部は有効化されてもよい。

図９は、本実施形態における移動体制御装置２００の機能構成の一例を示す図である。移動体制御装置２００は、例えば、通信部２１０と、記憶部２２０と、制御部２３０とを備える。移動体制御装置２００は、例えば、ＣＰＵなどのハードウェアプロセッサがプログラム（ソフトウェア）を実行することにより実現される。また、これらの構成要素のうち一部または全部は、ＬＳＩやＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、ＧＰＵなどのハードウェア（回路部；circuitryを含む）によって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの協働によって実現されてもよい。プログラムは、予め記憶部１６０などの記憶装置（非一過性の記憶媒体を備える記憶装置）に格納されていてもよいし、ＤＶＤやＣＤ－ＲＯＭなどの着脱可能な記憶媒体に格納されており、記憶媒体（非一過性の記憶媒体）がドライブ装置に装着されることで移動体制御装置２００の記憶部２２０などにインストールされてもよい。

通信部２１０は、移動体制御装置２００をネットワークＮＷに接続する通信インタフェースである。通信部２１０は、ネットワークＮＷを介して倒立振子型車両１００および事象通知装置３００と通信する。

記憶部２２０は、ＨＤＤやＳＳＤ、フラッシュメモリ等の記憶装置である。記憶部２２０は、移動体制御装置２００の動作に関連する各種情報を記憶する。例えば、記憶部２２０には、各倒立振子型車両１００について、発生した災害や避難場所に関する災害情報Ｄ２１や、パーク内の地図情報Ｄ２２、自動移動の制御に関する設定情報である制御設定情報Ｄ２３などが記憶される。

制御部２３０は、倒立振子型車両１００に対して目的地への自動移動を行わせるための処理を行う。制御部２３０は、例えば、災害検知部２３１と、車両制御部２３２とを備える。ここで車両制御部２３２は「移動体制御部」の一例である。

災害検知部２３１は、事象通知装置３００からの災害通知により災害の発生を検知する。災害検知部２３１は、災害通知を受けると、通知された内容を車両制御部２３２に通知する。災害通知は、災害の発生のみを通知するものであってもよいし、災害の発生場所や発生時刻、発生した事象などの情報を通知するものであってもよい。また、災害通知には、避難指示や避難場所に関する情報が含まれてもよい。なお、災害通知は、時系列に異なる内容を通知する場合があるものとする。例えば、最初の災害通知が災害の発生を通知し、次の災害通知が避難指示を通知する場合がある。この場合、災害検知部２３１は、通知された内容を時系列に車両制御部２３２に通知するものとする。災害検知部２３１は「事象検知部」の一例である。

車両制御部２３２は、災害検知部２３１が災害の発生を検知したことに応じて、倒立振子型車両１００を避難場所まで自動移動させるための制御を行う。具体的には、車両制御部２３２は、倒立振子型車両１００から位置情報を取得し、取得した位置情報に基づいてパーク内における倒立振子型車両１００の各種位置関係を把握して避難経路を決定する。なお、車両制御部２３２は、災害検知部２３１からの通知の内容によって避難場所を認識してもよいし、発生した災害やその発生場所などに応じて避難場所を決定してもよい。

例えば、車両制御部２３２は、パーク内における倒立振子型車両１００の位置を認識するとともに、パーク内の地図情報や、パーク内における人や障害物等の検出情報などをもとに各倒立振子型車両１００の周辺環境を認識する。このような認識結果に基づき、車両制御部２３２は、各倒立振子型車両１００間の位置関係や、各倒立振子型車両１００と周辺環境との位置関係を把握するように構成される。車両制御部２３２は、このようにして把握した位置関係に基づいて倒立振子型車両１００の自動移動の経路（すなわち避難経路）を決定する。

例えば、車両制御部２３２は、倒立振子型車両１００について把握した各種位置関係に基づいてパーク内の混雑度を推定し、現在位置から避難場所Ａ１２までの経路上の混雑度が閾値よりも低い経路の中から避難経路を選択する。例えば図７の例では、地点Ａ１１から避難場所Ａ１２までの避難経路の候補として第１ルート、第２ルート、第３ルートが存在する状況において、第１ルートおよび第２ルート上の領域Ｒ１１およびＲ１２についてそれぞれ閾値より低い混雑度ｄ１およびｄ２（＞ｄ１）が推定され、第３ルート上の領域Ｒ１３について閾値より高い混雑度が推定された場合を表している。この場合、車両制御部２３２は、混雑度が閾値より低い第１ルートおよび第２ルートから避難経路を選択する。例えば、車両制御部２３２は、混雑度が最も低い第１ルートを避難経路として決定し、倒立振子型車両１００が第１ルートを通って避難場所Ａ１２に自動移動を行うように、その移動態様を制御する。なお、第１ルートが混雑度以外の要因で避難経路として適さない場合、車両制御部２３２は、第２ルートを避難経路として決定してもよい。また、第１ルートおよび第２ルートの両方が混雑度以外の要因で避難経路として適さない場合、車両制御部２３２は、第３ルートを避難経路として決定してもよい。このように、車両制御部２３２は、移動経路上の混雑度に基づいて避難経路を決定するものである。

また、例えば、車両制御部２３２は、災害が発生していない平常時においては通行不可とされる場所も含めて避難場所Ａ１２までの移動経路を決定するように構成されてもよい。この場合、平常時においては通行不可であって災害発生時に通行可能となる経路（以下「非常時経路」という。）の情報を予め地図情報Ｄ２２に登録しておくことにより、車両制御部２３２は、このような非常時経路も含めて避難経路を決定することができる。

また、例えば、車両制御部２３２は、災害検知部２３１が災害発生の検知後に避難指示を検知し、且つ倒立振子型車両１００に乗員が搭乗している場合、倒立振子型車両１００を避難場所に自動的に移動させるように構成されてもよい。この場合、車両制御部２３２は災害情報Ｄ２１に基づいて避難場所を決定してもよいし、避難指示が避難場所を指定するものであれば、指定された場所を避難場所として決定してもよい。

また、例えば、車両制御部２３２は、自動移動により倒立振子型車両１００を避難場所Ａ１２に誘導しているとき、倒立振子型車両１００に対して、自車両が避難場所Ａ１２に向けた自動移動中であることを周辺に報知する動作（周辺報知）を行わせてもよい。例えば、車両制御部２３２は、避難場所Ａ１２への誘導中であることをインジケータ１４０の表示によって報知するように倒立振子型車両１００を制御してもよい。なお、周辺報知は、情報を表示する態様の他、音声出力により報知する態様や、通信による情報送信によって報知する態様で実現されてもよい。

以下、移動体制御装置２００が避難場所Ａ１２に向けて自動移動を行っている倒立振子型車両１００の移動態様を制御する方法についていくつかの具体例を説明する。

（第１の制御方法）
図１０は、本実施形態における倒立振子型車両１００の制御について第１の制御方法を説明する図である。具体的には、第１の制御方法は、災害が検知された場合に、倒立振子型車両１００の走行を一旦停止させるとともに、利用者Ｕの運転操作（操作パネル１０３の操作または体重移動による運転操作を含む）によらず、倒立振子型車両１００の状態を着地状態に遷移させる制御である。具体的には、図１０は、地点Ｌ１１において利用者Ｕの運転操作（体重移動）により進行方向に向けて走行しているときに災害発生が検知された状況を表している。

この場合、車両制御部２３２は、離地状態で走行する倒立振子型車両１００を一旦停止させるために地点Ｌ１１において減速を開始し、地点Ｌ１２で一旦停止させる。そして、車両制御部２３２は、倒立振子型車両１００が一旦停止した後、倒立振子型車両１００を離地状態から着地状態に遷移させる。車両制御部２３２は、倒立振子型車両１００が着地状態への遷移を完了すると、倒立振子型車両１００に避難場所Ａ１２に向けた自動移動を開始させる。図１０は、自動移動開始後の地点Ｌ１３において、倒立振子型車両１００が避難場所Ａ１２に向けて自動移動を行っている状況を表している。

このような第１の制御方法によれば、移動体制御システム１は、利用者Ｕが倒立振子型車両１００を利用中に災害が発生した場合に、着地状態の倒立振子型車両１００によって安全に利用者Ｕを避難場所Ａ１２に誘導することができる。

（第２の制御方法）
図１１および図１２は、本実施形態における倒立振子型車両１００の制御について第２の制御方法を説明する図である。具体的には、第２の制御方法は、災害発生が検知された場合に倒立振子型車両１００を一旦停止させる際の減速度を利用者Ｕの傾動量（体重移動の大きさ）に応じて制御するものである。具体的には、図１１は、利用者Ｕの傾動量が大きい場合における減速の例を表し、図１２は、利用者Ｕの傾動量が小さい場合における減速の例を表している。いずれの場合も、地点Ｌ２２の走行時に災害発生が検知され、減速が開始された状況を表している。

図１１の場合、車両制御部２３２は、利用者Ｕの傾動量が大きいので、一旦停止が緩やかに行われるように倒立振子型車両１００を制御する。一方、図１２の場合、車両制御部２３２は、利用者Ｕの傾動量が図１１の場合よりも小さいので、一旦停止が図１１の場合よりも速やかに行われるように倒立振子型車両１００を制御する。この結果、同じタイミングで減速を開始した場合でも、利用者Ｕの傾動量がより大きい図１２の場合のほうが図１１の場合よりも制動距離が長くなる。すなわち、第２の制御方法において、車両制御部２３２は、災害発生が検知された場合において倒立振子型車両１００を一旦停止させる際の減速度を利用者Ｕの傾動状態に応じて決定するものである。

このような第２の制御方法によれば、移動体制御システム１は、利用者Ｕの傾動量が大きいほど（例えば、利用者Ｕが意識不明で自車両前方に覆いかぶさっている場合や、減速開始前の運転操作によって身を前に乗り出している場合など）、倒立振子型車両１００をより緩やかに減速させるため、利用者Ｕが前方に投げ出されたりすることがないように、安全に倒立振子型車両１００を一旦停止させることができる。

（第３の制御方法）
図１３は、本実施形態における倒立振子型車両１００の制御について第３の制御方法を説明する図である。第３の制御方法は、倒立振子型車両１００が一旦停止した後、倒立振子型車両１００を離地状態から着地状態に遷移させる際の速度（以下「着地速度」という。）を利用者Ｕの傾動量に応じて制御するものである。具体的には、車両制御部２３２は、利用者Ｕの傾動量が大きくなるほど小さくなるように着地速度Ｖを決定する。

図１３は、利用者Ｕの傾動量が大きい場合の着地速度Ｖ＝Ｖａが、利用者Ｕの傾動量が小さい場合の着地速度Ｖ＝Ｖｂよりも小さくなるように着地速度が制御される状況を表している。すなわち、この場合、着地速度Ｖ＝Ｖａ（＜Ｖｂ）で離地状態から着地状態に遷移するまでの時間は、着地速度Ｖ＝Ｖｂ（＞Ｖａ）で離地状態から着地状態に遷移するまでの時間よりも長くなるので、倒立振子型車両１００は、利用者Ｕの傾動量が大きいほどより緩やかに離地状態から着地状態に遷移することになる。

このような第３の制御方法によれば、移動体制御システム１は、利用者Ｕの傾動量が大きいほど（例えば、利用者Ｕが意識不明で自車両前方に覆いかぶさっている場合や、減速開始前の運転操作によって身を前に乗り出している場合など）、倒立振子型車両１００をより緩やかに離地状態から着地状態に遷移させるため、利用者Ｕがバランスを崩して倒立振子型車両１００を転倒させたり、落車したりすることがないように、安全に倒立振子型車両１００を着地状態に遷移させることができる。

（第４の制御方法）
図１４は、本実施形態における倒立振子型車両１００の制御について第４の制御方法を説明する図である。第４の制御方法は、利用者Ｕが倒立振子型車両１００から降りた場合に、自動運転によって倒立振子型車両１００を通行の妨げとならない場所に移動させるものである。具体的には、車両制御部２３２は、パーク内の地図情報や他の倒立振子型車両１００の位置情報などに基づいて対象の倒立振子型車両１００の周辺環境を認識して通行の妨げとならない場所を目的地に定め、倒立振子型車両１００を自動運転により当該目的地に移動させる。

図１４は、倒立振子型車両１００Ｔが自動移動により目的地である避難場所Ａ１２の付近の地点Ｌ３１に到着して停車した後、利用者Ｕが降車して徒歩で避難場所Ａ１２に入ろうとしている状況を表している。この場合、車両制御部２３２は、通路ＲＤの位置や形状、他の倒立振子型車両１００Ｂの位置などを認識した結果、地点Ｌ３２を倒立振子型車両１００Ｔの停車場所として決定する。車両制御部２３２は、停車場所として決定した地点Ｌ３２に自動移動するように倒立振子型車両１００Ｔの自動運転を制御する。

このような第４の制御方法によれば、移動体制御システム１は、利用者Ｕが降りた後の倒立振子型車両１００を通行の妨げとならない場所に自動移動させることができるので、倒立振子型車両１００の自動移動による避難行動が、他の倒立振子型車両１００や他の人の避難行動を妨げないようにすることができる。

なお、ここでは、利用者Ｕが通路上で倒立振子型車両１００を降りた場合に、倒立振子型車両１００を通路の端に移動させる場合について説明したが、倒立振子型車両１００の停車場所は、通行の妨げとならない場所であれば通路の端以外のどのような場所であってもよい。

（第５の制御方法）
図１５は、本実施形態における倒立振子型車両１００の制御について第５の制御方法を説明する図である。第５の制御方法は、倒立振子型車両１００が走行中の経路上に障害物が検知された場合、障害物が検知された箇所の通行時において、倒立振子型車両１００を第２の倒立状態に遷移させるものである。具体的には、倒立振子型車両１００の第２制御部１７２は、走行中の自車両前方をカメラ１３０によって撮像し、撮像した画像データを移動体制御装置２００に送信する。この場合、車両制御部２３２は、受信された画像データに基づく物体認識処理により、倒立振子型車両１００が走行中の経路上に存在する障害物の検出を試みる。倒立振子型車両１００が走行中の経路上に障害物を検出した場合、車両制御部２３２は、当該障害物が検知された箇所を倒立状態が安定した着地状態で通過させるべく、倒立振子型車両１００を着地状態に遷移させる。

図１５は、車両制御部２３２が、離地状態の倒立振子型車両１００が地点Ｌ４１を走行しているときに前方に障害物を検知して着地状態への遷移を開始させた状況を表している。この場合、車両制御部２３２は、倒立振子型車両１００が前方の障害物に到達するまでに着地状態への移行が完了するように、倒立振子型車両１００を離地状態から着地状態に遷移させる。例えば、車両制御部２３２は、状態遷移のために倒立振子型車両１００を一時停止させてもよいし、倒立振子型車両１００が前方の障害物に到達するまでに着地状態への移行が完了するように着地速度を調整してもよい。

このような第５の制御方法によれば、移動体制御システム１は、避難経路上に障害物が存在するときには着地状態で倒立振子型車両１００を走行させることができるので、より安全に利用者Ｕを避難場所Ａ１２まで誘導することができる。

なお、図１５では、着地状態に遷移した倒立振子型車両１００が障害物を乗り越えていく状況を示したが、これは一例であり、車両制御部２３２は、可能であれば、検知した障害物を回避して走行するように倒立振子型車両１００を制御してもよい。

このように構成された実施形態の移動体制御システム１は、災害発生時において、倒立振子型車両１００に乗車した利用者が事故防止または避難行動を適切に実行することを支援することができる。

＜変形例＞
上記実施形態では、災害等の所定事象が検知された場合、移動体制御装置２００が乗員の運転操作によらず倒立振子型車両１００を停止させて着地状態に遷移させる場合について説明した。この場合、他の制御態様として、移動体制御装置２００は、所定事象が検知された場合に、倒立振子型車用１００を着地状態までは遷移させず、離地状態を維持させるように構成されてもよい。この場合、乗員が静止していないとバランス制御によって車体がふらつくので、このようなふらつきを抑制するために、移動体制御装置２００は、バランス制御において所定量以下の乗員の体重移動を無視する、またはバランス制御のゲインを所定事象検知前よりも小さくするように構成されてもよい。すなわち、この場合においては、所定事象が検知されていないときの離地状態が「第１の状態」の一例であり、所定事象が検知されたときの離地状態が「第２の状態」の一例である。

上記実施形態では、離地状態と着地状態とのいずれかの状態で走行する倒立振子型車両１００の自動移動の態様を制御する移動体制御システム１について説明したが、移動体制御システム１の制御対象は必ずしも倒立振子型車両１００に限定されない。移動体制御システム１の制御対象は、第１の状態と、第１の状態よりも安定した第２の状態とのいずれかの状態で走行する移動体であればどのような移動体であってもよい。すなわち、本実施形態の移動体制御システム１は、倒立状態で移動する移動体にも適用可能であるし、倒立状態以外の状態で移動する移動体にも適用可能である。

上記実施形態では、倒立振子型車両１００と、それを制御する移動体制御装置２００とが別体に構成される移動体制御システム１について説明したが、移動体制御システム１において、倒立振子型車両１００と移動体制御装置２００とは一体に構成されてもよい。この場合、倒立振子型車両１００は、事象通知装置３００からの災害通知を受けて、移動体制御装置２００の機能を実行するように構成されるとよい。また、この場合、倒立振子型車両１００は、他の倒立振子型車両１００との無線通信により、自車両周辺の状況を認識するように構成されてもよい。

上記実施形態では、移動体制御システム１が遊園地やテーマパーク等において倒立振子型車両１００を制御することによりパーク内での避難誘導を行う場合について説明したが、移動体制御システム１によって実現される避難誘導は、必ずしも遊園地やテーマパーク等におけるものに限定されない。移動体制御システム１は、例えば、病院内や工場内等の避難誘導にも適用可能である。

上記説明した実施形態は、以下のように表現することができる。
プログラムを記憶した記憶装置と、
ハードウェアプロセッサと、を備え、
前記ハードウェアプロセッサが前記プログラムを実行することにより、
バランス制御機構により第１の状態と、前記第１の状態よりも安定した第２の状態とのいずれかの状態に維持される移動体を制御する移動体制御処理を実行し、
所定事象の発生を検知し、
前記移動体制御処理において、前記所定事象の発生を検知した場合、前記移動体の走行を停止させるとともに、前記移動体の乗員による前記移動体の運転操作によらず、前記移動体を前記第２の状態に遷移させる、
ように構成されている、移動体制御装置。

以上、本発明を実施するための形態について実施形態を用いて説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。

１…移動体制御システム、１００…倒立振子型車両、１０１…全方向移動車輪、１０１Ａ…大径車輪、１０１Ｂ…小径車輪、１０２…駆動装置、１０３…操作パネル、１０４…搭乗部、１０５…倒立補助部、１０５Ａ…補助輪、１０５Ｂ…ガイド部、１０５Ｃ…駆動部、１０６…位置情報取得部、１０７…基体、１１０…無線通信部、１２０…ＩＭＵ（Inertial Measurement Unit）、１３０…カメラ、１４０…インジケータ、１５０…バッテリ、１６０…記憶部、１７０…制御部、１７１…第１制御部、１７２…第２制御部、２００…移動体制御装置、２１０…通信部、２２０…記憶部、２３０…制御部、２３１…災害検知部、２３２…車両制御部、３００…事象通知装置

Claims (14)

1. バランス制御機構により第１の状態と、前記第１の状態よりも安定した第２の状態とのいずれかの状態に維持される移動体を制御する移動体制御部と、
   所定事象の発生を検知する事象検知部と、
   を備え、
   前記移動体制御部は、前記事象検知部が前記所定事象の発生を検知した場合、前記移動体の走行を停止させるとともに、前記移動体の乗員による前記移動体の運転操作によらず、前記移動体を前記第２の状態に遷移させる、
   移動体制御装置。
2. 前記移動体制御部は、前記事象検知部が前記所定事象の発生を検知した場合において前記移動体を停止させる際の減速度を前記乗員の傾動状態に応じて決定する、
   請求項１に記載の移動体制御装置。
3. 前記移動体制御部は、前記事象検知部が前記所定事象の発生を検知した場合において前記移動体の状態を前記第２の状態に遷移させる際の状態遷移の速度を前記乗員の傾動状態に応じて決定する、
   請求項１または２に記載の移動体制御装置。
4. 前記移動体制御部は、前記移動体の周辺環境を認識する機能を有し、前記乗員が前記移動体から降りた場合、自動運転により前記移動体を通路の端または通路以外の場所に移動させる、
   請求項１から３のいずれか一項に記載の移動体制御装置。
5. 前記事象検知部は、前記所定事象に関する避難指示を検知する機能をさらに有し、
   前記移動体制御部は、前記事象検知部が前記所定事象の発生の検知後に前記避難指示を検知し、且つ前記移動体に乗員が搭乗している場合、前記移動体を前記避難指示に係る避難場所に自動的に移動させる、
   請求項１から４のいずれか一項に記載の移動体制御装置。
6. 前記移動体制御部は、前記避難場所を含む周辺の地図情報と前記移動体の位置情報とに基づいて前記避難場所までの移動経路を決定する、
   請求項５に記載の移動体制御装置。
7. 前記移動体制御部は、前記移動体以外の他の移動体の位置情報に基づいて周辺環境の混雑度を推定し、現在位置から前記避難場所までの経路上の前記混雑度に基づいて前記移動経路を決定する、
   請求項６に記載の移動体制御装置。
8. 前記移動体制御部は、前記所定事象が発生していない平常時においては通行不可とされる経路も含めて前記避難場所までの移動経路を決定する、
   請求項５から７のいずれか一項に記載の移動体制御装置。
9. 前記移動体制御部は、走行路上の障害物を検知する機能を有し、走行中の経路上に障害物を検知した場合、前記障害物が検知された箇所の通行時において、前記移動体の状態を前記第２の状態に遷移させる、
   請求項１から８のいずれか一項に記載の移動体制御装置。
10. 前記移動体は、情報を周囲に報知する報知部をさらに備え、
    前記移動体制御部は、前記移動体が自動移動中であることを、前記報知部により前記移動体の周辺に報知させる、
    請求項１から９のいずれか一項に記載の移動体制御装置。
11. 前記移動体は、着地状態と離地状態とを制御可能な支持部であって、前記着地状態において前記移動体の倒立状態を維持する前記支持部をさらに備え、
    前記移動体制御部は、前記支持部が離地した状態を前記第１の状態とし、前記支持部が着地した状態を前記第２の状態とする、
    請求項１から１０のいずれか一項に記載の移動体制御装置。
12. 前記移動体制御部は、前記第２の状態では、前記バランス制御機構に対して所定量以下の前記乗員の運転操作を無視させる、または、前記バランス制御機構によるバランス制御のゲインを前記第１の状態におけるゲインよりも小さくする、
    請求項１から１０のいずれか一項に記載の移動体制御装置。
13. コンピュータが、
    バランス制御機構により第１の状態と、前記第１の状態よりも安定した第２の状態とのいずれかの状態に維持される移動体を制御する移動体制御処理を実行し、
    所定事象の発生を検知し、
    前記移動体制御処理において、前記所定事象の発生を検知した場合、前記移動体の走行を停止させるとともに、前記移動体の乗員による前記移動体の運転操作によらず、前記移動体を前記第２の状態に遷移させる、
    移動体制御方法。
14. コンピュータに、
    バランス制御機構により第１の状態と、前記第１の状態よりも安定した第２の状態とのいずれかの状態に維持される移動体を制御する移動体制御処理を実行させ、
    所定事象の発生を検知させ、
    前記移動体制御処理において、前記所定事象の発生を検知した場合、前記移動体の走行を停止させるとともに、前記移動体の乗員による前記移動体の運転操作によらず、前記移動体を前記第２の状態に遷移させる、
    プログラム。

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