JP5493962B2 - 車両制御システム、その制御方法、及び制御プログラム - Google Patents

Description

本発明は、車両周辺の混雑度に基づいて車両の最高速度を設定する車両制御システム、その制御方法、及び制御プログラムに関するものである。

一般に、空港やショッピングセンタ内などの人等で混雑した場所において車両を移動させる場合、安全上、一定の最高速度以下に抑えて走行させるのが望ましい。例えば、走行する道路に設定された最高速度を車両が超過した場合に、警報を行う速度警報装置が知られている（特許文献１参照）。

特開２００９−２９４７０７号公報

ところで、車両が走行する走行領域の広さや障害物の混雑度合によって、その車両が障害物との衝突を回避し安全に走行できる最適な速度は相違するものである。しかしながら、上記特許文献１に示す速度警報装置においては、例えば、安全性を過度に重視して最高速度が不要に低く設定されると、移動時間が長くなりユーザの利便性が損なわれる虞がある。

本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、安全性と利便性を最適に両立した車両制御システム、その制御方法、及び制御プログラムを提供することを主たる目的とする。

上記目的を達成するための本発明の一態様は、車両周辺の混雑の度合いを示す混雑度を検出する混雑度検出手段と、前記混雑度検出手段により検出された前記混雑度に基づいて、車両の最高速度を設定する速度設定手段と、を備える車両制御システムであって、前記速度設定手段は、前記混雑度検出手段により検出された混雑度が増加するに従って、前記最高速度を減少させる、ことを特徴とする車両制御システムである。この一態様によれば、ユーザの安全性と利便性を最適に両立することができる。

この一態様において、車両の自己位置を検出する位置検出手段と、車両の最高速度が走行領域毎に夫々設定された地図情報を記憶する記憶手段と、前記位置検出手段により検出された前記自己位置と、前記記憶手段により記憶された前記地図情報の走行領域毎の最高速度と、に基づいて、該走行領域毎の最高速度を超えないように車両の速度を制御する制御手段と、を更に備えていてもよい。

また、この一態様において、前記地図情報は、前記最高速度が０に設定され、車両の走行を禁止した禁止領域の情報を含み、前記位置検出手段により検出された自己位置が前記禁止領域内に入ったと判断されたとき、警告を行う警告手段を更に備え、前記制御手段は、位置検出手段により検出された自己位置が前記禁止領域内に入ったと判断したとき、車両を停止させる制御を行ってもよい。

さらに、この一態様において、前記速度設定手段により設定された前記最高速度を、通信を用いて遠隔的に変更できる通信変更手段を更に備えていてもよい。

さらにまた、この一態様において、前記混雑度検出手段は、撮影装置により撮影された車両周辺の撮影画像に基づいて、前記混雑度を検出してもよい。

さらにまた、この一態様において、走行路に設けられ、車両の速度情報を記憶したタグ装置を更に備え、前記速度設定手段は、前記タグ装置から送信される速度情報に基づいて、前記最高速度を設定又は変更してもよい。

なお、この一態様において、前記地図情報には、時間帯毎に最高速度が設定されており、現在時刻を取得する時計手段を更に備え、前記制御手段は、前記時計手段により取得された前記現在時刻に基づいて設定された最高速度を超えないように車両の速度を制御してもよい。

他方、上記目的を達成するための本発明の一態様は、車両周辺の混雑の度合いを示す混雑度を検出する工程と、前記検出された混雑度に基づいて、車両の最高速度を設定する工程と、を含む車両制御システムの制御方法であって、前記検出された混雑度が増加するに従って、前記最高速度を減少させる、ことを特徴とする車両制御システムの制御方法であってもよい。

さらに、上記目的を達成するための本発明の一態様は、車両周辺の混雑の度合いを示す混雑度を検出する処理と、前記検出された混雑度に基づいて、車両の最高速度を設定する処理と、前記検出された混雑度が増加するに従って、前記最高速度を減少させる処理と、をコンピュータに実行させることを特徴とする制御プログラムであってもよい。

本発明によれば、安全性と利便性を最適に両立した車両制御システム、その制御方法、及び制御プログラムを提供することができる。

本発明の実施の形態１に係る車両制御システムの概略的な構成を示すブロック図である。 車両の最高速度が走行領域毎に夫々設定された地図情報の一例を示す図である。 本発明の実施の形態１に係る車両制御システムの制御処理フローの一例を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態２に係る車両制御システムの概略的な構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態３に係る車両制御システムの制御処理フローの一例を示すフローチャートである。

本発明の実施の形態１
以下、図面を参照して本発明の実施の形態１について説明する。図１は、本発明の実施の形態１に係る車両制御システムの概略的な構成を示すブロック図である。本実施の形態１に係る車両制御システム１０は、人等を乗せて移動する車両の速度を制御するもので、車両は人等の操縦に応じて所望の走行を行うよう構成されている。

また、車両は、例えば、空港やショッピングセンタなどの屋内あるいは屋外を、倒立状態を維持しつつ人を乗せて所望の走行を行う倒立二輪車として構成されているが、これに限らず人や物等を乗せて移動する任意の車両に適用可能である。

なお、車両制御システム１０は、例えば、制御処理、演算処理等を行うＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＣＰＵによって実行される制御プログラム、演算プログラム等が記憶されたＲＯＭ（Read Only Memory）と、処理データ等を記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）と、を有する、マイクロコンピュータを中心にハードウェア構成されている。

車両制御システム１０は、周辺の混雑度を検出する混雑度検出部２と、地図情報を記憶する記憶部３と、車両の最高速度を設定する速度設定部４と、車両の自己位置を検出する位置検出部５と、車両の速度制御を行う制御部６と、を備えている。

混雑度検出部２は、混雑度検出手段の一具体例であり、車両の前部、側部又は後部に取り付けられたカメラ等の撮影装置１１が接続されている。混雑度検出部２は、この撮影装置１１により撮影された車両周辺の撮影画像に対して周知の画像処理を施すことで、車両周辺の混雑度を検出することができる。

ここで、混雑度とは、例えば、所定領域（一定の面積あるいは範囲）内に占める障害物（人や物等）の数や割合を指すものとするが、これに限らず、混雑の度合いを表すものであれば任意でよい。具体的には、一定の倍率で撮影された撮影画像中に含まれる人や物の数を混雑度としてもよい。この場合、その所定領域内の人の数が増加するに従って混雑度が増加し、逆に所定領域内の人の数が減少するに従って混雑度が減少する。

なお、混雑度検出部２は、撮影装置１１により撮影された撮影画像に基づいて、車両周辺の混雑度を検出しているが、これに限らず、超音波センサ、レーダセンサなどの距離センサにより検出された情報、あるいはこれらを組み合わせてより高精度に、車両周辺の混雑度を検出してもよい。混雑度検出部２は、検出した車両周辺の混雑度を速度設定部４に対して出力する。

記憶部３は、記憶手段の一具体例であり、例えば、磁気ディスク装置、光ディスク装置、ＲＡＭ、ＲＯＭ等により構成されており、車両が走行する走行路の情報を含む地図情報などを記憶する。また、地図情報には、例えば、図２に示すように、車両の上限速度である最高速度が走行領域（又は走行路）毎に夫々設定されている。ここで、車両の走行あるいはユーザの乗降を禁止した禁止領域には、最高速度を０（停止）に設定されおり、各車両は手動でのみ移動が可能となっている。

速度設定部４は、速度設定手段の一具体例であり、記憶部３に記憶された地図情報において走行領域毎に、混雑度検出部２により検出された車両周辺の混雑度に基づいて、最高速度を設定、又は変更する。例えば、速度設定部４は、混雑度検出部２により検出された車両周辺の混雑度と、記憶部３に予め記憶され、混雑度と最高速度との関係を示すマップ情報と、に基づいて、混雑度検出部２により検出された車両周辺の混雑度が増加するに従って最高速度を低く設定し、一方、車両周辺の混雑度が減少するに従って最高速度を高く設定する。

このように最高速度を設定することにより、人や物が密集し混雑度が高い領域では、車両の速度を低く抑え安全に走行させることができ、逆に、人や物が無く空いている混雑度の低い領域では、車両の速度を高くし迅速に移動させることができる。すなわち、車両の安全性と利便性を両立することができる。なお、記憶部３は、速度設定部４により走行領域毎に最高速度が設定された地図情報を、制御部６に対して逐次出力してもよい。

位置検出部５は、位置検出手段の一具体例であり、例えば、回転センサ１２により検出された車輪速度に基づいて算出された車両の速度と、ヨーレートセンサ１３により検出された車両のヨーレートと、に基づいて、周知の自律航法の演算処理を行い、車両の自己位置を検出する。なお、位置検出部５は、ＧＰＳ装置を用いて車両の自己位置を検出してもよく、自己位置を検出できれば任意の装置及びセンサを用いることができる。位置検出部５は、検出した車両の自己位置を制御部６に対して出力する。

制御部６は、制御手段の一具体例であり、車輪を回転駆動するモータ、エンジン等の駆動装置１４と車輪を制動するブレーキ装置１５とを駆動回路１６、１７を介して夫々制御して、速度設定部４により設定された最高速度を超えないように、車両の速度を制御する。さらに、制御部６は、速度設定部４により最高速度が設定された、記憶部３の地図情報と、位置検出部５により検出された自己位置と、に基づいて、走行領域毎の最高速度を越えないように、車両の速度を制御する。

なお、速度設定部４は、混雑度検出部２により検出された車両周辺の混雑度に基づいて最高速度を設定し、設定した最高速度を、記憶部３を介することなく制御部６に直接出力し、制御部６は速度設定部４から出力された最高速度を超えないように車両の速度を逐次制御してもよい。

また、制御部６は、現在設定された最高速度の走行領域からより低く設定された最高速度の走行領域に進入する際、警告装置１８を制御して搭乗者等のユーザに警告を行った後、その低い最高速度以下に減速する制御を行ってもよい。

これにより、ユーザは、最高速度が抑えられ、より混雑度の高い領域に進入したことを確実に認識できるため、安全性をより向上させることができる。ここで、警告装置１８として、例えば、ライトを点灯／点滅させる警告灯、警告音を出力するスピーカ装置、警告表示を行う表示装置、警告振動を発生させる振動装置、第３者に無線や通信ネットワーク網等を介して警告を行う通信装置、などが含まれる。

ところで、一般に車両の走行領域の広さや障害物の混雑度合によって、障害物との衝突を確実に回避し安全に走行できる最適な車両の速度は相違するものである。例えば、安全性のみを過度に重視して最高速度が不適切に低く設定されると、移動時間が長くなりユーザの利便性が損なわれる虞がある。

そこで、本実施の形態１に係る車両制御システム１０において、速度設定部４は、上述の如く、混雑度検出部２により検出された車両周辺の混雑度が増加するに従って、最高速度を減少させる。これにより、混雑度が高く障害物を回避して走行するのが困難な領域では、車両の速度を低く抑え安全に走行させることができ、逆に、混雑度が低く障害物を回避して走行するのが容易な領域では、車両の速度を高くし迅速に移動させることでユーザの利便性を向上させることができる。すなわち、ユーザの安全性と利便性を最適に両立することができる。

図３は、本実施の形態１に係る車両制御システムの制御処理フローの一例を示すフローチャートである。

まず、位置検出部５は、回転センサ１２により検出された車輪速度に基づいて算出された車両の速度と、ヨーレートセンサ１３により検出された車両のヨーレートと、に基づいて、周知の自律航法の演算処理を行い、車両の自己位置を検出し（ステップＳ１０１）、検出した自己位置を速度設定部４及び制御部６に対して出力する。

また、混雑度検出部２は、撮影装置１１により撮影された撮影画像に対して周知の画像処理を施すことで、車両周辺の混雑度を検出し（ステップＳ１０２）、検出した車両周辺の混雑度を速度設定部４に対して出力する。

次に、速度設定部４は、位置検出部５により検出された自己位置と、混雑度検出部２により検出された車両周辺の混雑度と、記憶部３に記憶されたマップ情報と、に基づいて、地図情報におけるその車両周辺に対応する走行領域の最高速度を設定する（ステップＳ１０３）。

その後、制御部６は、走行領域毎に最高速度が設定された地図情報を記憶部３から読込み、この地図情報と、位置検出部５により検出された自己位置と、に基づいて、現在の車両の速度が現在走行している走行領域に設定された最高速度以下であるか否かを判断する（ステップＳ１０４）。

制御部６は、現在の車両の速度が設定された最高速度以下であると判断したとき（ステップＳ１０４のＹＥＳ）、本制御処理を終了する。一方、制御部６は、現在の車両の速度が設定された最高速度を超えていると判断したとき（ステップ１０４のＮＯ）、警告装置１８を制御してユーザに警告を行い（ステップＳ１０５）、設定された最高速度を超えないように駆動装置１４とブレーキ装置１５とを制御し、車両の速度を制御する（ステップＳ１０６）。

以上、本実施の形態１に係る車両制御システム１０において、速度設定部４は、混雑度検出部２により検出された車両周辺の混雑度が増加するに従って、最高速度を減少させる。これにより、混雑度が高い領域では、車両の速度を低く抑え安全に走行させることができ、逆に、混雑度が低い領域では、車両の速度を高くし迅速に移動させることができる。すなわち、ユーザの安全性と利便性を最適に両立することができる。

本発明の実施の形態２
本発明の実施の形態２に係る車両制御システム２０において、記憶部３の地図情報に設定された最高速度を、無線通信等を用いて遠隔的に変更できる構成であってもよい。図４は、本発明の実施の形態２に係る車両制御システムの概略的な構成を示すブロック図である。本実施の形態２に係る車両制御システム２０は、上記実施の形態１に係る車両制御システム１０の構成に加えて、変更指示信号を受信することで記憶部３の地図情報に設定された最高速度を変更する通信変更部２１を更に備えている。

通信変更部２１は、通信変更手段の一具体例であり、例えば、管理者等がいる管理室内の通信装置２２から無線やインターネット回線などの通信ネットワーク網２３を介して遠隔的に送信される変更指示信号に基づいて、記憶部３の地図情報に設定された最高速度を変更する。

これにより、例えば、管理者等の第３者は車両が走行する施設内の混雑状況を監視しながら、各車両の最高速度を適宜変更し、あるいは設定することができる。なお、通信変更部２１は、通信装置２２から通信ネットワーク網２３を介して送信される変更指示信号に基づいて、記憶部３の地図情報に最高速度を設定してもよい。

また、地震などの災害発生時において、施設内を走行する全車両に対して変更指示信号を送信することで、施設内における全車両の走行を一斉に禁止することもできる。さらに、警備等を行う特別車両が緊急事態に対応する場合、その特別車両に対して変更指示信号を送信することで、一時的に最高速度を上げる処理も可能となり、システムとして有用性が高いことが分かる。

さらに、記憶部３の地図情報には時間帯毎に最高速度が設定されていてもよい。制御部６は、現在時刻に対応する時間帯の最高速度を超えないように、駆動装置１４とブレーキ装置１５とを制御し、車両の速度を制御する。これにより、時間帯に応じた混雑度を考慮して、より自由度の高い最適な最高速度を設定することができる。なお、制御部６は、時計手段の一具体例であり、例えば、車両に設けられた時計装置２４から現在時刻を取得することができる。

また、速度設定部４は、入力装置２５により入力されたユーザの特性情報に応じて、記憶部３の最高速度を設定、変更してもよい。ここで、ユーザの特性情報として、例えば、ユーザの性別、年齢、身体的特徴（身長、体重、身体的不具合等）などが含まれる。速度設定部４は、例えばユーザの年齢が高くなるに従って、最高速度を高く設定し、また、女性よりも男性の方の最高速度を高く設定する。これにより、ユーザの特性に応じて、最適な最高速度を設定することができる。

なお、本実施の形態２において、他の構成は上記実施の形態１と略同一であるため、同一部分に同一符号を付して詳細な説明は省略する。

本発明の実施の形態３
本発明の実施の形態２において、車両が禁止領域内に進入したと判断したとき、警告装置１８によりユーザに警告を行うと共に、車両を自動的に減速、停止させてもよい。これにより、施設内等の禁止領域内での走行をより確実に防止できるため、より安全性が向上する。本発明の実施の形態３に係る車両制御システムの制御処理フローの一例を示すフローチャートである。

まず、位置検出部５は、回転センサ１２により検出された車輪速度に基づいて算出された車両の速度と、ヨーレートセンサ１３により検出された車両のヨーレートと、に基づいて、周知の自律航法の演算処理を行い、車両の自己位置を検出し（ステップＳ２０１）、制御部６に出力する。

次に、制御部６は、記憶部３からの地図情報を読込み（ステップＳ２０２）、この地図情報と、位置検出部５により検出された車両の自己位置と、に基づいて、車両が禁止領域内に進入したか否かを判断する（ステップＳ２０３）。

制御部６は、車両が禁止領域内に進入したと判断すると（ステップＳ２０３のＹＥＳ）、ユーザが車両に乗車中であるか否かを判断する（ステップＳ２０４）。一方、制御部６は、車両が禁止領域内に進入していないと判断すると（ステップＳ２０３のＮＯ）、本制御処理を終了する。

なお、制御部６は、ユーザが乗車中であるか否かを、例えば、乗車時にユーザの体重が掛かる部分（例えば、ステップやシート）に設けられた荷重センサの荷重値に基づいて、判断することができる。具体的には、制御部６は、荷重センサにより検出された荷重値が所定値以上となるとき、ユーザが車両に乗車中であると判断できる。

制御部６は、荷重センサからの荷重値が所定値以上であり、ユーザが車両に乗車中であると判断すると（ステップＳ２０４のＹＥＳ）、警告装置１８を制御してユーザに警告を行う（ステップＳ２０５）。その後、制御部６は、駆動装置１４やブレーキ装置１５を制御して車両を自動的に減速、停止させる（ステップＳ２０６）。

さらに、制御部６はユーザに降車を促すような制御、例えば、ユーザの降車を補助する降車補助制御、警告装置１８により降車するように警告を行う制御など、を行って（ステップＳ２０７）、本制御処理を終了する。これにより、ユーザは車両が禁止領域内に進入したことを確実に認識できるため、より安全性が向上する。

一方、制御部６は、荷重センサからの荷重値が所定値より小さく、ユーザが車両に乗車中でないと判断すると（ステップＳ２０４のＮＯ）、本制御処理を終了する。

なお、本実施の形態３において、他の構成は上記実施の形態１及び２と略同一であるため、同一部分に同一符号を付して詳細な説明は省略する。また、本発明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。

例えば、上記実施の形態において、車両が走行する走行路等に設けられたＲＦ−ＩＤ（Radio Freqency-IDentification）等のタグ装置２６から送信される情報を用いて、最高速度を設定又は変更してもよい（図４）。これにより、走行路側からも各車両の最高速度を設定できるため、より安全性が向上する。

また、上記実施の形態において、車両が禁止領域内にあるにもかかわらずユーザが乗車を試みた場合、制御部６は警告装置１８を制御してこのユーザに警告を行うと共に、その乗車又は走行を不能にする制御、例えば、ドア、ハンドル、始動スイッチ等の操作部をロックする制御、などを行ってもよい。これにより、禁止領域内での走行が確実に防止されるため、より安全性が向上する。さらに、上記実施の形態を任意に組み合わせることも可能である。

なお、上記実施の形態において、任意の処理を、ＣＰＵにコンピュータプログラムを実行させることにより実現することも可能である。この場合、コンピュータプログラムは、記録媒体に記録して提供することも可能であり、インターネットその他の通信媒体を介して伝送することにより提供することも可能である。

ここで、記憶媒体には、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、ＲＯＭカートリッジ、バッテリバックアップ付きＲＡＭメモリカートリッジ、フラッシュメモリカートリッジ、不揮発性ＲＡＭカートリッジ等が含まれる。さらにまた、通信媒体には、電話回線等の有線通信媒体、マイクロ波回線等の無線通信媒体等が含まれる。

２ 混雑度検出部
３ 記憶部
４ 速度設定部
５ 位置検出部
６ 制御部
１０ 車両制御システム
１１ 撮影装置
１２ 回転センサ
１３ ヨーレートセンサ
１４ 駆動装置
１５ ブレーキ装置
１８ 警告装置

Claims (7)

1. 倒立二輪車周辺の混雑の度合いを示す混雑度を検出する混雑度検出手段と、
   前記混雑度検出手段により検出された前記混雑度に基づいて、前記倒立二輪車の最高速度を設定する速度設定手段と、
   前記倒立二輪車の自己位置を検出する位置検出手段と、
   前記倒立二輪車の最高速度が走行領域毎に夫々設定された地図情報を記憶する記憶手段と、
   前記位置検出手段により検出された前記自己位置と、前記記憶手段により記憶された前記地図情報の走行領域毎の最高速度と、に基づいて、該走行領域毎の最高速度を超えないように前記倒立二輪車の速度を制御する制御手段と、
   を備える車両制御システムであって、
   前記速度設定手段は、前記混雑度検出手段により検出された混雑度が増加するに従って、前記最高速度を減少させ、
   前記地図情報には、前記最高速度が０に設定され、前記倒立二輪車の走行を禁止した禁止領域の情報を含み、
   前記制御手段は、前記位置検出手段により検出された自己位置が前記禁止領域内に入ったと判断したとき、前記倒立二輪車を停止させると共に、ユーザの降車を補助する降車補助制御を行う、ことを特徴とする車両制御システム。
2. 請求項１記載の車両制御システムであって、
   前記速度設定手段により設定された前記最高速度を、通信を用いて遠隔的に変更できる通信変更手段を更に備える、ことを特徴とする車両制御システム。
3. 請求項１又は２記載の車両制御システムであって、
   前記混雑度検出手段は、撮影装置により撮影された車両周辺の撮影画像に基づいて、前記混雑度を検出する、ことを特徴とする車両制御システム。
4. 請求項１乃至３のうちいずれか１項記載の車両制御システムであって、
   走行路に設けられ、車両の速度情報を記憶したタグ装置を更に備え、
   前記速度設定手段は、前記タグ装置から送信される速度情報に基づいて、前記最高速度を設定又は変更する、ことを特徴とする車両制御システム。
5. 請求項１記載の車両制御システムであって、
   前記地図情報には、時間帯毎に最高速度が設定されており、
   現在時刻を取得する時計手段を更に備え、
   前記制御手段は、前記時計手段により取得された前記現在時刻に基づいて設定された最高速度を超えないように車両の速度を制御する、ことを特徴とする車両制御システム。
6. 倒立二輪車周辺の混雑の度合いを示す混雑度を混雑度検出手段により検出する工程と、
   前記検出された前記混雑度に基づいて、前記倒立二輪車の最高速度を速度設定手段により設定する工程と、
   前記倒立二輪車の自己位置を位置検出手段により検出する工程と、
   前記検出された前記自己位置と、前記倒立二輪車の最高速度が走行領域毎に夫々設定された記憶手段の地図情報の走行領域毎の最高速度と、に基づいて、該走行領域毎の最高速度を超えないように前記倒立二輪車の速度を制御手段により制御する工程と、
   を含む車両制御システムの制御方法であって、
   前記速度設定手段は、前記検出された混雑度が増加するに従って、前記最高速度を減少させ、
   前記記憶手段の地図情報には、前記最高速度が０に設定され、前記倒立二輪車の走行を禁止した禁止領域の情報が含まれ、
   前記検出された自己位置が前記禁止領域内に入ったと判断されたとき、前記制御手段は、前記倒立二輪車を停止させると共にユーザの降車を補助する降車補助制御を行う、ことを特徴とする車両制御システムの制御方法。
7. 倒立二輪車周辺の混雑の度合いを示す混雑度を混雑度検出手段により検出する処理と、
   前記検出された混雑度が増加するに従って、前記倒立二輪車の最高速度を速度設定手段により減少させて設定する処理と、
   検出された前記倒立二輪車の自己位置と、前記倒立二輪車の最高速度が走行領域毎に夫々設定された地図情報の走行領域毎の最高速度と、に基づいて、該走行領域毎の最高速度を超えないように前記倒立二輪車の速度を制御手段により制御する処理と、をコンピュータに実行させ、
   前記地図情報には、前記最高速度が０に設定され、前記倒立二輪車の走行を禁止した禁止領域の情報が含まれ、
   前記検出された自己位置が前記禁止領域内に入ったと判断されたとき、前記倒立二輪車を停止させると共にユーザの降車を補助する降車補助制御を制御手段により行う、ことを特徴とする制御プログラム。

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