JP6314700B2

JP6314700B2 - 車両

Info

Publication number: JP6314700B2
Application number: JP2014135550A
Authority: JP
Inventors: 新矢後藤; 敏樹西山; 將三村; 篤志松田; 幸周大西
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2014-07-01
Filing date: 2014-07-01
Publication date: 2018-04-25
Anticipated expiration: 2034-07-01
Also published as: JP2016013730A

Description

本発明は、車両に関する。

高齢者や肢体不自由者の移動機器として使用され、病院及び介護施設その他多くの公共機関などに配備される電動車椅子などの車両が知られている。このような車両の中には、測距センサ、カメラ、及びＧＰＳなどの各種センサから得られる画像や位置情報を基に、決められた目的地に移動する自律型の車両や、無線信号によって駆動制御される車両などがある。そして、これらの車両に対し、搭乗者の降車を契機として次の動作を行わせたい場合がある。

特許文献１には、乗員部に備えた座席の座面部下に配置される重量センサや、乗員部に配置される赤外線センサなど、乗員の有無を検知する乗員検知手段を備えた車両が開示されている。特許文献１に示す車両によれば、乗員検知手段が乗員を検知しなくなったことに基づいて、搭乗者の降車を判定することができると考えられる。

特開２００８−１３７４２２号公報

搭乗者の降車を契機として車両に次の動作を行わせるためには、搭乗者の安全などを考慮して、搭乗者が車両から降車した後、一定の距離を離れたことを判定する必要がある。しかしながら、上記従来の車両では、車両の座席から離れたことは検知できるものの、搭乗者が車両から降車して一定の距離を離れたことを判定することはできない。

そこで、本発明は、搭乗者が車両から降車して、当該車両から一定の距離を離れたことを適切に判定することができる車両を提供することを目的とする。

本発明の車両は、車両に搭乗している搭乗者の有無を検知する第１検知部と、車両周辺の設定領域内に存在する物体の有無を検知する第２検知部と、車両が停止した後の第１検知部及び第２検知部における検知の有無の変化に基づいて、搭乗者が車両から降車したことを判定する判定部と、を備え、判定部は、第１検知部における検知が無くなった後、第２検知部において車両が停止した後に新たに発生した検知が無くなることにより、第１検知部及び第２検知部の両方における検知が無くなった場合に、搭乗者が車両から降車したと判定する。

この構成の車両によれば、搭乗者が車両から降車し、車両周辺の設定領域内に着地し、当該設定領域の外側に移動するという一連の動作が確認される。これにより、搭乗者が車両から降車して、当該車両から一定の距離を離れたことを適切に判定することができる。

本発明の車両では、第１検知部は、搭乗者の足を載置するための載置部における足の載置を検知する載置検知部を有していてもよい。

この構成の車両によれば、第１検知部における検知がなくなったときに、搭乗者が車両から降車したと判定できる。これにより、簡易な構成で車両に搭乗する搭乗者の有無を検知することができる。

本発明の車両では、第２検知部は、搭乗者の足を載置するための載置部よりも下方の位置にある物体を検知してもよい。

この構成の車両によれば、搭乗者の足が地面に着地する動作をより確実に検知できるようになる。

本発明の車両では、第２検知部は、設定領域における走査位置ごとに物体との距離を検出してもよい。

この構成の車両によれば、車両周辺の設定領域内の物体に対する距離変化を確認することができる。これにより、搭乗者が車両から離れていく過程を確認することができるので、搭乗者が車両から降車して、当該車両から一定の距離を離れたことをより適切に判定することができる。

本発明の車両では、第２検知部によって取得される走査位置ごとの物体との距離を測距データ群とし、車両が停止した際の測距データ群を基準測距データ群としたとき、判定部は、基準測距データ群と測距データ群との差異に基づいて、第２検知部における検知の有無の変化を判定してもよい。

この構成の車両によれば、車両が停止した際に、第２検知部が搭乗者以外の人又は障害物を検出する場合であっても、車両が停止した後の第２検知部における検知の有無の変化を確認することができる。

本発明によれば、搭乗者が車両から降車して、当該車両から一定の距離を離れたことを適切に判定することができる。

一実施形態に係る車両の構成を示す構成図である。図１の車両の機能構成を示す機能ブロック図である。図１の障害物検知部の走査領域である設定領域を説明する説明図である。搭乗者の降車時における一連の動作の一例を示す図である。搭乗者の降車時における一連の動作の一例を示す図である。障害物検知部における検知の有無の変化を示すグラフと、搭乗検知部における検知の有無の変化を示すグラフである。変形例に係る障害物検知部が取得するデータ群の範囲及びデータ群の一例を示した図である。変形例に係る障害物検知部が取得するデータ群の一例をそれぞれ示した図である。

以下、図面を参照して一実施形態について説明する。図面の説明において、同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。図面の寸法比率は、説明のものと必ずしも一致していない。明細書中の「前方」及び「後方」なる語は、搭乗者Ｐが座席１１に着座した状態における前正面側、後正面側をそれぞれ示している。

一実施形態の車両１は、病院及び介護施設その他の公共機関などに配備され、中央のコントロールセンターから送信されてくる情報に基づいて配車及び搬送を行う搬送システムに用いられる車両である。車両１は、図１及び図２に示すように、車両本体１０と、一対の車輪２１Ａ，２１Ｂと、駆動部２３と、通信部２７と、障害物検知部（第２検知部）３１と、搭乗検知部（第１検知部）３３（第１〜第３搭乗検知部３３Ａ〜３３Ｃ）と、制御部４０と、を備えている。

車両本体１０は、図１に示すように、座席１１、背面部１３、側面部１５、及び載置部１７を主に有している。座席１１は、搭乗者Ｐが着座するための部位である。背面部１３は、搭乗者Ｐの背部を支持する部位である。側面部１５は、搭乗者Ｐの側部を覆う部位であり、搭乗者Ｐの上腕節を支持するためのアームレストを兼ねている。載置部１７は、座席１１の前方側下方に配置されており、搭乗者Ｐの足部を支持するためのフットレストである。

一対の車輪２１Ａ，２１Ｂは、車両本体１０を支持している。一対の車輪２１Ａ，２１Ｂのそれぞれは、後述する制御部４０によって駆動制御される駆動部２３からの駆動力によって、車両本体１０における前進動作及び旋回動作を可能にしている。

駆動部２３は、例えば、図示しないバッテリなどから供給される電力により駆動されるモータであり、後述する制御部４０により制御される。

通信部２７は、図示しないコントロールセンターと通信を行う処理部であり、例えば、無線通信ネットワークを介して、コントロールセンターからの配車又は配送命令を受信したり、車両１の状況に関する情報を送信したりする。

障害物検知部３１は、図３に示されるように、車両１の周辺の設定領域Ａ１内に存在する物体の有無を検知する。障害物検知部３１の例には、超音波センサ、温度センサ、光センサ、赤外線センサ、レーダ及びカメラなどが含まれる。障害物検知部３１は、図１に示されるように、載置部１７の下面に配置され、当該載置部１７よりも下方の位置にある物体を検知する。障害物検知部３１は、設定領域Ａ１内に物体を検知すると、検知信号を制御部４０に出力する。

搭乗検知部３３は、第１〜第３搭乗検知部３３Ａ〜３３Ｃを有しており、車両１における搭乗者Ｐの有無を検知する。第１〜第３搭乗検知部３３Ａ〜３３Ｃのそれぞれは、例えば、感圧センサである。第１搭乗検知部３３Ａは、背面部１３に設けられており、着座時に搭乗者Ｐの背部が当たる位置に配置されている。第２搭乗検知部３３Ｂは、座席１１に設けられており、着座時に搭乗者Ｐの臀部が当たる位置に配置されている。第３搭乗検知部３３Ｃは、載置部１７に設けられており、着座時に搭乗者Ｐの足が載置される位置に配置されている。第１〜第３搭乗検知部３３Ａ〜３３Ｃのそれぞれは、圧力を検知すると、検知信号を制御部４０に出力する。

制御部４０は、車両１における各種制御処理を実行する部分であり、例えば、ＣＰＵ（CentralProcessing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）などからなる電子制御ユニットである。図２に示すように、制御部４０は、車両１における各種制御処理を実行する概念的な部分としての判定部４１を有している。このような概念的な部分は、例えばＲＯＭに格納されているプログラムがＲＡＭ上にロードされてＣＰＵで実行されるソフトウェアとして構成することができる。なお、制御部４０は、電子回路などによるハードウェアとして構成されてもよい。

判定部４１は、車両１が停止した後の第１〜第３搭乗検知部３３Ａ〜３３Ｃ及び障害物検知部３１における検知の有無の変化に基づいて、車両１から搭乗者Ｐが降車したことを判定する。具体的には、判定部４１は、第１〜第３搭乗検知部３３Ａ〜３３Ｃの全てからの検知信号の入力がなくなった後、障害物検知部３１において車両１が停止した後に新たに入力が開始された検知信号の入力が無くなることにより、第１〜第３搭乗検知部３３Ａ〜３３Ｃ及び障害物検知部３１の全てからの検知信号の入力が無くなった場合に、車両１から搭乗者Ｐが降車したと判定する。

上記実施形態の車両１によれば、搭乗者Ｐが車両１から降車し、車両周辺の設定領域Ａ１内に降車し、当該設定領域Ａ１の外側に移動するという一連の動作が確認される。これにより、搭乗者Ｐが車両１から降車して、当該車両１から一定の距離を離れたことを適切に判定することができる。この結果、搭乗者Ｐの安全を考慮しつつ、例えば、次の目的地に車両１を移動させたりするなど、車両１に次の動作を行わせることが可能となる。

上記実施形態の車両１では、搭乗検知部３３として、搭乗者Ｐの足を載置するための載置部１７における足の載置を検知する第３搭乗検知部（載置検知部）３３Ｃが含まれる。したがって、第３搭乗検知部３３Ｃにおける検知がなくなったときに、搭乗者Ｐが車両１から降車したと判定できる。これにより、簡易な構成で車両１に搭乗する搭乗者Ｐの有無を検知することができる。

上記実施形態の車両１では、障害物検知部３１は、載置部１７よりも下方の位置にある物体を検知するように配置されている。この構成の車両１によれば、搭乗者Ｐの足が地面に着地する動作をより確実に検知できるようになる。

次に、主に図４〜図６を参照しながら、本実施形態の判定部４１が、搭乗者Ｐが車両１から降車して、当該車両１から一定の距離を離れたことを適切に判定することができる点について説明する。搭乗者Ｐを乗せた車両１は、コントロールセンターからの搬送指令を受信することにより目的位置にまで走行し、当該目的位置に停止する。このときの時間ｔを時間ｔ１とする。判定部４１は、この位置での搭乗者Ｐの降車の有無を判定している。

最初に、搭乗者Ｐの降車時における動作について説明する。図４（Ａ）に示されるように、搭乗者Ｐは、載置部１７に両足を乗せた状態から、車両１の前方の領域に片足Ｐ１を着地させる。このときの時間ｔを時間ｔ２とする。次に、図４（Ｂ）に示されるように、搭乗者Ｐは、載置部１７に載置しているもう片方の足Ｐ２を着地させる。このときの時間ｔを時間ｔ３とする。そして、図４（Ｃ）に示されるように、搭乗者Ｐは、設定領域Ａ１の外側に出ていく。このときの時間ｔを時間ｔ４とする。

次に、車両１が停止した後の障害物検知部３１及び第１〜第３搭乗検知部３３Ａ〜３３Ｃにおける検知の有無の変化について、上述した時間ｔ１〜時間ｔ４を踏まえながら説明する。図６（Ａ）は、障害物検知部３１における検知の有無の変化を示すグラフである。図６（Ｂ）は、第１〜第３搭乗検知部３３Ａ〜３３Ｃにおける検知の有無の変化を示すグラフである。なお、図６（Ｂ）を含め、以下の説明では、第１〜第３搭乗検知部３３Ａ〜３３Ｃの少なくとも１つが圧力を検知している状態を搭乗検知部３３における検知状態（ＯＮ）とする。

車両が停止した時（ｔ＝ｔ１）には、搭乗者Ｐは座席１１に着座した状態である。したがって、図６（Ｂ）に示されるように、搭乗検知部３３は検知状態となる。このとき、障害物検知部３１は、図６（Ａ）に示されるように、障害物を検知していなければ未検知状態となる。次に、搭乗者Ｐが車両前方の設定領域Ａ１に片足Ｐ１を着地させると（ｔ＝ｔ２）、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示されるように、障害物検知部３１及び搭乗検知部３３とも検知状態となる。そして、搭乗者Ｐが載置部１７に載置している足Ｐ２を着地させると（ｔ＝ｔ３）、図６（Ｂ）に示されるように、搭乗検知部３３が未検知状態となる。このとき、搭乗者Ｐの他方の足Ｐ１は、車両前方の設定領域Ａ１内にあるので、図６（Ａ）に示されるように、障害物検知部３１は検知状態のままである。そして、搭乗者Ｐが設定領域Ａ１の外側に出ると（ｔ＝ｔ４）、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示されるように、障害物検知部３１及び搭乗検知部３３とも未検知状態となる。

以上、図４、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示されるように、搭乗検知部３３において搭乗者Ｐの検知が無くなった後、障害物検知部３１において車両１が停止した後（ｔ＝ｔ１）に検知を開始した搭乗者Ｐの検知が無くなることにより、障害物検知部３１及び搭乗検知部３３の両方において検知が無くなった場合は、搭乗者Ｐが車両１から前方に降車して、当該車両１から一定の距離を離れた場合であることが分かる。したがって、本実施形態の判定部４１では、搭乗者Ｐが車両１から降車して、当該車両１から一定の距離を離れたことを適切に判定することができる。

なお、上記実施形態においては、図４（Ａ）〜（Ｃ）に示されるように、搭乗者Ｐが車両１から前方に降車する例を挙げて説明したが、図５（Ａ）〜（Ｃ）に示されるように、搭乗者Ｐが車両１から側方に降車する場合も、同様の効果を得ることができる。すなわち、図５、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示されるように、搭乗検知部３３において搭乗者Ｐの検知が無くなった後、障害物検知部３１において車両１が停止した後（ｔ＝ｔ１）に検知を開始した搭乗者Ｐの検知が無くなることにより、障害物検知部３１及び搭乗検知部３３の両方において検知が無くなった場合は、搭乗者Ｐが車両１から側方に降車して、当該車両１から一定の距離を離れた場合であることが分かる。したがって、この場合の判定部４１も、搭乗者Ｐが車両１から降車して、当該車両１から一定の距離を離れたことを適切に判定することができる。

（第２実施形態）
第２実施形態の車両１０１では、車両１の周辺の設定領域Ａ１内に存在する物体の有無を検知する障害物検知部３１に代えて、設定範囲を走査し、方位ごとの測距データを出力する障害物検知部（第２検知部）１３１を備える点で、第１実施形態の車両１とは異なっている。その他の構成は、第１実施形態の車両１の構成と同じである。ここでは、第１実施形態の車両１とは異なる障害物検知部１３１について説明する。

障害物検知部１３１は、検知対象である搭乗者Ｐの足Ｐ１，Ｐ２、又は障害物までの距離を取得可能な測域センサである。測域センサとは、空間の物理的な形状データを出力することができる走査型の光波距離計（ＬＲＦ：Laser Range Finder）であり、「レーザスキャナ」ともいわれる。障害物検知部３１は、図３に示されるように、障害物検知部３１の基点部３１Ａを中心に約２７０度の範囲を走査し、方位ごとの測距データ（データ群）を出力する。例えば、図３に示される設定領域Ａ１内に搭乗者Ｐの足Ｐ１，Ｐ２又は障害物を検知すれば、当該検知位置までの距離を示す測距データを出力し、搭乗者Ｐの足Ｐ１，Ｐ２又は障害物を検知しなければ、設定領域Ａ１の外縁までの距離を示す測距データを出力する。

第２実施形態の車両１０１によれば、車両１の周辺の設定領域Ａ１に存在する物体に対する距離変化が時系列に確認される。これにより、障害物検知部３１における検知状態と未検知状態との変化が確認できるだけでなく、図４（Ａ）〜（Ｃ）及び図５（Ａ）〜（Ｃ）に示されるような、搭乗者Ｐが車両１から離れていく過程を確認することができる。この結果、搭乗者Ｐが車両１から降車して、当該車両１から一定の距離を離れたことをより適切に判定することができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

＜変形例１＞
上記第２実施形態の車両１０１では、車両１０１が停止した際に、障害物検知部３１における設定領域Ａ１に障害物が検知されない場合を例に挙げて説明したが、これに限定されない。例えば、図７（Ａ）に示されるように、車両１０１が停止した際に障害物検知部１３１における設定領域Ａ１に障害物Ｂが検知されるような場合であっても、判定部４１は、第１〜第３搭乗検知部３３Ａ〜３３Ｃの全てからの検知信号の入力がなくなった後、障害物検知部１３１において車両１が停止した後の方位ごとの測距データ（データ群）の変化を監視している。このため、搭乗者Ｐが車両１０１から降車して、当該車両１０１から一定の距離を離れたことをより適切に判定することができる。なお、障害物Ｂが、搭乗者Ｐ以外の人であっても、同様の処理が行われる。

「車両１０１が停止した後のデータ群の変化」は、例えば、以下に示す方法によって確認することができる。判定部４１は、車両１０１が停止した際に障害物検知部１３１によって取得できるデータ群を基準データ群Ｄ０として記憶しておく。図７（Ｂ）は、基準データ群Ｄ０を、平面図にトレースしたものである。判定部４１は、この基準データ群Ｄ０に変化があったとき、データ群に変化があったと判定する。

例えば、搭乗者Ｐが車両１０１から降車して片足を着地させた場合には、図８（Ａ）に示されるようなデータ群Ｄ１が取得され、両足Ｐ１，Ｐ２を着地させた場合には、図８（Ｂ）に示されるようなデータ群Ｄ２が取得される。判定部４１は、これらのデータ群Ｄ１，Ｄ２が取得された場合には、データ群に変化があったと判定することができる。すなわち、判定部４１は、車両１０１が停止した後に基準データ群Ｄ０に変化があり、その後のデータ群が再び基準データ群Ｄ０に一致したことを確認することにより、障害物検知部１３１において車両１０１が停止した後に発生した検知が無くなったことを判定することができる。

＜変形例２＞
上記第１実施形態及び第２実施形態の車両１，１０１では、障害物を検知するための検知部と、搭乗者の一部を検知するための検知部とを、障害物検知部３１，１３１によって兼用する例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、障害物を検知するための検知部と、搭乗者の一部を検知するための検知部とを、それぞれ別に備える構成としてもよい。

＜変形例３＞
上記第１実施形態及び第２実施形態の車両１，１０１では、搭乗検知部として第１〜第３搭乗検知部３３Ａ〜３３Ｂを備える構成を例に挙げ説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、搭乗検知部は、座席１１への着座を検知する第２搭乗検知部３３Ｂと、載置部１７への足の載置を検知する第３搭乗検知部３３Ｃとから構成されてもよい。また、搭乗検知部は、所定の搭乗領域における搭乗者Ｐの有無を監視することにより、車両１に搭乗している搭乗者Ｐの有無を検知してもよい。

＜その他の変形例＞
上記第１実施形態及び第２実施形態の車両１，１０１は、中央のコントロールセンターから送信されてくる情報に基づいて配車及び搬送を行う搬送システムにおいて用いられる例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、本発明は、搭乗者自身により走行操作が可能な車両、又は測距センサ、カメラ、及びＧＰＳなどの各種センサから得られる画像や位置情報を基に、決められた目的地に移動する自律型の車両に本発明を適用することも可能である。

更に、本発明は、フォークリフト又は自動車などの車両にも適用することが可能である。この場合、搭乗者Ｐが車両から降車して、当該車両から一定の距離を離れたことを適切に判定できることを利用して、例えば、鍵の取り忘れを報知したり、ドアの鍵がかけられていないことを報知したりすることが可能となる。

１，１０１…車両、１１…座席、１３…背面部、１５…側面部、１７…載置部、３１，１３１…障害物検知部（第１検知部）、３３…搭乗検知部（第２検知部）、３３Ａ…第１搭乗検知部（第２検知部）、３３Ｂ…第２搭乗検知部（第２検知部）、３３Ｃ…第３搭乗検知部（第２検知部，載置検知部）、４０…制御部、４１…判定部、Ａ１…設定領域、Ｄ０…基準データ群、Ｄ１，Ｄ２…データ群、Ｐ…搭乗者、Ｐ１，Ｐ２…足。

Claims

車両に搭乗している搭乗者の有無を検知する第１検知部と、
前記車両周辺の設定領域内に存在する物体の有無を検知する第２検知部と、
前記車両が停止した後の前記第１検知部及び前記第２検知部における検知の有無の変化に基づいて、前記搭乗者が前記車両から降車したことを判定する判定部と、を備え、
前記第１検知部は、前記搭乗者の足を載置するための載置部における前記足の載置を検知する載置検知部を有し、
前記第２検知部は、前記搭乗者の足を載置するための載置部よりも下方の位置にある前記物体を検知し、
前記判定部は、前記第１検知部における前記載置検知部での検知が無くなった後、前記第２検知部において前記車両が停止した後に新たに発生した検知が無くなることにより、前記第１検知部及び前記第２検知部の両方における検知が無くなった場合に、前記搭乗者が前記車両から降車したと判定する、車両。
前記第２検知部は、前記設定領域における走査位置ごとに前記物体との距離を検出する、請求項１に記載の車両。
前記第２検知部によって取得される前記走査位置ごとの前記物体との距離を測距データ群とし、前記車両が停止した際の前記測距データ群を基準測距データ群としたとき、
前記判定部は、前記基準測距データ群と前記測距データ群との差異に基づいて、前記第２検知部における検知の有無の変化を判定する、請求項２に記載の車両。