JP6654095B2 - バス - Google Patents

Description

本発明は、停留所などの停車目標に側部を横付けして停車可能なバスに関する。

路線バスなどの運行ルートが決まっているバスは、停留所などの停車目標が事前に決まっている（特許文献１参照）。運転者は、停留所に近づくと、乗客の乗降のために、ドア側の側部を停留所に横付けする。

特開２０１５−５６０８１号公報

交通のバリアフリー化などを目指し、例えば、車椅子での乗降を楽にするためには、停留所がある歩道側の停車目標とバスとの距離をできるだけ小さくすることが望ましい。しかしながら、従来は、サイドミラー等を通じて運転者が目視等で距離感を判断する程度であり、実際に、バスの側部を停車目標に近付けることは難しかった。

本発明は、車体の側部を停車目標に近づけるのに有利なバスを提供することを目的とする。

本発明は、歩道に沿った停車目標ラインを備えた停車目標に、車体の側部を横付けして停車可能なバスであって、側部に配置された前後一対のセンサ部と、一方のセンサ部から照射されると共に、他方のセンサ部で受光され、且つ指向性を有する光線を撮像すると共に、停車目標ラインを撮像可能な撮像部と、を備えている。

光線は指向性を有し、また、車体の側部に配置された一方のセンサ部から他方のセンサ部に照射されているので、その光線は車体の側部に沿っている。更に、撮像部は、停車目標ラインを撮像可能なので、車体が停車目標に近付くと、車体の側部に沿った光線と停車目標ラインとの両方を撮像することになり、両者の相対位置を把握し易くなる。その結果、車体の側部を停車目標に近づけるのに有利となる。

また、撮像部で撮像された光線のライン情報、及びライン情報に対応付けられた側部の相対位置情報を記憶する記憶部と、撮像部で撮像された停車目標ラインと記憶部に記憶されたライン情報とに基づいてライン間距離を取得すると共に、ライン間距離と相対位置情報とに基づいて停車目標と側部との距離を取得する演算部を更に備えると好ましい。この構成では、演算部によって停車目標と側部との距離を取得するので、車体の側部を停車目標に近づけるのに有利となる。

また、エンジンの始動を検知する始動検出部を更に備え、始動検出部でエンジンの始動が検知された場合に、撮像部で撮像された光線のライン情報に基づいて、記憶部に記憶されたライン情報、及び相対位置情報を補正する補正部を備えると好ましい。エンジンの始動の都度、記憶部に記憶されたライン情報、及び相対位置情報は補正されるので、演算部によって取得される停車目標と側部との距離の精度を維持するのに有利である。

また、撮像部は赤外線カメラであり、光線は赤外線であると好ましい。夜間でも車体の側部に沿った赤外線と停車目標ラインとの両方を撮像でき、両者の相対位置を把握し易くなる。

また、車体に取り付けられたサイドミラーを備え、撮像部は、サイドミラーに取り付けられていると好ましい。撮像部を単体で独立して車体に取り付けるよりも、サイドミラーに取り付けることで邪魔になり難い。

また、一対のセンサ部は、同一の高さとなる位置に配置されていると好ましい。この構成では、一方のセンサ部で照射され、他方のセンサ部で受光される光線は、水平面に沿って延在することになり、歩道に沿った停車目標ラインと車体の側部との相対位置の把握に有利になる。

また、一対のセンサ部は、車体の下縁部に沿って配置されていると好ましい。一対のセンサ部が高い位置に配置されていると車体が傾いた場合に、車体の下縁部との誤差が大きくなる。停車目標ラインは歩道に沿っているので車体の上縁部よりも下縁部に近い位置にあり、従って、車体の下縁部に沿って配置されたセンサ部の方が精度向上に有利である。

また、演算部で取得された距離が側部と停車目標とが接触しない下限値以上であり、且つ所定の閾値以下になるように運転制御する操舵制御部を更に備えると好ましい。操舵制御部での運転制御により、バスが停車する際の車体の側部と停車目標との距離が安定して維持される。

本発明は、車体の側部を停車目標に近づけるのに有利である。

実施形態に係るバスの側面図である。 実施形態に係るバスの背面図である。 停車目標距離取得装置の概略構成を示す図である。 停留所の停車目標ラインと車体の側部との関係について示し、（ａ）図は、停車目標ラインが設けられた停留所の斜視図であり、（ｂ）図は停車目標ラインと車体の側部との関係を示す背面図である。 停留所の停車目標ラインと車体の側部との関係について示す平面図である。 バスの走行と停留所での停止とを模式的に示す平面図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図面の説明において同一要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。

本実施形態に係るバスは、都市内用の路線バス、及び都市間連絡用の高速バスや空港連絡バスなどであり、停留所などの停車目標が定められたルートを走行するバスを広く含む。なお、停車目標は停留所に限定されず、バスターミナル等であっても良い。

まず、停車目標である停留所Ｈ（図２、及び図４参照）について説明する。日本の場合、バス１は、左車線を走行するため、歩道Ｓは左側となり、この歩道Ｓに沿って停留所Ｈが設けられている。停留所Ｈには、バス亭標識Ｈｂ（図４の（ａ）図参照）などが設置されている場合もある。本実施形態に係る停留所Ｈには、例えば、歩道Ｓの縁部であるコーナー角に沿って停車目標ラインＨａが引かれている。停車目標ラインＨａは、赤外線カメラで撮像可能な赤外線塗料の塗布によって形成されている。停車目標ラインＨａは、乗客の乗降場所、つまりバス１が停車した際、バス１のドア３ｂが位置する場所を中心に、進行方向の手前側の所定の範囲に形成するのが望ましい。

図１、及び図２に示されるように、日本の車道を走行するバス１は、歩道Ｓに対面する側の側部３、つまり、車体２の左側面には乗客が乗降するドア３ｂが設けられている。また、運転席付近となる車体２の前部には、左右の位置にサイドミラー４が設けられている。バス１には、車体２の側部３を撮像可能なカメラ５が設置されており、例えば、カメラ５は、左側のサイドミラー４の下部に取り付けられている。本実施形態に係るカメラ５は、停車目標ラインＨａを撮像可能な赤外線カメラである。

また、車体２の下縁部３ａに沿った前端位置には第１の赤外線センサ部６Ａが設けられており、下縁部３ａに沿った後端位置には第２の赤外線センサ部６Ｂが設けられている。第１の赤外線センサ部６Ａは赤外線を照射する側のセンサであり、第２の赤外線センサ部６Ｂは、第１の赤外線センサ部６Ａから照射された赤外線を受光する側のセンサである。赤外線は、一定の指向性を有し、カメラ５により、車体２の側面に沿って延在する直線ラインとして撮像される。なお、第１の赤外線センサ部６Ａと第２の赤外線センサ部６Ｂとの機能を逆にすることも可能であり、第２の赤外線センサ部６Ｂから照射された赤外線を第１の赤外線センサ部６Ａで受光する構造も可能であり、この場合にも、赤外線は、カメラ５によって直線ラインとして撮像される。

第１の赤外線センサ部６Ａと第２の赤外線センサ部６Ｂとは、同一の高さとなる位置に配置されている。同一の高さとなる位置とは、路面に接するタイヤ３ｃを基準にして高さが同一となる位置を意味しており、従って、第１の赤外線センサ部６Ａと第２の赤外線センサ部６Ｂとは路面からの推定高さが同一の位置になるように配置されている。その結果、第１の赤外線センサ部６Ａと第２の赤外線センサ部６Ｂとの間で照射、受光される赤外線は、路面に対して略平行な直線ラインとなる。

カメラ５は、車体２の側部３に沿った一定の範囲を撮像可能である。カメラ５の撮像範囲は、車体２の側部３を基準にして固定的に設定されており、鉛直方向では、例えば、第１の赤外線センサ部６Ａと第２の赤外線センサ部６Ｂとの間の範囲を撮像可能となるように４５°程度の撮像角αに設定されており、また、水平方向では、車体２の側部３の周囲を撮像可能となるように１５°程度の撮像角βで設定されている（図５参照）。

図３に示されるように、バス１は、停車目標距離取得装置２０を備えており、更に、停車目標距離取得装置２０は操舵アクチュエータ８に接続されている。停車目標距離取得装置２０は、上記のカメラ５、第１の赤外線センサ部６Ａ、第２の赤外線センサ部６Ｂ、出力部７、及びＥＣＵ［Electronic Control Unit］１０を備えている。

出力部７は、カメラ５で撮像された画像等を出力するディスプレイであり、ＥＣＵ１０からの出力信号に基づいて、所定の情報を表示する。また、出力部７は、音声情報を出力するスピーカを備えていても良い。

操舵アクチュエータ８は、ＥＣＵ１０からの制御信号に基づいて、バス１の操舵角を変化させるアクチュエータである。操舵アクチュエータ８は、例えば、ステアリングシャフトに設けられたモータアクチュエータである。操舵アクチュエータ８は、ステアリングシャフトを回転させることによって、車体２の操舵を行う。

ＥＣＵ１０は、ＣＰＵ[Central Processing Unit]、ＲＯＭ[Read Only Memory]、ＲＡＭ[Random Access Memory]、ＣＡＮ［Controller Area Network］通信回路等を有する電子制御ユニットである。ＥＣＵ１０では、ＲＯＭに記憶されているプログラムをＲＡＭにロードし、ＲＡＭにロードされたプログラムをＣＰＵで実行することにより各種の機能を実現する。ＥＣＵ１０は、複数の電子制御ユニットから構成されていてもよい。ＥＣＵ１０には、ＣＡＮ通信回路を介して、カメラ５、第１の赤外線センサ部６Ａ、第２の赤外線センサ部６Ｂ、出力部７、及び操舵アクチュエータ８が接続されている。

次に、ＥＣＵ１０の機能的構成について説明する。ＥＣＵ１０は、停車目標ライン特定部１１、車体側ライン情報特定部１２、相対距離演算部（演算部）１３、操舵制御部１４、始動検出部１５、補正部１６、記憶部１７を備えている。

停車目標ライン特定部１１は、カメラ５で撮像された画像情報を解析し、停車目標ラインＨａを取得する。停車目標ラインＨａは、赤外線塗料で形成されているため、夜間であっても、カメラ５で撮像された画像情報から停車目標ラインＨａを特定することは可能である。

車体側ライン情報特定部１２は、カメラ５で撮像された画像情報を解析し、第１の赤外線センサ部６Ａ及び第２の赤外線センサ部６Ｂで照射、受光された赤外線を特定し、車体２の側部３に沿ったライン情報（以下、「側面ライン情報」という）Ｂとして取得する。ここで、例えば、第１の赤外線センサ部６Ａで赤外線が照射されていたとしても、第２の赤外線センサ部６Ｂで赤外線の受光が検出されていない場合には、車体側ライン情報特定部１２は、エラーと判断し、側面ライン情報Ｂの取得は行わない。車体側ライン情報特定部１２によって取得された側面ライン情報Ｂは、記憶部１７に記憶される。

記憶部１７には、車体側ライン情報特定部１２で取得された側面ライン情報Ｂが記憶されている。また、記憶部１７には、側面ライン情報Ｂに対応付けられた車体２の側部３の相対位置情報が記憶されている。第１の赤外線センサ部６Ａ及び第２の赤外線センサ部６Ｂは車体２に設置されており、従って、車体２に対する第１の赤外線センサ部６Ａ及び第２の赤外線センサ部６Ｂの位置は決まっている。つまり、第１の赤外線センサ部６Ａ及び第２の赤外線センサ部６Ｂで照射、受光された赤外線の位置を側面ライン情報Ｂとして認識できれば、側面ライン情報Ｂに対応した車体２の側部３の相対位置情報を取得できる。なお、車体２の側部３とは、例えば、バス１が停留所Ｈに横付けされた際に、停留所Ｈに干渉する可能性のある部分であり、車体２の側部３から張り出しているバンパー部分であったり、車体２の下縁部３ａであったりしてもよい。

相対距離演算部１３は、停車目標ライン特定部１１で取得された停車目標ラインＨａと、記憶部１７に記憶されている側面ライン情報Ｂとを対比し、ライン間距離（図５参照）ｄａを演算によって求める。例えば、相対距離演算部１３は、停車目標ラインＨａと側面ライン情報Ｂとが同一平面上に配置されていると仮定し、停車目標ラインＨａと側面ライン情報Ｂとの間の距離（ライン間距離）Ｄａを演算によって取得する。また、相対距離演算部１３は、取得したライン間距離Ｄａと記憶部１７に記憶されている車体２の側部３の相対位置情報とに基づき、停留所Ｈと車体２の側部３との距離Ｄｂを取得する。

操舵制御部１４は、相対距離演算部１３で取得された停留所Ｈと車体２の側部３との距離Ｄｂが所定の範囲となるように操舵アクチュエータ８に制御信号を出力する。所定の範囲の下限値は、車体２の側部３と停車目標である停留所Ｈとが接触しない程度の値であり、所定の誤差を想定し、例えば、１ｃｍである。また、所定の範囲の上限値（閾値）は、例えば、車椅子の前側車輪が脱落しない程度の値、例えば６ｃｍである。つまり、操舵制御部１４は、相対距離演算部１３で取得された距離Ｄｂが、車体２の側部３と停留所Ｈとが接触しない下限値以上であり、且つ所定の閾値以下になるように運転制御するための制御信号を操舵アクチュエータ８に出力する。なお、操舵制御部１４は、バス１の速度制御を行っても良く、例えば、バス１が停留所Ｈに接近している場合には、減速させてもよい。

始動検出部１５は、運転者によるエンジンの始動を検出する。エンジン始動の検出は、例えば、運転者のキー操作を検知することで直接的にエンジンの始動を検出したり、カメラ５の撮像開始や第１の赤外線センサ部６Ａでの赤外線の照射開始によって間接的にエンジンの始動を検出したりしても良い。

補正部１６は、始動検出部１５によってエンジンの始動が検出されると、車体側ライン情報特定部１２で取得された側面ライン情報Ｂに基づいて車体２の側部３の相対位置情報をキャリブレーション（補正）する。例えば、補正部１６は、エンジンの始動後に車体側ライン情報特定部１２で取得された側面ライン情報Ｂを更新情報として記憶部１７に記憶させる。更に、補正部１６は、更新された新たな側面ライン情報Ｂに対応付けられた車体２の側部３の相対位置情報を取得し、その相対位置情報を更新情報として記憶部１７に記憶させる。なお、記憶部１７に側面ライン情報Ｂや車体２の側部３の相対位置情報が未だ記憶されていない場合には、補正部１６はキャリブレーション（補正）ではなく、新規の登録を実施する。

次に、停車距離取得制御について説明する。バス１は、エンジンを始動すると、カメラ５が駆動して撮像を開始する。また、第１の赤外線センサ部６Ａは赤外線を照射し、第２の赤外線センサ部６Ｂで赤外線を受光する。

ＥＣＵ１０の車体側ライン情報特定部１２は、カメラ５で撮像された赤外線を側面ライン情報Ｂとして取得し、補正部１６は側面ライン情報Ｂ及び側面ライン情報Ｂに対応付けられた車体２の側部３の相対位置情報を記憶部１７に記憶させる。補正部１６は、側面ライン情報Ｂ及び車体２の側部３の相対位置情報を記憶部１７に新規登録する。

図６に示されるように、走行するバス１が停留所Ｈに接近してくると、カメラ５の撮像範囲に停車目標ラインＨａが入ってくる（図５参照）。ここで、ＥＣＵ１０の停車目標ライン特定部１１は、カメラ５で撮像された画像情報を解析し、停車目標ラインＨａを取得する。

次に、ＥＣＵ１０の相対距離演算部１３は、停車目標ライン特定部１１で取得された停車目標ラインＨａと記憶部１７に記憶された側面ライン情報Ｂとを対比し、ライン間距離Ｄａを演算によって求める。また、相対距離演算部１３は、取得したライン間距離Ｄａと記憶部１７に記憶されている車体２の側部３の相対位置情報とに基づき、停留所Ｈと車体２の側部３との距離Ｄｂを取得する（図４の（ｂ）図参照）。ここで取得された距離Ｄｂは、例えば、出力部７にて表示される。運転者は目視にて、この距離Ｄｂを確認でき、この距離Ｄｂが少しでも短くなるように注意しながらバス１を停留所Ｈに横付けする。

また、運転者のハンドル操作によって停留所Ｈに横付けするのではなく、自動での操舵制御を行うことも可能である。例えば、ＥＣＵ１０の操舵制御部１４は、相対距離演算部１３で取得された距離Ｄｂを監視しており、その距離Ｄｂが所定の範囲になるような制御信号を操舵アクチュエータ８に出力し、バス１の減速、停止制御を行わせることも可能である。

停留所Ｈで停車してエンジンを切り、次にエンジンを始動すると始動検出部１５によってエンジンの始動が検出される。始動検出部１５でエンジンの始動が検出されると、補正部１６は、車体側ライン情報特定部１２で取得された側面ライン情報Ｂに基づいて車体２の側部３の相対位置情報をキャリブレーションする。

上述の通り、本実施形態に係るバス１は、前後一対のセンサ部、つまり、第１の赤外線センサ部６Ａと第２の赤外線センサ部６Ｂとを備え、車体２に設置されたカメラ５は、第１の赤外線センサ部６Ａから照射されると共に、第２の赤外線センサ部６Ｂで受光された赤外線を撮像する。第１の赤外線センサ部６Ａと第２の赤外線センサ部６Ｂとは車体２の側部３に配置されており、また、赤外線は指向性を有するので、赤外線は車体２の側部３に沿っている。また、カメラ５は、停留所Ｈの停車目標ラインＨａを撮像可能なので、車体２が停車目標に近付くと、車体２の側部３に沿った赤外線と停車目標ラインＨａとの両方を撮像することになり、両者の相対位置を把握し易くなる。その結果、車体２の側部３を停車目標に近づけるのに有利となる。

また、本実施形態に係るバス１は、相対距離演算部１３によって停車目標と車体２の側部３との距離Ｄｂを取得するので、車体２の側部３を停車目標に近づけるのに有利となる。

また、本実施形態に係るバス１は、エンジンの始動の都度、補正部１６によって記憶部１７に記憶された側面ライン情報Ｂ、及び車体２の側部３の相対位置情報は補正される。その結果、相対距離演算部１３によって取得される停留所Ｈと車体２の側部３との距離Ｄｂの精度を維持するのに有利である。

また、例えば、超音波センサ等によって距離を認識しようとすると、バスが停止寸前の極低速の時にしか距離が測れない。これに対し、本実施形態では、赤外線カメラ、及び赤外線を使用して側面ライン情報Ｂを取得しているので、距離Ｄｂを測定できる速度範囲が拡大し、また、夜間でも車体２の側部３に沿った赤外線と停車目標ラインＨａとの両方を撮像でき、両者の相対位置を把握し易くなる。

また、本実施形態では、サイドミラー４にカメラ５が取り付けられており、従って、カメラ５を単体で独立して車体２に取り付けるよりも邪魔になり難い。

また、第１の赤外線センサ部６Ａ及び第２の赤外線センサ部６Ｂは、同一の高さとなる位置に配置されているので、第１の赤外線センサ部６Ａで照射され、第２の赤外線センサ部６Ｂで受光される光線は、水平面に沿って延在することになり、歩道Ｓに沿った停車目標ラインＨａと車体２の側部３との相対位置の把握に有利になる。

また、第１の赤外線センサ部６Ａ及び第２の赤外線センサ部６Ｂは、車体２の下縁部３ａに沿って配置されている。仮に、第１の赤外線センサ部６Ａ及び第２の赤外線センサ部６Ｂが高い位置に配置されていると、車体２が傾いた場合に、車体２の下縁部３ａとの誤差が大きくなる。停車目標ラインＨａは歩道Ｓに沿っているので車体２の上縁部よりも下縁部３ａに近い位置にあり、従って、第１の赤外線センサ部６Ａ及び第２の赤外線センサ部６Ｂが車体２の下縁部３ａに沿って配置されている方が精度向上に有利である。

また、操舵制御部１４は、相対距離演算部１３で取得された距離Ｄｂが車体２の側部３と停留所Ｈとが接触しない下限値以上であり、且つ所定の閾値以下になるように運転制御する制御信号を操舵アクチュエータ８に出力している。その結果、バス１が停車する際の車体２の側部３と停留所Ｈとの距離Ｄｂが安定して維持される。

以上、本実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は、上記の実施形態のみに限定されない。例えば、赤外線の代わりに可視光を利用し、その可視光をライン情報として取得可能であるならば、その可視光を撮像可能なカメラを撮像部として用いることも可能である。

１…バス、２…車体、３…側部、４…サイドミラー、５…カメラ（撮像部）、６Ａ…第１の赤外線センサ部、６Ｂ…第２の赤外線センサ部、１３…相対距離演算部（演算部）、１４…操舵制御部、１７…記憶部、Ｂ…側面ライン情報（ライン情報）、Ｄａ…ライン間距離、Ｈ…停留所（停車目標）、Ｈａ…停車目標ライン、Ｓ…歩道。

Claims (8)

1. 歩道に沿った停車目標ラインを備えた停車目標に、車体の側部を横付けして停車可能なバスであって、
   前記側部に配置された前後一対のセンサ部と、
   一方の前記センサ部から照射されると共に、他方の前記センサ部で受光され、且つ指向性を有する光線を撮像すると共に、前記停車目標ラインを撮像可能な撮像部と、を備えたバス。
2. 前記撮像部で撮像された前記光線のライン情報、及び前記ライン情報に対応付けられた前記側部の相対位置情報を記憶する記憶部と、
   前記撮像部で撮像された前記停車目標ラインと前記記憶部に記憶された前記ライン情報とに基づいてライン間距離を取得すると共に、前記ライン間距離と前記相対位置情報とに基づいて前記停車目標と前記側部との距離を取得する演算部を更に備える、請求項１記載のバス。
3. エンジンの始動を検知する始動検出部を更に備え、
   前記始動検出部で前記エンジンの始動が検知された場合に、前記撮像部で撮像された前記光線の前記ライン情報に基づいて、前記記憶部に記憶された前記ライン情報、及び前記相対位置情報を補正する補正部を更に備える、請求項２記載のバス。
4. 前記撮像部は赤外線カメラであり、前記光線は赤外線である請求項１〜３のいずれか一項記載のバス。
5. 前記車体に取り付けられたサイドミラーを備え、
   前記撮像部は、前記サイドミラーに取り付けられている請求項１〜４のいずれか一項記載のバス。
6. 前記一対のセンサ部は、同一の高さとなる位置に配置されている請求項１〜５のいずれか一項記載のバス。
7. 前記一対のセンサ部は、前記車体の下縁部に沿って配置されている請求項１〜６のいずれか一項記載のバス。
8. 前記演算部で取得された距離が前記側部と前記停車目標とが接触しない下限値以上であり、且つ所定の閾値以下になるように運転制御する操舵制御部を更に備えることを特徴とする請求項２記載のバス。

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