JP7276290B2 - 車両及び車両制御システム - Google Patents

Description

本発明は、乗客を乗せて走行する車両、及び、その車両を制御する車両制御システムに関する。特に、本発明は、乗客が乗る床板を備える車両、及び、その車両を制御する車両制御システムに関する。

特許文献１は、複数の乗員を乗せて走行する立ち乗り式車両を開示している。その立ち乗り式車両は、例えばゴルフ場のコース上を走行する。

特許文献２は、車両に搭載される机を開示している。机の天板には、乗員が視認できる画像表示部が設けられている。

特開２００５－０５３４６１号公報 特開２０１７－２２６３７０号公報

乗客を乗せて走行する車両について考える。特に、乗客が乗る床板を備える車両について考える。床板上の乗客分布が偏っていると、車両の安定性が低下するおそれがある。車両の安定性の低下は、乗客の不安感を引き起こす。

本発明の１つの目的は、乗客が乗る床板を備える車両の安定性の低下を抑制することができる技術を提供することにある。

第１の観点は、乗客を乗せて走る車両に関連する。
車両は、
乗客が乗る床板と、
床板上の乗客の分布である乗客分布を検出する乗客分布検出装置と、
乗客分布が車両の安定性の観点から所望の乗客分布に近づくように、床板上の乗客を誘導する乗客誘導制御を実行する制御装置と
を備える。

第２の観点は、乗客が乗る床板を備える車両を制御する車両制御システムに関連する。
車両制御システムは、
床板上の乗客の分布である乗客分布を検出する乗客分布検出装置と、
乗客分布が車両の安定性の観点から所望の乗客分布に近づくように、床板上の乗客を誘導する乗客誘導制御を実行する制御装置と
を備える。

第３の観点は、乗客が乗る床板を備える車両を制御する車両制御システムに関連する。
車両制御システムは、
床板上の乗客の分布である乗客分布を検出する乗客分布検出装置と、
乗客分布を参照して、車両の傾きの増加を抑制するように車両の速度、前後加速度、横減速度、及びヨーレートの少なくとも一つを制限する走行制限制御を実行する制御装置と
を備える。

以上に説明された乗客誘導制御あるいは走行制限制御により、乗客が乗る床板を備える車両の安定性の低下を抑制することが可能となる。その結果、乗客の不安感が抑制される。

本発明の実施の形態に係る車両の構成例を概略的に示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係る車両の構成例を概略的に示す側面図である。 本発明の実施の形態に係る車両の台車の構成例を概略的に示す平面図である。 本発明の実施の形態に係る車両制御システムの構成例を示すブロック図である。 本発明の実施の形態に係る乗客誘導制御の一例を説明するための概念図である。 本発明の実施の形態に係る乗客誘導制御の他の例を説明するための概念図である。 本発明の実施の形態に係る乗客誘導制御に関連する車両制御システムの構成を概略的に示すブロック図である。 本発明の実施の形態に係る乗客分布検出装置の一例を説明するための概念図である。 本発明の実施の形態に係る誘導補助装置の第１の例を説明するための斜視図である。 本発明の実施の形態に係る誘導補助装置の第１の例を説明するための平面図である。 本発明の実施の形態に係る誘導補助装置の第１の例を説明するための平面図である。 本発明の実施の形態に係る誘導補助装置の第２の例を説明するための斜視図である。 本発明の実施の形態に係る誘導補助装置の第３の例を説明するための斜視図である。 本発明の実施の形態に係る誘導補助装置の第４の例を説明するための側面図である。 本発明の実施の形態に係る誘導補助装置の第４の例を説明するための平面図である。 本発明の実施の形態に係る乗客誘導制御に関連する処理を要約的に示すフローチャートである。 本発明の実施の形態に係る車両の走行の一例を示す側面図である。 本発明の実施の形態に係る走行制限制御の一例を説明するための概念図である。 本発明の実施の形態に係る走行制限制御の他の例を説明するための概念図である。 本発明の実施の形態に係る走行制限制御に関連する車両制御システムの構成を概略的に示すブロック図である。 本発明の実施の形態に係る走行制限制御に関連する車両制御システムの構成の変形例を示すブロック図である。

添付図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。

１．車両の概要
１－１．車両構成
図１及び図２は、それぞれ、本実施の形態に係る車両１の構成例を概略的に示す斜視図及び側面図である。車両１は、乗客Ｐを乗せて走行する小型車両である。車両１をカート、パレット、等と呼ぶこともできる。典型的には、車両１は、自律走行可能である。但し、車両１は、自律走行車両に限定されない。車両１は、遠隔オペレータによって遠隔操作されてもよい。

車両１は、台車１０を備えている。台車１０は、複数の車輪１１を有しており、車両１の走行機能を提供する。

車両１は、更に、床板（floor board, floor plate）２０を備えている。床板２０は、台車１０上に設置されている。床板２０は、台車１０と分離していてもよいし、台車１０と一体的に形成されていてもよい。床板２０の上面は、床面２０ｓである。乗客Ｐは、床板２０（床面２０ｓ）の上に乗る。その意味で、床面２０ｓを、乗車面、デッキ、等と呼ぶこともできる。例えば、床面２０ｓの高さは、地面から３０ｃｍ程度である。典型的には、乗客Ｐは、床板２０（床面２０ｓ）の上に立つ。乗客Ｐが床板２０の上に立つ場合、車両１は、“立ち乗り型車両”であると言える。但し、乗客Ｐは、必ずしも立っている必要はなく、床板２０上に座っていてもよい。いずれにせよ、床板２０（床面２０ｓ）の上方の空間が、乗客Ｐのための乗車空間となる。

乗車空間の構成は任意である。図１及び図２に示される例では、床板２０の四隅に支柱２１が立てられている。支柱２１は、床板２０と分離していてもよいし、床板２０と一体的に形成されていてもよい。左右の支柱２１の間には背もたれ２２が設けられている。立っている乗客Ｐは、背もたれ２２にもたれかかることができる。また、支柱２１及び背もたれ２２の上方に、手すり２３が設けられている。乗客Ｐは、手すり２３につかまることができる。床面２０ｓの中央に、便利なテーブル２４が設置されていてもよい。

車両１は、更に、認識センサを備えている。外側カメラ３１は、車両１の周囲の状況を撮像する。例えば、４本の支柱２１に取り付けられた４個の外側カメラ３１が、それぞれ、車両１の右前方、左前方、右後方、及び左後方を撮像する。ＬＩＤＡＲ（LIght Detection And Ranging）３２は、車両１の周囲の物体を検出する。例えば、車両１の前面と後面に取り付けられた２個のＬＩＤＡＲが、それぞれ、車両１の前方及び後方の物体を検出する。内側カメラ３３は、床板２０の上方の乗車空間を撮像する。例えば、４個の内側カメラ３３が４本の支柱２１に取り付けられている。

車両１は、更に、ＨＭＩ（Human-Machine Interface）ユニット４０を備えていてもよい。ＨＭＩユニット４０は、乗客Ｐに情報を提供し、また、乗客Ｐから情報を受け付ける。ＨＭＩユニット４０は、例えば、タブレット、タッチパネル、等である。

図３は、台車１０の構成例を概略的に示す平面図である。台車１０は、複数の車輪１１、フレーム１２、及びモータ１３を含んでいる。

例えば、複数の車輪１１は、前輪１１ａ、中輪１１ｂ、及び後輪１１ｃを含んでいる。前輪１１ａ、中輪１１ｂ、及び後輪１１ｃは、左右に設けられている。左側の前輪１１ａ、中輪１１ｂ、及び後輪１１ｃは、左フレーム１２Ｌに取り付けられている。右側の前輪１１ａ、中輪１１ｂ、及び後輪１１ｃは、右フレーム１２Ｒに取り付けられている。連結フレーム１２Ｃは、左フレーム１２Ｌと右フレーム１２Ｒとの間をつないでいる。

複数の車輪１１は、複数のモータ１３によってそれぞれ独立に駆動される。これにより、複数の車輪１１は、互いに独立した速度及び方向に回転することができる。尚、モータ１３には、図示されないバッテリから電力が供給される。バッテリとしては、リチウムイオン電池が例示される。

車両１の加速及び減速は、モータ１３の制御によって行われる。モータ１３の制御による回生ブレーキを利用して、車両１の制動が行われてもよい。また、任意の車輪１１に機械式ブレーキが設けられていてもよい。

車両１の旋回は、左右の車輪１１（モータ１３）の回転速度の差を制御することによって実現可能である。前輪１１ａ及び後輪１１ｃがオムニホイールであり、中輪１１ｂが通常輪であってもよい。変形例として、台車１０は、車輪１１を操舵（転舵）する操舵機構を備えていてもよい。

１－２．車両制御システム
図４は、本実施の形態に係る車両１を制御する車両制御システム１００の構成例を示すブロック図である。車両制御システム１００は、センサ群３０、ＨＭＩユニット４０、通信装置５０、走行装置６０、及び制御装置１１０を含んでいる。

センサ群３０は、上述の外側カメラ３１、ＬＩＤＡＲ３２、及び内側カメラ３３といった認識センサを含んでいる。

また、センサ群３０は、車両１の位置及び方位を取得する位置センサ３４を含んでいる。位置センサ３４としては、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）受信機が例示される。

更に、センサ群３０は、車両１の状態を検出する車両状態センサ３５を含んでいる。車両１の状態は、例えば、車速、加速度（前後加速度、横加速度、上下加速度）、角速度（ヨーレート、ロールレート、ピッチレート）、車両傾き、等を含む。車両状態センサ３５は、例えば、車速センサ、加速度センサ、角速度センサ、傾斜センサ、等を含む。

更に、センサ群３０は、荷重計３６を含んでいてもよい。荷重計３６は、床板２０の下に設けられる。荷重計３６は、床板２０上の荷重分布を計測する。

通信装置５０は、車両１の外部と通信を行う。例えば、通信装置５０は、４Ｇ、５Ｇ等の無線通信ネットワークを利用して通信を行う。通信装置５０は、無線ＬＡＮに接続してもよい。通信装置５０は、車車間通信や路車間通信を行ってもよい。通信装置５０は、乗客Ｐが有するユーザ端末と直接通信（近距離無線通信）を行ってもよい。近距離無線通信は、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＳｍａｒｔＤｅｖｉｃｅＬｉｎｋ（登録商標）、等によって実現される。

走行装置６０は、車両１の加速、減速、及び旋回を行う。走行装置６０は、上述のモータ１３及びモータ１３を駆動するためのモータコントローラ（図示されない）を含んでいる。走行装置６０は、制動を行うブレーキ機構や、車輪１１を操舵する操舵機構を含んでいてもよい。

制御装置１１０は、車両１を制御するコンピュータである。制御装置１１０は、１又は複数のプロセッサ１１１と１又は複数のメモリ１１２を含んでいる。プロセッサ１１１は、各種情報処理を行う。例えば、プロセッサ１１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を含んでいる。メモリ１１２は、プロセッサ１１１による処理に必要な各種情報を格納する。メモリ１１２は、例えば、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）、等である。プロセッサ１１１が制御プログラムＰＲＯＧを実行することによって、プロセッサ１１１による各種情報処理が実現される。制御プログラムＰＲＯＧは、メモリ１１２に格納される。制御プログラムＰＲＯＧは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されていてもよい。

制御装置１１０（プロセッサ１１１）は、センサ群３０によって取得された各種情報を受け取り、受け取った情報をメモリ１１２に格納する。また、制御装置１１０（プロセッサ１１１）は、ＨＭＩユニット４０を介して、乗客Ｐに情報を提供する、あるいは、乗客Ｐから情報を受け取る。また、制御装置１１０は、通信装置５０を介して外部と通信を行う。

更に、制御装置１１０（プロセッサ１１１）は、走行装置６０を制御することによって車両走行制御（加速制御、減速制御、旋回制御）を行う。例えば、制御装置１１０は、モータ１３を制御することによって、車両１の加速及び減速を制御する。また、制御装置１１０は、左右のモータ１３の回転速度の差を制御することによって、車両１の旋回を制御する。

制御装置１１０（プロセッサ１１１）は、車両１が自律走行するように車両走行制御を行ってもよい。

一例として、車両１が目的地まで移動する場合を考える。例えば、目的地は、所定の走行ルート上の停留所である。他の例として、目的地は、乗客Ｐが乗車あるいは降車を希望する位置であってもよい。その場合、乗客Ｐは、自身のユーザ端末を利用して目的地を登録することができる。具体的には、乗客Ｐは、ユーザ端末に目的地を入力する。ユーザ端末は、入力された目的地の情報を管理サーバに送り、管理サーバは、車両制御システム１００に目的地の情報を送る。あるいは、ユーザ端末は、車両制御システム１００（通信装置５０）と近距離無線通信を行い、目的地の情報を車両制御システム１００に直接提供してもよい。他の例として、乗客Ｐは、ＨＭＩユニット４０を用いて目的地を直接入力してもよい。

制御装置１１０のメモリ１１２には、地図情報が格納されている。制御装置１１０は、通信装置５０を介して管理サーバと通信を行い、管理サーバから必要な地図情報を取得してもよい。車両１の現在位置は、位置センサ３４によって得られる。制御装置１１０は、現在位置から目的地までの走行ルートを決定する。

更に、制御装置１１０は、走行ルートに沿って目的地に向かうための目標トラジェクトリを生成する。目標トラジェクトリは、目標位置と目標速度を含む。このとき、制御装置１１０は、車両１の周囲の物体との衝突を避けるように目標トラジェクトリを生成する。車両１の周囲の物体は、外側カメラ３１やＬＩＤＡＲ３２といった認識センサによって認識される。そして、制御装置１１０は、車両１が目標トラジェクトリに追従するように車両走行制御を行う。これにより、車両１の自律走行が実現される。

２．乗客誘導制御
２－１．概要
床板２０上の乗客分布が偏っていると、車両１の安定性が低下するおそれがある。車両１の安定性の低下は、乗客Ｐの不安感を引き起こす。

そこで、本実施の形態に係る車両制御システム１００は、車両１の安定性の低下を抑制するために、必要に応じて乗客Ｐを誘導する。より詳細には、車両制御システム１００は、床板２０上の乗客Ｐの分布である「乗客分布」を検出する。一方、「所望の乗客分布」は、車両１の安定性の観点から望ましい乗客分布である。車両制御システム１００は、乗客分布が所望の乗客分布に近づくように、床板２０上の乗客Ｐを誘導する。このような制御を、以下、「乗客誘導制御」と呼ぶ。

図５は、乗客誘導制御の一例を説明するための概念図である。複数の乗客Ｐが床板２０上に乗っている。床板２０上の乗客Ｐの位置、すなわち、乗客分布は、車両１の重心ＧＣの位置から見て左側に偏っている。言い換えれば、乗客Ｐ全体の中心位置は、車両１の重心ＧＣの位置から見て左側に偏っている。一方、車両１の安定性の観点から言えば、複数の乗客Ｐが床板２０上で均等に分布していることが望ましい。例えば、複数の乗客Ｐが車両１の重心ＧＣを挟んで対称的に位置していると望ましい。乗客Ｐ全体の中心位置が、車両１の重心ＧＣの位置と一致していてもよい。車両制御システム１００は、乗客分布がそのような所望の乗客分布に近づくように乗客誘導制御を行う。

図６は、乗客誘導制御の他の例を説明するための概念図である。図６に示される例では、各乗客Ｐの重量に関する情報も得られている。すなわち、床板２０上の乗客分布は、床板２０上の乗客位置だけでなく、床板２０上の荷重分布も含んでいる。各乗客Ｐの重量も分かっている場合、各乗客Ｐの重量も考慮して所望の乗客分布（乗客位置及び荷重分布）が決定されてもよい。例えば、車両１の重心ＧＣを挟んで荷重がなるべくバランスすることが望ましい。乗客Ｐ全体の重心位置が車両１の重心ＧＣの位置と一致していてもよい。車両制御システム１００は、乗客分布がそのような所望の乗客分布に近づくように乗客誘導制御を行う。

以上に説明された乗客誘導制御により、車両１の安定性の低下を抑制することが可能となる。その結果、乗客Ｐの不安感が抑制される。乗客Ｐは安心して車両１の利用を楽しむことができる。

また、乗客誘導制御により、乗客Ｐが一箇所に固まることが抑制される。すなわち、乗客Ｐの密集が解消される。よって、乗客誘導制御は、ソーシャルディスタンスの確保にも有効である。

以下、本実施の形態に係る乗客誘導制御について更に詳しく説明する。

２－２．構成例
図７は、本実施の形態に係る乗客誘導制御に関連する車両制御システム１００の構成を概略的に示すブロック図である。車両制御システム１００は、制御装置１１０、乗客分布検出装置１２０、及び誘導補助装置１３０を備えている。

乗客分布検出装置１２０は、床板２０上の乗客Ｐの分布である乗客分布を検出する。乗客分布は、少なくとも、床板２０上の乗客Ｐの位置である乗客位置を含む。乗客位置から、床板２０上の乗客Ｐの数も分かる。乗客分布は、床板２０上の荷重分布を含んでいてもよい。荷重分布から、各乗客Ｐの位置及び体重が分かる。つまり、乗客分布は、各乗客Ｐの位置及び体重を含んでいてもよい。

図８は、乗客分布検出装置１２０の一例を説明するための概念図である。乗客分布検出装置１２０は、床板２０の下に設けられた複数の荷重計３６を含んでいてる。典型的には、複数の荷重計３６は、床板２０の下に平面的に配置されている。好適には、複数の荷重計３６は、均一に配置されている。複数の荷重計３６は、アレイ状に配置されていてもよい。このような複数の荷重計３６により、床板２０上の乗客位置と荷重分布（各乗客Ｐの体重）が乗客分布として得られる。

他の例として、乗客分布検出装置１２０は、内側カメラ３３（図１参照）を含んでいてもよい。内側カメラ３３は、床板２０の上方の乗車空間を撮像する。制御装置１１０（プロセッサ１１１）は、床板２０の上方の乗車空間の撮像結果に基づいて、床板２０上の乗客Ｐの位置を算出することができる。具体的には、内側カメラ３３によって撮像された乗車空間の画像を解析することによって、乗客Ｐを認識し、認識した乗客Ｐの位置を算出することができる。

乗客分布検出装置１２０は、複数の荷重計３６と内側カメラ３３の少なくとも一方を含む。これにより、少なくとも、床板２０上の乗客位置が乗客分布として得られる。乗客分布検出装置１２０が複数の荷重計３６を含む場合、床板２０上の乗客位置と荷重分布が乗客分布として得られる。

乗客分布情報ＤＩＳは、乗客分布検出装置１２０によって検出された乗客分布を示す。制御装置１１０は、乗客分布情報ＤＩＳを取得し、取得した乗客分布情報ＤＩＳをメモリ１１２に格納する。そして、制御装置１１０（プロセッサ１１１）は、乗客分布情報ＤＩＳに基づいて、乗客誘導制御を実行する。

乗客誘導制御において、制御装置１１０（プロセッサ１１１）は、乗客分布検出装置１２０によって検出された乗客分布に基づいて、所望の乗客分布（所望の乗客位置）を決定する。所望の乗客分布は、車両１の安定性の観点から望ましい乗客分布である。所望の乗客位置は、所望の乗客分布に対応する乗客位置である。

より詳細には、乗客分布検出装置１２０によって検出される乗客分布は、少なくとも、乗客位置を含んでいる。乗客位置から、床板２０上の乗客Ｐの数も分かる。少なくとも乗客Ｐの数から、所望の乗客分布（所望の乗客位置）を決定することができる。例えば、既出の図５で示されたように、所望の乗客位置は、床板２０上で均等に分布している。所望の乗客位置は、車両１の重心ＧＣを挟んで対称的に位置していてもよい。所望の乗客位置全体の中心位置が、車両１の重心ＧＣの位置と一致していてもよい。

乗客分布が荷重分布（各乗客Ｐの体重）も含んでいる場合、制御装置１１０は、各乗客Ｐの体重も考慮して所望の乗客分布（所望の乗客位置）を決定することができる。例えば、既出の図６で示されたように、乗客Ｐ全体の重心位置と車両１の重心ＧＣの位置とが一致するように、所望の乗客分布（所望の乗客位置）が決定される。

乗客分布検出装置１２０が内側カメラ３３を含む場合、次のような処理も可能である。すなわち、制御装置１１０は、内側カメラ３３による撮像結果に基づいて、床板２０上の乗客Ｐの各々の身長を推定する。具体的には、内側カメラ３３によって撮像された乗車空間の画像を解析することによって、各乗客Ｐの身長を算出することができる。同様に、各乗客Ｐの性別が推定されてもよい。制御装置１１０は、更に、各乗客Ｐの身長及び体重（もし分かれば性別も）に基づいて、各乗客Ｐの重心高さを推定する。そして、制御装置１１０は、各乗客Ｐの体重及び重心高さに基づいて、所望の乗客分布（所望の乗客位置）を決定する。例えば、乗客Ｐ全体の重心位置と車両１の重心ＧＣの位置とが鉛直方向において重なるように、所望の乗客分布（所望の乗客位置）が決定される。各乗客Ｐの重心高さも考慮に入れることによって、乗客Ｐ全体の重心位置を更に精度良く算出することができる。

変形例として、乗客Ｐの身長、体重、及び性別の少なくとも一つを含む乗客情報が、乗客Ｐから提供されてもよい。乗客Ｐは、自身のユーザ端末に乗客情報を入力する。ユーザ端末は、乗客情報を管理サーバに送る。管理サーバは、乗客情報を管理し、必要に応じて乗客情報を車両制御システム１００に提供する。あるいは、ユーザ端末は、車両制御システム１００（通信装置５０）と近距離無線通信を行い、乗客情報を車両制御システム１００に直接提供してもよい。他の例として、乗客Ｐは、ＨＭＩユニット４０を用いて乗客情報を直接入力してもよい。制御装置１１０は、乗客分布検出装置１２０によって検出される乗客分布と乗客Ｐから提供される乗客情報に基づいて、所望の乗客分布（所望の乗客位置）を決定する。

所望の乗客分布が決定されると、制御装置１１０（プロセッサ１１１）は、所望の乗客分布に基づいて乗客誘導制御を行う。より詳細には、制御装置１１０は、乗客分布が所望の乗客分布に近づくように、床板２０上の乗客Ｐを所望の乗客位置に誘導する。乗客Ｐを所望の乗客位置に誘導するために、誘導補助装置１３０が利用される。誘導補助装置１３０の例としては様々なものが考えられる。以下、誘導補助装置１３０を利用した乗客誘導制御の様々な例を説明する。

２－３．誘導補助装置を利用した乗客誘導制御の例
２－３－１．第１の例
図９及び図１０は、それぞれ、誘導補助装置１３０の第１の例を説明するための斜視図及び平面図である。第１の例において、誘導補助装置１３０は、床面２０ｓ（床板２０の表面）に設けられた発光装置１３１である。制御装置１１０は、所望の乗客位置が点灯するように発光装置１３１を制御する。これにより、床板２０上の乗客Ｐが所望の乗客位置に誘導される。

図９及び図１０に示される例では、発光装置１３１は、床面２０ｓ上に配置された複数の発光パネルを含んでいる。発光パネルは、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）パネル、液晶パネル、有機ＥＬパネル、等である。複数の発光パネルのうち所望の乗客位置に存在する発光パネルが点灯する。各発光パネルの形状は、任意である。発光パネルは足型を有していてもよい。足型の発光パネルが点灯する場合、乗客Ｐが所望の乗客位置に更に誘導されやすくなる。

床面２０ｓの全体が大型の発光パネルであってもよい。その場合、大型の発光パネルのうち所望の乗客位置の部分が点灯する。また、現在の荷重分布が大型の発光パネルに表示されてもよい。その場合、例えば、荷重が偏っている部分が赤色に表示される。

図１１は、第１の例の変形例を示している。制御装置１１０は、所望の乗客位置への移動を乗客Ｐに促すガイドマークが点灯するように、発光装置１３１を制御してもよい。例えば、ガイドマークは、乗客Ｐの移動方向を指示する矢印である。発光装置１３１は、床面２０ｓ全体に設けれらた大型の発光パネルであってもよい。制御装置１１０は、所望の乗客位置とガイドマークの両方が点灯するように、発光装置１３１を制御してもよい。

２－３－２．第２の例
図１２は、誘導補助装置１３０の第２の例を説明するための斜視図である。第２の例において、誘導補助装置１３０は、床面２０ｓに画像を映すプロジェクタ１３２である。例えば、プロジェクタ１３２は、支柱２１に取り付けられる。あるいは、プロジェクタ１３２は、テーブル２４の下面に取り付けられてもよい。

このプロジェクタ１３２を用いたプロジェクションマッピングによって、上述の第１の例の場合と同様の情報を床面２０ｓに表示することができる。例えば、制御装置１１０は、所望の乗客位置を示す画像を床面２０ｓに映すように、プロジェクタ１３２を制御する。他の例として、制御装置１１０は、所望の乗客位置への移動を乗客Ｐに促す画像を床面２０ｓに映すように、プロジェクタ１３２を制御する。これにより、床板２０上の乗客Ｐが所望の乗客位置に誘導される。

２－３－３．第３の例
図１３は、誘導補助装置１３０の第３の例を説明するための斜視図である。第３の例において、誘導補助装置１３０は、情報を表示するモニタ１３３である。モニタ１３３は、乗客Ｐから見える位置に設置される。例えば、モニタ１３３は、手すり２３に取り付けられる。あるいは、モニタ１３３は、テーブル２４の上面に取り付けられてもよい。モニタ１３３は、ＨＭＩユニット４０に含まれていてもよい。

制御装置１１０は、所望の乗客位置を示す情報をモニタ１３３に表示する。これにより、床板２０上の乗客Ｐが所望の乗客位置に誘導される。制御装置１１０は、現在の荷重分布を示す情報をモニタ１３３に表示してもよい。その場合、例えば、荷重が偏っている部分が赤色に表示される。制御装置１１０は、所望の乗客位置への移動を乗客Ｐに促すメッセージをモニタ１３３に表示してもよい。

２－３－４．第４の例
図１４及び図１５は、それぞれ、誘導補助装置１３０の第４の例を説明するための側面図及び平面図である。第４の例において、誘導補助装置１３０は、床板２０の傾きを変化させるアクチュエータ１３４である。制御装置１１０は、アクチュエータ１３４を制御して床板２０の傾きを変化させることによって、乗客Ｐを所望の乗客位置へ向かう方向に誘導する。

図１４及び図１５に示される例では、複数のアクチュエータ１３４が、床板２０の下方に配置されている。各アクチュエータ１３４は、床板２０を上下方向に動かす。そのようなアクチュエータ１３４としては、電動ジャッキ、リニアアクチュエータ、等が挙げられる。例えば、複数のアクチュエータ１３４が、左前方、右前方、左後方、及び右後方に少なくとも配置される。それらアクチュエータ１３４のうちいくつかを作動させることによって、床板２０を所望の方向に傾けることができる。

床板２０が傾くと、床板２０上の乗客Ｐは、傾いた床板２０を下る方向に移動しやすくなる。すなわち、床板２０を傾けることによって、乗客Ｐを誘導することができる。例えば、図１４に示される例では、床板２０上の乗客分布が前方に偏っている。そこで、乗客Ｐの一部を後方に誘導するために、床板２０は前方側が高くなり後方側が低くなるように傾けられる。一般化すれば、制御装置１１０は、床板２０の下り方向と乗客Ｐが所望の乗客位置へ向かう方向とが一致するように、床板２０の傾きを変化させる。これにより、乗客Ｐが所望の乗客位置に誘導される。

２－３－５．第５の例
誘導補助装置１３０は、上述の第１～第４の例のうちいくつかの組み合わせであってもよい。

２－４．処理フロー
図１６は、本実施の形態に係る乗客誘導制御に関連する処理を要約的に示すフローチャートである。

ステップＳ１００において、乗客分布検出装置１２０は、床板２０上の乗客分布を検出する乗客分布検出処理を実行する。乗客分布は、少なくとも、床板２０上の乗客位置を含む。乗客分布は、更に、床板２０上の荷重分布（各乗客Ｐの体重）を含んでいてもよい。乗客分布は、更に、各乗客Ｐの重心高さを含んでいてもよい。

ステップＳ２００において、制御装置１１０は、目標乗客分布取得処理を実行する。具体的には、制御装置１１０は、乗客分布検出装置１２０によって検出された乗客分布に基づいて、目標となる所望の乗客分布（所望の乗客位置）を決定する。所望の乗客分布は、車両１の安定性の観点から望ましい乗客分布である。所望の乗客位置は、所望の乗客分布に対応する乗客位置である。

ステップＳ３００において、制御装置１１０は、乗客分布が所望の乗客分布に近づくように、床板２０上の乗客Ｐを所望の乗客位置に誘導する。具体的には、制御装置１１０は、誘導補助装置１３０を利用して乗客誘導制御を行う（図９～図１５参照）。

２－５．車両傾きの考慮
図１７は、車両１が坂道を走行する状況を示している。車両１が坂道を走行する場合、車両１は水平面から傾く。この場合の所望の乗客分布は、車両１が水平面上に存在する場合の所望の乗客分布とは必ずしも一致しない。例えば、図１７に示されるように、車両１が上り坂を走行する場合、乗客Ｐ全体の重心位置は、車両１の重心ＧＣの位置よりも前方に位置することが望ましい。すなわち、所望の乗客位置全体の重心位置は、車両１の重心ＧＣの位置よりも前方に位置する。同様に、車両１が下り坂を走行する場合、乗客Ｐ全体の重心位置は、車両１の重心ＧＣの位置よりも後方に位置することが望ましい。すなわち、所望の乗客位置全体の重心位置は、車両１の重心ＧＣの位置よりも後方に位置する。一般化すれば、車両１が坂道を通過する際、所望の乗客位置全体の重心位置は、車両１の重心ＧＣの位置よりも上方側に位置する。

そこで、車両１が坂道を通過する際、制御装置１１０は、車両１の傾きを考慮して所望の乗客分布を補正して、乗客誘導制御を実行する。車両１の傾きは、例えば、車両状態センサ３５に含まれる傾斜センサによって検出される。制御装置１１０は、車両１の傾きに応じて、車両１の安定性の観点から所望の乗客分布を補正する。例えば、制御装置１１０は、所望の乗客位置全体の重心位置が車両１の重心ＧＣの位置よりも上方側に位置するように、所望の乗客分布を補正する。車両１が段差やカント路（バンク路）を通過する場合も同様である。

制御装置１１０は、車両１が坂道、段差、またはカント路を通過するタイミングを認識してもよい。例えば、坂道等が地図情報に登録されている場合、制御装置１１０は、車両１の位置情報と地図情報に基づいて、車両１が坂道等を通過するタイミングを認識することができる。段差は、外側カメラ３１やＬＩＤＡＲ３２といった認識センサによって検出されてもよい。段差の通過は、車両状態センサ３５に含まれる上下加速度センサによって検出されてもよい。車両１が坂道、段差、またはカント路を通過するタイミングで、制御装置１１０は、車両１の傾きを考慮して所望の乗客分布を補正する。

このように、車両１の傾きを考慮して所望の乗客分布を補正することによって、坂道、段差、またはカント路における車両１の安定性の低下が抑制される。車両１は、坂道、段差、またはカント路をより安定的に通過することができる。その結果、乗客Ｐの不安感が抑制される。

３．走行制限制御
３－１．概要
本実施の形態に係る車両制御システム１００は、車両１の安定性の低下を抑制するために、必要に応じて車両１の走行を制限してもよい。車両１の走行を制限する制御を、以下、「走行制限制御」と呼ぶ。走行制限制御は、上述の乗客誘導制御から独立した制御である。

図１８は、走行制限制御の一例を説明するための概念図である。図１８に示される状況において、床板２０上の乗客分布は前方に偏っている。そのため、車両１は前傾になる傾向にある。この状況において車両１が急減速すると、車両１が更に前方に傾き、車両１の安定性が低下する。そこで、車両１の傾きの更なる増加を抑制するために、車両制御システム１００は、減速度を制限する。例えば、車両制御システム１００は、減速度の上限値を設定し、その上限値以下に減速度を制限する。

図１９は、走行制限制御の他の例を説明するための概念図である。図１９に示される状況において、床板２０上の乗客分布は左方に偏っている。そのため、車両１は左側に傾く傾向にある。この状況において車両１が右方向に急旋回すると、車両１が更に左側に傾き、車両１の安定性が低下する。そこで、車両１の傾きの更なる増加を抑制するために、車両制御システム１００は、右旋回時の速度、横加速度、あるいはヨーレートを制限する。例えば、車両制御システム１００は、上限値を設定し、右旋回時の速度、横加速度、あるいはヨーレートを上限値以下に制限する。

走行制限制御を一般化すると、次の通りである。すなわち、車両制御システム１００は、車両１の傾きの増加を抑制するように車両１の速度、前後加速度、横加速度、及びヨーレートの少なくとも一つを制限する。これにより、車両１の安定性の低下が抑制される。その結果、乗客Ｐの不安感が抑制される。

尚、車両１が坂道やカント路（バンク路）を走行する際にも走行制限制御を適用することが可能である。すなわち、車両１が坂道あるいはカント路を走行する際、車両制御システム１００は、車両１の傾きの更なる増加を抑制するように車両１の速度、前後加速度、横加速度、及びヨーレートの少なくとも一つを制限する。これにより、坂道やカント路における車両１の安定性の低下が抑制される。車両１は、坂道やカント路をより安定的に通過することができる。その結果、乗客Ｐの不安感が抑制される。

３－２．構成例
図２０は、本実施の形態に係る走行制限制御に関連する車両制御システム１００の構成を概略的に示すブロック図である。車両制御システム１００は、制御装置１１０、乗客分布検出装置１２０、及び走行装置６０を備えている。

乗客分布検出装置１２０は、上述のセクション２で説明されたものと同じである。すなわち、乗客分布検出装置１２０は、床板２０上の乗客分布を検出する。乗客分布は、少なくとも、床板２０上の乗客位置を含む。乗客分布は、更に、床板２０上の荷重分布（各乗客Ｐの体重）を含んでいてもよい。乗客分布は、更に、各乗客Ｐの重心高さを含んでいてもよい。

乗客分布情報ＤＩＳは、乗客分布検出装置１２０によって検出された乗客分布を示す。制御装置１１０は、乗客分布情報ＤＩＳを取得し、取得した乗客分布情報ＤＩＳをメモリ１１２に格納する。そして、制御装置１１０（プロセッサ１１１）は、乗客分布情報ＤＩＳに基づいて、走行制限制御を実行する。

具体的には、制御装置１１０は、乗客分布を参照することによって、車両１の傾き方向を推定することができる。制御装置１１０は、車両１の傾きの更なる増加を抑制するように、車両１の速度、前後加速度、横加速度、及びヨーレートの少なくとも一つを制限する。より詳細には、制御装置１１０は、走行装置６０を制御することによって車両走行制御（加速制御、減速制御、旋回制御）を実行する。この車両走行制御を行う際に、制御装置１１０は、車両１の傾きの更なる増加を抑制するように、車両１の速度、前後加速度、横加速度、及びヨーレートの少なくとも一つを制限する。

例えば、制御装置１１０は、車両１の速度、前後加速度、横加速度、及びヨーレートの少なくとも一つの上限値を設定する。そして、制御装置１１０は、速度、前後加速度、横加速度、及びヨーレートの少なくとも一つを、その上限値以下に制限する。上限値のデフォルト設定がある場合は、制御装置１１０は、その上限値をデフォルト値よりも低くする。

３－３．変形例
図２１は、走行制限制御に関連する車両制御システム１００の構成の変形例を示すブロック図である。車両１の傾きは、車両状態センサ３５に含まれる傾斜センサによって検出される。制御装置１１０は、その傾斜センサから、車両１の傾きに関する情報を取得する。そして、制御装置１１０は、車両１の傾きの更なる増加を抑制するように、車両１の速度、前後加速度、横加速度、及びヨーレートの少なくとも一つを制限する。

４．その他
セクション２で説明された「乗客誘導制御」とセクション３で説明された「走行制限制御」の組み合わせも可能である。

１ 車両
１０ 台車
１１ 車輪
１３ モータ
２０ 床板
３０ センサ群
３１ 外側カメラ
３２ ＬＩＤＡＲ
３３ 内側カメラ
３４ 位置センサ
３５ 車両状態センサ
３６ 荷重計
４０ ＨＭＩユニット
５０ 通信装置
６０ 走行装置
１００ 車両制御システム
１１０ 制御装置
１１１ プロセッサ
１１２ メモリ
１２０ 乗客分布検出装置
１３０ 誘導補助装置
１３１ 発光装置
１３２ プロジェクタ
１３３ モニタ
１３４ アクチュエータ
Ｐ 乗客

Claims (10)

1. 乗客を乗せて走る車両であって、
   前記乗客が乗る床板と、
   前記床板上の前記乗客の分布である乗客分布を検出する乗客分布検出装置と、
   前記乗客分布が前記車両の安定性の観点から所望の乗客分布に近づくように、前記床板上の前記乗客を誘導する乗客誘導制御を実行する制御装置と
   を備える
   車両。
2. 請求項１に記載の車両であって、
   前記床板の表面に設けられた発光装置を更に備え、
   前記乗客誘導制御において、前記制御装置は、前記所望の乗客分布に対応した所望の乗客位置が点灯するように前記発光装置を制御する、又は、前記所望の乗客位置への移動を促すガイドマークが点灯するように前記発光装置を制御する
   車両。
3. 請求項１に記載の車両であって、
   前記床板の表面に画像を映すプロジェクタを更に備え、
   前記乗客誘導制御において、前記制御装置は、前記所望の乗客分布に対応した所望の乗客位置を示す前記画像を映すよう前記プロジェクタを制御する、又は、前記所望の乗客位置への移動を促す前記画像を映すよう前記プロジェクタを制御する
   車両。
4. 請求項１に記載の車両であって、
   モニタを更に備え、
   前記乗客誘導制御において、前記制御装置は、前記所望の乗客分布に対応した所望の乗客位置を示す情報を前記モニタに表示する
   車両。
5. 請求項１に記載の車両であって、
   前記床板の傾きを変化させるアクチュエータを更に備え、
   前記乗客誘導制御において、前記制御装置は、前記アクチュエータを制御して前記床板の前記傾きを変化させることによって、前記乗客を前記所望の乗客分布に対応した所望の乗客位置へ向かう方向に誘導する
   車両。
6. 請求項１乃至５のいずれか一項に記載の車両であって、
   前記乗客誘導制御において、前記制御装置は、前記乗客分布検出装置によって検出される前記乗客分布に基づいて、前記所望の乗客分布を決定する
   車両。
7. 請求項６に記載の車両であって、
   前記乗客分布検出装置は、前記床板の下に設けられた複数の荷重計を含み、
   前記乗客分布は、前記床板上の前記乗客の各々の体重を含む
   車両。
8. 請求項７に記載の車両であって、
   前記乗客分布検出装置は、更に、前記床板の上方の空間を撮像するカメラを含み、
   前記制御装置は、
   前記カメラによる撮像結果に基づいて、前記乗客の各々の身長を推定し、
   前記乗客の各々の前記身長及び前記体重に基づいて、前記乗客の各々の重心高さを推定し、
   前記乗客の各々の前記体重及び前記重心高さに基づいて、前記所望の乗客分布を決定する
   車両。
9. 請求項１乃至８のいずれか一項に記載の車両であって、
   前記車両が坂道、段差、またはカント路を通過する際に、前記制御装置は、前記車両の傾きを考慮して前記所望の乗客分布を補正して、前記乗客誘導制御を実行する
   車両。
10. 乗客が乗る床板を備える車両を制御する車両制御システムであって、
    前記床板上の前記乗客の分布である乗客分布を検出する乗客分布検出装置と、
    前記乗客分布が前記車両の安定性の観点から所望の乗客分布に近づくように、前記床板上の前記乗客を誘導する乗客誘導制御を実行する制御装置と
    を備える
    車両制御システム。

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