JP2015200933A - 自律走行車両 - Google Patents

Abstract

【課題】従来の自律走行車両では、乗車定員を考慮して乗車させることができなかった。【解決手段】ステップＳ６では、カメラシステム２５のカメラ２５ｅにより、車内の乗員を撮影する。ステップＳ７では、乗員全員が撮影された画像を顔認識して、顔認識された人の数から乗車人数を計数する。ステップＳ８では、乗員の人数が当該車両の乗車定員を超えているか否かを判別する。当該車両の乗車定員は予め定められており、メモリ１２に記憶されている。乗員の人数が乗車定員を超えていない場合は、ステップＳ９へ進み、ドアを閉めてドアをロックし、目的地を設定する。乗員の人数が当該車両の乗車定員を超えている場合は、ステップＳ１７へ進み、乗車定員を超過していることを音声で報知する。【選択図】 図３

Description

本発明は、無人で走行する自律走行車両に関する。

エリア内の任意の乗降場で必要なときに自動車を呼出し、呼出し先まで自動車に自律走行させるとともに、利用者が所望の乗降場まで移動したところで自動車を乗り捨てできる自律走行車両が知られている（特許文献１）。

特開平１１−１８４５２１号公報

しかし、従来の自律走行車両では、乗車定員を考慮して乗車させることができなかった。

請求項１に記載の自律走行車両は、予め設定された目的地までの経路を走行する自律走行制御部と、乗車後の車内の乗員を撮影する撮影部と、撮影部で撮影した画像を認識して、乗員の人数を計数する計数部と、計数部で計数された乗員の人数が乗車定員を超えているか否かを判別する判別部とを備え、自律走行制御部は、判別部で乗員の人数が乗車定員を超えていることが判別された場合に、車両の走行を行わず、判別部で乗員の人数が乗車定員を超えていないことが判別された場合に、車両の走行を開始することを特徴とする。

本発明によれば、自律走行車両において、乗車定員を超過しないで乗車させることができる。

自律走行車両のシステム構成図である。 自律走行車両の外観図である。 自律走行車両のフローチャートである。

図１は、本発明の実施の形態に係わる自律走行車両のシステム構成図である。
ＣＰＵ１１には、バスラインを介してメモリ１２、表示部１３、音声入出力部１４、入力部１５、通信部１６が接続される。

メモリ１２には、後述するフローチャートで表したプログラムが記憶され、ＣＰＵ１１は、このプログラムを読み出して後述する処理を実行する。

表示部１３は、乗員に対するメッセージや乗車料金などを表示する。音声入出力部１４は、乗員に対するメッセージを音声で出力すると共に、乗員から発せられた目的地等の音声入力を音声認識して受け付ける。

入力部１５は、タッチパネル等で構成され、乗員が乗車料金の精算時等に各種の情報を入力する。通信部１６は、車両の管理センター（図示省略）と通信し、管理センターは車両の現在位置などを管理する。通信部１６は、更に、乗車定員が超過であった場合に他の車両を呼び出すための情報を管理センターへ送信する。

ＣＰＵ１１は、バスラインを介して車両制御システム１７と通信し、車両の走行開始や車両の走行停止、車両のドアの開閉、シートベルトのロックなどのコマンドを送受信する。

車両制御システム１７には、バスラインを介してブレーキシステム１８、走行駆動システム１９、操舵システム２０、センサ２１、ドア開閉システム２２、シートベルト装着システム２３が接続される。

車両制御システム１７は、加速度計やジャイロスコープなどのセンサ２１からの情報を受けて、ブレーキシステム１８、走行駆動システム１９、操舵システム２０を動作させ、車両の方向と速度をコントロールする。以上説明した車両制御システム１７は自律走行制御部として機能する。

ドア開閉システム２２は、ＣＰＵ１１から車両制御システム１７を介して、車両のドアの開閉のコマンドを受けた場合に、車両のドアを開閉したり、ドアを閉めた状態にロックする。ドア開閉システム２２によってドアがロックされると、乗員はこれを解除操作できない。

シートベルト装着システム２３は、ＣＰＵ１１から車両制御システム１７を介して、シートベルトのロックのコマンドを受けた場合に、車両走行中にシートベルトが乗員によって解除されないようにシートベルトをロックする。

更に、車両制御システム１７には、バスラインを介してナビゲーションシステム２４、カメラシステム２５、ＧＰＳ２６、レーザシステム２７が接続される。

ナビゲーションシステム２４は、地図データベースを備え、乗員が乗車待ちをしている乗車地点や、乗員の目的地まで走行するための経路を探索する。そして、車両制御システム１７は、探索された経路に沿って車両を自動で自律走行させる。

カメラシステム２５は、車外の周囲３６０°の画像を取得する複数台のカメラにより構成され、信号や標識を読み取る。車両制御システム１７は、読み取られた信号や標識に従って車両を自動で自律走行させる。カメラシステム２５は、更に、車内の乗員を撮影するカメラを備え、乗員を撮影する。ＣＰＵ１１は、乗員全員が撮影された画像を顔認識して、乗車人数を計数する。または、乗員全員が撮影された画像と乗車姿勢のテンプレート画像を照合して乗車人数を計数する。

ＧＰＳ２６は、車両制御システム１７やナビゲーションシステム２４に現在位置情報を供給する。レーザシステム２７は、車両の車外天井に取り付けられ、他の車両、路上の障害物など車両の外部にある物体の位置および距離を特定する。車両制御システム１７は、特定された車外の物体を回避して車両を自動で自律走行させる。

図２は、自律走行車両の外観図である。
車両の車内天井の４隅には、計４個のカメラ２５ａ〜２５ｄが車外に向けて取り付けられている。カメラシステム２５は、これらのカメラ２５ａ〜２５ｄにより、車外の周囲３６０°の範囲を撮像してその画像を取得する。更に、車両の車内天井の前部には、カメラ２５ｅが車内に向けて取り付けられている。カメラシステム２５は、このカメラ２５ｅにより、車内の乗員を撮影する。なお、カメラの取り付け位置やカメラの設置台数は一例であり、必要に応じて適宜変更できる。

また、車両の車外天井にはレーザ装置２７ａが回転自在に取り付けられている。レーザ装置２７ａは、光源（レーザダイオード）と受光素子を内蔵し、光源から照射された光が、車両の外部にある物体にあたると反射され、センサの受光素子で受光される。レーザシステム２７は、光が照射されてから受光されるまでのわずかな時間を測定し、その時間差を距離に換算する。レーザ装置２７ａは常時３６０°回転しており、車両の外部にある物体との距離を常時計測している。

以下、本発明の実施の形態に係わる自律走行車両の動作を、図３に示すフローチャートを参照して説明する。図３のフローチャートで示すプログラムは、メモリ１２に記憶され、ＣＰＵ１１は、このプログラムを読み出して以下の処理を実行する。

無人で自律走行する自律走行車両は、待機地点に駐車している。待機地点は、自律走行車両を管理している管理センターや予め定められている駐車場である。利用者である乗員は任意の地点から自律走行車両を呼び出すことができる。自律走行車両を呼び出す際には、ＧＰＳ機能を搭載した携帯端末を用いることにより、乗車地点を管理センターへ知らせる。

図３のステップＳ1では、ＣＰＵ１１は、乗車地点を目的地として設定して自律走行車両の走行を開始させる。具体的には、ＣＰＵ１１は、車両制御システム１７に車両の走行を指示する。車両制御システム１７は、ブレーキシステム１８、走行駆動システム１９、操舵システム２０を動作させ、車両の走行を開始する。乗車地点は利用者が携帯端末を用いて自律走行車両を呼び出した地点である。

ステップＳ２では、ＣＰＵ１１は、乗車地点へ向けて車両の走行を継続させる。具体的には、ＣＰＵ１１は、車両制御システム１７へ乗車地点に向けて車両の走行を指示する。車両制御システム１７は、ナビゲーションシステム２４によって探索された乗車地点までの経路に沿って車両を自動で自律走行させる。

ステップＳ３では、ＣＰＵ１１は、車両が乗車地点へ到達したかを判別する。車両制御システム１７は、ナビゲーションシステム２４によって探索された乗車地点まで到達した場合には、ＣＰＵ１１へ応答を返す。乗車地点へ到達していなければ、ステップＳ２へ戻り、乗車地点へ向けて車両の走行を継続させる。乗車地点へ到達していれば、ステップＳ４へ進む。

ステップＳ４では、ＣＰＵ１１は、車両を停止し、ドアを開く。具体的には、ＣＰＵ１１は、車両制御システム１７へ車両の停止とドアの開放を指示する。車両制御システム１７は、カメラシステム２５、レーザシステム２７により車両の周囲の安全を確認し、ブレーキシステム１８等をコントロールして安全な場所に車両を停止する。その後、車両制御システム１７は、ドア開閉システム２２によりドアを開放する。

ステップＳ５では、ＣＰＵ１１は、乗員の乗車が完了したかを判別する。具体的には、ＣＰＵ１１は、カメラシステム２５による車外の画像と車内の画像を取得し、乗員全員が車内の座席に着座したかを画像を解析することにより判別する。乗員全員の乗車が完了していない場合は、完了するまで待機する。乗員の乗車が完了したと判別された場合はステップＳ６へ進む。

ステップＳ６では、ＣＰＵ１１は、カメラシステム２５のカメラ２５ｅにより、車内の乗員を撮影する。この撮影は動画であっても複数枚の静止画であってもよい。

ステップＳ７では、ＣＰＵ１１は、乗員全員が撮影された画像を顔認識して、顔認識された人の数から乗車人数を計数する。または、乗員全員が撮影された画像と乗車姿勢のテンプレート画像を照合して乗車人数を計数する。ステップＳ７におけるＣＰＵ１１は、乗員の人数を計数する計数部として機能する。

ステップＳ８では、ＣＰＵ１１は、乗員の人数が当該車両の乗車定員を超えているか否かを判別する。当該車両の乗車定員は予め定められており、メモリ１２に記憶されている。乗員の人数が乗車定員を超えていない場合は、ステップＳ９へ進む。ステップＳ８におけるＣＰＵ１１は、乗員の人数が乗車定員を超えているか否かを判別する判別部として機能する。

ステップＳ９では、ＣＰＵ１１は、ドアを閉めてドアをロックし、目的地を設定する。具体的には、ＣＰＵ１１は、車両制御システム１７を介して、ドア開閉システム２２にドアの閉めとドアのロックを指示し、ドア開閉システム２２はドアを閉めてドアをロックする。そして、ＣＰＵ１１は、音声入出力部１４より、乗員に対して目的地を発声するように促すメッセージ、例えば「どこまで行きますか」等と音声でメッセージを出力し、これに応答して、乗員から発せられた目的地の音声入力を受け付けて音声認識を行う。そして、ＣＰＵ１１は、ナビゲーションシステム２４に目的地を設定し、目的地まで走行するための経路を探索する。更に、シートベルトを締めるように音声入出力部１４よりメッセージを音声で出力する。そして、シートベルトが締められると、ＣＰＵ１１は、車両制御システム１７を介して、シートベルト装着システム２３にシートベルトのロックを指示し、シートベルト装着システム２３はシートベルトをロックする。

ステップＳ１０では、ＣＰＵ１１は、目的地に向けて車両を走行させる。具体的には、ＣＰＵ１１は、車両制御システム１７に対して走行を指示し、車両制御システム１７は、ブレーキシステム１８、走行駆動システム１９、操舵システム２０を動作させ、車両の走行を開始する。

ステップＳ１１では、ＣＰＵ１１は、車両が目的地へ到達したかを判別する。車両制御システム１７は、ナビゲーションシステム２４によって探索された目的地まで到達した場合には、ＣＰＵ１１へ応答を返す。目的地へ到達していなければ、ステップＳ１０へ戻り、目的地へ向けて車両の走行を継続する。目的地へ到達していれば、ステップＳ１２へ進む。

ステップＳ１２では、ＣＰＵ１１は、車両を停止する。具体的には、ＣＰＵ１１は、車両制御システム１７へ車両の停止を指示する。車両制御システム１７は、カメラシステム２５、レーザシステム２７により車両の周囲の安全を確認し、ブレーキシステム１８等をコントロールして安全な場所に車両を停止する。

ステップＳ１３では、ＣＰＵ１１は、乗車料金の精算を行う。すなわち、表示部１３に乗車料金を表示し、音声入出力部１４より乗員に対して乗車料金の精算を促すメッセージを音声で出力する。乗員は入力部１５よりカード情報などを入力して乗車料金の精算を行う。乗車料金の精算が完了するまで次のステップＳ１４へ進まず、車両のドアは閉めたままであるので、乗車料金の踏み倒しを防げる。乗車料金の精算が完了するとステップＳ１４へ進む。

ステップＳ１４では、ＣＰＵ１１は、ドアを開く。具体的には、ＣＰＵ１１は、車両制御システム１７へドアの開放を指示する。車両制御システム１７は、ドア開閉システム２２によりドアを開放する。

ステップＳ１５では、ＣＰＵ１１は、乗員の降車が完了したかを判別する。具体的には、ＣＰＵ１１は、カメラシステム２５による車外の画像と車内の画像を取得し、乗員全員が車外に出たかを画像を解析することにより判別する。乗員全員の降車が完了していない場合は、完了するまで待機する。乗員の降車が完了したと判別された場合はステップＳ１６へ進む。

ステップＳ１６では、ＣＰＵ１１は、ドアを閉め、待機地点を目的地として設定して自律走行車両の走行を開始させる。具体的には、ＣＰＵ１１は、車両制御システム１７にドアを閉める指示を行い、更に車両の走行を指示する。待機地点は、自律走行車両を管理している管理センターや予め定められている駐車場である。

上記ステップＳ８で、乗員の人数が当該車両の乗車定員を超えていると判別された場合は、ステップＳ１７へ進む。

ステップＳ１７では、ＣＰＵ１１は、音声入出力部１４から乗車定員を超過していることを音声で報知する。例えば、「この車両の乗車定員は○○人です。乗車定員を超過していますので走行できません。」などの音声メッセージを出力する。

ステップＳ１８では、ＣＰＵ１１は、メモリ１２内のフラグＦが１であるかを判別する。なお、上記ステップＳ１で車両の走行を開始させる際にフラグＦは０に設定されている。したがって、当初はフラグＦは１ではないので、ステップＳ１９へ進む。なお、フラグＦは、以下に述べるステップＳ２１における他の車両を現在位置に呼び出す処理などを繰り返し行わせない為である。

ステップＳ１９では、ＣＰＵ１１は、音声入出力部１４から他の車両を呼ぶかを音声で報知する。例えば、「乗車定員を超過していますので、他の車両を呼び出しますか？」などの音声メッセージを出力する。この音声入出力部１４は、乗員の人数が乗車定員を超えていることが判別された場合に、他の車両を呼ぶか否かを乗員に問い合わせる報知部として機能する。また、この場合、ＣＰＵ１１は制御部として機能する。

ステップＳ２０では、ＣＰＵ１１は、乗員から他の車両を呼び出す音声による応答が有ったかを、音声入出力部１４による音声認識により判断する。なお、表示部１３に他の車両を呼び出すか否かのメッセージを表示して、入力部１５で、他の車両を呼び出すか否かの入力操作を乗員に行わせてもよい。他の車両を呼び出す応答が有った場合は、ステップＳ２１へ進む。

ステップＳ２１では、ＣＰＵ１１は、通信部１６を介して管理センターへ他の車両を現在位置に呼び出す通信を行う。具体的には、乗車定員を超過した人数と現在位置情報を管理センターへ送信する。管理センターではこれに応答して他の車両を現在位置に向かわせる。これにより、迅速に他の車両の手配を行うことができる。

ステップＳ２２では、ＣＰＵ１１は、音声入出力部１４から他の車両を呼び出したことを音声で報知する。例えば、「他の車両を呼び出しましたので、暫らくお待ちください。」などの音声メッセージを出力する。

ステップＳ２３では、ＣＰＵ１１は、メモリ１２内のフラグＦを１に変更する。そして、 ステップＳ２４では、ＣＰＵ１１は、乗員の降車が完了したかを判別する。具体的には、ＣＰＵ１１は、カメラシステム２５による車外の画像と車内の画像を取得し、乗員が車外に出たかを画像を解析することにより判別する。画像内に動きがあり、乗員の降車が完了していない場合は、完了するまで待機する。ここでは、乗車定員を超過した場合であるので、何人かが降車するのを待つ。乗員の降車が完了したと判別された場合はステップＳ６へ進み、乗員の撮影とその後の乗車定員超過の判別を継続し、乗車定員を超過しない人数になるまで車両は走行しない。

（変形例）
本発明は、以上説明した実施の形態を次のように変形して実施することができる。

（１）利用者である乗員は任意の地点から自律走行車両を呼び出す場合に、乗車人員を告げない場合を例に説明した。しかし、自律走行車両を呼び出す場合に、乗車人員を告げ、その乗車人員に見合う台数の自律走行車両を向かわせてもよい。この場合でも、自律走行車両は、実際に乗車する際に乗車人数を計数して、乗車定員を超過していないかを判別する。実際に自律走行車両に乗車する際に乗車人数を確実に確認する為である。

（２）乗車定員を超過して他の車両を呼び出す場合に、乗車定員を超過した人数を管理センターへ送信するようにした。しかし、乗車定員を超過した人数のみならず、乗車できなかった残りの人数も含めてその人数を管理センターへ送信するようにしてもよい。この場合、超過した人数および乗車できなかった残りの人数も含めて、乗車予定の人数は、入力部１５より乗員が入力する。管理センターでは、超過した人数および乗車できなかった残りの人数も含めて、必要な台数の自律走行車両を呼び出し地点に向けて走行させる。

（３）乗車定員を超過して他の自律走行車両を呼ぶ場合に管理センターと通信する例で説明した。しかし、管理センターのみならず、近くを空車として走行中の自律走行車両と通信して呼び出しに応じるようにしてもよい。

（４）乗車料金の精算が完了した後にドアを開く例で説明した。しかし、乗車料金の精算が一定期間経過しても完了しなければ、ドアを開くこと無くそのまま、警察署、管理センターなどに走行するようにしてもよい。これにより、無人の自律走行車両における乗車料金の精算のトラブルを解決できる。

（５）自律走行制御部である車両制御システム１８による自律走行制御は、出発地から目的地への経路演算に基づく経路に沿って自律走行車両を走行させるようにしたが、予め定められた地点間を予め定められた経路で走行する自律走行車両にも本発明を適用することができる。

以上説明した実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）自律走行車両は、予め設定された目的地までの経路を走行する車両制御システム１７と、乗車後の車内の乗員を撮影するカメラシステム２５と、カメラシステム２５で撮影した画像を認識して、乗員の人数を計数する計数部（ＣＰＵ１１、ステップＳ７）と、計数部で計数された乗員の人数が乗車定員を超えているか否かを判別する判別部（ＣＰＵ１１、ステップＳ８）とを備え、車両制御システム１７は、判別部で乗員の人数が乗車定員を超えていることが判別された場合に、車両の走行を行わず、判別部で乗員の人数が乗車定員を超えていないことが判別された場合に、車両の走行を開始する。したがって、自律走行車両において、乗車定員を超過しないで乗車させることができる。

本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の特徴を損なわない限り、本発明の技術思想の範囲内で考えられるその他の形態についても、本発明の範囲内に含まれる。また、上述の実施の形態と複数の変形例を組み合わせた構成としてもよい。

１１ ＣＰＵ
１２ メモリ
１３ 表示部
１４ 音声入出力部
１５ 入力部
１６ 通信部
１７ 車両制御システム
１８ ブレーキシステム
１９ 走行駆動システム
２０ 操舵システム
２１ センサ
２２ ドア開閉システム
２３ シートベルト装着システム
２４ ナビゲーションシステム
２５ カメラシステム
２６ ＧＰＳ
２７ レーザシステム

Claims (5)

1. 予め設定された目的地までの経路を走行する自律走行制御部と、
   乗車後の車内の乗員を撮影する撮影部と、
   前記撮影部で撮影した画像を認識して、前記乗員の人数を計数する計数部と、
   前記計数部で計数された前記乗員の人数が乗車定員を超えているか否かを判別する判別部とを備え、
   前記自律走行制御部は、前記判別部で前記乗員の人数が前記乗車定員を超えていることが判別された場合に、車両の走行を行わず、前記判別部で前記乗員の人数が前記乗車定員を超えていないことが判別された場合に、車両の走行を開始することを特徴とする自律走行車両。
2. 請求項１に記載の自律走行車両において、
   前記自律走行制御部は、前記判別部で前記乗員の人数が前記乗車定員を超えていることが判別された場合に、前記乗員が降車して前記乗車定員を超えなくなるまで車両の走行を行わないことを特徴とする自律走行車両。
3. 請求項１または請求項２に記載の自律走行車両において、
   報知部及び制御部を更に備え、
   前記制御部は、前記判別部で前記乗員の人数が前記乗車定員を超えていることが判別された場合に、前記報知部により他の車両を呼ぶか否かを乗員に問い合わせることを特徴とする自律走行車両。
4. 請求項３に記載の自律走行車両において、
   通信部を更に備え、
   前記制御部は、前記報知部に対する乗員の応答に応じて、前記通信部により他の車両を現在位置に呼び出す通信を行うことを特徴とする自律走行車両。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の自律走行車両において、
   乗車料金を精算する入力部を更に備え、
   前記自律走行制御部は、前記入力部で前記乗車料金の精算が終了した後に、ドアを開き乗員を降車させることを特徴とする自律走行車両。

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