JP7208040B2 - 車両制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、ユーザーなどが路面に投影された文字または図形を足で踏むだけで、たとえば車両のドアを開扉させることができる車両制御装置に関する。

近年、自動運転車の開発が活発に行われている。この自動運転車に乗り込む場合、ユーザーは、停止中の自動運転車のドアを開扉させなければならない。このドアの開扉を、ユーザーが自動運転車の周囲から非接触で行えるようにすれば、ユーザーはスマートな乗車が可能となる。

従来、これと類似する考え方の下に、特許文献１は、ユーザーが手を使わずに、車両のドアを解錠し、かつ開扉できるようにした、ハンズフリー車両ドア開閉装置を開示している。

特開２００７－１６２４５９号公報

しかし、従来のハンズフリー車両ドア開閉装置において、ユーザーがスマートな乗車をするためには、次のような解決すべき事態が生じることがある。

従来は、足などのユーザーの身体の一部がレーザービームの照射範囲に入ると、ドアが開錠され、かつ開扉されるようになっている。しかし、そもそも車両の直下にレーザービームが照射されているためユーザーが目視しづらく、照射範囲および照射位置を確認することができないため、足をどこに差し入れればいいのかわかり難い。

本発明は、従来に比べてたとえば車両のドアを容易に開扉させることができる車両制御装置の提供を目的とする。

上記目的を達成するための本発明の車両制御装置は、路面に文字または図形を投影する投影部と、文字または図形が投影される領域内の物体を検出するセンサと、センサが物体を検出したときに車両の構成部品を動作させる制御信号を出力する制御部と、を有し、車両の構成部品は、ドアを施解錠させる施解錠システム、ドアを開閉させるドア開閉システム、および危険を報知する警報システムの少なくともいずれかを構成する部品であり、センサが物体を検出する領域は、物体が検出された状態で車両の構成部品を動作させると危険な危険領域と、物体が検出された状態で車両の構成部品を安全に動作させることができる安全領域と、を有し、センサは、危険領域と安全領域とを区別して検出することができ、センサが安全領域で物体を検出したときには、制御部は、施解錠システムまたはドア開閉システムを作動させる制御信号を出力し、センサが危険領域で物体を検出したときには、制御部は、警報システムを作動させる制御信号を出力する。

本発明の車両制御装置によれば、路面に投影された文字または図形を足で踏むだけで車両の構成部品を容易に動作させることができるので、操作する場所がわかり易い。

本実施形態の車両制御装置のブロック図である。 本実施形態の車両制御装置の文字または図形の表示態様の一例を示す図である。 本実施形態の車両制御装置の表示領域の説明に供する図である。 本実施形態の車両制御装置の表示領域の説明に供する図である。 本実施形態の車両制御装置の動作の一例を示すフローチャートである。

［車両制御装置の構成］
以下に、本実施形態の車両制御装置について、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本実施形態の車両制御装置の検出ユニットのブロック図である。

図１に示すように、本実施形態の車両制御装置の検出ユニット１００は、投影部１１０、非接触センサ１２０、サーボモータ１３０、および制御部１４０を有する。

投影部１１０は路面に文字または図形を投影する。投影部１１０は、車両に回動自在に取り付けられ、文字または図形を、静止画として、アニメーションとして、または動画として、路面に投影する。投影部１１０がいずれの表示態様で文字または図形を表示するかは、ユーザーの好みに応じて設定できるようにしても良いし、路面の状態（路面の荒れ具合）に応じて自動的に選択されるようにしても良い。

投影部１１０は、本実施形態では、文字または図形を路面に照射するプロジェクタまたは文字または図形を路面に描画するレーザー式のプロジェクタを用いる。表示態様の一例としては、図２に示すように、文字を路面に表示する態様が例示できるが、表示態様は、これに限られない。投影部１１０は、車両のドアの下側に設けることが考えられるが、路面の投影を遮るものがない場所であれば車両のどこでも良い。また、投影部１１０は、車両の全てのドアのそれぞれに対して設けることが好ましい。車両のドアとしては、通常の開閉式のフロントドア、バックドア、スライドドア、ハッチバックドア、トランクなど、車両の全てのドアに適用できる。

非接触センサ１２０は、文字または図形が投影される領域内の物体１５０を検出するセンサとして機能する。図３および図４に示すように、投影部１１０によって文字または図形が投影される領域は、物体（ユーザーの足、杖、車椅子等）１５０が検出された状態で車両１６０の構成部品を動作させると危険な危険領域と、物体１５０が検出された状態で車両１６０の構成部品を安全に動作させることができる安全領域とを有している。非接触センサ１２０は、物体１５０が、危険領域にあるのか、安全領域にあるのか、を区別して検出できる。非接触センサ１２０は、本実施形態では、一般的なカメラ、赤外線カメラ、ソナーセンサ、レーザセンサなどの人感センサを用いる。なお、車両１６０の構成部品は、ドアを施解錠させる施解錠システム２１０、ドアを開閉させるドア開閉システム２２０、または危険を報知する警報システム２３０のいずれかを構成する部品である。

サーボモータ１３０は、車両１６０に回動自在に取り付けられている投影部１１０を駆動させるアクチュエータとして機能する。サーボモータ１３０を動かすことによって、投影部１１０が投影する文字または図形の表示位置を変えたり、文字または図形を動かしたりする。本実施形態では、アクチュエータとしてサーボモータ１３０を例示したが、ステッピングモータなど他のタイプのモータであっても良く、または油圧式、ガス圧式の駆動体でも良い。

制御部１４０は、非接触センサ１２０が物体１５０を安全領域、危険領域またはその両方で検出したときに車両１６０の構成部品を動作させる制御信号を出力する。非接触センサ１２０が物体１５０を安全領域のみで物体１５０を検出したときには施解錠システムまたはドア開閉システムを作動させる制御信号を出力する。また、非接触センサ１２０が物体１５０を危険領域で検出したときには警報システムを作動させる制御信号を出力する。なお、制御部１４０は、非接触センサ１２０が物体１５０を安全領域と危険領域の両方で検出したときには、安全性確保のため、施解錠システムまたはドア開閉システムを作動させる制御信号は出力せずに、警報システムを作動させる制御信号を出力する。

図１の駆動ユニット２００は、施解錠システム２１０、ドア開閉システム２２０、警報システム２３０、および車両制御部２４０を有する。

施解錠システム２１０は、車両１６０のドアを施解錠させる。施解錠システム２１０は、車両１６０の既設のものであっても良いし、車両１６０に後付されるものであっても良い。施解錠システム２１０によってドアが施錠されるとドアがロックされて開かなくなる。一方、施解錠システム２１０によってドアが開錠されるとドアがアンロックされて開閉自在になる。

ドア開閉システム２２０は、通常の開閉式のフロントドア、バックドア、スライドドア、ハッチバックドア、トランクなどの車両のドアを人手に依らずに開閉させる。ドア開閉システム２２０は、車両１６０の既設のものであっても良いし、車両１６０に後付されるものであっても良い。

警報システム２３０はユーザーに危険を報知する。たとえば、ユーザーが車両１６０に接近した状態でドアを開扉させようとしたときには、ドアがユーザーやユーザーの乗っている車いすなどに接触してしまうようなことが起こりうる。このため、警報システム２３０は、車両１６０のホーンを鳴らしたり、投影部１１０による文字または図形の表示色を変えたりして、照明による発光を行ったり、音声アナウンスを行ったりすることでユーザーに危険を報知する。

車両制御部２４０は、制御部１４０が出力する制御信号を入力し、入力した制御信号に応じて、施解錠システム２１０、ドア開閉システム２２０、および警報システム２３０の動作を制御する。

［投影部１１０の表示態様と表示領域］
図２は、本実施形態の車両制御装置の文字または図形の表示態様の一例を示す図である。この表示態様では、車両の大きさ、ドアの開閉形態などに合わせて定義された安全領域に投影部１１０が路面に「ＯＰＥＮ」の文字と「ライン」の図形を表示し、ドアを開扉させるに当たり、ユーザーに「ＯＰＥＮ」の文字部分を足で踏ませることを促している。この表示態様は一例であり、この表示態様以外にも様々な表示態様を適用させることができる。なお、ラインは、車両１６０から十分に離れた安全な位置に表示している。

図３および図４は、本実施形態の車両制御装置の表示領域の説明に供する図である。なお、図３は、車両１６０の後方側から表示領域を見た図であり、図４は、車両１６０の上方側から表示領域を見た図である。投影部１１０は、図３に示すように、非接触センサ１２０が検出できる範囲内において路面に投影光またはレーザー光を照射して、路面上に図２のような文字または図形を表示させる。図２から図４に示すように、文字または図形が投影される領域は、危険領域と安全領域とを有し、危険領域にある物体１５０と安全領域にある物体１５０とは、非接触センサ１２０によって区別して検出できるようになっている。危険領域で物体１５０が検出されているときには、たとえばドアを開扉してしまうとドアがユーザーに接触する恐れがあるので、ドアは開扉させない。また、安全領域でのみ物体１５０が検出されているときには、ドアを開扉させてもユーザーに接触する恐れはないので、ドアを開扉させる。なお、安全領域の外側は非接触センサ１２０が物体１５０を検出することができない非検知領域である。図４では、車種に応じて変化し得る非接触センサ１２０の検出範囲を画分することで危険領域および安全領域として同心円状に示しているが、楕円状に歪んでいることもある。例えば、車両の構成部品がドアである場合は、車種に応じたドアの可動領域が危険領域となる。

［車両制御装置の動作］
図５は、本実施形態の車両制御装置の動作の一例を示すフローチャートである。以下に、車両制御装置の動作を、図面を参照しながら詳細に説明する。以下においては、スライドドアを用いた車両での制御を一例として示す。

検出ユニット１００は、ユーザーの接近を監視し（Ｓ１００）、描画してもＯＫか否かを判断する（Ｓ１１０）。ユーザーの接近の監視は、ユーザーが持っているスマートキーが車両１６０に近づいたことを検出することによって行なう。また、車両１６０がバスであれば、ユーザーの待っている停留所にバスが近づいたことを検出することによって行なう。さらに、車両１６０がタクシーであれば、ユーザーの待っているタクシー乗り場にタクシーが近づいたことを検出することによって行なう。また、描画してもＯＫか否かの判断は、描画する領域にスペースが存在するか、描画する領域に障害物が存在するか、後続車両が接近していないか、などを総合的に判断することによって行なう。描画することがＯＫでなければ（Ｓ１１０：ＮＯ）、何もせずに、Ｓ１００のステップの処理に戻り、ユーザーの接近を監視する。一方、描画してもＯＫであれば（Ｓ１１０：ＹＥＳ）、投影部１１０で安全領域に描画する（Ｓ１２０）。安全領域に描画する表示は、図２に示すように、文字または図形である。

非接触センサ１２０は、危険領域に物体１５０が侵入したか否かを判断する（Ｓ１３０）。危険領域に物体１５０が侵入していれば（Ｓ１３０：ＹＥＳ）、制御部１４０は危険を報知させるための制御信号を出力し（Ｓ１４０）、車両制御部２４０がその制御信号を受けて、警報システム２３０を駆動して警報を発生させる（Ｓ１５０）。その後、危険領域に物体１５０が侵入していないか（Ｓ１３０）を非接触センサ１２０が再度判断する。

一方、危険領域に物体１５０が侵入していなければ（Ｓ１３０：ＮＯ）、次に、制御部１４０は安全領域に物体１５０が所定時間以上侵入しているか否かを判断する（Ｓ１６０）。安全領域に物体１５０が所定時間以上侵入していなければ（Ｓ１６０：ＮＯ）、制御部１４０は投影部１１０で文字または図形を表示している状態で、Ｓ１３０とＳ１６０のステップの条件を再度判断する。一方、安全領域に物体１５０が所定時間以上侵入していれば（Ｓ１６０：ＹＥＳ）、制御部１４０はドアの開錠と開扉をさせるための制御信号を出力する（Ｓ１７０）。車両制御部２４０は、その制御信号を受けて、施解錠システム２１０およびドア開閉システム２２０を駆動して、ドアの開錠をするとともにスライドドアを開扉させる（Ｓ１８０）。

次に、制御部１４０は、スライドドアを開扉している最中に、物体１５０が危険領域に侵入したか否かを判断する（Ｓ１９０）。物体１５０が危険領域に侵入していれば（Ｓ１９０：ＹＥＳ）、制御部１４０は、ドア開扉停止またはドア開扉速度低下の制御信号を出力する（Ｓ２００）。車両制御部２４０は、この制御信号を受けて、ドアの開扉を停止させるか、ドアの開扉速度を遅くするかする（Ｓ２１０）。その後、物体１５０が危険領域に侵入していないか（Ｓ１９０）を制御部１４０が再度判断する。

次に、制御部１４０は、スライドドアの開扉が完了したか否かを判断する（Ｓ２２０）。スライドドアの開扉が完了していなければ（Ｓ２２０：ＮＯ）、Ｓ１９０のステップの処理に戻り、物体１５０が危険領域に侵入していないか（Ｓ１９０）を制御部１４０が再度判断する。スライドドアの開扉が完了していれば（Ｓ２２０：ＹＥＳ）、制御部１４０は、スライドドア停止の制御信号を出力するとともに、投影部１１０の描画を停止させる信号を出力する（Ｓ２３０）。車両制御部２４０は、この制御信号を受けて、ドアの開扉を停止させ、投影部１１０の描画を停止する（Ｓ２４０）。

以上のように、本実施形態の車両制御装置では、路面上に投影された文字や図形をユーザーが足で踏んだり、乗ったりするだけで、ユーザーは、開扉されるドアに接触することなく、車両１６０のドアを安全に開扉させることができる。

なお、図５のフローチャートでは、主に、ユーザーが自家用車、レンタカー、またはシェアリングカーのドアを開扉させる場合を想定して説明したが、本実施形態の車両制御装置は、車両１６０がバス、タクシー、トラックなどの場合でも適用可能である。たとえば、バスの停留所にバスが、またはタクシー乗り場にタクシーが停車したときに、路面上に文字や図形を表示し、利用者がその表示を足で踏むことによって、利用者の意志でバスやタクシーのドアを安全に開扉させることもできる。

なお、本実施形態では、路面上に２次元的に表示領域を設定し、その表示領域の危険領域と安全領域を２次元的に検出したが、路面上の立体物などを含め、表示領域を設定し、その表示領域の危険領域と安全領域の検出を３次元的に行うようにしても良い。また、危険領域と安全領域の検出は、明るさや天候などの環境を考慮して検出精度補正をしたり、または車両１６０の傾きによる位置ずれを考慮して投影位置補正をしたりしても良い。

以上、本実施形態の車両制御装置によれば、次のような効果を奏する。

１．操作する場所が目視できる。

路面に文字や図形が表示されるので、ユーザーはどこに足を置いて操作すればよいのかが一目でわかる。

２．荷物を持った状態でも片足立ちにならなくても良い。

ユーザーは文字や図形の表示領域を踏めばよいので、荷物を持った状態で両足立ちのままでもドアの開閉が可能である。

３．ドアとの接触の危険がない。

ユーザーの足が安全領域にあるときにドアが開扉され、万が一開扉中に危険領域にユーザーの足が入ったときには、開扉が停止されるか、開扉の速度が遅くなるので、安全にドアを開扉させることができる。

４．動物などに起因する誤反応が減少する。

万が一動物が安全領域に入っていたとしても、一定時間以上安全領域に入っていないと開扉されないので、投影部による照射光などに反応して逃げ出しやすい動物などは検出されにくい。そのため動物によってドアが開扉する誤動作を防止できる。

本実施形態では、ドアの開扉を実施形態の１つとして例示した。しかし、本発明の車両制御装置の応用は、ドアの開扉には限られない。たとえば、ドアを閉めたり、ダンプカーの場合であれば、荷台をリフトさせたりすることなどが考えられる。

以上、本発明の車両制御装置を、実施形態を例示しながら説明したが、本発明の技術的範囲は、例示した実施形態の範囲に限られないことは言うまでもない。

１００ 検出ユニット、１１０ 投影部、１２０ 非接触センサ、１３０ サーボモータ、１４０ 制御部、１５０ 物体、１６０ 車両、２００ 駆動ユニット、２１０ 施解錠システム、２２０ ドア開閉システム、２３０ 警報システム、２４０ 車両制御部。

Claims (5)

1. 路面に文字または図形を投影する投影部と、
   前記文字または前記図形が投影される領域内の物体を検出するセンサと、
   前記センサが前記物体を検出したときに車両の構成部品を動作させる制御信号を出力する制御部と、を有し、
   前記車両の構成部品は、ドアを施解錠させる施解錠システム、ドアを開閉させるドア開閉システム、および危険を報知する警報システムの少なくともいずれかを構成する部品であり、
   前記センサが前記物体を検出する領域は、前記物体が検出された状態で前記車両の構成部品を動作させると危険な危険領域と、前記物体が検出された状態で前記車両の構成部品を安全に動作させることができる安全領域と、を有し、
   前記センサは、前記危険領域と前記安全領域とを区別して検出することができ、
   前記センサが前記安全領域で前記物体を検出したときには、前記制御部は、前記施解錠システムまたは前記ドア開閉システムを作動させる前記制御信号を出力し、
   前記センサが前記危険領域で前記物体を検出したときには、前記制御部は、前記警報システムを作動させる前記制御信号を出力する、車両制御装置。
2. 前記制御部は、前記施解錠システムまたは前記ドア開閉システムを作動させる前記制御信号を出力した後に、前記センサが、前記危険領域で前記物体を検出したときには、前記ドア開閉システムによる前記ドアの開扉を停止させるか前記ドアの開扉の速度を低下させる前記制御信号を出力する、請求項１に記載の車両制御装置。
3. 前記文字または前記図形は、静止画として、アニメーションとして、または動画として投影される請求項１に記載の車両制御装置。
4. 前記投影部は、前記文字または前記図形を前記路面に照射するプロジェクタまたは前記文字または前記図形を前記路面に描画するレーザー式のプロジェクタである、請求項１に記載の車両制御装置。
5. 前記投影部は、前記車両に回動自在に取り付けられ、前記制御部によって動作が制御されるアクチュエータによって駆動される、請求項１に記載の車両制御装置。

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