JP2018046444A - 制御装置及び制御システム - Google Patents
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Abstract
Description
また、制御要求が「車載のディスプレイに警告を表示する」という内容であった場合、
車両の状態に関わらず、安全に制御要求を実行できるため、実行可否判定部は、常に実行可能と判定してもよい。
また、移行制御部は、安全に制御要求を実行可能でない状態と判定された場合、車両の状態を安全に実行可能な状態に移行させるための移行制御を行う。ここで、移行制御とは、制御要求を安全に実行可能な状態に移行させるための制御である。例えば、移行制御部は、自転車のペダル操作にマイナスのアシストを加える制御をすることで、自転車を停止させるように促す。
また、一度、安全に制御要求を実行可能でない状態と判定された場合であっても、その後、安全に制御要求を実行可能と判定された場合、実行制御部は、当該制御要求を実行する。これにより、本発明に係る制御装置は、車両の搭乗者および周囲の安全を確保しつつ、車両の外部から車両を制御することができる。
撮影部は、例えば、カメラである。例えば、実行可否判定部は、カメラにより撮影された画像が路肩であった場合、車両の周囲が安全であると判定する。車両の周囲の状況を判定することにより、危険な場所で制御要求が実行されることを避けることができる。
ル操作を補助する機能である。
移行制御部は、アシスト機能によるアシスト量をマイナスとすることでユーザによるペダル操作を抑制してもよい。これにより、効果的に自転車の停止を促すことができる。
なお、本発明は、上記構成ないし機能の少なくとも一部を有する制御装置、又はそのような制御装置を備える車両として捉えることができる。また、本発明は、上記処理の少なくとも一部を含む車両の制御方法として捉えることもできる。また、本発明は、かかる方法の各ステップをコンピュータ(プロセッサ)に実行させるためのプログラム、又は、そのようなプログラムを非一時的に記録したコンピュータ読取可能な記録媒体として捉えることもできる。なお、上記処理や手段は、技術的な矛盾が生じない限りにおいて、自由に組み合わせて実施することができる。
<装置の概要>
第一の実施形態に係る遠隔制御装置100は、外部端末2から制御要求を受信した際に、自転車の走行状態に応じてロック21、ディスプレイ22又はアシストユニット23を制御することにより電動アシスト自転車1の走行を制御する装置である。なお、電動アシスト自転車1は、車両の一例である。
図1Aに示すように遠隔制御装置100は、走行状態取得部110、遠隔操作受信部111、実行可否判定部112、実行制御部120及び移行制御部130を有する。また、実行制御部120は、ロック制御部121及び表示制御部122を有する。また、移行制御部130は、アシスト量調整部131を有する。
遠隔制御装置100は、例えば、通信I/O101、メモリ102、CPU(プロセッサ)103などを備えるコンピュータにより構成される。図1に示す実行可否判定部112、ロック制御部121、表示制御部122及びアシスト量調整部131は、CPU103(制御部)が必要なプログラムを実行することにより実現される。
図1Bに示すように、外部端末2は、ネットワークを介して遠隔制御装置100と通信してもよい。
また、速度センサ10、ロック21、ディスプレイ22、アシストユニット23及び遠隔制御装置100は、電動アシスト自転車1の車載装備である。
外部端末2は、例えば、スマートフォン、タブレットPC又はノートPCなどの携帯端末である。外部端末2には、電動アシスト自転車1に制御要求を送信するためのアプリがインストールされている。
制御要求とは、車両の外部から車両を制御するための要求である。例えば、制御要求は、ロック21により電動アシスト自転車1を停止させるための要求である。また、制御要求は、ディスプレイ22に搭乗者に対する警告を表示する要求であってもよい。
なお、ディスプレイ22は、映像発生手段の一例である。また、制御要求は、不図示のスピーカーによって音声で搭乗者に警告する要求であってもよい。また、スピーカーは、音声発生手段の一例である。
外部端末2は、ユーザによってアプリが起動されると、モニタに制御要求を選択するためのユーザインタフェースを表示する。例えば、外部端末2は、当該ユーザインタフェースに、ロック21を操作する制御要求、及びディスプレイ22に警告を表示するための制御要求に対応する2つのボタンを表示する。
遠隔操作受信部111は、当該制御要求を受信し、メモリ102に制御要求を記録する。
例えば、速度センサ10は、ケイデンスセンサである。速度センサ10は、電動アシスト自転車1の前輪又は後輪に設置された磁石が、単位時間内に所定位置を何回通過するかを測定する。続いて、速度センサ10は、単位時間当たりの磁石の通過回数と車輪の外周の長さとを乗算することで電動アシスト自転車1の速度を算出する。
とにより速度を算出してもよい。また、速度センサ10は、加速度センサを用いて加速度を積分することにより速度を算出してもよい。
例えば、実行可否判定部112は、電動アシスト自転車1の速度が例えば1(m/s)より小さい場合、安全に制御要求を実行可能と判定し、ロック制御部121に処理を移行させる。一方、実行可否判定部112は、電動アシスト自転車1の速度が1(m/s)より大きい場合、安全に制御要求を実行可能でないと判定し、アシスト量調整部131に処理を移行させる。
例えば、実行可否判定部112は、電動アシスト自転車1の速度が0の場合、制御要求を実行可能と判定し、電動アシスト自転車1の速度が0より大きい場合、制御要求を実行可能でないと判定してもよい。すなわち、実行可否判定部112は、電動アシスト自転車1が停止しているか否かにより制御要求の実行の可否を判定してもよい。
例えば、ロック21は、電動アシスト自転車1の車輪が回転しないようにする車輪ロックである。また、ロック21は、ハンドルを所定位置に固定する操舵ロックであってもよい。また、ロック21は、電動アシスト自転車1のブレーキが常にかかっている状態に制御するブレーキロックであってもよい。また、ロック21は、電動アシスト自転車1のペダルを固定したり、又はペダルを空転させることで走行できなくするものであってもよい。また、ロック21は、電動アシスト自転車1のタイヤの空気圧を少なくする制御を行うものであってもよい。
アシストユニット23とは、通常時において電動アシスト自転車1に駆動力を提供し、自走を補助する装置である。アシストユニット23は、モータ、制御回路、速度センサ及びトルクセンサ等を含む。アシストユニット23は、通常時において速度センサおよびトルクセンサから取得した入力に基づいてアシスト量を決定し、アシスト量に応じてモータを駆動することで、適度な強度で搭乗者のペダル操作をアシストする。
ないと判定された場合に、アシストユニット23のアシスト量をマイナスにすることで、電動アシスト自転車1の自走を抑制する制御を行う。すなわち、アシスト量調整部131は、アシスト量をマイナスに制御することにより、ペダル操作を重くする。これにより、盗難者による電動アシスト自転車1の運転を早期に諦めさせることができる。
なお、アシストユニット23のアシスト量をマイナスにする場合に限定されない。アシスト量調整部131は、アシストユニット23のアシスト量を0に制御してもよい。
最も左のパターンは、通常時のアシスト量を示す。通常時では、アシストユニット23は、プラスのアシスト量で搭乗者によるペダル操作をアシストする。なお、アシストユニット23は、通常時において、坂道の傾斜角度などの状況に応じてアシスト量を変化させてもよい。
その次のパターンは、移行制御がなされた場合の誘導時1のアシスト量を示す。誘導時1では、アシスト量を0とする。すなわち、アシストユニット23は、搭乗者によるペダル操作をアシストしない。
その次のパターンは、移行制御がなされた場合の誘導時2のアシスト量を示す。誘導時2では、アシストユニット23は、マイナスのアシスト量とすることで搭乗者によるペダル操作を抑制する。
その次のパターンは、移行制御がなされた場合の誘導時3のアシスト量を示す。誘導時3では、誘導時2よりも大きいマイナスのアシスト量とすることで搭乗者によるペダル操作を大きく抑制する。
また、アシスト量調整部131は、アシストユニット23のマイナスのアシスト量を時間の経過とともに段階的に増大させる場合、例えば、10分経過するまで誘導時1に示すアシスト量に制御する。続いて、アシスト量調整部131は、10分経過後、20分経過するまでの間、誘導時2に示すアシスト量に制御する。続いて、アシスト量調整部131は、20分経過以降、誘導時3に示すアシスト量に制御してもよい。
上述したように、実行可否判定部112により電動アシスト自転車1の走行状態に関わ
らず、安全に制御要求を実行可能と判定される。このため、制御要求(警告)を受信した場合、表示制御部122は、ディスプレイ22に常に警告を表示してもよい。例えば、表示制御部122は、「ユーザ以外は自転車に搭乗できない」という内容のメッセージをディスプレイ22に表示してもよい。
また、表示制御部122は、実行可否判定部112による判定結果に応じてディスプレイ22に表示する画像又はメッセージを変更してもよい。
例えば、実行可否判定部112により安全に制御要求を実行可能でないと判定された場合において、まず、表示制御部122は、「所定時間後にペダルが重くなる」というメッセージをディスプレイ22に表示させる。続いて、アシスト量調整部131は、所定時間経過後にアシストユニット23のアシスト量をマイナスに調整する。
すなわち、表示制御部122は、移行制御が行われるまでの時間をディスプレイ22に表示してもよい。そして、移行制御部130は、当該ディスプレイに表示した時間が経過した後に、移行制御を実行してもよい。
これにより、移行制御が行われることを搭乗者に対して事前に通知することができるため、移行制御による事故を防止することができる。
図3A及び図3Bは、電動アシスト自転車1の遠隔制御のフローの第1の例を示す図である。
図3Aのように、ステップS10で、遠隔操作受信部111は、外部端末2から制御要求を受信したか否かを判定する。制御要求の種類としては、例えば、図3Bに示すようにロック及び警告がある。
制御要求を受信した場合、ステップS11で、走行状態取得部110は、走行状態を取得する。例えば、走行状態取得部10は、速度センサ10から走行状態として電動アシスト自転車1の速度(m/s)を取得する。
例えば、図3Bのように、制御要求がロックであった場合において、実行可否判定部112は、電動アシスト自転車1の速度が1m/sより小さい場合、制御要求を実行可能と判定する。一方、実行可否判定部112は、電動アシスト自転車1の速度が1m/s以上の場合、安全に制御要求を実行可能でないと判定する。
また、制御要求が警告であった場合、実行可否判定部112は、電動アシスト自転車1の速度に関係なく、安全に制御要求を実行可能と判定する。
続いて、ステップS11で、走行状態取得部110は、再度、走行状態(速度)を取得し、ステップS12で、実行可否判定部112は、安全に制御要求が実行可能か否かを判定する。
例えば、制御要求がロックであった場合、ロック制御部121は、ロック21を制御し
、電動アシスト自転車1の車輪をロックする。また、制御要求が警告であった場合、表示制御部122は、搭乗者に警告するための画像又はメッセージをディスプレイ22に表示する。
ステップS20で、遠隔操作受信部111は、外部端末2から制御要求を受信したか否かを判定する。制御要求を受信した場合、ステップS21で、走行状態取得部110は、走行状態(速度)を取得する。
所定時間経過したと判定した場合、ステップS24で、移行制御部130は、移行制御を実行する。例えば、アシスト量調整部131は、アシストユニット23のアシスト量をマイナスに制御する。
一方、所定時間経過していないと判定した場合、表示制御部122は、ステップS25で、移行制御までの時間をディスプレイ22に表示する。例えば、表示制御部122は、「あと5分後にペダル操作が重くなる」という内容のメッセージをディスプレイ22に表示してもよい。
続いて、ステップS21で、走行状態取得部110は、再度、走行状態(速度)を取得し、ステップS22で、実行可否判定部112は、安全に制御要求が実行可能か否かを判定する。
例えば、表示制御部122は、1回目のループでステップS25の処理を実行する場合、「あと5分後にペダル操作が重くなる」という内容のメッセージをディスプレイ22に表示する。続いて、表示制御部122は、2回目のループでにステップS25の処理を実行する場合、「あと4分59秒後にペダル操作が重くなる」という内容のメッセージをディスプレイ22に表示する。続いて、表示制御部122は、3回目のループでにステップS25の処理を実行する場合、「あと4分58秒後にペダル操作が重くなる」という内容のメッセージをディスプレイ22に表示する。
このように、移行制御がなされるまでの時間を更新して表示することで、移行制御により搭乗者が転倒するという危険を防止することができる。
第一の実施形態では、実行可否判定部112が速度情報に基づいて安全に制御要求が実
行可能か否かを判定することを説明したが、これに限定されない。実行可否判定部112は、電動アシスト自転車1への乗車の有無に応じて安全に制御要求を実行可能か否かを判定してもよい。
実行可否判定部112は、重量が所定値以下の場合、電動アシスト自転車1に誰も乗車していないため、安全に制御要求を実行可能と判定する。一方、実行可否判定部112は、重量が所定値以上の場合、電動アシスト自転車1に誰かが乗車しているため、制御要求を実行可能でないと判定する。
なお、電動アシスト自転車1のサドル部に接触センサが設置されていてもよい。かかる場合において、実行可否判定部112は、サドル部への接触の有無に応じて安全に制御要求が実行可能か否かを判定してもよい。
また、制御要求は、搭乗者に対して音声、振動、映像などの警告を発生させる要求であってもよい。かかる場合において、遠隔制御装置100は、ディスプレイ22又はスピーカー(不図示)を使用してもよい。なお、ディスプレイは、映像発生手段の一例である。また、スピーカーは、音声発生手段の一例である。
また、制御要求は、電動アシスト自転車1に設置された発光装置から強い光を発生させる要求であってもよい。また制御要求は周囲の人間に対して警告を発するものでも良い。
かかる場合において、制御要求は、自動車に搭載されているエアバックを起動させるという要求であってもよい。これにより、自動車を運転できない状態にすることができる。
また、制御要求には、自動車のエンジン停止、ステアリングロック、ステアリング制御、アクセル無効化、ドアロック及びブレーキ制御等の自動車を運転できない状態にする各種要求が含まれる。
例えば、走行状態取得部110は、速度センサから自動車の速度を取得する。さらに、走行状態取得部110は、自動車に設置されたカメラから自動車周囲の画像を取得する。実行可否判定部112は、自動車の速度が0であり、かつ、自動車が安全な場所にいる場合、安全に制御要求を実行可能と判定する。例えば、実行可否判定部112は、自動車が路肩に停車している場合、安全に制御要求を実行可能と判定する。
第二の実施形態では、電動アシスト自転車1の管理を行う管理装置300からの制御要求に応じて、車両の外部から遠隔制御装置200を制御する制御システム5の例について説明する。
制御システム5は、遠隔制御装置200と管理装置(サーバー)300とを有する。遠隔制御装置200及び管理装置300は、通信することができる。通信はネットワークを介してもよい。
電動アシスト自転車6は、速度センサ40、ロック51、ディスプレイ52、アシストユニット53及び遠隔制御装置200を有する。また、遠隔制御装置200は、走行状態取得部201、走行状態送信部210、受信部211、実行制御部220及び移行制御部230を有する。
また、実行制御部220には、ロック制御部221及び表示制御部222が含まれる。また、移行制御部230には、アシスト量調整部231が含まれる。
走行状態送信部210は、電動アシスト自転車6の盗難を検知した際に、速度情報を管理装置300に送信してもよい。
状態受信部311は、遠隔制御装置200から速度情報を受信する。続いて、状態受信部311は、不図示のメモリに速度情報を記録する。続いて、実行可否判定部312は、メモリに記録されている速度情報に応じて安全に制御要求を実行可能か否かを判定する。
例えば、実行可否判定部312は、電動アシスト自転車6の速度が1(m/s)より小さい場合、安全に制御要求を実行可能と判定する。一方、実行可否判定部312は、電動アシスト自転車6の速度が1(m/s)以上の場合、安全に制御要求を実行可能でないと判定する。
一方、実行可否判定部312により安全に制御要求を実行可能でないと判定された場合、パラメータ調整量決定部313は、移行制御に用いるパラメータ調整量を決定する。例えば、パラメータ調整量決定部313は、アシスト量調整部231に対するマイナスのアシスト量を決定する。続いて、パラメータ調整量決定部313は、不図示の通信I/Oを介して、決定したパラメータ(マイナスのアシスト量)を遠隔制御装置200に送信する。
信した場合、ロック制御部221は、メモリ206に記録されている制御要求に応じてロック51を制御して電動アシスト自転車6の車輪をロックする。なお、受信部211は、通信I/O205により構成される。
すなわち、第二の実施形態においては、実行可否判定部312により安全に制御要求を実行可能と判定された場合、管理装置300から制御要求が送信され、安全に制御要求を実行可能でないと判定された場合、アシスト量が送信される。
(付記1)
車両の外部から送信される制御要求に応じて車両を制御する制御装置であって、ハードウェアプロセッサと、メモリと、を有し、
前記メモリは、
車両を制御するための制御要求に対応する処理データを記憶する制御要求記憶部と、
車両の状態を安全に実行可能な状態に移行させるための移行制御に対応する処理データを記憶する走行状態記憶部と、を有し、
前記ハードウェアプロセッサは、
前記制御要求を車両の外部から受信した場合に前記車両の状態を取得し、
取得された前記車両の状態が前記制御要求を安全に実行可能な状態か否かを判定し、
安全に実行可能な状態と判定された場合に、前記制御要求に対応する処理データを用いて前記車両に対して前記制御要求を実行し、
安全に実行可能でない状態と判定した場合、前記移行制御に対応する処理データを用いて、前記車両に対して移行制御を実行し、前記実行可否判定部により安全に実行可能な状態と判定された後に、前記制御要求に対応する処理データを用いて前記制御要求を実行することを特徴とする制御装置。
車両の外部から送信される制御要求に応じて車両を制御する制御方法であって、
少なくとも1つのハードウェアプロセッサによって、前記制御要求を受信した場合に前記車両の状態を取得するステップと、
少なくとも1つのハードウェアプロセッサによって、取得された前記車両の状態が制御要求を安全に実行可能な状態か否かを判定するステップと、
少なくとも1つのハードウェアプロセッサによって、安全に実行可能な状態と判定された場合に、前記制御要求を実行するステップと、
少なくとも1つのハードウェアプロセッサによって、安全に実行可能でない状態と判定された場合に、前記車両の状態を安全に実行可能な状態に移行させるための制御を行うステップと、を有し、
安全に実行可能でない状態と判定された後、前記車両の状態が移行し、前記実行可否判定部により安全に実行可能な状態と判定された場合、前記制御要求を実行するステップにおいて、前記制御要求を実行することを特徴とする制御方法。
2・・・・・外部端末
10・・・・速度センサ
21・・・・ロック
22・・・・ディスプレイ
23・・・・アシストユニット
100・・・遠隔制御装置
110・・・走行状態取得部
111・・・遠隔操作受信部
112・・・実行可否判定部
120・・・実行制御部
121・・・ロック制御部
122・・・表示制御部
130・・・移行制御部
131・・・アシスト量調整部
Claims (13)
- 車両の外部から送信される制御要求に応じて車両を制御する制御装置であって、
前記制御要求を受信した場合に前記車両の状態を取得する取得部と、
取得された前記車両の状態が前記制御要求を安全に実行可能な状態か否かを判定する実行可否判定部と、
安全に実行可能な状態と判定された場合に、前記制御要求を実行する実行制御部と、
前記車両の状態を安全に実行可能な状態に移行させるための制御を行う移行制御部と、を有し、
前記実行可否判定部が、安全に実行可能でない状態と判定した場合、前記移行制御部を動作させ、前記実行可否判定部により安全に実行可能な状態と判定された後に、前記実行制御部は、前記制御要求を実行することを特徴とする制御装置。 - 前記実行可否判定部は、前記車両の走行速度が閾値以下の場合、安全に実行可能な状態と判定し、前記車両の走行速度が閾値よりも大きい場合、安全に実行可能でない状態と判定することを特徴とする請求項1に記載の制御装置。
- 前記車両の周囲の画像を撮影する撮影部をさらに有し、
前記実行可否判定部は、撮影された前記画像に基づいて前記車両の周囲が安全と判定された場合、安全に実行可能な状態と判定し、撮影された前記画像に基づいて前記車両の周囲が安全でないと判定された場合、安全に実行可能でない状態と判定することを特徴とする請求項1または2に記載の制御装置。 - 前記実行可否判定部は、前記車両に使用者が乗車していない場合、安全に実行可能な状態と判定し、前記車両に使用者が乗車している場合、安全に実行可能でない状態と判定することを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の制御装置。
- 前記実行可否判定部は、前記車両の座席部に設置されたセンサを用いて使用者が乗車しているか否かを判定することを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載の制御装置。
- 前記車両は、自転車であり、
前記実行可否判定部は、前記自転車を自立させるスタンドが使用されている場合、安全に実行可能な状態と判定し、前記スタンドが使用されていない場合、安全に実行可能でない状態と判定することを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1項に記載の制御装置。 - 前記車両は、映像発生手段又は音声発生手段を有し、
前記移行制御部は、前記車両の状態が安全に実行可能でない状態の場合、前記映像発生手段又は音声発生手段を用いて、前記車両の使用者に対して安全に実行可能な状態への移行を促す映像又は音声を発生させることを特徴とする請求項1ないし6のいずれか1項に記載の制御装置。 - 前記車両は、自走を補助するアシスト機能を有する自転車であり、
前記移行制御部は、前記車両の状態が安全に実行可能でない状態の場合、前記アシスト機能を用いて自走を抑制する制御を行うことを特徴とする請求項1ないし7のいずれか1項に記載の制御装置。 - 前記移行制御部は、前記車両の状態が安全に実行可能でない状態の場合、前記アシスト機能を用いて自走に対する抑制量を段階的に大きくする制御を行うことを特徴とする請求項8に記載の制御装置。
- 前記移行制御部は、前記車両の状態が安全に実行可能でない状態の場合、自走を抑制する制御を行う内容の警告を表示部に表示した後、所定時間後に前記アシスト機能を用いて自走を抑制する制御を行うことを特徴とする請求項8又は9に記載の制御装置。
- 車両の外部からの制御要求に応じて車両を制御する制御方法であって、
前記制御要求を受信した場合に前記車両の状態を取得するステップと、
取得された前記車両の状態が制御要求を安全に実行可能な状態か否かを判定するステップと、
安全に実行可能な状態と判定された場合に、前記制御要求を実行するステップと、
安全に実行可能でない状態と判定された場合に、前記車両の状態を安全に実行可能な状態に移行させるための制御を行うステップと、を有し、
安全に実行可能でない状態と判定された後、前記車両の状態が移行し、前記実行可否判定部により安全に実行可能な状態と判定された場合、前記制御要求を実行するステップにおいて、前記制御要求を実行することを特徴とする制御方法。 - 請求項11に記載の制御方法の各ステップをコンピュータに実行させるためのプログラム。
- 車両の外部からの制御要求に応じて該車両を制御する制御装置と、前記制御要求を前記制御装置に送信する管理装置と、を有する制御システムにおいて、
前記管理装置は、
前記制御装置から前記車両の状態を取得する取得部と、
取得された前記車両の状態が前記制御要求を安全に実行可能な状態か否かを判定する実行可否判定部と、を有し、
安全に実行可能な状態と判定された場合に、前記制御要求を前記制御装置に送信し、
安全に実行可能でない状態と判定された場合に、前記車両の状態を安全に実行可能な状態に移行させるための移行制御要求を前記制御装置に送信し、前記車両の状態が前記制御要求を安全に実行可能な状態に移行したと判定された後に、前記制御要求を前記制御装置に送信することを特徴とする制御システム。
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