(57)【要約】  背もたれ（２ａ）の搭乗者（９１）の左右の肩甲骨が接触する領域に配置された背もたれ用姿勢センサ（９ａ、９ｂ）を用いて、搭乗者の姿勢の変化を検知することで前記搭乗者の操作意図を判定する接触位置依存型の操作意図判定部（１０２）と、操作意図があると判定された場合のみ、左右対称にある位置のセンサ出力値の差から、搭乗者の左右への回転の意図を判定する左右変化量比較型の回転意図判定部（１０３）とを備える。
2012035739.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体本体と、
前記移動体本体の上方に支持され、かつ、搭乗者の背中を支持する背もたれと、
前記移動体本体の上方でかつ前記背もたれの下方に配置され、かつ、前記搭乗者の臀部を支持する座部と、
前記移動体本体の下部に回転可能に支持された複数の駆動車輪と、
前記移動体本体の下部に配置されて前記複数の駆動車輪を駆動して、前記移動体本体を前進、後退、又は、旋回させる駆動部と、
前記背もたれの部分でかつ前記搭乗者の左右の肩甲骨が接触する部分に配置された背もたれ用姿勢センサと、
前記姿勢センサが前記搭乗者の姿勢の変化を検知することで、前記搭乗者の操作意図を判定する、接触位置依存型の操作意図判定部と、
前記操作意図判定部で前記搭乗者の操作意図があると判定される場合のみ、前記背もたれ用姿勢センサから出力した、前記搭乗者の左右の肩甲骨がそれぞれ接触する部分の圧力値の差が着座確認閾値を越えるか否か判定し、前記圧力値の差が前記着座確認閾値を越えると判定するとき、前記搭乗者の左又は右への回転の意図があると判定する、左右変化量比較型の回転意図判定部と、
前記回転意図判定部で判定された前記搭乗者の左又は右への回転の意図に従って、前記駆動部を駆動制御する駆動制御部と、
を備えることを搭乗型移動体。
【請求項２】
前記背もたれ用姿勢センサが配置されている、前記背もたれの部分でかつ、前記搭乗者の左右の肩甲骨が接触する部分とは、前記搭乗者の左右の肩甲骨が接触する領域である、請求項１に記載の搭乗型移動体。
【請求項３】
前記背もたれ用姿勢センサは、
前記搭乗者の左右肩甲骨と、さらに各々の肩甲骨の幅で背中肋骨が位置する背中部分とを含む背もたれ左右上部が接触可能な部分に配置される、請求項２に記載の搭乗型移動体。
【請求項４】
前記座部の前記搭乗者の前記臀部が接触する部分に配置された座部用姿勢センサをさらに備える、請求項２に記載の搭乗型移動体。
【請求項５】
前記回転意図判定部は、前記姿勢センサが前記搭乗者の左右肩甲骨から背中肋骨に至る部分から受ける圧力の大きさと、前記圧力が一定以上の値を示す領域の広さとの関係情報から、前記搭乗者の回転意図を判定する、請求項３に記載の搭乗型移動体。
【請求項６】
前記操作意図判定部は、前記背もたれ用姿勢センサの圧力の大きさが背もたれ圧力用閾値を越えるか又は一定以上の値を示す領域の広さが背もたれ領域用閾値を越える場合で、かつ、前記座部用姿勢センサの圧力の大きさが座部圧力用閾値を越えるか又は一定以上の圧力を示す領域の広さが座部領域用閾値を越える場合に操作意図が有ると判定し、
前記回転意図判定部は、前記操作意図判定部で操作意図があると判定され、かつ前記搭乗者の左右の肩甲骨がそれぞれ接触する部分において、前記背もたれ用姿勢センサが一定以上の圧力を示す領域の圧力の総和値である圧力総和値の左右差が前記着座確認閾値を越えるときに、前記搭乗者の左右への回転の意図があると判定する、請求項４に記載の搭乗型移動体。
【請求項７】
前記搭乗者の腰椎が位置する背中部分が接触する前記背もたれ部の一部に接触可能な背もたれ中央下部用姿勢センサをさらに備えて、
前記操作意図判定部は、前記背もたれ中央下部用姿勢センサの圧力の大きさが背もたれ中央下部圧力用閾値を越えるか又は一定以上の値を示す領域の広さが背もたれ中央下部領域用閾値を越える場合で、かつ、前記座部用姿勢センサの圧力の大きさが座部圧力用閾値を越えるか又は一定以上の圧力を示す領域の広さが座部領域用閾値を越える場合に操作意図が有ると判定し、
前記回転意図判定部は、前記操作意図判定部で操作意図があると判定され、かつ前記搭乗者の左右の肩甲骨がそれぞれ接触する部分において、前記背もたれ用姿勢センサが一定以上の圧力を示す領域の圧力の総和値である圧力総和値の左右差が前記着座確認閾値を越えるときに、前記搭乗者の左右への回転の意図があると判定する、請求項４に記載の搭乗型移動体。
【請求項８】
前記操作意図判定部は、前記背もたれ中央下部用姿勢センサ及び前記座部用姿勢センサからのセンサ圧力の大きさが背もたれ中央下部圧力用閾値を越えるか又は一定以上の値を示す領域の広さが背もたれ中央下部領域用閾値を越える場合に、操作意図があると判定し、
前記操作意図判定部で操作意図があると判定され、かつ、前記背もたれ用姿勢センサであって前記搭乗者の左右の肩甲骨がそれぞれ接触する部分の前記背もたれ用姿勢センサが一定以上の圧力を示す領域の圧力の総和値である圧力総和値の左右差が前記着座確認閾値を越えている場合に、前記搭乗者の左右への回転の意図があると判定する、請求項５に記載の搭乗型移動体。
【請求項９】
前記搭乗者の搭乗姿勢によって異なる前記姿勢センサの圧力分布状況を、前記姿勢センサが一定以上の値を示す領域の広さを用いて分析する搭乗姿勢判定部と、
前記搭乗姿勢判定部で分析された前記姿勢センサからの出力値の分布状況を用いて前記姿勢センサの出力値の重みを決定する重み決定部とをさらに備えて、
前記操作意図を判定する前記操作意図判定部又は前記搭乗者の左右への回転の意図を判定する前記回転意図判定部の少なくともどちらかの判定処理において、前記姿勢センサの出力値に対して前記重み決定部で重み付けを行った前記姿勢センサの出力値を用いる、請求項１〜８のいずれか１つに記載の搭乗型移動体。
【請求項１０】
前記背もたれ用姿勢センサと前記座部用姿勢センサの各々のセンサが一定以上の圧力を示す領域の圧力の総和値である圧力総和値を比較することで搭乗姿勢の違いを判定する搭乗姿勢判定部と、
前記搭乗者の前記背もたれ左右上部に接触可能に配置された前記背もたれ用姿勢センサが一定以上の圧力を示す領域の圧力の総和値である圧力総和値及び前記座部用姿勢センサが一定以上の圧力を示す領域の圧力の総和値である圧力総和値が定められた一定範囲にある場合に、各センサの圧力総和値をさらに総和した全体圧力総和値又は各センサの最大圧力総和値に対する各センサの圧力総和値の比率を用いて各々のセンサへの重みを決定する重み決定部とをさらに備えて、
前記回転意図判定部は、前記重み決定部で決定された重みにて重み付けを行った前記背もたれ用姿勢センサの左右の圧力総和値の差を用いて、前記搭乗者の左右への回転の意図を判定する左右変化量比較型の回転意図判定部にて形成する請求項４に記載の搭乗型移動体。
【請求項１１】
前記背もたれ用姿勢センサと前記背もたれ中央下部姿勢センサの各々のセンサが一定以上の圧力を示す領域の圧力の総和値である圧力総和値を比較することで搭乗姿勢の違いを判定する搭乗姿勢判定部と、
前記搭乗者の前記背もたれ左右上部に接触可能に配置された前記背もたれ用姿勢センサが一定以上の圧力を示す領域の圧力の総和値である圧力総和値及び前記背もたれ中央下部用姿勢センサが一定以上の圧力を示す領域の圧力の総和値である圧力総和値が定められた一定範囲にある場合に、各センサの圧力総和値をさらに総和した全体圧力総和値又は各センサの最大圧力総和値に対する各センサの圧力総和値の比率を用いて各々のセンサへの重みを決定する重み決定部とをさらに備えて、
前記回転意図判定部は、前記重み決定部で決定された重みにて重み付けを行った前記背もたれ用姿勢センサの左右の圧力総和値の差を用いて、前記搭乗者の左右への回転の意図を判定する左右変化量比較型の回転意図判定部にて形成する請求項７に記載の搭乗型移動体。
【請求項１２】
前記重み決定部は、前記座部用姿勢センサ、前記背もたれ中央下部用姿勢センサ、又は前記背もたれ用姿勢センサからの出力値が測定上限を表す閾値を超える場合に、該当するセンサの重みを他のセンサの重みと比較して小さくするか又はゼロとし、
前記回転意図判定部は、前記重み決定部により決定された前記重みにて重み付けを行った前記背もたれ用姿勢センサの出力値を用いて左右回転の意図を判定する、請求項７に記載の移動体。
【請求項１３】
前記搭乗姿勢判定部にて分析した結果、前記座部用姿勢センサの出力値が着座確認閾値以下の場合に前記搭乗者に対して前記座部に接触した搭乗を促す通知を行う通知部をさらに備える、請求項１〜８のいずれか１つに記載の移動体。
【請求項１４】
前記移動体本体の前部に支持され、かつ、前記搭乗者の足裏を支持する足置きをさらに備える、請求項１又は２に記載の搭乗型移動体。
【請求項１５】
前記搭乗者の少なくとも脊椎部あるいは腰椎部と接触可能な前記背もたれ部分は、前記搭乗者の接触の有無にかかわらず固定化された固定背もたれ部と、前記背もたれ用姿勢センサの部分は前記搭乗者の接触により可動可能な可動背もたれ部とを有する請求項１又は２に記載の搭乗型移動体。
【請求項１６】
前記左右各々の可動背もたれ部の正面は、前記固定背もたれ部の正面と略同一平面上に設けられ、
前記左右各々の可動背もたれ部の変位の主方向は、前記平面に対して垂直な方向である請求項１５に記載の搭乗型移動体。
【請求項１７】
前記駆動制御部は、前記左右各々の可動背もたれ部の変位を距離にそれぞれ換算し、前記距離の変化量に応じて駆動指令を変更する請求項１５又は１６に記載の搭乗型移動体。
【請求項１８】
前記可動背もたれ部と前記固定背もたれ部とは、それぞれ、弾性体によって連結されて、前記搭乗型移動体本体に対して移動可能となっている請求項１５〜１７のいずれか１つに記載の搭乗型移動体。
【請求項１９】
前記背もたれ面と直交する前記移動体本体の進行方向に対する側面から見た状態で、前記背もたれの前記背もたれ面は、後傾しており、その傾斜角度は鉛直面となす角度が１０度であり、前記背もたれと前記臀部支持部の前記座面とのなす角度は１３５度である、請求項１〜１２のいずれか１つに記載の搭乗型移動体。
【請求項２０】
前記足置きの前記足置き面は後傾しており、その角度は水平面となす角度が１０度であり、前記背もたれの前記背もたれ面と前記足置きの前記足置き面とのなす角度は９０度である、請求項１〜１２，１９のいずれか１つに記載の搭乗型移動体。
【請求項２１】
搭乗者の姿勢変動によって操作し、かつ前記搭乗者が搭乗したとき略立位となるように設けられた座部と背もたれ部とを備え、
前記背もたれ部は、前記搭乗者の体幹に接触可能な位置に配置され、立位乗車移動体本体に固定される固定背もたれ部と、前記略立位となる前記搭乗型移動体本体に対して移動可能でありかつ前記搭乗者の姿勢変形に追随可能な可動背もたれ部を備え、
前記可動背もたれ部は、前記固定背もたれ部に対して左右対称に配置されていて、左右の可動変位を背もたれ用姿勢センサで検知し、
駆動制御部により、前記センサでそれぞれ検知した前記それぞれの可動変位から変位量をそれぞれ算出し、前記変位量に基づいて駆動指令を出力して、前記搭乗型移動体を回転させる搭乗型移動体の制御方法。
【請求項２２】
移動体本体と、前記移動体本体の上方に支持され、かつ、搭乗者の背中を支持する背もたれと、前記移動体本体の上方でかつ前記背もたれの下方に配置され、かつ、前記搭乗者の臀部を支持する座部と、前記移動体本体の下部に回転可能に支持された複数の駆動車輪と、前記移動体本体の下部に配置されて前記複数の駆動車輪を駆動して、前記移動体本体を前進、後退、又は、旋回させる駆動部と備える搭乗型移動体の駆動を制御する搭乗型移動体の制御方法であって、
前記背もたれの部分でかつ前記搭乗者の左右の肩甲骨が接触する部分に配置された背もたれ用姿勢センサが前記搭乗者の姿勢の変化を検知することで、前記搭乗者の操作意図を判定する接触位置依存型の操作意図判定部により判定し、
左右変化量比較型の回転意図判定部により、前記操作意図判定部で前記搭乗者の操作意図があると判定される場合のみ、前記背もたれ用姿勢センサから出力した、前記搭乗者の左右の肩甲骨がそれぞれ接触する部分の各センサが一定以上の圧力を示す領域の圧力の総和値である圧力総和値の差が着座確認閾値を越えるか否か判定し、前記圧力値の差が前記着座確認閾値を越えると判定するとき、前記搭乗者の左又は右への回転の意図があると判定し、
前記回転意図判定部で判定された前記搭乗者の左又は右への回転の意図に従って、前記駆動部を駆動制御部で駆動制御する、
ことを備える搭乗型移動体の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搭乗者が、姿勢変動によって操作制御する搭乗型移動体及び搭乗型移動体の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動車椅子などに代表されるコンパクトな一人乗り移動支援機器は、通常はジョイスティックが操作手段として利用されている。ジョイスティックは、全方向に自由に回動できるレバーの先を手でつまんで、意図する回転方向にレバーを傾けて方向指示をする。一つのレバーで全方向の指示ができる簡便さはあるものの、必ず手を用いて指示する必要があるため、荷物を持つなど手がふさがっている場合の操作が困難である。また、人間本来の方向指示の感覚と手先での傾ける指示とが一致していないため、方向指示動作が慣れるまでに練習が必要であるなどの課題がある。また、手に障害がある搭乗者にも、使いづらいという難点がある。【０００３】
従来前記の課題を鑑み、方向転換又は加速減速動作に関する搭乗者の意図を、搭乗者の姿勢変化から生じる座席の物理変量を検知することにより推定し、推定結果の基づき移動機器を制御する操作手段提案がなされている（特許文献１）。また、加速時に姿勢が無意識に変化してしまう場合のように、操作を意図しない搭乗者の姿勢変化で誤った機器制御をしてしまうことを回避するために、加速時など明らかに意図しない姿勢変化での座席変化量を予め検知しておき、変化量にて操作の意図により生じる変化量を補正することで、操作意図を正確に反映した機器制御を可能にしている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−０９４８９８号公報
【特許文献２】特開２００４−０１６２７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１は、手を用いずに、人間本来の方向指示感覚にて操作が可能な機器制御手段を提案しているものの、意図しないで姿勢変化が起きた場合でも、物理変量として検知されれば移動機器が制御されてしまうため、搭乗者の意図に反した移動機器の動作が起こってしまい、操作が困難なだけでなく、事故に繋がり易い。【０００６】
特許文献２は、前記の課題を解決する構成であり、無意識に姿勢が僅かに変化してしまう場合には、補正変化量が正しく算出されることで誤った機器制御を回避できる。しかしながら、搭乗者に操作する意図がなくても、操作以外の他の動作を意図して大きな姿勢変化が起きた際には、補正変化量が正しく算出できず、意図に反して機器が制御されてしまう。【０００７】
たとえば、乗降時又は搭乗中に左右の物を取ろうとして人が手を伸ばした際などは、搭乗者の姿勢が不安定な搭乗姿勢に変化してしまうことが多く、逆に、さらに事故に繋がり易いという課題を有している。【０００８】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、手を用いずに姿勢変動を用いて操作を行うことにより、人間本来の方向指示感覚にて操作が可能であることに加え、操作を意図しないで姿勢が変化した場合にも、その姿勢変化の大きさに依らず、誤動作することのない安全性を保障できる搭乗型移動体及び搭乗型移動体の制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するために、本発明は以下のように構成する。【００１０】
本発明の１つの態様によれば、移動体本体と、
前記移動体本体の上方に支持され、かつ、搭乗者の背中を支持する背もたれと、
前記移動体本体の上方でかつ前記背もたれの下方に配置され、かつ、前記搭乗者の臀部を支持する座部と、
前記移動体本体の下部に回転可能に支持された複数の駆動車輪と、
前記移動体本体の下部に配置されて前記複数の駆動車輪を駆動して、前記移動体本体を前進、後退、又は、旋回させる駆動部と、
前記背もたれのかつ前記搭乗者の左右の肩甲骨が接触する部分に配置された背もたれ用姿勢センサと、
前記姿勢センサが前記搭乗者の姿勢の変化を検知することで、前記搭乗者の操作意図を判定する、接触位置依存型の操作意図判定部と、
前記操作意図判定部で前記搭乗者の操作意図があると判定される場合のみ、前記背もたれ用姿勢センサから出力した、前記搭乗者の左右の肩甲骨がそれぞれ接触する部分の圧力値の差が着座確認閾値を越えるか否か判定し、前記圧力値の差が前記着座確認閾値を越えると判定するとき、前記搭乗者の左又は右への回転の意図があると判定する、左右変化量比較型の回転意図判定部と、
前記回転意図判定部で判定された前記搭乗者の左又は右への回転の意図に従って、前記駆動部を駆動制御する駆動制御部と、
を備えることを搭乗型移動体を提供する。【００１１】
本発明の別の態様によれば、搭乗者の姿勢変動によって操作し、かつ前記搭乗者が搭乗したとき略立位となるように設けられた座部と背もたれ部とを備え、
前記背もたれ部は、前記搭乗者の体幹に接触可能な位置に配置され、立位乗車移動体本体に固定される固定背もたれ部と、前記略立位となる前記搭乗型移動体本体に対して移動可能でありかつ前記搭乗者の姿勢変形に追随可能な可動背もたれ部を備え、
前記可動背もたれ部は、前記固定背もたれ部に対して左右対称に配置されていて、左右の可動変位を背もたれ用姿勢センサで検知し、
駆動制御部により、前記センサでそれぞれ検知した前記それぞれの可動変位から変位量をそれぞれ算出し、前記変位量に基づいて駆動指令を出力して、前記搭乗型移動体を回転させる搭乗型移動体の制御方法を提供する。【００１２】
本発明のさらに別の態様によれば、移動体本体と、前記移動体本体の上方に支持され、かつ、搭乗者の背中を支持する背もたれと、前記移動体本体の上方でかつ前記背もたれの下方に配置され、かつ、前記搭乗者の臀部を支持する座部と、前記移動体本体の下部に回転可能に支持された複数の駆動車輪と、前記移動体本体の下部に配置されて前記複数の駆動車輪を駆動して、前記移動体本体を前進、後退、又は、旋回させる駆動部と備える搭乗型移動体の駆動を制御する搭乗型移動体の制御方法であって、
前記背もたれの部分でかつ前記搭乗者の左右の肩甲骨が接触する部分に配置された背もたれ用姿勢センサが前記搭乗者の姿勢の変化を検知することで、前記搭乗者の操作意図を判定する接触位置依存型の操作意図判定部により判定し、
左右変化量比較型の回転意図判定部により、前記操作意図判定部で前記搭乗者の操作意図があると判定される場合のみ、前記背もたれ用姿勢センサから出力した、前記搭乗者の左右の肩甲骨がそれぞれ接触する部分の各センサが一定以上の圧力を示す領域の圧力の総和値である圧力総和値の差が着座確認閾値を越えるか否か判定し、前記圧力値の差が前記着座確認閾値を越えると判定するとき、前記搭乗者の左又は右への回転の意図があると判定し、
前記回転意図判定部で判定された前記搭乗者の左又は右への回転の意図に従って、前記駆動部を駆動制御部で駆動制御する、
ことを備える搭乗型移動体の制御方法を提供する。
【発明の効果】
【００１３】
以上述べたように、本発明の搭乗型移動体及び搭乗型移動体の制御方法によれば、背もたれに配置された姿勢センサと、接触した領域と接触圧の強さを指標として判断する操作意図判定部と、左右変化量比較型の回転意図判定部とを有することにより、たとえ操作以外の他の動作を意図して大きく姿勢変化が起きた場合でも、移動体が誤って左右回転又は移動動作することのない安全な搭乗型移動体及び搭乗型移動体の制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
本発明のこれらと他の目的と特徴は、添付された図面についての好ましい実施形態に関連した次の記述から明らかになる。この図面においては、
【図１】図１は、本発明の第１実施形態における移動体の外見図、
【図２】図２は、本発明の第１実施形態における移動体のハード構成ブロック図、
【図３Ａ】図３Ａは、本発明の第１実施形態における移動体の姿勢センサの配置を示す移動体の側面図、
【図３Ｂ】図３Ｂは、本発明の第１実施形態における移動体の姿勢センサの配置を示す移動体の正面図、
【図４Ａ】図４Ａは、本発明の第１実施形態における移動体に搭乗者が搭乗した場合、あるいは動作した場合の背もたれ用圧力センサで検出された圧力分布図、
【図４Ｂ】図４Ｂは、本発明の第１実施形態における移動体に搭乗者が搭乗した場合、あるいは動作した場合の背もたれ用圧力センサで検出された圧力分布図、
【図４Ｃ】図４Ｃは、本発明の第１実施形態における移動体に搭乗者が搭乗した場合、あるいは動作した場合の背もたれ用圧力センサで検出された圧力分布図、
【図４Ｄ】図４Ｄは、本発明の第１実施形態における移動体に搭乗者が搭乗した場合、あるいは動作した場合の背もたれ用圧力センサで検出された圧力分布図、
【図４Ｅ】図４Ｅは、本発明の第１実施形態における移動体に搭乗者が搭乗した場合、あるいは動作した場合の背もたれ用圧力センサで検出された圧力分布図、
【図４Ｆ】図４Ｆは、本発明の第１実施形態における移動体に搭乗者が搭乗した場合、あるいは動作した場合の背もたれ用圧力センサで検出された圧力分布図、
【図４Ｇ】図４Ｇは、本発明の第１実施形態における移動体に搭乗者が搭乗した場合、あるいは動作した場合の背もたれ用圧力センサで検出された圧力分布図、
【図４Ｈ】図４Ｈは、本発明の第１実施形態における移動体に搭乗者が搭乗した場合、あるいは動作した場合の背もたれ用圧力センサで検出された圧力分布図、
【図４Ｉ】図４Ｉは、本発明の第１実施形態における移動体に搭乗者が搭乗した場合、あるいは動作した場合の背もたれ用圧力センサで検出された圧力分布図、
【図４Ｊ】図４Ｊは、本発明の第１実施形態における移動体に搭乗者が搭乗した場合、あるいは動作した場合の背もたれ用圧力センサで検出された圧力分布図、
【図４Ｋ】図４Ｋは、本発明の第１実施形態における移動体に搭乗者が搭乗した場合、あるいは動作した場合の背もたれ用圧力センサで検出された圧力分布図、
【図４Ｌ】図４Ｌは、本発明の第１実施形態における移動体に搭乗者が搭乗した場合、あるいは動作した場合の背もたれ用圧力センサで検出された圧力分布図、
【図４Ｍ】図４Ｍは、本発明の第１実施形態における移動体に搭乗者が搭乗した場合、あるいは動作した場合の背もたれ用圧力センサで検出された圧力分布図、
【図４Ｎ】図４Ｎは、本発明の第１実施形態における移動体に搭乗者が搭乗した場合、あるいは動作した場合の背もたれ用圧力センサで検出された圧力分布図、
【図４Ｏ】図４Ｏは、本発明の第１実施形態における移動体に搭乗者が搭乗した場合、あるいは動作した場合の背もたれ用圧力センサで検出された圧力分布図、
【図４Ｐ】図４Ｐは、本発明の第１実施形態における移動体に搭乗者が搭乗した場合、あるいは動作した場合の背もたれ用圧力センサで検出された圧力分布の範囲の説明図、
【図５】図５は、本発明の第１実施形態における姿勢変動による移動体操作制御の構成図、
【図６】図６は、本発明の第１実施形態における移動体のモータ用電圧換算表を説明するための図、
【図７】図７は、本発明の第１実施形態における移動体の意図判定処理のフローチャート
【図８】図８は、本発明の第１実施形態における移動体の回転制御のための電圧加算値換算表を説明するための図、
【図９Ａ】図９Ａは、本発明の第１実施形態における搭乗者の搭乗姿勢のイメージ図、
【図９Ｂ】図９Ｂは、本発明の第１実施形態における搭乗者の搭乗姿勢のイメージ図、
【図９Ｃ】図９Ｃは、本発明の第１実施形態における回転の意図のある場合の搭乗者姿勢のイメージを示す図、
【図９Ｄ】図９Ｄは、本発明の第１実施形態における回転の意図のある場合の搭乗者姿勢のイメージ図、
【図１０】図１０は、本発明の第２実施形態おける移動体の外見図、
【図１１】図１１は、本発明の第２実施形態における移動体のハード構成ブロック図、
【図１２Ａ】図１２Ａは、本発明の第２実施形態における移動体の姿勢センサの配置を示す移動体の側面図、
【図１２Ｂ】図１２Ｂは、本発明の第２実施形態における移動体の姿勢センサの配置を示す移動体の正面図、
【図１３】図１３は、本発明の第２実施形態における姿勢変動による移動体操作制御の構成図、
【図１４】図１４は、本発明の第２実施形態における移動体の意図判定処理のフローチャート
【図１５】図１５は、本発明の第３実施形態における移動体の外見図、
【図１６】図１６は、本発明の第３実施形態における移動体のハード構成ブロック図、
【図１７】図１７は、本発明の第３実施形態における姿勢変動による移動体操作制御の構成図、
【図１８】図１８は、本発明の第３実施形態における搭乗姿勢分析とセンサ重み学習処理のフローチャート
【図１９】図１９は、本発明の第３実施形態における移動体の意図判定処理のフローチャート
【図２０】図２０は、本発明の第４実施形態における移動体の外見図、
【図２１】図２１は、本発明の第４実施形態における移動体のハード構成ブロック図、
【図２２】図２２は、本発明の第４実施形態における姿勢変動による移動体操作制御の構成図、
【図２３】図２３は、本発明の第４実施形態における搭乗姿勢分析とセンサ重み学習処理のフローチャート
【図２４】図２４は、本発明の第４実施形態における移動体の意図判定処理のフローチャート
【図２５Ａ】図２５Ａは、本発明の第２実施形態における移動体に搭乗者が搭乗した場合、あるいは動作した場合の背もたれ用圧力センサで検出された圧力分布図、
【図２５Ｂ】図２５Ｂは、本発明の第２実施形態における移動体に搭乗者が搭乗した場合、あるいは動作した場合の背もたれ用圧力センサで検出された圧力分布図、
【図２５Ｃ】図２５Ｃは、本発明の第２実施形態における移動体に搭乗者が搭乗した場合、あるいは動作した場合の背もたれ用圧力センサで検出された圧力分布図、
【図２５Ｄ】図２５Ｄは、本発明の第２実施形態における移動体に搭乗者が搭乗した場合、あるいは動作した場合の背もたれ用圧力センサで検出された圧力分布図、
【図２５Ｅ】図２５Ｅは、本発明の第２実施形態における移動体に搭乗者が搭乗した場合、あるいは動作した場合の背もたれ用圧力センサで検出された圧力分布図、
【図２５Ｆ】図２５Ｆは、本発明の第２実施形態における移動体に搭乗者が搭乗した場合、あるいは動作した場合の背もたれ用圧力センサで検出された圧力分布図、
【図２５Ｇ】図２５Ｇは、本発明の第２実施形態における移動体に搭乗者が搭乗した場合、あるいは動作した場合の背もたれ用圧力センサで検出された圧力分布図、
【図２５Ｈ】図２５Ｈは、本発明の第２実施形態における移動体に搭乗者が搭乗した場合、あるいは動作した場合の背もたれ用圧力センサで検出された圧力分布図、
【図２５Ｉ】図２５Ｉは、本発明の第２実施形態における移動体に搭乗者が搭乗した場合、あるいは動作した場合の背もたれ用圧力センサで検出された圧力分布図、
【図２５Ｊ】図２５Ｊは、本発明の第２実施形態における移動体に搭乗者が搭乗した場合、あるいは動作した場合の背もたれ用圧力センサで検出された圧力分布図、
【図２５Ｋ】図２５Ｋは、本発明の第２実施形態における移動体に搭乗者が搭乗した場合、あるいは動作した場合の背もたれ用圧力センサで検出された圧力分布図、
【図２５Ｌ】図２５Ｌは、本発明の第２実施形態における移動体に搭乗者が搭乗した場合、あるいは動作した場合の背もたれ用圧力センサで検出された圧力分布図、
【図２５Ｍ】図２５Ｍは、本発明の第２実施形態における移動体に搭乗者が搭乗した場合、あるいは動作した場合の背もたれ用圧力センサで検出された圧力分布図、
【図２５Ｎ】図２５Ｎは、本発明の第２実施形態における移動体に搭乗者が搭乗した場合、あるいは動作した場合の背もたれ用圧力センサで検出された圧力分布図、
【図２５Ｏ】図２５Ｏは、本発明の第２実施形態における移動体に搭乗者が搭乗した場合、あるいは動作した場合の背もたれ用圧力センサで検出された圧力分布図、
【図２５Ｐ】図２５Ｐは、本発明の第２実施形態における移動体に搭乗者が搭乗した場合、あるいは動作した場合の背もたれ用圧力センサで検出された圧力分布の範囲の説明図、
【図２６Ａ】図２６Ａは、本発明の第５実施形態にかかる立位乗車移動体の構成を説明する斜視図、
【図２６Ｂ】図２６Ｂは、第５実施形態における立位乗車移動体の利用環境を説明する図、
【図２７】図２７は、第５実施形態における立位乗車移動体の概略を表す鳥瞰図、
【図２８Ａ】図２８Ａは、第５実施形態における立位乗車移動体の背凭れ（もたれ）部の形状を説明する図、
【図２８Ｂ】図２８Ｂは、第５実施形態における立位乗車移動体の背凭れ部の別の形状を説明する図、
【図２９Ａ】図２９Ａは、第５実施形態における立位乗車移動体の搭乗者の体の部位との位置関係を説明する図、
【図２９Ｂ】図２９Ｂは、第５実施形態における立位乗車移動体と搭乗者の背凭れ部との位置関係を説明する図、
【図３０Ａ】図３０Ａは旋回制御装置の概略上面図であって、（１），（２），（３）はそれぞれ立位乗車移動体の搭乗者の未搭乗時（自然状態）、直進時（通常状態）、及び、旋回時の旋回制御装置の概略上面図、
【図３０Ｂ】図３０Ｂは旋回制御装置の概略上面図であって、（４），（５），（６）はそれぞれ立位乗車移動体の搭乗者の未搭乗時（未荷重時）のスプリングの様々な構成例であって、自然長で均衡している状態、張力有りで均衡している状態、張力有りで均衡している状態の旋回制御装置の概略上面図、
【図３１Ａ】図３１Ａは旋回制御装置の上面図であって、（１），（２），（３）はそれぞれ第５実施形態の変形例における立位乗車移動体の搭乗者の未搭乗時（自然状態）、直進時（通常状態）、及び、旋回時の旋回制御装置の上面図、
【図３１Ｂ】図３１Ｂは旋回制御装置の上面図であって、（４），（５），（６）はそれぞれ第５実施形態の前記変形例における立位乗車移動体の搭乗者の未搭乗時（未荷重時）のスプリングの様々な構成例であって、自然長で均衡している状態、張力有りで均衡している状態、張力有りで均衡している状態の旋回制御装置の概略上面図、
【図３２Ａ】図３２Ａは、第５実施形態の動作を説明する概略図、
【図３２Ｂ】図３２Ｂは、第５実施形態の動作を説明する概略図、
【図３３】図３３は、第５実施形態の走行制御部を表すブロック図、
【図３４】図３４は、立位乗車移動体の通常状態と旋回状態とからなる走行経路を説明する上面図、
【図３５Ａ】図３５Ａは、従来例と同等の背凭れを有する立位乗車移動体において、略立位の搭乗者の操舵の概略を表す図、
【図３５Ｂ】図３５Ｂは、従来例と同等の背凭れを有する立位乗車移動体において、略立位の搭乗者の操舵の概略を表す図、
【図３６】図３６は、従来例と同等の背凭れを有する立位乗車移動体において、搭乗者と背凭れ部との関係を表す概略図、
【図３７】図３７は、第５実施形態における搭乗者と背凭れ部との関係（直進状態から右旋回状態における関係）を表す概略図、
【図３８Ａ】図３８Ａは固定背凭れ部の形状を表す概略図であって、（１），（２），（３）はそれぞれ第５実施形態に適した固定背凭れ部（定常姿勢に復元する効果の有る固定背凭れ部）の種々の形状を表す概略図、
【図３８Ｂ】図３８Ｂは固定背凭れ部の形状を表す概略図であって、（４），（５），（６）はそれぞれ第５実施形態に適した固定背凭れ部（非定常姿勢を保持する効果のある固定背凭れ部）の種々の形状を表す概略図、
【図３９Ａ】図３９Ａは、本発明の第６実施形態における背凭れ部の構成と動作の概略を表す図、
【図３９Ｂ】図３９Ｂは、本発明の第６実施形態における背凭れ部の構成と動作の概略を表す図、
【図３９Ｃ】図３９Ｃは、本発明の第６実施形態における背凭れ部の構成と動作の概略を表す図、
【図３９Ｄ】図３９Ｄは、本発明の第６実施形態における背凭れ部の構成と動作の概略を表す図、
【図４０Ａ】図４０Ａは、本発明の第７実施形態における背凭れ部の構成と動作の概略を表す図、
【図４０Ｂ】図４０Ｂは、本発明の第７実施形態における背凭れ部の構成と動作の概略を表す図、
【図４０Ｃ】図４０Ｃは、本発明の第７実施形態における背凭れ部の構成と動作の概略を表す図、
【図４１Ａ】図４１Ａは、本発明の第８実施形態における立位乗車移動体の概略を表す鳥瞰図、
【図４１Ｂ】図４１Ｂは、第８実施形態における立位乗車移動体の概略を表す鳥瞰図、
【図４２Ａ】図４２Ａは、第８実施形態における背凭れ部の形状を説明する図、
【図４２Ｂ】図４２Ｂは、第８実施形態における背凭れ部の形状を説明する図、
【図４３】図４３は、第８実施形態における立位乗車移動体の構成を説明する図、
【図４４Ａ】図４４Ａは、第８実施形態における搭乗者の体の部位と背凭れ部との位置関係を説明する図、
【図４４Ｂ】図４４Ｂは、第８実施形態における搭乗者の体の部位と背凭れ部との位置関係を説明する図、
【図４５Ａ】図４５Ａは、特許文献３の移動体の概略図、
【図４５Ｂ】図４５Ｂは、特許文献３の移動体の座席の概略図、
【図４６】図４６は、本発明の第９実施形態にかかる立位乗車移動体の全体斜視図、
【図４７】図４７は、本発明の第９実施形態にかかる立位乗車移動体における乗車姿勢斜視図、
【図４８Ａ】図４８Ａは、本発明の第９実施形態にかかる立位乗車移動体における乗車姿勢の正面図、
【図４８Ｂ】図４８Ｂは、本発明の第９実施形態にかかる立位乗車移動体における乗車姿勢の側面図、
【図４９】図４９は、本発明の第９実施形態にかかる立位乗車移動体の部分の斜視図、
【図５０Ａ】図５０Ａは、本発明の第９実施形態にかかる立位乗車移動体が旋回動作を行う場合における、立位乗車移動体の上部から見たユーザの頭部の動きを示す説明図、
【図５０Ｂ】図５０Ｂは、本発明の第９実施形態にかかる立位乗車移動体が旋回動作を行う場合における、立位乗車移動体の上部から見たユーザの頭部の動きを示す説明図、
【図５１】図５１は、本発明の第９実施形態にかかる立位乗車移動体において、背もたれと座部との所定の位置関係を説明するために、水平面と平行な方向から見た立位乗車移動体における背もたれ及び座部の拡大図、
【図５２Ａ】図５２Ａは、本発明の第９実施形態にかかる立位乗車移動体に乗車したユーザの頭部の位置と旋回時の回転中心との関係を示すための、乗車姿勢の正面図、
【図５２Ｂ】図５２Ｂは、本発明の第９実施形態にかかる立位乗車移動体に乗車したユーザの頭部の位置と旋回時の回転中心との関係を示すための、乗車姿勢の側面図、
【図５３】図５３は、本発明の第９実施形態にかかる立位乗車移動体の圧力センサシートの配置図、
【図５４】図５４は、本発明の第９実施形態と従来の座部が傾斜した椅子との座部の圧力分布の比較図、
【図５５】図５５は、本発明の第９実施形態と従来の産業用車両の背もたれパッド使用時との足裏の圧力分布の比較図、
【図５６】図５６は、本発明の第９実施形態にかかる立位乗車移動体の機能ブロック図、
【図５７】図５７は、本発明の第９実施形態にかかる立位乗車移動体の動作を示すフローチャート
【図５８Ａ】図５８Ａは、本発明の第９実施形態にかかる立位乗車移動体の正面図、
【図５８Ｂ】図５８Ｂは、本発明の第９実施形態にかかる立位乗車移動体の右側面図、
【図５８Ｃ】図５８Ｃは、本発明の第９実施形態にかかる立位乗車移動体の背面図、
【図５８Ｄ】図５８Ｄは、本発明の第９実施形態にかかる立位乗車移動体の左側面図、
【図５８Ｅ】図５８Ｅは、本発明の第９実施形態にかかる立位乗車移動体の上面図、
【図５８Ｆ】図５８Ｆは、本発明の第９実施形態にかかる立位乗車移動体の下面図、
【図５８Ｇ】図５８Ｇは、本発明の第９実施形態にかかる立位乗車移動体の前方俯瞰図、
【図５８Ｈ】図５８Ｈは、本発明の第９実施形態にかかる立位乗車移動体の後方俯瞰図、
【図５９】図５９は、従来の作業用椅子における着座姿勢の側面図、
【図６０】図６０は、従来の作業用椅子の斜視図、
【図６１】図６１は、従来の産業用車両の側面図、
【図６２Ａ】図６２Ａは、従来の産業用車両における着座姿勢の側面図、
【図６２Ｂ】図６２Ｂは、前記従来の産業用車両における着座姿勢の側面図、
【図６３】図６３は、従来の起立補助機能を有する車椅子の図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の記述を続ける前に、添付図面において同じ部品については同じ参照符号を付している。
【００１６】
以下、図面を参照して本発明における実施形態を詳細に説明する前に、本発明の種々の態様について説明する。
【００１７】
本発明の第１態様によれば、移動体本体と、
前記移動体本体の上方に支持され、かつ、搭乗者の背中を支持する背もたれと、  前記移動体本体の上方でかつ前記背もたれの下方に配置され、かつ、前記搭乗者
の臀部を支持する座部と、
前記移動体本体の下部に回転可能に支持された複数の駆動車輪と、
前記移動体本体の下部に配置されて前記複数の駆動車輪を駆動して、前記移動体本体を前進、後退、又は、旋回させる駆動部と、
前記背もたれのかつ前記搭乗者の左右の肩甲骨が接触する部分に配置された背もたれ用姿勢センサと、
前記姿勢センサが前記搭乗者の姿勢の変化を検知することで、前記搭乗者の操作意図を判定する、接触位置依存型の操作意図判定部と、
前記操作意図判定部で前記搭乗者の操作意図があると判定される場合のみ、前記背もたれ用姿勢センサから出力した、前記搭乗者の左右の肩甲骨がそれぞれ接触する部分の圧力値の差が着座確認閾値を越えるか否か判定し、前記圧力値の差が前記着座確認閾値を越えると判定するとき、前記搭乗者の左又は右への回転の意図があると判定する、左右変化量比較型の回転意図判定部と、
前記回転意図判定部で判定された前記搭乗者の左又は右への回転の意図に従って、前記駆動部を駆動制御する駆動制御部と、
を備えることを搭乗型移動体を提供する。
【００１８】
このような構成により、たとえ操作以外の他の動作を意図して大きく姿勢変化が起きた場合でも、移動体が誤って左右回転又は移動動作することのない安全な搭乗型移動体を提供することができる。さらに、背もたれの姿勢センサを、搭乗者の左右肩甲骨が接触する位置付近に特定することにより、着座の姿勢が搭乗者の癖により違った場合でも、操作を意図せずに姿勢を左右に大きく変動させてしまったときに移動体が誤って左右回転又は移動動作することがなく、安定して意図判定を行うことが可能な搭乗型移動体を提供することができる。
【００１９】
本発明の第２態様によれば、前記背もたれ用姿勢センサが配置されている、前記背もたれの部分でかつ、前記搭乗者の左右の肩甲骨が接触する部分とは、前記搭乗者の左右の肩甲骨が接触する領域である、第１の態様に記載の搭乗型移動体を提供する。
【００２０】
本発明の第３態様によれば、前記背もたれ用姿勢センサは、
前記搭乗者の左右肩甲骨と、さらに各々の肩甲骨の幅で背中肋骨が位置する背中部分とを含む背もたれ左右上部が接触可能な部分に配置される、
第１又は第２の態様に記載の搭乗型移動体を提供する。
【００２１】
本発明の第４態様によれば、前記座部の前記搭乗者の前記臀部が接触する部分に配置された座部用姿勢センサをさらに備える、
第１〜第３の態様のいずれか１つに記載の搭乗型移動体を提供する。
【００２２】
本発明の第５態様によれば、前記回転意図判定部は、前記姿勢センサが前記搭乗者の左右肩甲骨から背中肋骨に至る部分から受ける圧力の大きさと、前記圧力が一定以上の値を示す領域の広さとの関係情報から、前記搭乗者の回転意図を判定する、
第１〜第４の態様のいずれか１つに記載の搭乗型移動体を提供する。
【００２３】
このような構成により、たとえ操作以外の他の動作を意図して大きく姿勢変化が起きた場合でも、移動体が誤って左右回転又は移動動作することのない安全な搭乗型移動体を提供することができる。さらに、背もたれの姿勢センサを、搭乗者の左右肩甲骨が接触する位置付近に特定することにより、着座の姿勢が搭乗者の癖により違った場合でも、操作を意図せずに姿勢を左右に大きく変動させてしまったときに移動体が誤って左右回転又は移動動作することがなく、安定して意図判定を行うことが可能な搭乗型移動体を提供することができる。
【００２４】
本発明の第６態様によれば、前記操作意図判定部は、前記背もたれ用姿勢センサの圧力の大きさが背もたれ圧力用着座確認閾値を越えるか又は一定以上の値を示す領域の広さが背もたれ領域用着座確認閾値を越える場合で、かつ、前記座部用姿勢センサの圧力の大きさが座部圧力用着座確認閾値を越えるか又は一定以上の圧力を示す領域の広さが座部領域用着座確認閾値を越える場合に操作意図が有ると判定し、
前記回転意図判定部は、前記操作意図判定部で操作意図があると判定され、かつ前記搭乗者の左右の肩甲骨がそれぞれ接触する部分において、前記背もたれ用姿勢センサが一定以上の圧力を示す領域の圧力の総和値である圧力総和値の左右差が前記着座確認閾値を越えるときに、前記搭乗者の左右への回転の意図があると判定する、
第１〜第５の態様のいずれか１つに記載の搭乗型移動体を提供する。
【００２５】
このような構成により、前記第５態様までの搭乗型移動体の効果に加え、さらに、搭乗者が安定な搭乗状態で搭乗していることも確認できるため、左右回転制御を行っても、搭乗者の安全が保障できる。
【００２６】
本発明の第７態様によれば、前記搭乗者の腰椎が位置する背中部分が接触する前記背もたれ部の一部に接触可能な背もたれ中央下部用姿勢センサをさらに備えて、
前記操作意図判定部は、前記背もたれ中央下部用姿勢センサの圧力の大きさが背もたれ中央下部圧力用閾値を越えるか又は一定以上の値を示す領域の広さが背もたれ中央下部領域用閾値を越える場合で、かつ、前記座部用姿勢センサの圧力の大きさが座部圧力用閾値を越えるか又は一定以上の圧力を示す領域の広さが座部領域用閾値を越える場合に操作意図が有ると判定し、
前記回転意図判定部は、前記操作意図判定部で操作意図があると判定され、かつ前記搭乗者の左右の肩甲骨がそれぞれ接触する部分において、前記背もたれ用姿勢センサが一定以上の圧力を示す領域の圧力の総和値である圧力総和値の左右差が前記着座確認閾値を越えるときに、前記搭乗者の左右への回転の意図があると判定する、
第１〜第５の態様のいずれか１つに記載の搭乗型移動体を提供する。
【００２７】
このような構成により、前記第５態様までの搭乗型移動体の効果に加え、さらに、搭乗者が安定な搭乗状態で搭乗していることも確認できるため、左右回転制御を行っても、搭乗者の安全が保障できる。
【００２８】
本発明の第８態様によれば、前記操作意図判定部は、前記背もたれ中央下部用姿勢センサ及び前記座部用姿勢センサからのセンサ圧力の大きさが背もたれ中央下部圧力用着座確認閾値を越えるか又は一定以上の値を示す領域の広さが背もたれ中央下部領域用着座確認閾値を越える場合に、操作意図があると判定し、
前記操作意図判定部で操作意図があると判定され、かつ、前記背もたれ用姿勢センサであって前記搭乗者の左右の肩甲骨がそれぞれ接触する部分の前記背もたれ用姿勢センサが一定以上の圧力を示す領域の圧力の総和値である圧力総和値の左右差が前記着座確認閾値を越えている場合に、前記搭乗者の左右への回転の意図があると判定する、
第１〜第５の態様のいずれか１つに記載の搭乗型移動体を提供する。
【００２９】
このような構成により、前記第５態様までの搭乗型移動体の効果に加え、さらに、搭乗者が安定な搭乗状態で搭乗していることも確認できるため、左右回転制御を行っても、搭乗者の安全が保障できる。
【００３０】
本発明の第９態様によれば、前記搭乗者の搭乗姿勢によって異なる前記姿勢センサの圧力分布状況を、前記姿勢センサが一定以上の値を示す領域の広さを用いて分析する搭乗姿勢判定部と、
前記搭乗姿勢判定部で分析された前記姿勢センサからの出力値の分布状況を用いて前記姿勢センサの出力値の重みを決定する重み決定部とをさらに備えて、
前記操作意図を判定する前記操作意図判定部又は前記搭乗者の左右への回転の意図を判定する前記回転意図判定部の少なくともどちらかの判定処理において、前記姿勢センサの出力値に対して前記重み決定部で重み付けを行った前記姿勢センサの出力値を用いる、第１〜８のいずれか１つの態様に記載の搭乗型移動体を提供する。
【００３１】
本発明の第１０態様によれば、前記背もたれ用姿勢センサと前記座部用姿勢センサの各々のセンサが一定以上の圧力を示す領域の圧力の総和値である圧力総和値を比較することで搭乗姿勢の違いを判定する搭乗姿勢判定部と、
前記搭乗者の前記背もたれ左右上部に接触可能に配置された前記背もたれ用姿勢センサが一定以上の圧力を示す領域の圧力の総和値である圧力総和値及び前記座部用姿勢センサが一定以上の圧力を示す領域の圧力の総和値である圧力総和値が定められた一定範囲にある場合に、各センサの圧力総和値をさらに総和した全体圧力総和値又は各センサの最大圧力総和値に対する各センサの圧力総和値の比率を用いて各々のセンサへの重みを決定する重み決定部とをさらに備えて、
前記回転意図判定部は、前記重み決定部で決定された重みにて重み付けを行った前記背もたれ用姿勢センサの左右の圧力総和値の差を用いて、前記搭乗者の左右への回転の意図を判定する左右変化量比較型の回転意図判定部にて形成する、
第１〜第９の態様のいずれか１つに記載の搭乗型移動体を提供する。
【００３２】
このような構成により、前記第９態様までの搭乗型移動体の効果に加え、さらに、搭乗者ごとの搭乗姿勢の違いを考慮して、姿勢センサ毎に重み付けを行ったセンサ出力値を用いて、操作の意図及び左右回転の意図を判断することにより、搭乗者による着座の姿勢の違いによる判断精度の低下をさらに改善し、より高精度な操作の意図の判断を可能にする。
【００３３】
本発明の第１１態様によれば、前記背もたれ用姿勢センサと前記背もたれ中央下部姿勢センサの各々のセンサが一定以上の圧力を示す領域の圧力の総和値である圧力総和値を比較することで搭乗姿勢の違いを判定する搭乗姿勢判定部と、
前記搭乗者の前記背もたれ左右上部に接触可能に配置された前記背もたれ用姿勢センサが一定以上の圧力を示す領域の圧力の総和値である圧力総和値及び前記背もたれ中央下部用姿勢センサが一定以上の圧力を示す領域の圧力の総和値である圧力総和値が定められた一定範囲にある場合に、各センサの圧力総和値をさらに総和した全体圧力総和値又は各センサの最大圧力総和値に対する各センサの圧力総和値の比率を用いて各々のセンサへの重みを決定する重み決定部とをさらに備えて、
前記回転意図判定部は、前記重み決定部で決定された重みにて重み付けを行った前記背もたれ用姿勢センサの左右の圧力総和値の差を用いて、前記搭乗者の左右への回転の意図を判定する左右変化量比較型の回転意図判定部にて形成する、
第１〜第９の態様のいずれか１つに記載の搭乗型移動体を提供する。
【００３４】
このような構成により、前記の第９態様までの搭乗型移動体の効果に加え、さらに、搭乗者ごとの搭乗姿勢の違いを考慮して、姿勢センサ毎に重み付けを行ったセンサ出力値を用いて、操作の意図及び左右回転の意図を判断することにより、搭乗者による着座の姿勢の違いによる判断精度の低下をさらに改善し、より高精度な操作の意図の判断を可能にする。
【００３５】
本発明の第１２態様によれば、前記重み決定部は、前記座部用姿勢センサ、前記背もたれ中央下部用姿勢センサ、又は前記背もたれ用姿勢センサからの出力値が測定上限を表す閾値を超える場合に、該当するセンサの重みを他のセンサの重みと比較して小さくするか又はゼロとし、
前記回転意図判定部は、前記重み決定部により決定された前記重みにて重み付けを行った前記背もたれ用姿勢センサの出力値を用いて左右回転の意図を判定する、第９〜第１１の態様のいずれか１つに記載の移動体を提供する。
【００３６】
このような構成により、前記の第９〜第１１態様までの搭乗型移動体の効果に加え、さらに、搭乗者ごとの搭乗姿勢の違いを考慮して、姿勢センサ毎に重み付けを行ったセンサ出力値を用いて、操作の意図及び左右回転の意図を判断することにより、搭乗者による着座の姿勢の違いによる判断精度の低下を改善し、より高精度な操作の意図の判断を可能にする。
【００３７】
本発明の第１３態様によれば、前記搭乗姿勢判定部にて分析した結果、前記座部用姿勢センサの出力値が着座確認閾値以下の場合に前記搭乗者に対して前記座部に接触した搭乗を促す通知を行う通知部をさらに備える、
第１〜１２のいずれか１つの態様に記載の移動体を提供する。
【００３８】
この構成により、前記の第１から第１２態様の搭乗型移動体の効果に加え、さらに、搭乗者の移動中の搭乗姿勢が座部のセンサの出力値が極端に小さい場合は、搭乗者が座部に着座せず、立位あるいは背もたれのみに寄りかかった不安定な姿勢で搭乗している可能性があるので、座部に着座するように通知することにより、操作の意図の判断精度が向上するだけでなく、事故の無い安全な搭乗型移動体を提供することができる。
【００３９】
本発明の第１４態様によれば、前記移動体本体の前部に支持され、かつ、前記搭乗者の足裏を支持する足置きをさらに備える、
第１〜第１３の態様のいずれか１つに記載の搭乗型移動体を提供する。
【００４０】
本発明の第１５態様によれば、前記搭乗者の少なくとも脊椎部あるいは腰椎部と接触可能な前記背もたれ部分は、前記搭乗者の接触の有無にかかわらず固定化された固定背もたれ部と、前記背もたれ用姿勢センサの部分は前記搭乗者の接触により可動可能な可動背もたれ部とを有する、
第１〜第１４の態様のいずれか１つに記載の搭乗型移動体を提供する。
【００４１】
このような構成により、前記第１〜第１４態様の効果に加え、さらに、背もたれ姿勢センサを可動部に設置することで、搭乗者自身が搭乗者の回転意図が移動体に伝わったことを知ることができ、かつ、移動体の周辺にいる人たちも、搭乗者の回転意図を目視で判断できるので、より安心で安全に移動体の回転制御を行うことができる。
【００４２】
本発明の第１６態様によれば、前記左右各々の可動背もたれ部の正面は、前記固定背もたれ部の正面と略同一平面上に設けられ、
前記左右各々の可動背もたれ部の変位の主方向は、前記平面に対して垂直な方向である第１５の態様に記載の搭乗型移動体を提供する。
【００４３】
このような構成により、前記第１５態様の効果に加え、さらに、背もたれ姿勢センサを可動部に設置することで、搭乗者自身が搭乗者の回転意図が移動体に伝わったことを知ることができ、かつ、移動体の周辺にいる人たちも、搭乗者の回転意図を目視で判断できるので、より安心で安全に移動体の回転制御を行うことができる。
【００４４】
本発明の第１７態様によれば、前記駆動制御部は、前記左右各々の可動背もたれ部の変位を距離にそれぞれ換算し、前記距離の変化量に応じて駆動指令を変更する第１５又は１６の態様に記載の搭乗型移動体を提供する。
【００４５】
このような構成により、前記第１５又は１６態様の効果に加え、さらに、背もたれ姿勢センサを可動部に設置することで、搭乗者自身が搭乗者の回転意図が移動体に伝わったことを知ることができ、かつ、移動体の周辺にいる人たちも、搭乗者の回転意図を目視で判断できるので、より安心で安全に移動体の回転制御を行うことができる。
【００４６】
本発明の第１８態様によれば、前記可動背もたれ部と前記固定背もたれ部とは、それぞれ、弾性体によって連結されて、前記搭乗型移動体本体に対して移動可能となっている第１５〜１７のいずれか１つの態様に記載の搭乗型移動体を提供する。
【００４７】
このような構成により、前記第１５から１７態様の効果に加え、さらに、背もたれ姿勢センサを可動部に設置することで、搭乗者自身が搭乗者の回転意図が移動体に伝わったことを知ることができ、かつ、移動体の周辺にいる人たちも、搭乗者の回転意図を目視で判断できるので、より安心で安全に移動体の回転制御を行うことができる。
【００４８】
本発明の第１９態様によれば、前記背もたれ面と直交する前記移動体本体の進行方向に対する側面から見た状態で、前記背もたれの前記背もたれ面は、後傾しており、その傾斜角度は鉛直面となす角度が１０度であり、前記背もたれと前記臀部支持部の前記座面とのなす角度は１３５度である、
第１〜１８のいずれか１つの態様に記載の搭乗型移動体を提供する。
【００４９】
本発明の第２０態様によれば、前記足置きの前記足置き面は後傾しており、その角度は水平面となす角度が１０度であり、前記背もたれの前記背もたれ面と前記足置きの前記足置き面とのなす角度は９０度である、
第１〜１９のいずれか１つの態様に記載の搭乗型移動体を提供する。
【００５０】
本発明の第２１態様によれば、搭乗者の姿勢変動によって操作し、かつ前記搭乗者が搭乗したとき略立位となるように設けられた座部と背もたれ部とを備え、
前記背もたれ部は、前記搭乗者の体幹に接触可能な位置に配置され、立位乗車移動体本体に固定される固定背もたれ部と、前記略立位となる前記搭乗型移動体本体に対して移動可能でありかつ前記搭乗者の姿勢変形に追随可能な可動背もたれ部を備え、
前記可動背もたれ部は、前記固定背もたれ部に対して左右対称に配置されていて、左右の可動変位を背もたれ用姿勢センサで検知し、
駆動制御部により、前記センサでそれぞれ検知した前記それぞれの可動変位から変位量をそれぞれ算出し、前記変位量に基づいて駆動指令を出力して、前記搭乗型移動体を回転させる搭乗型移動体の制御方法を提供する。
【００５１】
このことにより、前記態様の効果に加え、脊椎への負荷が少ない姿勢で、ユーザの脚部および足部への負荷を減少させることができることから、より身体への負荷の少ない姿勢で搭乗しながら、姿勢変化による回転制御を実現することができる。さらに、前傾して作業する動作や立ち上がる動作がし易い角度であることから、姿勢変化による操作制御にて手を使わずに移動操作ができることで、ユーザの作業性を確保できる効果がより向上するものである。
【００５２】
本発明の第２２態様によれば、移動体本体と、前記移動体本体の上方に支持され、かつ、搭乗者の背中を支持する背もたれと、前記移動体本体の上方でかつ前記背もたれの下方に配置され、かつ、前記搭乗者の臀部を支持する座部と、前記移動体本体の下部に回転可能に支持された複数の駆動車輪と、前記移動体本体の下部に配置されて前記複数の駆動車輪を駆動して、前記移動体本体を前進、後退、又は、旋回させる駆動部と備える搭乗型移動体の駆動を制御する搭乗型移動体の制御方法であって、
前記背もたれの部分でかつ前記搭乗者の左右の肩甲骨が接触する部分に配置された背もたれ用姿勢センサが前記搭乗者の姿勢の変化を検知することで、前記搭乗者の操作意図を判定する接触位置依存型の操作意図判定部により判定し、
左右変化量比較型の回転意図判定部により、前記操作意図判定部で前記搭乗者の操作意図があると判定される場合のみ、前記背もたれ用姿勢センサから出力した、前記搭乗者の左右の肩甲骨がそれぞれ接触する部分の各センサが一定以上の圧力を示す領域の圧力の総和値である圧力総和値の差が着座確認閾値を越えるか否か判定し、前記圧力値の差が前記着座確認閾値を越えると判定するとき、前記搭乗者の左又は右への回転の意図があると判定し、
前記回転意図判定部で判定された前記搭乗者の左又は右への回転の意図に従って、前記駆動部を駆動制御部で駆動制御する、
ことを備える搭乗型移動体の制御方法を提供する。
【００５３】
このような構成により、たとえ操作以外の他の動作を意図して大きく姿勢変化が起きた場合でも、移動体が誤って左右回転又は移動動作することのない安全な搭乗型移動体を提供することができる。さらに、背もたれの姿勢センサを、搭乗者の左右肩甲骨が接触する位置付近に特定することにより、着座の姿勢が搭乗者の癖により違った場合でも、操作を意図せずに姿勢を左右に大きく変動させてしまったときに移動体が誤って左右回転又は移動動作することがなく、安定して意図判定を行うことが可能な搭乗型移動体を提供することができる。
【００５４】
以下、図面を参照して本発明における第１〜第３実施形態を詳細に説明する。
【００５５】
以下、図面を参照して本発明における第１〜第３実施形態を詳細に説明する前に、本発明の種々の態様について説明する。
【００５６】
本発明の第１態様によれば、移動体本体と、
前記移動体本体の上方に支持され、かつ、搭乗者の背中を支持する背もたれと、
前記移動体本体の上方でかつ前記背もたれの下方に配置され、かつ、前記搭乗者の臀部を支持する座部と、
前記移動体本体の前部に支持され、かつ、前記搭乗者の足裏を支持する足置きと、
前記移動体本体の下部に回転可能に支持された複数の駆動車輪と、
前記移動体本体の下部に配置されて前記複数の駆動車輪を駆動して、前記移動体本体を前進、後退、又は、旋回させる駆動部と、
前記背もたれの前記搭乗者の左右の肩甲骨が接触する部分に配置された背もたれ用姿勢センサと、
前記座部の前記搭乗者の前記臀部が接触する部分に配置された座部用姿勢センサと、
各姿勢センサの位置と各姿勢センサから出力される値の大きさとの関係情報から前記搭乗者の操作意図を判定する、接触位置依存型の操作意図判定部と、
前記操作意図判定部で前記搭乗者の操作意図があると判定された場合のみ、前記背もたれ用姿勢センサから出力した、前記搭乗者の左右の肩甲骨がそれぞれ接触する部分の圧力値の差が閾値を越えるか否か判定し、前記圧力値の差が前記閾値を越えると判定するとき、前記搭乗者の左又は右への回転の意図があると判定する、左右変化量比較型の回転意図判定部と、
前記回転意図判定部で判定された前記搭乗者の左又は右への回転の意図に従って、前記駆動部を駆動制御する駆動制御部と、
を備えることを特徴とする搭乗型移動体を提供する。
【００５７】
このような構成により、たとえ操作以外の他の動作を意図して大きく姿勢変化が起きた場合でも、移動体が誤って左右回転又は移動動作することのない安全な搭乗型移動体を提供することができる。
【００５８】
本発明の第２態様によれば、前記背もたれ用姿勢センサは、
前記背もたれの前記搭乗者の左右肩甲骨と、さらに各々の肩甲骨の幅で背中肋骨が位置する背中部分とを含む背もたれ左右上部が接触可能な部分に配置される、第１の態様に記載の搭乗型移動体を提供する。
【００５９】
この構成により、たとえ操作以外の他の動作を意図して大きく姿勢変化が起きた場合でも、移動体が誤って左右回転又は移動動作することのない安全な搭乗型移動体を提供することができる。さらに、背もたれの姿勢センサの配置位置を、搭乗者の左右肩甲骨が接触する位置付近又は腰骨付近が接触する位置付近に特定することにより、着座の姿勢が搭乗者の癖により違った場合でも、操作を意図せずに姿勢を左右に大きく変動させてしまったときに移動体が誤って左右回転又は移動動作することがなく、安定して意図判定を行うことが可能な搭乗型移動体を提供することができる。
【００６０】
本発明の第３態様によれば、操作意図判定部は、前記背もたれ用姿勢センサの出力値の総和値及び前記座部用姿勢センサの出力値の総和値のどちらもが閾値を越えるときに操作意図が有ると判定し、
前記回転意図判定部は、前記操作意図判定部で操作意図があると判定されかつ左右対称にある位置の前記背もたれ用姿勢センサからのセンサ出力値の差が閾値を越えるときに前記搭乗者の左右への回転の意図があると判定する、第２の態様に記載の搭乗型移動体を提供する。
【００６１】
この構成により、たとえ操作以外の他の動作を意図して大きく姿勢変化が起きた場合でも、移動体が誤って左右回転または移動動作することのない安全な搭乗型移動体を提供することができる。さらに、背もたれの姿勢センサの配置位置を、搭乗者の左右肩甲骨が接触する位置付近又は腰骨付近が接触する位置付近に特定することにより、着座の姿勢が搭乗者の癖により違った場合でも、操作を意図せずに姿勢を左右に大きく変動させてしまったときに移動体が誤って左右回転又は移動動作することがなく、安定して意図判定を行うことが可能な搭乗型移動体を提供することができる。
【００６２】
本発明の第４態様によれば、腰椎が位置する背中部分が接触する背もたれ部の一部に接触可能な背もたれ中央下部用姿勢センサをさらに備えて、
前記操作意図判定部は、前記背もたれ用姿勢センサと前記座部用姿勢センサと前記背もたれ中央下部用姿勢センサの位置とそれらの姿勢センサから出力される値の大きさとの関係情報から前記搭乗者の操作意図を判定する、第１の態様に記載の搭乗型移動体を提供する。
【００６３】
この構成により、たとえ操作以外の他の動作を意図して大きく姿勢変化が起きた場合でも、移動体が誤って左右回転又は移動動作することのない安全な搭乗型移動体を提供することができる。さらに、背もたれの姿勢センサの配置位置を、搭乗者の左右肩甲骨が接触する位置付近又は腰骨付近が接触する位置付近と、腰椎が位置する背中部分が接触する位置付近に特定することにより、着座の姿勢が搭乗者の癖により違った場合でも、操作を意図せずに姿勢を左右に大きく変動させてしまったときに、移動体が誤って左右回転又は移動動作することがなく、安定して意図判定を行うことが可能であり搭乗型移動体を提供することができる。
【００６４】
本発明の第５態様によれば、前記操作意図判定部は、前記背もたれ中央下部用姿勢センサ及び前記座部用姿勢センサからの出力値が各々ともに、閾値を越える場合に、操作意図があると判定し、
前記操作意図判定部で操作意図があると判定され、かつ、前記背もたれ用姿勢センサであって前記搭乗者の左右の肩甲骨がそれぞれ接触する部分の出力値の左右差が閾値を越えている場合に、前記搭乗者の左右への回転の意図があると判定する、第４の態様に記載の搭乗型移動体を提供する。
【００６５】
この構成により、たとえ操作以外の他の動作を意図して大きく姿勢変化が起きた場合でも、移動体が誤って左右回転または移動動作することのない安全な搭乗型移動体を提供することができる。さらに、背もたれの姿勢センサの配置位置を、搭乗者の左右肩甲骨が接触する位置付近やあるいは腰骨付近が接触する位置付近と、腰椎が位置する背中部分が接触する位置付近に特定することにより、着座の姿勢が搭乗者の癖により違った場合でも、操作を意図せずに姿勢を左右に大きく変動させてしまった時に、移動体が誤って左右回転または移動動作することがなく、安定して意図判定を行うことが可能であり搭乗型移動体を提供することができる。
【００６６】
本発明の第６態様によれば、前記搭乗者の姿勢によって異なる前記姿勢センサからの出力値の分布状況を、前記姿勢センサからの出力値を用いて分析する搭乗姿勢判定部と、
前記搭乗姿勢判定部で分析された前記姿勢センサからの出力値の分布状況を用いて前記姿勢センサの出力値の重みを決定する重み決定部と、
前記操作意図を判定する前記操作意図判定部又は前記搭乗者の左右への回転の意図を判定する前記回転意図判定部の少なくともどちらかの判定処理において、前記姿勢センサの出力値に対して前記重み決定部で重み付けを行った前記姿勢センサの出力値を用いる、第１〜５のいずれか１つの態様に記載の搭乗型移動体を提供する。
【００６７】
この構成により、たとえ操作以外の他の動作を意図して大きく姿勢変化が起きた場合でも、移動体が誤って左右回転または移動動作することのない安全な搭乗型移動体を提供することができる。さらに、搭乗者ごとの搭乗姿勢の違いを考慮して、姿勢センサ毎に重み付けを行ったセンサ出力値を用いて、操作の意図及び左右回転の意図を判定することにより、搭乗者による着座の姿勢の違いによる判定精度の低下を改善し、安定して操作の意図を判定することで、移動体が誤って動作することがなく、安全な搭乗型移動体を提供することができる。
【００６８】
本発明の第７態様によれば、前記背もたれ用姿勢センサと前記座部用姿勢センサの各々のセンサ出力値から搭乗姿勢の癖を分析する搭乗姿勢判定部と、背もたれ左右上部センサ出力値及び座部センサ出力値が定められた一定範囲にある場合に、各センサの出力値又は各センサの最大出力値に対する各センサ出力値の比率を用いて各々のセンサへの重みを決定する重み決定部と、決定された重みにて重み付けを行った各センサの左右出力値の差を用いて、搭乗者の左右への回転の意図を判定する左右変化量比較型の回転意図判定部にて形成する第６の態様に記載の搭乗型移動体を提供する。
【００６９】
この構成により、たとえ操作以外の他の動作を意図して大きく姿勢変化が起きた場合でも、移動体が誤って左右回転または移動動作することのない安全な搭乗型移動体を提供することができる。さらに、搭乗者ごとの搭乗姿勢の違いを考慮して、姿勢センサ毎に重み付けを行ったセンサ出力値を用いて、左右回転の意図を判定することにより、搭乗者による着座の姿勢の違いによる判定精度の低下を改善し、安定して操作の意図を判定することで、移動体が誤って動作することがなく、安全な搭乗型移動体を提供することができる。
【００７０】
本発明の第８態様によれば、前記搭乗姿勢判定部は、搭乗姿勢における前記背もたれ用姿勢センサと前記背もたれ中央下部用姿勢センサとのそれぞれのセンサ出力値を閾値と比べることで前記搭乗者の姿勢によって異なる前記姿勢センサからの出力値の分布状況を分析し、
前記重み決定部は、前記背もたれ中央下部用姿勢センサの出力値と前記背もたれ用姿勢センサの出力値又は出力値との比率を用いて前記背もたれ中央下部用姿勢センサと前記背もたれ用姿勢センサとの重みを決定し、
前記操作意図判定部は、前記重み決定部で決定された重みにて重み付けを行った各センサ出力値から前記搭乗者に操作意図を判定する、第６の態様に記載の移動体を提供する。
【００７１】
この構成により、たとえ操作以外の他の動作を意図して大きく姿勢変化が起きた場合でも、移動体が誤って左右回転または移動動作することのない安全な搭乗型移動体を提供することができる。さらに、搭乗者ごとの搭乗姿勢の違いを考慮して、姿勢センサ毎に重み付けを行ったセンサ出力値を用いて、操作の意図を判定することにより、搭乗者による着座の姿勢の違いによる判定精度の低下を改善し、安定して操作の意図を判定することで、移動体が誤って動作することがなく、安全な搭乗型移動体を提供することができる。
【００７２】
本発明の第９態様によれば、前記搭乗姿勢判定部は、搭乗姿勢における座部用姿勢センサ及び前記背もたれ用姿勢センサのそれぞれのセンサ出力値を閾値と比べることで前記搭乗者の姿勢によって異なる前記姿勢センサからの出力値の分布状況を把握し、
前記重み決定部は、前記座部用姿勢センサからの出力値又は出力値の座部出力総和値と前記背もたれ用姿勢センサの出力値の背もたれの出力総和値との比率を用いて、左右回転の意図を判定する際の前記座部と前記背もたれとの前記センサの重みを決定し、
前記回転意図判定部は、前記重み決定部により決定された前記重みにて重み付けを行ったセンサ出力値を用いて、左右対称にある位置のセンサ値の差から、搭乗者の左右への回転の意図を判定する、第６の態様に記載の移動体を提供する。
【００７３】
この構成により、たとえ操作以外の他の動作を意図して大きく姿勢変化が起きた場合でも、移動体が誤って左右回転または移動動作することのない安全な搭乗型移動体を提供することができる。さらに、搭乗者ごとの搭乗姿勢の違いを考慮して、姿勢センサ毎に重み付けを行ったセンサ出力値を用いて、操作の意図を判定することにより、搭乗者による着座の姿勢の違いによる判定精度の低下を改善し、安定して操作の意図を判定することで、移動体が誤って動作することがなく、安全な搭乗型移動体を提供することができる。
【００７４】
本発明の第１０態様によれば、前記重み決定部は、前記座部用姿勢センサ又は前記背もたれ用姿勢センサからの出力値が測定上限を表す閾値を超える場合に、該当するセンサの重みを他のセンサの重みと比較して小さくするか又はゼロとしと、
前記回転意図判定部は、前記重み決定部により決定された前記重みにて重み付けを行った前記センサの出力値を用いて左右回転の意図を判定する、第１の態様に記載の移動体を提供する。
【００７５】
この構成により、たとえ操作以外の他の動作を意図して大きく姿勢変化が起きた場合でも、移動体が誤って左右回転または移動動作することのない安全な搭乗型移動体を提供することができる。さらに、搭乗姿勢によって各センサ出力値が測定上限閾値を上回った場合に該当するセンサの重みをゼロにする処理を行うことにより、左右回転の意図を反映できないセンサを除外し、回転の意図をより精度良く反映した、誤動作のない搭乗型移動体を提供することができる。
【００７６】
本発明の第１１態様によれば、搭乗姿勢判定部にて分析した結果、座部のセンサ出力値が着座確認閾値以下の場合に前記搭乗者に対して前記座部に接触した搭乗を促す通知を行う通知部をさらに備える、第１〜１０のいずれか１つの態様に記載の移動体を提供する。
【００７７】
この構成により、たとえ操作以外の他の動作を意図して大きく姿勢変化が起きた場合でも、移動体が誤って左右回転又は移動動作することのない安全な搭乗型移動体を提供することができる。さらに、搭乗者の移動中の搭乗姿勢が座部のセンサの出力値が極端に小さい場合は、搭乗者が座部に着座せず、立位あるいは背もたれのみに寄りかかった不安定な姿勢で搭乗している可能性があるので、座部に着座するように通知することにより、操作の意図の判定精度が向上するだけでなく、事故の無い安全な搭乗型移動体を提供することができる。
【００７８】
本発明の第１２態様によれば、移動体本体と、前記移動体本体の上方に支持され、かつ、搭乗者の背中を支持する背もたれと、前記移動体本体の上方でかつ前記背もたれの下方に配置され、かつ、前記搭乗者の臀部を支持する座部と、前記移動体本体の前部に支持され、かつ、前記搭乗者の足裏を支持する足置きと、前記移動体本体の下部に回転可能に支持された複数の駆動車輪と、前記移動体本体の下部に配置されて前記複数の駆動車輪を駆動して、前記移動体本体を前進、後退、又は、旋回させる駆動部とを備える搭乗型移動体の駆動を制御する搭乗型移動体の制御方法であって、
前記背もたれの前記搭乗者の左右の肩甲骨が接触する部分に配置された背もたれ用姿勢センサと、前記座部の前記搭乗者の前記臀部が接触する部分に配置された座部用姿勢センサとのそれぞれの位置と各姿勢センサから出力される値の大きさとの関係情報から前記搭乗者の操作意図を接触位置依存型の操作意図判定部により判定し、
左右変化量比較型の回転意図判定部により、前記操作意図判定部で前記搭乗者の操作意図があると判定された場合のみ、前記背もたれ用姿勢センサから出力した、前記搭乗者の左右の肩甲骨がそれぞれ接触する部分の圧力値の差が閾値を越えるか否か判定し、前記圧力値の差が前記閾値を越えると判定するとき、前記搭乗者の左又は右への回転の意図があると判定し、
前記回転意図判定部で判定された前記搭乗者の左又は右への回転の意図に従って、前記駆動部を駆動制御部で駆動制御する、
ことを備えることを特徴とする搭乗型移動体の制御方法を提供する。
【００７９】
このような構成により、たとえ操作以外の他の動作を意図して大きく姿勢変化が起きた場合でも、移動体が誤って左右回転又は移動動作することのない安全な搭乗型移動体の制御方法を提供することができる。
【００８０】
以下、本発明の第１〜第３実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００８１】
（第１実施形態）
図１、図２は、本発明の第１実施形態にかかる搭乗型移動体の制御方法を適用可能な搭乗型移動体（移動支援機器の例）の例である立位乗車移動体１００の外見図及びハード構成ブロック図である。
【００８２】
なお、以下の説明において、移動体１００において、搭乗者９１が移動体１００に搭乗した際に腰より上の上半身が接触する部分を背もたれと言い、搭乗者９１の股関節より下の下半身が接触する部分を座部と言う。また、搭乗者９１の左右肩甲骨５０ａ、５０ｂさらに各々の肩甲骨の幅で背中肋骨が位置する背中部分５１ａ、５１ｂを含む範囲を背もたれ左右上部と言う。また、搭乗者９１の腰椎が位置する背中部分５２が接触する背もたれ部の一部を背もたれ中央下部と言う。
【００８３】
図１に示す立位乗車移動体１００は、少なくとも立位乗車移動体１００に乗車した搭乗者９１の腰から背中（少なくとも背中）を支持する背もたれ面を有する背もたれ２ａ及び立位乗車移動体１００に乗車した搭乗者９１の臀部と坐骨（少なくとも臀部）を支持する座面を有する座部２ｂとを含む椅子として機能する座席３と、立位乗車移動体１００に乗車した搭乗者９１の足裏を支持する足置き面を有する板状の足置き１とを少なくとも備えている。
【００８４】
より詳しくは、立位乗車移動体１００は、移動体本体５と、移動体本体５の上方に支持される背もたれ２ａと、移動体本体５の上方でかつ背もたれ２ａの下方に背もたれ２ａに連結されて配置された座部２ｂと、移動体本体５の下部の前部に固定的に支持された足置き１とを有して、移動体本体５は、その下部に電源１２を含む制御部９３と、電源１３及びモータ１５ａ、１５ｂなどを含む駆動部９２とが格納されている。
【００８５】
背もたれ２ａと座部２ｂとを有する座席３は、立位乗車移動体１００の上部側に、移動体本体５の下部から支柱４を介して上下方向に位置調整可能に配置されている。移動体本体５の下部には、例えば、その両側面に、合計４個の車輪６ａ、６ｂ、７ａ、７ｂをそれぞれ回転可能に配置して、４個の車輪６ａ、６ｂ、７ａ、７ｂで立位乗車移動体１００が前後移動可能及び旋回可能としている。第１実施形態の立位乗車移動体１００では、足置き１の左右に自由に回転可能な前輪７ａ、７ｂを設け、本体５の下部の後部の左右に駆動輪６ａ、６ｂを設けて、移動機構を構成している。また、駆動部９２は、駆動制御部の一例として機能するモータコントローラ１４と、モータ電源１３と、左右のモータ６ａ、６ｂとを備えている。これにより、駆動部９２は、移動体本体５の下部に配置された複数の駆動車輪６ａ、６ｂをそれぞれ独立して駆動して、立位乗車移動体１００を前進、後退、又は、旋回させるようにしている。
【００８６】
足置き１には、たとえば、その前の左右に２つのフットスイッチ８ａ、８ｂが設置されており、一方のフットスイッチ８ａは前進用に用いるとともに、他方のフットスイッチ８ｂは後退用に用いる。この一対のフットスイッチ８ａ、８ｂは、搭乗者９１が立位乗車移動体１００の操作を行うための操作入力手段の例である。第１実施形態の例では、フットスイッチ８ａ、８ｂは左右対に配置されており、例えば、右側のフットスイッチ８ａは、スイッチの踏み込みにより、前進の指示を入力するスイッチであり、左側のフットスイッチ８ｂは、スイッチの踏み込みにより、後退の指示を入力するスイッチである。
【００８７】
また、背もたれ２ａと座部２ｂには、姿勢センサ（例えば圧力センサ）の一例としての圧力センサシート９ａ、９ｂ、９ｃが設置されている。すなわち、背もたれ用姿勢センサの一例としての左右の背もたれ用圧力センサシート９ａ、９ｂは、背もたれ２ａの、搭乗者９１の左右肩甲骨５０ａ、５０ｂと、さらに各々の肩甲骨５０ａ、５０ｂの幅で背中肋骨が位置する背中部分５１ａ、５１ｂとを含む背もたれ左右上部の範囲が接触可能な部分（詳しくは、背もたれ左右上部の範囲が接触可能な領域）に配置されている。座部用姿勢センサの一例としての座部用圧力センサシート９ｃは、座部２ｂの搭乗者９１の臀部が接触可能な、座部２ｂの一部又は全面（詳しくは、臀部が接触可能な領域の一部又は全領域）に配置されている。圧力センサシート９ａ、９ｂ、９ｃは、別途下記に詳細に説明するが、搭乗者９１が移動体１００を操作する意図（指示）を感知する。
【００８８】
移動体本体５には、センサコントローラ１０と、センサ電源１２と、駆動部９２（モータコントローラ１４、モータ電源１３、モータ１５ａ、１５ｂ）と、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）１１とが内蔵されている。
【００８９】
センサコントローラ１０は、各圧力センサシート９ａ、９ｂ、９ｃを構成する圧力素子の出力値が入力され、各圧力センサシート９ａ、９ｂ、９ｃを構成する圧力素子の出力値の総和値を算出し、各センサシート９ａ、９ｂ、９ｃの圧力値を出力する。
【００９０】
また、ＰＣ１１は、フットスイッチ８ａ，８ｂの出力信号及び前記センサコントローラ１０の出力総和値を入力とし、前進後退制御決定処理１０１と、操作意図判定部１０２と、左右回転意図判定部１０３と、左右回転制御決定部１０４と、前進後退制御決定部１０１と、電圧値変換部１０５とを備えて、前進後退制御決定処理１０１と、操作意図判定部１０２と、左右回転意図判定部１０３と、左右回転制御決定部１０４と、電圧変換部１０５との処理を行い、左右モータ１５ａ，１５ｂの電圧値を出力する。前進後退制御決定部１０１は、２つのフットスイッチ８ａ、８ｂからのオンオフ出力信号を受けて、左右両輪駆動用モータ用電圧値に変換したのち、電圧値変換部１０５に出力する。操作意図判定部１０２には、圧力センサシート９ａ、９ｂ、９ｃからの出力情報が入力されるともに、操作意図判定情報を左右回転意図判定部１０３に出力する。左右回転意図判定部１０３には、圧力センサシート９ａ、９ｂ、９ｃからの出力情報が入力されるともに、操作意図判定部１０２からの操作意図判定情報が入力され、左右回転意図判定情報を左右回転制御決定部１０４に出力する。左右回転制御決定部１０４は、左右回転意図判定部１０３からの左右回転意図判定情報が入力されて、左右回転意図判定情報を左右両輪駆動用モータ用電圧加算値に変換して電圧値変換部１０５に出力する。電圧値変換部１０５は、前進後退制御決定部１０１からの左右両輪駆動用モータ用電圧値と左右回転制御決定部１０４からの左右両輪駆動用モータ用電圧加算値とから、各々の左右輪用モータ１５ｂ、１５ａを駆動するための電圧値を求めてモータコントローラ１４に出力する。
【００９１】
センサ用電源１２は、圧力センサシート９ａ、９ｂ、９ｃおよびセンサコントローラ１０のための電源であり、モータ用電源１３は、モータコントローラ１４及び、モータ１５ａ、１５ｂを駆動するための電源である。なお、ＰＣ１１はＰＣ内部に電源が内蔵されている。モータコントローラ１４は、電圧値変換部１０５からの左右輪用モータ１５ａ，１５ｂの電圧値を入力とし、モータコントローラ１４に含まれる速度変換部１０６にて電圧値をモータ１５ａ，１５ｂの回転速度に変換してモータを駆動する。具体的には、モータコントローラ１４は、ＰＣ１１で決定された各モータ電圧から各モータ１５ａ、１５ｂの回転速度を速度変換部１０６にて決定し、フットスイッチ８ａ、８ｂの入力に従って、前進又は後進の指令を出す。モータ１５ａ、１５ｂは、モータコントローラ１４の出力に従ってそれぞれ独立して正逆回転駆動される。
【００９２】
ＰＣ１１は、センサコントローラ１０とモータコントローラ１４との間での信号のやり取りと制御とを行う。
【００９３】
図３Ａ及び図３Ｂは、圧力センサシート９ａ、９ｂ、９ｃの位置を点線で示す。背もたれ２ａは、搭乗者９１の左右の肩甲骨５０ａ、５０ｂの幅内にある肋骨の背中側の部分５１ａ、５１ｂの一部が触れる位置である背もたれ上部の左右の２箇所（すなわち、背もたれ左右上部）にシートセンサが設置されて圧力センサシート９ａ、９ｂを構成している。たとえば、前記の条件を一般成人の体型で換算すると、背もたれ上部の幅が３８ｃｍ（±５ｃｍ）の場合には、圧力センサシート９ａ、９ｂは、左右各々の上隅から幅が５ｃｍ〜１０ｃｍ、高さが１５ｃｍ〜３０ｃｍの位置を含むサイズとなる。前記した左右のシートセンサ９ａ、９ｂが配置される２箇所の領域をすべて含むのであれば、一枚のシートセンサで代用しても良く、逆に、それぞれの箇所を複数に分割してもよく、シートの枚数は１枚又は２枚に限らない。圧力センサシート９ａ、９ｂの一例であるシートセンサとは、たとえば多数の圧電型の感圧素子（圧電素子）を縦横に並べているシートを意味する。
【００９４】
前記背もたれ左右上部の２箇所が、左右回転の意図を判定するためのセンサ９ａ、９ｂの位置として適していることを示唆する実験結果を図４Ａ〜図４Ｋに示す。ここで、搭乗者９１による左右回転の意図を判定するためには、次の（１）から（３）の条件を考慮した位置にセンサを配置する必要がある。
【００９５】
（１）左右回転の意図がある場合に自然に変動する姿勢に対して、その変動が反映する位置であること。
【００９６】
（２）意図を反映した動作に個人差があっても、変動を反映する位置であること。
【００９７】
（３）左右回転の意図がない場合には、変動しない位置であること。
【００９８】
図４Ａ〜図４Ｅは、それぞれ、５人の搭乗者が立位乗車移動体１００に搭乗した際の、背もたれ用圧力センサシート９ａ、９ｂで検出された圧力分布図である。図４Ａ、図４Ｂ、図４Ｅはそれぞれ女性、図４Ｃ、図４Ｄはそれぞれ男性である。男女による圧力分布の違いもあるが、同じ性別であっても、背もたれ２ａにもたれかからずに着座したと思われる図４Ａの場合及び図４Ｂの場合と、背もたれ２ａに体重を預けている図４Ｃ〜図４Ｅの場合とでは、圧力分布は異なっているし、同じく、背もたれ２ａに体重を預けていても、体重の預ける度合いによって、圧力分布は異なっており、搭乗者９１の姿勢の癖により圧力分布状況が異なることがわかる。すなわち、ここでいう搭乗者９１の姿勢の癖とは、搭乗者９１によって搭乗者９１に固有の姿勢があり、その搭乗者９１の姿勢によって異なる圧力分布状況のことを意味する。図９Ａ及び図９Ｂに各々の着座姿勢のイメージ図を示す。図９Ａは、搭乗者９１が背もたれ２ａにはあまりもたれかからずに着座しているイメージ図、図９Ｂは、座部２ｂに着座しながら背もたれ２ａにももたれている姿勢で着座しているイメージ図である。
【００９９】
また、図４Ｆ〜図４Ｊは、先の５人の搭乗者９１に対して左回転を促した場合の背もたれ用圧力センサシート９ａ、９ｂの圧力分布である。図４Ｇ、図４Ｉ、図４Ｊは、先の３人の搭乗者９１がその身体を右に捻って回転の意図を示したが、図４Ｆ、図４Ｈは、先の２人の搭乗者９１がその身体を捻らず右に身体を傾けて回転の意図を示していた。各々の回転姿勢を図９Ｃ、図９Ｄに示す。搭乗した際の圧力分布の個人差に加えて、搭乗者９１の回転姿勢の違いで圧力分布は大きく異なっている。しかしながら、図４Ｆ〜図４Ｊに点線で示した背もたれ左上部（図４Ｆ〜図４Ｊでは、右上に示された点線の四角形の領域）には、どの搭乗者９１も同じように圧力がかかっている。このように、図４Ａ〜図４Ｊによれば、個人の体型又は回転姿勢の違いに依らず、背もたれ左上部には集中的に圧力がかかることがわかる。この傾向は右回転の場合も同様に、背もたれ右上部に集中的に圧力がかかることがわかった。
【０１００】
図４Ｋ〜図４Ｏは、搭乗者９１による左右回転の意図がない場合の圧力分布の例である。図４Ｋ及び図４Ｌは、立位乗車移動体１００に搭乗中に搭乗者９１が搭乗者９１の左前にある荷物を取る動作をした場合の背もたれの圧力分布を示している。図４Ｍ及び図４Ｎは、立位乗車移動体１００に搭乗しながら搭乗者９１が搭乗者９１の前方左寄りのドアを開閉しようと手を中央左よりにドアノブに伸ばした際の背もたれ２ａの圧力分布を示している。図４Ｏは、搭乗者９１が立位乗車移動体１００に搭乗するときの圧力分布を示している。これらの作業姿勢の変化では、背もたれ左上部には圧力がほとんどかかっておらず、背もたれ左上部の圧力値を利用することで、回転の意図を持って姿勢を変えた場合との区別はできると考えられる。
【０１０１】
これらの結果からもわかるように、背もたれ左上部は、左回転の意図を判定するに必要な前記３つの条件（１）〜（３）を満たしている。
【０１０２】
図５は、第１実施形態における移動体１００の制御処理のブロック図を示す。
【０１０３】
前進用のフットスイッチ８ａ若しくは後退用のフットスイッチ８ｂのオンオフ出力信号は、ＰＣ１１に入力され、ＰＣ１１内にある前進後退制御決定部１０１にて左右両輪駆動用モータ用電圧値に変換される。たとえば、前進後退制御決定部１０１による電圧変換は、図６の表に従う。この表の内容を前進後退制御決定部１０１の内部記憶部に記憶しておく。この表によれば、モータ１５ａ、１５ｂが０Ｖから５Ｖの電圧値を受ける仕様で、モータ１５ａ、１５ｂが２．５Ｖ以上の電圧値を受ければ前進方向に回転すると前進後退制御決定部１０１で判定する。モータ１５ａ、１５ｂが２．５Ｖ未満の電圧値を受ければ後退方向に回転すると前進後退制御決定部１０１で判定する。モータ１５ａ、１５ｂが２．５Ｖの電圧値を受ける際にはモータ１５ａ、１５ｂが回転停止すると前進後退制御決定部１０１で判定する。このようにすると前進後退制御決定部１０１で判定するように設計されている場合の例が図６の表である。安全のため、両方のスイッチ８ａ、８ｂを同時にＯＮにした場合は、回転停止すると前進後退制御決定部１０１で判定する仕様になっている。
【０１０４】
圧力センサシート９ａ、９ｂ、９ｃの各圧電素子の出力は、センサコントローラ１０を経てパーソナルコンピュータ１１に入力され、ＰＣ１１の操作意図判定部１０２及び左右回転意図判定部１０３にて操作の意図と左右回転の意図の有無がそれぞれ独立して判定される。
【０１０５】
図７は、詳細な意図判定フローを示す。
【０１０６】
まず、ステップＳ１５０において、圧力センサシート９ａ、９ｂ、９ｃの各圧電素子の圧力値は圧力センサシート９ａ、９ｂ、９ｃごとに総和値がセンサコントローラ１０で算出される。
【０１０７】
以下、圧力センサシート９ａ、９ｂ、９ｃの各々の圧力総和値は、各センサが一定以上の圧力を示す領域の圧力の総和値であって、「背もたれ右上圧力総和値」と、「背もたれ左上圧力総和値」と、「座部圧力総和値」と称す。また、背もたれ２ａに関しては、背もたれ右上圧力総和値と背もたれ左上圧力総和値とを合算した値は、「背もたれ圧力総和値」と称す。さらに座部２ｂに関しては、座部中央より右半分の圧電素子の総和値（以下、「座部右側圧力総和値」という。）と左半分の圧電素子の総和値（以下、「座部左側圧力総和値」という。）とを別々にセンサーコントローラ１０で算出しておく。さらに、センサコントローラ１０では、背もたれ圧力総和値と座部圧力総和値との総和値も算出しておく。
【０１０８】
次に、ステップＳ１５１において、操作意図判定部１０２が、センサコントロール１０から出力された、背もたれ圧力総和値と座部圧力総和値との総和値が、操作意図判定部１０２内に予め設定された各々の着座確認閾値を越えているかどうかを判定する。背もたれ圧力総和値と座部圧力総和値との総和値が着座確認閾値を超えていると操作意図判定部１０２で判定した場合のみ、操作意図判定部１０２は、操作の意図があると判定し、ステップＳ１５２に進む。
【０１０９】
この際の前記着座確認閾値は、搭乗者９１が移動体１００に搭乗して操作したいと思う姿勢をとった際の背もたれ圧力総和値と座部圧力総和値との総和値を下回らないように設定する。そして、搭乗者９１が座席３に搭乗していなくても、片手で背もたれ２ａ又は座部２ｂを押した場合に示す圧力値よりも、前記着座確認閾値を大きく設定しないと、座部２ｂを片手で押しただけで搭乗者９１が着座していると誤って操作意図判定部１０２で判定してしまう危険がある。
【０１１０】
従って、たとえば、経験的には、座部２ｂの着座確認閾値は、背もたれ２ａが片側７×１０個の圧電素子、座部２ｂが２０×１０個の圧電素子から構成されているとして、各々の圧電素子が１〜５段階で圧力値を表すと仮定すると、座部２ｂの半分の面が圧力値２を示したとする２００を着座確認閾値とするのが妥当である。
【０１１１】
また、着座確認閾値は、固定値を用いても良いが、移動体１００を最初に使用する際に、搭乗者９１が移動体１００に最初に搭乗した場合の各センサ９ａ、９ｂ、９ｃの出力実測値の背もたれ圧力総和値と座部圧力総和値との総和値を操作意図判定部１０２で記録しておき、この出力実測値の総和値に０．５から０．７を乗じた値を着座確認閾値として設定しても良い。
【０１１２】
ステップＳ１５１において、背もたれ圧力総和値と座部圧力総和値の総和値が着座確認閾値以下であると操作意図判定部１０２で判定した場合には、操作意図判定部１０２は、操作の意図が無いと判定し、判定処理及びそれに続く制御処理を中止し、移動体１００は現状動作を継続する（現状状態を維持する）。前記意図の判定の条件は、予め設定された閾値を越えているかどうかで操作意図判定部１０２で判定したが、背もたれ右上圧力総和値、背もたれ左上圧力総和値、座部右側圧力総和値、座部左側圧力総和値に対する着座確認閾値を操作意図判定部１０２で個別に設定し、左右対称に位置にある着座確認閾値が共に着座確認閾値を超えたと操作意図判定部１０２で判定した場合に、操作意図判定部１０２は、操作の意図があると判定しても良い。この際には、搭乗者９１が座席３に対して極端に右側若しくは左側に偏ることなく中央に搭乗した場合のみ、操作の意図があると操作意図判定部１０２で判定するため、より安全な移動体１００及びその制御方法を提供することができる。
【０１１３】
次に、ステップＳ１５２において、回転意図判定部１０３では、背もたれ右上部圧力総和値と背もたれ左上部圧力総和値との差（背もたれ左右圧力差）の絶対値、及び、座部右側圧力総和値と座部左側圧力総和値との差（座部左右圧力差）の絶対値を算出する。
【０１１４】
次いで、ステップＳ１５３において、回転意図判定部１０３で算出された各々の差の総和値の絶対値が、回転意図判定部１０３内に予め設定された左右圧力差閾値を超えたと回転意図判定部１０３で判定した場合に、回転意図判定部１０３は、回転の意図があると判定する。たとえば、着座確認閾値を前記の２００とした場合、片側１００の半分の５０以上が、回転の意図により反対側に移動した（例えば、右側が１５０であり、左側が５０となる）と回転意図判定部１０３で判定した場合に、回転意図判定部１０３は、回転の意図があると判定すると仮定すると、左右圧力差閾値は５０の２倍の１００と設定される。
【０１１５】
このステップＳ１５３において、各々の差の総和値が正値で、その絶対値が左右圧力差閾値を越えたと回転意図判定部１０３で判定した場合は右回り、各々の差の総和値が負値で、その絶対値が左右圧力差閾値を超えたと回転意図判定部１０３で判定した場合は左回りと、それぞれ、回転意図判定部１０３で判定する。この際の左右圧力差閾値は、常に、搭乗者９１が座席３に左右対称に着座するとは限らないので、搭乗者９１が座席３に右又は左にずれて着座してしまった場合の左右の圧力差の絶対値よりも大きく設定しておく必要がある。たとえば経験的には、予め複数人に着座してもらった際の、左右圧力差の絶対値の最大値に１．２倍した値を、左右圧力差閾値とするのが妥当である。
【０１１６】
回転意図判定部１０３で、前記のステップＳ１５３の処理にて左右回転の意図があるとみなされた場合には、左右回転制御決定部１０４にて、ステップＳ１５４の処理で、判定された結果に基づき左右両輪駆動用モータ用電圧加算値に変換される。この際の変換は、左右回転制御決定部１０４にて、回転方向が左か右かが決まれば、電圧加算値が一意に決まるものとし、たとえば、図８の表に従うと、右回転と決まれば、右輪用モータ１５ａに−０．５Ｖ、左輪用モータ１５ｂに＋０．５Ｖを加算するように設定される。  次に、同じステップＳ１５４において、電圧値変換部１０５は、前進後退制御決定部１０１で算出された左右駆動輪６ａ、６ｂの各電圧値に、左右回転制御決定部１０４にて算出された左右各々の電圧加算値を加えたものを、左右それぞれのモータ駆動のための電圧値とし、モータコントローラ１４にて回転速度に変換され、各々の左右輪用モータ１５ｂ、１５ａが駆動する。
【０１１７】
前記第１実施形態の構成によれば、たとえ操作以外の他の動作を意図して大きく姿勢変化が起きた場合でも、移動体１００が誤って左右回転又は移動動作することのない、安全な搭乗型移動体１００又は搭乗型移動体の制御方法を提供することができる。さらに、背もたれ２ａの姿勢センサ９ａ、９ｂの配置位置を、搭乗者９１の左右肩甲骨５０ａ、５０ｂが接触する位置付近に特定することにより、着座の姿勢が搭乗者９１の癖により違った場合でも、操作を意図せずに姿勢を左右に大きく変動させてしまったときに移動体１００が誤って左右回転又は移動動作することがなく、安定して意図判定を行うことが可能な搭乗型移動体及び搭乗型移動体の制御方法を提供することができる。
【０１１８】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態にかかる搭乗型移動体及び搭乗型移動体の制御方法は、背もたれ２ａの中央下部に、背もたれ中央下部用姿勢センサの一例として機能する背もたれ中央下部用圧力センサシート（圧力センサの一例）９ｄが追加配置されて、第１実施形態よりもさらに、回転操作の意図がある姿勢変化と、他の作業での姿勢変化を、確度良く識別することができるものである。
【０１１９】
すなわち、第１実施形態は、搭乗者９１が座部２ｂに深く着座した場合でも、背もたれ２ａにもたれかかりながら座部２ｂに浅く着座した場合でも、姿勢変動にて安定に操作を可能とするものであるが、実際の移動しながらの操作で搭乗者自身の安心感があるのは、前者の深く着座した場合である。搭乗者９１が深く着座することを前提とした場合は、本発明の第２実施形態に示す搭乗型移動体及び搭乗型移動体の制御方法によれば、第１実施形態よりもさらに、回転操作の意図がある姿勢変化と、他の作業での姿勢変化を、確度良く識別することができる。
【０１２０】
図１０及び図１１は、本発明の第２実施形態における移動体の外見図及びハード構成ブロック図である。ハード構成は、第１実施形態にて説明した図１及び図２の外見図及びハード構成図において、背もたれ２ａの中央下部に背もたれ中央下部用圧力センサシート９ｄが追加配置されている以外は、図１及び図２と同様である。
【０１２１】
図１２Ａ及び図１２Ｂは、第２実施形態における圧力センサシート９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄの位置を示している。座部２ｂには、搭乗者９１の臀部が接触可能な座部用圧力センサシート９ｃが、その一部又は全面に配置されている。また、背もたれ２ａには、搭乗者９１の左右又は肩甲骨５０ａ、５０ｂの幅内にある肋骨の背中側の部分５１ａ、５１ｂの一部が触れる位置である背もたれ左右上部の２箇所に、圧力センサシート９ａ、９ｂが配置されている。さらに、搭乗者９１の腰椎が位置する箇所である中央下部５２にも、他の圧力センサシートと同様な圧力センサシート９ｄが背もたれ中央下部用圧力センサシートとして配置されている。たとえば、背もたれ左右上部の圧力センサシート９ａ、９ｂのシートサイズは第１実施形態に記載したサイズと同様で、背もたれ中央下部の圧力センサシート９ｄのシートサイズは、背もたれ２ａの上部から３５ｃｍ〜４０ｃｍを上部中央として幅が左右３〜５ｃｍ、高さが１５〜２０ｃｍのサイズとなる。この左右上部２箇所５０ａ、５０ｂと中央下部５２とが触れる位置を含むのであれば、一枚のシートセンサでも良く、シートの枚数は問わない。また、背もたれ中央下部用圧力センサシート９ｄの構成としては、たとえば圧電型の感圧素子（圧電素子）を縦横に並べているシートを用いる。
【０１２２】
前記背もたれ左右上部の２箇所が、左右回転の意図を判定するためのセンサの位置として適していることは、第１実施形態に示したが、腰椎が位置する箇所である中央下部５２にも配置された背もたれ中央下部用圧力センサシート９ｄが、操作の意図を判定するに適していることを示唆する実験結果を図１２に示す。
【０１２３】
操作の意図を判定するためには、以下の条件を満たす位置にセンサを配置する必要がある。
【０１２４】
（４）操作意図がある状況（移動中に搭乗する自然な姿勢）において接触する位置であること、
（５）搭乗中であっても操作の意図のない作業（乗り降り、ドア開閉、買い物中作業など）と、前記の操作の意図のある状況との違いがわかる位置であること。
【０１２５】
図２５Ａ〜図２５Ｅは、それぞれ、５人の搭乗者が立位乗車移動体１００に搭乗した際の、背もたれ用圧力センサシート９ａ、９ｂ及び背もたれ中央下部用圧力センサシート９ｄで検出された圧力分布図である。図２５Ａ及び図２５Ｂは、座部に着座しながら背もたれ２ａにはあまりもたれかからず搭乗しており、図２５Ｃ〜図２５Ｅは、座部２ｂに着座しながら背もたれ２ａにももたれている姿勢で搭乗している。第１実施形態で説明したように、図９Ａ及び図９ＢＡ及び図２５Ｂに記載のイメージとおりである。従って、背もたれ２ａの中部から上部の部分は、図２５Ａ及び図２５Ｂでは、ほとんど圧力がかかっていないが、図２５Ｃ〜図２５Ｅは、背もたれ２ａの中部、図２５Ｄは背もたれ上部に圧力がかかっている。しかしながら、図２５Ａ〜図２５Ｅのすべてにおいて、背もたれ中央下部（中央下部に示された二点鎖線の四角形の領域）には、一定以上の圧力値が観測されていることがわかる。
【０１２６】
さらに、図２５Ｆ〜図２５Ｊに示した、左回転の意図を持った場合の背もたれ圧力分布でも同様に、図２５Ｆ〜図２５Ｊのすべてにおいて、背もたれ中央下部に、一定以上の圧力値が観測されていることがわかる。
【０１２７】
一方、図２５Ｋ〜図２５Ｏの、回転の意図を伴わない様々な作業の圧力分布は、作業のために姿勢が前のめりになっており、背もたれ２ａには圧力分布が観測されていない。
【０１２８】
従って、背もたれ中央下部が、操作の意図がある場合と操作の意図がない場合とで、違いが顕著に生じている部分であり、操作の意図を判定するに適している位置であると考えられる。
【０１２９】
図１３は、第２実施形態における移動体１００の制御処理のブロック図を示している。第１実施形態の図５と同じ構成は、動作も同じであり、同じ符号を付し、それらの説明は省略する。
【０１３０】
図１２に示した点線に囲まれた４箇所に設定された圧力センサシート９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄの各圧電素子の出力は、センサコントローラ１０を経てパーソナルコンピュータ１１に入力され、パーソナルコンピュータ１１内の接触位置依存型の操作意図判定部１１０にて、搭乗者９１の姿勢分析と、それを踏まえた左右回転操作の意図推定が行われ、さらに、左右変化量比較型の回転意図判定部１１１にて、左右どちらかに移動体１００を回転させる意図の推定が行われる。
【０１３１】
図１４は、詳細な意図判定フローを示す。
【０１３２】
まず、ステップＳ１６０において、圧力センサシート９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄの各圧電素子の圧力値は圧力センサシート９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄごとに総和値がセンサコントローラ１０で算出される。以下、圧力センサシート９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄの各々の圧力総和値を、「背もたれ右上圧力総和値」と、「背もたれ左上圧力総和値」と、「背もたれ中央下圧力総和値」と、「座部圧力総和値」という。さらに、座部２ｂに関しては、座部中央より右半分の圧電素子の総和値（以降、「座部右側圧力総和値」という。）と左半分の圧電素子の総和値（以降、「座部左側圧力総和値」という。）とを別々にセンサコントローラ１０で算出しておく。
【０１３３】
次に、ステップＳ１６１において、操作意図判定部１１０が、センサコントローラ１０から出力された、背もたれ中央下圧力総和値と座部圧力総和値とが、操作意図判定部１１０内に予め設定された各々の着座確認閾値を越えているかどうかを判定する。背もたれ中央下圧力総和値と座部圧力総和値とが共にそれぞれの着座確認閾値を超えていると操作意図判定部１１０で判定した場合には、操作意図判定部１１０は、操作の意図があると判定し、ステップＳ１６２に進む。
【０１３４】
この際の背もたれ中央下圧力総和値の着座確認閾値は、第１実施形態における背もたれの着座確認閾値と同様の方針で設定するのが妥当である。
【０１３５】
たとえば具体例として、１０×４の圧電素子からなるシートセンサで、各々の圧電素子圧力値が１〜５の５段階で出力される場合、約１／４の圧電素子が１以上の値を示す１０を着座確認閾値とする。ただし、何も触れていない場合のシートの圧力総和値が１０を上回った場合には、その値を超えた値を着座確認閾値とする。座部圧力総和値は、第１実施形態の着座確認閾値と同様に設定する。
【０１３６】
ステップＳ１６１において、背もたれ中央下圧力総和値と座部圧力総和値とのうちどちらか一つでも着座確認閾値以下であると操作意図判定部１１０で判定した場合には、操作意図判定部１１０は操作の意図がないと操作意図判定部１１０でみなされ、他の圧力値にかかわらず、判定処理及びそれに続く制御処理を中止し、移動体１００は現状動作を継続する（現状状態を維持する）。着座確認閾値の決め方は、先の第１実施形態と同様である。前記意図判定の条件は、背もたれ中央下圧力総和値、座部圧力総和値が予め設定された各々の着座確認閾値を越えているかどうかで操作意図判定部１１０で判定したが、背もたれ中央下圧力総和値が着座確認閾値を超えていてかつ、座部右側圧力総和値及び座部左側圧力総和値が各々の着座確認閾値を超えていると操作意図判定部１１０で判定する場合に操作の意図があると操作意図判定部１１０で判定しても良く、この際には、搭乗者９１が座席３に対して極端に右側若しくは左側に偏ることなく中央に搭乗した場合のみ、操作の意図があると操作意図判定部１０２でみなすため、より安全な移動体１００及びその制御方法を提供することができる。
【０１３７】
次に、回転意図判定部１０３では、ステップＳ１６２、Ｓ１６５にて、それぞれ、座部右側圧力総和値と座部左側圧力総和値との差（座部左右圧力差）および、背もたれ右側圧力総和値と背もたれ左側圧力総和値との差（背もたれ左右圧力差）を算出する。
【０１３８】
次のステップＳ１６３における左右回転制御決定部１０４の処理、ステップＳ１６４における電圧変換部１０５の処理を第１実施形態のステップＳ１５３の処理及びステップＳ１５４の処理と同様に行い、各モータ１５ｂ、１５ａがそれぞれ駆動される。
【０１３９】
すなわち、ステップＳ１６３において、回転意図判定部１０３で算出された座部右側圧力総和値と座部左側圧力総和値との差（座部左右圧力差）が、回転意図判定部１０３内に予め設定された左右圧力差閾値を超えたと回転意図判定部１０３で判定した場合に、回転意図判定部１０３は、回転の意図があると判定する。たとえば、着座確認閾値を前記の２００とした場合、片側１００の半分の５０以上が、回転の意図により反対側に移動した（例えば、右側が１５０であり、左側が５０となる）と回転意図判定部１０３で判定した場合に、回転意図判定部１０３は、回転の意図があると判定すると仮定すると、左右圧力差閾値は５０の２倍の１００と設定される。
【０１４０】
座部右側圧力総和値と座部左側圧力総和値との差（座部左右圧力差）が、回転意図判定部１０３内に予め設定された左右圧力差閾値以下であると回転意図判定部１０３で判定した場合に、回転意図判定部１０３は、回転の意図が無いと判定し、判定処理及びそれに続く制御処理を中止し、移動体１００は現状動作を継続する（現状状態を維持する）。
【０１４１】
このステップＳ１６３において、前記差が正値で左右圧力差閾値を越えたと回転意図判定部１０３で判定した場合は右回り、前記差が負値で左右圧力差閾値以下となったと回転意図判定部１０３で判定した場合は左回りと回転意図判定部１０３で判定する。この際の左右圧力差閾値は、常に、搭乗者９１が座席３に左右対称に着座するとは限らないので、搭乗者９１が座席３に右又は左にずれて着座してしまった場合の左右の圧力差よりも大きく設定しておく必要がある。たとえば経験的には、予め複数人に着座してもらった際の、左右圧力差の最大値に１．２倍した値を、左右圧力差閾値とするのが妥当である。
【０１４２】
前記のステップＳ１６３の処理にて左右回転の意図があると回転意図判定部１０３でみなされた場合には、ステップＳ１６４において、左右回転制御決定部１０４にて、判定された結果に基づき、左右両輪駆動用モータ用電圧加算値に変換される。この際の変換は、左右回転制御決定部１０４にて、回転方向が左か右かが決まれば、電圧加算値が一意に決まるものとし、たとえば、図８の表に従うと、右回転と決まれば、右輪用モータ１５ａに−０．５Ｖ、左輪用モータ１５ｂに＋０．５Ｖを加算するように設定される。  次に、同じステップＳ１６４において、電圧値変換部１０５は、前進後退制御決定部１０１で算出された左右駆動輪６ａ、６ｂの各電圧値に、左右回転制御決定部１０４にて算出された左右各々の電圧加算値を加えたものを、左右それぞれのモータ駆動のための電圧値とし、モータコントローラ１４にある速度変換部１０６にて回転速度に変換され、各々の左右輪用モータ１５ｂ、１５ａが駆動する。
【０１４３】
この第２実施形態の構成によれば、たとえ操作以外の他の動作を意図して大きく姿勢変化が起きた場合でも、移動体１００が誤って左右回転または移動動作することのない安全な搭乗型移動体１００又は搭乗型移動体の制御方法を提供することができる。さらに、背もたれ２ａの姿勢センサ９ａ、９ｂの配置位置を、搭乗者９１の左右肩甲骨５０ａ、５０ｂが接触する位置付近又は腰骨付近が接触する位置付近と、腰椎が位置する背中部分が接触する位置付近（中央下部５２）に特定することにより、着座の姿勢が搭乗者９１の癖により違った場合でも、操作を意図せずに姿勢を左右に大きく変動させてしまったときに、移動体１００が誤って左右回転又は移動動作することがなく、安定して意図の判定を行うことが可能である搭乗型移動体及び搭乗型移動体の制御方法を提供することができる。
【０１４４】
（第３実施形態）
以下の本発明の第３実施形態にかかる搭乗型移動体及び搭乗型移動体の制御方法は、第１実施形態において、搭乗者９１への通知手段（通知部）、例えば、スピーカー２０を追加配置した実施形態を説明している。
【０１４５】
図１５及び図１６は、本発明の第３実施形態における移動体１００の外見図及びハード構成のブロック図である。圧力センサシート９ａ、９ｂ、９ｃの位置は第１実施形態の図３と同様とする。
【０１４６】
前進用及び後退用フットスイッチ８ａ、８ｂのオンオフ出力信号は、第１実施形態で述べた仕様で実行され、フットスイッチ８ａ、８ｂにて前進及び後退が可能となる。左右回転は、前記の第１及び第２実施形態と同様に、姿勢センサ９ａ、９ｂ、９ｃを用いて行う。ここでも、姿勢センサ９ａ、９ｂ、９ｃとしては、圧力センサシート９ａ、９ｂ、９ｃを用いる。
【０１４７】
図１７は、第３実施形態における移動体１００の構成であり、図１８は搭乗姿勢分析と重みの学習処理の流れを示している。
【０１４８】
図１７の移動体１００の構成は、パーソナルコンピュータ１１、搭乗姿勢判定部１２０と、重み決定部１２１と、操作意図判定部１２２と、回転意図判定部１２３と、左右回転制御決定部１０４と、前進後退制御決定部１０１と、電圧値変換部１０５とを備えている。前進後退制御決定部１０１は、２つのフットスイッチ８ａ、８ｂからのオンオフ出力信号を受けて、左右両輪駆動用モータ用電圧値に変換したのち、電圧値変換部１０５に出力する。搭乗姿勢判定部１２０は、圧力センサシート９ａ、９ｂ、９ｃからの出力情報が入力され、その出力情報に基づき搭乗姿勢の判定を行い、その決定結果の情報を重み決定部１２１に出力する。重み決定部１２１は、前進後退制御決定部１０１からの前進後退制御決定情報を基に、重み決定を行い、その決定結果の情報を操作意図判定部１２２に出力する。重み決定部１２１には、重み情報を予め記録した重み情報記憶部１７４が接続されており、重み情報記憶部１７４に記憶された重み情報を基に、重み決定を行う。操作意図判定部１２２は、重み決定部１２１からの情報に基づき、操作意図判定を行い、その判定の情報を回転意図判定部１２３に出力する。回転意図判定部１２３は、操作意図判定部１２２からの情報に基づき、回転意図判定を行い、その判定の情報を左右回転制御決定部１０４に出力する。左右回転制御決定部１０４は、回転意図判定部１２３からの情報が入力されて、その情報を左右両輪駆動用モータ用電圧加算値に変換して電圧値変換部１０５に出力する。電圧値変換部１０５は、前進後退制御決定部１０１からの左右両輪駆動用モータ用電圧値と左右回転制御決定部１０４からの左右両輪駆動用モータ用電圧加算値とから、各々の左右輪用モータ１５ｂ、１５ａを駆動するための電圧値を求めてモータコントローラ１４に出力する。
【０１４９】
移動体１００を使用する際に、まず、移動体１００を使用する前に搭乗者９１に搭乗を促し、搭乗姿勢判定部１２０にて、予め搭乗者９１の自然な搭乗姿勢における各センサ９ａ、９ｂ、９ｃの出力値と閾値とを比べ、搭乗者９１の癖を把握する。
【０１５０】
予め、背もたれ２ａ及び座部２ｂの各々に搭乗者９１が接触しているかどうかを確認するための着座確認閾値と、センサ９ａ、９ｂ、９ｃの左右圧力差が回転意図判定部１２３で正しく算出されるように、センサ９ａ、９ｂ、９ｃの出力値が上限値を超えていないかどうかを確認するための測定許容閾値を設けておく。着座確認閾値は、背もたれ２ａは、何も触れていない場合の圧力値を下回らない程度の小さな値で、たとえば７×１０個の圧電素子で成り立ち、各々の圧電素子が１〜５までの５段階の圧力値を出力する場合は、全体の２０％の圧電素子が１以上の値を示す２０を閾値としてもよい。また、座部２ｂは、先の第１実施形態に記載した閾値と同様に決める。また、測定許容閾値は、たとえば、各圧力センサシート９ａ、９ｂ、９ｃをそれぞれ形成している全圧電素子数の８０％の圧電素子が出力値３以上を示した場合の値を設定しても良い。
【０１５１】
搭乗者９１に搭乗を促し、搭乗姿勢判定部１２０にて、例えば、後述するスピーカー２０又は図示しない表示装置などで搭乗者９１に搭乗を促してから、所定間隔、例えば５秒置きに圧力センサシート９ａ、９ｂ、９ｃの出力値の変動を確認する。変動は、各圧力センサシート９ａ、９ｂ、９ｃの出力値と５秒前の出力値を搭乗姿勢判定部１２０で比較し、その差が、現出力値の５％の値を下回っていた場合に変動がない状態と搭乗姿勢判定部１２０で判定する。５秒間、各圧力センサシート９ａ、９ｂ、９ｃの出力値が±５％の変動がない状態であると搭乗姿勢判定部１２０で判定した場合には、背もたれ左右上部の出力総和値及び座部出力総和値を、センサコントローラ１０で算出する。  図１８のステップＳ１７０において、これらの測定値が、共に前記着座確認閾値より小さいと搭乗姿勢判定部１２０で判定される場合は、搭乗者９１が背もたれ２ａにも座部２ｂにも接触せずに、たとえば搭乗者９１が足置き１上で立位のまま搭乗している可能性があると搭乗姿勢判定部１２０で判定し、ステップ１７０Ｂに進み、ＰＣ１１の搭乗姿勢判定部１２０での前記判定処理に基づき、搭乗姿勢判定部１２０での制御の下に、搭乗者９１に座部２ｂに接触する姿勢で搭乗することをスピーカー２０で搭乗者９１に通知する。たとえば、スピーカー２０から、「座部にお座りください」というメッセージを搭乗者９１に発信するのでも良い。その後、再び、ステップ１７０に戻る。
【０１５２】
ステップ１７０において、５秒間、各センサ９ａ、９ｂ、９ｃの出力値が±５％の変動に収まった状態を搭乗姿勢判定部１２０で検出した場合には、背もたれ２ａと座部２ｂの出力総和値を搭乗姿勢判定部１２０で算出する。算出した出力総和値が着座確認閾値を越えたと搭乗姿勢判定部１２０で判定したとき、ステップＳ１７０Ａに進み、測定可能であることをスピーカー２０から搭乗者９１に通知する。その後、ステップＳ１７１に進む。このステップＳ１７０での背もたれ上部着座確認閾値の一例としては、背もたれ片側の全圧電素子（７×１０個）の２０％以上が１以上の値を示す場合である１４を設定する。また、このステップＳ１７０での座部着座確認閾値の一例としては、座部が２０×１０個の圧電素子を持っており、圧力が１〜５の５段階で表される場合は、座部の半分が２を示したとする２００を設定することができる。
【０１５３】
ステップ１７０において、各センサ９ａ、９ｂ、９ｃで搭乗姿勢判定部１２０で算出したセンサの出力値が、所定回数、例えば、５回連続して測定しても着座確認閾値以上とならない場合は、測定不可能なことを通知するか、又は、より各部位を指定した詳しいインストラクションを行う。たとえば、座部２ｂが着座確認閾値未満のであると搭乗姿勢判定部１２０で判定した場合には、その情報を基に、搭乗姿勢判定部１２０の制御の下にスピーカー２０から搭乗者９１に「座部に深く体重を乗せてください」のように、背もたれ付近まで接触するように座ることを促すことを通知してもよい。また、背もたれ２ａが着座確認閾値未満のであると搭乗姿勢判定部１２０で判定した場合には、その情報を基に、搭乗姿勢判定部１２０の制御の下にスピーカー２０から搭乗者９１に「もう少し背にもたれるように座ってください」のように、背もたれにもたれるように座ることを促すことを通知してもよい。このように、搭乗姿勢判定部１２０では、種類の違う複数の出力音声データを保持しており、搭乗姿勢の確認結果によって、その結果に対応する出力音声データを選択して、スピーカー２０より出力するように制御している。  ステップＳ１７１において、背もたれ左右上部の出力総和値及び座部出力総和値のどちらもが測定許容閾値より大きいか否か、搭乗姿勢判定部１２０で判定している。背もたれ左右上部の測定可能閾値（測定上限を表す閾値）の一例としては、各圧電素子（例えば、片側７×１０個）の８０％を越える圧電素子が、圧力値３以上を示す２１０を各々の閾値と設定することができる。また、座部の測定可能閾値の一例としては、２０×１０個の圧電素子の８０％が、３以上４８０が閾値と設定することができる。
【０１５４】
ステップＳ１７１において、背もたれ左右上部の出力総和値及び座部出力総和値のどちらもが測定許容閾値より大きいと搭乗姿勢判定部１２０で判定した場合は、ステップＳ１７１Ａに進み、搭乗者９１の体重が一定値を超えているか若しくは体型が大きすぎて正しい測定ができない可能性があり、測定不可能であることを、搭乗姿勢判定部１２０の制御の下にスピーカー２０から搭乗者９１に通知する。たとえばスピーカー２０から、「申し訳ありませんが、正しい操作ができません」といメッセージを発信するのでもよい。その後、この一連の搭乗姿勢分析と重みの学習処理を終了する。
【０１５５】
また、ステップＳ１７１において、背もたれ２ａ及び座部２ｂのどちらかのセンサ９ａ、９ｂ、９ｃからの背もたれ左右上部総和値と座部総和値とが着座確認閾値と測定許容閾値との間の範囲にあると搭乗姿勢判定部１２０で判定した場合は、ステップＳ１７２に進む。
【０１５６】
次いで、ステップＳ１７２及びＳ１７３においては、重み決定部１２１にて、重み情報記憶部１７４に記憶された重み情報に基づき、各々のセンサ９ａ、９ｂ、９ｃの重みが設定（決定）される。すなわち、背もたれ２ａ及び座部２ｂのどちらか一つのセンサの出力値（背もたれ左右上部総和値又は座部総和値）のみ前記の着座確認閾値と測定許容閾値との間の範囲にあると搭乗姿勢判定部１２０で判定した場合には、該当するセンサの重みを１とし、前記範囲外のセンサの重みをゼロにとする（ステップＳ１７２、Ｓ１７３）。
【０１５７】
具体的には、まず、ステップＳ１７２においては、背もたれ２ａのセンサ９ａ、９ｂの背もたれ左右上部総和値は、前記の着座確認閾値と測定許容閾値との間の範囲にあるか否か、重み決定部１２１で判定する。背もたれ２ａのセンサ９ａ、９ｂの背もたれ左右上部総和値が前記の着座確認閾値と測定許容閾値との間の範囲にあると重み決定部１２１で判定した場合には、ステップＳ１７３に進む。背もたれ２ａのセンサ９ａ、９ｂの背もたれ左右上部総和値が前記の着座確認閾値と測定許容閾値との間の範囲にないと重み決定部１２１で判定した場合には、ステップＳ１７２Ａに進み、重み決定部１２１により、背もたれ２ａのセンサ９ａ、９ｂの重みをゼロとし、座部２ｂのセンサ９ｃの重みを１とする。その後、この一連の搭乗姿勢分析と重みの学習処理を終了する。
【０１５８】
ステップＳ１７３においては、座部２ｂのセンサ９ｃの座部総和値は、前記の着座確認閾値と測定許容閾値との間の範囲にあるか否か、重み決定部１２１で判定する。座部２ｂのセンサ９ｃの座部総和値が前記の着座確認閾値と測定許容閾値との間の範囲にないと重み決定部１２１で判定した場合には、ステップＳ１７３Ａに進み、重み決定部１２１により、座部２ｂのセンサ９ｃの重みをゼロとし、背もたれ２ａのセンサ９ａ、９ｂの重みを１とする。その後、この一連の搭乗姿勢分析と重みの学習処理を終了する。
【０１５９】
ステップＳ１７３において、座部２ｂのセンサ９ｃの座部総和値が前記の着座確認閾値と測定許容閾値との間の範囲にあると重み決定部１２１で判定した場合には、ステップＳ１７３Ｂに進む。すなわち、どちらのセンサ９ａ、９ｂ、９ｃの背もたれ左右上部総和値も座部総和値も前記の範囲にあると重み決定部１２１で判定した場合には、ステップＳ１７２からステップＳ１７３を経てステップＳ１７３Ｂに進み、相当するセンサ９ａ、９ｂ、９ｃを全て用いて操作の意図又は左右回転の意図を判定できるように、重み決定部１２１により重みを設定する（ステップＳ１７３Ｂ）。たとえばそのまま全てのセンサ重みを１と設定してもよいが、背もたれ２ａと座部２ｂとの圧力総和値の絶対値が大きく異なっている、たとえば５倍以上異なっていると重み決定部１２１で判定した場合は、重みを１とすると総和値の大きい部位が判定基準として支配的になってしまう問題が起こるので、重み決定部１２１により、（センサ出力値の比率の一例として）各センサ出力値の逆数を、重みとしても良い。また、前記の総和値の大きな差は、各々のセンサ９ａ、９ｂ、９ｃに接触している面積が大きく異なっていることに起因するので、センサ９ａ、９ｂ、９ｃの全面積で正規化するべく、重み決定部１２１により、面積の逆数を重みとしても良い。その後、この一連の搭乗姿勢分析と重みの学習処理を終了する。
【０１６０】
図３に示した点線に囲まれた３箇所に設定された圧力センサシート９ａ、９ｂ、９ｃの各圧電素子の出力は、センサコントローラ１０を経てコンピュータ１１に入力され、搭乗姿勢判定部１２０と接触位置依存型の操作意図判定部１２２となどにて、搭乗者９１の姿勢分析と、それを踏まえた左右回転操作の意図推定が行われ、左右変化量比較型の回転意図判定部１２３にて、左右どちらかに移動体１００を回転させる意図の推定が行われる。
【０１６１】
意図判定の処理の流れを図１９に示す。
【０１６２】
ステップＳ１５０において、各圧電素子の圧力値は圧力センサシート９ａ、９ｂ、９ｃごとに総和値がセンサコントローラ１０で算出され、さらに座部右側圧力総和値、座部左側圧力総和値がセンサコントローラ１０で算出される。
【０１６３】
次に、ステップＳ１５１において、操作意図判定部１２２が、センサコントローラ１０から出力された、背もたれ右上圧力総和値と背もたれ左上圧力総和値とを合算し、合算した背もたれ圧力総和値と座部圧力総和値とをさらに総和した値が、着座確認閾値を越えているかどうかを判定する。
【０１６４】
背もたれ圧力総和値と座部圧力総和値との総和値が着座確認閾値を超えていると操作意図判定部１２２で判定した場合のみ、操作意図判定部１２２は、操作の意図があると判定し、ステップＳ１８０に進む。
【０１６５】
背もたれ圧力総和値と座部圧力総和値との総和値が着座確認閾値以下であると操作意図判定部１２２で判定した場合には、操作意図判定部１２２は、操作の意図がないと判定し、判定処理及びそれに続く制御処理を中止し、移動体１００は現状動作を継続する。
【０１６６】
ここで、前記意図判定の条件は、予め設定された着座確認閾値を越えているかどうかで操作意図判定部１２２で判定したが、背もたれ右上圧力総和値と、背もたれ左上圧力総和値と、座部右側圧力総和値と、座部左側圧力総和値とに対する着座確認閾値を個別に設定し、左右対称に位置にある着座確認閾値が共に着座確認閾値を超えたと操作意図判定部１２２で判定した場合に、操作意図判定部１２２が、操作の意図があると判定しても良い。この際には、搭乗者９１が座席３に対して極端に右側若しくは左側に偏ることなく、中央に搭乗した場合のみ、操作意図判定部１２２で操作の意図があると判定するため、より安全な移動体１００及びその制御方法を提供することができる。
【０１６７】
また、前記閾値は、予め多数の人が搭乗した場合の圧力値の最低値を基準に固定して用いても良いが、重み学習時に測定した各々のセンサ出力値の最低値から一定値差し引いた閾値を設定しても良い。
【０１６８】
次に、ステップＳ１８０において、回転意図判定部１２３では、背もたれ右上圧力総和値と、背もたれ左上圧力総和値と、座部右側圧力総和値と、座部左側圧力総和値との各々に、重み情報記憶部１７４に記憶された重み情報に基づき、前記重み決定部１２１にて決定された重みをかけた値を、各々のセンサ値と設定する。
【０１６９】
次いで、ステップＳ１８１において、前記センサ値を用いて、背もたれ左右センサ値の差及び座部左右のセンサ値の差を回転意図判定部１２３でそれぞれ算出する。
【０１７０】
次いで、ステップＳ１８２において、各々の差の総和値が、予め設定された左右回転意図判定閾値を超えたか否かを回転意図判定部１２３で判定する。
【０１７１】
各々の差の総和値が、予め設定された左右回転意図判定閾値を超えたと回転意図判定部１２３で判定した場合には、回転意図判定部１２３は、回転の意図があると判定し、ステップＳ１８３に進む。
【０１７２】
各々の差の総和値が、予め設定された左右回転意図判定閾値以下であると回転意図判定部１２３で判定した場合には、回転意図判定部１２３は、回転の意図が無いと判定し、判定処理及びそれに続く制御処理を中止し、移動体１００は現状動作を継続する（現状状態を維持する）。
【０１７３】
このステップＳ１８２において、各々の差の総和値が正値で左右回転意図判定閾値を越えたと回転意図判定部１２３で判定した場合は右回り、負値で左右回転意図判定閾値以下となったと回転意図判定部１２３で判定した場合は左回りと、それぞれ、回転意図判定部１２３で判定する。
【０１７４】
このステップＳ１８２における左右回転制御決定部１０４の処理、次のステップＳ１８３における電圧変換部１０５の処理を第１実施形態のステップＳ１５３の処理及びステップＳ１５４の処理と同様に行い、各モータ１５ｂ、１５ａがそれぞれ駆動される。
【０１７５】
すなわち、左右回転制御決定部１０４にて、前記のステップＳ１８２の処理で、回転方向が左か右かが決まれば、電圧加算値が一意に決まるものとし、たとえば、図８の表に従うと、右回転と決まれば、右輪用モータ１５ａに−０．５Ｖ、左輪用モータ１５ｂに＋０．５Vを加算するように設定される。  次に、同じステップＳ１８３において、電圧値変換部１０５は、前進後退制御決定部１０１で算出された左右駆動輪６ａ、６ｂの各電圧値に、左右回転制御決定部１０４にて算出された左右各々の電圧加算値を加えたものを、左右それぞれのモータ駆動のための電圧値とし、モータコントローラ１４内の速度変換部１０６にて回転速度に変換され、各々の左右輪用モータ１５ｂ、１５ａが駆動する。  この第３実施形態の構成によれば、たとえ操作以外の他の動作を意図して大きく姿勢変化が起きた場合でも、移動体１００が誤って左右回転又は移動動作することのない、安全な搭乗型移動体１００及び搭乗型移動体の制御方法を提供することができる。さらに、搭乗者９１の移動中の搭乗姿勢が座部２ｂのセンサ９ｃの出力値が極端に小さい場合は、搭乗者９１が座部２ｂに着座せず、立位又は背もたれ２ａのみに寄りかかった不安定な姿勢で搭乗している可能性があるので、座部２ｂに着座するようにスピーカー２０で通知することにより、操作の意図の判定精度が向上するだけでなく、事故の無い安全な搭乗型移動体１００及び搭乗型移動体の制御方法を提供することができる。
【０１７６】
（第４実施形態）
以下の本発明の第４実施形態にかかる搭乗型移動体及び搭乗型移動体の制御方法は、第２実施形態において、搭乗者９１への通知手段、例えば、スピーカー２０を追加配置した実施形態を説明している。
【０１７７】
図２０及び図２１は、本発明の第４実施形態における移動体１００の外見図及びハード構成のブロック図である。ハード構成は、第３実施形態にて説明した図１５及び図１６の外見図及びハード構成図に、背もたれ２ａの中央下部に圧力センサシート９ｄが追加配置されている以外は、図１５及び図１６と同様である。圧力センサシート９ｄの位置は第２実施形態の図５と同様とする。
【０１７８】
本第４実施形態は、第２実施形態における圧力センサシート９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄによる操作の意図を、搭乗者９１の着座の体型又は癖が違った場合でも、精度良く判定するために、予め、搭乗者９１の搭乗姿勢を分析し、分析結果から搭乗者９１に最適な各圧力センサシート９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄの重みを重み決定部１３１で決定する。
【０１７９】
図２２は処理構成図、図２３は搭乗姿勢分析と重み決定の流れを示している。
【０１８０】
図２２の移動体１００の構成は、パーソナルコンピュータ１１は、搭乗姿勢判定部１３０と、重み決定部１３１と、操作意図判定部１３２と、回転意図判定部１３３と、左右回転制御決定部１０４と、前進後退制御決定部１０１と、電圧値変換部１０５とを備えている。前進後退制御決定部１０１は、２つのフットスイッチ８ａ、８ｂからのオンオフ出力信号を受けて、左右両輪駆動用モータ用電圧値に変換したのち、電圧値変換部１０５に出力する。搭乗姿勢判定部１３０は、圧力センサシート９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄからの出力情報が入力され、その出力情報に基づき搭乗姿勢の判定を行い、その決定結果の情報を重み決定部１３１に出力する。重み決定部１３１は、前進後退制御決定部１０１からの前進後退制御決定情報を基に、重み決定を行い、その決定結果の情報を操作意図判定部１３２に出力する。重み決定部１３１には、重み情報を予め記録した重み情報記憶部１９７が接続されており、重み情報記憶部１９７に記憶された重み情報を基に、重み決定を行う。操作意図判定部１３２は、重み決定部１３１からの情報に基づき、操作意図判定を行い、その判定の情報を回転意図判定部１３３に出力する。回転意図判定部１３３は、操作意図判定部１３２からの情報と圧力センサシート９ａ、９ｂ、９ｃからの出力情報とに基づき、回転意図判定を行い、その判定の情報を左右回転制御決定部１０４に出力する。左右回転制御決定部１０４は、回転意図判定部１３３からの情報が入力されて、その情報を左右両輪駆動用モータ用電圧加算値に変換して電圧値変換部１０５に出力する。電圧値変換部１０５は、前進後退制御決定部１０１からの左右両輪駆動用モータ用電圧値と左右回転制御決定部１０４からの左右両輪駆動用モータ用電圧加算値とから、各々の左右輪用モータ１５ｂ、１５ａを駆動するための電圧値を求めてモータコントローラ１４に出力する。
【０１８１】
以下、搭乗姿勢分析と重み決定の処理の流れについて図２３を基に説明する。
【０１８２】
まず、ステップＳ１９０において、搭乗姿勢判定部１３０にて、移動体１００を使用する前に、予め、搭乗者９１が搭乗した際の各圧力センサシート９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄの出力値を比べる。予め、背もたれ２ａ及び座部２ｂの各々に搭乗者９１が背もたれ２ａ又は座部２ｂに接触しているかどうかを確認するための着座確認閾値と、圧力センサシート９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄの操作の意図及び左右回転の意図を測定するための許容値を超えていないかどうかを確認するための測定許容閾値を搭乗姿勢判定部１３０に設けておく。背もたれ中央下部の着座確認閾値は、第２実施形態と同様であり、座部着座確認閾値は第３実施形態と同様である。背もたれ中央下部及び座部の測定許容閾値は、第３実施形態と同様に、たとえば、各圧力センサシート９ｃ、９ｄをそれぞれ形成している全圧電素子数の８０％の圧電素子が出力値３以上を示した場合の値を設定しても良い。
【０１８３】
第３実施形態と同様に、例えば、後述するスピーカー２０又は図示しない表示装置などで搭乗者９１に搭乗を促し、搭乗姿勢判定部１３０にて、搭乗を促してから、所定間隔、例えば５秒置きに圧力センサシート９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄの出力値の変動を確認する。変動は、各圧力センサシート９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄの出力値と５秒前の出力値を搭乗姿勢判定部１２０で比較し、その差が、現出力値の５％の値を下回っていた場合に変動がない状態と搭乗姿勢判定部１２０で判定する。５秒間、各圧力センサシート９ａ、９ｂ、９ｃの出力値が±５％の変動がない状態であると搭乗姿勢判定部１２０で判定した場合には、背もたれ左右上部の出力総和値及び座部出力総和値を、センサコントローラ１０で算出する。
【０１８４】
そして、このステップＳ１９０において、座部センサ９ｃの出力総和値が着座確認閾値を越えているか否か、搭乗姿勢判定部１３０で判定する。座部センサ９ｃの出力総和値が着座確認閾値以下であると搭乗姿勢判定部１３０で判定された場合は、たとえば搭乗者９１が乗降時など着座せずに背もたれ２ａにのみ体重をかけているか、又は、搭乗者９１が立位で搭乗している可能性があり、ステップＳ１９０Ａに進み、搭乗姿勢判定部１３０は、安全のために座部２ｂに着座することを通知する。たとえば、スピーカー２０から、「座部にお座りください」というメッセージを発信するのでも良い。その後、再び、ステップＳ１９０に戻る。
【０１８５】
ステップＳ１９０において、座部センサ９ｃの出力総和値が着座確認閾値を越えていると搭乗姿勢判定部１３０で判定する場合には、ステップＳ１９１に進む。
【０１８６】
ステップＳ１９１においては、背もたれ左右上部の出力総和値及び背もたれ中央下部の出力総和値がそれぞれ共に前記着座確認閾値を越えているか否か、搭乗姿勢判定部１３０で判定する。背もたれ左右上部の出力総和値及び背もたれ中央下部の出力総和値がそれぞれ共に前記着座確認閾値以下である場合は、ステップＳ１９１Ａに進み、搭乗姿勢判定部１３０は、背もたれに接触せずにたとえば立位のままや、前に大きく体を曲げて搭乗している可能性が有ると判定し、その情報を基に、搭乗姿勢判定部１３０の制御の下にスピーカー２０から搭乗者９１に、安全のために搭乗者９１に背もたれに接触する姿勢で搭乗することを通知する。たとえば、スピーカー２０から、「座部に深くお座りください」若しくは、「腰が背もたれに触れるまで、深くお座りください」というメッセージを発信するのでも良い。その後、再び、ステップＳ１９０に戻る。
【０１８７】
ステップＳ１９２において、背もたれ左右上部の出力総和値と座部出力総和値のどちらもが測定許容閾値より大きいか否か、搭乗姿勢判定部１３０で判定する。背もたれ左右上部の出力総和値と座部出力総和値のどちらもが測定許容閾値より大きいと搭乗姿勢判定部１３０で判定した場合は、ステップＳ１９２Ａに進み、搭乗者９１の体重が一定値を超えている若しくは体型が大きすぎて正しい測定ができない可能性があり、測定不可能であることを搭乗者９１に通知する。たとえばスピーカー２０から、「申し訳ありませんが、正しい操作ができません」といメッセージを発信するのでもよい（ステップＳ１９２）。その後、この一連の搭乗姿勢分析と重み決定の処理を終了する。
【０１８８】
ステップＳ１９２において、背もたれ左右上部の圧力センサシート９ａ、９ｂの出力総和値及び背もたれ中央下部の圧力センサシート９ｄの出力総和値のうち、どちらか一つでも着座確認閾値と測定許容閾値の間の範囲にあり、しかも、座部センサ出力が着座確認閾値以上であると搭乗姿勢判定部１３０で判定した場合は、ステップＳ１９３に進む。
【０１８９】
ステップＳ１９３においては、各センサ９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄの出力値が重み決定部１３１に入力されて、センサ９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄの出力値が重み決定部１３１の記憶部１９６に保存される。
【０１９０】
次いで、ステップＳ１９４及びＳ１９５においては、重み決定部１３１にて、記憶部１９６に保存されたセンサ９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄの出力値と重み情報記憶部１７４に記憶された重み情報とに基づき、各々のセンサ９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄの重みが設定（決定）される。たとえば、着座確認閾値と測定許容閾値の間に出力値があったセンサの重みを１とし、それ以外の出力値のセンサの重みをゼロとしても良い。
【０１９１】
具体的には、まず、ステップＳ１９４においては、背もたれ２ａのセンサ９ａ、９ｂの背もたれ左右上部総和値は、前記の着座確認閾値と測定許容閾値との間の範囲にあるか否か、重み決定部１３１で判定する。背もたれ２ａのセンサ９ａ、９ｂの背もたれ左右上部総和値が前記の着座確認閾値と測定許容閾値との間の範囲にあると重み決定部１３１で判定した場合には、ステップＳ１９５に進む。背もたれ２ａのセンサ９ａ、９ｂの背もたれ左右上部総和値が前記の着座確認閾値と測定許容閾値との間の範囲にないと重み決定部１３１で判定した場合には、ステップＳ１９４Ａに進み、重み決定部１３１により、背もたれ２ａのセンサ９ａ、９ｂの重みをゼロとし、座部２ｂのセンサ９ｃの重みを１とする。その後、この一連の搭乗姿勢分析と重み決定の処理を終了する。
【０１９２】
ステップＳ１９５においては、座部２ｂのセンサ９ｃの座部総和値は、前記の着座確認閾値と測定許容閾値との間の範囲にあるか否か、重み決定部１３１で判定する。座部２ｂのセンサ９ｃの座部総和値が前記の着座確認閾値と測定許容閾値との間の範囲にないと重み決定部１３１で判定した場合には、ステップＳ１９５Ａに進み、重み決定部１３１により、座部２ｂのセンサ９ｃの重みをゼロとし、背もたれ２ａのセンサ９ａ、９ｂの重みを１とする。その後、この一連の搭乗姿勢分析と重み決定の処理を終了する。
【０１９３】
ステップＳ１９５において、座部２ｂのセンサ９ｃの座部総和値が前記の着座確認閾値と測定許容閾値との間の範囲にあると重み決定部１３１で判定した場合には、ステップＳ１９５Ｂに進む。
【０１９４】
ステップＳ１９５Ｂにおいては、背もたれ左右上部センサの出力値（背もたれ左右上部の出力総和値）と座部センサ出力値（座部出力総和値）とのどちらも前記の範囲にあると重み決定部１３１で判定された場合であり、第３実施形態と同様に、たとえばそのまま全てのセンサ重みを１と設定しても良いし、各センサの全面積で正規化するべく、面積の逆数を重みとしても良い。また、各センサ出力値の逆数を重みとしても良い。
【０１９５】
なお、決定された重みと、各センサの出力総和値とは重み決定部１３１の記憶部１９６に保存される。
【０１９６】
次に、実際に移動体１００を使用する際には、まず、前進用フットスイッチ８ａ若しくは後退用フットスイッチ８ｂのオンオフ出力信号は、第１実施形態で述べた仕様で実行される。図３に示した点線に囲まれた３箇所に設定された圧力センサシート９ａ、９ｂ、９ｃの各圧電素子の出力は、センサコントローラ１０を経てパーソナルコンピュータ１１に入力され、接触位置依存型の操作意図判定部１３２にて、搭乗者９１の姿勢分析と、それを踏まえた左右回転操作の意図推定が行われ、左右変化量比較型の回転意図判定部１３３にて、左右どちらかに移動体１００を回転させる意図の推定が行われる。
【０１９７】
この際の詳細な意図判定フローを図２４に記載する。
【０１９８】
まず、ステップＳ１５０において、圧力センサシート９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄの各圧電素子の圧力値は圧力センサシート９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄごとに総和値がセンサコントローラ１０で算出され、さらに座部右側圧力総和値、座部左側圧力総和値がセンサコントローラ１０で算出される。
【０１９９】
次に、ステップＳ２００において、操作意図判定部１３２では、予め設定された着座確認閾値を用いてもよいが、各着座確認閾値を、前記にて重み決定部１３１の記憶部１９６に格納した各センサ９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄの出力総和値を基に再設定してもよい。この着座確認閾値は、第１実施形態でも記載したように、搭乗者９１が移動体１００に搭乗してこれから操作したい思う姿勢をとった際の背もたれ２ａと座部２ｂにかかる圧力総和値を下回らないように設定するべきである一方、搭乗者９１が着座しながらも各自の搭乗姿勢の癖の範囲で姿勢を変動させた場合にも、変動した値を上回らない値に設定することも考慮すべきである。たとえば経験的には、重み決定部１３１の記憶部１９６に格納された各センサ出力値の半分の値を設定するのが妥当である。
【０２００】
次に、ステップＳ２０１において、背もたれ中央下部センサ出力総和値又は背もたれ左右上部のセンサ出力総和値のどちらか又は両方と座部出力総和値とが、再設定された各々の着座確認閾値を越えているかどうかを操作意図判定部１３２で判定する。背もたれ中央下部センサ出力総和値又は背もたれ左右上部のセンサ出力総和値のどちらか又は両方と座部出力総和値とが、共に、各々の着座確認閾値を超えていると操作意図判定部１３２で判定した場合、操作意図判定部１３２は操作の意図があると判定して、ステップＳ２０２に進む。前記の条件を満たさないと操作意図判定部１３２で判定した場合には、操作意図判定部１３２は、操作の意図がないと判定し、判定処理及びそれに続く制御処理を中止し、移動体１００は現状動作を継続する。前記意図判定の条件では、座部２ｂに関しては、座部圧力総和値を用いて判定したが、座部右側圧力総和値、座部左側圧力総和値が各々の閾値を超えている際に操作の意図があると判定しても良く、この際には、搭乗者９１が、座席３に関して極端に右側もしくは左側に偏ることなく中央に搭乗した場合のみ、操作の意図があると操作意図判定部１３２で判定するため、より安全な移動体１００を提供することができる。
【０２０１】
次に、ステップＳ２０２においては、回転意図判定部１３３で、背もたれ右上部圧力総和値と、背もたれ左上部圧力総和値と、座部右側圧力総和値と、座部左側圧力総和値との各々に、前記重み決定部１３１にて決定された重みをかけた値を各々のセンサ値と設定する。
【０２０２】
次いで、ステップＳ２０３において、これらのセンサ値を用いて、背もたれ左右センサ値の差及び座部左右のセンサ値の差を回転意図判定部１３で算出する。
【０２０３】
次いで、ステップＳ２０４において、背もたれ左右センサ値の差及び座部左右のセンサ値の差の総和値が、予め設定された左右回転意図判定閾値を超えたと回転意図判定部１３３で判定した場合に、回転意図判定部１３３は、回転の意図があると判定し、ステップＳ１８３に進む。
【０２０４】
背もたれ左右センサ値の差及び座部左右のセンサ値の差の総和値が、予め設定された左右回転意図判定閾値以下であると回転意図判定部１３３で判定した場合には、回転意図判定部１３３は、回転の意図が無いと判定し、判定処理及びそれに続く制御処理を中止し、移動体１００は現状動作を継続する（現状状態を維持する）。
【０２０５】
このステップＳ２０４において、前記差が正値で左右回転意図判定閾値を越えたと回転意図判定部１３３で判定した場合は右回り、負値で閾値が以下となったと回転意図判定部１３３で判定した場合は左回りと回転意図判定部１３３で判定する。
【０２０６】
次のステップＳ１８３においては、左右回転制御決定部１０４の処理及び電圧変換部１０５の処理を第１実施形態と同様に行い、各モータ１５ｂ、１５ａが駆動される。
【０２０７】
この第４実施形態の構成によれば、たとえ操作以外の他の動作を意図して大きく姿勢変化が起きた場合でも、移動体１００が誤って左右回転又は移動動作することのない安全な搭乗型移動体１００及び搭乗型移動体の制御方法を提供することができる。さらに、搭乗姿勢によって各センサ出力値が測定上限閾値を上回った場合に該当するセンサの重みをゼロにする処理を行うことにより、左右回転の意図を反映できないセンサを除外し、回転の意図をより精度良く反映した、誤動作のない搭乗型移動体及び搭乗型移動体の制御方法を提供することができる。
【０２０８】
なお、本発明は、立位乗車移動体に限らず、通常の座位乗車移動体も適用可能である。
【０２０９】
（第５〜第８実施形態）
【０２１０】
以下、図面を参照して本発明における第５〜第８実施形態を詳細に説明する前に、関連する従来技術について、まず、説明する。
【０２１１】
本発明の第５〜第８実施形態は、略立位姿勢（中立位）で乗車する移動体にいて搭乗者が姿勢を変化させることによって操舵する移動支援機器である立位乗車移動体（a single-seat vehicle with a standing position）、立位乗車移動体の旋回制御方法、及び、立位乗車移動体の旋回制御用プログラムに関する。
【０２１２】
近年、高齢者又は身障者にとって安全で快適に暮らせる生活環境の整備が進んでいる。
【０２１３】
例えば、住宅内及び公共施設において、バリアフリー化が進んでいる。その結果、高齢者又は身障者が自ら移動できる範囲が広がっている。
【０２１４】
そのような中、高齢者又は身障者が一人でも自在に操れる移動支援機器に注目が集まっている。従来の移動支援機器では、ハンドル又はジョイステックレバーを用いて機器を操作していたが、搭乗者が、搭乗者自身の姿勢の変形を利用して移動支援機器を操作する技術が提案されている。また、それと同時に、電動車椅子のように膝を大きく曲げて腰掛ける形状の座席では、座ったり、立ち上がったりする動作が搭乗者にとって大きな負担となることから、できるだけ立った姿勢に近い状態で搭乗できるような形式の移動支援機器が望まれている。
【０２１５】
従来の移動支援機器としては、移動体に搭乗している運転者の姿勢を検知することで、運転者の意図した動作をさせるものがあった（例えば、特許文献３（特開２００４−１６２７５号公報）参照）。図４５Ａ及び図４５Ｂに、特許文献３に記載された従来の移動体を示す。
【０２１６】
図４５Ａ及び図４５Ｂにおいて、移動体である電動車椅子１０１０は、座席１０１１に着座する運転者Ｄを搭乗させて地上を走行し、座席１０１１の下部に設けられて運転者Ｄの姿勢変化を検出する姿勢センサ１０２０と、前輪１０１２の向きを検出する方向センサ１０２１と、移動速度を検出する車速センサ１０２２と、前輪１０１２の向きを変更する操舵部１０２３と、後輪１０１３を駆動する駆動部１０２４と、後輪１０１３を制動する制動部１０２５と、各部を制御する制御部１０２６とを備える。姿勢センサ１０２０は、運転者Ｄが体を前後左右方向のいずれかへ傾けるような姿勢変化を行うことに応じて生じる座席１０１１の変量又は物理量を検出する。制御部１０２６は、その検出結果に基づき、運転者Ｄが意図する動作、例えば、加速、減速、左旋回、又は右旋回の動作を推定して運転制御を行う。
【０２１７】
しかしながら、従来の移動支援機器によると、立位あるいは立位に近い状態（略立位姿勢）で搭乗する移動支援機器の場合には、それを操舵し難いという課題があった。
【０２１８】
従来の移動支援機器では、移動体を操舵する搭乗者は椅子に腰掛けており、搭乗者の上腿と脊椎のなす角度は、概ね９０度（９０度〜１００度）になっている。さらに、搭乗者の体重による負荷は、主に尾てい骨とその周辺（臀部）に掛かり、膝に対してはほとんど負荷が掛かっていない。加えて、搭乗者が、例えば尾てい骨の回りに水平方向に回転するとき、尾てい骨と膝との水平方向距離が大きい。そのため、膝を作用点とした回転軸の周りのモーメントを大きくすることができるため、搭乗者は、足元を一箇所に固定したままで、足裏を支点、膝を作用点として足首を搭乗者自身から見て左右に屈曲させ、下腿を左右に振るように動作することによって、椅子をヨー方向に回動させることができる。この際、搭乗者は上半身の姿勢を変えていない。
【０２１９】
ところが、略立位姿勢で搭乗する移動支援機器では、上腿及び下腿のなす角は概ね１３０度以上（１３０度〜１８０度）になっており、膝に体重の負荷が加わっている点と、尾てい骨と膝との水平方向距離が短いという点が座位姿勢の場合とは大きく異なっている。そのため、座った状態と比べて、回転軸の周りのモーメントが小さくならざるを得ない。したがって、立位あるいは立位に近い状態で搭乗する移動支援機器では、下半身を使って椅子（座部と背凭れ（もたれ）部のあるもの、とする）にヨー方向の変位を生じさせて機器を操舵するのは困難である。また、略立位姿勢では、足裏と臀部との間で安定に保持された下半身とは異なり、上半身は遠心力によるブレが大きく、不安定である。そのため、上半身の自由度を確保した上で上半身を安定に保持し、移動支援機器を操舵する装置が必要であった。
【０２２０】
そこで、本発明の第５〜第８実施形態は、前記従来の課題を鑑み、略立位にある搭乗者の姿勢を安定に保持しながら、その姿勢の変化を検知することによって搭乗者の意図した操舵を実現することのできる立位乗車移動体、立位乗車移動体の旋回制御方法、及び、立位乗車移動体の旋回制御用プログラムを提供することを目的とする。
【０２２１】
以下、本発明の第５〜第８実施形態の種々の態様について説明する。
【０２２２】
本発明の第１態様によれば、搭乗者の姿勢変形によって操舵する立位乗車移動体であって、
前記立位乗車移動体は、前記搭乗者が乗車したとき略立位となるように設けられた座部と背凭れ部とを備え、
前記背凭れ部は、前記搭乗者の体幹に接触可能な位置に配置されて前記立位乗車移動体の本体に固定される固定背凭れ部と、前記立位乗車移動体の本体に対して移動可能に取り付けられて前記搭乗者の姿勢変形に追随可能な第１の可動背凭れ部及び第２の可動背凭れ部とを備え、
前記第１の可動背凭れ部と第２の可動背凭れ部は、前記固定背凭れ部に対して左右対称に配置されており、
前記第１の可動背凭れ部と前記第２の可動背凭れ部とのそれぞれの変位を検知するセンサと、
前記センサでそれぞれ検知した前記それぞれの変位から変位量をそれぞれ算出し、前記変位量に基づいて駆動指令を出力して、前記立位乗車移動体を旋回させる走行制御部とをさらに備えることを特徴とする立位乗車移動体を提供する。
【０２２３】
本発明の第２態様によれば、前記固定背凭れ部は、前記搭乗者の少なくとも脊椎部あるいは腰椎部と接触可能な位置に配置され、
前記第１の可動背凭れ部と前記第２の可動背凭れ部は、前記搭乗者の左右の肩甲骨とそれぞれ接触可能な位置に配置されることを特徴とする第１の態様に記載の立位乗車移動体を提供する。
【０２２４】
本発明の第３態様によれば、前記第１の可動背凭れ部と前記第２の可動背凭れ部の正面は、前記固定背凭れ部の正面と略同一平面上に設けられ、
前記第１の可動背凭れ部と前記第２の可動背凭れ部のそれぞれの変位の主方向は、前記平面に対して垂直な方向であることを特徴とする第１又は２の態様に記載の立位乗車移動体を提供する。
【０２２５】
本発明の第４態様によれば、前記走行制御部は、前記第１の可動背凭れ部と前記第２の可動背凭れ部のそれぞれの変位を距離にそれぞれ換算し、前記距離の変化量に応じて駆動指令を変更することを特徴とする第１〜３のいずれか１つの態様に記載の立位乗車移動体を提供する。
【０２２６】
本発明の第５態様によれば、前記第１の可動背凭れ部と前記第２の可動背凭れ部のそれぞれと前記固定背凭れ部とは、それぞれ、弾性体によって連結されて、前記立位乗車移動体の本体に対して移動可能となっていることを特徴とする第１〜４のいずれか１つの態様に記載の立位乗車移動体を提供する。
【０２２７】
本発明の第６態様によれば、搭乗者の姿勢変形によって操舵し、かつ、
前記搭乗者が乗車したとき略立位となるように設けられた座部と背凭れ部とを備え、
前記背凭れ部は、前記搭乗者の体幹に接触可能な位置に配置されて前記立位乗車移動体の本体に固定される固定背凭れ部と、前記立位乗車移動体の本体に対して移動可能に取り付けられて前記搭乗者の姿勢変形に追随可能な第１の可動背凭れ部及び第２の可動背凭れ部とを備え、
前記第１の可動背凭れ部と第２の可動背凭れ部は、前記固定背凭れ部に対して左右対称に配置されている立位乗車移動体の旋回制御方法であって、
前記第１の可動背凭れ部と前記第２の可動背凭れ部とのそれぞれの変位をセンサで検知し、
走行制御部により、前記センサでそれぞれ検知した前記それぞれの変位から変位量をそれぞれ算出し、前記変位量に基づいて駆動指令を出力して、前記立位乗車移動体を旋回させることを特徴とする立位乗車移動体の旋回制御方法を提供する。
【０２２８】
本発明の第７態様によれば、搭乗者の姿勢変形によって操舵し、かつ、
前記搭乗者が乗車したとき略立位となるように設けられた座部と背凭れ部とを備え、
前記背凭れ部は、前記搭乗者の体幹に接触可能な位置に配置されて前記立位乗車移動体の本体に固定される固定背凭れ部と、前記立位乗車移動体の本体に対して移動可能に取り付けられて前記搭乗者の姿勢変形に追随可能な第１の可動背凭れ部及び第２の可動背凭れ部とを備え、
前記第１の可動背凭れ部と第２の可動背凭れ部は、前記固定背凭れ部に対して左右対称に配置された第１の可動背凭れ部と第２の可動背凭れ部とを備える立位乗車移動体の旋回制御用プログラムであって、
コンピュータに、
前記第１の可動背凭れ部と前記第２の可動背凭れ部とのそれぞれの変位を検知するセンサでそれぞれ検知した前記それぞれの変位から変位量をそれぞれ算出し、前記変位量に基づいて駆動指令を出力して、前記立位乗車移動体を旋回させる走行制御部として機能させるための、立位乗車移動体の旋回制御用プログラムを提供する。
【０２２９】
本発明の立位乗車移動体、立位乗車移動体の旋回制御方法、及び、立位乗車移動体の旋回制御用プログラムによれば、略立位で搭乗する搭乗者の姿勢を安定に保持しながら、搭乗者の姿勢の変化を検知することによって搭乗者の意図した操舵を実現することができる。特に、前記搭乗者の接触により可動背もたれ部が可動なため、搭乗者が可動背もたれ部を押したことが、搭乗者自身にも周囲の歩行者にも明確に実感でき、走行操作を円滑に行うことができる。
【０２３０】
以下、本発明の第５〜第８実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図面での参照符号は、他の実施形態と明確に区別するため、全て一千番台で示している。
【０２３１】
（第５実施形態）
以下、まず、本発明の第５実施形態にかかる立位乗車移動体の概略を説明し、その後、その詳細にについて、説明する。
【０２３２】
図２６Ａ及び図２６Ｂは、第５実施形態にかかる立位乗車移動体１１００の構成とその利用環境とを示す。立位乗車移動体１１００は移動支援機器の一例である。
【０２３３】
図２６Ａは、立位乗車移動体の斜視図である。立位乗車移動体１１００は、立位乗車移動体１１００に搭乗する搭乗者１１０５の操作に応じて、移動する機器である。例えば、搭乗者１１０５は、搭乗者１１０５の足元に設けられた前進用フットスイッチ１０５１又は後退用フットスイッチ１０５２を操作することにより、立位乗車移動体１１００を前又は後に移動させることができる。また、搭乗者１１０５の背面に設けられた背凭れ部１０５３を操作することにより、立位乗車移動体１１００を左右方向に回転移動させることができる。
【０２３４】
搭乗者１１０５は、ほぼ立った状態（略立位姿勢（中立位））で、立位乗車移動体１１００に搭乗している。ここで、ほぼ立った状態とは、大腿と骨盤あるいは脊椎中心線が概ね１３５度となるような姿勢を意味する。以下、この立った状態を「略立位」と言う。
【０２３５】
図２６Ｂは、搭乗者１１０５が立位乗車移動体１１００に搭乗し、例えばショッピングセンター内の商品陳列コーナーを移動しているときの例を示す。搭乗者１１０５は、立位乗車移動体１１００を使用して、商品陳列棚１０６０に挟まれた通路１０６３に沿って走行したり停止することができる。よって、搭乗者１１０５は、立位乗車移動体１１００を所望の商品陳列棚１０６０まで走行させて停止させ、商品陳列棚１０６０の商品１０６１を手に取ったり、通路１０６３に沿って立位乗車移動体１１００を走行させて、障害物１０６２（他の歩行者を含む）を避けたりしながら、人間の歩行速度と同程度の速さ、すなわち、５ｋｍ／時程度で進行することができる。
【０２３６】
図２７は、第５実施形態における、旋回制御装置を備えた立位乗車移動体の概略を表す鳥瞰図である。
【０２３７】
図２６Ａ及び図２７において、立位乗車移動体１１００は、立位乗車移動体本体部１１００Ｂと、座席１０７０とで大略構成している。
【０２３８】
立位乗車移動体本体部１１００Ｂは、車両基部１１６０と支持台１１０３とで構成されている。
【０２３９】
車両基部１１６０は、立位乗車移動体１１００に乗車した搭乗者１１０５の足裏を支持する足置き面ＰＳ２を有する板状の足置き１０７１を含む車台１１０７と、車台１１０７の両側に回転可能に配置された複数の車輪１１０６（１１０６ａ，１１０６ｂ，１１０６ｃ，１１０６ｄ）とを有している。
【０２４０】
支持台１１０３は、車台１１０７から上向きに起立するように座席用支柱１０７４が固定されて、座席用支柱１０７４で座席１０７０を支持して構成されている。
【０２４１】
座席１０７０は、座席用支柱１０７４の上部に設けられ搭乗者１１０５が腰掛けて搭乗者１１０５の臀部と坐骨を支持する座面ＰＳ３を有する座部１１０４と、座部１１０４の上部に設けられ搭乗者１１０５が背中を凭れて搭乗者１１０５の腰から背中を支持する背凭れ面ＰＳ１を有する背凭れ部１０５３とを有している。
【０２４２】
背凭れ部１０５３は、固定背凭れ部１１０１と、立位乗車移動体１１００の移動を操作する可動背凭れ部（第１可動背凭れ部１１０２ａ及び第２可動背凭れ部１１０２ｂ）とを備えている。詳しくは後述するが、搭乗者１１０５の左又は右の肩甲骨及びその周辺部で第１可動背凭れ部１１０２ａ又は第２可動背凭れ部１１０２ｂを押圧することにより、立位乗車移動体１１００の左又は右の旋回運動を行うことができて、第１可動背凭れ部１１０２ａ又は第２可動背凭れ部１１０２ｂは左右旋回の操舵機能を持つように構成している。なお、固定背凭れ部１１０１は座席用支柱１０７４の上部に設けてもよい。
【０２４３】
固定背凭れ部１１０１は、搭乗者１１０５の体幹１１０５ｆと接触するように調整されている。なお、搭乗者１１０５の「体幹」１１０５ｆとは、搭乗者１１０５の脊椎及びその周辺部、又は、腰椎及びその周辺部を意味するものとし、それらの両方又は一方を含むものとする。
【０２４４】
第１可動背凭れ部１１０２ａ及び第２可動背凭れ部１１０２ｂは、立位乗車移動体１１００を正面から見て、固定背凭れ部１１０１に対してそれぞれ左右対称の位置に配置されている。立位乗車移動体１１００が、停止状態あるいは直線走行状態（「通常状態」とする）にあっては、第１可動背凭れ部１１０２ａと第２可動背凭れ部１１０２ｂと固定背凭れ部１１０１とは、それぞれが、主として、搭乗者１１０５の右肩甲骨と左肩甲骨と体幹１１０５ｆとに接触する面が同一平面内にある。具体的には、第１可動背凭れ部１１０２ａ及び第２可動背凭れ部１１０２ｂは、それぞれ搭乗者１１０５の右肩甲骨とその周辺部（右肩部１１０５ｇ）、左肩甲骨とその周辺部（左肩部１１０５ｈ）と、それぞれ、接触するように調整されている。なお、ここでは、体幹１１０５ｆと対比し、「肩甲骨とその周辺部」を「体側」とも表現する。
【０２４５】
移動体本体１１００Ｂは、その後部に制御部格納部１０７２が配置され、移動体本体１１００Ｂの下部の車台１１０７上にバッテリ及びモータ格納部１０７３が配置されている。座席１０７０は、立位乗車移動体１１００の上部側に、移動体本体１１００Ｂの下部から、支持台１１０３の一例である座席用支柱１０７４を介して、上下方向に位置調整可能に配置されている。
【０２４６】
足置き１０７１は、移動体本体１１００Ｂの下部の前部側に固定されている。移動体本体１１００Ｂの下部の車台１１０７には、例えば、その両側面に、合計４個の車輪１１０６ａ，１１０６ｂ，１１０６ｃ，１１０６ｄをそれぞれ回転可能に配置して、４個の車輪１１０６ａ，１１０６ｂ，１１０６ｃ，１１０６ｄで立位乗車移動体１１００が前後移動可能及び旋回可能としている。座席１０７０の座部１１０４は、移動体本体１１００Ｂの下部から座席用支柱１０７４を介して上下方向に位置調整可能に配置されており、座席１０７０の上方には、座席用支柱１０７４に連結された一対の背凭れ部用支柱１０７５を介して背凭れ部１０５３が固定配置されている。
【０２４７】
図２６Ａ及び図２７に示すように、搭乗者１１０５が足置き１０７１に両足を乗せ、背凭れ部１０５３に背中を持たせかけ、座部１１０４の座面ＰＳ３に臀部を乗せて、立位と同等の頭部位置を維持する姿勢で搭乗者１１０５の身体を支える状態を「略立位姿勢」又は「ほぼ立った状態」又は「中立位による乗車」とする。このときの搭乗者１１０５の姿勢を「中立位」とする。また、背凭れ部１０５３への接触の有無に関わらず、座部１１０４の座面ＰＳ３に搭乗者１１０５の臀部を乗せることを、「座部１１０４への着座」とする。
【０２４８】
背凭れ部１０５３は、搭乗者１１０５が楽に中立位を保ち、かつ、首の負荷なしに頭部を鉛直に立てて保つことができるように、搭乗者１１０５の腰から背中を支持可能としている。背凭れ部１０５３は、座部１１０４の座面ＰＳ３及び足置き１０７１の足置き面ＰＳ２に対して、搭乗者１１０５の腰から背中を支持できる背もたれ角度（約１０度後方に傾斜した角度）を有する。このように、搭乗者１１０５が中立位により立位乗車移動体１１００に乗車した状態で、搭乗者１１０５が、前進する方向に対して１０度、後方に傾斜していることは、搭乗者１１０５にとって自然な姿勢であり、前傾して作業する動作又は立ち上がる動作がし易いことになる。
【０２４９】
先に述べたように、図２６Ａに示す立位乗車移動体１１００は、搭乗者１１０５の腰から背中を支持する背もたれ面を有する背凭れ部１０５３と、搭乗者１１０５の臀部と坐骨を支持する座面を有する座部１１０４とを含む座席１０７０とを備える。
【０２５０】
背もたれ中心部中央上部の固定背凭れ部１１０１は、背凭れ部１０５３のうち、搭乗者１１０５の脊椎及び腰椎の湾曲部を支える部分の扁平部分であって、中立位で乗車した搭乗者１１０５の頭部位置を安定させることができる。例えば、固定背凭れ部１１０１は、背凭れ部１０５３の左右幅方向に対して中央の約３分の１程度の幅の部分を指す。
【０２５１】
第１及び第２可動背凭れ部１１０２ａ及び１１０２ｂは、背凭れ部１０５３のうち、背もたれ中央上部の固定背凭れ部１１０１の両側に配置されるように固定背凭れ部１１０１と連結され、搭乗者１１０５の脊椎の両側部分を支える部分の上部側部の扁平部分である。第１及び第２可動背凭れ部１１０２ａ及び１１０２ｂのそれぞれは、背凭れ部１０５３の左右幅方向に対してそれぞれ約３分の１程度ずつの幅の部分を指す。
【０２５２】
また、座部１１０４は、その両側にサイドガード１１０４ｇが配置されて、鉛直方向の面を成すもので、搭乗者１１０５が中立位で乗車した際に、座部１１０４に対して横方向へ身体位置がずれることを防ぐものである。
【０２５３】
座席用支柱１０７４は、車台１１０７から鉛直方向の上向きに起立するように固定されて座席１０７０を支持する支柱である。座席用支柱１０７４は、公知の位置調整機構でもって、座席１０７０を上下方向に位置調整可能に支持している。座席用支柱１０７４は、その上端に一対の平行な背凭れ部用支柱１０７５が固定されている。これらの座席用支柱１０７４と一対の平行な背凭れ部用支柱１０７５とで、座席１０７０の座部１１０４と背凭れ部１０５３を連結して、座部１１０４と背凭れ部１０５３の成す角度を維持して背凭れ部１０５３を支持している。
【０２５４】
４個の車輪１１０６ａ，１１０６ｂ，１１０６ｃ，１１０６ｄのうち、移動体本体１１００Ｂの下部の両側の後部には、後輪１１０６ｃ，１１０６ｄが正逆回転可能に配置されている。後輪１１０６ｃ，１１０６ｄは、立位乗車移動体１１００の駆動輪であり、左右対を成している。後輪１１０６ｃ，１１０６ｄの左右の車軸は、駆動装置の一例として機能しかつ後述するそれぞれ別々の電動モータ１１１４ｂ，１１１４ａに連結しており、モータ制御部１１１３で左右独立して回転が制御される。
【０２５５】
４個の車輪１１０６ａ，１１０６ｂ，１１０６ｃ，１１０６ｄのうち、移動体本体１１００Ｂの下部の両側の前部には、後輪１１０６ｃ，１１０６ｄよりも小径の前輪１１０６ａ，１１０６ｂが正逆回転自在に配置されている。前輪１１０６ａ，１１０６ｂは、立位乗車移動体１１００の前輪であり、左右対を成している。各前輪１１０６ａ，１１０６ｂは、自在軸受けで車輪を回転自在に支えるキャスタと同様の構造である。左右の前輪１１０６ａ，１１０６ｂはそれぞれに自在軸受けにより３６０度どちらにも向きを変えるため、後輪１１０６ｃ，１１０６ｄの駆動に従って全方向に進行可能である。
【０２５６】
制御部格納部１０７２には、後述する、制御用コンピュータ及びメモリで構成される走行制御部１１１０が格納されている。走行制御部１１１０のモータ制御部１１１３は、左右の電動モータ１１１４ｂ，１１１４ａを、それぞれ独立して駆動制御し、左右の後輪１１０６ｃ，１１０６ｄの車軸を正逆回転させる。具体的には、モータ制御部１１１３により、立位乗車移動体１１００の前進、後退、左右の旋廻、及び、停止といった動作を、搭乗者１１０５の指示入力に従って決定し、駆動輪である後輪１１０６ｃ，１１０６ｄの回転方向（前回転、後回転、左右で逆回転、及び、回転停止）と回転速度を制御する。
【０２５７】
移動体本体１１００Ｂの下部に配置されたバッテリ及びモータ格納部１０７３には、立位乗車移動体１１００の動作に必要な電力を供給するバッテリ（図示せず）と、前記の左右の後輪１１０６ｃ，１１０６ｄの車軸にそれぞれ連結された、左右の電動モータ１１１４ｂ，１１１４ａとを格納している。バッテリは、前記制御部格納部１０７２に格納された制御用コンピュータ及びメモリと、バッテリ及びモータ格納部１０７３に格納されかつ左右の後輪１１０６ｃ，１１０６ｄを回転させる左右の電動モータ１１１４ｂ，１１１４ａと、下記の操作入力手段とに、それぞれ、動作に必要な電力を供給する。
【０２５８】
足置き１０７１の前端部には、前進用フットスイッチ１０５１及び後退用フットスイッチ１０５２が配置されている。これらの前進用フットスイッチ１０５１及び後退用フットスイッチ１０５２は、搭乗者１１０５が立位乗車移動体１１００の操作を行うための操作入力手段（前後走行制御装置）の例である。第５実施形態の例では、前進用フットスイッチ１０５１及び後退用フットスイッチ１０５２は左右対に配置されており、例えば、右側の前進用フットスイッチ１０５１は、スイッチの踏み込みにより、モータの制御部１１１３に対して前進の指示を入力するスイッチであり、左側の後退用フットスイッチ１０５２は、スイッチの踏み込みにより、モータの制御部１１１３に対して後退の指示を入力するスイッチである。
【０２５９】
座席用支柱１０７４と座部１１０４とは、搭乗者１１０５が略立位となるように、搭乗者１１０５の足から尾てい骨までの高さに合わせて、座席用支柱１０７４に備えた公知の位置調整機構を使用して、座席用支柱１０７４で支持する座席１０７０の高さを決める。例えば、青年男子の最大１００ｃｍから子供の５０ｃｍの間で、座席１０７０の高さを変更できる構成とする。その結果、搭乗者１１０５が略立位となるように座席１０７０の高さを調節できる。また、固定背凭れ部１１０１もまた、公知の位置調整機構を使用して、搭乗者１１０５が略立位の姿勢で凭れ掛かれるように、その位置又は傾斜角が調整できるようにしてもよい。
【０２６０】
なお、図２７において、背凭れ部１０５３の形状を図２８Ａのように直方体として表示している。すなわち、第１可動背凭れ部１１０２ａ及び第２可動背凭れ部１１０２ｂは同一形状でかつ同一の大きさの直方体とし、固定背凭れ部１１０１は、可動背凭れ部よりも長い直方体としている。
【０２６１】
しかしながら、図２８Ｂに示すように、搭乗者１１０５の体型にフィットし、姿勢変形を阻害しないような形状であることが好ましい。図２６Ａの立位乗車移動体は、図２８Ｂの背凭れ部１０５３の形状を採用したものである。すなわち、第１可動背凭れ部１１０２ａ及び第２可動背凭れ部１１０２ｂは同一形状でかつ同一の大きさで角が丸い直方体としている。固定背凭れ部１１０１は、第１可動背凭れ部１１０２ａ及び第２可動背凭れ部１１０２ｂの間は細く、第１可動背凭れ部１１０２ａと第２可動背凭れ部１１０２ｂとの隙間より下方では末広がりに広がって、第１可動背凭れ部１１０２ａと第２可動背凭れ部１１０２ｂとよりも長くなっている。
【０２６２】
また、搭乗者１１０５の体の部位の位置関係を図２９Ａに示し、背凭れ部１０５３と搭乗者１１０５の部位との位置関係を図２９Ｂに示す。すなわち、図２９Ａ及び図２９Ｂより明らかなように、固定背凭れ部１１０１は、搭乗者１１０５の腰椎とその周辺部及び脊椎とその周辺部と主に接触し、搭乗者１１０５を保持する。第１及び第２可動背凭れ部１１０２ａ、１１０２ｂは、それぞれ、搭乗者１１０５の右肩甲骨とその周辺部（右肩部１１０５ｇ）、左肩甲骨とその周辺部（左肩部１１０５ｈ）と接触する。
【０２６３】
図３０Ａ及び図３０Ｂは、図２６Ａの立位乗車移動体１１００の旋回制御装置のうちの背凭れ部１０５３と立位乗車移動体本体部１１００Ｂとの連結構造を上から見た概略上面図である。図３０Ａの（１）は、立位乗車移動体１１００の搭乗者１１０５の未搭乗時（自然状態）で後述する、弾性体の一例としてのスプリング１１０８ａ，１１０８ｂが自然長での旋回制御装置を示す概略上面図である。図３０Ａの（２）は、立位乗車移動体１１００の直進時（通常状態）でスプリング１１０８ａ，１１０８ｂが圧縮された状態での旋回制御装置の概略上面図である。図３０Ａの（３）は、立位乗車移動体１１００の旋回時の旋回制御装置の概略上面図である。
【０２６４】
図３０Ａの（１）に示すように、固定背凭れ部１１０１は、その背面が板状の支持部１１０９に対して固定されている。また、支持部１１０９は、座席用支柱１０７４の上部に固定されている。座席用支柱１０７４は、車台１１０７と一体となっているため、固定背凭れ部１１０１は車台１１０７（図示せず）と一体となっていることになる。なお、支持部１１０９は、座席用支柱１０７４の側面に固定してもよい。
【０２６５】
第１及び第２可動背凭れ部１１０２ａ及び１１０２ｂの背面には、それぞれ弾性体の一例である各１個の第１及び第２スプリング１１０８ａ及び１１０８ｂの一端とそれぞれ連結されている。さらに、第１及び第２スプリング１１０８ａ及び１１０８ｂの他端は、それぞれ、固定背凭れ部１１０１と一体の板形状の支持部１１０９と連結されている。よって、固定背凭れ部１１０１は支持部１１０９に対して移動不可に固定されている一方、第１及び第２可動背凭れ部１１０２ａ及び１１０２ｂは、それぞれ、第１及び第２スプリング１１０８ａ及び１１０８ｂの伸縮により、支持部１１０９に対して移動可能に支持されている。このようにして、車台１１０７と一体化して立位乗車移動体本体部１１００ｂに固定された固定背凭れ部１１０１に対して可動な状態にある第１及び第２可動背凭れ部１１０２ａ、１１０２ｂを実現することができる。これらの第１及び第２可動背凭れ部１１０２ａ、１１０２ｂの可動状態、言い換えれば、伸縮の度合い（変位）を、後述する、変位検出センサ１１１５ａ及び１１１５ｂで検出して、検出結果に基づき操舵機能を発揮させる。
【０２６６】
図３０の（２）に、図３０の（１）の連結構造において、搭乗者１１０５が旋回制御装置の背凭れ部１０５３に、左右均等にもたれている場合の一例を示す。固定背凭れ部１１０１は体幹１１０５ｆと接触し、第１及び第２可動背凭れ部１１０２ａ、１１０２ｂは体側（肩）すなわち右肩部１１０５ｇと左肩部１１０５ｈとそれぞれ接触するように配置されている。固定背凭れ部１１０１と第１及び第２可動背凭れ部１１０２ａ、１１０２ｂとは、それらの正面部を略同一平面上（搭乗者１１０５の背面にフィットする）に設けることが望ましい。なお、「正面部」とは、固定背凭れ部１１０１及び可動背凭れ部１１０２ａ，１１０２ｂが、それぞれ、搭乗者１１０５の体幹１１０５ｆと接触する面、及び、肩甲骨部とその周辺部（右肩部１１０５ｇと左肩部１１０５ｈ）と接触する面を意味するものとする。また、固定背凭れ部１１０１と可動背凭れ部１１０２ａ，１１０２ｂの正面部のなす面Ｓ１を、固定背凭れ部１１０１の正面と可動背凭れ部１１０２ａ，１１０２ｂの正面とを含むように形成した面として定義する。正面部のなす面Ｓ１は、全くゆがみのない平面であるとは限らず、搭乗者１１０５の背面形状の包絡線の集合で形成した緩やかな曲面をも含んでいる。このように、ゆがみのない平面、のみならず、緩やかな曲面をも含んでいる状態を「略同一平面」又は「同一平面」とする。
【０２６７】
なお、これを実現するため、人間が立位乗車移動体１１００に搭乗せず、背凭れ部１０５３に何も接触していない状態（自然状態）では、第１及び第２可動背凭れ部１１０２ａ、１１０２ｂの正面部は、固定背凭れ部１１０１の正面部よりも前方に若干突出していることが望ましい。この自然状態におけるスプリング１１０８ａ、１１０８ｂが、スプリング１１０８ａ、１１０８ｂの自然長により実施できるようにしておくとよい。このようにしておくと、搭乗者１１０５の搭乗中はスプリング１１０８ａ、１１０８ｂにテンションが予め常に加わっていることになる。その結果、搭乗者１１０５が体を捻る際には、自然長から自然長未満の長さまでスプリング１１０８ａ又は１１０８ｂを圧縮する場合に比べ、スプリング１１０８ａ、１１０８ｂにテンションが予め加わっている場合の方が、より多くの力を印加することが必要となる。このため、搭乗者１１０５の軽微な姿勢変形によって、急激な操舵が行われるのを防止することができる。例えば、搭乗者１１０５が操舵を意図せずに姿勢を若干変えた場合には、操舵動作としては検知しないようにすることができる。さらに、搭乗者１１０５が立位乗車移動体１１００に搭乗後に初めて背凭れ部１０５３にもたれようとするときに、可動背凭れ部１１０２ａ，１１０２ｂがクッションの役割を果たすことで、固定背凭れ部１１０１に体を滑らかに接触させることができるという利点もある。
【０２６８】
また、立位乗車移動体１１００に搭乗した搭乗者１１０５が、体幹１１０５ｆの中心軸を回転軸として体幹１１０５ｆを右回りに回転させて、搭乗者１１０５の右肩甲骨とその周辺部（右肩部１１０５ｇ）で第１可動背凭れ部１１０２ａを押圧している状態を図３０の（３）に示す。このとき、搭乗者１１０５の左肩甲骨とその周辺部（左肩部１１０５ｈ）は第２可動背凭れ部１１０２ｂから離れようとして、第２可動背凭れ部１１０２ｂ側のスプリング１１０８ｂは自然長程度まで伸びる状態となっている。
【０２６９】
図３０Ｂの（４）〜（６）は、それぞれ、図３０Ａとはスプリング構成が異なる例である。
【０２７０】
図３０Ｂの（４）は、立位乗車移動体１１００の搭乗者１１０５の未搭乗時（未荷重時）のスプリング１１０８ｃによる構成例であって、自然長で均衡している状態での旋回制御装置の概略上面図である。第１可動背凭れ部１１０２ａ及び第２可動背凭れ部１１０２ｂのそれぞれが、３本の同じ長さと付勢力のスプリング１１０８ｃで板状の支持部１１０９Ａに支持されている。よって、自然状態の実現方法として、スプリング１１０８ｃの自然長をそのまま利用して、自然長の複数のスプリング１１０８ｃが均衡した状態で第１可動背凭れ部１１０２ａ及び第２可動背凭れ部１１０２ｂを固定背凭れ部１１０１に連結している。
【０２７１】
これに対して、図３０Ｂの（５）に示すように、圧縮したスプリング１１０８ｄと伸張したスプリング１１０８ｅを組み合わせて均衡させる方法が考えられる。すなわち、図３０Ｂの（５）は、立位乗車移動体１１００の搭乗者１１０５の未搭乗時（未荷重時）のスプリング１１０８ｄ，１１０８ｅによる構成例であって、張力有りで均衡している状態での旋回制御装置の概略上面図である。第１可動背凭れ部１１０２ａ及び第２可動背凭れ部１１０２ｂのそれぞれが、３本のスプリング１１０８ｄ，１１０８ｅ，１１０８ｄで板状の支持部１１０９Ｂに支持されている。３本のスプリング１１０８ｄ，１１０８ｅ，１１０８ｄのうちの真ん中の１本のスプリング１１０８ｅは伸張した状態であるのに対して、スプリング１１０８ｅを挟むように両側に配置された２本のスプリング１１０８ｄは、支持部１１０９Ｂの突起１１０９Ｂｐに取り付けられて圧縮した状態となっている。よって、伸張状態の１本のスプリング１１０８ｅと圧縮状態の２本のスプリング１１０８ｄとが均衡した状態で、第１可動背凭れ部１１０２ａ及び第２可動背凭れ部１１０２ｂを固定背凭れ部１１０１に連結している。
【０２７２】
図３０Ｂの（６）は、図３０の（５）と同様に、圧縮したスプリング１１０８ｇと伸張したスプリング１１０８ｆを組み合わせて均衡させる別の方法である。図３０Ｂの（６）は、立位乗車移動体１１００の搭乗者１１０５の未搭乗時（未荷重時）のスプリング１１０８ｆ，１１０８ｇ，１１０８ｆによる構成例であって、張力有りで均衡している状態での旋回制御装置の概略上面図である。第１可動背凭れ部１１０２ａ及び第２可動背凭れ部１１０２ｂのそれぞれが、３本のスプリング１１０８ｆ，１１０８ｇ，１１０８ｆで板状の支持部１１０９Ａに支持されている。３本のスプリング１１０８ｆ，１１０８ｇ，１１０８ｆのうちの真ん中の１本のスプリング１１０８ｇは支持部１１０９Ｃの突起１１０９Ｃｐに取り付けられて圧縮した状態であるのに対して、スプリング１１０８ｇを挟むように両側に配置された２本のスプリング１１０８ｆは、伸張した状態となっている。よって、圧縮状態の１本のスプリング１１０８ｇと伸張状態の２本のスプリング１１０８ｆとが均衡した状態で、第１可動背凭れ部１１０２ａ及び第２可動背凭れ部１１０２ｂを固定背凭れ部１１０１に連結している。
【０２７３】
図３０Ｂの（５）及び（６）のように、スプリングに張力を持たせた状態で均衡させた可動背凭れ部１１０２ａ，１１０２ｂでは、図３０の（４）のように、スプリングを一様に自然長で均衡させた可動背凭れ部１１０２ａ，１１０２ｂに比べて、抵抗を大きくして面を安定させやすくすることができて、急な操舵を防いだり、姿勢が崩れるのを防いだりすることができる。
【０２７４】
また、スプリングは、可動背凭れ部１１０２ａ，１１０２ｂの１つに対して、少なくとも４つとしておくと、可動背凭れ部１１０２ａ，１１０２ｂの上下、左右のブレが軽減され、面安定性が向上する。また、撓みにくいスプリングを使用すれば、可動背凭れ部１１０２ａ，１１０２ｂの１つに対して、１つのスプリングで支持するようにしてもよい。
【０２７５】
次に、図３１Ａに、本発明の第５実施形態の変形例を示す。ここでは、座席用支柱１０７４の上部に直接固定された固定背凭れ部１１０１に対して、２つの可動背凭れ部すなわち第１及び第２可動背凭れ部１１０２ａ，１１０２ｂと支持部１１０９Ｄとが一体となって移動可能に配置されている。図３１Ａの（１）は未搭乗時（スプリングは自然長の状態）を示す。図３１Ａの（２）は直進時（通常走行時）（スプリングは伸張状態）を示す。図３１Ａの（３）は旋回時（スプリングは伸張状態と圧縮状態）を示す。
【０２７６】
具体的には、図３１Ａの（１）に示すように、スプリング１１０８ｉ及び１１０８ｊが固定背凭れ部１１０１と支持部１１０９Ｄの中央部とを連結している。また、第１及び第２可動背凭れ部１１０２ａ及び１１０２ｂが支持部１１０９Ｄと一体となっている点が異なる。すなわち、第１及び第２可動背凭れ部１１０２ａ及び１１０２ｂは、支持部１１０９Ｄの左右端部に固定されて、支持部１１０９Ｄと一体となって移動可能に構成されている。そのため、第１及び第２可動背凭れ部１１０２ａ、１１０２ｂと支持部１１０９Ｄとは、スプリング１１０８ｉ及び１１０８ｊを介して、固定背凭れ部１１０１に対して、移動可能に連結されている。固定背凭れ部１１０１は、座席用支柱１０７４の上部に固定されている。
【０２７７】
なお、この際、図３１Ａの（２）に示すように、搭乗者１１０５の体幹１１０５ｆが固定背凭れ部１１０１と接触した状態において、固定背凭れ部１１０１と第１及び第２可動背凭れ部１１０２ａ，１１０２ｂの正面部が略同一平面Ｓ２となっていればよい。例えば、搭乗者１１０５が固定背凭れ部１１０１に凭れているときに、第１及び第２可動背凭れ部１１０２ａ，１１０２ｂを支持するスプリング１１０８ｉ及び１１０８ｊがそれらの自然長からそれぞれ若干伸張された状態となるようにしておくとよい。このようにしておくことで、搭乗者１１０５が固定背凭れ部１１０１に体幹１１０５ｆを接触させようとする瞬間、又は、逆に、搭乗者１１０５が体幹１１０５ｆを固定背凭れ部１１０１から離そうとする瞬間、又は、搭乗者１１０５が体をねじっている期間において、第１及び第２可動背凭れ部１１０２ａ、１１０２ｂの両方が搭乗者１１０５と接触する状態を維持することができる。
【０２７８】
このように、第１及び第２可動背凭れ部１１０２ａ，１１０２ｂは、スプリング１１０８ｉ及び１１０８ｊを介して固定背凭れ部１１０１に連結されている。このため、それらのスプリング１１０８ｉ及び１１０８ｊの伸縮による復元力を第１及び第２可動背凭れ部１１０２ａ，１１０２ｂは有することになる。例えば、図３１Ａの（３）に示すように、搭乗者１１０５が右肩甲骨（右肩部１１０５ｇ）を後方に動かして、体を右にねじるように姿勢を変形するとき、旋回する側にある搭乗者１１０５の右肩甲骨部（右肩部１１０５ｇ）は第１可動背凭れ部１１０２ａ側のスプリング１１０８ｉを大きく伸張させて、大きく伸張した状態から元の若干伸張した状態へ戻ろうとする復元力を生じる。搭乗者１１０５はその復元力の反力を右肩甲骨部（右肩部１１０５ｇ）に受けるため、搭乗者１１０５は、その反力を適度に受けながら、安定してその姿勢を維持することができる。このとき、旋回する側とは反対側にある搭乗者１１０５の左肩甲骨部（右肩部１１０５ｈ）は前方に動き、第２可動背凭れ部１１０２ｂ側のスプリング１１０８ｊは元の若干伸張した状態から圧縮した状態に変化し、元の状態へ戻ろうとする復元力を生じている。
【０２７９】
図３１Ｂには、さらに別の変形例における自然状態のスプリングの構成を示す。図３１Ｂの（４）は未搭乗時（未荷重時でスプリングは自然長で均衡している状態）を示す。図３１Ｂの（５）は未搭乗時（未荷重時でスプリングは張力有りで均衡している状態）を示す。図３１Ｂの（６）は未搭乗時（未荷重時でスプリングは張力有りで均衡している状態）を示す。
【０２８０】
図３１Ｂの（４）にこの別の変形例における自然状態のスプリングの構成を示す。図３１Ｂの（４）は、立位乗車移動体１１００の搭乗者１１０５の未搭乗時（未荷重時）のスプリング１１０８ｋによる構成例であって、自然長で均衡している状態での旋回制御装置の概略上面図である。固定背凭れ部１１０１が、３本の同じ長さと付勢力のスプリング１１０８ｋで板状の支持部１１０９Ｄの中央部に支持されている。第１可動背凭れ部１１０２ａ及び第２可動背凭れ部１１０２ｂは支持部１１０９Ｄの左右の端部に固定されている。よって、前記自然状態の実現方法として、スプリング１１０８ｋの自然長をそのまま利用して、自然長の複数のスプリング１１０８ｋが均衡した状態で第１可動背凭れ部１１０２ａ及び第２可動背凭れ部１１０２ｂを固定背凭れ部１１０１に連結している。
【０２８１】
これに対して、図３１Ｂの（５）に示すように、圧縮したスプリング１１０８ｍと伸張したスプリング１１０８ｎを組み合わせて均衡させる方法が考えられる。すなわち、図３１Ｂの（５）は、立位乗車移動体１１００の搭乗者１１０５の未搭乗時（未荷重時）のスプリング１１０８ｍ，１１０８ｎ，１１０８ｍによる構成例であって、張力有りで均衡している状態での旋回制御装置の概略上面図である。固定背凭れ部１１０１が、３本のスプリング１１０８ｍ，１１０８ｎ，１１０８ｍで板状の支持部１１０９Ｆの中央部に支持されている。３本のスプリング１１０８ｍ，１１０８ｎ，１１０８ｍのうちの真ん中の１本のスプリング１１０８ｎは伸張した状態であるのに対して、スプリング１１０８ｎを挟むように両側に配置された２本のスプリング１１０８ｍは、支持部１１０９Ｆの突起１１０９Ｆｐに取り付けられて圧縮した状態となっている。第１可動背凭れ部１１０２ａ及び第２可動背凭れ部１１０２ｂは支持部１１０９Ｆの左右の端部に固定されている。よって、伸張状態の１本のスプリング１１０８ｎと圧縮状態の２本のスプリング１１０８ｍとが均衡した状態で、第１可動背凭れ部１１０２ａ及び第２可動背凭れ部１１０２ｂを固定背凭れ部１１０１に連結している。
【０２８２】
図３１Ｂの（６）は、図３１の（５）と同様に、圧縮したスプリング１１０８ｑと伸張したスプリング１１０８ｐを組み合わせて均衡させる別の方法である。図３１Ｂの（６）は、立位乗車移動体１１００の搭乗者１１０５の未搭乗時（未荷重時）のスプリング１１０８ｐ，１１０８ｑ，１１０８ｐによる構成例であって、張力有りで均衡している状態での旋回制御装置の概略上面図である。固定背凭れ部１１０１は、３本のスプリング１１０８ｐ，１１０８ｑ，１１０８ｐで板状の支持部１１０９Ｇに支持されている。３本のスプリング１１０８ｐ，１１０８ｑ，１１０８ｐのうちの真ん中の１本のスプリング１１０８ｑは支持部１１０９Ｇの突起１１０９Ｇｐに取り付けられて圧縮した状態であるのに対して、スプリング１１０８ｑを挟むように両側に配置された２本のスプリング１１０８ｐは、伸張した状態となっている。第１可動背凭れ部１１０２ａ及び第２可動背凭れ部１１０２ｂは支持部１１０９Ｇの左右の端部に固定されている。よって、圧縮状態の１本のスプリング１１０８ｑと伸張状態の２本のスプリング１１０８ｐとが均衡した状態で、第１可動背凭れ部１１０２ａ及び第２可動背凭れ部１１０２ｂを固定背凭れ部１１０１に連結している。
【０２８３】
図３２Ａ及び図３２Ｂは、立位乗車移動体１１００が旋回する場合の動作を表す図面である。
【０２８４】
図３２Ａ及び図３２Ｂは、それぞれ搭乗者１１０５が体を右又は左に捻ることにより、立位乗車移動体１１００が右旋回又は左旋回している状態（「旋回状態」とする）を表したものである。この場合、搭乗者１１０５は座部１１０４に腰掛けた状態で、上半身を使って体を捻る動作をすることになる。搭乗者１１０５が上半身の姿勢を変化させて体を捻ると、搭乗者１１０５の上半身に追随するようにして第１及び第２可動背凭れ部１１０２ａ，１１０２ｂが通常状態から変位する。この変位量は、例えば、固定背凭れ部１１０１を基準としたときの第１及び第２可動背凭れ部１１０２ａ，１１０２ｂの距離あるいは回転角を変位検出センサ１１１５ａ及び１１１５ｂで計測することで検出することができる。変位検出センサ１１１５ａ及び１１１５ｂで検出された変位量を走行制御部１１１０で後輪１１０６ｃ，１１０６ｄの回転量へと変換することによって、立位乗車移動体１１００の旋回量及び旋回方向を制御することができる。
【０２８５】
座部１１０４に腰掛けている状態では、搭乗者１１０５が、座部１１０４と接触している。この搭乗者１１０５と座部１１０４とが接触している点を、座部支点１１２１とする。例えば、搭乗者１１０５と座部１１０４とは、点ではなく面で接触しているため、搭乗者１１０５の重心位置を座部支点１１２１とする。なお、座部１１０４が圧力センサを備えることで、搭乗者１１０５の重さによる圧力分布から重心位置を取得できる。
【０２８６】
搭乗者１１０５が体を捻るような動作をした場合であっても、体を捻る動作は搭乗者１１０５の上半身の動きであるため、搭乗者１１０５の腰部と接する座部支点１１２１の位置が著しく変化することは無い。立位乗車移動体１１００に対する衝撃などによって搭乗者１１０５が不意に座面ＰＳ３上を横滑りしないように、摩擦係数の大きい材質を座部１１０４とすることが望ましい。
【０２８７】
また、同時に、搭乗者１１０５の体幹１１０５ｆは、固定背凭れ部１１０１と接触している。したがって、搭乗者１１０５の体幹１１０５ｆから座部支点１１２１に至る部位は安定に保持されている。
【０２８８】
一方、立位乗車移動体１１００を旋回走行させるためには、搭乗者１１０５は２つの第１及び第２可動背凭れ部１１０２ａ及び１１０２ｂの少なくとも一方と接触している必要がある。右肩甲骨及びその周辺部（右肩部１１０５ｇ）と第１可動背凭れ部１１０２ａとの接点を右肩接点１１２２ａとする。左肩甲骨及びその周辺部（左肩部１１０５ｈ）と第２可動背凭れ部１１０２ｂとの接点を左肩接点１１２２ｂとする。搭乗者１１０５は、第１及び第２可動背凭れ部１１０２ａ及び１１０２ｂと、点ではなく、面で接触している。よって、搭乗者１１０５が第１及び第２可動背凭れ部１１０２ａ及び１１０２ｂに凭れることによって発生する圧力の圧力分布における重心を、右肩接点１１２２ａ及び左肩接点１１２２ｂとする。なお、右肩接点１１２２ａ、左肩接点１１２２ｂを区別せず、肩接点１１２２と呼ぶことがある。
【０２８９】
右肩接点１１２２ａあるいは左肩接点１１２２ｂは、回転軸の上から見た状態で、搭乗者１１０５の背面全体の中で、座部支点１１２１あるいは体幹１１０５ｆから最も離れた部位の１つである。
【０２９０】
よって、座部支点１１２１を支点（あるいは体幹１１０５ｆの全体を支軸）にして体を捻った場合、右肩接点１１２２ａあるいは左肩接点１１２２ｂは、最も大きく変位する部位であることから、トルクを最も効率良く発生させることのできる作用点である。すなわち、第１及び第２可動背凭れ部１１０２ａ及び１１０２ｂが、搭乗者１１０５の肩すなわち右肩部１１０５ｇと左肩部１１０５ｈと接触するように配置されていることにより、姿勢を変化させるという点では、極めて効率的な構成であることを意味している。つまり、搭乗者１１０５にとって体を捻らせて第１及び第２可動背凭れ部１１０２ａを押圧操作することは、操作の体感性を最も得やすいことになる。
【０２９１】
なお、「操作の体感性」とは、例えば、人が歩行中、右に曲がろうとするとき、無意識に体をやや右に捻る動作をしているのと同様、搭乗者（操作者）１１０５が立位乗車移動体１１００に搭乗し、体を例えば右に捻ることによって、立位乗車移動体１１００を右旋回させる操舵を実現できる操作性のことである。すなわち、その捻る動作に搭乗者１１０５の体又は姿勢への無理又は負担が存在せず、人間にとってごく自然に実現できる操作である。さらに、この「操作の体感性」には、立位乗車移動体１１００が搭乗者１１０５の意図通りに動作していることを搭乗者１１０５が認識できる状態のことをも含むものとする。
【０２９２】
図３３は、第５実施形態における、制御部格納部１０７２内の制御用コンピュータ及びメモリで構成される走行制御部１１１０の構成の概略を示した図である。
【０２９３】
図３３に示すように、走行制御部１１１０は、変位演算部１１１１と、信号処理部１１１２と、モータ制御部１１１３とを備える。
【０２９４】
第１及び第２可動背凭れ部１１０２ａ及び１１０２ｂの変位は、それぞれ変位検出センサ１１１５ａ及び１１１５ｂを使って検出する。センサ１１１５ａ及び１１１５ｂの出力をそれぞれセンサ出力信号Ｓａ、センサ出力信号Ｓｂで表している。変位の検知手段としては、変位検出センサ１１１５ａ及び１１１５ｂの例として圧力センサ又は回転量検出センサ（エンコーダなど）を使用して第１及び第２可動背凭れ部１１０２ａ，１１０２ｂに印加される圧力又は回転量を検出し、変位検出センサ１１１５ａ及び１１１５ｂの検出結果から間接的に第１及び第２可動背凭れ部１１０２ａ，１１０２ｂの変位量を変位演算部１１１１で推定あるいは算定する方法が考えられる。又は、他の変位の検知手段としては、変位検出センサ１１１５ａ及び１１１５ｂとして光学距離センサを使って距離を計測し、直接的に、第１及び第２可動背凭れ部１１０２ａ，１１０２ｂの変位量を変位演算部１１１１で算出する方法が考えられる。
【０２９５】
走行制御部１１１０には、変位検出センサ１１１５ａ及び１１１５ｂからセンサ出力信号Ｓａ及びＳｂが入力され、モータ駆動指令Ｍａ及びＭｂが電動モータ１１１４ａ，１１１４ｂに出力される。
【０２９６】
具体的には、変位演算部１１１１が、変位検出センサ１１１５ａ及び１１１５ｂからのセンサ出力信号Ｓａ及びＳｂを受け取る。変位演算部１１１１において、センサ出力信号Ｓａ及びＳｂをそれぞれ変位量ΔＳａ及びΔＳｂに変換して、変位量ΔＳａ及びΔＳｂを変位演算部１１１１から信号処理部１１１２に入力する。信号処理部１１１２は、変位量ΔＳａ及びΔＳｂについて数値演算した後、電動モータ１１１４ａ、１１１４ｂに立位乗車移動体１１００を操作するための出力指令信号をモータ制御部１１１３に向けて出力する。なお、走行制御部１１１０内の各ブロックの入出力ポート数は、信号の取り扱いによる自由度があり、ここでは、実現可能な一例を示している。
【０２９７】
さらに具体的な説明を以下で行う。
【０２９８】
搭乗者１１０５の姿勢変化によって、右肩接点１１２２ａ又は左肩接点１１２２ｂからそれぞれ第１及び第２可動背凭れ部１１０２ａ、１１０２ｂに働く作用力のアンバランスが生じる。その結果、第１及び第２可動背凭れ部１１０２ａ及び１１０２ｂの正面部の、固定背凭れ部１１０１の正面部に対する変位量に差が発生する。これらの第１及び第２可動背凭れ部１１０２ａ及び１１０２ｂの物理的な変位量をそれぞれΔａ、Δｂとする。変位量は符号付変量であり、ここでは、距離の次元であるとする。立位乗車移動体１１００の前進方向（立位乗車移動体１１００の正面方向）の変位を「正」（プラス）として定義する。
【０２９９】
ここで、例えば、＋Δｂ＝−Δａとなるように、第１及び第２可動背凭れ部１１０２ａ，１１０２ｂを配置する。言い換えれば、作用側の肩接点による変位量の絶対値｜Δａ｜とその反対側の肩接点による変位量の絶対値｜Δｂ｜とが同一となるように、第１及び第２可動背凭れ部１１０２ａ，１１０２ｂを配置する。このように配置することにより、搭乗者１１０５が意図して作用している肩接点（これを「作用側の肩接点」とする。）とは反対側の接点（これを「作用側とは反対側の肩接点」とする。）に対しては、１対の可動背凭れ部１１０２ａ，１１０２ｂが搭乗者１１０５に一体的に追従するように動作する。すなわち、右旋回時であれば、搭乗者１１０５が意図して作用している肩接点（右肩接点１１２２ａ）とは反対側の接点（左肩接点１１２２ｂ）に対して、１対の可動背凭れ部１１０２ａ，１１０２ｂが搭乗者１１０５に一体的に追従するように動作する。また、左旋回時であれば、搭乗者１１０５が意図して作用している肩接点（左肩接点１１２２ｂ）とは反対側の接点（右肩接点１１２２ａ）に対して、１対の可動背凭れ部１１０２ａ，１１０２ｂが搭乗者１１０５に一体的に追従するように動作する。これにより、第１及び第２可動背凭れ部１１０２ａ，１１０２ｂは搭乗者１１０５の両肩すなわち右肩部１１０５ｇと左肩部１１０５ｈを背後から支持するように機能し、搭乗者１１０５の姿勢を安定に維持するのに利用できる。
【０３００】
また、Δｂ＝−ｋΔａ（ｋ≠１）とすることもできる。このようにすることで、作用側の肩接点による変位量の絶対値｜Δａ｜とその反対側の肩接点による変位量の絶対値｜Δｂ｜とが同一にならない場合であっても、本発明の第５実施形態を適用することができる。このような状況は、搭乗者１１０５が体を捻った際に、単一の回転軸（中心軸）であると考えている体幹１１０５ｆについて、その体幹１１０５ｆの支点位置がやや変化することに起因し、ｋ＞１であることが多い。
【０３０１】
もちろん上述のように、両方の変位量ΔａとΔｂとが従属的でなく、互いに全く独立にΔａ≠０、Δｂ＝０であっても問題なく、搭乗者１１０５の体（上半身）は、固定背凭れ部１１０１によって支持されている点は共通している。
【０３０２】
また、可動背凭れ部１１０２ａ，１１０２ｂの変位量Δａ、Δｂは、その少なくとも一方は負であり、立位乗車移動体１１００の前進方向とは反対方向の変位（すなわち、後方への変位、負の変位）が、立位乗車移動体１１００の旋回に対して意味を持つ。ここでは、これを「有意性」と表現する。すなわち、走行制御を主に決定する有意性のある変数は、Δａ、Δｂのうち、負の最大値を有するものである。
【０３０３】
変位検出センサ１１１５ａ及び１１１５ｂの検出結果に基づき、変位演算部１１１１で演算を行うことにより、第１及び第２可動背凭れ部１１０２ａ及び１１０２ｂの正面部の、固定背凭れ部１１０１の正面部に対する変位量を求める。例えば、変位検出センサ１１１５ａ及び１１１５ｂは、図２６Ａ及び例えば図３０Ａに示す立位乗車移動体１１００において、スプリング１１０８ａ及び１１０８ｂの長さをそれぞれ測定し、変位演算部１１１１においてその変位量を求める。他のスプリング１１０８ｃ，１１０８ｄ，１１０８ｅ，１１０８ｆ，１１０８ｇ，１１０８ｈ，１１０８ｉ，１１０８ｊ，１１０８ｋ，１１０８ｍ，１１０８ｎ，１１０８ｐ，１１０８ｑの長さも同様に測定するため、以下の説明では、代表例としてスプリング１１０８ａ及び１１０８ｂについて説明する。
【０３０４】
変位検出センサ１１１５ａ及び１１１５ｂの一例としては、レーザ又は赤外線を利用して、スプリング１１０８ａ及び１１０８ｂの長さを光学的に非接触に測定する光学距離センサにより構成することができる。変位検出センサ１１１５ａ及び１１１５ｂを支持部１１０９（又は、他の例では、１１０９Ａ，１１０９Ｂ，１１０９Ｃ，１１０９Ｄ，１１０９Ｅ，１１０９Ｆ，１１０９Ｇ）に固定配置し、変位検出センサ１１１５ａ及び１１１５ｂにより、それぞれ、変位検出センサ１１１５ａ及び１１１５ｂから第１及び第２可動背凭れ部１１０２ａ及び１１０２ｂのそれぞれの裏面までの可動方向の距離を計測する。
【０３０５】
この場合、変位は距離（距離と等価なデータとし、正の値とする）の変化である。通常走行しているとき（通常状態）の距離をＤ０とし、旋回中の第１及び第２可動背凭れ部１１０２ａに関する距離をそれぞれＤａ、Ｄｂとしたとき、第１及び第２可動背凭れ部１１０２ａに関するセンサ出力はＳａ＝Ｄａ、Ｓｂ＝Ｄｂであり、第１及び第２可動背凭れ部１１０２ａに関するセンサ出力の変化分ΔＳａ及びΔＳｂはΔＳａ＝Ｄ０−Ｄａ、ΔＳｂ＝Ｄ０−Ｄｂである。
【０３０６】
また、変位検出センサ１１１５ａ及び１１１５ｂ別の例としては、スプリング１１０８ａ及び１１０８ｂの反力を測定する力センサにより構成することもできる。この際、センサ１１１５ａ及び１１１５ｂは、それぞれ、第１及び第２可動背凭れ部１１０２ａ及び１１０２ｂに取り付ける。スプリング１１０８ａ及び１１０８ｂが、伸張及び圧縮することによって、スプリング１１０８ａ及び１１０８ｂの復元力が変化するため、肩接点１１２２ａ，１１２２ｂに生じる抗力も変化する。この抗力の変化を力センサで検出する。このとき、力センサとして複数個の圧力センサを用い、抗力を接触面積で割った値と等価な圧力を複数個の圧力センサで計測する方法であってもよい。
【０３０７】
この場合、直接的に計測可能な変位は、力あるいは圧力の変化である。立位乗車移動体１１００の通常状態（直進状態）においては、第１及び第２可動背凭れ部１１０２ａ及び１１０２ｂにかかる圧力をそれぞれＰａ＿０、Ｐｂ＿０とし、左右旋回のための操舵中の圧力をＰａ＿Ｔ、Ｐｂ＿Ｔとすると、センサ出力はＳａ＝Ｐａ＿Ｔ、Ｓｂ＝Ｐｂ＿Ｔであり、センサ出力の変化分ΔＳａ、ΔＳｂをそれぞれΔＳａ＝Ｐａ＿０−Ｐａ＿Ｔ、ΔＳｂ＝Ｐｂ＿０−Ｐｂ＿Ｔによって定義する。このとき、走行制御を主に決定する変数は、ΔＳａ、ΔＳｂのうち、負の最大値を有するものである。こうしておくと、距離変化分を変位量とする前例の場合と同様の判定を用いることができ、都合がよい。
【０３０８】
なお、操舵の判定を正しく行うため、力又は圧力の定常値のみならず、瞬時値又は時系列データ、さらには面内分布などを用いるようにするほうが好ましい。
【０３０９】
変位演算部１１１１の内部では、センサ出力の変化分ΔＳａ、ΔＳｂを用い、例えば次のように演算して、第１及び第２可動背凭れ部１１０２ａ，１１０２ｂの変位量をそれぞれ求める。
【０３１０】
ｘ、ｙを変数とし、関数ｃｏｎｖを定義する。関数ｃｏｎｖ（ｘ，ｙ）は、変換関数ｙに応じて変数ｘから距離に基づく変位量（距離の次元を有する量）を算定する関数である。関数ｃｏｎｖの内部あるいは第２引数の変換関数ｙには、センサ１１１５ａ，１１１５ｂの感度校正曲線などを含めることができる。変換関数は連続関数であるとは限らず、数値テーブルを与えてそのテーブルから変換結果を参照し、さらに補間する工程を含んでもよい。数値テーブルとは、予め計測又は数値計算により得られたデータの集合であり、入力と出力とが対応付けられた数値の配列である。
【０３１１】
例えば、変換関数が距離差から距離変位量を求める関数Ｆｄであるときは、
【０３１２】
【数１】
2012035739.tif 000003
【０３１３】
のように表す。Ｆｄ＝｛Ｘ｝すなわち一次比例の場合、
【０３１４】
【数２】
2012035739.tif 000004
【０３１５】
となる。
【０３１６】
なお、第１引数の変数ｘは、必ずしもセンサ出力の変化分である必要はない。この例に限れば、前式は以下と等価になる。
【０３１７】
【数３】
2012035739.tif 000005
【０３１８】
また、変換関数が圧力差から距離変位量を参照する数値テーブルＴｐで与えられるときは、
【０３１９】
【数４】
2012035739.tif 000006
【０３２０】
のように表す。このとき、圧力の計測データは第１及び第２可動背凭れ部１１０２ａ，１１０２ｂの物理的な変位量に換算されている。
【０３２１】
したがって、変換関数は、センサ１１１５ａ，１１１５ｂの種類に応じて適切に設定しておけばよい。
【０３２２】
なお、変位演算部１１１１の入力はＡ／Ｄ変換されていることが望ましい。
【０３２３】
信号処理部１１１２は、変位演算部１１１１で算出された第１及び第２可動背凭れ部１１０２ａ，１１０２ｂの変位量（大きさと符号）を解析し、演算処理することにより、搭乗者１１０５の意図する立位乗車移動体１１００の操作内容の情報を取得する。  例えば、信号処理部１１１２では、次のように演算する。ｘ、ｙ、ｚを変数とし、２つの関数ｅｖａｌ、ｔｒａｎｓを定義する。
【０３２４】
関数ｅｖａｌ（ｘ，ｙ）は、第１及び第２可動背凭れ部１１０２ａ，１１０２ｂの２つの変位量ｘ、ｙの有意性を評価する関数であり、有意性判定の結果を変位量ｚとして出力する。最も単純な例では、ｘ、ｙのうち負の最大値を出力する関数が挙げられる。
【０３２５】
関数ｔｒａｎｓ（ｚ）は変数ｚを解釈する関数であり、変位量ｚをさらに制御量に変換する。関数ｔｒａｎｓの出力は、単一の実数に限らず、複素数又は配列などであっても構わない。関数ｔｒａｎｓには、感度又は応答を調整する機能、電動モータ１１１４ａ及び１１１４ｂの駆動用信号を生成する処理なども含んでいてもよい。
【０３２６】
信号処理部１１１２の出力をＣとすると、例えば、
【０３２７】
【数５】
2012035739.tif 000007
【０３２８】
のように演算する。
【０３２９】
この際、関数ｅｖａｌでは、第１及び第２可動背凭れ部１１０２ａ，１１０２ｂの変位量Δａ、Δｂはそれぞれ適切に重み付けして信号処理部１１１２で判定処理してもよいし、それらの差分（Δａ−Δｂ）を変数として信号処理部１１１２で処理してもよい。差分を用いると、一般に変位量の有するオフセット量（例えば、Ｐａ＿０、Ｐｂ＿０、Ｄ０などの基準値の偏差によるもの）又は同相雑音が相殺されるため、好都合である場合が多い。例えば、通常状態において、第１及び第２可動背凭れ部１１０２ａ、１１０２ｂには均等に接触しており、圧力センサに加わる圧力Ｐａ＿０、Ｐｂ＿０は非ゼロの略同一値となる。これをオフセットとしてＰ＿ｏｆｓと表すと、
【０３３０】
【数６】
2012035739.tif 000008
【０３３１】
となり、オフセットの影響を相殺することができる。
【０３３２】
また、さらに、信号処理部１１１２に、補正情報入力部１１１６から補正情報を入力することで、搭乗者個別の姿勢の変形しやすさの偏り（右利き、左利きなど）又は、立位乗車移動体１１００の動作状態に応じた操舵の利きやすさを反映することができる。これは、前記関数ｅｖａｌ又は関数ｔｒａｎｓの入力引数又は処理内容の記述を変更することで、実現できる。
【０３３３】
補正情報入力部１１１６から信号処理部１１１２に入力される補正情報としては、搭乗者情報などを含むプリセットデータ、又は、電動モータ１１１４ａ，１１４ｂの回転数、慣性センサなどの付加的センサの出力信号などのリアルタイムデータがあり、これらの補正情報を信号処理部１１１２に入力することができるものとする。必要に応じて、補正情報入力部１１１６から信号処理部１１１２への入力ポート数などは増減させればよいものとする。
【０３３４】
単純化して例を挙げると、搭乗者１１０５の右肩すなわち右肩部１１０５ｇの操舵力が、左肩すなわち左肩部１１０５ｈの操舵力の５０％しかない場合、左／右比「２．０」を補正情報入力部１１１６に補正情報として与え、信号処理部１１１２の出力Ｃを、
【０３３５】
【数７】
2012035739.tif 000009
【０３３６】
のようにすることが考えられる。すなわち、右肩部１１０５ｇの操舵力の情報を補正情報入力部１１１６で２倍に増幅したのち、信号処理部１１１２で処理できるようにすることができる。言い換えれば、左右の操舵力に差がある場合に、左右の操舵力が同等となるように補正する補正情報を補正情報入力部１１１６から信号処理部１１１２に入力することができる。
【０３３７】
また別の例として、電動モータ１１１４ａ及び１１１４ｂの回転数をフィードバックして、電動モータ１１１４ａ及び１１１４ｂの回転数を検出するエンコーダ１１１４ａｅ及び１１１４ｂｅから補正情報入力部１１１６に入力することも可能である（図３２の一点鎖線を参照）。
【０３３８】
エンコーダ１１１４ａｅ及び１１１４ｂｅで検出した電動モータ１１１４ａ，１１１４ｂそれぞれの回転数をＲａ、Ｒｂとする。回転数の差｜Ｒａ−Ｒｂ｜が大きくなると、後述のように搭乗者１１０５に大きな遠心力が働き、意図しない操舵結果が生じる可能性がある。そこで、回転数の安全領域を予め規定した関数ｇａｉｎ（数値テーブルでもよい）を補正情報入力部１１１６で定義し、それを補正情報入力部１１１６で用いて信号処理部１１１２に入力することにより、第１及び第２可動背凭れ部１１０２ａ，１１０２ｂの感度を強制的に変更することができる。
【０３３９】
ｘ、ｙを変数とすると、関数ｇａｉｎ（ｘ，ｙ）は１以下の係数Ｇを出力する。Ｇは要素数２の配列とし、Ｇａ＝Ｇ（１）、Ｇｂ＝Ｇ（２）とする。
【０３４０】
【数８】
2012035739.tif 000010
【０３４１】
これに関して、例えば、信号処理部１１１２の出力Ｃを
【０３４２】
【数９】
2012035739.tif 000011
【０３４３】
とすることにより、回転数の状態に応じて補正情報入力部１１１６で感度を修正することができる。
【０３４４】
モータ制御部１１１３は、信号処理部１１１２の出力Ｃが入力され、信号処理部１１１２の出力Ｃに基づいて、電動モータ１１１４ａ及び１１１４ｂの規格に適合した駆動指令Ｍａ及びＭｂをそれぞれ出力し、電動モータ１１１４ａ及び１１１４ｂを制御する。すなわち、モータ制御部１１１３は、信号処理部１１１２の出力Ｃに応じて（第１及び第２可動背凭れ部１１０２ａ，１１０２ｂの変位量の変化に応じて）、駆動指令を変更することができる。
【０３４５】
電動モータ１１１４ａ、１１１４ｂは、それぞれ、後輪１１０６ｃ、１１０６ｄを回転駆動させ、立位乗車移動体１１００を前後、右旋回、又は、左旋回させることができる。前進又は後退は、例えば、搭乗者１１０５の足元に前進用フットスイッチ１０５１、後退用フットスイッチ１０５２を設けておく。搭乗者１１０５がそのフットスイッチを５１又は５２踏むことによって電動モータ１１１４ａ、１１１４ｂに電圧が印加され、電動モータ１１１４ａ、１１１４ｂが回転し、その回転が後輪１１０６ｃ、１１０６ｄに伝わるようにすることで実現する。後輪１１０６ｃ、１１０６ｄが同期して回転すれば前後駆動となり、後輪１１０６ｃ、１１０６ｄの回転数に差があれば、右旋回駆動、又は、左旋回駆動させることができる。
【０３４６】
なお、車輪の駆動方法としては、前輪駆動、後輪駆動、４輪駆動のいずれであっても構わない。
【０３４７】
また、走行制御部１１１０を構成する制御用コンピュータ及びメモリは、制御部格納部１０７２内に配置しているが、これに限られるものではなく、立位乗車移動体１１００のいずれの場所に設けられてもよい。
【０３４８】
図３４から図３７を用いて、第５実施形態の立位乗車移動体１１００の移動する様子を詳しく説明し、略立位の姿勢で搭乗者１１０５が搭乗する立位乗車移動体１１００において、本発明の第５実施形態にかかる立位乗車移動体１１００の旋回制御装置が如何に搭乗者１１０５を安定に保持するかについて説明する。図３４は、立位乗車移動体１１００が右旋回するときの状況を簡単に示した図である。
【０３４９】
図３４において、第１位置１０６７Ａから第２位置１０６７Ｂに向けて、前進する立位乗車移動体１１００があり、前方正面に障害物６５が存在しているとする。この第１位置１０６７Ａから第２位置１０６７Ｂの状態では、立位乗車移動体１１００と搭乗者１１０５との姿勢は参照符号１０６８Ａで示す姿勢である。
【０３５０】
例えば、第２位置１０６７Ｂで、搭乗者１１０５は、（立位乗車移動体１１００に備わる超音波又はレーダなどの障害物検知センサと自動制動システムによる安全装置が作動する前に）体を右に捻ることにより（参照符号１０６８Ｂで示す姿勢となることにより）、立位乗車移動体１１００を、第２位置１０６７Ｂから第３位置１０６７Ｃを経て第４位置１０６７Ｄへと右旋回させ、障害物６５を避けることができる。第４位置１０６７Ｄでの姿勢は、参照符号１０６８Ｃで示す姿勢である。搭乗者１１０５は、仕様上、限界値の旋回（最小旋回半径及び最大走行速度）に近い操舵を行う可能性がある。この場合、立位乗車移動体１１００と搭乗者１１０５とには、大きな遠心力が作用する。
【０３５１】
本発明の作用効果を明確にするために、図３５Ａ及び図３５Ｂの比較例について説明する。
【０３５２】
図３５Ａは、本発明とは大きく異なり、従来例のような一枚の固定の背凭れ部１１５１を有する立位乗車移動体１１５０を想定してみる。図３５Ｂは、立位乗車移動体１１５０が右旋回している状況を表す模式図である。図３５Ｂに示すように、搭乗者１１０５は、背凭れ部１１５１の全面に上半身を接触させることで、立位乗車移動体１１５０を操舵することになる。
【０３５３】
図３６は、図３５Ａにおいて、搭乗者１１０５及び背凭れ部１１５１に加わる主要な力を表記した模式図である。搭乗者１１０５が背凭れ１１５１から離脱しない（滑らない）限りにおいて、両者は一体となって動くのが安定であり、内力（垂直抗力、静止摩擦力）は図示していない。
【０３５４】
図３６において、説明を簡略化するため、搭乗者１１０５を５つのブロック（搭乗者部位１１０５ａ、１１０５ｂ、１１０５ｃ、１１０５ｄ、１１０５ｅ）に分割して描いている。各ブロック１１０５ａ、１１０５ｂ、１１０５ｃ、１１０５ｄ、１１０５ｅの質量は同一であるとし、角速度も同一であるとする。この場合、旋回中心の周りで旋回運動する各ブロック１１０５ａ、１１０５ｂ、１１０５ｃ、１１０５ｄ、１１０５ｅに働く遠心力は、物体の旋回半径に比例する。
【０３５５】
例えば、立位乗車移動体１１５０の旋回半径が小さく（例えば、２ｍ）、搭乗者１１０５の肩幅がそれに対して無視できないような場合（例えば、０．４ｍ）、搭乗者１１０５の各ブロック１１０５ａ、１１０５ｂ、１１０５ｃ、１１０５ｄ、１１０５ｅに掛かる遠心力は、搭乗者１１０５の右肩と左肩とでは、およそ１０％異なることが計算される。この結果、搭乗者１１０５は、（ａ）特に左肩（左肩接点）を大きく外側後方に引っ張られながら、それに逆らうように右方向に上体を捻った姿勢を維持する必要がある。
【０３５６】
また、立位乗車移動体１１５０の背凭れ部１１５１は、右旋回の操舵状態にあり、円周方向（進行方向）に対して、マイナス数度のオフ角を有している。背凭れ部１１５１と搭乗者１１０５の背面の摩擦力（静止摩擦）が大きい場合、両者は一体となって運動しようとするため、背凭れ部１１５１の回動軸の位置又は背凭れ部１１５１の質量によっては、（ｂ）背凭れ部１１５１の右旋回状態がロックされ、立位乗車移動体１１５０の速度を緩めない限り、旋回を中断できない状況に陥ることがある。
【０３５７】
上記（ａ）、（ｂ）いずれの場合においても、搭乗者１１０５は、背凭れ部１１５１に押し付けられており、その一体運動の影響によって、操舵性が背凭れ部１１５１に奪われている、と感じる。
【０３５８】
一方、図３７は、図３６との比較における、本発明の第５実施形態の立位乗車移動体１１００の場合の状態を模式化した図面である。図３７において、搭乗者１１０５の各部位１１０５ａ、１１０５ｂ、１１０５ｃ、１１０５ｄ、１１０５ｅにかかる遠心力は図３６の場合と同じであり、また、垂直抗力、静止摩擦力は図示していない。この場合、搭乗者１１０５と第１及び第２可動背凭れ部１１０２ａ、１１０２ｂとは図３１Ａ〜図３１Ｃの場合と同様に一体運動するが、搭乗者１１０５は、固定背凭れ部１１０１とは独立の運動をすることができる。このため、搭乗者１１０５は、固定背凭れ部１１０１を使って、自らの姿勢を変化させることができる（搭乗者１１０５と固定背凭れ部１１０１との間には動摩擦力が働く）。したがって、搭乗者１１０５は、そのままの姿勢を維持することも可能であるし、固定背凭れ部１１０１に密着させるように体を動かして、直立姿勢に変化させることで、立位乗車移動体１１００（の舵）を直進に戻すこともできる。
【０３５９】
図３８Ａ及び図３８Ｂは、このような操作性を実現するために適した固定背凭れ部１１０１の形状の一例を示したものである。
【０３６０】
図３８Ａの（１），（２），（３）は、それぞれ、固定背凭れ部１１０１の大略水平方向の断面形状は、長方形であり、台形であり、長方形でかつ搭乗者１１０５の正面部の中央に小さな凸部を有する形状である。すなわち、図３８Ａの（１），（２），（３）の固定背凭れ部１１０１は、いずれも、搭乗者１１０５の正面部側が曲面の少ない形状であり、搭乗者１１０５が体を捻った状態になると、搭乗者１１０５と固定背凭れ部１１０１との接触面積が小さくなるように設計されたものである。このようにしておくことで、搭乗者１１０５の上半身（特に体幹１１０５ｆ）が固定背凭れ部１１０１から離れた状態、すなわち、旋回走行中に、搭乗者１１０５が姿勢を元に戻すのが容易になる。すなわち、搭乗者１１０５が上半身の接触面積が増えるように体を固定背凭れ部１１０１に沿わせていけば、姿勢を安定に戻すことができる。言い換えれば、これらの例の固定背凭れ部１１０１は、定常姿勢に復元する効果があるとも言える。よって、これらの例では、復元機構の無い第１及び第２可動背凭れ部１１０２ａ，１１０２ｂを使用することもできる。
【０３６１】
図３８Ｂの（４），（５），（６）は、それぞれ、固定背凭れ部１１０１の大略水平方向の断面形状は、長方形でかつ搭乗者１１０５の正面部側が円弧形状であり、円形であり、楕円形である。すなわち、図３８Ｂの（４），（５），（６）の固定背凭れ部１１０１は、いずれも、搭乗者１１０５の正面部側が曲面の多い形状であり、搭乗者１１０５が体を捻った状態でも、固定背凭れ部１１０１との接触面積が変化しにくいように設計されたものである。このようにしておくことで、体を捻った搭乗者１１０５がそのままの姿勢を維持しやすい。また、姿勢を元に戻そうとする場合も、固定されたこの固定背凭れ部１１０１の面に沿って上半身を動かしていけばよいので、搭乗者１１０５自身と一体となって動かないため、操舵を変更しようとしていることを認識できる。言い換えれば、これらの例の固定背凭れ部１１０１は、非定常姿勢を保持する効果があり、定常姿勢に復元する効果が少ないとも言える。よって、これらの例では、復元機構のある第１及び第２可動背凭れ部１１０２ａ，１１０２ｂを使用することが好ましい。
【０３６２】
なお、本第５実施形態において、第１及び第２可動背凭れ部１１０２ａ，１１０２ｂを実現するためにスプリング（図ではコイルばね）を用いているが、エアスプリング（空気ばね）などを用いてもよい。
【０３６３】
前記第５実施形態の立位乗車移動体１１００によれば、略立位で搭乗する搭乗者１１０５の姿勢を安定に保持しながら、略立位にある搭乗者１１０５の姿勢の変化を検知することによって、搭乗者１１０５の意図した操舵（体感的な操舵）を実現することができる。
（第６実施形態）
本発明の第６実施形態は、立位乗車移動体１１００の構成は第５実施形態を表す図２７の構成と大略同じであるが、背凭れ部の構造が異なるので、異なる点を中心として、図３９Ａ及び図３９Ｂを用い、第６実施形態を説明する。
【０３６４】
図３９Ａは、第６実施形態の立位乗車移動体１１００の旋回制御装置の第１及び第２可動背凭れ部１１０２ａ，１１０２ｂの構成を表す図である。図３９Ａにおいて、第５実施形態と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【０３６５】
図３９Ａにおいて、第１及び第２可動背凭れ部１１０２ａ，１１０２ｂは回転支持板１２５０の左右両端部に取り付けられている。回転支持板１２５０には、その中央部に回転軸１２５１があり、回転軸１２５１の軸受は固定背凭れ部１２０１に設けられている。よって、第１及び第２可動背凭れ部１１０２ａ，１１０２ｂは、回転支持板１２５０と回転軸１２５１とにより、固定背凭れ部１２０１に対して回転可能に配置されている。回転支持板１２５０の左右の両端部の後方には、所定距離だけ離れてストッパ１２５２ａ，１２５２ｂが配置されて、所定角度以上、回転支持板１２５０が回転しないように回転規制している。なお、軸受は必ずしも固定背凭れ部１２０１に設ける必要は無く、車台１１０７あるいは座席用支柱１０７４などの支持台１１０３に対して固定された状態で設けられればよい。
【０３６６】
この構成により、回転軸１２５１と垂直な面で第１及び第２可動背凭れ部１１０２ａ，１１０２ｂが回動することができ、変位検知センサの別の例として、ロータリーエンコーダ１２５３を用いて、回転支持板１２５０の回転角度を検出して第１及び第２可動背凭れ部１１０２ａ及び１１０２ｂの変位を検出することができる。すなわち、直進時には、搭乗者１１０５の体は左右いずれにも回転しておらず、右肩部１１０５ｇと左肩部１１０５ｈとが接触する第１及び第２可動背凭れ部１１０２ａ及び１１０２ｂと固定背凭れ部１２０１とは、大略同一平面を形成している。
【０３６７】
次に、左右いずれか、例えば、時計方向に右回りに立位乗車移動体を旋回する場合について説明する。図３９Ｂに示すように、搭乗者１１０５の体を捻って時計方向に右回りに回転して、右肩部１１０５ｇで第１可動背凭れ部１１０２ａを押し込むとき、回転軸１２５１を中心に回転支持板１２５０も同様に時計方向に右回りに回転する。このとき、ロータリーエンコーダ１２５３が回転支持板１２５０の回転角度を検出して変位演算部１１１１へ出力し、変位演算部１１１１で第１可動背凭れ部１１０２ａの変位量を算出する。なお、立位乗車移動体の通常状態における、ロータリーエンコーダ１２５３からのエンコーダ出力と、旋回状態における、ロータリーエンコーダ１２５３からのエンコーダ出力との差が、前記した第１及び第２可動背凭れ部１１０２ａ及び１１０２ｂの物理的な変位量Δａ及びΔｂに対応する。
【０３６８】
また、図３９Ｃ及び図３９Ｄは第６実施形態の一つの変形例である。
【０３６９】
図３９Ｃ及び図３９Ｄにおいて、第１及び第２可動背凭れ部１１０２ａ，１１０２ｂは回転弓１２６０に取り付けられている。回転弓部１２６０は、円弧状の部材の両端部に第１及び第２可動背凭れ部１１０２ａ，１１０２ｂが固定され、円弧状の部材の中央部が軸受などの回転弓部支持部１２６１に支持されている。回転弓部支持部１２６１は固定背凭れ部１２０１に固定されている。よって、第１又は第２可動背凭れ部１１０２ａ又は１１０２ｂの押圧により、回転弓部１２６０が回転弓部支持部１２６１を介して固定背凭れ部１２０１に対して固定背凭れ部１２０１の周りを移動自在に支持されている。回転弓部１２６０の左右の両端部の後方には、所定距離だけ離れてストッパ１２５２ａ，１２５２ｂが配置されて、所定角度以上、回転弓部１２６０が回転しないように回転規制している。
【０３７０】
この構成により、変位検知センサの別の例として、光学距離センサを用いて、回転弓部１２６０の回転角度を検出して第１及び第２可動背凭れ部１１０２ａ及び１１０２ｂの変位を検出することができる。例えば、光学距離センサをストッパ１２５２ａ、１２５２ｂにそれぞれ設けておく。各光学距離センサの光軸は、立位乗車移動体１１００の直進時に前述の「同一平面」と垂直となるように固定し、光学距離センサと可動背凭れ部１１０２ａ、１１０２ｂまでの距離をそれぞれ光学距離センサで計測する。その距離の比と回転角度を予め関係付けておくと、距離の計測値から、回転弓１２６１の回転角度を算定することができる。すなわち、立位乗車移動体１１００の直進時には、搭乗者１１０５の体は左右いずれにも回転しておらず、右肩部１１０５ｇと左肩部１１０５ｈとが接触する第１及び第２可動背凭れ部１１０２ａ及び１１０２ｂと固定背凭れ部１２０１とは、大略同一平面を形成している。
【０３７１】
次に、左右いずれか、例えば、時計方向に右回りに立位乗車移動体１１００を旋回する場合について説明する。図３９Ｄに示すように、搭乗者１１０５の体を捻って時計方向に右回りに回転して、右肩部１１０５ｇで第１可動背凭れ部１１０２ａを押し込むとき、回転弓部１２６０も同様に時計方向に右回りに回転する。このとき、光学距離センサが回転弓部１２６０の回転角度を検出して変位演算部１１１１へ出力し、変位演算部１１１１で第１可動背凭れ部１１０２ａの変位量を算出する。なお、立位乗車移動体の通常状態における、センサ（エンコーダ）からのエンコーダ出力と、旋回状態における、光学距離センサからのエンコーダ出力との差が、前記した第１及び第２可動背凭れ部１１０２ａ及び１１０２ｂの物理的な変位量Δａ及びΔｂに対応する。
【０３７２】
これら第６実施形態及びその変形例の構成によると、搭乗者１１０５の姿勢の自己復元機能が実装されていないため、第５実施形態と比較して、操作感度の高い旋回制御装置を実現できる。
【０３７３】
（第７実施形態）
本発明の第７実施形態は、立位乗車移動体１１００の構成は第５実施形態を表す図２７の構成と同じであるが、背凭れ部の構造が異なるので、図４０Ａ〜図４０Ｃを用い、第７実施形態を説明する。
【０３７４】
図４０Ａは、本発明の第６実施形態の立位乗車移動体１１００の旋回制御装置の可動背凭れ部の構成を表す図である。図４０Ａにおいて、第１及び第６実施形態と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【０３７５】
第１及び第２可動背凭れ部１３０２ａ、１３０２ｂは伸縮可能な弾性のある袋であり、第１及び第６実施形態の第１及び第２可動背凭れ部１１０２ａ，１１０２ｂに相当する。弾性のある袋としては、ゴム風船のように、張力がゼロになる状態に復元しようとする作用のある材質を用いることが望ましい。また、第１及び第２可動背凭れ部１３０２ａ，１３０２ｂの内部には流体（例えば、空気、水、油など）が充填されている。板状の支持部１１０９Ｈの両端部には、第１及び第２可動背凭れ部１３０２ａ，１３０２ｂを支持する第１及び第２可動背凭れ部支持部３５３ａ，１３５３ｂが固定されている。板状の支持部１１０９Ｈの中央部には、固定背凭れ部１１０１が固定されている。第１及び第２可動背凭れ部１３０２ａ、１３０２ｂは、流量調整弁１３５０を介して流体流通管１３５２で相互接続されており、流量を調整することが可能である。また、バルブ（図示せず）を介して流体流通管１３５２と予備タンク１３５１とを接続することで、可動背凭れ部１３０２ａ、１３０２ｂの弾性を調整することができる。例えば、図４０Ａの自然状態では、予備タンク１３５１のバルブ（図示せず）を開放し、予備タンク１３５１から流体流通管１３５２を介して第１及び第２可動背凭れ部１３０２ａ，１３０２ｂに流体を充填しておく。搭乗者１１０５は、予備タンク１３５１のバルブをある程度絞った状態で搭乗し、第１及び第２可動背凭れ部１３０２ａ，１３０２ｂと固定背凭れ部１１０１とにもたれかかることで、第１及び第２可動背凭れ部１３０２ａ，１３０２ｂの余剰な流体は予備タンク１３５１にゆっくりと回収される（図４０Ｂ参照）。予備タンク１３５１のバルブの流量が閾値以下になった段階でバルブを完全に閉じる。バルブを完全に閉じる流量の閾値は、予め決めておくことが好ましい。このようにすることで、搭乗者１１０５の体型にフィットした第１及び第２可動背凭れ部１３０２ａ，１３０２ｂを実現できる。
【０３７６】
次いで、搭乗者１１０５が体を捻って時計方向に右回りに回転して、右肩部１１０５ｇで第１可動背凭れ部１３０２ａを押圧すると、第１可動背凭れ部１３０２ａ内の流体が流体流通管１３５２を介して第２可動背凭れ部１３０２ｂに流れ込む。この流体の移動量（流量）を流量測定装置３５４で検出して変位演算部１１１１へ出力し、変位演算部１１１１で第１可動背凭れ部１１０２ａの変位量を算出する。
【０３７７】
これら第７実施形態の構成によると、第１及び第２可動背凭れ部１３０２ａ，１３０２ｂを実現するための機械的な機構が不要であるため、立位乗車移動体１１００の設計簡便化、及び、軽量化が可能である。また、媒体として流体を用いるため、流量調整弁１３５０によって操舵の応答時間を調整したり、あるいは粘度の高い流体を充填したりしておくことによって、例えば、応答時間を遅くすることができるため、急ハンドル、蛇行走行など、不適切な操舵を回避するような操作感度の低い旋回制御装置を実現することができる。なお、同様の操作性は、第５実施形態において、スプリングの変わりにエアシリンダなどを用いた場合にも実現できる。
【０３７８】
（第８実施形態）
本発明の第８実施形態は、第５実施形態において、可動背凭れ部と固定背凭れ部の配置が異なるものである。図４１Ａ及び図４１Ｂを用い、配置の違いを説明する。
【０３７９】
図４１Ａ及び図４１Ｂは、本発明の第８実施形態の立位乗車移動体１１００とその旋回制御装置を描いた概略鳥瞰図である。
【０３８０】
図４１Ａ及び図４１Ｂにおいて、第１及び第２可動背凭れ部１４０２ａ、１４０２ｂは固定背凭れ部１４０１の上方に、第１及び第２可動背凭れ部１４０２ａ、１４０２ｂが互いに隣接して配置されており、固定背凭れ部１４０１から見て、それぞれ左右対称に配置されている。言い換えれば、第１及び第２可動背凭れ部１４０２ａ、１４０２ｂの間には第１及び第２可動背凭れ部１４０２ａ、１４０２ｂが配置されていない。
【０３８１】
また、第１及び第２可動背凭れ部１４０１ａ、１４０２ｂの可動方法又はそれを実現する構成としては、これまでの第１〜第７実施形態のいずれかにおいて、第１及び第２可動背凭れ部１４０２ａ、１４０２ｂのそれぞれと固定背凭れ部１４０１との連結又は支持構造を採用すればよい。
【０３８２】
この第８実施形態によると、搭乗者１１０５の姿勢は、体幹１１０５ｆの特に腰椎付近を支持することで安定に保持できる。また、この構成によると、第１可動背凭れ部１４０２ａと第２可動背凭れ部１４０２ｂとの間を遮るもの（第５実施形態の固定背凭れ部１１０１に対応）が存在せず、搭乗者１１０５が上半身をよりスムーズに動かすことができる。
【０３８３】
また、第５実施形態では、第１及び第２可動背凭れ部１１０２ａ，１１０２ｂの間に固定背凭れ部１１０１があることによって、搭乗者１１０５の安定性を確保している。しかしながら、本第８実施形態の構成によっても、一方の可動背凭れ部（例えば１４０２ａ）に対する他方の可動背凭れ部（例えば１４０２ｂ）が同様の役割を担い、搭乗者１１０５の姿勢の安定化を実現することができる。
【０３８４】
なお、図４１Ａ及び図４１Ｂにおいて、背凭れ部（第１及び第２可動背凭れ部１４０２ａ、１４０２ｂと固定背凭れ部１４０１）１０５３ａの形状を図４２Ａのように直方体として表示しているが、図４２Ｂに示すように、第１及び第２可動背凭れ部１４０２ａ、１４０２ｂは角が丸い四角形であり、固定背凭れ部１４０１は角が丸い三角形の正面形状とし、搭乗者１１０５の体型にフィットし、姿勢変形を阻害しないような形状であることが好ましい。図４３の立位乗車移動体は、図４２Ｂの背凭れ部１０５３ａの形状を採用したものである。
【０３８５】
また、背凭れ部１０５３ａと搭乗者１１０５の部位との位置関係を図４４Ａ及び図４４Ｂに示す。固定背凭れ部１４０１は、腰椎とその周辺部と主に接触し、搭乗者１１０５を保持する。第１及び第２可動背凭れ部１４０２ａ、１４０２ｂは、それぞれ搭乗者１１０５の右肩甲骨とその周辺部、左肩甲骨とその周辺部とに接触する。
【０３８６】
また、上記様々な実施形態において、第１の可動背凭れ部と第２の可動背凭れ部の変位する方向は、固定背凭れ部の正面の形成する平面の法線とおよそ平行になるように構成されている。すなわち、可動背凭れ部が固定背凭れ部の支持部に対して直線的に運動する場合であっても円弧状に運動する場合であっても、固定背凭れ部の正面の形成する平面を通過する前後では、可動背凭れ部の運動方向は前記平面の法線方向と平行になる。そこで、本発明では、この変位の方向を「変位の主方向」と定義する。したがって、この主方向は可動背凭れ部と固定背凭れ部の形成する同一平面に対して略垂直（概ね９０度）になっている。
【０３８７】
本発明にかかる立位乗車移動体、立位乗車移動体の旋回制御方法、及び、立位乗車移動体の旋回制御用プログラムは、搭乗者にとって体感的な操舵を実現する機能を有し、パーソナルユースの立位乗車移動体、立位乗車移動体の旋回制御方法、及び、立位乗車移動体の旋回制御用プログラムとして有用である。また、立位乗車移動体の旋回制御装置部分は、人の体を使ったコマンドインタフェース等の用途にも応用できる。
【０３８８】
（第９実施形態）
【０３８９】
以下に、本発明にかかる第９実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。この第９実施形態は、第１〜第８実施形態の立位乗車移動体に適用可能な座席に関するものである。
【０３９０】
以下、図面を参照して本発明における第９実施形態を詳細に説明する前に、関連する従来技術について、まず、説明する。
【０３９１】
本発明の第９実施形態は、中立位で乗車する移動体における、立位を維持して腰掛ける立位乗車移動体（a single-seat vehicle with a standing position）に関する。
【０３９２】
人の日常空間（living environment）に存在する扉等の建具、商店又はホテルのカウンタ、及び商品棚等の高さ等は、立位を基準に設計されている。ここで、「立位」とは、人がひざ関節及び股関節を伸ばし、さらに腰を伸ばして、脚及び足部で体重を支えて立った状態を示す。
【０３９３】
このように立位を基準に設計された日常空間において、立位で移動していない人、例えば、車椅子を用いて移動する人は、扉を開閉すること、商品棚に置かれている商品を扱うこと、及びカウンタにある書類への書き込み等が困難である。
【０３９４】
従来の立位での生活行動の自由度を維持する作業用椅子があった。図５９は、特許文献４（実開平５−０７６３６５号公報）に記載された作業用椅子２７０１をユーザ２７００が使用する際の基本的な姿勢を示した図である。
【０３９５】
この作業用椅子２７０１は、立位の人２７００の頭部位置と上半身の自由度を維持しながら、脚以外に体重を分散させて姿勢を維持するための椅子である。両足は接地可能であり、脚による腰部位置の固定が可能である。このように、立ち作業における下肢の負担を減らし、かつ、立位と同等の作業性を確保するための特許文献４のような椅子があった。
【０３９６】
座面と背もたれとが概ね９０度の通常の椅子に膝と股関節をほぼ直角に曲げて着座して、所謂、デスクワークである腕及び手での作業を行う場合、上半身を上方へ伸ばして直立させた状態で長時間の着座をするため、腰部に負担がかかる。負担がかかる理由は、着座姿勢時の骨盤と脊椎の角度が、腰椎の自然な湾曲が保てない角度であることが原因である。この腰部の負担を避けるために、脊椎への負担が最も少ないとされる角度が研究されている（例えば、非特許文献１（J.Jay Keegan著「Alterations of the lumbar curve related to posture and seating」Journal of Bone And Joint Surgery、1953年35巻(P589-P603)））。
【０３９７】
図６０は、特許文献４に記載された作業用椅子２７１０を示す図である。作業用椅子２７１０は立ち作業の負担を減らし、かつ、立位と同等の作業性を確保するために、ユーザの上半身を上方へ延ばして直立させるものであり、股関節の角度を保つように設計されている。作業用椅子２７１０は、臀部（gluteal region）を支持する部分２７０４と両大腿部（femora）でまたぐ細い部分２７０３との間に、坐骨（ischial bone）を支持する突起である半球状クッション２７０２を設けている。この半球状クッション２７０２により、作業用椅子２７１０に座るユーザの上体の滑り落ちを防ぎ、かつ、立位で作業を続ける際の脚部及び足部への負担を軽減する。
【０３９８】
一方、立位で乗車する産業用車両に設けられた、立位の頭部位置と機器操作可能な状態を維持して脚部への体重の負荷を軽減する目的のもたれかけ用のパッドがある。（例えば特許文献５（特開平２００５−１３２５２５号公報）参照）。図６１は、特許文献５に記載された従来の産業用車両２７２０の側面図である。
【０３９９】
もたれかけ用のパッド２７０７は、背もたれ２７０７ａだけでなく、軽く臀部を支えて腰掛けることのできる円筒形又は傾斜した張り出し２７０７ｂを有している。
【０４００】
背もたれ２７０７ａと臀部を支える張り出し２７０７ｂにより、車両操作用のレバー２７０８ｂ又はステアリング２７０８ａ等の操作が可能な上半身の高さを安定して保ち、且つ、長時間の立位作業による脚部の負担を軽減することができる。
【０４０１】
また、車椅子のように腰と膝を曲げた状態である着座位での生活する人は、商店及び公共機関等での立位の人との会話において、相手を見上げて話をすることになり、精神的な負荷が大きい。
【０４０２】
このため、車椅子の中には、立位の人と頭の位置をそろえる、又は姿勢を変える目的で、椅子の位置を高くするものがある。図６３は、特許文献６（実用新案登録第３０２９５６６号広報）に記載された車椅子である。車椅子の中には、椅子の位置を高くするのではなく、図６３に示す車椅子は、座面と背もたれを連結して一枚の板状のシート２７３１のように伸展して、膝、腰、及び胸を、その板のように構成した座面用と背もたれ用のシート２７３１にベルト２７３０で固定して、立位を維持する。しかしながら、これらは下肢等に障害があり、自力では立位を取ることができないユーザのために作られており、ユーザの腰部又は脊椎への負担等については、考慮されていない。
【０４０３】
なお、椅子を高くした車椅子に乗るユーザは、頭部位置は立位と同じになるが、体より脚が前に出ているため、商品棚又はカウンタ又はドアノブに十分に近づくことができず、不便である。
【０４０４】
特許文献６のように立位の姿勢で固定するものについても、固定によって上半身を自由に動かすことができず、商品棚又はカウンタへのアクセスには不便である。高齢者又は足腰の弱い人のように自力で立位を維持することはできるが、疲労しやすく、長時間の立位の維持又は歩行が困難であるという人にとっても、高い位置での着座による不安定さ、恐怖感、及び身体の固定による窮屈さといった不便さがあり、立位に期待される生活行動の自由が充分には得られない。
【０４０５】
特許文献４の作業用椅子２７０１は、図５９のように坐骨のみで上半身の重さを支えることで、上半身の動作の自由度を大きくしている。このため、作業用椅子２７０１で移動する場合には、ユーザ自身が脚で椅子２７０１の位置を移動させる。すなわち、上半身の重さの多くをユーザの脚で支えて、移動することとなる。坐骨の一点で上半身の重さを作業用椅子２７０１で支えた状態で、前後方向の加速又は減速、及び左右への旋回を行うと、上半身が作業用椅子２７０１で振り回されて、不安定になる。よって、このような作業用椅子２７０１では、作業用椅子２７０１をそのまま移動体にすることは、安全上の問題がある。
【０４０６】
一方、特許文献５の、立位で乗車する産業用車両２７２０においては、ユーザは、産業用車両２０を移動させるために、立位でレバー２７０８ｂ、２７０ステアリング８ａ、及びペダル２７０８ｃを操作する。したがって、産業用車両２７２０のもたれかけ用のパッド２７０７に腰掛けた場合、図６２Ａ及び図６２Ｂのように上半身は前傾姿勢をとって手足を伸ばしてレバー２７０８ｂとステアリング２７０８ａを操作することとなり、前傾姿勢をとることによって、腰又は腕への負担を発生する。
【０４０７】
また、産業用車両２７２０のもたれかけ用のパッド２７０７に腰掛けた場合、図６２Ａ及び図６２Ｂに示すように、前方に進行するとしたときに、立位の状態から図６２Ａの実線で示したように腰だけが進行方向に対して後ろに下がる。又は、図６２Ｂの実線で示したように腰から上の上半身が進行方向に対して後ろに下がる。その結果、腰だけが下がる場合も、腰から上の上半身が下がる場合もユーザは、床面に対して斜めに脚を突っ張って立った状態で、足裏の摩擦で体重を支えるため、足のつま先に体重の負荷がかかり、長時間の場合には痛みを生じるという課題があった。
【０４０８】
一般的に、ユーザがペダルを踏み込む又は踏み込みを外すことで、産業用を含めて多くの車両及び移動体を駆動させている。例えば、図６２Ａ及び図６２Ｂの８ｃのように、ユーザが一点破線のように立位で産業用車両を操作する際の足部のやや前方に、操作用ペダルは配置される。前記の産業用車両のもたれかけ用パッド２７０７のように、つま先への体重の負荷が高い状態では、踵を床につけてつま先で操作するペダル２７０８ｃの操作が困難になるという課題を有していた。
【０４０９】
本発明の第９実施形態の目的は、前記従来の課題を解決し、立位の頭部位置と上半身の動作の自由を維持して、かつ足部又は脚に体重の負荷をかけることなく、移動時の加減速又は旋回に対しても安定して姿勢を維持することのできる立位乗車移動体を提供することにある。
【０４１０】
以下、本発明の第９実施形態の種々の態様について説明する。
【０４１１】
本発明の第１態様によれば、ユーザが立位時の頭部位置を保持したまま着座して乗車する立位乗車移動体において、
移動体本体と、
前記移動体本体の上方に支持され、かつ、前記ユーザの背を支持可能な背もたれ面を有する背もたれと、
前記移動体本体の上方に支持され、かつ、前記背もたれと接続されて前記背もたれの下方に配置され、かつ、前記ユーザの臀部を支持可能な座面を有する臀部支持部と、
前記移動体本体に支持され、かつ、前記臀部支持部と接続され前記臀部支持部の下方に配置され、かつ、前記ユーザの坐骨を支持可能な坐骨支持プレートと、
前記移動体本体の前部に支持され、かつ、前記ユーザの足裏を支持可能な足置き面を有する足置きとを備え、
前記背もたれ面と直交する前記移動体本体の進行方向に対する側面から見た状態で、前記背もたれの前記背もたれ面は、後傾しており、その傾斜角度は鉛直面となす角度が１０度であり、前記足置きの前記足置き面は後傾しており、その角度は水平面となす角度が１０度であり、前記背もたれの前記背もたれ面と前記足置きの前記足置き面とのなす角度は９０度であり、前記背もたれと前記臀部支持部の前記座面とのなす角度は１３５度である
ことを特徴とする立位乗車移動体を提供する。
【０４１２】
本構成によって、立位時の頭部位置を維持して着座する際に、前記ユーザの股関節の角度を約１３５度に保つことができる。すなわち、前記ユーザの脊椎から骨盤への重心線と大腿骨とで成す角度を約１３５度に保つことができる。よって、前記ユーザの体重を、背もたれと、座部と、足置きとに分散して支えることができて、立位と同等の頭部位置を維持した上で、腰又は脊椎への負荷が最も少ないとされる角度を維持しながら、前記ユーザの脚部及び足部への負荷を減少させることができる。さらに、足首の角度を約９０度に保つことで、前記ユーザは、通常の立位と同様の自然な関節の角度で体重を支えることができ、これにより、ペダル又はフットスイッチ等を足裏で操作するために足を挙げる等の動作が行い易い。さらに、臀部支持部を備えることにより、前記座部の前記坐骨支持プレートより後部にユーザの大臀筋を支持して骨盤の角度を維持することができる。この構成により、立位の頭部位置を維持して着座する際の、坐骨への荷重集中による痛み又は疲労を防止し、かつ前傾した座部より滑り落ちる不安を解消し、実際に滑り落ちることを防ぐことができる。ここで、「立位時の頭部位置を維持」又は「立位（立位時）の頭部位置を保持」又は「立位と同等の頭部位置を維持」するとは、頭部が、ひざを伸ばして立つ通常の立位の頭部位置に対して、身長±約１５％程度の範囲内にあることを意味する。
【０４１３】
本発明の第２態様によれば、前記移動体本体の下部に回転可能に支持された複数の駆動車輪と、
前記移動体本体の下部に配置されて前記複数の駆動車輪を駆動して、前記立位乗車移動体を前進、後退、又は、旋回させる駆動装置とをさらに備え、
前記立位乗車移動体の進行方向に対する側面から見た状態で、前記立位乗車移動体の旋回時の中心軸が、前記背もたれの前記背もたれ面と前記臀部支持部の前記座面との交点と、前記坐骨支持プレートと前記臀部支持部とが接する点（境界点）の間に配置されている、第１の態様に記載の立位乗車移動体を提供する。
【０４１４】
このような構成にすれば、ユーザが座席に中立位で座れば、必然的に、ユーザの頭部が立位乗車移動体の旋回時の回転軸のほぼ上に位置することになり、立位乗車移動体の旋回時の遠心力により、身体が振り回されることがない。また、ユーザが立位乗車移動体を運転している際に、立位乗車移動体の運転方向又は立位乗車移動体の通る道筋が把握しづらくなることもない。また、ユーザが自ら意思とは関係なく身体が動かされることがなく、乗り物酔いの原因も解消される。
【０４１５】
本発明の第３態様によれば、前記足置きに配置されて、前記ユーザの足で踏み込むことで前記立位乗車移動体の前進、後退、又は、停止操作が可能な第１操作入力手段と、
前記背もたれ面及び前記座面に配置されて、前記ユーザの身体の背面部で接触又は加圧することで前記立位乗車移動体の旋回操作が可能な第２操作入力手段をさらに備える
ことを特徴とする第１又は２の態様に記載の立位乗車移動体を提供する。
【０４１６】
この構成により、立位の頭部位置を維持して着座する姿勢から、背を背もたれから外したり、前傾したりするような姿勢の変更なく、立位の頭部位置を維持して着座したままで第１操作入力手段及び第２操作入力手段で移動体の操作を行うことができる。
【０４１７】
本発明の第４態様によれば、前記第２操作入力手段は圧力センサシートであることを特徴とする第３の態様に記載の立位乗車移動体を提供する。
【０４１８】
この構成により、立位の頭部位置を維持して着座する姿勢から、背を背もたれから外したり、前傾したりするような姿勢の変更なく、身体を揺らす等の簡単な方法で圧力センサシートに圧力を入力して、立位乗車移動体の操作を行うことができる。
【０４１９】
本発明の立位乗車移動体によれば、通常の立位の頭部位置と作業性を保ったまま自然で負荷の少ない姿勢を維持して乗車し、ユーザの背側に設置された操作入力手段により、自然な乗車姿勢のまま操作することができる。さらに、足首の角度が約９０度に保たれることで、足裏が荷重を支え易いため、足裏での操作入力も安定して行うことができ、さらに走行時にかかる前後の加速度に対しても安定して荷重を支えて姿勢を維持することができる。そのため、ユーザの前方にハンドル又は手摺等が無くても安全であり、上半身の作業性を確保して、ユーザに開放感を与えることができる。
【０４２０】
以下、本発明の第９実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図面での参照符号は、他の実施形態と明確に区別するため、全て二千番台で示している。
【０４２１】
図４６は、本発明の第９実施形態における立位乗車移動体の斜視図である。図４７は、図４６に示した立位乗車移動体２００１に、破線で示すようにユーザ２０９１が乗車した状態を示した図である。図５８Ａ〜図５８Ｆは立位乗車移動体２００１の六面図、図５８Ｇは立位乗車移動体２００１の前方俯瞰図、図５８Ｈは立位乗車移動体２００１の後方俯瞰図である。ただし、図５８Ａ〜図５８Ｈではサイドガード２１０４は図示を省略している。
【０４２２】
図４６及び図４７に示す立位乗車移動体２００１は、立位乗車移動体２００１に乗車したユーザ２０９１の腰から背中を支持する背もたれ面ＰＳ１を有する背もたれ２１０１及び立位乗車移動体２００１に乗車したユーザ２０９１の臀部と坐骨を支持する座面ＰＳ３を有する座部２１０２を含む座席２１００と、立位乗車移動体２００１に乗車したユーザ２０９１の足裏を支持する足置き面ＰＳ２を有する板状の足置き２１０３とを少なくとも備える。より詳しくは、立位乗車移動体２００１は、移動体本体２００１Ｂと、座席２１００と、足置き２１０３とを有して、移動体本体２００１Ｂは、その後部に制御装置格納部２１０９が配置され、移動体本体２００１Ｂの下部にバッテリ及びモータ格納部２１１０が配置されている。座席２１００は、立位乗車移動体２００１の上部側に、移動体本体２００１Ｂの下部から支柱２１０５を介して上下方向に位置調整可能に配置され、足置き２１０３は、移動体本体２００１Ｂの下部の前部側に固定されている。移動体本体２００１Ｂの下部には、例えば、その両側面に、合計４個の車輪２１０８，２１０８，２１０７，２１０７をそれぞれ回転可能に配置して、４個の車輪２１０８，２１０８，２１０７，２１０７で立位乗車移動体２００１が前後移動可能及び旋回可能としている。座席２１００の座部２１０２は、移動体本体２００１Ｂの下部から支柱２１０５を介して上下方向に位置調整可能に配置されており、座席２１００の上方には、一対の支柱２１０６を介して背もたれ２１０１が固定配置されている。
【０４２３】
図４７に示すように、ユーザ２０９１（以下の説明において、「ユーザ２０９１」と言うときは、原則として、「立位乗車移動体２００１に乗車したユーザ２０９１」のことを意味するものとする。）が足置き２１０３に両足を乗せ、背もたれ２１０１に背中を持たせかけ、座部２１０２の座面ＰＳ３に臀部を乗せて、立位と同等の頭部位置を維持する姿勢でユーザ２０９１の身体を支える状態を「中立位による乗車」とする。このときのユーザ２０９１の姿勢を「中立位」とする。また、背もたれ２１０１への接触の有無に関わらず、座部２１０２の座面ＰＳ３にユーザ２０９１の臀部を乗せることを、「座部２１０２への着座」とする。
【０４２４】
背もたれ２１０１は、ユーザ２０９１が楽に中立位を保ち、かつ、首の負荷なしに頭部を鉛直に立てて保つことができるように、ユーザ２０９１の腰から背中を支持可能としている。背もたれ２１０１は、座部２１０２の座面ＰＳ３及び足置き２１０３の足置き面ＰＳ２に対して、ユーザ２０９１の腰から背中を支持できる背もたれ角度（約１０度後方に傾斜した角度）を有する。
【０４２５】
図４８Ａ及び図４８Ｂは、本第９実施形態における立位乗車移動体２００１に、ユーザ２０９１が中立位により乗車した状態の正面図と側面図である。以下、角度に関して説明する場合には、図４８Ｂに示す側面から見た角度であるとする。図４８Ｂに示す側面とは、例えば、立位乗車移動体２００１の進行方向に対して水平面沿いに９０度の角度を有する方向から見た面である。
【０４２６】
なお、それぞれの角度において、５度程度の角度のずれは、座席２１００及び足置き２１０３への身体の接触の仕方によって変わる範囲である。本第９実施形態及び図４８Ａ及び図４８Ｂにおける立位乗車移動体の各部分の成す角度及び身体の角度は、中立位の姿勢を安定して保つための理想的角度であるが、前後５度程度の幅を持つものとする。
【０４２７】
図４８Ａ及び図４８Ｂにおいて、立位乗車移動体２００１が接する平面を「水平面」ＨＳとする。この水平面ＨＳへの垂線を鉛直線ＶＬとし、鉛直線ＶＬに平行な方向を鉛直方向とする。
【０４２８】
背もたれ２１０１の背もたれ面ＰＳ１と座部２１０２の座面ＰＳ３（図４８Ｂにおいて、座面ＰＳ３の延長面ＥＰＳ３を参照）とは、ユーザ２０９１の脊椎から骨盤への重心線Ｌ１と大腿骨の中心線Ｌ２とで成す角度が約１３５度となる位置に、支柱２１０５と２１０６とで移動体本体２００１Ｂの上部に配置されている。
【０４２９】
この脊椎から骨盤への重心線Ｌ１と大腿骨の中心線Ｌ２とで成す角度とは、立位乗車移動体２００１に乗車したユーザ２０９１が背もたれ２１０１にもたれた状態(lean against)で、ユーザ２０９１が座部２１０２に着座して、中立位による乗車を行った際に、ユーザ２０９１の側面から見た（背もたれ面ＰＳ１と直交する移動体２００１の進行方向に対する側面から見た）角度である。
【０４３０】
さらに、足置き２１０３は、ユーザ２０９１の足首の角度を９０度に保つように、ユーザ２０９１の脊椎から骨盤への重心線と足裏を通る直線とのなす角度が、約９０度となる位置に、移動体本体２００１Ｂの下部の前面側に、前方に向かってやや斜め上向きに固定的に配置されている。
【０４３１】
背もたれ２１０１は、ユーザ２０９１が中立位で乗車した際に脊椎から骨盤への重心線が約１０度後方に傾斜するよう、その背もたれ面ＰＳ１が後方に傾いた位置に、一対の支柱２１０６で座部２１０２に設置されている。背もたれ２１０１の中央部には、表面が平面の背もたれ面ＰＳ１である背もたれ中央上部２１０１Ａを有している。
【０４３２】
座部２１０２は、ユーザ２０９１の脊椎から骨盤への重心線Ｌ１と大腿骨の中心線Ｌ２とで成す角度が約１３５度となるように、その座面ＰＳ３が前方に傾いた位置に、支柱２１０５で移動体本体２００１Ｂの下部に上下方向に位置調整可能に設置されている。ユーザ２０９１が背もたれ２１０１にもたれかかった場合、ユーザ２０９１の背中の中心であって、主に胸椎によって構成される脊椎上部を支える平面である背もたれ中央上部２１０１Ａの平面（背もたれ面）ＰＳ１（図４８Ｂにおいて、背もたれ面ＰＳ１の延長面ＥＰＳ１を参照）が、鉛直線ＶＬに対して約１０度だけ、ユーザ２０９１が中立位により乗車した際の身体向きにおける背中側に傾斜している。これにより、ユーザ２０９１が中立位によって乗車した際の、ユーザ２０９１の脊椎から骨盤への重心線Ｌ１が、約１０度だけ背中側に傾斜する。これは、ユーザ２０９１が中立位により乗車した状態で、ユーザ２０９１が、前進する方向に対して１０度、後方に傾斜していることになる。この前進する方向に対して、背もたれ中央上部２１０１Ａの背もたれ面ＰＳ１が１０度後方に傾斜していることの意味は、以下のとおりである。
【０４３３】
非特許文献２（本明子、友延憲幸著「高齢者の立位作業用椅子の開発」福岡県工業技術センター平成１３年度報告書）では、高齢者が立ち上がりやすくかつ作業もし易い座面として、６０ｃｍ前後の中立位を保持する作業用椅子を提唱しており、高齢者が、この座面に着座して中立位を保持する際には、脊椎から骨盤への重心線が約１０度後方に傾斜する姿勢をとることを示している。筋力が衰えたユーザでは、中立位において、脊椎から骨盤への重心線が約１０度後方に傾斜する姿勢は自然なものであり、前傾して作業する動作又は立ち上がる動作がし易い角度である。
【０４３４】
よって、ユーザ２０９１が中立位により立位乗車移動体２００１に乗車した状態で、ユーザ２０９１が、前進する方向に対して１０度、後方に傾斜していることは、ユーザ２０９１にとって自然な姿勢であり、前傾して作業する動作又は立ち上がる動作がし易いことになる。
【０４３５】
一方、足置き２１０３は、その足置き面ＰＳ２（図４８Ｂにおいて、足置き面ＰＳ２の延長面ＥＰＳ２を参照）が水平面ＨＳに対して、１０度だけ後傾している。以下、「１０度後傾」の意味を説明する。図４８Ａ及び図４８Ｂにおいて、ユーザ２０９１の顔が向いている方向を進行方向とする。このとき、足置き２１０３の足置き面ＰＳ２の、立位乗車移動体２００１の進行方向の前方部分が後方部分より高くなり、足置き２１０３の足置き面ＰＳ２に置いたユーザ２０９１の足の踵位置からつま先位置への平面（足の裏に接する平面）（足置き面）ＰＳ２は、水平面ＨＳに対して約１０度傾斜して、つま先が踵よりも高い状態となっている。
【０４３６】
これにより、背もたれ中央上部２１０１Ａが鉛直線ＶＬに対して１０度だけ背中側へ傾いた面（背もたれ面）ＰＳ１と足置き２１０３の面（足置き面）ＰＳ２とは９０度を成す。背もたれ中央上部２１０１Ａの背もたれ面ＰＳ１と足置き２１０３の足置き面ＰＳ２とが９０度を成すことで、中立位で乗車したユーザ２０９１の脊椎から骨盤への重心線と足裏を通る直線とが、約９０度となる。
【０４３７】
中立位では、ユーザ２０９１は、座部２１０２に接触させた骨盤の位置から脚を斜め前方に伸ばして、座部２１０２に接触させた腰部と足置き２１０３に接触させた足裏とに体重を分散させて身体を支える。この際に、膝を軽く曲げて足首の角度を約９０度とすることで、ユーザ２０９１は、脚を伸ばした方向にかかる体重の負荷を、足裏全体で、脚を伸ばした方向の力で支えることができる。脚を伸ばした方向にかかる体重を、足裏全体で、脚を伸ばした方向の力で支える状態は、膝を伸ばして脚で立つ通常の立位と同様であり、足部が負荷を支えるのに最も自然な状態である。そのため、足部を自由に動かすことができ、足置き２１０３に配置されかつ後述するフットスイッチ２１１１のような足部による操作入力を楽に行うことができる。
【０４３８】
また、立位乗車移動体２００１が進行方向に移動した状態から停止する場合に、ユーザ２０９１には、進行方向に対して慣性の力が働く。ユーザ２０９１は、この慣性の力に対して、立位乗車移動体２００１から落ちないように、支える必要がある。本第９実施形態の立位乗車移動体２００１では、足置き２１０３が、ユーザ２０９１が最も支える力を発揮できる脊椎から骨盤への重心線と足裏を通る直線とが、約９０度となる位置に配置されている。これにより、歩く程度の低速であれば、前方への飛び出し防止用のベルト等の身体を拘束するもの、又は、前方への飛び出し防止用のハンドルバー等のユーザ２０９１が身体の前方でつかまるものが不要となる。すなわち、ユーザ２０９１の身体の前面にはユーザ２０９１の動作を妨げるものを設置する必要がなく、ユーザ２０９１の身体の前面を空けることができて、前傾して作業する動作又は立ち上がる動作がし易くなり、中立位で乗車したユーザ２０９１の作業性を損なわない。
【０４３９】
以下、図４６の立位乗車移動体２００１の各構成をさらに詳細に説明する。
【０４４０】
先に述べたように、図４６に示す立位乗車移動体２００１は、ユーザ２０９１の腰から背中を支持する背もたれ面を有する背もたれ２１０１と、ユーザ２０９１の臀部と坐骨を支持する座面を有する座部２１０２とを含む座席２１００と、ユーザ２０９１の足裏を支持する足置き面を有する足置き２１０３とを備える。
【０４４１】
図４９は、本第９実施形態における立位乗車移動体２００１の背もたれ２１０１及び座部２１０２等の拡大図である。
【０４４２】
背もたれ２１０１は、背もたれ中央上部２１０１Ａと、その両側の背もたれ側部２１０１Ｂと、ランバサポート２１１４（図４９の斜線部分参照）とで構成されている。
【０４４３】
背もたれ中央上部２１０１Ａは、背もたれ２１０１のうち、ユーザ２０９１の脊椎を支える部分の上部扁平部分である。背もたれ２１０１の左右幅方向に対して中央の約３分の１程度の幅の部分を指す。
【０４４４】
背もたれ側部２１０１Ｂは、背もたれ２１０１のうち、背もたれ中央上部２１０１Ａの両側に配置されるように背もたれ中央上部２１０１Ａと連結され、ユーザ２０９１の脊椎の両側部分を支える部分の上部側部の扁平部分である。各背もたれ側部２１０１Ｂは、背もたれ２１０１の左右幅方向に対してそれぞれ約３分の１程度ずつの幅の部分を指す。
【０４４５】
ランバサポート２１１４は、背もたれ中央上部２１０１Ａの下側に配置されるように背もたれ中央上部２１０１Ａと連結され、ユーザ２０９１が着座した時の腰椎の湾曲部を支えるものであり、背もたれ２１０１の下部のふくらみ部分である。ふくらみの断面形状は、上下方向にユーザ２０９１側に突出するように弧を成しており、腰椎の後湾すなわち腹側に凸の湾曲に沿うふくらみである。ランバサポート２１１４は、背もたれ２１０１の左右幅方向に対して中央部分であり、背もたれ中央上部２１０１Ａの下部につながる。
【０４４６】
背もたれ中央上部２１０１Ａとランバサポート２１１４の境界は、好ましくは、ユーザ２０９１の第１２胸椎の高さであり、肋骨の下縁から背中を支えることにより、中立位で乗車したユーザ２０９１の頭部位置を安定させることができる。
【０４４７】
また、座部２１０２は、中立位時のユーザ２０９１の臀部の筋群を支持して姿勢を保持する臀部支持部２１１３と、臀部支持部２１１３の前側に配置されかつ中立位時のユーザ２０９１の骨盤下端部である坐骨を支持して骨盤位置を保持する坐骨支持プレート２１１２と、臀部支持部２１１３と坐骨支持プレート２１１２との両側に配置されて、サイドガード２１０４とで構成されている。
【０４４８】
臀部支持部２１１３は、ランバサポート２１１４の下方に配置され、その上面が平面となった扁平部分である。
【０４４９】
坐骨支持プレート２１１２は、臀部支持部２１１３の下方に連結されるように配置されている。坐骨支持プレート２１１２の臀部支持部２１１３の近傍部分は、臀部支持部２１１３よりも湾曲して上方に突出している。
【０４５０】
サイドガード２１０４は、座部２１０２の両側面に配置され、鉛直方向の面を成すもので、ユーザ２０９１が中立位で乗車した際に、坐骨支持プレート２１１２に対して横方向へ身体位置がずれることを防ぐものである。
【０４５１】
図４８Ａ及び図４８Ｂに示すとおり、臀部支持部２１１３のユーザ２０９１の身体に接触する面（座面）ＰＳ３は、水平面ＨＳから約３５度前傾している。すなわち、ユーザ２０９１が中立位で乗車した際の足先側が背中側より低くなっており、この傾きが水平面ＨＳに対して３５度の角度をなしている。これにより、背もたれ２１０１が１０度だけ後傾している角度と合わせて、ユーザ２０９１が背もたれ２１０１にもたれて座部２１０２に着座した際にユーザ２０９１の脊椎から骨盤への重心線Ｌ１と大腿骨の中心線Ｌ２とで成す角度が約１３５度となる。
【０４５２】
座部２１０２が平板で構成されておりかつその平板の平面が水平面ＨＳから３５度前傾している場合には、ユーザ２０９１は座部２１０２に着座できず、座部２１０２から滑り落ちてしまう可能性がある。これに対して、図４８Ａ及び図４８Ｂにおいて、坐骨支持プレート２１１２は、その表面に、臀部支持部２１１３に対して座部２１０２の足先側の膨らみ部分２１１２Ａを有しいている。この膨らみ部分２１１２Ａの側面形状は、前後方向に弧をなしており（図４８Ｂ参照）、半円柱を横に倒した形で、この膨らみ部分２１１２Ａにより、鉛直方向の上面はほぼ水平方向沿いの水平面ＨＳ３で坐骨を支持して骨盤が滑り落ちるのを防ぐ機能を持たせている。つまり、坐骨支持プレート２１１２は、坐骨を支持して骨盤が滑り落ちるのを防ぐために、水平面ＨＳ３を有する。また、坐骨支持プレート２１１２は、臀部支持部２１１３との接続部分において水平面ＨＳ３に対して、後傾（例えば、１０度）していてもよい。これにより、坐骨の進行方向への滑り出しを防ぎ、前後方向の加速度に対して骨盤が滑り落ちるのを防ぐことができる。
【０４５３】
中立位で乗車するユーザ２０９１の臀部筋群と大腿部背側の筋群との間のくぼみが坐骨支持プレート２１１２の膨らみ部分２１１２Ａに当たり、大腿部背側の筋群との間のくぼみの背面側に位置する坐骨は、坐骨支持プレート２１１２の上部の略水平部分ＨＳ３に乗る。これにより、坐骨で上半身の体重を支えて滑り落ちることなく、座部２１０２に着座することができる。
【０４５４】
座部２１０２は、上記のように骨盤を安定させてユーザ２０９１が滑り落ちない形状としたが、さらに臀部支持部２１１３と坐骨支持プレート２１１２とにクッション性を持たせ、滑りにくい表面素材を使用することで、より滑りにくいものとすることができる。坐骨支持プレート２１１２のクッションは、手の力で抑えても沈まないが、体重を掛けると沈む程度の硬さを持つ素材を用いる。臀部支持部２１１３のクッションは、坐骨支持プレート２１１２よりやや柔らかく沈み易い素材を用いる。臀部支持部２１１３のクッション素材としては例えばポリエチレンフォーム等又は天然ゴム系のスポンジゴム等である。坐骨支持プレート２１１２のクッション素材は、例えば、低発砲のポロエチレンフォームで、２５％圧縮硬さが０．０４ＭＰａ程度の素材である。臀部支持部２１１３の表面は、一例として、織り糸がやや太く他の布地との摩擦を大きくすることのできる布地で覆う。表面の生地としては、例えば、ポリエステルの平織り生地又はジャージニット等である。
【０４５５】
座部２１０２は、例えば、坐骨支持プレート２１１２の坐骨を支持する半円柱形状の膨らみ部分２１１２Ａから足先側は、水平面ＨＳからの下降角度（水平面ＨＳと座部２１０２の下降面ＬＳとのなす角度）を約８０度とすることで、坐骨支持プレート２１１２から斜め下に伸ばした大腿部の背側の筋を圧迫しない形状となっている。つまり、斜め下に伸ばした大腿部の背側の筋を圧迫しないために、坐骨支持プレート２１１２は、足の付け根までの長さより短い範囲でユーザ２０９１と接触する部分を有する。
【０４５６】
臀部支持部２１１３は、座部２１０２の背もたれ寄りの扁平部分である。臀部支持部２１１３は、ユーザ２０９１の脊椎から骨盤への重心線Ｌ１と大腿骨の中心線Ｌ２とで成す角度が約１３５度となるようにして中立位をとった場合に、ユーザ２０９１の背側にせり出す、臀部の筋群を保持するため、坐骨支持プレート２１１２より相対的に下方に位置する。さらに、本第９実施形態においては、臀部の筋群を保持する方法の一例として、背もたれ２１０１と座部２１０２との間に隙間２０９９を開け、体格又は着座位置による臀部筋群の位置又は大きさが異なる場合にも対応できる形状としている。背もたれ中央上部２１０１Ａの平面ＰＳ１と臀部支持部２１１３の平面ＰＳ３とが交差する線を、背もたれ２１０１と座部２１０２の交差線とする。この交差線から背もたれ中央上部２１０１Ａの下縁の距離と、背もたれ２１０１と座部２１０２の交差線から坐骨支持プレート２１１２と臀部支持部２１１３との境界線までの距離との比は、概ね５対２とすることで、坐骨を支持して骨盤位置を安定させ、かつ、胸椎を支持して頭部位置を安定させる形状となる。
【０４５７】
支柱２１０５は、立位乗車移動体２００１の上部側に、移動体本体２００１Ｂの下部から鉛直方向に延びて座席２１００を支持する１本の支柱である。支柱２１０５は、公知の位置調整機構でもって、座席２１００を上下方向に位置調整可能に支持している。
【０４５８】
支柱２１０６は、一対平行に配置され、座部２１０２と背もたれ２１０１を接続して、座部２１０２と背もたれ２１０１の成す角度を維持して、背もたれ２１０１を支持する支柱である。
【０４５９】
移動体本体２００１Ｂの下部の両側の後部には、後輪２１０７が正逆回転可能に配置されている。後輪２１０７は立位乗車移動体２００１の駆動輪であり、左右対を成している。後輪２１０７の左右の車軸は、駆動装置の一例として機能しかつ後述するそれぞれ別々のモータ２１３７Ｌ，２１３７Ｒに接続しており、モータ制御部２１３６で左右独立して回転が制御される。
【０４６０】
移動体本体２００１Ｂの下部の両側の前部には、後輪２１０７よりも小径の前輪２１０８が正逆回転自在に配置されている。前輪２１０８は、立位乗車移動体２００１の前輪であり、左右対を成している。各前輪２１０８は、車輪を自在軸受けで回転自在に支えるキャスタと同様の構造である。左右の前輪２１０８は、それぞれに自在軸受けにより、３６０度どちらにも向きを変えるため、一対の後輪２１０７の駆動に従って全方向に進行可能である。
【０４６１】
制御装置格納部２１０９には、後述する制御用コンピュータ及びメモリ２１３０が格納されている。制御用コンピュータ及びメモリ２１３０のモータ制御部２１３６は、左右のモータ２１３７Ｌ，２１３７Ｒを、それぞれ独立して駆動制御し、左右の後輪２１０７の車軸を正逆回転させる。具体的には、モータ制御部２１３６により、立位乗車移動体２００１の前進、後退、左右の旋廻、及び、停止といった動作を、ユーザ２０９１の指示入力に従って決定し、駆動輪である後輪２１０７の回転方向（前回転、後回転、左右で逆回転、及び、回転停止）と回転速度を制御する。
【０４６２】
移動体本体２００１Ｂの下部に配置されたバッテリ及びモータ格納部２１１０には、立位乗車移動体２００１の動作に必要な電力を供給するバッテリ（図示せず）と、前記の左右の後輪２１０７の車軸にそれぞれ接続された、左右のモータ２１３７Ｌ，２１３７Ｒとを格納している。バッテリは、前記制御装置格納部２１０９に格納された制御用コンピュータ及びメモリ２１３０と、バッテリ及びモータ格納部２１１０に格納されかつ左右の後輪２１０７を回転させる左右のモータ２１３７Ｌ，２１３７Ｒと、下記の操作入力手段とに、それぞれ、動作に必要な電力を供給する。
【０４６３】
足置き２１０３の前端部には、一対のフットスイッチ２１１１が配置されている。この一対のフットスイッチ２１１１は、ユーザ２０９１が立位乗車移動体の操作を行うための操作入力手段の例である。本第９実施形態の例では、フットスイッチ２１１１は左右対に配置されており、例えば、右側のフットスイッチ２１１１（２１１１Ｒ）は、スイッチの踏み込みにより、前進の指示を入力するスイッチであり、左側のフットスイッチ２１１１（２１１１Ｌ）は、スイッチの踏み込みにより、後退の指示を入力するスイッチである。
【０４６４】
立位乗車移動体２００１は、前後移動動作のみでなく旋回動作も行う。図５０Ａ及び図５０Ｂに、立位乗車移動体２００１が旋回動作を行う場合における、立位乗車移動体２００１の上部から見たユーザ２０９１の頭部２０９１Ｈの動きを示す。ここでは、説明のために、３６０度の旋回をした場合を示している。図５０Ａにおいて、頭部２０９１Ｈの動きの中心軸２０９１Ｃが立位乗車移動体２００１の旋回時の回転中心軸（以下、回転軸とも言う。）である。
【０４６５】
図５０Ｂのように、立位乗車移動体２００１に乗車したユーザ２０９１の頭部２０９１Ｈ（の中心）の位置が旋回中心軸２０９１Ｃから離れていると、その遠心力により、身体が振り回される状態となる。このような場合、ユーザ２０９１が立位乗車移動体２００１を運転している際に、立位乗車移動体２００１の運転方向又は立位乗車移動体２００１の通る道筋が把握しづらくなることにより、運転動作が困難になる。また、ユーザ２０９１が自ら意思とは関係なく身体が動かされ、乗り物酔いの原因にもなる。このため、ユーザ２０９１が不快である。そこで、より自然に旋回を行うためには、図５０Ａのようにユーザ２０９１の頭部２０９１Ｈが旋回の回転軸２０９１Ｃ上にあることが望ましい。
【０４６６】
そこで、本発明者らは、背もたれ２１０１と座部２１０２とを所定の位置関係にすることにより、図５０Ａに示すように、中立位で乗車したユーザ２０９１の頭部２０９１Ｈが立位乗車移動体２００１の旋回時の回転軸２０９１Ｃ上に位置することができることを見出した。
【０４６７】
以下、背もたれ２１０１と座部２１０２との前記所定の位置関係について、水平面ＨＳと平行な方向から見た（背もたれ面ＰＳ１と直交する立位乗車移動体２００１の進行方向に対する側面から見た状態の）立位乗車移動体２００１における背もたれ２１０１及び座部２１０２の拡大図である図５１を用いて、説明する。
【０４６８】
図５１に示すように、具体的には、立位乗車移動体２００１の旋回時の中心軸２０９１Ｃを、背もたれ２１０１の背もたれ面ＰＳ１と座部２１０２の座面ＰＳ３との交点ＣＰ１と、坐骨支持プレート２１１２と臀部支持部２１１３とが接する点（境界点）ＣＰ２の間に配置する。ここで、「背もたれ２１０１の背もたれ面ＰＳ１と座部２１０２の座面ＰＳ３との交点」ＣＰ１とは、ユーザ２０９１が背をもたれる部分（例えば、背もたれ中央上部２１０１Ａ）の表面（背もたれ面）ＰＳ１を通る直線（背もたれ面ＰＳ１の延長面）ＥＰＳ１と、臀部支持部２１１３の表面（座面）ＰＳ３を通る直線（座面ＰＳ３の延長面）ＥＰＳ３との交点を示す。このように、旋回時の中心軸２０９１Ｃを、交点ＣＰ１と境界点ＣＰ２との間に配置すれば、ユーザ２０９１が座席２１００に中立位で座れば、必然的に、ユーザ２０９１の頭部２０９１Ｈが立位乗車移動体２００１の旋回時の回転軸２０９１Ｃのほぼ上に位置することになり、前記したような問題を解消することができる。すなわち、立位乗車移動体２００１に乗車したユーザ２０９１の頭部２０９１Ｈの位置が旋回中心軸２０９１Ｃ上に位置するため、立位乗車移動体２００１の旋回時の遠心力により、身体が振り回されることがない。また、ユーザ２０９１が立位乗車移動体２００１を運転している際に、立位乗車移動体２００１の運転方向又は立位乗車移動体２００１の通る道筋が把握しづらくなることがない。また、ユーザ２０９１が自ら意思とは関係なく身体が動かされることがなく、乗り物酔いの原因も解消される。
【０４６９】
より好ましくは、背もたれ２１０１と座部２１０２との交点ＣＰ１から、坐骨支持プレート２１１２と臀部支持部２１１３との境界点ＣＰ２までの間において、旋回時中心軸２０９１Ｃを背もたれ２１０１と座部２１０２の交点ＣＰ１から、交点ＣＰ１と境界点ＣＰ２との間の距離の２０％から４０％だけ離れた位置に配置する。つまり、背もたれ２１０１と座部２１０２との交点ＣＰ１から立位乗車移動体２００１の旋回時の回転中心軸２０９１Ｃまでの距離（図５１の２２０１）と、回転中心軸２０９１Ｃから坐骨支持プレート２１１２と臀部支持部２１１３との境界点ＣＰ２までの距離（図５１の２０２）の比が、１：１．５から１：４である。また、回転中心軸２０９１Ｃは、上記の比を満たすことに加えて、立位乗車移動体２００１の上部から見た場合には、座席２１００の左右の中心に回転中心軸２０９１Ｃが位置するようにする。なお、回転中心軸２０９１Ｃは、先に説明した駆動輪である左右の後輪２１０７の配置状態から、左右の後輪２１０７の中心にも位置することになる。このようにすれば、ユーザ２０９１の頭部２０９１Ｈの中心と立位乗車移動体２００１の旋回時の回転軸２０９１Ｃとの間の距離をより一層小さくすることができ、図５０Ａのように、ユーザ２０９１の頭部２０９１Ｈが旋回の回転軸２０９１Ｃ上に位置することができて、より一層、前記した問題を解消することができる。
【０４７０】
１つの具体的な実例として、実験的には、背もたれ２１０１の背もたれ面ＰＳ１と座部２１０２の座面ＰＳ３との交点ＣＰ１から立位乗車移動体２００１の旋回時の回転中心軸２０９１Ｃまでの距離を２ｃｍにすることにより、立位乗車移動体２００１に乗車したユーザ２０９１の頭部２０９１Ｈの位置を旋回時の回転中心軸２０９１Ｃに位置させることができることがわかった。
【０４７１】
ユーザ２０９１として想定される成人女性において、頭部２０９１Ｈを上から見た際のその長さは約１８ｃｍであることがわかっている。ここで、その前後の４分の１（その４分の１の部分は含まない）を除いた中心部分を、旋回時の回転中心軸２０９１Ｃに位置させる場合、１８ｃｍから前後の４分の１ずつ（すなわち、４．５ｃｍずつ）を除いた９ｃｍの幅で変更することも可能であることがわかる。成人男性においては頭部２０９１Ｈを上から見た際の長さは約１９ｃｍであり、変更幅は９．５ｃｍとなる。
【０４７２】
前記具体的な実例として、実験で交点ＣＰ１から旋回時の回転中心軸２０９１Ｃまでの距離を２ｃｍであることを見出した際、その回転中心軸２０９１Ｃは、頭部２０９１Ｈの後ろから４分の１の部分に位置していた。したがって、背もたれ２１０１の背もたれ面ＰＳ１と座部２１０２の座面ＰＳ３との交点ＣＰ１から立位乗車移動体２００１の旋回時の回転中心軸２０９１Ｃまでの距離を、２ｃｍ±（９ｃｍ〜９．５ｃｍ）である、２ｃｍ以上、１１ｃｍ以下又は１１．５ｃｍ以下にすることにより、立位乗車移動体２００１に乗車したユーザ２０９１の頭部２０９１Ｈの位置を旋回時の回転中心軸２０９１Ｃに位置させることができる。
【０４７３】
このオフセットにより、背もたれ２１０１の後傾により、ユーザ２０９１の座高の高さによって頭部位置が前後に移動する量とユーザ２０９１の身体の厚みによって頭部位置が前後に移動する量とがつりあい、図５２Ａ及び図５２Ｂのように頭部２０９１Ｈの位置が大きくずれることが無い。
【０４７４】
図５２Ｂ中の実線で示された人間２０９１Ａの輪郭が標準であり、身長は約１６０ｃｍである。下向き三角形は骨盤位置を示している。胴体部と頭部２０９１Ｈ及び骨盤を１．３倍の身長約２ｍにした人間２０９１Ｂが一点鎖線で示した輪郭である。０．７倍、身長約１１０ｃｍにした人間２０９１Ｄが破線で示した輪郭である。頭部位置を比較するために大腿部以下は省略した。この図５２Ｂより、人間２０９１Ａ、２０９１Ｂ、２０９１Ｄで示すように身長が大きく変わっても、頭部２０９１Ｈの位置は、立位乗車移動体２００１の旋回時の回転中心軸２０９１Ｃから大きく外れないことがわかる。
【０４７５】
図５３は、本第９実施形態における立位乗車移動体２００１の座席２１００に備えられた、圧力センサシート２１２１ａ，２１２１ｂの配置を示した図である。
【０４７６】
圧力センサシート２１２１ａ，２１２１ｂは、立位乗車移動体２００１の操作入力手段の一例である。１つの圧力センサシート（背もたれ圧力センサシート）２１２１ａは、例えば、背もたれ２１０１の上部であって、ユーザ２０９１の背中の左右肩甲骨と脊椎の位置が接触する部分、具体的には、背もたれ中央上部２１０１Ａと、背もたれ側部２１０１Ｂの上部とにまたがる部分（図５３のクロスハッチング部分参照）に配置される。別の圧力センサシート（座部圧力センサシート）２１２１ｂは、例えば、座部２１０２の背もたれ２１０１の近傍側の部分であって、ユーザ２０９１の臀部と坐骨の位置が接触する部分、具体的には、臀部支持部２１１３と、坐骨支持プレート２１１２の臀部支持部２１１３の近傍部分とにまたがる部分（図５３のクロスハッチング部分参照）に配置されている。背もたれ圧力センサシート２１２１ａは、ユーザ２０９１の背中が背もたれ２１０１に接触する圧力とその変化を計測する。座部圧力センサシート２１２１ｂは、ユーザ２０９１の臀部と坐骨位置が座部２１０２に接触する圧力とその変化を計測する。本第９実施形態の例では、圧力センサシート２１２１ａ及び圧力センサシート２１２１ｂで計測された左右の圧力の偏りによって、左右の旋回が制御される。すなわち、ユーザ２０９１は中立位で乗車した状態で、座席２１００の左右どちらかに体重をかけることで、左右の旋回の操作を入力することができる。操作入力と旋回の制御については後述する。
【０４７７】
図５４は、本第９実施形態において、ユーザ２０９１が座部２１０２に着座した場合に座部２１０２にかかる圧力（圧力センサシート２１２１ｂで検出した圧力）の分布を示した図である。
【０４７８】
図５４において、上方が座部２１０２の後方、下方が座部２１０２の前方であり、図５４の左側がユーザ２０９１の右側となる配置である。図５４の（ａ）は、本第９実施形態の立位乗車移動体２００１に、ユーザ２０９１が中立位で乗車した際に座部２１０２にかかる圧力を示す。図５４の（ｂ）は、本第９実施形態の立位乗車移動体２００１の座部２１０２に、図６０の従来の作業用椅子を利用する場合のように、ユーザ２０９１が坐骨で上半身の体重を支えて、上半身を上向きに直立させ、膝を曲げて足部を上半身の重心線の直下で軽く接地させて姿勢を維持した状態で、座部２１０２にかかる圧力を示す。
【０４７９】
図４８Ａ及び図４８Ｂに示すように、本第９実施形態の立位乗車移動体２００１に、ユーザ２０９１が中立位で乗車した際には、座部２１０２のみでなく、背もたれ２１０１と足置き２１０３との各部分でユーザ２０９１の体重を分散して支える。よって、図５４の（ａ）に示すように、座部２１０２の圧力は１平方センチメートルあたり４０グラム程度までの圧力で広い範囲で広がっており、坐骨支持プレート２１１２への集中は見られない。
【０４８０】
これに対して、図６０に示す従来の作業用椅子を利用する際と同様の姿勢で、ユーザ２０９１が座部２１０２に着座した場合には、図５４の（ｂ）に示すように、坐骨支持プレート２１１２上に１平方センチメートルあたり９０グラムを越える圧力がかかっている。
【０４８１】
従来の作業用椅子と同様の姿勢では、坐骨の狭い範囲のみに圧力がかかっている。よって、ユーザ２０９１自身の体重を支える鉛直方向の力に対しては安定しているが、移動体の加減速時又は旋回時のように前後左右からの水平方向の力がかかる場合には、坐骨周辺の狭い範囲のみで支えることができず、不安定になる。
【０４８２】
これに対して図５４の（ａ）に示す本第９実施形態の立位乗車移動体２００１にユーザ２０９１が中立位で乗車する場合は、背もたれ２１０１の背もたれ面ＰＳ１が鉛直線に対して１０度後傾し、足置き２１０３の足置き面ＰＳ２が水平面ＨＳに対して１０度後傾している。このように構成することにより、ユーザ２０９１の体重は鉛直方向でのみ支えられるのではなく、鉛直方向にかかる重力加速度が背もたれ２１０１と、座部２１０２と足置き２１０３とによって前後方向に支えられている。これにより、移動体２００１の加減速時又は旋回時にかかる前後左右からの水平方向の力を支えることができ、静止時に安定な姿勢のみでなく、移動体２００１の動作時もユーザ２０９１は中立位の姿勢を安定して保つことができる。
【０４８３】
さらに、本第９実施形態では、ユーザ２０９１の脊椎から骨盤への重心線Ｌ１と足裏とが約９０度となるように、背もたれ２１０１の背もたれ面ＰＳ１と足置き２１０３の足置き面ＰＳ２（図４８Ｂにおいて、足置き面ＰＳ２の延長面ＥＰＳ２を参照）とが設置されている。よって、ユーザ２０９１は、中立位で乗車する際にひざを軽く曲げ、脛を脊椎から骨盤への重心線Ｌ１と平行にして、足首を直立時と同様の約９０度に保つことができる。これにより、足裏での荷重支持は、直立時と同様の自然な姿勢でありながら、ユーザ２０９１の体重は、背もたれ２１０１と、座部２１０２と、足置き２１０３とに分散して支持されることとなる。上半身の荷重を坐骨のみで支える図５４の（ｂ）の状態に比べ、本第９実施形態の中立位による乗車は、局部的な圧迫が無いため、長時間乗車しても痛みを生じることが少ない。さらに、水平方向に加わる力に対しても、通常の立位同様の自然な姿勢で支えることができ、乗車での疲労を軽減することができる。
【０４８４】
図５５は、立位乗車移動体２００１の座部２１０２に着座した場合に足置き２１０３にかかる圧力（圧力センサシート２１２１ａで検出した圧力）の分布を示したものである。図５５の上方が後方すなわちユーザ２０９１の背側であり、下方が前方すなわちユーザ２０９１の腹側である。図５５の左側がユーザ２０９１の右側となる配置である。図５５の（ａ）は、図４８Ａ及び図４８Ｂに示したような中立位による乗車の場合であり、ユーザ２０９１の足首の角度が約９０度である場合に、足置き２１０３にかかる圧力である。図５５の（ｂ）は、足置き２１０３が後傾しておらず、水平面と平行で、足首が約１００度の鈍角になった場合の足置き２１０３にかかる圧力を示したものである。足首が鈍角になる状態は、図６２の従来の産業用車両の背もたれパッドに腰をかけて、前方に足を伸ばして水平な産業用車両の床面と足裏との摩擦で体重を支える際の姿勢である。
【０４８５】
足置き２１０３が１０度後傾している場合は、足首の角度は約９０度であり、図５５の（ａ）に示すように直立時と同様につま先とかかとに荷重が分散している。これは、かかとに大きな荷重がかかり、自然に直立する際に近い、圧力のかかり方である。足置き２１０３が水平面と平行である場合には、背もたれ２１０１と座部２１０２の傾きにより、身体が前へ滑り出る力を、脚を斜めに突っ張り、足裏の摩擦で支えることになる。これでは、図５５の（ｂ）に示すように、つま先側への負荷が大きくなり、体重を支える力の方向として不自然である。すなわち、つま先への負荷が大きいため、つま先の細い靴の形状の場合には痛みを生じる可能性がある。本来、体重を支えるはずのかかとの圧力が低く、つま先側でななめに体重を支えるため、足裏のみでなく、斜め方向へ力を入れるためにすね及びふくらはぎへの負荷も大きくなる。
【０４８６】
これに対して、本第９実施形態では、足置き２１０３の足置き面ＰＳ２を１０度後傾させることで、中立位で乗車する際でも、通常の立位同様に足裏への荷重は脛と平行の方向にかかり、つま先に無理な力をかけることなく自然な力の掛け方で荷重を支えることができ、疲労を軽減することができる。
【０４８７】
さらに、本第９実施形態では、背もたれ２１０１の下部にユーザ２０９１の腰椎の湾曲部分を支持するランバサポート２１１４を備えて、ランバサポート２１１４でユーザ２０９１の脊椎の自然な湾曲を維持している。背もたれ２１０１の上に、さらに頭部２０９１Ｈを支持するヘッドレスト（図示せず）を備えても良い。
【０４８８】
次に、本第９実施形態の立位乗車移動体２００１の操作方法について、図５３、図５６及び図５７に基づいて説明する。
【０４８９】
ユーザ２０９１の上半身の可動範囲を制限せず、作業性を保持し、脊椎に負荷のかからない姿勢を保って移動体を操作するために、本第９実施形態の立位乗用移動体２００１は、中立位で乗車したユーザ２０９１の前方には、操作のための操作入力手段を設置していない。例えば、ユーザ２０９１の足置き部１０３に配置したフットスイッチ２１１１の押し下げ動作と、ユーザ２０９１の背側に配置した、背もたれ圧力センサシート２１２１ａ及び座部圧力センサシート２１２１ｂとで計測される圧力分布を変更する体重移動等の身体動作とにより、立位乗車移動体２００１の移動の操作入力を行う。
【０４９０】
図５６は、本第９実施形態の立位乗車移動体２００１の移動操作と、その操作に伴う制御に関わる機能ブロック図である。この制御に関わる機能ブロックである制御用コンピュータ及びメモリ２１３０は、スイッチ押し下げ検出部２１３１と、圧力検出部２１３２と、初期値保持部２１３３と、重心変動検出部２１３４と、統合部２１３５と、モータ制御部２１３６とを備えて構成している。
【０４９１】
右側と左側のフットスイッチ２１１１Ｒ，２１１１Ｌはスイッチ押し下げ検出部２１３１に接続されている。背もたれ圧力センサシート２１２１ａと座部圧力センサシート２１２１ｂとは圧力検出部２１３２に接続されている。圧力検出部２１３２は初期値保持部２１３３と重心変動検出部２１３４とに接続されている。初期値保持部２１３３は重心変動検出部２１３４に接続されている。スイッチ押し下げ検出部２１３１と重心変動検出部２１３４は統合部２１３５に接続されている。
統合部２１３５はモータ制御部２１３６に接続されている。モータ制御部２１３６はモータ２１３７Ｌ，２１３７Ｒに接続されている。
【０４９２】
図５６の右側と左側のフットスイッチ２１１１Ｌと２１１１Ｒは足置き２１０３上の前端部の左側と右側に配置されたフットスイッチである。左側のフットスイッチ２１１１Ｌは中立位で乗車したユーザ２０９１の左側に位置し、本第９実施形態ではユーザ２０９１の踏み込み押し下げによって立位乗車移動体２００１の後退の操作を入力するものである。右側のフットスイッチ２１１１Ｒは中立位で乗車したユーザ２０９１の右側に位置し、本第９実施形態ではユーザ２０９１の踏み込み押し下げによって立位乗車移動体２００１の前進の操作を入力するものである。
【０４９３】
前記したように、背もたれ圧力センサシート２１２１ａは、背もたれ２１０１に設置されて、背もたれ２１０１にかかる圧力の分布を計測する。座部圧力センサシート２１２１ｂは、座部２１０２に設置されて、座部２１０２にかかる圧力の分布を計測する。本第９実施形態では、中立位で乗車したユーザ２０９１が、背もたれ２１０１と座部２１０２に対して、ユーザ２０９１の右側に偏った圧力をかけると、背もたれ圧力センサシート２１２１ａと座部圧力センサシート２１２１ｂとによってそれぞれ計測される圧力分布により、右方向への旋回操作を入力するものである。同様に、中立位で乗車したユーザ２０９１が、背もたれ２１０１と座部２１０２とに対して、ユーザ２０９１の左側に偏った圧力をかけると、背もたれ圧力センサシート２１２１ａと座部圧力センサシート２１２１ｂとによってそれぞれ計測される圧力分布により、左方向への旋回操作を入力するものである。背もたれ圧力センサシート２１２１ａと座部圧力センサシート２１２１ｂとによって計測される圧力分布は、圧力検出部２１３２に入力される。
【０４９４】
圧力検出部２１３２は、背もたれ圧力センサシート２１２１ａ及び座部圧力センサシート２１２１ｂでそれぞれ計測される圧力分布をそれぞれ検出するものであり、その機能は前記制御用コンピュータによって実現される。圧力検出部２１３２からの出力は、初期値保持部２１３３と重心変動検出部２１３４とにそれぞれ入力される。圧力検出部２１３２は、初期値保持部２１３３に初期値が記憶されているかを確認し（後述する図５７のステップＳ２１３０参照）、初期値保持部２１３３で初期値が保持されていない場合には、入力された値が初期値として保持される（後述する図５７のステップＳ２１４０参照）。
【０４９５】
スイッチ押し下げ検出部２１３１は、左側のフットスイッチ２１１１Ｌ及び右側のフットスイッチ２１１１Ｒの押し下げをそれぞれ検出するものであり、その機能は、制御装置格納部２１０９内の制御用コンピュータによって実現される。具体的には、スイッチ押し下げ検出部２１３１は、左側のフットスイッチ２１１１Ｌのみが踏み込まれて押し下げられたか、右側のフットスイッチ２１１１Ｒが踏み込まれて押し下げられたか、両方のフットスイッチ２１１１Ｌ，２１１１Ｒが踏み込まれて押し下げられたか、両方のフットスイッチ２１１１Ｌ，２１１１Ｒが踏み込まれていないかを検出する。検出された情報は、スイッチ押し下げ検出部２１３１から統合部２１３５に出力する。
【０４９６】
初期値保持部２１３３は、背もたれ圧力センサシート２１２１ａ及び座部圧力センサシート２１２１ｂでそれぞれ計測される圧力分布の左右の偏りを判定する基準となる初期値をそれぞれ記憶するものであり、その機能は、制御装置格納部２１０９内の前記制御用コンピュータとメモリによって実現される。具体的には、後述する図５７のステップＳ２１１０に記載するように、立位乗車移動体２００１への人（ユーザ）２０９１の乗車が無い状態を検出すると、ステップＳ２１２０で初期値を消去する。その後、立位乗車移動体２００１への人２０９１の乗車が最初に確認された際には、初期値保持部２１３３には初期値が無い状態になるので、初期値を保存する（ステップＳ２１４０参照）。すなわち、ユーザ（人）２０９１が乗車した直後には、必ず、初期値がリセットされるようにしている。
【０４９７】
重心変動検出部２１３４は、背もたれ２１０１と座部２１０２にそれぞれ加えられかつ前記圧力検出部２１３２によって検出された圧力を、前記初期値保持部２１３３に記憶された初期値と比較して、左右の圧力の偏りの有無を判定するものであり、その機能は、制御装置格納部２１０９内の制御用コンピュータによって実現される。より具体的には、重心変動検出部２１３４では、初期値保持部２１３３に記憶された初期値以上の圧力点を検出して圧力分布を検出して、左右の圧力の偏りが有るか無いかを判定する。重心変動検出部２１３４において、初期値を使用して圧力分布に左右の圧力の偏りが有るか無いかを判定する具体的な処理については、後述する。
【０４９８】
統合部２１３５は、スイッチ押し下げ検出部２１３１で検出された左側のフットスイッチ２１１１Ｌ及び右側のフットスイッチ２１１１Ｒの押し下げ状態の情報と、重心変動検出部２１３４で判定された背もたれ２１０１と座部２１０２に加えられた圧力の左右の偏りの情報とを統合するものであり、その機能は、制御装置格納部２１０９内の制御用コンピュータによって実現される。
【０４９９】
２つの情報を統合する前に、統合部２１３５は、重心変動検出部２１３４で判定された背もたれ２１０１と座部２１０２に加えられた圧力の左右の偏りの情報に関しては、以下のように判定する。
【０５００】
圧力センサシート２１２１ａで検出された圧力分布と座部圧力センサシート２１２１ｂで検出された圧力分布との両方の圧力分布に左右の偏りが無いと重心変動検出部２１３４で検出されて、その情報が統合部２１３５に入力される場合には、統合部２１３５は、旋回動作は不要と判定する。圧力センサシート２１２１ａで検出された圧力分布と座部圧力センサシート２１２１ｂで検出された圧力分布といずれか一方の圧力分布のみに左右の偏りが有り、他方圧力分布に左右の偏りが無いと重心変動検出部２１３４で検出されて、その情報が統合部２１３５に入力される場合にも、統合部２１３５は、旋回動作は不要と判定する。圧力センサシート２１２１ａで検出された圧力分布と座部圧力センサシート２１２１ｂで検出された圧力分布との両方の圧力分布に左右の偏りが有り、かつ、２つの圧力分布の左右の偏りが異なると重心変動検出部２１３４で検出されて、その情報が統合部２１３５に入力される場合にも、統合部２１３５は、旋回動作は不要と判定する。
【０５０１】
一方、圧力センサシート２１２１ａで検出された圧力分布と座部圧力センサシート２１２１ｂで検出された圧力分布との両方の圧力分布に左の偏りがあると重心変動検出部２１３４で検出されて、その情報が統合部２１３５に入力される場合には、統合部２１３５は、左方向への旋回操作が入力されたと判定する。圧力センサシート２１２１ａで検出された圧力分布と座部圧力センサシート２１２１ｂで検出された圧力分布との両方の圧力分布に右の偏りがあると重心変動検出部２１３４で検出されて、その情報が統合部２１３５に入力される場合には、統合部２１３５は、右方向への旋回操作が入力されたと判定する。
【０５０２】
このように、２つの圧力分布の偏りの傾向が同じであると重心変動検出部２１３４で検出された場合にのみ、統合部２１３５で、左方向又は右方向への旋回操作が入力されたと判定することにより、旋回操作を正確に入力することができる。言い換えれば、２つの圧力分布の偏りの傾向が同じで無い場合は、ユーザ２０９１が立位乗車移動体２００１に乗車していて、単に、姿勢を変えただけの場合、又は、何か操作するなど、旋回操作を意図していないときのユーザ２０９１の動きを許容することができて、誤入力を防止することができる。
【０５０３】
このように圧力の左右の偏りの情報に基づき旋回操作を判定したのち、左側のフットスイッチ２１１１Ｌ及び右側のフットスイッチ２１１１Ｒの押し下げ状態の情報とを統合部２１３５で統合する。例えば、右側のフットスイッチ２１１１Ｒの押し下げの情報と右への圧力の偏りの情報との組み合わせでは、図４７及び図４８Ａ及び図４８Ｂのようにユーザ２０９１が乗車した立位乗車移動体２００１は、右側へ曲がりながら前進するように操作入力情報を、統合部２１３５からモータ制御部２１３６に出力する。右側のフットスイッチ２１１１Ｒの押し下げの情報と左への圧力の偏りの情報との組み合わせでは、図４７及び図４８Ａ及び図４８Ｂのようにユーザ２０９１が乗車した立位乗車移動体２００１は、左側へ曲がりながら前進するように操作入力情報を、統合部２１３５からモータ制御部２１３６に出力する。左側のフットスイッチ２１１１Ｌ及び右側のフットスイッチ２１１１Ｒのどちらの押し下げもなく、左への圧力の偏りの情報との組み合わせでは、左向きの「その場回転」等の操作入力情報を、統合部２１３５からモータ制御部２１３６に出力する。
【０５０４】
モータ制御部２１３６は、統合部２１３５で統合された操作入力情報をモータ２１３７Ｌ，２１３７Ｒの回転方向と速度とに変換し、左右の後輪２１０７の車軸に接続されたそれぞれのモータ２１３７Ｌ，２１３７Ｒの制御信号を生成するものであり、その機能は、制御装置格納部２１０９内の制御用コンピュータによって実現される。
【０５０５】
このように、スイッチ押し下げ検出部２１３１と、圧力検出部２１３２とのみでなく、重心変動検出部２１３４と、統合部２１３５と、モータ制御部２１３６とは、それらの機能は、それぞれ、制御装置格納部２１０９に格納された制御用コンピュータにより実現されており、図５６では制御用コンピュータ及びメモリ２１３０として示されている。
【０５０６】
モータ２１３７Ｌは、乗車したユーザ２０９１の左側に位置する後輪２１０７の車軸に接続された電動モータである。モータ２１３７Ｒは乗車したユーザ２０９１の右側に位置する後輪２１０７の車軸に接続された電動モータである。モータ２１３７Ｌ及びモータ２１３７Ｒは、いずれもバッテリ及びモータ格納部２１１０内に格納され、同じくバッテリ及びモータ格納部２１１０内に格納されたバッテリより供給される電流によって駆動される。
【０５０７】
図５７は、本第９実施形態における立位乗車移動体２００１に対する移動操作とその移動操作に基づく立位乗車移動体２００１の動作を示すフローチャートの一例である。
【０５０８】
以下、立位乗車移動体２００１の移動操作方法の一例を、図５７のフローチャートをに従って説明する。
【０５０９】
動作開始後（例えば、立位乗車移動体２００１のパワーをオンした後）、まず、圧力検出部２１３２は、圧力センサシート２１２１ａ及び２１２１ｂへの入力の有無を確認する（ステップＳ２１１０）。圧力検出部２１３２は、圧力センサシート２１２１ａ及び２１２１ｂのどちらにも入力がないと圧力検出部２１３２で判定する場合（ステップＳ２１１０においてｎｏ）には、ユーザ２０９１が乗車していないものとして、初期値保持部２１３３に記憶されている初期値を消去して（ステップＳ２１２０）、ステップＳ２１１０に戻る。このとき、具体的には、ステップＳ２１１０を所定時間、例えば、一定時間例えば０．５秒程度の間、繰り返し行い、所定時間内に圧力センサシート２１２１ａ及び２１２１ｂのどちらにも入力が無ければ、「誰も乗車していない」と圧力検出部２１３２で判定してステップＳ２１２０に進む。
【０５１０】
ステップＳ２１１０で、圧力センサシート２１２１ａ及び２１２１ｂの少なくともどちらか一方に入力があると圧力検出部２１３２で判定する場合（ステップＳ２１１０においてｙｅｓの場合）は、ステップＳ２１３０に進む。
【０５１１】
ステップＳ２１３０では、圧力検出部２１３２は、初期値保持部２１３３に初期値が記憶されているかを確認する（ステップＳ２１３０）。
【０５１２】
ステップＳ２１３０で初期値保持部２１３３に初期値が記憶されていないと圧力検出部２１３２で判定する場合（ステップＳ２１３０においてｎｏの場合）でかつ圧力センサシート２１２１ａ及び２１２１ｂの両方の入力があると圧力検出部２１３２で判定する場合には、圧力検出部２１３２は、現状（ステップＳ２１３０を判定した時点）の圧力センサシート２１２１ａ及び２１２１ｂの入力を初期値として初期値保持部２１３３に出力する。初期値保持部２１３３は、圧力検出部２１３２より出力された圧力センサシート２１２１ａ及び２１２１ｂの測定値を初期値として記憶する（ステップＳ２１４０）。すなわち、初期値保持部２１３３では、初期値が消去されていて、且つ、圧力センサシート２１２１ａ及び２１２１ｂから新たに入力があるという条件が揃った場合に、その新しい初期値が書き込まれる。この初期値は、圧力センサシート２１２１ａ及び２１２１ｂの分布そのままに数値のマトリックスとして初期値を保持する。その後、ステップＳ２１５０に進む。ステップＳ２１３０で初期値保持部２１３３に初期値が記憶されていない場合（ステップＳ２１３０においてｎｏの場合）でかつ圧力センサシート２１２１ａ及び２１２１ｂのうちのいずれか一方の入力のみある場合においても、現状の圧力センサシート２１２１ａ及び２１２１ｂの入力を初期値として記憶する。すなわち、圧力センサシート２１２１ａ及び２１２１ｂのいずれか一方の入力の無いものについては、初期値として０を入力する。
【０５１３】
ステップＳ２１３０において初期値保持部２１３３に初期値が記憶されていると圧力検出部２１３２で判定する場合（ステップＳ２１３０においてｙｅｓの場合）は、ステップＳ２１４０を経ず、ステップＳ２１５０へ進む。
【０５１４】
ステップＳ２１５０では、スイッチ押し下げ検出部２１３１はフットスイッチ２１１１Ｌ，２１１１Ｒの押し下げ状態を検出する。左右２つのフットスイッチ２１１１Ｌ，２１１１Ｒのいずれも押し下げられていないとスイッチ押し下げ検出部２１３１で検出する場合、又は左右２つのフットスイッチ２１１１Ｌ，２１１１Ｒのいずれも押し下げられていることをスイッチ押し下げ検出部２１３１で検出する場合（ステップＳ２１５０においてｎｏの場合）は、ステップＳ２１６０に進む。
【０５１５】
ステップＳ２１６０では、重心変動検出部２１３４は、圧力センサシート２１２１ａ及び２１２１ｂの入力が初期値保持部２１３３に記憶された初期値と異なるか否かを検出する。圧力センサシート２１２１ａ及び２１２１ｂの入力が初期値保持部２１３３に記憶された初期値と差がないと重心変動検出部２１３４で検出した場合（ステップＳ２１６０においてｎｏの場合）、移動及び旋回の操作入力が無いものとして、ステップＳ２１１０に戻る。
【０５１６】
ステップＳ２１６０において、圧力センサシート２１２１ａ及び２１２１ｂの入力が初期値保持部２１３３に記憶された初期値に比べて右又は左への入力の偏りがあることを重心変動検出部２１３４で検出した場合（ステップＳ２１６０においてｙｅｓの場合）、統合部２１３５は、フットスイッチ２１１１Ｌ，２１１１Ｒからの入力に基づく前進及び後退の速度を０とし、圧力センサシート２１２１ａ及び２１２１ｂの入力と初期値との差に基づいて、右回り又は左回りの「その場回転」の操作入力情報を生成する。その後、ステップＳ２１７０に進む。
【０５１７】
ステップＳ２１６０での重心変動検出部２１３４による検出方法は、例えば、圧力センサシート２１２１ａ及び２１２１ｂのそれぞれの入力値から、初期値保持部２１３３に記憶された初期値を減算する。本第９実施形態の例では、圧力センサシート２１２１ａ及び２１２１ｂは、圧力センサシート２１２１ａ及び２１２１ｂのそれぞれの表面上に複数の測定点を持つものであるとする。初期値は、測定点ごとに初期値保持部２１３３に記憶されており、入力値と初期値の減算は測定点ごとに重心変動検出部２１３４で行われるものとする。重心変動検出部２１３４において、複数の測定点を左右の領域に分割し、左右それぞれの領域において、減算された値の合計を求める。左右の領域への分割は、圧力センサシート２１２１ａ及び２１２１ｂの測定点を、背もたれ２１０１及び座部２１０２の左右幅の中央に上下に分割線を設定して、圧力センサシート２１２１ａ及び２１２１ｂの測定点を左右の領域に分けるものとする。中立位で乗車したユーザ２０９１の右側を圧力センサシート２１２１ａ及び２１２１ｂの右の領域、左側を圧力センサシート２１２１ａ及び２１２１ｂの左の領域とする。右側の領域の合計は圧力センサシート２１２１ａ及び２１２１ｂの右の領域の減算値の合計であり、左側の領域の合計は圧力センサシート２１２１ａ及び２１２１ｂの左の領域の減算値の合計である。左右の領域の減算値の合計の差が、初期値保持部２１３３に記憶された初期値の合計値に対して、予め定められた値、例えば２０％、未満であれば初期値と変化がないと重心変動検出部２１３４で検出する。左右の領域の減算値の合計の差が、初期値保持部２１３３に記憶された初期値の合計値に対して、前記予め定められた値以上であることを重心変動検出部２１３４で検出すれば、偏りがあることを重心変動検出部２１３４で検出する。圧力センサシート２１２１ａ及び２１２１ｂの右の領域の減算値が左の領域の減算値より大きければ、右への圧力の偏りがあることを重心変動検出部２１３４で検出する。また、左の領域の減算値が右の領域の減算値より大きければ、左への圧力の偏りがあることを重心変動検出部２１３４で検出する。統合部２１３５は、重心変動検出部２１３４からの検出情報に基づき、例えば右への圧力の偏りがある場合には右回りの「その場回転」の操作入力情報を生成する。統合部２１３５は、重心変動検出部２１３４からの情報に基づき、例えば左への圧力の偏りがある場合には左回りの「その場回転」の操作入力情報を生成する。
【０５１８】
ステップＳ２１７０において、モータ制御部２１３６は、統合部２１３５から出力された操作入力情報に基づいて、左右のモータ２１３７Ｌ，２１３７Ｒの回転を制御するための回転速度を設定する（ステップＳ２１７０）。すなわち、モータ制御部２１３６は、統合部２１３５から出力された、「その場回転」の操作入力情報に基づいて、左右逆符号のモータ駆動電圧を設定する。統合部２１３５からの情報が例えば右回りへの「その場回転」の操作入力情報である場合には、右側のモータ２１３７Ｒに負の駆動電圧を設定し、左側のモータ２１３７Ｌに正の駆動電圧を設定することにより、両モータ２１３７Ｒ，２１３７Ｌが等速で回転するように設定する。これにより、ステップＳ２２１０で、右側のモータ２１３７Ｒを後退する方向に回転させ、左側のモータ２１３７Ｌを前進する方向に回転させることになる。両モータ２１３７Ｒ，２１３７Ｌが等速で逆回転することで、左右の後輪２１０７が等速で逆回転し、立位乗車移動体２００１の「その場回転」を実現する。統合部２１３５からの情報が例えば左回りへの「その場回転」の操作入力情報である場合には、右側のモータ２１３７Ｒに正の駆動電圧を設定し、左側のモータ２１３７Ｌに負の駆動電圧を設定することにより、両モータ２１３７Ｒ，２１３７Ｌが等速で回転するように設定する。これにより、右側のモータ２１３７Ｒを前進する方向に回転させ、左側のモータ２１３７Ｌを後退する方向に回転させることになる。両モータ２１３７Ｒ，２１３７Ｌが等速で逆回転することで、左右の後輪２１０７が等速で逆回転し、立位乗車移動体２００１の「その場回転」を実現する。
【０５１９】
一方、左右２つのフットスイッチ２１１１Ｌ，２１１１Ｒのいずれか一方が押し下げられていることをスイッチ押し下げ検出部２１３１で検出する場合（ステップＳ２１５０においてｙｅｓの場合）は、ステップＳ２１８０に進む。
【０５２０】
ステップＳ２１８０において、重心変動検出部２１３４は、圧力センサシート２１２１ａ及び２１２１ｂの入力が、初期値保持部２１３３に記憶された初期値と異なるか否かを検出する（ステップＳ２１８０）。検出方法は、ステップＳ２１６０の場合と同様である。圧力センサシート２１２１ａ及び２１２１ｂの入力が初期値保持部２１３３に記憶された初期値と差がないと重心変動検出部２１３４で検出した場合（ステップＳ２１８０においてｎｏの場合）、すなわち、圧力センサシート２１２１ａ及び２１２１ｂの入力に左右の偏りがないと重心変動検出部２１３４で検出した場合は、統合部２１３５は、スイッチ押し下げ検出部２１３１からのフットスイッチ２１１１Ｌ，２１１１Ｒの押し下げ情報に基づき、旋回動作無しで、前進又は後退の操作入力情報を生成する。例えば、右側のフットスイッチ２１１１Ｒの押し下げがあることを検出したことがスイッチ押し下げ検出部２１３１から統合部２１３５に入力された場合には、統合部２１３５で、前進の操作入力情報を生成する。左側のフットスイッチ２１１１Ｌの押し下げがあることを検出したことがスイッチ押し下げ検出部２１３１から統合部２１３５に入力された場合には、統合部２１３５で後退の操作入力情報を生成する。左側のフットスイッチ２１１１Ｌと右側のフットスイッチ２１１１Ｒとの両方が踏み込まれて押し下げがあることを検出したことがスイッチ押し下げ検出部２１３１から統合部２１３５に入力された場合には、統合部２１３５で、停止と判定する。生成された操作入力情報は、統合部２１３５からモータ制御部２１３６に出力する。その後、ステップＳ２１９０に進む。
【０５２１】
ステップＳ２１９０において、モータ制御部２１３６は、統合部２１３５から出力された操作入力情報に基づいて左右のモータ２１３７Ｌ，２１３７Ｒの回転を制御する。まず、モータ制御部２１３６は、統合部２１３５から出力された、前進又は後退の操作入力情報に基づいて、左右同符号のモータ駆動電圧を設定する。例えば、前進の操作入力情報である場合には、左右のモータ２１３７Ｌ，２１３７Ｒに正の駆動電圧をモータ制御部２１３６で設定する。後退の操作入力情報である場合には、左右のモータ２１３７Ｌ，２１３７Ｒに負の駆動電圧をモータ制御部２１３６で設定する。駆動電圧は、両モータ２１３７Ｌ，２１３７Ｒが等速で回転するようにモータ制御部２１３６で設定される。これにより、左右のモータ２１３７Ｌ，２１３７Ｒが同方向に等速に回転することで、左右の後輪２１０７が等速で同方向へ回転し、立位乗車移動体２００１の、前進又は後退の直進を実現する（ステップＳ２２１０）。
【０５２２】
一方、ステップＳ２１８０において、圧力センサシート２１２１ａ及び２１２１ｂの入力に左右の偏りがあることを重心変動検出部２１３４で検出した場合（ステップＳ２１８０においてｙｅｓの場合）は、ステップＳ２２００に進む。
【０５２３】
ステップＳ２２００においては、統合部２１３５は、フットスイッチ２１１１Ｌ，２１１１Ｒの押し下げの情報に基づき、前進又は後退の操作入力情報を生成し、圧力センサシート２１２１ａ及び２１２１ｂの入力の左又は右への圧力の偏りの情報に基づき、左又は右への旋回の操作入力情報を生成する。例えば、右側のフットスイッチ２１１１Ｒが押し下げられた情報と、圧力センサシート２１２１ａ及び２１２１ｂの右への圧力の偏りの情報とがある場合には、右前方への移動の操作入力情報を統合部２１３５で生成する。同様に、右側のフットスイッチ２１１１Ｒの押し下げの情報と圧力センサシート２１２１ａ及び２１２１ｂの左への圧力の偏りの情報との組み合わせの場合には、左前方への移動の操作入力情報を統合部２１３５で生成する。また、左側のフットスイッチ２１１１Ｌの押し下げの情報と圧力センサシート２１２１ａ及び２１２１ｂの右への偏りの組み合わせの場合には右後方への移動、左側のフットスイッチ２１１１Ｌの押し下げの情報と圧力センサシート２１２１ａ及び２１２１ｂの左への圧力の偏りの情報との組み合わせの場合には、左後方への移動の操作情報を統合部２１３５で生成する。その後、ステップＳ２２１０に進む。
【０５２４】
ステップＳ２２１０においては、モータ制御部２１３６は、統合部２１３５から出力された操作入力情報に基づいてモータ２１３７Ｌ，２１３７Ｒの回転を制御する。モータ制御部２１３６は、統合部２１３５から出力された操作入力情報に基づいて、左右のモータ２１３７Ｌ，２１３７Ｒの駆動電圧を設定する。例えば、右前方への移動の操作入力情報が統合部２１３５から出力された場合は、まず、左右のモータ２１３７Ｌ，２１３７Ｒの駆動電圧として正の電圧をそれぞれ設定し、右のモータ２１３７Ｒの駆動電圧より旋回操作分の電圧を減算し、左のモータ２１３７Ｌの駆動電圧に旋回操作分の電圧を加算する。両モータ２１３７Ｌ，２１３７Ｒへの旋回操作分の電圧の絶対値は、同じであるとする。これにより、右モータ２１３７Ｒより左モータ２１３７Ｌの回転速度が高くなる、又は、右モータ２１３７Ｒが低速で後退方向へ回転し、左モータ２１３７Ｌが高速で前進方向へ回転することになる。従って、右の後輪２１０７は低速で前進又は後退し、左の後輪２１０７は高速で前進するため、立位乗車移動体２００１の右前方への移動が実現される。左前方への移動の操作入力情報の場合も同様であるが、右モータ２１３７Ｒの駆動電圧に旋回操作分を加算し、左モータ２１３７Ｌの駆動電圧より旋回操作分を減算する。右後方への移動の操作入力情報の場合は、まず、左右のモータ２１３７Ｌ，２１３７Ｒの駆動電圧として負の電圧を設定し、右のモータ２１３７Ｒの駆動電圧に旋回操作分の電圧を加算し、左のモータ２１３７Ｌの駆動電圧より旋回操作分の電圧を減算する。これにより、右モータ２１３７Ｒより左モータ２１３７Ｌの回転速度が高くなる又は右モータＲが低速で前進方向へ回転し、左モータ２１３７Ｌが高速で後退方向へ回転することになる。従って、右の後輪２１０７は低速で後退又は前進し、左の後輪２１０７は高速で後退するため、立位乗車移動体２００１の右後方への移動が実現される。左後方への移動操作入力情報の場合には、左右のモータ２１３７Ｌ，２１３７Ｒの駆動電圧として負の電圧を設定し、右のモータ２１３７Ｒの駆動電圧より旋回操作分の電圧を減算し、左のモータ２１３７Ｌの駆動電圧に旋回操作分の電圧を加算する。
【０５２５】
ステップＳ２１７０又はステップＳ２１９０又はステップＳ２２００で設定されたモータ制御部２１３６の駆動電圧により、左モータ２１３７Ｌと右モータ２１３７Ｒが回転する（ステップＳ２２１０）。
【０５２６】
上記のような動作によって、本第９実施形態の立位乗車移動体２００１は、ユーザ２０９１が乗車して前進しようとする際には、フットスイッチ２１１１Ｌ，２１１１Ｒのうち、例えば、乗車したユーザ２０９１から見て右側のスイッチ２１１１Ｒを踏むことで前進し、後退しようとする際にはフットスイッチ２１１１のうち例えば、左側のスイッチ２１１１Ｌを踏むことで後退する。フットスイッチ２１１１Ｌ，２１１１Ｒを踏まずに重心を左右に傾けることでその場で旋回し、フットスイッチ２１１１Ｌ又は２１１１Ｒを踏みながら重心を左又は右に傾けることで前進又は後退しながら方向転換をすることができる。
【０５２７】
なお、ステップＳ２１６０又はステップＳ２１８０において、重心変動検出部２１３４での右又は左への圧力の偏りの検出は、左又は右の測定点での初期値との差分の合計値を用いて行ったが、例えば、圧力センサシート２１２１ａ及び２１２１ｂ上の各測定点への入力より、重心位置を求め、重心位置を初期値と比較して行うことができる。また、ステップＳ２１６０又はステップＳ２１８０において、重心変動検出部２１３４で圧力の偏りの有無の検出は、初期値の合計値の２０％以上の偏りがあった場合としたが、これ以外の数値でもよい。
【０５２８】
前記したように、本第９実施形態のかかる構成によれば、背もたれ２１０１が後方に傾斜し、座部２１０２が前方に傾斜することで、ユーザ２０９１の脊椎から骨盤への重心線Ｌ１が約１０度後方に傾斜し、ユーザ２０９１の脊椎から骨盤への重心線Ｌ１と大腿骨の中心線Ｌ２とで成す角度が約１３５度となることで、ユーザ２０９１は腰又は脊椎の負担が最も少ない姿勢を保持することができる。
【０５２９】
さらに、足置き２１０３の足置き面ＰＳ２が後方に傾斜してユーザ２０９１の足首の角度が約９０度となることで直立時と同様の自然な足裏への荷重分布で、ユーザ２０９１は長時間でも疲労が少ない、身体への負荷の小さい、立位を維持した着座姿勢をとることができる。さらに、足首の角度を約９０度に保つことで、前記ユーザ２０９１は、通常の立位と同様の自然な関節の角度で体重を支えることができ、これにより、フットスイッチ２１１１Ｌ，２１１１Ｒを足裏で操作するために足を挙げる等の動作が行い易い。さらに、足首の角度が約９０度に保たれることで、足裏が荷重を支え易いため、足裏での操作入力も安定して行うことができ、さらに、走行時にかかる前後の加速度に対しても安定して荷重を支えて姿勢を維持することができる。そのため、ユーザ２０９１の前方にハンドル又は手摺等が無くても安全であり、上半身の作業性を確保して、ユーザ２０９１に開放感を与えることができる。
【０５３０】
また、背もたれ２１０１の背もたれ面ＰＳ１が後方へ傾斜し、足置き２１０３の足置き面ＰＳ２がユーザ２０９１の脊椎から骨盤への重心線Ｌ１と足裏を通る直線（足置き面ＰＳ２沿いの直線）とが約９０度となるように設置されることで、ユーザ２０９１は、荷重を背もたれ２１０１に接触する背と座部２１０２に接触する臀部及び大腿部の上端部と、さらには、足裏に分散することができる。坐骨に荷重が集中することが無く、さらに脊椎、骨盤及び足裏に局所的な負荷がかかることのない姿勢を実現することで、立位姿勢を維持した状態で座部から滑り落ちることなく着座することができる。これにより、サドル式の作業椅子のように、またがる必要が無いため、スカート又は和服等のまたがることが困難な服装であっても乗車することができる。
【０５３１】
また、操作入力手段の例であるフットスイッチ２１１１Ｌ，２１１１Ｒと圧力センサシート２１２１ａと２１２１ｂを足置き２１０３と、背もたれ２１０１と、座部２１０２とに設け、ユーザ２０９１の前方には操作入力手段などの操作系の装置を設けないことで、やや後傾の立位姿勢を維持することができ、移動時の前後の加速度に対してもユーザ２０９１がのめったり（倒れそうになるほど体が前に傾いたり）、転倒したりする課題を解決できる。さらに、座席前面が開放されているためユーザ２０９１の腕及び上半身の動作を妨げるものが無く、乗車したままでの棚へ手を伸ばす等の作業範囲を大きく採ることができ、開放感も得られる。乗降時の障害物が無いため、乗降動作がスムースであり、乗降時の負荷を低減できる。
【０５３２】
本発明にかかる立位乗車移動体は、ゴルフ用カート又は産業用車両又は車椅子等として有用である。また、本発明にかかる立位乗車移動体は、自動車又は電車の座席又は作業用椅子等の用途にも応用できる。
【０５３３】
なお、前記様々な実施形態又は変形例のうちの任意の実施形態又は変形例を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。
【０５３４】
本発明は、添付図面を参照しながら好ましい実施形態に関連して充分に記載されているが、この技術の熟練した人々にとっては種々の変形又は修正は明白である。そのような変形又は修正は、添付した請求の範囲による本発明の範囲から外れない限りにおいて、その中に含まれると理解されるべきである。
【産業上の利用可能性】
【０５３５】
本発明にかかる搭乗型移動体及び搭乗型移動体の制御方法は、生活を支援する搭乗型の移動ロボットにおいて、手を用いずに体動作によりロボット操作可能な手段を有しており、ドア開閉や買い物などの生活作業を止めることなく移動を行う際に有用である。本発明は、その他、パーソナルな移動体、移動支援機器、又は、健康支援機器などの運転、又は、その制御方法としても有用である。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図４Ｅ】
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【図４Ｆ】
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【図４Ｇ】
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【図４Ｈ】
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【図４Ｉ】
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【図４Ｊ】
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【図４Ｋ】
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【図４Ｌ】
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【図４Ｍ】
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【図４Ｎ】
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【図４Ｏ】
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【図４Ｐ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図９Ｄ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５Ａ】
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【図２５Ｂ】
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【図２５Ｃ】
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【図２５Ｄ】
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【図２５Ｅ】
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【図２５Ｆ】
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【図２５Ｇ】
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【図２５Ｈ】
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【図２５Ｉ】
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【図２５Ｊ】
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【図２５Ｋ】
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【図２５Ｌ】
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【図２５Ｍ】
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【図２５Ｎ】
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【図２５Ｏ】
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【図２５Ｐ】
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【図２６Ａ】
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【図２６Ｂ】
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【図２７】
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【図２８Ａ】
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【図２８Ｂ】
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【図２９Ａ】
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【図２９Ｂ】
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【図３０Ａ】
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【図３０Ｂ】
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【図３１Ａ】
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【図３１Ｂ】
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【図３２Ａ】
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【図３２Ｂ】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５Ａ】
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【図３５Ｂ】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８Ａ】
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【図３８Ｂ】
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【図３９Ａ】
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【図３９Ｂ】
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【図３９Ｃ】
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【図３９Ｄ】
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【図４０Ａ】
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【図４０Ｂ】
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【図４０Ｃ】
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【図４１Ａ】
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【図４１Ｂ】
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【図４２Ａ】
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【図４２Ｂ】
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【図４３】
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【図４４Ａ】
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【図４４Ｂ】
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【図４５Ａ】
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【図４５Ｂ】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８Ａ】
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【図４８Ｂ】
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【図４９】
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【図５０Ａ】
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【図５０Ｂ】
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【図５１】
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【図５２Ａ】
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【図５２Ｂ】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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【図５８Ａ】
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【図５８Ｂ】
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【図５８Ｃ】
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【図５８Ｄ】
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【図５８Ｅ】
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【図５８Ｆ】
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【図５８Ｇ】
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【図５８Ｈ】
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【図５９】
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【図６０】
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【図６１】
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【図６２Ａ】
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【図６２Ｂ】
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【図６３】
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【国際調査報告】
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