(57)【要約】【課題】車椅子などの移動体を先導者に適切に追随させる技術を提供する。【解決手段】車椅子１０は、車椅子１０を移動させるための駆動系３６と、駆動系３６を制御する制御装置４０とを備える。制御装置４０は、先導者の移動方向を取得する移動方向取得部４２と、先導者の向きを取得する向き取得部４４と、先導者の移動方向及び向きに基づいて、複数の種類に分類された先導者の移動態様のうちのいずれの移動態様であるかを推定する移動態様推定部４６と、推定された移動態様に応じて異なる判断基準を適用して車椅子１０を制御する方法を決定し、決定された方法にしたがって駆動系３６を制御する制御部４８とを備える。制御部４８は、先導者が向いている方向に移動していると推定された場合、先導者の向きを基準とした相対座標系における先導者と車椅子１０との間の相対位置が維持されるように、駆動系３６を制御する。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体を先導者に追随するように移動させるための制御プログラムであって、
コンピュータを、
先導者の移動方向を取得する移動方向取得部、
先導者の向きを取得する向き取得部、
前記移動方向取得部が取得した先導者の移動方向と、前記向き取得部が取得した先導者の向きに基づいて、複数の種類に分類された前記先導者の移動態様のうちのいずれの移動態様であるかを推定する移動態様推定部、
推定された移動態様に応じて異なる判断基準を適用して前記移動体を制御する方法を決定し、決定された方法にしたがって前記移動体を制御する制御部、
として機能させ、
前記制御部は、先導者が向いている方向に移動していると推定された場合、先導者の向きを基準とした相対座標系における先導者と前記移動体との間の相対位置が維持されるように、前記移動体を制御する
ことを特徴とする制御プログラム。
【請求項２】
前記制御部は、先導者の移動方向及び向きを前記判断基準に適用して前記移動体を制御する方法を決定し、先導者の移動方向又は向きの変化量が大きいほど、長い期間の先導者の移動方向及び向きを前記判断基準に適用することを特徴とする請求項１に記載の制御プログラム。
【請求項３】
前記制御部は、先導者の移動方向又は向きの変化量が所定値よりも大きい場合は、所定時間が経過してから、前記所定時間の先導者の移動方向及び向きを更に前記判断基準に適用して前記移動体を制御する方法を決定することを特徴とする請求項２に記載の制御プログラム。
【請求項４】
前記所定値は、前記移動態様推定部により推定された先導者の移動態様、先導者の移動方向、先導者の向き、先導者の移動方向の変化量、又は先導者の向きの変化量に応じて異なることを特徴とする請求項３に記載の制御プログラム。
【請求項５】
前記移動態様推定部は、先導者が向いている方向に移動している移動態様、先導者が向いている方向とは異なる方向に移動している移動態様、及び先導者が移動体の方に近づいている移動態様のうちのいずれの移動態様であるかを推定することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の制御プログラム。
【請求項６】
移動体を移動させるための駆動系と、
前記移動体を先導者に追随するように移動させるために、前記駆動系を制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、
先導者の移動方向を取得する移動方向取得部と、
先導者の向きを取得する向き取得部と、
前記移動方向取得部が取得した先導者の移動方向と、前記向き取得部が取得した先導者の向きに基づいて、複数の種類に分類された前記先導者の移動態様のうちのいずれの移動態様であるかを推定する移動態様推定部と、
推定された移動態様に応じて異なる判断基準を適用して前記移動体を制御する方法を決定し、決定された方法にしたがって前記駆動系を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、先導者が向いている方向に移動していると推定された場合、先導者の向きを基準とした相対座標系における先導者と前記移動体との間の相対位置が維持されるように、前記駆動系を制御する
ことを特徴とする移動体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動体を制御するためのプログラム、及び移動体に関する。
【背景技術】
【０００２】
高齢者や障害者などが乗用するための車椅子として、移動方向や移動速度を自律的に決定して移動することが可能な車椅子が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１には、介護者の動作に応じて自律的に移動する車椅子が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５０８４７５６号公報
【特許文献２】特開２０１１−６０１７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明者は、介護者などに車椅子を自動的に追随させるためには、車両同士を並走させる場合（例えば、特許文献２参照）とは異なる配慮が必要になることを課題として認識し、より適切な態様で車椅子を介護者などに追随させることを可能とする技術に想到した。
【０００５】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、車椅子などの移動体を先導者に適切に追随させる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の制御プログラムは、移動体を先導者に追随するように移動させるための制御プログラムであって、コンピュータを、先導者の移動方向を取得する移動方向取得部、先導者の向きを取得する向き取得部、移動方向取得部が取得した先導者の移動方向と、向き取得部が取得した先導者の向きに基づいて、複数の種類に分類された先導者の移動態様のうちのいずれの移動態様であるかを推定する移動態様推定部、推定された移動態様に応じて異なる判断基準を適用して移動体を制御する方法を決定し、決定された方法にしたがって移動体を制御する制御部、として機能させ、制御部は、先導者が向いている方向に移動していると推定された場合、先導者の向きを基準とした相対座標系における先導者と移動体との間の相対位置が維持されるように、移動体を制御する。
【０００７】
本発明の別の態様は、移動体である。この移動体は、移動体を移動させるための駆動系と、移動体を先導者に追随するように移動させるために、駆動系を制御する制御装置と、を備える。制御装置は、先導者の移動方向を取得する移動方向取得部と、先導者の向きを取得する向き取得部と、移動方向取得部が取得した先導者の移動方向と、向き取得部が取得した先導者の向きに基づいて、複数の種類に分類された先導者の移動態様のうちのいずれの移動態様であるかを推定する移動態様推定部と、推定された移動態様に応じて異なる判断基準を適用して移動体を制御する方法を決定し、決定された方法にしたがって駆動系を制御する制御部と、を備える。制御部は、先導者が向いている方向に移動していると推定された場合、先導者の向きを基準とした相対座標系における先導者と移動体との間の相対位置が維持されるように、駆動系を制御する。
【０００８】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、車椅子などの移動体を先導者に適切に追随させる技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】先導者に車椅子を追随させる様子を模式的に示す図である。
【図２】車椅子を制御する方法を説明するための模式図である。
【図３】ルール「１Ａ」が適用される場合の車椅子の制御方法を説明するための図である。
【図４】ルール「１Ｂ」が適用される場合の車椅子の制御方法を説明するための図である。
【図５】ルール「１Ｃ」が適用される場合の車椅子の制御方法を説明するための図である。
【図６】ルール「１Ｄ」が適用される場合の車椅子の制御方法を説明するための図である。
【図７】ルール「２Ｅ」又は「２Ｆ」が適用される場合の車椅子の制御方法を説明するための図である。
【図８】ルール「３Ｇ」が適用される場合の車椅子の制御方法を説明するための図である。
【図９】実施例に係る車椅子の構成を概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の実施例は、車椅子などの移動体を、先導者に追随するように自動的に移動させるための技術を提供する。先導者は、典型的には、歩行により移動することが想定されるが、先導する対象の移動体の種類によっては、自転車や車椅子などの移動体で移動してもよい。また、先導者は、ロボットなどの自律的に又は外部からの遠隔制御により移動可能な移動体であってもよく、この場合は、先導者ではなく先導車又は先導体と呼んでもよい。先導者が先導する対象の移動体は、車椅子のほか、荷物などを運搬するための台車やロボットなどであってもよい。実施例では、歩行により移動する人間の先導者が、自律的に移動可能な車椅子を先導する場合について説明する。
【００１２】
同種の移動体同士が縦走又は並走する場合と異なり、人間である先導者に車椅子を追随させる場合には、移動の特性が人間と移動体との間で異なることに留意して制御する必要がある。例えば、人間は急激に移動方向や移動速度を変えることが比較的容易であるが、車椅子の移動方向や移動速度を急激に変更すると、車椅子に乗車している人間に与える負担が大きい場合がある。また、先導者は、単に先導のために移動するだけでなく、車椅子に乗車している利用者の様子を確認するために車椅子に近づいたり、車椅子を先導する経路とは異なる場所に一時的に移動したりすることもあるので、先導者の行動を短期間では精確に推定できない場合がありうる。実施例では、このような特性を踏まえて、車椅子などの移動体を先導者に適切に追随させる技術を提案する。
【００１３】
図１は、先導者に車椅子を追随させる様子を模式的に示す。図１（ａ）に示すように、車椅子の利用者１２が乗車した車椅子１０は、先導者１４の真後ろではなく、先導者１４の左側のやや後方に位置するように制御される。これにより、先導者１４が利用者１２と会話したり、利用者１２の様子を確認したりしながら車椅子１０を先導することができる。先導者１４が所持する携帯端末１６は、車椅子１０に搭載された制御装置との間で通信し、先導者１４の向き、移動方向、移動速度、目的地、行動予定などに関する情報を制御装置へ送信する。制御装置は、携帯端末１６から受信した先導者１４に関する情報に基づいて、先導者１４の向き、移動方向、移動速度を取得又は推定し、それらの情報に基づいて、先導者１４を追随するように車椅子１０を制御する。なお、制御装置は、車椅子１０に内蔵されているため、本図では図示しないが、制御装置の構成については後述する。また、本実施例では、車椅子１０として、向きを変えずに前後左右にスライド走行することが可能であるとともに、その場で回転して向きを変えることが可能な車椅子を使用する。
【００１４】
図１（ｂ）に示すように、先導者１４が前方に移動すると、制御装置は、先導者１４と車椅子１０の間の相対位置を保つように、先導者１４の左側のやや後方まで車椅子１０を移動させる。その後、図１（ｃ）に示すように、先導者１４が右前方に移動すると、制御装置は、先導者１４の向きを基準とした相対座標系における先導者１４との間の相対位置を保つように、先導者１４の左側のやや後方まで車椅子１０を移動させるとともに、先導者１４の向きに合わせて車椅子１０の向きを回転させる。車椅子１０は先導者１４の左後方に位置しているので、右前方に移動する場合には、回転半径が先導者１４よりも長くなり、先導者１４よりも大回りに移動することになる。
【００１５】
このように、実施例においては、先導者１４が利用者１２の様子を容易に確認することができるようにするために、先導者１４の真後ろではなく先導者１４の左後方に車椅子１０が位置するように車椅子１０を制御するが、そのために、先導者１４が右へ曲がる場合と左に曲がる場合とで、車椅子１０を先導者１４に追随するように移動させるときの回転半径が大きく異なることになる。したがって、実施例に係る制御装置は、先導者１４の向き及び移動方向に応じて、車椅子１０を制御する方法を異ならせる。
【００１６】
図２は、車椅子１０を制御する方法を説明するための模式図である。制御装置は、まず、携帯端末１６から受信した情報や、車椅子１０に設けられたカメラなどのセンサから取得した情報から、先導者１４の向き、移動方向、移動速度、移動距離などのデータを所定の時間間隔で算出し、算出したデータに基づいて先導者１４の移動態様を推定する。制御装置は、先導者１４の向き及び移動方向を算出すると、まず、今回算出した先導者１４の向き及び移動方向に基づいて先導者１４の移動態様を推定し、必要であれば、前回以前に算出した先導者１４の向き及び移動方向などの情報を更に加味して先導者１４の移動態様を推定する。
【００１７】
本実施例では、先導者１４の移動態様を３つの種類に分類し、いずれの種類の移動態様であるかを推定する。具体的には、（１）先導者１４の向きと移動方向が合致している、すなわち、先導者１４が向いている方向と同じ方向へ移動している移動態様、（２）先導者１４の向きと移動方向が異なる、すなわち、先導者１４が向いている方向以外の方向に移動している移動態様、（３）先導者１４が車椅子１０に向かって近づいている移動態様、の３種類の移動態様のうちのいずれであるかを推定する。図２において、移動態様（１）は外側の円環２０に対応し、移動態様（２）は中間の円環２２に対応し、移動態様（３）は、内側の円環２４に対応する。
【００１８】
制御装置は、先導者１４の移動態様を推定すると、推定された移動態様に応じて異なるルールにより、車椅子１０の制御方法を決定する。具体的な制御方法は後述するが、まず概要を述べると、移動態様（１）は、先導者１４が通常の態様で歩行している場合であるので、移動方向が大きく変化していない場合は、直近の先導者１４の移動方向及び移動速度に合わせて、先導者１４との間の相対位置が保たれるように車椅子１０を先導者１４に追随させるとともに、先導者１４の向きと同じ向きになるように、必要であれば車椅子１０を回転させる。移動方向が大きく変化した場合には、直近の情報だけでなく、より長い期間における先導者１４の移動態様に関する情報なども加味して、より慎重に先導者１４の行動を推定し、推定結果に基づいて車椅子１０の移動態様を決定する。例えば、過去の所定期間の移動態様を参照したり、移動方向の変化量が小さくなって移動方向が安定するまで待ってから推定したりしてもよい。
【００１９】
円環２０は、先導者１４の移動態様が移動態様（１）である場合に、移動方向が変化する前の移動方向を［０］方向として変化後の移動方向を１６分割したものと、車椅子１０を制御する方法を決定するためのルールとの対応関係を示す。先導者１４の移動態様が移動態様（１）であると推定される場合に、移動方向が［１５］、［０］（［１６］）、又は［１］である場合はルール「１Ａ」が適用され、移動方向が［２］又は［１４］である場合はルール「１Ｂ」が適用され、移動方向が［３］、［４］、又は［１３］である場合はルール「１Ｃ」が適用され、移動方向がそれ以外である場合はルール「１Ｄ」が適用される。ルール「１Ｃ」又は「１Ｄ」が適用される移動方向の範囲は、左右で非対称となっているが、これは、車椅子１０が先導者１４の真後ろではなく、左後方に位置するように制御されるからである。
【００２０】
移動態様（２）の場合は、先導者１４が通常の態様とは異なる態様で歩行していると推定されるので、直近の情報だけでなく、より長い期間における先導者１４の移動態様に関する情報や、車椅子１０の周囲の状況に関する情報なども加味して、より慎重に先導者１４の行動を推定し、推定結果に基づいて車椅子１０の移動態様を決定する。
【００２１】
円環２２は、先導者１４の移動態様が移動態様（２）である場合に、先導者１４の向きを［０］方向として先導者１４の移動方向を１６分割したものと、車椅子１０を制御する方法を決定するためのルールとの対応関係を示す。先導者１４の移動態様が移動態様（２）であると推定される場合に、移動方向が［１］、［２］又は［１５］である場合はルール「２Ｅ」が適用され、移動方向がそれ以外である場合はルール「２Ｆ」が適用される。ルール「２Ｅ」又は「２Ｆ」が適用される移動方向の範囲は、左右で非対称となっているが、これも、車椅子１０が先導者１４の真後ろではなく、左後方に位置するように制御されるからである。なお、移動方向が［０］（［１６］）である場合は、先導者１４の向きと移動方向が合致しているので、移動態様（１）であると推定されるはずであり、ルール「１Ａ」が適用される。
【００２２】
移動態様（３）の場合は、先導者１４の移動方向が車椅子１０に向かう方向でなければ、移動態様（３）ではなく移動態様（１）又は（２）であると推定されるので、移動態様（３）であるか否かを判定する必要がないが、先導者１４の移動方向が車椅子１０に向かう方向であれば、直近の情報だけでなく、より長い期間における先導者１４の移動態様に関する情報や、車椅子１０の周囲の状況に関する情報なども加味して、先導者１４の移動態様が移動態様（３）であるか否かを判定し、判定結果に基づいて車椅子１０の移動態様を決定する。
【００２３】
円環２４は、先導者１４の移動態様が移動態様（３）である場合に、移動方向が変化する前の移動方向を［０］方向として変化後の移動方向を１６分割したものと、車椅子１０を制御する方法を決定するためのルールとの対応関係を示す。先導者１４の移動方向が［８］〜［１３］である場合はルール「３Ｇ」が適用されるが、移動方向がそれ以外である場合は先導者１４の移動態様が移動態様（３）であるか否かを判定する必要はない。
【００２４】
先導者１４の移動態様が、移動態様（１）と（２）のいずれであるかの判定と、移動態様（３）であるか否かの判定は、独立して実行可能であり、いずれを先に実行してもよいし、両者を並行して実行してもよい。移動態様（３）であるか否かを先に判定する場合に、移動態様（３）であると判定された場合は、移動態様（１）と（２）のいずれであるかの判定は省略し、移動態様（３）であると推定してもよい。
【００２５】
以下、先導者１４のそれぞれの移動態様における車椅子１０の制御方法について具体的に説明する。
【００２６】
［１Ａ：移動態様（１）・移動方向の変化量（小）］
図３は、ルール「１Ａ」が適用される場合の車椅子の制御方法を説明するための図である。先導者１４の向きと移動方向が一致しており、移動方向の変化量が小さい場合、制御装置は、今回算出した先導者１４の移動方向及び向きに合わせて、先導者１４との間の相対位置が保たれるように車椅子１０を先導者１４に追随させるとともに、先導者１４の向きと同じ向きになるように、必要であれば車椅子１０を回転させる。移動方向が［１］である場合は、先導者１４よりも曲率半径が大きくなるように車椅子１０を移動させ、移動方向が［１５］である場合は、先導者１４よりも曲率半径が小さくなるように車椅子１０を移動させる。
【００２７】
［１Ｂ：移動態様（１）・移動方向の変化量（中）］
図４は、ルール「１Ｂ」が適用される場合の車椅子の制御方法を説明するための図である。先導者１４の向きと移動方向が一致しており、移動方向の変化量が中程度である場合、制御装置は、今回算出した先導者１４の移動方向及び向きと、前回以前の所定期間に算出した先導者１４の移動方向及び向きとに基づいて、先導者１４の移動方向及び向きを確定し、先導者１４との間の相対位置が保たれるように車椅子１０を先導者１４に追随させるとともに、先導者１４の向きと同じ向きになるように、必要であれば車椅子１０を回転させる。移動方向が［２］である場合は、先導者１４よりも曲率半径が大きくなるように車椅子１０を移動させ、移動方向が［１４］である場合は、先導者１４よりも曲率半径が小さくなるように車椅子１０を移動させる。図４に示すように、移動方向が［１４］である場合、すなわち、先導者１４が左折している場合は、先導者１４の左後方に移動しようとすると車椅子１０を後退させなければならない場合がありうるが、前方に移動させていた車椅子１０を急に後退させると、乗車している利用者１２に負担を与える場合があるので、車椅子１０を後退させると判定される場合には、すぐには後退させず、所定期間待機してから、後退させるのが適切であるかを再度判定してもよい。
【００２８】
［１Ｃ：移動態様（１）・移動方向の変化量（やや大）］
図５は、ルール「１Ｃ」が適用される場合の車椅子の制御方法を説明するための図である。先導者１４の向きと移動方向が一致しており、移動方向の変化量がやや大きい場合、制御装置は、今回算出した先導者１４の移動方向及び向きと、前回以前の所定期間に算出した先導者１４の移動方向及び向きのみに基づいて先導者１４の現在の移動方向及び向きを確定せずに、所定期間は確定を留保し、所定期間分の先導者１４の移動方向及び向きを更にルールに適用して、先導者１４の移動方向及び向きを推定する。先導者１４の移動方向及び向きの傾向が安定していれば、先導者１４の移動方向及び向きを確定し、安定していなければ、安定するまで更に待ってから先導者１４の移動方向及び向きを確定する。制御装置は、先導者１４の移動方向及び移動速度が確定されると、先導者１４との間の相対位置が保たれるように車椅子１０を先導者１４に追随させるとともに、先導者１４の向きと同じ向きになるように、必要であれば車椅子１０を回転させる。移動方向が［３］又は［４］である場合は、先導者１４よりも曲率半径が大きくなるように車椅子１０を移動させ、移動方向が［１５］である場合は、先導者１４よりも曲率半径が小さくなるように車椅子１０を移動させる。
【００２９】
［１Ｄ：移動態様（１）・移動方向の変化量（大）］
図６は、ルール「１Ｄ」が適用される場合の車椅子の制御方法を説明するための図である。先導者１４の向きと移動方向が一致しており、移動方向の変化量が大きい場合、制御装置は、先導者１４の現在位置からの総移動距離が所定値に到達するまで待ってから、それまでの期間に算出した先導者１４の移動方向及び向きに基づいて、先導者１４の移動方向及び向きを推定する。先導者１４の移動方向及び向きの傾向が安定していれば、先導者１４の移動方向及び向きを確定し、安定していなければ、安定するまで更に待ってから先導者１４の移動方向及び向きを確定する。制御装置は、先導者１４の移動方向及び移動速度を確定させると、先導者１４との間の相対位置が保たれるように車椅子１０を先導者１４に追随させるとともに、先導者１４の向きと同じ向きになるように、必要であれば車椅子１０を回転させる。
【００３０】
このように、先導者１４の移動態様が移動態様（１）であると推定された場合には、移動方向の変化量が大きいほど、長い期間の先導者１４の移動に関する情報に基づいて、車椅子１０の移動を制御する。ルールに適用する先導者１４の移動に関する情報は、それ以前に取得したものでもよいし、それ以降に取得するものでもよい。これにより、先導者１４の移動方向の変化量が小さい場合は、車椅子１０を速やかに先導者１４に追随させるように制御することができるし、先導者１４の移動方向の変化量が大きい場合は、先導者１４の移動をより精確に推定して、車椅子１０を円滑に先導者１４に追随させるように制御することができる。また、移動方向を大きく変えた先導者１４に、車椅子１０を闇雲に追随させるのではなく、一呼吸おいてから車椅子１０を移動させるので、車椅子１０の移動方向の急激な変更を避け、車椅子１０の利用者の負担を軽減させることができる。
【００３１】
［２Ｅ：移動態様（２）・向きと移動方向の違い（中）］
［２Ｆ：移動態様（２）・向きと移動方向の違い（大）］
図７は、ルール「２Ｅ」又は「２Ｆ」が適用される場合の車椅子の制御方法を説明するための図である。先導者１４の向きと移動方向が異なっており、向きと移動方向の違いが中程度又は大きい場合、制御装置は、向きと移動方向の違いが大きいほど、長い期間の先導者１４の移動に関する情報に基づいて、先導者１４の移動方向及び向きを推定する。先導者１４の移動方向及び向きの傾向が安定していれば、先導者１４の移動方向及び向きを確定し、安定していなければ、安定するまで更に待ってから先導者１４の移動方向及び向きを確定する。制御装置は、先導者１４の移動方向及び移動速度が確定されると、先導者１４との間の相対位置が保たれるように車椅子１０を先導者１４に追随させるとともに、先導者１４の向きと同じ向きになるように、必要であれば車椅子１０を回転させる。移動態様（２）と推定される頻度は、移動態様（１）と推定される頻度よりも低いと考えられるので、移動態様（１）の場合よりも、車椅子１０を制御するためのルールの種類を少なくしている。
【００３２】
［３Ｇ：移動態様（３）］
図８は、ルール「３Ｇ」が適用される場合の車椅子の制御方法を説明するための図である。先導者１４の移動方向が［８］〜［１３］である場合は、ルール「３Ｇ」が適用され、先導者１４が車椅子１０に近づこうとしているのか否かを判定する。先導者１４の移動方向がそれ以外である場合は、先導者１４が車椅子１０に近づいているとは考えられないので、判定を省略する。制御装置は、所定時間が経過するまで待ってから、それまでの期間に算出した先導者１４の移動方向及び向きに基づいて、先導者１４が車椅子１０に近づいているか否かを判定する。先導者１４が車椅子１０に近づいていると判定した場合は、車椅子１０を先導者１４に追随させる機能を停止し、車椅子１０をその場で停止させる。制御装置は、更に、車椅子１０に設けられたカメラにより撮影された先導者１４の画像や、先導者１４の携帯端末１６から送信された情報などに基づいて、先導者１４が車椅子１０に近づいているか否かを判定してもよい。例えば、先導者１４が携帯端末１６に、車椅子１０にその場で停止すべき旨の指示を送信した場合には、先導者１４が車椅子１０に近づいていると判定し、車椅子１０をその場で停止させてもよい。
【００３３】
図９は、実施例に係る車椅子１０の構成を概略的に示す。車椅子１０は、車椅子１０を移動させるための駆動系３６と、車椅子１０を先導者に追随するように移動させるために、駆動系３６を制御する制御装置４０と、車椅子１０の周囲を撮像するためのカメラ３０と、先導者の携帯端末１６との通信を制御する通信部３２と、車椅子１０の速度や加速度など車椅子１０の状態を示す情報を検知するためのセンサ３４とを備える。
【００３４】
制御装置４０は、先導者の移動方向を取得する移動方向取得部４２と、先導者の向きを取得する向き取得部４４と、移動方向取得部４２が取得した先導者の移動方向と、向き取得部４４が取得した先導者の向きに基づいて、複数の種類に分類された先導者の移動態様のうちのいずれの移動態様であるかを推定する移動態様推定部４６と、推定された移動態様に応じて異なる判断基準を適用して車椅子１０を制御する方法を決定し、決定された方法にしたがって駆動系３６を制御する制御部４８と、これらの構成が使用するデータやプログラムなどを格納する記憶部５０とを備える。これらの機能は、ＣＰＵ、メモリ、メモリにロードされたプログラムなどによって実現され、ここではそれらの連携によって実現される構成を描いている。プログラムは、車椅子１０に内蔵されていてもよく、また記録媒体に格納された形態で外部から供給されるものであってもよい。したがってこれらの機能ブロックがハードウェアのみ、ソフトウェアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者に理解されるところである。
【００３５】
移動方向取得部４２は、先導者の携帯端末１６から、携帯端末１６により搭載されたセンサなどにより取得された先導者の移動方向及び移動速度を取得してもよいし、カメラ３０により撮像された画像を解析することにより、先導者の移動方向及び移動速度を取得してもよい。向き取得部４４も、同様に、携帯端末１６から先導者の向きを取得してもよいし、カメラ３０により撮像された画像を解析することにより、先導者の向きを取得してもよい。移動態様推定部４６は、上述したように、先導者が向いている方向に移動している移動態様（１）、先導者が向いている方向とは異なる方向に移動している移動態様（２）、及び先導者が車椅子１０の方に近づいている移動態様（３）のうちのいずれの移動態様であるかを推定する。制御部４８は、推定された移動態様に応じて、上述したルール「１Ａ」〜「３Ｇ」を適用して、車椅子１０を制御する方法を決定する。
【００３６】
制御部４８は、決定した方法にしたがって車椅子１０を移動させるように、駆動系３６を制御する。制御部４８は、決定した制御方法に基づいて算出された目標位置と、先導者の移動方向及び移動速度から、車椅子１０を移動させる経路を算出する。先導者が移動態様（１）でゆっくり移動している間は、制御部４８は、先導者の向きを基準とした相対座標系における先導者と車椅子１０との間の相対位置が維持されるように、先導者の移動方向及び移動速度に合わせて車椅子１０を追随させる。先導者の移動速度又は加速度が所定値以上となった場合は、車椅子１０を同じ速度又は加速度で移動させると乗車している利用者１２に危険が生じる場合があるので、制御部４８は、車椅子１０の速度及び加速度が所定の上限値を超えないように制御する。制御部４８が車椅子１０の制御方法を決定するために所定時間の経過を待機していた場合など、車椅子１０と先導者との間の距離が所定値以上となった場合は、その後、先導者の移動速度が車椅子１０の速度の上限値よりも遅くなったときに、車椅子１０の速度の上限値を超えない範囲の速度で、先導者よりも速い移動速度で車椅子１０を制御し、先導者との間の距離を縮めるようにする。
【００３７】
制御部４８は、過去の所定期間における先導者の移動方向及び移動速度を所定のアルゴリズムにより平滑化し、平滑化した移動方向及び移動速度に基づいて車椅子１０を制御してもよい。これにより、車椅子１０をより円滑に移動させることができ、利用者に与える負担を低減させることができる。
【００３８】
制御部４８は、先導者の移動方向の変化量が所定値以上である場合、又は、先導者に追随するために車椅子１０を移動させる距離が所定値以上となる場合は、先導者１４に対する車椅子１０の相対位置を変更してもよい。例えば、先導者が向きを１８０度回転した場合、車椅子１０を先導者の左後方に位置させるためには、車椅子１０を先導者を中心として１８０度回転させることになるが、その場で１８０度回転させて、以降は先導者の右後方に位置させてもよい。
【００３９】
なお、車椅子１０は、利用者が車椅子１０に移動方向や移動速度などを指示するための操作部を備えてもよい。この場合、制御装置４０は、操作部に入力された指示に応じて駆動系３６を制御するが、先導者に追随する機能をオンにする指示を操作部又は携帯端末１６から取得すると、操作部に入力された指示に応じた制御を停止させ、以降は上述したように先導者を自動的に追随するように車椅子１０を制御する。
【００４０】
本発明の実施例によれば、先導者の移動態様に応じた適切な制御方法で車椅子を制御することができる。また、先導者が向いている方向に移動するような、通常の移動態様で移動している場合は、先導者との相対位置を維持しつつ、車椅子を先導者に追随させるので、先導者が車椅子の利用者を確認したり、会話したりしながら車椅子を先導することができる。また、先導者の移動態様と全く同じ態様で車椅子を移動させるのではなく、先導者が急激に移動方向、移動速度、向きなどを変えたとしても、車椅子の移動に即座に反映させず、所定期間おいてから適切な制御方法を決定するので、車椅子の利用者の安全を確保しつつ、適切に車椅子を移動させることができる。
【００４１】
本発明の一態様の概要は、次の通りである。本発明のある態様の制御プログラムは、移動体を先導者に追随するように移動させるための制御プログラムであって、コンピュータを、先導者の移動方向を取得する移動方向取得部、先導者の向きを取得する向き取得部、移動方向取得部が取得した先導者の移動方向と、向き取得部が取得した先導者の向きに基づいて、複数の種類に分類された先導者の移動態様のうちのいずれの移動態様であるかを推定する移動態様推定部、推定された移動態様に応じて異なる判断基準を適用して移動体を制御する方法を決定し、決定された方法にしたがって移動体を制御する制御部、として機能させ、制御部は、先導者が向いている方向に移動していると推定された場合、先導者の向きを基準とした相対座標系における先導者と移動体との間の相対位置が維持されるように、移動体を制御する。
【００４２】
この態様によると、先導者の移動態様に応じた適切な制御方法で移動体を制御することができる。また、先導者が向いている方向に移動するような、通常の移動態様で移動している場合は、先導者との相対位置を維持しつつ、移動体を先導者に追随させることができる。
【００４３】
制御部は、先導者の移動方向及び向きを判断基準に適用して移動体を制御する方法を決定し、先導者の移動方向又は向きの変化量が大きいほど、長い期間の先導者の移動方向及び向きを判断基準に適用してもよい。この態様によると、先導者の移動態様が通常とは異なる場合に、より慎重に移動体の制御方法を決定することができるので、より適切に移動体を制御することができる。
【００４４】
制御部は、先導者の移動方向又は向きの変化量が所定値よりも大きい場合は、所定時間が経過してから、所定時間の先導者の移動方向及び向きを更に判断基準に適用して移動体を制御する方法を決定してもよい。この態様によっても、先導者の移動態様が通常とは異なる場合に、より慎重に移動体の制御方法を決定することができるので、より適切に移動体を制御することができる。また、先導者の移動方向又は向きが急激に変化した場合であっても、即座に移動体の制御に反映させず、より慎重に移動体の制御方法を決定することができるので、移動体の移動方向又は向きの急激な変化を抑えることができる。
【００４５】
所定値は、移動態様推定部により推定された先導者の移動態様、先導者の移動方向、先導者の向き、先導者の移動方向の変化量、又は先導者の向きの変化量に応じて異なってもよい。この態様によると、先導者の移動態様、移動方向、向きなどに応じて、制御方法の決定を留保する時間を異ならせるので、状況に応じてより適切に移動体を制御することができる。
【００４６】
移動態様推定部は、先導者が向いている方向に移動している移動態様、先導者が向いている方向とは異なる方向に移動している移動態様、及び先導者が移動体の方に近づいている移動態様のうちのいずれの移動態様であるかを推定してもよい。この態様によると、先導者の移動態様をより的確に推定することができるので、移動体をより適切に制御することができる。
【００４７】
本発明の別の態様は、移動体である。この移動体は、移動体を移動させるための駆動系と、移動体を先導者に追随するように移動させるために、駆動系を制御する制御装置と、を備える。制御装置は、先導者の移動方向を取得する移動方向取得部と、先導者の向きを取得する向き取得部と、移動方向取得部が取得した先導者の移動方向と、向き取得部が取得した先導者の向きに基づいて、複数の種類に分類された先導者の移動態様のうちのいずれの移動態様であるかを推定する移動態様推定部と、推定された移動態様に応じて異なる判断基準を適用して移動体を制御する方法を決定し、決定された方法にしたがって駆動系を制御する制御部と、を備える。制御部は、先導者が向いている方向に移動していると推定された場合、先導者の向きを基準とした相対座標系における先導者と移動体との間の相対位置が維持されるように、駆動系を制御する。
【００４８】
この態様によると、先導者の移動態様に応じた適切な制御方法で移動体を制御することができる。また、先導者が向いている方向に移動する、通常の移動態様で移動している場合は、先導者との相対位置を維持しつつ、移動体を先導者に追随させることができる。
【００４９】
以上、本発明を実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素あるいは各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００５０】
実施例では、制御装置は移動体に設けられたが、別の例では、制御装置は先導者の携帯端末などに設けられてもよい。この場合、制御装置は、移動体の制御方法を決定すると、移動体に移動経路などの情報を送信して移動を指示する。移動体は、制御装置から受信した指示にしたがって駆動系を制御する。これによっても、先導者の移動態様に応じた適切な制御方法で移動体を制御することができる。
【符号の説明】
【００５１】
１０  車椅子、１２  利用者、１４  先導者、１６  携帯端末、３６  駆動系、４０  制御装置、４２  移動方向取得部、４４  向き取得部、４６  移動態様推定部、４８  制御部、５０  記憶部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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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９】
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