(57)【要約】【課題】運転者の意図しない運転制御を防ぐことのできる移動体を提供することを課題とする。【解決手段】移動体は、姿勢検出装置と、制御部と、を備える。姿勢検出装置は、運転者の姿勢変化に応じて運転者が着座する座席に生じる変量を検出する。制御部は、運転者が意図する動作のための制御を、検出された変量を基に行う。制御部は、運転者の姿勢変化が運転者の操作意思により生じたものでないと判定した場合には、制御の制御量を、定常状態のときの制御量よりも小さくする。このようにすることで、運転者の意図しない運転制御が行われるのを防ぐことができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転者の姿勢変化に応じて前記運転者が着座する座席に生じる変量を検出する姿勢検出装置と、
前記運転者が意図する動作のための制御を、検出された前記変量を基に行う制御部と、を備え、
前記制御部は、前記運転者の姿勢変化が前記運転者の操作意思により生じたものでないと判定した場合には、前記制御の制御量を、定常状態のときの制御量よりも小さくすることを特徴とする移動体。
【請求項２】
前記制御部は、前記運転者が前記座席に着座した直後であると判定した場合には、前記制御の制御量を、定常状態のときの制御量よりも小さくすることを特徴とする請求項１に記載の移動体。
【請求項３】
移動体の傾きを検出する移動体姿勢検出装置を備え、
前記制御部は、前記座席の新たな中立位置を、前記移動体の傾きを基に求めると共に、前記座席が前記新たな中立位置に位置するまでは、前記制御の制御量を、定常状態のときの制御量よりも小さくすることを特徴とする請求項１又は２に記載の移動体。
【請求項４】
移動体が衝突状態又は衝突しそうな状態にあることを検出する衝突検出装置を備え、
前記制御部は、前記移動体が衝突状態又は衝突しそうな状態であることを検出した場合には、加速制御を禁止することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の移動体。
【請求項５】
運転者の姿勢変化に応じて前記運転者が着座する座席に生じる変量を検出する姿勢検出装置と、
前記運転者が意図する動作のための制御を、検出された前記変量を基に行う制御部と、を備え、
前記制御部は、後方に後退する後退モードが前記運転者により選択されたと判定した場合には、移動体が停止状態にあることを確認した後、前記座席の反転のための安全装置を解除すると共に、前記座席の位置が固定されるまでは、前記移動体が停止状態にあることを確認することを特徴とする移動体。
【請求項６】
前記制御部は、後退モードであると判定した場合には、前記制御の制御量を、定常状態のときの制御量よりも小さくすることを特徴とする請求項５に記載の移動体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、操縦者の意図する移動のための動作を行う移動体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車等の陸上を走行する移動体の運転は、ステアリングホイール、アクセルペダル、ブレーキペダルのような操作手段を運転者が操作することにより行われることが多い。しかし、このような従来の操作手段は、人間の生来的な感覚に必ずしも適合している訳ではないため、運転者が操作を繰り返すことによりその操作を習熟することが不可欠である。以下の特許文献１には、運転者の姿勢変化に応じて生じる座席の変量、即ち、座席の所定位置からの変位量や傾き角などを検出することで、運転者の意図する動作を推定して運転制御を行う移動体について記載されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平２００４−１６２７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記に記載の技術では、運転者の操作意思に依らない姿勢変化を検出することで、当該運転者の意図しない運転制御が行われてしまうことがある。例えば、運転者が移動体に乗車した際における当該運転者の姿勢変化によっては、移動体の飛び出しの原因となるような運転制御が行われることがある。また、路面カントにおいて、運転者が体勢を保持しようとした場合には、移動体の加速や減速といった運転制御が、当該運転者の意志とは無関係に行われることがある。
【０００５】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、運転者の操作意思に依らない姿勢変化を検出しても、当該運転者の意図しない運転制御が行われることがない移動体を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の１つの観点では、移動体は、運転者の姿勢変化に応じて前記運転者が着座する座席に生じる変量を検出する姿勢検出装置と、前記運転者が意図する動作のための制御を、検出された前記変量を基に行う制御部と、を備え、前記制御部は、前記運転者の姿勢変化が前記運転者の操作意思により生じたものでないと判定した場合には、前記制御の制御量を、定常状態のときの制御量よりも小さくする。
【０００７】
上記の移動体は、姿勢検出装置と、制御部と、を備える。前記姿勢検出装置は、運転者の姿勢変化に応じて前記運転者が着座する座席に生じる変量を検出する。前記制御部は、前記運転者が意図する動作のための制御を、検出された前記変量を基に行う。前記制御部は、前記運転者の姿勢変化が前記運転者の操作意思により生じたものでないと判定した場合には、前記制御の制御量を、定常状態のときの制御量よりも小さくする。このようにすることで、運転者の意図しない運転制御が行われるのを防ぐことができる。
【０００８】
上記の移動体の他の一態様は、前記制御部は、前記運転者が前記座席に着座した直後であると判定した場合には、前記制御の制御量を、定常状態のときの制御量よりも小さくする。このようにすることで、運転者が座席に着座した直後に、移動体が、急発進したり、急旋回したりすることを防ぐことができる。
【０００９】
上記の移動体の他の一態様は、移動体の傾きを検出する移動体姿勢検出装置を備え、前記制御部は、前記座席の新たな中立位置を、前記移動体の傾きを基に求めると共に、前記座席が前記新たな中立位置に位置するまでは、前記制御の制御量を、定常状態のときの制御量よりも小さくする。このようにすることで、移動体が傾斜路面に進入した際における運転者の姿勢変化により、移動体が加速したり、減速したり、左右に旋回したりするのを防ぐことができる。
【００１０】
上記の移動体の他の一態様は、移動体の衝突状態又は衝突しそうな状態にあることを検出する衝突検出装置を備え、前記制御部は、前記移動体が衝突状態又は衝突しそうな状態であることを検出した場合には、加速制御を禁止する。このようにすることで、移動体の衝突時における運転者の安全を図ることができる。
【００１１】
本発明の他の観点では、移動体は、運転者の姿勢変化に応じて前記運転者が着座する座席に生じる変量を検出する姿勢検出装置と、前記運転者が意図する動作のための制御を、検出された前記変量を基に行う制御部と、を備え、前記制御部は、後方に後退する後退モードが前記運転者により選択されたと判定した場合には、移動体が停止状態にあることを確認した後、前記座席の反転のための安全装置を解除すると共に、前記座席の位置が固定されるまでは、前記移動体が停止状態にあることを確認する。このようにすることで、運転者は、安全に後退モードへ移行することができる。
【００１２】
上記の移動体の他の一態様は、前記制御部は、後退モードであると判定した場合には、前記制御の制御量を、定常状態のときの制御量よりも小さくする。このようにすることで、運転者が後輪操舵する際に感じる違和感を緩和することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施の形態について説明する。
【００１４】
［第１実施形態］
（移動体の構成）
まず、本発明の第１実施形態に係る移動体の構成について説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る移動体１０の構成を示す模式図である。なお、図１では、移動体１０の進行方向をｘ軸とし、回転軸１１ａの方向をｚ軸とし、ｘ軸及びｚ軸の両方に垂直な方向をｙ軸とする。
【００１５】
第１実施形態に係る移動体１０は、座席１１と、姿勢センサ２０と、制御部２１と、操舵部２２と、駆動部２３と、前輪３１と、後輪３２より構成される。移動体１０としては、例えば、特許文献１に示すような電動車椅子などの移動体が一例として挙げられる。
【００１６】
座席１１は、実際に運転者Ｄが座るシート部１１ｂと、シート部１１ｂを支える回転軸１１ａより構成される。姿勢センサ２０は、座席１１が傾いたときの角度を検出して、検出信号Ｓｒとして制御部２１へ出力する。この姿勢センサ２０が、本発明における姿勢検出装置として機能する。
【００１７】
制御部２１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、メモリなどを含むマイクロコンピュータで構成された、例えばＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）などである。制御部２１は、運転者Ｄが意図する移動体１０の動作を、検出信号Ｓｒを基に推定し、推定した当該動作が行われるように、操舵部２２へ制御信号Ｓｓを出力すると共に、駆動部２３へ制御信号Ｓｄを出力する。以下に、図２を用いて具体的に述べる。
【００１８】
図２は、座席１１の斜視図である。図２でも、移動体１０の進行方向をｘ軸とし、回転軸１１ａの方向をｚ軸とし、ｘ軸及びｚ軸の両方に垂直な方向をｙ軸とする。
【００１９】
図２に示す例では、姿勢センサ２０として、回転センサ２０ａと、荷重センサ２０ｂａ、２０ｂｂ、２０ｂｃ、２０ｂｄとが、座席１１に取り付けられている。荷重センサ２０ｂａ、２０ｂｂ、２０ｂｃ、２０ｂｄは、正方形の板状部材２０ｂｅを介して、座席１１の回転軸１１ａと取り付けられている。後に詳しく述べるが、回転センサ２０ａは、座席１１のｚ軸回りの回転角θｚに対応する制御量を求めるためのものであり、荷重センサ２０ｂａ、２０ｂｂは、座席１１のｙ軸回りの回転角θｙに対応する制御量を求めるためのものであり、荷重センサ２０ｂｃ、２０ｂｄは、座席１１のｘ軸回りの回転角θｘに対応する制御量を求めるためのものである。これらの回転角は、中立位置からの回転角である。ここで、「中立位置」とは、いわゆるニュートラルポジションであり、加速・減速、操舵といった制御が行われることのない座席１１の位置をいう。
【００２０】
回転センサ２０ａは、z軸回りの回転角、即ち、回転軸１１ａの回転角を検出信号Ｓｒとして制御部２１へ送信する。荷重センサ２０ｂａ、２０ｂｂ、２０ｂｃ、２０ｂｄは夫々、荷重値を検出信号Ｓｒとして制御部２１へ送信する。
【００２１】
運転者Ｄが進行方向（ｘ軸方向）に対し右側に体をひねると、回転軸１１ａが座席１１の真上からみて進行方向（ｘ軸方向）に対し右回りに回転する。このときの回転角を角度θｚＲとすると、制御部２１は、移動体１０が進行方向（ｘ軸方向）から右回りに角度θｚＲに対応する操舵角で旋回する動作が行われるように制御信号Ｓｓを操舵部２２へ出力する。一方、運転者Ｄが進行方向（ｘ軸方向）に対し左側に体をひねると、回転軸１１ａが座席１１の真上からみて進行方向（ｘ軸方向）から左回りに回転する。このときの回転角を角度θｚＬとすると、制御部２１は、移動体１０が進行方向に対し左回りに角度θｚＬに対応する操舵角で旋回する動作が行われるように制御信号Ｓｓを操舵部２２へ出力する。
【００２２】
回転軸１１ａの回転角と当該回転角に対応する移動体１０の操舵角との対応関係は、例えば、予めマップとして制御部２１のメモリなどに記録されており、制御部２１は、回転軸１１ａの回転角の検出信号Ｓｒを基に、記録されている当該対応関係のマップを用いて、移動体１０の操舵角を算出した後、制御信号Ｓｓを操舵部２２へ出力する。
【００２３】
運転者Ｄが進行方向（ｘ軸方向）に対し体を前方へ傾けると、即ち、座席１１が中立位置からｙ軸回りに角度θｙＦで回転すると、座席１１の重心が前方に移動して、前方の荷重センサ２０ｂａにより検出される荷重値が増加し、後方の荷重センサ２０ｂｂにより検出される荷重値が減少する。角度θｙＦの大きさが大きくなればなるほど、前方の荷重センサ２０ｂａにより検出される荷重値はより増加し、後方の荷重センサ２０ｂｂにより検出される荷重値はより減少する。制御部２１は、この荷重の変化に基づいて、重心が前方に移動したと判定すると共に、移動体１０が角度θｙＦに対応する大きさで加速するように、制御信号Ｓｄを駆動部２３へ出力する。
【００２４】
運転者Ｄが進行方向（ｘ軸方向）に対し体を後方へ傾けると、即ち、座席１１が中立位置からy軸回りに角度θｙＳで回転すると、座席１１の重心が後方へ移動して、前方の荷重センサ２０ｂａにより検出される荷重値が減少し、後方の荷重センサ２０ｂｂにより検出される荷重値が増加する。角度θｙＳの大きさが大きくなればなるほど、前方の荷重センサ２０ｂａにより検出される荷重値はより減少し、後方の荷重センサ２０ｂｂにより検出される荷重値はより増加する。制御部２１は、この荷重の変化に基づいて、重心が後方へ移動したと判定すると共に、移動体１０が角度θｙＳに対応する大きさで減速するように、制御信号Ｓｄを駆動部２３へ出力する。
【００２５】
また、運転者Ｄが進行方向（ｘ軸方向）に対し体を右側へ傾けると、即ち、座席１１が中立位置からｘ軸回りに角度θｘＲで回転すると、座席１１の重心が右側に移動して、右側の荷重センサ２０ｂｄにより検出される荷重値が増加し、左側の荷重センサ２０ｂｃにより検出される荷重値が減少する。角度θｘＲの大きさが大きくなればなるほど、右側の荷重センサ２０ｂｄにより検出される荷重値はより増加し、左側の荷重センサ２０ｂｃにより検出される荷重値はより減少する。制御部２１は、この荷重の変化に基づいて、重心が右側に移動したと判定すると共に、移動体１０が右回りに角度θｘＲに対応する操舵角で旋回する動作が行われるように制御信号Ｓｓを操舵部２２へ出力する。
【００２６】
一方、運転者Ｄが進行方向（ｘ軸方向）に対し体を左側へ傾けると、即ち、座席１１が中立位置からｘ軸回りに角度θｘＬで回転すると、座席１１の重心が左側へ移動して、右側の荷重センサ２０ｂｄにより検出される荷重値が減少し、左側の荷重センサ２０ｂｃにより検出される荷重値が増加する。角度θｘＬの大きさが大きくなればなるほど、右側の荷重センサ２０ｂｄにより検出される荷重値はより減少し、左側の荷重センサ２０ｂｃにより検出される荷重値はより増加する。制御部２１は、この荷重の変化に基づいて、重心が後方へ移動したと判定すると共に、移動体１０が左回りに角度θｘＬに対応する操舵角で旋回する動作が行われるように制御信号Ｓｓを操舵部２２へ出力する。
【００２７】
なお、移動体１０を操舵する方法として、ｚ軸回りの回転角を基に操舵する方法、ｘ軸回りの回転角を基に操舵する方法の２つの方法を上述したが、移動体１０は、両方の方法を採用する必要はなく、どちらか一方の方法を採用するとしてもよい。即ち、移動体１０は、姿勢検出装置２０として、回転センサ２０ａと、荷重センサ２０ｂｃ、２０ｂｄのうち、どちらか一方を備えているとしてもよい。
【００２８】
また、上述の例は一例であり、検出信号Ｓｒに基づいて、運転者Ｄが意図する移動体の動作を推定する方法としては他にも各種のものがあるが、本発明では特にいずれかの手法に限定されるものではない。
【００２９】
（乗車直後における移動体の制御方法）
本発明の移動体１０では、制御部２１は、運転者Ｄの姿勢変化が当該運転者Ｄの操作意思により生じたものでないと判定したときには、当該制御の制御量を、定常状態のときの制御の制御量よりも小さくする。ここでいう「定常状態」とは、移動体１０が安定に走行している状態を示し、移動体１０が、例えば、運転者Ｄが乗車した直後にある状態、坂路や路面カントといった傾斜路面を走行している状態、何らかの物体と衝突している状態、といった状態にないことを示す。これにより、運転者の意図しない運転制御が行われるのを防ぐことができる。
【００３０】
第１実施形態では、運転者Ｄが移動体１０に乗車した直後における移動体１０の制御方法について述べることとする。運転者Ｄが座席１１に着座した直後において、運転者Ｄは、座席１１が中立位置にあるか否かは分からない。そのため、座席１１が中立位置にない場合には、発進の際、急発進や急旋回といったことが起こる。そこで、第１実施形態に係る移動体１０では、運転者Ｄが移動体１０に乗車した直後では、座席１１の変量に対する制御の制御量、即ち、出力ゲインを、定常状態のときの出力ゲインよりも下げておくこととする。なお、以下の説明では、座席１１の変量に対する制御の制御量を「出力ゲイン」と称することもある。
【００３１】
図３は、変量に対する移動体の制御量を示したグラフである。グラフ５１は、定常状態のときにおける変量に対する移動体の制御量のグラフを示し、グラフ５２は、運転者Ｄが移動体１０に乗車した直後のときにおける変量に対する移動体の制御量のグラフを示している。図３のグラフに示すように、第１実施形態に係る移動体１０では、制御部２１は、運転者Ｄが移動体１０に乗車した直後では、座席１１の変量に対する制御量を、定常状態のときの制御量よりも下げておく。具体的には、制御部２１は、変量θｘ、θｚに対応する操舵角の大きさ、又は、変量θｙに対応する加速及び減速の大きさについて、運転者Ｄが移動体１０に乗車した直後のときの大きさを、定常状態のときの大きさよりも小さく設定する。以下、フローチャートを用いて具体的に説明する。
【００３２】
図４は、第１実施形態に係る移動体の制御処理を示すフローチャートである。まず、運転者Ｄが座席１１に着座すると、座席１１に取り付けられた荷重センサ２０ｂａ、２０ｂｂ、２０ｂｃ、２０ｂｄは、制御信号Ｓｒを制御部２１に送信する。制御部２１は、運転者Ｄが乗車したこと、即ち、運転者Ｄが座席１１に着座したことを、制御信号Ｓｒを基に検出する（ステップＳ１０１）。
【００３３】
制御部２１は、運転者Ｄが座席１１に着座したことを検出すると、図３のグラフ５２に示したように、座席１１の変量に対する出力ゲインを、定常状態のときの出力ゲインよりも下げる（ステップＳ１０２）。
【００３４】
次に、制御部２１は、修正操作量及び修正頻度を検出する（ステップＳ１０３）。ここで、修正操作量及び修正頻度について説明する。例えば、移動体１０がカーブを曲がる場合、運転者Ｄは、移動体１０が当該カーブを曲がるために、複数回、座席１１を傾かせて操舵することが考えられる。この場合、修正操作量とは、一回分の操舵時における座席１１の回転角θｘ、θｚのことであり、修正頻度とは、当該回転角θｘ、θｚが所定の基準となる角度を超えた回数のことである。この所定の基準となる角度を、以下では基準操作量と称す。
【００３５】
つまり、運転者Ｄが移動体１０に乗車した直後では、座席１１の変量に対する出力ゲインは、定常状態のときの出力ゲインよりも下がっているため、運転者Ｄは、移動体１０がカーブを曲がるためには、定常状態のときよりも大きく座席１１を傾ける必要がある。修正頻度とは、この座席１１を傾けるときの回転角θｘ、θｚが所定の基準となる角度（基準操作量）を超えた回数を示している。ステップＳ１０４以降では、制御部２１は、この回転角θｘ、θｚが所定の基準となる角度（基準操作量）を超えた回数が、即ち、修正頻度が所定の回数（以下、単に「基準修正頻度」と称す）よりも少なくなっていれば、運転者Ｄは運転に慣れたとし、一方、修正頻度が基準修正頻度以上となっていれば、運転者Ｄは運転にまだ慣れていないとしている。
【００３６】
制御部２１は、修正頻度が所定の回数よりも少ないか否かについて判定する（ステップＳ１０４）。制御部２１は、修正頻度が基準修正頻度以上となっていると判定した場合には（ステップＳ１０４：Ｎｏ）、ステップＳ１０３へ戻り、座席１１の変量に対する出力ゲインを下げたままとする。つまり、制御部２１は、修正頻度が基準修正頻度以上となっている場合には、運転者Ｄが移動体１０の運転に慣れていないと判定し、出力ゲインを下げたままとする。
【００３７】
制御部２１は、修正頻度が基準修正頻度よりも少ないと判定した場合には（ステップＳ１０４：Ｙｅｓ）、座席１１の変量に対する出力ゲインを、図３のグラフ５１に示したような定常状態のときの出力ゲインにして（ステップＳ１０５）、本処理を終了する。つまり、制御部２１は、修正頻度が基準修正頻度よりも少なくなっている場合には、運転者Ｄが移動体１０の運転に慣れたと判定し、出力ゲインを定常状態のときの出力ゲインにする。
【００３８】
なお、ステップＳ１０５において、出力ゲインを定常状態のときの出力ゲインにするときには、いきなり、定常状態のときの出力ゲインにするのではなく、代わりに、段階的に出力ゲインを変えて、最終的に定常状態のときの出力ゲインにするとしてもよい。
【００３９】
以上に述べたように、第１実施形態に係る移動体では、制御部は、運転者が座席に着座した直後であると判定した場合には、制御の制御量を、定常状態のときの制御量よりも小さくする。このようにすることで、運転者が座席に着座した直後に、移動体が、急発進したり、急旋回したりすることを防ぐことができる。
【００４０】
[第２実施形態]
次に、本発明の第２実施形態について説明する。図５は、第２実施形態に係る移動体が坂路や路面カントといった傾斜路面を走行する様子を示す模式図である。
【００４１】
図５（ａ）に示すように、移動体１０が坂路を登坂する場合、運転者Ｄは、重力に対して姿勢を保持しようとするため、進行方向に対し体を前方へ傾けることとなる。そのため、移動体１０における座席１１の中立位置が固定されていると、移動体１０は、坂路を登坂する場合には常に加速することとなってしまう。反対に、移動体１０が坂路を降板する場合には、運転者Ｄは、進行方向に対し体を後方へ傾けることとなる。そのため、移動体１０に対する座席１１の中立位置が固定されていると、移動体１０は、坂路を降板する場合には常に減速することとなってしまう。
【００４２】
図５（ｂ）に示すように、移動体１０が、進行方向から見て、右側が高く、左側が低くなっている路面カントを走行する場合、運転者Ｄは、重力に対し姿勢を保持しようとするため、進行方向に対し体を右側へ傾けることとなる。そのため、移動体１０における座席１１の中立位置が固定されていると、移動体１０は、このような路面カントを走行する場合には、常に右側へ旋回することとなってしまう。反対に、移動体１０が、進行方向から見て、左側が高く、右側が低くなっている路面カントを走行する場合、運転者Ｄは、進行方向に対し体を左側へ傾けることとなる。そのため、移動体１０は、このような路面カントを走行する場合には、常に左側へ旋回することとなってしまう。
【００４３】
そこで、第２実施形態に係る移動体１０では、このように運転者の姿勢が連続して変化する場合において、座席１１の中立位置を改めて求めることとし、新たな中立位置が求められるまでは、制御の制御量を、定常状態のときの制御量よりも小さくすることとする。
【００４４】
図６は、第２実施形態に係る移動体１０の構成を示す模式図である。第２実施形態に係る移動体１０は、第１実施形態に係る移動体１０と異なり、当該移動体１０の姿勢を検出するための移動体姿勢センサ２４を更に備えている。移動体姿勢センサ２４としては、例えば、ジャイロセンサが用いられる。移動体姿勢センサ２４は、移動体１０の姿勢を検出して、検出信号Ｓｕとして制御部２１に送信する。従って、移動体姿勢センサ２４は、本発明における移動体姿勢検出装置として機能する。
【００４５】
図５（ａ）に示した例では、坂路の一例として、角度αの傾斜角を有する斜面を示している。ここで、移動体１０は、この角度αの傾斜角を有する斜面を登板しているとする。このとき、運転者Ｄは、重力に対して姿勢を保持しようとするため、進行方向に対し体を傾ける。重力に対して安定して保持することができる姿勢とは、具体的には、重力のかかる方向と平行になる姿勢である。つまり、座席１１の回転軸１１ａが重力のかかる方向と平行になるときに、運転者Ｄは、重力に対して安定して姿勢を保持することができる。従って、図５（ａ）に示すように、移動体１０が、角度αの傾斜角を有する斜面を登板している場合において、運転者Ｄが重力に対して姿勢を保持しようとすると、座席１１は中立位置（図５（ａ）でいうと元の中立位置）から左回りに角度θｙＦ＝αとなる角度で回転することとなる。第２実施形態に係る移動体１０では、この角度θｙＦ＝αとなる座席１１の位置を新たな中立位置とする。
【００４６】
図７は、第２実施形態に係る移動体の制御処理を示すフローチャートである。まず、移動体１０が坂路に進入すると、移動体姿勢センサ２４は、移動体１０の姿勢の変化を検出して、検出信号Ｓｕとして制御部２１へ送信し、制御部２１は、移動体１０の姿勢変化を検出信号Ｓｕを基に検出する（ステップＳ２０１）。図５（ａ）に示す例でいうと、移動体姿勢センサ２４は、移動体１０が角度αの傾斜角を有する斜面に進入したことにより、移動体１０が水平面より角度αで傾いたことを、検出信号Ｓｕとして制御部２１へ送信する。
【００４７】
制御部２１は、検出信号Ｓｕより、移動体１０の姿勢の変化が発生したことを検出すると、座席１１の変量に対する出力ゲインを、定常状態のときの出力ゲインよりも下げる（ステップＳ２０２）。これにより、例えば、図５（ａ）に示した例でいうと、移動体１０が坂路に進入したときにおける、運転者Ｄの乗車姿勢が変化することによる移動体１０の加速を抑えることができる。
【００４８】
制御部２１は、検出信号Ｓｕより、新たな中立位置を求め（ステップＳ２０３）、座席１１の中立位置の変更制御を行う（ステップＳ２０４）。図５（ａ）に示した例でいうと、制御部２１は、検出信号Ｓｕより、角度θｙＦ＝αとなる座席１１の位置を新たな中立位置として求め、座席１１の中立位置を変更する制御を行う。
【００４９】
ステップＳ２０５において、制御部２１は、座席１１の位置が、変更後の中立位置（新たな中立位置）と略一致しているか否かを判定する。図５（ａ）に示した例でいうと、運転者Ｄが、重力に対して姿勢を保持しようとすることで変化した座席１１の位置が、変更後の中立位置と略一致しているか否かを判定する。
【００５０】
制御部２１は、座席１１の位置が変更後の中立位置と略一致していないと判定した場合には（ステップＳ２０５：Ｎｏ）、ステップＳ２０３へ戻る。例えば、移動体１０が悪路などの起伏の激しい道路を走行している場合には、変更後の中立位置も絶えず変化するので、座席１１の位置も変更後の中立位置と一致しない場合がある。このような場合には、制御部２１は、ステップＳ２０３へ戻り、新ためて中立位置を求めなおすこととする。
【００５１】
制御部２１は、座席１１の位置が変更後の中立位置と略一致していると判定した場合には（ステップＳ２０５：Ｙｅｓ）、座席１１の変量に対する出力ゲインを、定常状態のときの出力ゲインにして（ステップＳ２０６）、本処理を終了する。このようにすることで、移動体１０が傾斜路面に進入した際における運転者の姿勢変化により、移動体１０が加速したり、減速したりするのを（図５（ａ）の例では、移動体１０が加速するのを）防ぐことができる。
【００５２】
図５（ｂ）に示した例では、路面カントの一例として、角度αの傾斜角を有する斜面を示している。ここで、移動体１０は、進行方向から見て、右側が高く、左側が低くなっている、角度αの傾斜角を有する路面カントを走行しているとする。この例においても、図５（ａ）に示した例と同様、運転者Ｄが重力に対して姿勢を保持しようとすると、座席１１は中立位置（図５（ｂ）でいうと元の中立位置）から角度θｘＲ＝αとなる角度で回転することとなる。第２実施形態に係る移動体１０では、この角度θｘＲ＝αとなる座席１１の位置を新たな中立位置とする。制御部２１は、座席１１がこの新たな中立位置に位置するまでは、制御の制御量を、定常状態のときの制御量よりも小さくする。このようにすることで、移動体１０が路面カントに進入した際における運転者の姿勢変化により、移動体１０が左右に旋回するのを（図５（ｂ）の例では、移動体１０が右に旋回するのを）防ぐことができる。
【００５３】
以上に述べたように、第２実施形態に係る移動体では、移動体の傾きを検出する姿勢検出装置を備え、制御部は、座席の新たな中立位置を、当該移動体の傾きを基に求めると共に、当該座席が当該新たな中立位置に位置するまでは、制御の制御量を、定常状態のときの制御量よりも小さくする。このようにすることで、移動体が傾斜路面に進入した際における運転者の姿勢変化により、移動体が加速したり、減速したり、左右に旋回したりするのを防ぐことができる。
【００５４】
[第３実施形態]
次に本発明の第３実施形態について説明する。上述の各実施形態において述べた移動体１０の操作系のシステムは、前進時を想定したものである。そのため、移動体１０が後方に後退する後退モード時には、運転者Ｄは、移動体１０を操作しにくいという問題がある。そこで、第３実施形態に係る移動体１０では、後退モード時には、座席１１をｚ軸回りに１８０°反転させることとしている。
【００５５】
図８は、第３実施形態に係る移動体１０の構成を示す模式図である。図８は、後退モードの場合の移動体１０の模式図である。従って、座席１１は、ｚ軸回りに１８０°反転されている。このようにすることで、運転者Ｄは、移動体１０を後退させる後退モードの場合において、移動体１０の後方を前面に見ながら移動体１０を操作することができる。
【００５６】
第３実施形態に係る移動体１０では、上述の各実施形態に係る移動体１０と異なり、後輪操舵部２５、座席反転安全装置２６を更に備えている。後輪操舵部２５は、後輪３２を操舵するためのものである。後輪操舵部２５は、移動体１０を後退させる後退モードの場合において、制御部２１からの制御信号Ｓｓａを基に後輪３２を操舵する。即ち、運転者Ｄは、後退モードの場合には、移動体１０の後方を前面に見ながら、後輪３２を操舵する。
【００５７】
このときの操舵方法としては、第１実施形態で述べた前輪３１を操舵する方法と同様である。即ち、制御部２１は、座席１１の回転角θｘ、θｚに対応する操舵角で後輪３２を操舵する。
【００５８】
座席反転安全装置２６は、座席１１を安全に反転させるためのものであり、例えば、後退モードになっていないときには、座席１１が反転しないように、回転可能な回転角θｚの範囲を所定の範囲に制限している。
【００５９】
図９は、第３実施形態に係る移動体の後退切替処理を示すフローチャートである。まず、制御部２１は、移動体１０を後退させる後退モードが運転者Ｄによって選択されたことを検出する（ステップＳ３０１）。具体的には、移動体１０は、後退モードを選択するためのスイッチなどの操作装置（図示略）を有しており、運転者Ｄが当該操作装置を操作すると、当該操作装置より制御部２１へ検出信号が送信される。制御部２１は、移動体１０を後退させる後退モードが選択されたことを、当該検出信号を基に検出する。ステップＳ３０２において、制御部２１は、移動体１０が停止状態となっていることの確認を行う。具体的には、制御部２１は、移動体１０が停止状態となっていないと判定した場合には、運転者Ｄに対し、例えば、ブザーなどで警告する。
【００６０】
ステップ３０３において、制御部２１は、制御信号Ｓｋを座席反転安全装置２６へ送信することにより、回転可能な回転角θｚの範囲の制限を解除して、座席１１を反転可能にする。この後、運転者Ｄは、座席１１を反転させることができる。
【００６１】
ステップＳ３０４において、制御部２１は、座席１１の位置を検出すると共に、座席１１の位置が固定されたか否かについて判定し（ステップＳ３０４）。座席１１の位置が固定されてないと判定した場合には（ステップＳ３０４：Ｎｏ）、後退モードへ移行中と判断して、ステップＳ３０２に戻り、移動体１０が停止状態となっていることの確認を行う。一方、制御部２１は、座席１１の位置が固定されたと判定した場合には（ステップＳ３０４：Ｙｅｓ）、後退モードへ完全に移行したと判断して、ステップＳ３０５へ進む。ステップＳ３０５において、運転者Ｄにより移動体１０を後退させる後退モードが実行された後、制御部２１は本処理を終了する。このように、制御部２１は、後退モードへ移行する間、常に停止状態にあることを確認することで、運転者Ｄは、安全に後退モードへ移行することができる。
【００６２】
次に、第３実施形態に係る移動体の制御処理について述べる。図１０は、第３実施形態に係る移動体の制御処理を示すフローチャートである。
【００６３】
まず、制御部２１は、移動体１０を後退させる後退モードが運転者Ｄによって選択されたことを検出すると（ステップＳ３５１）、座席１１の変量に対する出力ゲインを、定常状態のときの出力ゲインよりも下げる（ステップＳ３５２）。
【００６４】
次に、制御部２１は、後退モードが解除されたか否かについて判定し（ステップＳ３５３）、後退モードが解除されていないと判定した場合には（ステップＳ３５３：Ｎｏ）、ステップＳ３５３の動作を繰り返し、後退モードが解除されたと判定した場合には（ステップＳ３５３：Ｙｅｓ）、座席１１の変量に対する出力ゲインを、定常状態のときの出力ゲインにした後（ステップＳ３５４）、本処理を終了する。後退モードが解除されたときとは、具体的には、運転者Ｄが後退モードの実行を終え、座席１１を元の位置、即ち、反転前の位置に戻したときをいう。以上のことから分かるように、制御部２１は、後退モードが実行されている間は、座席１１の変量に対する出力ゲインを、定常状態のときの出力ゲインよりも下げたままとする。
【００６５】
以上に述べたように、第３実施形態に係る移動体では、制御部は、後退モードであると判定した場合には、制御の制御量を、定常状態のときの制御量よりも小さくする。このようにすることで、運転者が後輪操舵する際に感じる違和感を緩和することができる。
【００６６】
[第４実施形態]
次に本発明の第４実施形態について説明する。移動体１０が前方にある何らかの物体と衝突した場合には、運転者Ｄは、衝突の衝撃により、進行方向に対し体を前方へ傾けることとなる。先にも述べたように、運転者Ｄが進行方向に対し体を前方へ傾ける場合には、座席１１の重心が前方に移動して、移動体１０は加速される。これは、衝突時の移動体１０の動作としては、安全性の観点からすると好ましくないのは明らかである。そこで、第４実施形態に係る移動体１０では、衝突時において、運転者Ｄが衝撃により進行方向に対し体を前方へ傾けたとしても、移動体１０は加速されないようにする。
【００６７】
図１１は、第４実施形態に係る移動体１０の構成を示す模式図である。第４実施形態に係る移動体１０は、上述の各実施形態に係る移動体１０と異なり、衝突検出センサ２８、座席ロック装置２９を更に備えている。衝突検出センサ２８は、前方にある何らかの物体と、衝突した状態、又は、衝突しそうな状態を検出すると、検出信号Ｓｃを制御部２１へ送信する。従って、衝突検出センサ２８は、本発明における衝突検出装置として機能する。
【００６８】
座席ロック装置２９は、制御部２１から制御信号Ｓｘを受信すると、座席１１を動かないように固定する。
【００６９】
図１２は、第４実施形態に係る移動体の制御処理を示すフローチャートである。制御部２１は、移動体１０が衝突状態又は衝突しそうな状態にあることを、検出信号Ｓｃを基に検出すると（ステップＳ４０１）、移動体１０の加速制御を禁止する（ステップＳ４０２）。即ち、制御部２１は、移動体１０を加速する旨の検出信号Ｓｒを、姿勢センサ２０から受信しても、加速のための制御信号Ｓｄを駆動部２３へ送信しない。これにより、衝突状態又は衝突しそうな状態において、運転者Ｄが衝撃により進行方向に対し体を前方へ傾けたとしても、移動体１０は加速されない。
【００７０】
次に、制御部２１は、減速制御を行う、即ち、減速のための制御信号Ｓｄを駆動部２３へ送信する（ステップＳ４０３）。これにより、移動体１０は、ブレーキがかけられることとなる。更に、制御部２１は、座席ロック装置２９へ制御信号Ｓｘを送信する。座席ロック装置２９は、制御信号Ｓｘを受信すると、座席１１を動かないように固定する（ステップＳ４０４）。
【００７１】
なお、ここで、座席ロック装置２９は、制御信号Ｓｘを受信すると、座席１１を動かないように固定するとしているが、代わりに、座席１１を、ｙ軸を中心として右回りに回転させる（図２でいうと、θｙＳ方向に回転させる）ことで、運転者Ｄの体を後方に傾かせて、運転者Ｄにかかる衝突の衝撃を和らげるとしてもよい。
【００７２】
以上に述べたように、第４実施形態に係る移動体では、当該移動体が衝突状態又は衝突しそうな状態にあることを検出する衝突検出装置を備え、制御部は、衝突状態又は衝突しそうな状態であることを検出した場合には、加速制御を禁止する。これにより、移動体の衝突時における運転者の安全を図ることができる。
【００７３】
[変形例]
上記の各実施形態では、駆動部は、後輪のみを制動・駆動するとしているが、これに限られるものではなく、前輪・後輪を制動・駆動することとしてもよい。また、上記の実施形態では、移動体として電動車椅子の例を挙げたが、これに限られるものではないのは言うまでもなく、内燃機関からなるエンジンを駆動部とする自動車その他の陸上走行車両であってもよいし、さらには、水上、水中、地中または空中を進行する移動体であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】第１実施形態に係る移動体の構成を示す模式図である。
【図２】第１実施形態に係る座席の斜視図である。
【図３】座席の変量に対する移動体の制御量を示したグラフである。
【図４】第１実施形態に係る移動体の制御処理を示すフローチャートである。
【図５】第２実施形態に係る移動体の傾斜路面を走行する様子を示す模式図である。
【図６】第２実施形態に係る移動体の構成を示す模式図である。
【図７】第２実施形態に係る移動体の制御処理を示すフローチャートである。
【図８】第３実施形態に係る移動体の構成を示す模式図である。
【図９】第３実施形態に係る移動体の後退切替処理を示すフローチャートである。
【図１０】第３実施形態に係る移動体の制御処理を示すフローチャートである。
【図１１】第４実施形態に係る移動体の構成を示す模式図である。
【図１２】第４実施形態に係る移動体の制御処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００７５】
１０  移動体
１１  座席
２０  姿勢センサ
２１  制御部
２２  操舵部
２３  駆動部
３１  前輪
３２  後輪
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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