(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、操作装置と、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所定の軸に対する回転角として検出する。制御部は、検出された回転角を基に運転者が意図する移動のための動作の制御を行う。操作装置は、運転者が操作するためのものである。ここで、操作装置は、運転者が操作装置の操作を行うことにより発生する操作装置からの反力が所定の軸のみにかかる位置に設置される。このようにすることで、運転者の操作装置の操作によって、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３
2008143247.tif 000002
【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所定の軸に対する回転角として検出する姿勢検出装置と、
検出された前記回転角を基に前記運転者が意図する動作のための制御を行う制御部と、
前記運転者が操作する操作装置と、を備え、
前記操作装置は、前記運転者が前記操作装置の操作を行うことにより発生する前記操作装置からの反力が前記所定の軸のみにかかる位置に設置されることを特徴とする移動体。
【請求項２】
前記操作装置は、当該操作装置からの反力の前記座席にかかる位置が前記座席の回転軸の直径内となる位置に設置されることを特徴とする請求項１に記載の移動体。
【請求項３】
前記操作装置は、当該操作装置と前記座席の回転軸とを結ぶ方向と垂直な方向において、前記座席の回転軸の幅の範囲内に位置していることを特徴とする請求項１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、運転制御手段として、座席だけでなく、他の操作装置も用いる場合、例えば、加減速を行うためにペダルを設ける場合や方向指示を行うためにレバーを用いる場合等、には、当該操作装置を用いることにより発生する反力により、座席の変量に変化が生じ、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。
【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、座席以外の他の操作装置を操作することによる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。
【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所定の軸に対する回転角として検出する姿勢検出装置と、検出された前記回転角を基に前記運転者が意図する動作のための制御を行う制御部と、前記運転者が操作する操作装置と、を備え、前記操作装置は、前記運転者が前記操作装置の操作を行うことにより発生する前記操作装置からの反力が前記所定の軸のみにかかる位置に設置される。
【０００７】
上記の移動体は、姿勢検出装置と、制御部と、操作装置と、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所定の軸に対する回転角として検出する。前記制御部は、検出された前記回転角を基に前記運転者が意図する動作のための制御を行う。前記操作装置は、前記運転者が操作するためのものである。ここで、前記操作装置は、前記運転者が前記操作装置の操作を行うことにより発生する前記操作装置からの反力が前記所定の軸のみにかかる位置に設置される。このようにすることで、運転者の操作装置の操作によって、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】
上記の移動体の好適な実施例は、前記操作装置は、当該操作装置からの反力の前記座席にかかる位置が前記座席の回転軸の直径内となる位置に設置される。
【０００９】
上記の移動体の好適な実施例は、前記操作装置は、当該操作装置と前記座席の回転軸とを結ぶ方向と垂直な方向において、前記座席の回転軸の幅の範囲内に位置している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
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。
【００１１】
［全体構成］
まず、本発明の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。
【００１２】
本実施形態に係る移動体１０は、座席１１と、ペダル１２と、回転センサ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。
【００１３】
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。回転軸１１ａは、シート部１１ｂに固定されている。従って、運転者Ｄが体を左右にひねると、回転軸１１ａは、シート部１１ｂと共に左右に回転する。回転センサ２０は、回転軸１１ａの回転する角度を検出して、検出信号Ｓｒとして制御部２１へ出力する。この回転センサ２０が、本発明における姿勢検出装置として機能する。
【００１４】
本実施形態に係る移動体１０では、座席１１以外の運転制御手段として、運転者Ｄが操作する操作装置たるペダル１２が備えられる。ペダル１２は、運転者Ｄが足で踏み込んで操作するものであり、アクセル、ブレーキ、クラッチなどが一例として挙げられる。ペダル１２は、例えば、踏力センサを備え、運転者Ｄにより踏み込まれた力を検出して、検出信号Ｓａとして制御部２１へ出力する。
【００１５】
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）などであり、検出信号Ｓａを基に移動体１０の加速又は減速を行うための制御信号Ｓｄを駆動部２３へ出力する。駆動部２３は、例えば、ペダル１２がアクセルとして機能する場合には制御信号Ｓｄを基に後輪３２を駆動し、ペダル１２がブレーキとして機能する場合には制御信号Ｓｄを基に後輪３２にブレーキをかける。
【００１６】
また、制御部２１は、検出信号Ｓｒを基に運転者Ｄが意図する移動体１０の動作を推定して、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。典型的な例では、制御部２１は、検出信号Ｓｒが示す回転軸１１ａの回転角度に基づいて操舵角を決定し、その操舵角に対応する制御信号Ｓｓを操舵部２２へ供給する。操舵部２２は、制御信号Ｓｓを基に前輪３１の向きを変更する。なお、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手法としては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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
図３は、座席１１とペダル１２の位置関係を示す模式図であり、座席１１の真上から見た平面図である。
【００２０】
図３において、例えば、波線で示すように、ペダル１２ｘにより発生する反力Ｆｘの座席１１にかかる位置が回転軸１１ａの直径の範囲外（図３の例では、回転軸１１ａから距離Ｌの位置）となっている場合には、反力Ｆｘと距離Ｌによりｚ軸回りに力のモーメントが発生してしまい、回転軸１１ａは回転してしまう。言い換えると、運転者Ｄがペダル１２を踏み込む度に、ペダル１２に反力Ｆが発生し、運転者Ｄの大腿部を介して伝達された当該反力Ｆによって回転軸１１ａは回転してしまう。従って、この場合には、運転者の意図しない運転制御が行われることとなる。
【００２１】
本実施形態に係る移動体１０では、実線で示すように、ペダル１２に発生する反力Ｆの座席１１にかかる位置が回転軸１１ａの直径Ｒの範囲内となっている。言い換えると、ペダル１２は、反力Ｆの座席１１にかかる位置が回転軸１１ａの直径内となる位置に設置される。即ち、ペダル１２は、当該ペダル１２と座席１１の回転軸１１ａとを結ぶ方向と垂直な方向において、回転軸１１ａの幅の範囲内に位置している。これにより、移動体１０は、ペダル１２に発生する反力Ｆを回転軸１１ａで受けることができ、ｚ軸回りの力のモーメントを微小にすることができる。このようにすることで、本実施形態に係る移動体１０では、運転者Ｄの操作装置の操作によって、意図しない運転制御が行われるのを防ぐことができる。
【００２２】
なお、上述の実施形態では、回転軸１１ａ、即ちｚ軸回りの回転角を基に制御部２１が移動体１０の動作の制御を行う場合において、ペダル１２に発生する反力Ｆを回転軸１１ａで受けることで、ｚ軸回りの力のモーメントを微小にするとしているが、本発明の適用はこれに限られるものではない。任意に定められた所定の軸回りの回転角を基に制御部２１が移動体１０の動作の制御を行うこととしている場合において、ペダル１２に発生する反力Ｆを当該所定の軸で受けるとすることによっても、当該所定の軸回りの力のモーメントを微小にすることができる。例えば、ｘ軸（ｙ軸）に平行な回転軸の回転角を基に制御部２１が移動体１０の動作の制御を行うこととしている場合には、ペダル１２に発生する反力Ｆをｘ軸（ｙ軸）に平行な当該回転軸で受けるとすることによって、ｘ軸（ｙ軸）回りの力のモーメントを微小にすることができる。
【００２３】
また、操作装置としては、上述したペダル１２に限られず、その代わりに、又は、それに追加して、レバーやスイッチなどの他の操作装置を用いるとしてもよい。この場合でも、当該他の操作装置は、運転者による当該操作装置の操作により発生する反力が、回転軸により受け止められ、回転軸回りのモーメントが微小となる位置に配置される。また、このような操作装置としては、運転制御手段に限られるものではない。例えば、移動体１０に搭載された音響機器などのように、運転者Ｄが操作する装置であれば本発明を適用可能である。
【００２４】
以上に述べたように、本発明の移動体は、運転者の姿勢変化に応じて当該運転者が着座する座席に生じる変量を所定の軸に対する回転角として検出する姿勢検出装置と、検出された当該回転角を基に当該運転者が意図する動作のための制御を行う制御部と、当該運転者が操作を行うための操作装置を備え、当該操作装置は、当該運転者が当該操作装置の操作を行うことにより発生する当該操作装置からの反力が当該所定の軸のみにかかる位置に設置される。
【００２５】
なお、上記の実施形態では、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】
【００２６】
【図１】本発明の実施形態に係る移動体の構成を示す模式図である。
【図２】本実施形態に係る座席の斜視図である。
【図３】座席とペダルの位置関係を示す模式図である。
【符号の説明】
【００２７】
１０  移動体
１１  座席
２０  回転センサ
２１  制御部
２２  操舵部
２３  駆動部
【図１】
2008143247.tif 000003
【図２】
2008143247.tif 000004
【図３】
2008143247.tif 000005