(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
補助用あるいは自走用の推進動力を持つ小型移動・運搬装置を目的地まで誘導制御する誘導制御システムであって、
地図情報や障害物の位置を示す障害物情報などの経路情報を記憶する経路情報ＤＢと、
前記経路情報ＤＢの経路情報を参照して、障害物を回避した現在地から目的地までの最適経路を導出する最適経路導出部と、
前記小型移動・運搬装置の現在地と、近傍センサで検出した当該小型移動・運搬装置の近傍状況とに基づいて、前記最適経路に沿って当該小型移動・運搬装置が周囲近傍の物体と接触することなく、安全に通行するための誘導情報を導出する誘導情報導出部と、
前記誘導情報に基づいて前記小型移動・運搬装置の推進機構を誘導制御する誘導制御部と、
前記最適経路導出時に用いる障害許容条件として、少なくとも利用者が許容できる許容階段数または許容迂回距離を、利用者ごとに記憶するユーザ情報ＤＢとを備え、
前記最適経路導出部は、前記小型移動・運搬装置を利用する利用者に関する前記障害許容条件の範囲内で前記最適経路を導出する
ことを特徴とする誘導制御システム。
【請求項２】
請求項１に記載の誘導制御システムにおいて、
利用者による前記小型移動・運搬装置のハンドル部分の握持有無を検出する安全センサの検出出力に基づき、前記小型移動・運搬装置の安全状態を検出する安全制御部をさらに備え、
前記誘導制御部は、前記小型移動・運搬装置の安全状態が検出されない場合には、当該小型移動・運搬装置を制動させる
ことを特徴とする誘導制御システム。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の誘導制御システムにおいて、
現在地における経路の状況を検出する経路状況センサと、
前記経路状況センサおよび／または前記近傍センサでの検出結果に基づき、現在地に関する前記経路情報ＤＢの経路情報を更新する経路情報更新部とを
さらに備えることを特徴とする誘導制御システム。
【請求項４】
補助用あるいは自走用の推進動力を持つ小型移動・運搬装置を目的地まで誘導制御する誘導制御方法であって、
地図情報や障害物の位置を示す障害物情報などの経路情報を経路情報ＤＢで記憶するステップと、
前記経路情報ＤＢの経路情報を参照して、障害物を回避した現在地から目的地までの最適経路を導出する最適経路導出ステップと、
前記小型移動・運搬装置の現在地と、近傍センサで検出した当該小型移動・運搬装置の近傍状況とに基づいて、前記最適経路に沿って当該小型移動・運搬装置が周囲近傍の物体と接触することなく、安全に通行するための誘導情報を導出する誘導情報導出ステップと、
前記誘導情報に基づいて前記小型移動・運搬装置の推進機構を誘導制御する誘導制御ステップと、
前記最適経路導出時に用いる障害許容条件として、少なくとも利用者が許容できる許容階段数または許容迂回距離を、利用者ごとにユーザ情報ＤＢで記憶するステップとを備え、
前記最適経路導出ステップは、前記小型移動・運搬装置を利用する利用者に関する前記障害許容条件の範囲内で前記最適経路を導出するステップを含む
を備えることを特徴とする誘導制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走行誘導技術に関し、特にベビーカーや車いすなどの小型移動・運搬装置を目的地まで誘導支援するための誘導制御技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両用ナビゲーションシステムに準じるシステムとして、利用者を現在地から目的地までルート案内する歩行者向けナビゲーションシステムが運用されている（例えば、非特許文献１など参照）。このシステムは、利用者がスマートホンなどの携帯端末から入力した出発地や目的地に基づいて、サーバがデータベースから出発地から目的地までの最適な歩行ルートを検索し、その歩行ルートに関する案内情報を利用者のスマートホンへ送信して画面表示するものである。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】「ドコモ地図ナビ」、https://www.nttdocomo.co.jp/service/information/map_navi/、ＮＴＴドコモ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ベビーカーや車いすなどの手動推進車両には、補助用あるいは自走用の推進動力を搭載している小型移動・運搬装置（推進動力搭載型手動推進車両）がある。例えば、ベビーカーには、ハンドルを握ると内蔵バッテリーで電動モーターが駆動されて推進動力が出力される電動アシスト付のものもある。また、車いすには、ハンドリムを漕ぐ力や後ろから押す力を電動モーターが補助する電動アシスト付車いすや、レバーを操作するだけで同じく推進動力と推進方向を調整できる自走式の電動車いすもある。
【０００５】
しかしながら、前述した従来技術では、歩行が容易な一般的な利用者を対象としているため、検索された歩行ルート上に、推進動力を持つベビーカーや車いすなどの小型移動・運搬装置の通行を妨げる障害物が存在している場合がある。例えば、段差、階段、エスカレータ、坂道、放置自転車などの障害物がルート上に存在している場合、一般的な利用者にとっては全く問題ないが、ベビーカーや車いすなどの移動・運搬装置を利用している場合、移動・運搬装置を持ち上げて運んだり、あるいは別ルートを探して迂回したりする必要がある。このため、これら障害物に対応しながら安全に目的地までたどり着くには、予想以上に時間や身体的負担を要するという問題点があった。
【０００６】
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、ベビーカーや車いすなどの小型移動・運搬装置を、安全かつ容易に目的地まで誘導支援できる誘導支援技術を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような目的を達成するために、本発明にかかる誘導制御システムは、補助用あるいは自走用の推進動力を持つ小型移動・運搬装置を目的地まで誘導制御する誘導制御システムであって、地図情報や障害物の位置を示す障害物情報などの経路情報を記憶する経路情報ＤＢと、前記経路情報ＤＢの経路情報を参照して、障害物を回避した現在地から目的地までの最適経路を導出する最適経路導出部と、前記小型移動・運搬装置の現在地と、近傍センサで検出した当該小型移動・運搬装置の近傍状況とに基づいて、前記最適経路に沿って当該小型移動・運搬装置が周囲近傍の物体と接触することなく、安全に通行するための誘導情報を導出する誘導情報導出部と、前記誘導情報に基づいて前記小型移動・運搬装置の推進機構を誘導制御する誘導制御部と、前記最適経路導出時に用いる障害許容条件として、少なくとも利用者が許容できる許容階段数または許容迂回距離を、利用者ごとに記憶するユーザ情報ＤＢとを備え、前記最適経路導出部は、前記小型移動・運搬装置を利用する利用者に関する前記障害許容条件の範囲内で前記最適経路を導出するようにしたものである。
【０００９】
また、本発明にかかる上記誘導制御システムの一構成例は、利用者による前記小型移動・運搬装置のハンドル部分の握持有無を検出する安全センサの検出出力に基づき、前記小型移動・運搬装置の安全状態を検出する安全制御部をさらに備え、前記誘導制御部は、前記小型移動・運搬装置の安全状態が検出されない場合には、当該小型移動・運搬装置を制動させるようにしたものである。
【００１０】
また、本発明にかかる上記誘導制御システムの一構成例は、現在地における経路の状況を検出する経路状況センサと、前記経路状況センサおよび／または前記近傍センサでの検出結果に基づき、現在地に関する前記経路情報ＤＢの経路情報を更新する経路情報更新部とをさらに備えている。
【００１１】
また、本発明にかかる誘導制御方法は、補助用あるいは自走用の推進動力を持つ小型移動・運搬装置を目的地まで誘導制御する誘導制御方法であって、地図情報や障害物の位置を示す障害物情報などの経路情報を経路情報ＤＢで記憶するステップと、前記経路情報ＤＢの経路情報を参照して、障害物を回避した現在地から目的地までの最適経路を導出する最適経路導出ステップと、前記小型移動・運搬装置の現在地と、近傍センサで検出した当該小型移動・運搬装置の近傍状況とに基づいて、前記最適経路に沿って当該小型移動・運搬装置が周囲近傍の物体と接触することなく、安全に通行するための誘導情報を導出する誘導情報導出ステップと、前記誘導情報に基づいて前記小型移動・運搬装置の推進機構を誘導制御する誘導制御ステップと、前記最適経路導出時に用いる障害許容条件として、少なくとも利用者が許容できる許容階段数または許容迂回距離を、利用者ごとにユーザ情報ＤＢで記憶するステップとを備え、前記最適経路導出ステップは、前記小型移動・運搬装置を利用する利用者に関する前記障害許容条件の範囲内で前記最適経路を導出するステップを含むものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、一般的な歩行者向けナビゲーションシステムで得られた歩行ルート上に存在する、ベビーカーや車いすなどの小型移動・運搬装置の通行を妨げる障害物を回避した最適経路に基づいて、周囲近傍の各種物体と接触することなく、小型移動・運搬装置が誘導される。したがって、歩行ルート上に現れた障害物を迂回するための時間や身体的負担を要することなく、安全かつ容易に目的地まで小型移動・運搬装置を誘導支援することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１の実施の形態にかかる誘導制御システムの構成を示すブロック図である。
【図２】誘導制御システムの誘導制御処理を示すフローチャートである。
【図３】第２の実施の形態にかかる誘導制御システムの構成を示すブロック図である。
【図４】第３の実施の形態にかかる誘導制御システムの構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
［第１の実施の形態］
まず、図１を参照して、本発明の第１の実施の形態にかかる誘導制御システム１について説明する。図１は、第１の実施の形態にかかる誘導制御システムの構成を示すブロック図である。
この誘導制御システム１は、ベビーカーや車いすなどの手動推進車両のうち、補助用あるいは自走用の推進動力を持つ小型移動・運搬装置（推進動力搭載型手動推進車両）２０で用いられて、現在地から目的地まで小型移動・運搬装置２０を誘導制御する機能を有している。
【００１５】
誘導制御システム１には、主な機能部として、データ入力処理部１１、現在地導出部１２、最適経路導出部１３、誘導情報導出部１４、安全制御部１６、誘導制御部１５、データ入力部２１、現在地センサ２２、近傍センサ２３、安全センサ２５、推進制御部２４、および経路情報ＤＢ３１が設けられている。
【００１６】
これら機能部のうち、データ入力処理部１１、現在地導出部１２、最適経路導出部１３、誘導情報導出部１４、および誘導制御部１５は、ＣＰＵとその周辺回路を有する計算処理部１０において、外部装置や記録媒体から通信回線を介して予め登録されたプログラムをＣＰＵで実行することにより、それぞれ実現される。
また、データ入力部２１、現在地センサ２２、近傍センサ２３、および推進制御部２４は、小型移動・運搬装置２０に搭載されている回路部である。
また、経路情報ＤＢ３１およびユーザ情報ＤＢ３２は、計算処理部１０に搭載してもよく、無線などの通信ネットワークを介して接続されたサーバ装置で実現してもよい。
【００１７】
データ入力処理部１１は、スイッチや表示画面を有するデータ入力部２１により、利用者が操作入力した目的地を取得する機能を有している。
現在地導出部１２は、ＧＰＳなどの現在地センサ２２からの出力に応じて小型移動・運搬装置２０の現在地を取得する機能を有している。
【００１８】
経路情報ＤＢ３１は、地図情報や障害物の位置を示す障害物情報などの経路情報を記憶するデータベースである。地図情報には、一般車両が走行する道路の位置情報ほか、歩行者が歩行する歩道や通路などの位置情報も含まれている。障害物情報には、例えば、段差、階段、狭い通路、エスカレータ、坂道、放置自転車など、ベビーカーや車いすなどの小型移動・運搬装置２０の通行を妨げ、あるいは難しくしている各種障害が存在する位置を示す位置情報が含まれている。
【００１９】
ユーザ情報ＤＢ３２は、利用者ごとに、最適経路導出時に用いる障害許容条件を記憶するデータベースである。障害許容条件は、例えば、個々の利用者が許容できる許容階段数や許容迂回距離など、各利用者がどの程度までの障害を許容するかを示す情報であり、利用者が予め登録しておく。
【００２０】
最適経路導出部１３は、経路情報ＤＢ３１の経路情報さらにはユーザ情報ＤＢ３２の障害許容に基づいて、現在地導出部１２で取得した現在地から、データ入力処理部１１で取得した目的地まで、小型移動・運搬装置２０の通行が容易な最適経路を導出する機能を有している。
【００２１】
この際、最適経路導出部１３は、経路情報に含まれる障害物情報に基づき、小型移動・運搬装置２０の通行障害となる経路をなるべく避けた最適経路を導出する。例えば、駅の入口が複数あってもエレベータがある入口は限られていることが多いため、最適経路としてエレベータがある入口を選択すればよい。また、任意の経路区間に複数の経路候補が存在する場合、高低差の少ない経路、経路幅の広い経路、段差のない経路などを選択すればよい。
【００２２】
また、利用者の障害許容条件が登録されていれば、その障害許容条件の範囲内で経路を導出する。例えば許容階段数として１０段が登録されており、許容迂回距離として１００ｍが登録されていれば、１０段以下の階段や１００ｍ以下の迂回路を含む経路であっても最適経路として選択される。これにより、最適経路の導出における自由度が高くなり、経路全体として、効率のよい経路を導出することができる。
【００２３】
誘導情報導出部１４は、現在地導出部１２で導出した小型移動・運搬装置２０の現在地と近傍センサ２３で検出した小型移動・運搬装置２０の近傍状況とに基づいて、最適経路導出部１３で導出された最適経路を微調整するための情報として、最適経路に沿って、小型移動・運搬装置２０が周囲近傍の各種物体と接触することなく、安全に通行するための誘導情報を導出する機能を有している。誘導情報は、小型移動・運搬装置２０の推進速度や推進方向などの詳細な制御情報から構成されている。
【００２４】
近傍センサ２３は、赤外線センサやカメラなどのセンサからなり、小型移動・運搬装置２０の周囲近傍に存在する障害物、例えば電柱、ガードレール、手すり、壁、歩行者など、障害物情報には登録できない細かな物体に関する、実際の位置や離間距離を検出し、近傍状況として出力する。近傍センサ２３については、小型移動・運搬装置２０に搭載されたセンサのほか、経路上に予め設置されたセンサを用いてもよい。
【００２５】
誘導制御部１５は、誘導情報導出部１４で導出した誘導情報に基づき、推進制御部２４を制御することにより、小型移動・運搬装置２０の推進機構を誘導制御する機能を有している。
推進制御部２４は、誘導制御部１５からの制御に応じて、小型移動・運搬装置２０の操舵や推進動力などの推進機構を制御する機能を有している。
【００２６】
小型移動・運搬装置２０推進機構を制御して誘導する方法としては、誘導情報導出部１４で導出した誘導情報に基づき、タイヤや車輪の向きを操舵制御する方法がある。これにより、利用者が小型移動・運搬装置２０を後ろから押すことにより、手動で推進させれば、タイヤの向きに沿って小型移動・運搬装置２０を誘導することができる。
【００２７】
また、誘導情報導出部１４で導出した誘導情報に基づき、それぞれのタイヤ・車輪の推進動力の強弱を個別制御する方法がある。この場合、利用者の推進操作に応じてタイヤ・車輪に推進動力が印加されるようにしてもよく、利用者による手動推進が検出された場合に、タイヤ・車輪に推進動力をアシストするようにしてもよい。
【００２８】
［第１の実施の形態の動作］
次に、図２を参照して、本実施の形態にかかる誘導制御システム１の動作について説明する。図２は、誘導制御システムの誘導制御処理を示すフローチャートである。誘導制御システム１は、利用者の誘導指示操作に応じて、図２の誘導制御処理を開始する。
【００２９】
まず、データ入力処理部１１は、データ入力部２１により利用者が操作入力した目的地を取得し（ステップ１００）、最適経路導出部１３は、データ入力処理部１１で得られた目的地、現在地導出部１２で導出した小型移動・運搬装置２０の現在地、および経路情報ＤＢ３１からの経路情報に基づいて、現在地から目的地まで、小型移動・運搬装置２０の通行が容易な最適経路を導出する（ステップ１０１）。この際、最適経路導出部１３は、経路情報に含まれる障害物情報に基づき、小型移動・運搬装置２０の通行障害となる経路を避けた最適経路を導出する。
【００３０】
次に、誘導情報導出部１４は、近傍センサ２３により、小型移動・運搬装置２０に存在する障害物の位置を近傍状況として取得し（ステップ１０２）、現在地導出部１２で導出した小型移動・運搬装置２０の現在地と、近傍センサ２３で取得した近傍状況とに基づいて、最適経路導出部１３で導出された最適経路に沿って、小型移動・運搬装置２０が周囲近傍の物体と接触することなく、安全で通行するために必要な誘導情報を導出する（ステップ１０３）。
【００３１】
続いて、誘導制御部１５は、誘導情報導出部１４で導出した推進速度や推進方向などの誘導情報、さらには安全制御部１６で検出した安全状態に基づいて、推進制御部２４を制御する（ステップ１０４）。
これにより、推進制御部２４は、誘導制御部１５からの制御に応じて、小型移動・運搬装置２０の操舵や推進動力などの推進機構を制御するものとなり、小型移動・運搬装置２０は、安全で通行しやすい誘導情報に沿って誘導されることになる。
【００３２】
この後、誘導情報導出部１４は、現在地と目的地とを比較することにより、目的地に到着したか判定し（ステップ１０５）、目的地に到着していない場合には（ステップ１０５：ＮＯ）、ステップ１０２に戻って誘導制御処理を継続し、目的地に達した場合には（ステップ１０５：ＹＥＳ）、一連の誘導制御処理を終了する。
【００３３】
［第１の実施の形態の効果］
このように、本実施の形態は、最適経路導出部１３が、経路情報ＤＢ３１で記憶している、地図情報や障害物の位置を示す障害物情報などの経路情報を参照して、障害物を回避した現在地から目的地までの最適経路を導出し、誘導情報導出部１４が、現在地と近傍センサ２３で検出した小型移動・運搬装置２０の近傍状況とに基づいて、最適経路に沿って、小型移動・運搬装置２０が周囲近傍の各種物体と接触することなく、安全に通行するための誘導情報を導出し、誘導制御部１５が、誘導情報に基づいて推進制御部２４を制御することにより、小型移動・運搬装置２０を誘導するようにしたものである。
【００３４】
これにより、一般的な歩行者向けナビゲーションシステムで得られた歩行ルート上に存在する、ベビーカーや車いすなどの小型移動・運搬装置２０の通行を妨げる障害物を回避した最適経路に基づいて、周囲近傍の各種物体と接触することなく、小型移動・運搬装置２０が誘導される。したがって、歩行ルート上に現れた障害物を迂回するための時間や身体的負担を要することなく、安全かつ容易に目的地まで小型移動・運搬装置２０を誘導支援することが可能となる。
【００３５】
また、本実施の形態では、最適経路導出時に用いる障害許容条件を利用者ごとに記憶するユーザ情報ＤＢ３２を設け、最適経路導出部１３が、利用者の障害許容条件の範囲内で、最適経路を導出するようにしてもよい。これにより、最適経路の導出における自由度が高くなり、経路全体として、効率のよい経路を導出することができる。
【００３６】
［第２の実施の形態］
次に、図３を参照して、本発明の第２の実施の形態にかかる誘導制御システム１について説明する。図３は、第２の実施の形態にかかる誘導制御システムの構成を示すブロック図である。
【００３７】
本実施の形態では、小型移動・運搬装置２０の推進機構を制御して誘導する方法として、タイヤ・車輪に推進動力を印加してアシストする場合、小型移動・運搬装置２０が勝手に動かないように安全を確保するための構成例について説明する。
【００３８】
本実施の形態において、安全制御部１６は、安全センサ２５での検出出力に基づき小型移動・運搬装置２０の安全状態を検出する機能を有している。
安全センサ２５は、例えばベビーカーや車いすなどのハンドル部分に装着されて、利用者によるハンドル部分の握持有無を感知するセンサである。
【００３９】
誘導制御部１５は、安全制御部１６で小型移動・運搬装置２０の安全状態が検出されない場合には、誘導情報に基づく小型移動・運搬装置２０の誘導を中止して、推進制御部２４に対して直ちに小型移動・運搬装置２０の制動を指示する機能と、小型移動・運搬装置２０を制動させたことを案内装置２６により利用者に案内する機能とを有している。
案内装置２６は、画面表示部や音声出力部を有し、誘導制御部１５からの指示に応じて、小型移動・運搬装置２０を制動させたことを利用者に案内する機能を有している。
【００４０】
これにより、利用者がハンドル部分を手離した場合、誘導情報に基づく小型移動・運搬装置２０の誘導が中止され、直ちに小型移動・運搬装置２０が制動される。これにより、小型移動・運搬装置２０の安全状態が直ちに確保することができる。
また、小型移動・運搬装置２０を制動させたことが案内装置２６により利用者に案内されるため、利用者の戸惑いや勘違いを回避することができる。
【００４１】
［第３の実施の形態］
次に、図４を参照して、本発明の第３の実施の形態にかかる誘導制御システム１について説明する。図４は、第３の実施の形態にかかる誘導制御システムの構成を示すブロック図である。
本実施の形態では、経路状況センサ２７で得られた経路状況に基づき経路情報ＤＢ３１の経路情報を更新するための構成例について説明する。
【００４２】
本実施の形態において、経路情報更新部１７は、経路状況センサ２７で得られた近傍状況に基づいて、現在地導出部１２で得られた現在置に関する経路情報ＤＢ３１の経路情報を更新する機能を有している。
経路状況センサ２７は、例えば６軸センサなどからなり、路面の凹凸や傾斜など、現在地における経路の状況を検出するセンサである。
【００４３】
例えば、経路状況センサ２７として６軸センサを用いている場合、６軸センサで検出された路面の凹凸や傾斜など、現在地における経路の状況を示す検出結果に基づいて、現在置に関する経路情報ＤＢ３１の経路情報が、経路情報更新部１７により更新される。経路状況センサ２７として、近傍センサ２３を兼用してもよく、これら両センサからの検出結果を併用して、経路情報を更新するようにしてもよい。
これにより、経路情報ＤＢ３１の経路情報を自動的に充実させることができ、より最適な経路を選択することが可能となる。
【００４４】
［実施の形態の拡張］
以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解しうる様々な変更をすることができる。また、各実施形態については、矛盾しない範囲で任意に組み合わせて実施することができる。
【符号の説明】
【００４５】
１…誘導制御システム、１０…計算処理部、１１…データ入力処理部、１２…現在地導出部、１３…最適経路導出部、１４…誘導情報導出部、１５…誘導制御部、１６…安全制御部、１７…経路情報更新部、２０…小型移動・運搬装置、２１…データ入力部、２２…現在地センサ、２３…近傍センサ、２４…推進制御部、２５…安全センサ、２６…案内装置、２７…経路状況センサ、３１…経路情報ＤＢ、３２…ユーザ情報ＤＢ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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