(57)【要約】【課題】移動体の走行制御システムにおいてコストを低減することを目的とする。【解決手段】移動体１００の進行方向を制御する走行制御システム１０であって、移動体１００に備えられ信号光を投光及び受光可能な投光機２０と、投光機２０の信号光を反射する反射板３０から構成されており、投光機２０は、反射板３０の上部に信号光を投光する上方投光機２１と、反射板３０の下部に信号光を投光する下方投光機２２を備え、上方投光機２１と下方投光機２２の投光する光軸２３が、反射板３０略中央に対して横方向にズラした位置に信号光を投光することを特徴とする走行制御システム。【選択図】図５
2012105928.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体に備えられ信号光を投光及び検知可能な投光機と、
該投光機の信号光を反射する反射板から構成され、
反射した信号光を検知することで前記移動体の進行方向を制御する走行制御システムであって、
前記投光機は、前記反射板の上部に信号光を投光する上方投光機と、
前記反射板の下部に信号光を投光する下方投光機を備え、
前記上方投光機と前記下方投光機の投光する光軸が、前記反射板略中央に対して横方向にズラした位置に信号光を投光することを特徴とする走行制御システム。
【請求項２】
前記投光機は、前記移動体の前進する方向に信号光を投光可能に設け、前進する前記移動体の走行を制御することを特徴とする請求項１記載の走行制御システム。
【請求項３】
前記投光機は、前記移動体の後進する方向に信号光を投光可能に設け、後進する前記移動体の走行を制御することを特徴とする請求項１記載の走行制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走行する移動体の進行方向を制御することのできる走行制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、走行する移動体の進行方向を制御する走行制御システムとして、例えば、特許文献１に示す「自動操舵電動車椅子」が提案されている。
【０００３】
この自動操舵電動車椅子は、フレームに固定された電動車輪と、この電動車輪の回転に応じてフリーに旋回する遊動車輪と、フレームに固定され赤外線を路面に向かって照射するセンサと、路面に備えセンサが照射する赤外線を反射する反射路面標示から構成されている。ここでセンサは、乗員の両足を支持するフレームの両端（遊動車輪側）に設ける。この自動操舵電動車椅子は、左右のセンサが反射路面標示に赤外線を照射し反射光を受光することで反射路面標示に沿って前進させることが可能であって、自動操舵モード中にジョイスティックのレバーを前進に切替えたとき、センサの延長上にある反射路面標示を読み取り動作を行い前進する。ここで、自動操舵電動車椅子は、一方のセンサでは反射路面標示を読み取り、他方のセンサでは読み取り動作を行っていない状況に陥ると、読み取り動作を行うセンサ側の電動車輪は回転し、他方の電動車輪は停止するように動作を行うことで反射路面標示に沿って前進する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１０２０７４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記に示す自動操舵電動車椅子が自動操舵を実現するためには、赤外線を反射する反射路面標示を目的地まで路面に途切れることなく設ける必要があり、コスト高な走行制御システムであると考えられる。
【０００６】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、移動体の走行制御システムにおいてコストを低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
移動体の進行方向を制御する走行制御システムであって、移動体に備えられ信号光を投光及び受光可能な投光機と、投光機の信号光を反射する反射板から構成されており、投光機は、反射板の上方に信号光を投光する上方投光機と、反射板の下方に信号光を投光する下方投光機を備え、上方投光機と下方投光機の光軸は、反射板の横方向にズラした位置に信号光を投光することを技術的特徴とする走行制御システム。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１記載の走行制御システムによれば、２つの投光機から反射板に向け信号光を投光し、反射された信号光を検知することで移動体の進行方向を制御することが可能であるため、大掛かりな標示物を備えることがないためコストを低減した走行制御システムを提供することができる。
【０００９】
請求項２記載の走行制御システムによれば、前進する移動体の進行方向を制御することが可能である。
【００１０】
請求項３記載の走行制御システムによれば、後進する移動体の進行方向を制御することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】投光機を移動体に設ける図を示す。
【図２】反射板を設けるリフトアップ装置の構造を示す図である。
【図３】反射板を備える昇降装置を示す図である。
【図４】移動体が反射板に向け信号光を照射する図を示す。
【図５】実施例１及び実施例2における投光機が反射板に信号光を照射する図を示す。
【図６】実施例3における投光機が照射する信号光と反射板の形状を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に本発明の実施形態について図面を用いて説明する。
本発明は、走行する移動体１００の進行方向を制御する走行制御システム１０であって、移動体１００に備えられ信号光を投光及び検知可能な投光機２０と、投光機２０の信号光を反射する反射板３０とで構成されている。
【００１３】
本発明における移動体１００は、車両室内外で使用可能な電動車椅子１００ａであって、乗員を支持するフレーム１１０と、電動車椅子１００ａの進行方向に対して側方のフレーム１１０前後にブラケット１２１を介して備える車輪１２０と、車輪１２０を駆動する駆動機構１３０と、駆動機構１３０により駆動する車輪１２０を制御し電動車椅子１００ａの進行方向を操作する操作機構１４０と、操作機構１４０を自動で制御すると共に信号光を進行方向へ投光する投光機２０を備える。
【００１４】
駆動機構１３０（図示しない）は、車輪１２０を駆動する機構であって、車輪１２０を駆動するための動力となるモータ１３１と、モータ１３１の動力を車輪１２０に伝達する動力伝達軸１３２ａ及びギヤ部１３２ｂを有する動力伝達装置１３２とで構成されている。
【００１５】
操作機構１４０（図示しない）は、駆動機構１３０により駆動する車輪１２０の向きを制御し電動車椅子１００ａの進行方向を制御する機構であって、レバーを倒しこむことで駆動機構１３０を制御するジョイスティック又は左右に回転することで駆動機構１３０を制御するハンドルと、電動車椅子１００ａの自動操縦を指示するスイッチ１４０ａを備える。
【００１６】
投光機２０は、自動操縦を行う電動車椅子１００ａの進行方向を決定する機器であって、図１に示すように実施例１及び実施例２では、前進する電動車椅子１００ａの進行方向を検出するため、電動車椅子１００ａの前方に備えるフレーム１１０略中央位置に前方へ信号光を投光する方向で設置する。この投光機２０は、後述する反射板３０の上部に信号光を投光する上方投光機２１と、反射板３０の下部に信号光を投光する下方投光機２２から構成されている。上方投光機２１及び下方投光機２２は、信号光を投光する投光部２１ａ、２２ａと、反射板３０により反射された投光部２１ａ、２２ａの信号光を検知する受光部２１ｂ、２２ｂを別体又は一体に備える。ここで、信号光は指向性の高い可視光線や赤外線等であって、本実施例ではレーザー光を使用する。
【００１７】
上記の投光機２０は、実施例１では図５に示すように、投光する信号光の光軸２３が反射板３０の上部略中央右側に投光する可能な位置に上方投光機２１を設け、投光する信号光の光軸２３が反射板３０の下部略中央左側に投光する可能な位置に下方投光機２２を設ける。ここで、上方投光機２１の光軸２３を光軸２３ａ、下方投光機の光軸２３を光軸２３ｂとする。本発明は上記に記載する例の他に、投光する信号光の光軸２３ａが反射板３０の上部略中央左側に投光する位置に上方投光機２１を設け、投光する信号光の光軸２３ｂが反射板３０の下部略中央右側に投光する位置に下方投光機２２を設けても良く、２つの投光機２０が反射板３０の中央に対して左右ズレた位置に信号光を投光する構造であれば、本発明の請求の範囲とする。また、実施例２では図６に示すように、反射板３０の略中央位置に信号光の光軸２３が投光する位置に上方投光機２１と下方投光機２２を設け、２つの投光機２０の光軸２３が反射板３０中央に対して垂直線上に投光可能に設置する例について説明する。
【００１８】
実施例１及び実施例２の投光機２０は、前進する電動車椅子１００ａの進行方向を検知するため、電動車椅子１００ａの前方に備えるフレーム１１０略中央位置に前方へ信号光を投光する方向で設置したが、実施例３に示すように、後進する電動車椅子１００ａの走行を制御するため、電動車椅子１００ａの後方に備えるフレーム１１０略中央位置に後方へ信号光を投光する方向で設置することも可能である。
【００１９】
また、本実施例では、移動体１００の一例として電動車椅子１００ａを例に挙げるが、本発明はこれに限らず、乗員の操作で走行する自動車や車輪を有し遠隔操作で走行する走行玩具、自動で車輪を駆動し走行する走行機器いずれの場合でも利用が可能である。
【００２０】
次に反射板３０について説明する。
反射板３０は、投光機２０から投光される信号光を反射する反射板３０であって、投光機２０の投光する信号光を反射可能な位置に設ける。ここで、実施例１及び実施例３に示すように、投光機２０の上方投光機２１と下方投光機２２が反射板３０の中央に対して左右ズレた位置に信号光を投光するように設置してあれば、図５に示すように、略長方形に加工している反射板３０を使用する。また、実施例２に示すような投光機２０の上方投光機２１と下方投光機２２が反射板３０の略中央位置に信号光を投光するように設置してあれば、図６に示すように、左右対称に加工した反射板３０を使用する。本実施例では、反射板３０を移動体１００（電動車椅子１００ａ）と連結及び切り離し可能な後述するリフトアップ装置２００の昇降機構２４０に有する後方ブラケット２４４の略中央に設ける。
【００２１】
本発明の反射板３０を備えるリフトアップ装置２００について説明する。
リフトアップ装置２００は、車両室内に備えられ電動車椅子１００ａと連結及び切り離し可能な構造をしており、電動車椅子１００ａを車両室内外に移動する装置であって、図２に示すように、車両フロアに固定されるフロア固定部２１０と、フロア固定部２１０に前後移動可能に備えられるスライド機構２２０と、スライド機構２２０により移動した電動車椅子１００ａを車両進行方向とドア開口部で回転する回転機構２３０と、回転機構２３０によりドア開口部を向く電動車椅子１００ａを車両室内と車両室外路面付近とで移動する昇降機構２４０と、昇降機構２４０により路面付近まで移動した電動車椅子１００ａを更に車両室外方向へ移動する外スライド機構２５０を備えている。
【００２２】
昇降機構２４０は、電動車椅子１００ａを車両室内外に移動させる機構であって、図３に示すように、ブロック状の基部２４１と、この基部２４１を架け渡るようにリンクアーム２４２備える。ここで、基部２４１は、前方基部２４１ａと後方基部２４１ｂから構成されており、左右の前方基部２４１ａは前方ブラケット２４３で結合されており、左右の後方基部２４１ｂは後方ブラケット２４４で結合されている。また、後方ブラケット２４４は、電動車椅子１００ａに備える投光機２０から投光される信号光を投光可能な位置に反射板３０を設ける。
【００２３】
次に、本発明の走行制御システム１０が作動し、移動体１００（電動車椅子１００ａ）の走行を制御する手順について説明する。ここで、リフトアップ装置２００の外スライド機構２５０は車両室外の下降位置まで移動してあるものとする。また、電動車椅子１００ａは操作機構１４０のスイッチ１４０ａを押すことで自動操縦を開始する。
【００２４】
（実施例１）
自動操縦を開始した電動車椅子１００ａは、リフトアップ装置２００の正面方向から接近する。この時、上方投光機２１と下方投光機２２は、リフトアップ装置２００に備える反射板３０に向けレーザー光を投光する。ここで、投光機２０は、電動車椅子１００ａの前方に備えるフレーム１１０の略中央位置に電動車椅子１００ａの進行方向に対して前方にレーザー光を投光する方向で備え、上方投光機２１と下方投光機２２の光軸２３ａ、２３ｂを反射板３０の略中央の左右ズレた位置にレーザー光を投光可能設ける。（図５の１）
【００２５】
次に、電動車椅子１００ａの走行制御手順について説明する。
電動車椅子１００ａは、反射板３０に投光したレーザー光の反射光を上方投光機２１及び下方投光機２２で受光することで、進行方向を決定しリフトアップ装置２００に向かって前進することが可能である。ここで、電動車椅子１００ａは、投光機２０である上方投光機２１が投光するレーザー光の光軸２３ａは反射板３０を捕らえており、下方投光機２２が投光するレーザー光の光軸２３ｂは反射板３０を捕らえることができなかった場合（図５の２）、進行方向のズレを検知し、検知した投光機２０の光軸情報から駆動装置１３０の制御を行うことで、進行方向のズレを補正しリフトアップ装置２００に向かって前進することが可能となる。
【００２６】
また、電動車椅子１００ａは、投光機２０である下方投光機２２が投光するレーザー光の光軸２３ｂは反射板３０を捕らえており、上方投光機が投光するレーザー光の光軸２３ａは反射板３０を捕らえることができなかった場合（図５の３）であっても、進行方向のズレを検知し、検知した投光機２０の光軸情報から駆動装置１３０の制御を行うことで、進行方向のズレを補正しリフトアップ装置２００に向かって前進することが可能となる。
【００２７】
（実施例２）
自動操縦を開始した電動車椅子１００ａは、リフトアップ装置２００の正面方向から接近する。この時、上方投光機２１と下方投光機２２からリフトアップ装置２００に備える反射板３０に向けレーザー光を投光する。ここで、投光機２０は、電動車椅子１００前方に備えるフレーム１１０略中央位置に電動車椅子１００ａの進行方向に対して前方にレーザー光を投光する方向で備え、上方投光機２１と下方投光機２２の光軸２３ａ、２３ｂが反射板３０に垂直に投光可能に設ける。この時、反射板３０は、図６に示すように、左右対象に加工した反射板３０ａを使用する。
【００２８】
次に電動車椅子１００ａの走行制御手順について説明する。
電動車椅子１００ａは、反射板３０に投光したレーザー光の反射光を上方投光機２１及び下方投光機２２で受光することで、進行方向を決定しリフトアップ装置２００に向かって前進することが可能であって、投光機２０である上方投光機２１の投光するレーザー光の光軸２３ａは反射板３０を捕らえており、下方投光機２２の投光するレーザー光の光軸２３ｂは反射板３０を捕らえることができなかった場合（図６の２）、進行方向のズレを検知し、検知した投光機２０の光軸情報から駆動装置１３０の制御を行うことで、進行方向のズレを補正しリフトアップ装置２００に向かって前進することが可能となる。
【００２９】
また、電動車椅子１００ａは、下方投光機２２の投光するレーザー光の光軸２３ｂは反射板３０を捕らえており、上方投光機２１の投光するレーザー光の光軸２３ａは反射板３０を捕らえることができなかった場合（図６の３）であっても、進行方向のズレを検出し、検出した投光機２０の光軸２３情報から駆動装置１３０の制御を行うことで、進行方向のズレを補正しリフトアップ装置２００に向かって前進することが可能である。
【００３０】
（実施例３）
自動操縦を開始した電動車椅子１００ａは、リフトアップ装置２００の正面方向から接近する。この時、上方投光機２１と下方投光機２２からリフトアップ装置２００に備える反射板３０に向けレーザー光を投光する。ここで、投光機２０は、電動車椅子１００ａの後方に備えるフレーム１１０略中央位置に電動車椅子１００ａの進行方向に対して後方にレーザー光を投光する方向で備え、上方投光機２１と下方投光機２２の光軸２３ａ、２３ｂを反射板３０の略中央の左右ズレた位置にレーザー光を投光可能設ける。
【００３１】
次に、電動車椅子１００ａの走行制御手順について説明する。
電動車椅子１００ａは、反射板３０に投光したレーザー光の反射光を上方投光機２１及び下方投光機２２で受光することで、進行方向を決定しリフトアップ装置２００に向かって後進することが可能である。ここで、電動車椅子１００ａは、投光機２０である上方投光機２１の投光するレーザー光の光軸２３ａは反射板３０を捕らえており、下方投光機２２のレーザー光の光軸２３ｂは反射板３０を捕らえることができなかった場合（図５の２）、進行方向のズレを検知し、検知した投光機２０の光軸２３情報から駆動装置１３０の制御を行うことで、進行方向のズレを補正しリフトアップ装置２００に向かって後進することが可能となる。
【００３２】
また、電動車椅子１００ａは、投光機２０である下方投光機２２の投光するレーザー光の光軸２３ｂは反射板３０を捕らえており、上方投光機２１の投光するレーザー光の光軸２３ａは反射板３０を捕らえることができなかった場合（図５の３）であっても、進行方向のズレを検知し、検知した投光機２０の光軸情報から駆動装置１３０の制御を行うことで、進行方向のズレを補正しリフトアップ装置に向かって後進することが可能である。
【符号の説明】
【００３３】
１０  走行制御システム
２０  投光機
２１  上方投光機
２１ａ  投光部
２１ｂ  受光部
２２  下方投光機
２２ａ  投光部  
２２ｂ  受光部
２３  光軸
３０  反射板
３０ａ  反射板
１００  移動体
１００ａ  電動車椅子
１１０  フレーム
１３０  駆動機構
２００  リフトアップ装置
２４０  昇降機構
２４４  後方ブラケット
【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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