(57)【要約】  電動車椅子（１）の車椅子制御装置（１００）は、その機能として、センサ部（２００）による測距検知信号を受信する信号受信部（１３１）と、検知結果に基づくセンサ部（２００）から周辺物への検出距離を取得する相対距離算出部（１３２）と、異なる時刻における相対距離から周辺物に対する電動車椅子（１）の相対速度を算出する衝突時間算出部（１３３）と、算出された衝突時間に基づいて電動車椅子（１）の速度制御を行う制御信号を電動車椅子駆動部（３００）へ出力する制御信号出力部（１３４）と、を備える。
2020203388.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御信号により動作制御される電動車椅子であって、  ユーザが前記電動車椅子に着座した状態における前記ユーザの頭部の位置よりも上方に設けられ、周辺物までの距離を測定する測距センサと、  前記測距センサが前記周辺物までの距離を測定したことに応答して、前記電動車椅子の移動制御を実行する制御部と、を備える電動車椅子。
【請求項２】
前記測距センサは、前記ユーザの略前方を検知するように水平方向よりも下方を向くように設けられている、請求項１に記載の電動車椅子。
【請求項３】
前記制御部は、前記測距センサが前記周辺物を検知すると、前記電動車椅子の制御を行う、請求項２に記載の電動車椅子。
【請求項４】
前記制御部は、  前記測距センサが前記周辺物を検知すると、前記測距センサが測定する前記周辺物までの距離と、垂直方向に対する前記測距センサの向きの角度と、から前記周辺物に対する前記電動車椅子の相対距離を算出する相対距離算出部と、  異なる複数の時刻における前記電動車椅子の相対距離から、前記周辺物に対する前記電動車椅子の相対速度を算出し、前記周辺物と前記電動車椅子とが衝突するまでの時間である衝突時間を算出する衝突時間算出部と、を備え、  前記衝突時間に基づき、前記電動車椅子の速度制御を行う、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の電動車椅子。
【請求項５】
前記電動車椅子は、前記ユーザの着座状態を検知する着座状態検知部を備え、  前記制御部は、前記衝突時間と、前記ユーザの着座状態に基づき、前記電動車椅子の移動状態を制御する、請求項４に記載の電動車椅子。
【請求項６】
前記電動車椅子は、前記ユーザの衝撃を緩和する衝撃緩和部を備え、  前記制御部は、前記電動車椅子の速度制御と、前記衝撃緩和部に対する動作制御と、を行う、請求項４または請求項５に記載の電動車椅子。
【請求項７】
前記制御部は、前記測距センサが前記周辺物とは異なる構造物を検知した場合、前記衝突時間と、前記構造物の相対距離と、予め定められている前記電動車椅子が使用される施設の情報と、に基づき、前記電動車椅子の移動制御を行う、請求項４から請求項６のいずれか１項に記載の電動車椅子。
【請求項８】
前記制御部は、前記衝突時間と、前記構造物の相対距離と、前記施設の情報と、に基づき、前記電動車椅子の進行方向の制御を行う、請求項７に記載の電動車椅子。
【請求項９】
前記相対距離算出部は、前記測距センサが測定する前記周辺物までの検出距離と、垂直方向に対する前記測距センサの向きの角度と、予め定められている前記電動車椅子の諸元情報と、から前記電動車椅子の相対距離を算出し、  前記制御部は、前記衝突時間と、前記構造物の相対距離と、前記ユーザが前記電動車椅子を操作している状態を示す操作情報と、前記電動車椅子の諸元情報と、予め定められている前記施設の情報と、に基づき、前記電動車椅子の移動制御を行う、請求項７または請求項８に記載の電動車椅子。
【請求項１０】
前記制御部は、前記電動車椅子の速度制御と、前記電動車椅子に設けられている前記ユーザに対する通知装置に対する動作制御と、前記電動車椅子に設けられている前記ユーザの衝撃を緩和する衝撃緩和装置に対する動作制御と、を行う、請求項４から請求項９のいずれか１項に記載の電動車椅子。
【請求項１１】
電動車椅子であって、  前記電動車椅子の乗員の臀部を支持可能な座部と、  前記乗員の背中を支持可能な背部と、  前記電動車椅子を移動可能な移動機構と、  前記背部の幅方向の中心線とは異なる軸に沿って、前記背部の上端よりも高い基準高まで延設されたポールと  前記電動車椅子の走行面に対して傾斜した状態で前記ポールによって支持される測距センサと、  前記測距センサの測定結果に基づいて前記移動機構を制御する制御部と  を具備する、電動車椅子。
【請求項１２】
前記ポールは、前記中心線よりも左側または右側を通る直線に沿って前記基準高まで延設される、請求項１１に記載の電動車椅子。
【請求項１３】
前記ポールは、前記背部の幅方向の左端または右端を通る直線に沿って前記基準高まで延設される、請求項１２に記載の電動車椅子。
【請求項１４】
前記ポールは、前記ポールの上端の高さが前記基準高よりも低くなるように前記ポールの延設方向に沿って伸縮可能である、請求項１１乃至請求項１３のいずれかに記載の電動車椅子。
【請求項１５】
前記ポールは、前記制御部による制御に応じて前記ポールの延設方向に沿って伸縮可能であって、  前記制御部は、前記電動車椅子の自動運転の開始時に、前記ポールの上端の高さが前記基準高に一致するように前記ポールを制御する、  請求項１４に記載の電動車椅子。
【請求項１６】
前記ポールは、前記制御部による制御に応じて前記ポールの延設方向に沿って伸縮可能であって、  前記制御部は、前記電動車椅子の自動運転の終了時に、前記ポールの上端の高さが前記基準高よりも低くなるように前記ポールを制御する、  請求項１４または請求項１５に記載の電動車椅子。
【請求項１７】
前記ポールは、前記ポールの上端の高さが前記基準高よりも低くなるように回転可能である、請求項１１乃至請求項１６のいずれかに記載の電動車椅子。
【請求項１８】
前記ポールは、前記制御部による制御に応じて前記ポールの上端の高さが前記基準高よりも低くなるように回転可能であって、  前記制御部は、前記電動車椅子の自動運転の開始時に、前記ポールの上端の高さが前記基準高に一致するように、前記ポールを回転させる、  請求項１７に記載の電動車椅子。
【請求項１９】
前記ポールは、前記制御部による制御に応じて前記ポールの上端の高さが前記基準高よりも低くなるように回転可能であって、  前記制御部は、前記電動車椅子の自動運転の終了時に、前記ポールの上端の高さが前記基準高よりも低くなるように、前記ポールを回転させる、  請求項１７または請求項１８に記載の電動車椅子。
【請求項２０】
前記制御部は、前記電動車椅子の自動運転の開始時に、前記ポールの上端の高さが前記基準高であるか否かを判定する、請求項１４乃至請求項１９のいずれかに記載の電動車椅子。
【請求項２１】
前記制御部は、前記ポールの上端の高さが前記基準高でないと判定した場合に、移動機構による自動運転をロックする、請求項２０に記載の電動車椅子。
【請求項２２】
前記制御部は、前記移動機構による自動運転がロックされた場合、自動運転がロックされたことを示す警報を提示する、請求項２１に記載の電動車椅子。
【請求項２３】
前記制御部は、前記ポールの上端の高さが前記基準高でないと判定した場合に、前記電動車椅子を発進しない、請求項２０乃至請求項２２の何れかに記載の電動車椅子。
【請求項２４】
前記測距センサは、２次元ＬＩＤＡＲ（Light Detection and Ranging）である、請求項１乃至請求項２３のいずれかに記載の電動車椅子。
【請求項２５】
制御信号により電動車椅子の動作を制御する車椅子制御装置であって、  ユーザが前記電動車椅子に着座した状態における前記ユーザの頭部の位置よりも上方に設けられる測距センサが、前記電動車椅子の周辺物を検知した場合に測定する、前記測距センサから前記周辺物までの距離を示す測距検知信号を受信する信号受信部と、  前記測距検知信号から取得した前記測距センサから前記周辺物までの距離と、垂直方向に対する前記測距センサの向きの角度と、から前記周辺物に対する前記電動車椅子の相対距離を算出する相対距離算出部と、  異なる複数の時刻における前記電動車椅子の相対距離から、前記周辺物に対する前記電動車椅子の相対速度を算出し、前記周辺物と前記電動車椅子とが衝突するまでの時間である衝突時間を算出する衝突時間算出部と、  前記衝突時間に基づき、前記電動車椅子の速度制御を行う制御信号を前記電動車椅子へ出力する制御信号出力部と、を備える車椅子制御装置。
【請求項２６】
制御信号により電動車椅子の動作を制御する電動車椅子制御方法であって、  信号受信部が行う、ユーザが前記電動車椅子に着座した状態における前記ユーザの頭部の位置よりも上方に設けられる測距センサが、前記電動車椅子の周辺物を検知した場合に測定する、前記測距センサから前記周辺物までの距離を示す測距検知信号を受信する信号受信ステップと、  相対距離算出部が行う、前記測距検知信号から取得した前記測距センサから前記周辺物までの距離と、垂直方向に対する前記測距センサの向きの角度と、から前記周辺物に対する前記電動車椅子の相対距離を算出する相対距離算出ステップと、  衝突時間算出部が行う、異なる複数の時刻における前記電動車椅子の相対距離から、前記周辺物に対する前記電動車椅子の相対速度を算出し、前記周辺物と前記電動車椅子とが衝突するまでの時間である衝突時間を算出する衝突時間算出ステップと、  制御信号出力部が行う、前記衝突時間に基づき、前記電動車椅子の速度制御を行う制御信号を前記電動車椅子へ出力する制御信号出力ステップと、を備える電動車椅子制御方法。
【請求項２７】
制御信号により電動車椅子の動作を制御する電動車椅子制御プログラムであって、  ユーザが前記電動車椅子に着座した状態における前記ユーザの頭部の位置よりも上方に設けられる測距センサが、前記電動車椅子の周辺物を検知した場合に測定する、前記測距センサから前記周辺物までの距離を示す測距検知信号を受信する信号受信ステップと、  前記測距検知信号から取得した前記測距センサから前記周辺物までの距離と、垂直方向に対する前記測距センサの向きの角度と、から前記周辺物に対する前記電動車椅子の相対距離を算出する相対距離算出ステップと、  異なる複数の時刻における前記電動車椅子の相対距離から、前記周辺物に対する前記電動車椅子の相対速度を算出し、前記周辺物と前記電動車椅子とが衝突するまでの時間である衝突時間を算出する衝突時間算出ステップと、  前記衝突時間に基づき、前記電動車椅子の速度制御を行う制御信号を前記電動車椅子へ出力する制御信号出力ステップと、を電子計算機に実行させるための、電動車椅子制御プログラム。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本開示は、電動車椅子及びその動作制御を行う車椅子制御装置、電動車椅子制御方法及び電動車椅子制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】  近年、従来の手動の車椅子に代わり、車椅子に着座するユーザ自身によって操作される電動車椅子が普及しつつある。電動車椅子は、ユーザが手元等にある操作部を操作することで車椅子を稼働させるもので、脊椎損傷や筋萎縮性側索硬化症等の患者のような、下肢の運動機能だけではなく、上肢の運動機能にも制限があり、自力で手動の車椅子を動作させることが出来ないような患者の移動手段として、不可欠なものとなっている。【０００３】  電動車椅子を使用するユーザが障害物に衝突したり、電動車椅子を転倒させたりしてしまうことを避けるため、ユーザの安全性を高める技術が開発されている。例えば、下記の特許文献１には、電動車椅子のシートシステムを水平に維持する自己水平化機能などについて記載されている。特許文献１には、電動車椅子の重力分布制御を最適化するために、カメラ、レーザ、レーザ検出、または測距（ＬＡＤＡＲ）が使用され得ることが記載されている。【０００４】  このような電動車椅子は、移動手段であるため、病院や介護施設のような不特定多数の人が往来するような施設や、屋外でも使用される。そのため、電動車椅子の使用はユーザにとって便利である反面、不慮の事故が発生することがある。【０００５】  近年、電動車椅子の自動運転について研究開発が行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特表２０１８−５２８０３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】  車椅子はその構造上、ユーザの身体が車体より前方に露出しているため、前方の周辺物を検知するためにセンサ等の周辺物を検知する装置を取り付ける位置には、制約が大きくなっている。【０００８】  また、センサ等の装置を簡易に構成することにより電動車椅子の危険な状況を回避することが望まれている。しかしながら、特許文献１に記載された電動車椅子は、センサ装置の検出結果によりシートシステムを水平に維持すること等については記載されているものの、センサ等を用いて危険な状況を検出するための具体的な構成については開示されていない。【０００９】  電動車椅子の自動運転を可能とするために、従来の手動式の車椅子に対して種々の付加部品（例えば、測距センサ、バッテリ、コントローラ、など）が必要となる。かかる付加部品が、乗員に対する介助の妨げとなるおそれがある。【００１０】  そこで、本開示の第１の目的は、電動車椅子の危険な状況を回避することが可能な電動車椅子、車椅子制御装置、電動車椅子制御方法及び電動車椅子制御プログラムを提供することである。【００１１】  本開示の第２の目的は、乗員に対する介助のし易い電動車椅子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】  本開示の一態様における電動車椅子は、制御信号により動作制御される電動車椅子であって、ユーザが電動車椅子に着座した状態におけるユーザの頭部の位置よりも上方に設けられ、周辺物までの距離を測定する測距センサと、測距センサが周辺物までの距離を測定したことに応答して、電動車椅子の移動制御を実行する制御部とを備える。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本開示の一実施形態に係る電動車椅子を示す機能ブロック構成図である。
【図２】図１の電動車椅子１の外観の例を示す斜視図である。
【図３】図１の相対距離算出部１３２における相対距離の算出の一例を示す模式図である。
【図４】図１の車椅子制御装置１００の処理を伝達関数として示した際の入出力情報の一例を示す模式図である。
【図５】図１の車椅子制御装置１００の動作を示すフローチャートである。
【図６】本開示の一実施形態に係る電動車椅子を示す機能ブロック構成図である。
【図７】図６の車椅子制御装置１００の処理を伝達関数として示した際の入出力情報の一例を示す模式図である。
【図８】本開示の一実施形態に係る車椅子制御装置１００の処理を伝達関数として示した際の入出力情報の一例を示す模式図である。
【図９】本開示の一実施形態に係る車椅子制御装置１００の処理を伝達関数として示した際の入出力情報の一例を示す模式図である。
【図１０】本開示の一実施形態に係る車椅子制御装置１００の処理を伝達関数として示した際の入出力情報の一例を示す模式図である。
【図１１】本開示の一実施形態に係る車椅子制御装置１００の処理を伝達関数として示した際の入出力情報の一例を示す模式図である。
【図１２】本開示の一実施形態に係るコンピュータ７００を示す機能ブロック構成図である。
【図１３】実施形態８の電動車椅子の構成を示すブロック図である。
【図１４】実施形態８の電動車椅子の外観を示す斜視図である。
【図１５】実施形態８の電動車椅子の外観を示す背面図である。
【図１６】図１３のＬＩＤＡＲの配置の説明図である。
【図１７】仮想例の電動車椅子８０１の背面図である。
【図１８】実施形態８に係る周辺物回避処理を例示するフローチャートである。
【図１９】ポールが第１状態にある時の変形例１の電動車椅子の外観を示す背面図である。
【図２０】ポールが第２状態にある時の変形例１の電動車椅子の外観を示す背面図である。
【図２１】変形例２に係る制御処理を例示するフローチャートである。
【図２２】ポールが第１状態にある時の変形例３の電動車椅子の外観を示す背面図である。
【図２３】ポールが第２状態にある時の変形例３の電動車椅子の外観を示す背面図である。
【図２４】変形例４に係る制御処理を例示するフローチャートである。
【図２５】変形例５に係る制御処理を例示するフローチャートである。
【図２６】ポールを背部の右端に寄せた時の変形例６の電動車椅子の外観を示す背面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】  以下、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本開示の内容を不当に限定するものではない。また、実施形態に示される構成要素のすべてが、本開示の必須の構成要素であるとは限らない。
【００１５】  （実施形態１）  ＜構成＞  図１は、本開示の実施形態１に係る電動車椅子１を示す機能ブロック構成図である。この電動車椅子１は、主に着座しているユーザにより操作される電動車椅子である。電動車椅子１を使用するユーザは、例えば上肢及び下肢の運動機能に制限があり、自力で手動の車椅子を動作させることが出来ないような患者である。電動車椅子１は、病院や介護施設のような施設、または屋外にて患者の移動手段として使用される。この電動車椅子１は、さらに、車椅子に配置されたセンサ部、例えばＬＩＤＡＲ（Light Detection and Ranging）が車椅子の略前方に障害物等の周辺物を検知した場合に、その周辺物との衝突を回避するために電動車椅子の移動を制御するものである。以下の実施形態において、ＬＩＤＡＲは、３Ｄ−ＬＩＤＡＲに対して比較的安価な２Ｄ−ＬＩＤＡＲを使用するものとして説明するが、これに限られない。
【００１６】  電動車椅子１は、車椅子制御装置１００と、センサ部２００と、電動車椅子駆動部３００とを有している。車椅子制御装置１００と、センサ部２００と、電動車椅子駆動部３００とは、相互に接続される。車椅子制御装置１００と、センサ部２００と、電動車椅子駆動部３００とは、限定ではなく例として、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）ケーブル等の有線により直接接続してもよい。なお、本件発明は、電動車椅子１が後述する操作部３２０を必要としない自動運転車椅子であっても適用可能である。自動運転車椅子は、ユーザがジョイスティック等により電動車椅子を移動する操作を行わずとも、ユーザが指定した目的地、又は、予め定められた位置等まで移動するための移動経路を設定して移動するものである。
【００１７】  車椅子制御装置１００は、電動車椅子駆動部３００の移動を制御するための装置である。車椅子制御装置１００は、センサ部２００により周辺物を検知した際の測距検知信号を受信することと、受信した信号により周辺物に対する相対距離を算出することと、周辺物と衝突しうるまでの衝突時間を相対距離に基づいて算出することとを行う。車椅子制御装置１００は、算出される衝突時間に基づいて、電動車椅子１の移動を制御する。車椅子制御装置１００は、限定ではなく例として、電動車椅子１に搭載させる装置であってもよいし、各種Ｗｅｂサービスを提供するコンピュータ（デスクトップ、ラップトップ、タブレットなど）や、サーバ装置を含む装置等により構成されていてもよい。この場合、車椅子制御装置１００は、ネットワーク（ネットワークは、通信を行うための通信網であり、限定ではなく例として、インターネット、イントラネット、ＬＡＮ（Local Area Network）、ＷＡＮ（Wide Area Network）、ワイヤレスＬＡＮ（Wireless LAN：ＷＬＡＮ）、ワイヤレスＷＡＮ（Wireless WAN：ＷＷＡＮ）、仮想プライベートネットワーク（Virtual Private Network：ＶＰＮ）等により構成されている。）を介して、電動車椅子駆動部３００及びセンサ部２００と接続される。なお、サーバ装置は単体で動作するサーバ装置に限られず、ネットワークを介して通信を行うことで協調動作する分散型サーバシステムや、クラウドサーバでもよい。
【００１８】  センサ部２００は、限定ではなく例として、対象物の方向にパルス状にレーザを発光する、または、可視光を照射することを行い、これら光の照射に対する散乱光を光検出器にて検出する。センサ部２００は、このように一定範囲にわたって光の照射から反射光（散乱光）を検知するまでの時間を計測することで対象物までの距離を測定する光走査センサであるとしてもよい。このセンサ部２００は、測距装置であればどのような装置であっても良く、例えばＬＩＤＡＲにより構成しても良く、レーダ装置等により構成してもよい。
【００１９】  電動車椅子駆動部３００は、例えば病気やケガ等により下肢の運動機能に制限がある患者が移動手段として使用する車椅子を実際に動作させる駆動装置である。電動車椅子駆動部３００は、本実施形態では特に、限定ではなく例として、アクチュエータ等により構成される。
【００２０】  図２は、図１の電動車椅子１の外観の例を示す斜視図である。図２に示すように、センサ部２００は、電動車椅子１の背面から上方へ略垂直に延設された部材Ｍに設けられている。センサ部２００は、電動車椅子１に着座するユーザの頭部より上方に位置するように設けられ、その位置でユーザの前方に周辺物が存在するか検知するための装置である。よって、センサ部２００は、レーザ等の光の照射方向がセンサ部２００を含む水平面から下方になるように、下方に向けて取り付けられている。センサ部２００の下方への傾斜角度は、固定でも良く、センサ部２００の動作により可動であってもよい。
【００２１】  センサ部２００が取り付けられる部材Ｍは、図２に示すように棒状の部材により構成されているが、取り付けられるセンサ部２００がユーザの頭部よりも上方に突出してあれば良く、電動車椅子１の背面や側面に取り付け可能な、例えば板状部材でもよい。また、電動車椅子１の背面部をそのまま上方に伸ばすように形成してもよい。
【００２２】  電動車椅子１には、ユーザが着座する着座面３１０が設けられている。ユーザがこの着座面３１０に着座したときに肘掛けとなる位置の前方側に、操作部３２０が設けられている。操作部３２０は、電動車椅子１を移動させるための操作をユーザから受け付けるものであり、例えばジョイスティックのような構成で設けられている。ユーザは、例えばジョイスティックを傾ける量に応じて電動車椅子１の速度を指示することができる。また、ユーザは、ジョイスティックを傾ける方向に応じて電動車椅子１を進行させる方向を指示することができる。例えば、ユーザがジョイスティックを前後方向に傾けた場合は、電動車椅子１を前進または後退させる。ユーザがジョイスティックを左右方向に傾けた場合は、電動車椅子１を旋回させる量をユーザが指示することができる。ユーザがこの操作部３２０を使用して操作を行うと、当該操作に応答してキャスター３３０が駆動する。これにより、ユーザがジョイスティック等で指示した方向および速度で電動車椅子１が移動するよう、電動車椅子駆動部３００が制御する。そのため、図示しないキャスター３３０の駆動軸には、操作部３２０の操作により動作を行うアクチュエータや、サーボモータ等が取り付けられている。なお、図示していないが、車椅子制御装置１００は、電動車椅子１に取り付けられてもよい。
【００２３】  図１に示すように、車椅子制御装置１００は、通信部１１０と、記憶部１２０と、制御部１３０とを備える。
【００２４】  通信部１１０は、車椅子制御装置１００がネットワークを介してセンサ部２００及び電動車椅子駆動部３００と有線または無線で通信を行うための通信インタフェースであり、互いの通信が実行できるのであればどのような通信プロトコルを用いてもよい。この通信部１１０は、限定ではなく例として、ＴＣＰ／ＩＰ（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）等の通信プロトコルにより通信が行われる。
【００２５】  記憶部１２０は、各種制御処理や制御部１３０内の各機能を実行するためのプログラム、入力データ等を記憶するものである。記憶部１２０は、限定ではなく例として、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等を含むメモリや、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）、フラッシュメモリ等を含むストレージから構成される。また、記憶部１２０は、車椅子諸元情報ＤＢ１２１を記憶する。さらに、記憶部１２０は、センサ部２００及び電動車椅子駆動部３００と通信を行ったデータや、後述する各処理にて生成されたデータを一時的に記憶する。
【００２６】  車椅子諸元情報ＤＢ１２１には、電動車椅子１の仕様の情報、電動車椅子１の移動を制御するための情報その他の情報が格納されている。電動車椅子１の仕様の情報としては、電動車椅子１の諸元情報（例えば全長、全高、キャスター径、最大許容加減速度、最大速度、最大許容段差高、及びその他の情報）が含まれる。電動車椅子１の仕様の情報としては、駆動方式の情報等が含まれる。駆動方式の情報は、電動車椅子１が、２輪駆動であるか、４輪駆動であるか、前輪駆動であるか、中輪駆動であるか、後輪駆動であるか、全方位への移動が可能なものであるか等の情報を含む。例えば、電動車椅子１が、全方位に移動可能な車輪を備える場合に、電動車椅子１を使用するユーザから見て横方向に平行移動すること等ができる。また、電動車椅子１の仕様の情報は、電動車椅子駆動部３００に関する情報を含んでいてもよい。また、電動車椅子１の移動を制御するための情報としては、センサ部２００及び電動車椅子駆動部３００の各種設定値（後述するが、例えばセンサ部２００を水平面に対して下方に傾ける場合の傾斜角度θの情報）が含まれる。また、この車椅子制御装置１００を電動車椅子駆動部３００から離隔した状態でサーバ装置として構成する場合や、他の電動車椅子駆動部３００にも取り付け可能に構成する場合、他の種類の電動車椅子１の諸元情報が格納されてもよい。この場合、車椅子諸元情報ＤＢ１２１は、例えば電動車椅子１の車種等の種類を識別するための型番等の情報により識別可能に格納される。また、車椅子諸元情報ＤＢ１２１に格納されている電動車椅子１の諸元情報は、後述する相対距離算出部１３２で使用される。
【００２７】  制御部１３０は、記憶部１２０に記憶されているプログラムを実行することにより、車椅子制御装置１００の全体の動作を制御するものである。制御部１３０は、限定ではなく例として、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、マイクロプロセッサ（Microprocessor）、プロセッサコア（Processor core）、マルチプロセッサ（Multiprocessor）、ＡＳＩＣ（Application-Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）を含む装置等から構成される。制御部１３０は、制御部１３０の機能として、信号受信部１３１と、相対距離算出部１３２と、衝突時間算出部１３３と、制御信号出力部１３４とを備えている。この信号受信部１３１、相対距離算出部１３２、衝突時間算出部１３３、及び制御信号出力部１３４は、記憶部１２０に記憶されているプログラムにより起動されて車椅子制御装置１００にて実行される。
【００２８】  信号受信部１３１は、センサ部２００による散乱光の検知結果（測距検知信号）を、通信部１１０を介してセンサ部２００から受信する。この検知結果は、限定ではなく例として、センサ部２００の光検出器による画像データを含む。また、センサ部２００の下方への傾斜角度がセンサ部２００の動作により可動である場合、傾斜角度もパラメータとしてセンサ部２００から送信される（または、車椅子制御装置１００がセンサ部２００の傾斜角度を設定し、設定した傾斜角度になるようセンサ部２００を駆動させることとしてもよい）。なお、センサ部２００は水平方向（ユーザから見て左右方向）に走査されるので、水平方向に可動であり、正面方向に対する走査角度もパラメータとして送信される。すなわち、走査角度は、電動車椅子１を走行させる地面をｘ軸、ｙ軸により定義される面と見立てた場合に、当該面に対して垂直なｚ軸（ヨー軸）に基づく角度のパラメータとして定義される。
【００２９】  また、信号受信部１３１は、センサ部２００の検知結果に対して、送信波位相変調等の信号処理を行う。
【００３０】  相対距離算出部１３２は、センサ部２００による検知結果に基づくセンサ部２００から周辺物への検出距離を取得する。その検出距離と、垂直方向に対するセンサ部２００の走査方向の角度とから、周辺物に対する車椅子の相対距離を算出する。
【００３１】  図３は、図１の相対距離算出部１３２における相対距離の算出の一例を示す模式図である。図３を参照しながら、相対距離算出部１３２が、電動車椅子１の周辺物と電動車椅子１との相対距離を算出する処理について説明する。上記のようにセンサ部２００を水平面に対して下方に傾けて配置している。図３に示すように、センサ部２００は、電動車椅子１を走行させる面に対して垂直方向の軸を定義した場合、当該垂直方向に対する走査方向に対して傾斜角度θだけ傾斜して配置されている。車椅子諸元情報ＤＢ１２１には、例えばセンサ部２００の下方への傾斜角度が固定である場合、この傾斜角度の値が既知の値として格納されている。センサ部２００の傾斜角度が可動である場合、傾斜角度の値は、センサ部２００から出力され、信号受信部１３１で取得される（または、車椅子制御装置１００がセンサ部２００の傾斜角度を設定し、設定された傾斜角度によりセンサ部２００が走査を行うこととしてもよい）。センサ部２００は、周辺物Ｏを検出する。信号受信部１３１は、センサ部２００から周辺物Ｏまでの距離Ｄ１を示す信号を、センサ部２００から取得する。これらの値から、水平方向に対する電動車椅子１の背面の位置（センサ部２００の位置と略等しい）から周辺物Ｏまでの距離がＤ１ｓｉｎθと算出できる。
【００３２】  また、図３に示す電動車椅子１の全長Ｄ２は、車椅子諸元情報ＤＢ１２１に格納されている値であり、既知の値である。よって、前述の距離Ｄ１ｓｉｎθから全長Ｄ２を減算することにより、周辺物Ｏに対する電動車椅子１の相対距離Ｄ３を算出することが可能である。なお、図３では、相対距離Ｄ３が周辺物Ｏからユーザの足の位置までの距離として図示されているが、図２に示すようにユーザの足は電動車椅子１のフットレストに載置されるので、電動車椅子１の前方先端までの距離とほぼ等しくなる。
【００３３】  また、図３に示す周辺物Ｏは固定物として図示しているが、可動物であってもよい。例えば、電動車椅子１が病院や介護施設のような施設で使用される場合、固定物としては、病院や介護施設内の建物の壁や待合室の椅子のように略動かないように固定されている物であり、可動物としては、廊下を通行する人や、このような施設の職員が使用するカート等である。
【００３４】  衝突時間算出部１３３は、周辺物に対して電動車椅子１が衝突しうる衝突時間を算出する。上記のように相対距離算出部１３２において、周辺物に対する電動車椅子１の相対距離の算出が複数回（例えば、１秒間に１０回）行われる。衝突時間算出部１３３は、異なる時刻において算出された相対距離の時間変化に基づいて、周辺物に対する電動車椅子１の相対速度を算出する。衝突時間算出部１３３は、算出した相対速度と相対距離とから、周辺物と電動車椅子１とが衝突するまでの衝突時間を算出する。なお、周辺物が電動車椅子１に対して離隔するように動いている場合や、直近の時刻において周辺物が検出されなくなり、このときの相対距離が算出できないような場合には、衝突時間がマイナス値として算出される。この場合、周辺物と電動車椅子１との衝突のおそれがないことになる。
【００３５】  制御信号出力部１３４は、衝突時間算出部１３３で算出された衝突時間に基づき、電動車椅子１の速度を制御するための制御信号を、電動車椅子駆動部３００へ出力する。例えば、周辺物と電動車椅子１とが時間の経過と共に接近している場合、衝突時間算出部１３３が算出する衝突時間が到来するより前に、制御信号出力部１３４が電動車椅子１を減速させる、すなわち電動車椅子１を停止する。これにより周辺物との衝突を回避することが出来る。または、減速の他に、周辺物との衝突を避けるように電動車椅子１を移動させるよう制御する（例えば、電動車椅子１が走行する方向を制御する）こととしてもよい。
【００３６】  また、制御信号出力部１３４は、ジョイスティック等によりユーザが電動車椅子１を移動させる指示を行っているか否かにかかわらず、衝突時間算出部１３３で算出された衝突時間に基づき、電動車椅子１の制御を行うこととしてもよい。すなわち、ユーザが電動車椅子１をジョイスティック等により移動させている場合に、周辺物に対して電動車椅子１が衝突しうるのを回避することができる。なお、制御信号出力部１３４は、ジョイスティック等によりユーザが電動車椅子１を移動させる指示を行っている場合に、衝突時間算出部１３３で算出された衝突時間が所定時間を超えている間はユーザによる指示を優先して電動車椅子１の制御を行い、上記の所定時間を下回ったことに応答して、ユーザによる指示にかかわらず電動車椅子１の制御を行うこととしてもよい。これにより、周辺物との衝突のおそれが比較的小さい段階（衝突時間が比較的長い場合）では、ユーザが自身の判断でジョイスティック等により減速または移動方向の指示を行うための操作を受け付けつつ、周辺物との衝突のおそれが高くなるにつれて（衝突時間が比較的短い場合）電動車椅子１を自動的に制御することができる。よって、センサ部２００が周辺物を検知可能な距離にかかわらず、ある程度、ユーザの意思に沿って電動車椅子１を移動させつつ安全性を高めることができる。
【００３７】  図４は、図１の車椅子制御装置１００の処理を伝達関数として示した際の入出力情報の一例を示す模式図である。図４に示す加減速制御関数Ｂ（ｘ）は、車椅子制御装置１００の一連の処理を伝達関数である加減速制御関数Ｂ（ｘ）とみなして表現したものである。入力信号ＩＮ１は、車椅子制御装置１００に入力される信号であり、具体的には信号受信部１３１が受信するセンサ部２００の検知結果である。また、出力信号ＯＵＴ１は、車椅子制御装置１００が出力する信号であり、具体的には制御信号出力部１３４が出力する電動車椅子駆動部３００の制御信号である。図４に示すように、車椅子制御装置１００の処理を１つの関数とみなすと、センサ部２００の検知結果を受信して電動車椅子駆動部３００の制御信号を出力する、という関係であることが分かる。
【００３８】  ＜処理の流れ＞  図５を参照しながら、電動車椅子１及び車椅子制御装置１００が実行する車椅子制御方法の一例の処理の流れについて説明する。図５は、図１の車椅子制御装置１００の動作を示すフローチャートである。
【００３９】  ステップＳ１０１の処理として、センサ部２００は、センサ部２００が検知した検知結果を車椅子制御装置１００に送信する。車椅子制御装置１００の信号受信部１３１は、通信部１１０を介して当該検知結果を受信する。また、信号受信部１３１は、必要に応じて送信波位相変調等の信号処理を行う。信号受信部１３１は、センサ部２００から、検知結果を逐次受信してメモリ等において保持させる。
【００４０】  ステップＳ１０２の処理として、相対距離算出部１３２は、ステップＳ１０１で受信されたセンサ部２００による検知結果に基づき、センサ部２００から周辺物への検出距離を取得する。また、相対距離算出部１３２は、検出距離と、垂直方向に対するセンサ部２００の走査方向に対する傾斜角度θ（図３を参照）とから、周辺物に対する車椅子の相対距離を算出する。
【００４１】  ステップＳ１０３の処理として、衝突時間算出部１３３では、ステップＳ１０２の相対距離の算出が複数回行われ、異なる時刻における相対距離から、周辺物に対する電動車椅子１の相対速度が算出される。衝突時間算出部１３３は、算出された相対速度と相対距離とから、周辺物と電動車椅子１とが衝突するまでの衝突時間を算出する。例えば、時刻ｔ１において相対距離ｘ１メートル、時刻ｔ１より１秒後の時刻ｔ２において相対距離ｘ２メートルであれば、相対速度は（ｘ１−ｘ２）メートル／秒で周辺物に接近していることになる。よって、この場合、時刻ｔ２より｛ｘ２／（ｘ１−ｘ２）｝秒後に周辺物に衝突するものと推定される。
【００４２】  ステップＳ１０４の処理として、衝突時間算出部１３３では、ステップＳ１０３で算出された衝突時間が正の値であるか否かが判定される。前述のように、周辺物が電動車椅子１に対して離隔するように動いている場合のように、周辺物と電動車椅子１との衝突のおそれがない場合には衝突時間がマイナス値として算出される。よって、衝突時間が正の値である場合に衝突のおそれありと判定される。衝突時間が０より大きい場合にはステップＳ１０５の処理が行われ、それ以外の場合には一連の処理が終了される。
【００４３】  ステップＳ１０５の処理として、制御信号出力部１３４では、ステップＳ１０３で算出された衝突時間に基づき、電動車椅子１の速度制御を行う制御信号が電動車椅子駆動部３００へ出力される。これにより、電動車椅子１の速度制御（「移動制御」の一例）が実現される。
【００４４】  なお、ステップＳ１０２で相対距離算出部１３２が電動車椅子１と周辺物との相対距離を算出することとしている。ここで、センサ部２００は水平方向（ユーザから見て左右方向）に走査され、この走査角度もパラメータとしてセンサ部２００から車椅子制御装置１００に送信される。すなわち、走査角度は、電動車椅子１を走行させる地面をｘ軸、ｙ軸により定義される面と見立てた場合に、当該面に対して垂直なｚ軸（ヨー軸）に基づく角度のパラメータ（走査角度θｙ）として定義されるものである。よって、相対距離算出部１３２は、走査角度θｙの範囲に応じて周辺物との相対距離を算出することとしてもよい。すなわち、走査角度θｙが角度θｙ１の場合に周辺物を検知したとすると、車椅子制御装置１００は、当該角度θｙ１と対応付けて周辺物との相対距離を算出する。この相対距離が時間変化に応じて小さくなる場合、ユーザの視点からは、相対的には、角度θｙ１の方向から周辺物が接近してくるように見えることになる。このように、相対距離がベクトルの成分として表現されることになる。よって、車椅子制御装置１００は、相対的に当該角度から接近する周辺物を回避するように、電動車椅子１の移動を制御することができる。
【００４５】  また、周辺物を検知した場合に、当該周辺物を検知した走査角度θｙが一定時間内に所定量だけ変化することに応答して、電動車椅子１の周囲を周辺物が通過するとみなしてもよい。例えば、電動車椅子１の進行方向を遮ることなく電動車椅子１の左右を周辺物が通過することがあり得る。この場合、車椅子制御装置１００は、衝突の危険性が小さいものとして、ユーザがジョイスティック等により電動車椅子１を移動させる指示に応じて電動車椅子１を移動させることとしてもよい。
【００４６】  また、周辺物を検知した場合に、当該周辺物を検知した走査角度θｙの時間変化に基づいて、電動車椅子１の進行方向を当該周辺物が横切るか否かを判断することとしてもよい。例えば、電動車椅子１の進行方向を周辺物が横切る場合に、安全性を重視して、衝突時間算出部が算出する衝突時間が比較的大きい場合にも電動車椅子１を減速させる等の制御を行うこととしてもよい。
【００４７】  ＜効果＞  以上のように、本実施形態に係る電動車椅子、車椅子制御装置、及び電動車椅子制御方法は、ユーザの頭部の位置よりも上方にＬＩＤＡＲが設けられ、電動車椅子の略前方に周辺物の存在を検知する。検知された場合、周辺物に対する電動車椅子の相対距離が算出され、異なる時刻の相対距離から周辺物と電動車椅子とが衝突するまでの衝突時間が算出される。この衝突時間に基づき、電動車椅子の速度を制御する。これにより、電動車椅子の周辺物を検知して電動車椅子の移動を制御するので、電動車椅子の危険な状況を回避することが可能となる。
【００４８】  また、高価な３Ｄ−ＬＩＤＡＲのような装置を構成要素としない場合、２Ｄ−ＬＩＤＡＲのように安価な構成により電動車椅子の危険な状況を回避することが可能となる。
【００４９】  また、ＬＩＤＡＲが車椅子の背面から上方へ延設された部材に設けられ、電動車椅子の略前方の周辺物を検知するので、電動車椅子に着座するユーザにより遮られることなく、周辺物を検知することが可能になる。
【００５０】  （実施形態２）  図６は、本開示の実施形態２に係る電動車椅子１Ａを示す機能ブロック構成図である。この電動車椅子１Ａは、車椅子に配置されたＬＩＤＡＲが車椅子の略前方に障害物等の周辺物を検知した場合に、その周辺物との衝突を回避するために車椅子の移動を制御する点において、実施形態１に係る電動車椅子１と同様であるが、ユーザ検知センサ（着座状態検知部）４００を備えている点において、実施形態１に係る電動車椅子１と異なる。
【００５１】  本実施形態では、センサ部２００による周辺物の検知だけではなく、電動車椅子１Ａに取り付けられたユーザ検知センサ４００による、ユーザ状態の情報にも基づいて電動車椅子駆動部３００を制御する。ユーザ検知センサ４００は、電動車椅子１Ａにおけるユーザの着座状態を検知するセンサであり、例えば荷重センサにより構成され、電動車椅子１Ａの着座面３１０に複数配置されている。このユーザ検知センサ４００は、着座面３１０上のユーザの荷重を検知することで、ユーザの電動車椅子１Ａ上における着座状態、例えば前のめりの状態になっているか、背面深くまで着座しているか、等の状態を判定する。
【００５２】  本実施形態における信号受信部１３１は、ユーザ検知センサ４００からの着座検知信号を、通信部１１０を介して受信する。また、制御信号出力部１３４は、ユーザの着座状態を参照して、電動車椅子１Ａの速度を制御するための制御信号を、電動車椅子駆動部３００へ出力する。このような処理を行うのは、電動車椅子１Ａ上のユーザの状態によっては、電動車椅子１Ａの減速を行うとユーザが電動車椅子１Ａの前方へ倒れてしまうおそれがある場合があり、また、ユーザが急に立ち上がるような場合もあるからである。
【００５３】  図７は、図６の車椅子制御装置１００の処理を伝達関数として示した際の入出力情報の一例を示す模式図である。図７に示す加減速制御関数Ｂ（ｘ）の入力信号ＩＮ２は、車椅子制御装置１００に入力される信号であり、具体的には信号受信部１３１が受信するセンサ部２００の検知結果、及びユーザ検知センサ４００からの、ユーザ状態を示す着座検知信号である。また、出力信号ＯＵＴ２は、車椅子制御装置１００が出力する信号であり、具体的には制御信号出力部１３４が出力する電動車椅子駆動部３００の制御信号である。その他の構成及び処理の流れについては、実施形態１と同様である。
【００５４】  本実施形態によれば、上記実施形態１の効果に加え、車椅子上におけるユーザの着座状態を検知し、ユーザの着座状態を参照して車椅子の速度を制御する。これにより、ユーザが車椅子から倒れてしまうような危険な車椅子の制御を防止し、より安全な制御が可能になる。
【００５５】  （実施形態３）  図８は、本開示の実施形態３に係る車椅子制御装置１００の処理を伝達関数として示した際の入出力情報の一例を示す模式図である。図８に示す加減速制御関数Ｂ（ｘ）の入力信号ＩＮ３は、実施形態２と同様に、信号受信部１３１が受信するセンサ部２００の検知結果、及びユーザ検知センサ４００からの着座検知信号である。また、出力信号ＯＵＴ３は、制御信号出力部１３４が出力する電動車椅子駆動部３００の制御信号であるが、電動車椅子１の速度を制御するための速度制御信号と共に、電動車椅子１におけるユーザの衝撃緩和動作を行うための信号が送信される。
【００５６】  本実施形態では、電動車椅子１に衝撃緩和部が設けられている例を示している。衝撃緩和部は、ユーザに対する衝撃緩和装置、具体的にはエアバッグのような装置や、ユーザを着座面３１０から動かないように固定する装置により構成され、電動車椅子１におけるユーザの衝撃を緩和するための衝撃緩和信号により制御（「衝撃緩和装置に対する動作制御」の一例）が実現される。これにより、ユーザの安全を保つことが可能になる。その他の構成及び処理の流れについては、実施形態２と同様である。
【００５７】  本実施形態によれば、上記実施形態１及び２の効果に加え、ユーザの衝撃を緩和するための制御信号が車椅子に送信され、衝撃緩和装置が動作される。これにより、ユーザの安全を保つことが可能になる。
【００５８】  （実施形態４）  図９は、本開示の実施形態４に係る車椅子制御装置１００の処理を伝達関数として示した際の入出力情報の一例を示す模式図である。図９に示す加減速制御関数Ｂ（ｘ）の入力信号ＩＮ４は、信号受信部１３１が受信するセンサ部２００の周辺物の検知結果に加えて、センサ部２００が周辺物とは異なる、電動車椅子１が使用される施設等の構造物、例えば施設建物の壁や備え付けられている椅子等を検知した場合の検知結果（第２測距検知信号）、及び予め記憶されている施設建物の施設情報である。また、出力信号ＯＵＴ４は、制御信号出力部１３４が出力する電動車椅子駆動部３００の制御信号であるが、電動車椅子１の速度制御を行う速度制御信号と共に、電動車椅子１の進行方向を制御する進行方向制御信号が送信される。
【００５９】  入力信号ＩＮ４として、電動車椅子１が使用される施設等の構造物の検知結果と、予め記憶されている施設情報を取得するのは、施設情報を取得することにより、より精度の高い周辺物の検知を可能にするためである。特に、病院や介護施設等の施設棟には窓や鏡が設けられ、センサ部２００が誤作動を起こしやすいからである。また、出力信号ＯＵＴ４として、電動車椅子１の進行方向を制御する進行方向制御信号を出力するのは、電動車椅子１の速度を制御するだけではユーザの安全を保つのが困難な場合において、電動車椅子１の進行方向制御（「移動制御」の一例）を実現することで周辺物との衝突を回避するためである。その他の構成及び処理の流れについては、実施形態３と同様である。
【００６０】  また、車椅子制御装置１００が、予め記憶されている施設建物の構造の情報を使用して電動車椅子１の移動を制御する場合、施設において周辺物を検出する都度、その履歴を記憶部１２０等において蓄積することとしてもよい。これにより、施設において周辺物を検出する頻度に基づきヒートマップを描くことができ、例えば人の往来が頻繁にある範囲を特定し得る。このような特定範囲では、センサ部２００により検出される周辺物と電動車椅子１との衝突を回避するために、車椅子制御装置１００が電動車椅子駆動部３００の制御を行って低速で電動車椅子１を移動させるものとも想定される。よって、電動車椅子１が特定範囲にさしかかったことに応答して、電動車椅子１から近い範囲にある周辺物を検出するために、センサ部２００の傾斜角度θを変更してもよい（図３の例では、電動車椅子１が特定範囲にさしかかることにより傾斜角度θを小さくする）。また、周辺物を検出する頻度が比較的小さい範囲においては、電動車椅子１の周囲の広い範囲の周辺物を検出できるよう、センサ部２００の傾斜角度θを変更することとしてもよい。以上のように、車椅子制御装置１００は、センサ部２００の検出結果に基づいて、傾斜角度θを変更することとしてもよい。
【００６１】  本実施形態によれば、上記実施形態１ないし３の効果に加え、施設情報を取得することにより、より精度の高い周辺物の検知を可能にする。また、車椅子の進行方向を制御することにより、ユーザの安全を保ちつつ周辺物との衝突を回避することが可能になる。また、本実施形態に係る車椅子制御装置１００を、自動運転車椅子に適用した場合、電動車椅子１は、予め記憶されている施設建物の構造の情報を使用して、現在地からユーザが建物内等で移動先として指定した目的地までの移動経路を設定したうえで自動走行することとなる。電動車椅子１は、電動車椅子１を目的地に到達させる過程でセンサ部２００により建物内等の人物を検出した場合、当該人物と電動車椅子１との相対距離に基づいて、移動経路を変更するか否かを決定する。例えば、人物との衝突が予測される場合に、衝突を回避するように移動経路を再設定する。これにより、電動車椅子１の周囲にいる人物等を検出した場合においても、相対距離に基づいて、衝突のおそれがないと判断される場合は移動経路を再設定することなく電動車椅子１を移動させることができる。
【００６２】  （実施形態５）  図１０は、本開示の実施形態５に係る車椅子制御装置１００の処理を伝達関数として示した際の入出力情報の一例を示す模式図である。図１０に示す加減速制御関数Ｂ（ｘ）の入力信号ＩＮ５は、信号受信部１３１が受信するセンサ部２００の周辺物の検知結果、電動車椅子１が使用される構造物の検知結果、及び予め記憶されている施設情報に加えて、ユーザが電動車椅子１を操作している操作情報（操作信号）、及び予め車椅子諸元情報ＤＢ１２１に記憶されている電動車椅子１の諸元情報である。また、出力信号ＯＵＴ５は、制御信号出力部１３４が出力する電動車椅子駆動部３００の速度制御信号である。
【００６３】  入力信号ＩＮ５として、ユーザが電動車椅子１を操作している操作情報、及び予め車椅子諸元情報ＤＢ１２１に記憶されている電動車椅子１の諸元情報を取得するのは、急な速度制御がかえってユーザを危険にすることもあるため、操作情報を取得することにより操作情報に基づいてより安全な制御を行い、電動車椅子１の諸元情報を取得することで電動車椅子１にとって無理のない制御を行うためである。その他の構成及び処理の流れについては、実施形態４と同様である。
【００６４】  本実施形態によれば、上記実施形態１ないし４の効果に加え、ユーザの操作情報を取得することにより、操作情報に基づいてより安全な制御を行うことを可能にする。また、車椅子の諸元情報を取得することにより、車椅子にとって無理のない制御を行うことを可能にする。
【００６５】  （実施形態６）  図１１は、本開示の実施形態６に係る車椅子制御装置１００の処理を伝達関数として示した際の入出力情報の一例を示す模式図である。図１１に示す加減速制御関数Ｂ（ｘ）の入力信号ＩＮ６は、信号受信部１３１が受信するセンサ部２００の周辺物の検知結果である。また、出力信号ＯＵＴ６は、制御信号出力部１３４が出力する電動車椅子駆動部３００の速度制御信号、及び電動車椅子１におけるユーザの衝撃緩和を行うための信号に加えて、ユーザに対する通知装置、例えば危険が迫っていることを光や音等で通知する装置に対する制御信号である。
【００６６】  出力信号ＯＵＴ６として、ユーザに対する通知装置、例えば危険が迫っていることを光や音等で通知する装置に対する制御信号を出力するのは、電動車椅子１が急に速度を制御する際にそのような制御が行われたことを通知する制御（「通知装置に対する動作制御」の一例）を実現することで、例えばユーザの心理的ショックを軽減するためである。その他の構成及び処理の流れについては、実施形態５と同様である。
【００６７】  本実施形態によれば、上記実施形態１ないし５の効果に加え、ユーザに対する通知装置を備え、急に速度を制御する際にそのような制御が行われたことを通知することにより、ユーザの心理的ショックを軽減することを可能にする。
【００６８】  （実施形態７（プログラム））  図１２は、コンピュータ（電子計算機）７００の構成の例を示す機能ブロック構成図である。コンピュータ７００は、ＣＰＵ７０１、主記憶装置７０２、補助記憶装置７０３、インタフェース７０４を備える。
【００６９】  ここで、実施形態１ないし６に係る信号受信部１３１、相対距離算出部１３２、衝突時間算出部１３３、及び制御信号出力部１３４を構成する各機能を実現するための制御プログラム（車椅子制御プログラム）の詳細について説明する。これらの機能ブロックは、コンピュータ７００に実装される。そして、これらの各構成要素の動作は、プログラムの形式で補助記憶装置７０３に記憶されている。ＣＰＵ７０１は、プログラムを補助記憶装置７０３から読み出して主記憶装置７０２に展開し、当該プログラムに従って上記処理を実行する。また、ＣＰＵ７０１は、プログラムに従って、上述した記憶部に対応する記憶領域を主記憶装置７０２に確保する。
【００７０】  当該プログラムは、具体的には、コンピュータ７００において、光走査センサが、周辺物を検知した場合に出力する測距検知信号を受信する信号受信ステップと、測距検知信号に基づいて光走査センサから周辺物への検出距離を取得し、検出距離と、垂直方向に対する光走査センサの走査方向の角度と、から周辺物に対する車椅子の相対距離を算出する相対距離算出ステップと、異なる複数の時刻における相対距離から、周辺物に対する車椅子の相対速度を算出し、周辺物と車椅子とが衝突するまでの時間である衝突時間を算出する衝突時間算出ステップと、衝突時間に基づき、車椅子の速度制御を行う制御信号を車椅子へ出力する制御信号出力ステップと、をコンピュータによって実現する制御プログラムである。
【００７１】  なお、補助記憶装置７０３は、一時的でない有形の媒体の一例である。一時的でない有形の媒体の他の例としては、インタフェース７０４を介して接続される磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等が挙げられる。また、このプログラムがネットワークを介してコンピュータ７００に配信される場合、配信を受けたコンピュータ７００が当該プログラムを主記憶装置７０２に展開し、上記処理を実行してもよい。
【００７２】  また、当該プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、当該プログラムは、前述した機能を補助記憶装置７０３に既に記憶されている他のプログラムとの組み合わせで実現するもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。
【００７３】  （実施形態８）  以降の説明において、電動車椅子の車輪が水平面に接している状態で当該電動車椅子の乗員の身体の向きを基準に正面側を前方（Ｆ方向）、背面側を後方（Ｒ方向）、左側を左方向（ＳＬ方向）、右側を右方向（ＳＲ方向）、上側を上方（Ｕ方向）、および下側を下方（Ｄ方向）としてそれぞれ定義する。
【００７４】（１）電動車椅子の構成  電動車椅子の構成について説明する。図１３は、実施形態８の電動車椅子の構成を示すブロック図である。図１４は、実施形態８の電動車椅子の外観を示す斜視図である。図１５は、実施形態８の電動車椅子の外観を示す背面図である。図１６は、図１３のＬＩＤＡＲの配置の説明図である。
【００７５】  電動車椅子８０１は、自動運転可能である。自動運転可能であるとは、電動車椅子８０１の操舵、加速、及び、制動の少なくとも１つを人間（例えば、乗員（「ユーザ」とも呼ぶ））の操作によらずに、コンピュータによって制御されることを意味する。  図１３に示すように、電動車椅子８０１は、車椅子制御装置（「コントローラ」とも呼ぶ）８１０と、超音波センサ８２１と、ＬＩＤＡＲ(Light Detection and Ranging)８２２と、移動機構８３１とを備える。
【００７６】  図１４に示すように、電動車椅子８０１は、車椅子制御装置８１０と、超音波センサ８２１ＦＬと、超音波センサ８２１ＦＲと、操作部（「キーパッド」とも呼ぶ）８２３と、車輪８３１ＦＬと、車輪８３１ＦＲと、車輪８３１ＲＬと、車輪８３１ＲＲと、座部８３２と、背部８３３と、フットレスト８３４ＦＬと、フットレスト８３４ＦＲと、ポール８３５と、センサ収容部８３６と、バッテリ８３７と、を備える。
【００７７】  車椅子制御装置８１０は、前後方向について背部８３３を基準として後方（Ｒ方向）に配置され、且つ、及び、左右方向について片方向（図１４の例では、左方向（ＳＬ方向））の端部に寄せた位置に配置されている。これにより、図１５に示すように、車椅子制御装置８１０の右方向（ＳＲ方向）には、上下方向について空間ＳＰが形成される。  車椅子制御装置８１０は、電動車椅子８０１を制御することで、当該電動車椅子８０１の自動運転を可能とするように構成される。
【００７８】  具体的には、車椅子制御装置８１０は、手動運転モードおよび自動運転モードを含む複数の運転モードで動作可能である。  車椅子制御装置８１０は、自動運転モードにおいて、超音波センサ８２１およびＬＩＤＡＲ８２２の少なくとも１つによる距離の測定結果に基づいて移動機構８３１を制御することで、人間（例えば、乗員、介助者）の操作によらずに、電動車椅子８０１の操舵、加速および制動の少なくとも１つを行うように構成される。例えば、車椅子制御装置８１０は、ユーザ指示に基づいて設定された目的地までの経路に沿って、障害物等の周辺物との接触を回避しながら電動車椅子８０１を運転し得る。
【００７９】  図１３に示すように、車椅子制御装置８１０は、記憶部（「記憶装置」とも呼ぶ）８１１と、制御部（「プロセッサ」とも呼ぶ）８１２と、入出力インタフェース８１３と、通信部（「通信インタフェース」とも呼ぶ）８１４とを備える。
【００８０】  記憶部８１１は、プログラム及びデータを記憶するように構成される。記憶部８１１は、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、及び、ストレージ（例えば、フラッシュメモリ又はハードディスク）の組合せである。
【００８１】  プログラムは、例えば、以下のプログラムを含む。・ＯＳ（Operating System）のプログラム・情報処理を実行するアプリケーション（例えば、電動車椅子８０１の自動運転アプリケーション）のプログラム
【００８２】  データは、例えば、以下のデータを含む。・情報処理において参照されるデータベース・情報処理を実行することによって得られるデータ（つまり、情報処理の実行結果）
【００８３】  制御部８１２は、記憶部８１１に記憶されたプログラムを起動することによって、車椅子制御装置８１０の機能を実現するように構成される。制御部８１２は、コンピュータの一例である。
【００８４】  入出力インタフェース８１３は、車椅子制御装置８１０に接続される入力デバイスから信号（例えば、ユーザの指示）を取得し、かつ、車椅子制御装置８１０に接続される出力デバイスに信号を出力するように構成される。  入力デバイスは、例えば、超音波センサ８２１、ＬＩＤＡＲ８２２、操作部８２３、キーボード、ポインティングデバイス、タッチパネル、又は、それらの組合せである。  出力デバイスは、例えば、移動機構８３１、ディスプレイ、スピーカ、ランプ又はそれらの組合せである。
【００８５】  通信部８１４は、車椅子制御装置８１０と外部装置（例えば、図示されないサーバ）との間の通信を制御するように構成される。
【００８６】  電動車椅子８０１は、１つ以上の超音波センサ８２１を備えることができる。以降の説明において、電動車椅子８０１は、図１４に示すように、超音波センサ８２１ＦＬ、および超音波センサ８２１ＦＲを備えることとする。
【００８７】  超音波センサ８２１ＦＬは、フットレスト８３４ＦＬを基準として左方向（ＳＬ方向）に配置されている。超音波センサ８２１ＦＲは、フットレスト８３４ＦＲを基準として右方向（ＳＲ方向）に配置されている。
【００８８】  超音波センサ８２１ＦＬは、電動車椅子８０１の前方（Ｆ方向）〜左前方（ＳＬ方向かつＦ方向）の範囲にある周辺物を対象として測距を行うように構成される。超音波センサ８２１ＦＲは、電動車椅子８０１の前方（Ｆ方向）〜右前方（ＳＲ方向かつＦ方向）の範囲にある周辺物を対象として測距を行うように構成される。例えば、超音波センサ８２１ＦＬおよび超音波センサ８２１ＦＲの測距の結果から、ＬＩＤＡＲ８２２の死角に周辺物が存在するか否かを検知することができる。
【００８９】  超音波センサ８２１は、車椅子制御装置８１０からの制御信号に従って、超音波を放射し、この超音波が周辺物によって反射されることで戻ってきた反射波を受信する。超音波が放射されてから反射波が戻ってくるまでの時間差（「ＴｏＦ：Time Of Flight」とも呼ばれる）と、超音波の伝播速度とに基づいて、超音波センサ８２１から周辺物までの距離を測定することができる。
【００９０】  周辺物は、種々の物体を含み得る。例えば、周辺物は、他の電動車椅子、人、動物、壁、柱、階段、扉、窓、器物、などの少なくとも１つであり得る。超音波センサ８２１は、ＬＩＤＡＲ８２２に比べると、ガラスのような光の透過率が高い材料で構成された周辺物に対する測距に適している。
【００９１】  超音波センサ８２１は、車椅子制御装置８１０からの制御信号に従って、符号系列を用いて符号化した超音波を放射し得る。この場合に、超音波センサ８２１は、受信信号と符号系列との相関に基づいて、自らの放射した超音波の反射波の受信を検出し得る。
【００９２】  ＬＩＤＡＲ８２２は、センサ収容部８３６に収容される。センサ収容部８３６は、ポール８３５の上端に取り付けられる。ポール８３５は、背部８３３を基準に上方（Ｕ方向）に配置される。具体的には、ポール８３５は、背部８３３の上端から略鉛直に延設される。すなわち、ＬＩＤＡＲ８２２は、ポール８３５を基準に上方（Ｕ方向）に配置され、ポール８３５によって支持される。
【００９３】  図１６に示すように、電動車椅子８０１の進行方向（つまり、前後方向）に沿った平面（以下「基準平面ＢＰ」という）に対して、ＬＩＤＡＲ８２２の照射方向に沿った仮想線ＶＬが成す角（以下「照射角」という）φが９０度未満になるように、ＬＩＤＡＲ８２２は配置される。  基準平面ＢＰは、例えば、移動機構（車輪）８３１（例えば、車輪８３１ＲＬ及び車輪８３１ＲＲ）の中心を通る平面である。  例えば、ＬＩＤＡＲ８２２は、ポール８３５の上方（Ｕ方向）から下方（Ｄ方向）を向く方向に、当該電動車椅子８０１の左前方（ＳＬ方向かつＦ方向）〜前方（Ｆ方向）〜右前方（ＳＲ方向かつＦ方向）の範囲にある周辺物を対象として測距を行うように構成される。一例として、ＬＩＤＡＲ８２２は、電動車椅子８０１に着座する乗員の頭部よりも高い位置に取り付けられ、電動車椅子８０１の前方（Ｆ方向）に周辺物が存在するか検知するように構成される。すなわち、ＬＩＤＡＲ８２２のレーザの照射方向を、電動車椅子８０１の左前方（ＳＬ方向かつＦ方向）〜前方（Ｆ方向）〜右前方（ＳＲ方向かつＦ方向）を向き、かつＬＩＤＡＲ８２２の取り付け位置を通る水平面よりも下方（Ｄ方向）に向ける必要がある。故に、ＬＩＤＡＲ８２２は、かかる水平面よりも下方（Ｄ方向）に傾斜して（換言すれば、電動車椅子８０１の走行面に対して傾斜して）取り付けられている。ＬＩＤＡＲ８２２の傾斜角度は、固定でもよいし、電動（例えばアクチュエータ）または手動により可変としてもよい。
【００９４】  ＬＩＤＡＲ８２２は、車椅子制御装置８１０からの制御信号に従って、パルス状に発光するレーザを照射し、このレーザが周辺物によって散乱されて戻ってきた光を光検出器にて検出する。レーザが照射されてから散乱光が戻ってくるまでの時間差と、レーザの伝播速度とに基づいて、ＬＩＤＡＲ８２２から周辺物までの距離を測定することができる。ＬＩＤＡＲ８２２は、３次元ＬＩＤＡＲに対して比較的安価な２次元ＬＩＤＡＲを使用するものとして説明するが、これに限られない。
【００９５】  操作部８２３は、電動車椅子８０１の肘掛けを基準に上方（Ｕ方向）に配置される。操作部８２３は、左右どちらかの肘掛けに固定されてもよいし、乗員の身体的機能（例えば、利き腕、運動障害の有無）に応じて左右どちらの肘掛けにも取り付け可能に構成されてもよい。
【００９６】  操作部８２３は、乗員または介助者が車椅子制御装置８１０に対する指示を入力するための入力デバイスの一例である。操作部８２３は、例えば以下の指示の少なくとも１つを受理するように構成され得る。・目的地の設定・ルートの選択・自動運転の開始・自動運転の終了・自動運転モード及び手動運転モードの切り替え・減速・停止・発進・介助者の呼び出し
【００９７】  移動機構８３１は、車椅子制御装置８１０からの制御信号に従って、電動車椅子８０１を移動させる。移動機構８３１の構成は電動車椅子８０１に求められる移動方式に依存するが、一例として移動機構８３１は、図１４に示す車輪８３１ＦＬ、車輪８３１ＦＲ、車輪８３１ＲＬ、および車輪８３１ＲＲに加えて、ブレーキ、モーター、トランスミッション、および車軸を含み得る。
【００９８】  車輪８３１ＦＬは、座部８３２を基準に下方（Ｄ方向）、かつ車輪８３１ＦＲを基準に左方向（ＳＬ方向）に配置される。車輪８３１ＦＬは、回転可能に構成される。  車輪８３１ＦＲは、座部８３２を基準に下方（Ｄ方向）、かつ車輪８３１ＦＬを基準に右方向（ＳＲ方向）に配置される。車輪８３１ＦＲは、回転可能に構成される。  車輪８３１ＲＬは、座部８３２を基準に下方（Ｄ方向）、かつ車輪８３１ＲＲを基準に左方向（ＳＬ方向）に配置される。車輪８３１ＲＬは、回転可能に構成される。  車輪８３１ＲＲは、座部８３２を基準に下方（Ｄ方向）、かつ車輪８３１ＲＬを基準に右方向（ＳＲ方向）に配置される。車輪８３１ＲＲは、回転可能に構成される。
【００９９】  座部８３２は、背部８３３を基準に下方（Ｄ方向）かつ前方（Ｆ方向）に配置される。座部８３２は、乗員の臀部を支持可能に構成される。  背部８３３は、座部８３２を基準に上方（Ｕ方向）かつ後方（Ｒ方向）に配置される。背部８３３は、乗員の背中を支持可能である。  フットレスト８３４ＦＬは、座部８３２を基準に下方（Ｄ方向）、かつフットレスト８３４ＦＲを基準に左方向（ＳＬ方向）に配置される。フットレスト８３４ＦＬは、乗員の左足を支持可能である。  フットレスト８３４ＦＲは、座部８３２を基準に下方（Ｄ方向）、かつフットレスト８３４ＦＬを基準に右方向（ＳＲ方向）に配置される。フットレスト８３４ＦＲは、乗員の右足を支持可能である。
【０１００】  ポール８３５は、背部８３３の背面を基準に上方（Ｕ方向）に配置される。具体的には、ポール８３５は、背部８３３の幅方向（すなわち左右方向（ＳＬ−ＳＲ軸方向））の中心線（鉛直線）とは異なる軸に沿って、当該ポール８３５の上端の高さ（車輪８３１ＦＬ、車輪８３１ＦＲ、車輪８３１ＲＬおよび車輪８３１ＲＲが水平面に接している状態での当該水平面からの高さ（地上高））が背部８３３の上端よりも高い位置（「基準高」）になるように延設される。基準高は、例えば、電動車椅子８０１に着座する乗員の頭の高さよりも高く設定され得る。具体的には、図１５に示すように、ポール８３５は、背部８３３の幅方向の中心線（鉛直線）ＣＬに略平行であって、かつ当該中心線ＣＬよりも左側または右側を通る直線（鉛直線）ＰＬに沿って延設され得る。例として、直線ＰＬは、中心線ＣＬとの距離よりも背部８３３の左端との距離が小さい直線（鉛直線）であってもよいし、中心線ＣＬとの距離よりも背部８３３の右端との距離が小さい直線（鉛直線）であってもよい。より好ましくは、直線ＰＬは、背部８３３の左端または右端を通る直線（鉛直線）である。
【０１０１】  ポール８３５は、当該ポール８３５の上端にセンサ収容部８３６を取り付け可能に構成される。
【０１０２】  センサ収容部８３６は、ポール８３５を基準に上方（Ｕ方向）に配置される。具体的には、センサ収容部８３６は、ポール８３５の上端に取り付けられる。センサ収容部８３６は、ＬＩＤＡＲ８２２を収容するように構成される。センサ収容部８３６は、ＬＩＤＡＲ８２２に加えて、ランプおよびスピーカの少なくとも１つを収容し得る。
【０１０３】  バッテリ８３７は、前後方向について背部８３３の背面を基準に後方（Ｒ方向）に配置され、上下方向について車椅子制御装置８１０を基準に下方（Ｄ方向）に配置され、且つ、左右方向について車椅子制御装置８１０を基準に右方向（ＳＲ方向）に配置される。これにより、バッテリ８３７の上方向（Ｕ方向）に空間ＳＰ（図１５）が形成される。バッテリ８３７は、上下方向に沿って電動車椅子８０１に対して着脱可能に構成される。例えば、ユーザが、空間ＳＰを利用してバッテリ８３７を上方向（Ｕ方向）に引っ張ると、バッテリ８３７を電動車椅子８０１から取り外すことができる。ユーザが、空間ＳＰを利用してバッテリ８３７を下方向（Ｄ方向）に押し込むことにより、バッテリ８３７を電動車椅子８０１に取り付けることができる。  バッテリ８３７は、車椅子制御装置８１０、移動機構８３１、超音波センサ８２１、及び、ＬＩＤＡＲ８２２を含む電子デバイスに電源を供給するように構成される。
【０１０４】（２）実施形態の概要  実施形態８の概要について説明する。図１７は、仮想例の電動車椅子８０１の背面図である。
【０１０５】  実施形態８の電動車椅子８０１では、測距センサとしてのＬＩＤＡＲ８２２を支持するためのポール８３５を備えている。仮に、図１７に示すように、ポール８３５を背部８３３の幅方向の中心線ＣＬに沿って延設したとする。図１７の例では、介助者が電動車椅子８０１の後方（Ｒ方向）に立った場合に、ポール８３５が介助者の視界の中心を遮るため前方（Ｆ方向）の状況が見え辛い。加えて、乗降介助の際に乗員の身体を適切に支えるためには、背部８３３の上方（Ｕ方向）で介助者の腕を自由に動かせることが好ましい。ポール８３５が中心線ＣＬに沿って延出されていたとすると、乗降介助時に介助者の腕の可動域がポール８３５によって制限される。すなわち、図１７の例では、ポール８３５は、介助者による電動車椅子８０１の乗員への介助（例えば、移動介助、乗降介助など）の妨げとなり得る。
【０１０６】  実施形態８の電動車椅子８０１のポール８３５は、図１５に示すように、背部８３３の幅方向の中心線ＣＬとは異なる軸に沿って延設される。図１５の例では、図１７の例に比べて、電動車椅子８０１の後方（Ｒ方向）に立つ介助者の視界の中心が開けているので、介助者は前方（Ｆ方向）の状況を容易に確認して電動車椅子８０１を操作することができる。また、介助者は電動車椅子８０１の左側および右側のうちポール８３５から遠い側から乗降介助を行うことで、ポール８３５による介助者の腕の可動域の制限を回避できる。すなわち、介助者は、ポール８３５の存在を意識せずに、従来の手動式の車椅子と同じ動作で乗員の乗降介助を行うことができる。故に、乗員の安全を確保できるとともに、介助者が不自然な介助姿勢を取ることによる身体への負担の増加を回避することもできる。
【０１０７】（３）周辺物回避処理  実施形態８の周辺物回避処理について説明する。周辺物回避処理は、電動車椅子８０１の自動運転中に繰り返し実行され得る。図１８は、実施形態８に係る周辺物回避処理を例示するフローチャートである。
【０１０８】  車椅子制御装置８１０は、距離の測定（Ｓ８１０）を実行する。  具体的には、制御部８１２は、測距センサ（超音波センサ８２１およびＬＩＤＡＲ８２２の少なくとも一方）に、当該測距センサから周辺物までの距離を測定させる。
【０１０９】  車椅子制御装置８１０は、移動機構の制御（Ｓ８１１）を実行する。  具体的には、制御部８１２は、ステップＳ８１０における距離の測定結果に基づいて、移動機構８３１を制御する。
【０１１０】  移動機構の制御の第１の例では、制御部８１２は、いずれかの測定結果が閾値を下回る場合に、電動車椅子８０１を減速走行または停止させる。この閾値は、固定であってもよいし、走査方向、電動車椅子８０１の進行方向、および電動車椅子８０１の速度の少なくとも１つに応じて可変であってもよい。閾値は、測距センサ間で共通であってもよいし、測距センサ毎に個別に定められてもよい。
【０１１１】  移動機構の制御の第２の例では、制御部８１２は、いずれかの測定結果が閾値を下回る場合に、電動車椅子８０１の進行方向を変更させる。この閾値は、固定であってもよいし、走査方向、電動車椅子８０１の進行方向、および電動車椅子８０１の速度の少なくとも１つに応じて可変であってもよい。閾値は、測距センサ間で共通であってもよいし、測距センサ毎に個別に定められてもよい。変更後の進行方向は、制御部８１２によって決定されてもよいし、外部装置（例えば図示されないサーバ）によって決定されてもよい。変更後の進行方向は、周辺物の方向に基づいて決定され得る。
【０１１２】  移動機構の制御の第３の例では、制御部８１２は、いずれの測定結果も閾値以上である場合に、電動車椅子８０１を通常走行させる。この閾値は、固定であってもよいし、走査方向、および電動車椅子８０１の速度の少なくとも１つに応じて可変であってもよい。閾値は、測距センサ間で共通であってもよいし、測距センサ毎に個別に定められてもよい。
【０１１３】  移動機構の制御の第４の例では、制御部８１２は、電動車椅子８０１の進行方向と反対方向に対する走査による測定結果が閾値を下回る場合に、電動車椅子８０１を加速させる。例えば、電動車椅子８０１の進行方向から見て後ろ側から周辺物が接近してきた場合に、電動車椅子８０１を加速させることで接触を回避し、または接触時の衝撃を緩和できる可能性がある。この閾値は、固定であってもよいし、超音波の放射方向、電動車椅子８０１の進行方向、および電動車椅子８０１の速度の少なくとも１つの少なくとも一方に応じて可変であってもよい。閾値は、測距センサ間で共通であってもよいし、測距センサ毎に個別に定められてもよい。
【０１１４】  車椅子制御装置１００は、図６を用いて説明した周辺物回避処理の代わりに実施形態１乃至６で説明した種々の処理を行ってもよいし、図６を用いて説明した周辺物回避処理と実施形態１乃至６で説明した種々の処理とを組み合わせて行ってもよい。
【０１１５】（４）実施形態８の小括  以上説明したように、実施形態８の電動車椅子のポールは、背部の幅方向の中心線とは異なる軸に沿って背部の上端よりも高い位置まで延設される。故に、この電動車椅子によれば、当該電動車椅子の後方（Ｒ方向）に立つ介助者の視界の中心が開けているので、介助者は前方（Ｆ方向）の状況を容易に確認して電動車椅子を操作することができる。また、介助者は電動車椅子の左側および右側のうちポールから遠い側から乗降介助を行うことで、ポールによる介助者の腕の可動域の制限を回避できる。すなわち、介助者は、ポールの存在を意識せずに、従来の手動式の車椅子と同じ動作で乗員の乗降介助を行うことができる。故に、乗員の安全を確保できるとともに、介助者が不自然な介助姿勢を取ることによる身体への負担の増加を回避することもできる。
【０１１６】（５）変形例  実施形態８の変形例について説明する。
【０１１７】（５−１）変形例１  変形例１について説明する。変形例１において、ポール８３５は、ポール８３５の上端の高さが基準高よりも低くなるように、延設方向（すなわち上下方向（Ｕ−Ｄ軸方向））に沿って伸縮可能に構成される。図１９は、ポールが第１状態にある時の変形例１の電動車椅子の外観を示す背面図である。図２０は、ポールが第２状態にある時の変形例１の電動車椅子の外観を示す背面図である。
【０１１８】  ポール８３５は、例えば、伸縮を実現するための機構（例えば、スライド伸縮機構、アクチュエータ、弾性機構、折り畳み機構など）と伸縮状態を保持するための機構（例えばロック機構）とを含み得る。ポール８３５は、電動で（すなわち、車椅子制御装置８１０からの制御に応じて）伸縮可能に構成されてもよいし、手動で伸縮可能に構成されてもよい。
【０１１９】  図１９に示すように、車椅子制御装置８１０が電動車椅子８０１の自動運転を行っている間は、ポール８３５は、当該ポール８３５の上端の高さが基準高に一致している状態（第１状態）にある。これにより、ＬＩＤＡＲ８２２は、図１５の電動車椅子８０１と同様に測距を行うことができるので、車椅子制御装置８１０は、電動車椅子８０１の自動運転（例えば、周辺物回避処理（図１８））を適切に実行することができる。
【０１２０】  図２０に示すように、車椅子制御装置８１０が電動車椅子８０１の自動運転を行っていない間（例えば、介助者が電動車椅子８０１を押している間）は、ポール８３５は、当該ポール８３５の上端の高さが基準高よりも低い状態（第２状態）にある。図２０の例では、図１７の例に比べて、電動車椅子８０１の後方（Ｒ方向）に立つ介助者の視界が開けているので、介助者は前方（Ｆ方向）の状況を容易に確認して電動車椅子８０１を操作することができる。また、介助者はポール８３５が第２状態にある時に乗降介助を行うことで、ポール８３５による介助者の腕の可動域の制限を回避できる。すなわち、介助者は、ポール８３５の存在を意識せずに、従来の手動式の車椅子と同じ動作で乗員の乗降介助を行うことができる。故に、乗員の安全を確保できるとともに、介助者が不自然な介助姿勢を取ることによる身体への負担の増加を回避することもできる。
【０１２１】  図２０に示すように、ポール８３５を縮めることにより、第１状態から第２状態への遷移が可能である。図１９に示すように、ポール８３５を伸ばすことにより、第２状態から第１状態への遷移が可能である。
【０１２２】  変形例１によれば、介助者が乗員の介助を行う際に、ポール８３５を第２状態にすることで、ポール８３５に妨げられることなく乗員の介助を行うことができる。
【０１２３】（５−２）変形例２  変形例２について説明する。変形例２は、変形例１のポール８３５を電動で（すなわち、車椅子制御装置８１０からの制御に応じて）伸縮可能とする例である。
【０１２４】  ポール８３５は、電動で伸縮可能である。ポール８３５は、当該ポール８３５を伸縮可能とするアクチュエータ（例えばリニアアクチュエータ）を含んでもよい。この場合に、車椅子制御装置８１０は、アクチュエータを制御可能である。
【０１２５】  変形例２の制御処理について説明する。図２１は、変形例２に係る制御処理を例示するフローチャートである。
【０１２６】  図２１に示すように、車椅子制御装置８１０は、自動運転の開始（Ｓ８２０）を実行する。  具体的には、制御部８１２は、乗員または介助者からの目的地の設定および自動運転の開始指示を入出力インタフェース８１３または通信部８１４を介して受け付ける。例えば、操作部８２３には、例えば、施設内の複数の場所（例えば、食堂、トイレ、乗員の個室）に対応するボタンが設けられており、いずれかのボタンが押下されることで当該ボタンを目的地とする自動運転が開始してもよい。制御部８１２は、記憶部８１１に保存されている現在地データおよびマップデータを参照し、目的地までのルートを決定する。
【０１２７】  ステップＳ８２０の後、車椅子制御装置８１０は、ポールの制御（Ｓ８２１）を実行する。  具体的には、制御部８１２は、ポール８３５の上端が基準高に一致するように（すなわち、ポール８３５が第１状態（図１９）になるように）、ポール８３５を制御する。これにより、電動車椅子８０１の自動運転の開始時に、ポール８３５は第１状態になる。
【０１２８】  ステップＳ８２１の後、車椅子制御装置８１０は、自動運転処理（Ｓ８２２）を実行する。  具体的には、制御部８１２は、ステップＳ８２０において決定したルートに沿って、加速、操舵および制動の少なくとも１つを制御することを繰り返すことにより、開始地点から目的地まで電動車椅子８０１を移動させる。自動運転処理（Ｓ８２２）の中で、周辺物回避処理（図１８）が実行され得る。
【０１２９】  ステップＳ８２２の後、車椅子制御装置８１０は、自動運転の終了判定（Ｓ８２３）を実行する。  具体的には、制御部８１２は、以下の少なくとも１つの条件が満足する場合に、自動運転を終了すると判定できる。・電動車椅子８０１が目的地に到着した・乗員、介護者、または他の管理者により、自動運転の終了が指示された・乗員、介護者、または他の管理者により、手動運転モードへの切り替えが指示された・故障、バッテリ状態、路面状態、などの要素に基づいて、自動運転の継続が困難であると判定された
【０１３０】  ステップＳ８２３において自動運転を終了しないと判定した場合に、車椅子制御装置８１０は、自動運転処理（Ｓ８２２）を再び実行する。
【０１３１】  ステップＳ８２３において自動運転を終了すると判定した場合に、車椅子制御装置８１０は、ポールの制御（Ｓ８２４）を実行する。  具体的には、制御部８１２は、ポール８３５の上端が基準高よりも低くなるように（すなわち、ポール８３５が第２状態（図２０）になるように）、ポール８３５を制御する。これにより、電動車椅子８０１の自動運転の終了時に、ポール８３５は第２状態になる。
【０１３２】  変形例２によれば、電動車椅子８０１の自動運転中を除いて、車椅子制御装置８１０がポール８３５を第２状態とするので、介助者はポール８３５に妨げられることなく乗員の介助を行うことができる。
【０１３３】（５−３）変形例３  変形例３について説明する。変形例３において、ポール８３５は、ポール８３５の上端の高さが基準高よりも低くなるように回転可能に構成される。図２２は、ポールが第１状態にある時の変形例３の電動車椅子の外観を示す背面図である。図２３は、ポールが第２状態にある時の変形例３の電動車椅子の外観を示す背面図である。
【０１３４】  ポール８３５は、基準高よりも低い位置に定められた回転軸周りに回転可能である。回転軸は、図２２に示すように背部８３３の上端よりも高い位置に設けられてもよいし、背部８３３の上端または上端よりも低い位置（例えば、背部８３３の背面）に設けられてもよい。ポール８３５は、例えば、回転を実現するための機構（例えば、回転軸、軸受け、アクチュエータ、など）と伸縮状態を保持するための機構（例えばロック機構）とを含み得る。ポール８３５は、電動で（すなわち、車椅子制御装置８１０からの制御に応じて）回転可能に構成されてもよいし、手動で回転可能に構成されてもよい。
【０１３５】  図２２に示すように、車椅子制御装置８１０が電動車椅子８０１の自動運転を行っている間は、ポール８３５は、当該ポール８３５の上端の高さが基準高に一致している状態（第１状態）にある。これにより、ＬＩＤＡＲ８２２は、図１５の電動車椅子８０１と同様に測距を行うことができるので、車椅子制御装置８１０は、電動車椅子８０１の自動運転（例えば、周辺物回避処理（図１８））を適切に実行することができる。
【０１３６】  図２３に示すように、車椅子制御装置８１０が電動車椅子８０１の自動運転を行っていない間（例えば、介助者が電動車椅子８０１を押している間）は、ポール８３５は、当該ポール８３５の上端の高さが基準高よりも低い状態（第２状態）にある。図２３の例では、図１７の例に比べて、電動車椅子８０１の後方（Ｒ方向）に立つ介助者の視界が開けているので、介助者は前方（Ｆ方向）の状況を容易に確認して電動車椅子８０１を操作することができる。また、介助者はポール８３５が第２状態にある時に乗降介助を行うことで、ポール８３５による介助者の腕の可動域の制限を回避できる。すなわち、介助者は、ポール８３５の存在を意識せずに、従来の手動式の車椅子と同じ動作で乗員の乗降介助を行うことができる。故に、乗員の安全を確保できるとともに、介助者が不自然な介助姿勢を取ることによる身体への負担の増加を回避することもできる。
【０１３７】  図２３に示すように、ポール８３５を回転させることにより、第１状態から第２状態への遷移が可能である。図２２に示すように、ポール８３５を回転させることにより、第２状態から第１状態への遷移が可能である。
【０１３８】  変形例３によれば、介助者が乗員の介助を行う際に、ポール８３５を第２状態にすることで、ポール８３５に妨げられることなく乗員の介助を行うことができる。
【０１３９】（５−４）変形例４  変形例４について説明する。変形例４は、変形例３のポール８３５を電動で（すなわち、車椅子制御装置８１０からの制御に応じて）回転可能とする例である。
【０１４０】  ポール８３５は、電動で回転可能である。ポール８３５は、当該ポール８３５を回転可能とするアクチュエータ（例えばロータリーアクチュエータ）を含んでもよい。この場合に、車椅子制御装置８１０は、このアクチュエータを制御可能である。
【０１４１】  変形例４の制御処理について説明する。図２４は、変形例４に係る制御処理を例示するフローチャートである。
【０１４２】  図２４に示すように、車椅子制御装置８１０は、図２１と同様に、自動運転の開始（Ｓ８２０）を実行する。
【０１４３】  ステップＳ８２０の後、車椅子制御装置８１０は、ポールの制御（Ｓ８２１ａ）を実行する。  具体的には、制御部８１２は、ポール８３５の上端が基準高に一致するように（すなわち、ポール８３５が第１状態（図２２）になるように）、ポール８３５を制御する。例えば、制御部８１２は、ポール８３５の回転軸周りの回転角が第１角度に一致するように、ポール８３５を制御し得る。これにより、電動車椅子８０１の自動運転の開始時に、ポール８３５は第１状態になる。
【０１４４】  ステップＳ８２１ａの後、車椅子制御装置８１０は、図２１と同様に、自動運転処理（Ｓ８２２）〜自動運転の終了判定（Ｓ８２３）を実行する。
【０１４５】  ステップＳ８２３において自動運転を終了すると判定した場合に、車椅子制御装置８１０は、ポールの制御（Ｓ８２４ａ）を実行する。  具体的には、制御部８１２は、ポール８３５の上端が基準高よりも低くなるように（すなわち、ポール８３５が第２状態（図２３）になるように）、ポール８３５を制御する。例えば、制御部８１２は、ポール８３５の回転軸周りの回転角が第２角度に一致するように、ポール８３５を制御し得る。これにより、電動車椅子８０１の自動運転の終了時に、ポール８３５は第２状態になる。
【０１４６】  変形例４によれば、電動車椅子８０１の自動運転中を除いて、車椅子制御装置８１０がポール８３５を第２状態とするので、介助者はポール８３５に妨げられることなく乗員の介助を行うことができる。
【０１４７】（５−５）変形例５  変形例４について説明する。変形例５は、変形例１および変形例３の電動車椅子８０１の自動運転の開始時にポール８３５が第１状態でないことが判明した場合に自動運転による移動を制限する例である。
【０１４８】  車椅子制御装置８１０は、ポール８３５の上端の高さが第１の高さである（すなわち、ポール８３５が第１状態である）か否かを判定可能である。例えば、車椅子制御装置８１０は、センサにより、以下のいずれかの１つを検知し、検知結果に基づいてポール８３５が第１状態であるか否かを判定する。・ポール８３５の伸縮状態・ポール８３５の回転角・ポール８３５のロック機構の状態・ＬＩＤＡＲ８２２から路面までの距離
【０１４９】  変形例５の制御処理について説明する。図２５は、変形例５に係る制御処理を例示するフローチャートである。
【０１５０】  図２５に示すように、車椅子制御装置８１０は、図２１と同様に、自動運転の開始（Ｓ８２０）を実行する。
【０１５１】  ステップＳ８２０の後、車椅子制御装置８１０は、ポール状態の判定（Ｓ８３０）を実行する。  具体的には、制御部８１２は、ポール８３５が第１状態であるか否かを判定する。
【０１５２】  ステップＳ８３０においてポール８３５が第１状態であると判定した場合に、車椅子制御装置８１０は、図２１と同様に、自動運転処理（Ｓ８２２）〜自動運転の終了判定（Ｓ８２３）を実行する。
【０１５３】  ステップＳ８３０においてポール８３５が第１状態でないと判定した場合に、車椅子制御装置８１０は、自動運転のロック（Ｓ８３１）を実行する。  例えば、制御部８１２は、移動機構８３１を停止状態に維持する。移動機構８３１が物理的なロック機構を有している場合に、制御部８１２はこのロック機構を作動させて移動機構８３１が機能しないようにしてもよい。
【０１５４】  ステップＳ８３１の後に、車椅子制御装置８１０は、警報の出力（Ｓ８３２）を実行する。  具体的には、制御部８１２は、以下の少なくとも１つの警報を出力してもよい。・乗員の介助者または周囲の人間に、ポール８３５の高さ調整を促すテキスト、音声、および画像の少なくとも１つを、電動車椅子８０１の備える出力装置（例えば、ディスプレイ、スピーカ、など）に出力させるための信号・乗員の介助者を呼び出すためのテキスト、音声、および画像の少なくとも１つを外部装置（例えば、図示されない介助者の端末）または電動車椅子８０１の備える出力装置に出力させるための信号・乗員の介助者または乗員の周囲の人間に、ポール８３５の高さ調整が必要であることを伝えるテキスト、音声、および画像の少なくとも１つを外部装置（例えば、図示されない介助者の端末）または電動車椅子８０１の備える出力装置に出力させるための信号・電動車椅子８０１の備えるランプを、ポール８３５の高さ調整が必要であることを伝える点灯パターンで点灯させるための信号・外部装置（例えば、図示されないサーバ）にポール８３５の高さ調整が必要であることを伝えるテキスト、音声、および画像の少なくとも１つを出力させるための信号
【０１５５】  例えば、ポール８３５の高さ調整を促すテキストは、例えば、「ポールが止まるまで伸ばしてください」、「ポールが止まるまで回転させてください」、などであってよい。
【０１５６】  ステップＳ８３２の後に、車椅子制御装置８１０は、ステップＳ８３０を再実行する。すなわち、ポール８３５の上端の高さが基準高に一致するまで、車椅子制御装置８１０は自動運転のロック（Ｓ８３１）を繰り返すので電動車椅子８０１は発進しない。
【０１５７】  このように、変形例５の電動車椅子８０１の自動運転開始時に、車椅子制御装置８１０が、ポール８３５が第１状態であるか否かを判定し、ポール８３５が第１状態でない場合に自動運転による移動を制限する。故に、変形例５によれば、ＬＩＤＡＲ８２２の高さが正しく調整されてから自動運転を開始できる。すなわち、変形例１および変形例３で説明した利点に加えて、自動運転中に周辺物までの距離を適切に測定し、測定結果に基づく周辺物回避を行うことができる。
【０１５８】（５−６）変形例６  変形例６について説明する。変形例６において、ポール８３５は左右方向（ＳＬ−ＳＲ軸方向）にスライド可能に構成される。図２６は、ポールを背部の右端に寄せた時の変形例６の電動車椅子の外観を示す背面図である。
【０１５９】  ポール８３５は、例えば、スライドを実現するための機構（例えば、スライドレール）とスライド状態を保持するための機構（例えばロック機構）とを含み得る。ポール８３５は、電動で（すなわち、車椅子制御装置８１０からの制御に応じて）スライド可能に構成されてもよいし、手動でスライド可能に構成されてもよい。
【０１６０】  右耳での聞き取りは困難であるが左耳での聞き取りは可能である乗員がかかる電動車椅子８０１に搭乗している場合に、電動車椅子８０１の後方（Ｒ方向）に立つ介助者は乗員の左側から声掛けをする必要がある。図１５に示すように、ポール８３５が背部８３３の左端に配置されていると、介助者はポール８３５が邪魔で乗員の左側からの声掛けをし辛くなるおそれがある。
【０１６１】  変形例６に係る電動車椅子８０１によれば、図２６に示すように、ポール８３５を背部８３３の右端へスライドさせることで、介助者はポール８３５に妨げられることなく乗員の左側から声掛けを行うことができる。
【０１６２】  他方、左耳での聞き取りは困難であるが右耳での聞き取りは可能である乗員がかかる電動車椅子８０１に搭乗している場合に、電動車椅子８０１の後方（Ｒ方向）に立つ介助者は乗員の右側から声掛けをする必要がある。図２６に示すように、ポール８３５が背部８３３の右端に配置されていると、介助者はポール８３５が邪魔で乗員の右側からの声掛けをし辛くなるおそれがある。
【０１６３】  変形例６に係る電動車椅子８０１によれば、図１５に示すように、ポール８３５を背部８３３の左端へスライドさせることで、介助者はポール８３５に妨げられることなく乗員の右側からの声掛を行うことができる。
【０１６４】  車椅子制御装置８１０は、ポール８３５の左右方向（ＳＬ−ＳＲ軸方向）の位置に応じて、ＬＩＤＡＲ８２２の左右方向（ＳＬ−ＳＲ軸方向）の向きを制御してもよい。例えば、ポール８３５が左方向（ＳＬ方向）にスライドした場合には、車椅子制御装置８１０は、ＬＩＤＡＲ８２２をＵ−Ｄ軸周りに右方向（ＳＲ方向）へ回転させてもよい。例えば、ポール８３５が右方向（ＳＲ方向）にスライドした場合には、車椅子制御装置８１０は、ＬＩＤＡＲ８２２をＵ−Ｄ軸周りに左方向（ＳＬ方向）へ回転させてもよい。
【０１６５】  ポール８３５が電動でスライド可能に構成されている場合に、車椅子制御装置８１０は、乗員の属性情報（例えば、左右の聴覚能力、利き腕）、および介助者の属性（例えば、左右の聴覚能力、利き腕）の少なくとも１つに基づいて、ポール８３５の配置を決定し、ポール８３５をスライドさせてもよい。
【０１６６】（６）その他の変形例
【０１６７】  記憶部８１１は、ネットワークＮＷを介して、車椅子制御装置８１０と接続されてもよい。
【０１６８】  実施形態の説明では、電動車椅子８０１が超音波センサ８２１およびＬＩＤＡＲ８２２を備えていることとしたが、電動車椅子８０１は超音波センサ８２１およびＬＩＤＡＲ８２２の一方または両方を備えていなくてもよい。電動車椅子８０１は、超音波センサ８２１およびＬＩＤＡＲ８２２とは異なる測距センサを備えていてもよい。電動車椅子８０１は、測距センサ以外のセンサを備えていてもよい。
【０１６９】  実施形態の説明では、ポール８３５は、略鉛直に延設されることとしたが、鉛直線とは異なる直線に沿って延設されてもよいし、曲線に沿って延設されてもよいし、折れ線に沿って延設されてもよいし、直線および曲線の組み合わせに沿って延設されてもよい。
【０１７０】  実施形態の説明では、ポール８３５は、背部８３３と別の要素として説明したが、両者は一体化されていてもよい。ポール８３５は、背部８３３に限らず電動車椅子８０１のボディの一部であってもよい。
【０１７１】  実施形態の説明では、ＬＩＤＡＲ８２２は、センサ収容部８３６に収容された状態でポール８３５によって支持されると説明したが、ＬＩＤＡＲ８２２は異なる態様でポール８３５によって支持されてもよい。一例として、ＬＩＤＡＲ８２２は、むき出しの状態でポール８３５によって支持されてもよい。
【０１７２】  車椅子制御装置８１０は、電動車椅子８０１の走行環境に応じてＬＩＤＡＲ８２２の向きを変更してもよい。  例えば、車椅子制御装置８１０は、電動車椅子８０１が屋内を走行する時と屋外を走行する時とでＬＩＤＡＲ８２２の向きを変えてもよい。電動車椅子８０１が屋内を走行しているか、屋外を走行しているかは、位置情報およびユーザ入力の少なくとも１つに基づいて判定可能である。位置情報は、例えば、電動車椅子８０１に配置されたＧＰＳ（Global Positioning System）レシーバが取得するＧＰＳ情報、電動車椅子８０１を撮影するカメラに割り当てられた位置情報、電動車椅子８０１によって受信されたビーコンを送信した送信機に割り当てられた位置情報、および電動車椅子８０１によって送信されたビーコンを受信した受信機に割り当てられた位置情報の少なくとも１つを含み得る。  車椅子制御装置８１０は、屋外走行時には、屋内走行時に比べて、ＬＩＤＡＲ８２２の測定可能な距離の範囲が遠方にシフトするようにＬＩＤＡＲ８２２の向きを変更してもよい。例えば、車椅子制御装置８１０は、屋外走行時には、屋内走行時に比べて、照射角φが小さくなるようにＬＩＤＡＲ８２２の向きを変更してもよい。このように、ＬＩＤＡＲ８２２の測定可能な距離の範囲を遠方にシフトさせることで、周辺物を早期に検出することができる。周辺物を早期に検出することは、例えば、高速に移動する周辺物との衝突回避、および段差（例えば、階段、溝、川）の回避に有用である。屋外時であっても例えば中庭のような狭い通路を走行している時には、車椅子制御装置８１０は、ＬＩＤＡＲ８２２の向きを屋内走行時と同じにしてもよい。
【０１７３】  変形例１〜変形例５では、ポール８３５の上端の高さを基準高より低くすることにより、介助者がポール８３５に妨げられることなく乗員の介助を行うことができる。かかる効果は、ポール８３５の軸が背部の幅方向の中心線と一致している場合であっても得ることができる。故に、変形例１〜変形例５において、ポール８３５の軸は任意に定められてよい。
【０１７４】  以上、開示に係る実施形態について説明したが、これらはその他の様々な形態で実施することが可能であり、種々の省略、置換および変更を行なって実施することが出来る。これらの実施形態および変形例ならびに省略、置換および変更を行なったものは、特許請求の範囲の技術的範囲とその均等の範囲に含まれる。
【０１７５】  （付記）  実施形態で説明した事項を、以下に付記する。
【０１７６】  （付記１）    制御信号により動作制御される電動車椅子（１）であって、  ユーザが電動車椅子に着座した状態におけるユーザの頭部の位置よりも上方に設けられ、周辺物までの距離を測定する測距センサ（２００）と、  測距センサが周辺物までの距離を測定したことに応答して、電動車椅子の移動制御を実行する制御部（１３０）と、を備える電動車椅子。
【０１７７】  （付記１）によれば、電動車椅子の周辺物を検知して電動車椅子の移動を制御するので、電動車椅子の危険な状況を回避することが可能となる。
【０１７８】  （付記２）    測距センサは、ユーザの略前方を検知するように水平方向よりも下方を向くように設けられている、付記１に記載の電動車椅子。
【０１７９】  （付記２）によれば、電動車椅子の周辺物を検知して電動車椅子の移動を制御するので、電動車椅子の危険な状況を回避することが可能となる。
【０１８０】  （付記３）    制御部は、測距センサが周辺物を検知すると、電動車椅子の制御を行う（Ｓ１０５）、付記２に記載の電動車椅子。
【０１８１】  （付記３）によれば、電動車椅子の周辺物を検知して電動車椅子の移動を制御するので、電動車椅子の危険な状況を回避することが可能となる。
【０１８２】  （付記４）    制御部は、  測距センサが周辺物を検知すると、測距センサが測定する周辺物までの距離と、垂直方向に対する測距センサの向きの角度と、から周辺物に対する電動車椅子の相対距離を算出する相対距離算出部（１３２）と、  異なる複数の時刻における電動車椅子の相対距離から、周辺物に対する電動車椅子の相対速度を算出し、周辺物と電動車椅子とが衝突するまでの時間である衝突時間を算出する衝突時間算出部（１３３）と、を備え、  衝突時間に基づき、電動車椅子の速度制御を行う（Ｓ１０４，Ｓ１０５）、付記１乃至付記３のいずれかに記載の電動車椅子。
【０１８３】  （付記４）によれば、電動車椅子の周辺物を検知して電動車椅子の移動を制御するので、電動車椅子の危険な状況を回避することが可能となる。
【０１８４】  （付記５）    電動車椅子は、ユーザの着座状態を検知する着座状態検知部（４００）を備え、  制御部は、衝突時間と、ユーザの着座状態に基づき、電動車椅子の移動状態を制御する、付記４に記載の電動車椅子。
【０１８５】  （付記５）によれば、ユーザが車椅子から倒れてしまうような危険な車椅子の制御を防止し、より安全な制御が可能になる。
【０１８６】  （付記６）    電動車椅子は、ユーザの衝撃を緩和する衝撃緩和部を備え、  制御部は、電動車椅子の速度制御と、衝撃緩和部に対する動作制御と、を行う、付記４または付記５に記載の電動車椅子。
【０１８７】  （付記６）によれば、ユーザの安全を保つことが可能になる。
【０１８８】  （付記７）    制御部は、測距センサが周辺物とは異なる構造物を検知した場合、衝突時間と、構造物の相対距離と、予め定められている電動車椅子が使用される施設の情報と、に基づき、電動車椅子の移動制御を行う、付記４から付記６のいずれか１項に記載の電動車椅子。
【０１８９】  （付記７）によれば、より精度の高い周辺物の検知が可能になる。
【０１９０】  （付記８）    制御部は、衝突時間と、構造物の相対距離と、施設の情報と、に基づき、電動車椅子の進行方向の制御を行う、付記７に記載の電動車椅子。
【０１９１】  （付記８）によれば、ユーザの安全を保ちつつ周辺物との衝突を回避することが可能になる。
【０１９２】  （付記９）    相対距離算出部は、測距センサが測定する周辺物までの検出距離と、垂直方向に対する測距センサの向きの角度と、予め定められている電動車椅子の諸元情報と、から電動車椅子の相対距離を算出し、  制御部は、衝突時間と、構造物の相対距離と、ユーザが電動車椅子を操作している状態を示す操作情報と、電動車椅子の諸元情報と、予め定められている施設の情報と、に基づき、電動車椅子の移動制御を行う、付記７または付記８に記載の電動車椅子。
【０１９３】  （付記９）によれば、ユーザの操作情報を取得することにより、操作情報に基づいてより安全な制御を行うことが可能となる。また、車椅子の諸元情報を取得することにより、車椅子にとって無理のない制御を行うことが可能となる。
【０１９４】  （付記１０）    制御部は、電動車椅子の速度制御と、電動車椅子に設けられているユーザに対する通知装置に対する動作制御と、電動車椅子に設けられているユーザの衝撃を緩和する衝撃緩和装置に対する動作制御と、を行う、付記４から付記９のいずれか１項に記載の電動車椅子。
【０１９５】  （付記１０）によれば、急に速度を制御する際にそのような制御が行われたことを通知することにより、ユーザの心理的ショックを軽減することが可能となる。
【０１９６】  （付記１１）    電動車椅子（８０１）であって、  電動車椅子の乗員の臀部を支持可能な座部（８３２）と、  乗員の背中を支持可能な背部（８３３）と、  電動車椅子を移動可能な移動機構（８３１）と、  背部の幅方向の中心線（ＣＬ）とは異なる軸（ＰＬ）に沿って、背部の上端よりも高い基準高まで延設されたポール（３５）と  電動車椅子の走行面に対して傾斜した状態でポールによって支持される測距センサ（２２）と、  測距センサの測定結果に基づいて移動機構を制御する制御部（１０）と  を具備する、電動車椅子。
【０１９７】  （付記１１）によれば、介助者は前方の状況を容易に確認して電動車椅子を操作することができる。また、介助者は、ポールの存在を意識せずに、従来の手動式の車椅子と同じ動作で乗員の乗降介助を行うことができる。故に、乗員の安全を確保できるとともに、介助者が不自然な介助姿勢を取ることによる身体への負担の増加を回避することもできる。
【０１９８】  （付記１２）    ポールは、中心線よりも左側または右側を通る直線に沿って基準高まで延設される、付記１１に記載の電動車椅子。
【０１９９】  （付記１２）によれば、介助者は前方の状況を容易に確認して電動車椅子を操作することができる。また、介助者は、ポールの存在を意識せずに、従来の手動式の車椅子と同じ動作で乗員の乗降介助を行うことができる。故に、乗員の安全を確保できるとともに、介助者が不自然な介助姿勢を取ることによる身体への負担の増加を回避することもできる。
【０２００】  （付記１３）    ポールは、背部の幅方向の左端または右端を通る直線に沿って基準高まで延設される、付記１２に記載の電動車椅子。
【０２０１】  （付記１３）によれば、介助者は前方の状況を容易に確認して電動車椅子を操作することができる。また、介助者は、ポールの存在を意識せずに、従来の手動式の車椅子と同じ動作で乗員の乗降介助を行うことができる。故に、乗員の安全を確保できるとともに、介助者が不自然な介助姿勢を取ることによる身体への負担の増加を回避することもできる。
【０２０２】  （付記１４）    ポールは、ポールの上端の高さが基準高よりも低くなるようにポールの延設方向に沿って伸縮可能である、付記１１乃至付記１３のいずれかに記載の電動車椅子。
【０２０３】  （付記１４）によれば、ポールの上端の高さが基準高よりも低くなるようにポールを縮めることで、介助者は前方の状況を容易に確認して電動車椅子を操作することができる。また、介助者は、ポールの存在を意識せずに、従来の手動式の車椅子と同じ動作で乗員の乗降介助を行うことができる。故に、乗員の安全を確保できるとともに、介助者が不自然な介助姿勢を取ることによる身体への負担の増加を回避することもできる。
【０２０４】  （付記１５）    ポールは、制御部による制御に応じてポールの延設方向に沿って伸縮可能であって、  制御部は、電動車椅子の自動運転の開始時に、ポールの上端の高さが基準高に一致するようにポールを制御する（Ｓ８２１）、  付記１４に記載の電動車椅子。
【０２０５】  （付記１５）によれば、電動車椅子の自動運転の開始時にポールを伸ばすことで、自動運転中に周辺物までの距離を適切に測定し、測定結果に基づく周辺物回避を行うことができる。
【０２０６】  （付記１６）    ポールは、制御部による制御に応じてポールの延設方向に沿って伸縮可能であって、  制御部は、電動車椅子の自動運転の終了時に、ポールの上端の高さが基準高よりも低くなるようにポールを制御する、（Ｓ８２４）  付記１４または付記１５に記載の電動車椅子。
【０２０７】  （付記１６）によれば、電動車椅子の自動運転の終了時にポールを縮めることで、介助者はポールに妨げられることなく乗員の介助を行うことができる。
【０２０８】  （付記１７）    ポールは、ポールの上端の高さが基準高よりも低くなるように回転可能である、付記１１乃至付記１６のいずれかに記載の電動車椅子。
【０２０９】  （付記１７）によれば、ポールの上端の高さが基準高よりも低くなるようにポールを回転することで、介助者は前方の状況を容易に確認して電動車椅子を操作することができる。また、介助者は、ポールの存在を意識せずに、従来の手動式の車椅子と同じ動作で乗員の乗降介助を行うことができる。故に、乗員の安全を確保できるとともに、介助者が不自然な介助姿勢を取ることによる身体への負担の増加を回避することもできる。
【０２１０】  （付記１８）    ポールは、制御部による制御に応じてポールの上端の高さが基準高よりも低くなるように回転可能であって、  制御部は、電動車椅子の自動運転の開始時に、ポールの上端の高さが基準高に一致するように、ポールを回転させる（Ｓ８２１ａ）、  付記１７に記載の電動車椅子。
【０２１１】  （付記１８）によれば、電動車椅子の自動運転の開始時にポールの上端の高さを基準行に一致させることで、自動運転中に周辺物までの距離を適切に測定し、測定結果に基づく周辺物回避を行うことができる。
【０２１２】  （付記１９）    ポールは、制御部による制御に応じてポールの上端の高さが基準高よりも低くなるように回転可能であって、  制御部は、電動車椅子の自動運転の終了時に、ポールの上端の高さが基準高よりも低くなるように、ポールを回転させる（Ｓ８２４ａ）、  付記１７または付記１８に記載の電動車椅子。
【０２１３】  （付記１９）によれば、電動車椅子の自動運転の終了時にポールの上端の高さを基準高よりも低くすることで、介助者はポールに妨げられることなく乗員の介助を行うことができる。
【０２１４】  （付記２０）    制御部は、電動車椅子の自動運転の開始時に、ポールの上端の高さが基準高であるか否かを判定する（Ｓ８３０）、付記１４乃至付記１９のいずれかに記載の電動車椅子。
【０２１５】  （付記２０）によれば、自動運転の開始時に測距センサの高さが正しく調整されているかどうかを確認できる。
【０２１６】  （付記２１）    制御部は、ポールの上端の高さが基準高でないと判定した場合に、移動機構による自動運転をロックする（Ｓ８３１）、付記２０に記載の電動車椅子。
【０２１７】  （付記２１）によれば、測距センサの高さが正しく調整されていない場合に自動運転をロックできる。
【０２１８】  （付記２２）    制御部は、移動機構による自動運転がロックされた場合、自動運転がロックされたことを示す警報を提示する（Ｓ８３２）、付記２１に記載の電動車椅子。
【０２１９】  （付記２２）によれば、自動運転がロックされた場合に測距センサの高さを正しく調整するよう介助者等に促すことができる。
【０２２０】  （付記２３）    制御部は、ポールの上端の高さが基準高でないと判定した場合に、電動車椅子を発進しない、付記２０乃至付記２２の何れかに記載の電動車椅子。
【０２２１】  （付記２３）によれば、測距センサの高さが正しく調整されないまま電動車椅子が発進するのを防ぐことができる。
【０２２２】  （付記２４）    測距センサは、２次元ＬＩＤＡＲ（Light Detection and Ranging）である、付記１乃至付記２３のいずれかに記載の電動車椅子。
【０２２３】  （付記２４）によれば、３次元ＬＩＤＡＲに比べて測距センサを低コスト化することができる。
【０２２４】  （付記２５）    制御信号により電動車椅子の動作を制御する車椅子制御装置であって、  ユーザが電動車椅子に着座した状態におけるユーザの頭部の位置よりも上方に設けられる測距センサが、電動車椅子の周辺物を検知した場合に測定する、測距センサから周辺物までの距離を示す測距検知信号を受信する信号受信部と、  測距検知信号から取得した測距センサから周辺物までの距離と、垂直方向に対する測距センサの向きの角度と、から周辺物に対する電動車椅子の相対距離を算出する相対距離算出部と、  異なる複数の時刻における電動車椅子の相対距離から、周辺物に対する電動車椅子の相対速度を算出し、周辺物と電動車椅子とが衝突するまでの時間である衝突時間を算出する衝突時間算出部と、  衝突時間に基づき、電動車椅子の速度制御を行う制御信号を電動車椅子へ出力する制御信号出力部と、を備える車椅子制御装置。
【０２２５】  （付記２５）によれば、電動車椅子の周辺物を検知して電動車椅子の移動を制御するので、電動車椅子の危険な状況を回避することが可能となる。
【０２２６】  （付記２６）    制御信号により電動車椅子の動作を制御する電動車椅子制御方法であって、  信号受信部が行う、ユーザが電動車椅子に着座した状態におけるユーザの頭部の位置よりも上方に設けられる測距センサが、電動車椅子の周辺物を検知した場合に測定する、測距センサから周辺物までの距離を示す測距検知信号を受信する信号受信ステップと、  相対距離算出部が行う、測距検知信号から取得した測距センサから周辺物までの距離と、垂直方向に対する測距センサの向きの角度と、から周辺物に対する電動車椅子の相対距離を算出する相対距離算出ステップと、  衝突時間算出部が行う、異なる複数の時刻における電動車椅子の相対距離から、周辺物に対する電動車椅子の相対速度を算出し、周辺物と電動車椅子とが衝突するまでの時間である衝突時間を算出する衝突時間算出ステップと、  制御信号出力部が行う、衝突時間に基づき、電動車椅子の速度制御を行う制御信号を電動車椅子へ出力する制御信号出力ステップと、を備える電動車椅子制御方法。
【０２２７】  （付記２６）によれば、電動車椅子の周辺物を検知して電動車椅子の移動を制御するので、電動車椅子の危険な状況を回避することが可能となる。
【０２２８】  （付記２７）    制御信号により電動車椅子の動作を制御する電動車椅子制御プログラムであって、  ユーザが電動車椅子に着座した状態におけるユーザの頭部の位置よりも上方に設けられる測距センサが、電動車椅子の周辺物を検知した場合に測定する、測距センサから周辺物までの距離を示す測距検知信号を受信する信号受信ステップと、  測距検知信号から取得した測距センサから周辺物までの距離と、垂直方向に対する測距センサの向きの角度と、から周辺物に対する電動車椅子の相対距離を算出する相対距離算出ステップと、  異なる複数の時刻における電動車椅子の相対距離から、周辺物に対する電動車椅子の相対速度を算出し、周辺物と電動車椅子とが衝突するまでの時間である衝突時間を算出する衝突時間算出ステップと、  衝突時間に基づき、電動車椅子の速度制御を行う制御信号を電動車椅子へ出力する制御信号出力ステップと、を電子計算機に実行させるための、電動車椅子制御プログラム。
【０２２９】  （付記２７）によれば、電動車椅子の周辺物を検知して電動車椅子の移動を制御するので、電動車椅子の危険な状況を回避することが可能となる。
【符号の説明】
【０２３０】１，１Ａ  電動車椅子、１００  車椅子制御装置、１１０  通信部、１２０  記憶部、１２１  使用環境情報ＤＢ、１３０  制御部、１３１  信号受信部、１３２  相対距離算出部、１３３  衝突時間算出部、１３４  制御信号出力部、２００  センサ部、３００  電動車椅子駆動部、４００  ユーザ検知センサ、８０１  電動車椅子、８１０  車椅子制御装置、８１１  記憶部、８１２  制御部、８１３  入出力インタフェース、８１４  通信部、８２１  超音波センサ、８２３  操作部、８３１  移動機構、８３２  座部、８３３  背部、８３５  ポール、８３６  センサ収容部、８３７  バッテリ   
【図１】
2020203388.tif 000003
【図２】
2020203388.tif 000004
【図３】
2020203388.tif 000005
【図４】
2020203388.tif 000006
【図５】
2020203388.tif 000007
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【手続補正書】
【提出日】令和2年11月16日(2020.11.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動車椅子であって、
前記電動車椅子の乗員の臀部を支持可能な座部と、
前記乗員の背中を支持可能な背部と、
前記電動車椅子を移動させる移動機構と、
基準高まで延設されるポールと
前記ポールを介して支持される測距センサと、
前記測距センサの測定結果に基づいて前記移動機構を制御する制御部と
を具備する、電動車椅子であって、
前記ポールは、前記ポールの上端の高さが前記基準高よりも低くなるように前記ポールの延設方向に沿って伸縮可能であり、
前記制御部は、前記ポールの上端の高さが前記基準高でないと判定した場合に、前記移動機構による自動運転を制限する、電動車椅子。
【請求項２】
前記ポールは、前記制御部による制御に応じて前記ポールの延設方向に沿って伸縮可能であって、
前記制御部は、前記電動車椅子の自動運転の開始時に、前記ポールの上端の高さが前記基準高に一致するように前記ポールを制御する、
請求項１に記載の電動車椅子。
【請求項３】
前記ポールは、前記制御部による制御に応じて前記ポールの延設方向に沿って伸縮可能であって、
前記制御部は、前記電動車椅子の自動運転の終了時に、前記ポールの上端の高さが前記基準高よりも低くなるように前記ポールを制御する、
請求項１または請求項２に記載の電動車椅子。
【請求項４】
電動車椅子であって、
前記電動車椅子の乗員の臀部を支持可能な座部と、
前記乗員の背中を支持可能な背部と、
前記電動車椅子を移動させる移動機構と、
基準高まで延設されるポールと
前記ポールを介して支持される測距センサと、
前記測距センサの測定結果に基づいて前記移動機構を制御する制御部と
を具備する、電動車椅子であって、
前記ポールは、前記ポールの上端の高さが前記基準高よりも低くなるように回転可能であり、
前記制御部は、前記ポールの上端の高さが前記基準高でないと判定した場合に、前記移動機構による自動運転を制限する、電動車椅子。
【請求項５】
前記ポールは、前記制御部による制御に応じて前記ポールの上端の高さが前記基準高よりも低くなるように回転可能であって、
前記制御部は、前記電動車椅子の自動運転の開始時に、前記ポールの上端の高さが前記基準高に一致するように、前記ポールを回転させる、
請求項４に記載の電動車椅子。
【請求項６】
前記ポールは、前記制御部による制御に応じて前記ポールの上端の高さが前記基準高よりも低くなるように回転可能であって、
前記制御部は、前記電動車椅子の自動運転の終了時に、前記ポールの上端の高さが前記基準高よりも低くなるように、前記ポールを回転させる、
請求項４または請求項５に記載の電動車椅子。
【請求項７】
前記制御部は、前記電動車椅子の自動運転の開始時に、前記ポールの上端の高さが前記基準高であるか否かを判定する、請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の電動車椅子。
【請求項８】
前記基準高は、前記背部の上端よりも高い、請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の電動車椅子。
【請求項９】
前記ポールは、前記背部の中心を通らない直線に沿って延設される、請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の電動車椅子。
【請求項１０】
前記ポールは、前記背部の左端または右端を通る直線に沿って前記基準高まで延設される、請求項９に記載の電動車椅子。
【請求項１１】
前記制御部は、前記移動機構による自動運転が制限された場合、自動運転が制限されたことを示す警報を提示する、請求項１乃至請求項１０のいずれかに記載の電動車椅子。
【請求項１２】
前記制御部は、前記ポールの上端の高さが前記基準高でないと判定した場合に、前記電動車椅子を発進させない、請求項１乃至請求項１１の何れかに記載の電動車椅子。
【請求項１３】
前記測距センサは、２次元ＬＩＤＡＲ（Light Detection and Ranging）である、請求項１乃至請求項１２のいずれかに記載の電動車椅子。
【請求項１４】
前記測距センサは、前記電動車椅子の走行面に対して傾斜した状態で支持される、請求項１乃至請求項１３の何れかに記載の電動車椅子。
【請求項１５】
前記測距センサは、前記電動車椅子の略前方を検知するように水平方向よりも下方に向いた状態で支持される、請求項１乃至請求項１４のいずれかに記載の電動車椅子。
【請求項１６】
前記制御部は、前記測距センサが周辺物を検知すると、前記電動車椅子の制御を行う、請求項１乃至請求項１５のいずれかに記載の電動車椅子。
【請求項１７】
前記制御部は、
前記測距センサが前記周辺物を検知すると、前記測距センサが測定する前記周辺物までの距離と、垂直方向に対する前記測距センサの向きの角度と、から前記周辺物に対する前記電動車椅子の相対距離を算出する相対距離算出部と、
異なる複数の時刻における前記電動車椅子の相対距離から、前記周辺物に対する前記電動車椅子の相対速度を算出し、前記周辺物と前記電動車椅子とが衝突するまでの時間である衝突時間を算出する衝突時間算出部と、を備え、
前記衝突時間に基づき、前記電動車椅子の速度制御を行う、請求項１６に記載の電動車椅子。
【請求項１８】
前記電動車椅子は、前記乗員の着座状態を検知する着座状態検知部を備え、
前記制御部は、前記衝突時間と、前記乗員の着座状態に基づき、前記電動車椅子の移動状態を制御する、請求項１７に記載の電動車椅子。
【請求項１９】
前記電動車椅子は、前記乗員の衝撃を緩和する衝撃緩和部を備え、
前記制御部は、前記電動車椅子の速度制御と、前記衝撃緩和部に対する動作制御と、を行う、請求項１７または請求項１８に記載の電動車椅子。
【請求項２０】
前記制御部は、前記測距センサが前記周辺物とは異なる構造物を検知した場合、前記衝突時間と、前記構造物の相対距離と、予め定められている前記電動車椅子が使用される施設の情報と、に基づき、前記電動車椅子の移動制御を行う、請求項１７から請求項１９のいずれか１項に記載の電動車椅子。
【請求項２１】
前記制御部は、前記衝突時間と、前記構造物の相対距離と、前記施設の情報と、に基づき、前記電動車椅子の進行方向の制御を行う、請求項２０に記載の電動車椅子。
【請求項２２】
前記相対距離算出部は、前記測距センサが測定する前記周辺物までの検出距離と、垂直方向に対する前記測距センサの向きの角度と、予め定められている前記電動車椅子の諸元情報と、から前記電動車椅子の相対距離を算出し、
前記制御部は、前記衝突時間と、前記構造物の相対距離と、前記乗員が前記電動車椅子を操作している状態を示す操作情報と、前記電動車椅子の諸元情報と、予め定められている前記施設の情報と、に基づき、前記電動車椅子の移動制御を行う、請求項２０または請求項２１に記載の電動車椅子。
【請求項２３】
前記制御部は、前記電動車椅子の速度制御と、前記電動車椅子に設けられている前記乗員に対する通知装置に対する動作制御と、前記電動車椅子に設けられている前記乗員の衝撃を緩和する衝撃緩和装置に対する動作制御と、を行う、請求項１７から請求項２２のいずれか１項に記載の電動車椅子。
【請求項２４】
電動車椅子を制御するための電動車椅子制御方法であって、
前記電動車椅子は、
前記電動車椅子の乗員の臀部を支持可能な座部と、
前記乗員の背中を支持可能な背部と、
前記電動車椅子を移動させる移動機構と、
基準高まで延設されるポールであって、前記ポールの上端の高さが前記基準高よりも低くなるように前記ポールの延設方向に沿って伸縮可能な前記ポールと、
前記ポールを介して支持される測距センサと、
を具備し、
前記電動車椅子制御方法は、
前記測距センサの測定結果に基づいて前記移動機構を制御し、
前記ポールの上端の高さが前記基準高でないと判定した場合に、前記移動機構による自動運転を制限する、電動車椅子制御方法。
【請求項２５】
電動車椅子を制御するための電動車椅子制御プログラムであって、
前記電動車椅子は、
前記電動車椅子の乗員の臀部を支持可能な座部と、
前記乗員の背中を支持可能な背部と、
前記電動車椅子を移動させる移動機構と、
基準高まで延設されるポールであって、前記ポールの上端の高さが前記基準高よりも低くなるように前記ポールの延設方向に沿って伸縮可能な前記ポールと、
前記ポールを介して支持される測距センサと、
を具備し、
前記電動車椅子制御プログラムは、
前記測距センサの測定結果に基づいて前記移動機構を制御するステップと、
前記ポールの上端の高さが前記基準高でないと判定した場合に、前記移動機構による自動運転を制限するステップと、
をコンピュータに実行させる、電動車椅子制御プログラム。
【国際調査報告】
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