JP2001212189A

JP2001212189A - 視覚障害者用誘導装置

Info

Publication number: JP2001212189A
Application number: JP2000023097A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Aoki; 英明青木; Kazue Sumiya; 和重角谷
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2000-01-31
Filing date: 2000-01-31
Publication date: 2001-08-07

Abstract

(57)【要約】【課題】この発明は、予め点字ブロックなどの標識体
が設けられていない箇所においても安全に誘導すること
ができる視覚障害者用誘導装置を提供する。【解決手段】回転車輪１１を有する台車本体１０と、
回転車輪１１を駆動するモータ駆動装置と、台車部１１
に取り付けられたポール部１２と、グリップ部１３と、
操作者の力操作を検出する力感センサ１４と、を備え、
力感センサ１４による操作者の力操作に応じてモータ駆
動装置を制御し、操作者の意図に応じて誘導装置を移動
させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、視覚障害者を安全に
誘導する視覚障害者用誘導装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、視覚障害者を誘導する手段とし
て、歩道に沿って点字ブロックを敷設することが行われ
ている。視覚障害者は、白杖を用いて点字ブロックから
歩道の位置及び進行方向などの情報を得るようにしてい
る。

【０００３】かかる方式においては、点字ブロックが敷
設されていない箇所では、危険情報等を得ることはでき
ず、安全な歩行が困難となり、歩行できる範囲が制限さ
れるという難点がある。

【０００４】また、視覚障害者を安全に誘導する方法と
して、フェライト誘導方式がある。この方式は、例え
ば、特開平５−１４６４７７号公報に開示されているよ
うに、磁性体であるフェライトの粉末を樹脂やセメント
などのバインダで固めたものを標識体として埋め込み、
一方、白杖の先端にフェライトを検知するセンサを設
け、フェライトの有無により、杖の握り部分に設けた振
動板の振動をオン・オフさせて、視覚障害者の手に振動
を伝達して誘導するものである。さらに、予め危険な場
所などに危険を知らせる警報発信装置を設けておき、杖
に警報受信アンテナを備えることにより、危険な場所に
近づいた場合には、「危険です」という音声案内を行う
ように構成している。このように、振動による案内と音
声による危険情報との複数の情報を視覚障害者に知らせ
ることにより、より安全に視覚障害者を案内するもので
ある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た特開平５−１４６４７７号公報の方法においても、予
め標識体が埋め込まれた箇所並びに警報発振装置が設け
られた箇所以外では、安全に誘導はできないという問題
がある。

【０００６】この発明は、上述した従来の問題点を解決
するためになされたものにして、予め点字ブロックなど
の標識体が設けられていない箇所においても安全に誘導
することができる視覚障害者用誘導装置を提供すること
を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は、回転車輪を
有する台車部と、前記回転車輪を駆動する駆動部と、前
記台車部に取り付けられたポール部と、操作者の力操作
を検出する力操作検出部と、を備え、前記力操作検出部
により検出した操作者の力操作に応じて前記駆動部を制
御し、操作者の意図に応じて台車部を移動させることを
特徴とする。

【０００８】上記した構成によれば、操作者の意図する
状態へ誘導装置を移動させることができる。

【０００９】また、この発明は、障害物を検知する障害
物検知手段を備え、前記障害物検知手段の出力に応じて
駆動部を制御するように構成すると良い。

【００１０】前記障害物検知手段により、歩行に障害に
なる障害物を検知すると、駆動部の駆動力を低減させ、
操作者に障害物の有無を伝達させるように構成すること
ができる。

【００１１】上記した構成によれば、障害物等を操作者
に察知させることができるとともに、障害物を事前に回
避でき安全に誘導できる。

【００１２】また、前記力操作検出部は、操作者の押す
力と、引く力を検出し、押す力を検出したときには、駆
動部を前進方向へ駆動する駆動力を増加させ、また引く
力を検出したときには、その力に応じた駆動力で駆動部
を後退方向へ駆動させるように構成することができる。

【００１３】前記力操作検出部は、操作者の押す力及び
引く力がともに所定の値より小さいときには、前記駆動
部を停止させるように構成することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
き、図面を参照して説明する。図１は、この発明の視覚
障害者用誘導装置を視覚障害者である操作者Ｍが使用し
ている状態を示す模式図、図２は視覚障害者用誘導装置
の模式図である。

【００１５】視覚障害者用誘導装置は、回転車輪１１を
有する台車本体１０に自在継ぎ手等を用いて、前後左右
に自在に移動可能にポール１２が取り付けられている。
このポール１２の先端部にはグリップ部１３が設けられ
ている。さらに、このグリップ部１３のポール１２側に
は操作者の押す、引く、左右に曲げる等の直感的な力操
作（力指令）を検出する力感センサ１４が設けられてい
る。

【００１６】この力感センサ１４の検出出力に基づい
て、後述するように、回転車輪１１を駆動するモータ駆
動装置及び操舵輪１５を制御する操舵輪制御装置の動作
がそれぞれ制御される。

【００１７】さらに、台車本体１０内には、障害物を検
出するための障害物検出装置２１が設けられ、この障害
物検出装置２１からの信号に応じて、後述する回転車輪
１１を駆動するモータ駆動装置の動作が制御される。

【００１８】力感センサ１４は、少なくとも前後、左右
の２方向の力を検出可能な力センサで構成され、歪みゲ
ージを用いた力覚センサからなる。

【００１９】上記した障害物検出装置２１は、例えば、
近距離、中距離の地面の高さ情報を検出可能なセンサ
と、水平に障害物の距離を測定するセンサを備え、前方
走行経路の段差の有無とか上り下りかの見分け、或いは
通行不可能な障害物かを判断する。

【００２０】図１に示すように、操作者Ｍがグリップ部
１３を握った状態で視覚障害者用誘導装置を用いて歩道
Ｒを移動する。視覚障害者用誘導装置は、操作者Ｍのグ
リップ１３を介して押す、引く、左右に曲がるなど直感
的な力操作を力感センサ１４で検出し、回転車輪１１及
び操舵輪１５を制御する。力感センサ１４にて検出した
操作者Ｍが意図する方向に、視覚障害者用誘導装置が走
行し、その方向へ操作者Ｍを誘導してゆく。そして、視
覚障害者用誘導装置は、障害物検出装置２１からの出力
に基づき、操作者Ｍが歩こうとする前方に障害物等の危
険物があるか否か判断し、危険な状態があれば、視覚障
害者誘導装置を減速或いは停止させるなどして、操作者
に回避動作を取るように示唆する。操作者Ｍは、視覚障
害者誘導装置の動作により、道路状態を把握し、この装
置の誘導に従って歩行することで、安全に歩行すること
ができる。

【００２１】この発明は、基本的には上記動作を行う
が、具体的な構成及びその制御につき以下に説明する。

【００２２】図４に示すように、グリップ部１３は５本
の指で握りやすい形状に構成され、親指によりオン・オ
フされる操作スイッチ１３１が設けられている。

【００２３】このグリップ部１３を操作者が押したり、
引いたり或いは左右に移動又は回転させたりすること
で、操作者の意図する方向等が力感センサ１４に伝達さ
れる。力感センサ１４は、内部に設けられた歪みゲージ
の変異に基づき、操作者がどのような動作を行ったか検
出し、その検出結果を制御部２０に与える。

【００２４】図３は、この発明の視覚障害者用誘導装置
の構成を示す模式図、図５はこの発明の視覚障害者用誘
導装置の回路構成の一例を示すブロック図である。

【００２５】この実施の形態においては、台車本体１０
内に、障害物検出装置２１、モータ駆動装置３０、操舵
輪制御装置６０及びそれらを制御する制御部２０と充電
電池などで構成される電源７０を備える。

【００２６】障害物検出装置２１は、この実施の形態に
おいては、近距離の地面の高さ情報を検出するセンサ２
１ａ、中距離の地面の高さ情報を検出なセンサ２１ｂ
と、水平に障害物の距離を測定するセンサ２１ｃを備え
る。これらセンサ２１ａ、２１ｂ、２１ｃは赤外線など
のレーザ光を照射するか、超音波を出射する。そして、
その反射光または反射波を障害物検出装置２１にて検出
し、その検出結果を制御部２０に与える。制御部２０は
前方走行経路の段差の有無とか上り下りかの見分け、或
いは通行不可能な障害物があるかを判断し、その判断結
果に応じて、モータ駆動装置３０の駆動制御を行う。

【００２７】グリップ部１３近傍に設けられた力感セン
サ１４からは、操作者の意図の基づく動作を検出し、そ
の検出結果が制御部２０に与えられる。例えば、力感セ
ンサ１４が押す力を検出すると、制御部２０は、操作者
は前方へ進むことを望んでいると判断する。制御部２０
は、回転車輪１１を回転駆動するモータ駆動装置３０を
制御し、視覚障害者用誘導装置を前方へ移動する際のパ
ワーアシストモードに入り、回転車輪１１を前進方向へ
回転させ、操作者が前方へ移動する際の装置の押す力を
軽減しつつ誘導を行う。

【００２８】また、右側又は左側への移動又は回転を力
感センサ１４が検出すると、操作者が右側又は左側へ曲
がりたいという意図を制御部２０は検知し、モータ駆動
装置３０及び操舵輪駆動装置６０を制御し、視覚障害者
用誘導装置を操作者が望む方向へ移動させる。

【００２９】また、操作者がグリップ部１３を引いてい
ることを力感センサ１４が検知すると、制御部２０は、
回転車輪１１を回転駆動するモータ駆動装置３０を制御
し、視覚障害者用誘導装置の速度を低減させ、さらに、
操作者がグリップ部１３を引くと、装置を停車させる。

【００３０】さらに、この装置は、障害物検出装置２１
からの出力等に基づき、回転車輪１１の駆動を制御し、
走行する道の状況に応じて、装置をパワーアシストモー
ドや危険回避動作モードなどの動作を行う。

【００３１】上記した障害物検出装置２１にて、視覚障
害者用誘導装置の前方に位置する障害物情報は制御回路
２０に与えられる。制御回路２０は、障害物検出装置２
１の出力に応じて、その状態を判断し、制御部２０はモ
ータ駆動装置３０を駆動させる。この実施の形態におい
ては、回転車輪１１はモータ等の駆動手段により前進及
び／又は後退方向に回転駆動する。

【００３２】制御部２０は、障害物検出装置２１からの
出力に基づいて、モータ駆動回路３１を制御し、例え
ば、障害物に衝突するような危険がある場合には、モー
タ３２を停止し、必要とあれば後退方向に回転駆動させ
てブレーキ動作を行わせる。

【００３３】これらの各制御は、プログラムメモリ４０
に格納されたプログラムに基づき実行され、他の地域情
報などはデータメモリ４１に格納される。

【００３４】次、力感センサ１４を使った誘導装置の制
御につき図６ないし図９を参照して説明する。

【００３５】図６に示すように、この力感センサ１４
は、前後方向をＸ軸とし、左右方向をＹ軸とし、２軸の
力を検出する。これら２軸の検出結果に基づき、アシス
ト量と操舵角が算出される。図６に示すように、力感セ
ンサ１４により、Ｘ軸方向の力ベクトルとＹ軸方向の力
ベクトルを算出する。図７に示すように、Ｘ軸方向の力
の大きさに基づき、駆動車輪１１への駆動力の大きさを
制御する。Ｘ、Ｙ２軸の力ベクトルがＸ軸からなす角度
θにより、操舵輪１５の操舵角を制御する。

【００３６】図８に、これら力感センサ１４に基づく制
御装置の一例を説明する。Ｘ軸方向の力ベクトルがＸ軸
力センサ１４１にて検出され、その値が駆動力トルク計
算部１４３に与えられる。駆動力トルク計算部１４３に
て、駆動トルクを算出し、アシスト率計算部１４５に与
える。アシスト率計算部１４５は与えられた駆動トルク
に基づき、駆動車輪１１に与える動力を算出し、モータ
駆動装置１０に与える。

【００３７】前記力感センサ１４にて、操作者Ｍの押す
力と、引く力を検出し、制御装置は押す力を検出したと
きには、駆動車輪１１を前進方向へ駆動する駆動力を増
加させるようにモータ駆動装置１０を制御する。また引
く力を検出したときには、その力に応じた駆動力で駆動
車輪１１を後退方向へ駆動させるようにモータ駆動装置
１０が制御される。

【００３８】さらに、力感センサ１４にて、操作者Ｍの
押す力及び引く力がともに所定の値より小さいときに
は、制御部は駆動モータ装置１０への動力の提供を停止
する。

【００３９】また、Ｙ軸方向の力ベクトルがＹ軸力セン
サ１４２に与えられ、その値が力方向計算部１４４に与
えられる。この力方向計算部１４４には、Ｘ軸方向力セ
ンサ１４１からの力ベクトルも与えられ、この力方向計
算部１４４にて、両ベクトルがＸ軸からなす角度θなす
を算出し、操舵角演算部１４３に与える。操舵角演算部
１４６は与えられた角度θに基づき、操舵角を決定し、
操舵輪制御装置６０に与える。

【００４０】上記のようにして、操作者がグリップ部１
３を介して意図した動作に基づいて視覚障害者用誘導装
置が制御される。

【００４１】図６に示すものは、左右の方向変換をＹ軸
方向への変位として検出する例を示したが、図９に示す
ように、左右の変化をＺ軸回りのトルク（Ｔｚ）により
検出するように構成しても良い。すなわち、Ｚ軸回りの
トルクに応じて操舵輪を制御するように構成することが
できる。

【００４２】次に、３つのセンサ２１ａ、２１ｂ、２１
ｃを使った障害物検出装置２１の動作につき図１０ない
し図１３を参照して説明する。

【００４３】センサ２１ａは近距離センサ、例えば、２
０ｃｍ先の地面の高さ情報を検出し、センサ２１ｂは中
距離センサ、例えば、５０ｃｍ先の地面の高さ情報を検
出し、さらに、センサ２１ｃは、水平の距離センサ、例
えば、３０ｃｍの高さに水平な箇所にある障害物までの
距離を検出する。センサ２１ａ、センサ２１ｂは、赤外
線レーザ光、超音波などを出射し、地面からのレーザ等
の反射光や反射波を測定する。その測定した反射光等に
より距離を測定する。

【００４４】例えば、センサ２１ｃにて、反射光或いは
反射波を検出すると、前方に障害物があることが分か
る。この実施形態では、例えば，センサ２１ｃが５ｍ以
内に障害物があると測定した場合に、前方に障害物があ
ることを認識、反射光或いは反射波によりその距離を検
出する。

【００４５】次に、地面の段差の測定につき説明する。
図１１に示すように、測定距離をｄ、光軸の角度をθと
すると、

【００４６】地面からの高さｈは、ｈ＝ｄｓｉｎθで算
出できる。

【００４７】いま図１０（ａ）に示すように、段差がな
い平面の場合、センサ２１ａの測定距離に基づいて算出
した高さｈａとセンサ２１ｂの測定距離に基づいて算出
した高さｈｂは等しくなる。制御部２０はセンサ２１ａ
とセンサ２１ｂとの出力により算出した高さが等しい場
合には、段差のない平面と判断する。実際は、歩道など
には多少の凹凸が存在するので、通常段差がないといわ
れている平面でも両センサ２１ａ、２１ｂに基づく出力
は等しくならない。そこで、センサ２１ａの測定距離に
基づいて算出した高さｈａとセンサ２１ｂの測定距離に
基づいて算出した高さｈｂは通常歩行する際に段差と感
じない程度の凹凸のに基づく差以内であれば両者の高さ
は等しいと判断し、段差がない道であると制御部２０は
判断し、モータ駆動装置３０等の制御を行う。

【００４８】次に、図１０（ｂ）に示すように、前方が
低い段差がある場合には、センサ２１ａの測定距離に基
づいて算出した高さｈａがセンサ２１ｂの測定距離に基
づいて算出した高さｈｂより小さくなる。制御部２０は
ｈａ＜ｈｂの場合には、前方に低い段差があると判断す
る。この場合も通常歩行する際に段差と感じない凹凸の
高さ以上の差がある場合に、段差があると制御部２０は
判断し、モータ駆動装置３０等の制御を行う。

【００４９】次に、図１０（ｃ）に示すように、前方が
高い段差がある場合には、センサ２１ｃが距離を測定で
きるものであれば、前方に壁や、階段などの障害物があ
ると判断できるが、センサ２１ｃが距離を測定できない
ような段差がある場合には、センサ２１ａの測定距離に
基づいて算出した高さｈａがセンサ２１ｂの測定距離に
基づいて算出した高さｈｂより大きくなる。制御部２０
はｈａ＜ｈｂの場合には、前方に高い段差があると判断
する。この場合も通常歩行する際に段差と感じない凹凸
の高さ以上の差がある場合に、段差があると制御部２０
は判断し、モータ駆動装置３０等の制御を行う。

【００５０】次に、上記したセンサ２１ａ、２１ｂ、２
１ｃによる判定だけでは、路面状態や測定誤差により段
差の測定ミスが発生する場合がある。視覚障害者に対し
ては、誘導が十分安全に行われないといけない。そこ
で、この発明では、より確実に道路の平坦性を把握する
ために、さらに、図１２及び図１３に示す判定ルーチン
を例えば１秒ごとに時系列的にセンサ２１ａ、センサ２
１ｂからのそれぞれ出力に基づいて算出し、それら３つ
の状態を考慮して、より確実に段差等の道路状況を把握
するように構成している。

【００５１】センサ２１ａ（２１ｂ）からの出力に基づ
き制御部２０は、高さｈを算出する（ステップＳ１）。
この算出した高さｈをｈｎｅｗとして格納する（ステッ
プＳ２）。

【００５２】そして、例えば１秒前に算出している高さ
ｈｏｌｄを現在算出した高さから減算し、段差ｈｓｔｅ
ｐを求める（ステップＳ３）。

【００５３】続いて、予め段差となる高さとして設定し
ている高さｈｒｅｆと算出した高さｈｓｔｅｐと比較す
る（ステップＳ４）。算出した高さが基準段差より大き
い場合には、段差ありと判断し（ステップＳ５）、次
に、ｈｓｔｅｐが０より小さいか否か判断する（ステッ
プＳ６）。０より小さい場合には、下り段差と判断し
（ステップＳ７）、ｈｎｅｗをｈｏｌｄに設定し（ステ
ップＳ１６）、ステップＳ１に戻り、次の判定動作には
いる。

【００５４】また、ステップＳ６において、ｈｓｔｅｐ
が０より大きいと判定されると、上り段差と判断し（ス
テップＳ８），ｈｎｅｗをｈｏｌｄに設定し（ステップ
Ｓ１６）、ステップＳ１に戻り、次の判定動作にはい
る。

【００５５】一方、ステップＳ４において、算出した高
さが基準段差より小さいきい場合には、平面が続く状態
であると判断し（ステップＳ１０）、次に、ｈｓｔｅｐ
が０であるか否か判断する（ステップＳ１１）。０の場
合には、傾斜が変わらないと判断し（ステップＳ１
３）、ｈｎｅｗをｈｏｌｄに設定し（ステップＳ１
６）、ステップＳ１に戻り、次の判定動作にはいる。

【００５６】０でない場合には、次に、ｈｓｔｅｐが０
より小さいか否か判断する（ステップＳ１２）。０より
小さい場合には、傾斜が下りになると判断し（ステップ
Ｓ１４），ｈｎｅｗをｈｏｌｄに設定し（ステップＳ１
６）、ステップＳ１に戻り、次の判定動作にはいる。

【００５７】また、ステップＳ１２において、ｈｓｔｅ
ｐが０より大きいと判定されると、傾斜が上りになると
判断し（ステップＳ１５），ｈｎｅｗをｈｏｌｄに設定
し（ステップＳ１６）、ステップＳ１に戻り、次の判定
動作ににはいる。

【００５８】このようにして、例え、センサ２１ａとセ
ンサ２１ｂの出力に基づく高さが等しくても、時系列的
に段差の有無を判断し、段差があるか否かをより確実に
判断する。

【００５９】そして、これら時系列的に測定したデータ
はデータメモリ４１に格納し、このデータメモリ４１に
基づき、現在移動しているのが上り坂か上り坂から平坦
な道に戻ったか、或いは、下り坂になったか、また、そ
の逆の場合、さらに段差の増加量や減少量を相対的に判
断し、どのぐらいの斜度であるかを時系列的に段差を測
定することで制御部２０は判断することができる。この
判断に基づき、モータ駆動装置３０のアシスト量を制御
するようにしても良い。

【００６０】また、台車本体１０内に重力方向を検出す
る重力センサなどを設け、台車本体１０の傾斜を測定す
るように構成すれば、斜度の絶対値計測が行え、斜度を
制御部２０にフィードバックさせれば、より正確な道の
上り下りを検出することができる。

【００６１】また、センサ２１ｃから常に前方に障害物
があるというデータを出力している時には、前方に通行
不能な障害物があると制御部２０は判断する。

【００６２】尚、センサ２１ｃを上下左右にモータなど
によりある程度移動させるように構成し、センサ２１に
より前方に障害物があるという状態が所定時間続いた場
合、制御部２０は、センサを上下左右移動させて、その
障害物までの距離を算出して、障害物の種類を特定させ
るように構成できる。例えば、障害物が階段であれば、
上下に移動させることにより、障害物までの距離が異な
るので、階段の種類等をに基づく距離データをデータメ
モリ４１に格納させておけば、制御部２０はデータメモ
リ４１を参照して障害物の種類をほぼ特定させることも
できる。

【００６３】また、左右に移動させることにより、その
障害物が電柱など左右に移動することにより回避可能か
どうかも判断できる。このように、データメモリ４１に
予め特徴的なデータを格納させておくことで、センサ２
１ｃからの出力により障害物を特定し、その障害物に応
じて、左右に待避して走行できる場合には、そのような
情報に基づき、操舵輪制御装置６０及びモータ駆動装置
３０を制御し、誘導装置を安全な位置に移動させればよ
い。

【００６４】さて、この実施形態における視覚障害者用
誘導装置は、上記したように、車輪１１にアシスト用の
モータ駆動装置３０を備える。

【００６５】操作スイッチ１３１により、アシスト等を
行うための電源スイッチが入力されると、制御部２０は
モータ駆動装置３０を駆動させる。この実施の形態にお
いては、車輪１１はモータ３２により前進及び／又は後
退方向に回転駆動される。例えば、平坦な道の場合に
は、モータ３２によるアシスト量を少なくし、上り坂に
なるとアシスト量を多くする。また、下り坂になると、
逆にブレーキをかけるようにするなど、制御部２０が障
害物検出装置２１からの検出結果に応じてモータ駆動装
置３０を制御する。

【００６６】また、制御部２０は、障害物検出装置２１
からの出力に基づいて、モータ駆動回路３１を制御し、
例えば、障害物に衝突するような危険がある場合には、
モータ３２を停止し、必要とあれば後退方向に回転駆動
させてブレーキ動作を行わせて、危険を回避させるよう
に動作させる。

【００６７】また、上記した実施の形態では、操舵輪を
用いて左右に移動するように構成しているが、操舵輪を
用いずに、それぞれの駆動車輪１１、１１を個別に駆動
可能に構成し、右に曲がる、左に曲がるなどの情報を力
感センサ１４より得た場合には、それぞれのモータの駆
動量を制御して、台車本体１０をそれぞれの方向へ移動
させるように制御することもできる。

【００６８】次に、道路状況とこの発明にかかる視覚障
害者用誘導装置の動作につき図１４及び図１５に従い説
明する。

【００６９】上記した障害物検出装置２１による検出結
果により、道路が平面で、障害物がないと制御部２０が
判断すると、Ｔ１の遷移状態が続き、通常のパワーアシ
ストモードで視覚障害者用誘導装置が移動する。

【００７０】上記した障害物検出装置２１による検出結
果により、障害物があり、上り段差が接近したと制御部
２０が判断すると、Ｔ２の遷移状態に移動し、従動的に
移動するパワーアシストモードから自律モードに移行す
る。そして、電動モータ３２の駆動力を少なくし、操作
者が前方に押している装置が重くなるのを力感覚で知ら
せ、前方に段差等の障害物があることを察知させる。

【００７１】上記した障害物検出装置２１による検出結
果により、障害物があり、上り段差が最接近したと制御
部２０が判断すると、異常検出であるＴ４状態に遷移
し、モータ駆動装置３０により危険領域を越えて侵入で
きないように完全に停止させる。そして、いくら押して
も前進は禁止し、後退のみ可能にしておく。

【００７２】上記した障害物検出装置２１による検出結
果により、障害物があり、下り段差が接近したと制御部
２０が判断すると、Ｔ２の遷移状態に移動し、従動的に
移動するパワーアシストモードから自律モードに移行す
る。そして、電動モータ３２の駆動力を少なくし、操作
者が前方に押している装置が重くなるのを力感覚で知ら
せ、前方に段差等の障害物があることを察知させる。

【００７３】上記した障害物検出装置２１による検出結
果により、障害物があり、下り段差が最接近したと制御
部２０が判断すると、異常検出Ｔ４状態に遷移し、モー
タ駆動装置３０により危険領域を越えて侵入できないよ
うに完全に停止させる。そして、いくら押しても前進は
禁止し、後退のみ可能にしておく。

【００７４】上記した障害物検出装置２１による検出結
果により、障害物があり、壁が接近したと制御部２０が
判断すると、Ｔ３の遷移状態に移動し、従動的に移動す
るパワーアシストモードから自律モードに移行する。そ
して、電動モータ３２の駆動力を少なくし、操作者が前
方に押している装置が重くなるのを力感覚で知らせ、前
方の段差等の障害物があることを察知させる。

【００７５】上記した障害物検出装置２１による検出結
果により、障害物があり、壁が最接近したと制御部２０
が判断すると、Ｔ４状態に遷移し、モータ駆動装置３０
により危険領域を越えて侵入できないように完全に停止
させる。そして、いくら押しても前進は禁止し、後退の
み可能にしておく。

【００７６】上記した障害物検出装置２１による検出結
果により、危険な状態である制御部２０が判断すると、
Ｔ４状態に遷移し、モータ駆動装置３０により危険領域
を越えて侵入できないように完全に停止させる。そし
て、いくら押しても前進は禁止し、後退のみ可能にして
おく。

【００７７】そして、操作者が装置を後退させ、左右に
装置を移動させて、障害物を安全に回避できる経路へ装
置が自律的に誘導して、安全領域に戻ると、元の通常走
行であるパワーアシストモードに戻る。

【００７８】上記した制御の組み合わせは一例であり、
用途に応じて適宜決めておけばよい。

【００７９】このように、誘導の切替により、視覚障害
者である操作者Ｍに対して、障害物等を察知させ、安全
に誘導することができる。

【００８０】上記した実施の形態においては、車輪をモ
ータ駆動装置を用いて駆動するように構成しているが、
車輪の変わりにキャタピラを用い、キャタピラを駆動す
るように構成することもできる。キャタピラを用いるこ
とで、階段などの段差に関わらず台車本体を容易に移動
させることができる。台車本体を移動させる手段は、他
の方法を用いても良い。

【００８１】上記した実施の形態においては、障害物検
出装置２１として、光センサ或いは超音波センサを用い
た場合について説明したが、他の方法により障害物を検
出することもできる。例えば、図１６に示すように、Ｃ
ＣＤカメラ２１ｄを用いて、画像処理により障害物を検
出することができる。ＣＣＤカメラ２１ｄにより撮像し
た映像に図１７のように仮想走行パスＰを設けておく。
撮像した画像は距離に応じて濃淡画像となる。近いほど
白く、遠いほど黒くなる。仮想走行パスＰの画像濃淡不
連続性をチェックし、不連続の部分があると段差や障害
物ありと判断することができる。

【００８２】図１８は、横方向にステレオカメラを配置
した場合、図１９は縦方向にすテレをカメラを配置した
場合を示す斜視図である。図１８及び図１９に示すよう
にステレオカメラを用いて、障害物を検出するように構
成しても良い。

【００８３】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、操作者の意図する状態へ誘導装置を移動させること
ができるので、操作者にとってより自然な操縦が行え
る。

【００８４】また、障害物を検知する障害物検知手段を
備え、前記障害物検知手段の出力に応じて駆動部を制御
するように構成することで、障害物等を操作者に察知さ
せることができるとともに、障害物を事前に回避でき、
視覚障害者が不安なく歩行できる。しかも、周囲の音を
聞く感覚を阻害することがないので、音情報による周囲
環境の把握には何ら支障をきたさずに様々な情報を入手
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の視覚障害者用誘導装置を視覚障害者
が使用している状態を示す模式図である。

【図２】この発明の視覚障害者用誘導装置の模式図であ
る。

【図３】この発明の視覚障害者用誘導装置の構成を示す
模式図である。

【図４】この発明に用いられるグリップ部の一例を示す
斜視図である。

【図５】この発明の視覚障害者用誘導装置の回路構成の
一例を示すブロック図である。

【図６】この発明に用いられる力感センサを備えたグリ
ップ部を示す概略図である。

【図７】この発明に用いられる力感センサの検出出力と
操舵輪角との関係を示す図である。

【図８】この発明に用いられる力感センサの制御回路の
一例を示すブロック図である。

【図９】この発明に用いられる障害物検出装置の動作を
説明するための模式図である。

【図１０】高さを測定するための関係図である。

【図１１】段差の高さを測定するための模式図である。

【図１２】道路の平坦性を判定するルーチンを示すフロ
ーチャートである。

【図１３】障害物と状態の変化の関係を示す図である。

【図１４】図１４に示す関係における動作の状態を示す
関係図である。

【図１５】この発明に用いられるモータ駆動の一例を示
す模式図である。

【図１６】この発明に用いられる他の障害物検出装置の
例を示す模式図である。

【図１７】図１６に示す障害物検出装置における画像パ
ターンの一例を示す図である。

【図１８】この発明に用いられる他の障害物検出装置の
例を示す模式図である。

【図１９】この発明に用いられる他の障害物検出装置の
例を示す模式図である。

【符号の説明】

１０台車本体１１車輪１２ポール１３グリップ部１４力感センサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転車輪を有する台車部と、前記回転車
輪を駆動する駆動部と、前記台車部に取り付けられたポ
ール部と、操作者の力操作を検出する力操作検出部と、
を備え、前記力操作検出部により検出した操作者の力操
作に応じて前記駆動部を制御し、操作者の意図に応じて
台車部を移動させることを特徴とする視覚障害者用誘導
装置。
【請求項２】障害物を検知する障害物検知手段を備
え、前記障害物検知手段の出力に応じて駆動部を制御す
ることを特徴とする請求項１記載の視覚障害者用誘導装
置。
【請求項３】前記障害物検知手段により、歩行に障害
になる障害物を検知すると、駆動部の駆動力を低減さ
せ、操作者に障害物の有無を伝達させることを特徴とす
る請求項２に記載の視覚障害者用誘導装置。
【請求項４】前記力操作検出部は、操作者の押す力
と、引く力を検出し、押す力を検出したときには、駆動
部を前進方向へ駆動する駆動力を増加させ、また引く力
を検出したときには、その力に応じた駆動力で駆動部を
後退方向へ駆動させることを特徴とする請求項１ないし
３のいずれかに記載の視覚障害者用誘導装置。
【請求項５】前記力操作検出部は、操作者の押す力及
び引く力がともに所定の値より小さいときには、前記駆
動部を停止させることを特徴とする請求項４ないし３の
いずれかに記載の視覚障害者用誘導装置。