JP2002006949A

JP2002006949A - 障害者用走行誘導装置

Info

Publication number: JP2002006949A
Application number: JP2000189292A
Authority: JP
Inventors: Sadao Sawa; 貞雄沢
Original assignee: CHAMPION KK
Current assignee: CHAMPION KK
Priority date: 2000-06-23
Filing date: 2000-06-23
Publication date: 2002-01-11

Abstract

(57)【要約】【課題】障害者がランニングを行うとき、伴走者なし
でより手軽にかつ安全に行うことのできる障害者用走行
誘導装置を提供する。【解決手段】本体１と、この本体１から延びるように
支持されて設けられた、障害者を誘導するためのハンド
ル２とを備える障害者用走行誘導装置であって、本体１
は、自立走行を行うために本体に対して支持されて設け
られた車輪３、４と、車輪３，４の駆動を制御するＣＰ
Ｕ３１と、外部の障害物までの距離を計測する障害物検
知センサ９とを備え、ＣＰＵ３１は、障害物検知センサ
９によって計測された距離に基づいて車輪３，４を駆動
制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、障害者がたとえ
ばランニングを行うときに、障害者を誘導するための障
害者用走行誘導装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】たとえば目の不自由な障害者がランニン
グ等のトレーニングを行う場合には、障害者に対してそ
の進路等を指示する伴走者が必要である。障害者は、こ
の伴走者の指示にしたがって走ることにより、障害物等
にぶつかることなく安全に走行することができる。しか
し、障害者が走行する際には、必ず伴走者が必要であ
り、伴走者に負担をかけることが多い。

【０００３】そこで、最近では、体育舘等の屋内におい
て、走行用のトラックを設定し、そのトラックに沿って
障害者を誘導することにより障害者が走行することので
きる装置がある。すなわち、この装置は、図１８に示す
ように、たとえば体育舘等の天井から吊り下げられ、上
記トラックに沿って設けられたレール６１と、そのレー
ル６１に沿って移動可能に取り付けられた移動体６２
と、この移動体６２から垂れ下げられた所定長さを有す
る紐６３とからなる。

【０００４】この装置によれば、障害者がランニングを
行うとき、健常者（以下、「補助者」という）によって
紐６３を掴ませてもらい、それ以降は紐６３を掴んだま
ま走行すると、紐６３の移動に伴い移動体６２がレール
６１に沿って移動する。そして、障害者は、たとえばカ
ーブ等では紐６３によって引っ張られ、上記トラックに
沿って伴走者なしで安全に走行することができる。その
ため、伴走者の負担が軽減されることなる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記装
置では、障害者はその装置が設置された体育舘等の限ら
れた場所でしかランニングを行うことができない。しか
も、上記装置の設備は大規模であり、コスト的にも問題
がある。

【０００６】また、障害者を誘導するものとしては、盲
導犬が挙げられるが、盲導犬は本来、障害者の歩行を手
助けするために訓練されているため、上記のようなラン
ニングにおいては不向きである。仮に盲導犬を走行用に
訓練したとしても、障害者の安全を完全に保証すること
は難しい。

【０００７】

【発明の開示】本願発明は、上記した事情のもとで考え
出されたものであって、障害者がランニングを行うと
き、伴走者なしでより手軽にかつ安全に行うことのでき
る障害者用走行誘導装置を提供することを、その課題と
する。

【０００８】上記の課題を解決するため、本願発明で
は、次の技術的手段を講じている。

【０００９】本願発明の第１の側面によって提供される
障害者用走行誘導装置は、本体と、この本体から延びる
ように支持されて設けられた、被誘導者を誘導するため
の誘導具とを備える障害者用走行誘導装置であって、本
体は、自立走行を行うために本体に対して支持されて設
けられた車輪と、車輪の駆動を制御する駆動制御手段と
を備えることを特徴とするものである。

【００１０】この構成によれば、本体は、それに設けら
れた車輪により自立走行するので、被誘導者としての障
害者は、その本体から延びた誘導具を把持すれば、本体
に引っ張られるようにして走行することができる。その
ため、伴走者なしでランニングの練習を行うことがで
き、伴走者の負担を軽減することができる。

【００１１】本願発明の好ましい実施の形態によれば、
外部の障害物までの距離を計測する障害物計測手段をさ
らに備え、駆動制御手段は、障害物計測手段によって計
測された距離に基づいて車輪を駆動制御する。具体的に
は、駆動制御手段は、障害物計測手段による計測結果に
基づいて、車輪の回転を停止させる。

【００１２】この構成によれば、外部の障害物との距離
を計測し、たとえば障害物との距離が所定値以下に達し
た場合に車輪の回転を停止させるようにすれば、本体の
走行を停止させることができる。したがって、障害物と
の衝突を回避することができ、安全な障害者用走行誘導
装置を提供することができる。

【００１３】本願発明の他の好ましい実施の形態によれ
ば、本体は、この本体の走行軌道を規定する被検出体を
検出するための軌道検出手段をさらに備え、駆動制御手
段は、軌道検出手段による検出結果に基づいて車輪を駆
動制御し本体の走行方向を決定する。

【００１４】この構成によれば、本体は、たとえば地面
表面に設けられた磁気テープ等からなる被検出体によ
り、その走行軌道が規定され、その被検出体に沿って走
行する。そのため、障害者は、予め決められた軌道上を
走ることになるので、安全にランニングを行うことがで
きる。

【００１５】また、駆動制御手段は、この軌道検出手段
による検出結果に基づいて、車輪の回転を停止させるよ
うにしてもよい。こうすれば、たとえば本体が走行軌道
から逸脱した場合に、本体の走行を停止させることがで
きるので、たとえば壁との衝突を回避することができ
る。

【００１６】本願発明の他の好ましい実施の形態によれ
ば、複数種類の音声データを記憶する記憶手段と、障害
物計測手段による計測結果または軌道検出手段による検
出結果に基づいて、記憶手段に記憶された音声データを
選択的に読み出し、音声データを音声に変換して出力す
る音声出力手段とをさらに備えている。

【００１７】この構成によれば、障害物計測手段によっ
て障害物と衝突しそうになったことを計測したとき、あ
るいは軌道検出手段によって軌道から逸脱したことを検
出したときには、障害者に対して音声によって報知す
る。そのため、障害者は、そのときの状況を的確に認識
することができるので、衝突等を未然に防止することが
できる。

【００１８】本願発明の他の好ましい実施の形態によれ
ば、誘導具は、棒状部材と、この棒状部材の一端に設け
られた把持部とを有し、把持部には、操作信号を入力す
るための入力手段が設けられ、駆動制御手段は、入力手
段によって入力された操作信号に基づいて、車輪を駆動
制御し本体の走行速度を決定する。

【００１９】この構成によれば、誘導具の把持部に設け
られた入力手段による操作によって本体の走行速度が決
定される。そのため、障害者は、自己のペースに合わせ
て本体の走行速度を調整することができる。

【００２０】本願発明の他の好ましい実施の形態によれ
ば、水平方向における誘導具の偏移角度を検出する角度
検出手段を備え、駆動制御手段は、角度検出手段によっ
て検出された偏移角度に基づいて、車輪を駆動制御し本
体の走行方向を決定する。

【００２１】この構成によれば、上記したように軌道に
沿って走行する他に、水平方向における誘導具の偏移に
よっても本体の走行方向を決定することができる。その
ため、障害者は、誘導具を偏移させることにより任意の
方向に本体を向けて走行させることができる。なお、こ
の場合でも、障害物計測手段および駆動制御手段によ
り、障害物との衝突は回避できるので、障害者は安心し
て走ることができる。

【００２２】本願発明の第２の側面によって提供される
障害者用走行誘導装置は、自立走行を行うために本体に
対して支持されて設けられた車輪と、車輪の駆動を制御
する駆動制御手段と、走行する被誘導者までの距離を計
測する被誘導者計測手段とを備え、駆動制御手段は、被
誘導者計測手段による計測結果に基づいて車輪を駆動制
御することを特徴とするものである。

【００２３】この構成によれば、本体は、被誘導者まで
の距離を計測し、それに基づいてたとえば走行速度を制
御することができる。たとえば、障害者との距離が近づ
いた場合には、走行速度を上げたり、障害者との距離が
遠ざかった場合には、走行速度を下げたりして、本体と
障害者との距離を一定に保つことができる。このように
すれば、障害者は、本体と完全に独立して、すなわち誘
導具なしでランニングを行うことができ、誘導具を把持
して走行する煩わしさから開放される。

【００２４】本願発明のその他の特徴および利点は、添
付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より
明らかとなろう。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本願発明の好ましい実施の
形態を、添付図面を参照して具体的に説明する。

【００２６】図１は、本願発明に係る障害者用走行誘導
装置（以下、単に「走行誘導装置」という）を示す斜視
図である。図２ないし図４は、図１に示す走行誘導装置
の正面図、側面図および下面図である。この走行誘導装
置は、たとえば被誘導者である目の不自由な障害者がラ
ンニングを行うときに、障害者を誘導するためのもので
あり、大別して自立走行が可能な略円柱形状の本体１
と、障害者を誘導するための誘導具としてのハンドル２
とによって構成される。

【００２７】本体１は、その外面全体がたとえば発砲ウ
レタンによって形成され、本体１の上部周縁は、滑らか
な湾曲状に形成されている。そのため、本体１が障害者
や障害物に衝突したとき、障害者が負傷しないようにま
た障害物の損傷が少なくなるようにされている。

【００２８】本体１には、その下面の左右において回転
自在に支持され、後述するモータによって駆動される一
対の駆動車輪３，４と、本体１の下面前後において回転
自在に支持された前輪５および後輪６がそれぞれ設けら
れている。駆動車輪３，４は、たとえば直径約１３０ｍ
ｍのウレタン製であり、前輪５および後輪６は、駆動車
輪３，４より小の直径約５０ｍｍのウレタン製である。
なお、前輪５および後輪６は、駆動車輪３，４のように
モータ等によって駆動されるものではない。

【００２９】前輪５の近傍には、図４に示すように、た
とえば体育舘等の床の表面に貼設された被検出体として
の磁気テープを検出するための軌道検出手段としての磁
気誘導センサ７が備えられている。磁気誘導センサ７
は、詳細には、連続した磁気テープの周囲における磁界
を検出するものであり、走行方向（図４の矢印Ａ参照）
に対して直交する方向に延びるように複数の個別センサ
７ａが並設されてなる。この走行誘導装置では、後述す
る「リモート自動」モードおよび「全自動」モードにお
いて、各個別センサ７ａからの検知出力に基づいて、磁
気テープで構成される軌道上に沿って走行するように制
御される。

【００３０】また、本体１の上面やや前部には、本体１
の直径より小の略円柱形状に形成された突出台８が設け
られ、突出台８の周面には、本体１にある周囲の障害物
を検知するための障害物検知センサ９が設けられてい
る。障害物検知センサ９は、たとえば超音波によって障
害物を検知する複数の超音波センサによって構成され、
超音波センサは、突出台８の周面に所定の間隔をおいて
たとえば６個内装されている。超音波センサは、超音波
を放射し、かつ反射した音波を検出するたとえば圧電セ
ラミックスからなり、障害物の有無および障害物との距
離を計測する。この走行誘導装置では、障害物との距離
に応じてたとえば走行を停止したり音声を出力したりす
るように制御される。なお、突出台８の上面には、たと
えばアニメのキャラクタ人形等が設置されていてもよ
い。

【００３１】本体１の上面やや後部には、各種の設定を
行うためのパネル状の操作部１１が形成されている。操
作部１１は、この走行誘導装置に対して動作設定を行う
ものであり、後述するように、各種のモードスイッチ等
が配置されている。

【００３２】また、本体１の上面であって操作部１１の
左右近傍には、複数の小孔群１２が形成されており、小
孔群１２に対応した本体１内部には、図示しないスピー
カが設けられている。

【００３３】本体１の下部周面には、本体１を保護する
ためにそれを覆うように設けられたバンパ１３が備えら
れている。バンパ１３は、たとえば硬質ウレタン製であ
って、その内部には図示しない接触センサが設けられて
いる。この接触センサは、表面の歪みを検出することの
できる複数の圧電シートからなり、バンパ１３に何らか
の障害物が接触した場合に、圧電シートが歪むことによ
ってその接触を検知する。この走行誘導装置では、バン
パ１３に障害物が接触すると、その走行を停止するよう
に制御される。

【００３４】本体１内部には、図２に示すように、駆動
車輪３，４を駆動させるための直流モータ１４，１５
と、直流モータ１４，１５を回転駆動するための動力源
となるバッテリ１６，１７とが、各駆動車輪３，４ごと
にそれぞれ２つずつ設けられている。本体１の周面に
は、このバッテリ１６，１７に対して充電を行うときの
プラグ差し込み口となるコンセント１８が形成されてい
る。

【００３５】ハンドル２は、所定の長さを有する棒状部
材２ａを有し、棒状部材２ａの一端は本体１の支持部材
１９によって支持されて取り付けられている。ハンドル
２は、具体的には、鉛直方向に俯仰自在とされ、適当な
傾斜角度で固定可能とされている。

【００３６】また、ハンドル２は、水平方向に所定角度
の範囲内で偏移可能とされている（図１の矢印Ｂ参
照）。本体１の内部には、たとえばエンコーダと受発光
素子とからなる角度検出手段としての図示しない角度検
出センサが設けられ、この角度検出センサは、水平方向
におけるハンドル２の偏移角度を検出する。この走行誘
導装置では、後述する「手動」モードにおいて、上記角
度検出センサからの検出出力に基づいて走行方向を決定
するよう制御（以下、この制御を「舵制御」という。）
されるようになっている。

【００３７】また、これとは別に、ハンドル２には、本
体１内部に、このハンドル２を水平方向に強制的に振れ
さすための振れ用モータ（図示せず）が設けられてい
る。すなわち、後述する「リモート自動」モードおよび
「全自動」モードでは、たとえば、走行中の本体１が軌
道上でカーブにさしかかったとき、上述した磁気誘導セ
ンサ７によってそれを検知すると、その検知出力に基づ
いてハンドル２がカーブする方向と同一方向に自動的に
振れるようになっている。これにより、障害者は、ハン
ドル２の振れにより走行方向が変化することを認識でき
る。なお、このハンドル２の振れ制御は、「手動」モー
ドでは働かず、「手動」モードでは上記したハンドル２
の舵制御が働くようになっている。

【００３８】一方、ハンドル２の他端には、ハンドル２
の棒状部材２ａに対して直交方向に延びた略円柱形状の
把持部としてのグリップ２１が形成されている。グリッ
プ２１は、その中間部にハンドル２の棒状部材２ａが固
定され、障害者から見て右側のグリップ２１ａは、段階
的に回転するように支持されている。すなわち、後述す
る「リモート自動」モードおよび「手動」モードにおい
て、右側のグリップ２１ａを回転させることにより本体
１の速度調整が可能なようにされている。より具体的に
は、障害者がグリップ２１を手前方向に所定角度、回転
させるごとに走行速度が増すようになっている。なお、
左側のグリップ２１ｂには、上記のような速度調整に関
する機構は設けられていないが、左側のグリップ２１ｂ
にも設けるようにしてもよい。

【００３９】また、各グリップ２１ａ，２１ｂには、走
行中に障害者がハンドル２を手放したことを検知するた
めの図示しない手放し検知センサが設けられている。す
なわち、この手放し検出センサは、その表面近傍に内装
された、歪みを検出するための圧電シートからなり、障
害者の把持状態を検出する。この走行誘導装置では、障
害者がハンドル２のグリップ２１ａ，２１ｂを手放すと
本体１の走行が停止するようになっている。

【００４０】棒状部材２１ａは、その中間部２１ｂにお
いて折れ曲がり自在とされ、図３の点線で示すように、
本体１周面において上下方向に延びるように形成された
凹部２２に対して、折り畳み可能に収容されるようにな
っている。

【００４１】図５は、この走行誘導装置の電気的構成を
示すブロック図である。本体１は、ＣＰＵ３１を有し、
ＣＰＵ３１には、記憶手段としてのＲＯＭ３２、ＲＡＭ
３３、およびインターフェース３４がバスライン３５を
介してそれぞれ接続され、インターフェース３４には、
各駆動車輪用モータ１４，１５、ハンドル振れ用モータ
２３、音声制御部２４、磁気誘導センサ７、操作部１
１、障害物検知センサ９、接触センサ２５、ハンドル２
の角度検出センサ２６、および手放し検出センサ２７が
それぞれ接続されている。また、音声制御部２４には、
スピーカ２８が接続されている。なお、図示しないが、
本体１には、上記各部に電源電圧を供給するための電源
部がさらに設けられており、電源部は、バッテリ１６，
１７からの供給電圧によって駆動される。

【００４２】ＣＰＵ３１は、この走行誘導装置の制御中
枢となるものであり、ＲＯＭ３２に記憶されているプロ
グラムデータや、操作部１１や各センサからの入力に基
づいて各部の動作制御やデータ処理を行う。

【００４３】ＲＯＭ３２は、この走行誘導装置を起動さ
せるためのブートプログラム、および音声データ等を記
憶している。この音声データは、走行する障害者に対し
て出力する音声としてのデータであり、必要に応じてＣ
ＰＵ３１によって読み出される。

【００４４】ＲＡＭ３３は、変数データ等を一時記憶
し、ＣＰＵ３１にワークエリアを提供する。具体的に
は、たとえば走行開始時に設定される走行する際のモー
ド等が一時的に記憶される。

【００４５】操作部１１は、たとえば図６に示すよう
に、電源スイッチ４１、走行を開始するためのスタート
スイッチ４２、音声の音量を調整するためのボリューム
つまみ４３、および走行する際のモードを設定するため
の複数のモードスイッチ４４等を備えている。上記各ス
イッチの操作によって入力された操作信号は、ＣＰＵ３
１に送られる。

【００４６】音声制御部２４は、ＣＰＵ３１の指示によ
りＲＯＭ３２から読み出されて送られる音声データを音
声信号に変換し、その音声信号をスピーカ２８に供給す
る。スピーカ２８は、音声制御部２４から供給された音
声信号を音声にして外部に出力する。

【００４７】磁気誘導センサ７、障害物検知センサ９、
接触センサ２５、ハンドル角度検知センサ２６、および
手放し検知センサ２７による検知出力は、それぞれＣＰ
Ｕ３１に送られる。ＣＰＵ３１は、各センサにおける検
知出力に基づいて、たとえば本体１の走行を停止したり
音声を出力したりする制御を行う。

【００４８】次に、この走行誘導装置の使用方法と、Ｃ
ＰＵ３１における制御動作とを、図７〜１３に示すフロ
ーチャートを参照して説明する。

【００４９】まず、この走行誘導装置は、たとえば体育
舘等において磁気テープが床等に貼設されている場所に
おいて用いられる。なお、磁気テープは、無端状に連続
して、たとえば距離が数百ｍの円周状に形成されること
が望ましい。また、この走行誘導装置は、後述するよう
に、モード設定により磁気テープのない場所においても
使用可能である。

【００５０】この走行誘導装置では、図７のステップＳ
１に示すように、「リモート自動」モード、「全自動」
モード、および「手動」モードといった各種のモードが
モードスイッチ４４（図６参照）により設定可能とされ
ている。具体的には、「リモート自動」モードでは、本
体１は磁気テープに沿って走行し、障害者はハンドル２
を掴みながら走行する本体１の後について走り、かつハ
ンドル２による速度調整が可能とされる。

【００５１】「全自動」モードでは、本体１は磁気テー
プに沿って走行するが、障害者はハンドル２を把持せ
ず、たとえば本体１から発せられる音声指示に従い、本
体１とは独立して走行する。この場合、本体１は、障害
者の走行するペースに応じて速度調整を自動的に行う。

【００５２】また、「手動」モードでは、本体１は軌道
上以外の任意な場所を走行でき、ハンドル２による速度
調整および舵調整が可能とされる。

【００５３】まず、「リモート自動」モードについて説
明する。補助者が操作部１１の電源スイッチ４１を投入
すると、ＣＰＵ３１は、各モードのうちいずれのモード
用スイッチが押下されたか否かの判別処理を行う（ステ
ップＳ１）。

【００５４】まず、補助者による操作部１１における操
作によって「リモート自動」スイッチ４４ａが押下され
た場合、その操作信号は、操作部１１からＣＰＵ３１に
送られる。これにより、ＣＰＵ３１は、「リモート自
動」スイッチ４４ａが押下されたと判別し、「リモート
自動」モードで走行する旨を認識する。

【００５５】「リモート自動」モードが設定されると、
ＣＰＵ３１は、スタート制御処理（ステップＳ１０）、
軌道修正制御処理（ステップＳ２０）、衝突防止制御処
理（ステップＳ３０）、およびグリップ２ａによる速度
制御処理（ステップＳ４０）を行う。なお、図７に示す
フローチャートでは、上記処理が時系列的に行うように
示されているが割り込み的に行われてもよい。

【００５６】ステップＳ１０のスタート制御処理では、
図８に示すように、ＣＰＵ３１は、「スタート」スイッ
チ４２が押下されたか否かの判別を行う（ステップＳ１
１）。ここで、補助者は、「リモート自動」スイッチ４４
ａの押下後、本体１内に折り畳まれて収容されていたハ
ンドル２を取り出し、ハンドル２が直線状になるような
所定状態に組立てた後、障害者にハンドル２のグリップ
２１を掴ませ、走行する方向を指示する。このとき、グ
リップ２１の手放し検知センサ２７が障害者によってグ
リップ２１が把持されたことを検出し、その旨をＣＰＵ
３１に送る。

【００５７】このようにして、障害者の準備ができれ
ば、補助者は、「スタート」スイッチ４２を押下する。
ＣＰＵ３１は、この入力によりその旨を認識し（ステッ
プＳ１１：ＹＥＳ）、各モータ１４，１５に対して駆動
信号を送出する（ステップＳ１２）。これにより、各モ
ータ１４，１５が回転するとともに、駆動車輪３，４が
回転し始め、本体１が移動を開始する。この場合、ＣＰ
Ｕ３１は、駆動制御手段として機能する。

【００５８】また、ＣＰＵ３１は、各モータ１４，１５
を駆動させると同時に、音声により障害者に対して報知
する（ステップＳ１３）。ＣＰＵ３１は、補助者による
「スタート」スイッチ４２の押下を認識したとき、ＲＯ
Ｍ３２から音声データを読み出し、音声制御部２４に送
る。音声制御部２４では、ＣＰＵ３１から送られた音声
データを音声信号に変換し、スピーカ２８に送る。する
と、スピーカ２８からは、たとえば、「スタートしま
す」等と音声出力される。これにより、障害者は、本体
１が走行し出すことを認識することができる。

【００５９】本体１が走行し出すと、障害者はそれにと
もない走行する。この場合、障害者は、ハンドル２によ
って引っ張られながら走行する。そのため、障害者は、
伴走者なしでランニングの練習を行うことができる。し
たがって、伴走者の負担を軽減することができる。

【００６０】また、この場合、ＣＰＵ３１は、ゆっくり
としたスピードから徐々に加速し、予め定める一定速度
になればこれを維持するように、モータ１４，１５に対
して駆動信号を送出する。このように、障害者にとって
は、スタート直後に急激に速い速度で引っ張られないた
め、安心して走行することができる。

【００６１】続いて、ステップＳ２０の軌道修正制御処
理では、本体１が磁気テープに沿って走行するよう処理
が行われる。具体的には、図９に示すように、磁気誘導
センサ７のうち中央にある個別センサ７ａが磁気テープ
を検出しているか否かの判別処理を行う（ステップＳ２
１）。

【００６２】すなわち、図１４(a) に示すように、たと
えば磁気テープＴが直線状に延びており、本体１がその
上を通過する場合、磁気誘導センサ７のほぼ中央に位置
する個別センサ７ａが磁界を検出する。一方、図１４
(b) に示すように、磁気テープＴがカーブを描くように
設けられており、本体１がその上を通過する場合、比較
的端側にある個別センサ７ａが磁界を検出することにな
る。

【００６３】ＣＰＵ３１は、磁気誘導センサ７の各個別
センサ７ａからの検知出力を常時監視し、いずれの個別
センサ７ａから検知出力があるか否かを判別することに
より、磁気テープがカーブしていることを認識する。

【００６４】ＣＰＵ３１は、中央に位置する個別センサ
７ａから検知出力がないことによって本体１がカーブに
さしかかったと判別すると（ステップＳ２１：ＹＥ
Ｓ）、モータ１４，１５の駆動制御を行う（ステップＳ
２２）。たとえば、右方向にカーブする場合は、左車輪
４用のモータ１５の回転速度を、右車輪３用のモータ１
４の回転速度より早くし、本体１が右方向に方向を変え
るように制御する。一方、中央に位置する個別センサ７
ａからの検知出力がある場合、次の衝突防止制御処理
（ステップＳ３０）に進む。

【００６５】上記車輪３，４の回転速度が異なることに
より、本体１が再び直線状の磁気テープ上を走行するよ
うになれば、車輪３，４の回転速度を同等な回転速度に
なるようにする。すなわち、この走行誘導装置では、磁
気誘導センサ７の中央にある個別センサ７ａが通常状態
において磁気テープを検知するように、車輪３，４を駆
動制御される。これにより、本体１は磁気テープに沿っ
て走行することができ、障害者は、予め決められた軌道
上を走ることになる。したがって、障害者は、安全にラ
ンニングを行うことができる。

【００６６】ＣＰＵ３１は、上記のように軌道上におい
てカーブを検出すると、それに応じてハンドル２の振れ
制御を行う（ステップＳ２３）。具体的には、磁気誘導
センサ７によってカーブを検知すると、その検知出力に
基づいてカーブする方向と同一方向にハンドル２が振れ
るように、ハンドル振れ用モータ２３を駆動させる。ま
た、磁気テープがカーブから直線状になると、ハンドル
振れ用モータ２３の回転方向を反転させ、ハンドル２を
初期状態に戻す。

【００６７】このように、ハンドル２の振れ制御によれ
ば、障害者は、ハンドル２の振れる方向によって走行す
る方向が変化することを認識できる。そのため、障害者
は、走行する方向を予想でき、ランニングする上で走行
しやすいといった利点がある。なお、上記ハンドル２が
振れる代わりに、ハンドル２が軸方向に回転して把持部
２１が傾くことにより、障害者に対してカーブする方向
を認識させるようにしてもよい。

【００６８】次いで、ＣＰＵ３１は、本体１が軌道を逸
脱しないか否かの判別を行う（ステップＳ２４）。すな
わち、本体１の走行速度が速すぎて、本体１が軌道上の
カーブの曲がり具合に追従できない場合、本体１が軌道
を逸脱してしまう場合がある。ＣＰＵ３１は、磁気誘導
センサ７によって磁気テープが検知できなくなることに
よって、上記軌道の逸脱を認識することができる。

【００６９】すなわち、ＣＰＵ３１は、磁気誘導センサ
７の各個別センサ７ａからの出力がなくなると、軌道か
ら本体１が逸脱したと判別する（ステップＳ２４：ＹＥ
Ｓ）。これにより、ＣＰＵ３１は、モータ１４，１５に
対してその駆動を停止する旨の信号を送り、車輪３，４
を停止させ、本体１の走行を停止させる。そして、処理
は、ステップＳ１０のスタート制御処理に戻る。

【００７０】この処理により、本体１が軌道を逸脱して
そのまま所望外の方向に進行することを防止することが
でき、たとえば壁との衝突を回避することができる。そ
のため、障害者の安全を確保することができる。なお、
本体１を停止させる場合、徐々に速度を落としてから停
止させるようにしてもよい。本体１が急停止すると、障
害者が本体１に衝突する可能性が高くなるからである。

【００７１】また、本体１が停止する場合、音声により
障害者へ報知するようにしてもよい。ＣＰＵ３１は、本
体１が軌道から逸脱したことを認識したとき、スピーカ
２８から、たとえば「停止します」等と音声出力させ
る。これにより、障害者は、本体１が停止することを認
識でき、必要に応じて立ち止まることができる。

【００７２】続いて、ＣＰＵ３１は、衝突防止制御処理
（ステップＳ３０）、すなわち、障害物との衝突を回避
するための処理を行う。具体的には、ＣＰＵ３１は、障
害物検知センサ９からの検知出力を監視し、図１０に示
すように、障害物検知センサ９によって検知される障害
物との距離がＦ₁（たとえば５ｍ）以下に達したか否か
を判別する（ステップＳ３１）。

【００７３】たとえば、図１５に示すように、軌道上に
荷物Ｐが置かれていた場合、障害物検知センサ９は、本
体１の走行中に荷物Ｐを検出するとともに荷物Ｐとの距
離を計測する。そして、荷物Ｐと本体１との距離がＦ₁
以下に達したとき、障害物検知センサ９は、その旨をＣ
ＰＵ３１に出力する。この場合、障害物検知センサ９
は、障害物計測手段として機能する。

【００７４】この出力により、ＣＰＵ３１は、荷物Ｐと
本体１との距離がＦ₁以下に達したことを判別し（ステ
ップＳ３１：ＹＥＳ）、障害者に対してたとえば「衝突
しそうです」といった音声による警告やブザーの鳴動に
よる警報をスピーカ２８より出力させる（ステップＳ３
２）。これにより、障害者は、何らかの傷害物と衝突し
かかっていることを認識できる。そして、障害者は、後
述する速度制御処理によって本体１の速度を遅くした
り、停止させたりすることができる。

【００７５】その後、本体１がさらに走行し続け、荷物
Ｐとの距離がＦ₂（たとえば０．５ｍ）以下に達したこ
ととを障害物検知センサ９が検知し、ＣＰＵ３１がその
旨を判別した場合（ステップＳ３３：ＹＥＳ）、ＣＰＵ
３１は、モータ１４，１５の回転を停止させ、本体１の
走行を停止させる（ステップＳ３４）。このとき、本体
１が停止する旨を音声により報知出力してもよい。上記
処理により、本体１と荷物Ｐとの衝突が回避でき、安全
性を図ることができる。

【００７６】また、この衝突防止制御処理では、何らか
の障害物が本体１のバンパ１３に接触したときには、走
行を停止するようにする。すなわち、ＣＰＵ３１は、接
触センサ２５からの検知出力を監視し、バンパ１３に何
らかの障害物が接触あるいは衝突等したか否かを判別す
る（ステップＳ３５）。接触センサ２５は、障害物が接
触等したことを検知した場合、ＣＰＵ３１に検知信号を
送る。この検知信号により、ＣＰＵ３１は、障害物に接
触あるいは衝突等したと判別し（ステップＳ３５：ＹＥ
Ｓ）、この場合もモータ１４，１５を停止させる（ステ
ップＳ３４）。

【００７７】さらに、衝突防止制御処理では、障害者が
ハンドル２を手放したときには、走行を停止するように
する。具体的には、ハンドル２のグリップ２１ａ，２１
ｂに内装されている手放し検知センサ２６によって、障
害者がハンドル２を手放したかどうかが検知される。通
常、走行中では、障害者は、ハンドル２における右側の
グリップ２１ａまたは左側のグリップ２１ｂを掴んでお
り、手放し検知センサ２６はその状態を検知している。
ところが、障害者がハンドル２を手放すと、手放し検知
センサ２７からその検知出力がなくなる。ＣＰＵ３１
は、この検出信号がなくなったことを認識し、障害者が
ハンドル２を手放したと判別し（ステップＳ３６：ＹＥ
Ｓ）、モータ１４，１５を停止させる（ステップＳ３
４）。したがって、障害者が走行を中止したいとき、ハ
ンドル２を手放すだけでよく、また本体１がそのまま暴
走することを防止することができる。

【００７８】次いで、ステップＳ４０において、グリッ
プ２１ａによる速度制御処理、すなわち、本体１の走行
速度を可変する処理を行う。具体的には、図１１に示す
ように、ＣＰＵ３１は、グリップ２１ａから速度を可変
するための入力信号が入力されたか否かを判別する（ス
テップＳ４１）。たとえば、障害者が本体１の走行速度
が遅すぎて物足りないと感じた場合は、速度を上げるた
めの操作（グリップ２１ａを手前側に回転させる）を行
う。これにより、ＣＰＵ３１には、グリップ２１ａを通
じて速度を上げる旨の信号が入力されたと判別し（ステ
ップＳ４１：ＹＥＳ）、各モータ１４，１５に対し、そ
の回転を上げるよう信号を出力する（ステップＳ４
２）。

【００７９】逆に、障害者にとって本体１の走行速度が
速すぎて負担になる場合には、速度を下げるための操作
（グリップ２１ａを奥行き方向に回転させる）を行う。
この場合、ＣＰＵ３１は、ハンドル２を通じて速度を下
げる旨の信号が入力されたと判別し（ステップＳ４１：
ＹＥＳ）、各モータ１４，１５に対しその回転を下げる
よう信号を出力する（ステップＳ４２）。これにより、
障害者は、自己の所望する速度を容易に設定でき、自己
のペースに合わせて本体１の走行速度を調整することが
できる。

【００８０】次に、「全自動」モードについて説明す
る。図７のステップＳ１に戻り、補助者が操作部１１の
「全自動」スイッチ４４ｂを押下すれば、ＣＰＵ３１がそ
れを判別し、「全自動」モードに設定される。

【００８１】この「全自動」モードでは、スタート制御
処理（ステップＳ１０）、軌道修正制御処理（ステップ
Ｓ２０）、衝突防止制御処理（ステップＳ３０）、およ
び障害者の位置による速度制御処理（ステップＳ５０）
が行われる。スタート制御処理、軌道修正制御処理、衝
突防止制御処理は、上記した「リモート自動」モードで
行われる各処理と同様である。ただし、この「全自動」
モードでは、ハンドル２は用いられないため、軌道修正
制御処理においては、ハンドル２の振れ処理（ステップ
Ｓ２３）は行われないよう制御される。また、衝突防止
制御処理において、ハンドル２の手放し検知センサ２７
からの入力処理（ステップＳ３６）は無視されるよう制
御される。

【００８２】この「全自動」モードでは、ハンドル２は
折り畳まれ本体１内に収納される。そのため、ＣＰＵ３
１は、走行する障害者を誘導するために、スピーカ２８
からたとえば「ピッ、ピッ」といった笛の音を常時出力
する。これらの音声出力により、障害者は、走る方向が
認識でき、本体１について走行することができる。

【００８３】この「全自動」モードでは、ハンドル２の
速度制御に代わり、図１２に示すように、障害者の位置
による速度制御処理が行われる。具体的に説明すると、
図１６に示すように、走行する障害者Ｍが誤って本体１
の側方を走行したとすると、障害物検知センサ９のうち
側方を検知するセンサが障害者Ｍを検知するとともに障
害者Ｍとの距離を計測し、その旨をＣＰＵ３１に出力す
る（ステップＳ５１：ＹＥＳ）。この場合、障害物検知
センサ９は、被誘導者計測手段として機能する。

【００８４】そして、障害者Ｍが本体１に近づいて、障
害物検知センサ９が、たとえば障害者Ｍとの距離がＳ₁
（たとえば０．５ｍ）以下に達したことを検知したとき
（ステップＳ５２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ３１は、スピーカ
２８からその旨の警報を、たとえば「接近しすぎです」
とのメッセージとして音声出力させる（ステップＳ５
３）。

【００８５】一方、障害者Ｍが本体１から離れすぎて、
障害物検知センサ９が、本体１との距離がＳ₂（たとえ
ば２．５ｍ）以上に達したことを検知したとき、ＣＰＵ
３１は、たとえば「離れすぎです」とのメッセージを音
声出力させる。これにより、障害者は、本体１の側方に
おいて本体１との距離をほぼ一定に保ちながら走ること
ができる。また、障害者は、音声が発せられた方向から
自己が本体１の側方を走っていることがわかる。

【００８６】また、図１７に示すように、走行する障害
者Ｍが誤って本体１の後方を走行したとすると、障害物
検知センサ９のうち後方を検知するセンサが、障害者Ｍ
を検知するとともに、障害者Ｍとの距離を計測し、その
旨をＣＰＵ３１に出力する（ステップＳ５４：ＹＥ
Ｓ）。次いで、後方を検知するセンサは、本体１との距
離がＲ₁（たとえば０．５ｍ）以下に達したことを検出
したとき（ステップＳ５５：ＹＥＳ）、ＣＰＵ３１はモ
ータ１４，１５の回転を制御し、本体１の走行速度を上
げるようにする（ステップＳ５６）。これは、障害者Ｍ
が本体１に近づきすぎて、障害者Ｍが本体１と衝突する
ことを防止するためである。

【００８７】また、後方を検知するセンサは、本体１と
の距離がＲ₂（たとえば２．５ｍ）以上に達したことを
検出したとき（ステップＳ５７：ＹＥＳ）、ＣＰＵ３１
はモータ１４，１５の回転を制御し、本体１の走行速度
を下げるようにする（ステップＳ５８）。これは、障害
者Ｍが本体１から遠ざかるすぎることを防止するためで
ある。これらの処理により、本体１は、後方に位置する
障害者との距離をほぼ一定に保つことができる。

【００８８】さらに、後方を検知するセンサは、本体１
との距離がＲ₃（たとえば５ｍ）以上になったことを検
出したとき（ステップＳ５９：ＹＥＳ）、ＣＰＵ３１
は、音声出力するとともに（ステップＳ６０）、モータ
１４，１５の回転を停止し本体１を停止させるよう制御
する（ステップＳ６１）。

【００８９】このように、「全自動」モードでは、障害
者が側方あるいは後方において、本体１に近づきすぎた
り遠ざかりすぎたりした場合に、音声によって障害者に
その旨を報知する。また、本体１は、障害者の走る速さ
に応じて速度調整を行うので、本体１と障害者との距離
を一定に保ちながら、障害者を誘導することができる。

【００９０】また、障害者は、ハンドル２に把持せずに
誘導されるので、ハンドル２を把持して走行するといっ
た煩わしさから開放される。しかも、障害者は、本体１
の走行速度を可変する必要がなく、自己のペースでラン
ニングを行うことができる。なお、上記した障害物検知
センサ９によって検知され、音声出力等を行う基準とな
る距離の値は、上記の値に限らず、任意に設定入力でき
るにしてもよい。

【００９１】次に、「手動」モードについて説明する。
図７のステップＳ１に戻り、補助者が操作部１１の「手
動」スイッチ４４ｃを押下すれば、ＣＰＵ３１がそれを
判別し、「手動」モードに設定される。

【００９２】この「手動」モードでは、スタート制御処
理（ステップＳ１０）、衝突防止制御処理（ステップＳ
３０）、グリップ２１ａによる速度制御処理（ステップ
Ｓ４０）、およびハンドル２による舵制御処理（ステッ
プＳ７０）が行われる。スタート制御処理、衝突防止制
御処理、グリップ２１ａによる速度制御処理は、上記し
た「リモート自動」モードと同様である。ただし、この
「手動」モードでは、ハンドル２を用いて障害者が方向
を設定するので、軌道修正制御処理においては、ハンド
ル２の振れ処理（ステップＳ２３）は行われないよう制
御される。

【００９３】この「手動」モードが上記した２つのモー
ドと大きく異なる点は、本体１の走行における軌道修正
が行われない点にある。すなわち、本体１による軌道修
正制御処理に代わり、ハンドル２による舵制御処理によ
って、障害者は、任意な場所に移動しながら走行するこ
とができる。

【００９４】ハンドル２による舵制御処理では、図１３
に示すように、ハンドル角度検知センサ２６が水平方向
におけるハンドル２の偏移角度を検出すると、ＣＰＵ３
１に伝える。この検知により、ＣＰＵ３１は、ハンドル
２が障害者により振られたと判別し（ステップＳ７１：
ＹＥＳ）、モータ１４，１５を駆動させ、本体１の走行
方向を変化させる（ステップＳ７２）。具体的には、た
とえば、障害者がハンドル２を左方向に偏移させれば、
右車輪３用のモータ１４の回転速度を左車輪４用のモー
タ１５の回転速度より早くし、本体１が左方向に進行方
向を変えるように制御する。

【００９５】このように、水平方向におけるハンドル２
の偏移によって、本体１の走行方向を決定することがで
きるので、障害者は、任意の方向に本体１を向けて本体
１を走行させることができる。なお、この場合でも、障
害物検知センサ９等により、障害物との衝突は回避でき
るので、障害者は安心して走ることができる。また、障
害者がハンドル２を水平方向に振る代わりに、把持部２
１を傾けることにより、走行方向が決定できるように制
御してもよい。

【００９６】もちろん、この発明の範囲は上述した実施
の形態に限定されるものではない。たとえば、上記実施
形態においては、本体１から空間に出力された音声によ
り障害者に報知したが、たとえば無線装置を用い、障害
者に直接報知するようにしてもよい。具体的には、本体
１に送信装置を具備し、障害者にイヤホンと携帯用の受
信装置とを装着させることにより、無線によって音声を
伝達する。あるいは、ハンドル２に沿って、たとえばＲ
Ｓ２３２Ｃケーブルを配設し、有線によって音声を伝達
するようにしてもよい。

【００９７】また、本体１やハンドル２の形状、各セン
サの原理、動作等は、上記した上記実施形態に限るもの
ではない。また、ハンドル２は、適当な長さに伸縮自在
とされてもよく、ハンドル２には、本体１に対して走行
モードを切り換え可能なようにモードスイッチが設けら
れてもよい。また、上記実施形態では、ハンドル２を用
いたが、これに代わり、紐やロープ等でもよい。上記車
輪は、たとえばキャタピラ等で構成されてもよい。

【００９８】また、上記実施形態では、被検出体として
床に貼設された磁気テープを用いたが、これに限らず、
たとえば屋外灯や電柱等に設けられたものでもよく、あ
るいは電波を発信するビーコン等でもかまわない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明に係る障害者用走行誘導装置の斜視図
である。

【図２】図１に示す本体の正面図である。

【図３】図１に示す本体の側面図である。

【図４】図１に示す本体の下面図である。

【図５】障害者用走行誘導装置の電気的構成を示すブロ
ック図である。

【図６】操作部の構成を示す図である。

【図７】ＣＰＵの制御動作を示すフローチャートであ
る。

【図８】ＣＰＵの制御動作を示すフローチャートであ
る。

【図９】ＣＰＵの制御動作を示すフローチャートであ
る。

【図１０】ＣＰＵの制御動作を示すフローチャートであ
る。

【図１１】ＣＰＵの制御動作を示すフローチャートであ
る。

【図１２】ＣＰＵの制御動作を示すフローチャートであ
る。

【図１３】ＣＰＵの制御動作を示すフローチャートであ
る。

【図１４】磁気誘導センサと磁気テープとの関係を示す
模式図である。

【図１５】衝突防止制御処理を説明するための図であ
る。

【図１６】障害者の位置による速度制御処理を説明する
ための図である。

【図１７】障害者の位置による速度制御処理を説明する
ための図である。

【図１８】従来の障害者用走行誘導装置を示す図であ
る。

【符号の説明】

１本体２ハンドル３，４車輪７磁気誘導センサ９障害物検知センサ２１グリップ２６ハンドル角度検出センサ３１ＣＰＵ３２ＲＯＭ

フロントページの続きＦターム(参考） 3F059 AA10 BB05 BB07 BC00 BC06 CA05 DA08 DC08 DD08 DD18 FC00 FC02 3F060 AA10 CA06 CA12 5H301 AA01 AA09 BB20 DD06 EE06 GG07 JJ01 LL01 LL07 LL08 LL11 LL14

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】本体と、この本体から延びるように支持
されて設けられた、被誘導者を誘導するための誘導具と
を備える障害者用走行誘導装置であって、上記本体は、自立走行を行うために上記本体に対して支
持されて設けられた車輪と、上記車輪の駆動を制御する駆動制御手段とを備えること
を特徴とする、障害者用走行誘導装置。
【請求項２】外部の障害物までの距離を計測する障害
物計測手段をさらに備え、上記駆動制御手段は、上記障害物計測手段によって計測
された距離に基づいて上記車輪を駆動制御する、請求項
１に記載の障害者用走行誘導装置。
【請求項３】上記本体は、この本体の走行軌道を規定
する被検出体を検出するための軌道検出手段をさらに備
え、上記駆動制御手段は、上記軌道検出手段による検出結果
に基づいて上記車輪を駆動制御し上記本体の走行方向を
決定する、請求項１または２に記載の障害者用走行誘導
装置。
【請求項４】上記駆動制御手段は、上記障害物計測手
段による計測結果または上記軌道検出手段による検出結
果に基づいて、上記車輪の回転を停止させる、請求項３
に記載の障害者用走行誘導装置。
【請求項５】複数種類の音声データを記憶する記憶手
段と、上記障害物計測手段による計測結果または上記軌道検出
手段による検出結果に基づいて、上記記憶手段に記憶さ
れた音声データを選択的に読み出し、上記音声データを
音声に変換して出力する音声出力手段とをさらに備え
る、請求項３または４に記載の障害者用走行誘導装置。
【請求項６】上記誘導具は、棒状部材と、この棒状部
材の一端に設けられた把持部とを有し、上記把持部には、操作信号を入力するための入力手段が
設けられ、上記駆動制御手段は、上記入力手段によって入力された
操作信号に基づいて、上記車輪を駆動制御し上記本体の
走行速度を決定する、請求項１ないし５のいずれかに記
載の障害者用走行誘導装置。
【請求項７】水平方向における上記誘導具の偏移角度
を検出する角度検出手段を備え、上記駆動制御手段は、上記角度検出手段によって検出さ
れた偏移角度に基づいて、上記車輪を駆動制御し上記本
体の走行方向を決定する、請求項１または２に記載の障
害者用走行誘導装置。
【請求項８】自立走行を行うために本体に対して支持
されて設けられた車輪と、上記車輪の駆動を制御する駆動制御手段と、走行する被誘導者までの距離を計測する被誘導者計測手
段とを備え、上記駆動制御手段は、上記被誘導者計測手段による計測
結果に基づいて上記車輪を駆動制御することを特徴とす
る、障害者用走行誘導装置。