JP2003024391A - 車イス自動運転システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】既存の道路交通システムに手を加えること無
く、障害物の回避動作を自動化することによって搭乗者
の負担を軽減できる低コストな車イス自動運転システム
を提供する。 【解決手段】ＧＰＳ受信部４と、地図情報を記憶するメ
モリ５と、車イス１を駆動させる駆動部１５と、走行経
路上の障害物と、交通信号を検知する検知器である障害
物センサ７、ＣＣＤカメラ６と、ＧＰＳ受信部４による
現在位置情報、メモリ５に記憶された地図情報、障害物
センサ７による障害物情報、ＣＣＤカメラ６による交通
信号情報に基いて、車イス１の走行手段を駆動させる駆
動部１５を制御する制御部１０（ＧＰＳ制御部１２、交
通信号・障害物検知制御部１３、主制御部１１）とを有
する。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、高齢者や身体障害
者等が乗って屋外を移動する車イス等の移動装置（本明
細書では、車イスと称する）の自動運転システムに関す
る。 【０００２】 【従来の技術】関連する技術として、例えば特開平９−
２０４２２２号公報に記載された移動体自律誘導システ
ムがある。 【０００３】このシステムでは、移動体の走行経路上に
ポイントマーカを一定間隔で貼り付け、移動体に装備さ
れた誘導制御装置によりポイントマーカを認識するとと
もに、次のポイントマーカに向かって進行方向を自動的
に補正制御することにより、搭乗者の介在なしに移動体
が自律的に所定の経路を走行するというものである。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】前記移動体自律誘導シ
ステムでは、移動体の走行経路上にポイントマーカを一
定間隔で貼り付けなければならないので、実際に運用し
ようとすると、設備投資にばく大なコストがかかる。 【０００５】また、移動体の走行経路上に障害物が存在
する場合、搭乗者自身の操作による障害物の回避動作が
必要である。 【０００６】本発明の目的は、従来技術の問題点を解決
し、既存の道路交通システムに手を加えること無く、障
害物の回避動作を自動化することによって搭乗者の負担
を軽減できる低コストな車イス自動運転システムを提供
することにある。 【０００７】 【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の車イス自動運転システムは、ＧＰＳ（Glob
al Positioning System）受信部と、地図情報を記憶す
るメモリと、車イスを駆動させる駆動部と、走行経路上
の障害物と、交通信号を検知する検知器と、前記ＧＰＳ
受信部による現在位置情報、前記地図情報、前記検知器
による障害物情報、交通信号情報に基いて、前記駆動部
を制御する制御部とを含んでなることを特徴とする。 【０００８】本発明では、上記構成により、既存の道路
交通システムに手を加えること無く、走行経路上に存在
する障害物の検知に基づく障害物回避、交通信号の検知
に基づく進行・停止を自動的に行いながら、ＧＰＳによ
り目的地に自動的に到達可能となり、搭乗者の負担を軽
減できる低コストな車イス自動運転システムを提供する
ことができる。 【０００９】 【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
の形態について詳細に説明する。なお、以下で説明する
図面で、同一機能を有するものは同一符号を付け、その
繰り返しの説明は省略する。 【００１０】図２は本発明の実施の形態の車イス自動運
転システムの概略を示す図である。 【００１１】図２において、１は車イス、２０はＧＰＳ
衛星、２１は道路上の障害物、２２は交通信号、２３は
座席、２４は走行手段である車輪、２はＧＰＳアンテ
ナ、７は道路上の障害物２１を検知する障害物センサ、
６は交通信号２２を検知するＣＣＤカメラである。 【００１２】図１は図２の車イスの構成を示すブロック
図である。 【００１３】図１において、１は車イス、２はＧＰＳア
ンテナ、３はＧＰＳナビゲーション装置、４はＧＰＳ受
信部、５は地図情報等を記憶するメモリ、６は交通信号
を検知するＣＣＤカメラ、７は超音波により障害物を検
知する障害物センサ、８は走行舵（左右に曲がる手
段）、アクセル、ブレーキ等のマニュアル（手動）操作
部、１０は制御部、１１は主制御部、１２はＧＰＳ制御
部、１３は交通信号・障害物検知制御部、１４はマニュ
アル操作制御部、１５は車イス１の進行、停止、走行舵
等の走行手段（図２の車輪２３等）を駆動する電動モー
タ等からなる駆動部、１６は各種情報を表示する表示部
である。 【００１４】本実施の形態では、設備投資のコストを低
減するために、既存のＧＰＳ（グローバル ポジショニ
ング システム）を用いたナビゲーションシステム（道
路誘導システム）を利用する。これは、メモリ５に地図
情報（経路情報）が予め入力されたＧＰＳナビゲーショ
ン装置３と、ＧＰＳ衛星２０（図２）を使用した位置確
認システムとを組み合わせ、道路を案内するシステムで
ある。地図情報は、例えば身体障害者用のバリアフリー
・ルート情報を持つ特別なものを記憶させておくことも
可能である。このナビゲーションシステムを利用してＧ
ＰＳナビゲーション装置３によってルート検索を行い、
ＧＰＳ制御部１２、主制御部１１を介して進行方向の指
示を駆動部１５へ送り、車イス１の自動運転を行い、搭
乗者等が設定した目的地に自動的に到達することができ
る。なお、ＧＰＳナビゲーション装置３は、バリアフリ
ー化されたルートの検索を行うことができる。 【００１５】また、障害物が進行方向の経路上にある場
合、超音波等を利用した障害物センサ７によって、障害
物の位置、すなわち、車イス１から障害物までの距離を
検知し、交通信号・障害物検知制御部１３、主制御部１
１を介して所定の距離に達したら駆動部１５へ指令して
障害物の回避動作を自動的に行う。なお、所定の距離
は、車イス１の現在走行速度に応じて自動的に変更され
る。車イス１の速度が速い場合は、所定の距離は長くな
り、車イス１の速度が遅い場合は、所定の距離は短くな
る。 【００１６】また、交通信号が、青色、黄色、赤色であ
るかどうかを、ＣＣＤカメラ６による色認識により検知
し、判断し、交通信号・障害物検知制御部１３、主制御
部１１を介して駆動部１５へ指令して車イス１の進行、
停止を行う。交通信号はある程度の高い位置に存在する
ので、その高さ位置を利用して交通信号の色を識別す
る。 【００１７】上記のように、本実施の形態の車イス自動
運転システムは、ＧＰＳ受信部４と、地図情報を記憶す
るメモリ５と、車イス１を駆動させる駆動部１５と、走
行経路上の障害物と、交通信号を検知する検知器である
障害物センサ７、ＣＣＤカメラ６と、ＧＰＳ受信部４に
よる現在位置情報、メモリ５に記憶された地図情報、障
害物センサ７による障害物情報、ＣＣＤカメラ６による
交通信号情報に基いて、車イス１の走行手段を駆動させ
る駆動部１５を制御する制御部１０（ＧＰＳ制御部１
２、交通信号・障害物検知制御部１３、主制御部１１）
とを含んでなる。 【００１８】本実施の形態では、このような構成によ
り、経路上に存在する障害物の回避、交通信号に基づく
進行・停止を自動的に行いながら、ＧＰＳにより目的地
に自動的に到達可能となり、搭乗者の負担を軽減できる
低コストな車イス自動運転システムを実現することがで
きる。つまり、この車イス自動運転システムによれば、
上記従来技術のように既存の道路交通システムに手を加
えること無く、車イス利用者の負担を低減することがで
きる。また、健常者にとっても、新たな交通手段となり
得る。 【００１９】図３は本実施の形態の車イス自動運転シス
テムの、目的地に到達する流れ（メインルーチン）を示
すフローチャートである。図３、図１を参照して目的地
に到達するフローについて説明する。 【００２０】まず、車イス１の使用者がＧＰＳナビゲー
ション装置３（図１）によって目的地を設定する（図３
のＳ１）。 【００２１】次に、ＧＰＳナビゲーション装置３のＧＰ
Ｓ受信部４によって車イス１の現在位置情報を受信する
（Ｓ２）。 【００２２】次に、この現在位置情報と、メモリ５に記
憶された地図情報に基いてＧＰＳナビゲーション装置３
により目的地までの走行ルートが決定される（Ｓ３）。 【００２３】次に、このルートに沿って、ＧＰＳ制御部
１２、主制御部１１を介して駆動部１５を駆動し、車イ
ス１を移動させる（Ｓ４）。 【００２４】次に、ＧＰＳにより車イス１の現在位置情
報を確認する（Ｓ５）。 【００２５】次に、車イス１の現在位置が目的地かどう
を判断する（Ｓ６）。 【００２６】目的地に到達していない場合は、Ｓ４に戻
り、Ｓ４〜Ｓ６を繰り返す。 【００２７】目的地に到達した場合は、車イス１を停止
させ、表示部１６に「目的地に到達した」旨の表示や音
声による報知を行う。 【００２８】図４は本実施の形態の車イス自動運転シス
テムの、交通信号、障害物を検知する流れを示すフロー
チャートである。図４のフローは、図３のメインルーチ
ンへの割込み処理される。図４、図１を参照して交通信
号、障害物を検知するフローについて説明する。 【００２９】まず、車イス１の現在走行速度を取得する
（図４のＳ１１）。 【００３０】次に、この速度に応じて障害物、交通信号
の検知距離を決定する（Ｓ１２）。 【００３１】次に、障害物あるいは交通信号を検知した
かどうかを判断する（Ｓ１３）。 【００３２】検知しない場合は、Ｓ１１に戻り、Ｓ１１
〜Ｓ１３を繰り返す。 【００３３】検知した場合は、検知したものが障害物
か、交通信号かを判断する（Ｓ１４）。 【００３４】検知したものが障害物の場合は、障害物の
回避動作を行う（Ｓ１５）。 【００３５】検知したものが交通信号の場合は、交通信
号が青色、赤色かの判断を行う（Ｓ１６）。 【００３６】交通信号が青色の場合は、Ｓ１１に戻り、
Ｓ１１〜Ｓ１６を繰り返す。 【００３７】交通信号が赤色の場合は、車イス１を停止
させる。 【００３８】交通信号が青色になった場合は、Ｓ１１に
戻り、Ｓ１１〜Ｓ１６を繰り返す。 【００３９】なお、上記各制御の優先準位は、搭乗者の
マニュアル（手動）操作制御、障害回避・交通信号制
御、ＧＰＳ制御の順であり、危険回避が最優先される。 【００４０】以上本発明を実施の形態に基づいて具体的
に説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変
更可能であることは勿論である。例えば、上記障害物セ
ンサ７は、超音波を利用したものに限らず、ドップラー
センサ等も適用可能である。 【００４１】 【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
搭乗者の負担を軽減できる低コストで目的地に自動的に
到達可能な車イス自動運転システムを提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の実施の形態の車イス自動運転システム
の車イスの構成を示すブロック図である。 【図２】本実施の形態の車イス自動運転システムの概略
を示す図である。 【図３】本実施の形態の目的地に到達する流れを示すフ
ローチャートである。 【図４】本実施の形態の交通信号、障害物を検知する流
れを示すフローチャートである。 【符号の説明】 １…車イス、２…ＧＰＳアンテナ、３…ＧＰＳナビゲー
ション装置、４…ＧＰＳ受信部、５…メモリ、６…ＣＣ
Ｄカメラ、７…障害物センサ、８…マニュアル操作部、
１０…制御部、１１…主制御部、１２…ＧＰＳ制御部、
１３…交通信号・障害物検知制御部、１４…マニュアル
操作制御部、１５…駆動部、１６…表示部、２０…ＧＰ
Ｓ衛星、２１…道路上の障害物、２２…交通信号、２３
…座席、２４…車輪。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】ＧＰＳ受信部と、 地図情報を記憶するメモリと、 車イスを駆動させる駆動部と、 走行経路上の障害物と、交通信号を検知する検知器と、 前記ＧＰＳ受信部による現在位置情報、前記地図情報、
   前記検知器による障害物情報、交通信号情報に基いて、
   前記駆動部を制御する制御部とを含んでなることを特徴
   とする車イス自動運転システム。