JP2011183032A - 移動体 - Google Patents
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Abstract
【課題】高さを抑えつつ、移動体の360°全球域の情報をほぼ取得することができ、しかも意匠性に優れた移動体を提供する。
【解決手段】本発明の移動体100は、左右の駆動輪11L、11Rと、移動体の周辺の情報を検出する周辺情報検出手段16と、周辺情報検出手段16が検出した、移動体100の周辺情報に基づいて左右の駆動輪11L、11Rを制御する制御手段18と、シート140aと、シートバック140bと、ヘッドレスト140cと、を有する搭乗席14と、を備える。周辺情報検出手段16は、ヘッドレスト140cの上端部における左右両端近傍に配置されている。
【選択図】図1
【解決手段】本発明の移動体100は、左右の駆動輪11L、11Rと、移動体の周辺の情報を検出する周辺情報検出手段16と、周辺情報検出手段16が検出した、移動体100の周辺情報に基づいて左右の駆動輪11L、11Rを制御する制御手段18と、シート140aと、シートバック140bと、ヘッドレスト140cと、を有する搭乗席14と、を備える。周辺情報検出手段16は、ヘッドレスト140cの上端部における左右両端近傍に配置されている。
【選択図】図1
Description
本発明は、移動体に関し、特に搭乗者が着座姿勢で移動する車椅子型の移動体に関する。
搭乗者が着座姿勢で移動する車椅子型の移動体は、種々開発されている。当該移動体は、例えば目標物に向かって自律移動したり、ジョイスティック等の搭乗者の操作に基づいて移動したりする構成とされている。このような移動体は、種々のセンサを備え、当該センサが取得した情報に基づいて制御される(特許文献1〜5)。
例えば、特許文献1〜3に開示された移動体は、人や障害物と接触しないように、周辺の情報をセンサで取得し、取得した周辺情報に基づいて、制御される構成とされている。このとき、当該センサによって移動体の360°全球域の情報を取得できることが好ましい。
しかし、特許文献1及び2に開示された移動体は、手摺部やフットレストの前方端部にセンサが設けられているため、移動体の360°全球域の情報を取得することはできない。そこで、特許文献3に開示された移動体は、シャシーを成すフロントパイプに地上高120cm〜140cmのポールを立設し、当該ポールの上端部にビデオカメラが設けられている。
車椅子型の移動体は、例えば福祉車両にスロープ装置を用いて載せられる場合がある。このような場合、できる限り移動体の高さが抑えられていることが好ましい。しかし、特許文献3に開示された移動体は、ポールが突出しており、高さを抑えた構成とされていない。しかも、意匠性に優れていない。
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、高さを抑えつつ、移動体の360°全球域の情報をほぼ取得することができ、しかも意匠性に優れた移動体を提供することを目的とするものである。
本発明にかかる移動体は、左右の駆動輪と、移動体の周辺の情報を検出する周辺情報検出手段と、前記周辺情報検出手段が検出した、前記移動体の周辺情報に基づいて前記左右の駆動輪を制御する制御手段と、シートと、シートバックと、ヘッドレストと、を有する搭乗席と、を備え、前記周辺情報検出手段は、前記ヘッドレストの上端部における左右両端近傍に配置されている。これにより、少なくとも2個の周辺情報検出手段で周辺情報を検出することができ、ハード面及びソフト面で簡素化を図ることができ、コストの削減に寄与できる。しかも、ヘッドレストに頭部を支持させた際に、デッドスペースとなる、ヘッドレストの上端部における左右両端近傍に周辺情報検出手段を配置するので、移動体の高さを抑えつつ、優れた意匠性を実現できる。
前記周辺情報検出手段は、前記移動体の周辺に出射される検出体が拡散性を有する周辺情報検出センサを備えること、が好ましい。
前記周辺情報検出手段は、前記移動体の周辺に出射される検出体が直線性の周辺情報検出センサと、前記周辺情報検出センサを上下左右に回転させる駆動ユニットと、を備えること、が好ましい。
以上、説明したように、本発明によると、高さを抑えつつ、移動体の360°全球域の情報をほぼ取得することができ、しかも意匠性に優れた移動体を提供することができる。
以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら説明する。
但し、本発明が以下の実施の形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。
但し、本発明が以下の実施の形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。
<第1の実施の形態>
本実施の形態に係る移動体は、倒立振子制御によって移動する車椅子型移動体である。移動体は、地面に接地した車輪を駆動することによって、所定の位置まで移動する。さらに、ジャイロセンサ等からの出力に応じて車輪を駆動することによって、倒立状態を維持することができる。また、移動体は、倒立状態を維持したまま、目標物まで自律移動したり、搭乗者の操作モジュールの操作に応じて移動したりする。
本実施の形態に係る移動体は、倒立振子制御によって移動する車椅子型移動体である。移動体は、地面に接地した車輪を駆動することによって、所定の位置まで移動する。さらに、ジャイロセンサ等からの出力に応じて車輪を駆動することによって、倒立状態を維持することができる。また、移動体は、倒立状態を維持したまま、目標物まで自律移動したり、搭乗者の操作モジュールの操作に応じて移動したりする。
移動体100は、図1〜図4に示すように、左右の駆動輪11(11L、11R)、左右の駆動手段12(12L、12R)、車台13、ボディー14、姿勢検出手段15、周辺情報検出手段16、操作モジュール17、制御手段18などを備える。
左右の駆動輪11L、11Rは、同軸上に配置されている。左右の駆動輪11L、11Rは、それぞれ左右の駆動手段12L、12Rに連結されている。左右の駆動輪11L、11Rは、それぞれ左右の駆動手段12L、12Rから駆動力が与えられる。
左右の駆動手段12L、12Rは、車台13に設けられている。左右の駆動手段12L、12Rは、それぞれ制御手段18からの制御信号に基づいて制御される。左右の駆動手段12L、12Rは、例えば電動モータと減速ギアなどを備えている。
車台13は、移動体100のシャシーを成す。車台13には、左右の駆動手段12L、12R、制御手段18などが搭載されている。さらに車台13には、ボディー14が搭載されている。
ボディー14は、椅子形状の搭乗席140、フットステップ141を備えている。搭乗席140は、シート140a、シートバック140b、ヘッドレスト140cを備えている。シート140aは、搭乗者が座る座面となるため、ほぼ水平に配置されている。シートバック140bは、斜め後ろ方向に延びるように形成され、搭乗者の背中を支える背もたれ部となる。ヘッドレスト140cは、シートバック140bから上方に延びるように形成され、搭乗者の頭部を支える。
フットステップ141は、搭乗者の足が載置される。フットステップ141は、搭乗席140の下側に配置されている。また、フットステップ141は、搭乗席140の前方に延びている。
姿勢検出手段15は、移動体100、しいては車台13の前後方向への傾動角度、角速度、加速度等を検出する。姿勢検出手段15は、検出信号を制御手段18に出力する。姿勢検出手段15は、例えばジャイロセンサや加速度センサ等を備えている。
周辺情報検出手段16は、移動体100の周辺の情報を検出する。周辺情報検出手段16は、検出信号を制御手段18に出力する。周辺情報は、移動体100の周辺に存在する人や障害物の形状、位置、大きさなどが、例えば三次元の座標系に表された情報である。ここで、上述したように、周辺情報検出手段16によって、移動体の360°全球域の情報をほぼ検出することが好ましいので、例えば図8〜図10に示すように、周辺情報検出手段16をボディー14の前後左右に配置することが想定できる。しかし、このような周辺情報検出手段16の配置関係では、周辺情報検出手段16が少なくとも4個必要になり、ハード面及び当該周辺情報検出手段16を制御するために処理演算するソフト面の両方で大掛かりになり、特にコストが嵩む。
そこで、本発明では周辺情報検出手段16をヘッドレスト140cの上端部における左右両端近傍に配置したことを特徴とする。周辺情報検出手段16は、測距センサやサーマルセンサ、撮像装置等の周辺情報検出センサを備えている。本実施形態の周辺情報検出センサとしては、移動体100の周辺に出射される検出体である超音波が拡散性を有する超音波センサ(以下、周辺情報検出手段と同一の符号を付する。)を適用している。このとき、超音波センサ16の周辺は超音波の出射を遮る障害物が少なく、図5の一点鎖線で示すように、超音波センサ16を中心とした球体内のほぼ全領域で周辺情報を検出可能になる。つまり、少なくとも2個の超音波センサ16で周辺情報を検出することができ、ハード面及びソフト面で簡素化を図ることができ、コストの削減に寄与できる。しかも、ヘッドレスト140cに頭部を支持させた際に、デッドスペースとなる、ヘッドレスト140cの上端部における左右両端近傍に超音波センサ16を配置するので、移動体100の高さを抑えつつ、優れた意匠性を実現できる。
但し、実際には、搭乗者やボディー14に超音波が干渉し、非検出領域が存在するが、移動体100の制御に必要な周辺情報を検出するのに弊害が生じない程度である。
但し、実際には、搭乗者やボディー14に超音波が干渉し、非検出領域が存在するが、移動体100の制御に必要な周辺情報を検出するのに弊害が生じない程度である。
操作モジュール17は、移動体100を移動させるべく、搭乗者に操作される。操作モジュール17は、例えばジョイスティック等を備えている。すなわち、搭乗者が、当該ジョイスティックを握って、移動体100を移動させたい方向に傾動させると、傾動量に基づいた操作信号が制御手段18に出力される。操作モジュール17は、図示を省略するが、例えばボディー14に形成された手摺部の先端部に配置される。
制御手段18は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、通信用のインターフェースなどを有し、移動体100の各種動作を制御する。そして、制御手段18は、例えばROMに格納された制御プログラムに従って各種の制御を実行する。
具体的に云うと、制御手段18は、操作モードと、自律モードとを備えている。制御手段18は、操作モードにおいて、操作モジュール17から入力される操作信号に基づいて、所望の加速度、及び目標速度になるように、また、移動体100が倒立を維持するように、左右の駆動手段12L、12Rを制御する。これにより、移動体100が、操作モジュール17の操作に基づいて加減速しながら走行する。このとき、制御手段18は、超音波センサ16から入力される周辺情報に基づいて、移動体100の近くに人や障害物が存在すると、当該人や障害物を避けるように、左右の駆動手段12L、12Rを制御したり、移動体100が停止するように左右の駆動手段12L、12Rを制御したりする。
一方、制御手段18は、自律モードにおいて、例えばグローバル座標上に定義された目標物に対して、予め定められたルートに沿って移動するように、また、移動体100が倒立を維持するように、左右の駆動手段12L、12Rを制御する。これにより、移動体100は、自律制御に基づいて略一定速度で走行する。このとき、制御手段18は、超音波センサ16から入力される周辺情報に基づいて、移動体100の近くに人や障害物が存在すると、当該人や障害物を避けるようにルートを作成し直し、作成し直したルートに沿って移動するように、左右の駆動手段12L、12Rを制御する。
<第2の実施の形態>
第1の実施の形態の移動体100は、周辺情報検出センサとして超音波センサを用いたが、この限りでない。
第1の実施の形態の移動体100は、周辺情報検出センサとして超音波センサを用いたが、この限りでない。
すなわち、図6及び図7に示すように、周辺情報検出手段160が、移動体の周辺に出射される検出体(レーザー)が直進性を有するレーザーセンサ161を周辺情報検出センサとして備えていても良い。この場合、移動体の360°全球域の情報をほぼ検出することができるように、周辺情報検出手段160は、レーザーセンサ161を上下左右に回転させる駆動ユニット162を備えている。駆動ユニット162は、レーザーセンサ161を左右方向に回転させる第1のアクチュエータ162a、第1のアクチュエータ162aを上下方向に回転させる第2のアクチュエータ162bを備えている。
第1のアクチュエータ162aとしては、電動モータ等を適用することができる。第1のアクチュエータ162aの回転軸は、略鉛直方向に配置されている。当該回転軸の先端部にレーザーセンサ161が設けられている。これにより、レーザーセンサ161は、移動体の左右方向に360°回転可能になる。
第2のアクチュエータ162bとしても、電動モータ等を適用することができる。第2のアクチュエータ162bは、ボディー14のヘッドレスト140cに設けられている。第2のアクチュエータ162bの回転軸は、略水平方向(移動体の左右方向)に配置されている。当該回転軸の先端部に、第1のアクチュエータ162aのケーシングが連結されている。これにより、第1のアクチュエータ162aが上下方向に、しいてはレーザーセンサ161が上下方向に360°回転可能になる。
その結果、レーザーセンサ161は、上下左右方向に360°回転可能になる。このとき、第1及び第2のアクチュエータ162a、162bは、制御手段18の制御信号に基づいて制御される。すなわち、制御手段18は、レーザーセンサ161から出射されるレーザーの左右方向への回転が、上方から下方に向かって連続するように、第1及び第2のアクチュエータ162a、162bを制御する。
このような構成により、第1の実施の形態と同様に、高さを抑えつつ、移動体の360°全球域の情報をほぼ取得することができ、しかも意匠性に優れた構成とすることができる。
以上、本発明に係る移動体の実施の形態を説明したが、上記の構成に限らず、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲で、変更することが可能である。
上記実施の形態では、倒立振子制御によって移動する車椅子型移動体を例に説明したが、複数輪が走行時に接地する移動体であっても、同様の作用効果を得ることができる。
上記実施の形態では、出射される検出体が拡散性を有する周辺情報検出センサとして超音波センサを用いたが、出射される検出体が拡散性を有する周辺情報検出センサであれば、特に限定されない。
上記実施の形態では、出射される検出体が直進性の周辺情報検出センサとしてレーザーセンサを用いたが、出射される検出体が直進性の周辺情報検出センサであれば、特に限定されない。
上記実施の形態では、倒立振子制御によって移動する車椅子型移動体を例に説明したが、複数輪が走行時に接地する移動体であっても、同様の作用効果を得ることができる。
上記実施の形態では、出射される検出体が拡散性を有する周辺情報検出センサとして超音波センサを用いたが、出射される検出体が拡散性を有する周辺情報検出センサであれば、特に限定されない。
上記実施の形態では、出射される検出体が直進性の周辺情報検出センサとしてレーザーセンサを用いたが、出射される検出体が直進性の周辺情報検出センサであれば、特に限定されない。
11(11L、11R) 駆動輪
12(12L、12R) 駆動手段
13 車台
14 ボディー
15 姿勢検出手段
16 周辺情報検出手段
17 操作モジュール
18 制御手段
100 移動体
140 搭乗席、140a シート、140b シートバック、140c ヘッドレスト
141 フットステップ
160 周辺情報検出手段
161 レーザーセンサ
162 駆動ユニット
162a 第1のアクチュエータ
162b 第2のアクチュエータ
12(12L、12R) 駆動手段
13 車台
14 ボディー
15 姿勢検出手段
16 周辺情報検出手段
17 操作モジュール
18 制御手段
100 移動体
140 搭乗席、140a シート、140b シートバック、140c ヘッドレスト
141 フットステップ
160 周辺情報検出手段
161 レーザーセンサ
162 駆動ユニット
162a 第1のアクチュエータ
162b 第2のアクチュエータ
Claims (3)
- 左右の駆動輪と、
移動体の周辺の情報を検出する周辺情報検出手段と、
前記周辺情報検出手段が検出した、前記移動体の周辺情報に基づいて前記左右の駆動輪を制御する制御手段と、
シートと、シートバックと、ヘッドレストと、を有する搭乗席と、を備え、
前記周辺情報検出手段は、前記ヘッドレストの上端部における左右両端近傍に配置されていることを特徴とする移動体。 - 前記周辺情報検出手段は、前記移動体の周辺に出射される検出体が拡散性を有する周辺情報検出センサを備えることを特徴とする請求項1に記載の移動体。
- 前記周辺情報検出手段は、前記移動体の周辺に出射される検出体が直線性の周辺情報検出センサと、前記周辺情報検出センサを上下左右に回転させる駆動ユニットと、を備えることを特徴とする請求項1に記載の移動体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010052929A JP2011183032A (ja) | 2010-03-10 | 2010-03-10 | 移動体 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010052929A JP2011183032A (ja) | 2010-03-10 | 2010-03-10 | 移動体 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011183032A true JP2011183032A (ja) | 2011-09-22 |
Family
ID=44790013
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2010052929A Pending JP2011183032A (ja) | 2010-03-10 | 2010-03-10 | 移動体 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2011183032A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016013213A (ja) * | 2014-07-01 | 2016-01-28 | 株式会社豊田自動織機 | 電動車両 |
JP2016013214A (ja) * | 2014-07-01 | 2016-01-28 | 株式会社豊田自動織機 | 電動車両 |
JP2020066331A (ja) * | 2018-10-24 | 2020-04-30 | トヨタ自動車株式会社 | 自動運転車両 |
-
2010
- 2010-03-10 JP JP2010052929A patent/JP2011183032A/ja active Pending
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