JP2014213724A - 移動体、移動体の制御方法及び移動体の制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】使用者の搭乗安全状態を推定することができる移動体を提供する。
【解決手段】本発明の一形態に係る移動体１は、車輪４Ｌ、４Ｒと、車輪４Ｌ、４Ｒを制御して、移動体１の倒立制御を実現する制御部５と、使用者が搭乗するステッププレート６と、ステッププレート６への使用者の足の載置状態を検出する検出部と、検出部から入力される検出信号に基づいて、使用者の搭乗安全状態を推定する推定部１２と、を備え、検出部は、ステッププレート６の第１の領域Ａ１に配置され、使用者の足の載置を検出する第１の載置検出部１０と、ステッププレート６の第２の領域Ａ２に配置され、使用者の足の載置を検出する第２の載置検出部１１と、を備える。
【選択図】図５

Description

本発明は、移動体、移動体の制御方法及び移動体の制御プログラムに関し、特にステッププレートに使用者の足が載置される移動体、移動体の制御方法及び移動体の制御プログラムに関する。

近年、使用者がステッププレートに搭乗して操作する移動体が種々開発されている。
例えば特許文献１には、ステッププレートの下方に配置されたセンサの検出信号に基づいて、使用者が搭乗したか否かを検出する移動体が開示されている。

特表２００４−５１０６３７号公報

特許文献１の移動体は、使用者の搭乗安全状態を推定することはできない。

本発明は、使用者の搭乗安全状態を推定することができる移動体、移動体の制御方法及び移動体の制御プログラムを提供することを目的とするものである。

本発明の一形態に係る移動体は、車輪と、前記車輪を制御して、移動体の倒立制御を実現する制御部と、使用者が搭乗するステッププレートと、前記ステッププレートへの前記使用者の足の載置状態を検出する検出部と、前記検出部から入力される検出信号に基づいて、前記使用者の搭乗安全状態を推定する推定部と、を備え、前記検出部は、前記ステッププレートの第１の領域に配置され、前記使用者の足の載置を検出する第１の載置検出部と、前記ステッププレートの第２の領域に配置され、前記使用者の足の載置を検出する第２の載置検出部と、を備える。

上述の移動体において、前記推定部は、前記第１の載置検出部から入力される検出信号と前記第２の載置検出部から入力される検出信号との組み合わせパターンに基づいて、前記使用者の搭乗安全状態を推定し、前記制御部は、前記組み合わせパターンに対応する制御パターンに基づいて、前記車輪を制御することが好ましい。

上述の移動体において、前記第２の領域は、前記第１の領域の外縁部を囲むように配置されていることが好ましい。

上述の移動体において、前記推定部は、前記第１の載置検出部及び前記第２の載置検出部から入力される検出信号に基づいて前記使用者の足の重心位置を導出し、前記重心位置に基づいて前記使用者の搭乗安全状態を推定することが好ましい。

上述の移動体において、前記使用者の搭乗安全状態を前記使用者に通知する通知部を備え、前記制御部は、前記推定部から入力される前記使用者の搭乗安全状態を示す信号に基づいて前記通知部を制御することが好ましい。

上述の移動体において、前記推定部は、前記第１の載置検出部から検出信号が入力され、且つ前記第２の載置検出部から検出信号が入力されると、前記使用者の搭乗安全状態が適切でない可能性があると推定し、前記制御部は、前記推定部から前記使用者の搭乗安全状態が適切でない可能性があるとの推定結果を示す信号が入力されると、前記使用者に搭乗安全状態を通知する通知部を動作させ、前記使用者の操作に基づく制御モードに基づいて前記車輪を制御することが好ましい。

上述の移動体において、前記推定部は、前記第１の載置検出部から検出信号が入力されず、且つ前記第２の載置検出部から検出信号が入力されると、前記使用者の搭乗安全状態が適切でないと推定し、前記制御部は、前記推定部から前記使用者の搭乗安全状態が適切でないとの推定結果を示す信号が入力されると、前記使用者に搭乗安全状態を通知する通知部を動作させると共に、前記使用者の操作に基づく制御モードから予め設定されている安全制御モードに切り替えて前記車輪を制御することが好ましい。

ここで、上述の安全制御モードは、予め設定されている速度（例えば、使用者が移動体から落下しても怪我しない程度の速度）以下に移動体の速度を制限するように車輪を制御したり、移動体を減速して停止状態とし、使用者が降車し易いように移動体が後側に回転した状態になるように車輪を制御したり、する。これにより、上述の移動体は、使用者に足の載置位置が適切でないことを知らせ、足の載置位置を適切な位置に移動するように促すことができ、しかも、使用者が移動体から落下しても怪我する可能性が低く、安全性の向上に寄与できる。

本発明の一形態に係る移動体の制御方法は、倒立制御される移動体が有するステッププレートへの使用者の足の載置状態を検出する工程と、検出した前記使用者の足の載置状態に基づいて、前記使用者の搭乗安全状態を推定する工程と、推定結果に基づいて車輪を制御する工程と、を備える。

上述の移動体の制御方法において、前記使用者の足の載置状態を検出する工程では、前記ステッププレートの第１の領域に配置された第１の載置検出部と前記ステッププレートの第２の領域に配置された第２の載置検出部とを用いて、前記使用者の足の載置状態を検出し、前記使用者の搭乗安全状態を推定する工程では、前記第１の載置検出部の検出結果と前記第２の載置検出部の検出結果とに基づいて、前記使用者の搭乗安全状態を推定することが好ましい。

上述の移動体の制御方法において、前記使用者の搭乗安全状態を推定する工程では、前記第１の載置検出部の検出結果と前記第２の載置検出部の検出結果との組み合わせパターンに基づいて、前記使用者の搭乗安全状態を推定し、前記使用者の搭乗安全状態を推定する工程の後に、前記組み合わせパターンに対応する制御パターンに基づいて、前記車輪を制御す工程を備えることが好ましい。

上述の移動体の制御方法において、前記使用者の足の載置状態を検出する工程では、前記使用者の足の重心位置を導出し、前記使用者の搭乗安全状態を推定する工程では、前記重心位置に基づいて前記使用者の搭乗安全状態を推定することが好ましい。

上述の移動体の制御方法において、前記推定結果に基づいて、前記使用者の搭乗安全状態を前記使用者に通知する通知部を制御する工程を備えることが好ましい。

上述の移動体の制御方法において、前記使用者の搭乗安全状態を推定する工程では、前記第１の載置検出部が前記使用者の足の載置を検出し、且つ前記第２の載置検出部が前記使用者の足の載置を検出すると、前記使用者の搭乗安全状態が適切でない可能性があると推定し、前記車輪を制御する工程では、前記使用者の搭乗安全状態が適切でない可能性があると推定すると、前記使用者に搭乗安全状態を通知する通知部を動作させ、前記使用者の操作に基づく制御モードに基づいて前記車輪を制御することが好ましい。

上述の移動体の制御方法において、前記使用者の搭乗安全状態を推定する工程では、前記第１の載置検出部が前記使用者の足の載置を検出せず、且つ前記第２の載置検出部が前記使用者の足の載置を検出すると、前記使用者の搭乗安全状態が適切でないと推定し、前記車輪を制御する工程では、前記使用者の搭乗安全状態が適切でないと推定すると、前記使用者に搭乗安全状態を通知する通知部を動作させると共に、前記使用者の操作に基づく制御モードから予め設定されている安全制御モードに切り替えて前記車輪を制御することが好ましい。

本発明の一形態に係る移動体の制御プログラムは、コンピュータに、倒立制御される移動体が有するステッププレートへの使用者の足の載置状態を検出する処理と、検出した前記使用者の足の載置状態に基づいて、前記使用者の搭乗安全状態を推定する処理と、推定結果に基づいて車輪を制御する処理と、を実行させる。

上述の移動体の制御プログラムにおいて、コンピュータに、前記使用者の足の載置状態を検出する処理では、前記ステッププレートの第１の領域に配置された第１の載置検出部と前記ステッププレートの第２の領域に配置された第２の載置検出部とを用いて、前記使用者の足の載置状態を検出させ、前記使用者の搭乗安全状態を推定する処理では、前記第１の載置検出部の検出結果と前記第２の載置検出部の検出結果とに基づいて、前記使用者の搭乗安全状態を推定させることが好ましい。

上述の移動体の制御プログラムにおいて、コンピュータに、前記使用者の搭乗安全状態を推定する処理では、前記第１の載置検出部の検出結果と前記第２の載置検出部の検出結果との組み合わせパターンに基づいて、前記使用者の搭乗安全状態を推定させ、前記使用者の搭乗安全状態を推定する処理の後に、前記組み合わせパターンに対応する制御パターンに基づいて、前記車輪を制御す処理を実行させることが好ましい。

上述の移動体の制御プログラムにおいて、コンピュータに、前記使用者の足の載置状態を検出する処理では、前記使用者の足の重心位置を導出させ、前記使用者の搭乗安全状態を推定する工程では、前記重心位置に基づいて前記使用者の搭乗安全状態を推定させることが好ましい。

上述の移動体の制御プログラムにおいて、コンピュータに、前記推定結果に基づいて、前記使用者の搭乗安全状態を前記使用者に通知する通知部を制御する処理を実行させることが好ましい。

上述の移動体の制御プログラムにおいて、コンピュータに、前記使用者の搭乗安全状態を推定する処理では、前記第１の載置検出部が前記使用者の足の載置を検出し、且つ前記第２の載置検出部が前記使用者の足の載置を検出すると、前記使用者の搭乗安全状態が適切でない可能性があると推定させ、前記車輪を制御する処理では、前記使用者の搭乗安全状態が適切でない可能性があると推定すると、前記使用者に搭乗安全状態を通知する通知部を動作させ、前記使用者の操作に基づく制御モードに基づいて前記車輪を制御させることが好ましい。

上述の移動体の制御プログラムにおいて、コンピュータに、前記使用者の搭乗安全状態を推定する処理では、前記第１の載置検出部が前記使用者の足の載置を検出せず、且つ前記第２の載置検出部が前記使用者の足の載置を検出すると、前記使用者の搭乗安全状態が適切でないと推定させ、前記車輪を制御する処理では、前記使用者の搭乗安全状態が適切でないと推定すると、前記使用者に搭乗安全状態を通知する通知部を動作させると共に、前記使用者の操作に基づく制御モードから予め設定されている安全制御モードに切り替えて前記車輪を制御させることが好ましい。

以上、説明したように、本発明によると、使用者の搭乗安全状態を推定することができる移動体、移動体の制御方法及び移動体の制御プログラムを提供することができる。

実施の形態１の移動体を概略的に示す斜視図である。 実施の形態１の移動体の制御系ブロック図である。 実施の形態１におけるステッププレートの第１の領域及び第２の領域を説明するための図である。 実施の形態１におけるステッププレートの第１の領域及び第２の領域を説明するための異なる図である。 実施の形態１での推定部が使用者の搭乗安全状態を推定する流れ、及び当該搭乗安全状態に基づいて制御部が駆動部を制御する流れを示すフロー図である。 使用者の搭乗例を示す図である。 使用者の搭乗例を示す異なる図である。 使用者の搭乗例を示す異なる図である。 実施の形態２における第２の領域の区分けを示す図である。 実施の形態２における第２の領域の区分けを示す異なる図である。 各領域に配置された載置検出部での使用者の足の検出と使用者の搭乗安全状態との関係を示す表である。 各領域と使用者の足の載置位置との関係を示す図である。 各領域と使用者の足の載置位置との関係を示す異なる図である。 各領域と使用者の足の載置位置との関係を示す異なる図である。 各領域と使用者の足の載置位置との関係を示す異なる図である。

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。

＜実施の形態１＞
先ず、本実施の形態の移動体の基本構成を説明する。ここで、図１は、本実施の形態の移動体１を概略的に示す斜視図である。図２は、本実施の形態の移動体１の制御系ブロック図である。図１及び図２に示すように、移動体１は、いわゆる自走倒立二輪車であり、車体２、駆動部３Ｌ、３Ｒ、車輪４Ｌ、４Ｒ及び制御部５を備えている。

車体２は、移動体１の骨格を成すフレーム体である。車体２は、使用者が搭乗するステッププレート６を備えている。本実施の形態では、ステッププレート６として、使用者の左足が載置されるステッププレート６Ｌ及び使用者の右足が載置されるステッププレート６Ｒを備えている。つまり、本実施の形態の移動体１は、ステッププレート６Ｌ、６Ｒに立位姿勢で搭乗した使用者によって制御される。

ステッププレート６Ｌと６Ｒとは、左右方向に間隔を開けて配置されている。これらのステッププレート６Ｌ、６Ｒは、車体２の上部において左右方向に回転可能とされている。車体２には、前側中央部から回転可能にハンドル７が設けられている。

駆動部３Ｌ、３Ｒは、車輪４Ｌ、４Ｒの駆動源であり、車輪４Ｌ、４Ｒを回転駆動させる。駆動部３Ｌ、３Ｒは、電動モータ等を備えており、車体２に設けられている。これらの駆動部３Ｌ、３Ｒは、制御部５から入力される制御信号に基づいて動作する。駆動部３Ｌ、３Ｒには、車輪４Ｌ、４Ｒが取り付けられている。

車輪４Ｌ、４Ｒは、左右方向に延在する軸を中心に回転する。本実施の形態の車輪４Ｌ、４Ｒは、平坦な路面上に置いたときには、互いの回転中心が同一軸心線上に配置されている。そして、車輪４Ｌと４Ｒとは、左右方向に車体２を挟んで両側に配置されている。

制御部５は、駆動部３Ｌ、３Ｒを制御することで、走行制御及び移動体１の姿勢制御を行う。すなわち、制御部５は、姿勢検出部８から入力される検出信号や角度検出部９から入力される検出信号等に基づき所定の演算処理を実行し、必要な制御信号を駆動部３Ｌ、３Ｒに出力する。ちなみに、制御部５は、例えばマイクロコンピュータ（ＣＰＵ）を有する演算回路、及びプログラムメモリやデータメモリその他のＲＡＭ（Random Access Memory）やＲＯＭ（Read Only Memory）等を有する記憶装置等を備えている。

姿勢検出部８は、移動体１の走行時における角速度や加速度を検出して、当該角速度や加速度を制御するために用いられるもので、例えばジャイロセンサ又は加速度センサ等を備えている。角度検出部９は、例えばハンドル７の回転角度を検出する。角度検出部９は、例えばポテンショメータ又はバリコン構造のセンサ等を備えている。

このような構成の移動体１を旋回させる際には、使用者がステッププレート６Ｌ、６Ｒに搭乗してハンドル７を旋回方向に回転させる。このとき、角度検出部９は、ハンドル７の回転角度を検出すると、検出信号を制御部５に出力する。制御部５は、当該検出信号に基づいて所定の演算処理を行い、どの程度、旋回方向の内側の車輪の回転速度を減速させるか、又は旋回方向の外側の車輪の回転速度を加速させるかを算出し、算出結果に基づく制御信号を駆動部３Ｌ、３Ｒに出力する。駆動部３Ｌ、３Ｒは、当該制御信号に基づいて、電動モータの回転速度を制御して車輪４Ｌ、４Ｒを回転駆動させる。このようにして、移動体１の旋回が実現される。

また、移動体１を前側又は後側に移動させる際には、使用者がステッププレート６Ｌ、６Ｒに搭乗して、使用者の荷重を前側又は後側に移動させ、当該移動体１を前後方向に回転させると、姿勢検出部８が移動体１の角速度及び加速度を検出し、検出信号を制御部５に出力する。制御部５は、当該検出信号に基づいて所定の演算処理を行い、移動体１が倒れないように安定化させるのに必要な駆動トルクを算出し、算出結果に基づく制御信号を駆動部３Ｌ、３Ｒに出力する。駆動部３Ｌ、３Ｒは、当該制御信号に基づいて、電動モータの回転速度を制御して車輪４Ｌ、４Ｒを回転駆動させる。このようにして、移動体１の前側又は後側への走行が実現される。

次に、本実施の形態のステッププレートに設定される第１の領域及び第２の領域を説明する。ここで、図３は、ステッププレート６Ｌにおける第１の領域Ａ１及び第２の領域Ａ２を説明するための図である。図４は、ステッププレート６Ｌにおける第１の領域Ａ１及び第２の領域Ａ２を説明するための異なる図である。

なお、本実施の形態では、ステッププレート６Ｌ周辺の構成とステッププレート６Ｒ周辺の構成とは、車体２の中心を通り、且つ前後方向に延在する軸を中心に左右対称である。そのため、以下の説明では、ステッププレート６Ｌ周辺の構成のみを説明し、ステッププレート６Ｒ近傍の構成の説明は省略する。

第１の領域Ａ１は、安全領域である。第２の領域Ａ２は、非安全領域である。本実施の形態の第２の領域Ａ２は、図３及び図４に示すように、第１の領域Ａ１の少なくとも一部を囲む。

詳細には、第２の領域Ａ２は、ステッププレート６Ｌの前側縁、左側縁及び後側縁に沿って設定されている。つまり、第２の領域Ａ２は、上下方向から見ると略コの字形状に設定されている。この第２の領域Ａ２の幅寸法Ｔ１（図４を参照）は、少なくとも後述する第２の載置検出部を配置することができる幅寸法を有し、当該第２の領域Ａ２に使用者の足の一部が載置されても、当該足の周縁とステッププレート６Ｌの周縁との間に所定の間隔が確保されるように設定されていることが好ましい。つまり、第２の領域Ａ２の幅寸法Ｔ１は、当該第２の領域Ａ２に使用者の足の一部が侵入しても、ステッププレート６Ｌから足が滑り落ちないように設定されている。

第１の領域Ａ１の前側縁、左側縁及び後側縁は、図３及び図４に示すように、第２の領域Ａ２に囲まれており、第１の領域Ａ１の右縁は、ステッププレート６Ｌの右縁と略等しい位置に配置されている。つまり、第１の領域Ａ１は、上下方向から見ると略矩形状に設定されている。そして、第１の領域Ａ１は、ステッププレート６Ｌにおける前後方向の略中央部分に配置されている。また、第１の領域Ａ１は、ステッププレート６Ｌにおける左右方向の略中央部分から右側縁に亘って配置されている。この第１の領域Ａ１は、少なくとも使用者の足を載置できる広さを有する。

次に、本実施の形態の移動体１における使用者の搭乗安全状態を推定するための構成について説明する。図２に示すように、本実施の形態の移動体１は、上述の要素に加えて、第１の載置検出部１０、第２の載置検出部１１及び推定部１２を備えている。

第１の載置検出部１０は、第１の領域Ａ１への使用者の足の載置状態を検出する。第１の載置検出部１０は、第１の領域Ａ１に配置されている。詳細には、第１の載置検出部１０は、第１の領域Ａ１の一部に使用者の足が載置されると、当該使用者の足の載置を検出することができるように、第１の領域Ａ１に配置されている。

第１の載置検出部１０は、例えば接触センサ等を備えている。但し、第１の載置検出部１０は、使用者の足の載置を検出することができるセンサを備えていればよい。第１の載置検出部１０は、検出信号を推定部１２に出力する。

第２の載置検出部１１は、第２の領域Ａ２への使用者の足の載置状態を検出する。第２の載置検出部１１は、第２の領域Ａ２に配置されている。詳細には、第２の載置検出部１１は、第２の領域Ａ２の一部に使用者の足が載置されると、当該使用者の足の載置を検出することができるように、第２の領域Ａ２に配置されている。

第２の載置検出部１１も、例えば接触センサ等を備えている。但し、第２の載置検出部１１も、使用者の足の載置を検出することができるセンサを備えていればよい。第２の載置検出部１１は、検出信号を推定部１２に出力する。

推定部１２は、第１の載置検出部１０の検出信号と第２の載置検出部１１の検出信号とに基づいて使用者の搭乗安全状態を推定する。本実施の形態の推定部１２は、推定した使用者の搭乗安全状態を示す信号を制御部５に出力する。制御部５は、入力された使用者の搭乗安全状態を示す信号に基づいて駆動部３Ｌ、３Ｒを制御する。

ここで、本実施の形態の移動体１は、使用者の搭乗安全状態を当該使用者に通知する通知部１３を備えていることが好ましい。通知部１３は、使用者の視覚又は聴覚等に訴えることができるものであればよく、点灯部、音響部又は振動部等を備えている。通知部１３は、制御部５から入力される制御信号に基づいて動作する。

次に、本実施の形態での推定部１２が使用者の搭乗安全状態を推定する流れ、及び当該搭乗安全状態に基づいて制御部５が駆動部３Ｌ、３Ｒ及び通知部１３を制御する流れを説明する。ここで、図５は、本実施の形態での推定部１２が使用者の搭乗安全状態を推定する流れ、及び当該搭乗安全状態に基づいて制御部が駆動部を制御する流れを示すフロー図である。図６は、使用者の搭乗例を示す図である。図７は、使用者の搭乗例を示す異なる図である。図８は、使用者の搭乗例を示す異なる図である。

推定部１２は、第１の載置検出部１０から入力される検出信号と第２の載置検出部１１から入力される検出信号との組み合わせパターンに基づいて、使用者の搭乗安全状態を推定する。

例えば移動体１の走行中において、推定部１２は、第１の載置検出部１０から検出信号が入力され、且つ第２の載置検出部１１から検出信号が入力されないと、使用者の搭乗安全状態が適切であると推定する（パターン１：安全状態）。つまり、推定部１２は、入力される検出信号から安全領域である第１の領域Ａ１のみに使用者の足が載置されていることを認識できるので、使用者の搭乗安全状態が適切であると推定する。推定部１２は、使用者の搭乗安全状態が適切であることを示す信号を制御部５に出力する。

一方、推定部１２は、第１の載置検出部１０から検出信号が入力され、且つ第２の載置検出部１１から検出信号が入力されると、使用者の搭乗安全状態が適切でない可能性があると推定する（パターン２：準安全状態）。つまり、推定部１２は、入力される検出信号から安全領域である第１の領域Ａ１と非安全領域である第２の領域Ａ２とに使用者の足が跨って載置されていることを認識できるので、使用者の搭乗安全状態が適切でない可能性があると推定する。例えば、図６に示すように、使用者がステッププレートの周縁近傍に搭乗している場合が該当する。推定部１２は、使用者の搭乗安全状態が適切でない可能性があることを示す信号を制御部５に出力する。

一方、推定部１２は、第１の載置検出部１０から検出信号が入力されず、且つ第２の載置検出部１１から検出信号が入力されると、使用者の搭乗安全状態が適切でないと推定する（パターン３：非安全状態）。つまり、推定部１２は、入力される検出信号から非安全領域である第２の領域Ａ２のみに使用者の足が載置されていることを認識できるので、使用者の搭乗安全状態が適切でないと推定する。例えば、図７に示すように、使用者が移動体１のみを前側に回転させて走行している場合が該当する。また、図８に示すように、使用者が左右方向に過度な重心移動を行っている場合が該当する。推定部１２は、使用者の搭乗安全状態が適切でないことを示す信号を制御部５に出力する。

制御部５は、上述のパターン１乃至３に対応する制御パターンに基づいて、駆動部３Ｌ、３Ｒを制御する。

つまり、制御部５は、推定部１２から使用者の搭乗安全状態が適切であることを示す信号が入力されると、使用者の操作に基づく制御モード（即ち、通常走行モード）を継続する。

一方、制御部５は、推定部１２から使用者の搭乗安全状態が適切でない可能性があることを示す信号が入力されると、通常走行モードを継続すると共に、通知部１３を動作させる。通知部１３は、制御部５から入力される制御信号に基づいて動作する。これにより、本実施の形態の移動体１は、使用者に搭乗安全状態、即ち足の載置位置が適切でないことを知らせ、足の載置位置を適切な位置に移動するように促すことができる。

一方、制御部５は、推定部１２から使用者の搭乗安全状態が適切でないことを示す信号が入力されると、通知部１３を動作させると共に、通常走行モードから予め設定されている安全制御モードに切り替えて、当該安全制御モードに基づいて駆動部３Ｌ、３Ｒを制御する。

このような移動体１は、第１の領域Ａ１に配置された第１の載置検出部１０から入力される検出信号と、第２の領域Ａ２に配置された第２の載置検出部１１から入力される検出信号と、に基づいて使用者の足の載置状態を認識し、当該使用者の足の載置状態に基づいて使用者の搭乗安全状態、特に適切でない搭乗安全状態であることを推定することができる。

しかも、本実施の形態の移動体１は、推定した使用者の搭乗安全状態に基づいて駆動部３Ｌ、３Ｒを制御するので、走行時の安全性の向上に寄与できる。

また、本実施の形態の移動体１は、通知部１３によって使用者に搭乗安全状態を通知して、使用者に足を適切な位置に移動するように促すことができる。

＜実施の形態２＞
本実施の形態では、使用者の搭乗安全状態をさらに詳細に推定することができる構成とされており、第２の領域Ａ２を複数の領域に区分けしている。なお、本実施の形態の移動体は、実施の形態１の移動体１と略同様の構成とされているため、重複する説明は省略し、同一の要素には同一の符号を用いて説明する。

図９は、本実施の形態における第２の領域Ａ２の区分けを示す図である。図１０は、本実施の形態における第２の領域Ａ２の区分けを示す異なる図である。但し、区分けの数や形状は、図示例に限られず、要するに使用者が安全に搭乗しているか否かを推定できればよい。

なお、本実施の形態でも、ステッププレート６Ｌ周辺の構成とステッププレート６Ｒ周辺の構成とは、車体２の中心を通り、且つ前後方向に延在する軸を中心に左右対称である。そのため、以下の説明では、ステッププレート６Ｌ周辺の構成のみを説明し、ステッププレート６Ｒ近傍の構成の説明は省略する。

図９及び図１０に示すように、本実施の形態の第１の領域Ａ１は、上下方向から見て略矩形状に設定されており、第２の領域Ａ２に囲まれている。第２の領域Ａ２は、上下方向から見て環状に形成されており、四つの領域Ａ２ａ、Ａ２ｂ、Ａ２ｃ及びＡ２ｄに区分けされている。

領域Ａ２ａは、第１の領域Ａ１の前側に配置されている。領域Ａ２ｂは、第１の領域Ａ１の左側に配置されている。領域Ａ２ｃは、第１の領域Ａ１の右側に配置されている。領域Ａ２ｄは、第１の領域Ａ１の後側に配置されている。

領域Ａ２ａ、Ａ２ｂ、Ａ２ｃ及びＡ２ｄには夫々、第２の載置検出部１１が配置されている。つまり、領域Ａ２ａ、Ａ２ｂ、Ａ２ｃ及びＡ２ｄの何れかの領域の一部に使用者の足が載置されると、当該使用者の足の載置を検出することができるように、第２の載置検出部１１が配置されている。

次に、各領域に配置された載置検出部での使用者の足の検出と使用者の搭乗安全状態との関係を説明する。ここで、図１１は、各領域に配置された載置検出部での使用者の足の検出と使用者の搭乗安全状態との関係を示す表である。図１２乃至図１５は、各領域と使用者の足の載置位置との関係を示す図である。

先ず、使用者の移動体への乗り込み時における、各領域に配置された載置検出部での使用者の足の検出と使用者の搭乗安全状態との関係を説明する。

使用者の足が少なくとも第１の領域Ａ１、第２の領域Ａ２の領域Ａ２ａ及びＡ２ｄに載置されたことを検出すると（図１２の状態）、推定部１２は使用者の搭乗安全状態が適切であると推定する。制御部５は、推定部１２から使用者の搭乗安全状態が適切であることを示す信号が入力されると、通常走行モードで駆動部３Ｌ、３Ｒを制御する。

使用者の足が第１の領域Ａ１及び第２の領域Ａ２の領域Ａ２ｃに載置されたことを検出すると（図１３の状態）、推定部１２は小児、即ち移動体の操作に適した体型よりも小さい体型の者が移動体に搭乗していると推定する。制御部５は、推定部１２から小児が移動体に搭乗していることを示す信号が入力されると、使用者による移動体の操作を無視して移動体の倒立状態を維持する。つまり、制御部５は、安全制御モードで駆動部３Ｌ、３Ｒを制御する。

使用者の足が少なくとも第１の領域Ａ１及び第２の領域Ａ２の領域Ａ２ｂに載置されたことを検出すると（図１４及び図１５の状態）、推定部１２は使用者の搭乗安全状態が適切でないと推定する。使用者の足が理想の載置位置、即ち使用者の足が第１の領域Ａ１、第２の領域Ａ２の領域Ａ２ａ及びＡ２ｄに載置された状態に対して外側に配置されているからである。制御部５は、推定部１２から使用者の搭乗安全状態が適切でないことを示す信号が入力されると、通知部１３を動作させると共に、安全制御モードで駆動部３Ｌ、３Ｒを制御する。

使用者の足が第２の領域Ａ２の領域Ａ２ａのみに載置されたことを検出すると、推定部１２は外乱によって当該領域Ａ２ａの第２の載置検出部１１が誤検出したと推定する。一般的に、使用者が移動体に搭乗する際に、ステッププレート６の前端部のみに搭乗することは想定し難いので、推定部１２は第２の載置検出部１１の誤作動であると推定する。制御部５は、推定部１２から第２の載置検出部１１が誤検出したことを示す信号が入力されると、通知部１３を動作させると共に、安全制御モードで駆動部３Ｌ、３Ｒを制御する。

使用者の足が第２の領域Ａ２の領域Ａ２ｂ、Ａ２ｃ又はＡ２ｄのみに載置されたことを検出すると、推定部１２は使用者の搭乗安全状態が適切でないと推定する。使用者の足が理想の載置位置に対して外側に配置されているからである。制御部５は、推定部１２から使用者の搭乗安全状態が適切でないことを示す信号が入力されると、通知部１３を動作させると共に、安全制御モードで駆動部３Ｌ、３Ｒを制御する。

次に、移動体の走行中における、各領域に配置された載置検出部での使用者の足の検出と使用者の搭乗安全状態との関係を説明する。ここで、使用者の足は理想的な載置位置に配置された状態で走行を開始したものとする。

なお、例えば移動体の走行中に使用者の足が第１の領域Ａ１及び第２の領域Ａ２の領域Ａ２ｃのみに載置されることは、小児が移動体に搭乗する場合を除いて想定し難いので、無視することにする。

使用者の足が少なくとも第１の領域Ａ１及び第２の領域Ａ２の領域Ａ２ａに載置されたことを検出すると、推定部１２は使用者が移動体を前進させる意思があると推定する。制御部５は、推定部１２から使用者が移動体を前進させる意思があることを示す信号が入力されると、通常走行モードを維持して駆動部３Ｌ、３Ｒを制御する。

使用者の足が第１の領域Ａ１及び第２の領域Ａ２の領域Ａ２ｄに載置されたことを検出すると、推定部１２は使用者が移動体を後進させる意思があると推定する。制御部５は、推定部１２から使用者が移動体を後進させる意思があることを示す信号が入力されると、通常走行モードを維持して駆動部３Ｌ、３Ｒを制御する。

使用者の足が第１の領域Ａ１及び第２の領域Ａ２の領域Ａ２ｂに載置されたことを検出すると、推定部１２は使用者の搭乗安全状態が適切でない可能性があると推定する。制御部５は、推定部１２から使用者の搭乗安全状態が適切でない可能性があることを示す信号が入力されると、通知部１３を動作させると共に、通常走行モードを維持して駆動部３Ｌ、３Ｒを制御する。

使用者の足が第２の領域Ａ２の領域Ａ２ａ、Ａ２ｂ、Ａ２ｃ又はＡ２ｄのみに載置されたことを検出すると、推定部１２は使用者の搭乗安全状態が適切でないと推定する。制御部５は、推定部１２から使用者の搭乗安全状態が適切でないことを示す信号が入力されると、通知部１３を動作させると共に、通常走行モードから安全制御モードに移行して駆動部３Ｌ、３Ｒを制御する。

次に、例えば使用者がスイッチ（図示は省略）等を操作して、通常走行モードから降車モード（即ち、移動体を減速して停止状態とし、使用者が降車し易いように移動体が後側に回転した状態で倒立制御するモード）に切り替えた後における、各領域に配置された載置検出部での使用者の足の検出と使用者の搭乗安全状態との関係を説明する。ここで、使用者の足は理想的な載置位置に配置された状態で降車モードに切り替えたものとする。

なお、例えば移動体の降車モード時に使用者の足が第１の領域Ａ１及び第２の領域Ａ２の領域Ａ２ｃのみに載置されることは、小児が移動体に搭乗する場合を除いて想定し難いので、無視することにする。また、第２の領域Ａ２の領域Ａ２ｃのみに使用者の足が載置されることは、周辺に使用者の足を配置できるスペースがなく想定し難いので、無視することにする。

使用者がモードを切り替えた後、所定の時間、使用者の足が第１の領域Ａ１及び第２の領域Ａ２の領域Ａ２ａに載置されていることを検出すると、推定部１２は使用者が降車の意思がないと推定する。使用者の足が第２の領域Ａ２の領域Ａ２ａに載置されているということは、移動体を前進させる意思があるものと推定でき、しかも使用者の前側にハンドル７が配置されているため、前側から降車することは想定できないからである。制御部５は、推定部１２から使用者が降車の意思がないことを示す信号が入力されると、降車モードを無視して通常走行モードを維持して駆動部３Ｌ、３Ｒを制御する。

使用者がモードを切り替えた後、所定の時間、使用者の足が第１の領域Ａ１及び第２の領域Ａ２の領域Ａ２ｄに載置されていることを検出すると、推定部１２は使用者が降車の意思があると推定する。使用者の足が第２の領域Ａ２の領域Ａ２ｄに載置されているということは、使用者は移動体の後側から降車しようとしていることが推定できるからである。制御部５は、推定部１２から使用者が降車の意思があることを示す信号が入力されると、降車モードを維持して駆動部３Ｌ、３Ｒを制御する。

使用者がモードを切り替えた後、所定の時間、使用者の足が第１の領域Ａ１及び第２の領域Ａ２の領域Ａ２ｂに載置されていることを検出すると、推定部１２は使用者の搭乗安全状態が適切でない可能性が高いと推定する。制御部５は、推定部１２から使用者の搭乗安全状態が適切でない可能性が高いことを示す信号が入力されると、通知部１３を動作させると共に、降車モードを維持して駆動部３Ｌ、３Ｒを制御する。

使用者がモードを切り替えた後、使用者の足が第２の領域Ａ２の領域Ａ２ａのみに載置されていることを検出すると、推定部１２は使用者が前側に落下する可能性が高いと推定する。制御部５は、推定部１２から使用者が前側に落下する可能性が高いことを示す信号が入力されると、通知部１３を動作させて、降車モードを維持すると共に、移動体の停止後に前進しないように駆動部３Ｌ、３Ｒを制御する。

使用者がモードを切り替えた後、使用者の足が第２の領域Ａ２の領域Ａ２ｄのみに載置されていることを検出すると、推定部１２は使用者が後側に落下する可能性が高いと推定する。制御部５は、推定部１２から使用者が後側に落下する可能性が高いことを示す信号が入力されると、通知部１３を動作させて、降車モードを維持すると共に、移動体の停止後に後進ないように駆動部３Ｌ、３Ｒを制御する。

使用者がモードを切り替えた後、使用者の足が第２の領域Ａ２の領域Ａ２ｂのみに載置されていることを検出すると、推定部１２は使用者が横に落下する可能性が高いと推定する。制御部５は、推定部１２から使用者が横に落下する可能性が高いことを示す信号が入力されると、通知部１３を動作させて、降車モードを維持すると共に、移動体の停止後に右側又は左側に旋回しないように駆動部３Ｌ、３Ｒを制御する。

このように領域を細かく設定することで、使用者の搭乗安全状態を細かく推定することができる。例えば、移動体に大人が搭乗しているのか、小児が搭乗しているのか、等を推定することができる。

しかも、上述のように降車モードに切り替えた後に推定部１２に入力される検出信号に基づいて、使用者が落下する可能性が高い方向を推定することができ、使用者が移動体から落下した後に使用者と移動体との接触を回避するように、移動体を制御することができる。そのため、移動体の安全性の向上に寄与できる。

ちなみに、使用者の足の大きさや形状等を予め設定しておき、当該足の大きさや形状等に合った制御を使用者毎に変更してもよい。

＜実施の形態３＞
実施の形態１及び２の移動体は、ステッププレートを領域に区分けし、当該領域に載置検出部を配置することで、使用者の足がステッププレートの何れの領域に配置されているかを認識したが、この限りでない。例えば、ステッププレートに複数の荷重センサを配置し、当該荷重センサから入力される検出信号に基づいて使用者の足の重心位置を導出し、使用者の足の重心位置から当該使用者の搭乗安全状態を推定してもよい。但し、本実施の形態では、荷重センサを用いたが、レーザーセンサ等でもよく、要するに複数のセンサで使用者の足の重心位置を導出できればよい。

つまり、推定部が使用者の足の重心位置が例えば上述の安全領域及び非安全領域の何れに配置されているかを特定し、特定結果に基づいて使用者の搭乗安全状態を推定すればよい。そして、上述の実施の形態１及び２と同様に、推定した使用者の搭乗安全状態に基づいて、制御部が駆動部を制御すればよい。このとき、本実施の形態でも、通知部によって使用者の搭乗安全状態を当該使用者に通知する構成であることが好ましい。

以上、本発明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。

例えば上述の実施の形態の移動体は、ステッププレートが左右方向に回転する構成とされているが、ステッププレートが固定されていてもよい。

例えば上述の実施の形態では、ステッププレートが左右に分割されているが、一体的に構成されていてもよい。

１ 移動体
２ 車体
３Ｌ、３Ｒ 駆動部
４Ｌ、４Ｒ 車輪
５ 制御部
６（６Ｌ、６Ｒ） ステッププレート
７ ハンドル
８ 姿勢検出部
９ 角度検出部
１０ 第１の載置検出部
１１ 第２の載置検出部
１２ 推定部
１３ 通知部
Ａ１ 第１の領域
Ａ２ 第２の領域

Claims (9)

1. 車輪と、
   前記車輪を制御して、移動体の倒立制御を実現する制御部と、
   使用者が搭乗するステッププレートと、
   前記ステッププレートへの前記使用者の足の載置状態を検出する検出部と、
   前記検出部から入力される検出信号に基づいて、前記使用者の搭乗安全状態を推定する推定部と、を備え、
   前記検出部は、
   前記ステッププレートの第１の領域に配置され、前記使用者の足の載置を検出する第１の載置検出部と、
   前記ステッププレートの第２の領域に配置され、前記使用者の足の載置を検出する第２の載置検出部と、
   を備える移動体。
2. 前記推定部は、前記第１の載置検出部から入力される検出信号と前記第２の載置検出部から入力される検出信号との組み合わせパターンに基づいて、前記使用者の搭乗安全状態を推定し、
   前記制御部は、前記組み合わせパターンに対応する制御パターンに基づいて、前記車輪を制御する請求項１に記載の移動体。
3. 前記第２の領域は、前記第１の領域の外縁部に配置されている請求項１又は２に記載の移動体。
4. 前記推定部は、前記第１の載置検出部及び前記第２の載置検出部から入力される検出信号に基づいて前記使用者の足の重心位置を導出し、前記重心位置に基づいて前記使用者の搭乗安全状態を推定する請求項１に記載の移動体。
5. 前記使用者の搭乗安全状態を前記使用者に通知する通知部を備え、
   前記制御部は、前記推定部から入力される前記使用者の搭乗安全状態を示す信号に基づいて前記通知部を制御する請求項１乃至４のいずれか１項に記載の移動体。
6. 前記推定部は、前記第１の載置検出部から検出信号が入力され、且つ前記第２の載置検出部から検出信号が入力されると、前記使用者の搭乗安全状態が適切でない可能性があると推定し、
   前記制御部は、前記推定部から前記使用者の搭乗安全状態が適切でない可能性があるとの推定結果を示す信号が入力されると、前記使用者に搭乗安全状態を通知する通知部を動作させ、前記使用者の操作に基づく制御モードに基づいて前記車輪を制御する請求項１乃至３のいずれか１項に記載の移動体。
7. 前記推定部は、前記第１の載置検出部から検出信号が入力されず、且つ前記第２の載置検出部から検出信号が入力されると、前記使用者の搭乗安全状態が適切でないと推定し、
   前記制御部は、前記推定部から前記使用者の搭乗安全状態が適切でないとの推定結果を示す信号が入力されると、前記使用者に搭乗安全状態を通知する通知部を動作させると共に、前記使用者の操作に基づく制御モードから予め設定されている安全制御モードに切り替えて前記車輪を制御する請求項１乃至３、６のいずれか１項に記載の移動体。
8. 倒立制御される移動体が有するステッププレートへの使用者の足の載置状態を検出する工程と、
   検出した前記使用者の足の載置状態に基づいて、前記使用者の搭乗安全状態を推定する工程と、
   推定結果に基づいて車輪を制御する工程と、
   を備える移動体の制御方法。
9. コンピュータに、
   倒立制御される移動体が有するステッププレートへの使用者の足の載置状態を検出する処理と、
   検出した前記使用者の足の載置状態に基づいて、前記使用者の搭乗安全状態を推定する処理と、
   推定結果に基づいて車輪を制御する処理と、
   を実行させる移動体の制御プログラム。

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