JP2015221065A

JP2015221065A - 歩行制御装置

Info

Publication number: JP2015221065A
Application number: JP2014105940A
Authority: JP
Inventors: 泰次永冨; Yasutsugu Nagatomi; 川内　正明; Masaaki Kawauchi; 正明川内; 丹羽　伸二; Shinji Niwa; 伸二丹羽; 哲史野呂; Tetsushi Noro; 鎌田　忠; Tadashi Kamata; 忠鎌田
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2014-05-22
Filing date: 2014-05-22
Publication date: 2015-12-10

Abstract

【課題】歩行者への刺激をより十分に感じさせて周辺車両との衝突を回避できるようにする。
【解決手段】周辺車両との衝突の可能性が有るか否かを判定し、周辺車両との衝突の可能性が有ると判定された場合、少なくとも２種類の刺激を同時に発生させるように、歩行者の足に対して複数の異なる種類の刺激を与える刺激機１００、１５０を作動させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、歩行制御装置に関するものである。

従来、靴底に加わる圧力を感知する感圧センサの検知信号に基づきマイクロプロセッサが起動し、加速度センサの検出信号に基づいて足の持ち上げ速度及び持ち上げ量を検出し、当該持ち上げ速度及び持ち上げ量が基準値より低いと判定されたときに、足裏に刺激を与える刺激機を作動させるようにして、歩行者の転倒を防止するようにした歩行用靴がある（例えば、特許文献１参照）。

特許第５１１５６７３号公報

ところで、ユーザと周辺車両の衝突可能性がある場合に、ユーザの身体（例えば、足）に刺激を与えて、周辺車両との衝突を回避するといったことが考えられる。

しかしながら、ユーザの身体（例えば、足）に刺激を与える場合、このような刺激を敏感に感じ取ることのできない歩行者に対しては、十分な刺激を感じさせることができない。このような場合、周辺車両との衝突を回避するといったことができないといった問題がある。

なお、上記特許文献１に記載された歩行用靴は、持ち上げ速度及び持ち上げ量が基準値より低いと判定されたときに、足裏に刺激を与える刺激機を作動させるようにして歩行者の転倒を防止するものであり、周辺車両との衝突を回避するといったことはできない。

本発明は上記問題に鑑みたもので、歩行者への刺激をより十分に感じさせて周辺車両との衝突を回避できるようにすることを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、歩行者の足に装着される装着部材（３）に設けられ、歩行者の足に対して複数の異なる種類の刺激を与える刺激機（１００、１５０）と、周辺車両と通信する通信手段（１１）と、通信手段を介した周辺車両との通信により周辺車両との衝突の可能性が有るか否かを判定する衝突可能性判定手段と、衝突可能性判定手段により周辺車両との衝突の可能性が有ると判定された場合、少なくとも２種類の刺激を同時に発生させるように刺激機を作動させる刺激機制御手段（Ｓ１０８、Ｓ２０２）としている。

このような構成によれば、周辺車両との衝突の可能性が有るか否かを判定し、周辺車両との衝突の可能性が有ると判定された場合、少なくとも２種類の刺激を同時に発生させるように、歩行者の足に対して複数の異なる種類の刺激を与える刺激機を作動させるので、歩行者への刺激をより十分に感じさせて周辺車両との衝突を回避することができる。

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

本発明の第１実施形態に係る歩行制御装置の構成を示す図である。歩行制御装置について説明するための図である。第１実施形態に係る歩行制御装置の制御部のフローチャートである。第２実施形態に係る歩行制御装置の制御部のフローチャートである。刺激を発生させる期間について説明するための図である。変形例について説明するための図である。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に係る歩行制御装置の構成を図１に示す。本歩行制御装置１は、自動車に搭載される車載機２と通信を行うようになっている。歩行制御装置１は、現在位置検出部１０、通信部１１、制御部１２、電気刺激発生部１００および振動発生部１５０を備えている。また、歩行制御装置１は、上記現在位置検出部１０、通信部１１、制御部１２、電気刺激発生部１００および振動発生部１５０に電力を供給する電池（図示せず）も備えている。図２に示すように、現在位置検出部１０、通信部１１および制御部１２は、靴３の踵部Ｋに内蔵されている。

現在位置検出部１０は、ＧＰＳ衛星より送信される測位情報を受信して現在位置を検出し、現在位置を特定するための情報を制御部１２へ出力する。

通信部１１は、周辺車両に搭載された車載機２との間で直接通信を行うものである。本実施形態における通信部１１は、ＤＳＲＣ（ＤｅｄｉｃａｔｅｄＳｈｏｒｔＲａｎｇｅＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）通信規格に基づく狭域通信を行うように構成されている。

電気刺激発生部１００は、電極１２０、１３０および電気制御回路１１０を備えている。図２に示すように、電極１２０、１３０は、靴３の開口部の近くに設けられ、電気制御回路１１０は靴３の踵部Ｋに内蔵されている。電極１２０と電気制御回路１１０の間は配線１２０ａを介して接続され、電極１３０と電気制御回路１１０の間は配線１３０ａを介して接続されている。

電気制御回路１１０は、制御部１２からの指示に応じて電極１２０と電極１３０の間に一定電圧を印加するものである。なお、ユーザが靴３を履いている状態で、電極１２０と電極１３０の間に断続的に一定電圧が印加されると、ユーザの足を介して電極１２０と電極１３０の間に微弱な電流が流れ、ユーザの足に電気的刺激が与えられるようになっている。

振動発生部１５０は、モータ１７０およびモータ駆動回路１６０を備えている。モータ１７０は、靴３のつま先Ｔの近くに埋設されており、モータ駆動回路１６０は靴３の踵部Ｋに内蔵されている。また、モータ１７０とモータ駆動回路１６０の間は、配線１７０ａを介して接続されている。

モータ駆動回路１６０は、制御部１２からの指示に応じてモータ１７０を駆動するものである。モータ１７０は、回転に伴って振動を発生させるバイブレータモータを用いて構成されている。モータ１７０の回転に伴って振動が発生し、ユーザの足に振動による刺激が与えられるようになっている。

制御部１２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリ、Ｉ／Ｏ等を備えたコンピュータとして構成されており、ＣＰＵはＲＯＭに記憶されたプログラムに従って各種処理を実施する。

制御部１２の処理としては、通信部１１を介して周辺車両に搭載された車載機２と通信を行って、歩行制御装置１を装着したユーザと周辺車両との衝突の可能性の有無を判定し、衝突する可能性が有ると判定された場合、電気的刺激を発生させるように電気刺激発生部１００を作動させるとともに振動による刺激を発生させるように振動発生部１５０を作動させる処理がある。

一方、車載機２は、現在位置検出部２０、通信部２１および制御部２２を備えている。

現在位置検出部２０は、ＧＰＳ衛星より送信される測位情報を受信して現在位置を検出し、現在位置を特定するための情報を制御部２２へ出力する。

通信部２１は、ユーザに装着された歩行制御装置１との間で直接通信を行うものである。本実施形態における通信部２１は、ＤＳＲＣ通信規格に基づく狭域通信を行うように構成されている。

制御部２２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリ、Ｉ／Ｏ等を備えたコンピュータとして構成されており、ＣＰＵはＲＯＭに記憶されたプログラムに従って各種処理を実施する。

制御部２２の処理としては、現在位置検出部２０より入力される現在位置を特定するための情報に基づいて現在位置を繰り返し特定する現在位置特定処理、ユーザに装着された歩行制御装置１との間の通信が確立すると、現在位置特定処理により特定された現在位置（緯度経度）を表す位置情報を歩行制御装置１へ送信する位置情報送信処理などがある。

次に、本歩行制御装置１の制御部１２の処理について説明する。本歩行制御装置１の制御部１２のフローチャートを図３に示す。なお、通常時、電気刺激発生部１００および振動発生部１５０は作動を停止している。制御部１２は、図３に示す処理を周期的(例えば、１００ミリ秒毎)に実施する。

まず、現在位置を特定する（Ｓ１００）。現在位置（緯度経度）は、現在位置検出部１０より入力される現在位置を特定するための情報に基づいて特定することができる。

次に、周辺車両と通信を行う（Ｓ１０２）。ここで、通信部１１の通信エリア内に車載機２を搭載した車両が存在し、この車載機２との通信が確立すると、この周辺車両に搭載された車載機２から周辺車両の位置情報を取得する。なお、周辺車両の位置情報には、周辺車両の現在位置（緯度経度）が含まれる。

次に、危険の度合いを表す危険度を判定する（Ｓ１０４）。具体的には、周辺車両に搭載された車載機２から取得した周辺車両の位置と、Ｓ１００にて特定した現在位置に基づいて周辺車両と本歩行制御装置１を装着したユーザの距離を推定し、周辺車両とユーザの距離が基準値（本実施形態では、３メートル）未満の場合を危険度１とし、周辺車両とユーザの距離が３メートル以上の場合を危険度０として判定する。

次に、周辺車両とユーザが衝突する可能性があるか否かを判定する（Ｓ１０６）。本実施形態では、Ｓ１０４にて判定した危険度が１の場合に、周辺車両とユーザが衝突する可能性があると判定するものとする。

ここで、例えば、周辺車両とユーザとの距離が３メートル以上となっており、Ｓ１０４にて判定した危険度が０となると、Ｓ１０６の判定はＮＯとなり、電気刺激発生部１００および振動発生部１５０に作動停止を指示し（Ｓ１１０）、Ｓ１００へ戻る。このとき、電気刺激発生部１００および振動発生部１５０は、既に作動を停止しているので、作動を停止した状態が継続される。

また、例えば、周辺車両とユーザとの距離が３メートル未満となり、Ｓ１０４にて判定した危険度が１となった場合、Ｓ１０６の判定はＹＥＳとなり、次に、電気刺激発生部１００および振動発生部１５０に作動開始を指示し（Ｓ１０８）、Ｓ１００へ戻る。この指示に応じて、電気刺激発生部１００の電気制御回路１１０は、電極１２０と電極１３０の間に断続的に一定電圧を印加する、これにより、ユーザの足を介して電極１２０と電極１３０の間に断続的に微弱な電流が流れ、ユーザの足に電気的刺激が与えられる。

一方、振動発生部１５０のモータ駆動回路１６０は、モータ１７０を間欠駆動する。このモータ駆動回路１６０の駆動により間欠的に振動が発生し、ユーザの足に振動による刺激が与えられる。

このように、２種類の異なる刺激が同時に発生するので、歩行者への刺激をより十分に感じさせて周辺車両との衝突を回避できるようにすることが可能となる。

また、再度、周辺車両とユーザとの距離が３メートル以上となり、Ｓ１０４にて判定した危険度が０となると、Ｓ１０６の判定はＮＯとなり、電気刺激発生部１００および振動発生部１５０に作動停止を指示し（Ｓ１１０）、Ｓ１００へ戻る。この指示に応じて、電気刺激発生部１００の電気制御回路１１０は、電極１２０と電極１３０の間の電圧印加を停止し、振動発生部１５０のモータ駆動回路１６０は、モータ１７０の駆動を停止する。これにより、ユーザの足への電気的刺激と振動による刺激が終了する。

上記した構成によれば、周辺車両との衝突の可能性が有るか否かを判定し、周辺車両との衝突の可能性が有ると判定された場合、少なくとも２種類の刺激を同時に発生させるように、電気刺激発生部１００および振動発生部１５０に作動を指示するので、歩行者への刺激をより十分に感じさせて周辺車両との衝突を回避することができる。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態に係る歩行制御装置の構成は、図１に示したものと同じである。本実施形態に係る歩行制御装置は、第１実施形態に係る歩行制御装置と比較して制御部１２の処理が異なる。本実施形態に係る制御部１２のフローチャートを図４に示す。

本実施形態に係る制御部１２の処理は、図３に示した処理と比較してＳ１００〜Ｓ１０６の処理は同じで、Ｓ１０６の判定ステップでＹＥＳと判定された場合の処理が異なる。

すなわち、本実施形態では、Ｓ１０６の判定ステップでＹＥＳと判定された場合、周辺車両とユーザが衝突するまでの時間を推定する（Ｓ２００）。具体的には、周辺車両とユーザの相対距離を定期的に算出して、周辺車両とユーザが衝突するまでの時間を推定する。

次に、周辺車両とユーザが衝突するまでの時間に応じて段階的に刺激の強さを変化させるよう電気刺激発生部１００および振動発生部１５０に作動開始を指示し（Ｓ２０２）、Ｓ１００へ戻る。具体的には、図５（ａ）に示すように、衝突までの時間が長く、周辺車両とユーザが衝突するまでの時間が基準値以上と推定さている場合には、単位時間当たりの刺激を発生させる期間が短くなるように電気刺激発生部１００および振動発生部１５０に指示する。これにより弱い電気的刺激と弱い振動による刺激が発生する。

また、図５（ｂ）に示すように、衝突までの時間が短く、周辺車両とユーザが衝突するまでの時間が基準値未満と推定されている場合には、単位時間当たりの刺激を発生させる期間が長くなるように電気刺激発生部１００および振動発生部１５０に指示する。これにより強い電気的刺激と強い振動による刺激が発生する。

このように、衝突までの時間に応じて刺激の強さを変えることで、ユーザの歩行意欲を制御するようにしている。すなわち、衝突までの時間が長い場合よりも短い場合の方が、刺激の強さが大きくなるようにして、ユーザの歩行を停止させ、周辺車両とユーザの衝突を防止するようにしている。

また、再度、周辺車両とユーザとの距離が３メートル以上となり、Ｓ１０４にて判定した危険度が０となると、Ｓ１０６の判定はＮＯとなり、電気刺激発生部１００および振動発生部１５０に作動停止を指示し（Ｓ１１０）、Ｓ１００へ戻る。

上記した構成によれば、周辺車両との衝突の可能性が有るか否かを判定し、周辺車両との衝突の可能性が有ると判定された場合、少なくとも２種類の刺激を同時に発生させるように、電気刺激発生部１００および振動発生部１５０に作動を指示するので、上記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

また、周辺車両と衝突するまでの時間を推定し、周辺車両と衝突するまでの時間が短い場合の方が長い場合よりも、同時に与える刺激の少なくとも一方の刺激の強さの度合いが大きくなるように電気刺激発生部１００および振動発生部１５０に作動を指示するので、より確実に歩行者への刺激を与えることができる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々なる形態で実施することができる。

例えば、上記第１、第２実施形態では、刺激機として電気刺激発生部１００および振動発生部１５０を備え、電気刺激発生部１００および振動発生部１５０を作動させて電気的刺激と振動による刺激を与えるように構成したが、例えば、図６に示すように、靴３の内部に熱源１８０を設け、この熱源１８０を作動させて熱による刺激を与えるように構成したり、靴３の内部に可動式のピン１９０を設け、このピン１９０を突出させてピンによる刺激を与えるように構成してもよい。また、靴３の内部に足への圧力を変化させる押圧機構を設け、この押圧機構を作動させて押圧力による刺激を与えるように構成してもよい。

また、上記第１、第２実施形態では、靴３の開口部の近くに電極１２０、１３０を設け、靴３のつま先Ｔの近くにモータ１７０を設けるようにしたが、電極１２０、１３０やモータ１７０の取り付け部位は、上記実施形態に示した部位に限定されるものではない。

また、上記第１、第２実施形態では、靴３の内部に電気刺激発生部１００および振動発生部１５０を備えて構成を示したが、このような構成に限定されるものではなく、例えば、靴の中敷きに電気刺激発生部１００および振動発生部１５０を備えるように構成してもよい。

また、上記第１〜第１０実施形態では、車載機２から歩行制御装置１の間の通信をＤＳＲＣ規格に基づく通信により行うように構成したが、Ｂｕｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）やＷｉ−Ｆｉ等の近距離無線通信により行うようにしてもよい。

また、上記実施形態では、車両として自動車を例に示したが、自動車に限定されるものではなく、バイク、自転車等に適用することもできる。

１歩行制御装置
２車載機
１０現在位置検出部
１１通信部
１２制御部
１００電気刺激発生部
１５０振動発生部
２０現在位置検出部
２１通信部
２３制御部

Claims

歩行者の足に装着される装着部材（３）に設けられ、前記歩行者の足に対して複数の異なる種類の刺激を与える刺激機（１００、１５０）と、
周辺車両と通信する通信手段（１１）と、
前記通信手段を介した前記周辺車両との通信により前記周辺車両との衝突の可能性が有るか否かを判定する衝突可能性判定手段（Ｓ１０６）と、
前記衝突可能性判定手段により前記周辺車両との衝突の可能性が有ると判定された場合、少なくとも２種類の刺激を同時に発生させるように前記刺激機を作動させる刺激機制御手段（Ｓ１０８、Ｓ２０２）と、を備えたことを特徴とする歩行制御装置。
前記周辺車両と衝突するまでの時間を推定する時間推定手段（Ｓ２００）を備え、
前記刺激機制御手段は、前記時間推定手段により推定された前記周辺車両と衝突するまでの時間が短い場合の方が長い場合よりも、前記同時に与える刺激の少なくとも一方の刺激の強さの度合いが大きくなるように前記刺激機を作動させることを特徴とする請求項１に記載の歩行制御装置。