JP2022126825A - Electric wheelchair, wheelchair control device, electric wheelchair control method, and electric wheelchair control program - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To avoid a dangerous state of an electric wheelchair.
SOLUTION: A wheelchair control device 100 of an electric wheelchair 1 includes, as its functions: a signal reception section 131 for receiving a ranging detection signal by a sensor section 200; a relative distance calculation section 132 for acquiring a detection distance to a peripheral object from the sensor section 200 based on a detection result; a collision time calculation section 133 for calculating a relative speed of the electric wheelchair 1 with respect to the peripheral object from a relative distance at a different time; and a control signal output section 134 for outputting a control signal to perform speed control of the electric wheelchair 1 based on a calculated collision time to an electric wheelchair drive section 300.
SELECTED DRAWING: Figure 1
COPYRIGHT: (C)2022,JPO&INPIT

Description

特許法第30条第2項適用申請有り ・令和1年8月1日 出願人の研究所にて、電動車椅子(以下、「xMove」と称する)について、ゲストを招いてデモンストレーションを行った。 ・令和1年8月20日 介護施設「銀木犀柏」にて、xMoveについて走行実験を行った。 ・令和1年8月27日 介護施設「マザアス南柏」にて、xMoveについて試乗会を行った。 ・令和1年8月28日 介護施設「マザアス南柏」にて、xMoveについてデモンストレーションを行った。 ・令和1年9月16日 介護施設「マザアス南柏」にて、xMoveについて試乗会を行った。 ・令和1年9月20日 介護施設「SOMPOケア ラヴィーレ川崎」にて、xMoveについて説明会を行った。 ・令和1年9月26日 出願人の研究所にて、xMoveについて、ゲストを招いてデモンストレーションを行った。 ・令和1年10月15日~18日 幕張メッセにおいて開催されたCEATEC2019にて、xMoveの実機を展示した。 ・令和1年10月17日 出願人の本社にて、xMoveについて、ゲストを招いて説明会を行った。 ・令和1年11月11日 苫小牧高専にて、xMoveについて説明会を行った。 ・令和1年11月19日 出願人の研究所にて、xMoveについて、ゲストを招いてデモンストレーションを行った。 ・令和1年12月16日 介護施設「銀木犀柏」にて、xMoveについて打ち合わせおよび走行実験を行った。 ・令和1年12月17日 介護施設「マザアス南柏」にて、xMoveについてデモンストレーションを行った。 ・令和1年12月24日 介護施設「いなの里」にて、xMoveについて説明会を行った。 ・令和1年12月24日 介護施設「ぬくもり荘」にて、xMoveについて説明会を行った。 ・令和1年12月24日 介護施設「雅荘」にて、xMoveについて説明会を行った。Application for application of Article 30, Paragraph 2 of the Patent Act is filed ・August 1, 2020 At the research institute of the applicant, an electric wheelchair (hereinafter referred to as "xMove") was invited as a guest to give a demonstration.・August 20, 2019 A driving experiment was conducted on xMove at the nursing home "Ginki Saihashi".・On August 27, 2019, a test-ride event was held for xMove at the nursing home "Mazaas Minamikashiwa".・August 28, 2019 We demonstrated xMove at the nursing home "Mother's Minami Kashiwa".・September 16, 2019 A test-ride event was held for xMove at the nursing home "Mazaas Minamikashiwa".・September 20, 2019 A briefing on xMove was held at the nursing care facility “Sompo Care La vie Re Kawasaki”.・September 26, 2019 At the research institute of the applicant, a guest was invited to give a demonstration of xMove.・From October 15th to 18th, 2019, the actual xMove machine was exhibited at CEATEC 2019 held at Makuhari Messe.・October 17, 2019 At the applicant's head office, we invited a guest and held a briefing session on xMove.・On November 11, 2019, a briefing session on xMove was held at Tomakomai College of Technology.・November 19, 2019 We invited a guest to give a demonstration of xMove at the applicant's laboratory.・December 16, 2019 We had a meeting and a driving experiment about xMove at the nursing care facility "Ginki Saihashi".・December 17, 2019 We demonstrated xMove at the nursing home "Mother's Minami Kashiwa".・December 24, 2019 We held a briefing session on xMove at the nursing home "Inanosato".・December 24, 2019 We held a briefing session on xMove at the nursing home "Nukumoriso".・December 24, 2019 We held a briefing session on xMove at the nursing home "Masou".

本開示は、電動車椅子及びその動作制御を行う車椅子制御装置、電動車椅子制御方法及び電動車椅子制御プログラムに関する。 The present disclosure relates to an electric wheelchair, a wheelchair control device that controls the operation of the electric wheelchair, an electric wheelchair control method, and an electric wheelchair control program.

近年、従来の手動の車椅子に代わり、車椅子に着座するユーザ自身によって操作される電動車椅子が普及しつつある。電動車椅子は、ユーザが手元等にある操作部を操作することで車椅子を稼働させるもので、脊椎損傷や筋萎縮性側索硬化症等の患者のような、下肢の運動機能だけではなく、上肢の運動機能にも制限があり、自力で手動の車椅子を動作させることが出来ないような患者の移動手段として、不可欠なものとなっている。 2. Description of the Related Art In recent years, an electric wheelchair operated by a user sitting in the wheelchair has become popular in place of a conventional manual wheelchair. An electric wheelchair is operated by a user operating an operation unit at hand or the like. It also has limited motor function, making it an essential means of transportation for patients who are unable to operate a manual wheelchair on their own.

電動車椅子を使用するユーザが障害物に衝突したり、電動車椅子を転倒させたりしてしまうことを避けるため、ユーザの安全性を高める技術が開発されている。例えば、下記の特許文献1には、電動車椅子のシートシステムを水平に維持する自己水平化機能などについて記載されている。特許文献1には、電動車椅子の重力分布制御を最適化するために、カメラ、レーザ、レーザ検出、または測距(LADAR)が使用され得ることが記載されている。 In order to prevent a user using an electric wheelchair from colliding with an obstacle or overturning the electric wheelchair, techniques have been developed to improve the safety of the user. For example, Patent Literature 1 below describes a self-leveling function for maintaining a seat system of an electric wheelchair horizontally. US Pat. No. 5,300,000 describes that cameras, lasers, laser detection, or ranging (LADAR) can be used to optimize gravity distribution control for power wheelchairs.

このような電動車椅子は、移動手段であるため、病院や介護施設のような不特定多数の人が往来するような施設や、屋外でも使用される。そのため、電動車椅子の使用はユーザにとって便利である反面、不慮の事故が発生することがある。 Since such an electric wheelchair is a means of transportation, it is also used in facilities where an unspecified number of people come and go, such as hospitals and nursing homes, and outdoors. Therefore, while the use of an electric wheelchair is convenient for the user, an accident may occur.

近年、電動車椅子の自動運転について研究開発が行われている。 In recent years, research and development have been conducted on automatic driving of electric wheelchairs.

特表2018-528037号公報Japanese Patent Application Publication No. 2018-528037

車椅子はその構造上、ユーザの身体が車体より前方に露出しているため、前方の周辺物を検知するためにセンサ等の周辺物を検知する装置を取り付ける位置には、制約が大きくなっている。 Due to the structure of the wheelchair, the user's body is exposed in front of the vehicle body, so there is a large restriction on the position where a device for detecting peripheral objects such as a sensor is installed in order to detect peripheral objects in front of the wheelchair. .

また、センサ等の装置を簡易に構成することにより電動車椅子の危険な状況を回避することが望まれている。しかしながら、特許文献1に記載された電動車椅子は、センサ装置の検出結果によりシートシステムを水平に維持すること等については記載されているものの、センサ等を用いて危険な状況を検出するための具体的な構成については開示されていない。 Moreover, it is desired to avoid the dangerous situation of the electric wheelchair by simply configuring devices such as sensors. However, although the electric wheelchair described in Patent Document 1 describes maintaining the seat system horizontally based on the detection result of the sensor device, there is no specific method for detecting a dangerous situation using a sensor or the like. No specific configuration is disclosed.

電動車椅子の自動運転を可能とするために、従来の手動式の車椅子に対して種々の付加部品(例えば、測距センサ、バッテリ、コントローラ、など)が必要となる。かかる付加部品が、乗員に対する介助の妨げとなるおそれがある。 In order to enable automatic driving of an electric wheelchair, various additional parts (eg, distance measurement sensor, battery, controller, etc.) are required for conventional manual wheelchairs. Such additional parts may interfere with the assistance of the occupant.

そこで、本開示の第1の目的は、電動車椅子の危険な状況を回避することが可能な電動車椅子、車椅子制御装置、電動車椅子制御方法及び電動車椅子制御プログラムを提供することである。 Accordingly, a first object of the present disclosure is to provide an electric wheelchair, a wheelchair control device, an electric wheelchair control method, and an electric wheelchair control program capable of avoiding dangerous situations of the electric wheelchair.

本開示の第2の目的は、乗員に対する介助のし易い電動車椅子を提供することである。 A second object of the present disclosure is to provide an electric wheelchair that facilitates assistance to the occupant.

本開示の一態様における電動車椅子は、制御信号により動作制御される電動車椅子であって、ユーザが電動車椅子に着座した状態におけるユーザの頭部の位置よりも上方に設けられ、周辺物までの距離を測定する測距センサと、測距センサが周辺物までの距離を測定したことに応答して、電動車椅子の移動制御を実行する制御部とを備える。 An electric wheelchair according to one aspect of the present disclosure is an electric wheelchair whose operation is controlled by a control signal, is provided above the position of the user's head when the user is seated on the electric wheelchair, and is located at a distance to surrounding objects. and a control unit that controls the movement of the electric wheelchair in response to the measurement of the distance to the surrounding object by the distance sensor.

本開示の一実施形態に係る電動車椅子を示す機能ブロック構成図である。1 is a functional block configuration diagram showing an electric wheelchair according to an embodiment of the present disclosure; FIG. 図1の電動車椅子1の外観の例を示す斜視図である。Fig. 2 is a perspective view showing an example of the appearance of the electric wheelchair 1 of Fig. 1; 図1の相対距離算出部132における相対距離の算出の一例を示す模式図である。2 is a schematic diagram showing an example of relative distance calculation in a relative distance calculation unit 132 of FIG. 1; FIG. 図1の車椅子制御装置100の処理を伝達関数として示した際の入出力情報の一例を示す模式図である。1. It is a schematic diagram which shows an example of the input-output information at the time of showing the process of the wheelchair control apparatus 100 of FIG. 1 as a transfer function. 図1の車椅子制御装置100の動作を示すフローチャートである。2 is a flow chart showing the operation of the wheelchair control device 100 of FIG. 1; 本開示の一実施形態に係る電動車椅子を示す機能ブロック構成図である。1 is a functional block configuration diagram showing an electric wheelchair according to an embodiment of the present disclosure; FIG. 図6の車椅子制御装置100の処理を伝達関数として示した際の入出力情報の一例を示す模式図である。7 is a schematic diagram showing an example of input/output information when processing of the wheelchair control device 100 of FIG. 6 is shown as a transfer function; FIG. 本開示の一実施形態に係る車椅子制御装置100の処理を伝達関数として示した際の入出力情報の一例を示す模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing an example of input/output information when processing of the wheelchair control device 100 according to the embodiment of the present disclosure is indicated as a transfer function; 本開示の一実施形態に係る車椅子制御装置100の処理を伝達関数として示した際の入出力情報の一例を示す模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing an example of input/output information when processing of the wheelchair control device 100 according to the embodiment of the present disclosure is indicated as a transfer function; 本開示の一実施形態に係る車椅子制御装置100の処理を伝達関数として示した際の入出力情報の一例を示す模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing an example of input/output information when processing of the wheelchair control device 100 according to the embodiment of the present disclosure is indicated as a transfer function; 本開示の一実施形態に係る車椅子制御装置100の処理を伝達関数として示した際の入出力情報の一例を示す模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing an example of input/output information when processing of the wheelchair control device 100 according to the embodiment of the present disclosure is indicated as a transfer function; 本開示の一実施形態に係るコンピュータ700を示す機能ブロック構成図である。7 is a functional block configuration diagram showing a computer 700 according to an embodiment of the present disclosure; FIG. 実施形態8の電動車椅子の構成を示すブロック図である。FIG. 12 is a block diagram showing the configuration of an electric wheelchair according to Embodiment 8; 実施形態8の電動車椅子の外観を示す斜視図である。FIG. 21 is a perspective view showing the appearance of an electric wheelchair according to Embodiment 8; 実施形態8の電動車椅子の外観を示す背面図である。FIG. 22 is a rear view showing the appearance of the electric wheelchair of Embodiment 8; 図13のLIDARの配置の説明図である。FIG. 14 is an explanatory diagram of the arrangement of the LIDAR in FIG. 13; 仮想例の電動車椅子801の背面図である。8 is a rear view of a hypothetical example power wheelchair 801. FIG. 実施形態8に係る周辺物回避処理を例示するフローチャートである。19 is a flowchart illustrating peripheral object avoidance processing according to the eighth embodiment; ポールが第1状態にある時の変形例1の電動車椅子の外観を示す背面図である。Fig. 10 is a rear view showing the appearance of the electric wheelchair of Modification 1 when the pole is in the first state; ポールが第2状態にある時の変形例1の電動車椅子の外観を示す背面図である。FIG. 11 is a rear view showing the appearance of the electric wheelchair of Modification 1 when the pole is in the second state; 変形例2に係る制御処理を例示するフローチャートである。10 is a flowchart illustrating control processing according to modification 2; ポールが第1状態にある時の変形例3の電動車椅子の外観を示す背面図である。FIG. 11 is a rear view showing the appearance of the electric wheelchair of Modification 3 when the pole is in the first state; ポールが第2状態にある時の変形例3の電動車椅子の外観を示す背面図である。FIG. 11 is a rear view showing the appearance of the electric wheelchair of Modification 3 when the pole is in the second state; 変形例4に係る制御処理を例示するフローチャートである。13 is a flowchart illustrating control processing according to Modification 4; 変形例5に係る制御処理を例示するフローチャートである。14 is a flowchart illustrating control processing according to modification 5; ポールを背部の右端に寄せた時の変形例6の電動車椅子の外観を示す背面図である。FIG. 12 is a rear view showing the appearance of the electric wheelchair of modification 6 when the pole is moved to the right end of the back.

以下、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本開示の内容を不当に限定するものではない。また、実施形態に示される構成要素のすべてが、本開示の必須の構成要素であるとは限らない。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described with reference to the drawings. It should be noted that the embodiments described below do not unduly limit the content of the present disclosure described in the claims. Also, not all the components shown in the embodiments are essential components of the present disclosure.

(実施形態1)
<構成>
図1は、本開示の実施形態1に係る電動車椅子1を示す機能ブロック構成図である。この電動車椅子1は、主に着座しているユーザにより操作される電動車椅子である。電動車椅子1を使用するユーザは、例えば上肢及び下肢の運動機能に制限があり、自力で手動の車椅子を動作させることが出来ないような患者である。電動車椅子1は、病院や介護施設のような施設、または屋外にて患者の移動手段として使用される。この電動車椅子1は、さらに、車椅子に配置されたセンサ部、例えばLIDAR(Light Detection and Ranging)が車椅子の略前方に障害物等の周辺物を検知した場合に、その周辺物との衝突を回避するために電動車椅子の移動を制御するものである。以下の実施形態において、LIDARは、3D-LIDARに対して比較的安価な2D-LIDARを使用するものとして説明するが、これに限られない。
(Embodiment 1)
<Configuration>
FIG. 1 is a functional block configuration diagram showing an electric wheelchair 1 according to Embodiment 1 of the present disclosure. This electric wheelchair 1 is mainly operated by a seated user. A user who uses the electric wheelchair 1 is, for example, a patient who has limited motor function in the upper and lower limbs and cannot operate a manual wheelchair by himself/herself. The electric wheelchair 1 is used as a means of transportation for patients in facilities such as hospitals and nursing homes, or outdoors. The electric wheelchair 1 further avoids collision with surrounding objects such as obstacles when a sensor unit, such as LIDAR (Light Detection and Ranging), installed in the wheelchair detects a surrounding object such as an obstacle in front of the wheelchair. to control the movement of the electric wheelchair. In the following embodiments, LIDAR is described as using 2D-LIDAR, which is relatively inexpensive compared to 3D-LIDAR, but is not limited to this.

電動車椅子1は、車椅子制御装置100と、センサ部200と、電動車椅子駆動部300とを有している。車椅子制御装置100と、センサ部200と、電動車椅子駆動部300とは、相互に接続される。車椅子制御装置100と、センサ部200と、電動車椅子駆動部300とは、限定ではなく例として、USB(Universal Serial Bus)ケーブル等の有線により直接接続してもよい。なお、本件発明は、電動車椅子1が後述する操作部320を必要としない自動運転車椅子であっても適用可能である。自動運転車椅子は、ユーザがジョイスティック等により電動車椅子を移動する操作を行わずとも、ユーザが指定した目的地、又は、予め定められた位置等まで移動するための移動経路を設定して移動するものである。 The electric wheelchair 1 has a wheelchair control device 100 , a sensor section 200 and an electric wheelchair driving section 300 . The wheelchair control device 100, the sensor section 200, and the electric wheelchair drive section 300 are interconnected. The wheelchair control device 100, the sensor unit 200, and the electric wheelchair driving unit 300 may be directly connected by a cable such as a USB (Universal Serial Bus) cable, for example and not limitation. The present invention can be applied even if the electric wheelchair 1 is a self-driving wheelchair that does not require an operation unit 320 to be described later. The self-driving wheelchair moves by setting a movement route for moving to a destination designated by the user or a predetermined position, etc., without the user performing an operation to move the electric wheelchair with a joystick or the like. is.

車椅子制御装置100は、電動車椅子駆動部300の移動を制御するための装置である。車椅子制御装置100は、センサ部200により周辺物を検知した際の測距検知信号を受信することと、受信した信号により周辺物に対する相対距離を算出することと、周辺物と衝突しうるまでの衝突時間を相対距離に基づいて算出することとを行う。車椅子制御装置100は、算出される衝突時間に基づいて、電動車椅子1の移動を制御する。車椅子制御装置100は、限定ではなく例として、電動車椅子1に搭載させる装置であってもよいし、各種Webサービスを提供するコンピュータ(デスクトップ、ラップトップ、タブレットなど)や、サーバ装置を含む装置等により構成されていてもよい。この場合、車椅子制御装置100は、ネットワーク(ネットワークは、通信を行うための通信網であり、限定ではなく例として、インターネット、イントラネット、LAN(Local Area Network)、WAN(Wide Area Network)、ワイヤレスLAN(Wireless LAN:WLAN)、ワイヤレスWAN(Wireless WAN:WWAN)、仮想プライベートネットワーク(Virtual Private Network:VPN)等により構成されている。)を介して、電動車椅子駆動部300及びセンサ部200と接続される。なお、サーバ装置は単体で動作するサーバ装置に限られず、ネットワークを介して通信を行うことで協調動作する分散型サーバシステムや、クラウドサーバでもよい。 The wheelchair control device 100 is a device for controlling the movement of the electric wheelchair driving section 300 . The wheelchair control device 100 receives a ranging detection signal when a surrounding object is detected by the sensor unit 200, calculates a relative distance to the surrounding object from the received signal, and performs a process until a possible collision with the surrounding object. and calculating a collision time based on the relative distance. The wheelchair control device 100 controls movement of the electric wheelchair 1 based on the calculated collision time. The wheelchair control device 100 may be, for example and not limitation, a device mounted on the electric wheelchair 1, a computer (desktop, laptop, tablet, etc.) that provides various web services, a device including a server device, and the like. It may be configured by In this case, the wheelchair control device 100 is connected to a network (a network is a communication network for communication, and non-limiting examples include the Internet, an intranet, a LAN (Local Area Network), a WAN (Wide Area Network), and a wireless LAN). (Wireless LAN: WLAN), Wireless WAN (WWAN), Virtual Private Network (VPN), etc.). be. Note that the server device is not limited to a server device that operates alone, and may be a distributed server system or a cloud server that operates cooperatively by communicating via a network.

センサ部200は、限定ではなく例として、対象物の方向にパルス状にレーザを発光する、または、可視光を照射することを行い、これら光の照射に対する散乱光を光検出器にて検出する。センサ部200は、このように一定範囲にわたって光の照射から反射光(散乱光)を検知するまでの時間を計測することで対象物までの距離を測定する光走査センサであるとしてもよい。このセンサ部200は、測距装置であればどのような装置であっても良く、例えばLIDARにより構成しても良く、レーダ装置等により構成してもよい。 As a non-limiting example, the sensor unit 200 emits pulsed laser light in the direction of an object or irradiates visible light, and the photodetector detects scattered light corresponding to the irradiation of these light beams. . The sensor unit 200 may be an optical scanning sensor that measures the distance to the object by measuring the time from irradiation of light to detection of reflected light (scattered light) over a certain range. The sensor unit 200 may be any device as long as it is a distance measuring device.

電動車椅子駆動部300は、例えば病気やケガ等により下肢の運動機能に制限がある患者が移動手段として使用する車椅子を実際に動作させる駆動装置である。電動車椅子駆動部300は、本実施形態では特に、限定ではなく例として、アクチュエータ等により構成される。 The electric wheelchair driving unit 300 is a driving device that actually operates a wheelchair that is used as a means of transportation by a patient whose locomotor function is restricted due to illness, injury, or the like. In this embodiment, the electric wheelchair drive unit 300 is particularly configured by an actuator or the like as an example and not as a limitation.

図2は、図1の電動車椅子1の外観の例を示す斜視図である。図2に示すように、センサ部200は、電動車椅子1の背面から上方へ略垂直に延設された部材Mに設けられている。センサ部200は、電動車椅子1に着座するユーザの頭部より上方に位置するように設けられ、その位置でユーザの前方に周辺物が存在するか検知するための装置である。よって、センサ部200は、レーザ等の光の照射方向がセンサ部200を含む水平面から下方になるように、下方に向けて取り付けられている。センサ部200の下方への傾斜角度は、固定でも良く、センサ部200の動作により可動であってもよい。 FIG. 2 is a perspective view showing an example of the appearance of the electric wheelchair 1 of FIG. As shown in FIG. 2, the sensor unit 200 is provided on a member M that extends substantially vertically upward from the rear surface of the electric wheelchair 1 . The sensor unit 200 is provided so as to be positioned above the head of the user seated on the electric wheelchair 1, and is a device for detecting whether there is a surrounding object in front of the user at that position. Therefore, the sensor section 200 is attached facing downward so that the irradiation direction of light such as a laser is downward from a horizontal plane including the sensor section 200 . The downward inclination angle of the sensor section 200 may be fixed or may be movable by the operation of the sensor section 200 .

センサ部200が取り付けられる部材Mは、図2に示すように棒状の部材により構成されているが、取り付けられるセンサ部200がユーザの頭部よりも上方に突出してあれば良く、電動車椅子1の背面や側面に取り付け可能な、例えば板状部材でもよい。また、電動車椅子1の背面部をそのまま上方に伸ばすように形成してもよい。 The member M to which the sensor unit 200 is attached is composed of a rod-shaped member as shown in FIG. For example, it may be a plate-shaped member that can be attached to the back surface or the side surface. Alternatively, the back portion of the electric wheelchair 1 may be formed so as to extend upward.

電動車椅子1には、ユーザが着座する着座面310が設けられている。ユーザがこの着座面310に着座したときに肘掛けとなる位置の前方側に、操作部320が設けられている。操作部320は、電動車椅子1を移動させるための操作をユーザから受け付けるものであり、例えばジョイスティックのような構成で設けられている。ユーザは、例えばジョイスティックを傾ける量に応じて電動車椅子1の速度を指示することができる。また、ユーザは、ジョイスティックを傾ける方向に応じて電動車椅子1を進行させる方向を指示することができる。例えば、ユーザがジョイスティックを前後方向に傾けた場合は、電動車椅子1を前進または後退させる。ユーザがジョイスティックを左右方向に傾けた場合は、電動車椅子1を旋回させる量をユーザが指示することができる。ユーザがこの操作部320を使用して操作を行うと、当該操作に応答してキャスター330が駆動する。これにより、ユーザがジョイスティック等で指示した方向および速度で電動車椅子1が移動するよう、電動車椅子駆動部300が制御する。そのため、図示しないキャスター330の駆動軸には、操作部320の操作により動作を行うアクチュエータや、サーボモータ等が取り付けられている。なお、図示していないが、車椅子制御装置100は、電動車椅子1に取り付けられてもよい。 The electric wheelchair 1 is provided with a seating surface 310 on which the user sits. An operation unit 320 is provided on the front side of a position that serves as an armrest when the user sits on the seating surface 310 . The operation unit 320 receives an operation for moving the electric wheelchair 1 from the user, and is provided in a configuration like a joystick, for example. The user can instruct the speed of the electric wheelchair 1 according to the amount of tilting the joystick, for example. In addition, the user can instruct the direction in which the electric wheelchair 1 is to travel according to the direction in which the joystick is tilted. For example, when the user tilts the joystick forward or backward, the electric wheelchair 1 is moved forward or backward. When the user tilts the joystick in the left-right direction, the user can instruct the amount to turn the electric wheelchair 1 . When the user performs an operation using the operation unit 320, the casters 330 are driven in response to the operation. Accordingly, the electric wheelchair driving unit 300 controls the electric wheelchair 1 to move in the direction and speed indicated by the user with a joystick or the like. Therefore, the drive shaft of the caster 330 (not shown) is attached with an actuator, a servomotor, or the like that operates according to the operation of the operation unit 320 . Although not shown, the wheelchair control device 100 may be attached to the electric wheelchair 1 .

図1に示すように、車椅子制御装置100は、通信部110と、記憶部120と、制御部130とを備える。 As shown in FIG. 1 , the wheelchair control device 100 includes a communication section 110 , a storage section 120 and a control section 130 .

通信部110は、車椅子制御装置100がネットワークを介してセンサ部200及び電動車椅子駆動部300と有線または無線で通信を行うための通信インタフェースであり、互いの通信が実行できるのであればどのような通信プロトコルを用いてもよい。この通信部110は、限定ではなく例として、TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)等の通信プロトコルにより通信が行われる。 The communication unit 110 is a communication interface for the wheelchair control device 100 to perform wired or wireless communication with the sensor unit 200 and the electric wheelchair driving unit 300 via a network. A communication protocol may be used. The communication unit 110 performs communication using a communication protocol such as TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) as an example and not a limitation.

記憶部120は、各種制御処理や制御部130内の各機能を実行するためのプログラム、入力データ等を記憶するものである。記憶部120は、限定ではなく例として、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)等を含むメモリや、HDD(Hard Disk Drive)、SSD(Solid State Drive)、フラッシュメモリ等を含むストレージから構成される。また、記憶部120は、車椅子諸元情報DB121を記憶する。さらに、記憶部120は、センサ部200及び電動車椅子駆動部300と通信を行ったデータや、後述する各処理にて生成されたデータを一時的に記憶する。 The storage unit 120 stores programs for executing various control processes and functions in the control unit 130, input data, and the like. The storage unit 120 includes, for example and not limitation, memory including RAM (Random Access Memory), ROM (Read Only Memory), etc., HDD (Hard Disk Drive), SSD (Solid State Drive), storage including flash memory, etc. consists of The storage unit 120 also stores a wheelchair specification information DB 121 . Further, the storage unit 120 temporarily stores data obtained through communication with the sensor unit 200 and the electric wheelchair driving unit 300, and data generated by each process described later.

車椅子諸元情報DB121には、電動車椅子1の仕様の情報、電動車椅子1の移動を制御するための情報その他の情報が格納されている。電動車椅子1の仕様の情報としては、電動車椅子1の諸元情報(例えば全長、全高、キャスター径、最大許容加減速度、最大速度、最大許容段差高、及びその他の情報)が含まれる。電動車椅子1の仕様の情報としては、駆動方式の情報等が含まれる。駆動方式の情報は、電動車椅子1が、2輪駆動であるか、4輪駆動であるか、前輪駆動であるか、中輪駆動であるか、後輪駆動であるか、全方位への移動が可能なものであるか等の情報を含む。例えば、電動車椅子1が、全方位に移動可能な車輪を備える場合に、電動車椅子1を使用するユーザから見て横方向に平行移動すること等ができる。また、電動車椅子1の仕様の情報は、電動車椅子駆動部300に関する情報を含んでいてもよい。また、電動車椅子1の移動を制御するための情報としては、センサ部200及び電動車椅子駆動部300の各種設定値(後述するが、例えばセンサ部200を水平面に対して下方に傾ける場合の傾斜角度θの情報)が含まれる。また、この車椅子制御装置100を電動車椅子駆動部300から離隔した状態でサーバ装置として構成する場合や、他の電動車椅子駆動部300にも取り付け可能に構成する場合、他の種類の電動車椅子1の諸元情報が格納されてもよい。この場合、車椅子諸元情報DB121は、例えば電動車椅子1の車種等の種類を識別するための型番等の情報により識別可能に格納される。また、車椅子諸元情報DB121に格納されている電動車椅子1の諸元情報は、後述する相対距離算出部132で使用される。 The wheelchair specification information DB 121 stores information on specifications of the electric wheelchair 1, information for controlling movement of the electric wheelchair 1, and other information. The specification information of the electric wheelchair 1 includes specification information of the electric wheelchair 1 (for example, total length, total height, caster diameter, maximum allowable acceleration/deceleration, maximum speed, maximum allowable step height, and other information). Information on the specifications of the electric wheelchair 1 includes information on the drive system and the like. Information on the drive system includes whether the electric wheelchair 1 is two-wheel drive, four-wheel drive, front-wheel drive, middle-wheel drive, or rear-wheel drive, and whether it is omnidirectional. It includes information such as whether it is possible to For example, when the electric wheelchair 1 is equipped with wheels that can move in all directions, the electric wheelchair 1 can be moved laterally in parallel with the user using the electric wheelchair 1 . Further, the information on the specifications of the electric wheelchair 1 may include information on the electric wheelchair driving unit 300 . Information for controlling the movement of the electric wheelchair 1 includes various set values of the sensor unit 200 and the electric wheelchair driving unit 300 (which will be described later, for example, an inclination angle when the sensor unit 200 is inclined downward with respect to the horizontal plane). θ information) is included. Further, when the wheelchair control device 100 is configured as a server device in a state separated from the electric wheelchair driving unit 300, or when configured to be attachable to another electric wheelchair driving unit 300, the electric wheelchair 1 of another type can be used. Specification information may be stored. In this case, the wheelchair specification information DB 121 stores identifiable information such as a model number for identifying a type such as a vehicle type of the electric wheelchair 1, for example. Moreover, the specification information of the electric wheelchair 1 stored in the wheelchair specification information DB 121 is used by the relative distance calculation unit 132, which will be described later.

制御部130は、記憶部120に記憶されているプログラムを実行することにより、車椅子制御装置100の全体の動作を制御するものである。制御部130は、限定ではなく例として、CPU(Central Processing Unit)、MPU(Micro Processing Unit)、GPU(Graphics Processing Unit)、マイクロプロセッサ(Microprocessor)、プロセッサコア(Processor core)、マルチプロセッサ(Multiprocessor)、ASIC(Application-Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field Programmable Gate Array)を含む装置等から構成される。制御部130は、制御部130の機能として、信号受信部131と、相対距離算出部132と、衝突時間算出部133と、制御信号出力部134とを備えている。この信号受信部131、相対距離算出部132、衝突時間算出部133、及び制御信号出力部134は、記憶部120に記憶されているプログラムにより起動されて車椅子制御装置100にて実行される。 The control unit 130 controls the overall operation of the wheelchair control device 100 by executing programs stored in the storage unit 120 . The control unit 130 includes, for example and not limitation, a CPU (Central Processing Unit), an MPU (Micro Processing Unit), a GPU (Graphics Processing Unit), a microprocessor, a processor core, a multiprocessor. , ASIC (Application-Specific Integrated Circuit), and FPGA (Field Programmable Gate Array). The control unit 130 includes, as functions of the control unit 130, a signal reception unit 131, a relative distance calculation unit 132, a collision time calculation unit 133, and a control signal output unit . The signal receiving section 131 , the relative distance calculating section 132 , the collision time calculating section 133 , and the control signal output section 134 are activated by a program stored in the storage section 120 and executed by the wheelchair control device 100 .

信号受信部131は、センサ部200による散乱光の検知結果(測距検知信号)を、通信部110を介してセンサ部200から受信する。この検知結果は、限定ではなく例として、センサ部200の光検出器による画像データを含む。また、センサ部200の下方への傾斜角度がセンサ部200の動作により可動である場合、傾斜角度もパラメータとしてセンサ部200から送信される(または、車椅子制御装置100がセンサ部200の傾斜角度を設定し、設定した傾斜角度になるようセンサ部200を駆動させることとしてもよい)。なお、センサ部200は水平方向(ユーザから見て左右方向)に走査されるので、水平方向に可動であり、正面方向に対する走査角度もパラメータとして送信される。すなわち、走査角度は、電動車椅子1を走行させる地面をx軸、y軸により定義される面と見立てた場合に、当該面に対して垂直なz軸(ヨー軸)に基づく角度のパラメータとして定義される。 The signal receiving unit 131 receives the scattered light detection result (distance measurement detection signal) from the sensor unit 200 from the sensor unit 200 via the communication unit 110 . This detection result includes, by way of example and not limitation, image data from the photodetectors of the sensor unit 200 . Further, when the downward tilt angle of the sensor unit 200 is movable by the operation of the sensor unit 200, the tilt angle is also transmitted from the sensor unit 200 as a parameter (or the wheelchair control device 100 detects the tilt angle of the sensor unit 200). may be set, and the sensor unit 200 may be driven so as to achieve the set tilt angle). Since the sensor unit 200 is scanned in the horizontal direction (horizontal direction as viewed from the user), it is movable in the horizontal direction, and the scanning angle with respect to the front direction is also transmitted as a parameter. That is, the scanning angle is defined as an angle parameter based on the z-axis (yaw axis) perpendicular to the plane defined by the x-axis and y-axis when the ground on which the electric wheelchair 1 travels is regarded as a plane. be done.

また、信号受信部131は、センサ部200の検知結果に対して、送信波位相変調等の信号処理を行う。 Further, the signal receiving unit 131 performs signal processing such as transmission wave phase modulation on the detection result of the sensor unit 200 .

相対距離算出部132は、センサ部200による検知結果に基づくセンサ部200から周辺物への検出距離を取得する。その検出距離と、垂直方向に対するセンサ部200の走査方向の角度とから、周辺物に対する車椅子の相対距離を算出する。 The relative distance calculation unit 132 acquires the detection distance from the sensor unit 200 to the surrounding object based on the detection result of the sensor unit 200 . From the detected distance and the angle of the scanning direction of the sensor unit 200 with respect to the vertical direction, the relative distance of the wheelchair to the surrounding objects is calculated.

図3は、図1の相対距離算出部132における相対距離の算出の一例を示す模式図である。図3を参照しながら、相対距離算出部132が、電動車椅子1の周辺物と電動車椅子1との相対距離を算出する処理について説明する。上記のようにセンサ部200を水平面に対して下方に傾けて配置している。図3に示すように、センサ部200は、電動車椅子1を走行させる面に対して垂直方向の軸を定義した場合、当該垂直方向に対する走査方向に対して傾斜角度θだけ傾斜して配置されている。車椅子諸元情報DB121には、例えばセンサ部200の下方への傾斜角度が固定である場合、この傾斜角度の値が既知の値として格納されている。センサ部200の傾斜角度が可動である場合、傾斜角度の値は、センサ部200から出力され、信号受信部131で取得される(または、車椅子制御装置100がセンサ部200の傾斜角度を設定し、設定された傾斜角度によりセンサ部200が走査を行うこととしてもよい)。センサ部200は、周辺物Oを検出する。信号受信部131は、センサ部200から周辺物Oまでの距離D1を示す信号を、センサ部200から取得する。これらの値から、水平方向に対する電動車椅子1の背面の位置(センサ部200の位置と略等しい)から周辺物Oまでの距離がD1sinθと算出できる。 FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of relative distance calculation by the relative distance calculator 132 of FIG. A process of calculating the relative distance between the peripheral objects of the electric wheelchair 1 and the electric wheelchair 1 by the relative distance calculation unit 132 will be described with reference to FIG. 3 . As described above, the sensor section 200 is arranged tilted downward with respect to the horizontal plane. As shown in FIG. 3, the sensor unit 200 is arranged at an angle of inclination .theta. there is For example, when the downward tilt angle of the sensor unit 200 is fixed, the value of this tilt angle is stored as a known value in the wheelchair specification information DB 121 . When the tilt angle of the sensor unit 200 is movable, the value of the tilt angle is output from the sensor unit 200 and acquired by the signal receiving unit 131 (or the wheelchair control device 100 sets the tilt angle of the sensor unit 200). , the sensor unit 200 may perform scanning according to the set tilt angle). The sensor unit 200 detects a surrounding object O. As shown in FIG. The signal receiving unit 131 acquires a signal indicating the distance D<b>1 from the sensor unit 200 to the surrounding object O from the sensor unit 200 . From these values, the distance from the position of the back surface of the electric wheelchair 1 in the horizontal direction (substantially equal to the position of the sensor unit 200) to the surrounding object O can be calculated as D1 sin θ.

また、図3に示す電動車椅子1の全長D2は、車椅子諸元情報DB121に格納されている値であり、既知の値である。よって、前述の距離D1sinθから全長D2を減算することにより、周辺物Oに対する電動車椅子1の相対距離D3を算出することが可能である。なお、図3では、相対距離D3が周辺物Oからユーザの足の位置までの距離として図示されているが、図2に示すようにユーザの足は電動車椅子1のフットレストに載置されるので、電動車椅子1の前方先端までの距離とほぼ等しくなる。 Further, the total length D2 of the electric wheelchair 1 shown in FIG. 3 is a value stored in the wheelchair specification information DB 121 and is a known value. Therefore, the relative distance D3 of the electric wheelchair 1 with respect to the surrounding object O can be calculated by subtracting the total length D2 from the aforementioned distance D1 sin θ. In FIG. 3, the relative distance D3 is illustrated as the distance from the peripheral object O to the position of the user's feet, but as shown in FIG. , approximately equal to the distance to the front tip of the electric wheelchair 1 .

また、図3に示す周辺物Oは固定物として図示しているが、可動物であってもよい。例えば、電動車椅子1が病院や介護施設のような施設で使用される場合、固定物としては、病院や介護施設内の建物の壁や待合室の椅子のように略動かないように固定されている物であり、可動物としては、廊下を通行する人や、このような施設の職員が使用するカート等である。 Further, although the peripheral object O shown in FIG. 3 is illustrated as a fixed object, it may be a movable object. For example, when the electric wheelchair 1 is used in a facility such as a hospital or a nursing facility, the stationary object is fixed so as not to move substantially, such as a building wall in the hospital or nursing facility or a chair in a waiting room. Examples of movable objects include people passing through corridors, carts used by staff members of such facilities, and the like.

衝突時間算出部133は、周辺物に対して電動車椅子1が衝突しうる衝突時間を算出する。上記のように相対距離算出部132において、周辺物に対する電動車椅子1の相対距離の算出が複数回(例えば、1秒間に10回)行われる。衝突時間算出部133は、異なる時刻において算出された相対距離の時間変化に基づいて、周辺物に対する電動車椅子1の相対速度を算出する。衝突時間算出部133は、算出した相対速度と相対距離とから、周辺物と電動車椅子1とが衝突するまでの衝突時間を算出する。なお、周辺物が電動車椅子1に対して離隔するように動いている場合や、直近の時刻において周辺物が検出されなくなり、このときの相対距離が算出できないような場合には、衝突時間がマイナス値として算出される。この場合、周辺物と電動車椅子1との衝突のおそれがないことになる。 The collision time calculator 133 calculates a collision time during which the electric wheelchair 1 can collide with a surrounding object. As described above, the relative distance calculation unit 132 calculates the relative distance of the electric wheelchair 1 to the surrounding objects a plurality of times (for example, 10 times per second). The collision time calculation unit 133 calculates the relative velocity of the electric wheelchair 1 with respect to surrounding objects based on the temporal change in the relative distance calculated at different times. The collision time calculator 133 calculates the collision time until the electric wheelchair 1 collides with the surrounding object from the calculated relative speed and relative distance. If the surrounding object is moving away from the electric wheelchair 1, or if the surrounding object is no longer detected at the most recent time and the relative distance cannot be calculated at this time, the collision time is negative. calculated as a value. In this case, there is no risk of collision between the surrounding objects and the electric wheelchair 1 .

制御信号出力部134は、衝突時間算出部133で算出された衝突時間に基づき、電動車椅子1の速度を制御するための制御信号を、電動車椅子駆動部300へ出力する。例えば、周辺物と電動車椅子1とが時間の経過と共に接近している場合、衝突時間算出部133が算出する衝突時間が到来するより前に、制御信号出力部134が電動車椅子1を減速させる、すなわち電動車椅子1を停止する。これにより周辺物との衝突を回避することが出来る。または、減速の他に、周辺物との衝突を避けるように電動車椅子1を移動させるよう制御する(例えば、電動車椅子1が走行する方向を制御する)こととしてもよい。 The control signal output section 134 outputs a control signal for controlling the speed of the electric wheelchair 1 to the electric wheelchair drive section 300 based on the collision time calculated by the collision time calculation section 133 . For example, when the surrounding object and the electric wheelchair 1 are approaching over time, the control signal output unit 134 decelerates the electric wheelchair 1 before the collision time calculated by the collision time calculation unit 133 arrives. That is, the electric wheelchair 1 is stopped. This makes it possible to avoid collisions with surrounding objects. Alternatively, in addition to deceleration, control may be performed to move the electric wheelchair 1 so as to avoid collisions with surrounding objects (for example, control the direction in which the electric wheelchair 1 travels).

また、制御信号出力部134は、ジョイスティック等によりユーザが電動車椅子1を移動させる指示を行っているか否かにかかわらず、衝突時間算出部133で算出された衝突時間に基づき、電動車椅子1の制御を行うこととしてもよい。すなわち、ユーザが電動車椅子1をジョイスティック等により移動させている場合に、周辺物に対して電動車椅子1が衝突しうるのを回避することができる。なお、制御信号出力部134は、ジョイスティック等によりユーザが電動車椅子1を移動させる指示を行っている場合に、衝突時間算出部133で算出された衝突時間が所定時間を超えている間はユーザによる指示を優先して電動車椅子1の制御を行い、上記の所定時間を下回ったことに応答して、ユーザによる指示にかかわらず電動車椅子1の制御を行うこととしてもよい。これにより、周辺物との衝突のおそれが比較的小さい段階(衝突時間が比較的長い場合)では、ユーザが自身の判断でジョイスティック等により減速または移動方向の指示を行うための操作を受け付けつつ、周辺物との衝突のおそれが高くなるにつれて(衝突時間が比較的短い場合)電動車椅子1を自動的に制御することができる。よって、センサ部200が周辺物を検知可能な距離にかかわらず、ある程度、ユーザの意思に沿って電動車椅子1を移動させつつ安全性を高めることができる。 Further, the control signal output unit 134 controls the electric wheelchair 1 based on the collision time calculated by the collision time calculation unit 133 regardless of whether or not the user gives an instruction to move the electric wheelchair 1 using a joystick or the like. may be performed. That is, when the user is moving the electric wheelchair 1 with a joystick or the like, it is possible to avoid the electric wheelchair 1 from colliding with surrounding objects. Note that, when the user gives an instruction to move the electric wheelchair 1 using a joystick or the like, the control signal output unit 134 can be set by the user while the collision time calculated by the collision time calculation unit 133 exceeds a predetermined time. The electric wheelchair 1 may be controlled with priority given to the instruction, and in response to the fact that the predetermined time is exceeded, the electric wheelchair 1 may be controlled regardless of the user's instruction. As a result, when the risk of collision with a surrounding object is relatively small (when the collision time is relatively long), the user can use the joystick or the like to decelerate or instruct the direction of movement. The electric wheelchair 1 can be automatically controlled as the risk of collision with surrounding objects increases (when the collision time is relatively short). Therefore, regardless of the distance at which the sensor unit 200 can detect surrounding objects, it is possible to improve safety while moving the electric wheelchair 1 along the user's intention to some extent.

図4は、図1の車椅子制御装置100の処理を伝達関数として示した際の入出力情報の一例を示す模式図である。図4に示す加減速制御関数B(x)は、車椅子制御装置100の一連の処理を伝達関数である加減速制御関数B(x)とみなして表現したものである。入力信号IN1は、車椅子制御装置100に入力される信号であり、具体的には信号受信部131が受信するセンサ部200の検知結果である。また、出力信号OUT1は、車椅子制御装置100が出力する信号であり、具体的には制御信号出力部134が出力する電動車椅子駆動部300の制御信号である。図4に示すように、車椅子制御装置100の処理を1つの関数とみなすと、センサ部200の検知結果を受信して電動車椅子駆動部300の制御信号を出力する、という関係であることが分かる。 FIG. 4 is a schematic diagram showing an example of input/output information when the processing of the wheelchair control device 100 of FIG. 1 is shown as a transfer function. The acceleration/deceleration control function B(x) shown in FIG. 4 is expressed by regarding a series of processes of the wheelchair control device 100 as the acceleration/deceleration control function B(x), which is a transfer function. The input signal IN1 is a signal that is input to the wheelchair control device 100, and specifically is the detection result of the sensor section 200 that the signal receiving section 131 receives. The output signal OUT1 is a signal output by the wheelchair control device 100, specifically, a control signal for the electric wheelchair drive unit 300 output by the control signal output unit 134. FIG. As shown in FIG. 4, if the processing of the wheelchair control device 100 is regarded as one function, it can be seen that the relationship is such that the detection result of the sensor unit 200 is received and the control signal of the electric wheelchair driving unit 300 is output. .

<処理の流れ>
図5を参照しながら、電動車椅子1及び車椅子制御装置100が実行する車椅子制御方法の一例の処理の流れについて説明する。図5は、図1の車椅子制御装置100の動作を示すフローチャートである。
<Process flow>
A process flow of an example of a wheelchair control method executed by the electric wheelchair 1 and the wheelchair control device 100 will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a flow chart showing the operation of the wheelchair control device 100 of FIG.

ステップS101の処理として、センサ部200は、センサ部200が検知した検知結果を車椅子制御装置100に送信する。車椅子制御装置100の信号受信部131は、通信部110を介して当該検知結果を受信する。また、信号受信部131は、必要に応じて送信波位相変調等の信号処理を行う。信号受信部131は、センサ部200から、検知結果を逐次受信してメモリ等において保持させる。 As the process of step S<b>101 , the sensor unit 200 transmits the detection result detected by the sensor unit 200 to the wheelchair control device 100 . The signal receiving section 131 of the wheelchair control device 100 receives the detection result via the communication section 110 . Further, the signal receiving unit 131 performs signal processing such as transmission wave phase modulation as necessary. The signal receiving unit 131 sequentially receives detection results from the sensor unit 200 and stores them in a memory or the like.

ステップS102の処理として、相対距離算出部132は、ステップS101で受信されたセンサ部200による検知結果に基づき、センサ部200から周辺物への検出距離を取得する。また、相対距離算出部132は、検出距離と、垂直方向に対するセンサ部200の走査方向に対する傾斜角度θ(図3を参照)とから、周辺物に対する車椅子の相対距離を算出する。 As the process of step S102, the relative distance calculation unit 132 acquires the detection distance from the sensor unit 200 to the surrounding object based on the detection result of the sensor unit 200 received in step S101. Also, the relative distance calculator 132 calculates the relative distance of the wheelchair to the surrounding objects from the detected distance and the inclination angle θ (see FIG. 3) with respect to the scanning direction of the sensor unit 200 with respect to the vertical direction.

ステップS103の処理として、衝突時間算出部133では、ステップS102の相対距離の算出が複数回行われ、異なる時刻における相対距離から、周辺物に対する電動車椅子1の相対速度が算出される。衝突時間算出部133は、算出された相対速度と相対距離とから、周辺物と電動車椅子1とが衝突するまでの衝突時間を算出する。例えば、時刻t1において相対距離x1メートル、時刻t1より1秒後の時刻t2において相対距離x2メートルであれば、相対速度は(x1-x2)メートル/秒で周辺物に接近していることになる。よって、この場合、時刻t2より{x2/(x1-x2)}秒後に周辺物に衝突するものと推定される。 As the process of step S103, the collision time calculation unit 133 performs the calculation of the relative distance of step S102 a plurality of times, and calculates the relative speed of the electric wheelchair 1 with respect to surrounding objects from the relative distances at different times. The collision time calculator 133 calculates the collision time until the peripheral object and the electric wheelchair 1 collide from the calculated relative speed and relative distance. For example, if the relative distance is x1 meter at time t1 and the relative distance is x2 meters at time t2, which is one second after time t1, the relative speed is (x1-x2) meters/second and the object is approaching the surrounding object. . Therefore, in this case, it is estimated that the vehicle will collide with the surrounding object {x2/(x1-x2)} seconds after time t2.

ステップS104の処理として、衝突時間算出部133では、ステップS103で算出された衝突時間が正の値であるか否かが判定される。前述のように、周辺物が電動車椅子1に対して離隔するように動いている場合のように、周辺物と電動車椅子1との衝突のおそれがない場合には衝突時間がマイナス値として算出される。よって、衝突時間が正の値である場合に衝突のおそれありと判定される。衝突時間が0より大きい場合にはステップS105の処理が行われ、それ以外の場合には一連の処理が終了される。 As the process of step S104, the collision time calculation unit 133 determines whether or not the collision time calculated in step S103 is a positive value. As described above, when there is no danger of collision between the surrounding object and the electric wheelchair 1, such as when the surrounding object is moving away from the electric wheelchair 1, the collision time is calculated as a negative value. be. Therefore, it is determined that there is a risk of collision when the collision time is a positive value. If the collision time is greater than 0, the process of step S105 is performed, otherwise the series of processes is terminated.

ステップS105の処理として、制御信号出力部134では、ステップS103で算出された衝突時間に基づき、電動車椅子1の速度制御を行う制御信号が電動車椅子駆動部300へ出力される。これにより、電動車椅子1の速度制御(「移動制御」の一例)が実現される。 As the process of step S105, the control signal output unit 134 outputs a control signal for controlling the speed of the electric wheelchair 1 to the electric wheelchair driving unit 300 based on the collision time calculated in step S103. Thereby, speed control (an example of "movement control") of the electric wheelchair 1 is realized.

なお、ステップS102で相対距離算出部132が電動車椅子1と周辺物との相対距離を算出することとしている。ここで、センサ部200は水平方向(ユーザから見て左右方向)に走査され、この走査角度もパラメータとしてセンサ部200から車椅子制御装置100に送信される。すなわち、走査角度は、電動車椅子1を走行させる地面をx軸、y軸により定義される面と見立てた場合に、当該面に対して垂直なz軸(ヨー軸)に基づく角度のパラメータ(走査角度θy)として定義されるものである。よって、相対距離算出部132は、走査角度θyの範囲に応じて周辺物との相対距離を算出することとしてもよい。すなわち、走査角度θyが角度θy1の場合に周辺物を検知したとすると、車椅子制御装置100は、当該角度θy1と対応付けて周辺物との相対距離を算出する。この相対距離が時間変化に応じて小さくなる場合、ユーザの視点からは、相対的には、角度θy1の方向から周辺物が接近してくるように見えることになる。このように、相対距離がベクトルの成分として表現されることになる。よって、車椅子制御装置100は、相対的に当該角度から接近する周辺物を回避するように、電動車椅子1の移動を制御することができる。 It should be noted that the relative distance calculator 132 calculates the relative distance between the electric wheelchair 1 and surrounding objects in step S102. Here, the sensor section 200 is scanned in the horizontal direction (horizontal direction as seen from the user), and this scanning angle is also transmitted from the sensor section 200 to the wheelchair control device 100 as a parameter. That is, the scanning angle is an angle parameter (scanning angle θy). Therefore, the relative distance calculator 132 may calculate the relative distance to the surrounding object according to the range of the scanning angle θy. That is, if a peripheral object is detected when the scanning angle θy is the angle θy1, the wheelchair control device 100 calculates the relative distance to the peripheral object in association with the angle θy1. When this relative distance decreases with time, it appears as if the peripheral object is approaching relatively from the direction of the angle θy1 from the user's viewpoint. Thus, relative distances are expressed as components of vectors. Therefore, the wheelchair control device 100 can control the movement of the electric wheelchair 1 so as to avoid surrounding objects relatively approaching from that angle.

また、周辺物を検知した場合に、当該周辺物を検知した走査角度θyが一定時間内に所定量だけ変化することに応答して、電動車椅子1の周囲を周辺物が通過するとみなしてもよい。例えば、電動車椅子1の進行方向を遮ることなく電動車椅子1の左右を周辺物が通過することがあり得る。この場合、車椅子制御装置100は、衝突の危険性が小さいものとして、ユーザがジョイスティック等により電動車椅子1を移動させる指示に応じて電動車椅子1を移動させることとしてもよい。 Further, when a surrounding object is detected, it may be assumed that the surrounding object passes around the electric wheelchair 1 in response to a change in the scanning angle θy at which the surrounding object is detected by a predetermined amount within a certain period of time. . For example, peripheral objects may pass on the left and right sides of the electric wheelchair 1 without obstructing the traveling direction of the electric wheelchair 1 . In this case, the wheelchair control device 100 may move the electric wheelchair 1 in accordance with the user's instruction to move the electric wheelchair 1 with a joystick or the like, assuming that the risk of collision is small.

また、周辺物を検知した場合に、当該周辺物を検知した走査角度θyの時間変化に基づいて、電動車椅子1の進行方向を当該周辺物が横切るか否かを判断することとしてもよい。例えば、電動車椅子1の進行方向を周辺物が横切る場合に、安全性を重視して、衝突時間算出部が算出する衝突時間が比較的大きい場合にも電動車椅子1を減速させる等の制御を行うこととしてもよい。 Further, when a peripheral object is detected, it may be determined whether or not the peripheral object crosses the moving direction of the electric wheelchair 1 based on the time change of the scanning angle θy at which the peripheral object is detected. For example, when a peripheral object crosses the traveling direction of the electric wheelchair 1, the electric wheelchair 1 is controlled to decelerate even if the collision time calculated by the collision time calculation unit is relatively long, with an emphasis on safety. You can do it.

<効果>
以上のように、本実施形態に係る電動車椅子、車椅子制御装置、及び電動車椅子制御方法は、ユーザの頭部の位置よりも上方にLIDARが設けられ、電動車椅子の略前方に周辺物の存在を検知する。検知された場合、周辺物に対する電動車椅子の相対距離が算出され、異なる時刻の相対距離から周辺物と電動車椅子とが衝突するまでの衝突時間が算出される。この衝突時間に基づき、電動車椅子の速度を制御する。これにより、電動車椅子の周辺物を検知して電動車椅子の移動を制御するので、電動車椅子の危険な状況を回避することが可能となる。
<effect>
As described above, in the electric wheelchair, the wheelchair control device, and the electric wheelchair control method according to the present embodiment, the LIDAR is provided above the position of the user's head, and the presence of surrounding objects is detected substantially in front of the electric wheelchair. detect. When detected, the relative distance of the electric wheelchair to the surrounding object is calculated, and the collision time until the electric wheelchair collides with the surrounding object is calculated from the relative distances at different times. Based on this collision time, the speed of the electric wheelchair is controlled. As a result, the surrounding objects of the electric wheelchair are detected and the movement of the electric wheelchair is controlled, so that the dangerous situation of the electric wheelchair can be avoided.

また、高価な3D-LIDARのような装置を構成要素としない場合、2D-LIDARのように安価な構成により電動車椅子の危険な状況を回避することが可能となる。 In addition, when an expensive device such as 3D-LIDAR is not used as a component, it is possible to avoid the dangerous situation of an electric wheelchair with an inexpensive configuration such as 2D-LIDAR.

また、LIDARが車椅子の背面から上方へ延設された部材に設けられ、電動車椅子の略前方の周辺物を検知するので、電動車椅子に着座するユーザにより遮られることなく、周辺物を検知することが可能になる。 In addition, since the LIDAR is provided on a member extending upward from the rear surface of the wheelchair and detects surrounding objects substantially in front of the electric wheelchair, the surrounding objects can be detected without being blocked by the user sitting on the electric wheelchair. becomes possible.

(実施形態2)
図6は、本開示の実施形態2に係る電動車椅子1Aを示す機能ブロック構成図である。この電動車椅子1Aは、車椅子に配置されたLIDARが車椅子の略前方に障害物等の周辺物を検知した場合に、その周辺物との衝突を回避するために車椅子の移動を制御する点において、実施形態1に係る電動車椅子1と同様であるが、ユーザ検知センサ(着座状態検知部)400を備えている点において、実施形態1に係る電動車椅子1と異なる。
(Embodiment 2)
FIG. 6 is a functional block configuration diagram showing an electric wheelchair 1A according to Embodiment 2 of the present disclosure. This electric wheelchair 1A controls the movement of the wheelchair in order to avoid a collision with the surrounding object when the LIDAR installed in the wheelchair detects a surrounding object such as an obstacle substantially in front of the wheelchair. Although it is the same as the electric wheelchair 1 according to Embodiment 1, it differs from the electric wheelchair 1 according to Embodiment 1 in that a user detection sensor (sitting state detection unit) 400 is provided.

本実施形態では、センサ部200による周辺物の検知だけではなく、電動車椅子1Aに取り付けられたユーザ検知センサ400による、ユーザ状態の情報にも基づいて電動車椅子駆動部300を制御する。ユーザ検知センサ400は、電動車椅子1Aにおけるユーザの着座状態を検知するセンサであり、例えば荷重センサにより構成され、電動車椅子1Aの着座面310に複数配置されている。このユーザ検知センサ400は、着座面310上のユーザの荷重を検知することで、ユーザの電動車椅子1A上における着座状態、例えば前のめりの状態になっているか、背面深くまで着座しているか、等の状態を判定する。 In this embodiment, the electric wheelchair drive unit 300 is controlled based not only on the detection of surrounding objects by the sensor unit 200 but also on the user state information by the user detection sensor 400 attached to the electric wheelchair 1A. The user detection sensor 400 is a sensor that detects the seated state of the user on the electric wheelchair 1A, and is composed of, for example, a load sensor. The user detection sensor 400 detects the user's load on the seating surface 310, and thereby determines whether the user is seated on the electric wheelchair 1A, for example, whether the user is leaning forward, whether the user is seated to the back, or the like. determine the state.

本実施形態における信号受信部131は、ユーザ検知センサ400からの着座検知信号を、通信部110を介して受信する。また、制御信号出力部134は、ユーザの着座状態を参照して、電動車椅子1Aの速度を制御するための制御信号を、電動車椅子駆動部300へ出力する。このような処理を行うのは、電動車椅子1A上のユーザの状態によっては、電動車椅子1Aの減速を行うとユーザが電動車椅子1Aの前方へ倒れてしまうおそれがある場合があり、また、ユーザが急に立ち上がるような場合もあるからである。 The signal reception unit 131 in this embodiment receives the seating detection signal from the user detection sensor 400 via the communication unit 110 . In addition, the control signal output unit 134 outputs a control signal for controlling the speed of the electric wheelchair 1A to the electric wheelchair driving unit 300 with reference to the seated state of the user. This process is performed because, depending on the state of the user on the electric wheelchair 1A, deceleration of the electric wheelchair 1A may cause the user to fall forward of the electric wheelchair 1A. This is because there are cases in which you suddenly stand up.

図7は、図6の車椅子制御装置100の処理を伝達関数として示した際の入出力情報の一例を示す模式図である。図7に示す加減速制御関数B(x)の入力信号IN2は、車椅子制御装置100に入力される信号であり、具体的には信号受信部131が受信するセンサ部200の検知結果、及びユーザ検知センサ400からの、ユーザ状態を示す着座検知信号である。また、出力信号OUT2は、車椅子制御装置100が出力する信号であり、具体的には制御信号出力部134が出力する電動車椅子駆動部300の制御信号である。その他の構成及び処理の流れについては、実施形態1と同様である。 FIG. 7 is a schematic diagram showing an example of input/output information when the processing of the wheelchair control device 100 of FIG. 6 is shown as a transfer function. Input signal IN2 of acceleration/deceleration control function B(x) shown in FIG. It is a seating detection signal from the detection sensor 400 that indicates the user's state. The output signal OUT2 is a signal output by the wheelchair control device 100, and more specifically, a control signal for the electric wheelchair drive unit 300 output by the control signal output unit 134. Other configurations and processing flows are the same as in the first embodiment.

本実施形態によれば、上記実施形態1の効果に加え、車椅子上におけるユーザの着座状態を検知し、ユーザの着座状態を参照して車椅子の速度を制御する。これにより、ユーザが車椅子から倒れてしまうような危険な車椅子の制御を防止し、より安全な制御が可能になる。 According to this embodiment, in addition to the effects of the first embodiment, the seated state of the user on the wheelchair is detected, and the speed of the wheelchair is controlled with reference to the seated state of the user. This prevents the dangerous control of the wheelchair, which would cause the user to fall out of the wheelchair, and enables safer control.

(実施形態3)
図8は、本開示の実施形態3に係る車椅子制御装置100の処理を伝達関数として示した際の入出力情報の一例を示す模式図である。図8に示す加減速制御関数B(x)の入力信号IN3は、実施形態2と同様に、信号受信部131が受信するセンサ部200の検知結果、及びユーザ検知センサ400からの着座検知信号である。また、出力信号OUT3は、制御信号出力部134が出力する電動車椅子駆動部300の制御信号であるが、電動車椅子1の速度を制御するための速度制御信号と共に、電動車椅子1におけるユーザの衝撃緩和動作を行うための信号が送信される。
(Embodiment 3)
FIG. 8 is a schematic diagram showing an example of input/output information when processing of the wheelchair control device 100 according to Embodiment 3 of the present disclosure is shown as a transfer function. The input signal IN3 of the acceleration/deceleration control function B(x) shown in FIG. be. Further, the output signal OUT3 is a control signal for the electric wheelchair drive unit 300 output by the control signal output unit 134, and together with the speed control signal for controlling the speed of the electric wheelchair 1, the user's impact on the electric wheelchair 1 is alleviated. A signal is sent to take action.

本実施形態では、電動車椅子1に衝撃緩和部が設けられている例を示している。衝撃緩和部は、ユーザに対する衝撃緩和装置、具体的にはエアバッグのような装置や、ユーザを着座面310から動かないように固定する装置により構成され、電動車椅子1におけるユーザの衝撃を緩和するための衝撃緩和信号により制御(「衝撃緩和装置に対する動作制御」の一例)が実現される。これにより、ユーザの安全を保つことが可能になる。その他の構成及び処理の流れについては、実施形態2と同様である。 This embodiment shows an example in which the electric wheelchair 1 is provided with a shock absorbing portion. The shock absorbing part is composed of a shock absorbing device for the user, more specifically, a device such as an airbag, or a device for fixing the user from the seating surface 310 so as not to move, and reduces the shock to the user in the electric wheelchair 1. Control (an example of "operation control for the impact mitigation device") is realized by the impact mitigation signal for. This makes it possible to keep the user safe. Other configurations and processing flows are the same as those of the second embodiment.

本実施形態によれば、上記実施形態1及び2の効果に加え、ユーザの衝撃を緩和するための制御信号が車椅子に送信され、衝撃緩和装置が動作される。これにより、ユーザの安全を保つことが可能になる。 According to this embodiment, in addition to the effects of Embodiments 1 and 2, a control signal is transmitted to the wheelchair for alleviating the user's impact, and the impact mitigation device is operated. This makes it possible to keep the user safe.

(実施形態4)
図9は、本開示の実施形態4に係る車椅子制御装置100の処理を伝達関数として示した際の入出力情報の一例を示す模式図である。図9に示す加減速制御関数B(x)の入力信号IN4は、信号受信部131が受信するセンサ部200の周辺物の検知結果に加えて、センサ部200が周辺物とは異なる、電動車椅子1が使用される施設等の構造物、例えば施設建物の壁や備え付けられている椅子等を検知した場合の検知結果(第2測距検知信号)、及び予め記憶されている施設建物の施設情報である。また、出力信号OUT4は、制御信号出力部134が出力する電動車椅子駆動部300の制御信号であるが、電動車椅子1の速度制御を行う速度制御信号と共に、電動車椅子1の進行方向を制御する進行方向制御信号が送信される。
(Embodiment 4)
FIG. 9 is a schematic diagram showing an example of input/output information when processing of the wheelchair control device 100 according to Embodiment 4 of the present disclosure is shown as a transfer function. The input signal IN4 of the acceleration/deceleration control function B(x) shown in FIG. Structures such as facilities where 1 is used, for example, the detection result (second ranging detection signal) when detecting the walls of the facility building, the chairs installed, etc., and the pre-stored facility information of the facility building is. The output signal OUT4 is a control signal for the electric wheelchair driving unit 300 output by the control signal output unit 134. The output signal OUT4 is a speed control signal for controlling the speed of the electric wheelchair 1, and a traveling direction for controlling the traveling direction of the electric wheelchair 1. A direction control signal is transmitted.

入力信号IN4として、電動車椅子1が使用される施設等の構造物の検知結果と、予め記憶されている施設情報を取得するのは、施設情報を取得することにより、より精度の高い周辺物の検知を可能にするためである。特に、病院や介護施設等の施設棟には窓や鏡が設けられ、センサ部200が誤作動を起こしやすいからである。また、出力信号OUT4として、電動車椅子1の進行方向を制御する進行方向制御信号を出力するのは、電動車椅子1の速度を制御するだけではユーザの安全を保つのが困難な場合において、電動車椅子1の進行方向制御(「移動制御」の一例)を実現することで周辺物との衝突を回避するためである。その他の構成及び処理の流れについては、実施形態3と同様である。 Acquisition of the detection result of the structure such as the facility where the electric wheelchair 1 is used and the pre-stored facility information as the input signal IN4 is because acquisition of the facility information enables more accurate surroundings. This is to enable detection. This is because, in particular, facility buildings such as hospitals and nursing care facilities are provided with windows and mirrors, and the sensor unit 200 is likely to malfunction. Further, the reason why the traveling direction control signal for controlling the traveling direction of the electric wheelchair 1 is output as the output signal OUT4 is that it is difficult to keep the user safe only by controlling the speed of the electric wheelchair 1. This is to avoid collisions with surrounding objects by realizing the traveling direction control (an example of "movement control") of No. 1. Other configurations and processing flows are the same as those of the third embodiment.

また、車椅子制御装置100が、予め記憶されている施設建物の構造の情報を使用して電動車椅子1の移動を制御する場合、施設において周辺物を検出する都度、その履歴を記憶部120等において蓄積することとしてもよい。これにより、施設において周辺物を検出する頻度に基づきヒートマップを描くことができ、例えば人の往来が頻繁にある範囲を特定し得る。このような特定範囲では、センサ部200により検出される周辺物と電動車椅子1との衝突を回避するために、車椅子制御装置100が電動車椅子駆動部300の制御を行って低速で電動車椅子1を移動させるものとも想定される。よって、電動車椅子1が特定範囲にさしかかったことに応答して、電動車椅子1から近い範囲にある周辺物を検出するために、センサ部200の傾斜角度θを変更してもよい(図3の例では、電動車椅子1が特定範囲にさしかかることにより傾斜角度θを小さくする)。また、周辺物を検出する頻度が比較的小さい範囲においては、電動車椅子1の周囲の広い範囲の周辺物を検出できるよう、センサ部200の傾斜角度θを変更することとしてもよい。以上のように、車椅子制御装置100は、センサ部200の検出結果に基づいて、傾斜角度θを変更することとしてもよい。 Further, when the wheelchair control device 100 controls the movement of the electric wheelchair 1 using pre-stored facility building structure information, each time a peripheral object is detected in the facility, the history is stored in the storage unit 120 or the like. It may be stored. Thereby, a heat map can be drawn based on the frequency of detecting surrounding objects in a facility, and for example, areas where people frequently come and go can be specified. In such a specific range, the wheelchair control device 100 controls the electric wheelchair driving unit 300 to move the electric wheelchair 1 at a low speed in order to avoid collision between the surrounding objects detected by the sensor unit 200 and the electric wheelchair 1. It is also assumed to move. Therefore, in response to the electric wheelchair 1 approaching a specific range, the inclination angle θ of the sensor unit 200 may be changed in order to detect surrounding objects within a range close to the electric wheelchair 1 (see FIG. 3). In the example, the inclination angle θ is reduced when the electric wheelchair 1 reaches a specific range). Further, in a range in which the frequency of detecting peripheral objects is relatively low, the inclination angle θ of the sensor unit 200 may be changed so that peripheral objects in a wide range around the electric wheelchair 1 can be detected. As described above, the wheelchair control device 100 may change the tilt angle θ based on the detection result of the sensor section 200 .

本実施形態によれば、上記実施形態1ないし3の効果に加え、施設情報を取得することにより、より精度の高い周辺物の検知を可能にする。また、車椅子の進行方向を制御することにより、ユーザの安全を保ちつつ周辺物との衝突を回避することが可能になる。また、本実施形態に係る車椅子制御装置100を、自動運転車椅子に適用した場合、電動車椅子1は、予め記憶されている施設建物の構造の情報を使用して、現在地からユーザが建物内等で移動先として指定した目的地までの移動経路を設定したうえで自動走行することとなる。電動車椅子1は、電動車椅子1を目的地に到達させる過程でセンサ部200により建物内等の人物を検出した場合、当該人物と電動車椅子1との相対距離に基づいて、移動経路を変更するか否かを決定する。例えば、人物との衝突が予測される場合に、衝突を回避するように移動経路を再設定する。これにより、電動車椅子1の周囲にいる人物等を検出した場合においても、相対距離に基づいて、衝突のおそれがないと判断される場合は移動経路を再設定することなく電動車椅子1を移動させることができる。 According to this embodiment, in addition to the effects of Embodiments 1 to 3, it is possible to detect surrounding objects with higher accuracy by acquiring facility information. Also, by controlling the direction of movement of the wheelchair, it is possible to avoid collisions with surrounding objects while maintaining the user's safety. Further, when the wheelchair control device 100 according to the present embodiment is applied to an automatic driving wheelchair, the electric wheelchair 1 uses the information on the structure of the facility building stored in advance, and the user can move from the current location to the inside of the building or the like. After setting the movement route to the destination specified as the destination, it will automatically run. When the sensor unit 200 detects a person in a building or the like during the process of causing the electric wheelchair 1 to reach the destination, the electric wheelchair 1 changes the moving route based on the relative distance between the person and the electric wheelchair 1. Decide whether or not For example, when a collision with a person is predicted, the movement route is reset so as to avoid the collision. As a result, even when a person or the like around the electric wheelchair 1 is detected, the electric wheelchair 1 is moved without resetting the moving route if it is determined that there is no risk of collision based on the relative distance. be able to.

(実施形態5)
図10は、本開示の実施形態5に係る車椅子制御装置100の処理を伝達関数として示した際の入出力情報の一例を示す模式図である。図10に示す加減速制御関数B(x)の入力信号IN5は、信号受信部131が受信するセンサ部200の周辺物の検知結果、電動車椅子1が使用される構造物の検知結果、及び予め記憶されている施設情報に加えて、ユーザが電動車椅子1を操作している操作情報(操作信号)、及び予め車椅子諸元情報DB121に記憶されている電動車椅子1の諸元情報である。また、出力信号OUT5は、制御信号出力部134が出力する電動車椅子駆動部300の速度制御信号である。
(Embodiment 5)
FIG. 10 is a schematic diagram showing an example of input/output information when processing of the wheelchair control device 100 according to Embodiment 5 of the present disclosure is shown as a transfer function. The input signal IN5 of the acceleration/deceleration control function B(x) shown in FIG. In addition to the stored facility information, operation information (operation signal) indicating that the user is operating the electric wheelchair 1 and specification information of the electric wheelchair 1 stored in the wheelchair specification information DB 121 in advance. An output signal OUT5 is a speed control signal for the electric wheelchair drive unit 300 output by the control signal output unit 134 .

入力信号IN5として、ユーザが電動車椅子1を操作している操作情報、及び予め車椅子諸元情報DB121に記憶されている電動車椅子1の諸元情報を取得するのは、急な速度制御がかえってユーザを危険にすることもあるため、操作情報を取得することにより操作情報に基づいてより安全な制御を行い、電動車椅子1の諸元情報を取得することで電動車椅子1にとって無理のない制御を行うためである。その他の構成及び処理の流れについては、実施形態4と同様である。 Acquiring the operation information indicating that the user is operating the electric wheelchair 1 and the specification information of the electric wheelchair 1 stored in advance in the wheelchair specification information DB 121 as the input signal IN5 is because abrupt speed control would rather hinder the user. Therefore, by acquiring the operation information, safer control is performed based on the operation information, and by acquiring the specification information of the electric wheelchair 1, the control that is reasonable for the electric wheelchair 1 is performed. It's for. Other configurations and processing flows are the same as in the fourth embodiment.

本実施形態によれば、上記実施形態1ないし4の効果に加え、ユーザの操作情報を取得することにより、操作情報に基づいてより安全な制御を行うことを可能にする。また、車椅子の諸元情報を取得することにより、車椅子にとって無理のない制御を行うことを可能にする。 According to this embodiment, in addition to the effects of Embodiments 1 to 4, it is possible to perform safer control based on the operation information by acquiring the operation information of the user. In addition, by acquiring the specification information of the wheelchair, it is possible to perform control that is reasonable for the wheelchair.

(実施形態6)
図11は、本開示の実施形態6に係る車椅子制御装置100の処理を伝達関数として示した際の入出力情報の一例を示す模式図である。図11に示す加減速制御関数B(x)の入力信号IN6は、信号受信部131が受信するセンサ部200の周辺物の検知結果である。また、出力信号OUT6は、制御信号出力部134が出力する電動車椅子駆動部300の速度制御信号、及び電動車椅子1におけるユーザの衝撃緩和を行うための信号に加えて、ユーザに対する通知装置、例えば危険が迫っていることを光や音等で通知する装置に対する制御信号である。
(Embodiment 6)
FIG. 11 is a schematic diagram showing an example of input/output information when processing of the wheelchair control device 100 according to Embodiment 6 of the present disclosure is shown as a transfer function. An input signal IN6 of the acceleration/deceleration control function B(x) shown in FIG. In addition to the speed control signal of the electric wheelchair driving unit 300 output by the control signal output unit 134 and the signal for mitigating the impact of the user on the electric wheelchair 1, the output signal OUT6 is a notification device for the user, such as a danger signal. It is a control signal for a device that notifies by light, sound, or the like that a is approaching.

出力信号OUT6として、ユーザに対する通知装置、例えば危険が迫っていることを光や音等で通知する装置に対する制御信号を出力するのは、電動車椅子1が急に速度を制御する際にそのような制御が行われたことを通知する制御(「通知装置に対する動作制御」の一例)を実現することで、例えばユーザの心理的ショックを軽減するためである。その他の構成及び処理の流れについては、実施形態5と同様である。 As the output signal OUT6, a control signal for a notification device for the user, for example, a device that notifies the user of impending danger by light or sound is used when the electric wheelchair 1 suddenly controls its speed. This is to alleviate the user's psychological shock, for example, by realizing control (an example of "operation control for the notification device") that notifies that the control has been performed. Other configurations and processing flows are the same as those of the fifth embodiment.

本実施形態によれば、上記実施形態1ないし5の効果に加え、ユーザに対する通知装置を備え、急に速度を制御する際にそのような制御が行われたことを通知することにより、ユーザの心理的ショックを軽減することを可能にする。 According to this embodiment, in addition to the effects of Embodiments 1 to 5, a notification device for the user is provided, and when the speed is suddenly controlled, by notifying that such control has been performed, the user's It makes it possible to reduce the psychological shock.

(実施形態7(プログラム))
図12は、コンピュータ(電子計算機)700の構成の例を示す機能ブロック構成図である。コンピュータ700は、CPU701、主記憶装置702、補助記憶装置703、インタフェース704を備える。
(Embodiment 7 (program))
FIG. 12 is a functional block diagram showing an example of the configuration of a computer (electronic calculator) 700. As shown in FIG. A computer 700 includes a CPU 701 , a main memory device 702 , an auxiliary memory device 703 and an interface 704 .

ここで、実施形態1ないし6に係る信号受信部131、相対距離算出部132、衝突時間算出部133、及び制御信号出力部134を構成する各機能を実現するための制御プログラム(車椅子制御プログラム)の詳細について説明する。これらの機能ブロックは、コンピュータ700に実装される。そして、これらの各構成要素の動作は、プログラムの形式で補助記憶装置703に記憶されている。CPU701は、プログラムを補助記憶装置703から読み出して主記憶装置702に展開し、当該プログラムに従って上記処理を実行する。また、CPU701は、プログラムに従って、上述した記憶部に対応する記憶領域を主記憶装置702に確保する。 Here, a control program (wheelchair control program) for realizing each function constituting the signal reception unit 131, the relative distance calculation unit 132, the collision time calculation unit 133, and the control signal output unit 134 according to Embodiments 1 to 6 will be described in detail. These functional blocks are implemented in computer 700 . The operations of these components are stored in the auxiliary storage device 703 in the form of programs. The CPU 701 reads out the program from the auxiliary storage device 703, develops it in the main storage device 702, and executes the above processing according to the program. Further, the CPU 701 secures a storage area corresponding to the above-described storage unit in the main storage device 702 according to the program.

当該プログラムは、具体的には、コンピュータ700において、光走査センサが、周辺物を検知した場合に出力する測距検知信号を受信する信号受信ステップと、測距検知信号に基づいて光走査センサから周辺物への検出距離を取得し、検出距離と、垂直方向に対する光走査センサの走査方向の角度と、から周辺物に対する車椅子の相対距離を算出する相対距離算出ステップと、異なる複数の時刻における相対距離から、周辺物に対する車椅子の相対速度を算出し、周辺物と車椅子とが衝突するまでの時間である衝突時間を算出する衝突時間算出ステップと、衝突時間に基づき、車椅子の速度制御を行う制御信号を車椅子へ出力する制御信号出力ステップと、をコンピュータによって実現する制御プログラムである。 Specifically, in the computer 700, the program includes a signal receiving step of receiving a ranging detection signal output when the optical scanning sensor detects a peripheral object, and a signal receiving step from the optical scanning sensor based on the ranging detection signal. a relative distance calculation step of obtaining a detection distance to a surrounding object, calculating a relative distance of the wheelchair to the surrounding object from the detected distance and an angle of the scanning direction of the optical scanning sensor with respect to the vertical direction; A collision time calculation step of calculating the relative speed of the wheelchair with respect to the surrounding object from the distance and calculating the collision time, which is the time until the wheelchair collides with the surrounding object, and control for controlling the speed of the wheelchair based on the collision time. and a control signal output step of outputting a signal to the wheelchair.

なお、補助記憶装置703は、一時的でない有形の媒体の一例である。一時的でない有形の媒体の他の例としては、インタフェース704を介して接続される磁気ディスク、光磁気ディスク、CD-ROM、DVD-ROM、半導体メモリ等が挙げられる。また、このプログラムがネットワークを介してコンピュータ700に配信される場合、配信を受けたコンピュータ700が当該プログラムを主記憶装置702に展開し、上記処理を実行してもよい。 Note that the auxiliary storage device 703 is an example of a non-temporary tangible medium. Other examples of non-transitory tangible media include magnetic disks, magneto-optical disks, CD-ROMs, DVD-ROMs, semiconductor memories, etc. that are connected via interface 704 . Further, when this program is distributed to the computer 700 via a network, the computer 700 receiving the distribution may develop the program in the main storage device 702 and execute the above process.

また、当該プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、当該プログラムは、前述した機能を補助記憶装置703に既に記憶されている他のプログラムとの組み合わせで実現するもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であってもよい。 Also, the program may be for realizing part of the functions described above. Further, the program may be a so-called difference file (difference program) that implements the above-described functions in combination with another program already stored in the auxiliary storage device 703 .

(実施形態8)
以降の説明において、電動車椅子の車輪が水平面に接している状態で当該電動車椅子の乗員の身体の向きを基準に正面側を前方(F方向)、背面側を後方(R方向)、左側を左方向(SL方向)、右側を右方向(SR方向)、上側を上方(U方向)、および下側を下方(D方向)としてそれぞれ定義する。
(Embodiment 8)
In the following description, with the wheels of the electric wheelchair in contact with the horizontal plane, the front side is forward (F direction), the back side is backward (R direction), and the left side is left, based on the direction of the body of the occupant of the electric wheelchair. The direction (SL direction), the right side as the right direction (SR direction), the upper side as the upper side (U direction), and the lower side as the lower side (D direction) are defined respectively.

(1)電動車椅子の構成
電動車椅子の構成について説明する。図13は、実施形態8の電動車椅子の構成を示すブロック図である。図14は、実施形態8の電動車椅子の外観を示す斜視図である。図15は、実施形態8の電動車椅子の外観を示す背面図である。図16は、図13のLIDARの配置の説明図である。
(1) Configuration of Electric Wheelchair The configuration of the electric wheelchair will be described. FIG. 13 is a block diagram showing the configuration of an electric wheelchair according to Embodiment 8. FIG. 14 is a perspective view showing the appearance of the electric wheelchair of Embodiment 8. FIG. 15 is a rear view showing the appearance of the electric wheelchair of Embodiment 8. FIG. FIG. 16 is an explanatory diagram of the LIDAR arrangement in FIG.

電動車椅子801は、自動運転可能である。自動運転可能であるとは、電動車椅子801の操舵、加速、及び、制動の少なくとも1つを人間(例えば、乗員(「ユーザ」とも呼ぶ))の操作によらずに、コンピュータによって制御されることを意味する。
図13に示すように、電動車椅子801は、車椅子制御装置(「コントローラ」とも呼ぶ)810と、超音波センサ821と、LIDAR(Light Detection and Ranging)822と、移動機構831とを備える。
The electric wheelchair 801 can be driven automatically. Being able to drive automatically means that at least one of steering, acceleration, and braking of the electric wheelchair 801 is controlled by a computer without being operated by a human (for example, an occupant (also referred to as a “user”)). means
As shown in FIG. 13 , the electric wheelchair 801 includes a wheelchair control device (also called “controller”) 810 , an ultrasonic sensor 821 , a LIDAR (Light Detection and Ranging) 822 and a movement mechanism 831 .

図14に示すように、電動車椅子801は、車椅子制御装置810と、超音波センサ821FLと、超音波センサ821FRと、操作部(「キーパッド」とも呼ぶ)823と、車輪831FLと、車輪831FRと、車輪831RLと、車輪831RRと、座部832と、背部833と、フットレスト834FLと、フットレスト834FRと、ポール835と、センサ収容部836と、バッテリ837と、を備える。 As shown in FIG. 14, the electric wheelchair 801 includes a wheelchair control device 810, an ultrasonic sensor 821FL, an ultrasonic sensor 821FR, an operation unit (also referred to as a "keypad") 823, wheels 831FL, and wheels 831FR. , wheels 831RL, wheels 831RR, a seat portion 832, a back portion 833, a footrest 834FL, a footrest 834FR, a pole 835, a sensor housing portion 836, and a battery 837.

車椅子制御装置810は、前後方向について背部833を基準として後方(R方向)に配置され、且つ、及び、左右方向について片方向(図14の例では、左方向(SL方向))の端部に寄せた位置に配置されている。これにより、図15に示すように、車椅子制御装置810の右方向(SR方向)には、上下方向について空間SPが形成される。
車椅子制御装置810は、電動車椅子801を制御することで、当該電動車椅子801の自動運転を可能とするように構成される。
The wheelchair control device 810 is arranged at the rear (R direction) with respect to the back 833 in the front-rear direction, and at the end in one direction (the left direction (SL direction) in the example of FIG. 14) in the left-right direction. It is placed in a close position. As a result, as shown in FIG. 15 , a space SP is formed in the vertical direction in the right direction (SR direction) of the wheelchair control device 810 .
The wheelchair control device 810 is configured to enable automatic operation of the electric wheelchair 801 by controlling the electric wheelchair 801 .

具体的には、車椅子制御装置810は、手動運転モードおよび自動運転モードを含む複数の運転モードで動作可能である。
車椅子制御装置810は、自動運転モードにおいて、超音波センサ821およびLIDAR822の少なくとも1つによる距離の測定結果に基づいて移動機構831を制御することで、人間(例えば、乗員、介助者)の操作によらずに、電動車椅子801の操舵、加速および制動の少なくとも1つを行うように構成される。例えば、車椅子制御装置810は、ユーザ指示に基づいて設定された目的地までの経路に沿って、障害物等の周辺物との接触を回避しながら電動車椅子801を運転し得る。
Specifically, the wheelchair controller 810 is operable in multiple driving modes, including a manual driving mode and an automatic driving mode.
In the automatic driving mode, the wheelchair control device 810 controls the movement mechanism 831 based on the distance measurement result obtained by at least one of the ultrasonic sensor 821 and the LIDAR 822, so that the operation of a human (for example, a passenger, an assistant) is controlled. The power wheelchair 801 is configured to steer, accelerate, and/or brake the power wheelchair 801 without leaning. For example, the wheelchair control device 810 can drive the electric wheelchair 801 along the route to the destination set based on the user's instructions while avoiding contact with surrounding objects such as obstacles.

図13に示すように、車椅子制御装置810は、記憶部(「記憶装置」とも呼ぶ)811と、制御部(「プロセッサ」とも呼ぶ)812と、入出力インタフェース813と、通信部(「通信インタフェース」とも呼ぶ)814とを備える。 As shown in FIG. 13, the wheelchair control device 810 includes a storage unit (also called a “storage device”) 811, a control unit (also called a “processor”) 812, an input/output interface 813, and a communication unit (a “communication interface ) 814 .

記憶部811は、プログラム及びデータを記憶するように構成される。記憶部811は、例えば、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、及び、ストレージ(例えば、フラッシュメモリ又はハードディスク)の組合せである。 The storage unit 811 is configured to store programs and data. The storage unit 811 is, for example, a combination of ROM (Read Only Memory), RAM (Random Access Memory), and storage (eg, flash memory or hard disk).

プログラムは、例えば、以下のプログラムを含む。
・OS(Operating System)のプログラム
・情報処理を実行するアプリケーション(例えば、電動車椅子801の自動運転アプリケーション)のプログラム
Programs include, for example, the following programs.
・OS (Operating System) program ・Application for executing information processing (for example, automatic driving application for electric wheelchair 801) program

データは、例えば、以下のデータを含む。
・情報処理において参照されるデータベース
・情報処理を実行することによって得られるデータ(つまり、情報処理の実行結果)
The data includes, for example, the following data.
・Databases referenced in information processing ・Data obtained by executing information processing (that is, execution results of information processing)

制御部812は、記憶部811に記憶されたプログラムを起動することによって、車椅子制御装置810の機能を実現するように構成される。制御部812は、コンピュータの一例である。 The control unit 812 is configured to implement the functions of the wheelchair control device 810 by activating the program stored in the storage unit 811 . Control unit 812 is an example of a computer.

入出力インタフェース813は、車椅子制御装置810に接続される入力デバイスから信号(例えば、ユーザの指示)を取得し、かつ、車椅子制御装置810に接続される出力デバイスに信号を出力するように構成される。
入力デバイスは、例えば、超音波センサ821、LIDAR822、操作部823、キーボード、ポインティングデバイス、タッチパネル、又は、それらの組合せである。
出力デバイスは、例えば、移動機構831、ディスプレイ、スピーカ、ランプ又はそれらの組合せである。
Input/output interface 813 is configured to obtain signals (e.g., user commands) from input devices connected to wheelchair controller 810 and to output signals to output devices connected to wheelchair controller 810 . be.
The input device is, for example, an ultrasonic sensor 821, a LIDAR 822, an operation unit 823, a keyboard, a pointing device, a touch panel, or a combination thereof.
An output device is, for example, a moving mechanism 831, a display, a speaker, a lamp, or a combination thereof.

通信部814は、車椅子制御装置810と外部装置(例えば、図示されないサーバ)との間の通信を制御するように構成される。 Communications unit 814 is configured to control communications between wheelchair controller 810 and an external device (eg, a server, not shown).

電動車椅子801は、1つ以上の超音波センサ821を備えることができる。以降の説明において、電動車椅子801は、図14に示すように、超音波センサ821FL、および超音波センサ821FRを備えることとする。 The power wheelchair 801 can be equipped with one or more ultrasonic sensors 821 . In the following description, the electric wheelchair 801 is assumed to have an ultrasonic sensor 821FL and an ultrasonic sensor 821FR as shown in FIG.

超音波センサ821FLは、フットレスト834FLを基準として左方向(SL方向)に配置されている。超音波センサ821FRは、フットレスト834FRを基準として右方向(SR方向)に配置されている。 The ultrasonic sensor 821FL is arranged in the left direction (SL direction) with respect to the footrest 834FL. The ultrasonic sensor 821FR is arranged in the right direction (SR direction) with respect to the footrest 834FR.

超音波センサ821FLは、電動車椅子801の前方(F方向)~左前方(SL方向かつF方向)の範囲にある周辺物を対象として測距を行うように構成される。超音波センサ821FRは、電動車椅子801の前方(F方向)~右前方(SR方向かつF方向)の範囲にある周辺物を対象として測距を行うように構成される。例えば、超音波センサ821FLおよび超音波センサ821FRの測距の結果から、LIDAR822の死角に周辺物が存在するか否かを検知することができる。 The ultrasonic sensor 821FL is configured to measure the distance from surrounding objects in the range from the front (F direction) to the left front (SL direction and F direction) of the electric wheelchair 801. FIG. The ultrasonic sensor 821FR is configured to measure the range of surrounding objects in the range from the front (F direction) to the right front (SR direction and F direction) of the electric wheelchair 801. FIG. For example, it is possible to detect whether or not there is a surrounding object in the blind spot of the LIDAR 822 from the distance measurement results of the ultrasonic sensors 821FL and 821FR.

超音波センサ821は、車椅子制御装置810からの制御信号に従って、超音波を放射し、この超音波が周辺物によって反射されることで戻ってきた反射波を受信する。超音波が放射されてから反射波が戻ってくるまでの時間差(「ToF:Time Of Flight」とも呼ばれる)と、超音波の伝播速度とに基づいて、超音波センサ821から周辺物までの距離を測定することができる。 The ultrasonic sensor 821 emits ultrasonic waves in accordance with a control signal from the wheelchair control device 810, and receives the reflected waves that are returned when the ultrasonic waves are reflected by surrounding objects. The distance from the ultrasonic sensor 821 to the surrounding object is calculated based on the time difference (also called "ToF: Time Of Flight") from when the ultrasonic wave is emitted until the reflected wave returns, and on the propagation speed of the ultrasonic wave. can be measured.

周辺物は、種々の物体を含み得る。例えば、周辺物は、他の電動車椅子、人、動物、壁、柱、階段、扉、窓、器物、などの少なくとも1つであり得る。超音波センサ821は、LIDAR822に比べると、ガラスのような光の透過率が高い材料で構成された周辺物に対する測距に適している。 The surroundings can include various objects. For example, the surroundings can be at least one of other power wheelchairs, people, animals, walls, pillars, stairs, doors, windows, objects, and the like. Compared to the LIDAR 822, the ultrasonic sensor 821 is more suitable for distance measurement of surrounding objects made of a material with high light transmittance such as glass.

超音波センサ821は、車椅子制御装置810からの制御信号に従って、符号系列を用いて符号化した超音波を放射し得る。この場合に、超音波センサ821は、受信信号と符号系列との相関に基づいて、自らの放射した超音波の反射波の受信を検出し得る。 Ultrasonic sensor 821 can emit ultrasonic waves encoded using a code sequence according to a control signal from wheelchair controller 810 . In this case, the ultrasonic sensor 821 can detect the reception of the reflected ultrasonic wave emitted by itself based on the correlation between the received signal and the code sequence.

LIDAR822は、センサ収容部836に収容される。センサ収容部836は、ポール835の上端に取り付けられる。ポール835は、背部833を基準に上方(U方向)に配置される。具体的には、ポール835は、背部833の上端から略鉛直に延設される。すなわち、LIDAR822は、ポール835を基準に上方(U方向)に配置され、ポール835によって支持される。 LIDAR 822 is housed in sensor housing 836 . A sensor housing portion 836 is attached to the upper end of the pole 835 . The pole 835 is arranged upward (in the U direction) with the back 833 as a reference. Specifically, the pole 835 extends substantially vertically from the upper end of the back portion 833 . That is, the LIDAR 822 is arranged upward (U direction) with respect to the pole 835 and supported by the pole 835 .

図16に示すように、電動車椅子801の進行方向(つまり、前後方向)に沿った平面(以下「基準平面BP」という)に対して、LIDAR822の照射方向に沿った仮想線VLが成す角(以下「照射角」という)φが90度未満になるように、LIDAR822は配置される。
基準平面BPは、例えば、移動機構(車輪)831(例えば、車輪831RL及び車輪831RR)の中心を通る平面である。
例えば、LIDAR822は、ポール835の上方(U方向)から下方(D方向)を向く方向に、当該電動車椅子801の左前方(SL方向かつF方向)~前方(F方向)~右前方(SR方向かつF方向)の範囲にある周辺物を対象として測距を行うように構成される。一例として、LIDAR822は、電動車椅子801に着座する乗員の頭部よりも高い位置に取り付けられ、電動車椅子801の前方(F方向)に周辺物が存在するか検知するように構成される。すなわち、LIDAR822のレーザの照射方向を、電動車椅子801の左前方(SL方向かつF方向)~前方(F方向)~右前方(SR方向かつF方向)を向き、かつLIDAR822の取り付け位置を通る水平面よりも下方(D方向)に向ける必要がある。故に、LIDAR822は、かかる水平面よりも下方(D方向)に傾斜して(換言すれば、電動車椅子801の走行面に対して傾斜して)取り付けられている。LIDAR822の傾斜角度は、固定でもよいし、電動(例えばアクチュエータ)または手動により可変としてもよい。
As shown in FIG. 16, an angle ( The LIDAR 822 is arranged such that φ is less than 90 degrees (hereinafter referred to as “illumination angle”).
The reference plane BP is, for example, a plane passing through the center of the moving mechanism (wheel) 831 (eg, the wheel 831RL and the wheel 831RR).
For example, the LIDAR 822 extends from the top (U direction) of the pole 835 to the bottom (D direction) of the electric wheelchair 801, from the left front (SL direction and F direction) to the front (F direction) to the right front (SR direction). and the F direction) is configured to perform distance measurement targeting peripheral objects. As an example, the LIDAR 822 is installed at a position higher than the head of the occupant seated in the electric wheelchair 801, and is configured to detect whether there is a peripheral object in front of the electric wheelchair 801 (direction F). That is, the laser irradiation direction of the LIDAR 822 is directed from the left front (SL direction and F direction) to the front (F direction) to the right front (SR direction and F direction) of the electric wheelchair 801, and a horizontal plane passing through the mounting position of the LIDAR 822 It should be oriented downward (in the D direction). Therefore, the LIDAR 822 is attached so as to be inclined downward (direction D) from the horizontal plane (in other words, inclined with respect to the running surface of the electric wheelchair 801). The tilt angle of the LIDAR 822 may be fixed, or may be electrically (eg, actuator) or manually variable.

LIDAR822は、車椅子制御装置810からの制御信号に従って、パルス状に発光するレーザを照射し、このレーザが周辺物によって散乱されて戻ってきた光を光検出器にて検出する。レーザが照射されてから散乱光が戻ってくるまでの時間差と、レーザの伝播速度とに基づいて、LIDAR822から周辺物までの距離を測定することができる。LIDAR822は、3次元LIDARに対して比較的安価な2次元LIDARを使用するものとして説明するが、これに限られない。 The LIDAR 822 emits pulsed laser light in accordance with a control signal from the wheelchair controller 810, and the photodetector detects the light returned by the laser scattered by surrounding objects. The distance from the LIDAR 822 to the surrounding object can be measured based on the time difference between the irradiation of the laser and the return of the scattered light and the propagation speed of the laser. LIDAR 822 is described as using relatively inexpensive 2D LIDAR versus 3D LIDAR, but is not so limited.

操作部823は、電動車椅子801の肘掛けを基準に上方(U方向)に配置される。操作部823は、左右どちらかの肘掛けに固定されてもよいし、乗員の身体的機能(例えば、利き腕、運動障害の有無)に応じて左右どちらの肘掛けにも取り付け可能に構成されてもよい。 The operation unit 823 is arranged above (in the U direction) with respect to the armrests of the electric wheelchair 801 . The operation unit 823 may be fixed to either the left or right armrest, or may be configured to be attachable to either the left or right armrest depending on the occupant's physical function (eg, dominant arm, presence or absence of motor impairment). .

操作部823は、乗員または介助者が車椅子制御装置810に対する指示を入力するための入力デバイスの一例である。操作部823は、例えば以下の指示の少なくとも1つを受理するように構成され得る。
・目的地の設定
・ルートの選択
・自動運転の開始
・自動運転の終了
・自動運転モード及び手動運転モードの切り替え
・減速
・停止
・発進
・介助者の呼び出し
The operation unit 823 is an example of an input device for inputting instructions to the wheelchair control device 810 by a passenger or a caregiver. The operation unit 823 can be configured to receive at least one of the following instructions, for example.
・Setting a destination ・Selecting a route ・Starting automatic driving ・Ending automatic driving ・Switching between automatic driving mode and manual driving mode ・Decelerate, stop, start, call an assistant

移動機構831は、車椅子制御装置810からの制御信号に従って、電動車椅子801を移動させる。移動機構831の構成は電動車椅子801に求められる移動方式に依存するが、一例として移動機構831は、図14に示す車輪831FL、車輪831FR、車輪831RL、および車輪831RRに加えて、ブレーキ、モーター、トランスミッション、および車軸を含み得る。 The moving mechanism 831 moves the electric wheelchair 801 according to the control signal from the wheelchair control device 810 . The configuration of the movement mechanism 831 depends on the movement system required for the electric wheelchair 801. As an example, the movement mechanism 831 includes, in addition to the wheels 831FL, 831FR, 831RL, and 831RR shown in FIG. may include transmissions and axles.

車輪831FLは、座部832を基準に下方(D方向)、かつ車輪831FRを基準に左方向(SL方向)に配置される。車輪831FLは、回転可能に構成される。
車輪831FRは、座部832を基準に下方(D方向)、かつ車輪831FLを基準に右方向(SR方向)に配置される。車輪831FRは、回転可能に構成される。
車輪831RLは、座部832を基準に下方(D方向)、かつ車輪831RRを基準に左方向(SL方向)に配置される。車輪831RLは、回転可能に構成される。
車輪831RRは、座部832を基準に下方(D方向)、かつ車輪831RLを基準に右方向(SR方向)に配置される。車輪831RRは、回転可能に構成される。
The wheels 831FL are arranged downward (D direction) with respect to the seat portion 832 and to the left (SL direction) with respect to the wheels 831FR. Wheel 831FL is configured to be rotatable.
The wheel 831FR is arranged downward (D direction) with respect to the seat portion 832 and rightward (SR direction) with respect to the wheel 831FL. Wheel 831FR is configured to be rotatable.
The wheel 831RL is arranged downward (D direction) with respect to the seat portion 832 and leftward (SL direction) with respect to the wheel 831RR. Wheel 831RL is configured to be rotatable.
The wheel 831RR is arranged downward (D direction) with respect to the seat portion 832 and rightward (SR direction) with respect to the wheel 831RL. Wheel 831RR is configured to be rotatable.

座部832は、背部833を基準に下方(D方向)かつ前方(F方向)に配置される。座部832は、乗員の臀部を支持可能に構成される。
背部833は、座部832を基準に上方(U方向)かつ後方(R方向)に配置される。背部833は、乗員の背中を支持可能である。
フットレスト834FLは、座部832を基準に下方(D方向)、かつフットレスト834FRを基準に左方向(SL方向)に配置される。フットレスト834FLは、乗員の左足を支持可能である。
フットレスト834FRは、座部832を基準に下方(D方向)、かつフットレスト834FLを基準に右方向(SR方向)に配置される。フットレスト834FRは、乗員の右足を支持可能である。
The seat portion 832 is arranged downward (direction D) and forward (direction F) with respect to the back portion 833 . The seat portion 832 is configured to support the buttocks of the occupant.
The back portion 833 is arranged upward (in the U direction) and rearward (in the R direction) with respect to the seat portion 832 . The back 833 can support the back of the occupant.
The footrest 834FL is arranged downward (D direction) with respect to the seat portion 832 and leftward (SL direction) with respect to the footrest 834FR. The footrest 834FL can support the occupant's left foot.
The footrest 834FR is arranged downward (D direction) with respect to the seat portion 832 and rightward (SR direction) with respect to the footrest 834FL. The footrest 834FR can support the occupant's right foot.

ポール835は、背部833の背面を基準に上方(U方向)に配置される。具体的には、ポール835は、背部833の幅方向(すなわち左右方向(SL-SR軸方向))の中心線(鉛直線)とは異なる軸に沿って、当該ポール835の上端の高さ(車輪831FL、車輪831FR、車輪831RLおよび車輪831RRが水平面に接している状態での当該水平面からの高さ(地上高))が背部833の上端よりも高い位置(「基準高」)になるように延設される。基準高は、例えば、電動車椅子801に着座する乗員の頭の高さよりも高く設定され得る。具体的には、図15に示すように、ポール835は、背部833の幅方向の中心線(鉛直線)CLに略平行であって、かつ当該中心線CLよりも左側または右側を通る直線(鉛直線)PLに沿って延設され得る。例として、直線PLは、中心線CLとの距離よりも背部833の左端との距離が小さい直線(鉛直線)であってもよいし、中心線CLとの距離よりも背部833の右端との距離が小さい直線(鉛直線)であってもよい。より好ましくは、直線PLは、背部833の左端または右端を通る直線(鉛直線)である。 The pole 835 is arranged upward (in the U direction) with the back surface of the back portion 833 as a reference. Specifically, the pole 835 extends along an axis different from the center line (vertical line) in the width direction (that is, the lateral direction (SL-SR axis direction)) of the back portion 833 to the height of the top end of the pole 835 ( The height of the wheels 831FL, 831FR, 831RL, and 831RR from the horizontal surface when they are in contact with the horizontal surface (ground clearance) is higher than the upper end of the back 833 (“reference height”). deferred. The reference height can be set higher than the height of the head of the passenger sitting on the electric wheelchair 801, for example. Specifically, as shown in FIG. 15, the pole 835 is a straight line (vertical line) that is substantially parallel to the widthwise center line (vertical line) CL of the back portion 833 and passes through the left or right side of the center line CL. vertical line) PL. As an example, the straight line PL may be a straight line (vertical line) whose distance to the left end of the back portion 833 is smaller than the distance to the center line CL, or a straight line (vertical line) whose distance to the right end of the back portion 833 is shorter than the distance to the center line CL. It may be a straight line (vertical line) with a small distance. More preferably, straight line PL is a straight line (vertical line) passing through the left end or right end of back portion 833 .

ポール835は、当該ポール835の上端にセンサ収容部836を取り付け可能に構成される。 The pole 835 is configured such that the sensor housing portion 836 can be attached to the upper end of the pole 835 .

センサ収容部836は、ポール835を基準に上方(U方向)に配置される。具体的には、センサ収容部836は、ポール835の上端に取り付けられる。センサ収容部836は、LIDAR822を収容するように構成される。センサ収容部836は、LIDAR822に加えて、ランプおよびスピーカの少なくとも1つを収容し得る。 The sensor housing portion 836 is arranged above (in the U direction) with respect to the pole 835 . Specifically, the sensor housing portion 836 is attached to the top end of the pole 835 . Sensor housing 836 is configured to house LIDAR 822 . Sensor housing 836 may house at least one of a lamp and a speaker in addition to LIDAR 822 .

バッテリ837は、前後方向について背部833の背面を基準に後方(R方向)に配置され、上下方向について車椅子制御装置810を基準に下方(D方向)に配置され、且つ、左右方向について車椅子制御装置810を基準に右方向(SR方向)に配置される。これにより、バッテリ837の上方向(U方向)に空間SP(図15)が形成される。バッテリ837は、上下方向に沿って電動車椅子801に対して着脱可能に構成される。例えば、ユーザが、空間SPを利用してバッテリ837を上方向(U方向)に引っ張ると、バッテリ837を電動車椅子801から取り外すことができる。ユーザが、空間SPを利用してバッテリ837を下方向(D方向)に押し込むことにより、バッテリ837を電動車椅子801に取り付けることができる。
バッテリ837は、車椅子制御装置810、移動機構831、超音波センサ821、及び、LIDAR822を含む電子デバイスに電源を供給するように構成される。
The battery 837 is arranged backward (R direction) with respect to the back surface of the back portion 833 in the front-rear direction, is arranged downward (D direction) with respect to the wheelchair control device 810 in the vertical direction, and is arranged at the wheelchair control device in the left-right direction. It is arranged in the right direction (SR direction) with reference to 810 . As a result, a space SP (FIG. 15) is formed above the battery 837 (U direction). The battery 837 is configured to be detachable from the electric wheelchair 801 along the vertical direction. For example, the user can remove the battery 837 from the electric wheelchair 801 by pulling the battery 837 upward (U direction) using the space SP. The user can attach the battery 837 to the electric wheelchair 801 by pushing the battery 837 downward (direction D) using the space SP.
Battery 837 is configured to power electronic devices including wheelchair controller 810 , locomotion mechanism 831 , ultrasonic sensor 821 , and LIDAR 822 .

(2)実施形態の概要
実施形態8の概要について説明する。図17は、仮想例の電動車椅子801の背面図である。
(2) Outline of Embodiment An outline of the eighth embodiment will be described. FIG. 17 is a rear view of a hypothetical example power wheelchair 801 .

実施形態8の電動車椅子801では、測距センサとしてのLIDAR822を支持するためのポール835を備えている。仮に、図17に示すように、ポール835を背部833の幅方向の中心線CLに沿って延設したとする。図17の例では、介助者が電動車椅子801の後方(R方向)に立った場合に、ポール835が介助者の視界の中心を遮るため前方(F方向)の状況が見え辛い。加えて、乗降介助の際に乗員の身体を適切に支えるためには、背部833の上方(U方向)で介助者の腕を自由に動かせることが好ましい。ポール835が中心線CLに沿って延出されていたとすると、乗降介助時に介助者の腕の可動域がポール835によって制限される。すなわち、図17の例では、ポール835は、介助者による電動車椅子801の乗員への介助(例えば、移動介助、乗降介助など)の妨げとなり得る。 The electric wheelchair 801 of Embodiment 8 includes a pole 835 for supporting a LIDAR 822 as a distance measuring sensor. Suppose that the pole 835 extends along the center line CL in the width direction of the back portion 833, as shown in FIG. In the example of FIG. 17, when the caregiver stands behind the electric wheelchair 801 (direction R), the pole 835 blocks the center of the caregiver's field of view, making it difficult to see the situation ahead (direction F). In addition, in order to appropriately support the occupant's body when assisting in getting on and off, it is preferable that the arm of the helper can be freely moved above the back 833 (in the U direction). If the pole 835 were to extend along the center line CL, the pole 835 would limit the range of motion of the caregiver's arm during assistance in getting on and off. That is, in the example of FIG. 17 , the pole 835 can interfere with assistance (for example, movement assistance, getting on and off assistance, etc.) for the occupant of the electric wheelchair 801 by the caregiver.

実施形態8の電動車椅子801のポール835は、図15に示すように、背部833の幅方向の中心線CLとは異なる軸に沿って延設される。図15の例では、図17の例に比べて、電動車椅子801の後方(R方向)に立つ介助者の視界の中心が開けているので、介助者は前方(F方向)の状況を容易に確認して電動車椅子801を操作することができる。また、介助者は電動車椅子801の左側および右側のうちポール835から遠い側から乗降介助を行うことで、ポール835による介助者の腕の可動域の制限を回避できる。すなわち、介助者は、ポール835の存在を意識せずに、従来の手動式の車椅子と同じ動作で乗員の乗降介助を行うことができる。故に、乗員の安全を確保できるとともに、介助者が不自然な介助姿勢を取ることによる身体への負担の増加を回避することもできる。 The pole 835 of the electric wheelchair 801 of Embodiment 8 extends along an axis different from the center line CL in the width direction of the back portion 833, as shown in FIG. In the example of FIG. 15, compared to the example of FIG. 17, the center of the field of view of the caregiver standing behind the electric wheelchair 801 (direction R) is open, so the caregiver can easily see the situation in front (direction F). After confirming, the electric wheelchair 801 can be operated. In addition, the caregiver assists in getting on and off the electric wheelchair 801 from either the left side or the right side farther from the pole 835 , thereby avoiding the restriction of the range of motion of the caregiver's arm by the pole 835 . In other words, the caregiver can assist the occupant in getting on and off the wheelchair in the same manner as a conventional manual wheelchair without being conscious of the presence of the pole 835 . Therefore, the safety of the occupant can be ensured, and an increase in physical burden due to the caregiver taking an unnatural posture for assistance can be avoided.

(3)周辺物回避処理
実施形態8の周辺物回避処理について説明する。周辺物回避処理は、電動車椅子801の自動運転中に繰り返し実行され得る。図18は、実施形態8に係る周辺物回避処理を例示するフローチャートである。
(3) Peripheral Object Avoidance Processing Peripheral object avoidance processing of the eighth embodiment will be described. The surrounding object avoidance process can be repeatedly executed during automatic operation of the electric wheelchair 801 . FIG. 18 is a flowchart illustrating peripheral object avoidance processing according to the eighth embodiment.

車椅子制御装置810は、距離の測定(S810)を実行する。
具体的には、制御部812は、測距センサ(超音波センサ821およびLIDAR822の少なくとも一方)に、当該測距センサから周辺物までの距離を測定させる。
Wheelchair controller 810 performs a distance measurement (S810).
Specifically, the control unit 812 causes the distance sensor (at least one of the ultrasonic sensor 821 and the LIDAR 822) to measure the distance from the distance sensor to the surrounding object.

車椅子制御装置810は、移動機構の制御(S811)を実行する。
具体的には、制御部812は、ステップS810における距離の測定結果に基づいて、移動機構831を制御する。
The wheelchair controller 810 controls the movement mechanism (S811).
Specifically, the control unit 812 controls the moving mechanism 831 based on the distance measurement result in step S810.

移動機構の制御の第1の例では、制御部812は、いずれかの測定結果が閾値を下回る場合に、電動車椅子801を減速走行または停止させる。この閾値は、固定であってもよいし、走査方向、電動車椅子801の進行方向、および電動車椅子801の速度の少なくとも1つに応じて可変であってもよい。閾値は、測距センサ間で共通であってもよいし、測距センサ毎に個別に定められてもよい。 In a first example of movement mechanism control, the control unit 812 causes the electric wheelchair 801 to decelerate or stop when any of the measurement results falls below the threshold. This threshold may be fixed or may be variable according to at least one of the scanning direction, the traveling direction of the electric wheelchair 801 and the speed of the electric wheelchair 801 . The threshold may be common among the ranging sensors, or may be determined individually for each ranging sensor.

移動機構の制御の第2の例では、制御部812は、いずれかの測定結果が閾値を下回る場合に、電動車椅子801の進行方向を変更させる。この閾値は、固定であってもよいし、走査方向、電動車椅子801の進行方向、および電動車椅子801の速度の少なくとも1つに応じて可変であってもよい。閾値は、測距センサ間で共通であってもよいし、測距センサ毎に個別に定められてもよい。変更後の進行方向は、制御部812によって決定されてもよいし、外部装置(例えば図示されないサーバ)によって決定されてもよい。変更後の進行方向は、周辺物の方向に基づいて決定され得る。 In a second example of control of the movement mechanism, the control unit 812 changes the traveling direction of the electric wheelchair 801 when any of the measurement results is below the threshold. This threshold may be fixed or may be variable according to at least one of the scanning direction, the traveling direction of the electric wheelchair 801 and the speed of the electric wheelchair 801 . The threshold may be common among the ranging sensors, or may be determined individually for each ranging sensor. The changed traveling direction may be determined by the control unit 812 or may be determined by an external device (for example, a server not shown). The changed traveling direction can be determined based on the direction of the surrounding object.

移動機構の制御の第3の例では、制御部812は、いずれの測定結果も閾値以上である場合に、電動車椅子801を通常走行させる。この閾値は、固定であってもよいし、走査方向、および電動車椅子801の速度の少なくとも1つに応じて可変であってもよい。閾値は、測距センサ間で共通であってもよいし、測距センサ毎に個別に定められてもよい。 In a third example of control of the movement mechanism, the control unit 812 causes the electric wheelchair 801 to travel normally when all measurement results are equal to or greater than the threshold. This threshold may be fixed or variable depending on at least one of the scanning direction and the speed of the power wheelchair 801 . The threshold may be common among the ranging sensors, or may be determined individually for each ranging sensor.

移動機構の制御の第4の例では、制御部812は、電動車椅子801の進行方向と反対方向に対する走査による測定結果が閾値を下回る場合に、電動車椅子801を加速させる。例えば、電動車椅子801の進行方向から見て後ろ側から周辺物が接近してきた場合に、電動車椅子801を加速させることで接触を回避し、または接触時の衝撃を緩和できる可能性がある。この閾値は、固定であってもよいし、超音波の放射方向、電動車椅子801の進行方向、および電動車椅子801の速度の少なくとも1つの少なくとも一方に応じて可変であってもよい。閾値は、測距センサ間で共通であってもよいし、測距センサ毎に個別に定められてもよい。 In a fourth example of control of the movement mechanism, the controller 812 accelerates the electric wheelchair 801 when the measurement result obtained by scanning in the direction opposite to the traveling direction of the electric wheelchair 801 is below the threshold value. For example, when a peripheral object is approaching from behind when viewed from the traveling direction of the electric wheelchair 801, the electric wheelchair 801 may be accelerated to avoid contact or to mitigate the impact at the time of contact. This threshold may be fixed, or may be variable according to at least one of the radiation direction of the ultrasonic waves, the traveling direction of the electric wheelchair 801 and the speed of the electric wheelchair 801 . The threshold may be common among the ranging sensors, or may be determined individually for each ranging sensor.

車椅子制御装置100は、図6を用いて説明した周辺物回避処理の代わりに実施形態1乃至6で説明した種々の処理を行ってもよいし、図6を用いて説明した周辺物回避処理と実施形態1乃至6で説明した種々の処理とを組み合わせて行ってもよい。 The wheelchair control device 100 may perform various processes described in Embodiments 1 to 6 instead of the surrounding object avoidance process described with reference to FIG. Various processes described in the first to sixth embodiments may be combined.

(4)実施形態8の小括
以上説明したように、実施形態8の電動車椅子のポールは、背部の幅方向の中心線とは異なる軸に沿って背部の上端よりも高い位置まで延設される。故に、この電動車椅子によれば、当該電動車椅子の後方(R方向)に立つ介助者の視界の中心が開けているので、介助者は前方(F方向)の状況を容易に確認して電動車椅子を操作することができる。また、介助者は電動車椅子の左側および右側のうちポールから遠い側から乗降介助を行うことで、ポールによる介助者の腕の可動域の制限を回避できる。すなわち、介助者は、ポールの存在を意識せずに、従来の手動式の車椅子と同じ動作で乗員の乗降介助を行うことができる。故に、乗員の安全を確保できるとともに、介助者が不自然な介助姿勢を取ることによる身体への負担の増加を回避することもできる。
(4) Summary of Embodiment 8 As described above, the pole of the electric wheelchair of Embodiment 8 extends to a position higher than the upper end of the back along an axis different from the center line in the width direction of the back. be. Therefore, according to this electric wheelchair, since the center of the field of vision of the caregiver standing behind the electric wheelchair (R direction) is open, the caregiver can easily confirm the situation in front (F direction) and use the electric wheelchair. can be operated. In addition, the caregiver assists in getting on and off the electric wheelchair from either the left side or the right side of the electric wheelchair farther from the pole, thereby avoiding the limitation of the range of motion of the caregiver's arm due to the pole. In other words, the caregiver can assist the occupant in getting on and off the wheelchair in the same manner as a conventional manual wheelchair without being conscious of the existence of the pole. Therefore, the safety of the occupant can be ensured, and an increase in physical burden due to the caregiver taking an unnatural posture for assistance can be avoided.

(5)変形例
実施形態8の変形例について説明する。
(5) Modification A modification of the eighth embodiment will be described.

(5-1)変形例1
変形例1について説明する。変形例1において、ポール835は、ポール835の上端の高さが基準高よりも低くなるように、延設方向(すなわち上下方向(U-D軸方向))に沿って伸縮可能に構成される。図19は、ポールが第1状態にある時の変形例1の電動車椅子の外観を示す背面図である。図20は、ポールが第2状態にある時の変形例1の電動車椅子の外観を示す背面図である。
(5-1) Modification 1
Modification 1 will be described. In Modified Example 1, the pole 835 is configured to be extendable along the extension direction (that is, the vertical direction (UD axis direction)) so that the height of the top end of the pole 835 is lower than the reference height. . FIG. 19 is a rear view showing the appearance of the electric wheelchair of Modification 1 when the pole is in the first state. FIG. 20 is a rear view showing the appearance of the electric wheelchair of Modification 1 when the pole is in the second state.

ポール835は、例えば、伸縮を実現するための機構(例えば、スライド伸縮機構、アクチュエータ、弾性機構、折り畳み機構など)と伸縮状態を保持するための機構(例えばロック機構)とを含み得る。ポール835は、電動で(すなわち、車椅子制御装置810からの制御に応じて)伸縮可能に構成されてもよいし、手動で伸縮可能に構成されてもよい。 The pole 835 can include, for example, a mechanism (eg, a slide extension mechanism, an actuator, an elastic mechanism, a folding mechanism, etc.) for realizing expansion and contraction and a mechanism (eg, a lock mechanism) for maintaining the expansion and contraction state. Pole 835 may be configured to be electrically retractable (ie, under control from wheelchair controller 810) or manually retractable.

図19に示すように、車椅子制御装置810が電動車椅子801の自動運転を行っている間は、ポール835は、当該ポール835の上端の高さが基準高に一致している状態(第1状態)にある。これにより、LIDAR822は、図15の電動車椅子801と同様に測距を行うことができるので、車椅子制御装置810は、電動車椅子801の自動運転(例えば、周辺物回避処理(図18))を適切に実行することができる。 As shown in FIG. 19, while the wheelchair control device 810 is automatically driving the electric wheelchair 801, the pole 835 is in a state where the height of the top end of the pole 835 matches the reference height (first state )It is in. As a result, the LIDAR 822 can perform distance measurement in the same manner as the electric wheelchair 801 of FIG. can run to

図20に示すように、車椅子制御装置810が電動車椅子801の自動運転を行っていない間(例えば、介助者が電動車椅子801を押している間)は、ポール835は、当該ポール835の上端の高さが基準高よりも低い状態(第2状態)にある。図20の例では、図17の例に比べて、電動車椅子801の後方(R方向)に立つ介助者の視界が開けているので、介助者は前方(F方向)の状況を容易に確認して電動車椅子801を操作することができる。また、介助者はポール835が第2状態にある時に乗降介助を行うことで、ポール835による介助者の腕の可動域の制限を回避できる。すなわち、介助者は、ポール835の存在を意識せずに、従来の手動式の車椅子と同じ動作で乗員の乗降介助を行うことができる。故に、乗員の安全を確保できるとともに、介助者が不自然な介助姿勢を取ることによる身体への負担の増加を回避することもできる。 As shown in FIG. 20 , while the wheelchair control device 810 is not automatically driving the electric wheelchair 801 (for example, while the caregiver is pushing the electric wheelchair 801 ), the pole 835 is positioned at the top end of the pole 835 . is lower than the reference height (second state). In the example of FIG. 20, the field of view of the caregiver standing behind the electric wheelchair 801 (direction R) is wider than in the example of FIG. 17, so the caregiver can easily check the situation in front (direction F). The electric wheelchair 801 can be operated by In addition, the helper can avoid restriction of the range of motion of the helper's arm by the pole 835 by assisting getting on and off when the pole 835 is in the second state. In other words, the caregiver can assist the occupant in getting on and off the wheelchair in the same manner as a conventional manual wheelchair without being conscious of the presence of the pole 835 . Therefore, the safety of the occupant can be ensured, and an increase in physical burden due to the caregiver taking an unnatural posture for assistance can be avoided.

図20に示すように、ポール835を縮めることにより、第1状態から第2状態への遷移が可能である。図19に示すように、ポール835を伸ばすことにより、第2状態から第1状態への遷移が可能である。 As shown in FIG. 20, a transition from the first state to the second state is possible by contracting the pole 835 . As shown in FIG. 19, a transition from the second state to the first state is possible by extending the pole 835 .

変形例1によれば、介助者が乗員の介助を行う際に、ポール835を第2状態にすることで、ポール835に妨げられることなく乗員の介助を行うことができる。 According to the modified example 1, when the caregiver assists the occupant, the pole 835 is set to the second state so that the occupant can be assisted without being hindered by the pole 835 .

(5-2)変形例2
変形例2について説明する。変形例2は、変形例1のポール835を電動で(すなわち、車椅子制御装置810からの制御に応じて)伸縮可能とする例である。
(5-2) Modification 2
Modification 2 will be described. Modification 2 is an example in which the pole 835 of Modification 1 is electrically extendable (that is, according to control from the wheelchair control device 810).

ポール835は、電動で伸縮可能である。ポール835は、当該ポール835を伸縮可能とするアクチュエータ(例えばリニアアクチュエータ)を含んでもよい。この場合に、車椅子制御装置810は、アクチュエータを制御可能である。 The pole 835 is electrically telescopic. The pole 835 may include an actuator (eg, linear actuator) that allows the pole 835 to extend and contract. In this case, the wheelchair controller 810 can control the actuators.

変形例2の制御処理について説明する。図21は、変形例2に係る制御処理を例示するフローチャートである。 The control processing of Modification 2 will be described. FIG. 21 is a flowchart illustrating a control process according to modification 2;

図21に示すように、車椅子制御装置810は、自動運転の開始(S820)を実行する。
具体的には、制御部812は、乗員または介助者からの目的地の設定および自動運転の開始指示を入出力インタフェース813または通信部814を介して受け付ける。例えば、操作部823には、例えば、施設内の複数の場所(例えば、食堂、トイレ、乗員の個室)に対応するボタンが設けられており、いずれかのボタンが押下されることで当該ボタンを目的地とする自動運転が開始してもよい。制御部812は、記憶部811に保存されている現在地データおよびマップデータを参照し、目的地までのルートを決定する。
As shown in FIG. 21, the wheelchair control device 810 starts automatic driving (S820).
Specifically, the control unit 812 receives a destination setting and an automatic driving start instruction from a passenger or an assistant via the input/output interface 813 or the communication unit 814 . For example, the operation unit 823 is provided with buttons corresponding to, for example, a plurality of places in the facility (for example, a cafeteria, a restroom, and private rooms for crew members). Automatic driving to the destination may start. Control unit 812 refers to the current location data and map data stored in storage unit 811 to determine the route to the destination.

ステップS820の後、車椅子制御装置810は、ポールの制御(S821)を実行する。
具体的には、制御部812は、ポール835の上端が基準高に一致するように(すなわち、ポール835が第1状態(図19)になるように)、ポール835を制御する。これにより、電動車椅子801の自動運転の開始時に、ポール835は第1状態になる。
After step S820, the wheelchair controller 810 executes pole control (S821).
Specifically, the control unit 812 controls the pole 835 so that the upper end of the pole 835 matches the reference height (that is, the pole 835 is in the first state (FIG. 19)). As a result, the pole 835 is in the first state when the automatic operation of the electric wheelchair 801 is started.

ステップS821の後、車椅子制御装置810は、自動運転処理(S822)を実行する。
具体的には、制御部812は、ステップS820において決定したルートに沿って、加速、操舵および制動の少なくとも1つを制御することを繰り返すことにより、開始地点から目的地まで電動車椅子801を移動させる。自動運転処理(S822)の中で、周辺物回避処理(図18)が実行され得る。
After step S821, the wheelchair control device 810 executes automatic driving processing (S822).
Specifically, the control unit 812 moves the electric wheelchair 801 from the starting point to the destination by repeatedly controlling at least one of acceleration, steering, and braking along the route determined in step S820. . Peripheral object avoidance processing (FIG. 18) may be executed during the automatic driving processing (S822).

ステップS822の後、車椅子制御装置810は、自動運転の終了判定(S823)を実行する。
具体的には、制御部812は、以下の少なくとも1つの条件が満足する場合に、自動運転を終了すると判定できる。
・電動車椅子801が目的地に到着した
・乗員、介護者、または他の管理者により、自動運転の終了が指示された
・乗員、介護者、または他の管理者により、手動運転モードへの切り替えが指示された
・故障、バッテリ状態、路面状態、などの要素に基づいて、自動運転の継続が困難であると判定された
After step S822, the wheelchair control device 810 executes the automatic driving end determination (S823).
Specifically, the control unit 812 can determine to end the automatic operation when at least one of the following conditions is satisfied.
・The electric wheelchair 801 has arrived at the destination. ・The passenger, caregiver, or other administrator has instructed the end of automatic driving. ・The passenger, caregiver, or other administrator has switched to the manual operation mode. was instructed ・It was determined that it would be difficult to continue autonomous driving based on factors such as failure, battery status, and road surface conditions.

ステップS823において自動運転を終了しないと判定した場合に、車椅子制御装置810は、自動運転処理(S822)を再び実行する。 When it is determined in step S823 not to end the automatic driving, the wheelchair control device 810 executes the automatic driving process (S822) again.

ステップS823において自動運転を終了すると判定した場合に、車椅子制御装置810は、ポールの制御(S824)を実行する。
具体的には、制御部812は、ポール835の上端が基準高よりも低くなるように(すなわち、ポール835が第2状態(図20)になるように)、ポール835を制御する。これにより、電動車椅子801の自動運転の終了時に、ポール835は第2状態になる。
When it is determined in step S823 to end the automatic driving, the wheelchair control device 810 executes pole control (S824).
Specifically, the control unit 812 controls the pole 835 so that the top end of the pole 835 is lower than the reference height (that is, the pole 835 is in the second state (FIG. 20)). Thus, when the automatic operation of the electric wheelchair 801 ends, the pole 835 is in the second state.

変形例2によれば、電動車椅子801の自動運転中を除いて、車椅子制御装置810がポール835を第2状態とするので、介助者はポール835に妨げられることなく乗員の介助を行うことができる。 According to Modified Example 2, the wheelchair control device 810 puts the pole 835 in the second state except during the automatic operation of the electric wheelchair 801, so that the caregiver can assist the occupant without being hindered by the pole 835. can.

(5-3)変形例3
変形例3について説明する。変形例3において、ポール835は、ポール835の上端の高さが基準高よりも低くなるように回転可能に構成される。図22は、ポールが第1状態にある時の変形例3の電動車椅子の外観を示す背面図である。図23は、ポールが第2状態にある時の変形例3の電動車椅子の外観を示す背面図である。
(5-3) Modification 3
Modification 3 will be described. In Modified Example 3, the pole 835 is rotatably configured such that the height of the top end of the pole 835 is lower than the reference height. FIG. 22 is a rear view showing the appearance of the electric wheelchair of Modification 3 when the pole is in the first state. FIG. 23 is a rear view showing the appearance of the electric wheelchair of Modification 3 when the pole is in the second state.

ポール835は、基準高よりも低い位置に定められた回転軸周りに回転可能である。回転軸は、図22に示すように背部833の上端よりも高い位置に設けられてもよいし、背部833の上端または上端よりも低い位置(例えば、背部833の背面)に設けられてもよい。ポール835は、例えば、回転を実現するための機構(例えば、回転軸、軸受け、アクチュエータ、など)と伸縮状態を保持するための機構(例えばロック機構)とを含み得る。ポール835は、電動で(すなわち、車椅子制御装置810からの制御に応じて)回転可能に構成されてもよいし、手動で回転可能に構成されてもよい。 The pole 835 is rotatable around a rotation axis defined at a position lower than the reference height. The rotation axis may be provided at a position higher than the upper end of the back portion 833 as shown in FIG. . The pole 835 may include, for example, a mechanism (eg, rotating shaft, bearing, actuator, etc.) for realizing rotation and a mechanism (eg, locking mechanism) for holding the expanded state. Pole 835 may be configured to be electrically rotatable (ie, under control from wheelchair controller 810) or manually rotatable.

図22に示すように、車椅子制御装置810が電動車椅子801の自動運転を行っている間は、ポール835は、当該ポール835の上端の高さが基準高に一致している状態(第1状態)にある。これにより、LIDAR822は、図15の電動車椅子801と同様に測距を行うことができるので、車椅子制御装置810は、電動車椅子801の自動運転(例えば、周辺物回避処理(図18))を適切に実行することができる。 As shown in FIG. 22, while the wheelchair control device 810 is automatically driving the electric wheelchair 801, the pole 835 is in a state where the height of the top end of the pole 835 matches the reference height (first state )It is in. As a result, the LIDAR 822 can perform distance measurement in the same manner as the electric wheelchair 801 of FIG. can run to

図23に示すように、車椅子制御装置810が電動車椅子801の自動運転を行っていない間(例えば、介助者が電動車椅子801を押している間)は、ポール835は、当該ポール835の上端の高さが基準高よりも低い状態(第2状態)にある。図23の例では、図17の例に比べて、電動車椅子801の後方(R方向)に立つ介助者の視界が開けているので、介助者は前方(F方向)の状況を容易に確認して電動車椅子801を操作することができる。また、介助者はポール835が第2状態にある時に乗降介助を行うことで、ポール835による介助者の腕の可動域の制限を回避できる。すなわち、介助者は、ポール835の存在を意識せずに、従来の手動式の車椅子と同じ動作で乗員の乗降介助を行うことができる。故に、乗員の安全を確保できるとともに、介助者が不自然な介助姿勢を取ることによる身体への負担の増加を回避することもできる。 As shown in FIG. 23, while the wheelchair control device 810 is not automatically driving the electric wheelchair 801 (for example, while the caregiver is pushing the electric wheelchair 801), the pole 835 is positioned at the height of the upper end of the pole 835. is lower than the reference height (second state). In the example of FIG. 23, the field of view of the caregiver standing behind the electric wheelchair 801 (direction R) is wider than in the example of FIG. 17, so the caregiver can easily check the situation in front (direction F). The electric wheelchair 801 can be operated by In addition, the helper can avoid restriction of the range of motion of the helper's arm by the pole 835 by assisting getting on and off when the pole 835 is in the second state. In other words, the caregiver can assist the occupant in getting on and off the wheelchair in the same manner as a conventional manual wheelchair without being conscious of the presence of the pole 835 . Therefore, the safety of the occupant can be ensured, and an increase in physical burden due to the caregiver taking an unnatural posture for assistance can be avoided.

図23に示すように、ポール835を回転させることにより、第1状態から第2状態への遷移が可能である。図22に示すように、ポール835を回転させることにより、第2状態から第1状態への遷移が可能である。 As shown in FIG. 23, a transition from the first state to the second state is possible by rotating the pole 835 . As shown in FIG. 22, a transition from the second state to the first state is possible by rotating the pole 835 .

変形例3によれば、介助者が乗員の介助を行う際に、ポール835を第2状態にすることで、ポール835に妨げられることなく乗員の介助を行うことができる。 According to Modified Example 3, when the caregiver assists the passenger, setting the pole 835 to the second state allows the caregiver to assist the passenger without being hindered by the pole 835 .

(5-4)変形例4
変形例4について説明する。変形例4は、変形例3のポール835を電動で(すなわち、車椅子制御装置810からの制御に応じて)回転可能とする例である。
(5-4) Modification 4
Modification 4 will be described. Modification 4 is an example in which the pole 835 of Modification 3 is electrically rotatable (that is, according to control from the wheelchair control device 810).

ポール835は、電動で回転可能である。ポール835は、当該ポール835を回転可能とするアクチュエータ(例えばロータリーアクチュエータ)を含んでもよい。この場合に、車椅子制御装置810は、このアクチュエータを制御可能である。 The pole 835 is electrically rotatable. The pole 835 may include an actuator (eg, a rotary actuator) that allows the pole 835 to rotate. In this case, the wheelchair controller 810 can control this actuator.

変形例4の制御処理について説明する。図24は、変形例4に係る制御処理を例示するフローチャートである。 The control processing of Modification 4 will be described. 24 is a flowchart illustrating control processing according to Modification 4. FIG.

図24に示すように、車椅子制御装置810は、図21と同様に、自動運転の開始(S820)を実行する。 As shown in FIG. 24, the wheelchair control device 810 starts automatic driving (S820) as in FIG.

ステップS820の後、車椅子制御装置810は、ポールの制御(S821a)を実行する。
具体的には、制御部812は、ポール835の上端が基準高に一致するように(すなわち、ポール835が第1状態(図22)になるように)、ポール835を制御する。例えば、制御部812は、ポール835の回転軸周りの回転角が第1角度に一致するように、ポール835を制御し得る。これにより、電動車椅子801の自動運転の開始時に、ポール835は第1状態になる。
After step S820, the wheelchair controller 810 executes pole control (S821a).
Specifically, the control unit 812 controls the pole 835 so that the upper end of the pole 835 matches the reference height (that is, the pole 835 is in the first state (FIG. 22)). For example, the controller 812 can control the pole 835 such that the rotation angle of the pole 835 about the rotation axis matches the first angle. As a result, the pole 835 is in the first state when the automatic operation of the electric wheelchair 801 is started.

ステップS821aの後、車椅子制御装置810は、図21と同様に、自動運転処理(S822)~自動運転の終了判定(S823)を実行する。 After step S821a, the wheelchair control device 810 executes the automatic driving process (S822) to the automatic driving end determination (S823) in the same manner as in FIG.

ステップS823において自動運転を終了すると判定した場合に、車椅子制御装置810は、ポールの制御(S824a)を実行する。
具体的には、制御部812は、ポール835の上端が基準高よりも低くなるように(すなわち、ポール835が第2状態(図23)になるように)、ポール835を制御する。例えば、制御部812は、ポール835の回転軸周りの回転角が第2角度に一致するように、ポール835を制御し得る。これにより、電動車椅子801の自動運転の終了時に、ポール835は第2状態になる。
When it is determined in step S823 that the automatic driving is terminated, the wheelchair control device 810 executes pole control (S824a).
Specifically, the control unit 812 controls the pole 835 so that the top end of the pole 835 is lower than the reference height (that is, the pole 835 is in the second state (FIG. 23)). For example, the controller 812 can control the pole 835 such that the rotation angle of the pole 835 about the rotation axis matches the second angle. Thus, when the automatic operation of the electric wheelchair 801 ends, the pole 835 is in the second state.

変形例4によれば、電動車椅子801の自動運転中を除いて、車椅子制御装置810がポール835を第2状態とするので、介助者はポール835に妨げられることなく乗員の介助を行うことができる。 According to Modification 4, the wheelchair control device 810 puts the pole 835 in the second state except during the automatic operation of the electric wheelchair 801, so that the caregiver can assist the occupant without being hindered by the pole 835. can.

(5-5)変形例5
変形例4について説明する。変形例5は、変形例1および変形例3の電動車椅子801の自動運転の開始時にポール835が第1状態でないことが判明した場合に自動運転による移動を制限する例である。
(5-5) Modification 5
Modification 4 will be described. Modification 5 is an example of restricting movement by automatic operation when it is found that the pole 835 is not in the first state when the automatic operation of the electric wheelchair 801 of Modifications 1 and 3 is started.

車椅子制御装置810は、ポール835の上端の高さが第1の高さである(すなわち、ポール835が第1状態である)か否かを判定可能である。例えば、車椅子制御装置810は、センサにより、以下のいずれかの1つを検知し、検知結果に基づいてポール835が第1状態であるか否かを判定する。
・ポール835の伸縮状態
・ポール835の回転角
・ポール835のロック機構の状態
・LIDAR822から路面までの距離
Wheelchair controller 810 can determine whether the height of the top of pole 835 is at a first height (ie, pole 835 is in a first state). For example, the wheelchair control device 810 detects one of the following using a sensor, and determines whether the pole 835 is in the first state based on the detection result.
・The telescopic state of the pole 835 ・The rotation angle of the pole 835 ・The state of the locking mechanism of the pole 835 ・The distance from the LIDAR 822 to the road surface

変形例5の制御処理について説明する。図25は、変形例5に係る制御処理を例示するフローチャートである。 The control processing of modification 5 will be described. 25 is a flowchart illustrating a control process according to modification 5. FIG.

図25に示すように、車椅子制御装置810は、図21と同様に、自動運転の開始(S820)を実行する。 As shown in FIG. 25, the wheelchair control device 810 starts automatic driving (S820), as in FIG.

ステップS820の後、車椅子制御装置810は、ポール状態の判定(S830)を実行する。
具体的には、制御部812は、ポール835が第1状態であるか否かを判定する。
After step S820, the wheelchair controller 810 performs pole state determination (S830).
Specifically, control unit 812 determines whether pole 835 is in the first state.

ステップS830においてポール835が第1状態であると判定した場合に、車椅子制御装置810は、図21と同様に、自動運転処理(S822)~自動運転の終了判定(S823)を実行する。 When it is determined in step S830 that the pole 835 is in the first state, the wheelchair control device 810 executes the automatic driving process (S822) to the automatic driving end determination (S823) in the same manner as in FIG.

ステップS830においてポール835が第1状態でないと判定した場合に、車椅子制御装置810は、自動運転のロック(S831)を実行する。
例えば、制御部812は、移動機構831を停止状態に維持する。移動機構831が物理的なロック機構を有している場合に、制御部812はこのロック機構を作動させて移動機構831が機能しないようにしてもよい。
If it is determined in step S830 that the pole 835 is not in the first state, the wheelchair control device 810 locks automatic driving (S831).
For example, the control unit 812 keeps the moving mechanism 831 in a stopped state. If the movement mechanism 831 has a physical lock mechanism, the controller 812 may activate this lock mechanism so that the movement mechanism 831 does not function.

ステップS831の後に、車椅子制御装置810は、警報の出力(S832)を実行する。
具体的には、制御部812は、以下の少なくとも1つの警報を出力してもよい。
・乗員の介助者または周囲の人間に、ポール835の高さ調整を促すテキスト、音声、および画像の少なくとも1つを、電動車椅子801の備える出力装置(例えば、ディスプレイ、スピーカ、など)に出力させるための信号
・乗員の介助者を呼び出すためのテキスト、音声、および画像の少なくとも1つを外部装置(例えば、図示されない介助者の端末)または電動車椅子801の備える出力装置に出力させるための信号
・乗員の介助者または乗員の周囲の人間に、ポール835の高さ調整が必要であることを伝えるテキスト、音声、および画像の少なくとも1つを外部装置(例えば、図示されない介助者の端末)または電動車椅子801の備える出力装置に出力させるための信号
・電動車椅子801の備えるランプを、ポール835の高さ調整が必要であることを伝える点灯パターンで点灯させるための信号
・外部装置(例えば、図示されないサーバ)にポール835の高さ調整が必要であることを伝えるテキスト、音声、および画像の少なくとも1つを出力させるための信号
After step S831, the wheelchair control device 810 outputs an alarm (S832).
Specifically, the control unit 812 may output at least one of the following warnings.
- Make the occupant's assistant or surrounding people output at least one of text, voice, and image prompting the height adjustment of the pole 835 to the output device (for example, display, speaker, etc.) provided in the electric wheelchair 801 A signal for outputting at least one of text, voice, and image for calling the helper of the occupant to an external device (for example, a terminal of the caregiver not shown) or an output device provided in the electric wheelchair 801 ・At least one of text, sound, and image is sent to an external device (e.g., a caregiver's terminal, not shown) or a motorized A signal for outputting to the output device provided in the wheelchair 801 A signal for lighting the lamp provided in the electric wheelchair 801 in a lighting pattern that conveys the need to adjust the height of the pole 835 An external device (for example, not shown server) to output at least one of text, voice, and image telling the pole 835 that height adjustment is required.

例えば、ポール835の高さ調整を促すテキストは、例えば、「ポールが止まるまで伸ばしてください」、「ポールが止まるまで回転させてください」、などであってよい。 For example, text prompting height adjustment of the pole 835 may be, for example, "stretch the pole until it stops", "rotate the pole until it stops", and so on.

ステップS832の後に、車椅子制御装置810は、ステップS830を再実行する。すなわち、ポール835の上端の高さが基準高に一致するまで、車椅子制御装置810は自動運転のロック(S831)を繰り返すので電動車椅子801は発進しない。 After step S832, the wheelchair controller 810 re-executes step S830. That is, until the height of the top end of the pole 835 coincides with the reference height, the wheelchair control device 810 repeats locking of automatic operation (S831), so the electric wheelchair 801 does not start.

このように、変形例5の電動車椅子801の自動運転開始時に、車椅子制御装置810が、ポール835が第1状態であるか否かを判定し、ポール835が第1状態でない場合に自動運転による移動を制限する。故に、変形例5によれば、LIDAR822の高さが正しく調整されてから自動運転を開始できる。すなわち、変形例1および変形例3で説明した利点に加えて、自動運転中に周辺物までの距離を適切に測定し、測定結果に基づく周辺物回避を行うことができる。 In this way, when the automatic operation of the electric wheelchair 801 of Modification 5 is started, the wheelchair control device 810 determines whether the pole 835 is in the first state, and if the pole 835 is not in the first state, the automatic operation is started. Limit movement. Therefore, according to Modification 5, the automatic operation can be started after the height of the LIDAR 822 is adjusted correctly. That is, in addition to the advantages described in Modifications 1 and 3, it is possible to appropriately measure the distance to surrounding objects during automatic driving and avoid surrounding objects based on the measurement results.

(5-6)変形例6
変形例6について説明する。変形例6において、ポール835は左右方向(SL-SR軸方向)にスライド可能に構成される。図26は、ポールを背部の右端に寄せた時の変形例6の電動車椅子の外観を示す背面図である。
(5-6) Modification 6
Modification 6 will be described. In Modified Example 6, the pole 835 is configured to be slidable in the horizontal direction (SL-SR axial direction). FIG. 26 is a rear view showing the appearance of the electric wheelchair of Modification 6 when the pole is moved to the right end of the back.

ポール835は、例えば、スライドを実現するための機構(例えば、スライドレール)とスライド状態を保持するための機構(例えばロック機構)とを含み得る。ポール835は、電動で(すなわち、車椅子制御装置810からの制御に応じて)スライド可能に構成されてもよいし、手動でスライド可能に構成されてもよい。 The pole 835 may include, for example, a mechanism (eg, slide rail) for realizing slide and a mechanism (eg, lock mechanism) for maintaining the slide state. Pole 835 may be configured to be electrically slidable (ie, under control from wheelchair controller 810) or manually slidable.

右耳での聞き取りは困難であるが左耳での聞き取りは可能である乗員がかかる電動車椅子801に搭乗している場合に、電動車椅子801の後方(R方向)に立つ介助者は乗員の左側から声掛けをする必要がある。図15に示すように、ポール835が背部833の左端に配置されていると、介助者はポール835が邪魔で乗員の左側からの声掛けをし辛くなるおそれがある。 When an occupant is riding in an electric wheelchair 801 that is difficult to hear with the right ear but can be heard with the left ear, a caregiver standing behind the electric wheelchair 801 (in the direction R) is on the left side of the occupant. It is necessary to call out from As shown in FIG. 15, if the pole 835 is arranged at the left end of the back portion 833, the caregiver may find it difficult to call out to the occupant from the left side because the pole 835 is in the way.

変形例6に係る電動車椅子801によれば、図26に示すように、ポール835を背部833の右端へスライドさせることで、介助者はポール835に妨げられることなく乗員の左側から声掛けを行うことができる。 According to the electric wheelchair 801 according to Modification 6, as shown in FIG. 26, by sliding the pole 835 to the right end of the back portion 833, the caregiver can speak to the occupant from the left side without being hindered by the pole 835. be able to.

他方、左耳での聞き取りは困難であるが右耳での聞き取りは可能である乗員がかかる電動車椅子801に搭乗している場合に、電動車椅子801の後方(R方向)に立つ介助者は乗員の右側から声掛けをする必要がある。図26に示すように、ポール835が背部833の右端に配置されていると、介助者はポール835が邪魔で乗員の右側からの声掛けをし辛くなるおそれがある。 On the other hand, when the occupant is riding in the electric wheelchair 801, which is difficult to hear with the left ear but can be heard with the right ear, a caregiver standing behind the electric wheelchair 801 (in the R direction) is the occupant. It is necessary to call out from the right side of As shown in FIG. 26, if the pole 835 is arranged at the right end of the back 833, the caregiver may find it difficult to call out to the occupant from the right side because the pole 835 is in the way.

変形例6に係る電動車椅子801によれば、図15に示すように、ポール835を背部833の左端へスライドさせることで、介助者はポール835に妨げられることなく乗員の右側からの声掛を行うことができる。 According to the electric wheelchair 801 according to Modification 6, as shown in FIG. 15, by sliding the pole 835 to the left end of the back portion 833, the caregiver can call out to the occupant from the right side without being blocked by the pole 835. It can be carried out.

車椅子制御装置810は、ポール835の左右方向(SL-SR軸方向)の位置に応じて、LIDAR822の左右方向(SL-SR軸方向)の向きを制御してもよい。例えば、ポール835が左方向(SL方向)にスライドした場合には、車椅子制御装置810は、LIDAR822をU-D軸周りに右方向(SR方向)へ回転させてもよい。例えば、ポール835が右方向(SR方向)にスライドした場合には、車椅子制御装置810は、LIDAR822をU-D軸周りに左方向(SL方向)へ回転させてもよい。 The wheelchair control device 810 may control the orientation of the LIDAR 822 in the left-right direction (SL-SR axis direction) according to the position of the pole 835 in the left-right direction (SL-SR axis direction). For example, when the pole 835 slides leftward (SL direction), the wheelchair controller 810 may rotate the LIDAR 822 rightward (SR direction) around the UD axis. For example, when the pole 835 slides to the right (SR direction), the wheelchair controller 810 may rotate the LIDAR 822 to the left (SL direction) around the UD axis.

ポール835が電動でスライド可能に構成されている場合に、車椅子制御装置810は、乗員の属性情報(例えば、左右の聴覚能力、利き腕)、および介助者の属性(例えば、左右の聴覚能力、利き腕)の少なくとも1つに基づいて、ポール835の配置を決定し、ポール835をスライドさせてもよい。 When the pole 835 is configured to be electrically slidable, the wheelchair control device 810 receives the attribute information of the occupant (eg, left and right hearing ability, dominant arm) and the attributes of the caregiver (eg, left and right hearing ability, dominant arm). ), the placement of the pole 835 may be determined and the pole 835 may be slid.

(6)その他の変形例 (6) Other modified examples

記憶部811は、ネットワークNWを介して、車椅子制御装置810と接続されてもよい。 Storage unit 811 may be connected to wheelchair control device 810 via network NW.

実施形態の説明では、電動車椅子801が超音波センサ821およびLIDAR822を備えていることとしたが、電動車椅子801は超音波センサ821およびLIDAR822の一方または両方を備えていなくてもよい。電動車椅子801は、超音波センサ821およびLIDAR822とは異なる測距センサを備えていてもよい。電動車椅子801は、測距センサ以外のセンサを備えていてもよい。 Although the electric wheelchair 801 has the ultrasonic sensor 821 and the LIDAR 822 in the description of the embodiment, the electric wheelchair 801 does not have to have one or both of the ultrasonic sensor 821 and the LIDAR 822 . The power wheelchair 801 may be equipped with a ranging sensor different from the ultrasonic sensor 821 and LIDAR 822 . The electric wheelchair 801 may be equipped with sensors other than the distance measuring sensor.

実施形態の説明では、ポール835は、略鉛直に延設されることとしたが、鉛直線とは異なる直線に沿って延設されてもよいし、曲線に沿って延設されてもよいし、折れ線に沿って延設されてもよいし、直線および曲線の組み合わせに沿って延設されてもよい。 In the description of the embodiment, the pole 835 is assumed to extend substantially vertically, but it may extend along a straight line different from the vertical line, or may extend along a curved line. , may extend along a polygonal line or along a combination of straight and curved lines.

実施形態の説明では、ポール835は、背部833と別の要素として説明したが、両者は一体化されていてもよい。ポール835は、背部833に限らず電動車椅子801のボディの一部であってもよい。 In the description of the embodiment, the pole 835 has been described as a separate element from the back portion 833, but both may be integrated. The pole 835 may be part of the body of the electric wheelchair 801 instead of the back 833 .

実施形態の説明では、LIDAR822は、センサ収容部836に収容された状態でポール835によって支持されると説明したが、LIDAR822は異なる態様でポール835によって支持されてもよい。一例として、LIDAR822は、むき出しの状態でポール835によって支持されてもよい。 In the description of the embodiment, the LIDAR 822 is supported by the pole 835 while being housed in the sensor housing 836, but the LIDAR 822 may be supported by the pole 835 in a different manner. As an example, LIDAR 822 may be supported by pole 835 in a bare state.

車椅子制御装置810は、電動車椅子801の走行環境に応じてLIDAR822の向きを変更してもよい。
例えば、車椅子制御装置810は、電動車椅子801が屋内を走行する時と屋外を走行する時とでLIDAR822の向きを変えてもよい。電動車椅子801が屋内を走行しているか、屋外を走行しているかは、位置情報およびユーザ入力の少なくとも1つに基づいて判定可能である。位置情報は、例えば、電動車椅子801に配置されたGPS(Global Positioning System)レシーバが取得するGPS情報、電動車椅子801を撮影するカメラに割り当てられた位置情報、電動車椅子801によって受信されたビーコンを送信した送信機に割り当てられた位置情報、および電動車椅子801によって送信されたビーコンを受信した受信機に割り当てられた位置情報の少なくとも1つを含み得る。
車椅子制御装置810は、屋外走行時には、屋内走行時に比べて、LIDAR822の測定可能な距離の範囲が遠方にシフトするようにLIDAR822の向きを変更してもよい。例えば、車椅子制御装置810は、屋外走行時には、屋内走行時に比べて、照射角φが小さくなるようにLIDAR822の向きを変更してもよい。このように、LIDAR822の測定可能な距離の範囲を遠方にシフトさせることで、周辺物を早期に検出することができる。周辺物を早期に検出することは、例えば、高速に移動する周辺物との衝突回避、および段差(例えば、階段、溝、川)の回避に有用である。屋外時であっても例えば中庭のような狭い通路を走行している時には、車椅子制御装置810は、LIDAR822の向きを屋内走行時と同じにしてもよい。
The wheelchair control device 810 may change the orientation of the LIDAR 822 according to the running environment of the electric wheelchair 801 .
For example, the wheelchair controller 810 may change the orientation of the LIDAR 822 when the power wheelchair 801 travels indoors and outdoors. Whether the power wheelchair 801 is traveling indoors or outdoors can be determined based on at least one of location information and user input. The position information is, for example, GPS information acquired by a GPS (Global Positioning System) receiver installed in the electric wheelchair 801, position information assigned to a camera that photographs the electric wheelchair 801, and transmission of beacons received by the electric wheelchair 801. and/or location information assigned to the receiver that received the beacon transmitted by the powered wheelchair 801 .
Wheelchair controller 810 may change the orientation of LIDAR 822 such that the range of measurable distance of LIDAR 822 shifts farther when traveling outdoors than when traveling indoors. For example, the wheelchair control device 810 may change the orientation of the LIDAR 822 so that the illumination angle φ is smaller when traveling outdoors than when traveling indoors. In this way, by shifting the range of the measurable distance of the LIDAR 822 to the far side, peripheral objects can be detected early. Early detection of surrounding objects is useful, for example, for collision avoidance with fast-moving surrounding objects and avoidance of steps (eg, stairs, ditches, rivers). Even when the vehicle is traveling outdoors, the wheelchair control device 810 may set the direction of the LIDAR 822 to be the same as when traveling indoors when the vehicle is traveling in a narrow passage such as a courtyard.

変形例1~変形例5では、ポール835の上端の高さを基準高より低くすることにより、介助者がポール835に妨げられることなく乗員の介助を行うことができる。かかる効果は、ポール835の軸が背部の幅方向の中心線と一致している場合であっても得ることができる。故に、変形例1~変形例5において、ポール835の軸は任意に定められてよい。 In Modifications 1 to 5, the height of the top end of the pole 835 is set lower than the reference height, so that the caregiver can assist the occupant without being hindered by the pole 835 . Such an effect can be obtained even if the axis of the pole 835 is aligned with the widthwise centerline of the back. Therefore, in Modifications 1 to 5, the axis of the pole 835 may be determined arbitrarily.

以上、開示に係る実施形態について説明したが、これらはその他の様々な形態で実施することが可能であり、種々の省略、置換および変更を行なって実施することが出来る。これらの実施形態および変形例ならびに省略、置換および変更を行なったものは、特許請求の範囲の技術的範囲とその均等の範囲に含まれる。 Although the disclosed embodiments have been described above, they can be implemented in various other forms, and can be implemented with various omissions, substitutions, and modifications. These embodiments, modifications, omissions, substitutions and modifications are included within the technical scope of the claims and their equivalents.

(付記)
実施形態で説明した事項を、以下に付記する。
(Appendix)
Matters described in the embodiments will be added below.

(付記1)
制御信号により動作制御される電動車椅子(1)であって、
ユーザが電動車椅子に着座した状態におけるユーザの頭部の位置よりも上方に設けられ、周辺物までの距離を測定する測距センサ(200)と、
測距センサが周辺物までの距離を測定したことに応答して、電動車椅子の移動制御を実行する制御部(130)と、を備える電動車椅子。
(Appendix 1)
An electric wheelchair (1) whose operation is controlled by a control signal,
a distance measuring sensor (200) that is provided above the position of the user's head when the user is seated on the electric wheelchair and measures the distance to surrounding objects;
a control unit (130) for controlling the movement of the electric wheelchair in response to the ranging sensor measuring the distance to the surrounding object.

(付記1)によれば、電動車椅子の周辺物を検知して電動車椅子の移動を制御するので、電動車椅子の危険な状況を回避することが可能となる。 According to (Appendix 1), since the movement of the electric wheelchair is controlled by detecting the surrounding objects of the electric wheelchair, it is possible to avoid the dangerous situation of the electric wheelchair.

(付記2)
測距センサは、ユーザの略前方を検知するように水平方向よりも下方を向くように設けられている、付記1に記載の電動車椅子。
(Appendix 2)
The electric wheelchair according to appendix 1, wherein the distance measuring sensor is provided so as to face downward relative to the horizontal direction so as to detect an area substantially in front of the user.

(付記2)によれば、電動車椅子の周辺物を検知して電動車椅子の移動を制御するので、電動車椅子の危険な状況を回避することが可能となる。 According to (Appendix 2), since the movement of the electric wheelchair is controlled by detecting the surrounding objects of the electric wheelchair, it is possible to avoid the dangerous situation of the electric wheelchair.

(付記3)
制御部は、測距センサが周辺物を検知すると、電動車椅子の制御を行う(S105)、付記2に記載の電動車椅子。
(Appendix 3)
2. The electric wheelchair according to appendix 2, wherein the controller controls the electric wheelchair when the range sensor detects a surrounding object (S105).

(付記3)によれば、電動車椅子の周辺物を検知して電動車椅子の移動を制御するので、電動車椅子の危険な状況を回避することが可能となる。 According to (Appendix 3), since the movement of the electric wheelchair is controlled by detecting the surrounding objects of the electric wheelchair, it is possible to avoid the dangerous situation of the electric wheelchair.

(付記4)
制御部は、
測距センサが周辺物を検知すると、測距センサが測定する周辺物までの距離と、垂直方向に対する測距センサの向きの角度と、から周辺物に対する電動車椅子の相対距離を算出する相対距離算出部(132)と、
異なる複数の時刻における電動車椅子の相対距離から、周辺物に対する電動車椅子の相対速度を算出し、周辺物と電動車椅子とが衝突するまでの時間である衝突時間を算出する衝突時間算出部(133)と、を備え、
衝突時間に基づき、電動車椅子の速度制御を行う(S104,S105)、付記1乃至付記3のいずれかに記載の電動車椅子。
(Appendix 4)
The control unit
When the distance sensor detects a surrounding object, the relative distance calculation calculates the relative distance of the electric wheelchair to the surrounding object from the distance to the surrounding object measured by the distance sensor and the orientation angle of the distance measurement sensor with respect to the vertical direction. a part (132);
A collision time calculation unit (133) that calculates the relative speed of the electric wheelchair with respect to the surrounding object from the relative distances of the electric wheelchair at a plurality of different times, and calculates the collision time, which is the time until the electric wheelchair collides with the surrounding object. and
3. The electric wheelchair according to any one of appendices 1 to 3, wherein speed control of the electric wheelchair is performed based on the collision time (S104, S105).

(付記4)によれば、電動車椅子の周辺物を検知して電動車椅子の移動を制御するので、電動車椅子の危険な状況を回避することが可能となる。 According to (Appendix 4), since the movement of the electric wheelchair is controlled by detecting the surrounding objects of the electric wheelchair, it is possible to avoid the dangerous situation of the electric wheelchair.

(付記5)
電動車椅子は、ユーザの着座状態を検知する着座状態検知部(400)を備え、
制御部は、衝突時間と、ユーザの着座状態に基づき、電動車椅子の移動状態を制御する、付記4に記載の電動車椅子。
(Appendix 5)
The electric wheelchair includes a seating state detection unit (400) that detects the seating state of the user,
The electric wheelchair according to appendix 4, wherein the control unit controls the movement state of the electric wheelchair based on the collision time and the seating state of the user.

(付記5)によれば、ユーザが車椅子から倒れてしまうような危険な車椅子の制御を防止し、より安全な制御が可能になる。 According to (Appendix 5), it is possible to prevent the dangerous control of the wheelchair, which would cause the user to fall from the wheelchair, and enable safer control.

(付記6)
電動車椅子は、ユーザの衝撃を緩和する衝撃緩和部を備え、
制御部は、電動車椅子の速度制御と、衝撃緩和部に対する動作制御と、を行う、付記4または付記5に記載の電動車椅子。
(Appendix 6)
The electric wheelchair has a shock absorbing part that absorbs the user's shock,
The electric wheelchair according to appendix 4 or appendix 5, wherein the control unit controls the speed of the electric wheelchair and controls the operation of the shock absorbing unit.

(付記6)によれば、ユーザの安全を保つことが可能になる。 According to (Appendix 6), it is possible to keep the safety of the user.

(付記7)
制御部は、測距センサが周辺物とは異なる構造物を検知した場合、衝突時間と、構造物の相対距離と、予め定められている電動車椅子が使用される施設の情報と、に基づき、電動車椅子の移動制御を行う、付記4から付記6のいずれか1項に記載の電動車椅子。
(Appendix 7)
When the distance measuring sensor detects a structure different from the surrounding objects, the control unit, based on the collision time, the relative distance of the structure, and predetermined information on the facility where the electric wheelchair is used, 7. The electric wheelchair according to any one of appendices 4 to 6, wherein movement control of the electric wheelchair is performed.

(付記7)によれば、より精度の高い周辺物の検知が可能になる。 According to (Appendix 7), it is possible to detect surrounding objects with higher accuracy.

(付記8)
制御部は、衝突時間と、構造物の相対距離と、施設の情報と、に基づき、電動車椅子の進行方向の制御を行う、付記7に記載の電動車椅子。
(Appendix 8)
8. The electric wheelchair according to appendix 7, wherein the control unit controls the traveling direction of the electric wheelchair based on the collision time, the relative distance of the structure, and the facility information.

(付記8)によれば、ユーザの安全を保ちつつ周辺物との衝突を回避することが可能になる。 According to (Appendix 8), it is possible to avoid collisions with surrounding objects while keeping the safety of the user.

(付記9)
相対距離算出部は、測距センサが測定する周辺物までの検出距離と、垂直方向に対する測距センサの向きの角度と、予め定められている電動車椅子の諸元情報と、から電動車椅子の相対距離を算出し、
制御部は、衝突時間と、構造物の相対距離と、ユーザが電動車椅子を操作している状態を示す操作情報と、電動車椅子の諸元情報と、予め定められている施設の情報と、に基づき、電動車椅子の移動制御を行う、付記7または付記8に記載の電動車椅子。
(Appendix 9)
The relative distance calculator calculates the relative distance of the electric wheelchair based on the detected distance to the surrounding object measured by the distance sensor, the angle of the orientation of the distance sensor with respect to the vertical direction, and predetermined specification information of the electric wheelchair. calculate the distance,
The control unit stores the collision time, the relative distance between the structures, the operation information indicating the state in which the user is operating the electric wheelchair, the specification information of the electric wheelchair, and the predetermined facility information. The electric wheelchair according to appendix 7 or appendix 8, wherein movement control of the electric wheelchair is performed based on the electric wheelchair.

(付記9)によれば、ユーザの操作情報を取得することにより、操作情報に基づいてより安全な制御を行うことが可能となる。また、車椅子の諸元情報を取得することにより、車椅子にとって無理のない制御を行うことが可能となる。 According to (Appendix 9), by acquiring user operation information, safer control can be performed based on the operation information. In addition, by acquiring the specification information of the wheelchair, it becomes possible to perform control that is reasonable for the wheelchair.

(付記10)
制御部は、電動車椅子の速度制御と、電動車椅子に設けられているユーザに対する通知装置に対する動作制御と、電動車椅子に設けられているユーザの衝撃を緩和する衝撃緩和装置に対する動作制御と、を行う、付記4から付記9のいずれか1項に記載の電動車椅子。
(Appendix 10)
The control unit performs speed control of the electric wheelchair, operation control of a user notification device provided in the electric wheelchair, and operation control of a shock mitigation device provided in the electric wheelchair for alleviating the user's impact. , Supplementary Note 4 to Supplementary Note 9, any one of the electric wheelchairs.

(付記10)によれば、急に速度を制御する際にそのような制御が行われたことを通知することにより、ユーザの心理的ショックを軽減することが可能となる。 According to (Appendix 10), when the speed is suddenly controlled, it is possible to reduce the psychological shock of the user by notifying that such control has been performed.

(付記11)
電動車椅子(801)であって、
電動車椅子の乗員の臀部を支持可能な座部(832)と、
乗員の背中を支持可能な背部(833)と、
電動車椅子を移動可能な移動機構(831)と、
背部の幅方向の中心線(CL)とは異なる軸(PL)に沿って、背部の上端よりも高い基準高まで延設されたポール(35)と
電動車椅子の走行面に対して傾斜した状態でポールによって支持される測距センサ(22)と、
測距センサの測定結果に基づいて移動機構を制御する制御部(10)と
を具備する、電動車椅子。
(Appendix 11)
An electric wheelchair (801),
a seat (832) capable of supporting the buttocks of the occupant of the power wheelchair;
a back (833) capable of supporting the back of the occupant;
a moving mechanism (831) capable of moving the electric wheelchair;
A pole (35) extending to a standard height higher than the upper end of the back along an axis (PL) different from the center line (CL) of the back in the width direction and a state of being inclined with respect to the running surface of the electric wheelchair. a ranging sensor (22) supported by a pole at
An electric wheelchair, comprising: a control unit (10) for controlling a moving mechanism based on a measurement result of a range sensor.

(付記11)によれば、介助者は前方の状況を容易に確認して電動車椅子を操作することができる。また、介助者は、ポールの存在を意識せずに、従来の手動式の車椅子と同じ動作で乗員の乗降介助を行うことができる。故に、乗員の安全を確保できるとともに、介助者が不自然な介助姿勢を取ることによる身体への負担の増加を回避することもできる。 According to (Appendix 11), the caregiver can easily confirm the situation ahead and operate the electric wheelchair. In addition, the caregiver can assist the occupant in getting on and off the wheelchair in the same manner as a conventional manual wheelchair without being conscious of the existence of the pole. Therefore, the safety of the occupant can be ensured, and an increase in physical burden due to the caregiver taking an unnatural posture for assistance can be avoided.

(付記12)
ポールは、中心線よりも左側または右側を通る直線に沿って基準高まで延設される、付記11に記載の電動車椅子。
(Appendix 12)
12. The electric wheelchair according to appendix 11, wherein the pole extends to the reference height along a straight line passing through the left or right side of the centerline.

(付記12)によれば、介助者は前方の状況を容易に確認して電動車椅子を操作することができる。また、介助者は、ポールの存在を意識せずに、従来の手動式の車椅子と同じ動作で乗員の乗降介助を行うことができる。故に、乗員の安全を確保できるとともに、介助者が不自然な介助姿勢を取ることによる身体への負担の増加を回避することもできる。 According to (Appendix 12), the caregiver can easily confirm the situation ahead and operate the electric wheelchair. In addition, the caregiver can assist the occupant in getting on and off the wheelchair in the same manner as a conventional manual wheelchair without being conscious of the existence of the pole. Therefore, the safety of the occupant can be ensured, and an increase in physical burden due to the caregiver taking an unnatural posture for assistance can be avoided.

(付記13)
ポールは、背部の幅方向の左端または右端を通る直線に沿って基準高まで延設される、付記12に記載の電動車椅子。
(Appendix 13)
13. The electric wheelchair according to appendix 12, wherein the pole extends to the reference height along a straight line passing through the widthwise left or right end of the back.

(付記13)によれば、介助者は前方の状況を容易に確認して電動車椅子を操作することができる。また、介助者は、ポールの存在を意識せずに、従来の手動式の車椅子と同じ動作で乗員の乗降介助を行うことができる。故に、乗員の安全を確保できるとともに、介助者が不自然な介助姿勢を取ることによる身体への負担の増加を回避することもできる。 According to (Appendix 13), the caregiver can easily confirm the situation ahead and operate the electric wheelchair. In addition, the caregiver can assist the occupant in getting on and off the wheelchair in the same manner as a conventional manual wheelchair without being conscious of the existence of the pole. Therefore, the safety of the occupant can be ensured, and an increase in physical burden due to the caregiver taking an unnatural posture for assistance can be avoided.

(付記14)
ポールは、ポールの上端の高さが基準高よりも低くなるようにポールの延設方向に沿って伸縮可能である、付記11乃至付記13のいずれかに記載の電動車椅子。
(Appendix 14)
14. The electric wheelchair according to any one of appendices 11 to 13, wherein the pole is extendable along the extension direction of the pole so that the height of the top end of the pole is lower than the reference height.

(付記14)によれば、ポールの上端の高さが基準高よりも低くなるようにポールを縮めることで、介助者は前方の状況を容易に確認して電動車椅子を操作することができる。また、介助者は、ポールの存在を意識せずに、従来の手動式の車椅子と同じ動作で乗員の乗降介助を行うことができる。故に、乗員の安全を確保できるとともに、介助者が不自然な介助姿勢を取ることによる身体への負担の増加を回避することもできる。 According to (Appendix 14), by retracting the pole so that the height of the top end of the pole is lower than the reference height, the caregiver can easily check the situation in front and operate the electric wheelchair. In addition, the caregiver can assist the occupant in getting on and off the wheelchair in the same manner as a conventional manual wheelchair without being conscious of the existence of the pole. Therefore, the safety of the occupant can be ensured, and an increase in physical burden due to the caregiver taking an unnatural posture for assistance can be avoided.

(付記15)
ポールは、制御部による制御に応じてポールの延設方向に沿って伸縮可能であって、
制御部は、電動車椅子の自動運転の開始時に、ポールの上端の高さが基準高に一致するようにポールを制御する(S821)、
付記14に記載の電動車椅子。
(Appendix 15)
The pole can be extended and contracted along the extension direction of the pole according to control by the control unit,
The control unit controls the pole so that the height of the top end of the pole matches the reference height at the start of automatic operation of the electric wheelchair (S821).
The electric wheelchair according to Appendix 14.

(付記15)によれば、電動車椅子の自動運転の開始時にポールを伸ばすことで、自動運転中に周辺物までの距離を適切に測定し、測定結果に基づく周辺物回避を行うことができる。 According to (Appendix 15), by extending the pole at the start of automatic operation of the electric wheelchair, the distance to surrounding objects can be appropriately measured during automatic operation, and surrounding object avoidance can be performed based on the measurement results.

(付記16)
ポールは、制御部による制御に応じてポールの延設方向に沿って伸縮可能であって、
制御部は、電動車椅子の自動運転の終了時に、ポールの上端の高さが基準高よりも低くなるようにポールを制御する、(S824)
付記14または付記15に記載の電動車椅子。
(Appendix 16)
The pole can be extended and contracted along the extension direction of the pole according to control by the control unit,
The control unit controls the pole so that the height of the top end of the pole becomes lower than the reference height when the automatic operation of the electric wheelchair ends (S824).
The electric wheelchair according to appendix 14 or appendix 15.

(付記16)によれば、電動車椅子の自動運転の終了時にポールを縮めることで、介助者はポールに妨げられることなく乗員の介助を行うことができる。 According to (Appendix 16), by retracting the pole when the automatic operation of the electric wheelchair ends, the helper can assist the occupant without being hindered by the pole.

(付記17)
ポールは、ポールの上端の高さが基準高よりも低くなるように回転可能である、付記11乃至付記16のいずれかに記載の電動車椅子。
(Appendix 17)
17. The electric wheelchair according to any one of appendices 11 to 16, wherein the pole is rotatable such that the height of the top end of the pole is lower than the reference height.

(付記17)によれば、ポールの上端の高さが基準高よりも低くなるようにポールを回転することで、介助者は前方の状況を容易に確認して電動車椅子を操作することができる。また、介助者は、ポールの存在を意識せずに、従来の手動式の車椅子と同じ動作で乗員の乗降介助を行うことができる。故に、乗員の安全を確保できるとともに、介助者が不自然な介助姿勢を取ることによる身体への負担の増加を回避することもできる。 According to (Appendix 17), by rotating the pole so that the height of the top end of the pole is lower than the reference height, the caregiver can easily check the situation ahead and operate the electric wheelchair. . In addition, the caregiver can assist the occupant in getting on and off the wheelchair in the same manner as a conventional manual wheelchair without being conscious of the existence of the pole. Therefore, the safety of the occupant can be ensured, and an increase in physical burden due to the caregiver taking an unnatural posture for assistance can be avoided.

(付記18)
ポールは、制御部による制御に応じてポールの上端の高さが基準高よりも低くなるように回転可能であって、
制御部は、電動車椅子の自動運転の開始時に、ポールの上端の高さが基準高に一致するように、ポールを回転させる(S821a)、
付記17に記載の電動車椅子。
(Appendix 18)
The pole is rotatable so that the height of the top end of the pole is lower than the reference height according to control by the control unit,
At the start of automatic operation of the electric wheelchair, the control unit rotates the pole so that the height of the top end of the pole matches the reference height (S821a).
17. The power wheelchair according to Appendix 17.

(付記18)によれば、電動車椅子の自動運転の開始時にポールの上端の高さを基準行に一致させることで、自動運転中に周辺物までの距離を適切に測定し、測定結果に基づく周辺物回避を行うことができる。 According to (Appendix 18), by matching the height of the top of the pole to the reference row when the automatic operation of the electric wheelchair starts, the distance to the surrounding objects can be measured appropriately during automatic operation, and based on the measurement results Peripheral object avoidance can be performed.

(付記19)
ポールは、制御部による制御に応じてポールの上端の高さが基準高よりも低くなるように回転可能であって、
制御部は、電動車椅子の自動運転の終了時に、ポールの上端の高さが基準高よりも低くなるように、ポールを回転させる(S824a)、
付記17または付記18に記載の電動車椅子。
(Appendix 19)
The pole is rotatable so that the height of the top end of the pole is lower than the reference height according to control by the control unit,
When the automatic operation of the electric wheelchair ends, the control unit rotates the pole so that the height of the top end of the pole is lower than the reference height (S824a).
18. The power wheelchair according to appendix 17 or appendix 18.

(付記19)によれば、電動車椅子の自動運転の終了時にポールの上端の高さを基準高よりも低くすることで、介助者はポールに妨げられることなく乗員の介助を行うことができる。 According to (Appendix 19), by setting the height of the top end of the pole lower than the reference height when the automatic operation of the electric wheelchair ends, the caregiver can assist the occupant without being hindered by the pole.

(付記20)
制御部は、電動車椅子の自動運転の開始時に、ポールの上端の高さが基準高であるか否かを判定する(S830)、付記14乃至付記19のいずれかに記載の電動車椅子。
(Appendix 20)
19. The electric wheelchair according to any one of appendices 14 to 19, wherein the control unit determines whether or not the height of the top end of the pole is the reference height (S830) when automatic operation of the electric wheelchair is started.

(付記20)によれば、自動運転の開始時に測距センサの高さが正しく調整されているかどうかを確認できる。 According to (Appendix 20), it is possible to confirm whether or not the height of the range sensor is correctly adjusted at the start of automatic driving.

(付記21)
制御部は、ポールの上端の高さが基準高でないと判定した場合に、移動機構による自動運転をロックする(S831)、付記20に記載の電動車椅子。
(Appendix 21)
21. The electric wheelchair according to appendix 20, wherein the control unit locks the automatic operation by the moving mechanism (S831) when determining that the height of the top end of the pole is not the reference height.

(付記21)によれば、測距センサの高さが正しく調整されていない場合に自動運転をロックできる。 According to (Appendix 21), automatic operation can be locked when the height of the range sensor is not adjusted correctly.

(付記22)
制御部は、移動機構による自動運転がロックされた場合、自動運転がロックされたことを示す警報を提示する(S832)、付記21に記載の電動車椅子。
(Appendix 22)
22. The electric wheelchair according to appendix 21, wherein when automatic operation by the moving mechanism is locked, the control unit presents an alarm indicating that automatic operation is locked (S832).

(付記22)によれば、自動運転がロックされた場合に測距センサの高さを正しく調整するよう介助者等に促すことができる。 According to (Appendix 22), it is possible to urge a caregiver or the like to correctly adjust the height of the ranging sensor when automatic driving is locked.

(付記23)
制御部は、ポールの上端の高さが基準高でないと判定した場合に、電動車椅子を発進しない、付記20乃至付記22の何れかに記載の電動車椅子。
(Appendix 23)
23. The electric wheelchair according to any one of appendices 20 to 22, wherein the controller does not start the electric wheelchair when determining that the height of the top end of the pole is not the reference height.

(付記23)によれば、測距センサの高さが正しく調整されないまま電動車椅子が発進するのを防ぐことができる。 According to (Appendix 23), it is possible to prevent the electric wheelchair from starting without correct adjustment of the height of the distance measuring sensor.

(付記24)
測距センサは、2次元LIDAR(Light Detection and Ranging)である、付記1乃至付記23のいずれかに記載の電動車椅子。
(Appendix 24)
24. The electric wheelchair according to any one of appendices 1 to 23, wherein the ranging sensor is a two-dimensional LIDAR (Light Detection and Ranging).

(付記24)によれば、3次元LIDARに比べて測距センサを低コスト化することができる。 According to (Appendix 24), the cost of the distance measuring sensor can be reduced compared to the three-dimensional LIDAR.

(付記25)
制御信号により電動車椅子の動作を制御する車椅子制御装置であって、
ユーザが電動車椅子に着座した状態におけるユーザの頭部の位置よりも上方に設けられる測距センサが、電動車椅子の周辺物を検知した場合に測定する、測距センサから周辺物までの距離を示す測距検知信号を受信する信号受信部と、
測距検知信号から取得した測距センサから周辺物までの距離と、垂直方向に対する測距センサの向きの角度と、から周辺物に対する電動車椅子の相対距離を算出する相対距離算出部と、
異なる複数の時刻における電動車椅子の相対距離から、周辺物に対する電動車椅子の相対速度を算出し、周辺物と電動車椅子とが衝突するまでの時間である衝突時間を算出する衝突時間算出部と、
衝突時間に基づき、電動車椅子の速度制御を行う制御信号を電動車椅子へ出力する制御信号出力部と、を備える車椅子制御装置。
(Appendix 25)
A wheelchair control device for controlling the operation of an electric wheelchair by a control signal,
Indicates the distance from the distance sensor to the peripheral object, which is measured when the distance sensor provided above the position of the user's head while the user is seated in the electric wheelchair detects the peripheral object of the electric wheelchair. a signal receiver that receives a ranging detection signal;
a relative distance calculation unit that calculates the relative distance of the electric wheelchair to the surrounding object from the distance from the distance measuring sensor to the surrounding object obtained from the distance detection signal and the orientation angle of the distance measuring sensor with respect to the vertical direction;
a collision time calculation unit that calculates the relative speed of the electric wheelchair with respect to the surrounding object from the relative distances of the electric wheelchair at a plurality of different times, and calculates the collision time that is the time until the electric wheelchair collides with the surrounding object;
A wheelchair control device, comprising: a control signal output unit for outputting a control signal for controlling the speed of the electric wheelchair to the electric wheelchair based on the collision time.

(付記25)によれば、電動車椅子の周辺物を検知して電動車椅子の移動を制御するので、電動車椅子の危険な状況を回避することが可能となる。 According to (Appendix 25), since the movement of the electric wheelchair is controlled by detecting the surrounding objects of the electric wheelchair, it is possible to avoid the dangerous situation of the electric wheelchair.

(付記26)
制御信号により電動車椅子の動作を制御する電動車椅子制御方法であって、
信号受信部が行う、ユーザが電動車椅子に着座した状態におけるユーザの頭部の位置よりも上方に設けられる測距センサが、電動車椅子の周辺物を検知した場合に測定する、測距センサから周辺物までの距離を示す測距検知信号を受信する信号受信ステップと、
相対距離算出部が行う、測距検知信号から取得した測距センサから周辺物までの距離と、垂直方向に対する測距センサの向きの角度と、から周辺物に対する電動車椅子の相対距離を算出する相対距離算出ステップと、
衝突時間算出部が行う、異なる複数の時刻における電動車椅子の相対距離から、周辺物に対する電動車椅子の相対速度を算出し、周辺物と電動車椅子とが衝突するまでの時間である衝突時間を算出する衝突時間算出ステップと、
制御信号出力部が行う、衝突時間に基づき、電動車椅子の速度制御を行う制御信号を電動車椅子へ出力する制御信号出力ステップと、を備える電動車椅子制御方法。
(Appendix 26)
An electric wheelchair control method for controlling the operation of an electric wheelchair by a control signal,
When a distance sensor provided above the position of the user's head when the user is seated in the electric wheelchair detects an object around the electric wheelchair, the distance from the distance sensor to the surroundings is measured by the signal receiving unit. a signal receiving step of receiving a ranging detection signal indicating a distance to an object;
The relative distance calculation unit calculates the relative distance of the electric wheelchair to the surrounding object from the distance from the distance measurement sensor to the surrounding object obtained from the distance measurement detection signal and the orientation angle of the distance measurement sensor with respect to the vertical direction. a distance calculation step;
The collision time calculation unit calculates the relative speed of the electric wheelchair with respect to the surrounding object from the relative distances of the electric wheelchair at a plurality of different times, and calculates the collision time, which is the time until the electric wheelchair collides with the surrounding object. a collision time calculation step;
A control signal output step of outputting a control signal for speed control of the electric wheelchair to the electric wheelchair based on the collision time, performed by the control signal output unit.

(付記26)によれば、電動車椅子の周辺物を検知して電動車椅子の移動を制御するので、電動車椅子の危険な状況を回避することが可能となる。 According to (Appendix 26), since the movement of the electric wheelchair is controlled by detecting the surrounding objects of the electric wheelchair, it is possible to avoid the dangerous situation of the electric wheelchair.

(付記27)
制御信号により電動車椅子の動作を制御する電動車椅子制御プログラムであって、
ユーザが電動車椅子に着座した状態におけるユーザの頭部の位置よりも上方に設けられる測距センサが、電動車椅子の周辺物を検知した場合に測定する、測距センサから周辺物までの距離を示す測距検知信号を受信する信号受信ステップと、
測距検知信号から取得した測距センサから周辺物までの距離と、垂直方向に対する測距センサの向きの角度と、から周辺物に対する電動車椅子の相対距離を算出する相対距離算出ステップと、
異なる複数の時刻における電動車椅子の相対距離から、周辺物に対する電動車椅子の相対速度を算出し、周辺物と電動車椅子とが衝突するまでの時間である衝突時間を算出する衝突時間算出ステップと、
衝突時間に基づき、電動車椅子の速度制御を行う制御信号を電動車椅子へ出力する制御信号出力ステップと、を電子計算機に実行させるための、電動車椅子制御プログラム。
(Appendix 27)
An electric wheelchair control program for controlling the operation of an electric wheelchair by a control signal,
Indicates the distance from the distance sensor to the peripheral object, which is measured when the distance sensor provided above the position of the user's head while the user is seated in the electric wheelchair detects the peripheral object of the electric wheelchair. a signal receiving step of receiving a ranging detection signal;
a relative distance calculation step of calculating the relative distance of the electric wheelchair to the surrounding object from the distance from the distance measuring sensor to the surrounding object obtained from the distance detection signal and the orientation angle of the distance measuring sensor with respect to the vertical direction;
a collision time calculation step of calculating the relative speed of the electric wheelchair with respect to the surrounding object from the relative distances of the electric wheelchair at a plurality of different times, and calculating the collision time, which is the time until the electric wheelchair collides with the surrounding object;
an electric wheelchair control program for causing a computer to execute a control signal output step of outputting a control signal for speed control of the electric wheelchair to the electric wheelchair based on the time of collision;

(付記27)によれば、電動車椅子の周辺物を検知して電動車椅子の移動を制御するので、電動車椅子の危険な状況を回避することが可能となる。 According to (Appendix 27), since the movement of the electric wheelchair is controlled by detecting the surrounding objects of the electric wheelchair, it is possible to avoid the dangerous situation of the electric wheelchair.

1,1A 電動車椅子、100 車椅子制御装置、110 通信部、120 記憶部、121 使用環境情報DB、130 制御部、131 信号受信部、132 相対距離算出部、133 衝突時間算出部、134 制御信号出力部、200 センサ部、300 電動車椅子駆動部、400 ユーザ検知センサ、801 電動車椅子、810 車椅子制御装置、811 記憶部、812 制御部、813 入出力インタフェース、814 通信部、821 超音波センサ、823 操作部、831 移動機構、832 座部、833 背部、835 ポール、836 センサ収容部、837 バッテリ


Reference Signs List 1, 1A electric wheelchair, 100 wheelchair control device, 110 communication unit, 120 storage unit, 121 usage environment information DB, 130 control unit, 131 signal reception unit, 132 relative distance calculation unit, 133 collision time calculation unit, 134 control signal output Section 200 Sensor Section 300 Electric Wheelchair Driving Section 400 User Detection Sensor 801 Electric Wheelchair 810 Wheelchair Control Device 811 Storage Section 812 Control Section 813 Input/Output Interface 814 Communication Section 821 Ultrasonic Sensor 823 Operation Part 831 Moving Mechanism 832 Seat 833 Back 835 Pole 836 Sensor Housing 837 Battery


Claims (24)

移動体の座面より上方に設置される第1センサを用いて、前記座面より前方に存在する物体を検知する第1検知手段と、
前記座面より下方に設置される第2センサを用いて、前記座面より前方に存在する物体を検知する第2検知手段と、
前記第1検知手段による検知の結果と前記第2検知手段による検知の結果とに基づいて前記移動体の移動を制御する移動制御手段と、を有する制御装置。
a first detection means for detecting an object existing in front of the seat surface of the moving body using a first sensor installed above the seat surface;
a second detection means for detecting an object existing in front of the seat surface using a second sensor installed below the seat surface;
A control device comprising movement control means for controlling movement of the moving object based on a result of detection by the first detection means and a result of detection by the second detection means.
前記第1センサは、
光を発する発光手段と、
光を検出する検出手段と、を有し、
前記第1検知手段は、前記発光手段による発光に応じた前記検出手段による光の検出の結果に基づいて物体を検知する、
請求項1に記載の制御装置。
The first sensor is
a light emitting means for emitting light;
a detection means for detecting light,
The first detection means detects an object based on a result of detection of light by the detection means in response to light emitted by the light emission means.
A control device according to claim 1 .
前記第1センサは、前記座面の前方へ水平方向よりも下向きに光を発する、請求項2に記載の制御装置。 3. The control device according to claim 2, wherein said first sensor emits light forward of said seat surface in a direction downward from a horizontal direction. 前記第1センサは、2次元LIDAR(Light Detection and Ranging)センサである、請求項1から請求項3の何れか1項に記載の制御装置。 The control device according to any one of claims 1 to 3, wherein the first sensor is a two-dimensional LIDAR (Light Detection and Ranging) sensor. 移動体の座面より上方に設置される第1センサを用いて、前記座面より前方に存在する物体を検知する第1検知手段と、
前記第1検知手段による検知の結果に基づいて前記移動体の移動を制御する移動制御手段と、
を有する制御装置であって、
前記第1センサは、前記座面の前方へ水平方向よりも下向きに光を発する2次元LIDARセンサである、
制御装置。
a first detection means for detecting an object existing in front of the seat surface of the moving body using a first sensor installed above the seat surface;
movement control means for controlling movement of the moving object based on the result of detection by the first detection means;
A control device having
The first sensor is a two-dimensional LIDAR sensor that emits light downward from the horizontal direction forward of the seat surface,
Control device.
前記座面より下方に設置される第2センサを用いて、前記座面より前方に存在する物体を検知する第2検知手段を有し、
前記移動制御手段は、前記第1検知手段による検知の結果と前記第2検知手段による検知の結果とに基づいて前記移動体の移動を制御する、請求項5に記載の制御装置。
A second detection means for detecting an object existing in front of the seat surface using a second sensor installed below the seat surface,
6. The control device according to claim 5, wherein said movement control means controls movement of said moving object based on a result of detection by said first detection means and a result of detection by said second detection means.
前記第1センサは、前記座面より後方に設置される、請求項1から請求項6の何れか1項に記載の制御装置。 The control device according to any one of claims 1 to 6, wherein the first sensor is installed behind the seat surface. 前記第1センサは、前記移動体の背部より上方に設置される、請求項1から請求項7の何れか1項に記載の制御装置。 The control device according to any one of claims 1 to 7, wherein the first sensor is installed above the back of the moving body. 前記第1センサは、前記座面の中心より右側又は左側に設置される、請求項1から請求項8の何れか1項に記載の制御装置。 The control device according to any one of claims 1 to 8, wherein the first sensor is installed on the right or left side of the center of the seat surface. 前記第2検知手段は、前記第1センサの死角に存在する物体を検知する、請求項1から請求項4の何れか1項、又は請求項6から請求項9の何れか1項に記載の制御装置。 Said 2nd detection means is any one of Claims 1-4 or Claim 6-9 which detects the object which exists in the blind spot of said 1st sensor. Control device. 前記第2センサは、前記座面より前方に設置される、請求項1から請求項4の何れか1項、又は請求項6から請求項10の何れか1項に記載の制御装置。 The control device according to any one of claims 1 to 4 or 6 to 10, wherein the second sensor is installed forward of the seat surface. 前記第2センサは、前記移動体のフットレストより下方に設置される、請求項1から請求項4の何れか1項、又は請求項6から請求項11の何れか1項に記載の制御装置。 The control device according to any one of claims 1 to 4 or 6 to 11, wherein said second sensor is installed below a footrest of said moving body. 前記第2センサは、前記座面の中心より右側の第1位置と前記座面の中心より左側の第2位置とにそれぞれ設置される、請求項1から請求項4の何れか1項、又は請求項6から請求項12の何れか1項に記載の制御装置。 5. Any one of claims 1 to 4, wherein the second sensor is installed at a first position on the right side of the center of the seat surface and a second position on the left side of the center of the seat surface, or A control device according to any one of claims 6 to 12. 前記第2検知手段は、
前記第1位置に設置される前記第2センサを用いて、前記座面より前方に存在する物体と前記座面より右方に存在する物体とを検知し、
前記第2位置に設置される前記第2センサを用いて、前記座面より前方に存在する物体と前記座面より左方に存在する物体とを検知する、
請求項13に記載の制御装置。
The second detection means is
using the second sensor installed at the first position to detect an object existing in front of the seat surface and an object existing to the right of the seat surface;
Using the second sensor installed at the second position, an object existing in front of the seat surface and an object existing to the left of the seat surface are detected.
14. Control device according to claim 13.
前記第2センサは、
超音波を発する発信手段と、
超音波を受信する受信手段と、を有し、
前記第2検知手段は、前記発信手段による超音波の発信に応じた前記受信手段による超音波の受信の結果に基づいて物体を検知する、
請求項1から請求項4の何れか1項、又は請求項6から請求項14の何れか1項に記載の制御装置。
The second sensor is
a transmitting means for emitting ultrasonic waves;
a receiving means for receiving ultrasonic waves,
The second detection means detects an object based on a result of reception of ultrasonic waves by the reception means in response to transmission of the ultrasonic waves by the transmission means.
15. The control device according to any one of claims 1 to 4 or any one of claims 6 to 14.
前記第1センサは、前記座面より前方に存在する物体と前記第1センサとの距離を測定し、
前記第2センサは、前記座面より前方に存在する物体と前記第2センサとの距離を測定する、請求項1から請求項4の何れか1項、又は請求項6から請求項15の何れか1項に記載の制御装置。
The first sensor measures a distance between an object present in front of the seat surface and the first sensor,
16. Any one of Claims 1 to 4 or Claims 6 to 15, wherein the second sensor measures a distance between an object present in front of the seat surface and the second sensor. 1. The control device according to claim 1.
前記移動制御手段は、前記第1検知手段と前記第2検知手段との少なくとも何れかにより前記座面より前方に存在する物体が検知されたことに応じて、前記移動体を減速させる第1制御と、前記移動体を停止させる第2制御と、前記移動体の移動方向を制御する第3制御との、少なくとも何れかを実行する、請求項1から請求項4の何れか1項、又は請求項6から請求項16の何れか1項に記載の制御装置。 The movement control means performs first control for decelerating the moving body in response to detection of an object existing in front of the seat surface by at least one of the first detection means and the second detection means. and a second control to stop the moving body, and a third control to control the moving direction of the moving body. A control device according to any one of claims 6 to 16. 前記移動制御手段は、前記第1検知手段と前記第2検知手段との少なくとも何れかにより、前記座面より前方に存在する物体であって前記移動体からの距離が所定値未満である物体が検知されたことに応じて、前記移動体を減速させる第1制御と、前記移動体を停止させる第2制御と、前記移動体の移動方向を制御する第3制御との、少なくとも何れかを実行する、請求項1から請求項4の何れか1項、又は請求項6から請求項17の何れか1項に記載の制御装置。 The movement control means detects, by at least one of the first detection means and the second detection means, an object existing in front of the seat surface and having a distance from the moving body that is less than a predetermined value. At least one of a first control for decelerating the moving body, a second control for stopping the moving body, and a third control for controlling the moving direction of the moving body is executed in response to the detection. 18. A control device according to any one of claims 1 to 4 or any one of claims 6 to 17, wherein 電動車椅子であって、
前記電動車椅子の乗員の臀部を支持可能な座部と、
前記電動車椅子の乗員の背中を支持可能な背部と、
前記電動車椅子を移動させる移動機構と、
前記座部より上方に設置される第1センサであって、前記座部より前方に存在する物体と前記第1センサとの距離を測定する第1センサと、
前記座部より下方に設置される第2センサであって、前記座部より前方に存在する物体と前記第2センサとの距離を測定する第2センサと、
前記第1センサによる測定の結果と前記第2センサによる測定の結果とに基づいて前記移動機構を制御する制御部と、を有する電動車椅子。
an electric wheelchair,
a seat capable of supporting the buttocks of an occupant of the electric wheelchair;
a back portion capable of supporting the back of an occupant of the electric wheelchair;
a moving mechanism for moving the electric wheelchair;
a first sensor installed above the seat, the first sensor measuring a distance between an object present in front of the seat and the first sensor;
a second sensor installed below the seat, the second sensor measuring a distance between the second sensor and an object present in front of the seat;
and a controller that controls the moving mechanism based on the result of measurement by the first sensor and the result of measurement by the second sensor.
電動車椅子であって、
前記電動車椅子の乗員の臀部を支持可能な座部と、
前記電動車椅子の乗員の背中を支持可能な背部と、
前記電動車椅子を移動させる移動機構と、
前記座部より上方に設置される2次元LIDARセンサであって、前記電動車椅子の前方へ水平方向よりも下向きに光を発する2次元LIDARセンサと、
前記2次元LIDARセンサによる測定の結果に基づいて前記移動機構を制御する制御部と、を有する電動車椅子。
an electric wheelchair,
a seat capable of supporting the buttocks of an occupant of the electric wheelchair;
a back portion capable of supporting the back of an occupant of the electric wheelchair;
a moving mechanism for moving the electric wheelchair;
a two-dimensional LIDAR sensor installed above the seat, the two-dimensional LIDAR sensor emitting light forward of the electric wheelchair in a downward direction rather than in a horizontal direction;
and a controller that controls the moving mechanism based on the result of measurement by the two-dimensional LIDAR sensor.
移動体の座面より上方に設置される第1センサを用いて、前記座面より前方に存在する物体を検知する第1検知工程と、
前記座面より下方に設置される第2センサを用いて、前記座面より前方に存在する物体を検知する第2検知工程と、
前記第1検知工程における検知の結果と前記第2検知工程における検知の結果とに基づいて前記移動体の移動を制御する移動制御工程と、を有する制御方法。
a first detection step of detecting an object existing in front of the seat surface of the moving object using a first sensor installed above the seat surface;
a second detection step of detecting an object existing in front of the seat surface using a second sensor installed below the seat surface;
A control method comprising a movement control step of controlling movement of the moving body based on a result of detection in the first detection step and a result of detection in the second detection step.
前記移動制御工程においては、前記第1検知工程と前記第2検知工程との少なくとも何れかにより前記座面より前方に存在する物体が検知されたことに応じて、前記移動体を減速させる第1制御と、前記移動体を停止させる第2制御と、前記移動体の移動方向を制御する第3制御との、少なくとも何れかが実行される、請求項21に記載の制御方法。 In the movement control step, in response to detection of an object present in front of the seat surface by at least one of the first detection step and the second detection step, a first movement control step is performed to decelerate the moving body. 22. The control method according to claim 21, wherein at least one of control, second control for stopping said moving body, and third control for controlling a moving direction of said moving body is executed. 前記第2検知工程においては、前記第1センサの死角に存在する物体が検知される、請求項21又は22に記載の制御方法。 23. The control method according to claim 21 or 22, wherein an object existing in a blind spot of said first sensor is detected in said second detection step. コンピュータを、請求項1から請求項18の何れか1項に記載の制御装置の各手段として機能させるためのプログラム。 A program for causing a computer to function as each means of the control device according to any one of claims 1 to 18.
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