JP2023154132A - 移動支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ユーザの移動支援をより適切に行うことを可能にする移動支援装置を提供する。【解決手段】ユーザが歩道ＳＷを移動する際の移動支援を行うに当たって、高精度測位技術を利用して規定された誘導経路を記憶させると共に、誘導経路の延在方向に対する法線方向における該誘導経路からのユーザの逸脱を許容する許容経路幅Ｗｒ，Ｗｌを設定する場合に、当該所定幅を、歩道における障害物等の移動リスク（樹木ＴＲや電柱ＴＰ）が存在する側の幅寸法を移動リスクが存在しない側の幅寸法よりも短く設定する。誘導経路に沿って誘導されるユーザが許容経路幅から逸脱する場合にユーザに向けて報知を行う。このため、ユーザが移動リスクに近付く前に、該移動リスクとの干渉を回避できる移動支援動作が可能となる。このため、ユーザの移動支援を行うに当たり、実情に適したより詳細な誘導（移動支援）を行うことができる。【選択図】図７

Description

本発明は、ユーザの移動（例えば白杖を使用する視覚障碍者の歩行）に対する移動支援を行うための移動支援装置に係る。特に、本発明は、ユーザの移動を誘導するための改良に関する。

視覚障碍者等の歩行者に対する歩行支援（移動支援デバイスを使用するユーザの移動に対する移動支援）を行うための移動支援装置として特許文献１に開示されているものが知られている。この特許文献１には、ユーザ（移動者）を目的地まで案内するための案内ルートを設定するルート設定手段と、設定された案内ルート上に１個以上のチェックポイントを設定するチェックポイント設定手段と、ユーザがチェックポイントを通過すると予想される時刻を含む移動予定を算出する移動予定生成手段と、ユーザが移動予定に従って各チェックポイントを通過しているかどうかを判定する通過判定手段と、その判定結果を情報センタから、通知すべき相手先の通知側端末装置に通知する通知手段とを備えた構成が開示されている。

特開２０１３－１６４３８４号公報

ところで、例えばユーザが歩道を歩行する状況において、歩道の道幅が一定でない場合や歩道に障害物（電柱や樹木等）が存在している場合、特許文献１に開示されている移動支援装置による誘導（案内）では、歩行に障害を招く可能性がある。つまり、道幅が変化した場合にユーザが歩道の端部を歩く（歩道から逸脱してしまう可能性が高くなる）状況を招いてしまったり、障害物が存在する場合にユーザが障害物に近付いてしまったりする可能性がある。

本発明の発明者らは、この点に鑑み、ユーザの移動支援を行うに当たり、実情に適したより詳細な誘導（移動支援）が必要である点に着目した。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ユーザの移動支援をより適切に行うことを可能にする移動支援装置を提供することにある。

前記の目的を達成するための本発明の解決手段は、移動支援デバイスに備えられ、当該移動支援デバイスを使用するユーザの移動を支援するための移動支援動作が可能な移動支援装置を前提とする。そして、この移動支援装置は、前記ユーザの移動を誘導するための誘導経路の情報を取得する誘導経路情報取得部と、前記誘導経路の情報のうち歩道における移動リスクの情報を取得する移動リスク情報取得部と、前記誘導経路の延在方向に対する法線方向における前記誘導経路からの前記ユーザの逸脱を許容する所定幅を設定する経路幅設定部と、前記ユーザが前記所定幅から逸脱する場合に、その逸脱を解消するように前記ユーザの移動を支援する移動支援動作を実施するための移動支援動作指示情報を出力する情報送信部とを備えている。そして、前記所定幅は、前記移動リスクの情報に基づいて設定され、前記歩道における前記移動リスクが存在する側の幅寸法が、前記移動リスクが存在しない側の幅寸法よりも短く設定されていることを特徴とする。

この特定事項により、ユーザが歩道を移動する際の移動支援（移動支援動作）を行うに際し、誘導経路の延在方向に対する法線方向における該誘導経路からのユーザの逸脱を許容する所定幅を設定する。この際、歩道における移動リスクの情報に基づき、当該歩道における移動リスクが存在する側の幅寸法を、移動リスクが存在しない側の幅寸法よりも短く設定する。例えば、ユーザの前方左側に樹木等の障害物が存在する場合には、この前方左側における前記所定幅を短く設定する。そして、ユーザが前記所定幅から逸脱する場合には、その逸脱を解消するように移動支援動作（例えば音声による誘導動作等）を実施する。これにより、移動するユーザが移動リスクに近付く前に、該移動リスクとの干渉を回避できる移動支援動作が可能となる。このため、ユーザの移動支援を行うに当たり、実情に適したより詳細な誘導（移動支援）を行うことができる。

本発明では、ユーザが歩道を移動する際の移動支援を行うに当たって、誘導経路の延在方向に対する法線方向における該誘導経路からのユーザの逸脱を許容する所定幅を設定する場合に、歩道における移動リスクが存在する側の幅寸法を移動リスクが存在しない側の幅寸法よりも短く設定し、ユーザが前記所定幅から逸脱する場合に逸脱を解消する移動支援動作を実施するようにしている。このため、移動するユーザが移動リスクに近付く前に、該移動リスクとの干渉を回避できる移動支援動作が可能となる。このため、ユーザの移動支援を行うに当たり、実情に適したより詳細な誘導（移動支援）を行うことができる。

実施形態に係る移動支援装置を内蔵した白杖を示す図である。 白杖のグリップ部の内部を示す概略図である。 移動支援装置の制御系の概略構成を示すブロック図である。 歩道上に規定された誘導経路に対して設定されたランドマークおよび許容経路幅の一例を示す図である。 歩道上に規定された誘導経路に対して設定されたランドマークおよび許容経路幅の他の一例を示す図である。 横断歩道上に規定された誘導経路に対して設定されたランドマークおよび許容経路幅の一例を示す図である。 障害物の存在する歩道から横断歩道に亘って規定された誘導経路に対して設定されたランドマークおよび許容経路幅の一例を示す図である。 ユーザが横断歩道の手前に達した状態で信号機がフレームアウトする状況を示す平面図である。 図８に示す状態でカメラによって撮影された画像の一例を示す図である。 ＧＰＳ信号受信不能ランドマークを説明するための図である。 カメラで撮影された画像によって移動支援を行う場合においてユーザが横断歩道の手前に達した際に撮影された画像の一例を示す図である。 移動支援装置による移動支援動作の手順を示すフローチャート図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施形態では、本発明に係る移動支援装置を、視覚障碍者が使用する白杖（移動支援デバイス）に内蔵した場合について説明する。尚、以下では、視覚障碍者を単にユーザと呼ぶ場合もある。また、本発明におけるユーザとしては視覚障碍者に限定されるものではない。

－白杖の概略構成－
図１は、本実施形態に係る移動支援装置１０を内蔵した白杖１を示す図である。この図１に示すように、白杖１は、シャフト部２、グリップ部３、チップ部（石突き）４を備えている。

シャフト部２は、中空の略円形断面を有するロッド状であって、アルミニウム合金やガラス繊維強化樹脂、炭素繊維強化樹脂等で形成されている。

グリップ部３は、シャフト部２の基端部（上端部）に設けられ、ゴム等の弾性体で成るカバー３１が装着されて構成されている。また、本実施形態における白杖１のグリップ部３は、ユーザが把持する際の持ち易さと滑り難さを考慮し、先端側（図１における上側）が僅かに湾曲した形状となっている。尚、グリップ部３の構成としてはこれに限定されるものではない。

チップ部４は、硬質の合成樹脂などで形成された略有底筒状の部材であって、シャフト部２の先端部に外挿されて接着やねじ止めなどの手段で固定されている。尚、チップ部４は、先端側の端面が半球状となっている。

本実施形態に係る白杖１は、折り畳み不能な直杖であるが、シャフト部２の中間の一箇所または複数箇所で折り畳み可能或いは伸縮可能とされたものであってもよい。

－移動支援装置の構成－
本実施形態の特徴は、前記白杖１に内蔵された移動支援装置１０にある。以下、この移動支援装置１０について説明する。

図２は、白杖１のグリップ部３の内部を示す概略図である。この図２に示すように、本実施形態に係る移動支援装置１０は、白杖１に内蔵されている。また、図３は、移動支援装置１０の制御系の概略構成を示すブロック図である。

これらの図に示すように、移動支援装置１０は、カメラ２０、ＧＰＳ（Global Positioning System）モジュール３０、近距離無線通信機４０、振動発生機５０、スピーカ５５、バッテリ６０、充電ソケット７０、慣性計測装置（以下、ＩＭＵという）９０、制御装置８０等を備えている。

カメラ２０は、グリップ部３の根元部における当該グリップ部３の前面（ユーザの進行方向に向く面）に埋め込まれ、ユーザの進行方向前側（歩行方向前方）を撮影する。このカメラ２０は、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等で成る。また、カメラ２０の構成や配設位置は前述したものには限定されず、例えば、シャフト部２の前面（ユーザの進行方向に向く面）に埋め込まれたものであってもよい。

このカメラ２０は、移動（歩行）するユーザの進行方向の前方の画像であって、当該ユーザが横断歩道に達した際における、当該横断歩道の白線のうちユーザに最も近い位置にある白線、および、ユーザの前方に位置する信号機（例えば歩行者用信号機）の両方を含む画像を取得可能な広角のカメラとして構成されている。

ＧＰＳモジュール３０は、上空の３以上（好ましくは４以上）の人工衛星から送信されるＧＰＳ信号を受信し、白杖１の位置（ユーザの位置）を測位する。

近距離無線通信機４０は、前記カメラ２０、ＧＰＳモジュール３０およびＩＭＵ（Inertial Measurement Unit）９０と、制御装置８０との間で近距離無線通信を行うための無線通信装置である。例えば、周知のBluetooth（登録商標）等の通信手段によって、カメラ２０、ＧＰＳモジュール３０およびＩＭＵ９０と、制御装置８０との間で近距離無線通信を行い、カメラ２０が撮影した画像の情報、ユーザの位置の情報、ＩＭＵ９０が取得した情報（３軸加速度および３軸角速度の各情報）を制御装置８０に向けて無線送信する構成となっている。

振動発生機５０は、例えばグリップ部３の根元部における前記カメラ２０の上側に配設されている。この振動発生機５０は、内蔵されたモータの作動に伴って振動し、その振動をグリップ部３に伝達することによって、当該グリップ部３を把持しているユーザに向けて種々の通知（指示）が行えるようになっている。

スピーカ５５は、例えばグリップ部３の上端部に配設されている。このスピーカ５５は、ユーザに向けて音声を発することにより、当該ユーザに向けて種々の通知（指示や注意喚起）を行うためのものである。

バッテリ６０は、前記カメラ２０、ＧＰＳモジュール３０、近距離無線通信機４０、振動発生機５０、スピーカ５５、制御装置８０、ＩＭＵ９０のための電力を蓄電する二次電池で構成されている。

充電ソケット７０は、バッテリ６０に電力を蓄える際に充電ケーブルが接続される部分である。例えば、ユーザが在宅中に家庭用電源からバッテリ６０を充電する際に充電ケーブルが接続される。

ＩＭＵ９０は、例えばカメラ２０の下側に配設されている。このＩＭＵ９０は、３軸のジャイロと３方向の加速度計とを備え、これらによって白杖１における当該ＩＭＵ９０の配設位置の３次元の加速度（３軸加速度）と角速度（３軸角速度）とを計測する。尚、このＩＭＵ９０には、信頼性向上のために圧力計やＧＰＳ等のセンサが内蔵される場合もある。

制御装置８０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサ、制御プログラムを記憶するＲＯＭ（Read-Only Memory）、データを一時的に記憶するＲＡＭ（Random-Access Memory）、および、入出力ポート等を備えている。

そして、この制御装置８０は、前記制御プログラムによって実現される機能部として、情報受信部８１、誘導経路情報取得部８２、誘導経路設定部８３、ランドマーク設定部８４、移動リスク情報取得部８５、記憶部８６、経路幅設定部８７、ランドマーク到達判定部８８、逸脱判定部８９、方向指示部８Ａ、移動支援切替部８Ｂ、情報送信部８Ｃを備えている。以下、これら各部の機能の概略について説明する。

（情報受信部）
情報受信部８１は、カメラ２０が撮影した画像の情報、および、ＧＰＳモジュール３０からのユーザの位置の情報を近距離無線通信機４０を介して受信可能となっている。また、この情報受信部８１は、ＩＭＵ９０が計測した３軸加速度および３軸角速度の情報を近距離無線通信機４０を介して受信可能となっている。これらカメラ２０、ＧＰＳモジュール３０およびＩＭＵ９０からの情報の受信は、常時行われるものではなく、後述するように、少なくとも誘導経路情報の取得時および移動リスク情報の取得時となっている。また、情報受信部８１は必要に応じてこれら情報を受信する（詳細は後述する）。

（誘導経路情報取得部）
誘導経路情報取得部８２は、情報受信部８１が受信したカメラ２０からの情報（撮影した画像の情報）、および、ＧＰＳモジュール３０からの情報（ユーザの位置の情報：緯度および経度の情報）から、後述する誘導経路（ユーザの移動支援を行うための誘導経路）を設定（規定）するための情報を情報受信部８１を介して取得し、これらの情報を記憶部８６に送信する。記憶部８６では、これらの情報が記憶される。

（誘導経路設定部）
誘導経路設定部８３では、前記誘導経路情報取得部８２によって取得された情報に基づいてユーザの移動支援（移動支援動作）を行うための誘導経路を設定する。具体的には、誘導経路情報取得部８２によって取得された情報（撮影した画像の情報およびユーザの位置の情報）と、図示しないサーバ（制御装置８０と通信可能なサーバ）に格納されている地図情報とに基づいて、目的地に向かう経路上に間欠的に誘導点を規定し、これら誘導点同士を繋ぐ誘導経路を設定する。この誘導経路の設定に際し、記憶部８６に記憶させる誘導経路の開始地点と終了地点とはユーザの操作によって決定される。つまり、この誘導経路を設定するに際し、ユーザが白杖１を操作（例えば誘導経路設定開始スイッチの押圧操作等）を行った地点から、再度、ユーザが白杖１を操作（例えば誘導経路設定終了スイッチの押圧操作等）を行った地点までを誘導経路として設定するべく、前述した各情報に基づいて誘導経路を設定する。このようにして設定された誘導経路は、以後、この誘導経路が設定されている歩道をユーザが移動する際の誘導（移動支援）に利用されることになる。

（ランドマーク設定部）
ランドマーク設定部８４では、誘導経路設定部８３によって設定された誘導経路上にランドマークを設定する。具体的には、前記誘導経路と、図示しないサーバに格納されている地図情報とに基づいてランドマークは設定される。このランドマークは、誘導経路上において特にユーザに報知すべき情報が存在する地点である。具体的に例示すると、以下の各地点がランドマークとして設定される。
・横断歩道の場所や道路横断場所
・歩行者用信号機の設置地点
・予め設定された誘導経路の開始地点、終了地点、中間地点、
・電柱、郵便ポスト、バス停等の歩道上の常設構造物の設置地点
・建物の出入口の場所
・誘導経路上における右左折地点
・路上に設置された看板、工事用の柵、ロープ、三角コーン等の仮設構造物の位置
・建物の屋根の下等の測位情報の取得が困難な場所
・その他、ユーザの移動時に「その地点に到達したことが分かる目印」或いは「衝突、躓き、落下等の危険が発生しうる障害物」の存在地点
・前述の各場所や各地点の一定距離手前の地点
前記サーバに格納されている地図情報は逐次更新されており、その更新された地図情報に従って前記各ランドマークは誘導経路上に設定されることになる。

（移動リスク情報取得部）
移動リスク情報取得部８５は、誘導経路設定部８３によって設定された誘導経路上において、移動リスク（ユーザの移動に障害となるリスク）の情報を取得する。この移動リスクとしては、道幅が変化する歩道の存在や歩道における障害物の存在等が挙げられる。例えば、前記地図情報から道幅が変化する歩道の存在や歩道における障害物の存在等を認識することで移動リスクの情報（移動リスクの位置情報）が取得されることになる。より具体的には、前述した「電柱、郵便ポスト、バス停等の歩道上の常設構造物の設置地点」「路上に設置された看板、工事用の柵、ロープ、三角コーン等の仮設構造物の位置」「衝突、躓き、落下等の危険が発生しうる障害物の存在地点」等が移動リスクの情報として取得されることになる。

（記憶部）
記憶部８６には、前述したように情報受信部８１が受信したカメラ２０からの情報、および、ＧＰＳモジュール３０からの情報等が記憶される。また、記憶部８６には、誘導経路設定部８３によって設定された誘導経路、ランドマーク設定部８４によって設定された誘導経路上のランドマークの位置、移動リスク情報取得部８５によって取得された移動リスクの存在地点等も記憶される。

（経路幅設定部）
経路幅設定部８７は、誘導経路の延在方向に対する法線方向における当該誘導経路からのユーザの逸脱を許容する所定幅（以下、許容経路幅という）を設定する。例えば、直線状で且つ道幅が十分にあり、障害物等が存在していない場合には、誘導経路の延在方向に対する法線方向において左右それぞれ５０ｃｍの範囲を許容経路幅として設定する。この値はこれに限定されるものではなく任意に設定可能である。また、後述するように左右それぞれの許容経路幅は、移動リスク情報（例えば記憶部８６に記憶されている移動リスクの存在地点の情報）に応じて互いに異なる値として設定される場合もある。

図４は、歩道ＳＷ上に規定された誘導経路に対して設定されたランドマーク（ランドマーク設定部８４によって設定されたランドマーク）ＬＭ１，ＬＭ２，ＬＭ３および許容経路幅（経路幅設定部８７によって設定された許容経路幅）Ｗａの一例を示す図である。この図４に示すものでは、ユーザの前方で誘導経路が左側に屈曲しており、その屈曲先の左側に電柱ＴＰが存在している場合を示している。

この図４における歩道ＳＷ上に付した各点同士を繋ぐ破線が誘導経路を示しており、各点のうち黒色の点が前記誘導点であり、白抜きのＬＭ１，ＬＭ２，ＬＭ３がそれぞれランドマークである。ランドマークＬＭ１は歩道ＳＷにおける左側への屈曲地点から一定距離手前の地点であり、ランドマークＬＭ２は歩道ＳＷにおける左側への屈曲地点であり、ランドマークＬＭ３は歩道ＳＷにおける電柱ＴＰの設置地点から一定距離手前の地点である。

他の例として、図５は、歩道ＳＷ上に規定された誘導経路に対して設定されたランドマークＬＭ４，ＬＭ５および許容経路幅Ｗａの他の一例を示す図である。この図５に示すものでは、ユーザの前方で誘導経路が直線上に延在しているものの、前方の左側に電柱ＴＰが存在している場合を示している。この図５に示す場合にあっては、経路幅設定部８７によって設定される許容経路幅Ｗａが、電柱ＴＰの設置地点付近において変更されたものとなっている。つまり、誘導経路に対して右側の許容経路幅Ｗｒは変更されない一方で、誘導経路に対して左側の許容経路幅Ｗｌは電柱ＴＰの設置地点付近において短く（狭く）設定されている。これにより、許容経路幅が電柱ＴＰの設置地点に干渉しないようになっている。また、ランドマークＬＭ４は許容経路幅が変更される地点から一定距離手前の地点であり、ランドマークＬＭ５は電柱ＴＰの設置地点付近である。

本実施形態では、誘導経路およびランドマークは横断歩道上にも規定することが可能となっている。図６は、横断歩道ＣＷ上に規定された誘導経路に対して設定されたランドマークＬＭ６および許容経路幅Ｗａの一例を示す図である。この図６に示すものでは、横断歩道ＣＷの幅方向（図６における左右方向）の一方寄り（図６にあっては左寄り）の位置に誘導経路が設定されている。これは、図６の右側に交差点が存在する場合に図６における手前側から交差点に進入して左折する車両とユーザとの接触の可能性を低減することを考慮したものである。また、図６に示すものでは、横断歩道ＣＷの手前にランドマークＬＭ６を設定している（例えば点字ブロックＧＥ上に設定している）。

また、図７は、前述した図４～図６の各状況を備えた歩道ＳＷに規定された誘導経路（障害物の存在する歩道ＳＷから横断歩道ＣＷに亘って規定された誘導経路）に対して設定されたランドマークＬＭ７，ＬＭ８，ＬＭ９および許容経路幅Ｗｒ，Ｗｌの一例を示す図である。この図７に示すものでは、障害物として樹木ＴＲおよび電柱ＴＰが存在しており、障害物（電柱ＴＰ）の近傍を通過した先に横断歩道ＣＷが存在している。また、ランドマークＬＭ７は歩道ＳＷにおける樹木ＴＲの位置から一定距離手前の地点であり、ランドマークＬＭ８は歩道ＳＷにおける電柱ＴＰの位置から一定距離手前の地点であり、ランドマークＬＭ９は横断歩道ＣＷの手前の地点である。

（ランドマーク到達判定部）
ランドマーク到達判定部８８は、ユーザがランドマークに到達したか否かを判定する。具体的には、ＧＰＳモジュール３０によって測位された白杖１の位置（ユーザの位置）と、ランドマーク設定部８４によって設定されたランドマークの位置との対比によってユーザがランドマークに到達したか否かを判定する。そして、ユーザがランドマークに到達したことが判定された場合には、そのランドマークに応じた情報が情報送信部８Ｃに送信され、該情報送信部８Ｃから当該ランドマークに応じた移動支援動作指示情報がスピーカ５５に出力される。これにより、スピーカ５５からは、ランドマークに応じた音声がユーザに向けて報知されることになる。例えば、ユーザがそれぞれのランドマークに達したタイミングでユーザに対して移動支援のための報知や注意喚起のための報知が行われる。

具体的に、図４に示す歩道ＳＷの状態においては、ランドマークＬＭ１に到達した時点で、屈曲地点が近付いている旨の音声をスピーカ５５からユーザに向けて報知する（例えば「あと数メートル先を左です」といった音声を出力する）。また、ランドマークＬＭ２に到達した時点で、屈曲地点に到達したことによる左折の指示を意図する音声をスピーカ５５からユーザに向けて報知する（例えば「左に曲がってください」といった音声を出力する）。ランドマークＬＭ３に到達した時点で、電柱ＴＰが存在する旨の音声をスピーカ５５からユーザに向けて報知する（例えば「左前方に電柱があります」といった音声を出力する）。

また、図５に示す歩道ＳＷの状態においては、ランドマークＬＭ４に到達した時点で、許容経路幅が変更される旨の音声をスピーカ５５からユーザに向けて報知する（例えば「あと数メートル先で歩道が狭くなります」といった音声を出力する）。また、ランドマークＬＭ５に到達した時点で、電柱ＴＰの設置地点付近を通過している旨の音声をスピーカ５５からユーザに向けて報知する（例えば「左側に障害物があります」といった音声を出力する）。

また、図６に示す歩道ＳＷの状態においては、ランドマークＬＭ６に到達した時点で、前方に横断歩道ＣＷが存在する旨の音声をスピーカ５５からユーザに向けて報知する（例えば「横断歩道です、停止してください」といった音声を出力する）。

また、図７に示す歩道ＳＷの状態においては、ランドマークＬＭ７に到達した時点で、樹木ＴＲの設置地点付近を通過している旨の音声をスピーカ５５からユーザに向けて報知する（例えば「左側に障害物があります」といった音声を出力する）。また、ランドマークＬＭ８に到達した時点で、電柱ＴＰの設置地点付近を通過する旨の音声をスピーカ５５からユーザに向けて報知する（例えば「右側に障害物があります」といった音声を出力する）。また、ランドマークＬＭ９に到達した時点で、前方に横断歩道ＣＷが存在する旨の音声をスピーカ５５からユーザに向けて報知する（例えば「横断歩道です、停止してください」といった音声を出力する）。

尚、ユーザがそれぞれのランドマークに達したタイミングでユーザに対して移動支援のための報知や注意喚起のための報知の手段としてはスピーカ５５による音声だけでなく、振動発生機５０の振動を利用するようになっていてもよい。この場合、ユーザは、予め振動発生機５０の振動パターンと移動支援のための報知や注意喚起のための報知の種類との関係を把握しており、振動発生機５０の振動パターンに応じて報知の種類を認識することになる。

（逸脱判定部）
逸脱判定部８９は、ユーザが前記所定幅（許容経路幅）から逸脱する状況にあるか否かを判定する。具体的には、ＧＰＳモジュール３０によって測位された白杖１の位置（ユーザの位置）と、経路幅設定部８７によって設定された許容経路幅との対比によってユーザが許容経路幅から逸脱する状況にあるか否かを判定する。

そして、ユーザが許容経路幅から逸脱する状況となった場合には、それに応じた情報が情報送信部８Ｃに送信され、該情報送信部８Ｃから逸脱を解消するための移動支援動作指示情報がスピーカ５５に出力される。

（方向指示部）
方向指示部８Ａは、逸脱判定部８９によって、ユーザが許容経路幅から逸脱する状況にあることが判定された場合に、この逸脱を解消するようにユーザに対して注意喚起のための報知を行うためのものである。例えばスピーカ５５からの音声による報知が行われる。具体的に、ユーザが許容経路幅の右側に逸脱する状況では、移動の向きを僅かに左向きに変化させる指示を意図する音声をスピーカ５５からユーザに向けて報知する（例えば「もう少し左に向いてください」といった音声を出力する）。逆に、ユーザが許容経路幅の左側に逸脱する状況では、移動の向きを僅かに右向きに変化させる指示を意図する音声をスピーカ５５からユーザに向けて報知する（例えば「もう少し右に向いてください」といった音声を出力する）。

また、方向指示部８Ａは、ユーザが横断歩道ＣＷの手前に達した時点で、カメラ２０の視野内に歩行者用信号機が存在しない場合、このカメラ２０の視野内に歩行者用信号機を存在させるようにユーザに対して向きを変えるように指示する報知を行うためのものである。

例えば図８に示すように横断歩道ＣＷの手前に達したユーザが歩行者用信号機（信号機）ＴＬの方向（ユーザから見て左前方）とは異なる方向（右前方）を向いていた場合には、カメラ２０によって撮影された画像は例えば図９に示す状態となる。この場合、信号機ＴＬの存在を認識することができなくなってしまう。つまり、前方に信号機ＴＬが存在しているにも拘わらず当該信号機ＴＬの存在を認識することができなくなってしまう。その結果、信号機ＴＬの存在の有無や当該信号機ＴＬの状態（青信号であるか赤信号であるか）を認識することができず、ユーザに対する通知（停止を指示する通知や横断を指示する通知）を適正に行うことが困難になってしまう。

方向指示部８Ａは、カメラ２０の光軸方向と誘導経路の延在方向とを比較し、これら方向に延在するベクトルから、カメラ２０の光軸方向に対する信号機ＴＬの方向の角度φを求める。具体的には以下の式（１）によって、信号機ＴＬの単位（単位位置）ベクトルとカメラ２０の光軸の単位ベクトルとの成す角度φを算出する。

このようにして算出された角度φに基づいて、方向指示部８Ａは、カメラ２０の視野内に信号機ＴＬを存在させるためのユーザの向きを変更させる角度を求め、この向きを変化させる指示を意図する音声をスピーカ５５からユーザに向けて報知させる（例えば「３０°くらい左を向いてください」といった音声を出力させる）。

（移動支援切替部）
移動支援切替部８Ｂは、前記誘導経路において、周囲の建物等の障害物の存在に起因してＧＰＳモジュール３０がＧＰＳ信号を受信できず、白杖１の位置（ユーザの位置）を測位できない場合に、前記誘導経路やランドマークによる誘導に代えて、カメラ２０によって撮影された画像に基づくユーザの誘導に切り替えるものである。具体的に、前述したようにランドマークとしては「建物の屋根の下等の測位情報の取得が困難な場所」が規定されている。以下、このランドマークをＧＰＳ信号受信不能ランドマークと呼ぶこととする。このＧＰＳ信号受信不能ランドマークは、前述した誘導経路情報の取得時に、ＧＰＳ信号が受信できなくなった地点として設定される。また、ＧＰＳ信号の受信が再開できた地点は、ＧＰＳ信号受信可能ランドマークとして設定されることになる。尚、以下では、これらＧＰＳ信号受信不能ランドマークおよびＧＰＳ信号受信可能ランドマーク以外のランドマークを報知ランドマークと呼ぶ場合もある。

図１０は、歩道ＳＷ上に規定された誘導経路に対して設定されたＧＰＳ信号受信不能ランドマークＬＭ１０、ＧＰＳ信号受信可能ランドマークＬＭ１１および許容経路幅Ｗａの一例を示す図である。この図１０では、図中にドットを付した領域が、ＧＰＳ信号を受信できない領域となっている。

そして、この図１０に示す歩道ＳＷの状態においては、ＧＰＳ信号受信不能ランドマークＬＭ１０に到達した時点で、ＧＰＳ信号を受信できない領域に到達した旨の音声をスピーカ５５からユーザに向けて報知する（例えば「ＧＰＳ信号が受信できません。カメラ画像による誘導に切り替えます」といった音声を出力する）。また、ＧＰＳ信号受信可能ランドマークＬＭ１１に到達した時点で、ＧＰＳ信号を受信可能な領域に到達した旨の音声をスピーカ５５からユーザに向けて報知する（例えば「ＧＰＳ信号の受信ができました。ランドマークを使用した誘導に切り替えます」といった音声を出力する）。

ここで、ＧＰＳ信号を受信できない領域における誘導について説明する。ここでは、ユーザが、信号機のある横断歩道の手前に達した際の動作の一例について説明する。

図１１は、信号機のある横断歩道の手前に達した際にカメラ２０によって撮影された画像の一例である。この図１１に示すように、撮影された画像から、当該画像中における横断歩道における各白線の位置が検出される。具体的には、横断歩道ＣＷを構成する複数の白線ＷＬ１～ＷＬ４に対してBoundary Box（図１１の一点鎖線を参照）を設定する。例えば周知のマッチング処理によって横断歩道ＣＷの白線ＷＬ１～ＷＬ４を確定し、これら確定された白線ＷＬ１～ＷＬ４に対してBoundary Boxを設定する。また、予めアノテーションされた白線のデータ（ラベルが付けられた白線のデータ；深層学習によって白線を認識するための教師データ）を利用して白線ＷＬ１～ＷＬ４を確定し、これら確定された白線ＷＬ１～ＷＬ４に対してBoundary Boxを設定するようにしてもよい。

そして、これらBoundary Boxのうち最もユーザ寄りのBoundary Boxの下端位置（図１１におけるＬＮを参照）を検出する。そして、撮影された画像から、信号機ＴＬの状態が、赤信号（停止指示状態）および青信号（横断許可状態）の何れであるかが判断される。画像上における信号機ＴＬの存在領域を推定するに当たっては、前述の如く認識された白線ＷＬ１～ＷＬ４に設定されたBoundary Boxのうち、最も遠い位置にあるBoundary Boxの画像内座標を特定すると共に、図１１に示すように、前記Boundary Box（認識された白線ＷＬ１～ＷＬ４のうち最も遠い位置にある白線ＷＬ４に設定されたBoundary Box）の上辺に接する四角形（幅寸法がｗ_s、高さ寸法がｈ_sの四角形）を規定し、これを信号機ＴＬの領域（信号機ＴＬの存在領域）ＡとしてのＣｒｏｐ範囲を出力する。この際、Ｃｒｏｐ範囲は正方形であってもよいし長方形であってもよい。尚、信号機ＴＬの状態の判断（色の検出）は、一般的な物体検出アルゴリズムまたはルールベースアルゴリズムが用いられる。

そして、撮影された画像から、信号機ＴＬの状態が、赤信号から青信号に切り替わったことを認識する。この信号の切り替わりを認識した際、切り替わり信号を情報送信部８Ｃに送信する。この切り替わり信号は、情報送信部８Ｃから振動発生機５０に送信される。振動発生機５０は、この切り替わり信号を受けたことに連動して、所定のパターンで振動し、ユーザに、信号機ＴＬが赤信号から青信号に切り替わったことに起因して横断歩道の横断を許可する通知（横断開始通知）を行うことになる。また、スピーカ５５から横断歩道の横断を許可する報知を行うようになっていてもよい。尚、前述した信号機ＴＬの状態の判断手法は、ＧＰＳ信号を受信できない場合だけでなく、ＧＰＳ信号を受信した状態で誘導経路に沿った誘導を行っている場合にも同様に利用される。

－移動支援動作－
次に、前述の如く構成された移動支援装置１０による移動支援動作について説明する。図１２は、移動支援装置１０による移動支援動作の手順を示すフローチャートである。このフローチャートは、誘導経路設定部８３による誘導経路の設定、および、ランドマーク設定部８４によるランドマークの設定が行われた状態で、前記制御装置８０によって所定時間間隔を存して繰り返して実施される。

先ず、ステップＳＴ１において各種情報の読み込みが行われる。例えば、ユーザが移動しようとしている歩道ＳＷに対して設定された誘導経路の情報、ランドマークの情報、許容経路幅の情報、移動リスクの情報等が読み込まれる。

その後、ステップＳＴ２に移り、ユーザがＧＰＳ信号受信不能ランドマーク（図１０において符号ＬＭ１０を付したランドマーク）に到達したか否かが判定される。

ユーザがＧＰＳ信号受信不能ランドマークＬＭ１０に到達しておらず、ステップＳＴ２でＮＯ判定された場合には、ステップＳＴ３に移り、ユーザが許容経路幅から逸脱する状況にあるか否かが判定される。ユーザが許容経路幅から逸脱する状況になく、ステップＳＴ３でＮＯ判定された場合には、ステップＳＴ５に移る一方、ユーザが許容経路幅から逸脱する状況にあり、ステップＳＴ３でＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ４に移り、この逸脱を解消するようにユーザに対して注意喚起のための報知が行われてリターンされる。

ステップＳＴ３でＮＯ判定されてステップＳＴ５に移った場合には、ユーザが報知ランドマークに到達したか否かが判定される。

未だ、報知ランドマークに到達しておらず、ステップＳＴ５でＮＯ判定された場合には、そのままリターンされる。一方、報知ランドマークに到達し、ステップＳＴ５でＹＥＳ判定された場合には、その報知ランドマークに応じた音声による報知（移動支援のための報知）が行われる。例えば、前述したように「あと数メートル先を左です」といった音声の出力（図４におけるランドマークＬＭ１に到達した場合）や、「左前方に電柱があります」といった音声の出力（図４におけるランドマークＬＭ３に到達した場合）が行われる。

報知ランドマークに応じた音声による報知が行われた後、ステップＳＴ７では、ユーザが横断歩道ＣＷの手前に到達したか否かが判定される。未だ、横断歩道ＣＷの手前に到達しておらず、ステップＳＴ７でＮＯ判定された場合には、そのままリターンされる。

一方、ユーザが横断歩道ＣＷの手前に到達したことで、ステップＳＴ７でＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ８に移り、カメラ２０を起動し、例えば図９で示したように信号機ＴＬがフレームアウトしているか否かを判定する。

信号機ＴＬがフレームアウトしており、ステップＳＴ８でＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ９に移り、信号機ＴＬのフレームアウトを解消するための報知（カメラ２０の視野内に信号機ＴＬを存在させるための音声）をスピーカ５５からユーザに向けて報知する（例えば「３０°くらい左を向いてください」といった音声を出力する）。

信号機ＴＬがフレームアウトしておらず、または、この報知によって信号機ＴＬのフレームアウトが解消された場合には、ステップＳＴ８でＮＯ判定され、ステップＳＴ１０に移り、カメラ２０からの画像による横断支援動作（移動支援動作）を実行する。つまり、信号機ＴＬが赤信号から青信号に切り替わったことを認識した際、振動発生機５０を所定のパターンで振動させて、ユーザに、横断歩道ＣＷの横断を許可する通知（横断開始通知）を行う。

一方、ユーザがＧＰＳ信号受信不能ランドマークＬＭ１０に到達しており、ステップＳＴ２でＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ１１に移り、カメラ２０からの画像による移動支援動作に切り替える。つまり、カメラ２０からの画像に基づいて歩道ＳＷの幅寸法や障害物の有無を判断しながら、前述した誘導経路に基づく移動支援動作と同様の移動支援動作を行う。

このようなカメラ２０からの画像による移動支援動作が行われている状態で、ステップＳＴ１２では、ユーザがＧＰＳ信号受信可能ランドマーク（図１０において符号ＬＭ１１を付したランドマーク）に到達したか否かが判定される。そして、ユーザがＧＰＳ信号受信可能ランドマークＬＭ１１に到達し、ステップＳＴ１２でＹＥＳ判定された場合には、カメラ２０からの画像による移動支援動作から、誘導経路に基づく移動支援動作に切り替えられリターンされる。

このような動作が繰り返されることになる。

－実施形態の効果－
以上説明したように、本実施形態では、ユーザが歩道ＳＷを移動する際の移動支援動作を行うに当たって、誘導経路の延在方向に対する法線方向における該誘導経路からのユーザの逸脱を許容する所定幅（許容経路幅）を設定する場合に、歩道ＳＷにおける移動リスクが存在する側の幅寸法を移動リスクが存在しない側の幅寸法よりも短く設定し、ユーザが許容経路幅から逸脱する場合に逸脱を解消する移動支援動作を実施するようにしている。このため、移動するユーザが移動リスクに近付く前に、該移動リスクとの干渉を回避できる移動支援動作が可能となる。このため、ユーザの移動支援を行うに当たり、実情に適したより詳細な誘導（移動支援）を行うことができる。

また、本実施形態では、誘導経路に基づく移動支援動作（予め記憶された誘導経路に基づく移動支援動作）が行われている状態にあっては、必ずしもカメラ２０によって前方を撮影して画像を取得する必要がない。つまり、カメラ２０を常時作動させておく必要なしに移動支援動作を行うことができる。このため、消費電力の削減を図ることができると共に、画像処理のための制御系の負荷の軽減を図ることができる。

また、本実施形態では、誘導経路に基づく移動支援動作を行うため、前方に他の歩行者や車両が存在することに起因してカメラ２０による前方の認識ができない状況においても移動支援動作を行うことができると共に横断歩道の存在も認識することができる。このため、移動支援動作の信頼性を高めることができる。

－他の実施形態－
尚、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲および該範囲と均等の範囲で包含される全ての変形や応用が可能である。

例えば、前記実施形態では、移動支援装置１０を、ユーザが使用する白杖１に内蔵した場合について説明した。本発明はこれに限らず、ユーザが高齢者である場合の杖や手押し車等に内蔵したものであってもよい。また、移動支援装置１０はパーソナルモビリティに搭載されたものであってもよい。

また、前記実施形態では、白杖１に充電ソケット７０を備えさせ、家庭用電源からバッテリ（二次電池）６０を充電するようにしていた。本発明はこれに限らず、白杖１の表面に太陽光発電シートを貼り付けておき、当該太陽光発電シートで発電した電力によってバッテリ６０を充電するようにしてもよい。また、二次電池に代えて一次電池を使用するようになっていてもよい。また、白杖１に振り子式発電機を内蔵し、該振り子式発電機を利用してバッテリ６０を充電するようにしてもよい。

本発明は、歩行する視覚障碍者に対して移動支援を行う移動支援装置に適用可能である。

１ 白杖（移動支援デバイス）
１０ 移動支援装置
５０ 振動発生機
５５ スピーカ
８０ 制御装置
８２ 誘導経路情報取得部
８５ 移動リスク情報取得部
８７ 経路幅設定部
８Ｃ 情報送信部

Claims (1)

1. 移動支援デバイスに備えられ、当該移動支援デバイスを使用するユーザの移動を支援するための移動支援動作が可能な移動支援装置であって、
   前記ユーザの移動を誘導するための誘導経路の情報を取得する誘導経路情報取得部と、
   前記誘導経路の情報のうち歩道における移動リスクの情報を取得する移動リスク情報取得部と、
   前記誘導経路の延在方向に対する法線方向における前記誘導経路からの前記ユーザの逸脱を許容する所定幅を設定する経路幅設定部と、
   前記ユーザが前記所定幅から逸脱する場合に、その逸脱を解消するように前記ユーザの移動を支援する移動支援動作を実施するための移動支援動作指示情報を出力する情報送信部とを備え、
   前記所定幅は、前記移動リスクの情報に基づいて設定され、前記歩道における前記移動リスクが存在する側の幅寸法が、前記移動リスクが存在しない側の幅寸法よりも短く設定されていることを特徴とする移動支援装置。

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