JP4440174B2 - 移動体の対象者同行方法及び移動体用対象者同行装置 - Google Patents

Description

本発明は、対象者の追跡などさせる同行用移動体を用いて対象者を自動追跡するための移動体の対象者同行方法及び移動体用対象者同行装置、具体的には、歩行追跡方法、及び歩行追跡装置に関するものである。

従来の追跡方法及び装置として、画像入力装置を用い、人物の移動を追跡するようにしたものがある（特許文献１参照）。

特許文献１に記載された追跡装置（徘徊老人用追尾ロボット）について図３０を用いて説明する。

図３０において、徘徊老人用追尾ロボット１は、ＧＰＳ受信機２と、地図データベース３と、位置検出手段４と、通報手段５と、ＴＶカメラ６と、画像圧縮手段７と、識別手段８と、異常行動検出手段９と、障害物検出センサ１０と、回避運動制御手段１１と、モータ１２と、盗難対策部１３とを備えている。

前記ロボット１における動作を概略説明すると、このロボット１は、ロボット１が追跡する対象者である徘徊老人の画像情報を予め識別手段８の画像メモリに記憶しており、ＴＶカメラ６からの対象者の撮影画像を受けて画像処理することにより、対象者の頭の高さ、腰の曲がり具合、歩き方、服装などに基づいて対象者を識別し、識別手段８からの対象者を特定する識別信号に基づいて、ＴＶカメラ６の撮影方向を制御し、自動追跡をして撮影を続ける。あるいは、対象者に小型送信機を取り付けて、この発信電波を受信してロボット１が対象者を追跡するようにしたものである。
特開平１１−７３５８２号公報

しかしながら、前記従来の技術では、対象者を移動速度の遅い徘徊老人とし、識別あるいは追跡能力も限定されている。また対象者の移動を予測することができないため、識別ができない場合もあり、特に対象者が移動方向を突然変更した場合には、対象者を識別することができず、これに対応するため対象者に小型送信機を取り付けることが必要であり、このため電波状況が悪い場合は、対象者を見失ってしまうという課題がある。

さらに、人物全体を画像処理することによって追跡を行っているため、その処理やアルゴリズムが複雑になるという課題がある。

そこで本発明は、前記従来技術の課題を解決し、対象者の年齢や動きに関わらず、また特別な道具などを具備させずに、容易に歩行を予測し、対象者の歩行を追跡することができるようにした移動体の対象者同行方法及び移動体用対象者同行装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するため、本発明は以下のように構成する。

本発明の第１態様によれば、対象者の移動に従って移動体が移動する移動体の対象者同行方法であって、
前記対象者の足の着地状態を検知し、
前記対象者の歩行方向を検知し、
検知された前記足の着地状態と前記方向の情報に基づいて、前記対象者の歩行予想範囲を予想し、予想された歩行予想範囲内に前記対象者の歩行による足の着地状態を検知して、前記移動体が前記対象者の歩行方向に沿って移動するように制御する移動体の対象者同行方法を提供する。

本発明の第２態様によれば、前記対象者の歩行予想範囲は、前記対象者の着地している足の座標を中心とし、かつ前記対象者の歩幅から求められた半径を持つ、前記対象者の前記歩行方向に向けられた扇形の範囲である請求項１に記載の移動体の対象者同行方法を提供する。

本発明の第３態様によれば、前記足の着地状態を検知するとき、前記対象者を判別し、前記対象者の両足の位置座標を検知する第１の態様に記載の移動体の対象者同行方法を提供する。

本発明の第４態様によれば、前記足の着地状態を検知するとき、前記対象者の両足を検知し、前記対象者の前記両足の位置座標を検知する第１の態様に記載の移動体の対象者同行方法を提供する。

本発明の第５態様によれば、前記両足の位置座標を検知するとき、一定時間以上同じ位置座標にある前記対象者の足を着地している足と判断し、前記対象者の前記着地している足の位置座標を記憶する第４の態様に記載の移動体の対象者同行方法を提供する。

本発明の第６態様によれば、前記一定時間以上同じ位置座標にある前記対象者の前記足を判断するとき、前記足が同じ位置座標にある時間を０．１秒より大に設定している第５の態様に記載の移動体の対象者同行方法を提供する。

本発明の第７態様によれば、前記両足の位置座標を検知するとき、地面に着地している前記対象者の前記足の位置座標を検知し、前記対象者のその足の位置座標を記憶する第４の態様に記載の移動体の対象者同行方法を提供する。

本発明の第８態様によれば、前記移動体が前記対象者の歩行方向に沿って移動するように制御するとき、既に検知されている前記対象者の前記両足の位置情報から前記対象者の両足を結ぶ線分の中点と、次の一歩における前記対象者の両足を結ぶ線分の中点とを繋げることにより前記移動体の移動方向を生成し、生成された前記移動体の移動方向により前記移動体を移動するように制御する第１の態様に記載の移動体の対象者同行方法を提供する。

本発明の第９態様によれば、前記移動体を移動するように制御するとき、前記移動体を前記対象者よりも先行させて歩行方向を移動させる第１の態様に記載の移動体の対象者同行方法を提供する。

本発明の第１０態様によれば、前記移動体を移動するように制御するとき、前記移動体を前記対象者よりも後行させて歩行方向を移動させる第１の態様に記載の移動体の対象者同行方法を提供する。

本発明の第１１態様によれば、対象者の移動に従って移動体が移動する移動体用対象者同行装置であって、
前記対象者の足の着地状態である歩行状態を検知する歩行状態検知手段と、
前記対象者の歩行方向を検知する歩行方向検知手段と、
検知された前記足の着地状態と前記方向の情報に基づいて、前記対象者の歩行予想範囲を予想し、予想された歩行予想範囲内に前記対象者の歩行による足の着地状態を検知して、前記移動体が前記対象者の歩行方向に沿って移動するように制御する制御手段とを有する移動体用対象者同行装置を提供する。

本発明の第１２態様によれば、前記対象者の歩行予想範囲は、前記対象者の着地している足の座標を中心とし、かつ前記対象者の歩幅から求められた半径を持つ、前記対象者の前記歩行方向に向けられた扇形の範囲である第１１の態様に記載の移動体用対象者同行装置を提供する。

本発明の第１３態様によれば、前記歩行状態検知手段は、前記対象者を判別する対象者判断部と、前記対象者の両足の位置座標を検知する両足位置検知手段とを有する第１１の態様に記載の移動体用対象者同行装置を提供する。

本発明の第１４態様によれば、前記歩行状態検知手段は、前記対象者の両足の位置座標を検知する両足位置検知手段とを有する第１１の態様に記載の移動体用対象者同行装置を提供する。

本発明の第１５態様によれば、前記両足位置検知手段は、一定時間以上同じ位置座標にある前記対象者の前記足を着地している足と判断する手段と、前記対象者の前記足の位置座標を記憶する記憶部とを有する第１４の態様に記載の移動体用対象者同行装置を提供する。

本発明の第１６態様によれば、前記一定時間以上同じ位置座標にある前記対象者の前記足を判断する手段において、前記足が同じ位置座標にある時間を０．１秒より大に設定している第１５の態様に記載の移動体用対象者同行装置を提供する。

本発明の第１７態様によれば、前記両足位置検知手段は、地面に着地している前記対象者の前記足を判断する手段と、前記対象者の前記足の位置座標を記憶する記憶部とを有する第１５の態様に記載の移動体用対象者同行装置を提供する。

本発明の第１８態様によれば、前記歩行方向検知手段は、既に検知されている前記対象者の前記両足の位置座標から前記対象者の両足を結ぶ線分の中点と、次の一歩における前記対象者の両足を結ぶ線分の中点とを繋げることにより前記移動体の移動方向を生成する手段を有する第１２の態様に記載の移動体用対象者同行装置を提供する。

本発明の第１９態様によれば、前記制御手段は、前記移動体を前記対象者よりも先行させて、歩行方向を移動させる手段を有する第１２の態様に記載の移動体用対象者同行装置を提供する。

本発明の第２０態様によれば、前記制御手段は、前記移動体を前記対象者よりも後行させて、歩行方向を移動させる手段を有する第１２の態様に記載の移動体用対象者同行装置を提供する。

この構成によって、対象者の歩行状態と歩行速度と経路との情報を取得して、対象者の移動経路を特定し、かつ予測することにより、対象者の移動経路に対する先行追跡あるいは後行追跡を行うことができる。

本発明の移動体の対象者同行方法及び移動体用対象者同行装置によれば、対象者の歩行予想範囲を予想し、予想された範囲に対象者が歩行を続けていることを確認しながら、対象者の歩行経路に沿って移動体を追跡させるようにしているため、追従移動の突発的な動きに関係なく、移動体を、容易かつ確実に対象者の移動経路に沿って移動させることができるようになる。

以下に、本発明の一実施形態に係る移動体の対象者同行方法及び移動体用対象者同行装置の一例である歩行追跡型移動体及びその移動体を使用しての対象者歩行追跡方法及び装置を図１〜図２７に基づいて説明する。なお、図面において同じ部品については同じ参照符号を付している。

図１Ａは本実施形態である歩行追跡装置と、歩行追跡装置を搭載した移動体の概略構成を示すブロック図、図１Ｂは本実施形態で用いる座標系であって、１０１は追跡される対象者であり、１０２は対象者１０１の歩行状態を示す矢印であり、３０１は移動体である。図２は本実施形態である歩行追跡装置が搭載された移動体による対象者歩行追跡方法の処理ステップに係るフローチャート、図３〜図７は図２の各ステップについての詳細のフローチャート、さらに図８，図９は歩行開始と歩行の予測についてのフローチャート、図３，図１０〜図２７は本実施形態における自動歩行追跡の具体例を説明するための説明図、図２８，図２９は本発明の他の実施形態における対象者の歩行速度と方向との決定方法の説明図である。

まず、図１Ａに基づき、歩行追跡型移動体の一例である、対象者（徘徊老人など）を追跡する追跡装置の構成について説明する。

１０３は対象者測定装置であって、時間ｔ＝ｔ_０（例えば、現在）における歩行状態１０２を検知するカメラなどの画像取り込み装置１０３ａと取り込まれた画像を処理する画像処理部１０３ｂとにより構成されたり、対象者１０１の両足に取り付けられた右足、左足の情報を送信する信号送信機からの信号を受信する信号受信機としてのセンサ部分により構成されたりして、対象者１０１を特定若しくは認識する情報や歩行状態の情報などを測定するものである。

１０５は歩行状態取得部であって、対象者測定装置１０３から入力される時間ｔ＝ｔ_０における対象者データ（例えば、ｔ＝ｔ_０時のカメラ１０３ａで取得した対象者１０１の静止画像や信号受信機で取得した信号）１０６を取得して、時間ｔ＝ｔ_０の歩行状態データ（例えば、対象者データ１０６における画像に係るデータからマッチングなどの処理によって検出された対象者１０１の踵以下の足における重心座標や信号受信機で取得した信号から三角測量などの処理によって得られた位置データ）１０８を算出するものである。なお、歩行状態データ１０８には、対象者１０１の歩幅、歩行周期などの歩行の特徴が含まれてもよい。

１０７は歩行状態記憶部であって、歩行状態取得部１０５にて算出された時間ｔ＝ｔ_０及び時間ｔ＝ｔ_０より前の時間ｔ＝ｔ_−１（例えば、過去）における歩行状態データ１０８を記憶するものである。

１０９は歩行状態判断部であって、歩行状態取得部１０５で算出された時間ｔ＝ｔ_０における歩行状態データ１０８と、歩行状態記憶部１０７で記憶された時間ｔ＝ｔ_０より前の時間ｔ＝ｔ_−１における歩行状態データ１１０とを取得するものであり、当該歩行状態判断部１０９では、時間ｔ＝ｔ_０における歩行状態データ１０８と、時間ｔ＝ｔ_−１（ｔ_０＞ｔ_−１）における歩行状態データ１１０とに基づき、対象者１０１の時間ｔ＝ｔ_０における歩行ベクトル（速度と角度）(移動体移動用ベクトル又は前記移動体の移動方向)１１１を算出する。

１１２は対象者記憶部であって、対象者測定装置１０３から時間ｔ＝ｔ_０における対象者データ１０６、又は歩行状態取得部１０５で算出された時間ｔ＝ｔ_０における対象者１０１の足データ（例えば、対象者データ１０６からマッチングなどの処理によって検出された対象者１０１の踵の静止画像や信号受信機で取得した信号）１１３の少なくともいずれか一方を記憶するものである。

１１４は対象者判断部であって、対象者測定装置１０３から時間ｔ＝ｔ_０における対象者データ１０６と、歩行状態取得部１０５で算出された時間ｔ＝ｔ_０における対象者１０１の足データ１１３との少なくともいずれか一方と、対象者記憶部１１２に記憶された時間ｔ＝ｔ_−１における対象者記憶データ１１５を取得するものであり、対象者記憶データ１１５から時間ｔ＝ｔ_０における対象者確認データ（例えば、対象者データ１０６あるいは足データ１１３からパターンマッチングなどの処理によって判断された対象者データ１０６あるいは足データ１１３の正誤データ）１１６を算出する。なお、対象者判断部１１４は、後述する対象者特定処理のとき、対象者１０１の認識又は特定する情報の確認や判断などの処理を行う機能をも有している。

１１７は移動命令部であって、歩行状態判断部１０９からの時間ｔ＝ｔ_０における歩行ベクトル１１１と、対象者判断部１１４からの時間ｔ＝ｔ_０における対象者確認データ１１６とによって、移動命令１１８を算出するものである。

９０１は、対象者特定情報や歩行状態の情報などを入力するキーやマウスや音声入力などの入力装置である。

９０２は、出力装置の一例として機能し、対象者特定情報や歩行状態の情報などを表示する液晶表示装置などの表示装置である。

前記対象者測定装置１０３、カメラ１０３ａ、画像処理部１０３ｂ、歩行状態取得部１０５、歩行状態判断部１０９、歩行状態記憶部１０７、移動命令部１１７、対象者記憶部１１２、対象者判断部１１４、入力装置９０１、表示装置９０２とにより、追跡装置１０００を構成しており、以下に説明する動作を行うものである。

１１９は、追跡装置１０００を搭載する歩行追跡型移動体３０１の駆動部であって、追跡装置１０００の移動命令部１１７から取得した移動命令１１８を実行して、以下に説明する動作行うものであって、例えば、後述するように追跡用の歩行追跡型移動体３０１を駆動するものである。移動体３０１は、具体的には、一対の走行用車輪１１９ａと、一対の走行用車輪１１９ａをそれぞれ正逆回転駆動するモータなどの一対の駆動装置１１９ｂと、一対の駆動装置１１９ｂの駆動を移動命令１１８に基づき制御する一対のドライバ１１９ｃを有している。なお、走行用車輪１１９ａは一対に限られるものではなく、３個又は４個などの任意の個数でもよく、その個数に応じて、適宜、駆動装置１１９ｂとドライバ１１９ｃとを設けるようにすればよい。

なお、歩行状態検知手段は、対象者１０１を判別する対象者判断部１１４と、対象者１０１の両足３０２，３０３の位置を検知する両足位置検知手段（一例として、対象者測定装置１０３など）などより構成するものである。歩行速度／経路検知手段は、一例として歩行状態判断部１０９などより構成する。制御手段は、一例として歩行状態取得部１０５と移動命令部１１７などより構成する。

次に、対象者１０１と移動体３０１の座標は、移動体３０１を基準とした図１Ｂに示される座標系によって示されるとする。ここで、対象者１０１と移動体３０１はＸＹ平面上を移動し、位置座標Ｏｒ（０，０）を移動体３０１の位置とし、位置座標Ｏｈ_Ｒ０（Ｘ_Ｒ０，Ｙ_Ｒ０）は、時間ｔ＝ｔ_０の対象者１０１の右足３０２の座標、位置座標Ｏｈ_Ｌ０（Ｘ_Ｌ０，Ｙ_Ｌ０）は、時間ｔ＝ｔ_０の対象者１０１の左足３０３の座標とする。

さらに、以下の説明では、対象者１０１は、図１０などに示すように、時間ｔ＝ｔ_０では、対象者１０１の左足３０３が右足３０２より一歩前に出た状態であるとする。よって、時間ｔ_０より後の時間ｔ＝ｔ_１では、対象者１０１の左足３０３の位置座標Ｏｈ_Ｌ０（Ｘ_Ｌ０，Ｙ_Ｌ０）はそのままで、右足３０２を一歩前に正常に踏み出したとき、踏み出した後の右足３０２の位置座標をＯｈ_Ｒ１（Ｘ_Ｒ１，Ｙ_Ｒ１）とする。さらに、時間ｔ_１より後の時間ｔ＝ｔ_２では、対象者１０１の右足３０２の位置座標Ｏｈ_Ｒ１（Ｘ_Ｒ１，Ｙ_Ｒ１）はそのままで、左足３０３を一歩前に正常に踏み出したとき、踏み出した後の左足３０３の位置座標をＯｈ_Ｌ１（Ｘ_Ｌ１，Ｙ_Ｌ１）とする。

さらに、図２のフローチャートに基づき本実施形態における追跡方法に係る動作ステップについて、概略を説明した後、それぞれの動作ステップの詳細について説明する。この動作ステップは、原則として、対象者の特定処理：ステップＳ１００、対象者の歩行状態データ取得処理：ステップＳ２００、対象者の確認処理：ステップＳ３００、対象者の歩行速度と角度算出処理：ステップＳ４００、対象者の追跡処理：ステップＳ５００の順に行われる。

（対象者の特定処理：ステップＳ１００）
図１Ａにおける対象者１０１を、移動体３０１に搭載されかつ図１Ａに示す構成の追跡装置１０００により、認識し特定して、特定された対象者データ１０６を対象者記憶部１１２に記憶させるとともに、歩行状態取得部１０５及び対象者判断部１１４にそれぞれ入力する。ここで、対象者１０１を認識する方法として、あらかじめ、追跡装置１０００に、対象者１０１の靴などの特徴を、カメラ１０３ａなどを用いて画像入力して記憶してもよい。

（対象者の歩行状態データ取得処理：ステップＳ２００）
対象者１０１の歩行状態１０２の情報を対象者測定装置１０３にて計測し、対象者データ１０６の一部として歩行状態取得部１０５に入力され、歩行状態取得部１０５で歩行状態データ１０８を算出して対象者記憶部１１２に記憶するとともに歩行状態判断部１０９に入力する。同様に、対象者１０１の歩行状態データ１０８は、対象者データ１０６の一部として、歩行状態記憶部１０７にも入力される。

（対象者の確認処理：ステップＳ３００）
対象者判断部１１４によって、時間ｔ＝ｔ_０の対象者データ１０６と、歩行状態取得部１０５で算出された時間ｔ＝ｔ_０における対象者１０１の足データ１１３との少なくともいずれか一方を記憶し、この記憶されたデータと、対象者記憶部１１２で記憶された時間ｔ＝ｔ_−１における対象者記憶データ１１５とを比較して、時間ｔ＝ｔ_０における対象者確認データ１１６を出力する。この出力された対象者確認データ１１６によって、現在認識している対象者１０１が、先に計測した対象者１０１に間違いないか確認する。ただし、対象者記憶データ１１５は必ず、対象者判断部１１４で比較する時間ｔ＝ｔ_０における対象者データ１０６、又は時間ｔ＝ｔ_０の対象者の足データ１１３、又は両方のデータと同じ種類のデータであるとする。

（対象者の歩行速度と角度算出処理：ステップＳ４００）
歩行状態判断部１０９によって、時間ｔ＝ｔ_０における歩行状態データ１０８と、歩行状態記憶部１０７で記憶した時間ｔ＝ｔ_−１における歩行状態データ１１０とを比較し、歩行ベクトル１１１（速度と角度）を求める。ここで、歩行状態データ１０８に含まれる歩幅は、あらかじめ、追跡装置１０００に、対象者１０１又は一般的な人の歩幅の平均値を記憶させてもよい。又は、対象者１０１の認識時（ステップＳ１００）に、対象者１０１の身長の情報から歩幅を算出してもよい。なお、対象者１０１の身長の情報は画像情報から算出したり、直接、追跡装置１０００に教示してもよい。

（対象者の追跡処理：ステップＳ５００）
時間ｔ＝ｔ_０における対象者確認データ１１６と歩行ベクトル１１１とにより、追跡装置１０００の移動命令部１１７から移動命令１１８を移動体３０１の駆動部１１９に伝え、後述するように移動体３０１が、対象者１０１と所定の距離（最小距離）を保ちながら、対象者１０１を追跡するように移動体３０１を移動制御する。移動体３０１の移動目標となる位置は、例えば、対象者１０１の右足３０２の位置座標と左足３０３の位置座標との中点の位置座標とする。

以下に、上述したステップＳ１００〜Ｓ５００のそれぞれについて、詳細に説明する。

ここで、図３は対象者の特定処理：ステップＳ１００のフローチャート、図４は対象者の歩行状態データ取得処理：ステップＳ２００のフローチャート、図５は対象者の確認処理：ステップＳ３００のフローチャート、図６は対象者の歩行速度と角度算出処理：ステップＳ４００のフローチャート、図７は対象者の追跡処理：ステップＳ５００のフローチャートである。

また、以下の処理においては、正常状態での対象者１０１の歩行を以下のように仮定する。すなわち、対象者１０１の左足３０３が右足３０２よりも一歩前に出た状態を歩行開始状態とし、この状態から歩行を開始し、歩行開始前を時間ｔ＝ｔ_０とする。そして、対象者１０１が左足３０３を軸にして右足３０２を一歩前に進めて、時間ｔ＝ｔ_１のときに着地する。このとき、時間ｔ＝ｔ_０のときの右足３０２の位置から、時間ｔ＝ｔ_０’のときに右足３０２を上げて、時間ｔ＝ｔ_０’’のときに右足３０２を前の方に出し、時間ｔ＝ｔ_１のときに右足３０２が着地する。次いで、対象者１０１が右足３０２を軸にして左足３０３を一歩前に進めて、時間ｔ＝ｔ_２のときに着地する。

図１０は、時間ｔ＝ｔ_０のときの歩行開始状態（対象者１０１の左足３０３が右足３０２よりも一歩前に出た状態）の対象者１０１と、そのときの両足３０２，３０３の２次元位置座標とを対応させて示す説明図である。ただし、図中、三角形の印は左足３０３の着地した位置を示し、丸の印は右足３０２の着地した位置を示す。他の図でも同様である。図１３は、時間ｔ＝ｔ_０のときに、時間ｔ＝ｔ_１のときの正常歩行状態の歩行予想範囲を図１０の上に重ねて示す説明図である。図１７は時間ｔ＝ｔ_１のときの正常歩行状態（対象者１０１の右足３０２が左足３０３よりも一歩前に出た状態）の対象者１０１とそのときの両足３０２，３０３の２次元位置座標とを対応させて示す説明図である。図２０は、時間ｔ＝ｔ_２のときの正常歩行状態（対象者１０１の左足３０３が右足３０２よりも一歩前に出た状態）の対象者１０１と、そのときの両足３０２，３０３の２次元位置座標とを対応させて示す説明図である。

さらに、図１１は、時間ｔ＝ｔ_０のときの歩行開始状態（図１０の状態）で移動体３０１が対象者１０１を追跡しようとしている（移動体３０１は、まだ移動停止状態となっている）一例を示す説明図である。図１９は、時間ｔ＝ｔ_１のときの正常歩行状態（図１７の状態）で移動体３０１が対象者１０１を追跡しようとしている（移動体３０１は、まだ移動停止状態となっている）一例を示す説明図である。図２１は、時間ｔ＝ｔ_２のときの正常歩行状態（図２０の状態）で移動体３０１が対象者１０１の追跡を開始して移動している一例を示す説明図である。

また、図１２は、時間ｔ＝ｔ_０のときの歩行開始状態（図１０の状態、すなわち両足は着地している状態）で、カメラ１０３ａにより取得される画像８８０とその画像８８０の中で注目する画像領域８９０とを示す図である。ただし、画像８８０中の点線の四角形の枠８８１は、移動体３０１と対象者１０１との距離を測定するために、測定後に画像上に付加したものである。他の図でも同様である。図１４，図１５は、時間ｔ＝ｔ_０’のとき（対象者１０１の右足３０２は地面から上がって浮いている状態）に、時間ｔ＝ｔ_１のときの正常歩行状態の歩行予想範囲を図１２に重ねて示す図である。ただし、図１５は、図１４と同じ状態であるが、歩行予想範囲の全部を明示した場合の図である。図１６は、時間ｔ＝ｔ_０’’のとき（右足は着地前で浮いている状態）に、時間ｔ＝ｔ_１のときの正常歩行状態の歩行予想範囲を図１２に重ねて示す図である。図１８は、時間ｔ＝ｔ_１のとき（図１７の状態すなわち右足が着地した状態）の正常歩行状態でカメラ１０３ａにより取得される画像８８０とその画像８８０の中で注目する画像領域８９０とを示す図である。ここで、ｔ_０＜ｔ_０’＜ｔ_０’’＜ｔ_１とする。また、Ｓｒ_０は、移動体３０１の移動目標とし、ここでは、右足３０２の位置座標Ｏｈ_Ｒ０と左足３０３の位置座標Ｏｈ_Ｌ０の中点の位置座標としてもよい。

（対象者特定処理：ステップＳ１００）
対象者１０１の特定処理のステップＳ１００を図３のフローチャート並びに図１０，図１１，図１２を基に詳細に説明する。

まず、移動体３０１を随行させる対象者１０１のデータを追跡装置１０００の対象者記憶部１１２と歩行状態取得部１０５と対象者判断部１１４とに、対象者測定装置１０３又はキーやマウスや音声入力などの入力装置９０１から入力する（ステップＳ１０１）。このとき、移動体３０１に搭載された追跡装置１０００の対象者測定装置１０３が、例えばセンサ部分が画像入力用のカメラ１０３ａである場合には、カメラ１０３ａで対象者１０１を認識できるように（カメラ１０３ａの初期設定した画像上の基準範囲内に対象者１０１が位置するように）するため、図１１に示すように、移動体３０１の正面に対象者１０１が位置していることが必要である。

このため、対象者１０１が移動体３０１の正面以外に位置している場合には、対象者１０１が移動体３０１の正面に移動するか、又は、移動体３０１が移動して対象者１０１が移動体３０１の正面に位置するようにしてもよい。ここで、基準範囲とは、２次元座標への画像の画素座標を変換した際に、定められた座標になる範囲（例えば、図１２の注目する画像範囲８９０）である。

対象者測定装置１０３のカメラ１０３ａから入力される対象者１０１のデータの例としては、図１２に示されるように、対象者１０１の全身又は下半身の画像データである。また、これとは別に、入力装置９０１から入力される対象者１０１のデータの例としては、本人が識別できる情報であって、対象者１０１の身体的特徴（顔，体型，靴のサイズなど）、靴や服装の特徴（靴の色や大きさや形など、服装の色や大きさや形など）、歩行状態のデータ（歩幅など）などがある。これらのデータは、追跡装置１０００の対象者記憶部１１２内、又は対象者記憶部１１２外のデータベースに予め記憶しておき、そのデータベースからこれらのデータを読み出して使用するようにしてもよい。

入力されたデータにより対象者１０１が特定できたか否かを、対象者判断部１１４により判断する（ステップＳ１０２）。すなわち、データが不足して対象者１０１が特定できなかった場合には、対象者が特定できないことを表示装置９０２で表示又は警告音を発するなどして通知した後（ステップＳ１０５）、ステップＳ１０１に戻る。

ステップＳ１０２で対象者１０１が特定できた場合には、特定できた対象者１０１を表示装置９０２に表示する（ステップＳ１０３）。

次いで、対象者１０１自身により、表示装置９０２に表示された情報を確認したか否かを、対象者判断部１１４により判断する（ステップＳ１０４）。対象者１０１が、表示装置９０２に表示された情報を確認した場合（例えば、確認した旨の音声入力又はキー入力などの入力装置９０１からの入力が所定時間内に行われた場合）には、対象者１０１の歩行状態データ取得処理(ステップＳ２００)へ進む。対象者１０１が、表示された情報を確認しなかった場合には、ステップＳ１０１に戻って、再度、対象者１０１のデータ入力を行う。この確認作業のとき、対象者１０１が、表示装置９０２に表示された情報を入力装置９０１から訂正するようにしてもよい。

（対象者の歩行状態データ取得処理：ステップＳ２００）
対象者１０１の歩行状態データ取得処理のステップＳ２００を図４のフローチャート並びに図１３などを基に詳細に説明する。

対象者１０１の歩行状態１０２の情報を対象者測定装置１０３にて計測する（ステップＳ２０１）。

次いで、ステップＳ２０１で計測された歩行状態１０２の情報を、対象者データ１０６の一部として歩行状態取得部１０５と対象者記憶部１１２と対象者判断部１１４とにそれぞれ入力する（ステップＳ２０２）。ここで、入力されるデータの例としては、対象者１０１の歩行状態の画像データ，対象者１０１の両足（踝より下）の位置情報，歩幅データなどである。

次いで、ステップＳ２０２で歩行状態取得部１０５に入力されたデータに基づき、歩行状態取得部１０５が歩行状態データ１０８を算出して、算出された歩行状態データ１０８が、対象者記憶部１１２に記憶されるとともに歩行状態判断部１０９に入力される（ステップＳ２０３）。ここで、歩行状態データ１０８の例としては、対象者１０１の踵以下の足における重心座標であり、この他、対象者１０１の歩幅，歩行周期などの歩行の特徴が含まれてもよい。

次いで、対象者１０１の歩幅のデータ（もし、対象者１０１の歩幅のデータが無い場合には、一般的な人の歩幅データ）を基に、歩行状態取得部１０５により、対象者１０１の歩行予想範囲６０１を算出する（ステップＳ２０４）。歩行予想範囲６０１は、予め追跡装置１０００に設定した歩幅のデータより、対象者１０１の軸足の座標を中心に歩幅から、（歩幅×１．２≦半径Ｒ≦（歩幅＋靴のサイズ）×１．２）の式で算出された半径Ｒを持ち、かつ図１３に示されるように、軸足Ｏｈ_Ｌ０を通り、軸足側と反対方向に長さＲである直線Ｏｈ_Ｒ０Ｏｈ_Ｒ１に垂直な線分（図１３では線分Ｏｈ_Ｌ０Ｆｓ）を基準とする１００度から１２０度範囲の角度の扇形の範囲でもよい。

このような範囲内ならば、正常な歩行動作を行うときには、ほとんど足がその範囲内に着地することになる。すなわち、ここでいう、歩行予想範囲とは、対象者１０１が正常な歩行動作を行うときに、ほとんどの場合、足がその範囲内に着地する範囲である。なお、対象者１０１が、正常な歩行動作を行おうとしていても、常に、よろける傾向がある場合には、それを考慮して、扇形の範囲の角度をより広く取ったり、半径を大きめに設定すればよい。

なお、図１３，図１４，図１５，図１６，図１７の歩行予想範囲６０１は、時間ｔ＝ｔ_０の両足３０２，３０３の位置座標Ｏｈ_Ｒ０，Ｏｈ_Ｌ０から予想した時間ｔ＝ｔ_１のときの右足３０２の位置座標Ｏｈ_Ｒ１の予想範囲であり、図１９，図２０，図２１の歩行予想範囲６０２は、時間ｔ＝ｔ_１の両足３０２，３０３の位置座標Ｏｈ_Ｒ１，Ｏｈ_Ｌ０から予想した時間ｔ＝ｔ_２のときの左足３０３の位置座標Ｏｈ_Ｌ１の予想範囲である。この歩行予想範囲６０１，６０２は、現在（最新の時間：例えば時間ｔ＝ｔ_０）の軸足の位置とその軸足の歩行一歩手前の過去（例えば時間ｔ＝ｔ_−１）のときの位置とを結んだ直線と大略直角になり、かつ軸足の位置から対象者１０１の体の内側方向に下ろした半直線を基準とした１８０度以下の対象者１０１の歩幅である半径Ｒの扇形としている。

なお、例えば、カメラから取得された画像上に障害物が検知されたりするなど、対象者１０１の突発的な動きが生じる予想ができる場合には、そのとき予想する歩行予想範囲の角度は、一時的に、１８０度に変更するようにしてもよい。ここで、対象者１０１の突発的な動きが生じる予想ができる場合としては、障害物が移動物体である場合、又は対象者１０１が障害物に気がついていない場合が考えられる。一般に、対象者１０１の突発的な動きを予想するのは困難であるため、歩行予想範囲の角度を大きくするのが好ましい。角度を変えずに、歩行予想範囲を半径方向に大きくするのは、移動体３０１が急加速し、対象者１０１に衝突するなどの恐れがあるため好ましくない。

また、足が不自由な身体障害者など、健常者と歩行状態の違いがある場合など、頻繁に突発的な動きなどにより歩行予想範囲外に足が着地すると頻繁に認識される場合には、上述した歩行予想範囲の基に追跡動作を行う健常者用のモードの他に、健常者用のモードの歩行予想範囲よりも大きな範囲、又は大きな角度の歩行予想範囲の基に追跡動作を行う非健常者用のモードを歩行状態記憶部１０７などに記憶して、入力装置などからの入力により、又は歩行予想範囲外に足が着地する回数が所定回数を超えたとの履歴情報を基に、前記モードの切り換えを可能として、対象者１０１に、より適した歩行予想範囲を設定することもできる。

なお、扇形の角度は（９０≦∠ＦｓＯｈ_Ｌ０Ｆｅ≦１８０（度））の式で算出され、また歩幅の設定方法は、例えば、取得した対象者１０１のデータから身長を取り出し、（身長×０．３７≦歩幅≦身長×０．４５）の式から算出してもよい。なお、図１３において、６１０は、対象者１０１の左足３０３を中心とした対象者１０１の前側に位置し、かつ右足３０２の移動前と移動後の位置座標を結ぶ直線Ｏｈ_Ｒ０Ｏｈ_Ｒ１と直交し、かつ左足３０３の位置座標を通過する直線（線分Ｏｈ_Ｌ０Ｆｓ沿いの直線）を含む半円形の最大歩行予想範囲である。この最大歩行予想範囲６１０内に前記扇形の歩行予想範囲６０１は入っている。

身長×０．３７の歩幅は、普通に歩行するときの歩幅であり、身長×０．４５の歩幅は、普通より早めにウォーキングするときの歩幅である。

次いで、図８で後述するように、対象者１０１が、所定時間内に、一歩、踏み出したか否かを判断する（ステップＳ２０５）。具体的には、対象者１０１の歩行状態１０２の情報を対象者測定装置１０３にて計測して、歩行状態取得部１０５で、対象者１０１のいずれかの足の踵の位置が変わっているか否かを判断すればよい。ステップＳ２０５で対象者１０１が所定時間内に一歩踏み出さなかったと判断された場合には、歩行する意志は無いものとみなして、ステップＳ２０１又はステップＳ２０３に戻る。すなわち、計測からやり直すときには、ステップＳ２０１に戻り、計測はそのままで演算をやり直すときにはステップＳ２０３に戻る。

ステップＳ２０５で対象者１０１が所定時間内に一歩踏み出したと判断された場合には、踏み出した足の位置が、歩行予想範囲６０１内であったか否かを判断する（ステップＳ２０６）。ステップＳ２０６で踏み出した足の位置が歩行予想範囲６０１内で無いと判断された場合には、歩幅又は角度などの修正を歩行状態取得部１０５により行った後（ステップＳ２１２）、ステップＳ２０１又はステップＳ２０３に戻る。すなわち、計測からやり直すときには、ステップＳ２０１に戻り、計測はそのままで演算をやり直すときにはステップＳ２０３に戻る。ただし、歩幅又は角度などの修正を歩行状態取得部１０５により行う代わりに、後述する図９のステップＳ８０９及びステップＳ８１０のように、対象者１０１はバランスを崩したとみなして、移動体３０１の移動を停止させるようにしてもよい。

ステップＳ２０６で踏み出した足の位置が歩行予想範囲６０１内であると判断された場合には、対象者１０１と移動体３０１との間の距離を対象者測定装置１０３で計測して、当該距離が追随開始距離（例えば１ｍ）を超えたか否かを移動命令部１１７で判断する（ステップＳ２０７）。

ステップＳ２０７で当該距離が追随開始距離を超えていないと判断された場合には、既に追随を開始していたか（例えば、速度が０でない歩行ベクトル１１１が既に出力されているか）否かを移動命令部１１７により判断する（ステップＳ２１０）。ステップＳ２１０で既に追随を開始していたと判断された場合には、移動体３０１が対象者１０１に近づき過ぎたものとして、移動体３０１の移動（追随動作）を停止して（ステップＳ２１１）、一連の処理を終了する。

ステップＳ２１０で既に追随を開始していなかったと判断された場合には、ステップＳ２０１又はステップＳ２０３に戻る。すなわち、計測からやり直すときには、ステップＳ２０１に戻り、計測はそのままで演算をやり直すときにはステップＳ２０３に戻る。

ステップＳ２０７で当該距離が追随開始距離を超えていると判断された場合には、歩行状態記憶部１０７に記憶された歩行状態データ１０８に基づき対象者１０１が歩行開始から２歩以上歩行したか否かを判断する（ステップＳ２０８）。ステップＳ２０８で歩行開始から２歩以上歩行していなかったと判断された場合には、そのまま、一連の処理を終了する。

ステップＳ２０８で歩行開始から２歩以上歩行していたと判断された場合には、そのときまでに記憶された歩幅データに基づき、歩行状態取得部１０５により、歩幅の修正を行ったのち（ステップＳ２０９）、対象者１０１の確認処理(ステップＳ３００)へ進む。これは、歩行開始から２歩以上歩行していれば、歩幅を平均化することができるためである。

ここで、ステップＳ２０５の対象者１０１が、所定時間内に、一歩、踏み出したか否かを判断する処理、言い換えれば、歩行開始の認識処理を、図８を用いて、詳しく説明する。

例えば、センサ部分が画像入力用のカメラ１０３ａであった場合についての歩行開始の認識方法を、図８を用いて説明する。

まず、対象者測定装置１０３において、カメラ１０３ａで取得して画像処理部１０３ｂで画像処理された画像から対象者１０１の両足を歩行状態取得部１０５でマッチング処理を行う（ステップＳ７０１）。マッチングの基準となる対象者１０１の両足の画像は予めカメラ１０３ａで取得しておく。

次いで、マッチングによりトラッキングした両足の画像上の重心座標を歩行状態取得部１０５で取得する（ステップＳ７０２）。

さらに、その重心座標を、図１Ｂで説明した移動体３０１を基準とした２次元座標上へ歩行状態取得部１０５で変換する（ステップＳ７０３）。

次いで、歩行状態取得部１０５で、２次元座標上の対象者１０１の両足のうちの、対象者１０１の右側の足の重心座標をＯｈ_Ｒ０（Ｘ_Ｒ０，Ｙ_Ｒ０）、左側の足の重心座標をＯｈ_Ｌ０（Ｘ_Ｌ０，Ｙ_Ｌ０）とする（ステップＳ７０４）。ただし、対象者１０１の向きによって、左右は反対となるので、対象者１０１が移動体３０１と同一方向を向いている状態(移動体３０１の正面が対象者１０１の背中に向いている状態)で、かつ両足を認識できる対象者１０１の状態と移動体３０１の位置関係を、図３の対象者特定処理が行える関係とする。

次に、両足のいずれか片方の座標が０．１秒以内に変化するか否かを、歩行状態取得部１０５で判断する（ステップＳ７０５）。

ステップＳ７０５で両足のいずれか片方の座標が０．１秒以内に変化したと判断された場合、対象者１０１が歩行を開始したと、歩行状態取得部１０５で判断して（ステップＳ７０６）、終了する。

ステップＳ７０５で両足のいずれか片方の座標が０．１秒以内に変化しなかったと判断された場合、対象者１０１は歩行せずに停止していると、歩行状態取得部１０５で判断して、ステップＳ７０５に戻り、対象者１０１が歩行を開始するのを待つ。

また、ステップＳ２０６において、踏み出した足の位置が、歩行予想範囲内であったか否かを判断する処理、言い換えれば、歩行を開始した後の歩行の予測処理を、図９を用いて説明する。

対象者１０１の両足の重心座標のうち、０．１秒以上座標が変化しない方の座標の足を軸足であると、歩行状態取得部１０５により判断する（ステップＳ８０１）。

移動した足の重心座標が存在するか否かを、歩行状態取得部１０５により判断する（ステップＳ８０２）。

ステップＳ８０２において移動した足の重心座標が存在すると判断された場合には、移動した足の重心座標の位置が歩行予想範囲６０１内であるか否かを、歩行状態取得部１０５により判断する（ステップＳ８０３）。

ステップＳ８０３において移動した足の重心座標の位置が歩行予想範囲６０１内であると判断された場合には、歩行状態が正常であると、歩行状態取得部１０５により判断する（ステップＳ８０４）。

次いで、ステップＳ２０７からステップＳ２０８などへ進み、次に移動する足の歩行予想範囲を歩行状態取得部１０５により予想して（ステップＳ８０５）、終了する。

ステップＳ８０２において移動した足の座標が、取得した画像上に存在しないと判断された場合、足が重なっていると、歩行状態取得部１０５により判断する（ステップＳ８０６）。例えば、図２２から図２３に示すように、右足が左足の前方に重なるように着地した場合には、カメラ１０３ａの画像８８０上では、図２３に示すような状態となる。

ステップＳ８０６に次いで、例えば、左足３０３を現在の軸足（Ａ）、右足３０２を移動して次の軸足（Ｂ）とすると、次の軸足（Ｂ）である右足３０２の位置は、移動体３０１から現在の軸足（Ａ）の左足３０３を通る半直線上の現在の軸足（Ａ）の左足３０３から歩幅だけ進んだ位置にあると、歩行状態取得部１０５により推測する（ステップＳ８０７）。

ステップＳ８０７に次いで、軸足（Ａ）の左足３０３が移動したとき、推測した位置に軸足（Ｂ）の右足３０２があるか否かを、歩行状態取得部１０５により判断する（ステップＳ８０８）。

ステップＳ８０８で推測した位置に軸足（Ｂ）の右足３０２があったと判断された場合、ステップＳ８０５に進み、次の移動する左足３０３の歩行予想範囲を歩行状態取得部１０５により予想する。

ステップＳ８０８で推測した位置に軸足（Ｂ）の右足３０２がなかったと判断された場合、歩行状態取得部１０５から速度が０で、かつ角度が０度の歩行ベクトル１１１を出力して、移動命令部１１７及び移動体３０１の駆動部１１９を介して、移動体３０１を停止させることができる（ステップＳ８１０）。

また、ステップＳ８０３において移動した足の位置が歩行予想範囲外であったと判断された場合には、対象者１０１がバランスを崩していると、歩行状態取得部１０５により判断し（ステップＳ８０９）、ステップＳ８１０に進み、上述したように、歩行状態取得部１０５から速度が０で、かつ角度が０度の歩行ベクトル１１１を出力して、移動命令部１１７及び移動体３０１の駆動部１１９を介して、移動体３０１を停止させるようにする（ステップＳ８１０）。

この場合、図２４に示すように、時間ｔ＝ｔ_２のときに左足３０３が何かでつまずき、時間ｔ＝ｔ_３のときに対象者１０１が転げ始めて、時間ｔ＝ｔ_４のときに対象者１０１が転げて、地面に両手をついたとする。なお、図２４において、時間ｔ＝ｔ_２の２つの対象者１０１は同一であり、時間ｔ＝ｔ_３の２つの対象者１０１は同一であり、時間ｔ＝ｔ_２と時間ｔ＝ｔ_３の対象者１０１の動きを時間ｔ＝ｔ_１の対象者１０１に重ねると、理解しづらくなるため、ずらせて示したものである。このように、対象者１０１が何かにつまずいて転げた場合には、つまずいた足の位置、又はつまずいた後に移動した足の位置が歩行予想範囲６０２外となる。

そこで、次に移動した足の位置が歩行予想範囲６０２外となったことが歩行状態取得部１０５により判断されると、上述したように、歩行状態取得部１０５から速度が０で、かつ角度が０度の歩行ベクトル１１１を出力して、移動命令部１１７及び移動体３０１の駆動部１１９を介して、移動体３０１を停止させる。この結果、対象者１０１がバランスを崩して正常な歩行ができなくなると、すぐに、移動体３０１の移動を停止させることができる。

なお、停止後は、正常な歩行が再開される可能性が高いので、ステップＳ２００に戻り、歩行の開始を待つようにするのが好ましい。このようにすれば、一時的に、対象者１０１がつまずいて転げたとしても、すぐに立ち上がって、正常な歩行を開始したときには、移動体３０１による追跡動作を円滑に再開することができる。

また、所定時間以上、歩行開始がなかった場合には、表示装置９０２で異常を表示したり、警告装置で警告音を発したり、場合によっては、通信装置が搭載されている場合には、通信装置を使用して、所定の装置に警告信号を出力するようにしてもよい。

また、図２５に示すように、対象者１０１がバランスを崩すなどして、時間ｔ＝ｔ_２のときに左足３０３が大きく横に踏み出してしまい、歩行予想範囲６０２外の位置Ｏｈ_Ｌ１１に出たときも、移動した足の位置が歩行予想範囲６０２外となる。そこで、次に移動した足の位置が歩行予想範囲６０２外となったことが歩行状態取得部１０５により判断されると、上述したように、歩行状態取得部１０５から速度が０でかつ角度が０度の歩行ベクトル１１１を出力し、移動命令部１１７及び移動体３０１の駆動部１１９を介して、移動体３０１を停止させる。この結果、対象者１０１がバランスを崩すなどして正常な歩行ができなくなると、移動体３０１の移動をすぐに停止させることができる。

なお、停止後は、正常な歩行が再開される可能性が高いので、ステップＳ２００に戻り、歩行の開始を待つようにするのが好ましい。このようにすれば、一時的に、対象者１０１がバランスを崩してよろけるなどしたとしても、すぐに正常な歩行を開始したときには、移動体３０１による追跡動作を円滑に再開することができる。

また、所定時間以上、歩行開始がなかった場合には、表示装置９０２で異常を表示したり、警告装置で警告音を発したり、場合によっては、通信装置が搭載されている場合には、通信装置を使用して、所定の装置に警告信号を出力するようにしてもよい。

（対象者の確認処理：ステップＳ３００）
対象者１０１の確認処理のステップＳ３００を図７のフローチャートを基に詳細に説明する。

まず、対象者１０１が歩行開始から２歩以上歩行したか否かを判断する（ステップＳ３０１）。ステップＳ３０１で歩行開始から２歩以上歩行していなかったと判断された場合には、そのまま、歩行開始から２歩以上歩行するまで待機する。

ステップＳ３０１で歩行開始から２歩以上歩行していたと判断された場合には、対象者判断部１１４に、対象者測定装置１０３からの時間ｔ＝ｔ_０(例えば、現在)の対象者データ１０６か、又は、歩行状態取得部１０５で算出された時間ｔ＝ｔ_０(例えば、現在)における対象者１０１の足データ１１３を入力する。また、対象者記憶部１１２で記憶された時間ｔ＝ｔ_−１(例えば、過去)における対象者記憶データ１１５も対象者判断部１１４に入力する（ステップＳ３０２）。

次いで、対象者判断部１１４において、対象者データ１０６又は対象者１０１の足データ１１３と、対象者記憶データ１１５とを比較して、一致するか否かを判断する（ステップＳ３０３）。ただし、対象者記憶データ１１５は必ず、対象者判断部１１４で比較する時間ｔ＝ｔ_０(例えば、現在)における対象者データ１０６、又は時間ｔ＝ｔ_０(例えば、現在)の対象者の足データ１１３、又は両方のデータと同じ種類のデータであるとする。

なお、処理始めのときに、過去のデータが存在しない場合には、ｔ＝ｔ_０のときの対象者記憶データ１１５を用いてもよい。

ステップＳ３０３で両者が一致すると判断された場合には、時間ｔ＝ｔ_０(例えば、現在)における対象者確認データ１１６を対象者判断部１１４から移動命令部１１７に出力した後（ステップＳ３０４）、対象者１０１の歩行速度と角度算出処理(ステップＳ４００)に進む。この対象者確認データ１１６が出力されることによって、現在認識している対象者１０１が、先に計測した対象者１０１に間違いないことを確認することができる。

ステップＳ３０３で両者が異なると判断された場合には、データ取得エラーを表示装置９０２で表示して（ステップＳ３０５）、対象者１０１の歩行状態データ取得処理(ステップＳ２００)に戻る。

（対象者の歩行速度と角度算出処理：ステップＳ４００）
対象者１０１の歩行速度と角度算出処理のステップＳ４００を図６のフローチャートを基に詳細に説明する。

まず、対象者１０１が歩行開始から２歩以上歩行したか否かを判断する（ステップＳ４０１）。ステップＳ４０１で歩行開始から２歩以上歩行していなかったと判断された場合には、そのまま歩行開始から２歩以上歩行するまで待機する。

ステップＳ４０１で歩行開始から２歩以上歩行していたと判断された場合には、歩行状態取得部１０５から歩行状態データ１０８を歩行状態記憶部１０７に出力して記憶させる（ステップＳ４０２）。

次いで、歩行状態判断部１０９によって、歩行状態取得部１０５から入力される時間ｔ＝ｔ_０(例えば、現在)における歩行状態データ１０８と、歩行状態記憶部１０７で記憶した時間ｔ＝ｔ_−１(例えば、過去)における歩行状態データ１１０とを比較して、両者の差を算出する（ステップＳ４０３）。ここで、歩行状態データ１０８に含まれる歩幅は、予め、追跡装置１０００に、対象者１０１又は一般的な人の歩幅の平均値を記憶させておいてもよい。又は対象者１０１の認識特定時（ステップＳ１００）に、対象者１０１の身長の情報から歩幅を算出してもよい（例えば前記（身長×０．３７≦歩幅≦身長×０．４５）の式を使用してもよい）。なお、対象者１０１の身長の情報は画像情報から算出したり、直接、追跡装置１０００に入力装置９０１から入力して教示させるようにしてもよい。

なお、処理始めのときに、過去のデータが存在しない場合には、ｔ＝ｔ_０のときの歩行状態データを用いてもよい。さらに、過去データが存在しない場合の歩行ベクトル１１１の算出方法について、ｔ＝ｔ_０のとき、歩行状態データの両足の座標データの中点の座標と両足の座標データのうち、移動体３０１に近い座標から歩行ベクトル１１１を算出してもよい。

次いで、歩行状態判断部１０９において、歩行状態データ１０８と歩行状態データ１１０とから算出された前記差より、歩行ベクトル１１１（速度と角度）を算出して（ステップＳ４０４）、対象者１０１の追跡処理（ステップＳ５００）に進む。

（対象者の追跡処理：ステップＳ５００）
対象者１０１の追跡処理のステップＳ５００を図７のフローチャートを基に詳細に説明する。

まず、時間ｔ＝ｔ_０(例えば、現在)における対象者確認データ１１６と歩行ベクトル１１１とが移動命令部１１７に入力されたか否かを移動命令部１１７で判断する（ステップＳ５０１）。ステップＳ５０１で時間ｔ＝ｔ_０(例えば、現在)における対象者確認データ１１６と歩行ベクトル１１１とが入力されていないと判断された場合には、対象者１０１の歩行状態データ取得処理（ステップＳ２００）に戻る。

ステップＳ５０１で時間ｔ＝ｔ_０(例えば、現在)における対象者確認データ１１６と歩行ベクトル１１１とが入力されていると判断された場合には、移動命令部１１７において、歩行ベクトル１１１から移動体３０１の速度と角度を算出する（ステップＳ５０２）。具体的には、移動体３０１の移動目標となる位置は、例えば、対象者１０１の右足３０２の位置座標と左足３０３の位置座標との中点の位置座標とする。そして、現在の移動体３０１の位置から前記中点の位置座標までの移動に関する速度と角度とを算出する。

次いで、移動命令部１１７から表示装置９０２に、追随動作を開始する旨を表示させる（ステップＳ５０３）。表示装置９０２での表示の例としては、液晶表示装置に追随動作開始を表示するほか、表示装置９０２の別の例としてのスピーカから音声により追随動作開始を通知するようにしてもよい。

次いで、追跡装置１０００の移動命令部１１７から、移動命令１１８を移動体３０１の駆動部１１９に伝える（ステップＳ５０４）。

次いで、移動命令１１８に基づき、移動体３０１の駆動部１１９が駆動を開始して、移動体３０１が、対象者１０１と所定の距離（最小距離）を保ちながら、対象者１０１を追跡するように、移動体３０１が移動又は制動される（ステップＳ５０５）。

次いで、対象者１０１の追跡を終了する旨の命令が入力装置９０１などから入力されていないか否かを移動命令部１１７で判断する（ステップＳ５０６）。ステップＳ５０６で追跡終了命令が入力されていないと判断された場合には、対象者１０１の歩行状態データ取得処理（ステップＳ２００）に戻る。ステップＳ５０６で追跡終了命令が入力されていると判断された場合には、対象者１０１の特定処理（ステップＳ１００）に戻る。

次に、これらの追跡方法及び追跡装置を用いたシステムの例を、図２６〜図２７に基づいて説明する。

図１及び図２６に示すシステムにおいて、移動体３０１が対象者１０１の追跡を行うことを想定する例を示す。ここでは、対象者１０１の歩行状態１０２の情報を用いて、移動体３０１が対象者１０１の後を追跡するように追跡装置１０００により動作制御するようにしている。

追跡装置１０００は、まず、対象者１０１の特定処理（ステップＳ１００）を行う。すなわち、対象者測定装置１０３としてカメラ１０３ａ及び画像処理部１０３ｂによって、対象者１０１の両足（対象者１０１の右足を３０２とし、左足を３０３と示す。）の画像を取得し、その両足３０２，３０３の座標を２次元的に測定する。

なお、対象者測定装置１０３は、対象者１０１の両足３０２，３０３に別々に具備された信号送信機から送信された両足３０２，３０３の信号を信号受信機で取得し、対象者１０１の両足３０２，３０３の情報を用いて、それぞれの座標を測定してもよい。

また、対象者１０１の右足３０２，左足３０３の画像、もしくは情報を、ディスプレイなどの表示装置９０２に表示して、対象者１０１が正しく判断されているかの確認が可能としている。このとき、場合によっては対象者１０１の右足３０２，左足３０３の位置修正などを入力装置９０１から入力して行ってもよい。

そして、対象者１０１の特定処理（ステップＳ１００）が終了して、対象者１０１の特定が行われたのち、対象者１０１の歩行状態データを取得する歩行状態データ取得処理（ステップＳ２００）が行われる。すなわち、対象者１０１の右足３０２，左足３０３についての情報は、対象者記憶データ１１５として記憶装置３０４に保存される。そして、取得された両足３０２，３０３の位置座標（座標の基準としては、例えば、移動体３０１の位置、あるいは時間ｔ＝ｔ_０における歩行状態データを基準にすることが考えられる。）の情報と一歩前の時間例えば、現在がｔ＝ｔ_０ならば、ｔ＝ｔ_−１における歩行状態データ１１０とを基に、歩行状態判断部１０９によって、歩行予想範囲６０１を算出するとともに、対象者１０１の歩行開始を待ち、歩行開始が行われると、２歩以上進むまで、先に記憶された情報を基に歩行予想範囲６０１を行う。

次いで、対象者１０１が２歩以上進むことにより、対象者１０１の歩行状態データ取得処理（ステップＳ２００）が終了すると、対象者１０１の確認処理（ステップＳ３００）を開始する。すなわち、追跡しようとしている対象者１０１が、最初に特定された対象者１０１と同一か否かを判断して、同一ならば、追跡動作開始のために、対象者１０１の歩行速度と角度算出処理（ステップＳ４００）を行う。最初に特定された対象者１０１と同一でない場合には、追跡開始動作を停止する。これは、特定処理を行った後、別の人が対象者１０１と移動体３０１との間に入り込んだ場合、移動体３０１が誤って前記別の人を追跡するのを防止するための処理である。

次いで、対象者１０１の歩行速度と角度算出処理（ステップＳ４００）において、歩行状態取得部１０５の一例としての演算処理部によって歩行ベクトル１１１を求める。そして、歩行ベクトル１１１についての情報は、歩行状態記憶部１０７に保存される。

次いで、対象者の歩行速度と角度算出処理（ステップＳ４００）を終了すると、対象者の追跡処理（ステップＳ５００）を開始する。対象者の追跡処理（ステップＳ５００）では、時間ｔ＝ｔ_０における対象者確認データ１１６と歩行ベクトル１１１とにより、追跡装置１０００の移動命令部１１７から移動命令１１８を移動体３０１の駆動部１１９に伝え、後述するように移動体３０１が、対象者１０１と所定の距離（最小距離）を保ちながら、対象者１０１を追跡する。

このとき、移動体３０１の移動目標となる位置は、例えば、対象者１０１の右足３０２の位置座標と左足３０３の位置座標との中点の位置座標とする。そして、現在の移動体３０１の位置から前記中点の位置座標までの移動に関する速度と角度とを算出して、算出された速度と角度に基づき移動体３０１の駆動部１１９が駆動制御される。

その後、対象者１０１が１歩踏み出すごとに、歩行予想範囲を作成し、歩行予想範囲内に足の着地を確認し、再度、歩行予想範囲を作成し、歩行予想範囲内に足の着地を確認する処理を続ける一方、対象者１０１の右足３０２の位置座標と左足３０３の位置座標との中点の位置座標に向けて、移動体３０１の駆動部１１９が駆動制御されて追跡動作を行う。この結果、図２６及び図２７に示すように、歩行する対象者１０１を移動体３０１が円滑に追跡することができる。

前記実施形態によれば、前記対象者１０１の歩行状態の情報を検知し、前記対象者１０１の歩行ベクトル１１１（言い換えれば歩行速度と歩行角度、よって、歩行経路）を検知し、検知された前記歩行状態と前記歩行速度と前記経路の情報に基づいて、前記対象者１０１の歩行予想範囲を予想することにより、前記対象者１０１の歩行が歩行予想範囲内で行われるのを確認しながら、前記移動体３０１が前記対象者１０１の歩行経路に沿って移動させるように制御することができる。

このようにすれば、前記対象者１０１の歩行経路が種々変化しても、それに追随して移動体３０１を移動させることができる。従って、対象者１０１の追従移動の突発的な動きに関係なく、移動体３０１は、容易かつ確実に対象者１０１の移動経路を追従することができるようになる。

例えば、対象者１０１の前方に障害物が突然現れたとき、又は障害物が対象者１０１に近づいてきたときなどの場合には、対象者１０１が突然後ろに下がったり、突然横に移動する場合が考えられる。また、対象者１０１が、突然、何かにつまずいて転びかけたり、大きくよろめいたりする場合も考えられる。このような対象者１０１の突発的な移動が生じても、前記対象者１０１の歩行予想範囲を予想して、予想が外れたときには、再度、歩行予想範囲を予想しなおして、前記対象者１０１の歩行経路に沿って移動体３０１を移動させることができる。

また、歩行状態取得部１０５におして対象者１０１の両足の位置座標を検知するとき、一定時間以上（例えば０．１秒より長い時間）、同じ位置にある対象者１０１の足の位置座標の足を、着地している足であると判断することにより、足が地面と確実に接地する時点を確実に検知することができ、かつ、移動体３０１の移動目標の位置座標を算出するための前記中点の位置座標が確実に得られ、このような対象者１０１の歩行状態の情報から、移動体３０１の移動速度や移動経路を確実に算出することができて、移動体３０１を安定して移動制御することが可能になる。

また、対象者１０１における突発的な動きの他の例として、対象者１０１が後ずさりして、対象者１０１が移動体３０１に最小距離以下に近づいた場合には、移動体３０１の移動を即座に停止させるようにすれば、移動体３０１が対象者１０１に衝突することを確実に防止することができる。

また、対象者１０１の移動した足の座標が、取得した画像８８０上に存在しないと判断された場合、足が重なっていると、歩行状態取得部１０５により判断して、その足の位置座標を推定することもでき、足が重なったときでも、対象者１０１の歩行の予想を確実に行うことができる。

本発明の他の実施形態に係る移動体の対象者同行方法及び移動体用対象者同行装置の一例としては、対象者先行（対象者に先行して移動体を移動させる）方法及び装置がある。図２８の対象者先行方法及び装置では、対象者１０１を移動体３０１が先行することを想定する例を示す。

ここでは、対象者１０１の歩行状態１０２の情報を用いて、移動体３０１が先行することを想定する。言い換えれば、移動体３０１は、対象者１０１が歩行しようとする経路に沿って対象者１０１よりも常に前を移動する場合であり、先行させる場合の大きな目的としては、人の見えるところに移動体３０１が常に存在するという安心感を対象者１０１に与えるためである。なお、対象者先行方法及び装置は、基本的に、前記対象者歩行追跡方法及び装置と同様な構造及び動作を行うが、移動体３０１が対象者１０１よりも先行する点で大きく異なるだけである。

この場合、対象者１０１の顔面を４０１とし、また右足を３０２、左足を３０３として示す。移動体３０１は、対象者測定装置１０３としてのカメラ１０３ａ及び画像処理部１０３ｂによって対象者１０１の顔面４００、及び両足３０２，３０３の画像を取得し、その両足３０２，３０３の座標を２次元的に測定し、その顔面４０１を対象者認識（特定）用情報とする。

なお、対象者測定装置１０３は、対象者１０１の両足３０２，３０３に別々に具備された信号送信機から送信された両足３０２，３０３の信号を信号受信機で取得し、対象者１０１の両足３０２，３０３の情報を用いて、それぞれの座標を測定してもよい。

また、前記対象者の特定処理（ステップＳ１００）と同様に、対象者１０１の顔面４０１，右足３０２，左足３０３の画像もしくは情報を、ディスプレイなどの表示装置９０２に表示して、対象者１０１の確認を行ってもよい。このとき、場合によっては対象者１０１の右足３０２，左足３０３の位置修正などを行ってもよい。

そして、前記対象者の歩行状態データ取得処理（ステップＳ２００）と同様に、対象者１０１の右足３０２，左足３０３についての情報は、歩行状態記憶データとして歩行状態記憶部１０７に保存される。また対象者１０１の顔面４０１についての情報は、対象者記憶データ１１５として対象者記憶部１１２に保存される。

そして、前記対象者の確認処理（ステップＳ３００）と対象者の歩行速度と角度算出処理（ステップＳ４００）と対象者の追跡処理（ステップＳ５００）と同様に、取得された両足３０２，３０３の座標の情報を基に、追跡装置１０００に設けられた歩行状態取得部１０５としての演算処理装置によって、歩行ベクトル１１１を求める。そして、歩行ベクトル１１１についての情報は、歩行状態記憶部１０７に保存される。歩行状態判断部１０９では、歩行の一歩手前の時間ｔ＝ｔ_−１における歩行状態データ１１０によって、次の歩行予想範囲の作成を行う。

ここで、ステップ４００の対象者の歩行速度と角度算出処理において、過去データが存在しない場合の歩行ベクトル１１１の算出方法について、ｔ＝ｔ_０のとき、歩行状態データの両足の座標データの中点の座標と両足の座標データのうち、移動体３０１に遠い座標から歩行ベクトル１１１を算出してもよい。

次に、これらの制御方法に用いる歩行状態データ１０８と、その歩行ベクトル１１１との決定方法について、図２９に基づいて説明する。

図２９では、対象者１０１の時間ｔ＝ｔ_０のときの両足の足跡（右足３０２、左足３０３）の位置情報が、歩行状態データ１０８となる。また、時間ｔ＝ｔ_０のときの両足の中点５０１と時間ｔ＝ｔ_１のときの両足の中点５０２を結んだ線分を歩行ベクトル１１１とする。

図２９において、歩行状態データ１０８として、時間ｔ＝ｔ_０のときの右足３０２、左足３０３のそれぞれの位置の位置座標をＯｈ_Ｒ０、Ｏｈ_Ｌ０とし、時間ｔ＝ｔ_１のとき、位置座標Ｏｈ_Ｌ０にある左足３０３を軸足として接地した状態で、右足３０２を移動させた位置をＯｈ_Ｒ１とする。また、右足３０２の位置Ｏｈ_Ｒ１から左足の位置座標Ｏｈ_Ｌ１、左足の位置座標Ｏｈ_Ｌ１から右足の位置座標Ｏｈ_Ｒ２、右足の位置座標Ｏｈ_Ｒ２から左足の位置座標Ｏｈ_Ｌ２は、同様の歩行により時間の経過とともに定まるとする。

ここでは、時間ｔ＝ｔ_０のときの右足３０２の位置の位置座標Ｏｈ_Ｒ０と時間ｔ＝ｔ_１のときの右足３０２の位置の位置座標Ｏｈ_Ｒ１を結んだ線分を歩行ベクトル１１１とする。なお、左足３０３を用いて、同様に歩行ベクトル１１１を求めてもよい。

この他の実施形態では、足跡の爪先の方向から次の歩行予想範囲を予想してもよい。

前記歩行状態データ１０８を用いることで、歩行予想範囲を限定することができる。なお、両足の位置が歩行予想範囲外ならば、対象者１０１が不規則な動きをしたと判断し、移動体３０１は、一時停止、又は音や光などで警告を促してもよい。

なお、歩行状態取得部１０５において両足を位置検知するとき、一定時間以上同じ位置にある対象者１０１の足の位置座標を検知する手段と、該検知された足の位置座標データを記憶する手段を備えている。また、前記足の位置座標の判断において、足が同じ位置にある時間を０．１秒より大（Ｓ＞０．１秒）のときには足が同じ位置にあるとみなすと設定することが望ましく、このように設定することによって、足が地面と確実に接地する時点で前記中点のポイントが得られ、歩行状態データ１０８から速度や方向予測を、安定して軌跡のポイントに基づいて行うことが可能になる。

また、各足の着地状態の検出は、前記足の位置座標が所定時間（例えば、０．１秒）より長く同じ若しくは所定の許容範囲（歩行ではなく足踏みしているなどとみなすことができ、実際には歩行を開始していないと判断できる範囲、例えば、検出した足の位置座標から半径Ｒ_ｔの円の範囲、許容範囲の数値例としては、０＜許容範囲の半径Ｒ_ｔ≦歩幅×１３０％）内の位置に位置しているときに検出することができる他、画像処理部により、足の裏が見えたときには足は着地しておらず、足の裏がほとんど見えなくなる状態が所定時間続くと、着地したと検出できるようにしてもよい。

また、対象者１０１にＧＰＳなどの位置情報を発信する機器を具備し、本発明と組み合わせて使用してもよい。

また、移動体としては、倒立２輪走行車や４輪走行車の他に、倒立２輪又は二足歩行ロボットも含むこともできる。

なお、前記様々な実施形態のうちの任意の実施形態を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。

本発明は、図面を参照しながら好ましい実施形態に関連して説明されているが、当業者にとっては種々の変形あるいは修正は明白である。そのような変形や修正は、添付した請求の範囲による本発明の技術思想の範囲から外れない限りにおいて、その中に含まれると理解されるべきである。

本発明の移動体の対象者同行方法及び移動体用対象者同行装置は、対象者の各種追跡用移動体を用いて対象者を自動的に追跡するための追跡方法及び追跡装置に適用され、特に追跡対象者の突発的な動きに対応して、容易かつ確実に対象者の移動経路を追跡することが要求される歩行追跡装置に実施して有効である。

本発明の一実施形態である歩行追跡装置と該歩行追跡装置を搭載した移動体の概略構成を示すブロック図 本実施形態に係る歩行追跡装置が搭載された移動体と、追跡対象の対象者とを示す説明図 本実施形態に係る歩行追跡装置が搭載された移動体による自動歩行追跡方法の処理ステップに係るフローチャート 本実施形態に係る歩行追跡装置による歩行追跡方法の対象者の特定処理を示すフローチャート 本実施形態に係る歩行追跡装置による歩行追跡方法の対象者の歩行状態データ取得処理を示すフローチャート 本実施形態に係る歩行追跡装置による歩行追跡方法の対象者の確認処理を示すフローチャート 本実施形態に係る歩行追跡装置による歩行追跡方法の対象者の歩行速度と角度算出処理を示すフローチャート 本実施形態に係る歩行追跡装置による歩行追跡方法の対象者の追跡処理を示すフローチャート 本実施形態に係る歩行追跡装置による歩行追跡方法の対象者の歩行開始の認識方法を示すフローチャート 本実施形態に係る歩行追跡装置による歩行追跡方法の対象者が歩行を開始したのちの歩行の予測方法を示すフローチャート 本実施形態に係る歩行追跡装置による歩行追跡方法において、時間ｔ＝ｔ_０のときの歩行開始状態（対象者の左足が右足よりも一歩前に出た状態）の対象者とそのときの両足の２次元座標とを対応させて示す説明図 本実施形態に係る歩行追跡装置による歩行追跡方法において、時間ｔ＝ｔ_０のときの歩行開始状態（図１０の状態）で移動体が対象者を追跡しようとしている一例を示す説明図 本実施形態に係る歩行追跡装置による歩行追跡方法において、時間ｔ＝ｔ_０のときの歩行開始状態（図１０の状態すなわち両足は着地している状態）でカメラにより取得される画像とその画像の中で注目する画像領域とを示す図 本実施形態に係る歩行追跡装置による歩行追跡方法において、時間ｔ＝ｔ_０のときに、時間ｔ＝ｔ_１のときの正常歩行状態の歩行予想範囲を図１０の上に重ねて示す説明図 本実施形態に係る歩行追跡装置による歩行追跡方法において、時間ｔ＝ｔ_０’のとき（右足は地面から上がって浮いている状態）に、時間ｔ＝ｔ_１のときの正常歩行状態の歩行予想範囲を図１２に重ねて示す図 本実施形態に係る歩行追跡装置による歩行追跡方法において、時間ｔ＝ｔ_０’のとき（右足は地面から上がって浮いている状態）に、時間ｔ＝ｔ_１のときの正常歩行状態の歩行予想範囲を図１２に重ねて示す図であって、歩行予想範囲の全部を明示した場合の図 本実施形態に係る歩行追跡装置による歩行追跡方法において、時間ｔ＝ｔ_０’’のとき（右足は着地前で浮いている状態）に、時間ｔ＝ｔ_１のときの正常歩行状態の歩行予想範囲を図１２に重ねて示す図 本実施形態に係る歩行追跡装置による歩行追跡方法において、時間ｔ＝ｔ_１のときの正常歩行状態（対象者の右足が左足よりも一歩前に出た状態）の対象者とそのときの両足の２次元座標とを対応させて示す説明図 本実施形態に係る歩行追跡装置による歩行追跡方法において、時間ｔ＝ｔ_１のとき（図１７の状態すなわち右足が着地した状態）の正常歩行状態でカメラにより取得される画像とその画像の中で注目する画像領域とを示す図 本実施形態に係る歩行追跡装置による歩行追跡方法において、時間ｔ＝ｔ_１のときの正常歩行状態（図１７の状態）で移動体が対象者を追跡しようとしている一例を示す説明図 本実施形態に係る歩行追跡装置による歩行追跡方法において、時間ｔ＝ｔ_２のときの正常歩行状態（対象者の左足が右足よりも一歩前に出た状態）の対象者とそのときの両足の２次元座標とを対応させて示す説明図 本実施形態に係る歩行追跡装置による歩行追跡方法において、時間ｔ＝ｔ_２のときの正常歩行状態（図２０の状態）で移動体が対象者の追跡を開始している一例を示す説明図 対象者の右足が左足の前方に重なるように着地しかけている状態を示す説明図 対象者の右足が左足の前方に重なるように着地した状態を示す説明図 時間ｔ＝ｔ_２のときに対象者の左足が何かでつまずき、時間ｔ＝ｔ_３のときに対象者が転げ始めて、時間ｔ＝ｔ_４のときに対象者が転げて、地面に両手をついたときを示す説明図 対象者がバランスを崩すなどして、時間ｔ＝ｔ_２のときに左足が大きく横に踏み出してしまい、歩行予想範囲外の位置に出たときを示す説明図 本実施形態に係る歩行追跡装置が搭載された移動体による自動歩行追跡方法の具体例を説明するための説明図 本実施形態に係る歩行追跡装置が搭載された移動体による自動歩行追跡方法の他の具体例を説明するための説明図 本発明の他の実施形態に係る歩行追跡装置が搭載された移動体による自動歩行追跡方法における対象者の歩行速度と歩行方向との決定方法の例を示す説明図 図２８の実施形態に係る歩行追跡装置が搭載された移動体による自動歩行追跡方法における対象者の歩行状態の例を示す説明図 従来の移動体の追跡方法を説明するためのブロック図

符号の説明

１０１ 対象者
１０３ 対象者測定装置
１０５ 歩行状態取得部
１０６ 対象者データ
１０７ 歩行状態記憶部
１０８ 歩行状態データ
１０９ 歩行状態判断部
１１０ 歩行状態データ
１１１ 歩行ベクトル
１１２ 対象者記憶部
１１３ 足データ
１１４ 対象者判断部
１１５ 対象者記憶データ
１１６ 対象者確認データ
１１７ 移動命令部
１１８ 移動命令
１１９ 駆動部
３０１ 移動体
１０００ 追跡装置

Claims (20)

1. 対象者の移動に従って移動体が移動する移動体の対象者同行方法であって、
   前記対象者の足の着地状態を検知し、
   前記対象者の歩行方向を検知し、
   検知された前記足の着地状態と前記方向の情報に基づいて、前記対象者の歩行予想範囲を予想し、予想された歩行予想範囲内に前記対象者の歩行による足の着地状態を検知して、前記移動体が前記対象者の歩行方向に沿って移動するように制御することを特徴とする移動体の対象者同行方法。
2. 前記対象者の歩行予想範囲は、前記対象者の着地している足の座標を中心とし、かつ前記対象者の歩幅から求められた半径を持つ、前記対象者の前記歩行方向に向けられた扇形の範囲であることを特徴とする請求項１記載の移動体の対象者同行方法。
3. 前記足の着地状態を検知するとき、前記対象者を判別し、前記対象者の両足の位置座標を検知することを特徴とする請求項１記載の移動体の対象者同行方法。
4. 前記足の着地状態を検知するとき、前記対象者の両足を検知し、前記対象者の前記両足の位置座標を検知することを特徴とする請求項１記載の移動体の対象者同行方法。
5. 前記両足の位置座標を検知するとき、一定時間以上同じ位置座標にある前記対象者の足を着地している足と判断し、前記対象者の前記着地している足の位置座標を記憶することを特徴とする請求項４記載の移動体の対象者同行方法。
6. 前記一定時間以上同じ位置座標にある前記対象者の前記足を判断するとき、前記足が同じ位置座標にある時間を０．１秒より大に設定することを特徴とする請求項５記載の移動体の対象者同行方法。
7. 前記両足の位置座標を検知するとき、地面に着地している前記対象者の前記足の位置座標を検知し、前記対象者のその足の位置座標を記憶することを特徴とする請求項４記載の移動体の対象者同行方法。
8. 前記移動体が前記対象者の歩行方向に沿って移動するように制御するとき、既に検知されている前記対象者の前記両足の位置情報から前記対象者の両足を結ぶ線分の中点と、次の一歩における前記対象者の両足を結ぶ線分の中点とを繋げることにより前記移動体の移動方向を生成し、生成された前記移動体の移動方向により前記移動体を移動するように制御することを特徴とする請求項１記載の移動体の対象者同行方法。
9. 前記移動体を移動するように制御するとき、前記移動体を前記対象者よりも先行させて歩行方向を移動させることを特徴とする請求項１記載の移動体の対象者同行方法。
10. 前記移動体を移動するように制御するとき、前記移動体を前記対象者よりも後行させて歩行方向を移動させることを特徴とする請求項１記載の移動体の対象者同行方法。
11. 対象者の移動に従って移動体が移動する移動体用対象者同行装置であって、
    前記対象者の足の着地状態である歩行状態を検知する歩行状態検知手段と、
    前記対象者の歩行方向を検知する歩行方向検知手段と、
    検知された前記足の着地状態と前記方向の情報に基づいて、前記対象者の歩行予想範囲を予想し、予想された歩行予想範囲内に前記対象者の歩行による足の着地状態を検知して、前記移動体が前記対象者の歩行方向に沿って移動するように制御する制御手段とを有することを特徴とする移動体用対象者同行装置。
12. 前記対象者の歩行予想範囲は、前記対象者の着地している足の座標を中心とし、かつ前記対象者の歩幅から求められた半径を持つ、前記対象者の前記歩行方向に向けられた扇形の範囲であることを特徴とする請求項１１記載の移動体用対象者同行装置。
13. 前記歩行状態検知手段は、前記対象者を判別する対象者判断手段と、前記対象者の両足の位置座標を検知する両足位置検知手段とを有することを特徴とする請求項１１記載の移動体用対象者同行装置。
14. 前記歩行状態検知手段は、前記対象者の両足の位置座標を検知する両足位置検知手段とを有することを特徴とする請求項１１記載の移動体用対象者同行装置。
15. 前記両足位置検知手段は、一定時間以上同じ位置座標にある前記対象者の前記足を着地している足と判断する手段と、前記対象者の前記足の位置座標を記憶する記憶部とを有することを特徴とする請求項１４記載の移動体用対象者同行装置。
16. 前記一定時間以上同じ位置座標にある前記対象者の前記足を判断する手段において、前記足が同じ位置座標にある時間を０．１秒より大に設定することを特徴とする請求項１５記載の移動体用対象者同行装置。
17. 前記両足位置検知手段は、地面に着地している前記対象者の前記足を判断する手段と、前記対象者の前記足の位置座標を記憶する記憶部とを有することを特徴とする請求項１５記載の移動体用対象者同行装置。
18. 前記歩行方向検知手段は、既に検知されている前記対象者の前記両足の位置座標から前記対象者の両足を結ぶ線分の中点と、次の一歩における前記対象者の両足を結ぶ線分の中点とを繋げることにより前記移動体の移動方向を生成する手段を有することを特徴とする請求項１２記載の移動体用対象者同行装置。
19. 前記制御手段は、前記移動体を前記対象者よりも先行させて、歩行方向を移動させる手段を有することを特徴とする請求項１２記載の移動体用対象者同行装置。
20. 前記制御手段は、前記移動体を前記対象者よりも後行させて、歩行方向を移動させる手段を有することを特徴とする請求項１２記載の移動体用対象者同行装置。
    

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