特許 5673467 衝突防止システムおよび電動車両

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5673467

(24)【登録日】2015年1月9日

(45)【発行日】2015年2月18日

(54)【発明の名称】衝突防止システムおよび電動車両

(51)【国際特許分類】

   G08G 1/09 20060101AFI20150129BHJP

   G08G 1/16 20060101ALI20150129BHJP

   G08G 1/08 20060101ALI20150129BHJP

   B60L 15/20 20060101ALI20150129BHJP

   B60R 21/00 20060101ALI20150129BHJP

【ＦＩ】

   G08G1/09 V

   G08G1/16 A

   G08G1/08 A

   B60L15/20 Z

   B60R21/00 628B

【請求項の数】8

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2011-202635(P2011-202635)

(22)【出願日】2011年9月16日

(65)【公開番号】特開2013-65138(P2013-65138A)

(43)【公開日】2013年4月11日

【審査請求日】2013年11月28日

【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）国等の委託研究の成果に係る特許出願（平成２２年度独立行政法人新エネルギー・産業技術総合開発機構「生活支援ロボット実用化プロジェクト」委託研究、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願）

(73)【特許権者】

【識別番号】000005821

【氏名又は名称】パナソニック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100104732

【弁理士】

【氏名又は名称】徳田 佳昭

(74)【代理人】

【識別番号】100120156

【弁理士】

【氏名又は名称】藤井 兼太郎

(72)【発明者】

【氏名】岡本 球夫

【審査官】 奥隅 隆

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００６−３２９０７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−０２４３９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−０７９７２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−０１３４０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−１０５５００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−２６０１６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−３１７３４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２３４５２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１７６２３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２９９１９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 室田修男, 酒井昌夫, 山本光男，電動車いす用ITS装置の開発，愛知県産業技術研究所研究報告書，日本，２００５年１２月，N0.4，70-73ページ

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０８Ｇ １／００− １／１６

Ｂ６０Ｌ １／００−１５／４２

Ａ６１Ｇ ５／０４

Ｂ６０Ｒ ２１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

信号機と、
前記信号機の表示方向以外の通路において障害物を検出する障害物検出部と、
前記障害物検出部による障害物の検出結果に基づき、可視光領域にある平行光及び拡散光を前記信号機から発光すると共に、制限情報を前記平行光に重畳させる管理部と、を備える、
衝突防止システム。

【請求項2】

前記信号機は、
前記平行光を発光する発光部と、
前記発光部を点滅させることにより前記平行光に前記制限情報を重畳させる変調部と、
少なくとも一部に前記平行光を通す通過口を備えた導光部と、を有し、
前記導光部は、前記通過口以外の領域を透過した平行光を拡散させて拡散光にする、
請求項１に記載の衝突防止システム。

【請求項3】

前記障害物検出部は、前記障害物の走行速度を検出し、
前記管理部は、前記障害物の走行速度が基準速度よりも高速な場合に前記通過口を大きくし、前記障害物の走行速度が前記基準速度よりも低速な場合に前記通過口を小さくする、
請求項２に記載の衝突防止システム。

【請求項4】

前記導光部は、平行光を拡散させて拡散光にする上カバー部と、前記上カバー部の下方に配置されて平行光を拡散させて拡散光にする下カバー部と、前記上カバー部または前記下カバー部の少なくとも一方を上下に動かすカバー駆動部と、を備え、
前記上カバー部と前記下カバー部との間の隙間により前記通過口が構成される、
請求項２または３に記載の衝突防止システム。

【請求項5】

前記導光部は、電界の印加あるいは除去により平行光を透過させる透過領域と平行光を拡散させる拡散領域とで切り替わる液晶シャッタと、前記液晶シャッタへ電界の印加あるいは除去を行う液晶制御部と、を備える、
請求項２または３に記載の衝突防止システム。

【請求項6】

前記障害物検出部は、前記信号機の表示方向以外の通路の幅方向において、前記信号機の表示方向の通路側とそれ以外とを区別して領域を設定する、
請求項１から５いずれか１項に記載の衝突防止システム。

【請求項7】

前記障害物検出部で障害物を検出する通路である前記信号機の表示方向以外の通路が、前記信号機の表示方向の通路からの死角となる通路である、
請求項１から６いずれか１項に記載の衝突防止システム。

【請求項8】

前記制限情報が、速度を制御するための制限速度情報である、
請求項１から７いずれか１項に記載の衝突防止システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、通路を移動する動的障害物と電動車両との衝突を防ぐことを目的とした衝突防止システムおよび、そのシステムを利用する電動車両に関する。

【背景技術】

【0002】

病院、介護施設または工場内などには、十字形の交差点、Ｔ字形の交差点またはＬ字コーナなどの人の行き来する曲り角が存在する。これら曲がり角では、出会い頭に、人と人とが衝突することがある。その理由の一つは、ある通路を移動する人にとって、その通路と交差する通路が死角となるためである。そこで、曲り角での衝突を防止するための衝突防止装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

図１２は、従来の衝突防止装置１を説明するための通路の概略図である。図１３は、従来の衝突防止装置１の斜視図である。図１３に示すように、従来の衝突防止装置１は、障害物を検知するセンサ２ａ、２ｂと、このセンサ２ａ、２ｂの検出結果に基づいて障害物が近づいていることを報知する報知手段３ａ、３ｂを有する。図１２に示すように、この衝突防止装置１は、通路５、６のＬ字形の曲り角７に設置される。センサ２ａの検知エリア８ａに歩行者９が侵入すると、衝突防止装置１は報知手段３ｂを動作させる。報知手段３ｂは、表示灯とスピーカより構成され、歩行者９が曲り角７に接近していることを、通路５を移動する歩行者１０へ光と音により報知する。同様に、センサ２ｂの検知エリア８ｂに歩行者１０が侵入すると、センサ２ｂが歩行者１０を検知して報知手段３ａを動作させる。そして、通路６を移動する歩行者９へ、歩行者１０が曲り角７へ近づいていることを報知する。

【0004】

このような衝突防止装置１を用いることで、歩行者９、１０は、曲り角７に進入する前に、死角の通路に障害物があることを知り、歩く速度を落とす等して慎重に曲り角７へ進入することができる。このような衝突防止装置１は、人（運転者）が運転する電動車椅子などの電動車両においても同様に、曲り角７での衝突を減らすことができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平３−４８４００号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、従来の衝突防止装置では、電動車両の運転者が、報知手段３ａ、３ｂの報知情報（光、音）を受け逃してしまうことがある。報知情報（光、音）を受け逃がすと、運転者は、死角の通路を移動する障害物に気づくことなく曲り角７へ電動車両を侵入させてしまう場合がある。その場合、運転者は、曲り角７で障害物より電動車両を回避させる暇もなく、電動車両と障害物とが衝突する可能性がある。

【0007】

本発明の衝突防止システムおよび電動車両は、このような従来の課題を解決するために、交差点の手前に位置する電動車両に対して走行制御に制限をかける制限情報を送信することで、交差点で電動車両と障害物が衝突する可能性を減らすことを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決するために、本発明の衝突防止システムは、信号機と、前記信号機の表示方向以外の通路において障害物を検出する障害物検出部と、前記障害物検出部による障害物の検出結果に基づき、可視光領域にある平行光及び拡散光を前記信号機から発光すると共に、制限情報を前記平行光に重畳させる管理部と、を備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0010】

本発明の衝突防止システムおよび電動車両は、電動車両の運転者が報知情報を受け逃しても、交差点の手前に位置する電動車両に対して走行制御に制限をかける制限情報を送信することで、交差点で電動車両と障害物とが衝突する可能性を減らすことができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の実施の形態１にかかる衝突防止システムを示す概略図

【図2】本実施の形態１にかかる信号機と電動車椅子の関係を示す図

【図3】本実施の形態１にかかる信号機の斜視図

【図4】本実施の形態１にかかる管理部の制御方法を示すフローチャート

【図5】本実施の形態１にかかる電動車椅子の制御方法を示すフローチャート

【図6】本発明の実施の形態２にかかる衝突防止システムの信号機の斜視図

【図7】本発明の実施の形態３にかかる衝突防止システムの電動車椅子の受光部を説明する図であり、（ａ）信号機と走行速度が低速の電動車椅子の関係を示す図、（ｂ）信号機と走行速度が高速の電動車椅子の関係を示す図

【図8】本発明の実施の形態４にかかる衝突防止システムを示す概略図

【図9】本発明の実施の形態５にかかる衝突防止システムの障害物検出領域を示す概略図

【図10】本実施の形態５にかかる衝突防止システムの照明光を示す概略図

【図11】本実施の形態５にかかる衝突防止システムの障害物検出領域を示す概略図

【図12】従来の衝突防止装置を説明するための通路の概略図

【図13】従来の衝突防止装置の斜視図

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、同じ構成要素には同じ符号を付しており、説明を省略する場合もある。また、図面は理解しやすくするために、それぞれの構成要素を主体に模式的に示している。

【0013】

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１にかかる衝突防止システムを示す概略図である。図２は、本実施の形態１にかかる信号機１３と電動車椅子１２の関係を示す図である。本実施の形態１にかかる衝突防止システムは、信号機１３が黄色のときに、電動車両の一例である電動車椅子１２の運転者１６が、信号機１３の黄色ランプの点灯を見逃して、そのままの走行速度で移動したとしても、制御部の一例である管理部１５によって、交差点１７に進入する前に、電動車椅子１２の走行速度を強制的に安全な走行速度に落とす。このようにすることで、交差点１７で電動車椅子と障害物との衝突を防止することができる。なお、図１に示すＴ字形の交差点１７は、本発明の交差点の一例であり、これから曲がる移動先が死角となるのであれば、十字形の交差点、Ｌ字コーナ、曲がり角なども交差点に含まれる。ここで、信号機１３の死角となる通路とは、信号機１３の表示方向以外の通路で、かつ、信号機１３の表示方向の通路から目視で確認できない通路のことである。

【0014】

図１、図２に示すように、本実施の形態１にかかる衝突防止システム１は、信号機１３と、障害物検出部１４と、制御部の一例である管理部１５とから構成される。

【0015】

信号機１３は、交差点１７の天井に設けられ、光源の一例として緑色ランプと黄色ランプを有する。本実施の形態１の信号機１３は、少なくとも一方の光源は平行光を発する光源であり、その平行光の一部を導光部により拡散させた拡散光も併せて発するものである。なお、他方の光源は、一方の光源と同様に平行光と拡散光を発してよいし、単純な拡散光だけを発してもよい。本実施の形態１では、一方の光源として、ＬＥＤで構成された黄色ランプを用い、他方の光源として、ＬＥＤで構成された緑色ランプを用いている。

【0016】

障害物検出部１４は、信号機１３の表示方向にある通路３１に対して、死角となる通路３２、３３の障害物を検出する。ここで、信号機１３の表示方向とは、信号機１３の光源（緑色ランプ、黄色ランプ）から光が照射されている方向、すなわち、信号機１３の光源（緑色ランプ、黄色ランプ）を目視可能な方向である。本発明は、曲がり角に向けて動いている人などの障害物（動的障害物）を特に問題としているため、実施の形態１において、障害物検出部１４は、通路３２、３３を交差点１７に向かって移動する障害物を少なくとも検出する。例えば、歩行者３４、車椅子または自律移動ロボットは、動的障害物として検出される。なお、より安全性を高めるために、移動する動的障害物に加えて、停止した障害物や、交差点１７より離れる方向へ移動する障害物を障害物検出部１４で検出してもよい。障害物検出部１４としては、例えば、焦電センサやレーザセンサなどが用いられる。

【0017】

制御部の一例である管理部１５は、障害物検出部１４による障害物（歩行者３４など）の検出結果に基づき、信号機１３に可視光領域を含む平行光及び拡散光を発光させて、例えば注意を促すための黄色ランプを点灯させる。それと共に、本実施の形態１の管理部１５は、電動車椅子１２の移動を制御する制限情報を平行光に重畳させる。具体的には、本実施の形態１の管理部１５は、所定の範囲において電動車椅子１２の最高走行速度を再設定して制限する制限速度情報を、平行光に重畳する。管理部１５は、障害物検出部１４で動的障害物を検出しなければ、注意を促すための黄色ランプを消灯し、安全を知らせるための緑色ランプを点灯させる。

【0018】

電動車椅子１２は、運転者１６を乗せる椅子部２１と、車輪２２と、駆動源の一例である電動モータ２７と、電源の一例である蓄電池２８と、操作部の一例であるジョイスティック２３と、ジョイスティック２３に従い電動車椅子１２の移動の制御を行なう移動制御部２４と、制限速度情報を重畳した平行光を受光する受光部２５と、移動制御部２４による移動の制御を制限する安全制御部２６と、を有する。この電動車椅子１２は、運転者１６によるジョイスティック２３の操作に従って移動する。

【0019】

この電動車椅子１２は、信号機１３の平行光に重畳された制限速度情報を受光部２５で受光（受信）した後、この受光部２５で受信した制限速度情報に基づき、安全制御部２６によって移動の制御に制限がかけられる。本実施の形態１では、制限情報の一例として制限速度情報を用いており、電動車椅子１２の最高走行速度を制限速度情報の制限速度に再設定して制限している。具体的には、最高走行速度が時速６ｋｍである電動車椅子１２の最高走行速度を、時速２ｋｍに再設定して制限している。

【0020】

本実施の形態１の信号機１３を有する衝突防止システムは、障害物検出部１４により、死角となる通路３２、３３から交差点１７へ近づく障害物を検出すると、信号機１３の緑色ランプを消灯させると共に黄色ランプを点灯させる。信号機１３の黄色ランプが点灯することで、その黄色ランプを見た電動車椅子１２の運転者１６は、交差点１７で障害物と出会い頭に衝突する可能性があることに気づく。そして、一般的に、黄色ランプを見た運転者１６は、障害物と衝突しないように、例えば走行速度を時速２ｋｍ以下にするなど、走行速度を低下させて、交差点１７へ電動車椅子１２を進入させる。

【0021】

ここで、運転者１６が、信号機１３の報知情報となる黄色ランプを見落としてしまった場合について検討する。この場合、運転者１６は、信号機１３の黄色ランプに気づいていないため、そのまま走行速度を低下させずに、交差点１７に進入することがある。この場合、電動車椅子１２と障害物とが衝突する可能性がある。

【0022】

そこで、本発明の衝突防止システムでは、信号機１３からの報知情報として、運転者１６の目視用の黄色ランプからの平行光に制限速度情報を重畳している。電動車椅子１２は、平行光に重畳された制限速度情報を受信することにより、電動車椅子１２の最高走行速度を制限する。電動車椅子１２は、交差点１７へ所定の走行速度以下（例えば、時速２ｋｍ以下）に走行速度が制限された状態で、結果として低速度で進入することになる。このようにして、交差点１７に進入した電動車椅子１２の走行速度を所定の走行速度以下となるために、運転者１６が交差点１７に進入して始めて歩行者３４に気づいても、運転者１６の操作で歩行者３４との衝突を十分に回避することが可能となると思われる。

【0023】

ここで、信号機１３からは例えば黄色ランプから平行光および拡散光が照射されている。それに対し、本実施の形態１で電動車椅子１２の最高走行速度を制限するための制限速度情報は、平行光のみに重畳している。そのため、運転者１６が報知情報を識別することのできる識別領域（拡散光または平行光のいずれかが照射される領域で、図１の点線内）と、電動車椅子１２が制限速度情報を受信することのできる受信領域（平行光のみが照射される領域で、図１の破線内）とが、異なる。本実施の形態１では、図１に示すように、運転者１６が報知情報を識別することのできる識別領域は識別領域３６となり、電動車椅子１２が制限速度情報を受信することのできる受信領域は受信領域３７となるように構成している。ここで、受信領域３７は平行光で形成されるため交差点１７の近辺位置に限定されるが、識別領域３６は平行光および拡散光で形成されるため交差点１７よりも離れた位置まで伸びる。本実施の形態１の衝突防止システムでは、運転者１６や一般の通行人にはできるだけ早く通知して衝突回避の準備を促し、電動車椅子１２には遅く通知するようにしている。これは、電動車椅子１２の走行速度を早く制限しても、電動車椅子１２が不必要に早く減速してしまうため、衝突回避に必要な領域に限定して速度制限することで、運転者１６の利便性を向上させるためである。

【0024】

本実施の形態１の衝突防止システムでは、このように識別領域３６と受信領域３７を設定することで、運転者１６が、黄色ランプを見逃したり、電動車椅子１２の操作を誤ったりした場合でも、光による制限速度の通信情報により電動車椅子１２の最高走行速度を強制的に制限する。すなわち、衝突防止システムは、運転者１６の操作が適切に行なわれていなかった場合のみ、フェールセーフとして強制的に電動車椅子１２の走行速度に制限をかけるために、移動制御を行わせるものである。

【0025】

本実施の形態１の衝突防止システムにおいて、電動車椅子１２に制限速度情報を送る方法として平行光による光通信を用いているのは、受信領域３７を限定して、電動車椅子１２に不必要な減速を強いることをなくすためである。なお、これに対し、制限速度情報を送る方法として無線通信を用いた場合は、拡散照射される無線により受信領域３７が限定されず、電動車椅子１２が、予想もしない場所で不必要に減速する可能性がある。その結果、通路３１と交差する通路３２、３３に制限速度情報が送信されることを防止して、通路３１にのみ制限速度情報を送信し、通路３２、３３を移動する電動車椅子１２の誤作動を防ぐことができる。

【0026】

また、本実施の形態１の衝突防止システムにより、複数の交差点が連続する場合にも、受信領域３７を各交差点近辺位置に限定され、一つ向こうの交差点からの制限通信を受けて電動車椅子１２が突然減速してしまうなどの誤作動を防ぐことができる。

【0027】

なお、日本で使用されている通常の電動車椅子の最高走行速度は時速６ｋｍであり、本実施の形態１で目標とする制限された最高走行速度を時速２ｋｍとし、一般的に運転者に不安感を与えない減速が０．３ｍ／ｓ²とすると、交差点から４．２ｍあれば、時速６ｋｍから時速２ｋｍに減速可能である。そのため、本実施の形態１での受信領域３７の交差点からの最大距離は、４．２ｍとなる。逆に、一般に、交差点近辺では不要に電動車椅子が減速せずに早く通り抜けた方が安全となる場合が多いので、受信領域３７の交差点からの最小距離を１ｍ程度とする。すなわち、本実施の形態１では、受信領域３７は、交差点から１ｍ以上４．２ｍ以下の距離の領域とすることが望ましい。

【0028】

なお、信号機１３は、歩行者３４の走行速度などに応じて、受信領域３７の大きさを管理部１５で変更可能に構成されている。例えば歩行者３４の走行速度が速い場合は、受信領域３７を広げて大きくし、交差点１７に進入するまでに電動車椅子１２を充分に減速させる。逆に、歩行者３４の走行速度が遅い場合は、受信領域３７を狭めて小さくする。

【0029】

次に、信号機１３の構成について説明する。

【0030】

図３は、本実施の形態１にかかる信号機１３の斜視図である。図３に示すように、信号機１３は、平行光を発光する発光部４１、４２と、発光部４２を点滅させることにより平行光に制限速度情報を重畳させる変調部４３と、発光部４１に被せられた導光部４４と、発光部４２に被せられ少なくとも一部に平行光を通す通過口４６を有する導光部４５とを、備える。

【0031】

導光部４４、４５は、例えば光を通す磨りガラス素材である着色カバーであり、発光部４１、４２からの平行光を拡散光に変換する。すなわち、導光部４４、４５を透過した光は全て拡散光となり、導光部４４、４５を透過した光には平行光は含まれない。本実施の形態１では、導光部４４は緑色のカバー（緑色の光のみを透過させるフィルタ）とし、導光部４５は黄色のカバー（黄色の光のみを透過させるフィルタ）としている。また、発光部４１、４２は、白色の平行光を発光する複数のＬＥＤ光源よりなる照明である。ここで、導光部４５に黄色を用いているのは、障害物の接近を人に知らせるのに適した色とされているためであり、黄色以外にも赤色などの別な色を使用しても良い。同様に、導光部４４に緑色を使用しているのは、安全状態を人に知らせるのに適した色とされているためであり、緑色以外に青色などを使用してもよい。

【0032】

続いて、信号機１３の動作について説明する。

【0033】

障害物検出部１４で歩行者３４を検出していなければ、管理部１５は、発光部４１を点灯させ、発光部４２を消灯させる。つまり、信号機１３は、障害物検出部１４で歩行者３４を検出していなければ、報知情報として緑色ランプを点灯させる。一方、障害物検出部１４で歩行者３４を検出すると、管理部１５は、発光部４２を点灯させ、発光部４１を消灯させる。つまり、障害物検出部１４で歩行者３４を検出すると、管理部１５は、報知情報として信号機１３の黄色ランプを点灯させる。障害物検出部１４が歩行者３４を検出した場合、さらに、管理部１５は、導光部４５の通過口４６の大きさを障害物検出部１４で検出される障害物の走行速度に基づいて変える。具体的には、管理部１５は、障害物検出部１４で検出される障害物の走行速度が基準速度より高速の場合、通過口４６の大きさを広くし、走行速度が基準速度より低速の場合、通過口４６の大きさを狭くする。ここで、基準速度は、予め設定しておく。

【0034】

ここで、導光部４５の構成を説明する。導光部４５は、上カバー部４５ａと、上カバー部４５ａの下方に配置した下カバー部４５ｂを備える。また、信号機１３には、上カバー部４５ａまたは下カバー部４５ｂの少なくとも一方を上下に動かすために、カバー駆動部４５ｃが設けられている。上カバー部４５ａと下カバー部４５ｂとの間には、通過口４６を構成する隙間が形成される。カバー駆動部４５ｃで、上カバー部４５ａと下カバー部４５ｂを動かすことで、上カバー部４５ａと下カバー部４５ｂの間の隙間（通過口４６）の上下方向の位置や幅を変化させる。

【0035】

このように、本実施の形態１の衝突防止システムは、障害物検出部１４で検出される障害物の走行速度に応じて導光部４５の上カバー部４５ａと下カバー部４５ｂの位置を変えて、通過口４６を変化させている。このように管理部１５で通過口４６の位置と幅を制御することで、平行光および拡散光が照射される識別領域３６はほとんど変化しないが、平行光のみが照射される受信領域３７を調整することができる。

【0036】

ここで、障害物検出部１４で検出される歩行者３４の走行速度が速い場合は、通過口４６の位置および大きさを変えることで受信領域３７を広げて、交差点１７に進入するまでに電動車椅子１２を十分に減速させる。また、逆に、障害物検出部１４で検出される歩行者３４の走行速度が遅い場合は、通過口４６の位置および大きさを変えることで受信領域３７を狭めて、交差点１７に進入する直前までジョイスティック２３の指示に従って電動車椅子１２を走行可能とする。そのため、本実施の形態１の衝突防止システムにより、電動車椅子１２の運転者１６は、できるかぎり違和感なく操作することができる。

【0037】

また、導光部４５を、上カバー部４５ａおよび下カバー部４５ｂで構成することで、簡易な構成で、通過口４６を広げたり、狭めたり、位置を変えることができる。

【0038】

次に、衝突防止システムの管理部１５の制御方法、電動車椅子１２の制御方法について説明する。

【0039】

図４は、本実施の形態１にかかる管理部１５の制御方法を示すフローチャートである。

【0040】

図４に示すように、管理部１５は、まず、障害物検出部１４で移動する障害物を検出したか否かを確認する（ステップＳ０１）。ここで、障害物検出部１４は、障害物の位置と速度を同時に検出する。ステップＳ０１で障害物を検出した場合（Ｓ０１の「ｙｅｓ」）、障害物検出部１４で検出された障害物の走行速度に基づいて通過口４６の大きさを設定し、その通過口４６の大きさになるように上下カバー部の位置を設定する（ステップＳ０２）。そして、設定された上下カバー部の位置を基に、カバー駆動部４５ｃへ、上下カバー部の駆動制御信号を送信する（ステップＳ０３）。カバー駆動部４５ｃが駆動制御信号を受信すると、上カバー部４５ａおよび下カバー部４５ｂを動かして、通過口４６の大きさを障害物の走行速度に応じた大きさに変更する。

【0041】

続いて、管理部１５は、信号機１３へ制限速度情報と黄色ランプの点灯信号を送信する（ステップＳ０４）。信号機１３は、これらの制限速度情報と黄色ランプの点灯信号を受信して、黄色ランプ側の発光部４２を点灯させる（黄色ランプを点灯させる）。また、変調部４３で、制御情報を発光部４２からの光に重畳させる。

【0042】

本実施の形態１の衝突防止システムは、このようにして、障害物検出部１４で障害物を検出すると、信号機１３の黄色ランプを点灯させる。そして、運転者１６へ、交差点１７へ進入する上での注意を促す。同時に、信号機１３より可視光通信による制限速度情報を発信し、運転者１６が操作を誤ったり信号機１３を見逃したりした場合でも、交差点１７へ進入する直前には強制的に最高走行速度を制限する。

【0043】

また、障害物検出部１４で検出した障害物の走行速度に応じて、カバー駆動部４５ｃにより上下カバー部を動かすことで、通過口４６の大きさを変え、通過口４６の大きさに比例して受信領域３７を変える。歩行者３４の走行速度が速いと受信領域３７は広くなり、歩行者３４の走行速度が遅いと受信領域３７は狭くなる。

【0044】

なお、ステップＳ０１において移動する障害物を検出しない場合（Ｓ０１の「ｎｏ」）、管理部１５は、信号機１３へ緑色ランプの点灯信号を送信する（ステップＳ０５）。信号機１３は、緑色ランプの点灯信号を受信して、発光部４１を点灯させる。（緑色ランプを点灯させる）。管理部１５は、上述したステップＳ０１からＳ０５を繰り返して、信号機１３へ指示を出すことで、信号機１３の表示ランプを切り換える。

【0045】

図５は、本実施の形態１にかかる電動車椅子１２の制御方法を示すフローチャートである。

【0046】

図５に示すように、電動車椅子１２は、信号機１３より発する光を受光部２５で受光する（ステップＳ１１）。ここで、信号機１３からの光を受信しない場合（Ｓ１１の「ｎｏ」）は、ステップＳ１４で、通常の移動制御を行う。信号機１３からの光を受信した場合（Ｓ１１の「ｙｅｓ」）、受光部２５で受光した光に制限速度情報が含まれているか否かを判定する（ステップＳ１２）。受光した光に制限速度情報が含まれている場合（Ｓ１２の「ｙｅｓ」）、安全制御部２６により移動制御部２４を制御し、最高走行速度を制限速度に設定する（ステップＳ１３）。具体的には、最高走行速度が時速６ｋｍである電動車椅子は、制限速度情報を受信すると、その最高走行速度が時速２ｋｍに変更される。

【0047】

その後、ジョイスティック２３などを対照した制限速度の解除操作が有るか否かを検出する（ステップＳ１５）。解除操作が無い場合（Ｓ１５の「ｎｏ」）、運転者１６によるジョイスティック２３の操作に従って、移動制御部２４で電動車椅子１２の移動の制御が行われる。そして、ジョイスティック２３の操作に従い電動車椅子１２は移動する（ステップＳ１４）。ただし、電動車椅子１２の最高走行速度は、制限速度情報を受信した場合と受信していない場合と異なる。制限速度情報を受信した場合は、最高走行速度は時速２ｋｍに設定される。また、時速６ｋｍで走行している途中に制限速度情報を受信すると、時速６ｋｍが時速２ｋｍ以下になるまで安全制御部２６が電動車椅子１２を減速させる。

【0048】

また、受光部２５で制限速度情報が受信されない場合（Ｓ１２の「ｎｏ」）は、電動車椅子１２は、現状の最高走行速度（時速６ｋｍ）を維持する。

【0049】

ここで、ステップＳ１３で移動制御部２４を制御して最高走行速度を制限速度に設定した後、制限速度の解除操作が有る場合（Ｓ１５の「ｙｅｓ」）、電動車椅子１２の最高走行速度の設定を初期の時速６ｋｍに戻す（ステップＳ１６）。制限速度の解除操作としては、例えば、一旦、速度０指令を指示するなどの操作がある。このようにすることで、運転者１６が状況を理解した上で、運転者１６の意思により、制限速度を解除することを可能としている。よって、自動的に制限速度が解除されることによる急激な加速などを防ぐことができる。

【0050】

本実施の形態１の電動車椅子１２は、ステップＳ１１からステップＳ１５、Ｓ１６を含むステップＳ１４までを繰り返して、走行制御を行なう。

【0051】

上述したように、本実施の形態１の衝突防止システムは、信号機１３が放つ光で運転者１６へ死角となる通路３２、３３に障害物の存在を伝えると共に、光通信を用いて制限速度情報を電動車椅子１２へ送信する。制限速度情報を受光部２５で受信した電動車椅子１２は、制限速度に従い、最高走行速度を再設定する。本実施の形態１の衝突防止システムは、運転者１６が報知手段となす信号機１３の光を見逃しても、交差点１７での電動車椅子１２と歩行者３４との衝突を防止することができる。

【0052】

なお、上述した内容では、制限速度情報を受信すると、電動車椅子１２は最高走行速度を制限速度として再設定し、運転者１６の速度０指令で最高走行速度の制限を解除する。しかし、制限速度の解除は他の方法で行なってもよい。たとえば、制限速度情報受信後で次の指令がこない場合に、一定時間が経過することで制限速度の解除を行っても良い。一定時間経過後で制限速度を解除することで、急激な加速が発生する可能性はあるが、制限速度を解除する操作の手間なく運転を行うことができる。

【0053】

また、本実施の形態１では、平行光に重畳する制限情報の一例として制限速度情報を用いているが、交差点１７で障害物と衝突しないための移動制御であれば、制限情報として電動車椅子１２を交差点１７の手前で一時停止をさせる一時停止情報等を用いてもよい。

【0054】

さらに、上述では黄色ランプにしか電動車椅子１２への制限情報を重畳させていないが、緑色ランプに障害物がいないという安全情報を重畳させて、電動車椅子１２に通知しても良い。この場合、この安全情報を受信した時のみ最高走行速度の制限を解除する処理や、この安全信号の無い場合は最高走行速度を時速４ｋｍに制限する処理など、安全確認用の処理に使用することで、黄色ランプが故障して点灯しなくなった場合にも安全に電動車椅子１２を運用することができる。

【0055】

（実施の形態２）
図６は、本発明の実施の形態２にかかる衝突防止システムの信号機５３の斜視図である。以下、本実施の形態２の実施の形態１と異なる点について、図面を参照しながら説明する。

【0056】

図６に示すように、信号機５３の導光部５５は、液晶シャッタ５５ａと、液晶シャッタ５５ａへ電界の印加又は除去を行う液晶制御部５５ｂと、を有する。液晶シャッタ５５ａは、電界の印加あるいは除去により、平行光をそのまま透過させる透過領域５６と、平行光を拡散させる拡散領域５７とで切り換わる。また、液晶制御部５５ｂは、液晶シャッタ５５ａに電圧を印加する領域を調整することで、平行光を透過させる透過領域５６の領域を広げて大きくしたり、狭めて小さくしたりすることが可能である。このように、導光部５５として、液晶シャッタ５５ａを用いることで、簡易な構成で、追従性良く、反応速度も速く導光部５５の通過口（透過領域５６）の大きさを変えることができる。

【0057】

（実施の形態３）
図７（ａ）、図７（ｂ）は、本発明の実施の形態３にかかる衝突防止システムの電動車椅子の受光部を説明する図である。図７（ａ）は、信号機１３と走行速度が低速の電動車椅子６１の関係を示す図であり、図７（ｂ）は、信号機１３と走行速度が高速の電動車椅子６１の関係を示す図である。以下、本実施の形態３の実施の形態１と異なる点について、図面を参照しながら説明する。

【0058】

本実施の形態３の電動車椅子６１は、制限速度情報を重畳した平行光を受光する受光部２５の角度を、走行速度に応じて変更することが可能な構成である。

【0059】

図７（ａ）、図７（ｂ）に示すように、電動車椅子６１は、自己の走行速度を検出する走行速度検出部６４と、走行速度に応じて受光部２５の受光面の向きを変える可動部６３と、を有する。そして、走行速度検出部６４で検出される走行速度が低速になるにつれて、可動部６３が受光部２５を鉛直上方に向けて回転移動させることで、受光面の向きを鉛直上方に変化させる。一方、走行速度検出部６４で検出される走行速度が高速になるにつれて、可動部６３が受光部２５を前方に向けて回転移動させることで、受光面の向きを前方に変化させる。

【0060】

電動車椅子６１は、受光面が鉛直上向を向いた状態よりも前方を向いた状態の方が、信号機１３より発せられる平行光を、より離れた箇所で受光することができる。よって、本実施の形態３のように可動部６３を設けることで、電動車椅子６１は、高速で走行する場合に制限速度まで減速するための距離を長くすることができる。

【0061】

このようにすることで、本実施の形態３の電動車椅子６１は、走行速度が高速の場合に、制限速度情報を交差点１７より離れた場所で受信し、制限速度までより確実に減速した状態で交差点１７へ侵入することができる。また、走行速度が遅い場合、制限速度情報を交差点の近くで受信し、交差点１７に進入する直前までジョイスティック２３の指示に従い走行するので、運転者１６は、できるかぎり違和感なく電動車椅子６１を操作することができる。

【0062】

（実施の形態４）
図８は、本発明の実施の形態４にかかる衝突防止システムを示す概略図である。以下、本実施の形態４の実施の形態１と異なる点について、図面を参照しながら説明する。

【0063】

本実施の形態４にかかる衝突防止システムの管理部６５は、障害物検出部１４で通路３２、３３の幅方向の端に障害物を検出すると、信号機１３に、可視光領域にある平行光及び拡散光を発光させると共に、電動車椅子１２の移動を制限する制限速度情報を平行光に重畳させる。

【0064】

つまり、本実施の形態４では、障害物検出部１４で検出することのできる障害物検出領域６８、６９を、通路３３の幅方向の端であると共に通路３１側にある第１領域６８ａ、６９ａと、その他の第２領域６８ｂ、６９ｂとに分けている。そして、第１領域６８ａ、６９ａで歩行者３４を検出した場合、管理部６５は、信号機１３に平行光及び拡散光を発光させると共に制限速度情報を平行光に重畳させる。一方、通路３１より離れた第２領域６８ｂ、６９ｂで歩行者３４を検出した場合、管理部６５は、信号機１３に光を発光させるが、制限速度情報を光に重畳しない。

【0065】

障害物検出領域６８、６９で検出された歩行者３４の位値が第１領域６８ａ、６９ａのように通路３１に近い場合、信号機１３の黄色ランプの光を運転者１６が見逃して、運転者１６が電動車椅子１２を交差点１７に進入させると、電動車椅子１２と歩行者３４とが衝突する可能性が高い。一方、障害物検出領域６８、６９で検出された歩行者３４の位値が第２領域６８ｂ、６９ｂのように通路３１より離れている場合、信号機１３の黄色ランプの光を運転者１６が見逃して、運転者１６が電動車椅子１２を交差点１７に進入させても、電動車椅子１２と歩行者３４とが衝突する可能性は若干低くなる。第２領域６８ｂ、６９ｂの場合は、交差点１７に進入してから運転者１６が歩行者３４に気づいても、電動車椅子１２と歩行者３４との間に距離があるので、運転者１６の操作で電動車椅子１２と歩行者３４とが衝突することを回避できる可能性がある。

【0066】

つまり、通路３１との衝突の可能性の高い位置で歩行者３４を検出した場合のみ、制限速度情報を光に重畳させることで、衝突の可能性の高い時のみ制限速度により強制的に減速する。本実施の形態４の衝突防止システムは、通路３１との衝突の可能性の低い位置では、強制的に減速することはないので、電動車椅子１２の操作感に優れる。

【0067】

（実施の形態５）
図９は、本発明の実施の形態５にかかる衝突防止システムの障害物検出領域９６、９７を示す概略図である。図１０は、本実施の形態５にかかる衝突防止システムの照明光を示す概略図である。図１１は、本実施の形態５にかかる衝突防止システムの障害物検出領域９６，９７を示す概略図である。以下、本実施の形態５の実施の形態１と異なる点について、図面を参照しながら説明する。

【0068】

図９、図１０に示すように、本実施の形態５の衝突防止システムは、４つの通路７１、７２、７３、７４が交差した交差点７７での衝突防止に用いられるものである。本実施の形態５の衝突防止システムは、電動車椅子１２と、信号機８１、８２、８３、８４と、障害物検出部８５、８６、８７、８８と、管理部８９とを有する。信号機８１、８２、８３、８４は、４つの通路７１、７２、７３、７４が交差した交差点７７の天井に設置されている。信号機８１は通路７１の方向をその表示方向とし、信号機８２は通路７２の方向をその表示方向とし、信号機８３は通路７３の方向をその表示方向とし、信号機８４は通路７４の方向をその表示方向とする。障害物検出部８５、８６、８７、８８は、それぞれ信号機８１、８２、８３、８４に設置されている。

【0069】

そして、障害物検出部８６、８７で障害物を検出すると、管理部８９は、信号機８１、８４に可視光領域にある平行光及び拡散光を発光させると共に、電動車椅子１２の最高走行速度を再設定する制限速度情報を平行光に重畳させる。同様に、障害物検出部８５、８８で障害物を検出すると、管理部８９は、信号機８２、８３に可視光領域にある平行光及び拡散光を発光させると共に、電動車椅子１２の最高走行速度を再設定する制限速度情報を平行光に重畳させる。具体的には、障害物となる歩行者３４が障害物検出領域９６、９７に入ると、管理部８９は、信号機８１、８４に平行光及び拡散光を発光させると共に、制限速度情報を平行光に重畳させる。そして、信号機８１、８４の黄色ランプを点灯させる。よって、通路７１の運転者１６が報知手段となす信号機８１の光を見逃しても、交差点１７での電動車椅子１２と歩行者３４との衝突を防止することができる。

【0070】

なお、運転者１６にとって視界に入る通路７４に障害物がある場合、信号機８１より制限速度情報を発信することはない。なぜならば、運転者は、交差点７７に電動車椅子１２を進入させる前に通路７４の障害物に気づくためである。この場合、障害物と電動車椅子１２との間隔は充分に広く、運転者１６は、走行速度を落すことなく、電動車椅子１２を障害物より回避させることができると考えられる。

【0071】

具体的には、図１１に示すように、電動車椅子１２が通路７１を移動している時に、前方の通路７４を移動する歩行者３４が障害物検出部８８で検出された場合でも、管理部８９は、信号機８１より制限速度情報を重畳させた平行光を発光することはない。よって、信号機８１は、緑色ランプを点灯したままである。運転者１６にとって、通路７４を移動する歩行者３４は視界に入るため、交差点７７へ進入する前に、運転者１６は歩行者３４と電動車椅子１２とが衝突しないように操作することができる。

【産業上の利用可能性】

【0072】

本発明は、複数の通路の曲がり角で死角になる通路が存在し、運転者の操作で移動する電動車椅子等の電動車両が使用される、病院、介護施設、工場などの衝突防止システムおよびそのシステムを利用する電動車両として有用である。

【符号の説明】

【0073】

５，６，３１，３２，３３，７１，７２，７３，７４ 通路
９，１０，３４ 歩行者
１２，６１ 電動車椅子
１３，５３，８１，８２，８３，８４ 信号機
１４，８５，８６，８７，８８ 障害物検出部
１５，６５，８９ 管理部
１６ 運転者
１７，７７ 交差点
２１ 椅子部
２３ ジョイスティック
２４ 移動制御部
２５ 受光部
２６ 安全制御部
２７ 電動モータ
２８ 蓄電池
３６ 識別領域
３７ 受信領域
４１，４２ 発光部
４３ 変調部
４４，４５，５５ 導光部
４５ａ 上カバー部
４５ｂ 下カバー部
４５ｃ カバー駆動部
４６ 通過口
５５ａ 液晶シャッタ
５５ｂ 液晶制御部
５６ 透過領域
５７ 拡散領域
６３ 可動部
６４ 走行速度検出部
６８、６９，９６，９７ 障害物検出領域
６８ａ，６９ａ 第１領域
６８ｂ，６９ｂ 第２領域

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】