(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記使用環境情報は、本装置の現在位置における天気、使用者の健康状態、および本装置の各部の動作状態の少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項5に記載の移動補助装置。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下の実施の形態では、同一の構成要素に同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、各図面では、説明の便宜のため、構成要素の一部を適宜省略する。
【0013】
[第1の実施の形態]
第1の実施の形態に係る移動補助装置100は、それぞれ駆動する複数の車輪を備え、使用者が歩いて移動するのを補助する。移動補助装置100は、移動中に現在位置が使用許可地域にあるか使用禁止地域にあるかを判定する。使用許可地域は安全に使用できる地域であり、使用禁止地域は転倒や接触といった事故の危険がある地域である。各地域は、移動補助装置100の使用者または管理者により予め設定される。移動補助装置100は、現在位置が使用許可地域にある場合は、使用許可地域に留まることに重点を置いた移動補助制御を実行する。現在位置が使用禁止地域にある場合は、使用許可地域に入ることに重点を置いた移動補助制御を実行する。使用者は、現在位置を意識しなくても使用禁止地域を避けて使用許可地域に導かれるので、安全に使用できる。
【0014】
図1は第1の実施の形態に係る移動補助装置100の斜視図であり、
図2はその側面図である。移動補助装置100は、連結フレーム12により連結された一対の本体フレーム10を備える。本体フレーム10は、下側に車輪フレーム14、上側にハンドル30を備える。
【0015】
車輪フレーム14には、前輪22、後輪24、ブレーキ31が設けられている。前輪22には、旋回部として旋回モータ23が設けられている。後輪24には、駆動部として駆動モータ25が設けられている。ブレーキ31は、
図2に示すワイヤ33を介して、ハンドル30の近くに設けられているブレーキレバー32に接続されている。ブレーキレバー32が引き上げられると、ブレーキ31が回動して後輪24にブレーキをかける。
【0016】
本体フレーム10および連結フレーム12には、使用者が荷物を入れる収容かご40が固定されている。収容かご40の下部には、旋回モータ23および駆動モータ25などに給電するバッテリ42が設けられている。収容かご40の上部には、使用者が座る座部46が設けられている。本体フレーム10には背もたれ48も設けられている。
【0017】
本体フレーム10の一方には、ハンドル30の近くに、ディスプレイ50が設けられている。ディスプレイ50は、後述する地図情報などを画面に表示する表示部である。ディスプレイ50にはタッチパネルが設けられており、使用者や管理者から目的地などの入力操作を受け付ける。
【0018】
図3は、移動補助装置100の機能構成を示すブロック図である。移動補助装置100は、位置検出部54、記憶部56、地図取得部58、経路設定部62、判定部64、制御設定部66、移動補助制御部68を備える。本明細書のブロック図で示す各ブロックは、ハードウェア的には、コンピュータのCPUをはじめとする素子や機械装置で実現でき、ソフトウェア的にはコンピュータプログラムなどによって実現されるが、ここでは、それらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックはハードウェア、ソフトウェアの組合せによっていろいろなかたちで実現できることは、当業者には理解されるところである。
【0019】
位置検出部54は、GPS(Global Positioning System)などの既存の技術により移動補助装置100の現在位置を検出する。使用者や介助者が持つ携帯端末から位置情報を取得してもよい。
【0020】
記憶部56は、使用許可地域および使用禁止地域が予め設定された地図情報57を記憶する。地図情報57の一部を
図4に示す。本明細書の図面では、地図情報の使用許可地域を白地、使用禁止地域を網掛けで示す。
【0021】
移動補助装置100の使用者や管理者は、ディスプレイ50のタッチパネルを使って使用許可地域または使用禁止地域を指定する。たとえば、安全に使用できる場所を指定して使用許可地域として、それ以外の場所を使用禁止地域とする。この場合、幅が広く平坦な道70や、病院72,役所73、自宅74、これらの敷地などを使用許可地域として指定する。また、事故の危険がある場所や侵入が禁止されている場所を指定して使用禁止地域として、それ以外の場所を使用許可地域としてもよい。この場合、幅が狭い道76、河川78の周辺、坂道や階段、用水路、線路の周辺、私有地などを使用禁止地域として指定する。
【0022】
図3に戻り、地図取得部58は、現在位置周辺の地図情報を記憶部56から取得する。また、表示制御部60、経路設定部62、および判定部64に地図情報を提供する。なお、地図取得部58は、使用者が持つ携帯端末などの外部の装置から地図情報を取得してもよい。
【0023】
表示制御部60は、移動補助装置100の現在位置、地図情報57、目的地までの経路などを表示するようディスプレイ50を制御する。経路設定部62は、使用者や管理者が目的地を設定した場合に、カーナビゲーションなどに使われている既存技術により現在位置から使用許可地域を通って目的地に行く経路を設定する。
【0024】
図5は、ディスプレイ50の表示画面を示す図である。ディスプレイ50は、現在位置82、現在位置82を含む地図情報57、目的地が設定されている場合には経路84を表示する。
【0025】
図3に戻り、判定部64は、移動補助装置100の現在位置が使用許可地域にあるか使用禁止地域にあるかを判定する。制御設定部66は、現在位置が使用禁止地域にある場合、使用許可地域に留まることに重点を置いた移動補助制御を設定する。また、現在位置が使用禁止地域にある場合、使用許可地域に入ることに重点を置いた移動補助制御を設定する。移動補助制御部68は、設定された内容にしたがって旋回モータ23および駆動モータ25の少なくとも一方を制御する。
【0026】
図6は、移動補助装置100が所定の周期で実行する処理のフローを示す図である。
【0027】
移動補助装置100が移動すると、位置検出部54が現在位置を検出し(S11)、地図取得部58が現在位置を含む地図情報を取得する(S12)。現在位置が使用許可地域であるか否かを判定部64が判定する(S13)。現在位置が使用許可地域にある場合(S13のY)、制御設定部66が使用許可地域に留まることに重点を置いた移動補助制御を設定し、移動補助制御部68が制御を実行する(S14)。
【0028】
使用許可地域に留まることに重点を置いた移動補助制御では、移動補助装置100が使用禁止地域に入らないように各部が動作する。移動補助制御部68は、移動補助装置100と使用禁止地域とが所定距離未満に近づいた場合に、それ以上近づかないように旋回モータ23および駆動モータ25の少なくとも一方を制御する。たとえば、移動補助装置100の進行方向を使用禁止地域とは異なる方向にする。旋回モータ23により前輪22を旋回させるか、駆動モータ25により左右の後輪24の駆動量を変えることで、進行方向を変更できる。駆動モータ25により移動補助装置100を減速または停止させてもよい。旋回モータ23および駆動モータ25により移動補助装置100を使用禁止地域から離れる方向に移動させてもよい。この制御により、使用者は移動補助装置100を使って使用禁止地域にさらに近づくのが難しくなる。また、移動補助装置100に使用禁止地域から離れる方向に導かれて、使用許可地域に留まることとなる。
【0029】
現在位置が使用許可地域ではなく使用禁止地域にある場合(S13のN)、制御設定部66が使用許可地域に入ることに重点を置いた移動補助制御を設定し、移動補助制御部68が制御を実行する(S15)。
【0030】
使用許可地域に入ることに重点を置いた移動補助制御では、移動補助装置100が使用禁止地域に留まらないように各部が動作する。移動補助制御部68は、移動補助装置100が使用禁止地域に入った場合に、使用許可地域に向かって移動するように旋回モータ23および駆動モータ25の少なくとも一方が駆動する。たとえば、移動補助装置100の進行方向を最も近い使用許可地域に向ける。旋回モータ23および駆動モータ25により移動補助装置100を使用許可地域に向かって移動させてもよい。この制御により、使用者は使用禁止地域に留まるのが難しくなり、移動補助装置100に許可地域に入る方向に導かれる。
【0031】
以上の構成による動作は以下のとおりである。使用者や装置の管理者は、使用許可地域または使用禁止地域を設定する。移動補助装置100のディスプレイ50には現在位置および地図情報が表示される。目的地が設定されている場合には経路も表示される。使用者は、移動補助装置100を使って、ディスプレイ50を見ながら使用許可地域を移動できる。移動補助装置100は、移動中に現在位置が使用許可地域にあるか使用禁止地域にあるかを判定する。使用者が気づかずに使用禁止地域に近づいた場合、使用許可地域に留まることに重点を置いた移動補助制御を実行する。また、使用禁止地域に入った場合、使用許可地域に入ることに重点を置いた移動補助制御を実行する。使用者は、移動補助装置100により使用許可地域に留まるか、使用禁止地域に入っても使用許可地域に導かれるので、使用許可地域で安全に歩行できる。
【0032】
以下、本実施の形態の変形技術を挙げる。
地図情報から使用許可地域および使用禁止地域を自動で設定する地域設定部を設けてもよい。地域設定部は、使用者が設定した道の幅などの条件を満足する場所を探索して使用許可地域または使用禁止地域に設定する。この場合、道路の交通量や段差の有無といった実際の状況に合わせて使用者が地域の設定を編集する地域編集部を設けてもよい。
移動補助装置100が実行する移動補助制御の内容を使用者に報知する報知部を設けてもよい。報知部は、ディスプレイ50に制御内容を表示する。スピーカを設けて音声で報知してもよく、ハンドル30にバイブレータを設けて振動で報知してもよい。これらの組み合わせで報知してもよい。移動補助装置100が使用者の操作に反して動く場合には、使用者が動きに対応できるように、制御実行前にその内容を報知する。また、使用者が報知された移動補助制御を解除する制御解除部を設けてもよい。
【0033】
[第2の実施の形態]
図7に、第2の実施の形態に係る移動補助装置200の機能構成を示す。移動補助装置200は、地図変更部81および情報取得部85を備える点で、第1の実施の形態に係る移動補助装置100と相違する。
【0034】
地図変更部81は、情報取得部85により取得される使用環境情報に応じて、地図情報57の使用許可地域および使用禁止地域を変更する。情報取得部85は、使用者情報取得部86、環境情報取得部94、装置情報取得部104を備える。
【0035】
使用者情報取得部86は、血圧計88、体温計90、発汗計92を備える。各計測器は、ハンドル30に設けられて使用者の手のひらに接触し、使用者の健康状態に関する情報を取得する。
【0036】
環境情報取得部94は、温度計96、湿度計98、使用環境取得部102を備える。温度計96および湿度計98は、本体フレーム10に設けられている。使用環境取得部102は、ネットワークを介して接続する外部の装置から現在位置の天気予報や災害情報を取得する。
【0037】
装置情報取得部104は、バッテリ残量計106、バッテリ温度計108、故障検出部110を備える。故障検出部110は、移動補助装置200に設けられている速度センサなどのセンサ出力から故障を検出する。たとえば、駆動モータ25の駆動量と後輪24の速度とを比較して故障の有無を判定する。
【0038】
図8は、
図4の地図情報57が地図変更部81により変更された状態を示す図である。地図変更部81は、使用者の血圧、体温、および発汗量が所定範囲外に変化し、使用者の健康状態が悪化した可能性がある場合に、すでに設定されている使用禁止地域に加えて、病院72の周辺以外を使用禁止地域とする。また、周囲の温度や湿度が所定値以上となり、使用者が熱中症や脱水症になる可能性がある場合にも、地図情報を同様に変更する。
【0039】
移動補助装置200は、現在位置が使用許可地域から使用禁止地域に変わった場合、第1の実施の形態で説明した移動補助制御により使用許可地域に入るように動く。使用者を病院72の周辺に導いて、体調が悪化したり、熱中症や脱水症になったりしてもすぐに処置を受けられるようにできる。
【0040】
また、地図変更部81は、使用環境取得部102が取得した災害情報に応じて、災害現場の周辺を使用禁止地域に変更する。使用者を現場から遠ざけて、災害に巻き込まれるのを防ぐことができる。さらに、バッテリ42の残量が所定値未満になった場合や、バッテリ42の温度が設定範囲外になった場合、故障が検出された場合には、充電や修理できる場所の周辺以外を使用禁止地域に変更する。バッテリ切れや故障により動作しなくなっても、近くで充電や修理をすることが可能になる。
【0041】
所定時間後の天気予報が雨や雪、強風など悪天候の場合には、経路設定部62が自宅までの経路を設定し、制御設定部66が経路に沿って移動する制御を設定してもよい。天気が悪くなる前に使用者を帰宅させることができる。同様に、設定された時間に使用者の自宅までの経路を設定し、経路に沿って帰宅するように制御してもよい。たとえば、暗くなる前に使用者を帰宅させることができる。使用者の移動先は、病院や装置を管理する管理拠点などであってもよい。
【0042】
以上、第2の実施の形態に係る移動補助装置200によれば、使用者がより安全に使用できるようになる。本実施の形態は、病人が使用する場合に特に有効である。また、認知症をわずらった高齢者の徘徊対策としても、とりわけ有効である。
【0043】
[第3の実施の形態]
図9は、第3の実施の形態に係る移動補助システム300の機能構成を示す図である。移動補助システム300は、移動補助装置310、管理装置320を備える。移動補助装置310は、
図1および
図2に示す第1の実施の形態に係る移動補助装置100と同様の構成を備える。管理装置320は、移動補助装置310の管理拠点に設けられて、ネットワークを介して移動補助装置310に接続される。なお、管理装置320は、移動補助装置310の使用者や管理者が持つスマートフォンなどの携帯端末であってもよい。
【0044】
管理装置320は、記憶部56、地図取得部58、判定部64、制御設定部66、制御情報送信部124、位置情報受信部126を備える。制御情報送信部124は、制御設定部66により設定された制御情報を移動補助装置100に送信する。位置情報受信部126は、移動補助装置310の位置情報を受信する。
【0045】
移動補助装置310は、制御情報受信部128、位置情報送信部130を備える。制御情報受信部128は、管理装置320から制御情報を受信する。位置情報送信部130は、移動制御装置120に位置情報を送信する。移動補助制御部68は、管理装置320において設定された制御情報にしたがって、旋回モータ23および駆動モータ25を制御する。
【0046】
以上、第3の実施の形態に係る移動補助システム300によれば、管理装置320が移動補助装置310を遠隔制御する。移動補助装置310を管理する管理者や、使用者の家族などは、離れた場所で使用される移動補助装置310の位置や制御状態を把握し、使用者または装置に問題が生じた場合にすぐに対応できる。また、管理装置320により複数の移動補助装置を一括管理することも可能になる。
【0047】
[第4の実施の形態]
第4の実施の形態に係る移動補助装置400は、自動ドアや信号機などの通行制限機器を制御する。移動補助装置400は、予定される移動先が使用許可地域の場合は、移動先との間で通行を制限する自動ドアや信号機などによる通行制限を解除する。移動先が使用禁止地域の場合は、通行制限機器に通行を制限させる。使用者は、移動補助装置400を使って使用許可地域をスムーズに移動可能になる。また、使用禁止地域に入ることなく安全に使うことができる。
【0048】
図10は、移動補助装置400の機能構成を示す図である。移動補助装置400は、通行制限決定部134、制限信号送信部136を備える点で、第1の実施の形態に係る移動補助装置100と相違する。
【0049】
通行制限決定部134は、予定される移動先が使用許可地域か使用禁止地域かを判定し、移動先との間にある通行制限機器に通行を制限させるか、通行制限を解除させるかを決定する。制限信号送信部136は、決定された内容に応じた通行制限信号を通行制限機器である自動ドア152や信号機156に送信する。地図情報57は、各通行制限機器の位置情報を含む。通行制限機器は、受信した通行制限信号にしたがって、自動ドア152の開閉、信号機156の信号を制御する。通行制限機器は、自動で開閉するシャッターや門扉、踏切や駐車場に設けられている遮断機などであってもよい。
【0050】
図11は、移動補助装置400が所定の周期で実行する処理のフローを示す図である。
【0051】
移動補助装置100が使用者に押されて移動すると、位置検出部54が現在位置を検出する(S21)。通行制限決定部134は、現在位置の変化または設定されている経路から進行方向を判定する(S22)。また、通行制限決定部134は、現在位置周辺の地図情報から、進行方向に沿った移動先との間に通行制限機器があるか否かを判定する(S23)。通行制限機器がない場合(S23のN)、処理を終了する。通行制限機器がある場合(S23のY)、通行制限機器の先が使用許可地域か否かを判定する(S24)。
【0052】
移動先が使用許可地域の場合(S24のY)、通行制限決定部134が通行制限の解除を決定する。そして、制限信号送信部136が通行制限を解除する通行解除信号を通行制限機器に送信する(S25)。自動ドア152は、ドアが閉じていた場合にはこれを開ける。信号機154は、自動車用の信号が青だった場合に赤に変える。使用者は、自動ドア152や横断歩道を通って先に進むことができる。
【0053】
移動先が使用禁止地域の場合(S24のN)、通行制限決定部134が通行制限の実行を決定する。そして、制限信号送信部136が通行を制限させる通行制限信号を通行制限機器に送信する(S26)。自動ドア152は、ドアが開いていた場合にはこれを閉める。また、移動補助装置400が近づいてもドアを閉めたままとする。信号機154は、歩行者用の信号が青だった場合に赤に変える。使用者は、自動ドア152や横断歩道を通れず、使用許可地域に留まることになる。
【0054】
以上、第4の実施の形態に係る移動補助装置400によれば、使用者が誤って使用禁止地域に入ることなく、スムーズに使用許可地域を移動できるようになる。以下、本実施の形態の変形技術を挙げる。
通行制限決定部134は、予定される移動先が使用許可地域であっても、時間帯によって通行制限機器の制御を実行しないよう決定してもよい。たとえば、他の歩行者や車両などの通行を妨げないように、通行量が多い時間帯は制御を実行しないこととする。
実際の通行量を把握する通行量把握部を設けてもよい。通行量把握部は、赤外線センサで周囲の歩行者や車両などを検出してもよく、道路などに設けられている通行量計測システムから通行量を取得してもよい。通行制限決定部134は、通行量が多い場合には制御を実行しないこととする。
通行制限機器の管理者が、移動補助装置400に制御される時間帯を通行制限機器に設定してもよい。通行制限機器に通行量把握部を設けて、通行量が多い場合には移動補助装置400による制御を受け付けないようにしてもよい。
【0055】
以上、本発明について、実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素あるいは各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、また、そうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【0056】
実施の形態では、移動補助装置がそれぞれ駆動する複数の車輪を備える電動歩行車である場合を説明した。本発明に係る移動補助装置は、少なくとも一部が電動で使用者の移動を補助するものであれば、可動式の杖や、複数の脚が動く歩行器、いわゆるシルバーカーであってもよく、使用者が乗って移動する車いすなどの乗り物であってもよい。