特許 7313903 走行制御システム及びパーソナルモビリティ

(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】

(24)【登録日】2023-07-14

(45)【発行日】2023-07-25

(54)【発明の名称】走行制御システム及びパーソナルモビリティ

(51)【国際特許分類】

   G05D 1/02 20200101AFI20230718BHJP

【ＦＩ】

G05D1/02 H

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2019096397

(22)【出願日】2019-05-22

(65)【公開番号】P2020190963

(43)【公開日】2020-11-26

【審査請求日】2022-03-29

(73)【特許権者】

【識別番号】000101732

【氏名又は名称】アルパイン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100099748

【弁理士】

【氏名又は名称】佐藤 克志

(74)【代理人】

【識別番号】100103171

【弁理士】

【氏名又は名称】雨貝 正彦

(74)【代理人】

【識別番号】100105784

【弁理士】

【氏名又は名称】橘 和之

(74)【代理人】

【識別番号】100098497

【弁理士】

【氏名又は名称】片寄 恭三

(72)【発明者】

【氏名】坂井 己博

【審査官】山村 秀政

(56)【参考文献】

【文献】特開平０５－０８０８４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－１６１１９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－２４６５７６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０５Ｄ １／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車輪で自走する移動体に搭載される走行制御システムであって、
前記移動体の最も前の車輪の接地面より前方の位置の動く歩道の踏板を検出する第１踏板検出手段と、
前記移動体の最も後ろの車輪の接地面より後方の位置の動く歩道の踏板を検出する第２踏板検出手段と、
前記移動体の走行中に、前記第１踏板検出手段が動く歩道の踏板を検出し、かつ、前記第２踏板検出手段が動く歩道の踏板を検出したときに、前記移動体の走行の停止の制御を行う停止制御処理を行う制御手段とを有することを特徴とする走行制御システム。

【請求項2】

請求項１記載の走行制御システムであって、
前記制御手段は、前記停止制御処理を行った後、前記第１踏板検出手段が動く歩道の踏板を検出しなくなったならば、前記移動体の走行の開始の制御を行う特徴とする走行制御システム。

【請求項3】

請求項１または２記載の走行制御システムであって、
動く歩道の入口への前記移動体の接近を検知する入口検知手段を有し、
前記制御手段は、前記入口検知手段が動く歩道の入口への前記移動体の接近を検知したときに、前記停止制御処理を開始することを特徴とする走行制御システム。

【請求項4】

請求項１、２または３記載の走行制御システムを搭載した、前記移動体であるパーソナルモビリティ。

【請求項5】

請求項４記載のパーソナルモビリティであって、
前記第１踏板検出手段は、前記パーソナルモビリティの先端下方の動く歩道の踏板を検出し、
前記第２踏板検出手段は、前記パーソナルモビリティの後端下方の動く歩道の踏板を検出することを特徴とするパーソナルモビリティ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、パーソナルモビリティ等の車輪で自走する移動体の走行を制御する技術に関するものである。

【背景技術】

【0002】

自走する移動体の走行を制御する技術としては、電動車いすの前方を３Ｄスキャナを用いて三次元測定し、電動車いす前方の所定距離内に段差等の障害物が検出された場合に電動車いすを停止させる技術が知られている（たとえば、特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１７-１１７２０５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

電動車いすやシニアカー等の道路交通法上で歩行者として扱われるパーソナルモビリティが、オートウォーク、ムービングウォーク、トラベレーター、ムービングサイドウォーク、オートスロープ等と呼ばれる動く歩道を利用する場合、安全確保の観点等より、パーソナルモビリティは動く歩道上では停止させることが好ましい。

【0005】

そして、このためには、パーソナルモビリティが動く歩道に乗ったならば速やかにパーソナルモビリティを停止する必要がある。
また、パーソナルモビリティを動く歩道上で停止させた場合、動く歩道からスムーズに降りるためには、動く歩道の終点に到達する直前にパーソナルモビリティの走行を再開させる必要がある。

【0006】

しかし、従来のパーソナルモビリティにおいては、このような走行の停止や再開を伴う、パーソナルモビリティの動く歩道の利用を支援することができなかった。
そこで、本発明は、パーソナルモビリティ等の車輪で自走する移動体の動く歩道の利用を支援することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

前記課題達成のために、本発明は、車輪で自走する移動体に搭載される走行制御システムに、前記移動体の最も前の車輪の接地面より前方の位置の動く歩道の踏板を検出する第１踏板検出手段と、前記移動体の最も後ろの車輪の接地面より後方の位置の動く歩道の踏板を検出する第２踏板検出手段と、前記移動体の走行中に、前記第１踏板検出手段が動く歩道の踏板を検出し、かつ、前記第２踏板検出手段が動く歩道の踏板を検出したときに、前記移動体の走行の停止の制御を行う停止制御処理を行う制御手段とを備えたものである。

【0008】

このような走行制御システムによれば、車輪で自走する移動体の車輪の全てが動く歩道に乗ったならば速やかに移動体の走行を停止させて、動く歩道による移動の安全性を確保することができる。

【0009】

ここで、このような走行制御システムは、前記制御手段において、前記停止制御処理を行った後、前記第１踏板検出手段が動く歩道の踏板を検出しなくなったならば、前記移動体の走行の開始の制御を行うように構成してもよい。

【0010】

このようにすることにより、動く歩道の終点に車輪が到達する直前に移動体の走行を再開させて、移動体を動く歩道からスムーズに退出させることができる。
また、以上の走行制御システムに、動く歩道の入口への前記移動体の接近を検知する入口検知手段を備え、前記制御手段において、前記入口検知手段が動く歩道の入口への前記移動体の接近を検知したときに、前記停止制御処理を開始するようにしてもよい。

【0011】

また、前記課題達成のために、本発明は、車輪で自走する移動体に搭載される走行制御システムに、前記移動体の最も前の車輪の接地面より前方の位置の動く歩道の踏板を検出する踏板検出手段と、前記移動体が動く歩道上で走行を停止しているときに、前記踏板検出手段が動く歩道の踏板を検出しなくなったならば、前記移動体の走行の開始の制御を行う制御手段とを備えたものである。

【0012】

このような走行制御システムによれば、動く歩道上で走行を停止している移動体の走行を、動く歩道の終点に車輪が到達する直前に開始させて、移動体を動く歩道からスムーズに退出させることができる。

【0013】

また、併せて本発明は、以上の走行制御システムを前記移動体として搭載したパーソナルモビリティを提供する。
ここで、このようなパーソナルモビリティにおいては、前記第１踏板検出手段や前記踏板検出手段は、前記パーソナルモビリティの先端下方の動く歩道の踏板を検出するものとし、前記第２踏板検出手段は、前記パーソナルモビリティの後端下方の動く歩道の踏板を検出するものとしてよい。

【発明の効果】

【0014】

以上のように、本発明によれば、パーソナルモビリティ等の車輪で自走する移動体の動く歩道の利用を支援することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の実施形態に係るパーソナルモビリティを示す図である。

【図2】本発明の実施形態に係る走行システムの構成を示すブロックである。

【図3】本発明の実施形態において検出する動く歩道の入口と踏板を示す図である。

【図4】本発明の実施形態に係る動く歩道利用支援処理を示すフローチャートである。

【図5】本発明の実施形態に係る動く歩道利用支援処理の処理例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明の実施形態について説明する。
図１ａ、ｂに、本実施形態に係るパーソナルモビリティ１００を示す。
図１ａはパーソナルモビリティ１００の右側面を、図１ｂはパーソナルモビリティ１００の上面を表している。
図示するように、本実施形態に係るパーソナルモビリティ１００は、利用者が着座する椅子を備えた四輪の装置であり、人力によらずに走行(自走）するための走行システムを備えている。

【0017】

図２に、パーソナルモビリティ１００が備える走行システムの構成を示す。
図示するように、走行システムは、自走システム１と走行支援装置２とを備えている。
自走システム１は、パーソナルモビリティ１００の減速、停止を行うブレーキ装置１１、パーソナルモビリティ１００の駆動輪を回転させる走行用モータ１２、パーソナルモビリティ１００の舵角を制御する操舵装置１３、ブレーキレバーやアクセルレバーやハンドル等の運転装置１４、ナビゲーションシステム１５、自走制御部１６を備えている。

【0018】

自走システム１は、ユーザが操作パネルから設定できる走行モードとして、マニュアルモードと自動運転モードとを備えており、自走制御部１６は、マニュアルモードが設定されているときには、運転装置１４の操作に従って走行用モータ１２やブレーキ装置１１や操舵装置１３の動作を制御して、パーソナルモビリティ１００を走行、停止させる。

【0019】

また、自走制御部１６は、自動運転モードが設定されているときには、予めユーザによってナビゲーションシステム１５に設定されているルートに従って当該ルートの目的地まで走行するように、走行用モータ１２やブレーキ装置１１や操舵装置１３の動作を制御して、パーソナルモビリティ１００を走行させる。

【0020】

次に、走行支援装置２は、前方カメラ２１、前端センサ２２、後端センサ２３、動く歩道認識部２４、前端路面認識部２５、後端路面認識部２６、走行支援制御部２７を備えている。

【0021】

前方カメラ２１は、たとえば、図１ａ、ｂに示すように、パーソナルモビリティ１００の前方を撮影するように配置される。
また、図１ａ、ｂに示すように、前端センサ２２は、パーソナルモビリティ１００のボディの前端の下部に設けられ、パーソナルモビリティ１００の前端下方の路面の性状を検出し、後端センサ２３は、パーソナルモビリティ１００のボディの、後端の下部に設けられ、パーソナルモビリティ１００の、後端下方の路面の性状を検出する。

【0022】

次に、動く歩道認識部２４は、前方カメラ２１が撮影したパーソナルモビリティ１００の前方の映像を画像認識し、パーソナルモビリティ１００の動く歩道の入口への接近を検出する。

【0023】

ここで、動く歩道の入口は、おおよそ、図３ａに示すように、入口に正面から接近したときに、正面左右にハンドレールなどの手すり２０１が配置され、手前に乗降版２０２がある形状を現すので、動く歩道認識部２４は、たとえば、このような形状を画像認識することにより、パーソナルモビリティ１００の動く歩道の入口への接近を検出する。

【0024】

ただし、ナビゲーションシステム１５に動く歩道の位置情報を含めた地図データを搭載し、ナビゲーションシステム１５が算出している現在位置が、地図データが示す動く歩道の入口へ接近したときに、動く歩道認識部２４において、動く歩道の入口への接近を検出するようにしてもよい。また、この場合には、動く歩道認識部２４は、ナビゲーションシステム１５が算出している現在位置が、地図データが示す動く歩道の入口へ接近したときに、前方カメラ２１が撮影したパーソナルモビリティ１００の前方の映像を画像認識した結果を併せ考慮して、動く歩道の入口への接近を検出してもよい。

【0025】

また、前端路面認識部２５は、前端センサ２２が検出した路面の性状から、パーソナルモビリティ１００の前端下方の路面が動く歩道の踏板であるかどうかを認識し、後端路面認識部２６は、後端センサ２３が検出した路面の性状から、パーソナルモビリティ１００の後端下方の路面が動く歩道の踏板であるかどうかを認識する。

【0026】

ここで、動く歩道の踏板は、図３ｂ１に断面を、図３ｂ２に上面を示すように、進行方向に向かって左右に凹凸が繰り返される形状を備えている。
そこで、前端路面認識部２５と後端路面認識部２６では、この左右の凹凸の繰り返し、または、この左右の凹凸の繰り返しによる模様を検出できたときに、下方の路面が動く歩道の踏板であると認識する。

【0027】

より具体的には、たとえば、前端センサ２２として、左右方向のスキャンを行いながら下方の路面までの距離を検出する距離センサを設け、前端センサ２２が検出した下方の路面までの距離の左右方向の変化が、所定範囲内の間隔での左右の凹凸の繰り返しを表しているときに、前端路面認識部２５において、パーソナルモビリティ１００の前端の下方の路面が動く歩道の踏板であると認識する。また、同様に、後端センサ２３として、左右方向のスキャンを行いながら下方の路面までの距離を検出する距離センサを設け、後端センサ２３が検出した下方の路面までの距離の左右方向の変化が、所定範囲内の間隔で左右の凹凸の繰り返しを表しているときに、後端路面認識部２６において、パーソナルモビリティ１００の後端の下方の路面が動く歩道の踏板であると認識する。なお、上記間隔の所定の範囲は、おおよそ動く歩道の踏板の凹凸の間隔が取り得る範囲とする。

【0028】

または、たとえば、前端センサ２２として、下方を撮影するカメラを設け、前端センサ２２で撮影した画像が、所定範囲内の間隔での左右に濃淡を繰り返す縞模様を表しているときに、前端路面認識部２５において、パーソナルモビリティ１００の前端の下方の路面が動く歩道の踏板であると認識する。また、同様に、後端センサ２３として、下方を撮影するカメラを設け、後端センサ２３で撮影した画像が、所定範囲内の間隔で左右に濃淡を繰り返す縞模様を表しているときに、後端路面認識部２６において、パーソナルモビリティ１００の後端の下方の路面が動く歩道の踏板であると認識する。なお、上記間隔の所定の範囲は、おおよそ動く歩道の踏板の凹凸の間隔が取り得る範囲とする。

【0029】

なお、前端センサ２２や後端センサ２３としてカメラを用いる場合には、前端路面認識部２５や後端路面認識部２６において、さらに、下方の路面の色等も考慮に加えて、下方の路面が動く歩道の踏板であるかどうかを判定するようにしてよい。

【0030】

次に、走行支援制御部２７は、走行モードがマニュアルモードであるか自動運転モードであるかに関わらず、動く歩道認識部２４が、パーソナルモビリティ１００の動く歩道の入口への接近を検出したならば、動く歩道利用支援処理を実行する。

【0031】

図４に、この動く歩道利用支援処理の手順を示す。
図示するように、走行支援制御部２７は、動く歩道利用支援処理において、前端路面認識部２５のパーソナルモビリティ１００の前端下方の動く歩道の踏板の認識の発生を待つ（ステップ４０２）。

【0032】

そして、前端路面認識部２５がパーソナルモビリティ１００の前端下方の動く歩道の踏板を認識したならば（ステップ４０２）、次に、後端路面認識部２６のパーソナルモビリティ１００の後端下方の動く歩道の踏板の認識の発生を待つ（ステップ４０４）。

【0033】

そして、後端路面認識部２６がパーソナルモビリティ１００の前端下方の動く歩道の踏板を認識したならば（ステップ４０４）、自走制御部１６にパーソナルモビリティ１００の走行の停止を指示する（ステップ４０６）。走行の停止を指示された自走制御部１６は、走行用モータ１２を制御してパーソナルモビリティ１００の走行を停止すると共に、ブレーキ装置１１を駆動してパーソナルモビリティ１００が動かないように制動する。

【0034】

また、その後は、前端路面認識部２５がパーソナルモビリティ１００の前端下方の動く歩道の踏板を認識しなくなるのを待つ（ステップ４０８）。
そして、前端路面認識部２５がパーソナルモビリティ１００の前端下方の動く歩道の踏板を認識しなくなったならば（ステップ４０８）、自走制御部１６に、パーソナルモビリティ１００の走行の再開を指示する。走行の再開止を指示された自走制御部１６は、ブレーキ装置１１によるパーソナルモビリティ１００の制動を解除すると共に、走行用モータ１２を駆動してパーソナルモビリティ１００の前進を開始する。

【0035】

以上、走行支援制御部２７が行う動く歩道利用支援処理について説明した。
このような動く歩道利用支援処理によれば、図５ａのように、パーソナルモビリティ１００が動く歩道３００に入口に接近し、その後、図５ｂのように、パーソナルモビリティ１００の全体が動く歩道３００の踏板の上に搭乗したならば、前端路面認識部２５と後端路面認識部２６の双方によって下方の動く歩道３００の踏板が認識され、パーソナルモビリティ１００の走行が停止され、パーソナルモビリティ１００が制動される。

【0036】

そして、その後は、図５ｃに示すように、制動されたパーソナルモビリティ１００は安全に動く歩道３００によって搬送され、動く歩道３００の出口に向かう。
また、その後、図５ｄに示すように、パーソナルモビリティ１００の前端が動く歩道３００の出口に到達する位置までパーソナルモビリティ１００が動く歩道３００によって搬送されると、前端路面認識部２５によって動く歩道３００の踏板が認識されなくなり、図５ｅに示すように、パーソナルモビリティ１００の前進が開始され、パーソナルモビリティ１００は、支障なく、スムーズに動く歩道３００から退出することができる。

【0037】

以上、本発明の実施形態について説明した。
以上のように本実施形態によれば、パーソナルモビリティ１００が動く歩道に乗ったならば速やかにパーソナルモビリティ１００を停止させて、動く歩道による移動の安全性を確保することができると共に、動く歩道の終点に到達する直前にパーソナルモビリティ１００の走行を再開させて、パーソナルモビリティ１００を動く歩道からスムーズに退出させることができる。

【0038】

また、以上の実施形態では、前端路面認識部２５でパーソナルモビリティ１００の前端下方の動く歩道の踏板を認識し、後端路面認識部２６でパーソナルモビリティ１００の後端下方の動く歩道の踏板を認識したが、前端路面認識部２５で認識する踏板の位置は、パーソナルモビリティ１００の最も前の車輪の接地面より前方の位置であればよく、後端路面認識部２６で認識する踏板の位置は、パーソナルモビリティ１００の最も後ろの車輪の接地面より後方の位置であればよい。

【0039】

すなわち、たとえば、図１ｃに示すように前端センサ２２でパーソナルモビリティ１００より少し前方の路面の性状を検出し、前端路面認識部２５でパーソナルモビリティ１００より少し前方の動く歩道の踏板を認識するようにしてもよい。また、たとえば、図１ｃに示すように、後端センサ２３でパーソナルモビリティ１００より少し後方の路面の性状を検出し、後端路面認識部２６でパーソナルモビリティ１００より少し後方の動く歩道の踏板を認識するようにしてもよい。

【0040】

なお、以上の実施形態で示した動く歩道の利用を支援する技術は、電動車いすやシニアカー等のパーソナルモビリティ１００以外の、自走式の台車や、自走もしくは歩行するロボット等の動く歩道を利用する任意の移動体について同様に適用することができる。

【符号の説明】

【0041】

１…自走システム、２…走行支援装置、１１…ブレーキ装置、１２…走行用モータ、１３…操舵装置、１４…運転装置、１５…ナビゲーションシステム、１６…自走制御部、２１…前方カメラ、２２…前端センサ、２３…後端センサ、２４…動く歩道認識部、２５…前端路面認識部、２６…後端路面認識部、２７…走行支援制御部、１００…パーソナルモビリティ。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】