特表 2023-549335 同伴者に追従する車椅子システム及び方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2023-11-24

(54)【発明の名称】同伴者に追従する車椅子システム及び方法

(51)【国際特許分類】

   A61G 5/04 20130101AFI20231116BHJP

   B62K 17/00 20060101ALI20231116BHJP

【ＦＩ】

A61G5/04 707

B62K17/00

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023527411

(86)(22)【出願日】2021-11-08

(85)【翻訳文提出日】2023-06-29

(86)【国際出願番号】 US2021072273

(87)【国際公開番号】W WO2022099308

(87)【国際公開日】2022-05-12

(31)【優先権主張番号】17/091,559

(32)【優先日】2020-11-06

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】519092129

【氏名又は名称】トヨタ モーター ノース アメリカ，インコーポレイティド

(74)【代理人】

【識別番号】100099759

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 篤

(74)【代理人】

【識別番号】100123582

【弁理士】

【氏名又は名称】三橋 真二

(74)【代理人】

【識別番号】100092624

【弁理士】

【氏名又は名称】鶴田 準一

(74)【代理人】

【識別番号】100147555

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 公一

(74)【代理人】

【識別番号】100123593

【弁理士】

【氏名又は名称】関根 宣夫

(74)【代理人】

【識別番号】100133835

【弁理士】

【氏名又は名称】河野 努

(72)【発明者】

【氏名】ダリオ ホセ ビジャルレアル スアレス

(72)【発明者】

【氏名】サラ ダロウ

(72)【発明者】

【氏名】ダグラス エー．ムーア

(72)【発明者】

【氏名】クリストファー リー

【テーマコード（参考）】

3D212

【Ｆターム（参考）】

3D212BB14

3D212BB24

3D212BB27

3D212BB42

3D212BB54

3D212BB66

3D212BB72

3D212BB86

(57)【要約】

【課題】同伴者制御モードを有する車椅子システムのシステム及び方法を開示する。
【解決手段】車椅子システムは、同伴者と車椅子とを備える。車椅子は、１つ又は複数の車輪と、１つ又は複数の車輪に結合された少なくとも１つのアクチュエータと、処理装置と、処理装置と通信する非一時的なプロセッサ可読記憶媒体とを備える。非一時的なプロセッサ可読記憶媒体は、１つ又は複数のプログラム命令を含む。プログラム命令は、実行されると、処理装置に、同伴者を判定させ、判定された同伴者に基づいて同伴者プロファイルを生成させ、同伴者の動きを判定させ、１つ又は複数の車輪を駆動して同伴者の動きに追従する少なくとも１つのアクチュエータを作動させる。同伴者の動きに追従するように１つ又は複数の車輪を駆動するための少なくとも１つのアクチュエータの作動は自律制御である。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

車椅子システムであって
同伴者と、
車椅子であって、
１つ又は複数の車輪と、
前記１つ又は複数の車輪に結合された少なくとも１つのアクチュエータと、
処理装置と、
前記処理装置と通信し、１つ又は複数のプログラミング命令を保存するプロセッサ可読記憶媒体であって、前記プログラミング命令は、実行されると、前記処理装置に、
判定された同伴者の複数の識別特徴に基づいて同伴者プロファイルを生成することと、
前記同伴者の動きを判定することと、
前記少なくとも１つのアクチュエータを作動させて、前記同伴者の動きを追従するように前記１つ又は複数の車輪を駆動することと、を行わせるプロセッサ可読記憶媒体と、を備える車椅子と、
を備え、
前記同伴者の動きを追従するように前記１つ又は複数の車輪を駆動するための前記少なくとも１つのアクチュエータの前記作動は、自律制御である、
車椅子システム。

【請求項2】

前記同伴者は、前記車椅子の側面に沿って移動するように位置決めされる、
請求項１に記載の車椅子システム。

【請求項3】

前記同伴者プロファイルは、前記１つ又は複数のプログラミング命令が前記処理装置にさらに、
画像取込装置を起動して前記同伴者の画像を取り込むことと、
複数の背景ノイズから背景をフィルタリングすることと、
前記同伴者を判定することと、を行わせるときに生成される、
請求項１に記載の車椅子システム。

【請求項4】

前記同伴者プロファイルを生成するための前記判定された同伴者の前記複数の識別特徴は、前記画像取込装置によって取り込まれた前記同伴者の衣服の認識された色に基づくものである、
請求項３に記載の車椅子システム。

【請求項5】

前記同伴者プロファイルを生成するための前記判定された同伴者の前記複数の識別特徴は、前記画像取込装置によって取り込まれた前記同伴者の顔の表情に基づくものである、
請求項３に記載の車椅子システム。

【請求項6】

前記同伴者プロファイルを生成するための前記判定された同伴者の前記複数の識別特徴は、前記画像取込装置によって取り込まれた前記同伴者の歩調に基づくものである、
請求項３に記載の車椅子システム。

【請求項7】

前記車椅子に結合され、非一時的なプロセッサ可読記憶媒体及び前記処理装置と通信する複数のセンサをさらに備える、
請求項１に記載の車椅子システム。

【請求項8】

前記１つ又は複数のプログラミング命令は、前記処理装置にさらに、
前記車椅子の移動経路上の望ましくない物体を検出することと、
前記少なくとも１つのアクチュエータの前記自律制御を抑制することと、を行わせる、
請求項７に記載の車椅子システム。

【請求項9】

車椅子システムであって、
同伴者と、
車椅子であって、
フレームと、
前記フレームに結合された１つ又は複数の車輪と、
前記１つ又は複数の車輪に結合された少なくとも１つのアクチュエータと、
制御ユニットと、を備える車椅子と、
を備え、
前記制御ユニットは、標準モードと同伴者制御モードとの間で前記車椅子を制御し、その結果、前記同伴者制御モードでは、前記制御ユニットは、前記少なくとも１つのアクチュエータを作動させて、前記同伴者の動きに追従するように前記１つ又は複数の車輪を駆動し、
前記同伴者の動きに追従するように前記１つ又は複数の車輪を駆動するための前記少なくとも１つのアクチュエータの作動は自律制御である、
車椅子システム。

【請求項10】

前記制御ユニットに通信可能に結合された少なくとも１つの画像取込装置をさらに備える、
請求項９に記載の車椅子システム。

【請求項11】

前記制御ユニットは、
前記少なくとも１つの画像取込装置を起動し、
前記同伴者を判定し、
前記判定された同伴者に基づいて同伴者プロファイルを生成し、
前記同伴者の動きを判定するように、さらに構成される、
請求項１０に記載の車椅子システム。

【請求項12】

前記制御ユニットは、
複数の背景ノイズから背景をフィルタリングし、
前記同伴者を判定するように、さらに構成され、
前記同伴者プロファイルは、前記判定された同伴者の複数の識別特徴から生成される、請求項１１に記載の車椅子システム。

【請求項13】

前記同伴者プロファイルを生成するための前記判定された同伴者の前記複数の識別特徴のうちの少なくとも１つが、前記少なくとも１つの画像取込装置によって取り込まれた前記同伴者の衣服の認識された色に基づくものである、
請求項１２に記載の車椅子システム。

【請求項14】

前記同伴者プロファイルを生成するための前記判定された同伴者の前記複数の識別特徴のうちの少なくとも１つが、前記少なくとも１つの画像取込装置によって取り込まれた前記同伴者の顔の表情に基づくものである、
請求項１２に記載の車椅子システム。

【請求項15】

前記同伴者プロファイルを生成するための前記判定された同伴者の前記複数の識別特徴のうちの少なくとも１つが、前記少なくとも１つの画像取込装置によって取り込まれた前記同伴者の歩調に基づくものである、
請求項１２に記載の車椅子システム。

【請求項16】

前記車椅子に結合され、前記制御ユニットに通信可能に結合された複数のセンサをさらに備える、
請求項９に記載の車椅子システム。

【請求項17】

前記制御ユニットは、
前記車椅子の移動経路の望ましくない物体を検出し、
前記少なくとも１つのアクチュエータの前記自律制御を抑制するように、さらに構成される、
請求項１６に記載の車椅子システム。

【請求項18】

前記同伴者は、前記車椅子の側部に沿って移動するように位置決めされる、
請求項９に記載の車椅子システム。

【請求項19】

車椅子を操作する方法であって、
制御ユニットにより、ユーザからの同伴者制御モードの要求に対応する入力を受信することと、
前記制御ユニットによって同伴者を判定することと、
前記制御ユニットによって前記同伴者の動きを判定することと、
前記制御ユニットによって少なくとも１つのアクチュエータを作動させて、前記同伴者の前記動きに追従するように前記車椅子の１つ又は複数の車輪を駆動することと、
を含む方法。

【請求項20】

前記同伴者の前記動きに追従するように前記１つ又は複数の車輪を駆動するための前記少なくとも１つのアクチュエータの前記作動は、自律制御である、
請求項１９に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

（関連出願の相互参照）
本出願は、２０２０年１１月６日に出願され、「Ｗｈｅｅｌｃｈａｉｒ Ｓｙｓｔｅｍ Ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ Ｔｏ Ｆｏｌｌｏｗ Ａ Ｃｏｍｐａｎｉｏｎ（同伴者に追従する車椅子システム及び方法）」と題する米国特許出願第１７／０９１，５９９号の利益及び優先権を主張する。この米国特許出願の内容は参照することにより、その全体が本明細書に組み込まれる。

【0002】

本開示は、車椅子に概ね関し、さらに具体的には、同伴者が車椅子の側面に沿って移動しているときに自律的な運動制御を可能にする車椅子システムに関する。

【背景技術】

【0003】

電動車椅子などの車椅子を使用すると、自力で歩くことができない人でも、ある場所から別の場所へ移動することができる。車椅子の１つのタイプには、１つ又は複数のモータを有する電動車椅子が挙げられる。モータは、電動車椅子が電動制御下で移動するようにユーザが電動車椅子を制御することができるようにする。通常、ユーザがジョイスティック又は他のユーザ入力装置を使用して、電動車椅子のモータを制御し、環境内を移動する。一部の電動車椅子には、センサを使用して電動車椅子を自律制御し、電動車椅子の前方又は後方にいる別の人を追従する「追従」機能が備わっている。しかし、電動車椅子の利用者と、付き添う同伴者にとって、追従モードでは、付き添う同伴者が電動車椅子の前方か後方にいなければならないため、会話を続けることが困難である。

【0004】

このため、付き添う同伴者を車椅子の側面に位置決めすることを可能にする代替電動車椅子が必要である。

【発明の概要】

【0005】

一実施形態では、車椅子システムが、同伴者と車椅子とを備える。車椅子は、１つ又は複数の車輪と、１つ又は複数の車輪に結合された少なくとも１つのアクチュエータと、処理装置と、処理装置と通信するプロセッサ可読記憶媒体とを備える。プロセッサ可読記憶媒体は、１つ又は複数のプログラミング命令を含む。プログラミング命令は、実行されると、処理装置に、判定された同伴者の複数の識別特徴に基づいて同伴者プロファイルを生成させ、同伴者の動きを判定させ、同伴者の動きを追従するように１つ又は複数の車輪を駆動するために少なくとも１つのアクチュエータを作動させる。同伴者の動きを追従するように１つ又は複数の車輪を駆動するための少なくとも１つのアクチュエータの作動は、自律制御である。

【0006】

別の実施形態では、車椅子システムが同伴者と車椅子とを備える。車椅子は、フレームと、フレームに結合された１つ又は複数の車輪と、１つ又は複数の車輪に結合された少なくとも１つのアクチュエータと、制御ユニットとを備える。制御ユニットは、標準モードと同伴者制御モードとの間で車椅子を制御し、その結果、同伴者制御モードでは、制御ユニットは、同伴者の動きを追従するように１つ又は複数の車輪を駆動するために少なくとも１つのアクチュエータを作動させる。同伴者の動きを追従するように１つ又は複数の車輪を駆動するための少なくとも１つのアクチュエータの作動は、自律制御である。

【0007】

さらに別の実施形態では、車椅子を操作する方法には、制御ユニットによって、ユーザからの同伴者制御モードの要求に対応する入力を受信することと、制御ユニットによって同伴者を判定することと、制御ユニットによって同伴者の動きを判定することと、同伴者の動きを追従するように車椅子の１つ又は複数の車輪を駆動するために、制御ユニットによって、少なくとも１つのアクチュエータを作動させることと、が含まれる。

【0008】

これまでに挙げた目的及び利点と、本明細書で説明する実施形態によって提供する追加の目的及び利点は、図面と併せて以下の詳細な説明を考慮することにより、さらに完全に理解されるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0009】

図面に示す実施形態は、本質的に例示的かつ説明的なものであり、特許請求の範囲が定義する主題を限定することを意図するものではない。以下の例示的な実施形態の詳細な説明は、以下の図面と併せて読むと理解することができる。図面では、類似の構造を類似の参照番号で示す。

【図1】図１は、本明細書に記載し図示する１つ又は複数の実施形態による、同伴者追従モードの例示的な車椅子システムを概略的に示す。

【図2】図２は、本明細書で説明し図示する１つ又は複数の実施形態による、図１の車椅子システムの車椅子を概略的に示す。

【図3A】図３Ａは、本明細書で説明し図示する１つ又は複数の実施形態による、例示的な車椅子システムの例示的な制御ユニットの構成要素を概略的に示す。

【図3B】図３Ｂは、本明細書で説明し図示する１つ又は複数の実施形態による、図３Ａの例示的な車椅子システムの例示的なメモリ素子の論理モジュールを概略的に示す。

【図3C】図３Ｃは、本明細書で説明し図示する１つ又は複数の実施形態による、図３Ａの例示的な車椅子システムの例示的なデータ記憶装置内に保存される例示的なデータを概略的に示す。

【図4】図４は、本明細書で説明し図示する１つ又は複数の実施形態による、同伴者制御モードの例示的な方法のフローチャートを図式的に示す。

【図5】図５は、本明細書で説明し図示する１つ又は複数の実施形態による、同伴者プロファイルを生成する例示的な方法のフローチャートを図式的に示す。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本明細書に記載のシステム及び方法は、同伴者追従モードを備えた電動車椅子に概ね関する。同伴者追従モードは、電動車椅子の側面に沿って移動する同伴者を自律モータ制御で追従することを可能にする。これにより、電動車椅子は、同伴者追従モードでは、電動車椅子の側面に沿った同伴者の動きを自律的に模倣するか追従する。さらに、同伴者は同伴者プロファイルを介して識別されてもよい。同伴者プロファイルは、同伴者のズボンの色、同伴者の顔認識及び／又は同伴者の歩行の歩調に関連するデータを含んでもよい。これにより、同伴者プロファイルは、追従対象の提案された同伴者が誰であるかを特定する。さらに、同伴者の周囲のあらゆる背景雑音が除去され、その結果、システムは、判定された同伴者の動きのみに焦点を合わせてもよい。また、電動車椅子は、電動車椅子の前方にある望ましくない物体を検出する複数のセンサを備え、望ましくない物体との接触が避けられない場合には、自動的に同伴者追従モードを終了することになる。

【0011】

現在の電動車椅子には、電動車椅子の側面に沿って同伴者を追従するために起動する同伴者追従モードが搭載されていないため、ユーザが同伴者と会話することが困難になる可能性がある。非限定的な例として、ユーザは、スーパーマーケットで同伴者と対話したいと考える場合がある。現在の電動車椅子では、同伴者は現在の電動車椅子の後方及び／又は前方を歩かなければならないであろう。他者には、顔認識、歩調及び／又は衣服の色に基づいて同伴者を特定することができないため、別の人を同伴者と誤解する場合がある。

【0012】

実施形態では、判定された同伴者を特定するために同伴者プロファイルを生成し、同伴者が電動車椅子の側面に沿って移動するときに、判定された同伴者を追従することによって、この問題を解決する。これにより、利用者は、同伴者の動きに合わせて電動車椅子が自律走行する間に、同伴者と自由に会話することができる。

【0013】

電動車椅子同伴者追従モードのさまざまな実施形態を本明細書で詳細に説明する。

【0014】

本明細書で使用する場合、「通信可能に結合された」という用語は、結合された構成要素が、導電性媒体又は非導電性媒体を介した電気信号、空気を介した電磁信号、光導波路を介した光信号などのデータ信号を、例えば、Ｗｉ－Ｆｉ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などのネットワークを介して、互いに交換することができることを意味する場合がある。

【0015】

本明細書で使用する場合、「システム縦方向」という用語は、システムの前後方向（即ち、図１に示す座標軸の＋／－Ｘ方向）を指す。「システム横方向」という用語は、横方向（即ち、図１に示す座標軸のＹ軸に沿った方向）を指し、縦方向を横切る方向である。「システム垂直方向」という用語は、システムの上下方向（即ち、図１に示す座標軸の＋／－Ｚ方向）を指す。本明細書で使用する場合、「上部」又は「最上部」は概ね、図面に示す座標軸の正のＺ方向に向かうものとして定義される。「下部」又は「最下部」は概ね、図面に示す座標軸の負のＺ方向に向かうものとして定義される。

【0016】

まず図１から図２を参照すると、概ね１０で示す車椅子システムの概略図を提供する。システム１０は、車椅子１２及び同伴者１３を概ね含む。いくつかの実施形態では、同伴者は、車椅子１２の側面に沿って移動する人間である。車椅子は制御ユニット１４を備える。車椅子１２は、ユーザ１６が車椅子の動きを電子的に制御可能にする電動部品を備える電動車椅子である。このように、車椅子１２のさまざまな構成要素を理解する必要があり、本明細書ではこれ以上詳細に説明しない。いくつかの実施形態では、車椅子１２は、電源ベース部分２０と、フレーム２２と、フレーム２２によって支持される座部２４とを備えてもよい。フレーム２２は電源ベース部分２０によって支持される。このため、フレーム２２は、システム垂直方向にて座部２４の下に概ね位置決めされ（即ち、座部２４に対して図１の座標軸の－Ｚ方向に位置決めされ）、電源ベース部分２０は、システム垂直方向にてフレーム２２の下に概ね位置決めされる（即ち、フレーム２２に対して図１の座標軸の－Ｚ方向に位置決めされる）。

【0017】

さらに図１を参照すると、いくつかの実施形態では、電源ベース部分２０は、フレーム２２、ひいては座部２４を持ち上げても、傾けても、別の方法で移動させてもよい。フレーム２２及び座部２４は、ユーザ１６が車椅子１２に座っているときにユーザ１６を支持するように概ね構成される。いくつかの実施形態では、座部２４は、コントローラ２８が結合され得る一対の肘掛け２６を備えてもよい。本明細書に記載するように、コントローラ２８は、車椅子１２の動きを制御する能力をユーザ１６に提供してもよい。いくつかの実施形態では、コントローラ２８は、ユーザ１６が所望の移動方向及び／又は移動速度に従ってジョイスティックを動かすジョイスティック型コントローラであってもよい。このため、コントローラ２８は、そのさまざまな構成要素を含む電源ベース部分２０に通信可能に結合され、電源ベース部分２０に信号を送信して、コントローラ２８が受信した入力に従って車椅子１２が反応するようにしてもよい。ジョイスティック構成は単に例示的なものであり、いくつかの実施形態では、コントローラ２８は、ボタン、スイッチ、音声制御装置、呼吸制御装置などの他の設計を利用して、ユーザインターフェースなどを介してユーザ１６から入力を受信し得ることを理解されたい。

【0018】

いくつかの実施形態では、座部２４は、その座部に組み込まれるか、結合された１つ又は複数のハンドル３０を備えてもよい。１つ又は複数のハンドル３０は、ユーザ（例えば、介護者）が車椅子１２を把持するための領域を提供してもよい。例えば、ユーザが車椅子１２の後方を移動するときに１つ又は複数のハンドル３０を把持し得るように、１つ又は複数のハンドル３０のうちの少なくとも１つを座部２４の後部に配置してもよい。

【0019】

電源ベース部分２０は、１つ又は複数の車輪３２、アクチュエータ３４、バッテリ３６及び制御ユニット１４を備えてもよいが、ここに挙げたものに限定されない。制御ユニット１４は、電子制御ユニットであってもよく、一般に、車椅子１２及び／又はその１つ又は複数の構成要素を制御する制御装置であってもよい。このように、制御ユニット１４は、本明細書でさらに詳細に説明するように、１つ又は複数の制御信号を制御ユニット１４からアクチュエータ３４などのさまざまな構成要素に送信し得るように、車椅子１２のさまざまな構成要素に通信可能に結合されてもよい。１つ又は複数のモータとして構成され得るアクチュエータ３４は、車輪３２の動きを駆動するために車輪３２に結合される。バッテリ３６は、アクチュエータ３４などの車椅子１２のさまざまな構成要素に電力を概ね供給してもよい。さらに、いくつかの実施形態では、電源ベース部分２０は、車椅子１２の場所を送信したり、及び／又は車椅子１２に対する他の物体の位置を受信したりするように構成された全地球測位システム（ＧＰＳ）装置などの位置センサ４０を備えてもよい。電源ベース部分２０の他の構成要素を一般的なものとして理解する必要があり、本明細書ではこれ以上詳しく説明しない。

【0020】

１つ又は複数の車輪３２は、任意のタイプの車輪として構成されてもよい。非限定的な例として、１つ又は複数の車輪３２は全方向型車輪であってもよい。この車輪により、以下に説明する手動微細運動制御の場合に、ユーザが車椅子１２を任意の方向に容易に移動させることができる場合がある。

【0021】

制御ユニット１４は、一般に、車椅子１２の動きを制御するための１つ又は複数の構成要素を備える独立型制御装置であってもよい。制御ユニットを車椅子１２の電源ベース部分２０の一部として図１から図３Ｃに示しているが、これは非限定的な例であることを理解されたい。即ち、制御ユニット１４は、電源ベース部分２０とは別個の装置、例えば、一対の肘掛け２６、座部２４などに結合されるか一体化された装置であってもよい。いくつかの実施形態では、制御ユニット１４は、例えば、ユーザが携帯する計算装置、ユーザのモバイル装置などのように、車椅子１２から完全に分離されていてもよい。

【0022】

図１から図３Ａを参照すると、制御ユニット１４のさまざまな例示的な構成要素を概略的に示している。制御ユニット１４は、ネットワーク７３に通信可能に接続されてもよい。ネットワーク７３は、インターネットなどのワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、移動通信ネットワーク、公衆サービス電話網（ＰＳＴＮ）、パーソナルエリアネットワーク（ＰＡＮ）、都市圏ネットワーク（ＭＡＮ）、仮想私的ネットワーク（ＶＰＮ）及び／又は制御ユニット１４に電子的に接続することができる別のネットワークを含んでもよい。ネットワーク７３は、本明細書でさらに詳細に考察するように、制御ユニット１４を携帯電話、タブレットなどの個人用電子装置に通信可能に結合してもよい。

【0023】

さまざまな実施形態では、制御ユニット１４は、ネットワークインターフェース６６、プロセッサ装置６０、データ記憶装置７０及びメモリ素子６８を備える。コンピュータ処理装置（ＣＰＵ）などのプロセッサ装置６０は、計算及び論理演算を実施してプログラムを実行する制御装置１４の中央処理装置であってもよい。単独のプロセッサ装置６０又は他の構成要素と組み合わされたプロセッサ装置６０は、例示的な処理装置、計算装置、プロセッサ又はその組み合わせである。プロセッサ装置６０は、（メモリ素子６８などから）命令を受信して実行するように構成された任意の処理構成要素を含んでもよい。バスなどのローカルインターフェース６４が、さまざまな構成要素を相互接続してもよい。

【0024】

ローカルインターフェース６４は、例えば、導電性ワイヤ、導電性トレース、光導波路などの信号を送信可能な任意の媒体から形成され得ることを理解されたい。いくつかの実施形態では、ローカルインターフェース６４は、Ｗｉ－Ｆｉ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、近距離無線通信（ＮＦＣ）などの無線信号の送信を容易にしてもよい。さらに、ローカルインターフェース６４は、信号を送信可能な媒体の組み合わせから形成されてもよい。一実施形態では、ローカルインターフェース６４は、プロセッサ、メモリ、センサ、入力装置、出力装置及び通信装置などの構成要素への電気データ信号の送信を可能にするために協働する導電性トレース、導電性ワイヤ、コネクタ及びバスの組み合わせを備える。

【0025】

いくつかの実施形態では、メモリ素子６８は、揮発性及び／又は不揮発性のコンピュータ可読媒体として構成されてもよいため、（ＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ及び／又は他の種類のランダムアクセスメモリを含む）ランダムアクセスメモリ、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、フラッシュメモリ、レジスタ、コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）及び／又は他の種類の記憶部品を含んでもよい。さらに、メモリ素子６８は、非一時的なプロセッサ読み取り可能メモリであってもよい。メモリ素子６８は、プロセッサ装置６０によって実行されると、プロセッサ装置６０に、図４から図５に関して本明細書で説明するプロセスのうちの１つ又は複数などのさまざまなプロセスを完了させる１つ又は複数のプログラミング命令を含んでもよい。

【0026】

図３Ｂを参照すると、メモリ素子６８に保存されたプログラミング命令は、１つ又は複数のソフトウェア論理モジュールとして具体化されてもよい。ここで、各論理モジュールは、図４から図５に関して以下でさらに詳細に説明する機能などの１つ又は複数の機能を完了するためのプログラミング命令を提供する。例えば、車椅子操作論理モジュール７４には、１つ又は複数の異なる論理部分が含まれてもよい。論理部分のそれぞれは、プロセッサ装置６０によって実行可能であり得るコンピュータプログラム、ファームウェア及び／又はソフトウェア／ハードウェアとして具体化されて、車椅子１２は、ユーザ１６が提供したコマンドに対してそれ自体を移動させたり、及び／又は向きを変えたりする。

【0027】

さらに、車椅子操作論理モジュール７４は、１つ又は複数の異なる論理部分を含んでもよい。論理部分のそれぞれは、プロセッサ装置６０によって実行可能であり得るコンピュータプログラム、ファームウェア及び／又はソフトウェア／ハードウェアとして具体化されて、車椅子１２は、車椅子１２が同伴者制御モードにあるときなど、自律コマンドに対してそれ自体を移動させたり、及び／又は向きを変えたりしてもよい。このように、同伴者制御モードでは、車椅子は、ユーザ１６の要求又は入力なしに車椅子１２が動くように、同伴者１３の動きを自律的に追従しても、模倣してもよい。即ち、アクチュエータ３４は、車椅子１２を駆動するために、車椅子の１つ又は複数の車輪３２の動きを自律的に制御してもよい。同伴者制御モードでは、車椅子操作論理モジュール７４は、同伴者のよろめき及び突然の方向転換に対して、車椅子１２がゆっくりとした動きをするか、「ぎくしゃく感が少ない」動きをするように、履歴又は車椅子１２の周囲の物体などの他の指標に基づいて、同伴者１３による動きを予測し得ることを理解されたい。一方、システムは、ユーザ１６の体験が楽しいものになるように、方向転換や他の操作での速度を上げてもよい。

【0028】

同伴者論理モジュール７６には、１つ又は複数の論理部分が含まれてもよい。論理部分のそれぞれは、プロセッサ装置６０によって実行可能であり得るコンピュータプログラム、ファームウェア及び／又はソフトウェア／ハードウェアとして具体化されて、同伴者を判定し、同伴者の動きを判定し、そのような動きを車椅子操作論理モジュール７４などの車椅子の他のシステムに伝達してもよい。このように、同伴者論理モジュール７６は、本明細書でさらに詳細に考察するように、同伴者の識別を支援し、車椅子が同伴者制御モードにあるときに同伴者の動きを模倣するか追従するように車椅子に指示するのを支援してもよい。

【0029】

他の実施形態では、同伴者論理モジュール７６は、１つ又は複数の論理部分を含んでもよい。論理部分のそれぞれは、プロセッサ装置６０によって実行可能であり得るコンピュータプログラム、ファームウェア及び／又はソフトウェア／ハードウェアとして具体化されて、複数のユーザの好みに基づいて、同伴者、同伴者をどのくらいの時間追従するかなどを判定してもよい。例えば、複数のユーザの好みには、同伴者が着ている衣服の種類又は色の手動入力、写真又は他の顔認識機能、歩調情報などのアップロードが含まれてもよい。いくつかの実施形態では、ユーザの好みは、インターネット、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などを使用して、携帯電話、タブレット、他の個人用電子装置を介してアップロードされてもよい。他の実施形態では、ユーザの好みは、車椅子１２の制御ユニット１４に直接アップロードされてもよい。任意の物体認識アルゴリズムを使用して、車椅子１２の範囲内の物体が、同伴者１３となる基準に適合するかどうかを判定してもよい。適合する場合には、本明細書でさらに詳細に考察するように、システムは同伴者制御モードを開始する。

【0030】

センサ論理モジュール７８には、１つ又は複数の論理部分が含まれてもよい。論理部分のそれぞれは、図２及び図３Ａに示すセンサなどの１つ又は複数のセンサからのプロセス信号及び／又はデータを受信するために、プロセッサ装置６０によって実行可能であるコンピュータプログラム、ファームウェア及び／又はソフトウェア／ハードウェアとして具体化されてもよい。

【0031】

物体検出論理８０には、１つ又は複数の論理部分が含まれてもよい。論理部分のそれぞれは、センサデータ（例えば、カメラからの画像データ）を受信して車椅子１２の周囲の物体を検出するために、プロセッサ装置６０によって実行可能であり得るコンピュータプログラム、ファームウェア及び／又はソフトウェア／ハードウェアとして具体化されてもよい。以下でさらに詳細に説明するように、物体検出論理８０は、車椅子１２が同伴者制御モードに留まると望ましくない状態を引き起こす可能性のある同伴者制御モードに車椅子があるときに、センサデータを使用して、車椅子１２の経路上の望ましくない物体を検出してもよい。このように、物体検出論理８０は、車椅子を同伴者制御モードから標準モードに移行させてもよい。標準モードでは、ユーザは、例えば、コントローラを使用して車椅子を完全に制御して、手動動作制御モードを有効にすることができる。

【0032】

本明細書で使用する場合、「同伴者制御モード」とは、車椅子が同伴者１３を追従するか模倣するように、車椅子が自律モードにある（即ち、ユーザ１６が車椅子を手動で制御するか指示することなく移動する）ことを意味する。「標準モード」とは、車椅子がコントローラ２８などを用いてユーザ１６によって制御されるか操作されることを意味する。「望ましくない物体」とは、車椅子１２に座っているユーザにとって望ましくない結果をもたらす物体を意味する。望ましくない物体の非限定的な例としては、道路の窪み、車両、標識、縁石、他人、動物などが挙げられる。

【0033】

再び図３Ａを参照すると、ユーザ１６が制御ユニット１４、ひいては車椅子１２に制御を入力することができるように、入力モジュール６２を設ける。入力モジュール６２は、以下でさらに詳細に考察するように、コントローラ２８及び／又は別の入力装置（例えば、スイッチ２７）に通信可能に結合されてもよい。入力モジュール６２は、例えば、ユーザ１６がコントローラ２８を使用してアクチュエータ３４を介して車椅子を移動し得るように、入力信号をプロセッサ装置６０に伝達してもよい。このため、本明細書でさらに詳細に考察するように、ユーザ制御は、入力モジュール６２を介して制御ユニット１４に送信され得ることを理解されたい。さらに、ユーザ１６は、一対の肘掛け２６から、あるいは以下に記載のネットワークインターフェース６６を介して、ポータブル計算装置、スマートフォンなどの外部装置で開始されるプログラム選択から、車椅子１２上の押しボタンなどのボタン、トグルスイッチなどのスイッチなどによってユーザ制御を選択し得ることを理解されたい。

【0034】

制御ユニット１４のネットワークインターフェース６６は、モデム、ＬＡＮポート、ワイヤレスフィディリティ（Ｗｉ－Ｆｉ）カード、ＷｉＭａｘカード、移動通信ハードウェア及び／又は他のネットワーク及び／又は装置と通信するための他のハードウェアなどの任意の有線又は無線のネットワーキングハードウェアを含んでもよい。このため、制御ユニット１４、車椅子１２及び／又は他の外部装置の間の通信は、ネットワークインターフェース６６を介して提供されてもよい。

【0035】

概ね記憶媒体であり得るデータ記憶装置７０は、受信されたり、及び／又は生成されたりしたデータを保存するための１つ又は複数のデータリポジトリを含んでもよく、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、メモリ、リムーバブルストレージなどを含むが、ここに挙げたものに限定されない任意の物理的記憶媒体であってもよい。データ記憶装置７０をローカル装置として示しているが、データ記憶装置７０は、例えば、サーバ計算装置などのリモート記憶装置であってもよいことを理解されたい。データ記憶装置７０内に含まれ得る例示的なデータについては、図３Ｃを参照して以下で説明する。このデータには、同伴者データ８２、後部センサデータ８４、前部センサデータ８６、表面データ８８、位置データ９０及び画像データ９２が含まれるが、ここに挙げたものに限定されない。

【0036】

再び図１から図３Ａを参照すると、車椅子１２は、本明細書に記載の機能を実現するためにセンサデータを提供する複数のセンサを備えてもよい。複数のセンサは、表面センサ３８、前部センサ３７、位置センサ４０、後部センサ４２及び画像取込装置４３又はセンサを含むが、ここに挙げたものに限定されない。提供されるセンサがこれより多くても少なくてもよいことを理解されたい。さらに、表面センサ３８、前部センサ３７、位置センサ４０、後部センサ４２及び画像取込装置４３は、装備されている場合には、ローカルインターフェース６４に通信可能に結合され、ローカルインターフェース６４を介してプロセッサ装置６０に結合され得ることを理解されたい。

【0037】

表面センサ３８は、車椅子１２が動作している表面４８のタイプを示す表面データ８８を生成するように動作可能である。表面が異なれば、１つ又は複数の車輪３２に対する摩擦係数が異なるため、１つ又は複数の車輪３２に異なる車輪トルクが生成される。非限定的な表面としては、タイル張りの床、積層床、木の床、甲板、コンクリート表面、土表面、砂利表面などが挙げられる。表面のタイプは、同伴者制御モードで同伴者を追従する方法を判定するために使用されてもよい。非限定的な例として、データ記憶装置７０は、異なる表面タイプの摩擦係数の例を保存してもよい。表面センサ３８は、例えば、表面４８の画像データを作成する画像センサであってもよい。非限定的な例として、表面センサ３８は、座部２４の下に位置決めされ、表面４８の視野を有してもよい。この画像データは、表面のタイプを判定するために制御ユニット１４によって使用されてもよい。任意の物体認識アルゴリズムを使用して、表面のタイプを判定してもよい。

【0038】

いくつかの実施形態には、前部センサ３７が含まれる。前部センサ３７は、設けられている場合には、車椅子１２の前部に（例えば、フレーム、肘掛けなどの上に、前方に向けて）位置づけられてもよく、車椅子１２の前方の物体を示すデータを生成してもよい。非限定的な例では、前部センサ３７は、以下でさらに詳細に説明するように、図４のフローチャート４００に関して、物体検出アルゴリズムを使用して処理され、望ましくない状態をもたらす望ましくない物体などの物体を検出することができる画像データを生成する画像センサである。このほか、実施形態が前部センサ３７を含まなくてもよいことを理解されたい。他の実施形態では、前部センサ３７は、レーザベースのセンサ、近接センサ、レベル検出センサ、圧力センサ、その任意の組み合わせ及び／又は当業者が理解し得る任意の他のタイプのセンサなどのセンサである。

【0039】

後部センサ４２は、設けられている場合には、車椅子１２の後部に（例えば、背もたれ上）に位置づけられてもよく、車椅子１２の後方の物体を示すデータを生成してもよい。非限定的な例では、後部センサ４２は、以下でさらに詳細に説明するように、図４のフローチャート４００に関して、物体検出アルゴリズムを使用して処理され、望ましくない状態をもたらす望ましくない物体などの物体を検出することができる画像データを生成する画像センサである。このほか、実施形態には後部センサ４２が含まれていなくてもよいことを理解されたい。他の実施形態では、後部センサ４２は、レーザベースのセンサ、近接センサ、レベル検出センサ、圧力センサ、その任意の組み合わせ及び／又は当業者が理解し得る任意の他のタイプのセンサなどのセンサである。

【0040】

車椅子はこのほか、例えば、ＧＰＳセンサとして構成され得る位置センサ４０を備えてもよい。位置センサ４０は、環境内の車椅子１２の場所に関するデータを提供する。車椅子１２の位置は、車椅子１２の周囲の物体を判定するのに有用である場合がある。位置センサ４０はこのほか、車椅子１２の位置を三角測量し、物体に対する車椅子１２の場所を判定するために無線Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）ビーコンと通信するように動作可能な無線Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）センサなどの他のセンサを含んでもよい。

【0041】

さらに図１から図３Ａを参照すると、画像取込装置４３は、装備されている場合には、画像を取得するのに適した任意の撮像装置、センサ又は検出器であってもよい。本明細書で使用する場合、「画像」という用語は、ビデオ画像（即ち、一連の連続画像）、（ビデオ画像から分離された静止画像を含む）静止画像、及び／又は画像データを指す。本開示の範囲から逸脱することなく、任意の適切な市販の画像取込装置４３を使用してもよい。いくつかの実施形態では、画像取込装置４３は、例えば、１つ又は複数のセンサなど、撮像のための追加機能を提供する１つ又は複数の他の構成要素に結合されてもよい。

【0042】

画像取込装置４３は、（図示しない）レンズを備えても、レンズに結合されてもよい。レンズは、この開示によって限定されず、一般に、画像を適切に取得することができるように、画像取込装置４３に入る光を集束させるように構成された任意の光学部品であってもよい。いくつかの実施形態では、レンズは、調整可能ではない固定レンズであってもよい。他の実施形態では、レンズは、物体（即ち、同伴者１３）をズームインしたり、物体（即ち、同伴者１３）をズームアウトしたり、及び／又は画像取込装置４３に入射する光の焦点を調整したりするために、プロセッサ装置６０によって手動又は自動で調整可能であってもよい。

【0043】

車椅子１２のいずれかの側面又は両方の側面に画像取込装置４３を装備し得ることを理解されたい。さらに、いくつかの実施形態では、車椅子１２のいずれかの側面又は両方の側面に、固定位置からの同伴者１３などの物体の奥行き、例えば、車椅子１２の１つ又は複数の車輪３２又はフレーム２２からの距離を判定するセンサなど、複数の他のセンサを装備してもよい。他のセンサが、近接センサ、ウィスカ、トグルスイッチなどの圧力センサなどであってもよい。

【0044】

ここで図３Ｃを参照すると、データ記憶装置７０は、同伴者制御モードにて同伴者を判定して追従すること及び／又は望ましくない物体が車椅子１２の移動経路内にあるときに同伴者制御モードを終了することなどの本明細書で説明する機能を実施するためのデータを保存してもよい。実施形態には、図３Ｃに示すデータの一部、全部又はそれ以上が含まれてもよい。

【0045】

同伴者データ８２は、画像取込装置４３、入力されたユーザの好みなどから判定されたデータであってもよい。同伴者データ８２は、同伴者１３の衣服の種類又は認識された色、顔認識又は顔の表情、歩行の歩調及び／又は会話の話し方など、同伴者について生成されたプロファイルデータを含んでもよい。履歴同伴者データ８２は、データ記憶装置に保存されてもよい。このデータは、例えば、将来の判定のために同伴者１３の特定のプロファイル特性を学習するために制御ユニット１４によって使用されてもよい。

【0046】

このほか、後部センサ４２が提供される場合には、後部センサ４２によって生成された後部センサデータ８４がデータ記憶装置７０に記憶されてもよい。上記で説明し、以下でさらに詳細に説明するように、後部センサデータ８４は、望ましくない物体及び／又は状態を検出し、車椅子１２が標準モードで操作されるように車椅子１２を同伴者制御モードから解除するために、使用されてもよい。

【0047】

このほか、前部センサ３７が提供される場合、前部センサ３７によって生成された前部センサデータ８６はデータ記憶装置７０に保存されてもよい。上記で説明し、以下でさらに詳細に説明するように、前部センサデータ８６は、望ましくない物体及び／又は状態を検出し、車椅子１２が標準モードで操作されるように車椅子１２を同伴者制御モードから解除するために、使用されてもよい。

【0048】

このほか、画像取込装置４３が提供される場合には、画像取込装置４３によって生成された画像データ９２をデータ記憶装置７０に保存してもよい。上記で説明し、以下でさらに詳細に説明するように、画像データ９２は、同伴者制御モード中の同伴者１３の複数の画像を含んでもよい。この複数の画像は、同伴者１３の動きを判定し、その動きを模倣するように車椅子１２のアクチュエータ３４に指示するためにプロセッサ装置６０が使用する。

【0049】

他のデータは、位置センサ４０及び表面センサ３８が提供される場合には、位置センサ４０によって生成される位置データ９０及び表面センサ３８によって生成される表面データ８８（例えば、表面の画像データ）の形態である。そのようなデータは、図４から図５に関して以下でさらに詳細に説明するように、同伴者制御モードにて同伴者１３を判定し、追従したり、及び／又は車椅子１２の移動経路に望ましくない物体がある場合に同伴者制御モードを終了したりするために、使用されてもよい。

【0050】

ここで図４を参照すると、同伴者制御モードの例示的な方法をフローチャート４００によって示している。ユーザ１６が同伴者制御モードを有効にしたい場合、ユーザ１６は、ブロック４０５にて入力装置（例えば、スイッチ２７、コントローラ２８又は任意の他の入力装置）を使用して、車椅子１２が同伴者１３を自律的に追従し、その結果、ユーザ１６と同伴者１３が隣り合って会話し得るように、同伴者制御モードに入ってもよい。ユーザ１６はいつでも同伴者制御モードに入ってもよく、同伴者が車椅子１２の隣に来るのを最初に待つ必要はないことを理解されたい。

【0051】

いくつかの実施形態では、車椅子１２は、ユーザ入力なしに自動的に同伴者制御モードに出入りしてもよい。そのような実施形態では、ユーザの好みが、同伴者データ８２と、画像取込装置４３によって生成された画像データ９２との使用を開始するように同伴者制御モードに命令してもよく、データが検出され、ユーザが車椅子１２の電動移動を停止した時点で、同伴者制御モードが有効になる。例えば、任意の物体認識アルゴリズムを使用して、個人が同伴者として識別された時点で個人を検出し、分類してもよく、このような同伴者を再度認識してもよい。例えば、ユーザが特定の個人又は同伴者と毎日ほぼ同じ時間に会話する場合があり、システムは服装、顔認識、歩調などに基づいてその同伴者を認識する場合がある。いくつかの実施形態では、位置センサ４０は、画像取込装置４３の代わりに、あるいは画像取込装置４３に加えて使用され、同伴者がいつユーザに近づいたかを検出する。

【0052】

ユーザ入力が受信された時点で、ブロック４１０にて画像取込装置４３が起動される。実施形態では、画像取込装置４３なしで、複数のセンサ（即ち、近接センサ、深度センサなど）が起動されることを理解されたい。さらに、実施形態では、画像取込装置４３が起動されると、複数の他のセンサ（即ち、近接センサ、深度センサなど）が起動される。ブロック４１５では、システム１０は同伴者を判定し、同システムは、ブロック４２０にて、確認するためにデータをユーザ１６に示すことによって同伴者の確認を要求してもよい。データは、携帯電話、タブレット又は車椅子１２のユーザインターフェースを介してユーザに示されてもよい。

【0053】

ブロック４２５では、システム１０は、同伴者の衣服の種類及び／又は色、顔認識及び歩調など、同伴者１３に関する特定のデータ及び特性を含む同伴者プロファイルを生成する。歩調は、同伴者１３ごとに特定のプロファイルを確立するために複数のアルゴリズムを使用してシステム１０が認識することができる歩行の歩調及び／又は話し方のリズムのいずれかであってもよい。同伴者プロファイルが生成された時点で、システム１０は、ブロック４３０にて連続画像取込モードを開始し、ブロック４３５にて複数のセンサ（例えば、表面センサ３８、前部センサ３７、後部センサ４２及び位置センサ４０）を起動する。システムは、ブロック４４０にて、同伴者１３が移動したかどうかを判定する。同伴者が移動していない場合、システム１０は待機し、ブロック４４０にて同伴者が移動したと判定されるまで、ブロック４３０での連続画像取込モードと、ブロック４３５での複数のセンサ（例えば、表面センサ３８、前部センサ３７、後部センサ４２及び位置センサ４０）の起動との間をループする。ブロック４４０にて同伴者が移動したと判定された時点で、システム１０はブロック４４５にて同伴者の移動を判定する。

【0054】

図２の例では、ユーザ１６及び車椅子１２は、同伴者判定６３が示す画像取込装置４３を介して同伴者１３を識別している。本明細書でさらに詳細に考察するように、画像取込装置４３は同伴者の画像を取り込み、制御ユニット１４は同伴者１３の特定の識別特徴を識別して同伴者を認識する。図示のように、同伴者１３は、同伴者１３とユーザ１６とが対面して会話し得るように、車椅子１２及びユーザ１６の隣に位置決めされる。また、図示のように、同伴者１３が車椅子１２から目を離す動作例を示している。システム１０は、アクチュエータ３４を作動させることによって、車椅子１２の１つ又は複数の車輪３２を駆動して、例示的な動きにて同伴者に追従し、同伴者１３と同じ円弧に沿って向きを変えるか移動するように、車椅子１２を指示するか制御する。画像データ９２、同伴者データ８２及び／又は位置データ９０は、同伴者１３が車椅子１２に対して移動したことを認識するために使用され、システム１０は同伴者１３を追従するように車椅子１２を自律的に制御することを理解されたい。動作例は単に例示的なものであり、同伴者１３は、車椅子１２に乗り込む方向、車椅子１２の後方及び／又は車椅子１２の前方を含む任意の方向に移動し得ることを理解されたい。このような動作例のいずれかでは、システム１０は、同伴者１３の動きを判定し、同伴者１３の動きを追従するか模倣するために車椅子１２の車輪３２を動かすようにアクチュエータ３４に指示してもよい。いくつかの実施形態では、車椅子１２は、車椅子１２が同伴者制御モードに入ったことをユーザ１６に通知してもよい。

【0055】

同伴者の動きが検出された時点で、システムは、ブロック４５０にて、移動経路に望ましくない物体又は状態があるかどうかを判定する。移動経路内に望ましくない物体がない場合、ブロック４５５にて、システムは車椅子１２を制御して同伴者１３の動きを模倣する。一方、車椅子１２の経路上に望ましくない物体又は状態があると判定された場合、システム１０はブロック４６０にて同伴者制御モードを終了し、ユーザ１６があらゆる動きを制御する標準モードに車椅子１２を設定する。即ち、システム１０は、アクチュエータ３４の自律制御を抑制して、車椅子１２の１つ又は複数の車輪３２を自律的に駆動して、アクチュエータ３４によって同伴者１３の動きに追従することを禁止してもよい。例えば、１つ又は複数のセンサを使用して、望ましくない物体又は望ましくない状態を検出してもよい。望ましくない物体又は望ましくない状態を検出するために使用されるセンサの非限定的な例には、図１に示す後部センサ４２、前部センサ３７、表面センサ３８及び画像センサ４３が挙げられる。１つ又は複数のセンサからの画像データを使用して、望ましくない物体を検出してもよい。本明細書で使用する場合、「望ましくない物体」という語句は、同伴者制御モード中にユーザが誤って衝突する可能性のあるあらゆる物体を意味する。望ましくない物体の非限定的な例としては、偶然車椅子１２の後ろを歩いているペット、転倒しやすいと思われる物体、下方に続く階段、あるいは道路の窪み、縁石、駐車車両、走行車両、自転車、歩行者など、車椅子１２に損傷を与える可能性のある物体が挙げられる。実施形態を、望ましくない物体の種類によって限定することはない。

【0056】

ここで図５を参照すると、同伴者プロファイルを生成する例示的な方法をフローチャート５００によって示している。ユーザ１６が同伴者制御モードを有効にしたい場合、ユーザ１６は、ブロック４０５にて入力装置（例えば、スイッチ２７、コントローラ２８又は任意の他の入力装置）を使用して、同伴者制御モードに入ってもよい。その結果、ユーザ１６と同伴者１３が隣り合って会話し得るように、車椅子１２が同伴者１３を自律的に追従する。ユーザ１６はいつでも同伴者制御モードに入ることができ、同伴者が車椅子１２の隣に来るのを最初に待つ必要はないことを理解されたい。

【0057】

ユーザ入力が受信された時点で、ブロック４１０にて、画像取込装置４３が起動される。実施形態では、画像取込装置４３なしで、複数のセンサ（即ち、近接センサ、深度センサなど）を起動することを理解されたい。さらに、実施形態では、画像取込装置４３が起動されると、複数の他のセンサ（即ち、近接センサ、深度センサなど）が起動される。ブロック５０５では、システム１０は、取り込まれた画像をフィルタリングして、背景ノイズを除去するかフィルタリングする。システム１０は、背景ノイズをフィルタリングして、画像内の同伴者１３に焦点を合わせるか、一致させることを理解されたい。背景ノイズがフィルタリングされた状態で、同伴者は、ブロック５１０にて画像データから判定され、ブロック５１５にて同伴者１３の識別特徴が取り込まれ、保存される。このデータは、同伴者データ８２及び／又は画像データ９２として保存され得ることを理解されたい。例えば、システム１０が適切な同伴者１３を追従することを確実なものにするために取り込まれ、保存され得る同伴者１３の特定の識別特徴とは、ブロック５２０での同伴者の衣服の色、ブロック５２５での同伴者１３の顔の特徴及びブロック５３０での同伴者１３の歩調である。

【0058】

ブロック５２０にて同伴者の衣服の色が取り込まれ、ブロック５２５にて同伴者１３の顔の特徴が取り込まれ、ブロック５３０にて同伴者１３の歩調が取り込まれた時点で、システム１０は、ブロック５３５での同伴者データ８２及び／又は画像データ９２などの同伴者１３の識別特徴を保存する。ブロック４２５では、システム１０は、同伴者の衣服の種類及び／又は色、顔認識及び歩調などの同伴者１３に関する特定のデータ及び特性を含む同伴者プロファイルを生成する。

【0059】

ここで、本明細書に記載のシステム及び方法は、車椅子のユーザが車椅子の側面に沿って移動する同伴者と会話することができ、ユーザが車椅子を制御する必要がなく、車椅子が自律制御で同伴者の動きを追従するか模倣するように、同伴者制御モードに入ることができる車椅子を提供することを理解されたい。実施形態ではさらに、車椅子の自律制御を妨げる望ましくない物体又は状態がいつ存在しているかを判定する。

【0060】

本明細書では特定の実施形態を図示し、説明してきたが、請求される主題の精神及び範囲から逸脱することなく、他のさまざまな変更及び修正を施し得ることを理解されたい。さらに、請求される主題のさまざまな態様を本明細書で説明しているが、そのような態様を組み合わせて利用する必要はない。このため、添付の特許請求の範囲は、請求された主題の範囲内にあるあらゆる変更及び修正を網羅することを意図している。

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図4】

【図5】

【手続補正書】

【提出日】2023-07-11

【手続補正1】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００６０

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0060】

本明細書では特定の実施形態を図示し、説明してきたが、請求される主題の精神及び範囲から逸脱することなく、他のさまざまな変更及び修正を施し得ることを理解されたい。さらに、請求される主題のさまざまな態様を本明細書で説明しているが、そのような態様を組み合わせて利用する必要はない。このため、添付の特許請求の範囲は、請求された主題の範囲内にあるあらゆる変更及び修正を網羅することを意図している。
本明細書に開示される発明は以下の態様を含む。
＜態様１＞
車椅子システムであって
同伴者と、
車椅子であって、
１つ又は複数の車輪と、
前記１つ又は複数の車輪に結合された少なくとも１つのアクチュエータと、
処理装置と、
前記処理装置と通信し、１つ又は複数のプログラミング命令を保存するプロセッサ可読記憶媒体であって、前記プログラミング命令は、実行されると、前記処理装置に、
判定された同伴者の複数の識別特徴に基づいて同伴者プロファイルを生成することと、
前記同伴者の動きを判定することと、
前記少なくとも１つのアクチュエータを作動させて、前記同伴者の動きを追従するように前記１つ又は複数の車輪を駆動することと、を行わせるプロセッサ可読記憶媒体と、を備える車椅子と、
を備え、
前記同伴者の動きを追従するように前記１つ又は複数の車輪を駆動するための前記少なくとも１つのアクチュエータの前記作動は、自律制御である、
車椅子システム。
＜態様２＞
前記同伴者は、前記車椅子の側面に沿って移動するように位置決めされる、
態様１に記載の車椅子システム。
＜態様３＞
前記同伴者プロファイルは、前記１つ又は複数のプログラミング命令が前記処理装置にさらに、
画像取込装置を起動して前記同伴者の画像を取り込むことと、
複数の背景ノイズから背景をフィルタリングすることと、
前記同伴者を判定することと、を行わせるときに生成される、
態様１に記載の車椅子システム。
＜態様４＞
前記同伴者プロファイルを生成するための前記判定された同伴者の前記複数の識別特徴は、前記画像取込装置によって取り込まれた前記同伴者の衣服の認識された色に基づくものである、
態様３に記載の車椅子システム。
＜態様５＞
前記同伴者プロファイルを生成するための前記判定された同伴者の前記複数の識別特徴は、前記画像取込装置によって取り込まれた前記同伴者の顔の表情に基づくものである、
態様３に記載の車椅子システム。
＜態様６＞
前記同伴者プロファイルを生成するための前記判定された同伴者の前記複数の識別特徴は、前記画像取込装置によって取り込まれた前記同伴者の歩調に基づくものである、
態様３に記載の車椅子システム。
＜態様７＞
前記車椅子に結合され、非一時的なプロセッサ可読記憶媒体及び前記処理装置と通信する複数のセンサをさらに備える、
態様１に記載の車椅子システム。
＜態様８＞
前記１つ又は複数のプログラミング命令は、前記処理装置にさらに、
前記車椅子の移動経路上の望ましくない物体を検出することと、
前記少なくとも１つのアクチュエータの前記自律制御を抑制することと、を行わせる、
態様７に記載の車椅子システム。
＜態様９＞
車椅子システムであって、
同伴者と、
車椅子であって、
フレームと、
前記フレームに結合された１つ又は複数の車輪と、
前記１つ又は複数の車輪に結合された少なくとも１つのアクチュエータと、
制御ユニットと、を備える車椅子と、
を備え、
前記制御ユニットは、標準モードと同伴者制御モードとの間で前記車椅子を制御し、その結果、前記同伴者制御モードでは、前記制御ユニットは、前記少なくとも１つのアクチュエータを作動させて、前記同伴者の動きに追従するように前記１つ又は複数の車輪を駆動し、
前記同伴者の動きに追従するように前記１つ又は複数の車輪を駆動するための前記少なくとも１つのアクチュエータの作動は自律制御である、
車椅子システム。
＜態様１０＞
前記制御ユニットに通信可能に結合された少なくとも１つの画像取込装置をさらに備える、
態様９に記載の車椅子システム。
＜態様１１＞
前記制御ユニットは、
前記少なくとも１つの画像取込装置を起動し、
前記同伴者を判定し、
前記判定された同伴者に基づいて同伴者プロファイルを生成し、
前記同伴者の動きを判定するように、さらに構成される、
態様１０に記載の車椅子システム。
＜態様１２＞
前記制御ユニットは、
複数の背景ノイズから背景をフィルタリングし、
前記同伴者を判定するように、さらに構成され、
前記同伴者プロファイルは、前記判定された同伴者の複数の識別特徴から生成される、態様１１に記載の車椅子システム。
＜態様１３＞
前記同伴者プロファイルを生成するための前記判定された同伴者の前記複数の識別特徴のうちの少なくとも１つが、前記少なくとも１つの画像取込装置によって取り込まれた前記同伴者の衣服の認識された色に基づくものである、
態様１２に記載の車椅子システム。
＜態様１４＞
前記同伴者プロファイルを生成するための前記判定された同伴者の前記複数の識別特徴のうちの少なくとも１つが、前記少なくとも１つの画像取込装置によって取り込まれた前記同伴者の顔の表情に基づくものである、
態様１２に記載の車椅子システム。
＜態様１５＞
前記同伴者プロファイルを生成するための前記判定された同伴者の前記複数の識別特徴のうちの少なくとも１つが、前記少なくとも１つの画像取込装置によって取り込まれた前記同伴者の歩調に基づくものである、
態様１２に記載の車椅子システム。
＜態様１６＞
前記車椅子に結合され、前記制御ユニットに通信可能に結合された複数のセンサをさらに備える、
態様９に記載の車椅子システム。
＜態様１７＞
前記制御ユニットは、
前記車椅子の移動経路の望ましくない物体を検出し、
前記少なくとも１つのアクチュエータの前記自律制御を抑制するように、さらに構成される、
態様１６に記載の車椅子システム。
＜態様１８＞
前記同伴者は、前記車椅子の側部に沿って移動するように位置決めされる、
態様９に記載の車椅子システム。
＜態様１９＞
車椅子を操作する方法であって、
制御ユニットにより、ユーザからの同伴者制御モードの要求に対応する入力を受信することと、
前記制御ユニットによって同伴者を判定することと、
前記制御ユニットによって前記同伴者の動きを判定することと、
前記制御ユニットによって少なくとも１つのアクチュエータを作動させて、前記同伴者の前記動きに追従するように前記車椅子の１つ又は複数の車輪を駆動することと、
を含む方法。
＜態様２０＞
前記同伴者の前記動きに追従するように前記１つ又は複数の車輪を駆動するための前記少なくとも１つのアクチュエータの前記作動は、自律制御である、
態様１９に記載の方法。

【手続補正2】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

車椅子システムであって
同伴者と、
車椅子であって、
１つ又は複数の車輪と、
前記１つ又は複数の車輪に結合された少なくとも１つのアクチュエータと、
処理装置と、
前記処理装置と通信し、１つ又は複数のプログラミング命令を保存するプロセッサ可読記憶媒体であって、前記プログラミング命令は、実行されると、前記処理装置に、
判定された同伴者の複数の識別特徴に基づいて同伴者プロファイルを生成することと、
前記同伴者の動きを判定することと、
前記少なくとも１つのアクチュエータを作動させて、前記同伴者の動きを追従するように前記１つ又は複数の車輪を駆動することと、を行わせるプロセッサ可読記憶媒体と、を備える車椅子と、
を備え、
前記同伴者の動きを追従するように前記１つ又は複数の車輪を駆動するための前記少なくとも１つのアクチュエータの前記作動は、自律制御である、
車椅子システム。

【請求項2】

前記同伴者は、前記車椅子の側面に沿って移動するように位置決めされる、
請求項１に記載の車椅子システム。

【請求項3】

前記同伴者プロファイルは、前記１つ又は複数のプログラミング命令が前記処理装置にさらに、
画像取込装置を起動して前記同伴者の画像を取り込むことと、
複数の背景ノイズから背景をフィルタリングすることと、
前記同伴者を判定することと、を行わせるときに生成される、
請求項１に記載の車椅子システム。

【請求項4】

前記同伴者プロファイルを生成するための前記判定された同伴者の前記複数の識別特徴は、
前記画像取込装置によって取り込まれた前記同伴者の衣服の認識された色、
前記画像取込装置によって取り込まれた前記同伴者の顔の表情、又は
前記画像取込装置によって取り込まれた前記同伴者の歩調の少なくとも１つを含む、
請求項３に記載の車椅子システム。

【請求項5】

前記車椅子に結合され、非一時的なプロセッサ可読記憶媒体及び前記処理装置と通信する複数のセンサをさらに備える、
請求項１に記載の車椅子システム。

【請求項6】

前記１つ又は複数のプログラミング命令は、前記処理装置にさらに、
前記車椅子の移動経路上の望ましくない物体を検出することと、
前記少なくとも１つのアクチュエータの前記自律制御を抑制することと、を行わせる、
請求項５に記載の車椅子システム。

【請求項7】

車椅子システムであって、
同伴者と、
車椅子であって、
フレームと、
前記フレームに結合された１つ又は複数の車輪と、
前記１つ又は複数の車輪に結合された少なくとも１つのアクチュエータと、
制御ユニットと、を備える車椅子と、
を備え、
前記制御ユニットは、標準モードと同伴者制御モードとの間で前記車椅子を制御し、その結果、前記同伴者制御モードでは、前記制御ユニットは、前記少なくとも１つのアクチュエータを作動させて、前記同伴者の動きに追従するように前記１つ又は複数の車輪を駆動し、
前記同伴者の動きに追従するように前記１つ又は複数の車輪を駆動するための前記少なくとも１つのアクチュエータの作動は自律制御である、
車椅子システム。

【請求項8】

前記制御ユニットに通信可能に結合された少なくとも１つの画像取込装置をさらに備える、
請求項７に記載の車椅子システム。

【請求項9】

前記制御ユニットは、
前記少なくとも１つの画像取込装置を起動し、
前記同伴者を判定し、
前記判定された同伴者に基づいて同伴者プロファイルを生成し、
前記同伴者の動きを判定するように、さらに構成される、
請求項８に記載の車椅子システム。

【請求項10】

前記制御ユニットは、
複数の背景ノイズから背景をフィルタリングし、
前記同伴者を判定するように、さらに構成され、
前記同伴者プロファイルは、前記判定された同伴者の複数の識別特徴から生成される、請求項９に記載の車椅子システム。

【請求項11】

前記同伴者プロファイルを生成するための前記判定された同伴者の前記複数の識別特徴のうちの少なくとも１つが、
前記少なくとも１つの画像取込装置によって取り込まれた前記同伴者の衣服の認識された色、
前記画像取込装置によって取り込まれた前記同伴者の顔の表情、又は
前記画像取込装置によって取り込まれた前記同伴者の歩調の少なくとも１つを含む、
請求項１０に記載の車椅子システム。

【請求項12】

前記車椅子に結合され、前記制御ユニットに通信可能に結合された複数のセンサをさらに備える、
請求項７に記載の車椅子システム。

【請求項13】

前記制御ユニットは、
前記車椅子の移動経路の望ましくない物体を検出し、
前記少なくとも１つのアクチュエータの前記自律制御を抑制するように、さらに構成される、
請求項１２に記載の車椅子システム。

【請求項14】

前記車椅子に結合され、前記制御ユニットに通信可能に結合された複数のセンサは、後部センサ、全部センサ、表面センサ及び画像センサを含む、
請求項１３に記載の車椅子システム。

【請求項15】

前記同伴者は、前記車椅子の側部に沿って移動するように位置決めされる、
請求項７に記載の車椅子システム。

【国際調査報告】