JP5084756B2 - 自律移動車椅子 - Google Patents

Description

本発明は、高齢者や障害者等が利用する車椅子であって、利用者を乗せた状態で移動方向や移動速度を自律的に決定して移動できる車椅子に関する。

下記特許文献１には、人間に追随して移動するロボットが開示されている。このロボットは、カメラを具備し、そのカメラの画像から追随対象者の位置や、移動方向に現れた障害物を認識して移動方向や移動速度を決定している。
本発明の発明者は、先に、自律移動する車椅子において、追随対象者（介護者）の位置や走行方向の障害物だけでなく、介護者の顔の向きや介護者が注視する方向を識別して移動方向や移動速度を自律的に制御する、極めて知的な車椅子を提案している（下記特許文献２）。

特開２００８−２３４４００号公報 特願２００８−２７７０８

少子高齢化が進む我が国では、車椅子を利用する人の数が、今後とも増加し続けると予想される。それに対応して、車椅子利用者が社会との関わりを保ち続けられるように、例えば、美術館や図書館等の施設を健常者と同じように利用したり、或いは、各種イベントに臆せずに参加したりできる環境を整える必要がある。
一方で、少子高齢化は、車椅子利用者の介護、支援に回る側の人数を減らしている。
そのため、車椅子には、健常者と行き交う場所で、介護者に負担を掛けずに、また、周りの人にも迷惑を掛けずに、円滑に移動できる、より知的な自律機能や、使い勝手の良い機構・構造が求められる。

本発明は、こうした事情を考慮して創案したものであり、周囲の状況に応じた知的な自律行動が可能であり、また、センサ機構をコンパクト化できる自律移動車椅子を提供することを目的としている。

本発明は、介護者の動作に応じて自律的に移動する車椅子であって、周囲の状況を表す情報を提供するセンサ手段と、前記センサ手段の情報を基に介護者の位置を検出する介護者位置検出手段と、前記センサ手段の情報を基に周囲の人や障害物を検出する周囲状況検出手段と、前記センサ手段から提供される介護者までの距離及び方向の情報に基づいて介護者の胴体を輪切りにした輪郭形状を検出する介護者胴体検出手段と、前記介護者位置検出手段、周囲状況検出手段及び介護者胴体検出手段の検出結果に基づいて車椅子の移動経路を決定する移動経路判別手段と、を備え、前記介護者胴体検出手段が、検出した略楕円形の前記輪郭形状から介護者の身体の向きを識別し、前記移動経路判別手段が、前記介護者胴体検出手段により検出された介護者の向きに関する情報を加味して前記移動経路を決定することを特徴とする。
この自律移動車椅子は、周囲の状況に応じて移動経路を決めることができ、また、介護者の胴体の輪郭形状から介護者の向きを知ることができ、介護者の向きを知ることで、介護者の横に付いたりする場合でも適切な経路を決定することができる。

また、本発明の自律移動車椅子は、前記センサ手段が、全方位カメラと距離センサとの組合わせから成り、前記全方位カメラに写る被写体に対して、当該被写体までの距離及び方向の情報を対応付けた画像情報を提供することを特徴とする。
この自律移動車椅子は、全方位カメラと距離センサとを組合わせたコンパクトなセンサの情報に基づいて車椅子の移動経路を決めることができる。

また、本発明の自律移動車椅子は、前記移動経路判別手段が、前記介護者に追随する経路と前記介護者を誘導する経路とを織り交ぜながら前記移動経路を決定することができる。
周囲の状況に応じて、介護者の位置から離れないように経路を選択する“追随”と、車椅子自身が目的地に向かう最適な経路を選択し、介護者がそれに従う“誘導”とを適応的に切り替えることができる。

また、本発明の自律移動車椅子は、さらに、前記センサ手段の情報を基に前記介護者の顔の向きを検出する介護者顔向き検出手段を備え、前記移動経路判別手段が、前記介護者顔向き検出手段の検出結果を加味して前記移動経路を決定することができる。
介護者の顔の向きを知ることで、より高精度に介護者の進行方向が推定でき、また、介護者の顔の向きから注目方向の物体を検出することで、それを目的地の目印として移動方向を決定することができる。

また、本発明の自律移動車椅子は、さらに、前記センサ手段の情報を基に前記搭乗者の顔の向きを検出する搭乗者顔向き検出手段を備え、前記移動経路判別手段が、前記搭乗者顔向き検出手段の検出結果を加味して前記移動経路を決定することができる。
搭乗者の顔の向きから注目方向の物体を検出することで、それを目的地の目印として移動方向を決定することができる。また、介護者を見失った場合、搭乗者の顔の向きの方向を探して介護者を再検出することができる。

また、本発明の自律移動車椅子は、さらに、前記センサ手段の情報を基に車椅子の方向を向いている正面顔を検出する正面顔検出手段を備え、前記移動経路判別手段が、前記正面顔検出手段の検出結果を加味して前記移動経路を決定することができる。
介護者を見失い、介護者と一時的に離れてしまった状況では、車椅子の方を見ている人が介護者である場合が多いため、正面顔を探すことで介護者を再検出することができる。

また、本発明の自律移動車椅子は、さらに、ズームカメラを具備し、前記介護者顔向き検出手段、搭乗者顔向き検出手段または正面顔検出手段が、前記ズームカメラの画像を用いて、前記介護者の顔向き、前記搭乗者の顔向き、または、前記正面顔を確認するようにしても良い。
顔画像の撮影のためにズームカメラを向ける方向は、センサ手段の情報から的確に推定することができる。例えば、ズームカメラの顔画像から、介護者と搭乗者とが向き合って会話している状況などを検出することができ、その場合に、介護者の横に付く状態を維持して、会話し易くすることができる。

また、本発明の自律移動車椅子は、さらに、移動体の動きを追跡する移動体追跡手段を備え、前記移動経路判別手段が、前記移動体追跡手段の追跡結果を加味して前記移動経路を決定することができる。
移動する物体の動きを追跡し、追跡の履歴に基づいて、その物体の動きを予測することで、その物体との衝突を円滑に回避できる。

また、本発明の自律移動車椅子は、さらに、前記移動経路判別手段が決定した車椅子の進行方向を提示する情報提示手段を備えるようにしてもよい。
車椅子の進行方向を示すことで、周囲の人たちは、車椅子の進行を妨げないように行動することができる。

本発明の自律移動車椅子は、コンパクトなセンサ機構を用いて、周囲の状況に応じた知的な自律行動が可能である。

本発明の第１の実施形態における自律移動車椅子を模式的に示す図 本発明で用いるセンサ機構を示す図 本発明の第１の実施形態における自律移動車椅子のハード構成を示すブロック図 本発明の第１の実施形態における自律移動車椅子の機能を示すブロック図 レーザ画像を示す図 移動経路選択のパターンを示す図 移動経路選択の動作を示すフロー図 本発明の第２の実施形態における自律移動車椅子の機能を示すブロック図 介護者胴体検出手段の検出動作を説明する図 介護者が曲がるときの移動経路選択を示す図 本発明の第３の実施形態における自律移動車椅子の機能を示すブロック図 本発明の第３の実施形態における自律移動車椅子を模式的に示す図 本発明の第３の実施形態における自律移動車椅子のハード構成を示すブロック図 本発明の第４の実施形態における自律移動車椅子の機能を示すブロック図 本発明の第５の実施形態における自律移動車椅子の機能を示すブロック図 本発明の第５の実施形態における自律移動車椅子を模式的に示す図 本発明の第５の実施形態における自律移動車椅子の他の例を模式的に示す図 本発明の第６の実施形態における自律移動車椅子の機能を示すブロック図 本発明の第６の実施形態における自律移動車椅子を模式的に示す図 本発明の第６の実施形態における自律移動車椅子のハード構成を示すブロック図 本発明の第７の実施形態における自律移動車椅子の機能を示すブロック図 本発明の第７の実施形態における自律移動車椅子のハード構成を示すブロック図 本発明の第７の実施形態における自律移動車椅子を模式的に示す図

（第１の実施形態）
図１は、本発明の自律移動車椅子における第１の実施形態を示している。図１では、自律移動車椅子１０に搭乗者３０が乗り、その横あるいは後に介護者４０が従っている状態を示している。
自律移動車椅子１０は、車椅子本体の後部に立てた支柱にレーザ側域センサと全方位カメラとを組合わせたセンサ機構１４を有している。
このセンサ機構１４は、図２に示すように、レーザを放射状に照射して、物体からの反射により周囲の物体までの距離を計測するレーザ側域センサ１５と、円筒状または半球状のミラーに写る全方位の被写体を撮影する全方位カメラ１６とから成り、レーザ側域センサ１５の上に全方位カメラ１６を載せてコンパクトに構成されている。全方位カメラ１６とレーザ側域センサ１５との位置関係を予め校正しておくことで全方位カメラ１６の画像情報とレーザ側域センサ１５の距離情報とを対応付けることが可能であり、センサ機構１４からは、全方位の被写体画像とともに、その被写体までの距離及び方向の情報が提供される。
また、自律移動車椅子１０は、後ろ側の空間にパソコンを搭載している。

図３は、この自律移動車椅子１０のハード構成を示している。駆動系として、車椅子の移動や車椅子の向きを変えるために車輪を回転する車輪モータ１３と、車輪モータ１３を制御するモータ制御ボード１２とを備え、センサ系として、全方位カメラ１６及びレーザ側域センサ１５から成るセンサ機構１４を備え、制御系として、自律移動車椅子１０を制御し、また、画像情報の解析処理などの演算処理を行うＣＰＵ１７と、制御プログラムや各種データが記憶されるメモリ１１とを備えている。
なお、自律移動車椅子１０は、この他に、運転操作用のジョイスティックや電源なども有しているが、本発明と直接関係しないこれらの構成は、ここでは省略している。
また、センサ機構１４から得られる画像情報の解析は、ＤＳＰ（digital signal processor）を用いて行っても良い。

この自律移動車椅子１０は、自律的な動きを行うために、図４に示すように、センサ機構１４の検出情報に基づいて介護者４０の位置を検出する介護者位置検出手段２２と、センサ機構１４の検出情報に基づいて周囲の人や障害物を検出する周囲状況検出手段２１と、介護者位置検出手段２２及び周囲状況検出手段２１の検出結果に基づいて車椅子の移動経路を決定する移動経路判別手段２３と、決定された移動経路に車椅子を動かす移動制御手段２５とを備えている。

介護者位置検出手段２２は、センサ機構１４の情報を画像解析して、介護者４０までの距離及び方向を検出するＣＰＵ１７の処理により実現される。介護者位置検出手段２２は、センサ機構１４の情報から最も近い距離にいる人物を介護者４０として検出し、以後、その人物を介護者４０として追跡する。

また、周囲状況検出手段２１は、センサ機構１４の情報を画像解析して、周囲の人物や障害物、壁等の距離及び方向を検出するＣＰＵ１７の処理により実現される。周囲状況検出手段２１は、図５に示すように、レーザ測域センサにより得られる人物や障害物、壁までの距離情報を２次元地図上に描画（本発明では、これを“レーザ画像”と呼ぶ）して周囲状況を表すことが可能である。

また、移動経路判別手段２３は、介護者位置検出手段２２及び周囲状況検出手段２１の検出結果に基づいて車椅子の移動経路を選択するＣＰＵ１７の処理により実現される。
また、移動制御手段２５は、メモリ１１に格納された制御プログラムに従ってモータ制御処理を行うＣＰＵ１７により実現される。

次に、移動経路判別手段２３の経路選択処理について説明する。図６は、図６(ａ)に示すように、歩いて来る人６０の方向に介護者４０及び車椅子１０が進むときに、移動経路判別手段２３が選択する経路について示している。また、図７は、このときの移動経路判別手段２３の処理手順を示すフロー図である。
移動経路判別手段２３は、介護者位置検出手段２２及び周囲状況検出手段２１の情報から、介護者４０の位置を認識し、また、前方から人６０が来ることを認識すると、まず、進むべき目的地が明確か否かを判断する（ステップ１）。目的地が明確でないときは、介護者の進行方向で一定距離離れた場所を目的地とする（ステップ２）。なお、目的地を認識する方法については後述する。

目的地が設定されると、周囲状況検出手段２１の情報から、介護者の側に介護者と車椅子とが進入できるスペースが存在するかを識別し（ステップ３）、スペースが存在する場合は、介護者の側へ移動する進路が目的地の方向と大きく異なるかを判断し（ステップ４）、異ならなければ、図６（ｂ）に示すように、人６０を回避するために介護者の側に移動する（ステップ５）。
一方、ステップ４において、目的地の方向と大きく異なる場合は、車椅子の側に介護者と車椅子とが進入できるスペースがあるかを識別し（ステップ６）、スペースが存在する場合は、車椅子の側へ移動する進路が目的地の方向と大きく異なるかを判断し（ステップ７）、異ならなければ、図６(ｃ)に示すように、人６０を回避するため、車椅子の側に移動する（ステップ８）。このとき、車椅子は、介護者が追随し易い経路を選択して介護者を誘導する。介護者の追随が遅かったり、距離が離れてしまった場合には、速度を落としたり、介護者と合流できる方向へ進路を修正したりする。

また、ステップ７において、目的地の方向と大きく異なる場合は、介護者と車椅子とが分かれたら進入できるスペースがあるかを識別し（ステップ９）、スペースが存在する場合は、分かれて進む進路が目的地の方向と大きく異なるかを判断し（ステップ１０）、異ならなければ、図６(ｄ)に示すように、人６０を回避するため、介護者と分かれて移動する（ステップ１１）。
また、ステップ１０において、目的地の方向と大きく異なる場合は、図６（ｅ）に示すように、介護者の後ろを追随する。
このように、移動経路判別手段２３は、介護者位置検出手段２２及び周囲状況検出手段２１の情報に基づいて、介護者に“追随する行動”と、介護者に付いて来るように促す“誘導する行動”とを、周囲の状況に応じて適応的に切り替えることができる。

なお、“追随”は、介護者の位置から離れない経路を主として選択する動作であり、この場合、車椅子自身が周囲の状況から見て最適とする経路は、従として考慮される。一方、“誘導”は、車椅子自身が周囲の状況に鑑みて、目的地に向かうのに最も適切な経路を主として選択する動作であり、この場合、介護者の位置から離れない経路は従として考慮される。
そのため、“追随”と“誘導”とは、介護者と車椅子との位置関係によって一義的に決まる訳では無く、例えば、車椅子が介護者の横にいるときでも、車椅子が介護者より先に動いて介護者を誘導する場合もあれば、車椅子が介護者の動きに従って追随する場合もある。また、介護者の少し後ろを進んでいる車椅子が誘導する場合も有り得る。

（第２の実施形態）
第２の実施形態の自律移動車椅子は、図８に示すように、第１の実施形態の構成（図４）に加えて、介護者位置検出手段２２が追跡している介護者４０の胴体の輪郭形状を検出する介護者胴体検出手段２４を備えている。
この自律移動車椅子のハード構成は、第１の実施形態（図３）と同じであり、介護者胴体検出手段２４は、センサ機構１４の情報を画像解析して、介護者の胴体の輪郭形状を検出するＣＰＵ１７の処理により実現される。

介護者胴体検出手段２４は、図９に示すように、レーザ測域センサ１５の情報から、直立した介護者４０の胴体を水平にスキャンしたレーザ画像を得る。人物の胴体は略楕円形の輪郭を有しているが、レーザ画像で得られるのは楕円形の輪郭の一部だけである。そのため、介護者胴体検出手段２４は、例えば、予めメモリ１１に格納された人物の輪郭形状モデルとレーザ画像とのパターンマッチングを行い、楕円形の向きを特定する。そして、楕円形の短軸方向を身体の前後方向として識別し、長軸方向を身体の横方向として識別する。

この介護者胴体検出手段２４が提供する身体の向きに関する情報から、車椅子が介護者の横に付けたりする場合に、介護者に対する車椅子の相対位置を正確に知ることができる。介護者胴体検出手段２４の情報が無くても、介護者の横に付けることは可能であるが、介護者胴体検出手段２４の情報を用いることで、その正確性が増し、介護者の横に付いた状態で追随または誘導を行う際に、適切な経路を決定することができる。

移動経路判別手段２３は、例えば、図１０に示すように、車椅子１０が介護者４０と並んで進んでいるとき、介護者４０の位置の情報を介護者位置検出手段２２から得ると共に、介護者４０の身体の向きに関する情報を介護者胴体検出手段２４から得る。そして、介護者４０が、進みながら身体の向きを車椅子１０の側に変えた場合は、車椅子の方向に曲がろうとしていると判断して、介護者４０と同じ方向に曲がるように経路を選択する（図１０（ｂ））。
こうした経路の選択により、曲がろうとする介護者４０の進路を車椅子が妨げる状態（図１０（ａ））が回避できる。

このとき、車椅子が介護者の位置の情報だけに基づいて経路を決定していると、図１０（ａ）の衝突を避けるために、介護者は、車椅子を追い越すように素早く左に曲がる必要があるが、身体の向きの情報を使う場合は、車椅子の方が、介護者の意図する方向に曲がることができるため、このような問題が解決できる。介護者４０の身体の向きは、介護者４０の進路を識別する上で確かな情報となる。
このように、介護者胴体検出手段２４が与える介護者４０の身体の向きの情報は、車椅子が“追随”と“誘導”とを適応的に切り替える際の極めて有効な情報となる。

（第３の実施形態）
第３の実施形態の自律移動車椅子は、図１１に示すように、第２の実施形態の構成（図８）に加えて、介護者位置検出手段２２が追跡している介護者４０の顔向きを検出する介護者顔向き検出手段２６を備えている。
この自律移動車椅子のハード構成は、第１の実施形態（図３）と同じであり、介護者顔向き検出手段２６は、センサ機構１４の情報を画像解析して、介護者の顔向きを検出するＣＰＵ１７の処理により実現される。
顔画像から顔向きを検出する方法は、従来から広く知られており、特許文献２にも詳述されている。

介護者顔向き検出手段２６は、公知の方法で介護者の顔向きを検出すると、その顔向きが、介護者胴体検出手段２４から得られる介護者４０の身体の向きと矛盾しないかを識別する。こうすることで、介護者の顔向きを高精度に得ることができる。
また、移動経路判別手段２３は、介護者位置検出手段２２が検出した介護者の位置、及び介護者胴体検出手段２４が検出した介護者の身体の向きと共に、介護者顔向き検出手段２６が検出した介護者の顔向きを勘案して介護者の進行方向を推定する。そのため、介護者の進行方向を高精度に推定することができる。
また、移動経路判別手段２３は、介護者顔向き検出手段２６が検出した介護者の顔向きと、周囲状況検出手段２１が検出した周囲状況とから、介護者が注目する物体を識別し、それを目的地の目印として移動経路を選択する。

なお、図１２に示すように、介護者の顔向き検出用にパンチルトズームカメラ５０を別途設けても良い。図１３は、この場合の自律移動車椅子のハード構成を示している。
パンチルトズームカメラ５０は、介護者顔向き検出手段２６が検出した介護者の顔の方向にズームして介護者の顔を鮮明に映し出す。介護者顔向き検出手段２６は、パンチルトズームカメラ５０に写る介護者の顔画像から、介護者の顔の向きを高精度に検出することができる。

（第４の実施形態）
第４の実施形態の自律移動車椅子は、図１４に示すように、第３の実施形態の構成（図１１）に加えて、車椅子の方向に顔の正面を向けている正面顔を検出する正面顔検出手段２７を備えている。
この自律移動車椅子のハード構成は、第１の実施形態（図３）と同じであり、正面顔検出手段２７は、センサ機構１４の情報を画像解析して、正面顔を検出するＣＰＵ１７の処理により実現される。
顔画像から正面顔を検出する方法は、公知であり、特許文献２にも詳述されている。
車椅子が介護者と一時的に離れて目的地に向かう場合は、途中で介護者が人影などの障害物に隠れ、介護者位置検出手段２２が、介護者を見失う事態が考えられる。
そうした場合、介護者は、車椅子の方を向いている可能性が高い。そのため、介護者を見失った介護者位置検出手段２２は、正面顔検出手段２７が検出した正面顔を介護者と看做して、追跡を再開する。
なお、この場合も、図１２のように、別途設けたパンチルトズームカメラ５０で、正面顔検出手段２７が検出した正面顔を鮮明に写し出し、その顔から介護者であるか否かを確認するようにしても良い。

（第５の実施形態）
第５の実施形態の自律移動車椅子は、図１５に示すように、第４の実施形態の構成（図１４）に加えて、搭乗者３０の顔向きを検出する搭乗者顔向き検出手段２８を備えている。
この自律移動車椅子のハード構成は、第１の実施形態（図３）と同じであるが、センサ機構１４は、図１６に示すように、搭乗者３０の顔が見える車椅子の前側に設置されている。
車椅子が介護者と一時的に離れて目的地に向かう途中で介護者位置検出手段２２が介護者を見失った場合でも、搭乗者が介護者の方を見ている可能性が高い。
そのため、介護者を見失った介護者位置検出手段２２は、搭乗者顔向き検出手段２８が検出した搭乗者の顔向きと、正面顔検出手段２７が検出した正面顔の方向とを比較し、搭乗者の顔の向く方向に、正面顔検出手段２７が正面顔を検出している場合、その正面顔を介護者と看做して、追跡を再開する。
また、搭乗者が顔を向けている方向に移動先の目的地がある可能性が高いため、移動経路判別手段２３は、搭乗者顔向き検出手段２８が検出した搭乗者の顔向きと、周囲状況検出手段２１が検出した周囲状況とから、搭乗者が注目する物体を識別し、それを目的地の目印として移動経路を選択する。

また、移動経路判別手段２３は、搭乗者顔向き検出手段２８が検出した搭乗者の顔向きと、介護者顔向き検出手段２６が検出した介護者の顔向きとが向き合っている場合に、介護者と搭乗者とが会話していると判断し、介護者胴体検出手段２４から介護者４０の身体の向きに関する情報を得て、会話がし易いように、介護者に並走する経路を選択する。
なお、この場合も、図１７に示すように、搭乗者の顔が写る位置にパンチルトズームカメラ５１を別途設け、搭乗者顔向き検出手段２８が検出した搭乗者の顔の位置にパンチルトズームカメラ５１をズームして搭乗者の顔を鮮明に映し出し、搭乗者顔向き検出手段２８が、このパンチルトズームカメラ５１に写る搭乗者の顔画像から、搭乗者の顔の向きを高精度に検出するようにしても良い。

（第６の実施形態）
第６の実施形態の自律移動車椅子は、図１８に示すように、第５の実施形態の構成（図１５）に加えて、移動する物体を追跡する移動体追跡手段２９を備えている。
この自律移動車椅子のハード構成は、第１の実施形態（図３）と同じであり、移動体追跡手段２９は、センサ機構１４の情報を解析して、移動体を検出・追跡するＣＰＵ１７の処理により実現される。
移動体追跡手段２９は、検出した移動体の移動履歴をメモリ１１に蓄積し、その履歴に基づいて、カルマンフィルタなどの予測手段を用いて、移動体の今後の動きを予測する。
移動経路判別手段２３は、移動体追跡手段２９が予測した移動体の動きを考慮して、その移動体と衝突しないように車椅子の移動経路を選択する。このように、移動体の動きを予測することで、計画的、且つ、滑らかな回避動作を行うことができる。
なお、図１９に示すように、車椅子の前方が観察し易い位置に移動体追跡用のレーザ側域センサ４２を別に設置し、センサ機構１４の情報から識別した移動体の追跡を、レーザ側域センサ４２で専門に行うようにしても良い。図２０は、この場合の自律移動車椅子のハード構成を示している。

（第７の実施形態）
第７の実施形態の自律移動車椅子は、図２１に示すように、第６の実施形態の構成（図１８）に加えて、車椅子の移動方向を提示する移動方向提示手段３１を備えている。
この自律移動車椅子は、図２２に示すように、ハード構成としてレーザポインタやプロジェクタなどの情報提示装置４３を備えており、移動方向提示手段３１は、移動経路判別手段２３が選択した進行方向を、情報提示装置４３に表示するＣＰＵ１７の処理により実現される。

移動方向提示手段３１は、例えば、図２３に示すように、車椅子の先端に取り付けられた情報提示装置４３のレーザポインタを用いて、路面に車椅子の進行方向を矢印などで表示する。
そのため、周囲の人たちは、車椅子の進行を妨げないように行動することができ、車椅子は、目的地に向かってスムーズに移動することができる。

本発明は、病院、家庭、美術館等の展示施設、映画館、劇場など、各所で使用される車椅子に対して、広く利用することができる。

１０ 自律移動車椅子
１１ メモリ
１２ モータ制御ボード
１３ 車輪モータ
１４ センサ機構
１５ レーザ側域センサ
１６ 全方位カメラ
１７ ＣＰＵ
２１ 周囲状況検出手段
２２ 介護者位置検出手段
２３ 移動経路判別手段
２４ 介護者胴体検出手段
２５ 移動制御手段
２６ 介護者顔向き検出手段
２７ 正面顔検出手段
２８ 搭乗者顔向き検出手段
２９ 移動体追跡手段
３０ 搭乗者
３１ 移動方向提示手段
４０ 介護者
４２ 移動体追跡用レーザ側域センサ
４３ 情報提示装置
５０ パンチルトズームカメラ
５１ パンチルトズームカメラ

Claims (9)

1. 介護者の動作に応じて自律的に移動する車椅子であって、
   周囲の状況を表す情報を提供するセンサ手段と、
   前記センサ手段の情報を基に介護者の位置を検出する介護者位置検出手段と、
   前記センサ手段の情報を基に周囲の人や障害物を検出する周囲状況検出手段と、
   前記センサ手段から提供される介護者までの距離及び方向の情報に基づいて介護者の胴体を輪切りにした輪郭形状を検出する介護者胴体検出手段と、
   前記介護者位置検出手段、周囲状況検出手段及び介護者胴体検出手段の検出結果に基づいて車椅子の移動経路を決定する移動経路判別手段と、
   を備え、
   前記介護者胴体検出手段が、検出した略楕円形の前記輪郭形状から介護者の身体の向きを識別し、
   前記移動経路判別手段が、前記介護者胴体検出手段により検出された介護者の向きに関する情報を加味して前記移動経路を決定することを特徴とする自律移動車椅子。
2. 請求項１に記載の自律移動車椅子であって、
   前記センサ手段が、全方位カメラと距離センサとの組合わせから成り、前記全方位カメラに写る被写体に対して、当該被写体までの距離及び方向の情報を対応付けた画像情報を提供することを特徴とする自律移動車椅子。
3. 請求項１または２に記載の自律移動車椅子であって、前記移動経路判別手段が、前記介護者に追随する経路と前記介護者を誘導する経路とを織り交ぜながら前記移動経路を決定することを特徴とする自律移動車椅子。
4. 請求項１から３に記載の自律移動車椅子であって、さらに、前記センサ手段の情報を基に前記介護者の顔の向きを検出する介護者顔向き検出手段を備え、前記移動経路判別手段が、前記介護者顔向き検出手段の検出結果を加味して前記移動経路を決定することを特徴とする自律移動車椅子。
5. 請求項１から４のいずれかに記載の自律移動車椅子であって、さらに、前記センサ手段の情報を基に前記搭乗者の顔の向きを検出する搭乗者顔向き検出手段を備え、前記移動経路判別手段が、前記搭乗者顔向き検出手段の検出結果を加味して前記移動経路を決定することを特徴とする自律移動車椅子。
6. 請求項１から５のいずれかに記載の自律移動車椅子であって、さらに、前記センサ手段の情報を基に車椅子の方向を向いている正面顔を検出する正面顔検出手段を備え、前記移動経路判別手段が、前記正面顔検出手段の検出結果を加味して前記移動経路を決定することを特徴とする自律移動車椅子。
7. 請求項４から６のいずれかに記載の自律移動車椅子であって、さらに、ズームカメラを具備し、前記介護者顔向き検出手段、搭乗者顔向き検出手段または正面顔検出手段が、前記ズームカメラの画像を用いて、前記介護者の顔向き、前記搭乗者の顔向き、または、前記正面顔を確認することを特徴とする自律移動車椅子。
8. 請求項１から７のいずれかに記載の自律移動車椅子であって、さらに、移動体の動きを追跡する移動体追跡手段を備え、前記移動経路判別手段が、前記移動体追跡手段の追跡結果を加味して前記移動経路を決定することを特徴とする自律移動車椅子。
9. 請求項１から８のいずれかに記載の自律移動車椅子であって、さらに、前記移動経路判別手段が決定した車椅子の進行方向を提示する情報提示手段を備えることを特徴とする自律移動車椅子。