JP6847272B2 - 1人乗り電動車両走行制御装置、1人乗り電動車両走行制御システム及び1人乗り電動車両 - Google Patents

1人乗り電動車両走行制御装置、1人乗り電動車両走行制御システム及び1人乗り電動車両 Download PDF

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Description

本発明は、1人乗り電動車両の走行の制御を行う1人乗り電動車両走行制御装置、1人乗り電動車両走行制御システム及び1人乗り電動車両に関する。
従来の1人乗り電動車両に関する発明としては、例えば、特許文献1ないし特許文献3に記載の電動車椅子が知られている。特許文献1に記載の電動車椅子では、ジョイスティックが電動車椅子の走行制御のための入力装置である。すなわち、ユーザは、ジョイスティックを操作することにより、電気モータを駆動させて電動車椅子を走行させる。特許文献2に記載の電動車椅子では、CCDカメラが電動車椅子の走行制御のための入力装置である。より詳細には、CCDカメラがユーザの顔を撮像している。制御部は、CCDカメラから出力されるユーザの顔の向きの変化に基づいて、電気モータを駆動させて電動車椅子を走行させる。特許文献3に記載の電動車椅子では、車輪に設けられたハンドリムが電動車椅子の走行制御のための入力装置である。より詳細には、ユーザは、ハンドリムを回転させることにより、電気モータを駆動させて電動車椅子を走行させる。以上のように、電動車椅子の走行制御については、種々の入力装置が提案されている。
特開2000−051279号公報 特開平11−047196号公報 特開2015−013009号公報
ところで、1人乗り電動車両のユーザでは、動かしやすい部位及び動かしにくい部位がユーザ毎に異なる。例えば、腕を動かしにくいユーザや、足を動かしにくいユーザ等が1人乗り電動車両のユーザには存在する。そのため、1人乗り電動車両の走行制御のための入力装置には、動かしにくい部位が異なる複数のユーザが操作できるように、高い汎用性が望まれている。
そこで、本発明の目的は、従来提案されている入力装置とは異なる入力方式を有するユーザ入力検出デバイスであって、高い汎用性を有するユーザ入力検出デバイスの出力を用いて、1人乗り電動車両の走行制御を行うことができる1人乗り電動車両走行制御装置、1人乗り電動車両走行制御システム及び1人乗り電動車両を提供することである。
本願発明者は、1人乗り電動車両の走行制御に用いられるユーザ入力検出デバイス(入力装置)の汎用性を向上させる手法について検討を行った。1人乗り電動車両のユーザは、動かしにくい部位を有することがある。そのため、ユーザは、複雑な動作を行って、ユーザ入力検出デバイスに入力を行うことが難しい場合がある。故に、1人乗り電動車両のユーザ入力検出デバイスは、ユーザによる単純な動作(ユーザ動作)を検出できる構造を有することが望ましい。ただし、ユーザ動作が単純になることによって、ユーザ入力検出デバイスが検出できるユーザ動作の種類が少なくなる。このようにユーザ動作の種類が少なくなることは、1人乗り電動車両における走行制御の多様性の低下に繋がる。
そこで、本願発明者は、従来提案されている入力装置とは異なる入力方式を有するユーザ入力検出デバイスを思い付いた。具体的には、本願発明者は、単純なユーザ動作を検出できる複数のユーザ入力検出デバイスを1人乗り電動車両に設ければよいと考えた。これにより、1人乗り電動車両が複数のユーザ入力検出デバイスを備えるので、複数のユーザ入力検出デバイスにより検出される複数のユーザ動作が組み合わされることが可能となる。これにより、1人乗り電動車両において、複数のユーザ入力検出デバイスにより多種類のユーザ動作が検出されることが可能となる。その結果、1人乗り電動車両における走行制御の多様性の低下が抑制される。
また、本願発明者は、ユーザ動作が単純なので、ユーザ入力検出デバイスがユーザの身体の部位に接触せずにユーザ動作を検出できることに気が付いた。より詳細には、ユーザの身体の部位に接触しないユーザ入力検出デバイスは、ユーザ動作を示すユーザ入力情報をコントローラに出力する。そのため、コントローラは、ユーザ入力情報に基づいて、ユーザ動作を識別し、ユーザ意思を特定する。ユーザ動作が単純であれば、コントローラがユーザ入力情報に基づいてユーザ動作の内容を容易に識別できる。よって、本願発明者は、ユーザ動作が単純であれば、ユーザ入力検出デバイスがユーザの身体の部位に接触せずにユーザ動作を検出できることに気が付いた。
更に、本願発明者は、上記のようにユーザ入力検出デバイスがユーザの身体の部位に接触せずにユーザ動作を検出できるので、ユーザ入力検出デバイスがユーザの身体の種々の部位のユーザ動作を検出できることに気が付いた。そのため、本願発明者は、ユーザが動かしやすい部位に適した構造のユーザ入力検出デバイスがユーザ毎に準備されなくてもよいことに気が付いた。より詳細には、腕を動かしやすいユーザでは、腕で操作できるジョイスティックがユーザ入力検出デバイスに適している。足を動かしやすいユーザでは、足で操作できるスイッチがユーザ入力検出デバイスに適している。このように、ユーザの身体の部位が接触することによりユーザ動作が検出されるユーザ入力検出デバイスでは、ユーザが動かしやすい部位により好適なユーザ入力検出デバイスが異なる。一方、ユーザ入力検出デバイスがユーザの身体の部位に接触せずにユーザ動作を検出すると、例えば、腕を動かしやすいユーザではユーザ入力検出デバイスが腕に接触せずに腕の動作を検出すればよく、足を動かしやすいユーザではユーザ入力検出デバイスが足に接触せずに足の動作を検出すればよい。そのため、腕を動かしやすいユーザと足を動かしやすいユーザとで共通のユーザ入力検出デバイスが用いられることができる。これにより、ユーザ毎に異なるユーザ入力検出デバイスが準備されなくてもよくなり、ユーザ入力検出デバイスの汎用性が高くなる。
本発明は、上述した課題を解決するために、以下の構成を採用する。
(1)の1人乗り電動車両走行制御装置は、
車体フレームと、
前記車体フレームに支持されており、かつ、ユーザが着座するシートと、
前記車体フレームに支持されている1以上の駆動輪と、
前記車体フレームに支持されている電源と、
前記電源からの電力の供給を受けることにより、前記1以上の駆動輪を回転させる動力源を含み、1人乗り電動車両を前進、後退、左旋回及び右旋回させることができる走行手段と、
を備える前記1人乗り電動車両の走行制御を行う1人乗り電動車両走行制御装置であって、
第1ユーザ入力検出デバイスは、前記1人乗り電動車両走行制御装置の一部ではなく、かつ、前記ユーザの身体の第1部位の第1ユーザ動作又は前記ユーザの身体に支持される第1ユーザ入力表現部材の第1ユーザ動作を検出し、前記第1ユーザ動作を示す第1ユーザ入力情報を出力し、
第2ユーザ入力検出デバイスは、前記1人乗り電動車両走行制御装置の一部ではなく、かつ、前記ユーザの身体の第2部位の第2ユーザ動作又は前記ユーザの身体に支持される第2ユーザ入力表現部材の第2ユーザ動作を前記ユーザの身体の前記第2部位又は前記第2ユーザ入力表現部材に接触せずに検出し、前記第2ユーザ動作を示す第2ユーザ入力情報を出力し、
前記ユーザの身体の前記第2部位は、前記ユーザの身体の前記第1部位とは異なる部位であり、
前記第2ユーザ入力表現部材は、前記第1ユーザ入力表現部材とは異なる部材であり、
前記1人乗り電動車両走行制御装置は、
(A)の第1ユーザ入力情報取得部と、
(B)の第2ユーザ入力情報取得部と、
(C)のマルチインプットコントローラと、
を備える。
(A)
前記第1ユーザ入力情報取得部は、前記第1ユーザ入力検出デバイスが検出した前記第1ユーザ動作を示す前記第1ユーザ入力情報を取得する。
(B)
前記第2ユーザ入力情報取得部は、前記第2ユーザ入力検出デバイスが前記ユーザの身体の前記第2部位又は前記第2ユーザ入力表現部材に接触せずに検出した前記第2ユーザ動作を示す前記第2ユーザ入力情報を取得する。
(C)
前記マルチインプットコントローラは、前記第1ユーザ入力情報取得部が取得した前記第1ユーザ入力情報に基づいて前記1人乗り電動車両の走行制御に関する第1ユーザ意思を特定する。
前記マルチインプットコントローラは、前記第2ユーザ入力検出デバイスが前記ユーザの身体の前記第2部位又は前記第2ユーザ入力表現部材に接触せずに検出した前記第2ユーザ動作を示す前記第2ユーザ入力情報に基づいて前記1人乗り電動車両の走行制御に関する第2ユーザ意思を特定する。
前記マルチインプットコントローラは、前記第1ユーザ意思及び前記第2ユーザ意思に基づいて前記走行手段を制御する制御信号を生成する。
(1)の1人乗り電動車両走行制御装置では、新たなユーザ入力情報取得方法が採用されている。より詳細には、(1)の1人乗り電動車両走行制御装置は、第1ユーザ入力情報取得部及び第2ユーザ入力情報取得部を備える。第1ユーザ入力情報取得部は、第1ユーザ入力検出デバイスが検出した第1ユーザ動作を示す第1ユーザ入力情報を第1ユーザ入力検出デバイスから取得する。第2ユーザ入力情報取得部は、第2ユーザ入力検出デバイスがユーザの身体の第2部位又は第2ユーザ入力表現部材に接触せずに検出した第2動作を示す第2ユーザ入力情報を第2ユーザ入力検出デバイスから取得する。このように、(1)の1人乗り電動車両走行制御装置では、少なくとも1つが非接触で検出された2つのユーザ動作を示す2つのユーザ入力情報を取得するという新たなユーザ入力情報取得方法が採用されている。
(1)の1人乗り電動車両走行制御装置では、上記のような新たなユーザ入力情報取得方法が採用されたとしても、1人乗り電動車両における走行制御の多様性の低下が抑制される。より詳細には、1人乗り電動車両走行制御装置は、第1ユーザ入力情報取得部及び第2ユーザ入力情報取得部を備える。第1ユーザ入力情報取得部は、第1ユーザ入力検出デバイスが検出した第1ユーザ動作を示す第1ユーザ入力情報を第1ユーザ入力検出デバイスから取得する。第2ユーザ入力情報取得部は、第2ユーザ入力検出デバイスがユーザの身体の第2部位又は第2ユーザ入力表現部材に接触せずに検出した第2ユーザ動作を示す第2ユーザ入力情報を第2ユーザ入力検出デバイスから取得する。このように、第1ユーザ入力情報及び第2ユーザ入力情報が取得されることにより、ユーザ動作の数は、第1ユーザ動作と第2ユーザ動作との組み合わせの数となる。そのため、第1部位又は第1ユーザ入力表現部材の第1ユーザ動作が単純であり、第2部位又は第2ユーザ入力表現部材の第2ユーザ動作が単純であっても、ユーザ動作の数が低減されることが抑制される。その結果、1人乗り電動車両における走行制御の多様性の低下が抑制される。
また、(1)の1人乗り電動車両走行制御装置によれば、第2ユーザ入力検出デバイスの汎用性が高くなる。より詳細には、前記の通り、第2部位又は第2ユーザ入力表現部材の第2ユーザ動作が単純である。第2ユーザ動作が単純であれば、マルチインプットコントローラは、第2部位又は第2ユーザ入力表現部材に接触せずに検出された第2ユーザ動作を示す第2ユーザ入力情報に基づいて、第2ユーザ意思を特定できる。そのため、第2ユーザ入力検出デバイスは、第2部位又は第2ユーザ入力表現部材に接触せずに第2ユーザ動作を検出してもよい。
上記のように第2ユーザ入力検出デバイスが第2部位又は第2ユーザ入力表現部材に接触せずに第2ユーザ動作を検出することによって、以下に説明するように、第2ユーザ入力検出デバイスがユーザの身体の種々の部位の動作を検出できる。より詳細には、第2ユーザ入力検出デバイスは、例えば、腕を動かしやすいユーザでは腕の動作を腕に接触せずに検出すればよい。また、第2ユーザ入力検出デバイスは、足を動かしやすいユーザでは足に接触せずに足の動作を検出すればよい。このように、腕を動かしやすいユーザと足を動かしやすいユーザとで共通の第2ユーザ入力検出デバイスが用いられることができる。そのため、ユーザが動かしやすい部位に適した構造の第2ユーザ入力検出デバイスがユーザ毎に準備されなくてもよい。これにより、ユーザ毎に異なる第2ユーザ入力検出デバイスが準備されなくてもよくなり、第2ユーザ入力検出デバイスの汎用性が高くなる。
(2)の1人乗り電動車両走行制御装置は、(1)の1人乗り電動車両走行制御装置において、
前記1以上の駆動輪は、前記車体フレームにおける左右方向の中央より左方において前記車体フレームに支持されている左駆動輪と、前記車体フレームにおける左右方向の中央より右方において前記車体フレームに支持されている右駆動輪と、を含んでおり、
前記動力源は、前記1人乗り電動車両を左旋回又は右旋回させるときに、前記左駆動輪の回転速度と前記右駆動輪の回転速度とに差を生じさせる。
(3)の1人乗り電動車両走行制御システムは、
前記第1ユーザ入力検出デバイスと、
前記第2ユーザ入力検出デバイスと、
(1)又は(2)の前記1人乗り電動車両走行制御装置と、
を備える。
(4)の1人乗り電動車両走行制御システムは、(3)の1人乗り電動車両走行制御システムにおいて、
前記第2ユーザ入力検出デバイスは、イメージセンサを含んでいる。
(5)の1人乗り電動車両走行制御システムは、(3)又は(4)の1人乗り電動車両走行制御システムにおいて、
前記第1ユーザ入力検出デバイスは、前記ユーザの身体の前記第1部位の前記第1ユーザ動作又は前記第1ユーザ入力表現部材の前記第1ユーザ動作を前記ユーザの身体の前記第1部位又は前記第1ユーザ入力表現部材に接触せずに検出する。
(5)の1人乗り電動車両走行制御システムによれば、第1ユーザ入力検出デバイスの汎用性が高くなる。より詳細には、前記の通り、第1部位又は第1ユーザ入力表現部材の第1ユーザ動作が単純である。第1ユーザ動作が単純であれば、マルチインプットコントローラは、第1部位又は第1ユーザ入力表現部材に接触せずに検出された第1ユーザ動作を示す第1ユーザ入力情報に基づいて、第1ユーザ意思を特定できる。そのため、第1ユーザ入力検出デバイスは、第1部位又は第1ユーザ入力表現部材に接触せずに第1ユーザ動作を検出してもよい。
上記のように第1ユーザ入力検出デバイスが第1部位又は第1ユーザ入力表現部材に接触せずに第1ユーザ動作として検出することによって、以下に説明するように、第1ユーザ入力検出デバイスがユーザの身体の種々の部位の第1ユーザ動作を検出できる。より詳細には、第1ユーザ入力検出デバイスは、例えば、腕を動かしやすいユーザでは腕の動作を腕に接触せずに検出すればよい。また、第1ユーザ入力検出デバイスは、足を動かしやすいユーザでは足に接触せずに足の動作を検出すればよい。このように、腕を動かしやすいユーザと足を動かしやすいユーザとで共通の第1ユーザ入力検出デバイスが用いられることができる。そのため、ユーザが動かしやすい部位に適した構造の第1ユーザ入力検出デバイスがユーザ毎に準備されなくてもよい。これにより、ユーザ毎に異なる第1ユーザ入力検出デバイスが準備されなくてもよくなり、第1ユーザ入力検出デバイスの汎用性が高くなる。
(6)の1人乗り電動車両走行制御システムは、(5)の1人乗り電動車両走行制御システムにおいて、
前記第1ユーザ入力検出デバイスは、イメージセンサを含んでいる。
(7)の1人乗り電動車両走行制御システムは、(3)の1人乗り電動車両走行制御システムにおいて、
前記第1ユーザ入力検出デバイスは、前記ユーザの身体の前記第1部位の前記第1ユーザ動作又は前記第1ユーザ入力表現部材の前記第1ユーザ動作を前記ユーザの身体の前記第1部位又は前記第1ユーザ入力表現部材に接触することにより検出する。
(8)の1人乗り電動車両走行制御システムは、(7)の1人乗り電動車両走行制御システムにおいて、
前記第2ユーザ入力検出デバイスは、イメージセンサを含んでおり、
前記マルチインプットコントローラは、前記ユーザの体調不良を意味する前記第2ユーザ動作を示す前記第2ユーザ入力情報を取得した場合、前記第2ユーザ意思が前記1人乗り電動車両を停止させることであると特定する。
(9)の1人乗り電動車両走行制御システムは、(7)又は(8)の1人乗り電動車両走行制御システムにおいて、
前記第1ユーザ入力検出デバイスは、前記ユーザの身体の前記第1部位の第1ユーザ動作を検出し、
前記第1ユーザ入力検出デバイスは、前記ユーザの身体の前記第1部位が接触するジョイスティック、ハンドル、レバー、ボタン又はハンドリムのいずれか1つを含む。
(10)の1人乗り電動車両走行制御システムは、(3)ないし(9)のいずれかの1人乗り電動車両走行制御システムにおいて、
前記第2ユーザ入力検出デバイスは、前記ユーザの頭、顎、顔、眼球、瞼、鼻、口、舌、耳、肩、手、腕、肘、膝、足又は体の重心の少なくとも1つの前記第2ユーザ動作を検出する。
(11)の1人乗り電動車両走行制御システムは、(3)ないし(10)のいずれかの1人乗り電動車両走行制御システムにおいて、
前記第2ユーザ入力検出デバイスは、前記ユーザの身体の前記第2部位における複数の特徴点を抽出することにより前記第2ユーザ動作を検出する。
(11)の1人乗り電動車両走行制御システムによれば、マルチインプットコントローラは、第2ユーザ意思を容易に特定できる。より詳細には、第2部位における複数の特徴点の大きさは、第2部位の大きさより小さい。一方、第2部位における複数の特徴点の動きの大きさは、第2部位の動きの大きさと同じである。大きな第2部位が所定距離だけ移動する第1ケースと小さな複数の特徴点が所定距離だけ移動した第2ケースとでは、第2ケースの方が第1ケースより移動が検出されやすい。よって、マルチインプットコントローラは、第2ユーザ入力情報に基づいて複数の特徴点の動きを識別することで、第2部位の動きを容易に識別できる。その結果、マルチインプットコントローラは、第2ユーザ意思を容易に特定できる。
(12)の1人乗り電動車両は、
前記車体フレームと、
前記車体フレームに支持されており、かつ、前記ユーザが着座するシートと、
前記車体フレームに支持されている1以上の駆動輪と、
前記車体フレームに支持されている電源と、
前記電源からの電力の供給を受けることにより、前記1以上の駆動輪を回転させる動力源を含み、1人乗り電動車両を前進、後退、左旋回及び右旋回させることができる走行手段と、
(3)ないし(11)のいずれかの1人乗り電動車両走行制御システムと、
を備える。
(12)の1人乗り電動車両によれば、(1)の1人乗り電動車両走行制御装置と同じ理由により、1人乗り電動車両における走行制御の多様性の低下が抑制されると共に、第2ユーザ入力検出デバイスの汎用性が高くなる。
この発明の上述の目的及びその他の目的、特徴、局面及び利点は、添付図面に関連して行われる以下のこの発明の実施形態の詳細な説明から一層明らかとなろう。
本明細書にて使用される場合、用語「及び/又は(and/or)」は1つの、又は複数の関連した列挙されたアイテム(items)のあらゆる又は全ての組み合わせを含む。
本明細書中で使用される場合、用語「含む、備える(including)」、「含む、備える(comprising)」又は「有する(having)」及びその変形の使用は、記載された特徴、工程、操作、要素、成分及び/又はそれらの等価物の存在を特定するが、ステップ、動作、要素、コンポーネント、及び/又はそれらのグループのうちの1つ又は複数を含むことができる。
他に定義されない限り、本明細書で使用される全ての用語(技術用語及び科学用語を含む)は、本発明が属する当業者によって一般的に理解されるのと同じ意味を有する。
一般的に使用される辞書に定義された用語のような用語は、関連する技術及び本開示の文脈における意味と一致する意味を有すると解釈されるべきであり、本明細書で明示的に定義されていない限り、理想的又は過度に形式的な意味で解釈されることはない。
本発明の説明においては、技術及び工程の数が開示されていると理解される。これらの各々は個別の利益を有し、それぞれは、他の開示された技術の1つ以上、又は、場合によっては全てと共に使用することもできる。従って、明確にするために、この説明は、不要に個々のステップの可能な組み合わせの全てを繰り返すことを控える。それにもかかわらず、明細書及び特許請求の範囲は、そのような組み合わせが全て本発明及び特許請求の範囲内にあることを理解して読まれるべきである。
以下の説明では、説明の目的で、本発明の完全な理解を提供するために多数の具体的な詳細を述べる。しかしながら、当業者には、これらの特定の詳細なしに本発明を実施できることが明らかである。本開示は、本発明の例示として考慮されるべきであり、本発明を以下の図面又は説明によって示される特定の実施形態に限定することを意図するものではない。
本発明は、従来提案されている入力装置とは異なる入力方式を有するユーザ入力検出デバイスであって、高い汎用性を有するユーザ入力検出デバイスの出力を用いて、1人乗り電動車両の走行制御を行うことができる。
図1は、1人乗り電動車両1の構成図である。 図2は、1人乗り電動車両1を車体フレーム10における上方から見た図である。 図3は、ユーザ200の左手の動作(左手動作)とモデル化左手画像データMLID(第1ユーザ入力情報)との関係を示す図である。 図4は、ユーザ200の顔の動作(顔動作)とモデル化顔画像データMFID(第2ユーザ入力情報)との関係を示す図である。 図5は、マルチインプットコントローラ102の動作を示すフローチャートである。 図6は、1人乗り電動車両1aの構成図である。 図7は、マルチインプットコントローラ102の動作を示すフローチャートである。 図8は、1人乗り電動車両走行制御システム100bのブロック図である。 図9は、1人乗り電動車両1bを後方Bから見た図、1人乗り電動車両1bを左方Lから見た図、及び、1人乗り電動車両1bを右方Rから見た図である。
(第1の実施形態)
[1人乗り電動車両の全体構成]
以下に、1人乗り電動車両1の全体構成について図面を参照しながら説明する。図1は、1人乗り電動車両1の構成図である。図1では、1人乗り電動車両1を車体フレーム10における後方から見た図、1人乗り電動車両1を車体フレーム10における左方から見た図、1人乗り電動車両1を車体フレーム10における右方から見た図、及び、1人乗り電動車両走行制御システム100のブロック図を示した。図2は、1人乗り電動車両1を車体フレーム10における上方から見た図である。
以下では、車体フレーム10における前方を前方Fと呼ぶ。車体フレーム10における後方を後方Bと呼ぶ。車体フレーム10における左方を左方Lと呼ぶ。車体フレーム10における右方を右方Rと呼ぶ。車体フレーム10における上方を上方Uと呼ぶ。車体フレーム10における下方を下方Dと呼ぶ。車体フレーム10における前後方向を前後方向FBと呼ぶ。車体フレーム10における左右方向を左右方向LRと呼ぶ。車体フレーム10における上下方向を上下方向UDと呼ぶ。車体フレーム10における前方とは、1人乗り電動車両1に着座したユーザを基準として前方である。車体フレーム10における後方とは、1人乗り電動車両1に着座したユーザを基準として後方である。車体フレーム10における左方とは、1人乗り電動車両1に着座したユーザを基準として左方である。車体フレーム10における右方とは、1人乗り電動車両1に着座したユーザを基準として右方である。車体フレーム10における上方とは、1人乗り電動車両1に着座したユーザを基準として上方である。車体フレーム10における下方とは、1人乗り電動車両1に着座したユーザを基準として下方である。
本明細書において、前後方向に延びる軸や部材は、必ずしも前後方向と平行である軸や部材だけを示すものではない。前後方向に延びる軸や部材とは、前後方向に対して±45°の範囲で傾斜している軸や部材のことである。同様に、上下方向に延びる軸や部材とは、上下方向に対して±45°の範囲で傾斜している軸や部材のことである。左右方向に延びる軸や部材とは、左右方向に対して±45°の範囲で傾斜している軸や部材のことである。
本明細書において、第1部材が第2部材に支持されているとは、第1部材が第2部材に対して移動不可能に第2部材に取り付けられている(すなわち、固定されている)場合、及び、第1部材が第2部材に対して移動可能に第2部材に取り付けられている場合を含む。また、第1部材が第2部材に支持されているとは、第1部材が第2部材に直接に取り付けられている場合、及び、第1部材が第3部材を介して第2部材に取り付けられている場合の両方を含む。
本明細書において、前後方向に並ぶ第1部材及び第2部材とは、以下の状態を示す。前後方向に垂直な方向から第1部材及び第2部材を見たときに、第1部材及び第2部材の両方が前後方向を示す任意の直線上に配置されている状態である。本明細書において、上下方向から見て前後方向に並ぶ第1部材及び第2部材とは、以下の状態を示す。上下方向から第1部材及び第2部材を見たときに、第1部材及び第2部材の両方が前後方向を示す任意の直線上に配置されている。この場合、上下方向とは異なる左右方向から第1部材及び第2部材を見ると、第1部材及び第2部材のいずれか一方が前後方向を示す任意の直線上に配置されていなくてもよい。なお、第1部材と第2部材とが接触又は重複していてもよい。第1部材と第2部材とが離れていてもよい。第1部材と第2部材との間に第3部材が存在していてもよい。この定義は、前後方向以外の方向にも適用される。
本明細書において、第1部材が第2部材より前方に配置されるとは、以下の状態を指す。第1部材は、第2部材の前端を通り前後方向に直交する平面の前方に配置される。この場合、第1部材及び第2部材は、前後方向に並んでいてもよく、並んでいなくてもよい。この定義は、前後方向以外の方向にも適用される。
本明細書において、第1部材が第2部材の前方に配置されるとは、以下の状態を指す。第1部材の少なくとも一部は、第2部材が前方に平行移動するときに通過する領域内に配置されている。よって、第1部材は、第2部材が前方に平行移動するときに通過する領域内に収まっていてもよいし、第2部材が前方に平行移動するときに通過する領域からはみ出していてもよい。この場合、第1部材及び第2部材は、前後方向に並んでいる。この定義は、前後方向以外の方向にも適用される。
本明細書において、左右方向から見て、第1部材が第2部材の前方に配置されるとは、以下の状態を指す。左右方向から見て、第1部材と第2部材とが前後方向に並んでおり、かつ、左右方向から見て、第1部材の前端が、第2部材の前端より前方に配置される。この定義において、第1部材と第2部材は、3次元では、前後方向に並んでいなくてもよい。この定義は、前後方向以外の方向も適用される。
本明細書において、特に断りのない場合には、第1部材の各部について以下のように定義する。第1部材の前部とは、第1部材の前半分を意味する。第1部材の後部とは、第1部材の後半分を意味する。第1部材の左部とは、第1部材の左半分を意味する。第1部材の右部とは、第1部材の右半分を意味する。第1部材の上部とは、第1部材の上半分を意味する。第1部材の下部とは、第1部材の下半分を意味する。第1部材の上端とは、第1部材の上方の端を意味する。第1部材の下端とは、第1部材の下方の端を意味する。第1部材の前端とは、第1部材の前方の端を意味する。第1部材の後端とは、第1部材の後方の端を意味する。第1部材の右端とは、第1部材の右方の端を意味する。第1部材の左端とは、第1部材の左方の端を意味する。第1部材の上端部とは、第1部材の上端及びその近傍を意味する。第1部材の下端部とは、第1部材の下端及びその近傍を意味する。第1部材の前端部とは、第1部材の前端及びその近傍を意味する。第1部材の後端部とは、第1部材の後端及びその近傍を意味する。第1部材の左端部とは、第1部材の左端及びその近傍を意味する。第1部材の右端部とは、第1部材の右端及びその近傍を意味する。第1部材とは、1人乗り電動車両1を構成する部材を意味する。
本実施形態に係る1人乗り電動車両1は、電動車椅子である。1人乗り電動車両1は、図1に示すように、車体フレーム10、シート12、1以上の駆動輪14、左キャスター15L、右キャスター15R、電源16、走行手段17、左ハンドリム20L、右ハンドリム20R、左足置き22L、右足置き22R及び1人乗り電動車両走行制御システム100を備える。車体フレーム10は、1人乗り電動車両1の本体である。車体フレーム10は、複数の金属パイプが接続されることにより構成されている。車体フレーム10は、車体フレーム左部10L、車体フレーム右部10R及び車体フレーム連結部10Cを含んでいる。
車体フレーム左部10Lは、車体フレーム10における左右方向LRの中央より左方Lに配置されている。車体フレーム左部10Lは、左ハンドルフレーム10aL、左肘置きフレーム10bL、左キャスターフレーム10cL、左シートフレーム10dL、左足置きフレーム10eL及び左アンダーフレーム10fLを含んでいる。左ハンドルフレーム10aLは、1人乗り電動車両1の後部に配置されている。左ハンドルフレーム10aLは、上下方向UDに延びている。また、左ハンドルフレーム10aLの上端部は、後方Bに向かって折り曲げられている。左ハンドルフレーム10aLの上端部は、ハンドルとして用いられる。
左肘置きフレーム10bLは、ユーザ200の左腕を支持する。左肘置きフレーム10bLは、左ハンドルフレーム10aLから前方Fに延びている。左肘置きフレーム10bLの後端は、左ハンドルフレーム10aLに溶接により固定されている。左キャスターフレーム10cLは、左肘置きフレーム10bLの前端から下方Dに延びている。左肘置きフレーム10bLと左キャスターフレーム10cLとは、1本の金属パイプが折り曲げられた構造を有している。
左シートフレーム10dLは、左肘置きフレーム10bLの下方Dにおいて、左ハンドルフレーム10aLから前方Fに延びている。左シートフレーム10dLの後端は、左ハンドルフレーム10aLに溶接により固定されている。左足置きフレーム10eLは、左シートフレーム10dLの前端から下方Dかつ前方Fに直線的に延びている。左足置きフレーム10eLは、左キャスターフレーム10cLより前方Fに配置されている。左シートフレーム10dLと左足置きフレーム10eLとは、1本の金属パイプが折り曲げられた構造を有している。
左アンダーフレーム10fLは、左シートフレーム10dLの下方Dにおいて、前後方向FBに延びている。左アンダーフレーム10fLの前端は、左足置きフレーム10eLに溶接により固定されている。左ハンドルフレーム10aLの下端は、左アンダーフレーム10fLに溶接により固定されている。
車体フレーム右部10Rは、車体フレーム10における左右方向LRの中央より右方Rに配置されている。車体フレーム右部10Rは、右ハンドルフレーム10aR、右肘置きフレーム10bR、右キャスターフレーム10cR、右シートフレーム10dR、右足置きフレーム10eR及び右アンダーフレーム10fRを含んでいる。右ハンドルフレーム10aRは、1人乗り電動車両1の後部に配置されている。右ハンドルフレーム10aRは、上下方向UDに延びている。また、右ハンドルフレーム10aRの上端部は、後方Bに向かって折り曲げられている。右ハンドルフレーム10aRの上端部は、ハンドルとして用いられる。
右肘置きフレーム10bRは、ユーザ200の右腕を支持する。右肘置きフレーム10bRは、右ハンドルフレーム10aRから前方Fに延びている。右肘置きフレーム10bRの後端は、右ハンドルフレーム10aRに溶接により固定されている。右キャスターフレーム10cRは、右肘置きフレーム10bRの前端から下方Dに延びている。右肘置きフレーム10bRと右キャスターフレーム10cRとは、1本の金属パイプが折り曲げられた構造を有している。
右シートフレーム10dRは、右肘置きフレーム10bRの下方Dにおいて、右ハンドルフレーム10aRから前方Fに延びている。右シートフレーム10dRの後端は、右ハンドルフレーム10aRに溶接により固定されている。右足置きフレーム10eRは、右シートフレーム10dRの前端から下方Dかつ前方Fに直線的に延びている。右足置きフレーム10eRは、右キャスターフレーム10cRより前方Fに配置されている。右シートフレーム10dRと右足置きフレーム10eRとは、1本の金属パイプが折り曲げられた構造を有している。
右アンダーフレーム10fRは、右シートフレーム10dRの下方Dにおいて、前後方向FBに延びている。右アンダーフレーム10fRの前端は、右足置きフレーム10eRに溶接により固定されている。右ハンドルフレーム10aRの下端は、右アンダーフレーム10fRに溶接により固定されている。
車体フレーム連結部10Cは、車体フレーム左部10Lと車体フレーム右部10Rとを連結している。車体フレーム連結部10Cは、連結フレーム10g,10hを含んでいる。連結フレーム10gは、1人乗り電動車両1の前後方向FBの中央近傍において、右シートフレーム10dR及び左アンダーフレーム10fLに支持されている。従って、連結フレーム10gは、左ハンドルフレーム10aLに対して右方Rに傾斜している。連結フレーム10hは、1人乗り電動車両1の前後方向FBの中央近傍において、左シートフレーム10dL及び右アンダーフレーム10fRに支持されている。従って、連結フレーム10hは、右ハンドルフレーム10aRに対して左方Lに傾斜している。
シート12は、車体フレーム10に支持されている。シート12には、ユーザ200が着座する。より詳細には、シート12は、座面12a及び背もたれ12bを含んでいる。座面12aは、布等のフレキシブルなシートである。座面12aは、図2に示すように、左シートフレーム10dLと右シートフレーム10dRとの間に張り渡されている。座面12aは、ユーザ200の臀部及び太ももを支持する。背もたれ12bは、布等のフレキシブルなシートである。背もたれ12bは、左ハンドルフレーム10aLと右ハンドルフレーム10aRとの間に張り渡されている。背もたれ12bは、ユーザ200の背中を支持する。
1以上の駆動輪14は、左駆動輪14L及び右駆動輪14Rを含んでいる。左駆動輪14Lは、車体フレーム10における左右方向LRの中央より左方Lにおいて車体フレーム10に支持されている。左駆動輪14Lは、左ハンドルフレーム10aLの下部、左シートフレーム10dLの後部及び左アンダーフレーム10fLの後部の左方Lに配置されている。左駆動輪14Lは、左右方向LRに延びるアクスルを中心に回転できる。以下では、1人乗り電動車両1が前進する際に左駆動輪14Lが回転する方向を正転方向と呼ぶ。1人乗り電動車両1が後退する際に左駆動輪14Lが回転する方向を逆転方向と呼ぶ。
右駆動輪14Rは、車体フレーム10における左右方向LRの中央より右方Rにおいて車体フレーム10に支持されている。右駆動輪14Rは、右ハンドルフレーム10aRの下部、右シートフレーム10dRの後部及び右アンダーフレーム10fRの後部の右方Rに配置されている。右駆動輪14Rは、左右方向LRに延びるアクスルを中心に回転できる。以下では、1人乗り電動車両1が前進する際に右駆動輪14Rが回転する方向を正転方向と呼ぶ。1人乗り電動車両1が後退する際に右駆動輪14Rが回転する方向を逆転方向と呼ぶ。
左キャスター15Lは、左キャスターフレーム10cLの下端において左キャスターフレーム10cLに支持されている。これにより、左キャスター15Lは、左方Lから見たときに、左駆動輪14Lの前方Fに配置されている。左キャスター15Lは、左右方向LRに延びるアクスルを中心に回転できる。また、左キャスター15Lは、上下方向UDに延びる左キャスターフレーム10cLの中心軸を中心に回転できる。すなわち、左キャスター15Lは、左方L及び右方Rに操舵されることができる。
右キャスター15Rは、右キャスターフレーム10cRの下端において右キャスターフレーム10cRに支持されている。これにより、右キャスター15Rは、右方Rから見たときに、右駆動輪14Rの前方Fに配置されている。右キャスター15Rは、左右方向LRに延びるアクスルを中心に回転できる。また、右キャスター15Rは、上下方向UDに延びる右キャスターフレーム10cRの中心軸を中心に回転できる。すなわち、右キャスター15Rは、左方L及び右方Rに操舵されることができる。
電源16は、車体フレーム10に支持されている。より詳細には、電源16は、右ハンドルフレーム10aRの後方Bに配置されている。電源16は、例えば、リチウムイオン電池やニッケル水素電池等である。
走行手段17は、1人乗り電動車両1を前進、後退、左旋回及び右旋回させることができる機構である。走行手段17は、動力源18を含んでいる。動力源18は、電源16から電力の供給を受けることにより、少なくとも1以上の駆動輪14を回転させる。本実施形態では、動力源18は、電源16から電力の供給を受けることにより、左駆動輪14L及び右駆動輪14Rを回転させる。動力源18は、1人乗り電動車両1を前進させるときには、左駆動輪14L及び右駆動輪14Rを同じ回転速度で正転方向に回転させる。動力源18は、1人乗り電動車両1を後退させるときには、左駆動輪14L及び右駆動輪14Rを同じ回転速度で逆転方向に回転させる。動力源18は、1人乗り電動車両1を左旋回又は右旋回させるときには、左駆動輪14Lの回転速度と右駆動輪14Rの回転速度とに差を生じさせる。具体的には、動力源18は、回転半径で電動車いす1を左旋回させる場合には、左駆動輪14Lを逆転方向に回転させ、右駆動輪14Rを正転方向に回転させる。動力源18は、大きな回転半径で電動車いす1を左旋回させる場合には、左駆動輪14Lの回転速度が右駆動輪14Rの回転速度より小さくなるように、左駆動輪14L及び右駆動輪14Rを正転方向に回転させる。動力源18は、小さな回転半径で電動車いす1を右旋回させる場合には、左駆動輪14Lを正転方向に回転させ、右駆動輪14Rを逆転方向に回転させる。動力源18は、大きな回転半径で電動車いす1を右旋回させる場合には、左駆動輪14Lの回転速度が右駆動輪14Rの回転速度より大きくなるように、左駆動輪14L及び右駆動輪14Rを正転方向に回転させる。
また、動力源18は、左動力源18L及び右動力源18Rを含んでいる。左動力源18Lは、左減速機を介して左駆動輪14Lを回転させる電気モータである。右動力源18Rは、右減速機を介して右駆動輪14Rを回転させる電気モータである。
左ハンドリム20Lは、左駆動輪14Lの左方Lに配置されている。左ハンドリム20Lは、左方Lから見たときに、左駆動輪14Lと同心となるように左駆動輪14Lに固定されている円形のリングである。従って、左ハンドリム20Lは、左駆動輪14Lと一体となって回転することができる。
右ハンドリム20Rは、右駆動輪14Rの右方Rに配置されている。右ハンドリム20Rは、右方Rから見たときに、右駆動輪14Rと同心となるように右駆動輪14Rに固定されている円形のリングである。従って、右ハンドリム20Rは、右駆動輪14Rと一体となって回転することができる。
左足置き22Lは、左足置きフレーム10eLの下端部において左足置きフレーム10eLに支持されている。左足置き22Lは、ユーザ200の左足を支持する。
右足置き22Rは、右足置きフレーム10eRの下端部において右足置きフレーム10eRに支持されている。右足置き22Rは、ユーザ200の右足を支持する。
[1人乗り電動車両走行制御システムの構成]
以下に、1人乗り電動車両走行制御システム100について図面を参照しながら説明する。図3は、ユーザ200の左手の動作(左手動作)とモデル化左手画像データMLID(第1ユーザ入力情報)との関係を示す図である。図4は、ユーザ200の顔の動作(顔動作)とモデル化顔画像データMFID(第2ユーザ入力情報)との関係を示す図である。
本明細書において、「動作」とは、ユーザが身体の部位を動かすこと、及び、ユーザが特定の姿勢に体の部位を維持させることを含む。ユーザが身体の部位を動かすこととは、例えば、ユーザが直立状態の首を左方Lに傾けることである。一方、ユーザが特定の姿勢に身体の部位を維持することとは、例えば、ユーザが首を左方Lに傾けて静止することである。
1人乗り電動車両走行制御システム100は、1人乗り電動車両1の走行制御を行う。1人乗り電動車両走行制御システム100は、図1に示すように、1人乗り電動車両走行制御装置101、ユーザ入力検出デバイス104(第1ユーザ入力検出デバイス)及びユーザ入力検出デバイス106(第2ユーザ入力検出デバイス)を備えている。
ユーザ入力検出デバイス104は、1人乗り電動車両走行制御装置101の一部ではない。すなわち、ユーザ入力検出デバイス104は、1人乗り電動車両走行制御装置101に含まれない。ユーザ入力検出デバイス104は、ユーザ200の左手(第1部位)の左手動作(第1ユーザ動作)をユーザ200の左手に接触せずに検出する。更に、ユーザ入力検出デバイス104は、左手ユーザ動作を示すモデル化左手画像データMLID(第1ユーザ入力情報)を出力する。より詳細には、ユーザ入力検出デバイス104は、図2に示すように、左肘置きフレーム10bLの前部に固定されている。ユーザ入力検出デバイス104は、イメージセンサ104a及び解析部104bを含んでいる。イメージセンサ104aは、イメージセンサ104aより上方Uを撮像することにより、ユーザ200の左手を撮像する。イメージセンサ104aは、ユーザ200の左手を撮像することにより、左手動作を検出する。イメージセンサ104aは、左手画像データLIDを解析部104bに出力する。イメージセンサ104aは、例えば、CCD(Charge Coupled Device)イメージセンサやCMOS(Complementarty Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサである。また、イメージセンサ104aは、赤外線カメラでもよいし、ラインセンサでもよい。
解析部104bは、左手画像データLIDにおける複数の特徴点を抽出し、複数の特徴点の左手動作を示すモデル化左手画像データMLID(第1ユーザ入力情報)を1人乗り電動車両走行制御装置101に出力する。より詳細には、解析部104bは、図3に示すように、左手画像データLIDにおける左手の関節を複数の特徴点として抽出する。更に、解析部104bは、複数の特徴点を線で結ぶことにより、モデル化左手画像データMLIDを生成する。図3には、「手を開く」、「人差し指を立てる」、「人差し指と中指を立てる」及び「拳を握る」の4種類の左手動作に対応するモデル化左手画像データMLIDを示した。解析部104bは、モデル化左手画像データMLIDを1人乗り電動車両走行制御装置101に出力する。この際、解析部104bは、複数の特徴点のみをモデル化左手画像データMLIDとして1人乗り電動車両走行制御装置101に出力してもよいし、複数の特徴点及び左手画像データLIDをモデル化左手画像データMLIDとして1人乗り電動車両走行制御装置101に出力してもよい。解析部104bは、例えば、回路基板と電子部品とIC(Integrated Circuit)との組み合わせからなるマイクロコンピュータである。
ユーザ入力検出デバイス106は、1人乗り電動車両走行制御装置101の一部ではない。すなわち、ユーザ入力検出デバイス106は、1人乗り電動車両走行制御装置101に含まれない。ユーザ入力検出デバイス106は、ユーザ200の顔(第2部位)の顔動作(第2ユーザ動作)をユーザ200の顔に接触せずに検出する。更に、ユーザ入力検出デバイス106は、顔ユーザ入力を示すモデル化顔画像データMFID(第2ユーザ入力情報)を出力する。より詳細には、ユーザ入力検出デバイス106は、図2に示すように、右肘置きフレーム10bRの前部に固定されている。ユーザ入力検出デバイス106は、イメージセンサ106a及び解析部106bを含んでいる。イメージセンサ106aは、イメージセンサ106aより上方Uかつ後方Bを撮像することにより、ユーザ200の顔を撮像する。イメージセンサ106aは、ユーザ200の顔を撮像することにより、顔動作を検出する。イメージセンサ106aは、顔画像データFIDを解析部106bに出力する。イメージセンサ106aは、例えば、CCDイメージセンサやCMOSイメージセンサである。また、イメージセンサ106aは、赤外線カメラでもよいし、ラインセンサでもよい。
解析部106bは、顔画像データFIDにおける複数の特徴点を抽出し、複数の特徴点の顔動作を示すモデル化顔画像データMFID(第2ユーザ入力情報)を1人乗り電動車両走行制御装置101に出力する。より詳細には、解析部106bは、図4に示すように、顔画像データFIDにおける顔の首の下端、顎及び鼻を複数の特徴点として抽出する。更に、解析部106bは、複数の特徴点を線で結ぶことにより、モデル化顔画像データMFIDを生成する。図4には、「首を左方Lに大きく傾ける」、「首を左方Lに小さく傾ける」、「首を傾けない」、「首を右方Rに小さく傾ける」及び「首を右方Rに大きく傾ける」の5種類の顔動作に対応するモデル化顔画像データFLIDを示した。解析部106bは、モデル化顔画像データMFIDを1人乗り電動車両走行制御装置101に出力する。この際、解析部106bは、複数の特徴点のみをモデル化顔画像データMFIDとして1人乗り電動車両走行制御装置101に出力してもよいし、複数の特徴点及び顔画像データFIDをモデル化顔画像データMFIDとして1人乗り電動車両走行制御装置101に出力してもよい。解析部106bは、例えば、回路基板と電子部品とIC(Integrated Circuit)との組み合わせからなるマイクロコンピュータである。
以上のようなユーザ入力検出デバイス104,106は、例えば、Leap Motion社のLeap Motion(登録商標)により実現される。
1人乗り電動車両走行制御装置101は、マルチインプットコントローラ102、ユーザ入力情報取得部103,105及び記憶部108を備えている。ユーザ入力情報取得部103(第1ユーザ入力情報取得部)は、ユーザ入力検出デバイス104が検出した左手ユーザ動作を示すモデル化左手画像データMLIDを取得する。本実施形態では、ユーザ入力情報取得部103は、解析部104bが出力するモデル化左手画像データMLIDを取得する。ユーザ入力情報取得部105(第2ユーザ入力情報取得部)は、ユーザ入力検出デバイス106が検出した顔動作を示すモデル化顔画像データFLIDを取得する。本実施形態では、ユーザ入力情報取得部105は、解析部106bが出力するモデル化顔画像データFLIDを取得する。
マルチインプットコントローラ102は、ユーザ入力情報取得部103が取得したモデル化左手画像データMLIDに基づいて1人乗り電動車両1の走行制御に関する第1ユーザ意思を特定する。第1ユーザ意思は、1人乗り電動車両1の走行に関するユーザ200の意思である。第1ユーザ意思は、例えば、1人乗り電動車両1を前進させたいことや、1人乗り電動車両を後退させたいこと等である
より詳細には、マルチインプットコントローラ102は、モデル化左手画像データMLIDに対して画像解析を行うことにより、モデル化左手画像データMLIDの左手動作を特定する。すなわち、マルチインプットコントローラ102は、モデル化左手画像データMLIDの左手動作が、図3の「手を開く」、「人差し指を立てる」、「人差し指と中指を立てる」及び「拳を握る」のいずれであるのかを特定する。更に、マルチインプットコントローラ102は、左手動作に基づいて、1人乗り電動車両1の走行制御に関する第1ユーザ意思を特定する。そこで、記憶部108は、表1に示す第1ユーザ意思テーブルを記憶している。記憶部108は、例えば、不揮発性メモリである。
Figure 0006847272
表1に示す第1ユーザ意思テーブルには、左手動作と第1ユーザ意思とが対応付けて記録されている。「手を開く」という左手動作は、第1ユーザ意思が「1人乗り電動車両1を停止させる」であることを意味する。「人差し指を立てる」という左手動作は、第1ユーザ意思が「速度V1で1人乗り電動車両1を前進させる」であることを意味する。「人差し指と中指を立てる」という左手動作は、第1ユーザ意思が「速度V2で1人乗り電動車両1を前進させる」であることを意味する。「拳を握る」という左手動作は、第1ユーザ意思が「1人乗り電動車両1を後退させる」であることを意味する。
マルチインプットコントローラ102は、表1を参照することにより、モデル化左手画像データMLIDが示す左手動作に対応する第1ユーザ意思を特定する。本実施形態では、マルチインプットコントローラ102は、第1ユーザ意思が、「1人乗り電動車両1を停止させる」、「速度V1で1人乗り電動車両1を前進させる」、「1人乗り電動車両1を停止させる」又は「1人乗り電動車両1を後退させる」のいずれであるのかを特定する。
また、マルチインプットコントローラ102は、ユーザ入力検出デバイス106がユーザ200の顔に接触せずに検出した顔動作を示すモデル化顔画像データFLIDに基づいて1人乗り電動車両1の走行制御に関する第2ユーザ意思を特定する。第2ユーザ意思は、1人乗り電動車両1の走行に関するユーザ200の意思である。第2ユーザ意思は、例えば、1人乗り電動車両1を左旋回させたいことや、1人乗り電動車両1を右旋回させたいこと等である。
より詳細には、マルチインプットコントローラ102は、モデル化顔画像データFLIDに対して画像解析を行うことにより、モデル化顔画像データFLIDが示す顔動作を特定する。すなわち、マルチインプットコントローラ102は、モデル化顔画像データFLIDが示す顔動作が、図4の「首を左方Lに大きく傾ける」、「首を左方Lに小さく傾ける」、「首を傾けない」、「首を右方Rに小さく傾ける」又は「首を右方Rに大きく傾ける」のいずれであるのかを顔の傾斜角に基づいて特定する。
まず、図4に示すように、前方Fから見たときに、直立状態の顔の中央(鼻の前端)を通過し、上下方向UDに延びる直線を鉛直軸Axと定義する。また、顎の特徴点と鼻の特徴点とを結ぶ線を顔の中心線CLと定義する。中心線CLと鉛直軸Axとがなす角度を傾斜角θと定義する。傾斜角θは、前方Fから見たときに、中心線CLが時計回り方向に回転すると正の値を取る。従って、傾斜角θは、ユーザが首を左方Lに傾けると正の値を取る。傾斜角θは、前方Fから見たときに、中心線CLが反時計回り方向に回転すると負の値を取る。従って、傾斜角θは、ユーザが首を右方Rに傾けると負の値を取る。
マルチインプットコントローラ102は、傾斜角θが20°より大きい場合には、顔動作が「首を左方Lに大きく傾ける」であると特定する。マルチインプットコントローラ102は、傾斜角θが0°より大きく20°以下である場合には、顔動作が「首を左方Lに小さく傾ける」であると特定する。マルチインプットコントローラ102は、傾斜角θが0°である場合には、顔動作が「首を傾けない」であると特定する。マルチインプットコントローラ102は、傾斜角θが−20°以上0°より小さい場合には、顔動作が「顔を右方Rに小さく傾ける」であると特定する。マルチインプットコントローラ102は、傾斜角θが−20°より小さい場合には、顔動作が「顔を右方Rに大きく傾ける」であると特定する。
マルチインプットコントローラ102は、顔動作に基づいて、1人乗り電動車両1の走行制御に関する第2ユーザ意思を特定する。そこで、記憶部108は、表2に示す第2ユーザ意思テーブルを記憶している。
Figure 0006847272
表2に示す第2ユーザ意思テーブルには、顔動作と第2ユーザ意思とが対応付けて記録されている。「首を左方Lに大きく傾ける」という顔動作は、第2ユーザ意思が「1人乗り電動車両1を小さな半径で左旋回させる」であることを意味する。「首を左方Lに小さく傾ける」という顔動作は、第2ユーザ意思が「1人乗り電動車両1を大きな半径で左旋回させる」であることを意味する。「首を傾けない」という顔動作は、第2ユーザ意思が「1人乗り電動車両1が左旋回及び右旋回しない」であることを意味する。「首を右方Rに小さく傾ける」という顔動作は、第2ユーザ意思が「1人乗り電動車両1を大きな半径で右旋回させる」であることを意味する。「首を右方Rに大きく傾ける」という顔動作は、第2ユーザ意思が「1人乗り電動車両1を小さな半径で右旋回させる」であることを意味する。
マルチインプットコントローラ102は、表2を参照することにより、モデル化顔画像データFLIDが示す顔動作に対応する第2ユーザ意思を特定する。マルチインプットコントローラ102は、第2ユーザ意思が、「1人乗り電動車両1を小さな半径で左旋回させる」、「1人乗り電動車両1を大きな半径で左旋回させる」、「1人乗り電動車両1が左旋回及び右旋回させない」、「1人乗り電動車両1を大きな半径で右旋回させる」又は「1人乗り電動車両1を小さな半径で右旋回させる」のいずれであるのかを特定する。
マルチインプットコントローラ102は、第1ユーザ意思及び第2ユーザ意思に基づいて走行手段17を制御する制御信号を生成する。本実施形態では、マルチインプットコントローラ102は、第1ユーザ意思及び第2ユーザ意思に基づいて動力源18を制御する制御信号を生成する。具体的には、マルチインプットコントローラ102は、表1の第1ユーザ意思と表2の第2ユーザ意思とを組み合わせた走行制御を実行するための制御信号を生成する。表3は、表1の第1ユーザ意思と表2の第2ユーザ意思とを組み合わせた走行制御を示した走行制御テーブルである。表3の走行制御テーブルには、図示を省略するが、各走行制御における左動力源18L及び右動力源18Rの具体的な制御(具体的制御)も記録されている。例えば、走行制御が「その場で右旋回」である場合には、具体的制御は、「回転数R1で左動力源18Lを逆転方向に回転させ、回転数R1で右動力源18Rを正転方向に回転させる」である。記憶部108は、表3に示す走行制御テーブルを記憶している。マルチインプットコントローラ102は、表3の走行制御テーブルに基づいて、第1ユーザ意思及び第2ユーザ意思に対応する走行制御を特定する。更に、マルチインプットコントローラ102は、走行制御に基づいて、動力源18を制御する制御信号を生成する。動力源18は、制御信号に従って動作する。これにより、1人乗り電動車両1は、前進、後退、左旋回及び右旋回の走行を行うことができる。
Figure 0006847272
以上のようなマルチインプットコントローラ102は、例えば、回路基板と電子部品とIC(Integrated Circuit)との組み合わせからなるマイクロコンピュータである。ユーザ入力情報取得部103は、例えば、ユーザ入力検出デバイス104から取得したモデル化左手画像データMLIDを一時的に記憶する揮発性メモリ又は不揮発性メモリである。
ユーザ入力情報取得部105は、例えば、ユーザ入力検出デバイス104から取得したモデル化顔画像データFLIDを一時的に記憶する揮発性メモリ又は不揮発性メモリである。揮発性メモリ又は不揮発性メモリは、マイクロコンピュータの一部である。また、マルチインプットコントローラ102は、マイクロコンピュータの演算処理部である。
なお、ユーザ入力情報取得部103は、ユーザ入力検出デバイス104が検出した左手動作を示すモデル化左手画像データMLIDを取得する機能を有していればよい。また、ユーザ入力情報取得部105は、ユーザ入力検出デバイス106が検出した顔動作を示すモデル化顔画像データFLIDを取得する機能を有していればよい。従って、ユーザ入力情報取得部103,105は、上記機能を有する構成であれば、揮発性メモリ又は不揮発性メモリに限らない。例えば、ユーザ入力情報取得部103,105は、モデル化左手画像データMLID又はモデル化顔画像データFLIDが入力してくる1人乗り電動車両走行制御装置101の端子であってもよい。
[1人乗り電動車両走行制御装置の動作]
次に、1人乗り電動車両走行制御装置101の動作について図面を参照しながら説明する。図5は、1人乗り電動車両走行制御装置101の動作を示すフローチャートである。1人乗り電動車両走行制御装置101は、記憶部108が記憶しているプログラムに従って、図5のフローチャートを実行する。
本制御は、1人乗り電動車両1の電源がOFFからONに切り替えられることにより開始される。イメージセンサ104aは、ユーザ200の左手を撮像し、左手画像データLIDを解析部104bに出力する。解析部104bは、左手画像データLIDに基づいて、モデル化左手画像データMLIDを生成し、モデル化左手画像データMLIDをユーザ入力情報取得部103に出力する。ユーザ入力情報取得部103は、モデル化左手画像データMLIDを取得する(ステップS1)。ユーザ入力情報取得部103は、モデル化左手画像データMLIDをマルチインプットコントローラ102に出力する。これにより、マルチインプットコントローラ102は、モデル化左手画像データMLIDを取得する。
また、イメージセンサ106aは、ユーザ200の顔を撮像し、顔画像データFIDを解析部106bに出力する。解析部106bは、顔画像データFIDに基づいて、モデル化顔画像データMFIDを生成し、モデル化顔画像データMFIDをユーザ入力情報取得部105に出力する。ユーザ入力情報取得部105は、モデル化顔画像データMFIDを取得する(ステップS2)。ユーザ入力情報取得部103は、モデル化顔画像データFLIDをマルチインプットコントローラ102に出力する。これにより、マルチインプットコントローラ102は、モデル化顔画像データFLIDを取得する。
次に、マルチインプットコントローラ102は、モデル化左手画像データMLIDが示す左手動作が、図3の「手を開く」、「人差し指を立てる」、「人差し指と中指を立てる」又は「拳を握る」のいずれであるのかを特定する(ステップS3)。更に、マルチインプットコントローラ102は、表1の第1ユーザ意思テーブルに基づいて、ステップS3で特定した左手動作に対応する第1ユーザ意思が、「1人乗り電動車両1を停止させる」、「速度V1で1人乗り電動車両1を前進させる」、「速度V2で1人乗り電動車両1を前進させる」又は「1人乗り電動車両1を後退させる」のいずれであるのかを特定する(ステップS4)。
次に、マルチインプットコントローラ102は、モデル化顔画像データMFIDが示す顔動作が、図4の「首を左方Lに大きく傾ける」、「首を左方Lに小さく傾ける」、「首を傾けない」、「首を右方Rに小さく傾ける」又は「首を右方Rに大きく傾ける」のいずれであるのかを特定する(ステップS5)。更に、マルチインプットコントローラ102は、表2の第2ユーザ意思テーブルに基づいて、ステップS5で特定した顔動作に対応する第2ユーザ意思が、「1人乗り電動車両1を小さな半径で左旋回させる」、「1人乗り電動車両1を大きな左半径で旋回させる」、「1人乗り電動車両1が左旋回及び右旋回しない」、「1人乗り電動車両1を大きな半径で右旋回させる」又は「1人乗り電動車両1を小さな半径で右旋回させる」のいずれであるのかを特定する(ステップS6)。
次に、マルチインプットコントローラ102は、表3の走行制御テーブルに基づいて、ステップS4,S6で特定した第1ユーザ意思及び第2ユーザ意思に対応する走行制御を特定する(ステップS7)。マルチインプットコントローラ102は、ステップS7で特定した走行制御に基づいて、動力源18を制御する制御信号を生成する(ステップS8)。動力源18は、制御信号に従って動作する。
最後に、マルチインプットコントローラ102は、1人乗り電動車両1の電源がONからOFFに切り替えられたか否かを判定する(ステップS9)。1人乗り電動車両1の電源がONからOFFに切り替えられた場合、本処理は終了する。1人乗り電動車両1の電源がONからOFFに切り替えられていない場合、本処理は、ステップS1に戻る。
[効果]
1人乗り電動車両走行制御装置101では、新たなユーザ入力情報取得方法が採用されている。より詳細には、1人乗り電動車両走行制御装置101は、ユーザ入力情報取得部103,105を備える。ユーザ入力情報取得部103は、ユーザ入力検出デバイス104が検出した左手動作を示すモデル化左手画像データMLIDをユーザ入力検出デバイス104から取得する。ユーザ入力情報取得部105は、ユーザ入力検出デバイス106がユーザ200の顔に接触せずに検出した顔動作を示すモデル化顔画像データFLIDをユーザ入力検出デバイス106から取得する。このように、1人乗り電動車両走行制御装置101では、少なくとも1つが非接触で検出された2つの左手動作及び顔動作を示す2つのモデル化左手画像データMLID及びモデル化顔画像データFLIDを取得するという新たなユーザ入力情報取得方法が採用されている。
1人乗り電動車両走行制御装置101では、上記のような新たなユーザ入力情報取得方法が採用されたとしても、1人乗り電動車両1における走行制御の多様性の低下が抑制される。より詳細には、1人乗り電動車両走行制御装置101は、ユーザ入力情報取得部103,105を備える。ユーザ入力情報取得部103は、ユーザ入力検出デバイス104が検出した左手動作を示すモデル化左手画像データMLIDをユーザ入力検出デバイス104から取得する。ユーザ入力情報取得部105は、ユーザ入力検出デバイス106がユーザ200の顔に接触せずに検出した顔動作を示すモデル化顔画像データFLIDをユーザ入力検出デバイス106から取得する。このように、モデル化左手画像データMLID及びモデル化顔画像データFLIDが取得されることにより、ユーザ動作の数は、左手動作と顔動作との組み合わせの数となる。本実施形態では、左手動作が4種類であり、顔動作が5種類であるので、20種類のユーザ動作が得られる。そのため、左手動作が単純であり、顔動作が単純であっても、ユーザ動作の数が低減されることが抑制される。その結果、1人乗り電動車両における走行制御の多様性の低下が抑制される。
また、1人乗り電動車両走行制御装置101によれば、ユーザ入力検出デバイス104の汎用性が高くなる。より詳細には、前記の通り、顔動作が単純である。顔動作が単純であれば、マルチインプットコントローラは、ユーザ200の顔に接触せずに検出された顔動作を示すモデル化顔画像データFLID(第2ユーザ入力情報)に基づいて、第2ユーザ意思を特定できる。そのため、ユーザ入力検出デバイス106は、第2ユーザ入力の顔動作をユーザ200の顔に接触せずに検出してもよい。
上記のようにユーザ入力検出デバイス106がユーザ200の顔に接触せずに顔動作を検出することによって、以下に説明するように、ユーザ入力検出デバイス106がユーザ200の身体の種々の部位の動作を検出できる。より詳細には、ユーザ入力検出デバイス106は、例えば、腕を動かしやすいユーザ200では腕の動作を腕に接触せずに検出すればよい。また、ユーザ入力検出デバイス106は、足を動かしやすいユーザ200では足に接触せずに足の動作を検出すればよい。このように、腕を動かしやすいユーザ200と足を動かしやすいユーザ200とで共通のユーザ入力検出デバイス106が用いられることができる。そのため、ユーザが動かしやすい部位に適した構造のユーザ入力検出デバイス106がユーザ200毎に準備されなくてもよい。これにより、ユーザ200毎に異なるユーザ入力検出デバイス106が準備されなくてもよくなり、ユーザ入力検出デバイス106の汎用性が高くなる。ユーザ入力検出デバイス106と同じ理由により、ユーザ入力検出デバイス104の汎用性も高くなる。
また、1人乗り電動車両走行制御システム100によれば、マルチインプットコントローラ102は、第2ユーザ意思を容易に特定できる。より詳細には、顔における複数の特徴点の大きさは、顔の大きさより小さい。一方、顔における複数の特徴点の動きの大きさは、顔の動きの大きさと同じである。大きな顔が所定距離だけ移動する第1ケースと小さな複数の特徴点が所定距離だけ移動した第2ケースとでは、第2ケースの方が第1ケースより移動が検出されやすい。よって、マルチインプットコントローラ102は、モデル化顔画像データFLIDに基づいて複数の特徴点の動きを識別することで、顔の動きを容易に識別できる。その結果、マルチインプットコントローラは、第2ユーザ意思を容易に特定できる。
また、マルチインプットコントローラ102は、第2ユーザ意思と同じ理由により、第1ユーザ意思を容易に特定できる。
(第2の実施形態)
[1人乗り電動車両の全体構成]
以下に、1人乗り電動車両1aの全体構成について図面を参照しながら説明する。図6は、1人乗り電動車両1aの構成図である。図6では、1人乗り電動車両1aを後方Bから見た図、1人乗り電動車両1aを左方Lから見た図、1人乗り電動車両1aを右方Rから見た図、及び、1人乗り電動車両走行制御システム100aのブロック図を示した。
本実施形態に係る1人乗り電動車両1aは、電動車椅子である。1人乗り電動車両1aは、ユーザ入力検出デバイス104の代わりにユーザ入力検出デバイス204を備えている点において1人乗り電動車両1と相違する。以下に、係る相違点を中心に1人乗り電動車両1aについて説明する。
ユーザ入力検出デバイス204は、左手がユーザ入力検出デバイス204に接触することにより、ユーザ200の左手動作を検出する。より詳細には、ユーザ入力検出デバイス204は、左ハンドリム20L及びトルクセンサ204aを含んでいる。左ハンドリム20Lは、左駆動輪14Lの左方Lに配置されている。左ハンドリム20Lは、左方Lから見たときに、左駆動輪14Lと同心となるように左駆動輪14Lに固定されている円形のリングである。従って、左ハンドリム20Lは、左駆動輪14Lと一体となって回転することができる。ユーザ200が、左手により左ハンドリム20Lを正転方向又は逆転方向に回転させることにより、ユーザ入力検出デバイス204が、左手動作を示すトルク値情報Tr(後述)を検出する。
トルクセンサ204aは、左駆動輪14Lのアクスルに設けられている。ユーザ200が左ハンドリム20Lを回転させることにより、トルクが左駆動輪14Lのアクスルに発生する。トルクセンサ204aは、左駆動輪14Lのアクスルに発生するトルクの値(トルク値)を検出する。そして、トルクセンサ204aは、トルク値を示すトルク値情報Tr(第1ユーザ入力情報)を1人乗り電動車両走行制御装置101aに出力する。トルクセンサ204aは、左ハンドリム20Lがユーザ200により正転方向に回転させられる場合には、正のトルク値を検出する。すなわち、トルクセンサ204aが正のトルクを検出した場合には、左手動作は、「左ハンドリム20Lを正転方向に回転させる」である。トルクセンサ204aは、左ハンドリム20Lがユーザ200により正転方向又は逆転方向に回転させられない場合には、0のトルク値を検出する。すなわち、トルクセンサ204aが0のトルク値を検出した場合には、左手動作は、「左ハンドリム20Lを回転させない」である。トルクセンサ204aは、左ハンドリム20Lがユーザ200により逆転方向に回転させられる場合には、負のトルク値を検出する。すなわち、トルクセンサ204aが負のトルク値を検出した場合には、左手動作は、「左ハンドリム20Lを逆転方向に回転させる」である。
マルチインプットコントローラ102は、ユーザ入力検出デバイス204が検出したトルク値情報Trに基づいて1人乗り電動車両1aの走行制御に関する第1ユーザ意思を特定する。そこで、記憶部108は、表4に示す第1ユーザ意思テーブルを記憶している。
Figure 0006847272
表4に示す第1ユーザ意思テーブルには、左手動作と第1ユーザ意思とが対応付けて記録されている。「左ハンドリム20Lを正転方向に回転させる」という左手動作は、1人乗り電動車両1aが前進している場合に、ユーザ意思が「1人乗り電動車両1aの前進を加速させる」であることを意味する。「左ハンドリム20Lを回転させない」という左手動作は、1人乗り電動車両1aが前進している場合に、ユーザ意思が「1人乗り電動車両1aの前進の速度を維持させる」であることを意味する。「左ハンドリム20Lを逆転方向に回転させる」という左手動作は、1人乗り電動車両1aが前進している場合に、ユーザ意思が「1人乗り電動車両1aの前進を減速させる」であることを意味する。「左ハンドリム20Lを正転方向に回転させる」という左手動作は、1人乗り電動車両1aが停止している場合に、ユーザ意思が「1人乗り電動車両1aの前進を開始させる」であることを意味する。「左ハンドリム20Lを回転させない」という左手動作は、1人乗り電動車両1aが停止している場合に、ユーザ意思が「1人乗り電動車両1aを停止させる」であることを意味する。「左ハンドリム20Lを逆転方向に回転させる」という左手動作は、1人乗り電動車両1aが停止している場合に、ユーザ意思が「1人乗り電動車両1aの後退を開始させる」であることを意味する。「左ハンドリム20Lを正転方向に回転させる」という左手動作は、1人乗り電動車両1aが後退している場合に、ユーザ意思が「1人乗り電動車両1aの後退を減速させる」であることを意味する。「左ハンドリム20Lを回転させない」という左手動作は、1人乗り電動車両1aが後退している場合に、ユーザ意思が「1人乗り電動車両1aの後退の速度を維持させる」であることを意味する。「左ハンドリム20Lを逆転方向に回転させる」という左手動作は、1人乗り電動車両1aが後退している場合に、ユーザ意思が「1人乗り電動車両1aの後退を加速させる」であることを意味する。
マルチインプットコントローラ102は、表4を参照することにより、左手動作に対応する第1ユーザ意思を特定する。マルチインプットコントローラ102は、第1ユーザ意思が、「1人乗り電動車両1aの前進を加速させる」、「1人乗り電動車両1aの前進の速度を維持させる」、「1人乗り電動車両1aの前進を減速させる」、「1人乗り電動車両1aの前進を開始させる」、「1人乗り電動車両1aを停止させる」、「1人乗り電動車両1aの後退を開始させる」、「1人乗り電動車両1aの後退を減速させる」、「1人乗り電動車両1aの後退の速度を維持させる」又は「1人乗り電動車両1aの後退を加速させる」のいずれであるのかを特定する。
なお、1人乗り電動車両1aのユーザ入力検出デバイス204以外の構成については、1人乗り電動車両1と同じであるので説明を省略する。
マルチインプットコントローラ102は、第1ユーザ意思及び第2ユーザ意思に基づいて走行手段17を制御する制御信号を生成する。本実施形態では、マルチインプットコントローラ102は、第1ユーザ意思及び第2ユーザ意思に基づいて動力源18を制御する制御信号を生成する。具体的には、マルチインプットコントローラ102は、表4の第1ユーザ意思と表2の第2ユーザ意思とを組み合わせた走行制御を実行するための制御信号を生成する。表5は、第1ユーザ意思と第2ユーザ意思とを組み合わせた走行制御を示した走行制御テーブルである。表5において、半径R12は、半径R11より大きい。また、速度V0は、1人乗り電動車両1aが走行できる最低速度である。マルチインプットコントローラ102は、表5の走行制御テーブルに基づいて、第1ユーザ意思及び第2ユーザ意思に対応する走行制御を特定する。更に、マルチインプットコントローラ102は、走行制御に基づいて、動力源18を制御する制御信号を生成する。動力源18は、制御信号に従って動作する。これにより、1人乗り電動車両1aは、前進、後退、左旋回及び右旋回の走行を行うことができる。
Figure 0006847272
[マルチインプットコントローラの動作]
次に、マルチインプットコントローラ102の動作について図面を参照しながら説明する。図7は、マルチインプットコントローラ102の動作を示すフローチャートである。マルチインプットコントローラ102は、記憶部108が記憶しているプログラムに従って、図7のフローチャートを実行する。
本制御は、1人乗り電動車両1aの電源がOFFからONに切り替えられることにより開始される。トルクセンサ204aは、トルク値を検出し、トルク値情報Trをユーザ入力情報取得部103に出力する。ユーザ入力情報取得部103は、トルク値情報Trを取得する(ステップS11)。ユーザ入力情報取得部103は、トルク値情報をマルチインプットコントローラ102に出力する。これにより、マルチインプットコントローラ102は、トルク値情報Trを取得する。
また、イメージセンサ106aは、ユーザ200の顔を撮像し、顔画像データFIDを解析部106bに出力する。解析部106bは、顔画像データFIDに基づいて、モデル化顔画像データMFIDを生成し、モデル化顔画像データMFIDをユーザ入力情報取得部105に出力する。ユーザ入力情報取得部105は、モデル化顔画像データMFIDを取得する(ステップS12)。ユーザ入力情報取得部103は、モデル化顔画像データFLIDをマルチインプットコントローラ102に出力する。これにより、マルチインプットコントローラ102は、モデル化顔画像データFLIDを取得する。
次に、マルチインプットコントローラ102は、トルク値情報Trが示す左手動作が、「左ハンドリム20Lを正転方向に回転させる」、「左ハンドリム20Lを回転させない」又は「左ハンドリム20Lを逆転方向に回転させる」のいずれであるのかを特定する(ステップS13)。更に、マルチインプットコントローラ102は、表4の第1ユーザ意思テーブルに基づいて、ステップS13で特定した左手動作に対応する第1ユーザ意思が、「1人乗り電動車両1aの前進を加速させる」、「1人乗り電動車両1aの前進の速度を維持させる」、「1人乗り電動車両1aの前進を減速させる」、「1人乗り電動車両1aの前進を開始させる」、「1人乗り電動車両1aを停止させる」、「1人乗り電動車両1aの後退を開始させる」、「1人乗り電動車両1aの後退を減速させる」、「1人乗り電動車両1aの後退の速度を維持させる」又は「1人乗り電動車両1aの後退を加速させる」のいずれであるのかを特定する(ステップS14)。
次に、マルチインプットコントローラ102は、モデル化顔画像データMFIDが示す顔動作が、図4の「首を左方Lに大きく傾ける」、「首を左方Lに小さく傾ける」、「首を傾けない」、「首を右方Rに小さく傾ける」又は「首を右方Rに大きく傾ける」のいずれであるのかを特定する(ステップS15)。更に、マルチインプットコントローラ102は、表2の第2ユーザ意思テーブルに基づいて、ステップS15で特定した顔動作に対応する第2ユーザ意思が、「1人乗り電動車両1aを小さな半径で左旋回させる」、「1人乗り電動車両1aを大きな半径で左旋回させる」、「1人乗り電動車両1aが左旋回及び右旋回しない」、「1人乗り電動車両1aを大きな半径で右旋回させる」又は「1人乗り電動車両1aを小さな半径で右旋回させる」のいずれであるのかを特定する(ステップS16)。
次に、マルチインプットコントローラ102は、表5の走行制御テーブルに基づいて、ステップS14,S16で特定した第1ユーザ意思及び第2ユーザ意思に対応する走行制御を特定する(ステップS17)。マルチインプットコントローラ102は、ステップS17で特定した走行制御に基づいて、動力源18を制御する制御信号を生成する(ステップS18)。動力源18は、制御信号に従って動作する。
最後に、マルチインプットコントローラ102は、1人乗り電動車両1aの電源がONからOFFに切り替えられたか否かを判定する(ステップS19)。1人乗り電動車両1aの電源がONからOFFに切り替えられた場合、本処理は終了する。1人乗り電動車両1aの電源がONからOFFに切り替えられていない場合、本処理は、ステップS11に戻る。
[効果]
1人乗り電動車両走行制御装置101aでは、ユーザ入力検出デバイス204は、イメージセンサではなく、ユーザ200の左手が接触する左ハンドリム20L及びトルクセンサ204aによりトルク値を検出する。このように、ユーザ入力検出デバイス106が、イメージセンサ106aにより顔動作を検出すれば、ユーザ入力検出デバイス204が、イメージセンサを含んでいなくてもよい。以上のような1人乗り電動車両走行制御装置101aであっても、1人乗り電動車両走行制御装置101と同じ理由により、1人乗り電動車両1aにおける走行制御の多様性の低下を抑制できる。また、1人乗り電動車両走行制御装置101aによれば、1人乗り電動車両走行制御装置101と同じ理由により、ユーザ入力検出デバイス106の汎用性が高くなる。また、1人乗り電動車両走行制御装置101aによれば、1人乗り電動車両走行制御装置101と同じ理由により、マルチインプットコントローラ102は、第2ユーザ意思を容易に特定できる。
(第3の実施形態)
[1人乗り電動車両の全体構成]
以下に、1人乗り電動車両1bの全体構成について図面を参照しながら説明する。図8は、1人乗り電動車両走行制御システム100bのブロック図である。図9は、1人乗り電動車両1bを後方Bから見た図、1人乗り電動車両1bを左方Lから見た図、及び、1人乗り電動車両1bを右方Rから見た図である。
本実施形態に係る1人乗り電動車両1bは、電動車椅子である。1人乗り電動車両走行制御システム100bは、ハードウェア構成において、1人乗り電動車両走行制御システム100aと相違する。1人乗り電動車両走行制御システム100aでは、図6に示すように、1人乗り電動車両走行制御装置101aは、1人乗り電動車両1aを制御するための専用装置である。一方、1人乗り電動車両走行制御システム100bでは、1人乗り電動車両走行制御装置101bは、ユーザ端末202の一部である。従って、1人乗り電動車両走行制御装置101bは、1人乗り電動車両1bを制御するための専用装置ではない。
1人乗り電動車両走行制御システム100bは、ユーザ入力検出デバイス104及びユーザ端末202を備える。1人乗り電動車両走行制御システム100bのユーザ入力検出デバイス104は、1人乗り電動車両走行制御システム100aのユーザ入力検出デバイス104と同じであるので説明を省略する。
ユーザ端末202は、ユーザにより携帯される無線通信端末である。ユーザ端末202は、電話回線又はインターネットを介して、他の端末と通信することができる。ユーザ端末202は、文字データ、画像データ、音声データ又は動画データを他のユーザ端末に対して送信したり、文字データ、画像データ、音声データ又は動画データを他のユーザ端末から受信したりできる。また、ユーザ端末202は、サーバからwebページをダウンロードして、ユーザ端末202の表示部(図示せず)に表示したり、サーバからソフトウェアをダウンロードしたりできる。また、ユーザ端末202のユーザは、ユーザ端末202を用いて、他のユーザ端末のユーザと通話できる。このようなユーザ端末202は、例えば、図9に示すように、スマートフォンである。
ユーザ端末202は、図8に示すように、1人乗り電動車両走行制御装置101b、ユーザ入力検出デバイス106及びユーザ端末通信部302を備えている。1人乗り電動車両走行制御システム100bの1人乗り電動車両走行制御装置101bは、1人乗り電動車両走行制御システム100aの1人乗り電動車両走行制御装置101aと同じであるので説明を省略する。なお、1人乗り電動車両走行制御装置101bは、例えば、スマートフォンのSoC(System on a Chip)である。
1人乗り電動車両走行制御システム100bのユーザ入力検出デバイス106は、1人乗り電動車両走行制御システム100aのユーザ入力検出デバイス106と同じであるので説明を省略する。イメージセンサ106aは、例えば、スマートフォンのカメラである。なお、解析部106bは、例えば、スマートフォンのSoCの一部であってもよい。
ユーザ端末通信部302は、車椅子通信部304(後述)と無線通信を行う。ユーザ端末通信部302と車椅子通信部304との通信規格は、例えば、BlueTooth(登録商標)である。ただし、ユーザ端末通信部302と車椅子通信部304とは、有線により接続されていてもよい。
1人乗り電動車両1bは、図9に示すように、車椅子通信部304及び車椅子制御部306を備えている。車椅子通信部304は、ユーザ端末通信部302と無線通信を行う。車椅子制御部306は、1人乗り電動車両1bの走行制御を行う。具体的には、車椅子制御部306は、マルチインプットコントローラ102が生成した制御信号をユーザ端末通信部302及び車椅子通信部304を介して取得する。更に、車椅子制御部306は、取得した制御信号に基づいて、動力源18の動作を制御する。
なお、1人乗り電動車両走行制御システム100bの動作は、1人乗り電動車両走行制御システム100aの動作と同じであるので説明を省略する。
[効果]
以上のような1人乗り電動車両走行制御装置101bであっても、1人乗り電動車両走行制御装置101aと同じ理由により、1人乗り電動車両1bにおける走行制御の多様性の低下を抑制できる。また、1人乗り電動車両走行制御装置101bによれば、1人乗り電動車両走行制御装置101aと同じ理由により、ユーザ入力検出デバイス106の汎用性が高くなる。また、1人乗り電動車両走行制御装置101bによれば、1人乗り電動車両走行制御装置101aと同じ理由により、マルチインプットコントローラ102は、第2ユーザ意思を容易に特定できる。
(その他の実施形態)
本明細書において記載と図示の少なくとも一方がなされた実施形態及び変形例は、本開示の理解を容易にするためのものであって、本開示の思想を限定するものではない。上記の実施形態及び変形例は、その趣旨を逸脱することなく変更・改良され得る。
当該趣旨は、本明細書に開示された実施形態例に基づいて当業者によって認識されうる、均等な要素、修正、削除、組み合わせ(例えば、実施形態及び変形例に跨る特徴の組み合わせ)、改良、変更を包含する。特許請求の範囲における限定事項は当該特許請求の範囲で用いられた用語に基づいて広く解釈されるべきであり、本明細書あるいは本願のプロセキューション中に記載された実施形態及び変形例に限定されるべきではない。そのような実施形態及び変形例は非排他的であると解釈されるべきである。例えば、本明細書において、「好ましくは」、「よい」という用語は非排他的なものであって、「好ましいがこれに限定されるものではない」、「よいがこれに限定されるものではない」ということを意味する。
なお、1人乗り電動車両走行制御装置101において、ユーザ入力検出デバイス104,106はそれぞれ、左手動作及び顔動作を検出している。しかしながら、ユーザ入力検出デバイス104,106はそれぞれ、左手及び顔以外のユーザ200の身体の部位の動作を検出してもよい。左手及び顔以外のユーザ200の身体の部位は、例えば、頭、顎、眼球、瞼、鼻、口、舌、耳、右手、肩、腕、肘、膝、足等が挙げられる。また、ユーザ入力検出デバイス104,106はそれぞれ、ユーザ200の身体の部位の動作ではなくユーザ200の身体に支持される第1ユーザ入力表現部材及び第2ユーザ入力表現部材の動作を検出してもよい。第1ユーザ入力表現部材及び第2ユーザ入力表現部材は、例えば、ユーザ200が手に持っている棒状部材や、ユーザ200が口にくわえている棒状部材等が挙げられる。
また、1人乗り電動車両走行制御装置101a,101bにおいて、ユーザ入力検出デバイス106は、顔動作を検出している。しかしながら、ユーザ入力検出デバイス106は、顔以外のユーザ200の身体の部位の動作を検出してもよい。顔以外のユーザ200の身体の部位は、例えば、頭、顎、眼球、瞼、鼻、口、舌、耳、手、肩、腕、肘、膝、足等が挙げられる。ユーザ入力検出デバイス106は、ユーザ200の身体の部位の動作ではなくユーザ200の身体に支持される第2ユーザ入力表現部材の動作をイメージセンサ106aにより第2ユーザ入力として検出してもよい。第2ユーザ入力表現部材は、例えば、ユーザ200が手に持っている棒状部材や、ユーザ200が口にくわえている棒状部材等が挙げられる。
また、1人乗り電動車両走行制御装置101a,101bにおいて、ユーザ入力検出デバイス204は、ユーザ200の左手に接触して左手動作を検出している。しかしながら、1人乗り電動車両走行制御装置101a,101bにおいて、ユーザ入力検出デバイス204は、ユーザ200の身体に支持される第1ユーザ入力表現部材の動作を第1ユーザ入力表現部材に接触して検出してもよい。
また、1人乗り電動車両走行制御装置101a,101bにおいて、ユーザ入力検出デバイス204は、左手動作を左ハンドリム20L及びトルクセンサ204aにより検出している。しかしながら、ユーザ入力検出デバイス204は、左手以外のユーザ200の身体の部位の動作を検出してもよい。左手以外のユーザ200の身体の部位は、例えば、頭、顎、顔、眼球、瞼、鼻、口、舌、耳、右手、肩、腕、肘、膝、足等の少なくとも1つが挙げられる。従って、左手以外のユーザ200の身体の部位は、例えば、頭、顎、顔、眼球、瞼、鼻、口、舌、耳、右手、肩、腕、肘、膝、足、体の重心の内の2以上の部位が組み合わされてもよい。また、眼球の動作とは、視線の動き及び黒目の動きを含んでいる。
また、1人乗り電動車両走行制御装置101a,101bにおいて、ユーザ入力検出デバイス204は、左手動作を検出するために、左ハンドリム20L及びトルクセンサ204aを含んでいる。しかしながら、ユーザ入力検出デバイス204は、左ハンドリム20L及びトルクセンサ204a以外の構成により、左手動作を検出してもよい。ユーザ入力検出デバイス204は、左ハンドリム20L及びトルクセンサ204aの代わりに、例えば、ユーザの身体の部位が接触するジョイスティック、ハンドル、レバー又はボタン等を含んでいてもよい。ジョイスティック、ハンドル、レバー又はボタンは、例えば、1人乗り電動車両1a,1bの左旋回及び右旋回を制御するための操舵用の入力装置であってもよいし、1人乗り電動車両1a,1bの前進及び後退を制御するためのアクセル用又はブレーキ用の入力装置であってもよい。
なお、1人乗り電動車両は、電動車椅子に限らない。具体的には、1人乗り電動車両1,1a,1bでは、動力源18は、1人乗り電動車両を左旋回又は右旋回させるときに、左駆動輪14Lの回転速度と右駆動輪14Rの回転速度とに差を生じさせる。しかしながら、1人乗り電動車両は、例えば、1つ又は2つの操舵輪及び1つ又は2つの駆動輪を備える車両であってもよい。1つ又は2つの操舵輪は、ハンドルやジョイスティック等により操作される。2つの駆動輪は、動力源18により回転させられる。動力源18は、アクセルペダル又はアクセルレバーにより操作される。この場合、走行手段17は、ハンドル又はジョイスティックと1つ又は2つの操舵輪との間に設けられている操舵機構、及び、動力源18を含んでいる。また、ユーザ入力検出デバイス104は、ハンドルやジョイスティック等、及び、アクセルペダル又はアクセルレバーを含んでいる。ユーザ入力検出デバイス106は、イメージセンサ106aを含んでいる。イメージセンサ106aは、例えば、ユーザ200の上半身の全体又は上半身の一部を撮像している。マルチインプットコントローラ102は、ユーザ200の上半身がシート12から上方Uに延びている状態からユーザ200の上半身が前方Fに倒れた状態に変化する第2ユーザ動作を示す第2ユーザ入力情報を取得した場合、第2ユーザ意思が1人乗り電動車両を停止させることであると特定する。なお、マルチインプットコントローラ102は、ユーザ200の体調不良を意味する第2ユーザ動作を示す第2ユーザ入力情報を取得した場合、第2ユーザ意思が1人乗り電動車両を停止させることであると特定すればよい。ユーザ200の体調不良を意味する第2ユーザ動作は、ユーザの上半身が前方Fに倒れることに加えて、ユーザ200がシート12の背もたれ12bにもたれてユーザ200の顔が上を向くことや、ユーザ200が左方L又は右方Rに倒れることが挙げられる。以上のように、1人乗り電動車両において、ユーザの上半身が体調不良等により前方Fに倒れた場合には、1人乗り電動車両を停止させてもよい。なお、走行手段17は、操舵輪及び/又は駆動輪の回転を妨げる制動力を発生する制動部を更に含んでいてもよい。そして、マルチインプットコントローラ102は、ユーザ200の上半身がシート12から上方Uに延びている状態からユーザ200の上半身が前方Fに倒れた状態に変化する第2ユーザ動作を示す第2ユーザ入力情報を取得した場合、制動部により1人乗り電動車両を停止させてもよい。
なお、1人乗り電動車両とは、乗車定員が一人である電動車両である。また、1人乗り電動車両は、低速で走行する。電動車椅子の速度は日本での法規では時速6km以下と定められている。そのため、低速とは、例えば、時速6km以下である。ただし、電動車椅子の速度は海外での法規では時速6kmより大きくてもよい場合がある。そのため、低速とは、例えば、時速10km以下であってもよい。従って、1人乗り電動車両は、複数人が乗車することができるEV(Electric Vehicle)を含まない。また、1人乗り電動車両は、例えば、公道を時速100km以上で高速走行できる電動車両も含まない。
また、1人乗り電動車両走行制御装置101a,101bにおいて、ユーザ入力検出デバイス204は、瞼や口等に取り付けられる筋電計により、瞼や口等の動作を検出してもよい。また、ユーザ入力検出デバイス204は、顔や頭等のユーザ200の身体の一部に取り付けられる加速度センサやポテンショメータにより、ユーザの身体の一部の傾きを検出してもよい。
また、1人乗り電動車両走行制御装置101において、解析部104b,106bはそれぞれ、左手及び顔の特徴点の抽出を行わなくてもよい。すなわち、マルチインプットコントローラ102は、左手画像データLID及び顔画像データFIDに基づいて、左手動作及び顔動作を特定してもよい。同様に、1人乗り電動車両走行制御装置101a,101bにおいて、解析部106bはそれぞれ、顔の特徴点の抽出を行わなくてもよい。すなわち、マルチインプットコントローラ102は、顔画像データFIDに基づいて、顔動作を特定してもよい。
また、1人乗り電動車両走行制御装置101における図3の左手動作は、一例であり、図示した左手動作に限らない。左手動作は、例えば、手を上下に振ったり、手を左右に振ったりする動作であってもよい。更に、1人乗り電動車両走行制御装置101,101a,101bにおける図4の顔動作は、一例であり、図示した顔動作に限らない。顔動作は、例えば、顔を前後に傾ける動作であってもよい。
また、1人乗り電動車両走行制御装置101における表1の第1ユーザ意思テーブルは、一例であり、説明した第1ユーザ意思テーブルに限らない。例えば、「拳を握る」という左手動作が、「1人乗り電動車両1を停止させる」という第1ユーザ意思に対応してもよい。また、表1の左手動作及び第1ユーザ意思より多種類の左手動作及び第1ユーザ意思が存在してもよい。これにより、1人乗り電動車両1における走行制御の多様性を向上させることができる。
1人乗り電動車両走行制御装置101,101a,101bにおける表2の第2ユーザ意思テーブルは、一例であり、説明した第2ユーザ意思テーブルに限らない。また、表2の顔動作及び第2ユーザ意思より多種類の顔動作及び第2ユーザ意思が存在してもよい。これにより、1人乗り電動車両1,1a,1bにおける走行制御の多様性を向上させることができる。
また、1人乗り電動車両走行制御装置101,101a,101bは、左手動作により1人乗り電動車両1,1a,1bの前進及び後退に関する走行制御を行い、顔動作により1人乗り電動車両1,1a,1bの左旋回及び右旋回に関する走行制御を行う。しかしながら、1人乗り電動車両走行制御装置101,101a,101bの走行制御は、これに限らない。1人乗り電動車両走行制御装置101,101a,101bは、例えば、顔動作により1人乗り電動車両1,1a,1bの前進及び後退に関する走行制御を行い、左手動作により1人乗り電動車両1,1a,1bの左旋回及び右旋回に関する走行制御を行ってもよい。
また、図1のブロック図は、1人乗り電動車両走行制御装置101の各構成の機能を示す機能ブロック図である。従って、1人乗り電動車両走行制御装置101のハードウェア構成は、図1のブロック図に従っていなくてもよい。例えば、解析部104bのマイクロコンピュータとマルチインプットコントローラ102のマイクロコンピュータとが、1つのマイクロコンピュータにより構成されてもよいし、2つのマイクロコンピュータにより構成されてもよい。同様に、図6及び図8のブロック図は、1人乗り電動車両走行制御装置101a,101bの各構成の機能を示す機能ブロック図である。従って、1人乗り電動車両走行制御装置101a,101bのハードウェア構成は、図6及び図8のブロック図に従っていなくてもよい。
また、図1、図6及び図9の1人乗り電動車両1,1a,1bは、車椅子に電動ユニットが後付されるタイプの電動車椅子である。しかしながら、1人乗り電動車両1,1a,1bは、車椅子に電動ユニットが後付されるタイプの電動車椅子に限らず、電動車椅子として設計されたタイプの電動車椅子であってもよい。
また、1人乗り電動車両走行制御装置101a,101bにおいて、マルチインプットコントローラ102は、ステップS13を実行せずに、トルク値情報Trに基づいて、第1ユーザ意思を特定してもよい。すなわち、マルチインプットコントローラ102は、左手動作を特定することなく、トルク値情報Trに基づいて、第1ユーザ意思を特定してもよい。
また、1人乗り電動車両1,1a,1bでは、左駆動輪14L及び右駆動輪14Rが駆動輪である。しかしながら、左駆動輪14L及び右駆動輪14Rは、動力源18から動力の供給を受ける駆動輪でなくてもよい。この場合、1人乗り電動車両1,1a,1bは、左駆動輪14L及び右駆動輪14Rとは別に設けられ、かつ、動力源18から動力の供給を受ける左駆動輪(図示せず)及び右駆動輪(図示せず)を更に備える。
なお、1人乗り電動車両走行制御装置101は、ユーザ入力検出デバイス104,106に加えて、ユーザの身体の部位に接触してユーザ動作を検出するユーザ入力検出デバイス及び/又はユーザの身体の部位に接触せずにユーザ動作を検出するユーザ入力検出デバイスを備えていてもよい。また、1人乗り電動車両走行制御装置101a,101bは、ユーザ入力検出デバイス204及びユーザ入力検出デバイス106に加えて、ユーザの身体の部位に接触してユーザ動作を検出するユーザ入力検出デバイス及び/又はユーザの身体の部位に接触せずにユーザ動作を検出するユーザ入力検出デバイスを備えていてもよい。
なお、1人乗り電動車両走行制御装置101において、ユーザ入力検出デバイス104,106はそれぞれ、ユーザ200の左手又は顔に接触せずに左手動作又は顔動作を検出する。そこで、ユーザ入力検出デバイス104,106はそれぞれ、イメージセンサ104a,106aを含んでいる。しかしながら、ユーザ入力検出デバイス104,106はそれぞれ、ユーザ200の左手又は顔に接触せずに左手動作又は顔動作を検出できればよい。従って、ユーザ入力検出デバイス104,106はそれぞれ、イメージセンサ104a,106aを含んでいなくてもよい。この場合、ユーザ入力検出デバイス104,106はそれぞれ、ユーザ200の左手又は顔に接触せずに左手動作又は顔動作を検出するためのデバイスを含んでいればよい。このようなデバイスは、例えば、超音波を用いた距離センサや熱感知センサ等が挙げられる。
なお、1人乗り電動車両走行制御装置101,101a,101bにおいて、マルチインプットコントローラ102は、中心線CLと鉛直軸Axとがなす傾斜角θの大きさに基づいて、顔動作を特定している。しかしながら、顔動作の特定方法はこれに限らない。マルチインプットコントローラ102は、例えば、顔動作が「首を傾けない」であるときの鼻の座標を初期位置として記憶する。そして、マルチインプットコントローラ102は、鼻の座標の初期位置からの変位量を算出することにより、顔動作を特定してもよい。
なお、1人乗り電動車両走行制御システム100,100a,100bにおいて、ユーザ入力検出デバイス104,106は、1人乗り電動車両走行制御装置101,101a,101bの一部ではない。これは、ユーザ入力検出デバイス104,106,204が、物理的に1人乗り電動車両走行制御装置101,101a,101bから独立した構造を有していること、及び、ユーザ入力検出デバイス104,106,204が、物理的に1人乗り電動車両走行制御装置101,101a,101bから独立した機能を有していることの両方を含む意味である。2つの構成が物理的に独立した構造を有するとは、2つの構成を物理的に2つに分離できる場合を意味する。また、2つの構成が機能的に独立した構造を有するとは、2つの構成を機能的に2つに切り分けることができる場合を意味する。この場合、2つの構成が物理的に2つに分離できなくてもよい。2つの構成が機能的に独立した構造を有する例としては、例えば、ユーザ入力検出デバイス104の解析部104bと1人乗り電動車両走行制御装置101とが1つのマイクロコンピュータにより構成されている場合が挙げられる。
なお、1人乗り電動車両走行制御システム100,100a,100bは、首の傾きの大きさを示す表示装置を更に備えていてもよい。表示装置は、例えば、左右に一列に並ぶ5個のLED(Light Emitting Diode)である。顔動作が「首を左方Lに大きく傾ける」である場合には、左端から1番目、2番目及び3番目のLEDが点灯する。顔動作が「首を左方Lに小さく傾ける」である場合には、左端から2番目及び3番目のLEDが点灯する。顔動作が「首を傾けない」である場合には、左端から3番目のLEDが点灯する。顔動作が「首を右方Rに小さく傾ける」である場合には、右端から2番目及び3番目のLEDが点灯する。顔動作が「首を右方Rに大きく傾ける」である場合には、右端から1番目、2番目及び3番目のLEDが点灯する。これにより、ユーザ200は、1人乗り電動車両1,1a,1bの進行方向を認識することができる。
1,1a,1b:1人乗り電動車両
10:車体フレーム
10C:車体フレーム連結部
10L:車体フレーム左部
10R:車体フレーム右部
10aL:左ハンドルフレーム
10aR:右ハンドルフレーム
10bL:左肘置きフレーム
10bR:右肘置きフレーム
10cL:左キャスターフレーム
10cR:右キャスターフレーム
10dL:左シートフレーム
10dR:右シートフレーム
10eL:左足置きフレーム
10eR:右足置きフレーム
10fL:左アンダーフレーム
10fR:右アンダーフレーム
10g,10h:連結フレーム
12:シート
12a:座面
12b:背もたれ
14L:左駆動輪
14R:右駆動輪
15L:左キャスター
15R:右キャスター
16:電源
17:走行手段
18:動力源
18L:左動力源
18R:右動力源
20L:左ハンドリム
20R:右ハンドリム
22L:左足置き
22R:右足置き
100,100a,100b:1人乗り電動車両走行制御システム
101,101a,101b:1人乗り電動車両走行制御装置
102:マルチインプットコントローラ
104,106:ユーザ入力検出デバイス
104a,106a:イメージセンサ
104b,106b:解析部
108:記憶部
200:ユーザ
202:ユーザ端末
204:ユーザ入力検出デバイス
204a:トルクセンサ
302:ユーザ端末通信部
304:車椅子通信部
306:車椅子制御部
FID:顔画像データ
FLID:モデル化顔画像データ
LID:左手画像データ
MFID:モデル化顔画像データ
MLID:モデル化左手画像データ

Claims (12)

  1. 車体フレームと、
    前記車体フレームに支持されており、かつ、ユーザが着座するシートと、
    前記車体フレームに支持されている1以上の駆動輪と、
    前記車体フレームに支持されている電源と、
    前記電源からの電力の供給を受けることにより、前記1以上の駆動輪を回転させる動力源を含み、1人乗り電動車両を前進、後退、左旋回及び右旋回させることができる走行手段と、
    を備える前記1人乗り電動車両の走行制御を行う1人乗り電動車両走行制御装置であって、
    第1ユーザ入力検出デバイスは、前記1人乗り電動車両走行制御装置の一部ではなく、かつ、前記ユーザの身体の第1部位の第1ユーザ動作又は前記ユーザの身体に支持される第1ユーザ入力表現部材の第1ユーザ動作を検出し、前記第1ユーザ動作を示す第1ユーザ入力情報を出力し、
    第2ユーザ入力検出デバイスは、前記1人乗り電動車両走行制御装置の一部ではなく、かつ、前記ユーザの身体の第2部位の第2ユーザ動作又は前記ユーザの身体に支持される第2ユーザ入力表現部材の第2ユーザ動作を前記ユーザの身体の前記第2部位又は前記第2ユーザ入力表現部材に接触せずに検出し、前記第2ユーザ動作を示す第2ユーザ入力情報を出力し、
    前記ユーザの身体の前記第2部位は、前記ユーザの身体の前記第1部位とは異なる部位であり、
    前記第2ユーザ入力表現部材は、前記第1ユーザ入力表現部材とは異なる部材であり、
    前記1人乗り電動車両走行制御装置は、
    (A)の第1ユーザ入力情報取得部と、
    (B)の第2ユーザ入力情報取得部と、
    (C)のマルチインプットコントローラと、
    を備える、1人乗り電動車両走行制御装置。
    (A)
    前記第1ユーザ入力情報取得部は、前記第1ユーザ入力検出デバイスが検出した前記第1ユーザ動作を示す前記第1ユーザ入力情報を取得する。
    (B)
    前記第2ユーザ入力情報取得部は、前記第2ユーザ入力検出デバイスが前記ユーザの身体の前記第2部位又は前記第2ユーザ入力表現部材に接触せずに検出した前記第2ユーザ動作を示す前記第2ユーザ入力情報を取得する。
    (C)
    前記マルチインプットコントローラは、前記第1ユーザ入力情報取得部が取得した前記第1ユーザ入力情報に基づいて前記1人乗り電動車両の走行制御に関する第1ユーザ意思を特定する。
    前記マルチインプットコントローラは、前記第2ユーザ入力検出デバイスが前記ユーザの身体の前記第2部位又は前記第2ユーザ入力表現部材に接触せずに検出した前記第2ユーザ動作を示す前記第2ユーザ入力情報に基づいて前記1人乗り電動車両の走行制御に関する第2ユーザ意思を特定する。
    前記マルチインプットコントローラは、前記第1ユーザ意思及び前記第2ユーザ意思に基づいて前記走行手段を制御する制御信号を生成する。
  2. 前記1以上の駆動輪は、前記車体フレームにおける左右方向の中央より左方において前記車体フレームに支持されている左駆動輪と、前記車体フレームにおける左右方向の中央より右方において前記車体フレームに支持されている右駆動輪と、を含んでおり、
    前記動力源は、前記1人乗り電動車両を左旋回又は右旋回させるときに、前記左駆動輪の回転速度と前記右駆動輪の回転速度とに差を生じさせる、
    請求項1に記載の1人乗り電動車両走行制御装置。
  3. 前記第1ユーザ入力検出デバイスと、
    前記第2ユーザ入力検出デバイスと、
    請求項1又は請求項2のいずれかに記載の前記1人乗り電動車両走行制御装置と、
    を備える、1人乗り電動車両走行制御システム。
  4. 前記第2ユーザ入力検出デバイスは、イメージセンサを含んでいる、
    請求項3に記載の1人乗り電動車両走行制御システム。
  5. 前記第1ユーザ入力検出デバイスは、前記ユーザの身体の前記第1部位の前記第1ユーザ動作又は前記第1ユーザ入力表現部材の前記第1ユーザ動作を前記ユーザの身体の前記第1部位又は前記第1ユーザ入力表現部材に接触せずに検出する、
    請求項3又は請求項4に記載の1人乗り電動車両走行制御システム。
  6. 前記第1ユーザ入力検出デバイスは、イメージセンサを含んでいる、
    請求項5に記載の1人乗り電動車両走行制御システム。
  7. 前記第1ユーザ入力検出デバイスは、前記ユーザの身体の前記第1部位の前記第1ユーザ動作又は前記第1ユーザ入力表現部材の前記第1ユーザ動作を前記ユーザの身体の前記第1部位又は前記第1ユーザ入力表現部材に接触することにより検出する、
    請求項3に記載の1人乗り電動車両走行制御システム。
  8. 前記第2ユーザ入力検出デバイスは、イメージセンサを含んでおり、
    前記マルチインプットコントローラは、前記ユーザの体調不良を意味する前記第2ユーザ動作を示す前記第2ユーザ入力情報を取得した場合、前記第2ユーザ意思が前記1人乗り電動車両を停止させることであると特定する、
    請求項7に記載の1人乗り電動車両走行制御システム。
  9. 前記第1ユーザ入力検出デバイスは、前記ユーザの身体の前記第1部位の前記第1ユーザ動作を検出し、
    前記第1ユーザ入力検出デバイスは、前記ユーザの身体の前記第1部位が接触するジョイスティック、ハンドル、レバー、ボタン又はハンドリムのいずれか1つを含む、
    請求項7又は請求項8に記載の1人乗り電動車両走行制御システム。
  10. 前記第2ユーザ入力検出デバイスは、前記ユーザの頭、顎、顔、眼球、瞼、鼻、口、舌、耳、肩、手、腕、肘、膝、足又は体の重心の少なくとも1つの前記第2ユーザ動作を検出する、
    請求項3ないし請求項9のいずれかに記載の1人乗り電動車両走行制御システム。
  11. 前記第2ユーザ入力検出デバイスは、前記ユーザの身体の前記第2部位における複数の特徴点を抽出することにより前記第2ユーザ動作を検出する、
    請求項3ないし請求項10のいずれかに記載の1人乗り電動車両走行制御システム。
  12. 前記車体フレームと、
    前記車体フレームに支持されており、かつ、前記ユーザが着座するシートと、
    前記車体フレームに支持されている1以上の駆動輪と、
    前記車体フレームに支持されている電源と、
    前記電源からの電力の供給を受けることにより、前記1以上の駆動輪を回転させる動力源を含み、1人乗り電動車両を前進、後退、左旋回及び右旋回させることができる走行手段と、
    請求項3ないし請求項11のいずれかに記載の1人乗り電動車両走行制御システムと、
    を備える、1人乗り電動車両。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06225910A (ja) * 1992-09-14 1994-08-16 Chubu Denki Seisakusho:Kk 電動車椅子
JPH1147196A (ja) * 1997-08-06 1999-02-23 Fuji Heavy Ind Ltd 電動車椅子の走行制御装置
JP2000051279A (ja) 1998-08-07 2000-02-22 Yamaha Motor Co Ltd 電動車椅子
US6842670B2 (en) * 2003-05-02 2005-01-11 Chung Shan Institute Of Science And Technology Eye-tracking driving system
JP5578603B2 (ja) * 2009-12-04 2014-08-27 国立大学法人佐賀大学 視線制御装置、視線制御方法、及びそのプログラム
CN103425238A (zh) * 2012-05-21 2013-12-04 刘鸿达 以手势为输入的控制***云端***
KR101372544B1 (ko) * 2012-12-20 2014-03-14 건국대학교 산학협력단 사용자 제스처 및 상황 인식을 이용한 지능형 휠체어 제어 시스템
JP6104079B2 (ja) 2013-07-05 2017-03-29 ヤマハ発動機株式会社 補助動力付車椅子、補助動力付車椅子の設定方法
EP3076906B1 (en) * 2013-12-05 2018-07-11 Now Technologies Zrt. Personal vehicle, and control apparatus and control method therefore
JP6309297B2 (ja) * 2014-02-18 2018-04-11 Whill株式会社 電動モビリティおよびその制御方法
CN109044651B (zh) * 2018-06-09 2020-06-16 苏州大学 未知环境中基于自然手势指令的智能轮椅控制方法及***

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