TOP > 国内特許検索 > 障害物回避装置および移動体

障害物回避装置および移動体

国内特許コード P05P002821
掲載日 2005年12月19日
出願番号 特願2004-106347
公開番号 特開2005-293154
登録番号 特許第4269055号
出願日 平成16年3月31日(2004.3.31)
公開日 平成17年10月20日(2005.10.20)
登録日 平成21年3月6日(2009.3.6)
発明者
  • 山本 透
  • 黒住 亮太
出願人
  • 学校法人広島大学
発明の名称 障害物回避装置および移動体
発明の概要

【課題】ユーザに応じた調整を可能とする障害物回避補助装置を実現する。
【解決手段】電動車椅子1に搭載された回避装置3は、操作部2から入力されるユーザの指示速度Wと対物センサ4から入力される周囲の障害物の状況とを、学習部12の格納部13に格納し、これに応じて速度Uを修正して駆動装置6に出力する。格納部13に格納した情報と速度センサ5にて検出する実際の速度Yとを抽出部14にて比較して、強化学習を行う。抽出部14が適切な反発力の係数を学習し、反発力生成部15が反発力Fを計算して、ユーザの指示速度Wに基づく速度Umに加算することによって、速度Uを修正する。電動車椅子1の速度Uを駆動装置6、動力部7によって実現する。
【選択図】図1

従来技術、競合技術の概要


高齢化社会が進展する中で、体に多少の不自由を感じる人から寝たきりの人まで、移動補助機器に関する多様なニーズが存在する。



それらの中で、従来の車椅子のイメージに対する抵抗感や、狭い場所で小回りが利くことなどを求める声が多く聞かれる。例えば、特許文献1には、狭い場所で小回りの利く車椅子が開示されている。また、非特許文献1~3には、全方向移動機構、全方向移動機構を備えた車椅子が開示されている。



また、車椅子などの移動車両において、安全運転を可能とし、操作を容易にするための障害物回避補助装置(障害物回避装置)を設けた構成が知られている。



例えば、特許文献2には障害物を回避する移動ロボットが開示され、特許文献3には障害物を回避する車椅子が開示されている。



また、障害物を回避する際に、反発力を想定して動作制御する構成が、特許文献4に開示されている。反発力については、非特許文献4に記載がある。

【特許文献1】特開2000-116720号公報(公開日:2000年4月25日)

【特許文献2】特開平7-110711号公報(公開日:1995年4月25日)

【特許文献3】特開2000-210340号公報(公開日:2000年8月2日)

【特許文献4】特開2002-225741号公報(公開日:2002年8月14日)

【非特許文献1】H.Asama, M.Sato, L.Bogoni et al.: Development of an omnidirectional Mobile robot with 3 DOF decoupling drive mechanism, Proc.of IEEE 1995 Int.Conf. on Robotics and Automation, pp.1925-1930(1995)

【非特許文献2】S.Hirose and S.Asano; The VUTON: High Payload High efficiency holonomic omni-directional vehicle, 6th Int.Symp. on Robotics Research, October(1993)

【非特許文献3】M.Wada and H.H.Asada: A holonomic omnidirectional wheelchair with a variable footprint mechanism, Proc.of the 3rd Int.Conf.on Advanced Mechatronics Okayama, Japan, pp.268-274,(1998)

【非特許文献4】太田順、倉林大輔、新井民夫: 知能ロボット入門-動作計画問題の解法、コロナ社(2001)

産業上の利用分野


本発明は、障害物回避装置および移動体に関するものであり、例えば電動車椅子のような移動体に備えられる障害物回避装置、およびその障害物回避装置を備えた移動体に関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
指定された速度で移動しようとする移動体に対して、ユーザからの指示速度に応じた目標速度を修正して得られた速度を指定することによって、上記移動体の障害物との衝突を回避させる障害物回避装置であって、
選択された重み係数を乗算した上で上記目標速度に加減算することによって上記目標速度を修正するために用いる、上記障害物との衝突を回避するための反発力を、上記移動体の周囲の障害物を検出する障害物センサからの情報に応じて計算する反発力生成部を備えており、
さらに、上記移動体と障害物との距離、上記移動体と障害物との接近速度、及び、上記指示速度を参照して上記重み係数を選択するとともに、上記移動体の移動速度の方向と上記指示速度の方向との一致または不一致に応じた報酬に基づいて、上記重み係数を選択するための政策を決定する強化学習を行なう学習部を有していることを特徴とする障害物回避装置。

【請求項2】
上記学習部が、上記移動体の移動速度の方向と上記指示速度の方向とが一致する場合に正の報酬とし、上記移動体の移動速度の方向と上記指示速度の方向とが不一致の場合には負の報酬とすることによって強化学習を行うことを特徴とする請求項1に記載の障害物回避装置。

【請求項3】
上記指示速度を検出するための操作部がジョイスティック型の操作部であり、
上記学習部が、上記移動体が停止しているときに、上記ジョイスティックが中央位置に保持されている場合には正の報酬とし、
上記移動体の移動速度の方向と上記ジョイスティックの倒されている方向とが不一致の場合、または、上記移動体が停止しているときに上記ジョイスティックが倒されている場合には、負の報酬とすることを特徴とする請求項2に記載の障害物回避装置。

【請求項4】
請求項1ないし3のいずれか1項に記載の障害物回避装置を備えていることを特徴とする移動体。
産業区分
  • 機構・伝動
  • 制御調整
  • その他運輸
  • 治療衛生
  • 工業用ロボット
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

※ 画像をクリックすると拡大します。

JP2004106347thum.jpg
出願権利状態 権利存続中


PAGE TOP

close
close
close
close
close
close
close