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公開番号2025090721
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-17
出願番号2025038158,2023205131
出願日2025-03-11,2015-10-06
発明の名称段差検出装置
出願人パイオニア株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類G01B 21/02 20060101AFI20250610BHJP(測定;試験)
要約【課題】精度良く路面上の段差を検出することができる段差検出装置を提供する。
【解決手段】前輪101と後輪102を備える車椅子100に搭載される段差検出装置10において、車椅子100のピッチレートを検出するジャイロセンサ4により検出されたピッチレートを取得し、取得したピッチレートに基づいて、車椅子100が走行して通過した路面上の段差を検出する段差検出部13を備え、段差検出部13は、路面上を前輪101が通過した際にジャイロセンサ4が検出したピッチレートである第1ピッチレートと、第1ピッチレートを検出した位置を後輪102が通過した際にジャイロセンサ4が検出したピッチレートである第2ピッチレートと、に基づいて、段差を検出する、ことを特徴とする。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
前輪と後輪とを備える移動体に搭載される、又は前記移動体に取付可能な段差検出装置であって、
前記移動体の移動平面に対して垂直方向の加速度を検出する加速度検出手段により検出された加速度を取得する加速度取得手段と、
前記移動体のピッチレートを検出するピッチレート検出手段により検出されたピッチレートを取得し、取得した前記ピッチレートと、前記加速度取得手段が取得した前記加速度と、に基づいて、前記移動体が走行して通過した路面上の段差を検出する段差検出手段と、
を備え、
前記段差検出手段は、前記路面上を前記前輪が通過した際に前記ピッチレート検出手段が検出したピッチレートである第１ピッチレートと、前記第１ピッチレートを検出した際に前記加速度取得手段が取得した前記加速度と、前記第１ピッチレートを検出した位置を前記後輪が通過した際に前記ピッチレート検出手段が検出したピッチレートである第２ピッチレートと、前記第２ピッチレートを検出した際に前記加速度取得手段が取得した前記加速度と、に基づいて、前記段差を検出する、
ことを特徴とする段差検出装置。
続きを表示（約 1,800 文字）【請求項２】
前記段差検出手段は、前記第１ピッチレートの絶対値が予め定めた第１の閾値以上、かつ前記第２ピッチレートの絶対値が予め定めた第２の閾値以上、かつ前記第１ピッチレートを検出した際に前記加速度取得手段が取得した前記加速度の絶対値が予め定めた第３の閾値以上、かつ前記第２ピッチレートを検出した際に前記加速度取得手段が取得した前記加速度の絶対値が予め定めた第４の閾値以上である場合に、当該位置を段差として検出することを特徴とする請求項１に記載の段差検出装置。
【請求項３】
前記段差検出手段は、前記ピッチレート検出手段から取得したピッチレートの符号と前記加速度取得手段が取得した加速度の変化の向きとに基づいて、前記段差を検出することを特徴とする請求項１または２に記載の段差検出装置。
【請求項４】
前記段差検出手段は、前記第１ピッチレートの符号と前記第２ピッチレートの符号とに基づいて、前記移動体が通過した前記段差が上り段差であったか下り段差であったかを検出することを特徴とする請求項１から３のうちいずれか一項に記載の段差検出装置。
【請求項５】
前記段差検出手段は、前記第１ピッチレートが検出された前記路面上の位置から前記移動体のホイールベース長に関連する距離を前記移動体が移動した際に検出されたピッチレートを前記第２ピッチレートとすることを特徴とする請求項１から４のうちいずれか一項に記載の段差検出装置。
【請求項６】
前記段差検出手段は、前記段差を検出した際に、前記第１ピッチレートのピーク値を前記ホイールベース長で正規化した第１正規化ピッチレート、および／または前記第２ピッチレートのピーク値を前記ホイールベース長で正規化した第２正規化ピッチレートに基づく正規化ピッチレート情報を生成し、
前記段差が検出された位置に関する情報を取得する位置取得手段と、
外部のサーバ装置により前記路面上の段差のレベルを判定させるための情報として、前記位置取得手段が取得した前記段差が検出された位置に関する情報及び正規化ピッチレート情報を当該サーバ装置へ送信する送信手段と、
を更に備えることを特徴とする請求項５に記載の段差検出装置。
【請求項７】
前記段差検出手段は、前記段差を検出した際に、前記第１ピッチレートのピーク値を前記ホイールベース長で正規化した第１正規化ピッチレート、および／または前記第２ピッチレートのピーク値を前記ホイールベース長で正規化した第２正規化ピッチレートに基づいて、前記段差のレベルを判定することを特徴とする請求項５に記載の段差検出装置。
【請求項８】
前記段差が検出された位置に関する情報を取得する位置取得手段と、
前記段差検出手段により判定された前記段差のレベル及び当該段差が検出された位置に関する情報を、外部のサーバ装置へ送信する送信手段と、
を備えることを特徴とする請求項７に記載の段差検出装置。
【請求項９】
前輪と後輪とを備える移動体に搭載される、又は前記移動体に取付可能な段差検出装置で実行する段差検出方法であって、
前記移動体の移動平面に対して垂直方向の加速度を検出する加速度検出手段により検出された加速度を取得する加速度取得工程と、
前記移動体のピッチレートを検出するピッチレート検出手段により検出されたピッチレートを取得し、取得したピッチレートと、前記加速度取得工程で取得した前記加速度と、に基づいて、前記移動体が走行して通過した路面上の段差を検出する段差検出工程と、
を含み、
前記段差検出工程は、前記路面上を前記前輪が通過した際に前記ピッチレート検出手段が検出したピッチレートである第１ピッチレートと、前記第１ピッチレートを検出した際に前記加速度取得工程で取得した前記加速度と、前記第１ピッチレートを検出した位置を前記後輪が通過した際に前記ピッチレート検出工程で検出したピッチレートである第２ピッチレートと、前記第２ピッチレートを検出した際に前記加速度取得工程で取得した前記加速度と、に基づいて、前記段差を検出する、
ことを特徴とする段差検出方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の段差検出方法を、コンピュータにより実行させることを特徴とする段差検出プログラム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、路面上の段差を検出する段差検出装置に関する。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
路面の段差等を示して、車椅子等の利用者が通行しやすいルートを分かり易く表示したバリアフリーマップが作成されている。このようなバリアフリーマップは、人手により段差等の調査が行われており、手間と時間とコストがかかるため、バリアフリーマップが作成されているのは一部の街だけであった。
【０００３】
また、人手による調査のために、バリアフリーマップの更新も頻繁に行うことが困難である。そのため、例えば道路工事等の路面状態の変化がバリアフリーマップには反映されないことがあり、実際の路面状態とかけ離れているということもあった。
【０００４】
このような問題に対して、自動的に段差等を検出する装置等が提案されている。例えば、特許文献１には、携帯端末の角速度センサで利用者が歩行中の角速度を検出し、予め記憶しておいた平坦な場所の角速度データと比較し、差異が大きければ階段の段差と判断し、段差の情報と位置をセンタに送信することが記載されている。
【０００５】
また、特許文献２には、３Ｄジャイロスコープで算出する車両が走行中の道路の勾配角が所定の値よりも大きい場合は、急な段差と判定し、段差と判定した地点を登録することが記載されている。
【０００６】
また、特許文献３には、車椅子に振動検出手段と傾斜検出手段を設け、移動した際の路面の凹凸と傾斜を位置情報とともにサーバにアップロードすることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特開２０１２－０９８９３９号公報
特開２００５－０４３２６１号公報
特開２００３－０１０２５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に記載の方法は、階段のように段差が連続するか、高さの差が大きい段差は検出可能であるが、小さな段差の場合、歩行者はひとまたぎでこれを超えることができるため検出できない場合がある。特許文献２に記載の方法の場合は、勾配角の大きさで段差と傾斜を区別しているため、勾配角が小さい比較的高さの低い段差を精度良く検出することが困難である。このように、これらの文献に記載の方法は、歩行者では問題のない段差であっても車椅子等にはバリアとなるような段差を精度良く検出することが困難である。
【０００９】
また、特許文献３に記載の方法は、振動検出手段により路面の凹凸状況を検出することが開示されているが、段差を検出する具体的方法については何ら開示されていない。そのため、検出された地点が凹凸なのか段差なのか区別がつかない。
【００１０】
そこで、本発明は、上述した問題に鑑み、例えば、精度良く路面上の段差を検出することができる段差検出装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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