環境毎の漕ぎ動作特性に基づく意図推定を用いた手動車椅子の走行補助

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環境毎の漕ぎ動作特性に基づく意図推定を用いた手

動車椅子の走行補助

著者

岩城政宏

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2017 年度修士論文要旨

環境毎の漕ぎ動作特性に基づく

意図推定を用いた手動車椅子の走行補助

関西学院大学大学院理工学研究科

人間システム工学専攻中後研究室岩城政宏

近年，車椅子事故の多くがスロープなどの走行環境を起因として発生している．しかし，歩道に設けられる切り下げ勾配の傾斜角度は最大 4.5[deg]まで認められている．車椅子ユーザがこの斜面を横断する時に斜面上側の車輪が重力の影響を受けて加速する片流れ現象が発生する．そこで，車椅子を自力で漕ぐことができない人を対象に電動車椅子にこの片流れ現象を防ぐシステムが搭載されてきた．しかし，車椅子ユーザの 6 割以上が車椅子を自力で漕ぐことができ，彼らにとって電動車椅子の高いコストは許容されない．そこで，アクチュエータを使わないパッシブロボティクス技術を利用した手動車椅子向けの低コストな走行支援システムが開発された．このシステムではユーザが車椅子を漕いでいるかをシステムが判断し，漕いでいないと判断すれば自動でブレーキをかけて片流れ現象を防ぐ．このユーザの漕ぎ動作の有無を判定する基準は，周囲にある障害物などの環境によるユーザの漕ぎ方の変化や屋外におけるアスファルトなどの路面の凹凸によってはブレーキが誤動作してユーザに余分な負担を加えることがあった．そのため，車椅子の走行環境に応じてユーザの漕ぎ動作の有無を判定する基準のバリエーションを用意する必要があった．そこで本研究では，この判断基準のバリエーションを実際の車椅子走行を通じて用意する．さらに，周囲の環境をセンサで認識することで，用意した判断基準を周囲の環境に応じて適切に使い分ける手法を提案する．用意した判断基準を環境に応じて適切に使い分けることで，ユーザの車椅子操作を正しく認識できているかを評価することで，本提案手法の有効性を確認する．