特許 7041874 ユーザ牽引装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-03-16

(45)【発行日】2022-03-25

(54)【発明の名称】ユーザ牽引装置

(51)【国際特許分類】

   G01C 21/26 20060101AFI20220317BHJP

   G08G 1/005 20060101ALI20220317BHJP

   B64C 29/00 20060101ALI20220317BHJP

【ＦＩ】

G01C21/26 P

G08G1/005

B64C29/00 Z

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2018003672

(22)【出願日】2018-01-12

(65)【公開番号】P2019124490

(43)【公開日】2019-07-25

【審査請求日】2020-08-31

(73)【特許権者】

【識別番号】392026693

【氏名又は名称】株式会社ＮＴＴドコモ

(73)【特許権者】

【識別番号】504171134

【氏名又は名称】国立大学法人 筑波大学

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100121980

【弁理士】

【氏名又は名称】沖山 隆

(74)【代理人】

【識別番号】100128107

【弁理士】

【氏名又は名称】深石 賢治

(72)【発明者】

【氏名】高田 崚介

(72)【発明者】

【氏名】真鍋 宏幸

(72)【発明者】

【氏名】山田 渉

(72)【発明者】

【氏名】志築 文太郎

【審査官】藤村 泰智

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１２－０９６６５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－２６８６４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－０９８７５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１４０１０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－２２５１３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１８／０１２７０９４（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｃ ２１／００ ～ ２１／３６

Ｇ０８Ｇ １／００ ～ ５／０６

Ｂ６４Ｃ ２９／００ ～ ２９／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

推力を発生する推力発生部を備え、当該推力発生部が発生する推力に基づいて推進力を発生する推進部と、
ユーザに装着される装着部と、
前記推進部と前記装着部とを連結する連結部と、
を備え、
前記連結部は、前記推進部と前記装着部との連結を解除可能な解除機構を備える、
ユーザ牽引装置。

【請求項2】

前記装着部は、前記ユーザの頭部に装着される、請求項１に記載のユーザ牽引装置。

【請求項3】

前記推力発生部は、プロペラを含んで構成され、
前記推進部は、２つ以上の前記推力発生部を備え、任意の方向又は任意の回転方向に推進力を発生する、
請求項１又は２に記載のユーザ牽引装置。

【請求項4】

前記推力発生部は、取り付け角度が可変のプロペラを含んで構成される、請求項１～３の何れか一項に記載のユーザ牽引装置。

【請求項5】

前記連結部は、前記推進部が発生した推進力に応じた方向へ前記装着部を傾けることが可能な傾き制御機構を備える、
請求項１～４の何れか一項に記載のユーザ牽引装置。

【請求項6】

前記連結部は、前記推進部を前記ユーザに接触させないように当該連結部の傾き角度を制御する傾き角度制御機構を備える、請求項１～５の何れか一項に記載のユーザ牽引装置。

【請求項7】

前記連結部は、当該連結部の角度を動的に制御する動的制御機構を備える、請求項１～６の何れか一項に記載のユーザ牽引装置。

【請求項8】

自装置の位置を推定する位置推定部をさらに備え、
前記推進部は、前記位置推定部によって推定された位置に基づいて決定された方向に推進力を発生する、
請求項１～７の何れか一項に記載のユーザ牽引装置。

【請求項9】

周囲の障害物を検知する障害物検知部をさらに備え、
前記推進部は、前記障害物検知部による検知に基づいて決定された方向に推進力を発生する、
請求項１～８の何れか一項に記載のユーザ牽引装置。

【請求項10】

前記推力発生部は、前記推進部が備える電源と前記ユーザが携帯している電源との少なくとも一方から電力を供給可能である、請求項１～９の何れか一項に記載のユーザ牽引装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ユーザを牽引するユーザ牽引装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、歩行者に触覚刺激を行うことで、所定の歩行方向に誘導する手法が提案されている（例えば、下記特許文献１及び２）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１１－２７４４２号公報

【文献】特開２００７－１４４０５７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、触覚刺激を用いた手法は、例えば人又は盲導犬が歩行者を誘導する場合のように外力を用いて歩行者を直接牽引することに比べて直感的では無く、不自然さが残るという問題がある。

【0005】

そこで、本発明は、かかる課題に鑑みて為されたものであり、より直感的にユーザを牽引することができるユーザ牽引装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するため、本発明のユーザ牽引装置は、推力を発生する推力発生部を備え、当該推力発生部が発生する推力に基づいて推進力を発生する推進部と、ユーザに装着される装着部と、推進部と装着部とを連結する連結部と、を備える。

【0007】

このようなユーザ牽引装置によれば、推進部によって発生した推進力が、連結部及び装着部を介してユーザに伝わり、ユーザを牽引する。すなわち、外力によりユーザを牽引することができるため、より直感的にユーザを牽引することができる。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、より直感的にユーザを牽引することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の実施形態に係るユーザ牽引装置の構成図である。

【図2】第１実施形態に係るユーザ牽引装置の構成図である。

【図3】第１実施形態に係るユーザ牽引装置の側面図である。

【図4】第１実施形態に係るユーザ牽引装置の前進方向への牽引例を示す図である。

【図5】第１実施形態に係るユーザ牽引装置の回転方向への牽引例を示す図である。

【図6】第２実施形態に係るユーザ牽引装置の構成図である。

【図7】第３実施形態に係るユーザ牽引装置の構成図である。

【図8】第４及び第５実施形態に係るユーザ牽引装置の構成図である。

【図9】第６実施形態に係るユーザ牽引装置の構成図である。

【図10】第７実施形態に係るユーザ牽引装置の構成図である。

【図11】第８実施形態に係るユーザ牽引装置の構成図である。

【図12】第９実施形態に係るユーザ牽引装置の構成図である。

【図13】第１０実施形態に係るユーザ牽引装置の構成図である。

【図14】本発明の実施形態に係るユーザ牽引装置への電力供給方法を示す図である。

【図15】本発明の実施形態に係るユーザ牽引装置のハードウェア構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、図面とともに装置の実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明においては同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。また、以下の説明における実施形態は、本発明の具体例であり、特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの実施形態に限定されないものとする。

【0011】

図１は、本発明の実施形態に係るユーザ牽引装置１の構成図である。図１に示す通り、ユーザ牽引装置１は、推進部２と、ユーザに装着される装着部４と、推進部２と装着部４とを連結する連結部３とを備える。

【0012】

推進部２は、推力を発生する推力発生部を備え、当該推力発生部が発生する推力に基づいて推進力を発生する。推力発生部は、例えば、モーターで回転するプロペラを含んで構成される。推力は、例えば、プロペラの回転によって生まれる力である。推進部２は、１つ以上の任意の数の推力発生部を備えてもよい。推進部２は、例えば、ドローン（自律式又は遠隔操縦の無人航空機、マルチコプター）である。推進部２は、推進部２の重さ（自重）を基本的に打ち消す方向に推進力を発生する。推進部２は、ユーザを牽引するための装置である。

【0013】

連結部３は、推進部２と装着部４とを連結（接続）する機構又は部材等である。

【0014】

装着部４は、人間であるユーザ（装着者）の身体に装着される機構又は部材等である。装着部４は、例えば、ユーザの頭部に装着されるヘルメットである。なお、以降の説明での「ユーザ」は、装着部４を装着している人間を示すものとする。

【0015】

ユーザ牽引装置１は、推進部２が推進力を発生させた際に、推進方向に向かって連結部３及び装着部４が牽引されることにより、装着部４を装着しているユーザは牽引力を受ける。牽引力は、ユーザを引っ張る力であり、推進力によって生じる力である。牽引力は、なにかしらの物体がユーザを引っ張る力である外力とほぼ同義である。

【0016】

装着部４をユーザの頭部に装着した場合、ユーザの頭部に対して外力を与えることができる。頭部に外力を加えた場合、効果的な牽引が可能となるので、ユーザの歩行牽引を効率的に行うことができるようになる。また、ユーザの腕部や脚部に装着した場合に比べて、ユーザの手足が自由となるため、歩行中の動作の妨げになりにくい。

【0017】

推進部２は常に上方向に推進力を発生させることにより、推進部２自体の重量によるユーザへの負担を軽減させることができる。また、ユーザの歩行動作に合わせて推進力の強さ及び方向を調整することで、ユーザの歩行負荷を軽減させること、並びに、ユーザの歩行速度の向上及び抑制を行うことができる。

【0018】

ユーザ牽引装置１は、例えば推進部２としてドローンを流用することで、安価に牽引装置を製造することができる。また、推進部２としてのドローンをユーザの頭部に対して傾けることで、牽引力を高めることができる。ドローンに備わっている複数の推力発生部であるプロペラの一部を逆回転させれば、さらに牽引力を高めることができる。通常のドローンでは、ドローンを飛行させ続けることは困難となるため、プロペラを逆回転させることがない。一方、ユーザ牽引装置１ではプロペラを逆回転させることで、牽引力を高めることができる。

【0019】

以下では、ユーザ牽引装置１の各実施形態について説明する。なお、各実施形態において、ユーザ牽引装置１、推進部２、連結部３及び装着部４と同様の構成については参照符号の数字の後に英字を追記し、詳細な説明は省略する。また、以下の各実施形態の構成等は排他的では無く、各実施形態の構成等を二つ以上適宜組み合わせることができる。

【0020】

［第１実施形態］
図２～５を用いて、第１実施形態に係るユーザ牽引装置１Ａについて説明する。

【0021】

図２は、ユーザ牽引装置１Ａの構成図（斜視図）である。図３は、ユーザ牽引装置１Ａの側面図（横図）である。図２及び３に示す通り、推進部２Ａは、４つの推力発生部２０Ａ、位置推定部２１Ａ及び障害物検知部２２Ａを含んで構成される。連結部３Ａは、連結機構３０Ａ及び傾き角度制御機構３１Ａを含んで構成される。

【0022】

推力発生部２０Ａは、モーターで回転するプロペラを含んで構成される。ユーザ牽引装置１Ａは、４つの推力発生部２０Ａを備え、各推力発生部２０Ａが発生する推力を個別に制御することができる。これにより、ユーザ牽引装置１Ａは、任意の方向に対して推進力を発生させることができ、任意の回転方向に対して推進力を発生させることができる。そのため、歩行者であるユーザを任意の方向に牽引させること、又は、任意の方向に向かせることができる。例えば、ユーザ牽引装置１Ａによる推進力の制御により、図４に示すように、ユーザを牽引することができる。

【0023】

位置推定部２１Ａは、自装置であるユーザ牽引装置１Ａの位置を推定する。位置推定部２１Ａは、例えばＧＰＳ（Global Positioning System）であり、緯度及び経度等を、ユーザ牽引装置１Ａの推定される位置として取得する。推進部２Ａは、位置推定部２１Ａによって推定された位置に基づいて決定された方向に推進力を発生する。例えば、推進部２Ａは、後述の情報処理部２００をさらに備え、情報処理部２００が、位置推定部２１Ａから取得した位置（現在位置）と予めメモリ等に格納された地形情報とに基づいて現在位置の周囲の地形情報を抽出し、現在位置と周囲の地形情報とに基づいて、ユーザを牽引する方向を決定する。そして、推進部２Ａは、情報処理部２００が決定した方向に推進力を発生する。この構成によりユーザ牽引装置１Ａは、目的地に向かう方向にユーザを牽引することができる。

【0024】

障害物検知部２２Ａは、ユーザ牽引装置１Ａの周囲の障害物を検知する。障害物検知部２２Ａは、例えば赤外線センサーである。推進部２Ａは、障害物検知部による検知に基づいて決定された方向に推進力を発生する。例えば、推進部２Ａは、後述の情報処理部２００をさらに備え、情報処理部２００が、障害物検知部２２Ａによって検知された障害物を回避する方向を、障害物検知部２２Ａによる検知の履歴情報に基づく障害物の過去の動き等に基づいて決定する。そして、推進部２Ａは、情報処理部２００が決定した方向に推進力を発生する。この構成によりユーザ牽引装置１Ａは、障害物を回避する方向にユーザを牽引することができ、事故等の危機を回避させることができる。

【0025】

連結機構３０Ａは、推進部２Ａと装着部４Ａとを連結する機構又は部材等である。連結機構３０Ａは、例えば伸縮するようなゲル等を用いた機構である。

【0026】

傾き角度制御機構３１Ａは、推進部２Ａをユーザに接触させないように連結部３Ａの傾き角度を制御する機構である。図４は、ユーザ牽引装置１Ａの前進方向への牽引例を示す図である。図４に示す通り、傾き角度制御機構３１Ａは、推進部２Ａが推進力を発生させた際に、推進部２Ａが傾き、装着部４Ａを装着しているユーザに衝突し、ユーザが怪我をしないために、連結部３Ａの傾きを一定のところで抑えることができる。傾き角度制御機構３１Ａは、例えばストッパーである。このような構成により、推進部２Ａが必要以上に傾き、ユーザに接触することを防ぐことができるため、ユーザは安全にユーザ牽引装置１Ａを利用することができる。

【0027】

連結部３Ａの傾きを一定のところで抑えることができる傾き角度制御機構３１Ａは、ユーザ牽引装置１Ａに角度検出部（不図示）を装着し、一定の角度になったらユーザ牽引装置１Ａの推進力を調整し、ユーザ牽引装置１Ａがそれ以上傾かないよう制御することでも実現できる。

【0028】

連結部３Ａの傾きを一定のところで抑えることができる傾き角度制御機構３１Ａは、連結部３Ａに角度検出部（不図示）を装着し、連結部３Ａの角度を計測し、一定の角度になったらユーザ牽引装置１Ａの推進力を調整し、ユーザ牽引装置１Ａ（連結部３Ａ）がそれ以上傾かないよう制御することでも実現できる。

【0029】

なお、ユーザ牽引装置１Ａが備える推力発生部２０Ａは、それぞれがユーザに接近したことを検出する近接検知部（不図示）を備え、推力発生部２０Ａのいずれかがユーザに衝突しそうになった場合に、それ以上ユーザ牽引装置１が傾かないよう制御するようにしても良い。

【0030】

また、装着部４に角度検出部（不図示）を装着し、ユーザの装着部位の角度を計測することにより、ユーザが装着部位を傾けた際に、ユーザ牽引装置１が装着部位に衝突しないように推進力を調整するようにしても良い。この場合、装着部４の角度検出部と推進部２とは有線又は無線のネットワーク等で互いに接続され、情報を送受信することで連携する。

【0031】

図５は、ユーザ牽引装置１Ａの回転方向への牽引例を示す図である。図５に示す通り、ユーザ牽引装置１Ａは、前後左右の推進力に加え、旋回方向へ推進力を発生させ、ユーザが回転する方向に牽引することができる。

【0032】

［第２実施形態］
図６は、第２実施形態に係るユーザ牽引装置１Ｂの構成図である。図６に示す通り、推進部２Ｂは、４つの推力発生部２０Ｂを含んで構成される。連結部３Ｂは、各推力発生部２０Ｂのモーター及び電源等を含んで構成され、装着部４に直接取り付けられている。なお、連結部３Ｂは推進部２Ｂの一部として捉え、ユーザ牽引装置１Ｂは、連結部３Ｂが存在せず、装着部４Ｂに推進部２Ｂを直接装着した構成と解釈することもできる。ユーザ牽引装置１Ｂの構成においても、ユーザ牽引装置１Ａと同様に、各推力発生部２０Ｂの推力を制御することにより、牽引力を発生させ、ユーザを牽引することができる。

【0033】

ユーザ牽引装置１Ｂは、構造的に、推力発生部２０Ｂがユーザに衝突することは無い。ここで、ユーザ牽引装置１Ａのように、装着部４Ａを連結部３Ａを介して推進部２Ａに接続し、牽引する場合は、ユーザは連結部３Ａが引っ張られる。一方、ユーザ牽引装置１Ｂでは、推進力を発生させた際に、装着部４Ｂ全体が傾くため、ユーザの頭部に直接外力を与えることができる。

【0034】

［第３実施形態］
図７は、第３実施形態に係るユーザ牽引装置１Ｃの構成図である。図７に示す通り、推進部２Ｃは、１つ（１基）の推力発生部２０Ｃ、２つ（２基）の推力発生部２１Ｃ及びモーターＭＣを含んで構成される。連結部３Ｃは、バネ３０Ｃを含んで構成される。ユーザ牽引装置１Ｃは、推力発生部の配置及び形状を変えた実施形態である。

【0035】

図７に示す通り、推力発生部２０Ｃは推進部２Ｃの中心に備えられ、旋回及び前後方向への推進力を発生させることができる推力発生部２１Ｃを推進部２Ｃの側面部に備えられている。ユーザ牽引装置１Ｃにおいて、中心の推力発生部２０Ｃはユーザを牽引するための推進力を発生させるために利用し、側面部の２基の推力発生部２１Ｃは牽引方向を制御するために利用する。側面部の推力発生部２１Ｃから同一方向の推進力を発生した場合は前後に、逆方向の推進力を発生した場合は旋回方向の牽引力を発生させることができる。

【0036】

バネ３０Ｃは、推進部２Ｃが発生した推進力に応じた方向へ装着部４Ｃを柔軟に傾けることが可能な傾き制御機構でもある。バネ３０Ｃは、推進部２Ｃが推進力を生じさせた場合、連結部３Ｃは推進力の方向に自動的に傾く。連結部３Ｃが傾くことにより、ユーザを牽引する力を効率的に発揮させることができるようになり、ユーザを任意の方向に牽引することができる。この傾きによって、より効果的にユーザに外力を与えることができる。

【0037】

［第４実施形態］
図８（ａ）は、第４実施形態に係るユーザ牽引装置１Ｄの構成図である。図８（ａ）に示す通り、連結部３Ｄは、ジョイント機構３０Ｄを含んで構成される。

【0038】

ジョイント機構３０Ｄは、推進部２Ｄが発生した推進力に応じた方向へ装着部４Ｄを柔軟に傾けることが可能な傾き制御機構でもある。ジョイント機構３０Ｄは、推進部２Ｄが推進力を生じさせた場合、連結部３Ｄは推進力の方向に自動的に傾く。連結部３Ｄが傾くことにより、ユーザを牽引する力を効率的に発揮させることができるようになり、ユーザを任意の方向に牽引することができる。この傾きによって、より効果的にユーザに外力を与えることができる。
［第５実施形態］
図８（ｂ）は、第５実施形態に係るユーザ牽引装置１Ｅの構成図である。図８（ｂ）に示す通り、連結部３Ｅは、ジャバラ機構３０Ｅを含んで構成される。

【0039】

ジャバラ機構３０Ｅは、推進部２Ｅが発生した推進力に応じた方向へ装着部４Ｅを柔軟に傾けることが可能な傾き制御機構でもある。ジャバラ機構３０Ｅは、推進部２Ｅが推進力を生じさせた場合、連結部３Ｅは推進力の方向に自動的に傾く。連結部３Ｅが傾くことにより、ユーザを牽引する力を効率的に発揮させることができるようになり、ユーザを任意の方向に牽引することができる。この傾きによって、より効果的にユーザに外力を与えることができる。

【0040】

［第６実施形態］
図９は、第６実施形態に係るユーザ牽引装置１Ｆの構成図である。図９に示す通り、連結部３Ｆは、土台３０Ｆ及びツメ機構３１Ｆを含んで構成される。ユーザ牽引装置１Ｆは、推力発生部の配置及び形状を変えた実施形態である。

【0041】

連結部３Ｆは、推進部２Ｆと装着部４Ｆとの連結（接続）を解除可能な解除機構である土台３０Ｆ及びツメ機構３１Ｆを備える。土台３０Ｆ及びツメ機構３１Ｆは、推進部２Ｆと装着部４Ｆとを任意に接続又は接断することができる。

【0042】

連結部３Ｆとの接続を解除した推進部２Ｆは、単独で飛行する（飛び立つ）ことができ、連結部３Ｆに着陸することもできる。また、推進部２Ｆは、ユーザが事故に巻き込まれそうになり、その事態が緊急である場合などに、連結部３Ｆとの接続を解除し、推進部２Ｆが飛行してユーザの周囲に移動し、歩行を阻害することにより事故回避を促すことができる。

【0043】

また、推進部２Ｆがカメラを備える場合、ユーザの写真を撮影したい場合に、ユーザがユーザ牽引装置１Ｆを操作し、推進部２Ｆを切り離し、任意の点に推進部２Ｆを移動させ、写真を撮影させることができる。

【0044】

また、複数の推進部２Ｆがあった場合に、ユーザを牽引するための推進部２Ｆを適宜切り替えることができる。これにより現在牽引中の推進部２Ｆの電源のエネルギーが切れそうになった場合、及び、推進部２Ｆが損傷した場合に、別の推進部２Ｆに切り替えることができる。例えば、１台の推進部２Ｆは連結部３Ｆを介してユーザと接続してユーザを牽引しており、別の１台の推進部２Ｆはユーザの上空を飛行して周辺環境のセンシング又は写真撮影などを行っている状況で有効である。

【0045】

また、ユーザが頭、腕又は背中などの複数の部位に装着部４Ｆを装着している場合に、推進部２Ｆの装着位置を任意に切り替えることが可能となる。これにより、常にユーザの同じ身体的部位に負担をかけないようにすること、及び、牽引する方向に合わせてより効果的に牽引力を発揮できる場所に推進部２Ｆを移動させ、効率的な牽引を行うことができるようになる。

【0046】

ユーザ牽引装置１Ｆの電源のエネルギーが切れた場合、推進部２Ｆの重量を感じさせない方向に推進力を発生させることができず、ユーザに負担をかける場合がある。この場合に、エネルギーが切れる前に推進部２Ｆを切り離し、ユーザへの負担を減らすことができる。

【0047】

また、推進部２Ｆが障害物に衝突しそうになった場合に、推進部２Ｆが損傷及び衝突によるユーザへの衝撃を防ぐため、接続を切り離すことができる。推進部２Ｆは障害物との衝突が回避できるよう自立的に飛行し、障害物との衝突が回避できた後に推進部２Ｆは再び連結部３Ｆに接続することができる。

【0048】

また、電源がなくなった場合、及び、推進部２Ｆが故障した場合等に、推進部２Ｆの接続を解除し、他の推進部２Ｆと入れ替え、再度連結することができる。

【0049】

以上の通り、ユーザ牽引装置１Ｆにおいて、推進部２Ｆが飛び立つもしくは連結部３Ｆに着陸することができるため、複数の装着部４Ｆの間を推進部２Ｆが移動することができる。

【0050】

［第７実施形態］
図１０は、第７実施形態に係るユーザ牽引装置１Ｇの構成図である。図１０に示す通り、推進部２Ｇは、推力発生部２０Ｇを含んで構成される。連結部３Ｇは、動的制御機構３０Ｇ及びモーターＭＧを含んで構成される。ユーザ牽引装置１Ｇは、角度が能動的に指定可能な連結部３Ｇを含む実施形態である。

【0051】

動的制御機構３０Ｇは、連結部３Ｇの角度を動的に制御する機構である。動的制御機構３０Ｇの角度は、能動的に制御（指定）可能である。動的制御機構３０Ｇによって連結部３Ｇの角度を制御することにより、推進部２Ｇが発生させた推進力の推進方向を制御することができ、ユーザの牽引方向の制御を連結部３Ｇにて行うことができる。ドローンのような複数のプロペラを備えた推進部２Ｇの、プロペラの回転数（推力）を制御することにより牽引力を発生させる場合に比べ、推進部２Ｇが発生させている推進力の向きを直接制御することができるため、より強い牽引力をユーザに与えることができると共に、連結部３Ｇの角度によって、ユーザを牽引する方向を制御することができる。

【0052】

また、ユーザ牽引装置１Ｇが不要である場合、又は、障害物に衝突しそうな場合等に、推進部２Ｇを、歩行の妨げとならない頭部背面部等に収納することができる。

【0053】

［第８実施形態］
図１１は、第８実施形態に係るユーザ牽引装置１Ｈの構成図である。図１１に示す通り、連結部３Ｈは、ひも３０Ｈを含んで構成される。

【0054】

ユーザ牽引装置１Ｈでは、推進部２Ｈが推進力を発生させている場合でも、連結部３Ｈに引張力が発生していない間（たわんでいる間）は、牽引力が発生せず、ユーザは外力の影響を受けること無く歩行を行うことができる。

【0055】

［第９実施形態］
図１２は、第９実施形態に係るユーザ牽引装置１Ｉの構成図である。図１２に示す通り、推力発生部２０Ｉは、角度変形機構２１Ｉを含んで構成される。

【0056】

角度変形機構２１Ｉは、推力発生部２０Ｉの取り付け角度を可変（動的に制御可能）とする機構である。角度変形機構２１Ｉによって、推力発生部２０Ｉ（プロペラ）の回転数を変えずに、角度のみを変えることにより、ユーザに与える水平方向の推進力を制御することができる。また、本角度制御と併せて、推力発生部２０Ｉ（プロペラ）の回転数を調整することにより、推進力の制御をより短時間にて行うことができる。また、推力発生部２０Ｉ（プロペラ）の角度によって、推進力を発生させる方向を制御することができるため、例えばプロペラの数が少ない場合であっても、ユーザを任意の方向に牽引することができるようになる。

【0057】

［第１０実施形態］
図１３は、第１０実施形態に係るユーザ牽引装置１Ｊの構成図である。図１３に示す通り、連結部３Ｊは、連結機構３０Ｊ及び傾き角度制御機構３１Ｊを含んで構成される。また、装着部４Ｊは、ユーザの頭部ではなく、ユーザの腕部に装着される。

【0058】

ユーザ牽引装置１Ｊは、ユーザの腕部を牽引することにより、歩行牽引を行うものである。例えば、図１１に示したのひも状の連結部と組み合わせることにより、ユーザは盲導犬に牽引されている場合と同様の外力を受けながら、牽引される。図１３では装着部４Ｊを腕に装着する例を示したが、装着部４Ｊの装着部位は頭部又は腕に限定されない。例えば、肩、背中又は足等でも良い。

【0059】

［推進部２への電源供給方法］
図１４は、推進部２への電力供給方法を示す図である。図１４に示す通り、ユーザ牽引装置１において、推進部２自体がバッテリＢ１（電源）を備え、パワーラインＰ１を介して電力を供給する場合と、ユーザがバッテリＢ２（電源）を携帯（装着）し、パワーラインＰ２を介して電力を供給する場合と、両方のバッテリＢ１及びＢ２を備え、パワーラインＰ１及びＰ２を介して電力を供給する場合との何れでも実施することができる。すなわち、推力発生部は、推進部２が備えるバッテリＢ１とユーザが携帯しているバッテリＢ２との少なくとも一方から電力を供給可能である。両方のバッテリＢ１及びＢ２を備えている場合、通常はバッテリＢ２の電力を供給し、連結部３の接続が途切れたときにバッテリＢ１の電力を供給しても良い。これにより、推進部２はその後、バッテリＢ１の電力を利用して飛行することができる。

【0060】

また、バッテリＢ１は、バッテリＢ２の電力を用いて充電することができる。より具体的に、ユーザがユーザ牽引装置１を装着している間、ユーザが携帯しているバッテリＢ２から電力供給を受けることができる。これにより、推進部２がユーザの牽引を行っている最中に、推進部２のエネルギーが切れることを防ぐことができる。

【0061】

［その他の実施形態］
以下では、ユーザ牽引装置１のその他の実施形態について説明する。

【0062】

ユーザ牽引装置１は、ユーザに衝突することが予想される物体を検知する物体検知部（不図示）をさらに備え、推力発生部は、物体検知部によって物体が検知された場合に、当該物体を弾くように推力を発生してもよい。例えば、物体検知部は、ユーザの頭上又は周囲からユーザに衝突しそうな物体（落下物）があるかどうかを検知し、そのような物体が検知された場合に、推力発生部は当該物体を弾く方向に推力を発生させる（プロペラを回転させる）ことで、当該物体を弾き飛ばし、ユーザに物体が衝突することを防ぐこと（ユーザを保護すること）ができる。

【0063】

ユーザ牽引装置１は、音発生装置（不図示。騒音防止機能）をさらに備え、音発生装置は、推進力発生装置であるプロペラの回転時の騒音を検出し、検出した騒音の逆位相の音を発生する。これにより、プロペラが回転した際に発生する騒音の影響を抑えることができ、ユーザの聴覚への影響を抑えることができる。

【0064】

ユーザ牽引装置１は、上方向の推進力を発生させることにより、ユーザの転倒を防ぐことができる。例えば、加速度センサ等を用いて、ユーザが転倒しそうであることを転倒の直前に検知する機構を推進部２に予め組み込めば、ユーザが転倒しそうであることを検出した時に推進力を急激に増大させ、転倒を防止することができる。

【0065】

また、ユーザに対して上下方向の推進力を発生させることにより、ユーザ牽引装置１を擬似的な低重力体験装置又は高重力体験装置として利用することができる。さらにヘッドマウントディスプレイと組み合わせることにより、例えば月面空間を歩行するアプリケーションとして利用することができる。またヘッドマウントディスプレイ内で前後に引っ張られる映像を提示している際に、推進部２でユーザを前後に牽引する等、ユーザ牽引装置１を力覚フィードバックの提示装置としても利用することができる。

【0066】

推進部２が発生させる推進力の推進方向の制御は、周囲の地理的情報、推定した自己位置、周囲の障害物情報によって決定される経路情報に基づく制御だけでなく、ユーザ牽引装置１を操作するための操作装置を用いて制御しても良い。

【0067】

ユーザ牽引装置１を操作するための操作装置を、ユーザ自身が操作することにより、自身の運動能力の向上に利用することができる。例えばユーザが通常よりも高く飛ぶ、速く走る、又は足が不自由な人が松葉杖のように歩行の支援装置として利用する場合等に利用することができる。

【0068】

ユーザ牽引装置１を操作するための操作装置を、周囲の人が操作することにより、ユーザの歩行方向を制御することができる。例えばユーザ牽引装置１やユーザ自身が気づいていない周囲の障害物等の回避、小売店の行列の制御、又はスポーツの補助等に利用することができる。

【0069】

複数の推進部２をひも状の連結部３を介して装着部４に接続することにより、複数の推進部２が発生させる推進力を合成した牽引力にてユーザを牽引することができる。また、複数のうちの一基の推進部２が停止した場合でも、他の推進部２によってその影響を打ち消す方向に推進力を発生させることができる。また、複数の操縦者がそれぞれ一つの推進部２を操縦している場合に、それぞれの操縦している推進部２の推進力を合成した、牽引力の方向にユーザを牽引することができる。

【0070】

推進部２が映像提示装置（モニター）を備える場合、周囲に映像広告又はユーザが指定した映像を提示したり、他のカメラからユーザを識別するためのパターンの表示を行ったりすることができる。

【0071】

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することができる。

【0072】

近年、歩行者の目的地までの経路をサポートするシステムが、携帯電話、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）等の携帯情報端末の普及により、そのアプリケーションとして提供され、携帯端末の画面上に、携帯端末の周辺地図、及びその携帯端末を持つ歩行者の現在位置を表示し、歩行者の移動に伴ってその画面上の表示が随時更新されると共に、目的地までの経路を随時音声にて歩行者に通知されるようになっている。すなわち、視覚、聴覚への提示が主流である。

【0073】

しかしながら、視覚、聴覚は、歩行時に外部から情報を得る為に使われる重要な感覚でもある。携帯情報端末を操作しながら歩行すると、小さな画面を注視することになるため、周囲が見えているのにも関わらず、周囲で起こっていることが認識しづらくなる、非注意性盲目という状態に陥るため、危険である。

【0074】

また、視覚障害者にとっては、携帯情報端末の画面を目視で確認することができず、音声によるナビゲーションであっても、外部情報取得として視覚障害者にとって非常に重要な聴覚の妨げになる課題がある。また直接誘導されていない為、反応までに時間がかかり、危機回避が難しい課題がある。従って、より安全な歩行時のナビゲーションの為には、視覚、聴覚に依らないことが望ましい。

【0075】

人が歩行者を誘導する場合や、盲導犬が歩行者を誘導する場合に、歩行者を直接牽引する方法が最も直感的であり、触覚刺激を用いた手法では、外力を発生できないことに寄って生じる不自然さが残る課題がある。

【0076】

上記問題を解決するために、ユーザ牽引装置１は、歩行者を外力を用いた簡便かつ直感的な歩行牽引システムであって、特に外力を発生させる推進部２の推進方向によって牽引方向を変えることができる、新たな歩行牽引システムを提案するものである。

【0077】

ユーザ牽引装置１は、ユーザの歩行時に、周囲の障害物を回避しながら目的地に向かって進むために、ユーザが周囲に注意すること必要が無いよう、適切な方向に推進力を発生させることにより、ユーザを牽引することが可能な、ユーザの身体に装着可能な歩行牽引システムである。

【0078】

ユーザ牽引装置１は、ユーザを牽引するため、任意の方向に対して推進力を発生させることができる推進部２と、ユーザに装着するための装着部４と、推進部２と装着部４を接続するための連結部３とから構成される。

【0079】

ユーザ牽引装置１によれば、歩行者の歩行を誘導するために直接的に外力を与えることができる歩行牽引装置を提供することができる。

【0080】

なお、上記実施の形態の説明に用いた各機能は、ハードウェア及び／又はソフトウェアの任意の組み合わせによって実現される。また、各機能の実現手段は特に限定されない。すなわち、各機能は、物理的及び／又は論理的に結合した１つの装置により実現されてもよいし、物理的及び／又は論理的に分離した２つ以上の装置を直接的及び／又は間接的に（例えば、有線及び／又は無線）で接続し、これら複数の装置により実現されてもよい。

【0081】

例えば、上述の情報処理部２００などは、コンピュータとして機能してもよい。図１５は、情報処理部２００のハードウェア構成の一例を示す図である。情報処理部２００は、物理的には、プロセッサ１００１、メモリ１００２、ストレージ１００３、通信装置１００４、入力装置１００５、出力装置１００６、バス１００７などを含むコンピュータ装置として構成されてもよい。

【0082】

なお、以下の説明では、「装置」という文言は、回路、デバイス、ユニットなどに読み替えることができる。情報処理部２００のハードウェア構成は、図に示した各装置を１つ又は複数含むように構成されてもよいし、一部の装置を含まずに構成されてもよい。

【0083】

情報処理部２００における各機能は、プロセッサ１００１、メモリ１００２などのハードウェア上に所定のソフトウェア（プログラム）を読み込ませることで、プロセッサ１００１が演算を行い、通信装置１００４による通信や、メモリ１００２及びストレージ１００３におけるデータの読み出し及び／又は書き込みを制御することで実現される。

【0084】

プロセッサ１００１は、例えば、オペレーティングシステムを動作させてコンピュータ全体を制御する。プロセッサ１００１は、周辺装置とのインターフェース、制御装置、演算装置、レジスタなどを含む中央処理装置（ＣＰＵ：Central Processing Unit）で構成されてもよい。例えば、情報処理部２００の各種処理等は、プロセッサ１００１で実現されてもよい。

【0085】

また、プロセッサ１００１は、プログラム（プログラムコード）、ソフトウェアモジュールやデータを、ストレージ１００３及び／又は通信装置１００４からメモリ１００２に読み出し、これらに従って各種の処理を実行する。プログラムとしては、上述の実施の形態で説明した動作の少なくとも一部をコンピュータに実行させるプログラムが用いられる。例えば、情報処理部２００の各種処理を実行する機能は、メモリ１００２に格納され、プロセッサ１００１で動作する制御プログラムによって実現されてもよく、他の機能ブロックについても同様に実現されてもよい。上述の各種処理は、１つのプロセッサ１００１で実行される旨を説明してきたが、２以上のプロセッサ１００１により同時又は逐次に実行されてもよい。プロセッサ１００１は、１以上のチップで実装されてもよい。なお、プログラムは、電気通信回線を介してネットワークから送信されても良い。

【0086】

メモリ１００２は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であり、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable ＲＯＭ）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable ＲＯＭ）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などの少なくとも１つで構成されてもよい。メモリ１００２は、レジスタ、キャッシュ、メインメモリ（主記憶装置）などと呼ばれてもよい。メモリ１００２は、情報処理部２００の各種処理を実施するために実行可能なプログラム（プログラムコード）、ソフトウェアモジュールなどを保存することができる。

【0087】

ストレージ１００３は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であり、例えば、ＣＤ－ＲＯＭ（Compact Disc ROM）などの光ディスク、ハードディスクドライブ、フレキシブルディスク、光磁気ディスク（例えば、コンパクトディスク、デジタル多用途ディスク、Ｂｌｕ－ｒａｙ（登録商標）ディスク）、スマートカード、フラッシュメモリ（例えば、カード、スティック、キードライブ）、フロッピー（登録商標）ディスク、磁気ストリップなどの少なくとも１つで構成されてもよい。ストレージ１００３は、補助記憶装置と呼ばれてもよい。上述の記憶媒体は、例えば、メモリ１００２及び／又はストレージ１００３を含むデータベース、サーバその他の適切な媒体であってもよい。

【0088】

通信装置１００４は、有線及び／又は無線ネットワークを介してコンピュータ間の通信を行うためのハードウェア（送受信デバイス）であり、例えばネットワークデバイス、ネットワークコントローラ、ネットワークカード、通信モジュールなどともいう。例えば、情報処理部２００の各種処理の一部は、通信装置１００４で実現されてもよい。

【0089】

入力装置１００５は、外部からの入力を受け付ける入力デバイス（例えば、キーボード、マウス、マイクロフォン、スイッチ、ボタン、センサなど）である。出力装置１００６は、外部への出力を実施する出力デバイス（例えば、ディスプレイ、スピーカー、ＬＥＤランプなど）である。なお、入力装置１００５及び出力装置１００６は、一体となった構成（例えば、タッチパネル）であってもよい。

【0090】

また、プロセッサ１００１やメモリ１００２などの各装置は、情報を通信するためのバス１００７で接続される。バス１００７は、単一のバスで構成されてもよいし、装置間で異なるバスで構成されてもよい。

【0091】

また、情報処理部２００は、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ：Digital Signal Processor）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＰＬＤ（Programmable Logic Device）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などのハードウェアを含んで構成されてもよく、当該ハードウェアにより、各機能ブロックの一部又は全てが実現されてもよい。例えば、プロセッサ１００１は、これらのハードウェアの少なくとも１つで実装されてもよい。

【0092】

本明細書で説明した各態様／実施形態の処理手順、シーケンス、フローチャートなどは、矛盾の無い限り、順序を入れ替えてもよい。例えば、本明細書で説明した方法については、例示的な順序で様々なステップの要素を提示しており、提示した特定の順序に限定されない。

【0093】

入出力された情報等は特定の場所（例えば、メモリ）に保存されてもよいし、管理テーブルで管理してもよい。入出力される情報等は、上書き、更新、または追記され得る。出力された情報等は削除されてもよい。入力された情報等は他の装置へ送信されてもよい。

【0094】

判定は、１ビットで表される値（０か１か）によって行われてもよいし、真偽値（Boolean：trueまたはfalse）によって行われてもよいし、数値の比較（例えば、所定の値との比較）によって行われてもよい。

【0095】

本明細書で説明した各態様／実施形態は単独で用いてもよいし、組み合わせて用いてもよいし、実行に伴って切り替えて用いてもよい。また、所定の情報の通知（例えば、「Ｘであること」の通知）は、明示的に行うものに限られず、暗黙的（例えば、当該所定の情報の通知を行わない）ことによって行われてもよい。

【0096】

以上、本発明について詳細に説明したが、当業者にとっては、本発明が本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではないということは明らかである。本発明は、特許請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。したがって、本明細書の記載は、例示説明を目的とするものであり、本発明に対して何ら制限的な意味を有するものではない。

【0097】

ソフトウェアは、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコード、ハードウェア記述言語と呼ばれるか、他の名称で呼ばれるかを問わず、命令、命令セット、コード、コードセグメント、プログラムコード、プログラム、サブプログラム、ソフトウェアモジュール、アプリケーション、ソフトウェアアプリケーション、ソフトウェアパッケージ、ルーチン、サブルーチン、オブジェクト、実行可能ファイル、実行スレッド、手順、機能などを意味するよう広く解釈されるべきである。

【0098】

また、ソフトウェア、命令などは、伝送媒体を介して送受信されてもよい。例えば、ソフトウェアが、同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペア及びデジタル加入者回線（ＤＳＬ）などの有線技術及び／又は赤外線、無線及びマイクロ波などの無線技術を使用してウェブサイト、サーバ、又は他のリモートソースから送信される場合、これらの有線技術及び／又は無線技術は、伝送媒体の定義内に含まれる。

【0099】

本明細書で説明した情報、信号などは、様々な異なる技術のいずれかを使用して表されてもよい。例えば、上記の説明全体に渡って言及され得るデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、チップなどは、電圧、電流、電磁波、磁界若しくは磁性粒子、光場若しくは光子、又はこれらの任意の組み合わせによって表されてもよい。

【0100】

なお、本明細書で説明した用語及び／又は本明細書の理解に必要な用語については、同一の又は類似する意味を有する用語と置き換えてもよい。

【0101】

本明細書で使用する「判断（determining）」、「決定（determining）」という用語は、多種多様な動作を包含する場合がある。「判断」、「決定」は、例えば、判定（judging）、計算（calculating）、算出（computing）、処理（processing）、導出（deriving）、調査（investigating）、探索（looking up）（例えば、テーブル、データベースまたは別のデータ構造での探索）、確認（ascertaining）した事を「判断」「決定」したとみなす事などを含み得る。また、「判断」、「決定」は、受信（receiving）（例えば、情報を受信すること）、送信（transmitting）（例えば、情報を送信すること）、入力（input）、出力（output）、アクセス（accessing）（例えば、メモリ中のデータにアクセスすること）した事を「判断」「決定」したとみなす事などを含み得る。また、「判断」、「決定」は、解決（resolving）、選択（selecting）、選定（choosing）、確立（establishing）、比較（comparing）などした事を「判断」「決定」したとみなす事を含み得る。つまり、「判断」「決定」は、何らかの動作を「判断」「決定」したとみなす事を含み得る。

【0102】

「接続された（connected）」、「結合された（coupled）」という用語、又はこれらのあらゆる変形は、２又はそれ以上の要素間の直接的又は間接的なあらゆる接続又は結合を意味し、互いに「接続」又は「結合」された２つの要素間に１又はそれ以上の中間要素が存在することを含むことができる。要素間の結合又は接続は、物理的なものであっても、論理的なものであっても、或いはこれらの組み合わせであってもよい。本明細書で使用する場合、２つの要素は、１又はそれ以上の電線、ケーブル及び／又はプリント電気接続を使用することにより、並びにいくつかの非限定的かつ非包括的な例として、無線周波数領域、マイクロ波領域及び光（可視及び不可視の両方）領域の波長を有する電磁エネルギーなどの電磁エネルギーを使用することにより、互いに「接続」又は「結合」されると考えることができる。

【0103】

本明細書で使用する「に基づいて」という記載は、別段に明記されていない限り、「のみに基づいて」を意味しない。言い換えれば、「に基づいて」という記載は、「のみに基づいて」と「に少なくとも基づいて」の両方を意味する。

【0104】

「含む（including）」、「含んでいる（comprising）」、およびそれらの変形が、本明細書あるいは特許請求の範囲で使用されている限り、これら用語は、用語「備える」と同様に、包括的であることが意図される。さらに、本明細書あるいは特許請求の範囲において使用されている用語「または（or）」は、排他的論理和ではないことが意図される。

【0105】

本開示の全体において、例えば、英語でのa、an及びtheのように、翻訳により冠詞が追加された場合、これらの冠詞は、文脈から明らかにそうではないことが示されていなければ、複数のものを含むものとする。

【符号の説明】

【0106】

１…ユーザ牽引装置、２・２Ａ・２Ｃ・２Ｄ・２Ｅ・２Ｆ・２Ｇ・２Ｈ・２Ｊ…推進部、３・３Ａ・３Ｂ・３Ｃ・３Ｄ・３Ｅ・３Ｆ・３Ｇ・３Ｈ・３Ｊ…連結部、４・４Ａ・４Ｂ・４Ｃ・４Ｄ・４Ｅ・４Ｆ・４Ｇ・４Ｈ・４Ｊ…装着部、２０Ａ・２０Ｂ・２０Ｃ・２１Ｃ・２０Ｇ・２０Ｉ…推力発生部、２１Ａ…位置推定部、２１Ｉ…角度変形機構、２２Ａ…障害物検知部、３０Ａ・３０Ｊ…連結機構、３０Ｃ…バネ、３０Ｄ…ジョイント機構、３０Ｅ…ジャバラ機構、３０Ｆ…土台、３０Ｇ…動的制御機構、３０Ｈ…ひも、３１Ａ・３１Ｊ…傾き角度制御機構、３１Ｆ…ツメ機構、２００…情報処理部、１００１…プロセッサ、１００２…メモリ、１００３…ストレージ、１００４…通信装置、１００５…入力装置、１００６…出力装置、１００７…バス、Ｂ１・Ｂ２…バッテリ、ＭＣ・ＭＧ…モーター、Ｐ１・Ｐ２…パワーライン。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】