歩行ナビゲーションシステム
【課題】
触覚を用いたより簡便且つ直感的な歩行ナビゲーションシステムを提供する。
【解決手段】
歩行ナビゲーションシステム１００は、歩行者の所定の進行方向を入力する入力手段を有するコントローラ１０と、歩行者の左右の耳を挟持する一対の挟持手段と、前記一対の挟持手段を歩行者の進行方向に対して平行する方向、および／または歩行者の進行方向に対して直交する方向に牽引する牽引手段と、前記入力情報に基づき、前記牽引手段を制御する制御手段と、を有する耳牽引装置２０と、から構成される。
触覚を用いたより簡便且つ直感的な歩行ナビゲーションシステムを提供する。
【解決手段】
歩行ナビゲーションシステム１００は、歩行者の所定の進行方向を入力する入力手段を有するコントローラ１０と、歩行者の左右の耳を挟持する一対の挟持手段と、前記一対の挟持手段を歩行者の進行方向に対して平行する方向、および／または歩行者の進行方向に対して直交する方向に牽引する牽引手段と、前記入力情報に基づき、前記牽引手段を制御する制御手段と、を有する耳牽引装置２０と、から構成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、利用者の歩行を補助する歩行ナビゲーションシステムに関し、特に触覚を通じて利用者を誘導する歩行ナビゲーションシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
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（以下、歩行ナビゲーションシステムという。）が、携帯電話、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）等の携帯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。
【０００３】
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。
上述の携帯電話、ＰＤＡを目視で確認しつつ歩行することは、非常に煩雑である。
また、視覚障害者にとっては、携帯電話、ＰＤＡ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、直感的ではない課題がある。
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、聴覚以外の感覚器を利用することが望ましく、近年触覚への提示によるものが提案されている。
【０００４】
ところで、触覚は歩行時に使われることがない感覚であって、情報を提示する余裕のある感覚である。この触覚を通じて情報提示することによるナビゲーション手法として、前庭を電気刺激することで歩行方向を促す手法が提案されている（特許文献１）。
また、人間の知覚特性を利用し周期運動によって一方向に牽引される感覚を提示する手法が提案されている（非特許文献１、非特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１４４０５７
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】雨宮智浩・安藤英由樹・前田太郎：『知覚の非線形性を利用した非接地型力覚惹起手法の提案と評価』日本バーチャルリアリティ学会論文誌，Vol.11 No.1，P47-58(2006)
【０００７】
【非特許文献２】吉江将之・矢野博明・岩田洋夫：『ジャイロモーメントを用いた力覚提示装置』日本バーチャルリアリティ学会論文誌，Vol.7 No.3(2002)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
人が人を誘導する場合に、腕をとって直接誘導するのが最も直感的であるが、上記いずれの所謂ハンドヘルドタイプの手法では、実際に「手で牽引する」のと比べ、外力を発生できないことによって生じる不自然さが残る課題がある。
【０００９】
上記課題を解決する為に、本発明は、触覚を用いたより簡便且つ直感的な歩行ナビゲーションシステムであって、特に耳を牽引することに着目し、その牽引によって頭部のバランスを傾かせることで人を誘導する、新たな歩行ナビゲーションシステムを提案するものである。
耳を引っ張られる状況では、手を引く場合と比べ非常に弱い力で牽引が可能である。また、その力は手綱としての役割さえ果たせばよく、外力として実際に牽引する必要はない。
つまり、耳を引く動作は、ポータブルデバイスによって歩行を誘導する為の一つの可能性を示唆しているといえる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に記載の歩行ナビゲーションシステムは、歩行者の所定の進行方向を入力する入力手段と、前記入力情報を送信する送信手段と、を有する操作装置と、歩行者の左右の耳を挟持する一対の挟持手段と、前記一対の挟持手段を歩行者の進行方向に対する平行方向、および／または歩行者の進行方向に対する直交方向に牽引する牽引手段と、前記入力情報を受信する受信手段と、受信した前記入力情報に基づき前記牽引手段を制御する制御手段と、を有する耳牽引装置と、からなることを特徴としている。
請求項２に記載の歩行ナビゲーションシステムは、歩行者の目的地を入力する入力手段と、前記入力情報を送信する送信手段と、を有する操作装置と、現在位置を検出する現在位置検出手段と、歩行者の左右の耳を挟持する一対の挟持手段と、前記一対の挟持手段を歩行者の進行方向に対する平行方向、および／または歩行者の進行方向に対する直交方向に牽引する牽引手段と、前記入力情報を受信する受信手段と、受信した前記入力情報および前記目的地情報に基づき、前記牽引手段を制御する制御手段と、を有する耳牽引装置と、からなることを特徴としている。
請求項３に記載の歩行ナビゲーションシステムは、上記牽引手段が、受信した前記入力情報に基づき、前記一対の挟持手段のうち一方を歩行者の進行方向に対する平行方向に牽引する第１の牽引手段及び他方を歩行者の進行方向に対する平行方向に牽引する第２の牽引手段と、受信した前記入力情報に基づき、前記一対の挟持手段を歩行者の進行方向に対する直交方向に牽引する第３の牽引手段と、を有することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の歩行ナビゲーションシステムによれば、耳の牽引によって頭部のバランスを傾かせることで被操作者の歩行を誘導することができるので、従来の歩行ナビゲーションシステムと比べ、被操作者に対し外力として実際に牽引することなく、弱い力で、且つ直感的に歩行の誘導することができるという利点がある。
また、本発明の歩行ナビゲーションシステムによれば、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ：全地球測位システム）機能を備えることによって、上述の問題を解決すると共に、ＧＰＳによる現在位置の確認により、目的地までの自動歩行ナビゲーションも果たすことができるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明第１の実施の形態に係る歩行ナビゲーションシステムの構成図。
【図２】本発明第１の実施の形態に係る耳牽引装置の具体的態様を示す説明図。
【図３】本発明第１の実施の形態に係る耳牽引装置の外観を示す斜視図。
【図４】本発明第１の実施の形態に係る耳牽引手順を示すフローチャート図。
【図５】本発明第１の実施の形態に係る歩行ナビゲーションシステムの補足説明図。
【図６】本発明第２の実施の形態に係る歩行ナビゲーションシステムの構成図。
【図７】本発明第２の実施の形態に係る耳牽引手順を示すフローチャート図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係る歩行ナビゲーションシステムの一実施の形態を、図面を参照し説明する。
【００１４】
（１）第１の実施の形態
【００１５】
図１は、歩行ナビゲーションシステム１００の全体構成を示し、入力手段としてのコントローラ１０と、耳牽引装置２０とからなり、操作者がコントローラ１０を操作することによって、耳牽引装置２０が制御され、その耳牽引装置２０を装着する被操作者の進行を所定方向に促すようになっている。
【００１６】
コントローラ１０は、主として、入力部１、制御部２、記憶部３、インターフェース４とからなる。
入力部１は、操作者が被操作者の進行を所定方向に促すための操作情報を入力する入力手段である。なお、以下説明の便宜のため、被操作者の視線方向を前方向、前方向に対して右側を右方向、前方向に対して左側を左方向として説明する。
入力される操作情報は、被操作者の左右、被操作者の方向転換情報としての徐々に牽引、又は一気に牽引等の牽引動作、及び牽引時間等である。
なお、これら操作情報を入力する入力部１としては既存のものを用いることができ、特に限定するものでなく、例えば自動車のハンドルのような回転型のもの、十字キー、又はスティック型のような一入力部で、上述の複数の操作情報を入力することもできる。
記憶部３は、所定の制御プログラムが記憶されているＲＯＭと、各種データを一時記憶するＲＡＭとからなる。
制御部２は、入力部１からの操作情報に基づき、また記憶部３から所定の制御プログラムを読み出して、後述する図４の耳牽引手順に示すコントローラ１０側の手順を実行して、耳牽引装置２０に送信できる形式の送信信号を生成する。
インターフェース４は、有線、無線のいずれであってもよく、コントローラ１０と耳牽引装置２０との間の双方向通信を可能とする。
【００１７】
耳牽引装置２０は、主として、第１牽引部５、第２牽引部６、及び第３牽引部７、制御部８、記憶部９、インターフェース１１とからなる。
記憶部９は、所定の制御プログラムが記憶されているＲＯＭと、各種データを一時記憶するＲＡＭとからなる。
制御部８は、インターフェース１１を介してコントローラ１０からの受信信号から、被操作者の左右、被操作者の方向転換情報としての徐々に牽引、又は一気に牽引等の牽引動作、及び牽引時間等の操作情報を抽出し、また記憶部９から所定の制御プログラムを読み出して、後述する図４の耳牽引手順に示す耳牽引装置２０側の手順を実行して、第１牽引部５、第２牽引部６、第３牽引部のすべて、またはいずれかを制御駆動するようになっている。
【００１８】
図２は、耳牽引装置２０の概略構成図である。図２（ａ）は、耳牽引装置２０を装着した被操作者の上面図であり、図２（ｂ）はその右側面図である。また図３は、外観を説明する斜視図である。
【００１９】
耳牽引装置２０は、主として、被操作者の左右の耳をそれぞれ挟持する、第１挟持部材１２及び第２挟持部材１３を前後左右方向に牽引する第１牽引部５、第２牽引部６、及び第３牽引部７と、これら第１牽引部５、第２牽引部６、及び第３牽引部７を、被操作者が装着する装着部２４（本例ではいわゆるヘルメットを用いている）に固定させる複数の支持部材と、制御部８及び記憶部９と、インターフェースとしての通信機１１とからなる。
【００２０】
第１挟持部材１２、第２挟持部材１３は、夫々被操作者の左右の両耳を挟持する挟持手段であって、第１挟持部材１２は被操作者の左耳を挟持し、第２挟持部材１３は被操作者の右耳を挟持し、後述する第１牽引部５、第２牽引部６、及び第３牽引部７の駆動に伴って、前後、左右に牽引されて揺動するようになっている。
【００２１】
第１牽引部５（左側）及び第２牽引部６（右側）は、被操作者を前後方向に誘導、すなわち被操作者の前進の促進及び前進の減速を促し、又は緩やかに左右方向への転換を促すものである。
すなわち、第１牽引部５は、所定の支持部材によって装着部２４（ヘルメット）に固定され、主として、被操作者の左側に設けられモータ駆動によって被操作者の前後方向に回動する第１作動部材１４と、該第１作動部材１４と連結し、第１作動部材１４の前後方向への回動に伴って牽引される第１ワイヤー１５とからなり、該第１ワイヤー１５は複数のプーリを介して、被操作者の左耳を挟持する第１挟持部材１２を前後方向に揺動させるように連結してなる。
【００２２】
第２牽引部６は、第１牽引部５と、被操作者に対して左右対称に設けられるものであって、主として、被操作者の右側に設けられモータ駆動によって被操作者の前後方向に回動する第２作動部材１６と、該第２作動部材１６と連結し、第２作動部材１６の前後方向への回動に伴って牽引される第２ワイヤー１７とからなり、該第２ワイヤー１７は複数のプーリを介して、被操作者の右耳を挟持する第２挟持部材１３を前後方向に揺動させるように連結してなる。
【００２３】
この第１作動部材１４、第２作動部材１６が回動することによって、夫々連結する第１ワイヤー１５、第２ワイヤー１７が緊張し、例えば第１作動部材１４、第２作動部材１６双方が被操作者の後方に回動した場合、第１ワイヤー１５、第２ワイヤー１７双方の前側部分が緊張する。
第１挟持部材１２、第２挟持部材１３は、夫々第１ワイヤー１５、第２ワイヤー１７の前側部分の緊張に伴い前方向に揺動し、すなわち被操作者の左右の耳が前方向に牽引される。
また、一方の作動部材、例えば第２作動部材１６（右側）のみが後方に回動することによって、その回動に伴って、連結する第２ワイヤー１７の前側部分が緊張し、連結する第２挟持部材１３は、前方向に牽引されて揺動する。すなわち被操作者の右耳が前方向に牽引される。この場合、被操作者は、緩やかに左前方向に力が働き、方向転換するよう促される。
【００２４】
第３牽引部７は、被操作者を左右方向に誘導、すなわち被操作者の左右方向への転進を促すものである。
すなわち、第３牽引部７は、所定の支持部材によって装着部２４（ヘルメット）上方に固定され、主として、モータ駆動によって被操作者の左右方向に回動する第３作動部材１８と、該第３作動部材１８と連結し、第３作動部材１８の左右方向への回動に伴って牽引される第３ワイヤー１９とからなり、該第３ワイヤー１９は複数のプーリを介して、被操作者の左右の耳を夫々挟持する第１挟持部材１２、第２挟持部材１３を左右方向に揺動させるように連結してなる。
この第３作動部材１８が回動することによって、連結する第３ワイヤー１９が緊張し、例えば第３作動部材１８が被操作者の右方向に回動した場合、第３ワイヤー１９の左側部分が緊張する。
このとき、左側の第１挟持部材１２は、第３ワイヤー１９の左側部分の緊張に伴い左方向に牽引されて揺動し、すなわち被操作者の左耳が左方向に牽引される。この場合、被操作者は、強く左方向に牽引され、左方向への方向転換を促される。
【００２５】
なお、前記第１ワイヤー１５、第２ワイヤー１７、及び第３ワイヤー１９は、大きな加重に耐えられる強度を有し、切れにくく、例えば高密度ポリエチレンからなる釣り糸が適する。また、被操作者によって顔の大きさが異なる為、弾性力を有しているものがなお好ましい。
また、装着部２４としてヘルメットを用いるようにしたが、第１牽引部５、第２牽引部６、及び第３牽引部７を被操作者の頭部に固定できればよく、これに限定されない。例えば、既存のヘッドホン形状であってもよい。
図３は、耳牽引装置２０の外観を具体的に示す図である。
【００２６】
図２及び図３に示す具体的態様は一例であって、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。
【００２７】
次に図４を参照して、耳牽引手順を説明する。
図４は、耳牽引手順を示すフローチャート図であって、コントローラ１０側の制御及び耳牽引装置２０側の制御を便宜のため一図で表したものである。
【００２８】
コントローラ１０及び耳牽引装置２０において、起動後各種調整が行われる。具体的には、設定情報を記憶部３、９から読み出し、モード設定（自動制御、マニュアル制御など）、又はコントローラ１０側の入力部１での入力操作に対する耳牽引装置２０の第１牽引部５、第２牽引部６、第３牽引部７の駆動範囲等の調整が行われる。また、インターフェース４、１１が無線である場合には、このイニシャライズ処理のときにコントローラ１０と耳牽引装置２０との間で無線回線の接続が行われる（ステップＳ１）。
次に、コントローラ１０において、操作者による入力部１からの入力の有無を判定し（ステップＳ２）、操作者による入力を検知したとき、その入力された操作情報が制御部２へ送られる。
制御部２は、この入力部１からの操作情報に基づき、記憶部３から所定の制御プログラムを読み出して、耳牽引装置２０に送信できる形式の送信信号を生成する（ステップＳ３）。
生成された送信信号は、インターフェース４、１１を介して耳牽引装置２０に送信される（ステップＳ４）。
【００２９】
耳牽引装置２０では、イニシャライズの後、インターフェース４、１１を介してコントローラ１０から送信される信号の受信の有無を判定し、（ステップＳ５）受信がないときは繰返し受信判定を行う。なお、この受信判定を一定間隔で定期的に行うものであってもよく、また通常スリープ状態で、コントローラから送信される信号によって起動するようにしてもよい。
そして、コントローラ１０からの信号を受信したとき、その受信信号は制御部８に送られる。
制御部８は、この受信信号から、コントローラ１０の入力部１にて入力された操作情報を抽出し、記憶部９から所定の制御プログラムを読み出して、この操作情報に基づき第１牽引部５、第２牽引部６、及び第３牽引部７を駆動させる（ステップＳ６）。
第１牽引部５、第２牽引部６、及び第３牽引部７は、この制御部８の制御のもと駆動し、上述した所定の耳牽引動作を行う。
そして、制御部８は、耳牽引動作がすべて完了したかどうか判定し（ステップＳ７）、完了するまで所定の耳牽引動作を継続し、全て完了したと判定したとき、インターフェース１１、４を介してコントローラ１０に牽引完了通知を送信する（ステップＳ８）。
コントローラ１０は、耳牽引装置２０からの、牽引完了通知を受信し（ステップＳ９）耳牽引手順を終了する。
【００３０】
なお、上述の操作情報につき、一例を図５に示す。
図５は、コントローラ１０から入力される操作情報と、この操作情報に対応する第１牽引部５、第２牽引部６、及び第３牽引部７の各作動部材の駆動とを対応付けたものであり、コントローラ１０及び耳牽引装置２０の制御部２、８に記憶されている。
例えば、コントローラ１０の入力部１にて、操作者によって右が入力された場合、耳牽引装置２０の第１作動部材１４は後方に回動し、第２作動部材１６は前方に回動し、第３作動部材１８は左に回動し、入力されたコントローラ１０での操作継続時間（本例では右操作１分間継続）に基づき回動を継続する。この回動により、第１牽引部材１２（左側）は前方へ揺動し、第２牽引部材１３（右側）は、後方及び右側へ揺動し、かくして被操作者は右側へ誘導され、歩行ナビゲーションが実現される。
また、第１牽引部５、第２牽引部６のみの構成でも被操作者の歩行ナビゲーションは実現できることが図５から明らかである。第３牽引部７を備えることで、さらに牽引の精度向上を図っている。
【００３１】
（２）実証実験
なお実証実験として、耳を一方向に徐々に引く、及び一気に引く牽引動作を行った。
左右それぞれの耳たぶにクリップ（第１挟持部材１２、第２挟持部材１３）を装着し、被験者には自然に直進歩行するように指示し、歩行中に上記２種類の刺激を提示した。
実験後の被験者の感想によると、徐々に引く場合と比べ、一気に引く場合の方が引かれる感覚が強く、進行方向が変化する感覚を生じたという回答を得た。
また比較的強い均一な張力をかけた場合、定常的にその方向に牽引され続ける感覚が生じたとの回答を得た。
この実証実験の結果により、歩行時における進行方向を誘導する手法として耳を直接引く手法につき、歩行誘導の可能性が示唆された。
【００３２】
（３）第２の実施の形態
上述の第１の実施の形態において、図４の耳牽引手順として一動作として説明したが、一連の操作情報を予め入力しておくようにしても良く、例えば目的地、目的地までの距離、及び歩行者の歩行速度などを予め入力部１から入力して記憶部９に記憶しておくことにより、一連の耳牽引手順を行うことができる。
さらに、ＧＰＳ機能を備えることによって、現在位置を確認しながら目的地までの自動歩行ナビゲーションシステムを実現でき、さらなるナビゲーション機能の向上が期待できる。
すなわち、第２の実施の形態にかかる歩行ナビゲーションシステム２００は、第１の歩行ナビゲーションシステム１００の耳牽引装置２０において、さらにＧＰＳ受信部２５を備える。
【００３３】
なお、図中、図１に示された第１の実施の形態に対応する部分については同一の符号を付し、以下、その説明は適宜省略する。
図６は、本発明第２の実施の形態に係る歩行ナビゲーションシステム２００の全体構成を示し、主として、入力手段としてのコントローラ３０と、耳牽引装置４０と、ＧＰＳ衛星２６とからなり、耳牽引装置４０はＧＰＳ受信部２５を備えてなる。
この第２の実施の形態に係る歩行ナビゲーションシステム２００においては、ＧＰＳ衛星２６及び耳牽引装置４０のＧＰＳ受信部２５により、被操作者の位置を確認すると共に、コントローラ３０の入力部２１から、第１の実施の形態とは異なり、地図情報に基づく目的地情報が入力され、耳牽引装置４０は、その入力された目的地まで被操作者を誘導するようになっている。
【００３４】
コントローラ３０の記憶部２３は、所定の制御プログラムに加え、さらに地図情報が記憶されているＲＯＭと、各種データを一時記憶するＲＡＭとからなる。
入力部２１は、被操作者を目的地まで誘導するための目的地情報を入力する入力手段であって、例えば、目的地の番地、地名、座標等の情報が入力される。
【００３５】
耳牽引装置４０のＧＰＳ受信部２５は、ＧＰＳ衛星２６からの電波を受信し、ＧＰＳ衛星２６との距離から耳牽引装置４０を装着する被操作者の現在位置を演算出力する。
制御部２８は、コントローラ３０から受信した目的地情報と、ＧＰＳ衛星２６から受信した位置情報とに基づき、第１牽引部５、第２牽引部６、及び第３牽引部７を制御駆動させる。また適宜、現在位置から目的地までの位置を演算し、第１牽引部５、第２牽引部６、及び第３牽引部７の制御駆動を補正する。
【００３６】
次に図７を参照して、ＧＰＳに基づく耳牽引手順について説明する。
図７は、ＧＰＳに基づく耳牽引手順を示すフローチャート図であって、コントローラ３０側の制御及び耳牽引装置４０側の制御を便宜のため一図で表したものである。
【００３７】
コントローラ３０及び耳牽引装置４０において、起動後各種調整が行われる。具体的には、設定情報を記憶部から読み出し、モード設定（ＧＰＳに基づく歩行ナビゲーションモード、入力操作に基づくマニュアルモードなど）、又はコントローラ３０側の入力部２１での入力操作に対する耳牽引装置４０の第１牽引部５、第２牽引部６、第３牽引部７の駆動範囲等の調整が行われる。また、インターフェース４、１１が無線である場合には、このイニシャライズ処理のときにコントローラ３０と耳牽引装置４０との間で無線回線の接続が行われる（ステップＳ１１）。
次に、耳牽引装置４０において、ＧＰＳ受信部２５がＧＰＳ衛星２６からの電波の受信を試み、ＧＰＳ衛星２６からの電波の受信の有無を判定する（ステップＳ１２）。
ＧＰＳ衛星２６からの電波を受信したとき、ＧＰＳ受信部２５は、受信信号を制御部２８に送信し、制御部２８は、ＧＰＳ衛星２６との距離から耳牽引装置４０の位置、すなわち耳牽引装置４０を装着する被操作者の位置を演算出力し、この位置情報を記憶部２９に一時記憶させる（ステップＳ１３）。
また制御部２８は、インターフェース１１、４を介して、コントローラ３０にこの位置情報を送信する（ステップＳ１４）。
【００３８】
コントローラ３０では、イニシャライズの後、インターフェース１１、４を介して耳牽引装置４０から送信される位置情報の受信の有無を判定し、（ステップＳ１５）受信がないときは繰返し受信判定を行う。
そして、耳牽引装置４０からの位置情報を受信したとき、その位置情報は記憶部２３にて一時記憶される。
次に、操作者による入力部２１からの入力の有無を判定し（ステップＳ１６）、操作者による入力を検知したとき、その入力された操作情報が制御部２２へ送られる。ここで入力される情報は、前述の通り、被操作者を目的地まで誘導するための目的地情報である。
なお、この入力される目的地情報に関して、記憶部２３に記憶している位置情報及び地図情報を参酌して入力される。また、この地図情報を、図示しない表示部で確認しつつ、被操作者の歩行ルートを詳細に入力することもできる。
制御部２２は、この入力された目的地情報に基づき、記憶部２３から所定の制御プログラムを読み出して、耳牽引装置４０に送信できる形式の送信信号を生成する（ステップＳ１７）。
生成された送信信号は、インターフェース４、１１を介して耳牽引装置４０に送信される（ステップＳ１８）。
【００３９】
耳牽引装置４０では、インターフェース４、１１を介してコントローラ３０から送信される信号の受信の有無を判定し、（ステップＳ１９）受信がないときは繰返し受信判定を行う。なお、この受信判定を一定間隔で定期的に行うものであってもよく、また通常スリープ状態で、コントローラ３０から送信される信号によって起動するようにしてもよい。
そして、コントローラ３０からの信号を受信したとき、その受信信号は制御部２８に送られる。
制御部２８は、この受信信号から、コントローラ３０の入力部２１にて入力された目的地情報を抽出し、記憶部２９から所定の制御プログラム、及び位置情報を読み出して、現在位置を補正し（ステップＳ２０）、第１牽引部５、第２牽引部６、及び第３牽引部７を駆動させる（ステップＳ２１）。
第１牽引部５、第２牽引部６、及び第３牽引部７は、この制御部２８の制御のもと駆動し、上述した所定の耳牽引動作を行う。
そして、制御部２８は、耳牽引動作がすべて完了、即ち目的地に到達したかどうか判定し（ステップＳ２２）、完了していない、すなわち目的地に到達していないと判定した場合、ステップＳ２０乃至ステップＳ２１のＧＰＳによる位置補正、及び所定の耳牽引動作を行い、全て完了したと判定したとき、すなわち被操作者が目的地に到達したと判定したとき、インターフェース１１、４を介してコントローラ３０に牽引完了通知を送信する（ステップＳ２３）。
コントローラ３０は、牽引装置４０からの、牽引完了通知を受信し（ステップＳ２４）耳牽引手順を終了する。
【００４０】
かくして、ＧＰＳ情報を用いた、目的地までの歩行ナビゲーションが実現される。
なお、第２の実施の形態に係る歩行ナビゲーションシステム２００において、ＧＰＳ受信部２５を耳牽引装置４０に設けたが、被操作者自身がコントローラ３０を携帯するような場合には、ＧＰＳ受信部２５がコントローラ側に設けられてもよい。
すなわち、携帯電話、ＰＤＡ等をコントローラ３０として用いるような場合が想定される。被操作者は、目的地まで携帯電話の画面を確認することなく、誘導され、従来の携帯電話やＰＤＡ端末を利用した歩行ナビゲーションシステムを著しく向上することができる。
【００４１】
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。
【符号の説明】
【００４２】
１，２１…入力部、２，２２…制御部、３，２３…記憶部、４…インターフェース、５…第１牽引部、６…第２牽引部、７…第３牽引部、８，２８…制御部、９，２９…記憶部、１０，３０…コントローラ、１１…インターフェース、１２…第１挟持部、１３…第２挟持部、１４…第１作動部材、１５…第１ワイヤー、１６…第２作動部材、１７…第２ワイヤー、１８…第３作動部材、１９…第３ワイヤー、２０，４０…耳牽引装置、２４…装着部、２５…ＧＰＳ受信部、２６…ＧＰＳ衛星、１００，２００…歩行ナビゲーションシステム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、利用者の歩行を補助する歩行ナビゲーションシステムに関し、特に触覚を通じて利用者を誘導する歩行ナビゲーションシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
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（以下、歩行ナビゲーションシステムという。）が、携帯電話、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）等の携帯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。
【０００３】
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。
上述の携帯電話、ＰＤＡを目視で確認しつつ歩行することは、非常に煩雑である。
また、視覚障害者にとっては、携帯電話、ＰＤＡ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、直感的ではない課題がある。
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、聴覚以外の感覚器を利用することが望ましく、近年触覚への提示によるものが提案されている。
【０００４】
ところで、触覚は歩行時に使われることがない感覚であって、情報を提示する余裕のある感覚である。この触覚を通じて情報提示することによるナビゲーション手法として、前庭を電気刺激することで歩行方向を促す手法が提案されている（特許文献１）。
また、人間の知覚特性を利用し周期運動によって一方向に牽引される感覚を提示する手法が提案されている（非特許文献１、非特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１４４０５７
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】雨宮智浩・安藤英由樹・前田太郎：『知覚の非線形性を利用した非接地型力覚惹起手法の提案と評価』日本バーチャルリアリティ学会論文誌，Vol.11 No.1，P47-58(2006)
【０００７】
【非特許文献２】吉江将之・矢野博明・岩田洋夫：『ジャイロモーメントを用いた力覚提示装置』日本バーチャルリアリティ学会論文誌，Vol.7 No.3(2002)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
人が人を誘導する場合に、腕をとって直接誘導するのが最も直感的であるが、上記いずれの所謂ハンドヘルドタイプの手法では、実際に「手で牽引する」のと比べ、外力を発生できないことによって生じる不自然さが残る課題がある。
【０００９】
上記課題を解決する為に、本発明は、触覚を用いたより簡便且つ直感的な歩行ナビゲーションシステムであって、特に耳を牽引することに着目し、その牽引によって頭部のバランスを傾かせることで人を誘導する、新たな歩行ナビゲーションシステムを提案するものである。
耳を引っ張られる状況では、手を引く場合と比べ非常に弱い力で牽引が可能である。また、その力は手綱としての役割さえ果たせばよく、外力として実際に牽引する必要はない。
つまり、耳を引く動作は、ポータブルデバイスによって歩行を誘導する為の一つの可能性を示唆しているといえる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に記載の歩行ナビゲーションシステムは、歩行者の所定の進行方向を入力する入力手段と、前記入力情報を送信する送信手段と、を有する操作装置と、歩行者の左右の耳を挟持する一対の挟持手段と、前記一対の挟持手段を歩行者の進行方向に対する平行方向、および／または歩行者の進行方向に対する直交方向に牽引する牽引手段と、前記入力情報を受信する受信手段と、受信した前記入力情報に基づき前記牽引手段を制御する制御手段と、を有する耳牽引装置と、からなることを特徴としている。
請求項２に記載の歩行ナビゲーションシステムは、歩行者の目的地を入力する入力手段と、前記入力情報を送信する送信手段と、を有する操作装置と、現在位置を検出する現在位置検出手段と、歩行者の左右の耳を挟持する一対の挟持手段と、前記一対の挟持手段を歩行者の進行方向に対する平行方向、および／または歩行者の進行方向に対する直交方向に牽引する牽引手段と、前記入力情報を受信する受信手段と、受信した前記入力情報および前記目的地情報に基づき、前記牽引手段を制御する制御手段と、を有する耳牽引装置と、からなることを特徴としている。
請求項３に記載の歩行ナビゲーションシステムは、上記牽引手段が、受信した前記入力情報に基づき、前記一対の挟持手段のうち一方を歩行者の進行方向に対する平行方向に牽引する第１の牽引手段及び他方を歩行者の進行方向に対する平行方向に牽引する第２の牽引手段と、受信した前記入力情報に基づき、前記一対の挟持手段を歩行者の進行方向に対する直交方向に牽引する第３の牽引手段と、を有することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の歩行ナビゲーションシステムによれば、耳の牽引によって頭部のバランスを傾かせることで被操作者の歩行を誘導することができるので、従来の歩行ナビゲーションシステムと比べ、被操作者に対し外力として実際に牽引することなく、弱い力で、且つ直感的に歩行の誘導することができるという利点がある。
また、本発明の歩行ナビゲーションシステムによれば、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ：全地球測位システム）機能を備えることによって、上述の問題を解決すると共に、ＧＰＳによる現在位置の確認により、目的地までの自動歩行ナビゲーションも果たすことができるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明第１の実施の形態に係る歩行ナビゲーションシステムの構成図。
【図２】本発明第１の実施の形態に係る耳牽引装置の具体的態様を示す説明図。
【図３】本発明第１の実施の形態に係る耳牽引装置の外観を示す斜視図。
【図４】本発明第１の実施の形態に係る耳牽引手順を示すフローチャート図。
【図５】本発明第１の実施の形態に係る歩行ナビゲーションシステムの補足説明図。
【図６】本発明第２の実施の形態に係る歩行ナビゲーションシステムの構成図。
【図７】本発明第２の実施の形態に係る耳牽引手順を示すフローチャート図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係る歩行ナビゲーションシステムの一実施の形態を、図面を参照し説明する。
【００１４】
（１）第１の実施の形態
【００１５】
図１は、歩行ナビゲーションシステム１００の全体構成を示し、入力手段としてのコントローラ１０と、耳牽引装置２０とからなり、操作者がコントローラ１０を操作することによって、耳牽引装置２０が制御され、その耳牽引装置２０を装着する被操作者の進行を所定方向に促すようになっている。
【００１６】
コントローラ１０は、主として、入力部１、制御部２、記憶部３、インターフェース４とからなる。
入力部１は、操作者が被操作者の進行を所定方向に促すための操作情報を入力する入力手段である。なお、以下説明の便宜のため、被操作者の視線方向を前方向、前方向に対して右側を右方向、前方向に対して左側を左方向として説明する。
入力される操作情報は、被操作者の左右、被操作者の方向転換情報としての徐々に牽引、又は一気に牽引等の牽引動作、及び牽引時間等である。
なお、これら操作情報を入力する入力部１としては既存のものを用いることができ、特に限定するものでなく、例えば自動車のハンドルのような回転型のもの、十字キー、又はスティック型のような一入力部で、上述の複数の操作情報を入力することもできる。
記憶部３は、所定の制御プログラムが記憶されているＲＯＭと、各種データを一時記憶するＲＡＭとからなる。
制御部２は、入力部１からの操作情報に基づき、また記憶部３から所定の制御プログラムを読み出して、後述する図４の耳牽引手順に示すコントローラ１０側の手順を実行して、耳牽引装置２０に送信できる形式の送信信号を生成する。
インターフェース４は、有線、無線のいずれであってもよく、コントローラ１０と耳牽引装置２０との間の双方向通信を可能とする。
【００１７】
耳牽引装置２０は、主として、第１牽引部５、第２牽引部６、及び第３牽引部７、制御部８、記憶部９、インターフェース１１とからなる。
記憶部９は、所定の制御プログラムが記憶されているＲＯＭと、各種データを一時記憶するＲＡＭとからなる。
制御部８は、インターフェース１１を介してコントローラ１０からの受信信号から、被操作者の左右、被操作者の方向転換情報としての徐々に牽引、又は一気に牽引等の牽引動作、及び牽引時間等の操作情報を抽出し、また記憶部９から所定の制御プログラムを読み出して、後述する図４の耳牽引手順に示す耳牽引装置２０側の手順を実行して、第１牽引部５、第２牽引部６、第３牽引部のすべて、またはいずれかを制御駆動するようになっている。
【００１８】
図２は、耳牽引装置２０の概略構成図である。図２（ａ）は、耳牽引装置２０を装着した被操作者の上面図であり、図２（ｂ）はその右側面図である。また図３は、外観を説明する斜視図である。
【００１９】
耳牽引装置２０は、主として、被操作者の左右の耳をそれぞれ挟持する、第１挟持部材１２及び第２挟持部材１３を前後左右方向に牽引する第１牽引部５、第２牽引部６、及び第３牽引部７と、これら第１牽引部５、第２牽引部６、及び第３牽引部７を、被操作者が装着する装着部２４（本例ではいわゆるヘルメットを用いている）に固定させる複数の支持部材と、制御部８及び記憶部９と、インターフェースとしての通信機１１とからなる。
【００２０】
第１挟持部材１２、第２挟持部材１３は、夫々被操作者の左右の両耳を挟持する挟持手段であって、第１挟持部材１２は被操作者の左耳を挟持し、第２挟持部材１３は被操作者の右耳を挟持し、後述する第１牽引部５、第２牽引部６、及び第３牽引部７の駆動に伴って、前後、左右に牽引されて揺動するようになっている。
【００２１】
第１牽引部５（左側）及び第２牽引部６（右側）は、被操作者を前後方向に誘導、すなわち被操作者の前進の促進及び前進の減速を促し、又は緩やかに左右方向への転換を促すものである。
すなわち、第１牽引部５は、所定の支持部材によって装着部２４（ヘルメット）に固定され、主として、被操作者の左側に設けられモータ駆動によって被操作者の前後方向に回動する第１作動部材１４と、該第１作動部材１４と連結し、第１作動部材１４の前後方向への回動に伴って牽引される第１ワイヤー１５とからなり、該第１ワイヤー１５は複数のプーリを介して、被操作者の左耳を挟持する第１挟持部材１２を前後方向に揺動させるように連結してなる。
【００２２】
第２牽引部６は、第１牽引部５と、被操作者に対して左右対称に設けられるものであって、主として、被操作者の右側に設けられモータ駆動によって被操作者の前後方向に回動する第２作動部材１６と、該第２作動部材１６と連結し、第２作動部材１６の前後方向への回動に伴って牽引される第２ワイヤー１７とからなり、該第２ワイヤー１７は複数のプーリを介して、被操作者の右耳を挟持する第２挟持部材１３を前後方向に揺動させるように連結してなる。
【００２３】
この第１作動部材１４、第２作動部材１６が回動することによって、夫々連結する第１ワイヤー１５、第２ワイヤー１７が緊張し、例えば第１作動部材１４、第２作動部材１６双方が被操作者の後方に回動した場合、第１ワイヤー１５、第２ワイヤー１７双方の前側部分が緊張する。
第１挟持部材１２、第２挟持部材１３は、夫々第１ワイヤー１５、第２ワイヤー１７の前側部分の緊張に伴い前方向に揺動し、すなわち被操作者の左右の耳が前方向に牽引される。
また、一方の作動部材、例えば第２作動部材１６（右側）のみが後方に回動することによって、その回動に伴って、連結する第２ワイヤー１７の前側部分が緊張し、連結する第２挟持部材１３は、前方向に牽引されて揺動する。すなわち被操作者の右耳が前方向に牽引される。この場合、被操作者は、緩やかに左前方向に力が働き、方向転換するよう促される。
【００２４】
第３牽引部７は、被操作者を左右方向に誘導、すなわち被操作者の左右方向への転進を促すものである。
すなわち、第３牽引部７は、所定の支持部材によって装着部２４（ヘルメット）上方に固定され、主として、モータ駆動によって被操作者の左右方向に回動する第３作動部材１８と、該第３作動部材１８と連結し、第３作動部材１８の左右方向への回動に伴って牽引される第３ワイヤー１９とからなり、該第３ワイヤー１９は複数のプーリを介して、被操作者の左右の耳を夫々挟持する第１挟持部材１２、第２挟持部材１３を左右方向に揺動させるように連結してなる。
この第３作動部材１８が回動することによって、連結する第３ワイヤー１９が緊張し、例えば第３作動部材１８が被操作者の右方向に回動した場合、第３ワイヤー１９の左側部分が緊張する。
このとき、左側の第１挟持部材１２は、第３ワイヤー１９の左側部分の緊張に伴い左方向に牽引されて揺動し、すなわち被操作者の左耳が左方向に牽引される。この場合、被操作者は、強く左方向に牽引され、左方向への方向転換を促される。
【００２５】
なお、前記第１ワイヤー１５、第２ワイヤー１７、及び第３ワイヤー１９は、大きな加重に耐えられる強度を有し、切れにくく、例えば高密度ポリエチレンからなる釣り糸が適する。また、被操作者によって顔の大きさが異なる為、弾性力を有しているものがなお好ましい。
また、装着部２４としてヘルメットを用いるようにしたが、第１牽引部５、第２牽引部６、及び第３牽引部７を被操作者の頭部に固定できればよく、これに限定されない。例えば、既存のヘッドホン形状であってもよい。
図３は、耳牽引装置２０の外観を具体的に示す図である。
【００２６】
図２及び図３に示す具体的態様は一例であって、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。
【００２７】
次に図４を参照して、耳牽引手順を説明する。
図４は、耳牽引手順を示すフローチャート図であって、コントローラ１０側の制御及び耳牽引装置２０側の制御を便宜のため一図で表したものである。
【００２８】
コントローラ１０及び耳牽引装置２０において、起動後各種調整が行われる。具体的には、設定情報を記憶部３、９から読み出し、モード設定（自動制御、マニュアル制御など）、又はコントローラ１０側の入力部１での入力操作に対する耳牽引装置２０の第１牽引部５、第２牽引部６、第３牽引部７の駆動範囲等の調整が行われる。また、インターフェース４、１１が無線である場合には、このイニシャライズ処理のときにコントローラ１０と耳牽引装置２０との間で無線回線の接続が行われる（ステップＳ１）。
次に、コントローラ１０において、操作者による入力部１からの入力の有無を判定し（ステップＳ２）、操作者による入力を検知したとき、その入力された操作情報が制御部２へ送られる。
制御部２は、この入力部１からの操作情報に基づき、記憶部３から所定の制御プログラムを読み出して、耳牽引装置２０に送信できる形式の送信信号を生成する（ステップＳ３）。
生成された送信信号は、インターフェース４、１１を介して耳牽引装置２０に送信される（ステップＳ４）。
【００２９】
耳牽引装置２０では、イニシャライズの後、インターフェース４、１１を介してコントローラ１０から送信される信号の受信の有無を判定し、（ステップＳ５）受信がないときは繰返し受信判定を行う。なお、この受信判定を一定間隔で定期的に行うものであってもよく、また通常スリープ状態で、コントローラから送信される信号によって起動するようにしてもよい。
そして、コントローラ１０からの信号を受信したとき、その受信信号は制御部８に送られる。
制御部８は、この受信信号から、コントローラ１０の入力部１にて入力された操作情報を抽出し、記憶部９から所定の制御プログラムを読み出して、この操作情報に基づき第１牽引部５、第２牽引部６、及び第３牽引部７を駆動させる（ステップＳ６）。
第１牽引部５、第２牽引部６、及び第３牽引部７は、この制御部８の制御のもと駆動し、上述した所定の耳牽引動作を行う。
そして、制御部８は、耳牽引動作がすべて完了したかどうか判定し（ステップＳ７）、完了するまで所定の耳牽引動作を継続し、全て完了したと判定したとき、インターフェース１１、４を介してコントローラ１０に牽引完了通知を送信する（ステップＳ８）。
コントローラ１０は、耳牽引装置２０からの、牽引完了通知を受信し（ステップＳ９）耳牽引手順を終了する。
【００３０】
なお、上述の操作情報につき、一例を図５に示す。
図５は、コントローラ１０から入力される操作情報と、この操作情報に対応する第１牽引部５、第２牽引部６、及び第３牽引部７の各作動部材の駆動とを対応付けたものであり、コントローラ１０及び耳牽引装置２０の制御部２、８に記憶されている。
例えば、コントローラ１０の入力部１にて、操作者によって右が入力された場合、耳牽引装置２０の第１作動部材１４は後方に回動し、第２作動部材１６は前方に回動し、第３作動部材１８は左に回動し、入力されたコントローラ１０での操作継続時間（本例では右操作１分間継続）に基づき回動を継続する。この回動により、第１牽引部材１２（左側）は前方へ揺動し、第２牽引部材１３（右側）は、後方及び右側へ揺動し、かくして被操作者は右側へ誘導され、歩行ナビゲーションが実現される。
また、第１牽引部５、第２牽引部６のみの構成でも被操作者の歩行ナビゲーションは実現できることが図５から明らかである。第３牽引部７を備えることで、さらに牽引の精度向上を図っている。
【００３１】
（２）実証実験
なお実証実験として、耳を一方向に徐々に引く、及び一気に引く牽引動作を行った。
左右それぞれの耳たぶにクリップ（第１挟持部材１２、第２挟持部材１３）を装着し、被験者には自然に直進歩行するように指示し、歩行中に上記２種類の刺激を提示した。
実験後の被験者の感想によると、徐々に引く場合と比べ、一気に引く場合の方が引かれる感覚が強く、進行方向が変化する感覚を生じたという回答を得た。
また比較的強い均一な張力をかけた場合、定常的にその方向に牽引され続ける感覚が生じたとの回答を得た。
この実証実験の結果により、歩行時における進行方向を誘導する手法として耳を直接引く手法につき、歩行誘導の可能性が示唆された。
【００３２】
（３）第２の実施の形態
上述の第１の実施の形態において、図４の耳牽引手順として一動作として説明したが、一連の操作情報を予め入力しておくようにしても良く、例えば目的地、目的地までの距離、及び歩行者の歩行速度などを予め入力部１から入力して記憶部９に記憶しておくことにより、一連の耳牽引手順を行うことができる。
さらに、ＧＰＳ機能を備えることによって、現在位置を確認しながら目的地までの自動歩行ナビゲーションシステムを実現でき、さらなるナビゲーション機能の向上が期待できる。
すなわち、第２の実施の形態にかかる歩行ナビゲーションシステム２００は、第１の歩行ナビゲーションシステム１００の耳牽引装置２０において、さらにＧＰＳ受信部２５を備える。
【００３３】
なお、図中、図１に示された第１の実施の形態に対応する部分については同一の符号を付し、以下、その説明は適宜省略する。
図６は、本発明第２の実施の形態に係る歩行ナビゲーションシステム２００の全体構成を示し、主として、入力手段としてのコントローラ３０と、耳牽引装置４０と、ＧＰＳ衛星２６とからなり、耳牽引装置４０はＧＰＳ受信部２５を備えてなる。
この第２の実施の形態に係る歩行ナビゲーションシステム２００においては、ＧＰＳ衛星２６及び耳牽引装置４０のＧＰＳ受信部２５により、被操作者の位置を確認すると共に、コントローラ３０の入力部２１から、第１の実施の形態とは異なり、地図情報に基づく目的地情報が入力され、耳牽引装置４０は、その入力された目的地まで被操作者を誘導するようになっている。
【００３４】
コントローラ３０の記憶部２３は、所定の制御プログラムに加え、さらに地図情報が記憶されているＲＯＭと、各種データを一時記憶するＲＡＭとからなる。
入力部２１は、被操作者を目的地まで誘導するための目的地情報を入力する入力手段であって、例えば、目的地の番地、地名、座標等の情報が入力される。
【００３５】
耳牽引装置４０のＧＰＳ受信部２５は、ＧＰＳ衛星２６からの電波を受信し、ＧＰＳ衛星２６との距離から耳牽引装置４０を装着する被操作者の現在位置を演算出力する。
制御部２８は、コントローラ３０から受信した目的地情報と、ＧＰＳ衛星２６から受信した位置情報とに基づき、第１牽引部５、第２牽引部６、及び第３牽引部７を制御駆動させる。また適宜、現在位置から目的地までの位置を演算し、第１牽引部５、第２牽引部６、及び第３牽引部７の制御駆動を補正する。
【００３６】
次に図７を参照して、ＧＰＳに基づく耳牽引手順について説明する。
図７は、ＧＰＳに基づく耳牽引手順を示すフローチャート図であって、コントローラ３０側の制御及び耳牽引装置４０側の制御を便宜のため一図で表したものである。
【００３７】
コントローラ３０及び耳牽引装置４０において、起動後各種調整が行われる。具体的には、設定情報を記憶部から読み出し、モード設定（ＧＰＳに基づく歩行ナビゲーションモード、入力操作に基づくマニュアルモードなど）、又はコントローラ３０側の入力部２１での入力操作に対する耳牽引装置４０の第１牽引部５、第２牽引部６、第３牽引部７の駆動範囲等の調整が行われる。また、インターフェース４、１１が無線である場合には、このイニシャライズ処理のときにコントローラ３０と耳牽引装置４０との間で無線回線の接続が行われる（ステップＳ１１）。
次に、耳牽引装置４０において、ＧＰＳ受信部２５がＧＰＳ衛星２６からの電波の受信を試み、ＧＰＳ衛星２６からの電波の受信の有無を判定する（ステップＳ１２）。
ＧＰＳ衛星２６からの電波を受信したとき、ＧＰＳ受信部２５は、受信信号を制御部２８に送信し、制御部２８は、ＧＰＳ衛星２６との距離から耳牽引装置４０の位置、すなわち耳牽引装置４０を装着する被操作者の位置を演算出力し、この位置情報を記憶部２９に一時記憶させる（ステップＳ１３）。
また制御部２８は、インターフェース１１、４を介して、コントローラ３０にこの位置情報を送信する（ステップＳ１４）。
【００３８】
コントローラ３０では、イニシャライズの後、インターフェース１１、４を介して耳牽引装置４０から送信される位置情報の受信の有無を判定し、（ステップＳ１５）受信がないときは繰返し受信判定を行う。
そして、耳牽引装置４０からの位置情報を受信したとき、その位置情報は記憶部２３にて一時記憶される。
次に、操作者による入力部２１からの入力の有無を判定し（ステップＳ１６）、操作者による入力を検知したとき、その入力された操作情報が制御部２２へ送られる。ここで入力される情報は、前述の通り、被操作者を目的地まで誘導するための目的地情報である。
なお、この入力される目的地情報に関して、記憶部２３に記憶している位置情報及び地図情報を参酌して入力される。また、この地図情報を、図示しない表示部で確認しつつ、被操作者の歩行ルートを詳細に入力することもできる。
制御部２２は、この入力された目的地情報に基づき、記憶部２３から所定の制御プログラムを読み出して、耳牽引装置４０に送信できる形式の送信信号を生成する（ステップＳ１７）。
生成された送信信号は、インターフェース４、１１を介して耳牽引装置４０に送信される（ステップＳ１８）。
【００３９】
耳牽引装置４０では、インターフェース４、１１を介してコントローラ３０から送信される信号の受信の有無を判定し、（ステップＳ１９）受信がないときは繰返し受信判定を行う。なお、この受信判定を一定間隔で定期的に行うものであってもよく、また通常スリープ状態で、コントローラ３０から送信される信号によって起動するようにしてもよい。
そして、コントローラ３０からの信号を受信したとき、その受信信号は制御部２８に送られる。
制御部２８は、この受信信号から、コントローラ３０の入力部２１にて入力された目的地情報を抽出し、記憶部２９から所定の制御プログラム、及び位置情報を読み出して、現在位置を補正し（ステップＳ２０）、第１牽引部５、第２牽引部６、及び第３牽引部７を駆動させる（ステップＳ２１）。
第１牽引部５、第２牽引部６、及び第３牽引部７は、この制御部２８の制御のもと駆動し、上述した所定の耳牽引動作を行う。
そして、制御部２８は、耳牽引動作がすべて完了、即ち目的地に到達したかどうか判定し（ステップＳ２２）、完了していない、すなわち目的地に到達していないと判定した場合、ステップＳ２０乃至ステップＳ２１のＧＰＳによる位置補正、及び所定の耳牽引動作を行い、全て完了したと判定したとき、すなわち被操作者が目的地に到達したと判定したとき、インターフェース１１、４を介してコントローラ３０に牽引完了通知を送信する（ステップＳ２３）。
コントローラ３０は、牽引装置４０からの、牽引完了通知を受信し（ステップＳ２４）耳牽引手順を終了する。
【００４０】
かくして、ＧＰＳ情報を用いた、目的地までの歩行ナビゲーションが実現される。
なお、第２の実施の形態に係る歩行ナビゲーションシステム２００において、ＧＰＳ受信部２５を耳牽引装置４０に設けたが、被操作者自身がコントローラ３０を携帯するような場合には、ＧＰＳ受信部２５がコントローラ側に設けられてもよい。
すなわち、携帯電話、ＰＤＡ等をコントローラ３０として用いるような場合が想定される。被操作者は、目的地まで携帯電話の画面を確認することなく、誘導され、従来の携帯電話やＰＤＡ端末を利用した歩行ナビゲーションシステムを著しく向上することができる。
【００４１】
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。
【符号の説明】
【００４２】
１，２１…入力部、２，２２…制御部、３，２３…記憶部、４…インターフェース、５…第１牽引部、６…第２牽引部、７…第３牽引部、８，２８…制御部、９，２９…記憶部、１０，３０…コントローラ、１１…インターフェース、１２…第１挟持部、１３…第２挟持部、１４…第１作動部材、１５…第１ワイヤー、１６…第２作動部材、１７…第２ワイヤー、１８…第３作動部材、１９…第３ワイヤー、２０，４０…耳牽引装置、２４…装着部、２５…ＧＰＳ受信部、２６…ＧＰＳ衛星、１００，２００…歩行ナビゲーションシステム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
歩行者の所定の進行方向を入力する入力手段と、前記入力情報を送信する送信手段と、を有する操作装置と、
歩行者の左右の耳を挟持する一対の挟持手段と、前記一対の挟持手段を歩行者の進行方向に対する平行方向、および／または歩行者の進行方向に対する直交方向に牽引する牽引手段と、前記入力情報を受信する受信手段と、受信した前記入力情報に基づき、前記牽引手段を制御する制御手段と、を有する耳牽引装置と、
を有することを特徴とする歩行ナビゲーションシステム。
【請求項２】
歩行者の目的地を入力する入力手段と、前記入力情報を送信する送信手段と、
を有する操作装置と、
現在位置を検出する現在位置検出手段と、歩行者の左右の耳を挟持する一対の挟持手段と、前記一対の挟持手段を歩行者の進行方向に対する平行方向、および／または歩行者の進行方向に対する直交方向に牽引する牽引手段と、前記入力情報を受信する受信手段と、受信した前記入力情報および前記目的地情報に基づき、前記牽引手段を制御する制御手段と、を有する耳牽引装置と、
を有することを特徴とする歩行ナビゲーションシステム。
【請求項３】
前記牽引手段は、
前記一対の挟持手段のうち一方を歩行者の進行方向に対する平行方向に牽引する第１の牽引手段及び他方を歩行者の進行方向に対する平行方向に牽引する第２の牽引手段と、前記一対の挟持手段を歩行者の進行方向に対する直交方向に牽引する第３の牽引手段と、
を有することを特徴とする請求項１または２に記載の歩行ナビゲーションシステム。
【請求項１】
歩行者の所定の進行方向を入力する入力手段と、前記入力情報を送信する送信手段と、を有する操作装置と、
歩行者の左右の耳を挟持する一対の挟持手段と、前記一対の挟持手段を歩行者の進行方向に対する平行方向、および／または歩行者の進行方向に対する直交方向に牽引する牽引手段と、前記入力情報を受信する受信手段と、受信した前記入力情報に基づき、前記牽引手段を制御する制御手段と、を有する耳牽引装置と、
を有することを特徴とする歩行ナビゲーションシステム。
【請求項２】
歩行者の目的地を入力する入力手段と、前記入力情報を送信する送信手段と、
を有する操作装置と、
現在位置を検出する現在位置検出手段と、歩行者の左右の耳を挟持する一対の挟持手段と、前記一対の挟持手段を歩行者の進行方向に対する平行方向、および／または歩行者の進行方向に対する直交方向に牽引する牽引手段と、前記入力情報を受信する受信手段と、受信した前記入力情報および前記目的地情報に基づき、前記牽引手段を制御する制御手段と、を有する耳牽引装置と、
を有することを特徴とする歩行ナビゲーションシステム。
【請求項３】
前記牽引手段は、
前記一対の挟持手段のうち一方を歩行者の進行方向に対する平行方向に牽引する第１の牽引手段及び他方を歩行者の進行方向に対する平行方向に牽引する第２の牽引手段と、前記一対の挟持手段を歩行者の進行方向に対する直交方向に牽引する第３の牽引手段と、
を有することを特徴とする請求項１または２に記載の歩行ナビゲーションシステム。
【図１】
【図２】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図３】
【図２】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図３】
【公開番号】特開２０１１−２７４４２（Ｐ２０１１−２７４４２Ａ）
【公開日】平成２３年２月１０日（２０１１．２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１７０６３３（Ｐ２００９−１７０６３３）
【出願日】平成２１年７月２１日（２００９．７．２１）
【出願人】（５０４１３３１１０）国立大学法人電気通信大学 (383)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月１０日（２０１１．２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年７月２１日（２００９．７．２１）
【出願人】（５０４１３３１１０）国立大学法人電気通信大学 (383)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]