JP2018517540A - 飛行運動の疑似体験装置 - Google Patents

Abstract

一態様では、人々に飛行運動を疑似体験させるシステムは、複数の支柱と、１つ又はそれ以上の制御ユニットと、を含んでもよく、各制御ユニットが紐を介してユーザの体に接続され、センサは各紐上に配置される。センサは、紐の張りの変化を検出し、制御ユニットへ信号を送信し、それに応じて張りを調整することができる。センサは、ユーザが翼を動かしたときの張りの変化を検出すると、信号を制御ユニットへ送信し、ユーザが飛行運動を楽しむことができるように、紐を引っ張るかリリースすることにより紐の張りを調整することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、スポーツ活動のための飛行装置に関し、特に、１対の翼を有し、人に飛行運動を疑似体験させる飛行装置に関する。

本来、多くの生き物は、空中を容易、優美かつ迅速に移動することができる。人間は常にこの自然運動を空中で行うことを夢見るが、現在に至るまで本質的にそうすることはできていない。鳥、昆虫及び哺乳類でさえ羽ばたきして飛ぶことができる。

従来技術では身体に装着する様々な翼装置が知られている。初期には、装置がユーザの有効重量を減らすことよりも揚力を十分に発生させる飛行装置として主に設計されていた。以降アイススケート、ローラースケートなどの運動活動、又はスキー、スノーボードなど下り坂で行う高山活動に特定された装置に設計された。

本発明は、人々が空を飛ぶ飛行装置を本質的に提供しない。その代わり、本発明は、１対の翼を有し、飛行運動を人々に疑似体験させるシステムを提供する。

本発明の目的は、１対の翼を有し、人々に飛行運動を疑似体験させるシステムを提供することにある。

本発明の他の目的は、人の重量をモニターする天秤を有するシステムを提供するため、天秤の片側が人の重量より僅かに軽いときに、人は羽ばたきして飛行運動を疑似体験し、重量差を相殺するシステムを提供することにある。

本発明の別の目的は、人の重量を制御してバランスをとる電気センサを有するシステムを提供するため、人が羽ばたきして飛行動作を疑似体験し、システムが提供する重量差に打ち勝つ、システムを提供することにある。

本発明の他の目的は、人々に飛行運動を疑似体験させ、遊園地、ジムなどに提供されるシステムを提供することにある。

一態様では、人々に飛行運動を疑似体験させるシステムは、Ｔ字状支持ユニットを含むが、それは、支柱と、支柱上に配置された天秤梁と、含んでもよい。連結紐は、天秤梁の各端上に配置され、連結紐のうちの１つは、１個又はそれ以上のカウンタウエイトに結合される一方、他の連結紐は、模擬翼を有する人体に接続される。駆動モータは、天秤梁が配置された支柱上にある。

システムを使用する前に、天秤梁の一端のカウンタウエイトは、模擬翼を有するユーザの重量に適合させ、天秤梁の両端にカウンタウエイト及びユーザを配置しなければならない。このとき天秤梁の両側のバランスを取らなければならない。一実施形態において、例えば１〜５キログラムなど、所定の重量がカウンタウエイトから除かれると、天秤梁がユーザ側に傾く。ユーザが模擬翼で飛行運動を疑似体験し始めるとき、揚力が発生して天秤梁の両側の重量差を相殺させるか打ち勝つことができるため、天秤梁がカウンタウエイト側に傾き、ユーザは体が上昇することを感じることができる。ユーザが飛行運動を停めると、天秤梁の両側の重量差を相殺するか打ち勝つ揚力が無くなるため、天秤梁が再びユーザ側へ傾き、ユーザは体が下がることを感じることができる。そのため、上下動の繰り返しにより、ユーザは、身体上の翼により飛行運動、つまり一次元飛行運動を感じることができる。

別の態様では、人々に飛行運動を疑似体験させるシステムは、サッカーゴールに似た支持フレームと、制御ユニットと、センサと、紐と、を含んでもよい。一実施形態において、制御ユニットは、支持フレームの平行梁上に配置され、制御ユニットは、紐の張りを制御するために用いられ、ＣＰＵにより制御されるステッピングモータでもよい。紐の一端は、１対の模擬翼を有するユーザに接続され、その他端は、制御ユニットに接続される。センサは、紐上に配置されて紐の張りの変化を検出する。

使用する際、ユーザが翼を上下に動かすと、揚力が発生し、紐の張りがそれに応じて変化するため、センサがトリガされる。センサは、張りの変化に関する信号を制御ユニットへさらに送信することができるため、制御ユニットは、紐の張りを調整することができる。制御ユニットは、支持フレームの水平梁上で制御ユニットを平行に移動させるために用いる水平駆動モータを有してもよい。

さらなる態様では、人々に飛行運動を疑似体験させるシステムは、複数の支柱と、１つ又はそれ以上の制御ユニットと、を含んでもよく、各制御ユニットが紐を介してユーザの体に接続され、センサは各紐上に配置される。上述したように、センサは、紐の張りの変化を検出し、制御ユニットへ信号を送信し、それに応じて張りを調整することができる。

一実施形態において、ＣＰＵにより制御されるステッピングモータを制御ユニット中で用い、紐の吊上げ／リリースを制御する。ユーザは、彼／彼女の体に３つの紐が接続された状態でじっとしているとき、３つの紐にそれぞれ異なる張りが加わり、それはＣＰＵに記録される。前の態様で述べたように、３つの支柱で画定された三角形領域内に複数の仮想格子が形成されてもよく、各格子点での各紐の張りが計算されてＣＰＵ中に記録される。センサは、ユーザが翼を動かしたときに、張りを検出することができ、制御ユニット中のＣＰＵへ送信し、ユーザが飛行運動を楽しむことができるように、紐を引っ張るかリリースすることにより各紐の張りをさらに調整することができる。ここで、この態様において、ユーザは翼を動かして３次元（上下、前進／後進、左右）で飛行運動を疑似体験することができるため、３次元飛行運動と見なすことができる。

別の態様では、人々に飛行運動を疑似体験させるシステムは、２つの平行ガイドレールと、１つ又はそれ以上の制御ユニットと、を含む支持フレームを含んでもよく、各制御ユニットは、紐を介してユーザの体に接続され、センサは、各紐上に配置される。各制御ユニットは、ガイドレールに沿って制御ユニットを動かす水平駆動モータを有する。

使用する際、ユーザは、ガイドレール間の２つの紐により吊り下げられ、水平駆動モータにより制御ユニットを駆動し、ユーザを水平に移動させる。ユーザが翼を動かすと、揚力が発生するが、この態様では、揚力は垂直でなくともよい。また、紐の長さが異なるとき、紐へ加えられる揚力も異なる。上述したように、センサは、ユーザが翼を動かしたときの張りの変化を検出すると、信号を制御ユニットへ送信し、ユーザが飛行運動を楽しむことができるように、紐を引っ張るかリリースすることにより紐の張りを調整することができる。紐の角度及び長さを変えることにより、ユーザは、翼を動かしたときに、飛行運動を３次元で楽しむことができる。他の実施形態において、ガイドレールは部分的又は全体的に湾曲されていてもよい。さらに別の実施形態では、ガイドレールは、他に如何なる支柱も無く、壁上に配置されてもよい。

本発明に係る人々に飛行運動を疑似体験させるシステムの第１態様の模式図を示す。 本発明に係る人々に飛行運動を疑似体験させるシステムの第２態様の模式図を示す。 本発明に係る人々に飛行運動を疑似体験させるシステムの第３態様の模式図を示す。 本発明に係る人々に飛行運動を疑似体験させるシステムの第４態様の模式図を示す。 本発明に係る人々に飛行運動を疑似体験させるシステムの第５態様の模式図を示す。 本発明に係る人々に飛行運動を疑似体験させるシステムの第６態様の模式図を示す。

以下の詳細な説明は、本発明の側面に従って提供された例示的な装置の説明として意図しており、本発明が準備や利用される形式だけを意図しているわけではない。ここで、異なる実施形態により達成される同様又は等価の機能及び部材も本発明の主旨と範囲を基準とすると意図する。

別途定義されない限り、ここで使用される専門用語及び科学用語の全ては、この発明に属する当業者により一般に理解されるものと同じ意味を有する。本発明の実施又は試験では、それらの説明に類似又は同等の方法、装置及び材料に類似又は同等であるものを用いることができるが、以下では、代表的な方法、装置及び材料について説明する。

言及した全ての印刷物は、記述及び公開の目的のため、参照により援用される。例えば、印刷物に記述された設計及び方法論は、本実施形態と関連して用いてもよい。以上もしくは以下のテキスト、又はテキスト全体に渡って記載された印刷物は、本願の出願日前のそれらの開示のためだけに提供される。本文書に記載されたいかなる内容も、発明者が従来技術の効力による開示などが本発明に先行するものとはみなされない。

上述したように、人間は常に自然運動を空中で行うことを夢見るが、現在に至るまで本質的にそうすることはできていない。本発明は、１組の翼を有し、人々に飛行動作を疑似体験させるシステムを提供する。このシステムは、遊園地、ジムなどへ提供され、人々は飛行運動を楽しむことができる。

一態様では、人々に飛行運動を疑似体験させるシステム１００は、Ｔ字状支持ユニット１１０を含むが、それは、支柱１１２と、支柱１１２上に配置された天秤梁１１１と、含んでもよい。連結紐１２１は、天秤梁１１１の各端上に配置され、連結紐１２１のうちの１つは、１個又はそれ以上のカウンタウエイト１２０に結合される一方、別の連結紐１２１は、模擬翼３を有する人体に接続される。駆動モータ１１３は、天秤梁１１１が配置された支柱１１２上にある。

システムを使用する前に、天秤梁１１１の一端のカウンタウエイト１２０は、模擬翼３を有するユーザの重量に適合させ、天秤梁１１１の両端にカウンタウエイト１２０及びユーザを配置しなければならない。図１（ａ）に示すように、このとき天秤梁１１１の両側のバランスを取らなければならない。一実施形態において、例えば１〜５キログラムなど、所定の重量がカウンタウエイト１２０から除かれると、図１（ｂ）に示すように、天秤梁１１１がユーザ側に傾く。
ユーザが模擬翼３で飛行運動を疑似体験し始めると、揚力が発生して天秤梁１１１の両側の重量差を相殺させるか打ち勝つことができ、図１（ｃ）に示すように、天秤梁１１１がカウンタウエイト１２０側に傾き、ユーザは体が上昇することを感じることができる。ユーザが飛行運動を停めると、天秤梁１１１の両側の重量差を相殺するか打ち勝つ揚力が無くなるため、天秤梁１１１が再びユーザ側へ傾き、ユーザは体が下がるように感じることができる。そのため、上下動の繰り返しにより、ユーザは、身体上の翼により飛行運動、つまり一次元飛行運動を感じることができる。

一実施形態において、駆動モータ１１３をオンすると、天秤梁１１１が支柱１１２の周りで旋回し、天秤梁が旋回する際、ユーザは上下方向の飛行運動をよりリアルに体験することができる。

別の態様では、図２に示すように、人々に飛行運動を疑似体験させるシステム２００は、サッカーゴールに似た支持フレーム２１０と、制御ユニット２２０と、センサ２２１と、紐２２２と、を含んでもよい。一実施形態において、制御ユニット２２０は、支持フレーム２１０のセンサ２２１上に配置され、制御ユニット２２０は、紐２２２の張りを制御するために用いられ、ＣＰＵにより制御されるステッピングモータでもよい。
紐２２２の一端は、１対の模擬翼３を有するユーザに接続され、その他端は、制御ユニット２２０に接続される。センサ２２１は、紐２２２上に配置されて紐２２２の張りを検出する。他の実施形態において、第２のセンサ３１は、翼３上に配置され、翼３の振動の周波数及び速度の信号を制御ユニット２２０へ送信し、紐２２２を制御する。第２のセンサ３１は、翼３を動かしてセンサ２２１をトリガするのに十分なほど力が強くない子どもがユーザである場合、特に役に立つ。

使用する際、ユーザが翼を上下に動かすと、揚力が発生し、紐２２２の張りがそれに応じて変化するため、センサ２２１がトリガされる。センサ２２１は、張りの変化に関する信号を制御ユニット２２０へさらに送信することができるため、制御ユニット２２０は、紐２２２の張りを調整することができる。制御ユニット２２０は、支持フレーム２１０の水平梁２１１上で制御ユニット２２０を平行に移動させる水平駆動モータ２２３を有してもよい。

例えば、ユーザの重量が６０キログラムである場合、ユーザの重量が５９キログラムになったことをセンサ２２１が検出すると、制御ユニット２２０が紐２２２の張りの調整を停め、ユーザはじっとする。ユーザの重量が５９キログラムを超えたことをセンサ２２１が検出すると、制御ユニット２２０が紐２２２をリリースしてユーザの体が下降し始める。

一方、ユーザの重量が５９キログラムより少ないことをセンサ２２１が検出すると、制御ユニット２２０が紐２２２を引き上げてユーザの体が上昇し始める。ユーザが翼の動きを停めると、紐２２２の張りは６０キログラムであり、それは５９キログラムより多く、制御ユニット２２０が紐２２２をリリースするため、ユーザの体が下がる。
そのため、彼又は彼女が翼３を動かすことにより、ユーザの重量が変化し、重量変化により制御ユニット２２０がトリガされて紐２２２の張りが変化するため、ユーザは、翼３を動かすと飛行運動を体験することができる。水平駆動モータ２２３が水平梁２１１に沿って制御ユニット２２０を水平に移動させるときに、ユーザは飛行運動をよりリアルに体験することができる。

別の態様では、図３に示すように、人々に飛行運動を疑似体験させるシステム３００は、サッカーゴールに似た支持フレーム２１０と、センサ２２１と、１つ又はそれ以上の紐２２２と、を含んでもよい。一実施形態において、制御ユニット２２０は、ユーザの体に接続された２つの紐２２２を有する水平梁２１１の各両端に配置され、各紐２２２は、センサ２２１を有する。
使用する際、上述したようにユーザが翼３を動かしてセンサ２２１をトリガすると、揚力が発生し、制御ユニット２２０は、それに応じて紐２２２の張りを調整する。一実施形態において、第２のセンサ３１は、翼３上に配置され、翼３の振動の周波数及び速度の信号を制御ユニット２２０へ送信し、紐２２２を制御してもよい。第２のセンサ３１は、ユーザが翼３を動かしてセンサ２２１をトリガするのに十分なほど力が強くない子どもであるとき、特に役に立つ。

ユーザがじっとしているとき、各紐２２２の張りが、センサ２２１を介して制御ユニット２２０へ送信され、制御ユニット２２０は、張りの値を記憶するように構成される。複数の仮想格子は、支持フレーム２１０の飛行エリア内で形成され、紐２２２の張りが各格子点で測定されてもよい。ユーザが翼３を動かすと、揚力が発生するが、この時点では垂直でなくともよい。
センサ２２１は、張りの変化を依然として検出することができ、制御ユニットへ信号を送信し、それに応じて紐２２２の張りを変化させることができる。ここで、この態様において、ユーザは翼を動かして飛行運動を２次元（上下、前進／後進）で疑似体験するため、２次元の飛行運動と見なすことができる。

さらなる態様では、図４に示すように、人々に飛行運動を疑似体験させるシステム４００は、複数の支柱３１０と、１つ又はそれ以上の制御ユニット２２０と、を含んでもよい。各制御ユニット２２０が紐２２２を介してユーザの体に接続され、センサ２２１は各紐２２２上に配置される。上述したように、センサ２２１は、紐２２２の張りの変化を検出し、制御ユニット２２０へ信号を送信し、それに応じて張りを調整することができる。

一実施形態において、ＣＰＵにより制御されるステッピングモータを制御ユニット２２０中で使用し、紐２２２の吊上げ／リリースを制御する。図４に示すように、ユーザは、彼／彼女の体に３つの紐２２２が接続された状態でじっとしているとき、３つの紐２２２に異なる張りが加わり、それはＣＰＵに記録される。前の態様で述べたように、３つの支柱３１０で画定された三角形領域内に複数の仮想格子が形成されてもよく、各格子点での各紐２２２の張りが計算されてＣＰＵ中に記録される。
センサ２２１は、ユーザが翼３を動かしたときに、張りの変化を検出することができ、制御ユニット２２０中のＣＰＵへ送信し、ユーザが飛行運動を楽しむことができるように、紐２２２を引っ張るかリリースすることにより各紐２２２の張りをさらに調整することができる。ここで、この態様において、ユーザは翼を動かして３次元（上下、前進／後進、左右）で飛行運動を疑似体験することができるため、３次元飛行運動と見なすことができる。

別の態様では、図５に示すように、人々に飛行運動を疑似体験させるシステム５００は、２つの平行ガイドレール４１０と、１つ又はそれ以上の制御ユニット２２０と、を含む支持フレーム２１０を含んでもよく、各制御ユニット２２０は、紐２２２を介してユーザの体に接続され、センサ２２１は、各紐２２２上に配置される。各制御ユニット２２０は、ガイドレール４１０に沿って制御ユニット２２０を動かす水平駆動モータ２２３を有する。

同様に、他の実施形態では、第２のセンサ３１は、翼３上に配置され、翼３の振動の周波数及び速度の信号を制御ユニット２２０へ送信し、紐２２２を制御する。第２のセンサ３１は、翼３を動かしてセンサ２２１をトリガするのに十分なほど力が強くない子どもがユーザである場合、特に役立つ。

使用する際、ユーザは、ガイドレール４１０間の２つの紐２２２により吊り下げられ、水平駆動モータ２２３により制御ユニット２２０を駆動し、ユーザを水平に移動させる。ユーザが翼３を動かすと、揚力が発生するが、この態様では、揚力が垂直でなくてもよい。また、紐２２２の長さが異なるとき、紐２２２へ加えられる揚力も異なる。
上述したように、センサ２２１は、ユーザが翼３を動かしたときの張りの変化を検出すると、信号が制御ユニット２２０へ送信され、ユーザが飛行運動を楽しむことができるように、紐２２２を引っ張るかリリースすることにより紐２２２の張りを調整することができる。紐２２２の角度及び長さを変えると、ユーザは、翼を動かしたときに、飛行運動を３次元で楽しむことができる。他の実施形態において、ガイドレール４１０は部分的又は全体的に湾曲してもよい。別の実施形態では、ガイドレール４１０は、他に如何なる支柱も無く、壁上に配置されてもよい。

さらに別の実施形態では、第２のセンサ３１は、翼３上に配置され、翼３の振動の周波数及び速度の信号を制御ユニット２２０へ送信して紐２２２を制御してもよい。第２のセンサ３１は、翼３を動かしてセンサ２２１をトリガするのに十分なほど力が強くない子どもがユーザである場合、特に役に立つ。

さらに別の態様では、図６に示すように、人々に飛行運動を疑似体験させるシステム６００は、支持フレーム２１０、制御ユニット２２０、センサ２２１及び紐２２２を含んでもよい。図２の態様と異なり、制御ユニット２２０は、平行バーの代わりに、支持フレーム２１０の湾曲レール２１１０上に配置される。ユーザは、この１次元設定でも３次元の飛行運動を体験することができる。
一実施形態において、ユーザは、飛行している環境を疑似体験できるバーチャルリアリティーのディスプレイが装着されたゴーグルを掛けてもよい。他の実施形態では、ユーザが飛行運動をより楽しむことができるように、例えば、背景としてディスプレイで空を表示してもよい。

上の説明及び例示により本発明を説明したが、それらは本発明の例示であり、限定するものではないことを理解するべきである。従って、本発明は、前述した説明により限定されるものではなく、全ての等価物を含むものとみなす。

３ 模擬翼
３１ 第２のセンサ
１００ システム
１１０ Ｔ字状支持ユニット
１１１ 天秤梁
１１２ 支柱
１１３ 駆動モータ
１２０ カウンタウエイト
１２１ 連結紐
２００ システム
２１０ 支持フレーム
２１１ 水平梁
２２０ 制御ユニット
２２１ センサ
２２２ 紐
２２３ 水平駆動モータ
３００ システム
３１０ 支柱
４００ システム
４１０ ガイドレール
５００ システム
６００ システム
２１１０ 湾曲レール

Claims (15)

1. 支持ベースと、
   一端が人に接続され、他端が前記支持ベースの所定の位置に接続された１つ又はそれ以上の紐と、
   前記支持ベースの所定の位置に配置された重量調整ユニットと、を含み、
   １対の翼で人が吊下げられ、人が前記翼を上下に動かすと、揚力が発生して前記紐の張りが変化し、前記重量調整ユニットは、人が飛行運動を疑似体験し得るように、前記紐の張りの変化を検出して前記紐の張りを調整するように構成されていることを特徴とする、
   人に飛行運動を疑似体験させる装置。
2. 前記重量調整ユニットは、複数のカウンタウエイトを含むことを特徴とする請求項１に記載の人に飛行運動を疑似体験させる装置。
3. 前記支持ベースは、水平梁を有するサッカーゴールのような形状に形成され、前記重量調整ユニットは、前記水平梁上に配置されて前記紐の張りを制御する制御ユニットを有することを特徴とする請求項１に記載の人に飛行運動を疑似体験させる装置。
4. 前記紐の所定の位置には、センサが配置され、その張りの変化を検出し、前記翼の動きにより揚力が発生したときに、張りの変化のために前記制御ユニットに信号を送信することを特徴とする請求項３に記載の人に飛行運動を疑似体験させる装置。
5. 前記制御ユニットは、前記水平梁に沿って前記制御ユニットを移動させ、前記翼を動かしたときに２次元の飛行運動を人に体験させる水平駆動モータを含むことを特徴とする請求項４に記載の人に飛行運動を疑似体験させる装置。
6. 前記支持ベースは、複数の支柱を有し、前記重量調整ユニットは、複数の制御ユニットを有し、各前記制御ユニットは、ユーザの体に接続された前記紐を有することを特徴とする請求項１に記載の人に飛行運動を疑似体験させる装置。
7. センサは、各前記紐に配置されて各前記紐の張りの変化を検出し、前記翼の動きにより揚力が発生したときに、各前記紐の張りの変化のために各前記制御ユニットに信号を送信することを特徴とする請求項６に記載の人に飛行運動を疑似体験させる装置。
8. 前記支持ベースは、前記翼を動かしたときに３次元飛行運動を人に体験させることを特徴とする請求項７に記載の人に飛行運動を疑似体験させる装置。
9. 前記支持ベースは、１つ又はそれ以上の平行ガイドレール、１つ又はそれ以上の制御ユニットを含み、各前記制御ユニットは、前記紐を介してユーザの体に接続されることを特徴とする請求項１に記載の人に飛行運動を疑似体験させる装置。
10. センサは、前記紐に配置されて各前記紐の張りの変化を検出し、前記翼の動きにより揚力が発生したときに、各前記紐の張りの変化のために各前記制御ユニットに信号を送信することを特徴とする請求項９に記載の人に飛行運動を疑似体験させる装置。
11. 前記ガイドレールは、少なくとも部分的に湾曲されることを特徴とする請求項１０に記載の人に飛行運動を疑似体験させる装置。
12. 前記ガイドレールは、他に如何なる支持手段も無く、壁上に配置されることを特徴とする請求項１０に記載の人に飛行運動を疑似体験させる装置。
13. 前記支持ベースは、湾曲レールを有し、前記重量調整ユニットは、前記湾曲レール上に配置されて前記紐の張りを制御する制御ユニットを有することを特徴とする請求項１に記載の人に飛行運動を疑似体験させる装置。
14. センサは、前記紐の所定の位置に配置され、その張りの変化を検出し、前記翼の動きにより揚力が発生したときに、張りの変化のために前記制御ユニットに信号を送信することを特徴とする請求項１３に記載の人に飛行運動を疑似体験させる装置。
15. 前記制御ユニットが前記湾曲レールに沿って移動すると、前記翼を動かしたときに３次元飛行運動を人に体験させることを特徴とする請求項１４に記載の人に飛行運動を疑似体験させる装置。

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