WO2023233526A1

WO2023233526A1 - 誘導システム、誘導方法および誘導プログラム

Info

Publication number: WO2023233526A1
Application number: PCT/JP2022/022140
Authority: WO
Inventors: 享山中; 真吾澤田
Original assignee: Ｌｏｏｖｉｃ株式会社
Priority date: 2022-05-31
Filing date: 2022-05-31
Publication date: 2023-12-07

Abstract

聴覚又は触覚によりユーザの誘導方向が分かる、ユーザに装着した第１乃至第３のナビゲーション部を備える誘導システムは、ユーザを誘導すべき誘導ポイントに関する情報及び再生されるコンテンツの情報を受信する受信部と、誘導ポイントに関する情報及び再生されるコンテンツの情報を記憶する記憶部と、誘導ポイントに関する情報に基づいて、ユーザが向いている正面に対して誘導ポイントがずれている角度を演算し、演算結果に基づいて再生するコンテンツを選択する制御部と、演算された角度に基づいて、ユーザが進むべき方向を示す誘導表現を、第１乃至第３のナビゲーション部を用いて、キャラクター表現により出力する出力部と、を有する。

Description

誘導システム、誘導方法および誘導プログラム

　本発明は、誘導システム、誘導方法および誘導プログラムに関するものであって、特に聴覚又は触覚により、空間認知能力に苦手を感じる人（視空間認知障害など）が景色に集中し、周りに配慮しながら迷わず移動し、目的地に到着できる自立的移動を促進するシステムである。

　歩行者を目的地に誘導するナビゲーションシステム、地図アプリは多数存在する。特に非特許文献１に示すような視覚障害者向けのナビゲーションシステムが存在する。非特許文献１に示すナビゲーションシステムでは、視覚の代わりにＡＩ（人工知能）を用いた画像解析で、人の目の代わりに自動運転を実現している。

　只、視覚障害は、目が見えていないなどの視覚的情報の課題はあるが、空間認知能力は高い傾向にある。そのため、視覚障害者は、迷うことは重要視されておらず、目が見えてないことに起因する事故への危険対策が求められやすい。

　一方、空間認知能力に苦手を感じる人（視空間認知障害など）は、地図の認知や空間への知覚、そしてその配置関係の脳内処理などに苦手さがある。さらには地図が指す向きと身体の方向の感覚合わせも同様に苦手であるため、景色が記憶に残りづらく、道に迷いやすい。また、同時作業に苦手さを感じる人も見られ、そういった人は周りに配慮しながらのスマートフォンなどの操作と同時の移動や、聴覚のみでの左右の同時判断も苦手という傾向がある。従来このような人が、初めての目的地ないしは初めてでなくても、記憶に残っていない目的地にたどり着くためには、人による直接的な移動の支援しか解決策がなかった。しかし、人による直接的な支援では、わかりやすい一方、より当事者の自立する心理を阻害してしまう傾向にある。さらには、人間同士の心理的相性や、労力に加え、費用的懸念もあり、解決できない問題も存在している。人の支援無く当事者自身の判断で移動ができるようにするためには当事者の自立を促進する手段が必要である。その解決のため、自らの意思にて景色に集中し、周りに配慮しながら目的地に到着できるようにする、自立的移動を促進する、システムが必要である。このシステムを使うことにより、空間認知能力に苦手を感じる人（視空間認知障害など）は、初めての目的地ないしは初めてではなくても、記憶に残っていない目的地に、迷いなく不安を軽減しながらたどり着くことができるようになる。なお、このような視空間認知障害の症状は発達障害の方などに比較的多く見られるが、高次脳機能障害、軽度認知障害を抱える人などの軽度の症状の方にも同様の症状が見られ、外出に強い意欲を持つ人にこの解決策が有効である。

　また、非特許文献２には、靴に装着するナビゲーション装置が開示されている。しかし、このナビゲーション装置は視覚障害者用のものであり、空間認知能力に苦手を感じる人（視空間認知障害など）への直接な解決策になってはいない。なぜなら、空間認知能力に苦手を感じる人（視空間認知障害など）には、迷いやすい問題の解決が求められるが、足に神経を集中させるようなナビゲーション機能を期待するニーズは見当たらず、目的が異なる。

　また、特許文献１には、スマート・ネックレスが開示されている。このスマート・ネックレスは、少なくとも一つのキャビティを画成する本体であって、首用部分、及び、第１及び第２の側部部分を有する本体と、スマート・ネックレスの周囲環境に対応する深度情報を含む画像データを検出すべく構成された一対の立体カメラと、スマート・ネックレスの位置に対応する位置データを検出すべく構成された位置決めセンサと、少なくとも一つのキャビティ内に位置された持続的メモリであって、地図データ及び物体データを記憶すべく構成された持続的メモリと、上記少なくとも一つのキャビティ内に位置され、一対の立体カメラ、位置決めセンサ及び持続的メモリに対して連結され、画像データ、位置データ、地図データ及び物体データに基づいて出力データを決定すべく構成されたプロセッサと、を含む。

　しかし、特許文献１に開示されたスマート・ネックレスでは、ユーザが向いている正面に対して誘導ポイントがずれている角度を演算する機能を持つ機能部は備えていない。

特許第６５９９８７７号公報

ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｇｉｚｍｏｄｏ．ｊｐ／２０２２／０１／ｂｉｐｅｄ．ｈｔｍｌｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ａｓｈｉｒａｓｅ．ｃｏｍ／

　そこで、本発明は上記問題に鑑みて成されたものであり、空間認知能力に苦手を感じる人（視空間認知障害など）が過度にスマートフォンの地図に視覚の意識を集中すること無く、聴覚又は触覚により、より一層景色に意識を集中し、周りに配慮しながら、目的地に迷わず行けるよう自立的に誘導するシステム、誘導方法および誘導プログラムを提供することを目的とする。

　上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る聴覚又は触覚によりユーザの誘導方向が分かる、ユーザに装着した第１乃至第３のナビゲーション部を備える誘導システムは、ユーザを誘導すべき誘導ポイントに関する情報及び再生されるコンテンツの情報を受信する受信部と、誘導ポイントに関する情報及び再生されるコンテンツの情報を記憶する記憶部と、誘導ポイントに関する情報に基づいて、ユーザが向いている正面に対して誘導ポイントがずれている角度を演算し、演算結果に基づいて再生するコンテンツを選択する制御部と、演算された角度に基づいて、ユーザが進むべき方向を示す誘導表現を、第１乃至第３のナビゲーション部を用いて、キャラクター表現により出力する出力部と、を有することを特徴とする。

　誘導システムは、携帯端末と、ユーザの首の後部から肩にかけて取り付けられ、携帯端末と遠隔で又は携帯端末を装着して通信する誘導装置部と、を備え、誘導装置部は、第１のナビゲーション部を有し、ユーザの首の後部に装着される本体部と、本体部からユーザの左右の肩まで伸長するアーム部と、アーム部によって本体部と接続され、ユーザの左側の肩に接する第２のナビゲーション部と、アーム部によって本体部と接続され、ユーザの右側の肩に接する第３のナビゲーション部と、を有してもよい。

　第１のナビゲーション部、第２のナビゲーション部、及び第３のナビゲーション部は、本体部の制御に基づいて、音によりユーザが進むべき方向を示してもよい。

　第１のナビゲーション部、第２のナビゲーション部、及び第３のナビゲーション部は、本体部の制御に基づいて、鎖骨骨伝導音によりユーザが進むべき方向を示してもよい。

　第１のナビゲーション部、第２のナビゲーション部、及び第３のナビゲーション部は、本体部の制御に基づいて、触覚振動によりユーザが進むべき方向を示してもよい。

　誘導表現は、進むこと、曲がること、及び止まることを含んでもよい。

　ユーザが進むべき方向の誘導が所定のキャラクターによるキャラクター表現により行ってもよい。

　所定のキャラクターは、実在するキャラクター、又は架空のキャラクターを含んでもよい。

　第１のナビゲーション部、第２のナビゲーション部、又は第３のナビゲーション部は、携帯端末から送信される第１の経路が誘導する線分の方角と、ＧＰＳで取得したユーザの位置情報の地点と第２の経路とが成す線分の最近傍点との距離と、の入力に基づき、誘導装置部に取り付けられたセンサにより、誘導方向が分かるように前記ユーザを誘導してもよい。

　第１のナビゲーション部、第２のナビゲーション部、又は第３のナビゲーション部は、携帯端末から送信されるＧＰＳで取得したユーザの位置情報の地点と第１の経路とが成す線分の最近傍点との距離が任意の半径より大きい場合に、携帯端末から送信されるＧＰＳで取得したユーザの位置情報の地点と第１の経路とが成す線分の最近傍点との距離と、地点から見た第１の経路の最近傍点の角度の入力に基づき、誘導装置部に取り付けられたセンサにより、誘導方向が分かるようにユーザを誘導してもよい。

　第１のナビゲーション部、第２のナビゲーション部、又は第３のナビゲーション部は、携帯端末から送信される第１の経路が誘導する線分の方角と、ＧＰＳで取得したユーザの位置情報の地点と、の入力に基づき、誘導方向が分かるようにユーザを誘導してもよい。

　第１のナビゲーション部、第２のナビゲーション部、又は第３のナビゲーション部は、携帯端末から送信されるＧＰＳで取得したユーザの位置情報の地点と最終目的地との距離と、地点から見た最終目的地の角度と、の入力に基づき、誘導装置部に取り付けられたセンサにより、誘導方向が分かるようにユーザを誘導してもよい。

　上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る聴覚又は触覚によりユーザの誘導方向が分かる、ユーザに装着した第１乃至第３のナビゲーション部を備える誘導方法は、ユーザを誘導すべき誘導ポイントに関する情報及び再生されるコンテンツの情報を受信する受信ステップと、誘導ポイントに関する情報及び再生されるコンテンツの情報を記憶する記憶ステップと、誘導ポイントに関する情報に基づいて、ユーザが向いている正面に対して誘導ポイントがずれている角度を演算し、演算結果に基づいて再生するコンテンツを選択する制御ステップと、演算された角度に基づいて、ユーザが進むべき方向を示す誘導表現を、第１乃至第３のナビゲーション部を用いて、キャラクター表現により出力する出力ステップと、を有することを特徴とする。

　上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る聴覚又は触覚によりユーザの誘導方向が分かる、ユーザに装着した第１乃至第３のナビゲーション部を備える誘導プログラムは、コンピュータに、ユーザを誘導すべき誘導ポイントに関する情報及び再生されるコンテンツの情報を受信する受信機能と、誘導ポイントに関する情報及び再生されるコンテンツの情報を記憶する記憶機能と、誘導ポイントに関する情報に基づいて、ユーザが向いている正面に対して誘導ポイントがずれている角度を演算し、演算結果に基づいて再生するコンテンツを選択する制御機能と、演算された角度に基づいて、ユーザが進むべき方向を示す誘導表現を、第１乃至第３のナビゲーション部を用いて、キャラクター表現により出力する出力機能と、を実現させることを特徴とする。

　本発明の一態様に係る誘導システムは、聴覚又は触覚によりユーザの誘導方向が分かる、ユーザに装着した第１乃至第３のナビゲーション部を備え、ユーザを誘導すべき誘導ポイントに関する情報及び再生されるコンテンツの情報を受信する受信部と、誘導ポイントに関する情報及び再生されるコンテンツの情報を記憶する記憶部と、誘導ポイントに関する情報に基づいて、ユーザが向いている正面に対して誘導ポイントがずれている角度を演算し、演算結果に基づいて再生するコンテンツを選択する制御部と、演算された角度に基づいて、ユーザが進むべき方向を示す誘導表現を、第１乃至第３のナビゲーション部を用いて、キャラクター表現により出力する出力部と、を有することにより、空間認知能力に苦手を感じる人（視空間認知障害など）が視覚によらずに聴覚又は触覚により目的地に迷わず行けるように誘導することができる。

本発明に係る誘導システムにおける携帯端末と誘導装置部とが分離している実施形態を示す図である。本発明に係る誘導システムにおける携帯端末が誘導装置部に固定されている実施形態を示す図である。本発明に係る誘導システムにおける誘導装置部をユーザの頸部及び鎖骨の上方に取り付けた状態を示す図である。本発明に係る誘導システムにおける携帯端末と誘導装置部とが分離している実施形態における、誘導装置部の本体部の各機能部を示すブロック図である。本発明に係る誘導システムにおける携帯端末が誘導装置部に固定されている実施形態における、携帯端末の各機能部を示すブロック図である。本発明に係る誘導システムにおける、ＧＰＳによるユーザの地点情報を起点とすると目的地にたどり着けない原因を示す図である。本発明に係る誘導システムにおける、ＧＰＳによるユーザの地点情報を起点とすると目的地にたどり着けない原因を示す図である。本発明に係る誘導システムにおける、ＧＰＳによるユーザの地点情報を起点とすると目的地にたどり着けない原因を示す図である。本発明に係る誘導システムにおける、案内中のルートにおける直進の誘導を示す図である。本発明に係る誘導システムにおける、案内中のルートにおける直進の誘導を示す図である。本発明に係る誘導システムにおける、案内中のルートにおける曲がり角の誘導を示す図である。本発明に係る誘導システムにおける、最終目的地のみを提示する図である。本発明に係る誘導方法を示すフローチャートである。本発明に係る誘導方法を示すフローチャートである。

［誘導システム］
　以下、本発明の一実施態様に係る誘導システムについて、図面を参照しながら詳細に説明する。

　図１は、誘導システム１において、携帯端末１０から誘導装置部２０に情報を送信する流れを示す図である。誘導システム１とは、携帯端末１０と誘導装置部２０を備え、誘導装置部２０を通じてユーザが目的地に到達するのに迷わずにユーザ（着用者）を誘導するシステムをいう。また、誘導システム１は、誘導装置部２０が、聴覚又は触覚により誘導ポイントに関する情報を、ユーザに伝えるシステムである。さらに、誘導システム１は、誘導装置部２０が、携帯端末１０からの入力に応じて、ユーザが向いている正面に対して、誘導ポイントがどれだけの角度ずれているのかを演算してもよい。携帯端末１０は、例えば、スマートフォン、タブレット端末、ＰＣ（ｐｅｒｓｏｎａｌ　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）等の汎用の情報処理端末により構成され、図示しないＷｅｂブラウザもしくは専用のアプリケーションによって誘導システム１にアクセスする。このようにユーザが向いている正面に対して、誘導ポイントがどれだけの角度ずれているのかを演算することにより、ユーザは目的地に迷わず行くことができるようになる。

　誘導装置部２０は、第１のナビゲーション部を有し、ユーザの頸部の頸椎に接する本体部２１と、本体部２１からユーザの左右の鎖骨まで伸長するアーム部２２と、アーム部２２によって本体部２１と接続され、ユーザの左側の鎖骨に接する第２のナビゲーション部２３と、アーム部２２によって本体部２１と接続され、ユーザの右側の鎖骨に接する第３のナビゲーション部２４と、を有する。第１のナビゲーション部、第２のナビゲーション部２３及び第３のナビゲーション部２４並びに本体部２１は、スピーカ、骨伝導スピーカ。振動発生用の振動子、モータ等がアクチェータとして備えられる。本体部２１は、携帯端末１０から誘導ポイントに関する情報を受信すると、ユーザが向いている正面に対して、誘導ポイントがどれだけの角度ずれているのかを演算し、演算結果に基づく音、鎖骨骨伝導音、触覚振動を自らの第１のナビゲーション部から出力する。また、本体部２１は、アーム部２２を介して、演算結果を第２のナビゲーション部２３及び第３のナビゲーション部２４に送信し、第２のナビゲーション部２３及び第３のナビゲーション部２４は、音、鎖骨骨伝導音、触覚振動を出力する。音は、人の声であってもよく、周波数はおよそ２００Ｈｚ～４００Ｈｚ以上であってもよく、例えば、これをｗａｖやｍｐ３などのファイルとして再生してもよい。図４の説明で詳述する。なお、ナビゲーション部は後ろ左右に二つ、前左右二つの合計４つでもよく、後ろ真ん中に一つ、前左右二つ、後ろと前の間の左右二つの合計５つでもよい。

　図２は、誘導システム１において、携帯端末１０が誘導装置部２０に固定される場合を示している。携帯端末１０は、図２に示すように、誘導装置部２０の本体部２１に固定されて、図１において誘導装置部２０が担っていた役割を担う。図５の説明で詳述する。誘導装置部２０には、携帯端末１０を固定するための固定具（図示せず）が適宜備えられる。

　図３は、誘導システム１における誘導装置部２０をユーザの頸部及び鎖骨の上方に取り付けた状態を示す図である。誘導装置部２０は、これ一つで触覚振動、鎖骨骨伝導音、音を提示できる広域振動型アクチェータである。この広域振動型アクチェータは、図３に示すように、ユーザの頭部を囲むように、又は頸部を囲むように、少なくとも３つ以上、胴体又は首回りに接触するように配置される。誘導装置部２０とユーザの頸部及び鎖骨側への接触は、自明ながら皮膚、衣類の上からの間接的な接触である。

　次に、図４を用いて、誘導システム１における携帯端末１０と誘導装置部２０とが分離している実施形態における、誘導装置部２０の本体部２１の各機能部について説明する。本体部２１は、受信部３０と、記憶部４０と、制御部５０と、出力部６０と、を有している。

　受信部３０は、携帯端末１０から、誘導ポイントに関する情報及び再生されるコンテンツの情報を、有線又は無線により受信する。誘導ポイントに関する情報とは例えば、誘導ポイントへの方角、距離、曲がり角の角度、ゴールまでの誘導ポイントの数、案内中の誘導ポイントの数などである。受信部３０はこれらを入力値として受信する。携帯端末１０で設定される誘導ポイントは、次の曲がり角や、最終目的地など、場合に応じて設定される。誘導ポイントは、曲がり角ごとや、緩やかで大きなカーブでもよいし、最終目的地だけに設定してもよい。コンテンツとは視覚情報ではなく音声情報であり、音声であっても骨伝導音であってもよい。後述するように母親やロボットの声のような音声で進む方向を指示するものである。

　記憶部４０は、誘導ポイントに関する情報及び再生されるコンテンツの情報を記憶している。誘導ポイントに関する情報とは例えば、誘導ポイントへの方角、距離、曲がり角の角度、ゴールまでの誘導ポイントの数、案内中の誘導ポイントの数などである。コンテンツとは視覚情報ではなく音声情報であり、音声であっても骨伝導音であってもよい。後述するように母親やロボットの声のような音声で進む方向を指示するものである。

　制御部５０は、Ｉ／Ｏ５１、ＲＯＭ５２、ＲＡＭ５３、ＣＰＵ５４を有する。制御部５０は、受信部３０により受信された情報に基づいて、ユーザが向いている正面に対して誘導ポイントがずれている角度を演算する。携帯端末１０から送信される誘導したい方角の値は、０°を北として時計回りに０°から３５９°などとしておく。誘導装置部２０の本体部２１に取り付けた９軸センサなどにより、ユーザの向いている方角も誘導装置部２０単体で分かるので、携帯端末１０からの入力値と合わせて、ユーザの向いている正面に対して、誘導ポイントがどれだけの角度ずれているのかを演算する。誘導したいポイントまでの距離やポイントナンバーなどの情報も、出力を決定するための入力値として使用する。

　出力部６０は、制御部５０で演算した結果に基づき、記憶部４０に記憶されているファイルを再生する。あるいは、携帯端末１０やクラウドと相互通信し、制御部５０で演算した結果をもとに携帯端末１０やクラウドに格納されたファイルを、第１のナビゲーション部、第２のナビゲーション部２３及び第３のナビゲーション部２４で再生する。これらの再生を、体感としてインタラクティブ性を伴う程度の頻度で連続的に行う。例えば、１０ｍｓ、１００ｍｓ、１ｓなどが現実的である。

　制御部５０での演算にて導き出されたファイルが、演算にて導き出されたナビゲーション部の位置で再生される。一つのファイルから、音、鎖骨骨伝導音、触覚振動を、同時又は別々に再生することができる。例えば、人の声の主要な要素は、およそ２００Ｈｚ～４００Ｈｚ以上で構成されており、これをｗａｖやｍｐ３などのファイルとしてナビゲーション部で再生すると、空気を伝って耳に届く音として刺激が提示される。なので、およそ２００Ｈｚ～４００Ｈｚ以上の周波数の音を使って、人が呼びかける声や効果音のｗａｖファイルやｍｐ３ファイルを作成し、それをデバイスで再生すると、選択的に耳からの刺激として利用することができる。

　音を再生するナビゲーション部の位置と音量を調整することで、音が鳴っていると感じる方向を明示的に出力することができる。例えば、第３のナビゲーション部２４と第１のナビゲーション部とを同程度の音量で音を再生すると、明らかに左方向よりも右方向から音が鳴っているように感じる。その性質を利用して再生するコンテンツを工夫して、誘導や合図に生かす。右だけでなく、前後左右や斜めも同様である。さらに、それぞれのナビゲーション部で同じ音を出力するときに、それぞれのナビゲーション部で再生されるタイミングを数ｍｓから数十ｍｓずらすと、頭の周りで独特なサラウンド感を伴った響きが得られるため、例えば、ゴールやスタートなどの特徴的なシーンでこの性質を利用する。

　誘導表現は、進むこと、曲がること、及び止まることを含んでもよい。また、ユーザが進むべき方向の誘導が所定のキャラクターによるキャラクター表現により行ってもよい。所定のキャラクターは、実在するキャラクター、又は架空のキャラクターを含んでもよい。ここで言うキャラクターとは、誘導表現に含まれる音声、振動に対して所定の統一感により特徴づけした表現態様を言う。任意の女性を表す場合、声は女性で触覚振動は優しげな１ｓ間隔の提示、任意の男性を表す場合、声は男性で触覚振動は力強い２ｓ間隔の提示、などの特徴を付与する。

　ところで、誘導において問題が生じる時は、誘導システム１における誘導装置部２０で方向感を提示する場合、音ならば言語音（例えば言葉）または非言語音（例えば動物の鳴き声や、ロボットのシグナル音）または効果音を再生するが、特に上述のような課題を持ったユーザにとっては、その声や音声に親しみがあるかどうかなどが大きなポイントとなる。例えば、知らない人にはついていかないなど。そのため、誘導システム１における誘導装置部２０と使用目的がうまく成立するために、音に現れるキャラクター性を意識的に作り込むことが重要となる。例えば、右側から予め声を採取したユーザの母親の声で「こっちだよ」声を再生するなど。また、音に限らず、鎖骨骨伝導音（例えばロボットを想定するように鎖骨骨伝導音を作り込んだもの）、触覚振動（例えば母親が右の肩をたたいたと想定するように作り込んだ触覚振動を作り込んだもの）も同様に、意識的に作り込むことが重要となる。

　制御部５０で演算方法を説明したように、再生するファイルやデータを決定するのだが、コンピュータ処理によって再生されるファイルによって、ユーザはキャラクターの個体識別およびキャラクターの感情認知ができるように、デバイスに格納されたファイルやデータまたはコンピュータ処理またはクラウドサービスと連携したコンピュータ処理などにより発生させる。

　再生されるキャラクターの個体識別につながる具体的な作り込みは、例えば音なら「母親の優しい声」、「母親の急かすような声」、「なじみのヘルパーさんの声」、「オフィシャルロボの声」、「好きな犬の犬種の鳴き声」、「音階しか鳴らせないけど昔懐かしのロボットが話しているような音」、「メタバースなどのデジタル世界に存在するもう一人の自分の声」または効果音を再生する。

　例えば鎖骨骨伝導音も音と同様に「声」や「音階」によってキャラクターの個体識別や感情認知につながるファイルやデータを再生する。触覚振動も、「母親が優しく肩を叩いてくれた感じ」、「母親が急かすように肩を叩いた感じ」、「ロボットが不器用に肩を叩いた感じ」、「ロボットが不器用に肩をマッサージしてくれる感じ」など、キャラクターの個体識別や感情認知につながるファイルやデータを再生する。

　上述のようなキャラクターの個体識別や感情認知につながる再生は、ファイルとして格納しておいたものや、ユーザが自ら作成したものでも良いし、一般的な手法のコンピュータ処理によって生成される音の波形を再生しても良いし、一般的な機械学習などによって生成される人工音声でも良い。

　キャラクターによる再生は上述のように出力され、ユーザは「キャラクターの個体識別」と「キャラクターの感情認知」につなげる。通常、キャラクターの提示は視覚情報を伴ない行われるが、誘導装置部２０は、視覚情報の提示を伴わず、音・鎖骨骨伝導音・触覚振動によるキャラクターの個体識別および感情認知を促す。これは、誘導システム１が解決しようとする課題「移動支援」の対象となる人たちにとってはとても心理的不安を軽減し、移動するモチベーションを引き出す、自立を目指すための心理的な大きな要素となる。

　例えば、電話の自動音声案内は、「キャラクターの個体識別」と「キャラクターの感情認知」を促すことができるが、これは、誘導支援という目的で、方向感を提示する演算および装置の形態、さらには方向や距離やタイミングや目印の存在を認識させる提示方法および提示装置という点で当該とは大きく異なる。

　次に、図５を用いて、携帯端末１０が誘導装置部２０に固定された場合の携帯端末１０の各機能部について説明する。携帯端末１０は、受信部１３０と、記憶部１４０と、制御部１５０と、出力部１６０と、を有している。

　記憶部１４０は、誘導ポイントに関する情報を記憶している。誘導ポイントに関する情報とは例えば、誘導ポイントへの方角、距離、曲がり角の角度、ゴールまでの誘導ポイントの数、案内中の誘導ポイントの数などである。

　制御部１５０は、Ｉ／Ｏ１５１、ＲＯＭ１５２、ＲＡＭ１５３、ＣＰＵ１５４を有する。制御部１５０は、受信部１３０により受信された情報に基づいて、ユーザが向いている正面に対して誘導ポイントがずれている角度を演算する。誘導したい方角の値は、０°を北として時計回りに０°から３５９°などとしておく。携帯端末１０に取り付けた９軸センサなどにより、ユーザの向いている正面に対して、誘導ポイントがどれだけの角度ずれているのかを演算する。誘導したいポイントまでの距離やポイントナンバーなどの情報も、出力を決定するための入力値として使用する。

　出力部１６０は、制御部１５０で演算した結果に基づき、記憶部１４０に記憶されているファイルを再生する。あるいは、クラウドと相互通信し、制御部１５０で演算した結果をもとにクラウドに格納されたファイルを、第１のナビゲーション部、第２のナビゲーション部２３及び第３のナビゲーション部２４で再生する。これらの再生を、体感としてインタラクティブ性を伴う程度の頻度で連続的に行う。例えば、１０ｍｓ、１００ｍｓ、１ｓなどが現実的である。

　制御部１５０での演算にて導き出されたファイルが、演算にて導き出されたナビゲーション部の位置で再生される。一つのファイルから、音、鎖骨骨伝導音、触覚振動を、同時又は別々に再生することができる。例えば、人の声の主要な要素は、およそ２００Ｈｚ～４００Ｈｚ以上で構成されており、これをｗａｖやｍｐ３などのファイルとしてナビゲーション部で再生すると、空気を伝って耳に届く音として刺激が提示される。なので、およそ２００Ｈｚ～４００Ｈｚ以上の周波数の音を使って、人が呼びかける声や効果音のｗａｖファイルやｍｐ３ファイルを作成し、それをデバイスで再生すると、選択的に耳からの刺激として利用することができる。

　次に、誘導システム１が必要とするナビ方式の背景について説明する。目でマップを確認しながら移動する場合、人は目でマップを見て、その情報と、自分が今いる場所や周りの状況を照らし合わせて、世界と自分の位置の関係を把握する。これに対し、目で見たマップ情報と、自分の位置関係を把握することが苦手な人は、外部と自分の位置関係に確信が持てない。手元のマップを見ると前を見ずに歩いたりする。また、ＧＰＳの誤差は２０ｍと言われているが、近くの建物などの影響で１００ｍくらいずれる時もある。自分が知っている場所でなかったり、空間認知に障害がある人には、ＧＰＳにより示されたマップ上の自分の位置が、どの程度正しいかを知ることは容易ではない。

　また、視覚情報を用いず聴覚と触覚で誘導をする場合、自分がすでに知っている場所などでない限りは、外部と自分の位置関係が分からない、そのため、今その時ユーザがいる場所と向いている方向に対して、誘導システム１はどちらに移動したり、どれだけ体を回転させるかの情報を聴覚または触覚で提示する。例えば、「右に進め」とか、「左に回れ」とか、右の肩を叩くとか。提示された情報をもとにユーザが体を移動や回転させたら、目的地にたどりつけるようにインタラクティブに情報の提示を変化させる。また、上記のような動作に関わる情報提示だけでなく、距離や位置関係に関わることを示しても良い。例えば、「次の曲がり角まで２００ｍです」とか「最終目的地は右側１ｋｍ先です」などである。

　問題が生じる時は、ＧＰＳで取得するユーザの位置情報の地点から任意の地点へ誘導するように、上述のように動作の情報を提示する場合、例えば以下の３つの例のような問題が生じる。

　図６に、ＧＰＳによるユーザの地点情報を基点とすると目的地にたどり着けない原因の一例を示す。Ｒ１はユーザが今進んでいる道路を、Ｒ２はユーザがこれから進もうとする道路を表している。Ｐ１はユーザが今実際にいる位置及び向きを、Ｐ２はＧＰＳの誤差によりずれた位置を表している。Ｐは誘導地点である。この場合、ユーザの位置は誘導ポイントの後ろＢ（南Ｓ）であるが、ＧＰＳ位置が誤差でずれて前Ｆ（北Ｎ）になっているため、「後ろＢ（南Ｓ）に進んでください」と、前Ｆ（北Ｎ）に進むべきなのに反対方向に誘導される。

　図７に、ＧＰＳによるユーザの地点情報を基点とすると目的地にたどり着けない原因の他の一例を示す。Ｒ１はユーザが今進んでいる道路を、Ｒ２はＧＰＳの誤差によりずれた道路を、Ｒ３はユーザがこれから進もうとする道路を表している。Ｐ１はユーザが今実際にいる位置及び向きを、Ｐ２はＧＰＳの誤差によりずれた位置を表している。Ｐは誘導地点である。この場合、ユーザの位置は誘導ポイントの左Ｌ（西Ｗ）であるが、ＧＰＳ位置が誤差でずれて右Ｒ（東Ｅ）になっているため、「前Ｆ（北Ｎ）に進んでください」と、右Ｒ（東Ｅ）に進むべきなのに、壁のある正面Ｆ（北Ｎ）に誘導される。

　図８に、ＧＰＳによるユーザの地点情報を基点とすると目的地にたどり着けない原因のさらに他の一例を示す。Ｒ２はユーザが今進んでいる道路を、Ｒ１はＧＰＳの誤差によりずれた道路を、Ｒ３はユーザがこれから進もうとする道路を表している。Ｐ２はユーザが今実際にいる位置及び向きを、Ｐ１はＧＰＳの誤差によりずれた位置を表している。Ｐは誘導地点である。この場合、ユーザの位置は誘導ポイントの下Ｂ（南Ｓ）であるが、ＧＰＳ位置が誤差でずれて左Ｌ（西Ｗ）になっているため、「右Ｒ（東Ｅ）に進んでください」と、左Ｌ（西Ｗ）に曲がるべきなのに、ルートから外れる右Ｒ（東Ｅ）に誘導される。

　そこで、ＧＰＳで取得するユーザの位置情報の地点から任意の地点へ誘導するナビ方式だけではなく、「案内中のルートが成す線分の方角」や、「ＧＰＳで取得するユーザの位置情報の地点と、次の案内ルートが成す線分の最近傍点との距離」、「曲がり角の角度」などを用いて誘導する。

　図９に、誘導システム１によるナビ方式のアルゴリズム具体例「案内中のルートにおける直進の誘導（１）」を示す。Ｒ１はユーザが今進んでいる道路を、Ｐ１はユーザが今実際にいる位置及び向きを、Ｐ２はＧＰＳの誤差によりずれた位置を表している。Ｐは誘導地点である。携帯端末１０から送信される「案内中のルートＬ１が誘導する線分の方角［θ］」と「ＧＰＳで取得したユーザの位置情報の地点Ｐ２と、次の案内ルートＬ２が成す線分の最近傍点との距離［α］」を入力する。θは、０°を北として時計回りに０°から３５９°などとしておく。

　誘導装置部２０にとりつけた９軸センサなどにより、誘導装置部２０が向いている方角が誘導装置部２０単体で分かる。ＧＰＳの誤差に関わらず、正面となるようなθが分かり、それを利用して誘導を行う。例えばθが３０°、デバイスの向き（ユーザの体の向き）が１３５°（南東）を向いていた場合、左に１０５°体を回転させるとθの方角が正面となることが分かる。誘導すべき体の回転角度と、距離αをもとに出力するファイルと本体部２１の位置を決定する。正面となる誘導方向がわかった上で、ユーザがどのような行動をとるか選択の余地がある情報提示を行う。例えば、「進行方向は右です」と「次の案内ポイントは右側１００ｍ先にあります」とのどちらでも案内できるようになっている。

　出力部６０の説明で述べた通りに出力する。

　図１０に、誘導システム１による誘導方式のアルゴリズム具体例「案内中のルートにおける直進の誘導（２）」を示す。Ｒ１はユーザが今進んでいる道路を、Ｒ２はユーザが次に進む道路を、Ｒ３はユーザがその次に進もうとする道路を表している。Ｐ１はユーザが今実際にいる位置及び向きを、Ｐ２はＧＰＳの誤差によりずれた位置を表している。Ｐは誘導地点である。携帯端末１０から送信される「ＧＰＳで取得したユーザの位置情報の地点Ｐ２と、案内中のルートＬ１が成す線分の最近傍点との距離［β］」が、任意の半径ｒより大きくなった場合は、「ＧＰＳで取得したユーザの位置情報の地点Ｐ２と、案内中のルートＬ１が成す線分の最近傍点との距離［β］」と、「Ｐ２から見たＬ１の最近傍点の角度［γ］」を入力する。γは、０°を北として時計回りに０°から３５９°などとしておく。

　誘導装置部２０にとりつけた９軸センサなどにより、誘導装置部２０が向いている方角が誘導装置部２０単体で分かる。ＧＰＳの誤差に関わらず、常にγの方角が正面となるように案内する。例えばγが１２０°、誘導装置部２０の向き（ユーザの体の向き）が３１５°（北西）を向いていた場合、右Ｒに１６５°体を回転させるとγの方角が正面となることが分かる。誘導すべき体の回転角度と、距離βをもとに出力するファイルと本体部２１の位置を決定する。

　出力部６０の説明で述べた通りに出力する。

　図１１に、誘導システム１ナビ方式のアルゴリズム具体例「曲がり角における誘導」を示す。「曲がり角における誘導」は、「案内中のルートにおける直進の誘導（１）」におけるαが任意の値以下になった時に発生する。Ｒ１はユーザが今進んでいる道路を、Ｒ２はユーザが次に進む道路を、Ｒ３はユーザがその次に進もうとする道路を表している。Ｐ１はユーザが今実際にいる位置及び向きを、Ｐ２はＧＰＳによる位置を表している。ｋは曲がり角である。携帯端末１０から送信される「案内中のルートＬ１が誘導する線分の方角［θ］」と、「ＧＰＳで取得したユーザの位置情報の地点Ｐ２と、案内中のルートＬ１が成す線分の最近傍点との距離［β］」を入力する。

　誘導装置部２０にとりつけた９軸センサなどにより、誘導装置部２０が向いている方角が誘導装置部２０単体で分かる。ＧＰＳの誤差に関わらず、ユーザにとってθの方角が正面となるような位置関係を提示することができる。例えばθが３３０°、誘導装置部２０の向き（ユーザの体の向き）が４５°（北東）を向いていた場合、左Ｌに７５°体を回転させるとθの方角が正面となることが分かる。（体がおおよそ正面を向いたら、曲がり角モードが終了する。）誘導すべき体の回転角度と、βをもとに出力するファイルと本体部２１の位置を決定する。「曲がり角における誘導」は、体がおおよそ正面を向いた時、または、βが任意の値以上になった場合に終了する。βが任意の値以上になった場合は、案内中のルートにおける直進の誘導（２）に切り替わるか、携帯端末においてリルートを行う。

　出力部６０の説明で述べた通りに出力する。

　図１２に、誘導システム１によるナビ方式のアルゴリズム具体例「最終目的地のみを提示」を示す。Ｐ１はユーザが今実際にいる位置及び向きを、Ｐ２はＧＰＳの誤差によりずれた位置を表している。Ｐは誘導地点である。携帯端末１０から送信される「ＧＰＳで取得したユーザの位置情報の地点Ｐ２と、最終目的地との距離［ｂ］」と、「Ｐ２から見た最終目的地の角度［ａ］」を入力する。ａは、０°を北として時計回りに０°から３５９°などとしておく。ユーザは常に知らされる最終目的地の位置情報をもとに、自由に移動しながら最終目的地までたどりつく。例えば、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４などである。

　誘導装置部２０にとりつけた９軸センサなどにより、誘導装置部２０が向いている方角が誘導装置部２０単体で分かる。ＧＰＳの誤差に関わらず、誘導方向が分かるように案内する。例えばａが３３０°、誘導装置部２０の向き（ユーザの体の向き）が４５°（北東）を向いていた場合、左Ｌに７５°体を回転させるとａの方角が正面となることが分かる。誘導すべき体の回転角度と、距離ｂをもとに出力するファイルと本体部２１の位置を決定する。

　出力部６０の説明で述べた通りに出力する。

［誘導方法および誘導プログラム］
　次に、図１３及び図１４を用いて、本実施形態における誘導方法と誘導プログラムをともに説明する。誘導方法は、誘導プログラムに基づいて、制御部５０のＣＰＵ５４により実行される。誘導プログラムは、制御部５０に対して、受信機能、制御機能、出力機能、さらに、記憶機能の各機能を実行させる。これらの各機能は図示の順に実行される。なお、各機能は前述の誘導システム１の説明と重複するため、詳細は省略する。

　図１３のフローチャートより、制御部５０の処理は、受信ステップ（Ｓ１１）、制御ステップ（Ｓ１２）、出力ステップ（Ｓ１３）を備える。また、図１４のフローチャートより記憶ステップ（Ｓ２１）、制御ステップ（Ｓ２２）、出力ステップ（Ｓ２３）を備える。むろん、制御部５０自体の稼働に必要な各種ステップは当然に含まれる。

　受信機能は、本体部２１が、携帯端末１０から入力された誘導ポイントに関する情報、例えば、誘導ポイントへの方角、距離、曲がり角の角度、ゴールまでの誘導ポイントの数、案内中の誘導ポイントの数などを受信する（Ｓ１０：受付ステップ）。

　制御機能は、本体部２１が、受信ステップにおいて受信された情報に基づいて、ユーザが向いている正面に対して誘導ポイントがずれている角度を演算する（Ｓ１２：制御ステップ）。

　出力機能は、本体部２１が、制御ステップにおける演算結果に基づいてユーザが進むべき方向を示す誘導表現を第１のナビゲーション部、第２のナビゲーション部２３及び第３のナビゲーション部２４に出力する（Ｓ１３：出力ステップ）。

　記憶機能は、携帯端末１０が、誘導ポイントに関する情報、例えば、誘導ポイントへの方角、距離、曲がり角の角度、ゴールまでの誘導ポイントの数、案内中の誘導ポイントの数などを記憶する（Ｓ２１：記憶ステップ）。

　制御機能は、携帯端末１０が、記憶ステップにおいて記憶されている誘導ポイントに関する情報に基づいて、ユーザが向いている正面に対して誘導ポイントがずれている角度を演算する。（Ｓ２２：制御ステップ）。

　出力機能は、携帯端末１０が、制御ステップにおける演算結果に基づいてユーザが進むべき方向を示す誘導表現を第１のナビゲーション部、第２のナビゲーション部２３及び第３のナビゲーション部２４に出力する（Ｓ２３：出力ステップ）。

　上述した本発明のコンピュータプログラムは、プロセッサが読み取り可能な記録媒体に記録されていてよく、記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。

　なお、上記コンピュータプログラムは、例えば、ＡｃｔｉｏｎＳｃｒｉｐｔ、ＪａｖａＳｃｒｉｐｔ（登録商標）などのスクリプト言語、Ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ－Ｃ、Ｊａｖａ（登録商標）などのオブジェクト指向プログラミング言語、ＨＴＭＬ５などのマークアップ言語などを用いて実装できる。

　このような実施形態によれば、空間認知能力に苦手を感じる人（視空間認知障害など）が視覚によらずに聴覚又は触覚により目的地に迷わず行けるように誘導することができる。

　最後に、ユーザが前進、右折、左折、後退のとき、本体部２１の第１ナビゲーション部，第２のナビゲーション部２３，第３のナビゲーション部２４から出力される「音」、「振動」、「骨伝導音」をまとめて示す出力の表現態様一覧の「表」を加える。以下の表は出力の表現態様のあくまで一例である。

［他の実施形態］
　本実施形態では、携帯端末１０を誘導装置部２０と分離して誘導装置部２０が演算等の処理をする実施形態と、携帯端末１０を誘導装置部２０に固定して携帯端末１０が演算等の処理をする実施形態と、を説明したが、クラウドサービスを、携帯端末１０を誘導装置部２０と分離して誘導装置部２０が演算等の処理をする実施形態であってもよい。

１　誘導システム
１０　携帯端末
２０　誘導装置部
２１　本体部
２２　アーム部
２３　第２のナビゲーション部
２４　第３のナビゲーション部
３０　受信部
４０　記憶部
５０　制御部
６０　出力部

Claims

　聴覚又は触覚によりユーザの誘導方向が分かる、ユーザに装着した第１乃至第３のナビゲーション部を備える誘導システムであって、
　前記ユーザを誘導すべき誘導ポイントに関する情報及び再生されるコンテンツの情報を受信する受信部と、
　前記誘導ポイント及び前記誘導ポイントに関する情報及び前記再生されるコンテンツの情報を記憶する記憶部と、
　前記誘導ポイントに関する情報に基づいて、前記ユーザが向いている正面に対して前記誘導ポイントがずれている角度を演算し、演算結果に基づいて再生するコンテンツを選択する制御部と、
　前記演算された角度に基づいて、前記ユーザが進むべき方向を示す誘導表現を、前記第１乃至第３のナビゲーション部を用いて、キャラクター表現により出力する出力部と、
を有する
ことを特徴とする、誘導システム。
　携帯端末と、
　前記ユーザの首の後部から肩にかけて取り付けられ、前記携帯端末と遠隔で又は前記携帯端末を装着して通信する誘導装置部と、
を備え、
　前記誘導装置部は、
　第１のナビゲーション部を有し、前記ユーザの首の後部に装着される本体部と、
　前記本体部から前記ユーザの左右の肩まで伸長するアーム部と、
　前記アーム部によって前記本体部と接続され、前記ユーザの左側の肩に接する第２のナビゲーション部と、
前記アーム部によって前記本体部と接続され、前記ユーザの右側の肩に接する第３のナビゲーション部と、
を有することを特徴とする、請求項１に記載の誘導システム。
　前記第１のナビゲーション部、前記第２のナビゲーション部、及び前記第３のナビゲーション部は、前記本体部の制御に基づいて、音により前記ユーザが進むべき前記方向を示すことを特徴とする、請求項２に記載の誘導システム。
　前記第１のナビゲーション部、前記第２のナビゲーション部、及び前記第３のナビゲーション部は、前記本体部の制御に基づいて、鎖骨骨伝導音により前記ユーザが進むべき前記方向を示すことを特徴とする、請求項２に記載の誘導システム。
　前記第１のナビゲーション部、前記第２のナビゲーション部、及び前記第３のナビゲーション部は、前記本体部の制御に基づいて、触覚振動により前記ユーザが進むべき前記方向を示すことを特徴とする、請求項２に記載の誘導システム。
　前記誘導表現は、進むこと、曲がること、及び止まることを含むことを特徴とする、請求項１に記載の誘導システム。
　前記ユーザが進むべき前記方向の誘導が所定のキャラクターによるキャラクター表現により行われることを特徴とする請求項１に記載の誘導システム。
　前記所定のキャラクターは、実在するキャラクター、又は架空のキャラクターを含む、請求項７に記載の誘導システム。
　前記第１のナビゲーション部、前記第２のナビゲーション部、及び前記第３のナビゲーション部は、前記携帯端末から送信される第１の経路が誘導する線分の方角と、ＧＰＳで取得した前記ユーザの位置情報の地点と第２の経路とが成す線分の最近傍点との距離と、の入力に基づき、前記誘導装置部に取り付けられたセンサにより、誘導方向が分かるように前記ユーザを誘導することを特徴とする、請求項２に記載の誘導システム。
　前記第１のナビゲーション部、前記第２のナビゲーション部、及び前記第３のナビゲーション部は、前記携帯端末から送信されるＧＰＳで取得した前記ユーザの位置情報の地点と第１の経路とが成す線分の最近傍点との距離が任意の半径より大きい場合に、前記携帯端末から送信される前記ＧＰＳで取得した前記ユーザの位置情報の地点と前記第１の経路とが成す線分の最近傍点との距離と、前記地点から見た前記第１の経路の最近傍点の角度の入力に基づき、前記誘導装置部に取り付けられたセンサにより、誘導方向が分かるように前記ユーザを誘導する、ことを特徴とする、
請求項２に記載の誘導システム。
　前記第１のナビゲーション部、前記第２のナビゲーション部、及び前記第３のナビゲーション部は、前記携帯端末から送信される第１の経路が誘導する線分の方角と、ＧＰＳで取得した前記ユーザの位置情報の地点と、の入力に基づき、誘導方向が分かるように前記ユーザを誘導することを特徴とする、請求項２に記載の誘導システム。
　前記第１のナビゲーション部、前記第２のナビゲーション部、及び前記第３のナビゲーション部は、前記携帯端末から送信されるＧＰＳで取得した前記ユーザの位置情報の地点と最終目的地との距離と、前記地点から見た前記最終目的地の角度と、の入力に基づき、前記誘導装置部に取り付けられたセンサにより、誘導方向が分かるように前記ユーザを誘導する、ことを特徴とする、請求項２に記載の誘導システム。
　聴覚又は触覚によりユーザの誘導方向が分かる、ユーザに装着した第１乃至第３のナビゲーション部を備える誘導方法であって、
　前記ユーザを誘導すべき誘導ポイントに関する情報及び再生されるコンテンツの情報を受信する受信ステップと、
　前記誘導ポイントに関する情報及び再生されるコンテンツの情報を記憶する記憶ステップと、
　前記誘導ポイントに関する情報に基づいて、前記ユーザが向いている正面に対して前記誘導ポイントがずれている角度を演算し、演算結果に基づいて再生するコンテンツを選択する制御ステップと、
　前記演算された角度に基づいて、前記ユーザが進むべき方向を示す誘導表現を、前記第１乃至第３のナビゲーション部を用いて、キャラクター表現により出力する出力ステップと、
を有する方法。
　聴覚又は触覚によりユーザの誘導方向が分かる、ユーザに装着した第１乃至第３のナビゲーション部を備える誘導プログラムであって、
　コンピュータに、
　前記ユーザを誘導すべき誘導ポイントに関する情報及び再生されるコンテンツの情報を受信する受信機能と、
　前記誘導ポイント及び前記誘導ポイントに関する情報及び再生されるコンテンツの情報を記憶する記憶機能と、
　前記誘導ポイントに関する情報に基づいて、前記ユーザが向いている正面に対して前記誘導ポイントがずれている角度を演算し、演算結果に基づいて再生するコンテンツを選択する制御機能と、
　前記演算された角度に基づいて、前記ユーザが進むべき方向を示す誘導表現を、前記第１乃至第３のナビゲーション部を用いて、キャラクター表現により出力する出力機能と、
を実現させる、誘導プログラム。