(57)【要約】【課題】構成が複雑であるとともに、装置が大掛かりであり、設置するのに広大なスペースが必要であるという課題があった。【解決手段】装置であって、液相状態と固相状態との間で状態が変化する物質を液相状態で保持する保持部と、液相状態の物質を固相状態に変化させて、保持部とは異なる位置に設けられる所定位置に固相状態の物質を供給する供給部と、固相状態の物質を液相状態に変化させて、所定位置から保持部に液相状態の物質として回収する回収部と、所定位置において固相状態の物質を支持する支持部とを備える。【選択図】図１
2014212959.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液相状態と固相状態との間で状態が変化する物質を前記液相状態で保持する保持部と、
前記液相状態の物質を前記固相状態に変化させて、前記保持部とは異なる位置に設けられる所定位置に前記固相状態の物質を供給する供給部と、
前記固相状態の物質を前記液相状態に変化させて、前記所定位置から前記保持部に前記液相状態の物質として回収する回収部と、
前記所定位置において前記固相状態の物質を支持する支持部と、
を備える装置。
【請求項２】
前記支持部は、
前記固相状態の物質を移動可能に支持することを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記保持部は、
前記所定位置を囲んで設けられる保持槽を有することを特徴とする請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
前記供給部および前記回収部は前記所定位置の周囲に設けられる請求項１から３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項５】
前記物質から不純物を除去する不純物除去部をさらに備える請求項１から４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項６】
前記支持部は、
前記所定位置で前記固相状態の物質に乗った歩行者を支持する請求項１から５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項７】
前記歩行者の前記歩行方向を検知する歩行検知部をさらに備え、
前記支持部は、前記歩行検知部により検知された歩行方向とは逆方向に固相状態の前記物質を駆動し、前記供給部は前記歩行方向側へ固相化した前記物質を供給するとともに、前記回収部は固相状態の前記物質の前記歩行方向とは逆方向側を液相化する請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記歩行検知部は、前記歩行者の足元を検知する足元検知部を有し、前記足元に基づいて前記歩行方向を決定する請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記歩行者へ向けて、前記固相状態の物質の移動量に基づいて、映像を表示する表示部をさらに備える請求項６から８のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１０】
前記表示部は、前記歩行者の前後左右に配され、それぞれの前記表示部から表示される映像は、前記表示部が配された方向の前記歩行者の視界と関連する映像である請求項９記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
前後左右に移動可能な無限床として、ベルトをループ状に配した左右方向のベルトコンベアを、前後方向にループ状に並べて配置する装置が知られている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記装置は、構成が複雑であるとともに、装置が大掛かりであり、設置するのに広大なスペースが必要であるという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の第１の態様においては、液相と固相との間で状態が変化する物質を液相状態で保持する保持部と、液相状態の物質を固相状態に変化させて、保持部とは異なる位置に設けられる所定位置に固相状態の物質を供給する供給部と、固相状態の物質を液相状態に変化させて、所定位置から保持部に液相状態の物質として回収する回収部と、所定位置において固相状態の物質を支持する支持部と、を備える装置。
【０００５】
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】装置の構成を模式的に示す斜視図である。
【図２】装置の構成を模式的に示す上面図である。
【図３】無限床の構成を模式的に示す断面図である。
【図４】駆動部を図３の矢印Ｃ方向から見た断面図である。
【図５】コロと駆動部の配置を説明する図である。
【図６】無限床における図３のＡ−Ａ断面図である。
【図７】無限床における図３のＢ−Ｂ断面図である。
【図８】無限床の歩行検知部を説明する図である。
【図９】装置の機能ブロック図を示す。
【図１０】歩行者が歩行した位置の算出方法を説明する図である。
【図１１】図１の状態から歩行者が前方向に１０ｍ歩行した後の状態を示す。
【図１２】無限床の寸法を説明する断面図である。
【図１３】別の無限床における図３のＡ−Ａ断面図である。
【図１４】別の無限床における歩行検知部を説明する図である。
【図１５】別のコロを説明する図である。
【図１６】別のコロを説明する図である。
【図１７】無限床を搬送装置として用いた例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【０００８】
図１は、装置１０の構成を模式的に示す斜視図である。図１において、矢印で示す上下左右を装置１０の上下左右方向とする。図２は、装置１０の構成を模式的に示す上面図である。図２において、矢印で示す前後左右を装置１０の前後左右方向とする。
【０００９】
装置１０は、屋内の一室に設けられる。装置１０は、前表示部１２と、左表示部１４と、右表示部１６と、後表示部１８と、無限床２０と、二つの空調部２８とを有する。前表示部１２は、一室の前方向の壁に設けられる。同様に、左表示部１４は、左方向の壁に、右表示部１６は、右方向の壁に、後表示部１８は、後方向の壁にそれぞれ設けられる。
【００１０】
前表示部１２、左表示部１４、右表示部１６および後表示部１８は、歩行者３０の視界と関連する映像を表示する。より具体的には、歩行者３０の視界に整合させて、前表示部１２等に前後左右方向の映像を表示する。さらに前表示部１２等は、歩行者３０の歩行に合せて映像を変化させる。
【００１１】
無限床２０は、一室の中央部の床上に設けられる。無限床２０は、床材２２と、手摺２４とを有する。手摺２４は、床材２２の周囲に設けられる。手摺２４の左右部分は、切欠かれている。これにより、歩行者３０は、床材２２の上を自由に出入りすることができるとともに、床材２２の上を手摺２４につかまりながら歩行できる。空調部２８は、一室の左右の下側にそれぞれ設けられる。空調部２８は、室内の温度を一定に保つ。
【００１２】
図３は、無限床２０の構成を模式的に示す断面図である。無限床２０は、円筒状の床台３２と、床台３２の上部を覆う天板６０と、床材２２とを有する。床材２２は、固相状態のＵアロイ７０で構成される。Ｕアロイ７０は、金属単体よりも融点の低い合金である。Ｕアロイには種々の温度で固相状態から液相状態へ変化するものが知られているが、本実施形態では、例えば、転移温度が７０℃のＵアロイが使用される。
【００１３】
床台３２の上部を覆う天板６０は、中央の所定位置が切欠かれた環状の板状部材である。天板６０の中央の所定位置は、歩行者３０が歩行する歩行領域７２となる。天板６０には、歩行検知部６２と、供給部６４と、回収部６６とが設けられる。
【００１４】
供給部６４は、歩行領域７２の外周であって、歩行領域７２の周囲を囲むように挟んで設けられる。供給部６４は、Ｕアロイ７０を冷却して、液相状態のＵアロイ７０を固相状態に変化させる冷却装置を含む。これにより、供給部６４は、Ｕアロイ７０を固相状態に変化させて、床台３２から歩行者３０が歩行する歩行領域７２に供給する。なお、供給部６４は、保持部３３とは異なる位置に設けられる所定位置に固相状態の物質を供給するが、保持部３３とは異なる位置とは、保持部３３の上方または下方の位置を含む。供給部６４は、保持部３３に保持された液相状態の物質を固相状態の物質として所定位置に供給できれば良い。
【００１５】
回収部６６は、供給部６４の外側に、歩行領域７２の周囲を囲むように挟んで設けられる。回収部６６は、Ｕアロイ７０を加熱して、固相状態のＵアロイ７０を液相状態に変化させる加熱装置を含む。これにより、回収部６６は、固相状態のＵアロイ７０を液相状態に変化させて、歩行領域７２から保持部３３に回収する。
【００１６】
歩行検知部６２は、供給部６４の内周端面に設けられている。歩行検知部６２は、歩行者３０の足元を検知する。
【００１７】
床台３２は、円筒状の形状であって、内部の外周側に保持部３３を有し、中心側に支持部３６を有する。保持部３３は、供給部６４および回収部６６に対して歩行領域７２が設けられる方向とは反対側の方向に設けられる。なお、この場合、供給部６４および回収部６６は、保持部３３と歩行領域７２との間の異なる位置に設けられる。保持部３３は、歩行領域７２を囲んで設けられる保持槽３４と、保持槽３４内に設けられるヒータ３８とを備える。ヒータ３８は、物質の温度を調節できる温調装置であり、例えば、ペルチェ素子等を用いて物質の温度を調節しても良い。
【００１８】
保持槽３４は、歩行領域７２を囲んだ凹部である。保持槽３４は、液相状態のＵアロイを液相状態で保管する。ヒータ３８は、保持槽３４内に設けられ、Ｕアロイ７０を加熱する。ヒータ３８は、Ｕアロイ７０を加熱することによって、保持槽３４内に保管されているＵアロイ７０を液相状態に維持する。
【００１９】
支持部３６は、駆動部４０と、コロ４８と、制御部５４とを有する。支持部３６は、歩行領域７２において、固相状態の床材２２を支持する支持面内で任意の方向に移動可能に支持する。さらに、支持部３６は、固相状態の床材２２に乗った歩行者３０を支持する。
【００２０】
コロ４８は、コロを受ける筐体５０と、回転可能な複数の球体５２とを有する。球体５２は、球体５２は、筐体５０の上を全方向に回転できるので、コロ４８は、床材２２に乗った歩行者を左右方向に移動自在に下側から支持できる。
【００２１】
制御部５４は、歩行検知部６２から歩行者３０の足元の位置データを取得する。制御部５４は、当該位置データに基づいて、床材２２の移動データ、移動時間データを算出する。制御部５４は、算出した床材２２の移動データ、移動時間データに基づいて、駆動部４０を駆動する。
【００２２】
Ｕアロイ７０は、保持槽３４の開口部よりも上の位置まで充填される。例えば、Ｕアロイ７０は、保持槽３４の開口部から、天板６０側に５ｃｍ〜１０ｃｍの位置まで充填される。保持槽３４より上に位置するＵアロイ７０の供給部６４より内側は、供給部６４により固相状態に維持され、回収部６６より外側は、回収部６６により液相状態に維持される。したがって、中央部のＵアロイ７０は、固相状態に維持される。歩行者３０は、中央部の歩行領域７２において、Ｕアロイ７０の上を歩くことができる。
【００２３】
図４は、駆動部４０を図３の矢印Ｃ方向から見た断面図である。駆動部４０は、筐体４１と、モータ４２と、駆動ギア４３と、中継ギア４４と、バネ４５と、駆動球体４６と、アクチュエータ４７とを有する。筐体４１は、支持部３６に固定されるとともに、モータ４２を固定する。モータ４２の出力軸には、駆動ギア４３が設けられる。中継ギア４４は、両端を筐体４１に軸支されて固定される。中継ギア４４の一端側は、バネ４５により駆動ギア４３と係合する方向に付勢されている。中継ギア４４の他端は、アクチュエータ４７に接続している。中継ギア４４は、バネ４５の付勢力により、駆動ギア４３と、駆動球体４６とに係合する。
【００２４】
モータ４２は、駆動ギア４３を回転駆動する。駆動ギア４３の回転駆動は、中継ギア４４を介して駆動球体４６を駆動する。中継ギア４４は、モータ４２の駆動を駆動球体４６に伝達する。アクチュエータ４７は、駆動球体４６を駆動しないときは、バネ４５の付勢力に抗して、中継ギア４４を駆動ギア４３と離間する方向に移動する。これにより、中継ギア４４は、駆動球体４６と駆動ギア４３との駆動連結を解除する。一方、アクチュエータ４７は、駆動球体４６を駆動するときは、アクチュエータ４７を元の状態に戻す。すると、付勢バネ４５の付勢力により中継ギア４４が移動して、中継ギア４４は、駆動ギア４３と、駆動球体４６とに係合する。
【００２５】
駆動球体４６は、床材２２に押しつけた状態で配置される。したがって、駆動球体４６は、床材２２に対して摺動抵抗を有する。駆動部４０は、モータ４２を用いて駆動球体４６を駆動すると、駆動球体４６は、床材２２との摺動抵抗により、床材２２を移動させる。また、モータ４２の駆動を駆動球体４６に伝達しないときは、制御部５４は、アクチュエータ４７を動作させて、モータ４２と駆動球体４６との駆動連結を解除する。これにより、駆動しない駆動球体４６は、床材２２の移動を妨げることはない。
【００２６】
図５は、コロ４８と、駆動部４０の配置を説明する図である。図５において、矢印で示す前後左右を無限床２０の前後左右方向とする。図５において、白丸はコロ４８を示しており、黒丸は、駆動部４０を示している。コロ４８と駆動部４０は、無限床２０の中央部に配置されている。前後方向の駆動を担う駆動部４０は、左右方向における中央三列の前後駆動領域８０に１２カ所設けられる。また、左右方向の駆動を担う駆動部４０は、上下方向における中央三列の左右駆動領域８２に同じく１２カ所設けられる。なお、コロ４８と駆動部４０は、それらの数や配置等を使用者の用途に応じて自由に設定しても良い。
【００２７】
制御部５４は、前後方向に床材２２を動かす場合は、前後駆動領域８０の駆動部４０を駆動する。前後駆動領域８０の駆動部４０を駆動する場合、制御部５４は、左右駆動領域８２のアクチュエータ４７を動作させて、左右駆動領域８２のモータ４２と駆動球体４６との駆動連結を解除する。これにより、左右駆動領域８２の駆動球体は、自由に回転できる。
【００２８】
制御部５４は、左右方向に床材２２を動かす場合は、左右駆動領域８２に駆動部４０を駆動する。左右駆動領域８２の駆動部４０を駆動する場合、制御部５４は、前後駆動領域８０のアクチュエータ４７を動作させて、前後駆動領域８０のモータ４２と駆動球体４６との駆動連結を解除する。これにより、前後駆動領域８０の駆動球体は、自由に回転できる。これにより、駆動部４０は、効率よく床材２２を前後左右に移動できる。
【００２９】
図６は、無限床２０における図３のＡ−Ａ断面図である。供給部６４は、天板６０の中央部の歩行領域７２の外周に沿って環状に設けられる。回収部６６は、供給部６４の外周に沿って環状に設けられる。供給部６４を内周側に、回収部６６を外周側に環状に設けることによって、外周から歩行領域７２に移動するＵアロイ７０を固相に変化させ、内周から外周へ移動するＵアロイ７０を液相に変化させている。
【００３０】
図７は、無限床２０における図３のＢ−Ｂ断面図である。保持部３３は、上記保持槽３４およびヒータ３８に加え、除去部２６を有する。４つのヒータ３８は、保持槽３４内に９０°ごとに設けられる。
【００３１】
除去部２６は、Ｕアロイ７０から不純物を除去する。除去部２６は、シャッター９０と、スクリュー９２と、フィルター９４とを有する。フィルター９４は、除去したい不純物の大きさにより、種々の目開き、および線径の金属メッシュを使用できる。シャッター９０は、図７に示した矢印方向に搖動できる。
【００３２】
Ｕアロイ７０に含まれる不純物を除去する場合、使用者は、シャッター９０を駆動して、保持槽３４を流れるＵアロイ７０が除去部２６を通過するように切り替える。そして、除去部２６内に設けられたスクリュー９２を回転させることにより、Ｕアロイ７０をフィルター９４に通過させる。これにより、Ｕアロイ７０から不純物を除去することができる。また、Ｕアロイ７０に含まれる不純物を除去しない場合、使用者は、シャッター９０を除去部２６の片側を封止する方向に回動させる。これにより、Ｕアロイ７０がフィルター９４を逆流して、不純物が再び拡散することを防ぐことができる。なお、除去部２６に代えて、または除去部２６に加えて、使用済みのＵアロイ７０を、新しいＵアロイ７０に交換できる交換部を備えても良い。
【００３３】
図８は、無限床２０の歩行検知部６２を説明する図である。図８において、矢印で示す前後左右を歩行検知部６２の前後左右方向とする。歩行検知部６２は、歩行者３０の歩行方向を検知する。
【００３４】
歩行検知部６２は、第１発光部９６と、第２発光部９７と、第１受光部９８と、第２受光部９９とを有する。前後方向の歩行者３０の足元を検知する第１発光部９６は、歩行領域７２の右側に前後方向に対して等間隔となるように８カ所設けられている。第１受光部９８は、歩行領域７２の左側において、対応する第１発光部９６の光を受光する位置に８カ所設けられている。
【００３５】
左右方向の歩行者３０の足元を検知する第２発光部９７は、歩行領域７２の後側に左右方向に対して等間隔となるように８カ所設けられている。第２受光部９９は、歩行領域７２の前側において、対応する第２発光部９７の光を受光する位置に８カ所設けられている。
【００３６】
第１発光部９６および第２発光部９７が発光した光が、歩行者３０の左足元１３０および右足元１３２により遮られたとき、第１受光部９８および第２受光部９９は、光が遮られたことを検知して、光が遮られた第１受光部９８および第２受光部９９の識別信号を出力する。
【００３７】
図９は、制御部５４の機能ブロック図を示す。制御部５４は、位置取得部１００と、画像生成部１０２とを有する。位置取得部１００は、光が遮られた第１受光部９８および第２受光部９９の識別信号を取得する。位置取得部１００には、第１受光部９８および第２受光部９９の識別番号と位置データとが対応付けられて記録されている。位置取得部１００は、第１受光部９８および第２受光部９９の識別信号を取得することによって、光が遮られた第１受光部９８および第２受光部９９の位置データを取得する。
【００３８】
図１０は、歩行者３０が歩行した位置の算出方法を説明する図である。図１０において、矢印で示す前後左右を無限床２０の前後左右方向とする。
【００３９】
第１発光部９６から発光された光は、歩行者３０の左足元１３０と右足元１３２に遮られる。光が遮られた受光部１５０、１５２、１５４は、受光部１５０等の識別信号を出力する。位置取得部１００は、当該識別信号に対応付けられた、受光部１５０等の位置データを取得する。位置取得部１００は、受光部１５０等の位置データを取得すると、最も前の受光部１５０の位置から左右方向に引いた線と、最も後の受光部１５４の位置から左右方向に引いた線とで挟まれる領域１６０を特定する。
【００４０】
第２発光部９７から発光された光は、歩行者３０の左足元１３０と右足元１３２に遮られる。光が遮られた受光部１４０、１４２、１４４、１４６は、受光部１４０等の識別信号を出力する。位置取得部１００は、当該識別信号に対応付けられた、受光部１４０等の位置データを取得する。位置取得部１００は、受光部１４０等の位置データを取得すると、最も右の受光部１４０の位置から前後方向に引いた線と、最も左の受光部１４６の位置から前後方向に引いた線とで挟まれる領域１６２を特定する。
【００４１】
位置取得部１００は、第１受光部９８により特定された領域１６０と、第２受光部９９により特定された領域１６２とが重なる領域１６４を特定する。これらに基づいて、位置取得部１００は、領域１６４の中心位置１３４を算出する。
【００４２】
位置取得部１００は、一定時間ごとに歩行者３０の上記位置を算出している。よって、位置取得部１００は、当該一定時間で歩行者３０がホームポジション１３６から中心位置１３４の方向へ歩行したと判断する。
【００４３】
位置取得部１００は、ホームポジション１３６から中心位置１３４までの前後方向の距離データおよび左右方向の距離データを作成する。位置取得部１００は、前後方向の距離データと時間とに基づいて、駆動データを作成して、前後駆動領域８０内の駆動部４０に出力する。また、同様に位置取得部１００は、左右方向の距離データと時間とに基づいて、駆動データを作成して、左右駆動領域８２内の駆動部４０に出力する。
【００４４】
駆動部４０は、歩行検知部６２により検知された歩行方向とは逆方向に、上記時間で、歩行者３０が中心位置１３４からホームポジション１３６にくるように床材２２を駆動して、床材２２を移動させる。床材２２の移動に伴い、供給部６４は、歩行者３０の歩行方向側へ固相化した床材２２を供給する。同様に、回収部６６は、歩行者３０の歩行方向側とは逆方向側の床材２２を液相化して、保持部３３に回収する。
【００４５】
位置取得部１００は、固相状態の床材２２の移動量に基づいた前後方向の距離データと、左右方向の距離データと、時間とを、さらに画像生成部１０２に出力する。画像生成部１０２は、前後方向の距離データと、左右方向の距離データと、時間とに基づいて、前後方向距離データおよび左右方向距離データと同じ距離移動した後の歩行者３０の視界を反映する画像を生成する。画像生成部１０２は、当該画像を前表示部１２と、左表示部１４と、右表示部１６と、後表示部１８に表示する。
【００４６】
図１１は、図１の状態から歩行者３０が前方向に１０ｍ歩行したことに対応する状態を示す。図１１において、矢印で示す前後左右を無限床２０の前後左右方向とする。
【００４７】
無限床２０に対して歩行者３０が前方向に１０ｍ歩行したことに対応して、床材２２は後方向に１０ｍ分の移動量で駆動されている。そこで、前表示部１２、左表示部１４、右表示部１６は、上記移動量に基づいて、図１の状態から、１０ｍ歩行した後に歩行者３０の視界に対応する画像を表示する。すなわち、前表示部１２に表示される「風景」は図１よりも大きく表示され、右表示部１６に表示される「犬」は図１よりも後方向に表示される。
【００４８】
本実施形態において、床材２２を構成する物質として、温度によって相転移するＵアロイ７０を用いたが、床材２２を構成する物質として、インジウム、ガリウム、またはこれらを含む合金、パラフィン、ワックス、水等を用いても良い。なお、本実施形態において用いる物質は、液相状態と固相状態とを任意に切り替えることができる物質と呼んでも良い。さらに、室温近傍で液相状態と固相状態との間で状態が変化する物質においては、液相状態で保持させるには、室温よりも高い温度に加熱することが必要になる。そのため、保持部３３に当該物質を液相状態で保持する目的で、ヒータ３８を用いて加熱しても良い。また、本実施形態において、室温で液相状態の物質を床材２２として用いても良い。この場合、保持部３３に液相状態の物質を保持させるとともに、供給部６４によって、液相状態の物質を固相状態に変化させることによって、支持部３６上に固相状態の物質を供給する。これによって、様々な相転移温度を有する物質を用いて、本実施形態を実施することができる。また、保持部３３に設けられるヒータ３８が不要となり、保持部３３を簡素化できる。
【００４９】
本実施形態において、床材２２として水を用いた場合、無限床２０をスケートリンクとして利用することができる。例えば、水は室温で液相状態の物質である。そこで、保持部３３に液相状態の水を保持させるとともに、供給部６４によって水を冷却することで、水の固相状態である氷に変化させる。これによって生成された氷を支持部３６上に供給することで、スケートリンクを実現することができる。また、スケートリンクとして利用する場合、スケートリンクの歩行領域７２上で人がスケートすると、それに伴ってスケートリンクも移動し、供給部６４から新たなスケートリンクが供給される。さらに、回収部６６によって氷を加熱することで、氷を液相状態である水に変化させて、保持部３３で保持することができる。以上により、スケートリンク上の歩行領域７２で、人が自由にスケートできる装置を提供することができる。
【００５０】
床材２２を構成するさらに他の物質として、光異性化反応を有するアゾベンゼン系の樹脂を用いても良い。この場合に、供給部６４で液相状態の樹脂に可視光または赤外光を照射して、当該樹脂を固相状態に変化させるとともに、回収部６６から固相状態の樹脂に紫外光を照射して、当該樹脂を液相状態に変化させる。なお、液相状態の樹脂を固相状態に変化させる場合と、固相状態の樹脂を液相状態に変化させる場合との少なくとも一方では、当該樹脂を加熱または冷却して、当該樹脂の相状態を変化させても良い。また、光異性化反応を有する物質であれば、アゾベンゼン系の樹脂以外の物質を用いても良い。用いる物質の物性に基づいて、照射する光の波長を変更すれば良い。
【００５１】
本実施形態において、無限床２０で歩行者３０が歩行する例を用いて説明したが、歩行者３０に限られず、動物、例えば、牛または豚等の家畜が歩行しても良い。これによって、広大な牧草地が不要となり、フットプリントの小さな飼育場を提供することができる。また、表示部で牧草地や草原等の風景を表示すれば、家畜にストレスを与えることなく、家畜を飼育することができる。また、機械などの動く物体、例えば車両が、無限床２０の上を走行しても良い。この場合において、無限床２０は、動物もしくは車両の動作方向を検知して、床材２２を動作方向とは逆の方向に駆動する。無限床２０で車両を走行させることによって、無限床２０を自動車の運転試験等に利用することもできる。
【００５２】
本実施形態において、支持部３６は、固相状態の床材２２の温度を調節する温度調節装置を備えても良い。これによって、床材２２の固相状態を維持することができる。また、床材２２を構成する物質として水を用いた場合、支持部に設けられる冷却部で床材２２を冷却することによって、スケートリンクを維持することができる。また、床材２２を構成する物質として光異性化反応を有する物質を用いる場合は、床材２２を固相状態に維持するための波長の光を照射する照射部を備えても良い。
【００５３】
本実施形態において、無限床２０は、水平な状態で設けたが、これに限らず、斜めに傾斜させて設けても良い。これにより、上り坂または下り坂などの環境を実現でき、登山、スキー等の疑似体験が行えるとともに、その他のスポーツの練習にも利用できる。なお無限床２０を斜めにする場合、液相状態の物質を斜め上方に搬送するポンプと、搬送した液相状態の物質を上方に保持する貯留部を設けることが必要になる。
【００５４】
本実施形態において、保持部３３は、所定領域または歩行領域７２の周辺部の少なくとも一部に設けられても良い。例えば、歩行者３０や動物等が移動する方向や移動させる方向が予め定まっていれば、移動する方向、移動させる方向に保持部３３を設ければ良い。この場合、供給部６４および回収部６６は、歩行領域７２に対して、移動する方向、移動させる方向に設ければよい。これによって、装置１０を簡素化できる。
【００５５】
本実施形態において、前表示部１２、左表示部１４、右表示部１６、後表示部１８は、少なくとも一組が一体的に設けられても良い。また、自由に変形可能なフレキシブルディスプレイを用いて構成しても良い。本実施形態において、装置１０をドーム状やテント状等の居室内に設け、居室の内部に映像を投影して、映像を表示しても良い。
【００５６】
本実施形態において、歩行検知部６２は、コロ４８と駆動部４０とに設けられる圧電素子を用いて、歩行者３０の位置を特定しても良い。また、コロ４８と駆動部４０とに設けられる静電容量センサーや光センサー等の計測装置を用いて、歩行者３０の位置によって生じるコロ４８と駆動部４０等の変位を計測して、歩行者３０の位置を特定しても良い。また、歩行検知部６２に代えて、カメラやビデオ等の撮影装置を用いて、歩行領域における人の位置や動き等を検知しても良い。制御部５４は、圧電素子、計測装置、撮影装置等を用いて得られた位置データや移動データ等の情報に基づいて、またはそれらの情報を組み合わせて、駆動部４０を駆動しても良い。
【００５７】
図１２は、無限床２０の寸法を説明する断面図である。人の歩幅を考慮して、歩行領域７２の直径は、１ｍとする。また、人の歩く速度を１．１ｍ／ｓｅｃ（４ｋｍ／ｈ）として、Ｕアロイ７０の固液相転移が１秒で行えるように、供給部６４の加熱温度、および回収部６６の冷却温度を設定すれば、供給部６４の寸法１７２は１ｍにでき、回収部６６の寸法１７４も１ｍにできる。また、保持部３３の外壁を含む寸法１７６を０．５ｍとすれば、無限床２０の外径は６ｍになる。さらに、Ｕアロイ７０の固液相転移が０．３秒で行えるように供給部６４の加熱温度、および回収部６６の冷却温度を設定すれば、寸法１７２と１７４を０．３ｍにでき、無限床２０の外径を、３．２ｍにすることができる。
【００５８】
このように、無限床２０は、液相と固相とを切り替え可能なＵアロイ７０を液相状態で保持する保持部３３と、Ｕアロイ７０を固相化して、保持部３３から歩行者３０が歩行する歩行領域７２に供給する供給部６４と、固相のＵアロイ７０を液相化して、歩行領域７２から保持部３３に回収する回収部６６と、歩行領域７２において、固相のＵアロイ７０を水平面内で移動可能に支持するとともに、固相のＵアロイ７０に乗った歩行者３０を支持する支持部３６を備える。これにより、構成が単純でコンパクトな無限床を提供できる。
【００５９】
また、無限床２０に用いられる床材２２として、室温近傍の転移温度により相転移する物質を用いても良い。これにより、エネルギー効率のよい無限床を提供できる。
【００６０】
また、無限床２０が有する支持部３６は、回転可能な複数の球体５２を含む。球体５２は、歩行者３０を固相のＵアロイ７０の下方から支えるとともに、固相のＵアロイ７０の移動時の摺動摩擦を低下させる。これにより、エネルギー効率のよい無限床を提供できる。
【００６１】
また、無限床２０は、歩行者の歩行方向を検知する歩行検知部６２を備え、支持部３６は、歩行検知部６２により検知された歩行方向とは逆方向に固相のＵアロイ７０を駆動し、供給部６４は歩行方向側へ固相化したＵアロイ７０を供給するとともに、回収部６６は固相化しているＵアロイ７０の歩行方向とは逆方向側を液相化する。これにより、Ｕアロイ７０の相転移を利用したコンパクトな無限床を提供できる。
【００６２】
また、装置１０は、歩行者３０へ向けて、歩行者３０の歩行に合せた映像を表示する前表示部１２と、左表示部１４と、右表示部１６と、後表示部１８を備える。これにより、装置１０は、歩行者３０に映像による楽しみを与えることができる。
【００６３】
また、装置１０の前表示部１２と、左表示部１４と、右表示部１６と、後表示部１８は、歩行者３０の前後左右に配され、前表示部１２と、左表示部１４と、右表示部１６と、後表示部１８から表示される映像は、前表示部１２と、左表示部１４と、右表示部１６と、後表示部１８が配された方向の歩行者３０の視界と整合する映像である。これにより、装置１０は、歩行者３０に与える映像に臨場感を付与できる。
【００６４】
図１３は、別の無限床２１の図３におけるＡ−Ａ断面図である。図１０において、他の図と共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。天板１０３には、複数の供給部１０４と複数の回収部１０６から構成される環状の供給回収部１０５が設けられている。
【００６５】
供給部１０４および回収部１０６は、歩行領域７２の周囲に、１５°間隔で交互に、互いに円周方向に隣り合って配置される。例えば、床材２２を右方向に移動する場合、無限床２１は、右側は、回収部１０６のみを動作させ、左側は、供給部１０４のみを動作させるように制御する。これにより、無限床２０と同様の機能を発揮させることができる。
【００６６】
このように、無限床２１の供給部１０４および回収部１０６は、歩行領域７２の周囲に配される。これにより、無限床２１を更にコンパクトにすることができる。図１２に示した例において、寸法１７２と１７４を０．３ｍとした場合、供給部１０４および回収部１０６を設けることによって、無限床２１の外径を、２．６ｍにすることができる。
【００６７】
図１４は、別の無限床２３における歩行検知部６３を説明する図である。図１４において、他の図と共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。歩行検知部６３は、歩行者３０の足裏を検知する足裏検知部１０８を有し、歩行者３０の足裏に基づいて歩行方向を決定する。
【００６８】
足裏検知部１０８は、球体５２の間に設けられる。足裏検知部１０８は、スイッチング樹脂を透過する波長を出力するセンサーであり、歩行者３０の下方から歩行者３０の両足の足裏位置を検出して、当該両足の足裏の位置データを取得する。足裏検知部１０８は、歩行者３０の両足の足裏の位置データを位置取得部１００へ出力する。位置取得部１００は、両足の足裏の位置データから平均位置データを算出する。位置取得部１００は、当該平均位置データと、ホームポジション位置データとから歩行者３０が歩行した位置を取得する。なお、足裏検知部１０８は、複数あっても良い。
【００６９】
さらに、足裏検知部１０８は、マトリックス状の配置された荷重センサーであっても良い。荷重センサーの場合、歩行者３０の右足および左足に対応する位置の荷重が大きくなる。このため、大きな荷重がかけられている２つのセンサーの位置データを取得して、当該位置データを平均することによって、図１０に示した中心位置１３４を算出する。これにより、歩行者３０の歩行方向を取得しても良い。
【００７０】
図１５は、別のコロ１１０を説明する図である。コロ１１０は、ローラー１１２と、回転軸１１４と、回転機構１１６とを有する。ローラー１１２は、円筒形状であって、中央部に貫通穴が設けられている。回転軸１１４は、ローラー１１２の貫通穴を軸支するとともに、回転機構１１６に回転自在に係止される。したがって、ローラー１１２の回転方向は、回転軸１１４と回転機構１１６とが回転することによって、任意の方向に変えることができる。これにより、コロ１１０は、ローラー１１２が前後左右の全方向に回転可能となることで、全方向に回転できる。
【００７１】
図１６は、コロ１２０の別例を説明する図である。コロ１２０は、車輪本体１２２と、複数の外周ローラー１２４とを有する。円筒形状の車輪本体１２２は、円周に沿った方向に回転する。複数の外周ローラー１２４は、車輪本体１２２の回転方向に直交する方向に回転する。複数の外周ローラー１２４は、車輪本体１２２に設けられた軸受に軸支されて、回転自在に固定されている。これによりコロ１２０は、車輪本体１２２と複数の外周ローラー１２４により、全方向に回転できる。
【００７２】
図１７は、無限床１８０を搬送装置として用いた例を説明する図である。野菜１８４は、無限床１８０の床材１８２上に載置される。使用者は、外部から駆動部を操作して、任意の方向に野菜１８４を搬送することができる。なお、搬送する対象は、野菜１８４に限られず、荷物もしくは車両であっても良い。図１７の床材１８２は、野菜、荷物、および車両の載置台として機能する。
【００７３】
以上、本発明の態様を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。なお、本発明の態様である装置１０は、ウォーキングマシン、ゲーム機、アトラクション装置、健康器具、家畜装置、搬送装置、移送装置等を含む。また、本実施形態において、所定位置は、人や動物等が歩行または運動を行う位置、車両や野菜等の物体が載置される位置、これらの位置を含む範囲または領域を含む。
【００７４】
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
【符号の説明】
【００７５】
１０  装置、１２  前表示部、１４  左表示部、１６  右表示部、１８  後表示部、２０、２１、２３、１８０  無限床、２２、１８２  床材、２４  手摺、２６  除去部、２８  空調部、３０  歩行者、３２  床台、３３  保持部、３４  保持槽、３６  支持部、３８  ヒータ、４０  駆動部、４１、５０  筐体、４２  モータ、４３  駆動ギア、４４  中継ギア、４５  バネ、４６  駆動球体、４７  アクチュエータ、４８、１１０、１２０  コロ、５２  球体、５４  制御部、６０、１０３  天板、６２、６３  歩行検知部、６４、１０４  供給部、６６、１０６  回収部、７０  Ｕアロイ、７２  歩行領域、８０  前後駆動領域、８２  左右駆動領域、９０  シャッター、９２  スクリュー、９４  フィルター、９６  第１発光部、９７  第２発光部、９８  第１受光部、９９  第２受光部、１００  位置取得部、１０２  画像生成部、１０５  供給回収部、１０８  足裏検知部、１１２  ローラー、１１４  回転軸、１１６  回転機構、１２２  車輪本体、１２４  外周ローラー、１３０  左足元、１３２  右足元、１３４  中心位置、１３６  ホームポジション、１４０、１４２、１４４、１４６、１５０、１５２、１５４  受光部、１６０、１６２、１６４  領域、１７２、１７４、１７６  寸法、１８４  野菜
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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