(57)【要約】  本発明は、身体障害者用の可動式支援装置の操縦およびナビゲーションを操作するための少なくとも１つのユニットを備える制御システムに関連し、前記制御システムは身体障害者用の既存の支援装置に接続可能なように適している。【選択図】図２
2012525914.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操縦および制御システムであって、
前記システムは、車椅子または別の可動式プラットフォームのような身体障害者用の可動式支援装置に接続されるのに適しており、これは、情報の電子送信が前記操縦および制御システムと身体障害者用の前記支援装置の間で行われることが可能となるような方法で行われ、
前記システムは、視線入力用の制御ユニット（４）を備え、視線入力用の前記制御ユニット（４）は、使用者の凝視点を検出するための手段（４２）、少なくとも１つの記号領域（４１ａ、４１ｂ、４１ｃ）が提供された少なくとも１つのディスプレイ（４１）、および、制御システムへの指令として記号領域（４１ａ、４１ｂ、４１ｃ）内の測定された凝視点の位置を解釈するための解釈手段（４３）を備え、
前記システムは異なる制御ルーティンにも適応可能なように設計されることを特徴とするシステム。
【請求項２】
視線入力用の前記制御ユニット（４）は、身体障害者用の前記支援装置周辺の環境の少なくとも１つの画像を記録するのに適した画像記録用手段をさらに含み、
前記画像はディスプレイ（４１）上に投影可能であることを特徴とする請求項１に記載の操縦および制御システム。
【請求項３】
個別のジョイスティックユニット（３’）が提供され、
制御システムの制御は、スイッチ（３１’）によって、前記ジョイスティックユニット（３’）と制御ユニットとの間で切り替え可能であることを特徴とする請求項１また２のいずれか１つに記載の操縦および制御システム。
【請求項４】
前記システムがナビゲーションユニット（５）をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載の操縦および制御システム。
【請求項５】
前記ナビゲーションユニット（５）は、身体障害者用の前記支援装置（１）周辺の環境で物体を検知するための少なくとも１つのセンサー（５１）と、前記センサー（５１）によって検知される物体に基づいて身体障害者用の前記支援装置（１）の位置を確認するのに適した記憶装置（５３）を備えることを特徴とする請求項４に記載の操縦および制御システム。
【請求項６】
前記記憶装置（５３）はさらに、多くの与えられた位置を記憶するとともに、身体障害者用の前記支援装置（１）の現在地から前記与えられた位置の１つまでの適切なルートを計算するのに適していることを特徴とする請求項５に記載の操縦および制御システム。
【請求項７】
前記ナビゲーションユニット（５）はさらに、身体障害者用の前記支援装置（１）の移動の方向および／または速度を変更することによって、前記センサー（５１）により検知された物体と衝突するのを回避するように設計されることを特徴とする請求項５または６に記載の操縦および制御システム。
【請求項８】
前記ナビゲーションユニット（５）は、環境に対する前記制御システムの位置を測定するための、前記記憶装置（５３）に接続された位置決めユニット（５１、５４）をさらに備えることを特徴とする請求項５乃至７のいずれか１つに記載の操縦および制御システム。
【請求項９】
前記ナビゲーションユニット（５）は、前記記憶装置（５３）に接続された入力装置（５２、４１、４２）をさらに備え、
前記入力装置（５２、４１、４２）は前記記憶装置（５３）に記憶された、与えられた位置についての指令を受け取るのに適していることを特徴とする請求項５乃至８のいずれか１つに記載の操縦および制御システム。
【請求項１０】
前記ナビゲーションユニット（５）はさらに、前記入力装置（５２）によって使用者が指定した与えられた位置に、身体障害者用の前記支援装置（１）を独立的に動かすことができるように設計されることを特徴とする請求項９に記載の操縦および制御システム。
【請求項１１】
少なくとも１人の使用者を運搬するための、車椅子または別の可動式プラットフォームなどといった身体障害者用の支援装置であって、
身体障害者用の前記支援装置が、請求項１乃至１０のいずれか１つに従って、少なくとも１つの操縦および制御システムを装備することを特徴とする支援装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、身体障害者用の可動式支援装置の操縦とナビゲーションを操作するための少なくとも１つのユニットを含む制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
（最先端技術）
今日、運動機能障害、認知機能障害、および／または、情報伝達機能障害を持った人が自立で動くようになる可能性はほとんどない。通常、電動車椅子が使用され、使用者は制御手段、例えば、ジョイスティック、または、使用者が操縦するために口を使用するような吸引および吹出しシステム（ｓｕｃｋ  ａｎｄ  ｂｌｏｗ  ｓｙｓｔｅｍ）を用いて車椅子を制御するか、または、付添い人が使用者の望む位置まで車椅子を押し進める。
【０００３】
現在の状況では、さらに進化したナビゲーションに関しては、主に電動車椅子の経路案内（ｔｒａｃｋ  ｇｕｉｄａｎｃｅ）システムは利用可能であり、線が床に記されて車椅子が経路に沿ってこの線を辿ることができる。このように、使用者に詳細に案内するよう要求することなく、長い移動が可能になるが、同時に、原則としてそれはその経路に限定されており、新しい経路を選択するか、または、偶然進路に置かれた新たな障害物に対処するのが困難である。経路センサーが経路を検知するのが困難な場合、車椅子が脱線する危険もあり、事故の危険を増加させて、経路の監視とメンテナンスを必要とすることになる。さらに、床に経路の形態で事前に記されたルートが必要となるため、よく知らない場所でこのように誘導するのは不可能である。
【０００４】
そのような経路案内システムの１つの例が、Ｐｅｒｍｏｂｉｌというメーカーから入手可能であり、該メーカーは１９８０年代の電動車椅子用の経路案内システムを開発した。このシステムは、床に接着された反射テープを検知する光センサーに基づいていた。しかしながら、Ｐｅｒｍｏｂｉｌは、経路システムを電動車椅子の最新版と組み合わせるのに苦戦している。別の実施例はＡｋｋａプラットフォームからなり、これは使用者自身による手動型車椅子を置くことが可能な可動式プラットフォームである。同様に、これは経路案内が可能であるとともに、床の反射テープを検知する光センサーを装備可能である。
【０００５】
前述のシステムは双方とも、テープの着用、取り付け、環境の審美的および物理的設計に関しては限定される。例えば、効率的で信頼できる検出には、比較的大きくて滑らかな回転が必要であるが、これは狭苦しい環境を除外したものである。その結果、使用者は適した環境にのみ制限されてしまい、他のすべての状況では、使用者は、周囲の世界に対処可能な人を同伴しなければならない。これは、他人の助けに大きく依存してしまう車椅子生活の人にとっては、生活の質の著しい低下を意味するもので、これによって、自立した移動を制限してしまう。
【０００６】
加えて、使用者が、ジョイスティックユニットまたは吸引および吹出しシステムを操作する能力に影響を与える運動機能および／または認知機能の障害を有している場合、その制御はさらに困難なものとなる。使用者はすぐに疲れ果てて、望ましい各方向転換を示すことができなくなるか、または、操縦システムに与えられる指令を理解するのに苦労する。それによって、車椅子の効率的な使用は不可能になり、しばしば、同伴者の存在が必要となり、このことは今度は自力で乗って自分の動きについて決定する可能性が強く制限されることを意味する。
【０００７】
制御ユニットの使用が運動問題を抱える使用者にとって困難であるか、または、不可能であるという課題は、例えば、眼球の運動または音声命令によって制御された車椅子を使用することにより解決することができる。そのような技術は特許文献１（Ｌｅｖｙ  ｅｔ  ａｌ）で示されており、運動機能障害のみを有する使用者にとってはかなり容易なものとなるが、認知能力も損われている場合は、該技術は制限された程度しか使用できないか、または、まったく使用することができない。さらに、特別な注文以外には、特別な使用者のニーズに車椅子を適応させる他の方法は存在せず、最初から注文した車椅子は法外に高額である。
【０００８】
したがって、認知機能障害の使用者の日々の生活をよりしやすいものとするとともに、車椅子生活の人の自立性を増加させることができる、身体障害者用支援装置に対するニーズは大きい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】国際公開公報ＷＯ２００５１１９５５４号
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の目的は、上記のような問題を取り除くか、または、少なくとも減らすことであり、それは操縦および制御システムによって達成され、前記システムは、車椅子またはＡＫＫＡプラットフォームのような身体障害者用の可動式支援装置に接続されるのに適しており、これは、情報の伝達が前記操縦および制御システムと身体障害者用の前記支援装置の間で行われることが可能となるような方法で行われ、前記システムは、様々な制御ルーティンに適用可能なようにも設計される。このようにして、ユーザーの特異的なニーズに適した操縦および制御システムは、身体障害者用の既存の支援装置に接続可能であり、その結果、この追加によって、標準的な製品がその人の認知能力と運動能力に特異的に適したものとなり、この人の搬送と自立した動きをより簡単なものとすることができる。
【００１１】
本発明の１つの態様によれば、前記システムは、視線入力（ｅｙｅ  ｃｏｎｔｒｏｌ）のための制御ユニットを含む。この手法では、例えば、ジョイスティック制御などの他の制御システムの利用を困難なものにする、運動および／または認知に問題を抱える使用者は、ディスプレイ上の与えられた領域を凝視することによって、身体障害者用の支援装置を一人で制御することができ、システムの所望の複雑さに依存して、もっと単純または複雑な動作がそのような視線入力によって達成可能である。
【００１２】
本発明の別の態様によれば、視線入力のための前記手段は、ディスプレイ上への投影に適切な、身体障害者用の支援装置周辺の環境の少なくとも１つの画像を記録するのに適した画像記録用手段をさらに含む。この手法では、使用者は周辺環境を見ることができ、記号領域で示される方向と移動が生じる実際の方向の間の関連性を理解しやすくなる。
【００１３】
本発明の別の態様によれば、個別のジョイスティックユニットとスイッチが提供され、システムの制御はこのジョイスティックユニットと視線入力ユニットとの間で切り替え可能である。この手法では、使用者とは別の人（例えば、付き添いの人、友人、または、親戚）が、必要に応じて身体障害者用の支援装置の制御を引き継ぐことが可能になることによって、使用者が支援装置を制御できなくなる可能性のある望ましくない状況を避ける、または、全体の移動の途中で、制御を引き継ぐことによって使用者に対する負担を減らす。これは、安全システムとしても機能し、万一危険なまたは望ましくない状況が生じた際の外部の介入を可能にする。
【００１４】
本発明の別の態様によれば、制御システムは、環境中の物体を検知するための少なくとも１つのセンサーを備えたナビゲーションユニット、および、該センサーによって検知される物体に基づいて支援装置の位置を確認するのに適した記憶装置を含む。この手法では、支援装置は、複雑な指令に基づいてそれ自身に作用することが可能となるため、その結果、所望の位置への移動は達成され、かつ、この位置までの移動は、周囲の物体と衝突することなく、または、システムがその位置についての知識を失って迷ってしまうことなく行われる。これは、該手法に沿った各々の工程についてシステムに指令を出す必要なく、所望の目的地を示した後に、その移動の間リラックスことができる使用者に対する負担をさらに減らすことができる。万一、その移動が遮断されても、使用者は依然として介入することができ、または、別の目的地への移動が望まれるが、何も起こらない場合、ナビゲーションユニットそれ自体が、支援装置を制御し続ける。
【００１５】
本発明のさらなる態様によれば、記憶装置は、多くの所定位置を記憶し、かつ、身体障害者用の支援装置の現在の位置から該所定位置の１つまでの適切な経路を計算するのにさらに適している。この手法では、最良の経路は、おそらく、壁に沿って、または、床表面にわたって選択可能であり、家具などの固定された障害物の位置は、経路の計算で考慮に入れられる。また、最終目的地に到達する前に、経路に沿って多くの駅（ｓｔａｔｉｏｎ）を選択するようにも考えられ、その結果、支援装置は使用者が選択したコースに沿って移動し、任意の所定の状況で再度選択可能である。壁、家具などの障害物を熟知することによって、システムは衝突を回避することができるが、障害物が依然として邪魔である場合、システムそれ自体は、この種の障害物を発見可能なセンサーで行われる検出のおかげで、容易にブレーキをかけたり、曲がったりすることができる。
【００１６】
本発明の別の態様によれば、前記ナビゲーションユニットは、環境に対する制御システムの位置を測定するために、記憶装置に接続された位置決めユニットをさらに含む。この手法では、さらなるレベルの複雑さが達成可能であり、使用者はマップ画像またはアドレスに基づいて目的地を自由に選択することができ、支援装置は最も適切なものであると測定された経路に沿って自動的にそこにナビゲート可能である。周辺環境のよく知っている障害物に関連付けることなく、おおよその位置を測定可能であるという事実によって、屋外、例えば、都会環境でも優れたナビゲーションを行うことができるため、使用者は新しい環境を訪れることができ、かつ、簡単で実際的なやり方で支援装置のナビゲーションと操縦を依然として取り行うことができる。
【００１７】
本発明のさらなる態様によれば、前記ナビゲーションユニットは、記憶装置に接続された入力装置をさらに含み、前記入力装置は記憶装置に記憶された所定位置に関する指令を受け取るのに適している。この手法では、例えば、タッチセンサーと呼ばれる押圧式の記号による入力装置によって、ジョイスティック制御によって、または、視線入力によって、使用者も所望の目的地を表示することができる。これが使用者にとって便利な場合、本明細書に記載の視線入力システムはナビゲーションユニットに接続可能であるため、その結果、これらのシステムの双方は統合され、かつ、使用者の凝視点が検知される同じディスプレイによって制御される。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】身体障害者用の可動式支援装置の概観を示す。
【図２】本発明の好ましい実施形態に従って、制御およびナビゲーションユニットを装備した、身体障害者用の可動式支援装置のための操縦システムについての概略図を示す。
【図３ａ】本発明に従って制御ユニットのディスプレイの概略図を示す。
【図３ｂ】図３ａのディスプレイの代替的な実施形態の概略図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
下記では、本発明は図面の添付された図を参照して詳細に記載される。
【００２０】
図１は、車椅子（１）などの身体障害者用の可動式支援装置の概観を示し、該車椅子（１）は、該椅子での使用者の位置決めを支持および促進するために、車輪（１１）、シート（１２）、フットレスト（１３）、アームレスト（１４）、および、背もたれ（１５）を含む。使用者が例えば、手動で車輪を回転させることによって、移動せずに自力で移動を制御しない場合、操縦システム（２）は支援装置に取り付けられ、車輪（１１）を動かすことができるように設計される。従来の電動車椅子（１）では、使用者は、自由に使える制御ユニット（例えば、ジョイスティックユニット（３））を有することによって操縦可能であり、該ユニットは、使用者が楽に届くように配置され（例えば、アームレスト（１４）に隣接して）、かつ、操縦システム（２）に接続される。使用者が車椅子（１）を特定の方向に動かしたい際には、使用者は、ジョイスティックユニット（３）のジョイスティックを移動させることにより、その趣旨での指令を制御システム（２）に与えることができ、こうして生じた信号は操縦システム（２）によって解釈され、車輪（１１）の移動をもたらす。
【００２１】
使用者（彼／彼女）以外の人、例えば、友達、親戚、または、付添い人が車椅子（１）を移動させるか、または、制御することができる場合、例えば、背もたれ（１５）に隣接するハンドル（１６）を利用可能であり、その結果、簡単で扱いやすい制御が可能となる。
【００２２】
図２は、本発明の好ましい実施形態に従って、制御およびナビゲーションユニット（４、５）を装備した、身体障害者用の可動式支援装置（１）のための操縦システム（２）の概略図を示し、操縦システムと、制御およびナビゲーションユニット（４、５）はともに操縦および制御システム（２、４、５）を構成する。操縦および制御システム（２、４、５）は、身体障害者用の支援装置（１）と操縦および制御システム（２、４、５）との間で情報の電子転送を行うことが可能となるように、車椅子または別の可動式プラットフォームなどの身体障害者用の前記可動式支援装置（１）に接続可能となるのに適している。ここでは、操縦および制御システム（２、４、５）と身体障害者用の支援装置が、本来知られている任意の方法に従って互いに接続されて設定可能であり、相互接続は、例えば、物理的なワイヤーを介して、または、例えば、電波、ＩＲ信号または別の適切な信号伝送の形でのワイヤレス送信によって、達成可能であるということが評価される。
【００２３】
図２に示される実施形態によれば、操縦システム（２）は、外部ユニットが接続可能なコネクター（２１，２２）を含む。ジョイスティックの制御による既知の操縦システムでは、上記のように、通常は、前記ジョイスティックユニット（３）との接続のために意図された少なくとも１つのコネクター（２１）と、前記ジョイスティックユニット（３）の代わりに同じコネクター（２１）に接続可能な視線入力のための制御ユニット（４）がある。
【００２４】
例えば、運動障害または認知機能障害により自分でジョイスティックを扱うのが困難な使用者の場合、眼球運動に対応するシステムは実質的な改善と、この使用者が自分で前進運動を制御し、かつ、自力で進む可能性の増加とを意味する。視線入力のための前記制御ユニット（４）はディスプレイ（４１）を含み、少なくとも１つ、好ましくは少なくとも２つ、さらに好ましくは４つの記号（例えば、車椅子（１）のための様々な利用可能な移動方向を示す）が表示される。制御ユニット（４）は、使用者の凝視点（すなわち、使用者がじっと見つめる特定の点）を検知するための、および、この凝視点がディスプレイ（４）上の記号の境界内にあるかどうかを測定するための、手段（４２）を含む。例えば、制御ユニット（４）内のソフトウェアプログラムの形態の、特定の制御ルーティンによってプログラムされた解釈手段（４３）は、この情報を、眼球信号によって使用者が命じた移動に関する指令を与える信号へと変換し、かつ、この指令を操縦システム（２）に転送する。ジョイスティックユニット（３）に対して意図されるのと同じコネクター（２１）を介した接続のおかげで、および、制御ユニット（４）そのものの設計（例えば、様々な制御ルーティンに適した設計）のおかげで、重大な修正をなにもする必要なく、これを既存の操縦システムに接続することができる。操縦システム（２）は一般的に、新しく接続された制御ユニット（４）をそれがあたかもジョイスティックユニット（３）であるかのように解釈し、したがって、該システムは、確実にかつ制御されたやり方で、通常ジョイスティック信号に対して反応するように視線入力信号に反応することができる。
【００２５】
認知能力障害を抱えた使用者にとってさらに簡単なものとするために、例えば、カメラ（４４）などの画像記録のための手段が、制御ユニット（４）のために提供可能であり、該手段は、車椅子（１）の移動の計画された方向に配された領域の画像（静止画像または動画の形態）を記録することができる。この画像はその後、例えば、重ね合わすことによって、使用者がディスプレイ上の方向を凝視し、かつ、特定の方向を示す記号、および、関連記号に視点が固定されると車椅子（１）が移動する環境の位置の画像の両方として、該方向をみなすことができるような方法で、ディスプレイ（４１）の記号領域と相互作用することができる。同様に先に記載されているように、使用者の凝視点に関する情報は解釈手段（４３）によって変換され、該手段は、正確な信号が操縦システム（２）へ転送されるように、この状況のためにプログラムされた制御ルーティンを含む。より直観的なシステムのおかげで、使用者にはより簡単なものとなる。なぜなら、記号と実際の方向は相互関係にあり、移動がどこに続くのかを見るために、使用者は、周囲を見上げる必要があるというよりもむしろ、ディスプレイ上でこれをたどることができるためである。例えば、画像のコントラストを上げること、色の数を減らすこと、線を強化すること、または、ドアと周囲の他の既知の物体に印をつけることによって、使用者にとってさらに容易にするために画像を操作することもできる。ＩＲカメラまたはライダーなどの画像記録のための手段が用いられると、光が乏しい環境下にいる使用者のために画像が生成可能であり、その結果、使用者は、光スイッチのところに行く必要なく、さもなければ、自力での移動がディスプレイと生成された画像によって可能となる前に、光を作り出す必要はなくなる。
【００２６】
ディスプレイ（４１）は車椅子（１）に隣接した位置に置くことができ、ここでは、視線入力機能を利用することが特定の使用者にとって簡単で快適である。このことは、ディスプレイが使用者の認知能力と視力に依存して、正面または側面の上下左右に配されることを意味する。そのような設置は簡単な取り付け装置によって容易になる。
【００２７】
制御ユニット（４）の設計は、使用者のニーズと、制御ユニット（４）が車椅子（１）の移動に対して及ぼさなければならない制御のレベルとに依存して変わる。図３ａおよび３ｂは、ディスプレイ（４１）と、記号領域の２つの異なるセットの好ましい実施形態の２つの例を示す。図３ａでは、３つの異なる記号領域（４１ａ、４１ｂ、４１ｃ）があり、これらには、様々な意図した移動方向を示す記号が提供可能である。使用者の凝視点がこれらの記号領域の１つ（例えば、４１ｂ）の領域内にある場合、該システムは、あたかも使用者が領域（４１ｂ）内の記号によって示される方向に移動したいかのようにこれを解釈する。使用者があとで動きを止めたい際には、記号−方角（ｂｅａｒｉｎｇ）区域の外側にある記号領域周辺の区域（４１ｄ）に該点を離すこと、または、ディスプレイから完全に離すこと、または、使用者が別の方向に移動の指令を出すように他の記号領域（４１ａ、４１ｃ）の１つに焦点を移すことのいずれかによって、凝視点が記号領域（４１ｂ）に入らないように移動させることで、これは信号化可能である。
【００２８】
あるいは、使用者がわずかに高い認知能力を有している場合、システムは、記号領域（例えば、４１ａ）内の凝視を、移動したいという願望であると解釈することができるが、移動を止めるためには、使用者が同じ領域（４１ａ）の方に凝視を再度向けるか、または、別の記号領域（４１ｂ、４１）の方に凝視を向けることを必要とする。使用者がディスプレイから完全に視線をそらすか、または、それ自体では制御ユニット（４）に対する指令を意味しない区域（４１ｄ）を見る場合、これは移動を止める指令としては解釈されない。
【００２９】
選択するこれらの代替的な制御ルーティンの１つは複数の事柄に依存し、これらのなかでも、システムと認知的および物理的に相互作用する使用者の能力、つまり、システムがどのように機能するかを理解する能力と、所定の凝視検出を維持する物理的な能力の両方に依存する。もっと高度に機能的な使用者にとって、移動の間に環境と相互に作用し、かつ、環境の変化が要求される際にディスプレイをただ直接見つめることができる代わりに、動作を作り出すために所定の点をじっと見ないことには社会的な利点もある。
【００３０】
図３ｂは、ディスプレイ（４１）の事実上全ての区域が記号領域（４１ａ’、４１ｂ’、４１ｃ’、４１ｄ’）から構成される場合の代替的なディスプレイ構成を示す。この手法では、使用者が凝視を正確な記号領域に向けるのが容易になる。なぜなら、それらを大きくすることができ、例えば、矢印の形態で理路整然と記号を位置決めすることによって、制御ユニット（４）を使用者がもっと理解しやすいものへとすることができるためである。
【００３１】
当然のことながら、ディスプレイ（４１）の記号領域の数は、特定の使用者または周辺環境に依存して変えられる。記号領域は、ある程度、重ね合わされるように配置されてもよく、または、もっと複雑な方向が支持されるように、または、領域の数とその位置が環境に応じて変更されるように使用中に変化するために、組み合わされてもよい。
【００３２】
カメラ（４４）で記録可能な画像のおかげで、周囲の画像が、記号領域（４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、または、４１ａ’、４１ｂ’、４１ｃ’、４１ｄ’）内の適切な記号と一緒のディスプレイ（４１）上に表示されるように、制御ユニット（４）は使用者に優しく製造可能である。このように、使用者は、部屋のどこで、特定の領域への凝視が移動を示すのかを確認することができ、移動がどこへ向かうのかを確認するために、ディスプレイ（４１）を見上げる必要はない。
【００３３】
複数のカメラ（４４）は制御ユニット（４）のために提供可能であり、環境の異なる部分を記録することができる。これらは使用者のニーズに最良となるように決定されることに基づいて、異なる記号領域に、または、全ディスプレイ（４１）にわたって表示可能である。
【００３４】
使用者が休憩したい状況下、または、車椅子（１）の移動による事故のリスクがある状況下で、使用者を支援するスタッフが車椅子（１）を制御することができるということも有利である。このニーズを満たすために、個別のジョイスティックユニット（３’）は、スイッチ（３１’）などと一緒に制御ユニット（４）の隣に配置可能であり、視線入力（４１、４２、４３、４４）からの入力と、ジョイスティック（３’）からの入力との間でユニット（４）を切り替えることを可能にする。したがって、この手法で、車椅子（１）環境下にいる人は、このことが必要となる際に、および、ジョイスティック（３’）とスイッチ（３１’）が環境に容易にアクセス可能となるように、例えば、ハンドル（１６）または背もたれ（１５）に隣接するようにジョイスティック（３’）とスイッチ（３１’）との両方を位置決めすることによって、車椅子（１）の制御を引き継ぐことができる。
【００３５】
当然のことながら、制御ユニット（４）に属する異なる部品は、特定の用途に適するように、別々であるか、または、同じ部品となるよう一体化される。先の記載から、操縦および制御システム（２、４、５）が実際の使用者の特定の能力に依存して、異なる制御ルーティンに適応可能なように設計されるということもまた明白である。
【００３６】
もっと複雑なナビゲーションを可能にするために、ナビゲーションユニット（５）は、制御ユニット（４）と組み合わせて、または、独立して、操縦システム（２）に接続可能である。前記ナビゲーションユニットは、少なくとも１つのセンサー（５１）を備え、該センサーは、例えば、壁または他の障害物または危険（階段または玄関前の階段など）を発見可能な支援装置（１）のまわりの環境を検知するために、および、それによって、支援装置（１）の位置を測定するために設計される。いくつかの異なるタイプのセンサー（例えば、ソナー）を使用可能であり、支援装置にわたって一様に分布された最大で１６までのセンサーが、位置、ライダー、カメラを測定するために必要とされ、１つのセンサーで十分であってもよい。使用されるセンサーは、このことに基づいて環境中の障害物への距離を測定し、かつ、現在の位置が見えるものの視覚的な画像を作成する。その後、ナビゲーションユニット（５）は新しいセンサーデータを既に格納されたデータと比較して一致させ、このようにすることで支援装置（１）の位置を測定することができる。
【００３７】
このセンサー（５１）または複数のセンサー（５１）からの信号を解釈することによって、障害物または危険が車椅子の経路に現われた場合に、ナビゲーションユニット（５）は、操縦システム（２）に対する停止信号を生成することができる。車椅子（１）を所定のルート（例えば、部屋の境界を定める壁など）をたどらせ、このようにして車椅子（１）の制御されたかつ予測可能な移動を達成することもできる。そのような指令は、以下に非常に詳しく記載した指令と同様に、入力装置（５２）（例えば、ボタンが設けられたユニット）またはタッチスクリーンを操作することによって使用者により与えられ、所望のルートはボタンまたは記号を押すことによって選択可能である。視線入力（４）のために、ナビゲーションユニット（５）を制御ユニット（４）と統合して、方向を示すために使用されたディスプレイ（４１）をこれらのさらに複雑な指令に対しても使用できるようにすることが可能である。この場合、ナビゲーションユニット（５）は、制御ユニット（４）を介して操縦システム（２）に接続可能であるか、または、コネクター（２１）に直接接続可能であり、前記ナビゲーションユニット（５）が独立して使用される場合、ナビゲーションユニット（５）は、このコネクター（２１）を介して、または、操縦システム（２）に提供される別の接続可能物（２２）を介して接続可能である。
【００３８】
あるいは、ナビゲーションユニット（５）は、使用者の凝視点を確認するのに必要とされる制御ユニット（４）のそれらの部品（４１、４２）のみと組み合わせ可能であり、これらの部品は入力装置（５２）の代わりとしてユニット（５）に統合可能である。
【００３９】
ナビゲーションユニット（５）は、車椅子（１）の環境、例えば、使用者の家の部屋（もっとも多くある）のあらかじめプログラムされた画像（ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ）を有する記憶装置（５３）も備えることができる。空間がどのような形状をしているのか、および、壁、階段、または他の固定された障害物のどれが存在しているのかという知識を有することによって、記憶装置（５３）は所定の地点への適切な経路を計算することができる。使用者がその後キッチンから寝室に行きたい際に、記憶装置（５３）と入力装置（５２）（または、これがナビゲーションユニット（５）に接続される場合、ディスプレイ（４１））の間の相互作用のおかげで、寝室を目的地として示すのに十分であり、その結果、車椅子（１）は適切なルートを見つけ、壁伝いに行くか、または、床表面を直接移動することによって、自動的に所望の位置に移動することができる。とりわけ、壁などの既知の障害物は、それらが事前にシステムに知られたものであるという事実のために回避可能である。移動させた家具、または閉じたドア、家のペットまたは人といった予期しない障害物は、センサー（５１）によって検知可能であり、そのような障害物の出現はナビゲーションユニット（５）内で即時停止信号を誘発し、その結果、それは、停止するか、または、ブレーキをかけ、障害物のまわりの別の道を見つけようとする。固定された家具はもちろん、記憶装置（５３）にあらかじめプログラム化可能であり、その結果、それらは開始時から知られている。
【００４０】
ナビゲーションユニット（５）は、上記のように、例えば、センサー（５１）によって確認された物体または障害物を認知することにより、環境に対する車椅子（１）それ自体の位置を評価することもでき、この情報は、現在地と所望の目的地との間の最良の経路を計算するために使用可能である。車椅子（１）が動く速度も適切に検知可能であり、その結果、曲がったりおよび／またはブレーキをかけたりする必要は、検知された障害物がどれくらい速く接近してくるかに関して決められる。
【００４１】
特定のルートは、支援装置（１）がこの経路に沿って移動するという点で、例えば、付添い人が所望のルートに沿って支援装置（１）を動かすという点で、学習可能であり、ナビゲーションユニット（５）のシステムは、その後この経路を記憶し、例えば、記憶装置（５３）と接続した、または、記憶装置（５３）と統合したナビゲーションユニット（５）内の既存の内部マップにそれを記憶することができる。
【００４２】
ＧＰＳユニット、ＧＬＯＮＡＳＳユニット、または、別の適切なシステムに接続可能なユニットなどの、衛星ナビゲーション（５４）のためのユニットも、ナビゲーションユニット（５）に接続可能であり、環境に対する車椅子（１）の位置を測定するために使用可能である。そのようなユニット（５４）のおかげで、車椅子（１）は野外でもナビゲート可能である。その後、使用者は、使用者の家や使用者が頻繁に出入りする必要のある場所といったあらかじめ指定された場所を表す簡単な記号を用いることによって、または、アドレスを示すかマップ上で指すことによって、所望の目的地を容易に示すことができる。ナビゲーションユニット（５）は、例えば、以前学習したルートに適合させることによって、または、新しいルートそのものを選択することによって、現在地の場所から指示した目的地である場所まで、最良のルートを計算することができ、例えば、横断歩道がある場所についての情報、または、どの歩道が最も移動しやすいのかについての情報を用いて、最良のルートを計算することができる。他の因子も考慮に入れることができ、ナビゲーションユニット（５）の調節によって、新しい因子を挿入可能であり、最良の選択肢と考えられることに対する新しい基準を使用することができる。上記のように、システムはかつて通ったルートを評価することによって単独で学習することができ、使用者が適切なルート、所望の目的地、または、特定の希望として以前示したことを都度記憶するため、次回、同様の所望の目的地が示された際にこれを再使用することができる。この衛星ナビゲーションユニット（５４）およびセンサー（５１）は、一緒にまたは別々に、環境に対する車椅子（１）の位置を測定するための、位置決めユニット（５１、５４）と呼ばれる。
【００４３】
身体障害者用の支援装置（１）と、制御およびナビゲーションユニット（４、５）によって移動する際、使用者は、必要に応じて移動を中断するかまたは緊急停止を求める可能性を常に有していなければならない。
【００４４】
本発明に応じて、制御および／またはナビゲーションユニット（４、５）を備えた車椅子（１）の使用がここで簡潔に説明される。
【００４５】
使用者の運動能力と認知能力、および、使用者の自立した動きのニーズに基づいて、使用される制御および／またはナビゲーションのユニットが選択され、特定の用途に適している。例えば、使用者が運動および／または認知の問題を有してジョイスティックを制御するのが困難な場合には、視線入力ユニット（４）が適しており、使用者に工程を詳細に制御することを要求することなく、屋内または広い場所での自立したナビゲーションが望ましい際には、ナビゲーションユニット（５）が適切である。利用可能な機能が使用者の能力およびニーズに対してできるだけ綿密に適するように、そのような各々のユニット（４、５）が修正可能であり、その後、ユニット（４、５）は、例えば、ジョイスティックユニット（３）による操作を可能にするためにしばしば提供される既存のコネクター（２１）によって、車椅子（１）の操縦システム（２）に合わされる。ユニット（４、５）には、例えば、ジョイスティック制御によって、制御ユニット（３’）も接続することができる。該制御ユニット（３’）は、背もたれ（１５）またはハンドル（１６）に隣接して、車椅子（１）に取り付けることができるため、付添い人がそれに対して容易にアクセス可能となる。操縦システム（２）の制御は、付添い人にとってアクセス可能なスイッチ（３１’）を操作することによって、使用者のための視線入力ユニット（４）とこの第２の制御ユニット（３’）の間で切り替え可能である。制御ユニット（４）とナビゲーションユニット（５）は、異なる構造の身体障害者用の既存の支援装置（１）に接続可能であるという事実のおかげで、個々の使用者への簡単な適応が達成可能であり、支援装置（１）は新しい人によって使用されるたびに修正可能である。
【００４６】
ユニット（４、５）は、適切なタイプの取り付けによって、例えば、操縦システム（２）の近くに、車椅子（１）に隣接して取り付けられる。視線入力用のディスプレイ（４１）が使用される場合、それは、使用者がディスプレイ上の快適に凝視できる場所に（おそらく、アームレスト（１４）に隣接して）取り付けられ、タッチスクリーンを備えた入力装置（５２）が使用される場合、それは対応する位置で固定される。操縦システム（２）とのユニット（４、５）の接続のおかげで、それらは操縦システム（２）によって電流を供給されるが、ユニット（４、５）への別の電源供給も考えられる。
【００４７】
設置後、システムは使用の準備が整ったため、使用者は車椅子（１）に座って、能力に適した方法で乗車を制御することができる。別の使用者が同じ車椅子（１）を使用する場合、ユニット（４、５）を備えたシステムは、新しい個人に合うように修正可能であるか、または、これがさらに実際的であれば、以前のように維持可能である。システムが自己学習型である場合、異なる使用者に関するデータを別々に保存することができるため、システムは、このデータを失うことなく、一人の使用者から別の使用者へと容易に切り替え可能である。
【００４８】
いくつかのタイプのセンサー（車輪（１１）に隣接する回転速度計、または、加速度計と同様に、ソナー、ライダー、レーダーまたはカメラユニット）は、障害物を検知し、位置および速度を測定するために本発明とともに使用可能である。
【００４９】
本発明は先に記載されたことによって限定されないが、以下の請求項の範囲内では変更可能である。例えば、当然のことながら、測定された凝視点はデータディスプレイ上にある必要はなく、他のどこかであってもよく、または、車椅子以外の支援装置が本発明で使用可能である。当業者によって認められるように、多くの他の変更形態も可能である。
【図１】
2012525914.tif 000003
【図２】
2012525914.tif 000004
【図３ａ】
2012525914.tif 000005
【図３ｂ】
2012525914.tif 000006
【国際調査報告】
2012525914.tif 000007
2012525914.tif 000008
2012525914.tif 000009
2012525914.tif 000010