JP2000325389A - 視覚補助装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 目の不自由な人に対して、屋外、屋内にてカ
メラによる画像認識から移動を可能にするために、カメ
ラの画像をセンサーあるいは音声でリアルタイムに知ら
せることで、目の不自由な人が自由に行動できるように
する視覚補助装置を提供する。 【解決手段】 眼鏡203にカメラ201と眼鏡レンズ204を
通常の眼鏡のレンズ内に装置し、同時に眼鏡の片側にあ
るレンズ位置にカメラ202と眼鏡レンズ205を装置する。
カメラ201の映像信号はレンズ領域内のスペースと眼鏡
フレーム206に電子部品を装置するが、スペースが不足
の場合は耳ホルダー214の後方に増幅部213を装置する。
カメラ202の映像信号も眼鏡レンズ領域内と眼鏡フレー
ム207内に電子部品を装置し、スペースが不足のときは
耳ホルダー212にも増幅部を装置して対応する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、視覚補助装置に関
し、特に視覚障害を持つ目の不自由な人の補助として、
眼鏡にカメラを装置し、カメラ映像を処理して、前方情
景をセンサー、音声で知らせるように構成したものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より視覚補助装置として眼鏡が利用
されているが、眼鏡は周知のように視力や乱視など補正
するものとして広く普及しているが、その視力の補正に
は限界があり、補正限界を超えた視力の人に対してはま
ったく無力であった。

【０００３】また、従来、目の不自由な人に対しては盲
導犬とともに歩くか、歩く位置標識としての黄色い標
識、交差点での音による横断可能表示等であり、目の不
自由な人に対する視覚補助としては十分でなかった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来の
問題を解決するもので、目の不自由な人に対して、屋
外、屋内にてカメラによる画像認識から移動を可能にす
るために、カメラの画像をセンサーあるいは音声でリア
ルタイムに知らせることで、目の不自由な人が自由に行
動できるようにする視覚補助装置を提供することを目的
とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、視覚障害を持つ目の不自由な人の視覚補助
として、眼鏡にカメラを装置し、カメラ映像を処理し
て、前方情景をセンサー、音声で知らせるようにしたも
のである。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明における請求項１記載の発
明は、眼鏡にカメラを装置し、カメラ映像を処理して、
前方情景をセンサー、音声で知らせるようにした視覚補
助装置としたものであり、目の不自由な人でも自由に行
動することができるという作用を有する。

【０００７】また、請求項２記載の発明は、眼鏡のレン
ズの部分に小型カメラを装置し、他の部分に眼鏡レンズ
を装置するようにした視覚補助装置としたものであり、
目の不自由な人でも自由に行動することができるという
作用を有する。

【０００８】また、請求項３記載の発明は、眼鏡の構造
のレンズの部分に小型カメラを装置し、他の部分に疑似
的眼鏡レンズを装置し、眼鏡レンズ部に映像装置等の電
子回路を装置するようにした視覚補助装置としたもので
あり、目の不自由な人でも自由に行動することができる
という作用を有する。

【０００９】また、請求項４記載の発明は、請求項１乃
至請求項３のいずれかに記載の視覚補助装置において、
眼鏡あるいは人体に装置したカメラの映像信号を、人体
の視覚神経に入力して視力の弱い人でも画像を検知しう
るようにした視覚補助装置としたものであり、目の不自
由な人でも自由に行動することができるという作用を有
する。

【００１０】また、請求項５記載の発明は、請求項１乃
至請求項３のいずれかに記載の視覚補助装置において、
使用者の前方映像信号を、画像処理する回路を眼鏡の耳
ホルダーに装置するように構成した視覚補助装置とした
ものであり、目の不自由な人でも自由に行動することが
できるという作用を有する。

【００１１】また、請求項６記載の発明は、請求項１乃
至請求項３のいずれかに記載の視覚補助装置において、
使用者の前方映像信号を、画像処理する回路を眼鏡のフ
レームに装置するように構成した視覚補助装置としたも
のであり、目の不自由な人でも自由に行動することがで
きるという作用を有する。

【００１２】また、請求項７記載の発明は、請求項１乃
至請求項３のいずれかに記載の視覚補助装置において、
使用者の前方映像信号で横断歩道の道路標示を認知し
て、横断歩道が前方にあることをセンサーあるいは音声
で知らせるようにした視覚補助装置としたものであり、
目の不自由な人が装置して前方に横断歩道があることを
知らせることができるという作用を有する。

【００１３】また、請求項８記載の発明は、請求項１乃
至請求項３のいずれかに記載の視覚補助装置において、
使用者の前方映像信号の信号機の色を、画像処理して識
別して使用者にセンサーあるいは音声で知らせるように
した視覚補助装置としたものであり、目の不自由な人が
装置して前方に信号機の色を知らせることができるとい
う作用を有する。

【００１４】また、請求項９記載の発明は、請求項１乃
至請求項３のいずれかに記載の視覚補助装置において、
使用者の前方の黄色い目の不自由な人の道路標示を画像
から識別して前方にある黄色い道路標示をセンサーある
いは音声で知らせるようにした視覚補助装置としたもの
であり、目の不自由な人が装置して前方にある黄色い道
路標示を知らせることができるという作用を有する。

【００１５】また、請求項１０記載の発明は、請求項１
乃至請求項３のいずれかに記載の視覚補助装置におい
て、使用者の前方にある歩行に危険な障害物の映像信号
を、画像処理して識別して使用者にセンサーあるいは音
声で知らせるようにした視覚補助装置としたものであ
り、目の不自由な人が装置して前方にある電柱、塀、段
差等の歩行に危険な障害物を知らせることができるとい
う作用を有する。

【００１６】また、請求項１１記載の発明は、請求項１
乃至請求項３のいずれかに記載の視覚補助装置におい
て、使用者の前方にある移動体の映像信号を、画像処理
して識別して使用者にセンサーあるいは音声で知らせる
ようにした視覚補助装置としたものであり、目の不自由
な人が装置して接近してくる自動車等の移動体の様子を
知らせることができるという作用を有する。

【００１７】また、請求項１２記載の発明は、位置表示
をする通信衛星と通信する通信装置を眼鏡に備え、位置
情報を使用者にセンサーあるいは音声で知らせるように
した視覚補助装置としたものであり、目の不自由な人が
装置して位置情報を知らせることができるという作用を
有する。

【００１８】また、請求項１３記載の発明は、請求項１
乃至請求項３のいずれかに記載の視覚補助装置と、請求
項１２に記載の視覚補助装置を組み合わせて、画像によ
る前方の確認と衛星による位置表示を一体化するように
した視覚補助装置としたものであり、目の不自由な人で
も自由に行動することができるという作用を有する。

【００１９】また、請求項１４記載の発明は、請求項１
乃至請求項３のいずれかに記載の視覚補助装置におい
て、人物の虹彩を読み取る虹彩読取装置を装置し、使用
者が人物の目の画像を取り込める位置で、虹彩データか
ら人物を認定できるようにした視覚補助装置としたもの
であり、目の不自由な人でも人物を認定することができ
るという作用を有する。

【００２０】また、請求項１５記載の発明は、眼鏡にカ
メラを装置し、カメラ映像を処理して、前方情景を情報
センターに無線で送信し、前記情報センターにて前記画
像を監視し前方の情景を無線で返送し、前方の情景を音
声ガイドして目の不自由な人でも自由に行動できるよう
にした視覚補助システムとしたものであり、目の不自由
な人でも自由に行動することができるという作用を有す
る。

【００２１】また、請求項１６記載の発明は、請求項１
５に記載の視覚補助システムにおいて、画像データをＰ
ＨＳ方式にて前記情報センターに送信し、前記情報セン
ターから返送される情報を前記ＰＨＳ方式にて受信して
音声により使用者に知らせるようにした視覚補助システ
ムとしたものであり、目の不自由な人でも自由に行動す
ることができるという作用を有する。

【００２２】以下、本発明の実施の形態について、図面
を用いて説明する。

【００２３】（第１の実施の形態）図１は、本発明の第
１の実施の形態に係る視覚補助装置の構成を示すもので
あり、図１において、眼鏡103のフレーム106あるいは眼
鏡の一部にカメラ101、102を両方あるいは何れか片方の
フレームにカメラを１個装置する。この場合、カメラを
使用者が当該視覚補助装置を普通の眼鏡と同じように目
の位置に装置することで、目の位置に自動的にカメラを
位置させ、目が捕らえる映像と同じ画像を撮ることがで
きる。

【００２４】カメラ画像を図４の系統図に示されるよう
に、カメラ401、404の映像を増幅器402、405にて増幅し
映像信号をＡ／Ｄ変換器403、406にてデジタル画像に変
換して画像信号としてＣＰＵ407、408にてメモリー409
の映像認識データと照合してカメラの撮像している映像
を音声あるいは信号音に変換して図４のセンサー412、4
13（図１のセンサー110、111）にて通知し、使用者が前
方の状況を判断することができるようになる。

【００２５】以上のことから、カメラの映像を内部に装
置するＣＰＵとメモリーで判断して、前方に何があるか
を判断して視覚障害を持つ目の不自由な人に通知するこ
とができる。

【００２６】（第２の実施の形態）図２は、本発明の第
２の実施の形態に係る視覚補助装置の構成を示すもので
あり、図２において、眼鏡203にカメラ201と眼鏡レンズ
204を通常の眼鏡のレンズ内に装置し、同時に眼鏡の片
側にあるレンズ位置にカメラ202と眼鏡レンズ205を装置
する。

【００２７】カメラ201の映像信号はレンズ領域内のス
ペースと眼鏡フレーム206に電子部品を装置するが、ス
ペースが不足の場合は耳ホルダー214の後方に増幅部213
を装置する。カメラ202の映像信号も眼鏡レンズ領域内
と眼鏡フレーム207内に電子部品を装置し、スペースが
不足のときは耳ホルダー212にも増幅部を装置して対応
する。

【００２８】増幅装置の具体例を図４の系統図で説明す
ると、カメラ401の映像信号は増幅器402にて増幅されＡ
／Ｄ変換器403にてデータ変換されＣＰＵ407に接続さ
れ、メモリー409のデータからデータを変換器410に出力
し、センサー412にて人間に伝える。

【００２９】カメラ404の映像信号は、カメラ401と同等
の接続なので説明を省略する。メモリー409には外部の
ＣＰＵＩ／Ｆを装置し、データの変更、画像認識のデー
タの追加、虹彩データの追加等に対応するインターフェ
ースを装置する。

【００３０】このように図２においては眼鏡のレンズ20
4、205の面の一部にカメラ201、202を装置して、カメラ
を装置することの煩わしさを取り除き、さらに眼鏡の機
能を何ら損なわない視覚補助装置とすることができる。

【００３１】そしてこのような装置構成とすることによ
り、眼鏡のレンズ周辺に部品を装置することも可能で、
装置全体を小型、軽量にすることが可能になる。また、
眼鏡のフレーム206、207に装置することも可能であり、
同時に耳ホルダー214に増幅部213として装置することも
できる。なお、カメラ201、202の撮像した画像を使用者
に通知する方法は上記した第１の実施の形態と同様であ
るのでその説明を省略する。

【００３２】また、図２においてもし使用者の視力が全
く無い場合は、眼鏡としてのレンズが不用であるので、
眼鏡レンズ204、205はダミーレンズとして非常に薄く、
例えばフィルム状の材料で構成し、眼鏡のレンズ部をカ
メラ201、202の映像増幅部、ＣＰＵ等を装置する場合と
して利用することで、眼鏡の相当量の部品収納部が実現
できるため、眼鏡を小型化、軽量化できる。

【００３３】また、図２においてもし使用者の視力を全
く失っている場合には、眼球から得るはずの映像信号は
その人の脳に到達しないことから、上記した構成によっ
て得ることができる映像信号を正常な眼球によって得る
映像信号としてそのまま脳神経に接続することによって
全く視力が無い人がカメラ映像を目の映像として見るこ
とが可能になる。

【００３４】この場合にセンサー208、209を人体の視覚
神経にＩ／Ｆする信号として人体に供給することでカメ
ラ201、202の映像信号を、眼球から得た映像信号として
知覚することが可能になる。

【００３５】また、図２において眼鏡203の眼鏡フレー
ム206、207に信号をデジタル化して処理する回路等を収
納するようにすることで、映像信号処理の収納スペース
を確保することができるので好都合である。

【００３６】さらに、電池その他ＣＰＵ等で眼鏡フレー
ム206、207に収納しきれない場合は耳ホルダー214のホ
ルダー後方に増幅部213を装置することで、収納部を大
幅に拡大することができる。また、耳の後は補聴器を取
り付ける例でも分かるように部品装置を取り付けるには
恰好のスペースである。

【００３７】（第３の実施の形態）図５は、本発明の第
３の実施の形態に係る視覚補助装置を説明するためのも
のであり、図２にような眼鏡203を装置して屋外を歩行
してみると、図５に示される各種道路施設の例が目の不
自由な人の前方に立ちはだかる。すなわち、横断歩道50
2あり、黄色表示された歩行表示503あり、信号機501あ
りである。

【００３８】そこでカメラ201、202がそれぞれの映像を
取り込む時に横断歩道502、歩行表示503、信号機501の
映像を信号として入力したときに、ＣＰＵ407、408は、
メモリー409のデータと比較して、そのような画像が入
力すると、センサーあるいは音声で横断歩道や信号機の
状況や歩行表示について連絡するようにする。

【００３９】また、屋外に出てみると、道路には多くの
移動体、特に自動車のように大きな装置が移動して、こ
ちらに接近してくる場合には、自動車等を画像認識して
接近移動体があることを画像処理により目の不自由な人
に通知することが必要である。

【００４０】これにより、目の不自由な人が本発明の視
覚補助装置を装置することにより道路を安全に歩行する
ことができるようになる。

【００４１】（第４の実施の形態）図３は、本発明の第
４の実施の形態に係る視覚補助装置の構成を示すもので
あり、図３においてカメラ付き眼鏡あるいは眼鏡に位置
情報を知らせる衛星との通信を行なうＧＳＭ送受信アン
テナ310を眼鏡の一部に装置し、自分の位置情報を衛星
に与えると、衛星から正確な位置を知らせてくるように
する。

【００４２】したがって、このような視覚補助装置を付
けて歩行していると、必要な時に正確な位置がわかるの
で、目の不自由な人が外を歩いていても、常に自分の位
置を音声で知ることができる。

【００４３】（第５の実施の形態）図６は、本発明の第
５の実施の形態に係る視覚補助装置の構成を示すもので
あり、図６においてカメラ603を人間の目の高さに装置
しておき、相手の顔と正体すれば、カメラ603が人間の
目を撮像し、撮像データを映像処理回路604により映像
処理してＣＰＵ605にてメモリー606に蓄積されているデ
ータと比較することによって、虹彩情報によって人物を
特定し、そのデータを音声変換器607にて音声変換を行
ない、センサー609より音声データとして視覚補助装置
を装置している人に特定した人物を知らせることができ
る。つまり、人間の目には虹彩があり、虹彩は指紋と同
じように各人が異なった模様を持っているので人物を特
定する際のツールとして利用できることが知られている
ので、これを利用して目の不自由な人でも人物を特定す
ることが可能である。

【００４４】（第６の実施の形態）図７は、本発明の第
６の実施の形態に係る視覚補助装置の構成を示すもので
あり、図７においては上記した図１乃至図３に無い構成
として眼鏡の耳ホルダー711に送受信機713を装置してい
る。

【００４５】すなわち、図７において眼鏡に装置したカ
メラ701、702の画像を混合して、送受信部713にて無線
として送受信アンテナ714から基地局に送信する。

【００４６】前記送受信のホームは現在簡易携帯電話で
使用されているＰＨＳ方式を採用すれば、送受信のイン
フラができているので、すぐに本発明の実施の形態の視
覚補助システムを構築できるのと、ＰＨＳ方式は画像伝
送も可能にしているので、より効果的となる。

【００４７】すなわち、ＰＨＳ電話機に映像信号・音声
信号717をＰＨＳのモードとして眼鏡本体と接続し、Ｐ
ＨＳから基地局に対してダイヤルして通信を行ない、眼
鏡の画像を基地局に送信するようにする。

【００４８】何れの方式にしても、眼鏡の画像を基地局
に送信すると、該画像を見ている人が、カメラ付き眼鏡
が撮像した画像の説明を音声で送り返してやることで、
目の不自由な人に対して目の変わりをしてやることがで
きる。

【００４９】これを図８の系統図によりさらに説明する
と、カメラ802803の画像は、それぞれの画像処理をし、
画像圧縮器807により画像圧縮っしてH.261ＪＰＥＧ、Ｍ
ＰＥＧ等のフォーマットあるいは独自モードで32Kbit−
64Kbitに圧縮して基地局に送信する。

【００５０】基地局820は受信機922にて受信した信号を
画像デコーダー823の画像をモニター825によて使用者の
目の前の画像確認ができるので、使用者の前方の画像を
モニターして、前方に何があるかをマイク826より使用
者に無線で連絡する。

【００５１】使用者は前方に何があるかの音声連絡によ
り行動をすることができ、特に自動車等の移動体の接近
であるとか横断歩道について、あるいは道路の状態、た
とえば前方に電柱、塀、段差等についての情報を得てお
くことが歩いている上で大きなサポートとなるものであ
る。

【００５２】

【発明の効果】以上のように本発明の視覚補助装置を装
置すれば、視覚障害を持つ人でも人の目に変わるカメラ
の映像から目の前の状況を音声あるいはセンサーデータ
として得ることができるようになり、目の不自由な人が
屋外、屋内で自由に行動することができるという優れた
効果を発揮するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る視覚補助装置
の構成を示す図、

【図２】本発明の第２の実施の形態に係る視覚補助装置
の構成を示す図、

【図３】本発明の第４の実施の形態に係る視覚補助装置
の構成を示す図、

【図４】本発明の第１および第２の実施の形態に係る視
覚補助装置の構成をブロックに分けて示した系統図、

【図５】本発明の第３の実施の形態に係る視覚補助装置
を説明するための屋外の道路施設を示す図、

【図６】本発明の第５の実施の形態に係る視覚補助装置
の構成を示す図、

【図７】本発明の第６の実施の形態に係る視覚補助装置
の構成を示す図、

【図８】本発明の第６の実施の形態に係る視覚補助装置
の構成をブロックに分けて示して無線系統図である。

【符号の説明】

101、102、201、202、301、302、401 カメラ 404、603、701、702、802、803 カメラ 103、203、303、703 眼鏡 104、105、204、205 眼鏡レンズ 304、305、704、705 眼鏡レンズ 106、107、206、207 眼鏡フレーム 306、706、707 眼鏡フレーム 108、109、213、312 増幅部 110、111、208、209 センサー 307、412、413、608 センサー 211、212、214、308 耳ホルダー 309、711、712 耳ホルダー 310 ＧＳＭ送受信アンテナ 311 衛星と通信 402、405、813、827 増幅器 403、406 Ａ／Ｄ変換器 407、408、605 ＣＰＵ 409、606 メモリー 410、411 変換器 414 ＣＰＵＩ／Ｆ 501 信号機 502 横断歩道 503 歩行表示 504 道路 601 目 602 虹彩 604 映像処理回路 607 音声変換器 708、709 イヤホーン 713、714 送受信部 715 基地局と交信 716 ＰＨＳ 717 映像信号・音声信号 801 眼鏡部系統図 804、806 映像増幅器 807 画像圧縮器 809、828 変調器 810、829 送信機 811、821 送受信アンテナ 812、822 受信機 814 スピーカー 815 基地局との通信 820 基地局系統図 823 画像デコーダー 824 画像増幅器 825 モニター 826 マイク

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 眼鏡にカメラを装置し、カメラ映像を処
   理して、前方情景をセンサー、音声で知らせるようにし
   た視覚補助装置。
2. 【請求項２】 眼鏡のレンズの部分に小型カメラを装置
   し、他の部分に眼鏡レンズを装置するようにした視覚補
   助装置。
3. 【請求項３】 眼鏡の構造のレンズの部分に小型カメラ
   を装置し、他の部分に疑似的眼鏡レンズを装置し、眼鏡
   レンズ部に映像装置等の電子回路を装置するようにした
   視覚補助装置。
4. 【請求項４】 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載
   の視覚補助装置において、眼鏡あるいは人体に装置した
   カメラの映像信号を、人体の視覚神経に入力して視力の
   弱い人でも画像を検知しうるようにした視覚補助装置。
5. 【請求項５】 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載
   の視覚補助装置において、使用者の前方映像信号を、画
   像処理する回路を眼鏡の耳ホルダーに装置するように構
   成した視覚補助装置。
6. 【請求項６】 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載
   の視覚補助装置において、使用者の前方映像信号を、画
   像処理する回路を眼鏡のフレームに装置するように構成
   した視覚補助装置。
7. 【請求項７】 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載
   の視覚補助装置において、使用者の前方映像信号で横断
   歩道の道路標示を認知して、横断歩道が前方にあること
   をセンサーあるいは音声で知らせるようにした視覚補助
   装置。
8. 【請求項８】 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載
   の視覚補助装置において、使用者の前方映像信号の信号
   機の色を、画像処理して識別して使用者にセンサーある
   いは音声で知らせるようにした視覚補助装置。
9. 【請求項９】 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載
   の視覚補助装置において、使用者の前方の黄色い目の不
   自由な人の道路標示を画像から識別して前方にある黄色
   い道路標示をセンサーあるいは音声で知らせるようにし
   た視覚補助装置。
10. 【請求項１０】 請求項１乃至請求項３のいずれかに記
    載の視覚補助装置において、使用者の前方にある歩行に
    危険な障害物の映像信号を、画像処理して識別して使用
    者にセンサーあるいは音声で知らせるようにした視覚補
    助装置。
11. 【請求項１１】 請求項１乃至請求項３のいずれかに記
    載の視覚補助装置において、使用者の前方にある移動体
    の映像信号を、画像処理して識別して使用者にセンサー
    あるいは音声で知らせるようにした視覚補助装置。
12. 【請求項１２】 位置表示をする通信衛星と通信する通
    信装置を眼鏡に備え、位置情報を使用者にセンサーある
    いは音声で知らせるようにした視覚補助装置。
13. 【請求項１３】 請求項１乃至請求項３のいずれかに記
    載の視覚補助装置と、請求項１２に記載の視覚補助装置
    を組み合わせて、画像による前方の確認と衛星による位
    置表示を一体化するようにした視覚補助装置。
14. 【請求項１４】 請求項１乃至請求項３のいずれかに記
    載の視覚補助装置において、人物の虹彩を読み取る虹彩
    読取装置を装置し、使用者が人物の目の画像を取り込め
    る位置で、虹彩データから人物を認定できるようにした
    視覚補助装置。
15. 【請求項１５】 眼鏡にカメラを装置し、カメラ映像を
    処理して、前方情景を情報センターに無線で送信し、前
    記情報センターにて前記画像を監視し前方の情景を無線
    で返送し、前方の情景を音声ガイドして目の不自由な人
    でも自由に行動できるようにした視覚補助システム。
16. 【請求項１６】 請求項１５に記載の視覚補助システム
    において、画像データをＰＨＳ方式にて前記情報センタ
    ーに送信し、前記情報センターから返送される情報を前
    記ＰＨＳ方式にて受信して音声により使用者に知らせる
    ようにした視覚補助システム。