JP2005143892A - Walking support apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、視覚障害者の自由な歩行を支援する歩行支援装置に関するものである。 The present invention relates to a walking support device that supports a free walking of a visually impaired person.
視覚障害者が単独歩行する際には、白杖や盲導犬などを利用して歩行することが一般的である。また、公共のインフラストラクチャーとして、駅や街中に設置されている誘導ブロックや誘導サインを利用する場合がある。そして、視覚障害者は、それらから得られる情報により視覚的情報を補うことで社会生活を送っている。 When a visually handicapped person walks alone, it is common to walk using a white cane or a guide dog. Further, as public infrastructure, there are cases where guide blocks and guide signs installed in stations and towns are used. And visually impaired persons live their social life by supplementing visual information with information obtained from them.
盲導犬の育成には年数と費用を要するため、盲導犬を必要とする視覚障害者に対し、その実働数は非常に少ないのが現状である。そのため、通常、視覚障害者は白杖を持ち、白杖を障害物に当てることにより身近な障害物を検知して障害物を避けるようにしている。 Since breeding of guide dogs requires years and costs, the actual number of people working with visually impaired persons who require guide dogs is very small. Therefore, a visually handicapped person usually has a white cane and touches the white cane against the obstacle to detect a nearby obstacle and avoid the obstacle.
しかしながら、白杖で知覚できる範囲は狭いため、白杖から得られる情報だけで複雑多様な道路事情と交通状態の中を歩くには危険が多く、車による事故、転落、障害物への衝突などの危険の中で安全を確保することは困難であったため、視覚障害者は常に緊張を強いられた状態で単独歩行するしかなかった。 However, since the range that can be perceived by a white cane is narrow, it is dangerous to walk in complicated road conditions and traffic conditions using only information obtained from the white cane, such as accidents, falls, collisions with obstacles, etc. Because it was difficult to ensure safety in the dangers of visually impaired people, the visually impaired had to walk alone under constant tension.
このような問題を解消するために、視覚障害者に周囲の障害物等を認識させるための各種装置が従来より提案されている。例えば、視覚障害者を目的地まで誘導するための視覚障害者援助システムは、目的地を含む所定の範囲において目的地と障害物の位置をマップ情報として記憶して、配置個所の位置情報を含む信号を送信する送信器を所定の範囲内に複数箇所配置し、この送信器から送信された信号を受信する受信器をシステムを利用する視覚障害者に装着させ、システムを利用する視覚障害者が進行する方向を検出する方位センサを設け、方位センサの出力と、受信器が受信した送信器の位置情報と、メモリに記憶したマップ情報とに基づいて視覚障害者の現在位置から目的地または障害物までの距離とその方向を求めて、この結果を距離をそのまま或いは歩数に変換して音声にて出力している(特許文献1参照)。 In order to solve such a problem, various devices for causing a visually handicapped person to recognize surrounding obstacles have been proposed. For example, a visually handicapped person assistance system for guiding a visually handicapped person to a destination stores the position of the destination and the obstacle as map information in a predetermined range including the destination, and includes the position information of the arrangement location. A plurality of transmitters for transmitting signals are arranged within a predetermined range, and a receiver for receiving a signal transmitted from the transmitter is attached to a visually impaired person using the system. An azimuth sensor that detects the direction of travel is provided. Based on the output of the azimuth sensor, the position information of the transmitter received by the receiver, and the map information stored in the memory, the destination or obstacle from the current position of the visually impaired The distance to the object and its direction are obtained, and this result is output as a sound by converting the distance as it is or into the number of steps (see Patent Document 1).
また、視覚障害者用環境認識支援装置は、ユーザの前頭部等に装着した多眼ステレオカメラにてユーザ前方の空間を撮像し、その空間内の物体の3次元位置(距離画像)を計算し、その距離画像に基づいて空間内の物などとして識別し、その識別結果を用いて、ユーザが手で触れる触覚表示装置や、ユーザの両耳に装着したステレオヘッドホンを駆動する。そして、触覚表示装置の進退自在のピンによって地面や障害物の位置や高さを認識させ、ステレオヘッドホンによって地面や障害物がユーザに対してどの方向のどの位置にあるかを認識させている(特許文献2)。 In addition, the environment recognition support apparatus for visually impaired persons images a space in front of the user with a multi-view stereo camera mounted on the user's forehead and the like, and calculates a three-dimensional position (distance image) of the object in the space. Then, the object is identified as an object in the space based on the distance image, and the tactile display device that the user touches with hands or the stereo headphones attached to both ears of the user are driven using the identification result. Then, the position and height of the ground and obstacles are recognized by the advancing and retracting pins of the tactile display device, and the position of the ground and the obstacles in which direction is recognized by the user with the stereo headphones. Patent Document 2).
さらに、空間情報聴覚化装置は、撮像装置の画像データに基づいて、少なくとも予め定められた三次元空間内に存在する物の三次元座標データを取得し、そのデータに基づいて物を認識し、この認識結果に基づいて、物に対応させた立体音響を出力することで、対象空間内の環境、状態等をより確実かつ臨場感良く把握させることを目指してきた(特許文献3参照)。
上述したように視覚障害者の歩行を支援する様々な装置が提案されているが、視覚障害者が歩行する場合、ステレオヘッドホンを装着させると、音声によるナビゲーションやガイダンスによって周囲の状況判断を妨げる恐れがあるため、走行中の視覚障害者に装着させる装置としては適していなかった。 As described above, various devices that support walking for visually impaired people have been proposed, but when visually impaired people walk, wearing stereo headphones may hinder judgment of the surrounding situation by voice navigation and guidance. Therefore, it was not suitable as a device to be worn by visually impaired people while running.
また、音声によって状況を認識させようとすると、認識させるまでに時間を要するため、視覚障害者によっては歩行速度を遅くしたり、立ち止まったりしてしまい、歩行の妨げになるという問題があった。そのため、検出した障害物を音声にて視覚障害者に確実に伝達しようとすると、伝達対象となる障害物は視覚障害者からある程度離れたものとなってしまい、歩行の支援としては有効ではなかった。そのため、視覚障害者が知らない場所等を一人でも安全かつ能率的に歩行することを支援して欲しいという要望があった。 In addition, when trying to recognize the situation by voice, it takes time to recognize the situation. Therefore, depending on the visually impaired person, the walking speed may be slowed or stopped, which hinders walking. Therefore, if the detected obstacle is reliably transmitted to the visually handicapped person by voice, the obstacle to be transmitted is separated from the visually handicapped person to some extent, which is not effective as walking support. . For this reason, there has been a demand for helping to walk safely and efficiently even in places where blind persons do not know.
よって本発明は、上述した問題点に鑑み、歩行中の視覚障害者に能率良く障害物を認識させることができる歩行支援装置を提供することを課題としている。 Therefore, in view of the above-described problems, an object of the present invention is to provide a walking support device that can make a visually impaired person who is walking efficiently recognize an obstacle.
上記課題を解決するため本発明によりなされた請求項1記載の歩行支援装置は、図1の基本構成図に示すように、視覚障害者に携帯され、該視覚障害者の歩行を支援する歩行支援装置10であって、前記視覚障害者が歩行する進路上の空間を分割した複数の分割空間を示す分割空間情報を記憶する分割空間情報記憶手段12aと、前記分割空間毎に異なるように設定している警報音を示す警報音情報を記憶する警報音情報記憶手段12bと、前記進路上の空間状態に応じた空間状態データを検出する空間状態検出手段13と、前記空間状態検出手段13が検出した空間状態データに基づいて、前記進路上の障害物を検出する障害物検出手段11a1と、前記障害物検出手段11a1が検出した障害物がどの前記分割空間に存在するかを、前記分割空間情報記憶手段12aが記憶している分割空間情報に基づいて特定する分割空間特定手段11a2と、前記分割空間特定手段11a2が特定した分割空間に対応する前記警報音情報を前記警報音情報記憶手段12bから抽出する警報音情報抽出手段11a3と、前記警報音情報抽出手段11a3が抽出した警報音情報が示す警報音を前記視覚障害者に伝達する伝達手段15と、を備えることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the walking support device according to
上記請求項1に記載した本発明の歩行支援装置によれば、例えば2台のCCDカメラ、距離センサ、人体センサ等からなる空間状態検出手段13によって空間状態データが検出され、該空間状態データに基づいて進路上の障害物が障害物検出手段11a1によって検出されると、分割空間情報記憶手段12aが記憶している分割空間情報に基づいて障害物がどの分割空間に存在するかが分割空間特定手段11a2によって特定される。そして、特定された分割空間に対応する警報音情報が警報音情報抽出手段11a3によって警報音情報記憶手段12bから抽出されると、その警報音情報の示す警報音が伝達手段15によって視覚障害者に伝達される。
According to the walking assist device of the present invention described in
上記課題を解決するためになされた請求項2記載の発明は、図1の基本構成図に示すように、請求項1に記載の歩行支援装置において、前記分割空間情報は、前記分割空間の各々に予め設定している危険度を示す危険度データを有しており、前記分割空間特定手段11a2は、前記障害物が複数の分割空間に介在していると、それらの分割空間に対応する前記分割空間情報の危険度データに基づいて前記危険度の最も高い前記分割空間を特定することを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to
上記請求項2に記載した本発明の歩行支援装置によれば、障害物検出手段11a1によって検出された進路上の障害物が、複数の分割空間に介在していると、それらに対応する分割空間情報の危険度データに基づいて危険度の最も高い分割空間が分割空間特定手段11a2によって特定される。そして、その分割空間に対応する警報音情報の示す警報音が伝達手段15によって視覚障害者に伝達される。
According to the walking support device of the present invention described in
上記課題を解決するためになされた請求項3記載の発明は、図1の基本構成図に示すように、請求項1又は2に記載の歩行支援装置において、前記分割空間は、前記進路上を前記視覚障害者の歩幅で区分した進路区分と前記視覚障害者の高さ方向を予め定められた範囲に区分した高さ区分とに対応して分割されており、前記警報音情報は、前記進路区分が前記視覚障害者に近いほど危険度の高い警報音を示していることを特徴とする。
The invention according to
上記請求項3に記載した本発明の歩行支援装置によれば、進路区分が前記視覚障害者に近いほど危険度の高い警報音を示すように警報音情報が警報音情報記憶手段12bに記憶される。そして、進路上の障害物が視覚障害者に近づくにつれて、危険度の高い警報音が伝達手段15によって視覚障害者に伝達される。
According to the walking support device of the present invention described in
以上説明したように請求項1に記載した本発明の歩行支援装置によれば、視覚障害者が歩行する進路上の空間を複数の分割空間に分割し、各分割空間に異なる警報音を予め設定しておき、進路上の障害物を検出したときに、その障害物が存在する分割空間を特定し、その分割空間に対応する警報音を視覚障害者に伝達するようにしたことから、視覚障害者が予め分割空間に対応する警報音を憶えておくことで、警報音のみで障害物が進路上のどこに存在しているかを認識することができる。また、障害物を検出したときにのみ警報音を伝達するので、視覚障害者の歩行を妨げることもない。さらに、分割空間を、視覚障害者が携帯する白杖の知覚範囲に対応させて設定することで、警報音によって認識した分割空間をタッピングすれば障害物を確認することができるため、視覚障害者は障害物への衝突などの危険を回避することができる。従って、警報音のみで歩行中の視覚障害者に能率良く障害物を認識させることができるため、視覚障害者の安全かつ能率的な歩行を支援することができる。
As described above, according to the walking support device of the present invention described in
請求項2に記載の発明によれば、請求項1に記載の発明の効果に加え、分割空間の各々に危険度を予め設定しておき、進路上の障害物が複数の分割空間に介在していると、それらの分割空間の中から危険度の最も高い分割空間を特定するようにしたことから、危険度の高い分割空間に対応する警報音を視覚障害者に伝達することができる。従って、視覚障害者の顔の高さに対応する分割空間の危険度を高く設定しておけば、白杖では認識することが困難な障害物を認識させることができるため、視覚障害者は頭部を障害物にぶつけてしまうことを回避することができる。
According to the invention described in
請求項3に記載の発明によれば、請求項1又は2に記載の発明の効果に加え、進路上を視覚障害者の歩幅で区分した進路区分と視覚障害者の高さ方向を予め定められた範囲で区分した高さ区分とに対応させて進路上の空間を分割空間に分割し、その進路区分が視覚障害者に近いほど危険度の高い警報音となるように警報音情報を設定するようにしたことから、歩行に応じて障害物が視覚障害者に近づくにつれて段階的に危険度の高い警報音にて障害物の接近を伝達することができる。従って、視覚障害者の歩行に応じて危険度の高い警報音となるように変化させることで、歩行しながら障害物の接近を認識することができるため、より一層安全かつ能率的な歩行を支援することができる。
According to the invention described in
以下、本発明に係る歩行支援装置の最良の形態を、図2〜図6の図面を参照して説明する。 Hereinafter, the best mode of a walking support device according to the present invention will be described with reference to the drawings of FIGS.
ここで、図2は視覚障害者による本発明の歩行支援装置の携帯例を示す図であり、図3は図2の歩行支援装置の概略構成を示す構成図であり、図4は視覚障害者が歩行する進路上の分割空間の一例を説明するための図であり、図5は警報音情報のメモリマップの一例を示す図であり、図6は図3のCPUが実行する歩行支援処理の一例を示すフローチャートである。 Here, FIG. 2 is a diagram showing a portable example of the walking assistance device of the present invention by a visually impaired person, FIG. 3 is a configuration diagram showing a schematic configuration of the walking assistance device of FIG. 2, and FIG. 4 is a visually impaired person. FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a memory map of alarm sound information, and FIG. 6 is a diagram illustrating a walking support process executed by the CPU of FIG. 3. It is a flowchart which shows an example.
図2に示すように、本発明に係る歩行支援装置10は、視覚障害者1が白杖2を利用して単独歩行する視覚障害者1の歩行を支援する装置であり、略箱状に形成している装置本体を、その装置本体に付設している吊り紐によって視覚障害者1の首から吊り下げられた状態で携帯される。そして、この歩行支援装置10は、内臓する電池(図示せず)によって動作する。
As shown in FIG. 2, the
歩行支援装置10は、図3に示すように、予め定められたプログラムに従って動作するマイクロプロセッサ(MPU)11を有する。MPU11は、周知のように、予め定めたプログラムに従って各種の処理や制御などを行う中央演算処理装置(CPU)11a、CPU11aのためのプログラム等を格納した読み出し専用のメモリであるROM11b、各種のデータを格納するとともにCPU11aの処理作業に必要なエリアを有する読み出し書き込み自在のメモリであるRAM11c等を有して構成している。
As shown in FIG. 3, the walking
また、MPU11には、装置本体がオフ状態の間も記憶内容の保持が可能な電気的消去/書き換え可能な読み出し専用のメモリ(EEPROM)12を接続しており、このEEPROM12には、視覚障害者が歩行する進路上の空間を分割した複数の分割空間を示す分割空間情報、分割空間毎に異なるように設定している警報音を示す警報音情報等の各種情報を記憶する。
The
歩行支援装置10はさらに、視覚障害者1が歩行する進路上の空間状態に応じた空間状態データを検出する空間状態検出手段として機能する、撮像部13a、距離検出部13b、人体検出部13c、地磁気検出部13dと、視覚障害者1の現在位置を検出する位置検出部14と、視覚障害者1に警報音を伝達する伝達手段に相当する伝達部15と、を備える。
The walking
撮像部13a、距離検出部13b、人体検出部13c、地磁気検出部13d、位置検出部14,伝達部15の各々は、インタフェース部16を介してMPU11に接続している。
Each of the imaging unit 13a, the distance detection unit 13b, the human body detection unit 13c, the geomagnetism detection unit 13d, the
撮像部13aは、視覚障害者1の歩行する進路上の空間を撮像するCCD(Charge Coupled Device)カメラ、ビデオカメラ等の2台のカメラと、これらのカメラが撮像した画像を合成して画像データとして出力する画像合成回路と、を備える。そして、視覚障害者1の歩行によって装置本体が揺れることを考慮して、カメラはブレ補正機構を備えている。
The imaging unit 13a combines two cameras such as a CCD (Charge Coupled Device) camera and a video camera that capture the space on the path where the visually
距離検出部13bは、超音波センサ等を用いて物体の検知や距離を測定し、その距離を示す距離データをMPU11に出力する。そして、人体検出部13cは、熱赤外線センサ等を用いて人体の有無を検出し、その検出結果を人体検出データとしてMPU11に出力する。
The distance detection unit 13b detects an object or measures a distance using an ultrasonic sensor or the like, and outputs distance data indicating the distance to the
地磁気検出部13dは、地磁気センサ等を用いて地磁気を測定し、該測定結果に基づいてカメラの向きを検出し、この検出結果を地磁気データとしてMPU11に出力する。このようにカメラの向きを検出することで、撮像部13aで撮像した撮像空間を認識することができる。
The geomagnetism detector 13d measures geomagnetism using a geomagnetic sensor or the like, detects the direction of the camera based on the measurement result, and outputs the detection result to the
なお、上述した各検出部の測定範囲としては、予め定められた進路上の空間を対象としている。また、上述した本最良の形態では、撮像部13a、距離検出部13b、人体検出部13c、地磁気検出部13dによって請求項中の空間状態検出手段を実現する場合について説明するが、本発明はこれに限定するもにではなく、撮像部13aのみで実現したり、撮像部13aと距離検出部13bのみで実現するなど装置の仕様等に応じて種々異なる実施の形態とすることができる。 In addition, as a measurement range of each detection part mentioned above, the space on the predetermined course is made into object. In the best mode described above, the case where the imaging unit 13a, the distance detection unit 13b, the human body detection unit 13c, and the geomagnetism detection unit 13d realize the spatial state detection means in the claims will be described. However, the present invention is not limited to the above, and various embodiments can be realized depending on the specifications of the apparatus, such as being realized only by the imaging unit 13a, or realized only by the imaging unit 13a and the distance detection unit 13b.
位置検出部14は、周知であるGPS(global positioning system=全地球側位システム)受信機を備え、GPSを構成する複数の人工衛星が発射する電波を受信して、このGPS受信機の現在の位置情報を視覚障害者1の現在位置を示す位置情報として求め、この位置情報をMPU11に出力する。そして、本最良の形態において、障害物を特定する必要がある場合は、位置情報とその位置に対応して予め登録された障害物登録情報とに基づいて、障害物を特定することもできる。
The
伝達部15は、視覚障害者1に障害物を検出した際に警報音を伝達するイヤホーンと、該イヤホーンにMPU11から指定された警報音を出力させる出力回路と、を備える。なお、伝達部15については、警報音をスピーカから出力するなど種々異なる実施の形態とすることができる。
The
次に、視覚障害者1が歩行する進路上の空間を分割した複数の分割空間について、図4の図面を参照して以下に説明する。
Next, a plurality of divided spaces obtained by dividing the space on the path where the visually
図4において、進路区分は進路5上を視覚障害者1の歩幅Pで区分しており、高さ区分は視覚障害者1の高さ方を、視覚障害者1の頭部に相当する上部、上半身に相当する中部、下半身に相当する下部という予め定められた範囲に区分している。そして、進路区分と高さ区分の各々に対応するように進路5上の空間を分割することで、分割空間B11〜B13、B21〜23、B31〜33を設定している。
In FIG. 4, the course section divides the
また、図4中の網掛け部分は白杖2の検知範囲Tを示しており、この検知範囲Tは、2歩先までの進路区分と高さ区分の下部に対応する分割空間B13、B23の領域に対応している。そして、白杖2の長さLは、視覚障害者1の身長がH[cm]の場合、(H−40)[cm]となっており、視覚障害者1は白杖2を肩幅よりやや広く、手首を支点に左右均等に弧を描くように振ることになる。そこで、本最良の形態では、進路5上の対象空間の幅を、検知範囲Tの幅よりも若干広い範囲となるように設定することで、検知範囲Tに隣接する空間を監視するようにしている。
Also, the shaded portion in FIG. 4 shows the detection range T of the
次に、EEPROM12に記憶している警報音情報の一例を、図5の図面を参照して以下に説明する。 Next, an example of alarm sound information stored in the EEPROM 12 will be described below with reference to the drawing of FIG.
警報音情報は、図5に示すように、分割空間を識別する分割空間識別データと、分割空間に対応する警報音を示す警報音データと、を有する。そして、進路区分が視覚障害者1に近いほど危険度の高い警報音を設定している。
As shown in FIG. 5, the alarm sound information includes divided space identification data for identifying a divided space and alarm sound data indicating an alarm sound corresponding to the divided space. A warning sound having a higher degree of danger is set as the course division is closer to the visually
詳細には、進路区分の1歩先が非常音、2歩先が「要注意」を示すマイナー和音、3歩先が「まだ安心」を示すメジャー和音となるように警報音を段階的に設定している。そして、高さ区分については、上部が最も危険度の高い音となるように段階的に変化させて設定している。 Specifically, the warning sound is set step by step so that the first step in the course section is an emergency sound, the second step is a minor chord indicating “Needs Attention”, and the third step is a major chord indicating “still safe” doing. And about the height division, it changes in steps so that an upper part may become the sound with the highest danger.
本最良の形態では、進路区分の1歩先に対応する分割空間B11が非常音3(ピッピッピッ)、分割空間B12が非常音2(ピッピッ)、分割空間B13が非常音1(ピッ)と設定している。そして、進路区分の2歩先に対応する分割空間B21が和音Am、分割空間B22が和音Em、分割空間B23が和音Cmと設定している。そして、進路区分の3歩先に対応する区分空間B31が和音A、分割空間B32が和音E、分割空間B33が和音Cと設定している。 In this best mode, the divided space B11 corresponding to one step ahead of the course section is set as emergency sound 3 (beep), the divided space B12 is set as emergency sound 2 (beep), and the divided space B13 is set as emergency sound 1 (beep). ing. The divided space B21 corresponding to the two steps ahead of the course section is set as a chord Am, the divided space B22 is set as a chord Em, and the divided space B23 is set as a chord Cm. The section space B31 corresponding to three steps ahead of the course section is set as a chord A, the divided space B32 is set as a chord E, and the divided space B33 is set as a chord C.
よって、分割空間B11〜13、B21〜23、B31〜33の各々に危険度を予め設定しておき、進路5上の障害物が複数の分割空間に介在していると、それらの分割空間の中から危険度の最も高い分割空間を特定するようにしたことから、危険度の高い分割空間に対応する警報音を視覚障害者1に伝達することができる。従って、視覚障害者1の顔の高さに対応する分割空間の危険度を高く設定しておけば、白杖2では認識することが困難な障害物を認識させることができるため、視覚障害者1は頭部を障害物にぶつけてしまうことを回避することができる。
Therefore, if the degree of danger is set in advance in each of the divided spaces B11 to 13, B21 to 23, and B31 to 33, and an obstacle on the
また、EEPROM12は、視覚障害者1が歩行する進路5上の空間を分割した複数の分割空間B11〜13、B21〜23、B31〜33を示す分割空間情報を記憶しており、分割空間情報は、例えば、撮像部13aが出力する画像データから分割空間を特定するのに必要な座標データ、分割空間までの距離データ、分割空間に対して設定された危険度を示す危険度データ等を有する。
In addition, the EEPROM 12 stores divided space information indicating a plurality of divided spaces B11 to 13, B21 to 23, and B31 to 33 obtained by dividing the space on the
よって、本最良の形態では、EEPROM12が特許請求の範囲に記載の分割空間情報記憶手段及び警報音情報記憶手段として機能している。なお、分割空間情報や警報音情報については、ROM11bに予め記憶しておいたり、着脱自在の記憶媒体に記憶し、必要に応じて装置本体にその記憶媒体を装着させる構成など種々異なる形態とすることができる。 Therefore, in the best mode, the EEPROM 12 functions as the divided space information storage means and the alarm sound information storage means described in the claims. The divided space information and the alarm sound information are stored in the ROM 11b in advance or stored in a detachable storage medium, and the storage medium is mounted on the apparatus body as necessary. be able to.
次に、歩行支援装置10のCPU11aが実行する歩行支援処理の一例を、図6に示すフローチャートを参照して説明する。
Next, an example of walking support processing executed by the CPU 11a of the
ROM11bに記憶している歩行支援処理が実行されると、ステップS11において、撮像部13aから画像データが読み込まれてRAM11cに記憶され、ステップS12において、距離検出部13bから距離データが読み込まれてRAM11cに記憶され、ステップS13において、人体検出部13cから人体検出データが読み込まれてRAM11cに記憶され、ステップS14において、地磁気検出部13dから地磁気データが読み込まれてRAM11cに記憶され、その後ステップS15に進む。 When the walking support process stored in the ROM 11b is executed, the image data is read from the imaging unit 13a and stored in the RAM 11c in step S11, and the distance data is read from the distance detection unit 13b in step S12. In step S13, human body detection data is read from the human body detection unit 13c and stored in the RAM 11c. In step S14, geomagnetic data is read from the geomagnetism detection unit 13d and stored in the RAM 11c, and then the process proceeds to step S15. .
ステップS15において、RAM11cに記憶された画像データに対し、距離データ、人体検出データ、地磁気データを加味された三次元画像処理が実行され、この実行結果である三次元画像データがRAM11cに記憶され、その後ステップS16に進む。 In step S15, 3D image processing is performed on the image data stored in the RAM 11c in consideration of distance data, human body detection data, and geomagnetic data, and the 3D image data as the execution result is stored in the RAM 11c. Thereafter, the process proceeds to step S16.
ステップS16(障害物検出手段)において、障害物検出処理が実行されることで、RAM11cの三次元画像データと予めEEPROM12に記憶している障害物を登録した障害物登録情報とに基づいたパタンマッチング処理によって、三次元画像データ中の障害物が検索され、その検索結果がRAM11cに記憶され、障害物を検出した場合はその検出位置データがRAM11cに記憶され、その後ステップS17に進む。 In step S16 (obstacle detection means), an obstacle detection process is executed, whereby pattern matching based on the three-dimensional image data in the RAM 11c and obstacle registration information in which obstacles stored in advance in the EEPROM 12 are registered. By the processing, an obstacle in the three-dimensional image data is searched, and the search result is stored in the RAM 11c. When an obstacle is detected, the detected position data is stored in the RAM 11c, and the process proceeds to step S17.
ステップS17において、RAM11cの検索結果に基づいて障害物を検出したか否かが判定される。障害物を検出していないと判定された場合は(S17でN)、ステップS21に進む。一方、障害物を検出したと判定された場合は(S17でY)、ステップS18に進む。 In step S17, it is determined whether an obstacle has been detected based on the search result of the RAM 11c. If it is determined that no obstacle has been detected (N in S17), the process proceeds to step S21. On the other hand, if it is determined that an obstacle has been detected (Y in S17), the process proceeds to step S18.
ステップS18(分割空間特定手段)において、RAM11cの三次元画像データ及び検出位置データとEEPROM12の分割空間情報とに基づいて、障害物が存在する分割空間が特定され、その分割空間を示す分割空間識別データがRAM11cに記憶され、ステップS19に進む。なお、障害物が複数の分割空間に介在する場合は、それらの分割空間に対応する分割空間情報の危険度データが比較され、その中で最も危険度の高い分割空間が特定され、この分割空間を示す分割空間データがRAM11cに記憶される。 In step S18 (division space specifying means), the division space where the obstacle exists is specified based on the three-dimensional image data and detection position data of the RAM 11c and the division space information of the EEPROM 12, and the division space identification indicating the division space is performed. The data is stored in the RAM 11c, and the process proceeds to step S19. When an obstacle is present in a plurality of divided spaces, the risk data of the divided space information corresponding to the divided spaces are compared, and the divided space with the highest risk is identified, and this divided space is identified. Is stored in the RAM 11c.
ステップS19(警報音情報抽出手段)において、特定された分割空間に対応するRAM11cの分割空間識別データに対応する識別データを有する警報音情報がEEPROM12から抽出されてRAM11cに記憶され、その後ステップS20に進む。 In step S19 (alarm sound information extracting means), alarm sound information having identification data corresponding to the divided space identification data in the RAM 11c corresponding to the specified divided space is extracted from the EEPROM 12 and stored in the RAM 11c, and then in step S20. move on.
ステップS20において、RAM11cに抽出された警報音情報の警報音データが伝達部15に出力されることで、伝達部15は例えば400ms鳴動、100ms休止などのパターンで警報音データが示す警報音が視覚障害者1に伝達され、その後ステップS21に進む。
In step S20, the alarm sound data of the alarm sound information extracted in the RAM 11c is output to the
ステップS21において、終了要求を受けたか否かが判定される。終了要求を受けていないと判定された場合は(S21でN)、ステップS11に戻り、一連の処理が繰り返される。一方、終了要求を受けたと判定された場合は(S21でY)、処理が終了される。 In step S21, it is determined whether an end request has been received. If it is determined that an end request has not been received (N in S21), the process returns to step S11 and a series of processes are repeated. On the other hand, if it is determined that an end request has been received (Y in S21), the process ends.
よって、上述した本実施の形態において歩行支援装置10のCPU11aは、特許請求の範囲に記載の障害物検出手段、分割空間特定手段、及び、警報音情報抽出手段として機能している。
Therefore, in the present embodiment described above, the CPU 11a of the
次に、上述した構成における歩行支援装置10の動作(作用)の一例を説明する。
Next, an example of the operation (action) of the
視覚障害者1が歩行する進路5上の3歩先に頭部をぶつける可能性がある障害物が存在する場合、歩行支援装置10がその障害物を検出すると、その障害物は分割空間B31に存在すると特定され、その分割空間B31に対応する和音Aが警報音として視覚障害者1に伝達される。
If there is an obstacle with the possibility of hitting the head three steps ahead on the
そして、視覚障害者1が1歩前進すると、歩行支援装置10は障害物が進路区分の2歩先として検出し、その障害物は分割空間B21に存在すると特定され、その分割空間B21に対応する和音Amが警報音として視覚障害者1に伝達される。そして、警報音が伝達された視覚障害者1は、2歩先に障害物が接近していることを認識し、白杖2で障害物を確認したり、進路5を修正するなどで障害物との回避を図ることができる。
When the visually
それでも、視覚障害者1が障害物に1歩近づいてしまうと、歩行支援装置10は障害物が進路区分の1歩先として検出し、その障害物は分割空間B11に存在すると特定され、その分割空間B11に対応する非常音3が警報音として視覚障害者1に伝達される。そして、危険を知らせる警報音が伝達された視覚障害者1は、危険を察知して歩行を停止したり、さらなる回避行動をとることで、障害物との衝突を回避する。
If the visually
以上説明したように、視覚障害者1が歩行する進路5上の空間を複数の分割空間B11〜13、B21〜23、B31〜33に分割し、各分割空間に異なる警報音を予め設定しておき、進路5上の障害物を検出したときに、その障害物が存在する分割空間を特定し、その分割空間に対応する警報音を視覚障害者1に伝達するようにしたことから、視覚障害者1が予め分割空間に対応する警報音を憶えておくことで、警報音のみで障害物が進路5上のどこに存在しているかを認識することができる。また、障害物を検出したときにのみ警報音を伝達するので、視覚障害者1の歩行を妨げることもない。さらに、分割空間を、視覚障害者1が携帯する白杖2の知覚範囲に対応させて設定することで、警報音によって認識した分割空間をタッピングすれば障害物を確認することができるため、視覚障害者1は障害物への衝突などの危険を回避することができる。従って、警報音のみで歩行中の視覚障害者1に能率良く障害物を認識させることができるため、視覚障害者1の安全かつ能率的な歩行を支援することができる。
As described above, the space on the
また、分割空間B11〜13、B21〜23、B31〜33の各々に危険度を予め設定しておき、進路5上の障害物が複数の分割空間に介在していると、それらの分割空間の中から危険度の最も高い分割空間を特定するようにしたことから、危険度の高い分割空間に対応する警報音を視覚障害者1に伝達することができる。従って、視覚障害者の顔の高さに対応する分割空間の危険度を高く設定しておけば、白杖2では認識することが困難な障害物を認識させることができるため、視覚障害者1は頭部を障害物にぶつけてしまうことを回避することができる。
In addition, when the degree of danger is set in advance in each of the divided spaces B11 to 13, B21 to 23, and B31 to 33, and obstacles on the
11a1 障害物検出手段(CPU)
11a2 分割空間特定手段(CPU)
11a3 警報音情報抽出手段(CPU)
12a 分割空間情報記憶手段(EEPROM)
12b 警報音情報記憶手段(EEPROM)
13 空間状態検出手段(撮像部、距離検出部、人体検出部、地磁気検出部)
15 伝達手段(伝達部)
11a1 Obstacle detection means (CPU)
11a2 Partition space specifying means (CPU)
11a3 Alarm sound information extraction means (CPU)
12a Divided space information storage means (EEPROM)
12b Alarm sound information storage means (EEPROM)
13 Spatial state detection means (imaging unit, distance detection unit, human body detection unit, geomagnetism detection unit)
15 Transmission means (transmission part)
Claims (3)
前記視覚障害者が歩行する進路上の空間を分割した複数の分割空間を示す分割空間情報を記憶する分割空間情報記憶手段と、
前記分割空間毎に異なるように設定している警報音を示す警報音情報を記憶する警報音情報記憶手段と、
前記進路上の空間状態に応じた空間状態データを検出する空間状態検出手段と、
前記空間状態検出手段が検出した空間状態データに基づいて、前記進路上の障害物を検出する障害物検出手段と、
前記障害物検出手段が検出した障害物がどの前記分割空間に存在するかを、前記分割空間情報記憶手段が記憶している分割空間情報に基づいて特定する分割空間特定手段と、
前記分割空間特定手段が特定した分割空間に対応する前記警報音情報を前記警報音情報記憶手段から抽出する警報音情報抽出手段と、
前記警報音情報抽出手段が抽出した警報音情報が示す警報音を前記視覚障害者に伝達する伝達手段と、
を備えることを特徴とする歩行支援装置。 A walking support device that is carried by a visually impaired person and supports walking of the visually impaired person,
Divided space information storage means for storing divided space information indicating a plurality of divided spaces obtained by dividing the space on the path where the visually impaired person walks;
Alarm sound information storage means for storing alarm sound information indicating the alarm sound set differently for each of the divided spaces;
Spatial state detection means for detecting spatial state data corresponding to the spatial state on the path;
Obstacle detection means for detecting an obstacle on the path based on the spatial state data detected by the spatial state detection means;
A divided space specifying means for specifying in which divided space the obstacle detected by the obstacle detecting means exists based on the divided space information stored in the divided space information storage means;
Alarm sound information extracting means for extracting the alarm sound information corresponding to the divided space specified by the divided space specifying means from the alarm sound information storage means;
Transmitting means for transmitting the alarm sound indicated by the alarm sound information extracted by the alarm sound information extracting means to the visually impaired person;
A walking support device comprising:
前記分割空間特定手段は、前記障害物が複数の分割空間に介在していると、それらの分割空間に対応する前記分割空間情報の危険度データに基づいて前記危険度の最も高い前記分割空間を特定する
ことを特徴とする請求項1に記載の歩行支援装置。 The divided space information includes risk data indicating a risk set in advance in each of the divided spaces,
When the obstacle is interposed in a plurality of divided spaces, the divided space specifying means determines the divided space having the highest risk based on the risk data of the divided space information corresponding to the divided spaces. The walking support device according to claim 1, wherein the walking support device is specified.
前記警報音情報は、前記進路区分が前記視覚障害者に近いほど危険度の高い警報音を示している
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の歩行支援装置。 The divided space is divided in accordance with a course division obtained by dividing the course by the stride of the visually impaired person and a height division obtained by dividing the height direction of the visually impaired person into a predetermined range. ,
The walking support device according to claim 1 or 2, wherein the warning sound information indicates a warning sound having a higher degree of danger as the course division is closer to the visually impaired person.
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