JP2006305214A - Walking aid apparatus and walking aid method - Google Patents
Walking aid apparatus and walking aid method Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006305214A JP2006305214A JP2005133947A JP2005133947A JP2006305214A JP 2006305214 A JP2006305214 A JP 2006305214A JP 2005133947 A JP2005133947 A JP 2005133947A JP 2005133947 A JP2005133947 A JP 2005133947A JP 2006305214 A JP2006305214 A JP 2006305214A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- obstacle
- impaired person
- vibration
- visually
- visually impaired
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Landscapes
- Rehabilitation Tools (AREA)
Abstract
Description
本発明は、視覚障害者に装着されて、該視覚障害者の安全な歩行を支援する装置及びその方法に関する。 The present invention relates to an apparatus that is worn by a visually handicapped person and supports a safe walking of the visually handicapped person and a method thereof.
視覚障害者が盲導犬や白杖等を利用して歩行する替わりに、視覚障害者の歩行進路上の所定空間に存在する障害物を検出して、障害物の位置を振動にて伝達することにより、視覚障害者の安全な歩行を支援する装置が下記特許文献1にて提案されている。
Instead of walking for visually impaired people using guide dogs, white canes, etc., by detecting obstacles in a predetermined space on the walking path of visually impaired people and transmitting the position of the obstacles by vibration An apparatus for supporting the safe walking of visually handicapped persons is proposed in
図12は、従来の歩行支援装置の振動伝達部を視覚障害者の手首に装着された状態を示す図である。図13は、図12の振動伝達部の平面図である。 FIG. 12 is a diagram illustrating a state in which a vibration transmission unit of a conventional walking support device is attached to a wrist of a visually impaired person. FIG. 13 is a plan view of the vibration transmitting portion of FIG.
図12及び図13に示すように、振動伝達部9は、リストバンド状になっており、マトリックス状に配置された複数の振動子91〜96を有している。詳しくは、複数の振動子91〜96は、振動子91〜96の振動にともなって皮膚に刺激を与える突起91p〜96pを備えている。振動伝達部9は、マジックテープ(登録商標)98等で固定されて視覚障害者の手首に装着される。
As illustrated in FIGS. 12 and 13, the vibration transmission unit 9 has a wristband shape and includes a plurality of
そして、視覚障害者に携帯される図示しないビデオカメラ等によって取得された当該視覚障害者の前方画像に応じた情報が、コード97を介して複数の振動子91〜96に与えられ、複数の振動子91〜96がそれぞれ振動して前方状態が当該視覚障害者に伝達される。なお、振動子91〜96は、右側危険、障害物有、点字ブロック終了等の前方状態を、異なる振動パターン(周波数は同一)で伝達するようになっている。例えば、振動子91及び96のみが振動すると、このパターンによって右側危険が伝達されることになる。
Then, information according to the front image of the visually impaired person acquired by a video camera (not shown) carried by the visually impaired person is given to the plurality of
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては次のものがある。
ところが、上記従来の歩行支援装置は、前方状態を視覚障害者に正しく伝達するために、生体系が十分に考慮されていない。例えば、従来の歩行支援装置によると、視覚障害者1は、マトリックス状に配置された複数の振動子91〜96の振動パターンを手首の表側だけで感知して、前方状態を把握しなければならない。このためには、振動子91〜96が全て、手首の表側の触圧感のある部位に、常に正確に固定されていなければならない。しかしながら、動きの多い手首に常に正確に振動子91〜96を全て固定しておくことは困難である。
However, in the conventional walking support device, the biological system is not sufficiently considered in order to correctly transmit the forward state to the visually impaired person. For example, according to a conventional walking support device, the visually
また、振動子91〜96の組み合わせからなる複雑な振動パターンを、例えば左手首の表側だけで感知することは非常に困難であり誤認の可能性がある。また、手首の表側が最も皮膚感覚が優れている部位であるとは限らず、振動伝達部の装着場所が最適化されていない。更に、最も伝達効率の高い振動周波数についても考慮されていない。すなわち、従来の歩行支援装置は、前方状態を視覚障害者に正しく伝達するために、生体系が十分に考慮されていない。
In addition, it is very difficult to detect a complicated vibration pattern including a combination of the
更に、従来の歩行支援装置は、前方の平面上の情報は伝達できるかもしれないが、前方の高さ情報に関しては正確に伝達することはできない。 Furthermore, although the conventional walking assistance device may be able to transmit information on the front plane, it cannot accurately transmit the front height information.
よって本発明は、上述した現状に鑑み、視覚障害者すなわち人間の生態系を考慮することによって前方の障害物の存在を視覚障害者に確実に伝達することを課題とする。また、本発明は、前方の障害物の高さ情報も視覚障害者に確実に伝達することを課題とする。 Therefore, in view of the present situation described above, an object of the present invention is to reliably transmit the presence of a front obstacle to a visually impaired person by considering a visually impaired person, that is, a human ecosystem. Moreover, this invention makes it a subject to transmit the height information of a front obstacle reliably to a visually impaired person.
上記課題を解決するためになされた請求項1記載の歩行支援装置は、図1に示すように、視覚障害者に装着されて、該視覚障害者の安全な歩行を支援する装置であって、前記視覚障害者が歩行する進路上の所定空間における3次元データを取得する3次元データ取得手段13Aと、取得された前記3次元データに基づいて、前記進路上の障害物を3次元的に検出する障害物検出手段11Aと、前記障害物の方向、高さ、大きさ、及び、前記視覚障害者から前記障害物までの距離をそれぞれ示す振動周波数を生成する振動周波数生成手段11Bと、前記視覚障害者が振動を感じることが可能な複数の部位に分散的に装着されて、前記方向、高さ、大きさ、及び、距離をそれぞれ示す振動周波数にて前記障害物の存在を前記視覚障害者に伝達する伝達手段15Aと、を含むことを特徴とする。
The walking support device according to
請求項1記載の発明によれば、視覚障害者が歩行する進路上の所定空間における3次元データが取得され、取得された3次元データに基づいて、進路上の障害物が3次元的に検出される。そして、障害物の方向、高さ、大きさ、及び、視覚障害者から障害物までの距離をそれぞれ示す振動周波数が生成され、視覚障害者が振動を感じることが可能な複数の部位に分散的に装着された伝達手段を介して、障害物の方向、高さ、大きさ、及び、距離が視覚障害者に伝達される。 According to the first aspect of the present invention, three-dimensional data in a predetermined space on the path where a visually impaired person walks is acquired, and obstacles on the path are detected three-dimensionally based on the acquired three-dimensional data. Is done. Then, vibration frequencies indicating the direction, height and size of the obstacle and the distance from the visually impaired person to the obstacle are generated, and distributed to a plurality of parts where the visually impaired person can feel the vibration. The direction, height, size, and distance of the obstacle are transmitted to the visually handicapped person through the transmission means attached to.
上記課題を解決するためになされた請求項2記載の歩行支援方法は、前記視覚障害者が歩行する進路上の所定空間に存在する障害物を検出して、前記障害物の位置を振動にて該視覚障害者に伝達することにより、該視覚障害者の安全な歩行を支援する方法において、前記障害物の方向、高さ、大きさ、及び、前記視覚障害者から前記障害物までの距離を皮膚感覚が最も高いとされる数百ヘルツ程度の振動周波数でそれぞれ表し、それぞれの振動周波数を前記視覚障害者の少なくとも手首の表裏を含む複数の部位に伝達する、ことを特徴とする。
The walking support method according to
請求項2記載の発明によれば、前方の障害物の方向、高さ、大きさ、及び距離を皮膚感覚が最も高いとされる数百ヘルツ程度の振動周波数でそれぞれ表し、それぞれの振動周波数を視覚障害者の少なくとも手首の表裏を含む複数の部位に伝達する。よって、皮膚感覚が最も優れている部位に対して、最も伝達効率の高い振動周波数が与えられる。 According to the second aspect of the present invention, the direction, height, size, and distance of the obstacle in front are represented by vibration frequencies of about several hundred hertz, which is considered to have the highest skin sensation. It is transmitted to a plurality of parts including the front and back of the wrist at least. Therefore, the vibration frequency with the highest transmission efficiency is given to the part having the best skin feeling.
上記課題を解決するためになされた請求項3記載の歩行支援方法は、請求項2記載の歩行支援方法において、前記振動周波数を、前記視覚障害者に対する危険度が増すにつれて上昇させる、ことを特徴とする。
The walking support method according to
請求項3記載の発明によれば、視覚障害者に対する危険度が増すにつれて伝達手段による振動周波数を上昇させる。 According to the third aspect of the present invention, the vibration frequency by the transmission means is increased as the degree of danger to the visually impaired increases.
上記課題を解決するためになされた請求項4記載の歩行支援方法は、請求項3記載の歩行支援方法において、前記振動周波数を、前記視覚障害者が前記振動周波数を認識できる平均反応時間を考慮して決定された0.5秒程度のインターバルで繰り返し複数回伝達する、ことを特徴とする。
The walking support method according to claim 4, which is made to solve the above-mentioned problem, in the walking support method according to
請求項4記載の発明によれば、視覚障害者が振動周波数を認識できる平均反応時間を考慮して決定された0.5秒程度のインターバルで伝達手段による振動周波数を回繰り返し複数回伝達する。 According to the fourth aspect of the present invention, the vibration frequency by the transmission means is repeatedly transmitted a plurality of times at intervals of about 0.5 seconds determined in consideration of the average reaction time in which the visually impaired person can recognize the vibration frequency.
請求項1記載の発明によれば、視覚障害者が歩行する進路上の所定空間における3次元データが取得され、取得された3次元データに基づいて、進路上の障害物が3次元的に検出される。そして、障害物の方向、高さ、大きさ、及び、視覚障害者から障害物までの距離をそれぞれ示す振動周波数が生成され、視覚障害者が振動を感じることが可能な複数の部位に分散的に装着された伝達手段を介して、障害物の方向、高さ、大きさ、及び、距離が視覚障害者に伝達される。したがって、前方の障害物の大きさ、距離のみならず、高さの情報を含む3次元情報が確実に伝達される。 According to the first aspect of the present invention, three-dimensional data in a predetermined space on the path where a visually impaired person walks is acquired, and obstacles on the path are detected three-dimensionally based on the acquired three-dimensional data. Is done. Then, vibration frequencies indicating the direction, height and size of the obstacle and the distance from the visually impaired person to the obstacle are generated, and distributed to a plurality of parts where the visually impaired person can feel the vibration. The direction, height, size, and distance of the obstacle are transmitted to the visually handicapped person through the transmission means attached to. Therefore, not only the size and distance of the obstacle ahead, but also three-dimensional information including height information is reliably transmitted.
請求項2記載の発明によれば、前方の障害物の方向、高さ、大きさ、及び距離を皮膚感覚が最も高いとされる数百ヘルツ程度の振動周波数でそれぞれ表し、それぞれの振動周波数を視覚障害者の少なくとも手首の表裏を含む複数の部位に伝達する。よって、皮膚感覚が最も優れている部位に対して、最も伝達効率の高い振動周波数が与えられる。したがって、視覚障害者すなわち人間の生体系を考慮して、前方の障害物の存在を視覚障害者に確実に伝達することができる。 According to the second aspect of the present invention, the direction, height, size, and distance of the obstacle in front are represented by vibration frequencies of about several hundred hertz, which is considered to have the highest skin sensation. It is transmitted to a plurality of parts including the front and back of the wrist at least. Therefore, the vibration frequency with the highest transmission efficiency is given to the part having the best skin feeling. Therefore, the presence of a front obstacle can be reliably transmitted to the visually impaired person in consideration of the visually impaired person, that is, the human biological system.
請求項3記載の発明によれば、視覚障害者に対する危険度が増すにつれて伝達手段による振動周波数を上昇させる。したがって、前方の障害物による危険性を視覚障害者に確実に伝達することができる。 According to the third aspect of the present invention, the vibration frequency by the transmission means is increased as the degree of danger to the visually impaired increases. Therefore, the danger due to the obstacle in front can be reliably transmitted to the visually impaired.
請求項4記載の発明によれば、視覚障害者が振動周波数を認識できる平均反応時間を考慮して決定された0.5秒程度のインターバルで伝達手段による振動周波数を回繰り返し複数回伝達する。したがって、視覚障害者すなわち人間の生体系を考慮して、前方の障害物の存在を視覚障害者により確実に伝達することができる。 According to the fourth aspect of the present invention, the vibration frequency by the transmission means is repeatedly transmitted a plurality of times at intervals of about 0.5 seconds determined in consideration of the average reaction time in which the visually impaired person can recognize the vibration frequency. Therefore, the presence of a front obstacle can be reliably transmitted to the visually impaired person in consideration of the visually impaired person, that is, the human biological system.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図2は、本発明の実施形態の歩行支援装置が視覚障害者に装着された状態を示す図である。図3は、図2における振動ユニットのひとつが手首に装着された状態を示す図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is a diagram illustrating a state where the walking support device according to the embodiment of the present invention is worn by a visually impaired person. FIG. 3 is a diagram illustrating a state in which one of the vibration units in FIG. 2 is attached to the wrist.
図2に示すように、歩行支援装置10は、本体部BD及び複数の振動ユニットRW、LW、RA、LAを含んで構成される。本体部BDと振動ユニットRW、LW、RA、LAとはケーブルLWd(図3参照)で電気的に接続されている。各振動ユニットRW、LW、RA、LAは、リスト又はアンクルバンド状になっている。振動ユニットRW、LW、RA及びLAはそれぞれ、視覚障害者1の右手首、左手首、右足首及び左足首に装着される。
As illustrated in FIG. 2, the
振動ユニットRW、LW、RA、LAは、図3の振動ユニットLWに代表して示すように、2つの振動子LWa及びLWbがバンド部材LWcに固着されて構成されている。バンド部材LWcは、例えば、図13で示したように、マジックテープ(登録商標)によって、手首を周回するように固定可能になっている。振動ユニットLWが手首に装着されたときには、手首を挟んで2つの振動子LWa及びLWbは対向するような位置関係になっている。 The vibration units RW, LW, RA, and LA are configured by fixing two vibrators LWa and LWb to a band member LWc, as representatively shown by the vibration unit LW in FIG. For example, as shown in FIG. 13, the band member LWc can be fixed around the wrist with Velcro (registered trademark). When the vibration unit LW is attached to the wrist, the two vibrators LWa and LWb are in a positional relationship so as to face each other across the wrist.
好ましくは、一方の振動子LWaを手首の血管のうえに位置させる。これは、血管に振動が与えられると人間は不快感を感じることがわかっており、この現象を逆に利用して、振動により強力に注意を喚起するためである。勿論、手首の血管のうえを含む、手首の裏表に振動を与えるとより効果が高い。また、与える振動周波数は、皮膚感覚が最も高いとされる数百ヘルツ程度、特に、100〜300ヘルツの帯域の振動周波数を利用することが好ましい。このように、本実施形態では、視覚障害者すなわち人間の生体系を十分に考慮して、前方の障害物の存在を視覚障害者に伝達している。 Preferably, one transducer LWa is positioned on the wrist blood vessel. This is because it is known that human beings feel uncomfortable when vibration is applied to blood vessels, and this phenomenon is used in reverse to draw strong attention by vibration. Of course, it is more effective to apply vibration to the back and front of the wrist, including the blood vessels on the wrist. Moreover, it is preferable to use a vibration frequency in a band of about several hundred hertz, particularly 100 to 300 hertz, at which the skin sensation is the highest. As described above, in this embodiment, the presence of a front obstacle is transmitted to the visually handicapped person by fully considering the visually impaired person, that is, the human biological system.
例示した左手首以外である右手首、右足首及び左足首に装着される振動ユニットRW、RA及びLAも、振動ユニットLWと同様にバンド状であり2つの振動子を備えている。また、腰や首にも振動ユニットを装着することも可能である。要は、複数の振動ユニットRW、LW、RA、LAが、視覚障害者が振動を感じることが可能な複数の部位に分散的に取り付けられて、後述するように障害物の方向、高さ、大きさ、及び、距離を伝達するようにする。 The vibration units RW, RA, and LA attached to the right wrist, right ankle, and left ankle other than the illustrated left wrist are also in a band shape and include two vibrators, like the vibration unit LW. It is also possible to attach vibration units to the waist and neck. In short, a plurality of vibration units RW, LW, RA, LA are distributedly attached to a plurality of parts where a visually impaired person can feel vibration, and the direction and height of the obstacle as described later, The size and distance are transmitted.
図4は、図2の歩行支援装置のハードウエア構成を示すブロック図である。図4に示すように、歩行支援装置10は、予め定められたプログラムにしたが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したがって各種の処理や制御等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共に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等を有して構成されている。
FIG. 4 is a block diagram illustrating a hardware configuration of the walking support device of FIG. As shown in FIG. 4, 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が接続されており、このEEPROM12には、図9〜図11を用いて後述する振動パターンを示すテーブル等の各種情報が記憶される。 The MPU 11 is connected to an electrically erasable / rewritable read-only memory (EEPROM) 12 capable of retaining stored contents even while the apparatus main body is in an off state. Various information such as a table showing a vibration pattern, which will be described later with reference to FIG. 11, is stored.
歩行支援装置10は更に、視覚障害者1が歩行する進路上の所定空間における3次元データを取得する3次元データ取得手段としての、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、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に接続されている。
Each of the imaging unit 13a, the distance detection unit 13b, the human
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 MPU 11. And the human
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 MPU 11 as geomagnetic data. By detecting the orientation of the camera in this way, the imaging space captured by the imaging unit 13a can be recognized.
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3次元データ取得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のみで実現する等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
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。なお、図4におけるここまでに説明した構成要件は、図2における本体部BDに含まれる。
The
このような本体部BDには、伝達部15として、複数の振動ユニットRW、LW、RA、LAがそれぞれ接続されている。振動ユニットRW、LW、RA、LAの外観的な構成は上述した通りであるが、それらへの振動周波数の与え方に本発明のさらなる特徴がある。
A plurality of vibration units RW, LW, RA, and LA are connected to the main body BD as the
図5は、本発明の一実施形態に係る振動ユニットの駆動タイミングを示すタイムチャートである。図6は、本発明の一実施形態に係る振動ユニットの振動周波数と危険度との関係を示す図である。図7(A)、図7(B)及び図7(C)はそれぞれ、本発明の一実施形態に係る振動ユニットの振動周波数で定義される高さ、距離及び大きさを示す図である。 FIG. 5 is a time chart showing the drive timing of the vibration unit according to the embodiment of the present invention. FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the vibration frequency and the risk level of the vibration unit according to the embodiment of the present invention. FIGS. 7A, 7B, and 7C are diagrams showing the height, distance, and size defined by the vibration frequency of the vibration unit according to the embodiment of the present invention, respectively.
振動ユニットRW、LW、RA、LAは、MPU11及びインターフェース部16を介して与えられる駆動信号に応答して、図5及び図6に示すように、所定のパルス幅及び振動周波数で駆動する。上記インターフェース部16には、各ユニットの駆動信号を生成するためのPCM変換機能及びPWM変換機能が含まれている。この駆動信号に応答して、各ユニットは、例えば、図5に示すように、パルス幅が共に100msで、500ms(0.5秒)のインターバルで所定回数繰り返し振動する。これの値は、視覚障害者すなわち人間が認識できる平均反応時間を考慮して決定された値である。
The vibration units RW, LW, RA, LA are driven with a predetermined pulse width and vibration frequency as shown in FIGS. 5 and 6 in response to a drive signal supplied via the MPU 11 and the
各100msのパルス幅の期間中において、図6に示すように、H(280〜300ヘルツ)、M(200±10ヘルツ)、L(100〜120ヘルツ)の3種類(×で示す振動なしも含めれば4種類)の振動周波数で発生されている。特に、振動周波数は、視覚障害者に対する危険度が増すにつれて上昇するようになっている。図6に示す数百ヘルツ程度の振動周波数は、皮膚感覚が最も高いとされている値であり、H、M、L間の周波数の差違は十分識別可能な値となっている。 In each 100 ms pulse width period, as shown in FIG. 6, there are three types of H (280 to 300 hertz), M (200 ± 10 hertz), and L (100 to 120 hertz) (no vibration indicated by x). It is generated at four types of vibration frequencies. In particular, the vibration frequency increases as the degree of danger to the visually impaired increases. The vibration frequency of about several hundreds of hertz shown in FIG. 6 is a value that is considered to have the highest skin sensation, and the difference in frequency among H, M, and L is a value that can be sufficiently identified.
更に、図7に示すように、振動ユニットRW、LW、RA、LAのそれぞれの振動周波数に応じて、高さ、距離、大きさを予め割り当てて定義している。例えば、振動ユニットRW、LWの振動周波数は障害物の高さを示すものであり、その振動周波数H、M及びLはそれぞれ、高(肩より上)、中(肩から膝までの間)及び低(膝より下)に対応している。補足すると、振動ユニットRW又はLWのいずれが振動したかによって、障害物の左右方向を示す情報も付加できる。また、振動ユニットRAの振動周波数は視覚障害者から障害物までの距離を示すものであり、その振動周波数H、M及びLはそれぞれ、至近距離(前、左又は右に2歩以内)、中距離(前、左又は右に3歩以上、5歩まで)及び遠距離(前、左又は右に6歩以上)に対応している。また、振動ユニットLAの振動周波数は障害物の大きさを示すものであり、その振動周波数H、M及びLはそれぞれ、大(大人より大きい)、中(大型犬より大きく大人程度)、小(大型犬程度より小さい)に対応している。なお、振動ユニットRW、LW、RA、LAとも、危険度が増すにつれてL→M→Hという具合に振動周波数が上昇していることがわかる。 Furthermore, as shown in FIG. 7, the height, distance, and size are pre-assigned and defined according to the respective vibration frequencies of the vibration units RW, LW, RA, and LA. For example, the vibration frequency of the vibration units RW and LW indicates the height of the obstacle, and the vibration frequencies H, M and L are respectively high (above the shoulder), medium (between the shoulder and the knee), and Corresponds to low (below the knee). Supplementally, information indicating the left-right direction of the obstacle can be added depending on which of the vibration units RW or LW vibrates. The vibration frequency of the vibration unit RA indicates the distance from the visually impaired person to the obstacle, and the vibration frequencies H, M, and L are close distances (within two steps forward, left or right), medium It corresponds to distance (3 steps or more up to 5 steps forward, left or right) and far distance (6 steps or more forward, left or right). The vibration frequency of the vibration unit LA indicates the size of the obstacle. The vibration frequencies H, M, and L are respectively large (larger than an adult), medium (larger than a large dog, about an adult), and small ( Smaller than large dogs). It can be seen that the vibration frequency of the vibration units RW, LW, RA, LA increases as L → M → H as the degree of danger increases.
続いて、図8〜図11を加えて、本発明の一実施形態に係る処理手順について説明する。図8は、本発明の一実施形態に係る処理手順を示すフローチャートである。図9は、右側の障害物の存在を伝達するための振動パターンを示す図である。図10は、左側の障害物の存在を伝達するための振動パターンを示す図である。図11は、前方又は下方の障害物の存在を伝達するための振動パターンを示す図である。 Subsequently, a processing procedure according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 8 is a flowchart showing a processing procedure according to an embodiment of the present invention. FIG. 9 is a diagram illustrating a vibration pattern for transmitting the presence of an obstacle on the right side. FIG. 10 is a diagram illustrating a vibration pattern for transmitting the presence of an obstacle on the left side. FIG. 11 is a diagram illustrating a vibration pattern for transmitting the presence of an obstacle in front or below.
ROM11bに記憶している歩行支援処理に関するプログラムが実行されると、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 program related to the walking support process stored in the ROM 11b is executed, image data is read from the imaging unit 13a and stored in the RAM 11c in step S11, and 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
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3次元画像処理が実行され、この実行結果である3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, three-dimensional 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 three-dimensional image data that is the execution result is stored in the RAM 11c. Thereafter, the process proceeds to step S16.
ステップS16において、障害物検出処理が実行されることで、RAM11cの3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、3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。なお、ステップS16は、請求項の障害物検出手段に対応する。
In step S16, the obstacle detection process is executed, so that the three-dimensional image is obtained by the pattern matching process based on the three-dimensional image data in the RAM 11c and the obstacle registration information registered in advance in the
ステップS17においては、振動パターン生成処理が行われる。ここでは、予めEEPROM12に格納される、図9〜図11に示すような、伝達される情報に対応した、振動ユニットRW、LW、RA、LAと振動周波数L、M、Hとの組み合わせを示すテーブルを参照して、ステップS16で検出された障害物に対応する振動パターンが生成される。
In step S17, vibration pattern generation processing is performed. Here, combinations of vibration units RW, LW, RA, LA and vibration frequencies L, M, H corresponding to information transmitted as shown in FIGS. 9 to 11 stored in the
例えば、ステップS16で検出された障害物が、当該視覚障害者の「右側の高い所」にあり、「至近距離」にあり、「大型サイズ」である場合には、図9に示すように、振動ユニットRW、LW、RA及びLAをそれぞれ、「H」、「×」、「H」及び「H」で駆動させるための駆動パターンが生成される。また、例えば、ステップS16で検出された障害物が、当該視覚障害者の「左側の高い所」にあり、「至近距離」にあり、「大型サイズ」である場合には、図10に示すように、振動ユニットRW、LW、RA及びLAをそれぞれ、「×」、「H」、「H」及び「H」で駆動させるための駆動パターンが生成される。また、例えば、ステップS16で検出された障害物が、当該視覚障害者の「前方又は下方の高い所」にあり、「至近距離」にあり、「大型サイズ」である場合には、図11に示すように、振動ユニットRW、LW、RA及びLAをそれぞれ、「H」、「H」、「H」及び「H」で駆動させるための駆動パターンが生成される。なお、ステップS17は、請求項の振動周波数生成手段に対応する。 For example, in the case where the obstacle detected in step S16 is in the “high place on the right side” of the visually impaired person, in the “close range”, and in the “large size”, as shown in FIG. Drive patterns for driving the vibration units RW, LW, RA, and LA at “H”, “×”, “H”, and “H”, respectively, are generated. Further, for example, when the obstacle detected in step S16 is at the “high place on the left side” of the visually handicapped person, at “close distance”, and “large size”, as shown in FIG. In addition, drive patterns for driving the vibration units RW, LW, RA, and LA with “x”, “H”, “H”, and “H”, respectively, are generated. Further, for example, when the obstacle detected in step S16 is “high in the front or below” of the visually handicapped person, “closely close”, and “large size”, FIG. As shown, drive patterns for driving the vibration units RW, LW, RA, and LA at “H”, “H”, “H”, and “H”, respectively, are generated. Note that step S17 corresponds to the vibration frequency generation means in the claims.
そして、上述のような駆動パターンに応答して、ステップS18〜ステップS20において、振動ユニットRW、LW、RA、LAが駆動制御され、すなわち、振動ユニットRW、LW、RA、LAが振動して、その結果、視覚障害者1は自分の前方の障害物を正確に把握することができる。ステップS21においては、予め定められた次のサンプリングタイミングが待機されており(ステップS21のN)、次のサンプリングタイミングになると(ステップS21のY)、上記ステップS11〜ステップS20の処理が繰り返される。
In response to the drive pattern as described above, in steps S18 to S20, the vibration units RW, LW, RA, LA are driven and controlled, that is, the vibration units RW, LW, RA, LA vibrate, As a result, the visually
以上説明したように、本発明の実施形態によれば、視覚障害者1が歩行する進路上の所定空間における3次元データが取得され、取得された3次元データに基づいて、進路上の障害物が3次元的に検出される。そして、障害物の方向、高さ、大きさ、及び、視覚障害者から障害物までの距離をそれぞれ示す振動周波数が生成され、視覚障害者が振動を感じることが可能な複数の部位に分散的に装着された伝達手段としての振動ユニットRW、LW、RA、LAを介して、障害物の方向、高さ、大きさ、及び、距離が視覚障害者に伝達される。したがって、前方の障害物の大きさ、距離のみならず、高さの情報を含む3次元情報が確実に伝達される。
As described above, according to the embodiment of the present invention, the three-dimensional data in the predetermined space on the path where the visually
特に、前方の障害物の方向、高さ、大きさ、及び距離を皮膚感覚が最も高いとされる数百ヘルツ程度の振動周波数でそれぞれ表し、それぞれの振動周波数を視覚障害者の少なくとも手首の表裏を含む複数の部位に伝達するようにしている。よって、皮膚感覚が最も優れている部位に対して、最も伝達効率の高い振動周波数が与えられる。したがって、視覚障害者すなわち人間の生体系を考慮して、前方の障害物の存在を視覚障害者に確実に伝達することができる。更に、視覚障害者が振動周波数を認識できる平均反応時間を考慮して決定された0.5秒程度のインターバルで振動周波数を回繰り返し複数回伝達する。したがって、視覚障害者すなわち人間の生体系を考慮して、前方の障害物の存在を視覚障害者に更に確実に伝達することができる。 In particular, the direction, height, size, and distance of obstacles ahead are represented by vibration frequencies of about several hundred hertz, which are considered to have the highest skin sensation. Is transmitted to a plurality of parts including Therefore, the vibration frequency with the highest transmission efficiency is given to the part having the best skin feeling. Therefore, the presence of a front obstacle can be reliably transmitted to the visually impaired person in consideration of the visually impaired person, that is, the human biological system. Furthermore, the vibration frequency is repeatedly transmitted a plurality of times at intervals of about 0.5 seconds determined in consideration of the average reaction time in which the visually impaired person can recognize the vibration frequency. Therefore, the presence of a front obstacle can be more reliably transmitted to the visually impaired person in consideration of the visually impaired person, that is, the human biological system.
1 視覚障害者
10 歩行支援装置
11 MPU
12 EEPROM
13a 撮像部
13b距離検出部
13c人体検出部
13d磁気検出部
14 位置検出部
15 伝達部
16 インターフェース部
RW、LW、RA、LA 振動ユニット
1 visually
12 EEPROM
13a Imaging unit 13b
Claims (4)
前記視覚障害者が歩行する進路上の所定空間における3次元データを取得する3次元データ取得手段と、
取得された前記3次元データに基づいて、前記進路上の障害物を3次元的に検出する障害物検出手段と、
前記障害物の方向、高さ、大きさ、及び、前記視覚障害者から前記障害物までの距離をそれぞれ示す振動周波数を生成する振動周波数生成手段と、
前記視覚障害者が振動を感じることが可能な複数の部位に分散的に装着されて、前記方向、高さ、大きさ、及び、距離をそれぞれ示す振動周波数にて前記障害物の存在を前記視覚障害者に伝達する伝達手段と、
を含むことを特徴とする歩行支援装置。 A device that is attached to a visually handicapped person and supports a safe walking of the visually handicapped person,
Three-dimensional data acquisition means for acquiring three-dimensional data in a predetermined space on the path where the visually impaired person walks;
Obstacle detection means for three-dimensionally detecting an obstacle on the path based on the acquired three-dimensional data;
Vibration frequency generating means for generating a vibration frequency indicating the direction, height, size, and distance from the visually impaired person to the obstacle, respectively;
The visually impaired person is distributedly attached to a plurality of parts where vibration can be felt, and the presence of the obstacle is visually confirmed at vibration frequencies indicating the direction, height, size, and distance, respectively. A means of communication to the disabled,
A walking support device comprising:
前記障害物の方向、高さ、大きさ、及び、前記視覚障害者から前記障害物までの距離を皮膚感覚が最も高いとされる数百ヘルツ程度の振動周波数でそれぞれ表し、
それぞれの振動周波数を前記視覚障害者の少なくとも手首の表裏を含む複数の部位に伝達する、
ことを特徴とする歩行支援方法。 By detecting an obstacle existing in a predetermined space on the path where the visually impaired person walks and transmitting the position of the obstacle to the visually impaired person by vibration, the visually impaired person can walk safely. In a way to support
The direction, height, size of the obstacle, and the distance from the visually handicapped person to the obstacle are each represented by a vibration frequency of about several hundred hertz, which is said to have the highest skin sensation,
Transmitting each vibration frequency to a plurality of sites including at least the front and back of the wrist of the visually impaired person,
A walking support method characterized by that.
前記振動周波数を、前記視覚障害者に対する危険度が増すにつれて上昇させる、
ことを特徴とする歩行支援方法。 The walking support method according to claim 2,
Increasing the vibration frequency as the risk to the visually impaired increases.
A walking support method characterized by that.
前記振動周波数を、前記視覚障害者が前記振動周波数を認識できる平均反応時間を考慮して決定された0.5秒程度のインターバルで繰り返し複数回伝達する、
ことを特徴とする歩行支援方法。 The walking support method according to claim 3,
The vibration frequency is repeatedly transmitted a plurality of times at intervals of about 0.5 seconds determined in consideration of an average reaction time in which the visually impaired person can recognize the vibration frequency.
A walking support method characterized by that.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005133947A JP2006305214A (en) | 2005-05-02 | 2005-05-02 | Walking aid apparatus and walking aid method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005133947A JP2006305214A (en) | 2005-05-02 | 2005-05-02 | Walking aid apparatus and walking aid method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006305214A true JP2006305214A (en) | 2006-11-09 |
Family
ID=37472778
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005133947A Withdrawn JP2006305214A (en) | 2005-05-02 | 2005-05-02 | Walking aid apparatus and walking aid method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006305214A (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2477371A (en) * | 2010-09-10 | 2011-08-03 | Robert John Hancock | Vibrating device alerting user to predetermined sounds |
CN102385056A (en) * | 2011-08-11 | 2012-03-21 | 西北工业大学 | Blind-guidance anti-collision device based on multiple ultrasound sensors and control algorithm thereof |
JP2013009826A (en) * | 2011-06-29 | 2013-01-17 | Akita Prefectural Univ | Walking support device for vision-impaired person |
JP2013226345A (en) * | 2012-04-27 | 2013-11-07 | Nidek Co Ltd | Space recognition device |
WO2016099052A1 (en) * | 2014-12-17 | 2016-06-23 | 경북대학교 산학협력단 | Three-dimensional guidance device for informing visually handicapped person of obstacle, guidance system for providing surrounding information using same, and method therefor |
WO2020009050A1 (en) * | 2018-07-04 | 2020-01-09 | 日本電信電話株式会社 | Pseudo-tactile force presentation device |
-
2005
- 2005-05-02 JP JP2005133947A patent/JP2006305214A/en not_active Withdrawn
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2477371A (en) * | 2010-09-10 | 2011-08-03 | Robert John Hancock | Vibrating device alerting user to predetermined sounds |
GB2477371B (en) * | 2010-09-10 | 2011-12-14 | Robert John Hancock | Awareness device |
JP2013009826A (en) * | 2011-06-29 | 2013-01-17 | Akita Prefectural Univ | Walking support device for vision-impaired person |
CN102385056A (en) * | 2011-08-11 | 2012-03-21 | 西北工业大学 | Blind-guidance anti-collision device based on multiple ultrasound sensors and control algorithm thereof |
JP2013226345A (en) * | 2012-04-27 | 2013-11-07 | Nidek Co Ltd | Space recognition device |
WO2016099052A1 (en) * | 2014-12-17 | 2016-06-23 | 경북대학교 산학협력단 | Three-dimensional guidance device for informing visually handicapped person of obstacle, guidance system for providing surrounding information using same, and method therefor |
WO2020009050A1 (en) * | 2018-07-04 | 2020-01-09 | 日本電信電話株式会社 | Pseudo-tactile force presentation device |
JP2020009006A (en) * | 2018-07-04 | 2020-01-16 | 日本電信電話株式会社 | Pseudo force sense presentation device |
JP2021185519A (en) * | 2018-07-04 | 2021-12-09 | 日本電信電話株式会社 | Pseudo force sense presentation device |
JP7107419B2 (en) | 2018-07-04 | 2022-07-27 | 日本電信電話株式会社 | Pseudo force sense presentation device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7546204B2 (en) | Information processor, portable apparatus and information processing method | |
Bousbia-Salah et al. | A navigation aid for blind people | |
JP2006305214A (en) | Walking aid apparatus and walking aid method | |
JP2003079685A (en) | Auxiliary appliance for walking of visually handicapped person | |
JP4612928B2 (en) | Body motion sensing device | |
US10922998B2 (en) | System and method for assisting and guiding a visually impaired person | |
Zhou et al. | A smart\" virtual eye\" mobile system for the visually impaired | |
Whig | IoT based novel smart blind guidance system | |
JPH11250377A (en) | Portable type safety system | |
Chinchole et al. | Artificial intelligence and sensors based assistive system for the visually impaired people | |
CN113576854A (en) | Information processor | |
Aravinth | WiFi and Bluetooth based smart stick for guiding blind people | |
Chaccour et al. | Multisensor guided walker for visually impaired elderly people | |
KR20120088320A (en) | Object recognition and for the visually impaired pedestrian guidance system | |
JP2005143892A (en) | Walking support apparatus | |
Rajesh et al. | Arduino based Smart Blind Stick for People with Vision Loss | |
Alshahri et al. | Design and implementation of guidance system for visually impaired people | |
US11792315B2 (en) | Advanced eyesight device for visually impaired | |
Bolla et al. | Object Detection in Computer Vision Using Machine Learning Algorithm For Visually Impaired People | |
KR20170004303A (en) | Smart Handle | |
KR101235585B1 (en) | Omni-directional apparatus and system for announce blind persons, method for announce using the same and recording medium thereof | |
JP6036758B2 (en) | Passerby guidance device and passerby guidance method | |
KR20170035742A (en) | The Electric Walking Assistive Device | |
JP2004212146A (en) | Dead reckoning navigation system and dead reckoning navigation for walker | |
JP2001344688A (en) | Visually handicapped person helping system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20080805 |