JP2022177735A - 報知装置、地図データ、および、プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】路面に点字ブロック等の設置物がない場所でも移動体が安全に通行することを支援する。【解決手段】本開示の報知装置は、制御部を備える。制御部は、移動体の周囲の該移動体が移動可能な領域のうち、通るべき所定の範囲の幅を有する経路領域に、検出部が位置するか否かを判定し、前記検出部が前記経路領域に位置する場合に前記移動体に対する報知を行わせる。【選択図】図７

Description

本開示は、報知装置、地図データ、および、プログラムに関する。

視覚障害者の歩行を補助するために、視覚障害者に対して通行可能な通路を報知するシステムおよび装置が提案されている。例えば、レーザおよび超音波等の物理波を用いて路面の点字ブロックおよび障害物を検知し、視覚障害者に対象物の種類および距離を報知する装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００７－１４３９４３号公報

しかしながら、先行技術では路面に実際に点字ブロックが配置されている必要がある。点字ブロックは、車いすの通行の妨げになったり、歩行者の躓きの原因になったりすることがある。また、点字ブロックを多くの場所に設置するのには、多くのコストを要する。

したがって、これらの点に着目してなされた本開示の目的は、路面に点字ブロック等の設置物がない場所でも移動体が安全に通行することを支援することができる、報知装置、該報知装置により使用される地図データ、および、プログラムを提供することにある。

本開示の報知装置は、制御部を備える。制御部は、移動体の周囲の該移動体が移動可能な領域のうち、通るべき所定の範囲の幅を有する経路領域に、検出部が位置するか否かを判定し、前記検出部が前記経路領域に位置する場合に前記移動体に対する報知を行わせることを特徴とするものである。

本開示の地図データは、移動体が移動可能な領域の位置情報と、経路領域の位置情報とを対応付けるデータ構造を有する。前記経路領域の位置情報は、前記移動体が移動可能な領域内に含まれる仮想的な経路領域であって、前記移動体が移動する際に通るべき所定の範囲の幅を有する経路領域の位置情報である。

本開示のプログラムは、移動体の周囲の該移動体が移動可能な領域のうち、通るべき所定の範囲の幅を有する経路領域に、検出部が位置するか否かを判定し、前記検出部が前記経路領域に位置する場合に前記移動体に対する報知を行わせる処理を、コンピュータに実行させることを特徴とするものである。

本開示の実施形態によれば、路面に点字ブロック等の設置物がない場所でも移動体が安全に通行することを支援することができる、報知装置、該報知装置により使用される地図データ、および、プログラムを提供することができる。

一実施形態に係る報知システムの概略を示す構成図である。 図１の報知装置およびスマート白杖の使用態様を示す図である。 図１の報知装置の概略構成を示すブロック図である。 図１のスマート白杖の概略構成を示すブロック図である。 仮想点字ブロックの設定例を説明する図である。 複数の種類の仮想点字ブロックの設定例を説明する図である。 報知装置の制御部が実行する処理を説明するフローチャートである。 図７の仮想点字ブロックの設定処理を説明するフローチャートである。 図８の仮想点字ブロックの仮設定処理を説明するフローチャートである。 図８の仮想点字ブロックの他の仮設定処理を説明するフローチャートである。 図８の仮想点字ブロックのさらに他の仮設定処理を説明するフローチャートである。 障害物を迂回して仮想点字ブロックを設定する例を説明する図である。 本開示の報知装置を有するロボットの構成例を示すブロック図である。

以下、本開示の実施形態について、図面を参照して説明する。以下の説明で用いられる図は模式的なものである。図面上の寸法比率等は現実のものとは必ずしも一致していない。

（報知システムの全体構成）
本開示の一実施形態に係る報知システム１は、図１に示すように、報知装置１０、スマート白杖２０および地図情報サーバ３０を含んで構成される。報知装置１０は、携帯可能なコンピュータである。報知装置１０はスマートフォンまたは他の携帯型情報端末を用いることができる。スマート白杖２０は、後述するような電気的な制御機構を有する杖である。報知装置１０とスマート白杖２０とは、無線通信手段により通信可能に構成される。報知装置１０と地図情報サーバ３０とは、ネットワーク４０を介して通信可能に構成される。

ネットワーク４０は、インターネットまたは特定の通信事業者により提供されるネットワークを使用しうる。報知装置１０は、ネットワーク４０に無線通信により接続することができる。報知装置１０は、第４世代移動通信システム（４Ｇ：4th Generation）、第５世代移動通信システム（５Ｇ：5th Generation）、または、Ｗｉ－Ｆｉ等の無線ＬＡＮを介してネットワーク４０に接続されてよい。地図情報サーバ３０は、ネットワーク４０に有線または無線通信手段により接続されてよい。

一実施形態において、報知装置１０は、視覚障害者である利用者５０に対して、利用者５０の周囲の領域のうちあらかじめ決定された経路領域を通行するように歩行を支援する。利用者５０は、移動体に含まれる。経路領域は、利用者５０が移動可能な領域内に含まれる。経路領域は、所定の範囲の幅を有する。所定の範囲の幅は、利用者５０の横幅と比較しうる程度（同程度）の幅であってよい。所定の範囲の幅は、例えば、利用者５０の幅の０．２倍以上、２倍以下としうる。所定の範囲の幅は、例えば、３０ｃｍ以上１００ｃｍ以下としうる。本実施形態において、「周囲」は、利用者５０から視認できる程度の距離の範囲の領域を意味するものとする。

報知装置１０は、図２に示すように、後述する画像取得部１４の取得する画像の撮像方向を利用者５０の前方に向けるように、利用者５０の体に固定されてよい。利用者５０の歩行する路面には、利用者５０を誘導するための仮想的な誘導用路である仮想点字ブロック６０が設定される。仮想点字ブロック６０が設定される領域は、経路領域である。利用者５０が保持するスマート白杖２０の先端部が仮想点字ブロック６０に仮想的に接触すると、スマート白杖２０が振動する。本実施形態において、スマート白杖２０の先端部は、検出部である。利用者５０は、スマート白杖２０を手に保持することにより仮想点字ブロック６０の存在を確認しながら歩行することができる。

地図情報サーバ３０は、報知装置１０に対して、当該報知装置１０の周辺の地図情報を送信することができる。地図情報は、仮想点字ブロック６０を設定して利用者が通行することができる領域である、仮想点字ブロック設定エリアの情報を含む。地図情報は、通行可能な道路、歩行者専用道路、横断歩道、公園、公共交通機関の施設内の通路等の位置情報を含んでよい。地図情報は、ＶＳＬＡＭ(Visual Simultaneous Localization and Mapping)、および、ＶＩＳＬＡＭ (Visual-Inertial Simultaneous Localization and Mapping)等の自己位置推定および環境地図作成技術を用いて予め作成された特徴点の情報を含む地図情報を含んでよい。本実施形態において、「周辺」は、利用者５０が歩行により移動できる程度の距離の範囲の領域を意味するものとする。したがって、「周辺」の領域は「周囲」の領域よりも広い。

（報知装置の構成）
一実施形態において、報知装置１０は、図３に示すように、通信部１１、位置検出部１２、制御部１３、画像取得部１４、および、記憶部１５を含む。

通信部１１は、ネットワーク４０を介して地図情報サーバ３０と通信可能に構成される。また、通信部１１は、スマート白杖２０の後述する通信部２１と無線通信により通信可能に構成される。報知装置１０とスマート白杖２０との間は、無線ＬＡＮおよびBluetooth（登録商標）等の短距離の無線通信技術により通信を行ってよい。通信部１１は、ネットワーク４０の通信規格、および、スマート白杖２０との間の通信規格に準拠した無線通信機を含んでよい。通信部１１は、後述する接触情報をスマート白杖２０から取得可能に構成される。通信部１１は、スマート白杖２０を振動させる指示を、スマート白杖２０に送信可能に構成される。

位置検出部１２は、報知装置１０の位置を検出するものである。位置検出部１２は、全地球測位システム（ＧＮＳＳ：Global Navigation Satellite System）に準拠した受信装置（以下、ＧＮＳＳ受信装置と呼ぶ）を含んでよい。ＧＮＳＳは、ＧＰＳ（Global Positioning System)を含む。位置検出部１２は、ＧＮＳＳ受信装置により受信した信号を用いて、報知装置１０の現在位置の緯度および経度等の位置情報を得ることができる。位置検出部１２は、ＧＮＳＳ受信装置に加え、方位センサ、加速度センサ等の種々の検出装置を含んでよい。

制御部１３は、報知装置１０全体の処理を制御するとともに、スマート白杖２０と連携して種々の処理を実行する。制御部１３は、一つまたは複数のプロセッサ及びメモリを含む。プロセッサには、特定のプログラムを読み込ませて特定の機能を実行する汎用のプロセッサ、および、特定の処理に特化した専用のプロセッサが含まれる。専用プロセッサとしては、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）およびＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）等を採用しうる。メモリは、種々の処理のためのプログラム及び演算中の情報を記憶する。制御部１３の実行する処理は、以下においてさらに説明される。

画像取得部１４は、利用者５０の周囲の画像を取得するように構成される。画像取得部１４は、例えばスマートフォンに内蔵するカメラとすることができる。画像取得部１４は、報知装置１０とは別に設けられたカメラから、画像データを取得するように構成されてよい。カメラは、通常の単眼のカメラ、複数の撮像部により構成されるステレオカメラ、および、奥行き情報を取得可能なデプスカメラの何れか一つ以上を含む。画像取得部１４は、利用者５０の正面の方向の画像を取得することができる。画像取得部１４は、カメラから取得した画像に対して、ひずみ補正、明度調整、コントラスト調整等の任意の画像処理を実行してよい。

記憶部１５は、通信部１１を介して地図情報サーバ３０から取得した地図情報、および、報知装置１０で実行される各種のプログラム等を記憶する。記憶部１５は、例えば半導体メモリ、磁気メモリ、および光メモリ等の何れか一つ以上を含んで構成されてよい。半導体メモリは、揮発性メモリおよび不揮発性メモリを含んでよい。

（スマート白杖の構成）
スマート白杖２０は、図４に示すように、通信部２１、制御部２２、接触センサ２３、および、振動子２４を含む。

通信部２１は、報知装置１０の通信部１１と無線通信により通信することができる。通信部２１は、報知装置１０との間の通信規格に準拠した無線通信機を含んでよい。

制御部２２は、スマート白杖２０における種々の処理を実行する。制御部２２は、接触センサ２３からスマート白杖２０の先端部が利用者５０の歩行する路面に接触したことを示す接触情報を取得し、取得したセンサ出力に基づく信号を、通信部２１を介して報知装置１０に送信することができる。制御部２２は、報知装置１０から受信した指示に基づいて振動子２４を動作させる。制御部２２は一つまたは複数のプロセッサ及びメモリを含む。

接触センサ２３は、スマート白杖２０の先端部と路面との接触を検知する。接触センサ２３は、接触を検知したとき接触情報を制御部２２に送信するように構成される。接触センサ２３は、例えば、スマート白杖２０の先端部に設けられたマイクロスイッチ、圧電式センサ、ひずみゲージ式センサ等、種々のセンサを採用しうる。

振動子２４は、制御部２２の制御により振動を発生させるように構成される。振動子２４は、モーターの軸に重心をずらした錘を取り付けた構造を有する振動モーターを使用することができる。振動子２４は、振動モーターに代えて、リニア・バイブレータまたは圧電素子等を使用することができる。

（報知装置の制御部の実行する処理）
報知装置１０の制御部１３は、位置検出部１２により検出した利用者５０の現在位置に基づいて、利用者５０の周辺の地図情報を、地図情報サーバ３０から取得することができる。制御部１３は、画像取得部１４から取得した利用者５０の前方の画像と、地図情報とに基づいて、報知装置１０の正確な位置および姿勢を推定することができる。報知装置１０の姿勢は、画像取得部１４が取得する画像の撮像方向を意味する。

制御部１３は、画像取得部１４から取得した画像を用いて、環境地図の作成と自己位置推定とを同時に実行してよい。自己位置推定における自己位置は、報知装置１０の空間内の３次元で表される位置に加え、３次元で表される姿勢または向きの情報を含む６自由度の量として表すことができる。報知装置１０の自己位置は、利用者５０の現在位置と言い換えることができる。自己位置の推定には、ＶＳＬＡＭ、ＶＩＳＬＡＭ、ＶＯ（Visual Odometry）、または、ＶＩＯ（Visual Inertial Odometry）等の技術を用いることができる。制御部１３は、画像取得部１４から取得した画像に基づいて、仮想点字ブロック６０を設定するための路面を検出することができる。

制御部１３は、地図情報および画像取得部１４から取得した画像に基づいて、利用者５０が通るべき経路領域を決定する。制御部１３は、図５に示すように、決定した経路領域の路面上に仮想点字ブロック６０を設定することができる。仮想点字ブロック６０は、報知装置１０の内部で生成および管理される仮想的な領域である。仮想点字ブロック６０の設定には、ＶＳＬＡＭまたはＶＩＳＬＡＭ技術等を利用するＡＲ（Augmented Reality）技術を用いることができる。

仮想点字ブロック６０は、複数の異なる種類の経路領域を含んでよい。例えば、仮想点字ブロック６０は、誘導ブロック６０ａと危険ブロック６０ｂとを含んでよい。誘導ブロック６０ａは、第１の経路領域である。危険ブロック６０ｂは、第２の経路領域である。誘導ブロック６０ａは、利用者５０がその上を安全に歩行できることを示す仮想点字ブロック６０である。危険ブロック６０ｂは、注意すべき位置を示す仮想点字ブロック６０である。制御部１３は、利用者５０の位置する経路領域の種類に応じて、スマート白杖２０に異なる態様で報知を行わせてよい。異なる態様は、振動子２４の異なる振動パターンを含む。経路領域の種類は、２種類または３種類以上であってよい。制御部１３は、振動子２４の振動パターンをそれぞれ変化させることによって、利用者５０に種々のメッセージを伝えることができる。

例えば、図６の上面図に示すような道路の交差点があり、視覚障害者である利用者５０が矢印方向に移動している場合を想定する。この図において、利用者５０は、利用者５０が移動可能な領域である歩行者用道路７１を矢印方向に移動している。利用者５０の進行方向の前方には、自動車の通行する道路７０が横切っており当該道路７０を横断するための横断歩道７２がある。この場合、歩行者用道路７１および横断歩道７２には、誘導ブロック６０ａが仮想的に設定される。また、歩行者用道路７１の横断歩道７２の手前には、歩行者用の信号７３が赤のとき利用者５０が道路７０に侵入するのを防止するための危険ブロック６０ｂが仮想的に設定される。

制御部１３は、画像取得部１４が取得した画像に基づいて、スマート白杖２０の先端部が、仮想点字ブロック６０の設定された領域内に位置するか否かを判断することができる。具体的には、制御部１３は、画像取得部１４が取得した画像に含まれるスマート白杖２０の先端が、誘導ブロック６０ａ又は危険ブロック６０ｂが仮想的に設定された位置に存在することを検出する。制御部１３は、スマート白杖２０からスマート白杖２０の先端部が路面に接触したことを示す接触情報を受信し、且つ、スマート白杖２０の先端部が仮想点字ブロック６０の領域内に位置すると判断した場合、利用者５０に対する報知を行わせる処理を行う。制御部１３は、通信部１１を介して振動子２４を振動させる信号をスマート白杖２０に送信してよい。

（報知装置の制御部の処理フロー）
以下に、報知装置１０の制御部１３が実行する処理の一例が、図７から図１１のフローチャートを参照して説明される。この例において、報知システム１は、所定の目的地に向かう利用者５０に対して、経路案内をしているものとする。

まず、制御部１３は、位置検出部１２から現在位置を示す信号を取得する。制御部１３は、位置検出部１２から取得した信号に基づいて、現在位置を把握する（ステップＳ１０１）。

制御部１３は、ステップＳ１０１で把握した現在位置に基づいて、地図情報サーバ３０から現在位置の周辺の地図情報を取得する（ステップＳ１０２）。ステップＳ１０１とステップＳ１０２とによる現在位置と地図情報の取得は、以下の各ステップを実行中に、並行して継続的に実行されてよい。

制御部１３は、利用者５０の進もうとする進路方向に仮想点字ブロックが設定可能であることを示す、仮想点字ブロック設定エリアがあるか否かを、地図情報と画像取得部１４が取得する画像の撮像方向とに基づいて判定する（ステップＳ１０３）。仮想点字ブロック設定エリアがない場合（ステップＳ１０３：Ｎｏ）、制御部１３はステップＳ１０１に戻り、仮想点字ブロック６０が設定可能なエリアに利用者５０が移動するまで、ステップＳ１０１からＳ１０３を繰り返す。

ステップＳ１０３で、利用者５０の進もうとする進路方向に仮想点字ブロック設定エリアがある場合（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）、制御部１３はステップＳ１０４以降の処理に進む。制御部１３は、ステップＳ１０１で把握した現在位置に基づいて、利用者５０の周囲に仮想点字ブロック６０を仮想的に設定する（ステップＳ１０４）。仮想点字ブロック６０を設定する処理は、図８のフローチャートに示される。

制御部１３は、画像取得部１４から周囲の画像を取得する（ステップＳ２０１）。制御部１３は、画像を取得するため画像取得部１４に含まれるカメラ、又は、報知装置１０とは別体で設けられたカメラを起動してよい。

制御部１３は、ステップＳ２０１で撮像した画像から、利用者５０の前方の路面を表す平面を検出する（ステップＳ２０２）。

制御部１３は、利用者５０の正確な現在位置と方向とを確定させる（ステップＳ２０３）。ステップＳ２０２およびＳ２０３において、制御部１３は、画像取得部１４により取得した画像、および、地図情報サーバ３０から取得した地図情報に基づいて、自己位置推定処理を行ってよい。自己位置の推定には、ＶＳＬＡＭまたはＶＩＳＬＡＭ等の技術を用いることができる。ステップＳ２０２とステップＳ２０３とは、並行して実行されてよい。

制御部１３は、目的地へ向かう利用者５０の進路、現在位置、画像、および、地図情報に基づいて、路面上の領域のうち、利用者５０が通るべき経路領域を仮決定する。制御部１３は、決定した経路領域に仮想点字ブロック６０を仮設定する（ステップＳ２０４）。ここで、目的地へ向かう利用者５０の進路は、利用者が目的地へ移動するために移動可能な領域、例えば歩行者用道路等の領域の全体を意味する。利用者５０が通るべき経路領域は、上記進路の中で利用者が通るべき限定された領域を意味する。

ステップＳ２０４において、制御部１３が仮想点字ブロック６０を仮設定する方法は、複数の方法を含む。図９から図１１には、仮想点字ブロック６０を仮設定するそれぞれ異なる処理が示される。ステップＳ２０４は、図９から図１１に示す処理の何れか１つを含んでよい。ステップＳ２０４は、図９から図１１に示す処理の２つ以上の組み合わせを含んでよい。

仮想点字ブロック６０の仮設定処理の一例において、制御部１３は、図９に示すように、地図情報サーバ３０から仮想点字ブロック６０の設定位置情報を取得してよい（ステップＳ３０１）。仮想点字ブロック６０の設定位置情報は、仮想点字ブロック６０が設定される位置の情報である。この場合、地図情報サーバ３０に記憶される地図情報に含まれる地図データは、利用者５０が移動可能な地理的な領域の情報と、仮想点字ブロック６０が設定される領域の設定位置情報とを対応付けるデータ構造を有する。地図データは、ノードと、ノードと接続する１以上のリンクからなる情報を含んでよい。ノードは、交差点、曲がり角、行き止まりに対応し、リンクは道路等の利用者５０が移動可能な領域に対応する。地図データには、ノードやリンクの位置に関する情報、リンクの幅や長さに関する情報を含んでよい。地図データは、仮想点字ブロック６０の設定位置情報を、各リンクについて含んでよい。仮想点字ブロック６０の設定位置情報は、緯度、経度等の絶対的な位置で示されて良く、又はリンクに対応する道路上に設置された特定の物体（信号機、電柱、建物等）や、ランドマークとの相対的な位置関係で示されてもよい。

ステップＳ３０１の後、制御部１３は、地図情報サーバ３０から取得した仮想点字ブロック６０の設定位置情報に基づいて、仮想点字ブロック６０を利用者５０の周囲の路面上に仮想的に設定する（ステップＳ３０２）。

この方法によれば、道路上に実際に点字ブロックを配置する必要がないので、低コストで仮想点字ブロック６０を広範囲に設定することができる。また、地図情報で予め仮想点字ブロック６０の設定位置が具体的に決まっているので、報知装置１０で仮想点字ブロックの設定位置を決める演算を必要としない。したがって、この方法によれば、報知装置１０の処理負荷を低く抑えることができる。

仮想点字ブロック６０の仮設定処理の他の一例において、制御部１３は、図１０に示すように、地図情報サーバ３０または記憶部１５に予め記憶された仮想点字ブロック６０の設定ルールを取得する（ステップＳ４０１）。仮想点字ブロック６０の設定ルールは、利用者５０の周囲の状況に応じた種々のルールを含んでよい。設定ルールは、利用者５０が報知システム１を利用する場所や状況に応じて定められていてよい。設定ルールは、例えば、図６に示したように、利用者５０の進行方向に横断歩道７２があれば、当該横断歩道７２の中央に誘導ブロック６０ａを設定し、横断歩道の手前に危険ブロック６０ｂを設定することを含む。また、仮想点字ブロック６０の配設定ルールは、例えば、駅のプラットホームにおいて、プラットホームの端部から所定距離離れた位置に、危険ブロック６０ｂを設定することを含んでよい。所定距離は、例えば、５０ｃｍまたは１ｍとしうる。危険ブロック６０ｂは、これ以上プラットホームの端部に近づくと危険であることを示す。加えて、プラットホームの端部から所定距離以上離れた位置に、誘導ブロック６０ａを設定して、プラットホームの出口、階段等同士を接続するようにしてもよい。また、仮想点字ブロック６０の設定ルールは、例えば、本発明にかかる報知システム１と同じ、又は類似のシステムの使用者が近くにいる場合には、各々の使用者のために仮想的に設定される仮想点字ブロック６０の位置が重複しないように設定することを含んでよい。この場合、報知装置１０は、図示しないサーバを介して、本報知システム１の他の使用者の位置、他の使用者のために設定される仮想点字ブロック６０の位置を取得し、設定する仮想点字ブロック６０の位置を変更してよい。

制御部１３は、設定ルールを取得すると、当該設定ルールに従って仮想点字ブロック６０を、利用者５０の周囲の利用者５０が移動可能な路面上に仮想的に設定する（ステップＳ４０２）。

この方法によれば、道路上に実際に点字ブロックを配置する必要がないので、低コストで仮想点字ブロック６０を広範囲に設定することができる。また、設定ルールさえ決めておけば、地図情報に含まれるすべての場所に予め仮想点字ブロック６０を設定する設定位置情報を登録する必要がないので、仮想点字ブロック６０の設定位置情報を予め登録するための作業に係るコストが削減できる。

仮想点字ブロック６０の仮設定処理のさらに他の一例において、制御部１３は、図１１に示すように、画像取得部１４から取得した画像から路面に描かれたマーキングを検出する（ステップＳ５０１）。路面のマーキングは、路面標示である。路面標示は、仮想点字ブロック６０を設定すべき位置を示す。路面標示は、直線等の線または横断歩道等の所定のパターン等が含まれる。

制御部１３は、路面に描かれたマーキングの位置に基づいて、仮想点字ブロック６０を設定する（ステップＳ５０２）。

この方法によれば、仮想点字ブロック６０は、実際に点字ブロックを配置するよりも安価に設定することができる。また、視覚障害者以外の人は、路面に描かれたマーキングを見て、仮想点字ブロック６０が設定されていることを知ることができる。視覚障害者以外の人は、マーキングの上を避けて通ることで、視覚障害者の通行を阻害することを避けることができる。

図８のステップＳ２０４において、仮想点字ブロック６０が仮設定されると、制御部１３は、画像取得部１４から取得した画像に基づいて仮設定された仮想点字ブロック６０上の障害物の有無を検出する。例えば、仮設定された仮想点字ブロック６０上に、車両が駐車していたり、荷物が置かれていたりすることがある。そのような場合、利用者５０は仮想点字ブロック６０上の経路領域を通行することができないことがある。制御部１３は、仮想点字ブロック６０上に障害物がある場合（ステップＳ２０５：Ｙｅｓ）、障害物を避けるように仮想点字ブロック６０を再設定することができる（ステップＳ２０６）。

例えば、制御部１３は、図１２に示すように、進行方向に直線的に仮設定された仮想点字ブロック６０上に障害物７４があることを認識すると、障害物７４を迂回する経路を通るように仮想点字ブロック６１を再設定してよい。これによって、利用者５０は、障害物７４に妨げられずに歩行を続けることができる。

ステップＳ２０５において、仮想点字ブロック６０上に障害がない場合（ステップＳ２０５：Ｎｏ）、または、ステップＳ２０６で仮想点字ブロック６０を再設定した後、制御部１３は仮想点字ブロック６０の設定を確定する（ステップＳ２０７）。ステップＳ２０７の処理の後、制御部１３による処理は、図７に示される処理に戻る。

ステップＳ１０４で仮想点字ブロック６０を設定した後、制御部１３は、画像取得部１４から取得した画像に基づいて、スマート白杖２０の先端部の位置をトラッキングする（ステップＳ１０５）。制御部１３は、画像認識により画像からスマート白杖２０の先端部を検出してよい。制御部１３は、スマート白杖２０の先端部が、仮想点字ブロック６０が設定された領域内に位置するか否かを検知する（ステップＳ１０６）。

スマート白杖２０の先端部が仮想点字ブロック６０の設定された領域内にある場合（ステップＳ１０６：Ｙｅｓ）、制御部１３は、スマート白杖２０の先端部が路面と接触しているか否かを判断する（ステップＳ１０７）。制御部１３は、通信部１１を介して、スマート白杖２０の接触センサ２３で検出された路面との接触を示す接触情報を受信することができる。制御部１３は、この接触情報に基づいて、スマート白杖２０の先端部と路面との接触を判断する。

スマート白杖２０の先端部が路面と接触している場合（ステップＳ１０７：Ｙｅｓ）、制御部１３は、通信部１１を介してスマート白杖２０に振動子２４を振動させる信号を送信する。これによって、制御部１３は、利用者５０に対して目的地へ向かう経路領域内に位置することを報知する。

スマート白杖２０の先端部が路面と接触していない場合（ステップＳ１０７：Ｎｏ）、スマート白杖２０の振動子２４は振動しない。この場合、利用者５０は、スマート白杖２０が振動する領域を探して向きを変える。これにより、仮想点字ブロック６０が設定された経路領域から外れそうになった場合、利用者５０は、仮想点字ブロック６０を探して正しい方向に向きを変えるので、制御部１３の案内する経路領域に戻ることができる。

制御部１３は、仮想点字ブロック６０の種類に応じて、異なる態様で利用者５０に報知を行ってよい。例えば、仮想点字ブロック６０が、誘導ブロック６０ａの場合と、危険ブロック６０ｂの場合とで、制御部１３は、振動子２４を異なるパターンで振動させてよい。これにより、制御部１３は、誘導ブロック６０ａ上に位置する利用者５０に対しては、安全に歩行を継続できることを報知することができる。また、制御部１３は、危険ブロック６０ｂ上に位置する利用者５０に対しては、安全を確保するため停止すべきことを報知することができる。

スマート白杖２０の先端部が仮想点字ブロック６０の領域内にない場合（ステップＳ１０６：Ｎｏ）、制御部１３は、終了の指示がない限り（ステップＳ１０９：Ｎｏ）、スマート白杖２０のトラッキング（ステップＳ１０５）を継続する。スマート白杖２０の先端部が路面と接触していない場合（ステップＳ１０７：Ｎｏ）、および、スマート白杖２０を振動させる処理（ステップＳ１０８）を実行した後についても、同じである。これにより、利用者５０は、継続してスマート白杖２０を使用して通るべき経路領域を確認しながら安全に移動することができる。

利用者５０は、目的地に到着した場合またはその他の理由で、報知装置１０による処理を終了させることができる。制御部１３は、終了指示を受けると（ステップＳ１０９：Ｙｅｓ）、処理を終了する。

以上説明したように、本実施形態の報知装置１０によれば、点字ブロックがない場所でも利用者５０が安全に通行することを支援することができる。また、報知装置１０は、実際に点字ブロックを道路に設置する必要がないので、点字ブロックの設置に係る費用を必要としない。さらに、路面に凹凸のある点字ブロックを配置すると、歩行者が躓き易い、および、車椅子が通りにくい等のデメリットがあるが、本開示の報知装置１０ではそのようなデメリットがないという利点がある。

上記実施形態では、スマート白杖２０に設けられた振動子２４が振動することにより、利用者５０に対する報知を行った。しかし、報知システム１は、スマート白杖２０の振動子２４に代えて、報知装置１０に振動子２４を設けて利用者５０への報知に使用することができる。報知装置１０がスマートフォンの場合、報知装置１０はスマートフォンに内蔵された振動子２４を使用することができる。利用者５０は、報知装置１０を体に装着することによって、報知装置１０の振動を認識することができる。また、利用者５０への報知方法は、振動によるものに限られない。例えば、報知装置１０は、スピーカまたはイヤホンを含み、音声により利用者５０に対する報知を行ってよい。

また、上記実施形態では、報知装置１０の制御部１３は、スマート白杖２０に設けられた接触センサ２３の出力した信号に基づいて、スマート白杖２０の先端部と路面との接触を検知した。しかし、報知装置１０の制御部１３は、画像取得部１４から取得した画像に基づいて、スマート白杖２０の先端部が路面に接触しているか否かを判断してよい。

したがって、スマート白杖２０に設けられた接触センサ２３および振動子２４は、報知装置１０側に設けられた構成要素で代替することができる。その場合、スマート白杖２０の通信部２１および制御部２２は、不要となる。したがって、利用者５０はスマート白杖２０に代えて、電気的な機構を含まない通常の白杖を使用することができる。

上記実施形態では、報知装置１０は、位置検出部１２で現在位置を検出し、地図情報サーバ３０から通信部１１を介して現在位置の周辺の地図情報を取得していた。しかし、報知装置１０は、特定の利用環境下で地図情報を取得しないで画像取得部１４で取得される画像のみから、仮想点字ブロック６０を設定することができる。例えば、報知装置１０の制御部１３は、横断歩道、駅のプラットホーム等を画像認識により認識してよい。制御部１３は、例えば、画像から横断歩道を認識した場合、その中央付近に誘導ブロック６０ａを設定してよい。また、制御部１３は、画像から駅のプラットホームを検出した場合、プラットホームの端から所定の距離の位置に、危険ブロック６０ｂを設定してよい。

上記実施形態において報知装置１０の制御部１３が実行する処理の一部は、ネットワーク４０に接続された他の情報処理装置で実行されてよい。報知装置１０と、他の情報処理装置との間では、種々の態様で機能分担をすることができる。

（ロボットへの適用）
上記実施形態において、移動体は視覚障害者であるものとして説明した。しかし、移動体は視覚障害者等の人に限られない。例えば、移動体はロボットであってよい。ロボットには、物品を運搬するロボット、警備を行うロボット、および、掃除をするロボット等が含まれる。

本開示の一実施形態に係る報知装置８０をロボット９０に採用した例が、図１３に示される。ロボット９０は、報知装置８０と、カメラ９１と、駆動機構９２と、ロボット制御部９３とを含む。カメラ９１は、ロボット９０の通常前進する方向に光軸を向けて取り付けられる。駆動機構９２は、モーターおよびタイヤ等任意のロボット９０を移動させる手段を含む。駆動機構９２は、ロボット９０の進む方向を変更可能である。駆動機構９２は、ロボット９０をロボット制御部９３からの指示に従って移動させる。ロボット制御部９３は、ロボット９０全体を制御する。ロボット制御部９３は、一つ以上のプロセッサおよびメモリを含んで構成される。ロボット制御部９３は、報知装置８０の制御部８３からの信号を受けて、駆動機構９２を制御する。

報知装置８０は、図３の報知装置１０と類似しており、通信部８１、位置検出部８２、制御部８３、画像取得部８４および記憶部８５を含む。

通信部８１は、報知装置１０の通信部１１と同じに、外部の地図情報サーバと通信可能に構成される。通信部８１は、地図情報サーバからから地図情報を取得することができる。位置検出部８２は、報知装置１０の位置検出部１２と同じに、ロボット９０の現在位置を検出することができる。画像取得部８４は、カメラ９１が撮像した画像を順次取得する。記憶部８５は、報知装置１０の記憶部１５と同じに、地図情報および各種プログラム等を記憶することができる。ロボット９０が特定の場所のみで使用される場合、地図情報サーバは不要である。地図情報はあらかじめ記憶部８５に記憶されていてよい。

制御部８３は、報知装置１０の制御部１３と類似して、報知装置８０全体を制御するとともに、ロボット９０が通るべき経路領域を仮想的に設定し、画像取得部８４で取得した画像に基づいて、ロボット９０が経路領域に位置するか否か判定する。経路領域は、ロボット９０の幅と同程度の幅の領域である。制御部８３は、ロボット９０が経路領域に位置すると判定した場合、ロボット９０のロボット制御部９３に対して信号を送信して、ロボット９０が正しい経路に位置することを報知する。制御部８３は、報知装置１０の制御部１３と同じに、一つまたは複数のプロセッサおよびメモリを含んでよい。

以上説明したような構成によって、ロボット９０は、ロボット９０の移動のために決定された経路領域を通って移動することができる。ロボット９０は、道路上のみならず、店舗、病院または公共施設等で利用することができる。本実施形態によれば、ロボット９０が移動する経路を指定するために、路面または施設の床面などに、誘導用の設備を設置する必要がないため、安価にシステムを構成できる。

本開示に係る実施形態について、諸図面及び実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形又は修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形又は修正は本開示の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各構成部又は各ステップなどに含まれる機能などは論理的に矛盾しないように再設定可能であり、複数の構成部又はステップなどを１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。本開示に係る実施形態について装置を中心に説明してきたが、本開示に係る実施形態は装置の各構成部が実行するステップを含む方法としても実現し得るものである。本開示に係る実施形態は装置が備えるプロセッサにより実行される方法、プログラム、又はプログラムを記録した非一時的なコンピュータ可読媒体としても実現し得るものである。本開示の範囲にはこれらも包含されるものと理解されたい。

１ 報知システム
１０ 報知装置
１１ 通信部
１２ 位置検出部
１３ 制御部
１４ 画像取得部
１５ 記憶部
２０ スマート白杖（杖）
２１ 通信部
２２ 制御部
２３ 接触センサ
２４ 振動子
３０ 地図情報サーバ
４０ ネットワーク
５０ 利用者（移動体）
６０ 仮想点字ブロック（経路領域）
６０ａ 誘導ブロック（第１の経路領域）
６０ｂ 危険ブロック（第２の経路領域）
６１ 仮想点字ブロック（迂回後）
７０ 道路
７１ 歩行者用道路
７２ 横断歩道
７３ 信号
７４ 障害物
８０ 報知装置
９０ ロボット

Claims (17)

1. 移動体の周囲の該移動体が移動可能な領域のうち、通るべき所定の範囲の幅を有する経路領域に、検出部が位置するか否かを判定し、前記検出部が前記経路領域に位置する場合に前記移動体に対する報知を行わせる制御部を備える報知装置。
2. 前記移動体の周囲の画像を取得する画像取得部をさらに備え、前記制御部は、前記画像に基づき前記経路領域を仮想的に設定する、請求項１に記載の報知装置。
3. 前記制御部は、前記画像に含まれる路面に描かれた路面標示に基づいて、前記経路領域を設定する位置を決定する、請求項２に記載の報知装置。
4. 前記制御部は、前記画像取得部が取得する画像に含まれる物体を避けて、前記経路領域を設定する位置を決定する、請求項２または３に記載の報知装置。
5. 現在位置を検出する位置検出部をさらに備え、前記制御部は、前記現在位置に基づいて前記移動体の周辺の地図情報を取得するように構成され、該地図情報は前記経路領域が設定される位置の位置情報を含む、請求項１に記載の報知装置
6. 現在位置を検出する位置検出部をさらに備え、前記制御部は、前記現在位置に基づいて前記移動体の周囲の領域の地図情報を取得し、且つ、前記制御部は、前記地図情報と前記経路領域を設定する位置を決定するための設定ルールとに基づいて前記経路領域の位置を決定する、請求項１に記載の報知装置。
7. 前記設定ルールは、前記移動体の周囲にある横断歩道の所定位置に、前記経路領域を設定するものである、請求項６に記載の報知装置。
8. 前記設定ルールは、前記移動体が駅のプラットホームにいる場合において、前記プラットホームの端部から所定距離離れた位置に前記経路領域を設定するものである、請求項６に記載の報知装置。
9. 前記設定ルールは、前記移動体と異なる別の移動体のための前記経路領域と重複しないように、前記経路領域を設定するものである、請求項６に記載の報知装置。
10. 前記移動体の周囲の画像を取得する画像取得部をさらに備える、請求項５から９の何れか一項に記載の報知装置。
11. 前記制御部は、前記画像取得部が取得する画像に含まれる物体を避けて、前記経路領域を設定する位置を決定する、請求項１０に記載の報知装置。
12. 前記移動体は人であり、前記検出部は杖であり、前記制御部は、前記画像取得部が取得する画像から、前記移動体の保持する前記杖の先端部が前記経路領域に位置することを検出した場合、前記移動体が前記経路領域に位置すると判定する、請求項２から４並びに請求項１０および１１の何れか一項に記載の報知装置。
13. 前記制御部は、前記杖の前記先端部に設けられた接触センサから、前記先端部が前記移動体の周囲の路面に接触したことを示す接触情報を取得可能に構成され、前記接触情報を取得したとき、前記移動体に対する前記報知を行わせる、請求項１２に記載の報知装置。
14. 前記経路領域は、第１の経路領域と前記第１の経路領域とは異なる第２の経路領域とを含み、前記制御部は、前記移動体が前記第１の経路領域に位置すると判定した場合と、前記第２の経路領域に位置すると判定した場合とで、異なる態様で報知を行わせる、請求項１から１３の何れか一項に記載の報知装置。
15. 前記所定の範囲の幅は、前記移動体の幅と同程度の幅である、請求項１から１４の何れか一項に記載の報知装置。
16. 移動体が移動可能な領域の位置情報と、前記移動体が移動可能な領域内に含まれる仮想的な経路領域であって、前記移動体が移動する際に通るべき所定の範囲の幅を有する経路領域の位置情報とを対応付けるデータ構造を有する地図データ。
17. 移動体の周囲の該移動体が移動可能な領域のうち、通るべき所定の範囲の幅を有する経路領域に、検出部が位置するか否かを判定し、前記検出部が前記経路領域に位置する場合に前記移動体に対する報知を行わせる処理を、コンピュータに実行させるプログラム。

Images