JP3205955U

JP3205955U - 段差検知機能を有した歩行補助具

Info

Publication number: JP3205955U
Application number: JP2016002802U
Authority: JP
Inventors: 伸行胸組; 祐登小嶋
Original assignee: 株式会社朋電舎
Priority date: 2016-05-30
Filing date: 2016-05-30
Publication date: 2016-08-25
Anticipated expiration: 2026-05-30

Abstract

【課題】転倒や転落による事故を未然に防止するための、歩行補助具を提供する。【解決手段】歩行者の足元より下方の段差距離を検出するため、下方反射物２６に向けて超音波信号２５の発信と下方反射物より反射された反射波２７の受信を行う超音波信号送受信部２と、超音波信号送受信部内の発振回路２１に対して距離計測用のパルス信号を出力するパルス信号発信部３１と超音波信号送受信部内の受振回路２２より出力される反射波のパルス信号を入力するパルス信号受信部３２とパルス信号の発信時間Ｔ１から僅かに遅延した受信時間Ｔ２の時間差より下方反射物までの段差距離を検出する距離検出機能３３とその段差距離に応じたＰＷＭ信号を出力するＰＷＭ信号出力機能３４を有した制御部３と、ＰＷＭ信号を報知出力ドライバ４１にて増幅し報知素子４２を駆動する報知出力部４と、超音波信号送受信部と制御部と報知出力部に電力を供給するためのバッテリーにて構成する。【選択図】図１

Description

本考案は、歩行者特に視覚に障害のある視覚障害者が外出時において歩行する際に、歩道上にあるくぼみを始め歩道と車道との境の段差や下り階段の段差および駅のプラットホームと軌道間等の各種下方の段差を検知して、転倒や転落による事故を未然に防止するための、段差検知機能を有した歩行補助具に関するものである。

従来、歩行者特に視覚に障害のある視覚障害者が外出時において歩行する際には、白杖を使用して歩行している。該白杖は、自ら前方の障害物の有無を確認しながら歩行するために使用すると共に、周囲の人に視覚障害者であることを知らせて歩行の優先や援助をしてもらうことに役立っている。

また、歩道を始め駅の構内やプラットホームおよび各種施設（例えば病院、役所、ホール、デパート、空港など）等の歩道部分には点字ブロックが敷設され、さらに前記各種施設等の出入り口付近や階段の手摺等には点字案内や音声案内が設置されて歩行の補助に役立っている。

上記白杖を使用しての歩行および点字案内や音声案内による補助はそれなりの効果はあるものの、歩道上にあるくぼみを始め歩道と車道との境の段差や下り階段の段差および駅のプラットホームと軌道間等の各種下方の段差は認識し難いため、転倒や転落等の事故が多々発生していた。例えば平成２３年１月１６日に東京の山手線内目白駅で起きた視覚障害者の転落死亡事故を受け、視覚障害者の某団体が行ったアンケートによれば、約２５０名の回答者のうち約４割が実際に転落したことがあると答えている。そのため、電車とプラットホームとの間における安全柵や点字ブロックの増設などを希望する声が多くあった。

上記要望は施設側での対応となるが、歩行者自身での対応策も数多く提案されている。例えば特開２００８−１８８３９１号公報の発明の名称『障害物検出装置』では、赤外線ＬＥＤを利用して視覚障害者や高齢者が歩行する際の進行方向にある物体を検出し、その障害物までの位置や距離を振動や音で知らせる障害物検出装置について提案され、当該装置は眼鏡・ベルト・帽子・靴など使用者の装身具に具備できるとの記載がある。

また、特許第５１１５６７３号公報の発明の名称『歩行用靴』では、高齢者などの歩行者が前方の障害物につまずいて転倒しそうになった時に、それを感知して転倒防止のための動きを歩行者に促すことができる歩行者用靴について提案され、障害物までの距離を計測する距離センサを始め感圧センサや加速度センサを靴に内蔵し、障害物と衝突しそうになった時に足裏を刺激して知らせることができる靴についての記載がある。

特開２００８−１８８３９１特許第５１１５６７３号

上記いずれの公報においても、視覚障害者や高齢者等の歩行者の装身具や靴に内蔵した装置は、当該歩行者の前方にある障害物の距離や位置を感知してその状況を歩行者に振動や音で知らせ、前記障害物との衝突による転倒防止を図り安全な歩行を補助するものである。

しかしながら、前述の駅のプラットホームでの転落死亡事故の例のように、視覚障害者が最も危険と感じるものは、障害物への衝突や上り階段等での転倒ではなく、プラットホームでの転落や下り階段等での転倒・転落である。これは、健常者であっても同じである。前記障害物への衝突や上り階段等での転倒では手を付くなどして身を守ることができるが、プラットホームでの転落や下り階段等での転倒・転落では手を付くことすらできないためである。

本考案は、上記問題点を解決するために成されたものであり、歩行者特に視覚に障害のある視覚障害者が外出時において歩行する際に、歩道上にあるくぼみを始め歩道と車道との境の段差や下り階段の段差および駅のプラットホームと軌道間等の各種下方の段差を検知して、転倒や転落による事故を未然に防止するための、段差検知機能を有した歩行補助具を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本考案の段差検知機能を有した歩行補助具は、歩行者の足元より下方の段差距離を検出するため、下方反射物に向けて超音波信号の発信と前記下方反射物より反射された反射波の受信を行う超音波信号送受信部と、前記超音波信号送受信部内の発振回路に対して距離計測用のパルス信号を出力するパルス信号発信部と前記超音波信号送受信部内の受振回路より出力される反射波のパルス信号を入力するパルス信号受信部と前記パルス信号の発信時間から僅かに遅延した受信時間の時間差より下方反射物までの段差距離を検出する距離検出機能とその段差距離に応じたＰＷＭ信号を出力するＰＷＭ信号出力機能を有した制御部と、前記ＰＷＭ信号を報知出力ドライバにて増幅し報知素子を駆動する報知出力部と、前記超音波信号送受信部と制御部と報知出力部に電力を供給するためのバッテリーにて構成する。

上記段差検知機能を有した歩行補助具は、歩行者の靴または白杖の先端部に内蔵または装着して使用する。

本考案の段差検知機能を有した歩行補助具を用いれば、歩行者特に視覚に障害のある視覚障害者が外出時において歩行する際に、歩道上にあるくぼみを始め歩道と車道との境の段差や下り階段の段差および駅のプラットホームと軌道間等の各種下方の段差を検知して歩行者に報知することができるため、転倒や転落による事故を未然に防止することができるという効果を奏する。

本考案を実施するための最良の形態を図を用いて説明する。

図１は本考案の段差検知機能を有した歩行補助具の回路構成と動作機能を示したブロック図である。該図に示すように、本考案の段差検知機能を有した歩行補助具１は、歩行者の足元より下方の段差距離を検出するため、下方反射物２６に向けて超音波信号２５の発信と前記下方反射物２６より反射された反射波２７の受信を行う超音波信号送受信部２と、前記超音波信号送受信部２内の発振回路２１に対して距離計測用のパルス信号を出力するパルス信号発信部３１と前記超音波信号送受信部２内の受振回路２２より出力される反射波のパルス信号を入力するパルス信号受信部３２と前記パルス信号の発信時間Ｔ１から僅かに遅延した受信時間Ｔ２の時間差より下方反射物２６までの段差距離を検出する距離検出機能３３とその段差距離に応じたＰＷＭ信号を出力するＰＷＭ信号出力機能３４を有した制御部３と、前記ＰＷＭ信号を報知出力ドライバ４１にて増幅し報知素子４２を駆動する報知出力部４と、前記超音波信号送受信部２と制御部３と報知出力部４に電力を供給するためのバッテリー（図示せず）にて構成する。

上記超音波信号送受信部２は、制御部３内のパルス信号発信部３１より出力される距離計測用のパルス信号を受信することにより、発振回路２１を駆動して超音波信号を生成し、超音波発振素子２３より超音波信号２５を下方反射物２６に向けて発信する超音波信号送信部と、反射波２７のパルス信号を制御部３内のパルス信号受信部３２に出力すべく前記下方反射物２６より反射された反射波２７を超音波受振素子２４にて受信し、受振回路２２にて検波および波形整形して反射波のパルス信号を生成する超音波信号送信部にて構成する。

上記制御部３は、前記超音波信号送受信部２内の発振回路２１に対して距離計測用のパルス信号Ｔ１を出力するパルス信号発信部３１と前記超音波信号送受信部２内の受振回路２２より出力される反射波のパルス信号Ｔ２を入力するパルス信号受信部３２と前記パルス信号の発信時間Ｔ１から僅かに遅延した受信時間Ｔ２の時間差より下方反射物２６までの段差距離を検出する距離検出機能３３とその段差距離に応じたＰＷＭ信号を出力するＰＷＭ信号出力機能３４にて構成する。該制御部３は、個別回路にて構成することも可能であるが、予め前記動作プログラムを内蔵したメモリとＣＰＵおよび入出力デバイスにて構成するのが一般的である。

上記報知出力部４は、前記制御部３内において下方反射物２６までの段差距離に応じたＰＷＭ信号を出力するＰＷＭ信号出力機能３４からのＰＷＭ信号を増幅する報知出力ドライバ４１と報知素子４２にて構成する。該報知素子４２は、各種下方の段差の検出を振動で報知する場合には振動モーターが好適であり、音で報知する場合はブザー等が好適であるが、特にこれに限定するものではない。また、前記ＰＷＭ信号のパルス幅は、下方反射物２６までの段差距離に応じて変化させ報知パターン化しておけば、浅い段差から深い段差まで判断することができる。例えば浅い段差の場合にはＰＷＭ信号のＯＮ状態の幅を短くして振動や音を小さくし、深い段差の場合にはＰＷＭ信号のＯＮ状態の幅を長くして振動や音を大きくすることで判別できるが、特にこれに限定するものではない。

次に、本考案の段差検知機能を有した歩行補助具１は、歩行者の靴または白杖の先端部に内蔵または装着して使用する。いずれの場合も、当該歩行補助具１は雨にぬれても問題のないように防水機能を持たせると共に超音波信号送受信部２の超音波発振素子２３や超音波受振素子２４の前面には土などが付着しないように保護するのが好ましい。

図２は本考案の段差検知機能を有した歩行補助具を歩行者の靴に内蔵または装着した状態での動作説明図であり、（ａ）は浅い段差、（ｂ）は深い段差の状態を示している。（ａ）においては、視覚に障害のある歩行者６が歩道５を歩いている際に靴８の先端部が浅い段差７ａの端部にある状態を示している。このとき、靴８の先端部に内蔵または装着した歩行補助具１は下方の距離測定を瞬時に行い、検出距離１０ａが浅い段差であると判断する。それと同時に歩行補助具１内の報知素子４２を浅い段差の報知パターンで作動させ歩行者６に浅い段差１０ａが靴８のすぐ先にあることを知らせる。また（ｂ）においては、視覚に障害のある歩行者６が歩道５を歩いている際に靴８の先端部が深い段差７ｂの端部にある状態を示している。このとき、靴８の先端部に内蔵または装着した歩行補助具１は下方の距離測定を瞬時に行い、検出距離１０ｂが深い段差であると判断する。それと同時に歩行補助具１内の報知素子４２を深い段差の報知パターンで作動させ歩行者６に深い段差１０ｂが靴８のすぐ先にあることを知らせる。なお図２は靴８に内蔵または装着した歩行補助具１の説明のため、視覚に障害のある歩行者６が持つ白杖２は省略した。

図３は本考案の段差検知機能を有した歩行補助具を歩行者の白杖に内蔵または装着した状態での動作説明図であり、（ａ）は浅い段差、（ｂ）は深い段差の状態を示している。（ａ）においては、視覚に障害のある歩行者６が歩道５を歩いている際に白杖９の先端部が浅い段差７ａの端部ある状態を示している。このとき、白杖９の先端部に内蔵または装着した歩行補助具１は下方の距離測定を瞬時に行い、検出距離１０ａが浅い段差であると判断する。それと同時に歩行補助具１内の報知素子４２を浅い段差の報知パターンで作動させ歩行者６に浅い段差１０ａが白杖９のすぐ先にあることを知らせる。また（ｂ）においては、視覚に障害のある歩行者６が歩道５を歩いている際に白杖９の先端部が深い段差７ｂの端部ある状態を示している。このとき、白杖９の先端部に内蔵した歩行補助具１は下方の距離測定を瞬時に行い、検出距離１０ｂが深い段差であると判断する。それと同時に歩行補助具１内の報知素子４２を深い段差の報知パターンで作動させ歩行者６に深い段差１０ｂが白杖９のすぐ先にあることを知らせる。

上記いずれの方法であっても、歩道上にあるくぼみを始め歩道と車道との境の段差や下り階段の段差および駅のプラットホームと軌道間等の各種下方の段差を、当該段差検知機能を有した歩行補助具１に内蔵の報知素子４２の動作にて知らせることができるため、歩行者６は前記各種下方の段差を事前に察知して転倒や転落による事故を未然に防止することができる。

本考案の段差検知機能を有した歩行補助具の回路構成と動作機能を示したブロック図である。本考案の段差検知機能を有した歩行補助具を歩行者の靴に内蔵または装着した状態での動作説明図である。本考案の段差検知機能を有した歩行補助具を歩行者の白杖に内蔵または装着した状態での動作説明図である。

１歩行補助具
２超音波信号送受信部
３制御部
４報知出力部
５歩道
６歩行者
７段差
８靴
９白杖
１０検出距離
２１発振回路
２２受振回路
２３超音波発振素子
２４超音波受振素子
２５超音波信号
２６下方反射物
２７反射波
３１パルス信号発信部
３２パルス信号受信部
３３距離検出機能
３４ＰＷＭ信号出力機能
４１報知出力ドライバ
４２報知素子

Claims

歩行者の足元より下方の段差距離を検出するため、下方反射物に向けて超音波信号の発信と前記下方反射物より反射された反射波の受信を行う超音波信号送受信部と、前記超音波信号送受信部内の発振回路に対して距離計測用のパルス信号を出力するパルス信号発信部と前記超音波信号送受信部内の受振回路より出力される反射波のパルス信号を入力するパルス信号受信部と前記パルス信号の発信時間から僅かに遅延した受信時間の時間差より下方反射物までの段差距離を検出する距離検出機能とその段差距離に応じたＰＷＭ信号を出力するＰＷＭ信号出力機能を有した制御部と、前記ＰＷＭ信号を報知出力ドライバにて増幅し報知素子を駆動する報知出力部と、前記超音波信号送受信部と制御部と報知出力部に電力を供給するためのバッテリーにて構成することを特徴とする、段差検知機能を有した歩行補助具。
上記段差検知機能を有した歩行補助具は、歩行者の靴または白杖の先端部に内蔵または装着して使用することを特徴とする、請求項１に記載の段差検知機能を有した歩行補助具。