JP3679388B2

JP3679388B2 - 視覚障害者誘導システム

Info

Publication number: JP3679388B2
Application number: JP2002238419A
Authority: JP
Inventors: 卓史宮脇
Original assignee: 卓史宮脇
Priority date: 2002-08-19
Filing date: 2002-08-19
Publication date: 2005-08-03
Anticipated expiration: 2022-08-19
Also published as: JP2004078603A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）システムを用いた視覚障害者誘導システムに関する。詳しくは、地面に所定間隔で埋設、配列されたトランスポンダからの位置情報を非接触状態で順次受信し、この位置情報を視覚障害者に音声で提供するように工夫された視覚障害者誘導システムに関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
現在、視覚障害者が所望の目的地を目指して歩行する場合には、視覚以外の感覚情報をたよりに、地面に敷設された視覚障害者専用の誘導ブロック（点字ブロック）の存在や地面形状の違いを杖先で探り当てたり、感じたりしながら歩かなければならない。
【０００３】
しかしながら、現在使用されている前記誘導ブロックは、視覚障害者専用の通路又は進行方向を提供するだけに留まっており、歩行中の視覚障害者に対して現在地を逐次提供するものではない。即ち、誘導ブロックは、位置情報（現在地を示す情報）を提供する機能自体を備えているわけではない。
【０００４】
このような視覚障害者の抱える問題を踏まえると、視覚障害者を確実に、かつ安全に所望の目的地にまで誘導できるシステムが望まれる。
【０００５】
そこで、本発明は、ＲＦＩＤシステムを用いた視覚障害者誘導システムを提供することによって、駅構内、店内、商店街、繁華街、テーマパーク等の人が混雑するような場所においても、視覚障害者を確実に、かつ安全に所望の目的地にまで誘導できるようにすることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
まず、本願で提供する「視覚障害者誘導システム」は、固有の位置情報が保存された電子式データキャリア装置であるトランスポンダを所定間隔で地面に連続的に埋設配列しておき、それぞれのトランスポンダから発信される位置情報を、リーダを介して前記トランスポンダと非接触状態で受信し、前記リーダで受信された前記位置情報を、携帯情報端末を介して音声出力し、視覚障害者に提供する構成を備える。
【０００７】
より具体的には、駅構内の連絡通路やホーム、店内の巡回通路、商店街や繁華街の道路、テーマパーク等の場所において、歩行可能な地面（路面）にトランスポンダが内蔵された平板状のブロックを所定間隔で連続的に配列する。各トランスポンダには予め現在地を示す位置情報（例えば、連続する整数の番号情報）を記録させておく。
【０００８】
そして、視覚障害者は、前記トランスポンダとの距離が所定範囲内に入ったときに、このトランスポンダと非接触状態で位置情報データの受信又は交換が可能なリーダと、該リーダからの情報を受信及び記録可能なＰＤＡ等の携帯情報端末と、を携帯して歩行する。視覚障害者は、携帯情報端末に接続するヘッドホン又はイヤホンを介して、前記トランスポンダから送信されてくる位置情報又はこの位置情報から導き出される案内情報を音声として入手する。
【０００９】
ここで、前記携帯情報端末を、電気通信回線を介してサーバとの送受信が可能な構成とし、前記リーダが所定のトランスポンダの位置情報を受信したときに、自動的にサーバから電気通信回線を介して前記携帯情報端末へ案内情報を送信して、視覚障害者に提供するようにしてもよい。
【００１０】
より具体的には、視覚障害者の保持するリーダが、所定のトランスポンダ（例えば、誘導開始点（例えば、駅構内の入口）や分岐点等に配置されたトランスポンダ）からの所定の位置情報を受信すると、前記携帯情報端末からサーバへ前記受信信号を、電気通信回線を介して送信し、続いて、該サーバーから自動的に電気通信回線を介して前記携帯情報端末に前記案内情報を送信（返信）し、音声により視覚障害者に提供する。
【００１１】
また、本発明では、携帯情報端末にマイクロホンを接続し、該マイクロホンを介して入力された視覚障害者の音声を慣用の音声翻訳ソフトによって音声認識できるようにしておくように工夫することもできる。この手段によれば、視覚障害者の声によって、目的地名が音声で携帯情報端末に入力されると、該目的地への行き方が視覚障害者へ自動案内されるように工夫できるので、本システムの便利性がより向上する。
【００１２】
上記基本構成を備える「視覚障害者誘導システム」は、視覚障害者を安全かつ確実に目的地に誘導できるという技術的意義を有するので、視覚障害者の活動範囲を拡大し、ひいては福祉や社会の発展に寄与するものとなる。
【００１３】
以下、本願における主要な技術用語の定義付けを行う。
【００１４】
「ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）システム」とは、少なくとも電子式データキャリア装置と、リーダと、を備え、電子式データキャリア装置への電力供給と、リーダとデータキャリア装置との間のデータ交換とを物理的接触なく、磁界又は電磁界を用いて実現できるシステムを意味する。
【００１５】
「トランスポンダ」とは、前記電子式データキャリア装置（データキャリアデバイス）のことであり、一般には、結合コンポーネント（コイル、アンテナ）とマイクロチップから構成され、所定のデータ（本願では、「位置情報」に係わるデータ）が予め前記マイクロチップに保存され、識別される物体に取り付けられる。このトランスポンダは、独自の電力供給源（電池）を持たず、リーダの交信領域に入るまで待ち受け状態となっており（パッシブ型）、リーダの交信領域に入ったときに活動化される。トランスポンダを活動化するための電力は、リーダから非接触の結合コンポーネントを介してトランスポンダに供給される。なお、トランスポンダには、アンテナコイルを持つ電磁誘導トランスポンダやダイポールアンテナを持つマイクロ波トランスポンダ等があり、また、バッテリー内蔵型のアクティブ型トランスポンダもある。本願における「トランスポンダ」には全て含まれ、狭く解釈されない。
【００１６】
「リーダ」は、インテロゲータ（質問器）とも称されるコンポーネントで、読込装置又は読込／書出装置である。このリーダは一般的に、ラジオ周波モジュール（送信機及び受信機）、コントロールユニットおよび結合ユニットを備え、他のシステム（本願では、携帯情報端末が該当。）にトランスポンダから受信したデータ（位置情報）を送信することができる構成を備える。リーダの送信周波数は、低周波、高周波、マイクロ波が使用可能であるが、必要な送信（通信）距離に応じて適宜選択できる。なお、前記リーダは、視覚障害者が保持する杖先部分、靴底、衣服等に内蔵又は係着できるように工夫することができる。
【００１７】
「位置情報」は、前記トランスポンダの一つ一つに保存される固有の現在地情報であって、かつこの現在地情報が連続したつながりのある情報群を構成するように、トランスポンダを地面に順番に配列させたときには、視覚障害者が歩行すべき方向を判断するときに有用な情報となり得るものである。例えば、連続した整数番号を位置情報として採用することができる。
【００１８】
「案内情報」とは、駅構内等の入口に配置されるブロックに埋設されるトランスポンダ（「入口トランスポンダ」と称する。）や分岐位置のブロックに埋設されるトランスポンダ（「分岐トランスポンダ」と称する。）等の特定のトランスポンダに予め保存又は書込みされる道案内に係わる情報、あるいは予め携帯情報端末に予め記憶されている道案内に係わる情報、あるいは所定タイミングでサーバから携帯情報端末へ送信される道案内に係わる情報を意味する。例えば、前記入口トランスポンダを通過した時に提供される案内情報としては、駅構内の主な箇所への行き方を案内する情報等を例示できる。また、前記分岐トランスポンダを通過した時に提供される案内情報としては、どの方向へ進むと、どこにたどり着けるかを案内する内容の情報等を例示できる。
【００１９】
「サーバ」は、通信回線ネットワーク上に、コンピュータ端末（本願では、携帯情報端末）に対する入出力情報の制御手段を有し、前記端末に対して所定の案内情報を提供できる機能を備えた情報提供源を意味する。即ち、本サーバには、少なくとも案内情報ファイルが格納されている。
【００２０】
「携帯情報端末」は、前記リーダ及び前記サーバとの情報交換が可能な携帯型のコンピュータ端末を意味し、インターネット接続機能を有するモバイルパソコン、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、携帯電話等を例示でき、狭く解釈されない。本発明に係る視覚障害者誘導システムにおいてこの「携帯情報端末」は、主に、各トランスポンダが保有する位置情報を、リーダを介して受信して、この位置情報をサーバへ転送したり、サーバから送信されてきた案内情報を受信してヘッドホン等から出力したり、リーダから送られてくる位置情報に連動する各種案内情報を予め記憶しておき、位置情報の受信に合わせて必要な案内情報を（サーバを介さずに）ヘッドホン等から出力したり、マイクロホンを介して視覚障害者から入力される音声情報を翻訳して所定の案内情報を導き出して、ヘッドホン等から出力したり等を行う。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、添付した図面に基づいて、本発明に係る視覚障害者誘導システムの好適な実施形態について説明する。まず、図１は、本発明に係る視覚障害者誘導システムに利用されるＲＦＩＤシステムの基本構成を表す図である。
【００２２】
ＲＦＩＤシステム１は、少なくとも電子式データキャリア装置であるトランスポンダ（誘導結合トランスポンダ）２と、このトランスポンダ２から受信したデータ（位置情報）を送信することができるリーダ３と、を備える。トランスポンダ２とリーダ３との間のデータ交換は、互いの物理的接触がなく、磁界又は電磁界を用いて実現できる。なお、図１における符号Ｄはデータ、符号Ｃはクロック、符号Ｅはエネルギーを表している。
【００２３】
トランスポンダ２は、結合コンポーネント（コイル、アンテナ）２ａと、マイクロチップ内蔵部２ｂと、から構成されている。所定のデータ（「位置情報」に係わるデータ）は、予め前記マイクロチップに保存され、識別される地面ブロックに埋設される。なお、トランスポンダ２の形態は、円盤型又はコイン型、スティック型、ケース収納型等から適宜自由に選択可能である。
【００２４】
トランスポンダ２は、独自の電力供給源（電池）を持たず、リーダ３の交信領域に入るまで待ち受け状態となっているパッシブ型を好適に採用できる。このパッシブ型のトランスポンダ２は、リーダ３の交信領域に入ったときに活動化される。トランスポンダ２を活動化するための電力（Ｅ）は、リーダ３から非接触の結合コンポーネント３ａを介してトランスポンダ２に供給される。
【００２５】
リーダ３は、結合コンポーネント３ａと、読込装置又は読込／書出装置３ｂと、から構成されており、ラジオ周波モジュール（送信機及び受信機）、コントロールユニットおよび結合ユニットを備え、携帯情報端末４にトランスポンダ２から受信したデータ（位置情報）Ｄを送信することができる構成を備える。
【００２６】
リーダ３の送信周波数は、低周波（３０ＫＨｚ〜３００ＫＨｚ）、高周波又はラジオ周波（３ＭＨｚ〜３０ＭＨｚ）、ＵＨＦ（３００ＭＨｚ〜３ＧＨｚ）、マイクロ波（＞３ＧＨｚ）が使用可能であり、この送信周波数は、本願発明の目的を達成するために好適な送信（通信）距離となるものが好適に採用できる。
【００２７】
また、トランスポンダ２からリーダ３への応答となるデータ転送は、慣用の反射又は後方拡散、負荷変調、副調波又は調波を適宜選択して使用することができる。また、リーダ３からトランスポンダ２へのデータ転送は、慣用のデジタル変調方式を採用できる。
【００２８】
続いて、図２は、本発明に係る視覚障害者誘導システム（以下、「本システム」と略称する。）の好適な実施形態の構成を表す図、図３は、トランスポンダ２が埋設されたブロックＢ群の一配列例を示す図である。
【００２９】
以下、便宜上、本システムが駅構内に設置された場合を代表例として説明するが、本システムの設置個所は、駅構内に限定するものではなく、繁華街、商店街、テーマパーク等の様々な場所において設置可能である。
【００３０】
まず、駅構内の連絡路やホームの地面（路面）Ｒ（図２参照）に、所定間隔を置いて並べて配置されるブロックＢの内部に、上記構成を備えるトランスポンダ２を埋設する。この各トランスポンダ２には、固有の位置情報データＤを保存させておく。
【００３１】
例えば、図３に示すブロック配置例では、駅構内の入口付近に配置されたブロックＢ_１に埋設されたトランスポンダ（入口トランスポンダ）２Ａには、位置情報データＤとして機能する番号情報１０１が保存されている。同様に、トランスポンダ２Ｂ・・・２Ｇ，２Ｈ，２Ｉ，２Ｊには、それぞれ順番に１０２・・・１０７，１０８，１０９，１１０なる位置番号情報が保存されている。なお、トランスポンダ２Ｊは、分岐点にある分岐トランスポンダである。
【００３２】
視覚障害者Ｍが分岐トランスポンダ２Ｊを通過した後に、そのまま直進してブロックＢ_１１，Ｂ_１２，Ｂ_１３・・・と順を追って進み、ブロックＢ_２０まで来ると、例えば「券売機」に着くことができる。分岐トランスポンダ２Ｊを左折して、ブロックＢ_２１，Ｂ_２２，Ｂ_２３・・・と順を追って進み、ブロックＢ_３０まで来ると、例えば「デパート」に着くことができる。分岐トランスポンダ２Ｊを右折して、ブロックＢ_３１，Ｂ_３２，Ｂ_３３・・・と順を追って進み、ブロックＢ_４０まで来ると、例えば「改札」に着くことができる（図３参照）。
【００３３】
次に、本システムを構成するリーダ３は、例えば、視覚障害者が用いる杖Ｌの先端部に内蔵しておくことができる。該杖Ｌの先端とトランスポンダ２との間の距離が所定範囲内になると、各トランスポンダ２（２Ａ，２Ｂ・・・）とリーダ３は、非接触状態で交信可能となる。
【００３４】
なお、リーダ３を設ける場所は、杖Ｌに限定するものではなく、靴底に内蔵させたり、ズボンの裾に係着させたりすることが可能であり、要するに地面Ｒに近接する物品に適宜設けることができる。
【００３５】
携帯情報端末４は、好適にはインターネットと無線回線で接続可能なＰＤＡを採用することができる。なお、携帯情報端末４は、ＰＤＡに限定されることなく、本発明の目的を達成できる携帯可能な情報端末でれば適宜採用可能である。
【００３６】
また、携帯情報端末４には、該端末４から出力される音声情報を外部出力可能な慣用のヘッドホン（又はイヤホン）４１と、視覚障害者から発せられた音声情報を携帯情報端末４へ送信する慣用のマイクロホン４２と、が接続されている（図２参照）。
【００３７】
ここで、図４に示すように、本システムを利用する視覚障害者Ｍは、上記構成の携帯情報端末４を携えるとともに、上記構成のリーダ３が先端部に内蔵された杖Ｌを把持して、目的地に向けて進行（歩行）する。
【００３８】
例えば、駅構内の入口付近に配置されたブロックＢ_１周辺に、視覚障害者Ｍが把持する杖Ｌの先端部Ｌａが近づくと（図４参照）、該先端部Ｌａに内蔵されたリーダ３がトランスポンダ２Ａの位置番号情報１０１を受信し、携帯情報端末４に送信する。
【００３９】
携帯情報端末４に、入口を示す位置番号情報１０１が送信されてくると、この送信情報がインターネットを介してサーバ５に送られる。これを受けて、自動的に、サーバ５から予め格納されていた案内情報ファイルの中から該当する駅構内案内情報を選択し、再び携帯情報端末４に返信する。
【００４０】
視覚障害者Ｍは、サーバ５から送信されてきた駅構内案内情報を、ヘッドホン４１を介して音声で提供を受ける。例えば、「○○駅の券売機へは、位置番号情報１２０のブロック（Ｂ２０）を目指して歩行してください。改札へは、位置番号情報１４０のブロック（Ｂ４０）を目指して歩行してください。○○デパートへは、位置番号情報１３０のブロック（Ｂ３０）を目指して歩行してください。」
の如き案内情報が視覚障害者Ｍに提供される。
【００４１】
続いて、視覚障害者Ｍが、ブロックＢ１，Ｂ２・・・を辿って、分岐ブロックＢ１０に着くと、トランスポンダ２Ｊからリーダ３を介して携帯情報端末４に、分岐点を示す位置番号情報１１０が送信されてくると、インターネットを介してサーバ５に前記送信情報が送られる。続いて、自動的に、サーバ５から予め格納されていた案内情報ファイルの中から該当する方向誘導に係わる案内情報を選択して、再び携帯情報端末４に返信する。
【００４２】
視覚障害者Ｍは、サーバ５から送信されてきた方向誘導案内情報を、ヘッドホン４１を介して音声で提供を受ける。例えば、「○○駅の券売機へは、直進してください。改札へは、右折してください。○○デパートへは、左折してください。」の如き方向指示に関する案内情報が視覚障害者Ｍに提供される。
【００４３】
なお、それぞれの目的地に最も近接するブロックＢ２０、Ｂ３０、Ｂ４０に着いた時には、「券売機に着きました。」、「改札に着きました」、「○○デパートに着きました。」等の到着を知らせる案内情報がサーバ５から視覚障害者Ｍに提供されるようにしてもよい。
【００４４】
また、本発明では、携帯情報端末４に接続されたマイクロホン４２を介して入力された視覚障害者Ｍの音声を慣用の音声翻訳ソフトによって音声認識できるようにしておくようにする。これにより、視覚障害者Ｍによって「目的地名」（例えば、「券売機」、「改札」、「○○デパート」）が音声によって携帯情報端末４に入力されたきに、当該目的地への行き方等に関する「案内情報」が視覚障害者Ｍへ自動提供されるようにすることができる。
【００４５】
次に図５に基づいて、上記サーバ５の構成を簡潔に説明する。
【００４６】
サーバ５は、通信回線ネットワーク（インターネット）上に、制御手段５０１と、携帯情報端末４に対する入出力情報の制御手段５０２ａ，５０２ｂを少なくとも備え、メインプログラムの格納手段５０３と、前記携帯情報端末４に対して送信される案内情報の格納手段５０４〜５０６を備える。
【００４７】
例えば、５０４ファイルには△△駅構内案内情報、５０５ファイルには□□テーマパーク案内情報、５０６ファイルには○○デパート案内情報が、それぞれ格納されており、視覚障害者Ｍが施設の入口や分岐点（のブロック）に着いたときに、携帯情報端末４から入力制御手段５０２ａを介して送信されてくる所定の位置情報に基づいて、必要な案内情報を対応するファイルから取り出し、出力制御手段５０２ｂを介して携帯情報端末４に送信する。
【００４８】
なお、上記実施形態では、サーバ５が案内情報を保有して、携帯情報端末４に送信する構成が採用されているが、携帯情報端末４自体に所定の位置情報に対応する各種案内情報を予め記憶させておき、リーダ３から受信した位置情報に連動する案内情報を適宜選択して導き出し、これを視覚障害者Ｍに提供するようにしてもよい。
【００４９】
本発明に係る視覚障害者誘導システムは、上記実施形態の細部構成に限定されず、ＰＦＩＤシステム１（トランスポンダ２、リーダ３）及び携帯情報端末４を少なくとも用いた、視覚障害者の誘導を目的とするシステム、更にサーバ５から案内情報が提供される同目的の誘導システムを広く含む。
【００５０】
【発明の効果】
本発明に係る視覚障害者誘導システムによれば、視覚障害者を安全かつ確実に目的位置に誘導できる。これにより、視覚障害者の活動範囲を拡大することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る視覚障害者誘導システムに利用されるＲＦＩＤシステムの基本構成を表す図
【図２】本発明に係る視覚障害者誘導システムの好適な実施形態の構成を表す図
【図３】トランスポンダ（２）が埋設されたブロック（Ｂ）の配列例を示す図
【図４】視覚障害者（Ｍ）が視覚障害者誘導システムを利用している一状態を示す図
【図５】本システムで利用されるサーバ(５)の構成を説明するためのブロック図
【符号の説明】
１ＲＦＩＤシステム
２（２Ａ〜２Ｚ）トランスポンダ
３リーダ
４携帯情報端末
５サーバ
４１ヘッドホン（又はイヤホン）
４２マイクロホン
Ｂ（Ｂ_１〜Ｂ_４０）ブロック
Ｄ位置情報（データ）
Ｌ杖
Ｍ利用者である視覚障害者
Ｒ地面

Claims

ＲＦＩＤシステムを用いた視覚障害者誘導システムであって、
所定間隔で地面に連続的に埋設配列された、固有の位置情報が保存された電子式データキャリア装置であるトランスポンダと、前記各トランスポンダから発信される位置情報を非接触状態で受信するリーダと、前記リーダで受信された前記位置情報に対応する案内情報が格納されたサーバと、前記サーバから電気通信回線を介して自動的に送信される前記案内情報を受信して、音声出力する携帯情報端末と、を備え、該携帯情報端末は、該端末を使用する視覚障害者の音声を認識して前記サーバへ送信し、該サーバは、前記視覚障害者の音声要求に応じた目的地への案内情報を、自動的に前記携帯情報端末へ返信して視覚障害者に提供することを特徴とする視覚障害者誘導システム。
前記リーダは、杖先端部に内蔵された構成であることを特徴とする請求項１記載の視覚障害者誘導システム。