JP6044921B2 - 案内システム - Google Patents

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本発明は、可視光乃至近赤外光を変調した光信号により所定の案内情報を送信する１以上の発光素子であって光軸を中心とした指向性があるものを有する光信号送信機と、可視光乃至赤外光に感度を有する光軸を中心とした指向性がある複数の受光素子が設置された眼鏡部と眼鏡部に接続された受信回路部とを有する光信号受信機とを備えた案内システムに関する。
一般に普及している視覚障がい者用音声案内システムの仕組みは、案内する地点に設けたスピーカから音声を流し、被案内者である視覚障がい者へ位置を知らせるようになっている。例えば、交差点等における交通信号機の表示が青信号になったときに所定のメロディーまたは鳥の鳴き声を流す音声案内システム、電車等の駅における階段位置を知らせるために鳥の鳴き声を流す音声案内システムまたは駅のトイレで男子用と女子用とを判別できるように案内するための音声を流す音声案内システム等が広く普及している。
上述した視覚障がい者用音声案内システムでは、被案内者が視覚障がい者ではない場合でも音声を流し音声案内を行っている。一方、近年、空間光通信を利用した視覚障がい者専用の音声案内システムの実用化が始まっている。非特許文献１には既に実用化されている視覚障がい者専用の赤外線音声情報案内システムとして、遠隔赤外可聴信号システム（Remote Infrared Audible Signage System）が記載されている。特許文献１には非特許文献１の遠隔赤外可聴信号システムに対応する視覚障がい者用送信機等が記載されている。この遠隔赤外可聴信号システムでは送信機は電子ラベルとして実現されており、電子ラベルは建物の出入口等の上部に設けられている。視覚障がい者は送信機から送信した赤外線によるメッセージを手元の受信機により受信して、受信機内蔵のスピーカまたはイヤフォンでメッセージによる音声案内を聞くことができる。しかし、この遠隔赤外可聴信号システムにおける受信機は受光可能角が狭い（指向性が狭い）ため、受信機が受光可能角を外れると受光できなくなる。つまり、視覚障がい者は音声案内される方向を認識するため、即ち送信機の位置を探すためには、受信機を左右に振って、音声が大きくなる位置を探す必要があるという問題があった。
上述した送信機の位置を探すために受信機を左右に振りながら歩く必要が無いシステムとして、特許文献２の音声案内システムが挙げられる。特許文献２の音声案内システムでは、展示室の天井に設けられた複数の発光部からの光を被案内者（必ずしも視覚障がい者には限定されない）が装着したヘッドフォンに設けられた前後左右側の受光部により受光することにより、被案内者が存在する展示物のエリア（位置データ）およびヘッドフォンの向き（前方データ）を取得している。取得した位置データおよび前方データはメインシステムへ伝送され、メインシステムが音像定位技術によりヘッドフォンの右音声データと左音声データとを生成し、当該音声データを被案内者側へ提供することにより、被案内者は展示物の方向に音源があると体感することができるようになっている。ここで（ステレオ）音像定位技術とは、音声を左右２チャンネルのスピーカまたはイヤフォンから再生する際に、両スピーカの音量差または位相差によって音像の位置を被案内者側に伝える技術である。しかし、特許文献２の音声案内システムでは、ヘッドフォンの受光部で取得した位置データ等をメインシステムで計算処理した後に生成した音声データをヘッドフォン側へ送信するという複雑なシステムが必要であると共に、被案内者が急速に頭部を動かした場合にはヘッドフォンとメインシステムとの間の送受信およびメインシステムにおける計算処理に要する時間のために、音像位置がリアルタイムに追従できないという問題があった。
上述した複雑なメインシステムの存在に起因する種々の問題を避け得る音声案内システムとして、特許文献３の赤外線案内システム等が挙げられる。特許文献３のシステムにおいても上述したステレオ音像定位の概念が含まれている。特許文献３の実施例１では利用者の進行方向に対して左右正面の異なる赤外線送信機から赤外線が放射されており、利用者は左右正面方向に応じた複数の赤外線受光部が設けられた眼鏡と、信号処理装置およびアンテナが取り付けられた杖と、アンテナが取り付けられたヘッドフォンとを装着している。眼鏡の複数の赤外線受光部により検出された複数の赤外線送信機からの各強度情報は高周波により利用者の皮膚を介して杖の信号処理装置へ送出され、信号処理装置は各強度情報に応じた大きさの左右の音を作成し、アンテナを介してヘッドフォン側へ送信する。同文献の実施例３では帽子に正面、左右および左右斜め前方向用に５個の赤外線受光部を設け、各方向に音像定位された音声信号をヘッドフォンから聞こえるようにしている。しかし、特許文献３の赤外線案内システム等では、正面、左右および左右斜め前方向に限定された音像定位しか得られないため、一般的な連続した空間に存在する赤外線送信機の詳細な位置情報を得ることができず、音像定位の方向が左右の一次元における特定方向に限定されているという問題があった。
非特許文献２においても上述したステレオ音像定位の概念が含まれている。非特許文献２ではＬＥＤを光源とする送信器およびステレオイヤフォンを使用しており、受光素子の指向性と設置角度とを適切に選択することにより、左右方向（球座標系の水平面における方位角方向）の一次元方向で連続的な音像定位が得られたことが報告されている。しかし、非特許文献２では一般的な連続した空間に存在する送信器の位置情報を得ることができず、特許文献３と同様に音像定位の方向が左右方向の一次元に限定されているという問題があった。
上述した特許文献２、３および非特許文献２のシステム等では、音像定位の方向が左右１次元に限定されているという問題に加え、ヘッドフォンまたはステレオイヤフォンを使用しているため、音像が被案内者の頭の中に定位してしまう結果、目的地の方向がわかりにくくなるという問題点があった。さらに、被案内者の両耳は塞がれた状態となっているため、視覚障がい者が日常の行動において必要としている周囲音の聴取を妨げるという問題点があった。
上述した問題点とは別に、視覚障がい者を案内する際に視覚障がい者と光信号の発信源との間の距離を通知することができればより利便性の高い案内システムを構成できることは言うまでもない。特許文献１には、受信機が信号機上部に設置された発光手段からの光を受けた際における傾斜角検出手段からの傾斜角に基づき、信号機までの距離を計算する距離算出手段について記載されている。しかし、特許文献１では距離を計算するために発光手段の位置が信号機上部という高所に限定されるという問題点があった。特許文献３の実施例９には２個の赤外線受光部で三角測量の原理により光源までの距離を求める点について記載されている。しかし、当該記載は三角測量についてふれた程度の内容であって、三角測量の原理に基づいた具体的な測距手段については何ら開示されていないという問題があった。加えて同実施例には、「真正面に向いた狭い受信方向範囲を持つ真正面赤外線受光部を設けて、その真正面赤外線受光部での受光強度が一定の受信強度となるように受光感度レベルを自動調整し、調整後の受光感度レベルから距離を求めるものが挙げられる。」と記載されている。しかし、受光感度レベルの調整から距離を求める方法は、その拠り所となる受光感度の絶対値が様々な要因によって変動するため、絶対距離を求めることが困難であるという問題があった。
上述した従来技術における問題とは別に、空間光通信を利用した聴覚障がい者用の案内システムが開発されていないという問題もあった。
そこで、本発明の目的は、上記問題を解決するためになされたものであり、送信機の位置を探すために受信機を左右に振りながら歩く必要が無く、複雑なシステムは不要であると共に、被案内者が急速に頭部を動かした場合にも対応することができる案内システムを提供することにある。
本発明の第２の目的は、一般的な連続した空間に存在する送信機の詳細な位置情報を得ることができ、音像定位の方向が左右の一次元に限定されない案内システムを提供することにある。
本発明の第３の目的は、音像の方向がわかりやすく、且つ視覚障がい者が日常の行動において必要としている周囲音の聴取を妨げることがない案内システムを提供することにある。
本発明の第４の目的は、光信号の発信源の位置が高所に限定されず、受光感度レベルの調整を行うことなく、光信号の発信源までの距離を通知することができる案内システムを提供することにある。
本発明の第５の目的は、空間光通信を利用した聴覚障がい者用の案内システムを提供することにある。
この発明の案内システムは、可視光乃至近赤外光を変調した光信号により所定の案内情報を送信する光軸を中心とした指向性がある１以上の発光素子を有する光信号送信機と、
可視光乃至赤外光に感度を有する光軸を中心とした指向性がある複数の受光素子が設置された眼鏡部と該眼鏡部に接続された受信回路部と該受信回路部に接続され被案内者側へ前記所定の案内情報を伝える案内部とを有する光信号受信機とを備えた案内システムであって、空間音響に関する被案内者の頭を中心とする球座標系を用いるものであり、前記眼鏡部のブリッジ付近に設置された２個の受光素子間において、指向性の領域が互いに一部重なり合うように光軸が前記球座標系における方位角方向に平行とはならない相対角度をなす方位角方向の位置関係を有しており、前記受信回路部は、前記発光素子から送信された光信号を前記方位角方向の位置関係を有する少なくとも２個の受光素子で受信した際の該受光素子間における受信強度比と、予め測定された前記方位角方向の位置関係を有する複数の受光素子間における受信強度比と光信号が送信された前記方位角方向との関係を示す方位角方向強度比テーブルに基づき、前記発光素子が設置された位置に関する前記方位角方向の情報（一次元情報）を得ると共に、所定の位置関係に配置された受光素子で受信した光信号に基づき、前記発光素子が設置された位置に関する他の一次元情報を得ることにより、前記発光素子が設置された位置に関する二次元情報を得る二次元情報取得部とを備えたことを特徴とする。
ここで、この発明の案内システムにおいて、前記二次元情報取得部における前記他の一次元情報は仰角方向の情報であり、前記所定の位置関係は前記眼鏡部のブリッジ付近に設置された２個の受光素子間において指向性の領域が互いに一部重なり合うように光軸が前記仰角方向に角度をなす仰角方向の位置関係であって、前記二次元情報取得部は、前記発光素子が設置された位置に関する前記仰角方向の情報について、前記仰角方向の位置関係に配置された２個の受光素子で受信した光信号の該受光素子間における受信強度比と予め測定された複数の受光素子間における受信強度比と光信号が送信された前記仰角方向との関係を示す仰角方向強度比テーブルとに基づき得ることにより、該発光素子が設置された方向に関する二次元情報を得ることができる。
ここで、この発明の案内システムにおいて、水平面において被案内者の左右の耳珠を結ぶ方向をｘ軸とし、水平面においてｘ軸と垂直且つ正中面に含まれる方向をｚ軸とし、横断面においてｘ軸と垂直且つ正中面に含まれる方向をｙ軸とし、前記方位角方向の位置関係は、ｚ軸を中心として左右に所定の方位角方向（ｘ軸上に射影された成分は−ｘ、＋ｘ方向）を有する位置関係であり、前記仰角方向の位置関係は、上下に所定の仰角方向（ｙ軸上に射影された成分は＋ｙ、−ｙ方向）を有する位置関係とすることができる。
ここで、この発明の案内システムにおいて、前記所定の案内情報の種別は聴覚情報であり、前記案内部は、前記眼鏡部又は／及び被案内者の頭部付近に装着可能なヘッドバンドに所定の設置形式で設置された複数個のスピーカと、前記二次元情報取得部により得られた前記二次元情報と前記所定の設置形式で設置された複数個のスピーカの音量又は位相差とを対応させる仮想音像定位を行うことにより、前記二次元情報により特定される方向から被案内者側へ前記聴覚情報を伝える二次元仮想音像定位部とをさらに備えることができる。
ここで、この発明の案内システムにおいて、前記所定の設置形式は、前記眼鏡部の左右の智付近に設置された左右スピーカと、被案内者の頭部の左右に亘って装着可能な左右ヘッドバンドの頭頂部付近に設置された頭頂部スピーカと、該左右ヘッドバンドの下方向（ｙ軸下方向）に伸びた先端部付近に設置された下方スピーカとを有する顔上下型スピーカ群形式、前記眼鏡部の左右の智付近から上下（ｙ軸上下方向）に伸びたアーム部の先端付近に各々設置された左右上下スピーカを有する耳上下型スピーカ群形式、前記顔上下型スピーカ群形式と、被案内者の頭部の前後に亘って装着される前後ヘッドバンドにおける眼鏡部のブリッジ付近に設置された中央スピーカ及び後頭部付近に設置された後方スピーカとを有する顔上下及び頭前後型スピーカ群形式、前記耳上下型スピーカ群形式と、被案内者の後頭部の左右に亘って装着される後頭左右ヘッドバンドにおける後頭部左右付近に設置された後方左右スピーカとを有する耳上下及び後頭部型スピーカ群形式、のいずれかとすることができる。
ここで、この発明の案内システムにおいて、前記二次元仮想音像定位部は、前記所定の設置形式が前記顔上下型スピーカ群形式の場合は、前記眼鏡部のブリッジ付近に設置された前記方位角方向の位置関係を有する受光素子間における受信強度比を前記左右スピーカの音量に対応させ、前記眼鏡部のブリッジ付近に設置された前記仰角方向の位置関係を有する受光素子間における受信強度比を前記頭頂部スピーカ及び下方スピーカの音量に対応させることにより、前記二次元情報取得部により得られた前記二次元情報と複数個の前記スピーカの音量とを対応させる仮想音像定位を行い、前記二次元情報により特定される方向から被案内者側へ前記聴覚情報を伝えるものであり、前記所定の設置形式が前記耳上下型スピーカ群形式の場合は、前記眼鏡部のブリッジ付近に設置された前記方位角方向の位置関係を有する受光素子間における受信強度比と前記眼鏡部のブリッジ付近に設置された前記仰角方向の位置関係を有する受光素子間における受信強度比とを前記左右上下スピーカの音量に対応させることにより、前記二次元情報取得部により得られた前記二次元情報と複数個の前記スピーカの音量とを対応させる仮想音像定位を行い、前記二次元情報により特定される方向から被案内者側へ前記聴覚情報を伝えるものとすることができる。
ここで、この発明の案内システムにおいて、前記所定の設置形式が前記顔上下及び頭前後型スピーカ群形式又は前記耳上下及び後頭部型スピーカ群形式の場合、前記眼鏡部の左右の智付近に設置され前記受信回路部に接続された受光素子と、前記左右ヘッドバンドの頭頂部付近に設置され上方からの光信号を検出する前記受信回路部に接続された頭頂部受光素子とをさらに備え、前記二次元仮想音像定位部は、前記所定の設置形式が前記顔上下及び頭前後型スピーカ群形式の場合は、前記眼鏡部のブリッジ付近に設置された前記方位角方向の位置関係を有する受光素子間における受信強度比と前記眼鏡部の左右の智付近に設置された前記受光素子間における受信強度比とを前記左右スピーカ及び前記中央スピーカの音量に対応させ、前記眼鏡部のブリッジ付近に設置された前記仰角方向の位置関係を有する受光素子間における受信強度比を前記頭頂部スピーカ、前記下方スピーカ及び前記中央スピーカの音量に対応させることにより、前記二次元情報取得部により得られた前記二次元情報と複数個の前記スピーカの音量とを対応させる仮想音像定位を行い、前記二次元情報により特定される方向から被案内者側へ前記聴覚情報を伝えるものであり、前記所定の設置形式が前記耳上下及び後頭部型スピーカ群形式の場合は、前記眼鏡部のブリッジ付近に設置された前記方位角方向の位置関係を有する受光素子間における受信強度比と前記眼鏡部の左右の智付近に設置された前記受光素子間における受信強度比とを前記左右上下スピーカの音量に対応させることにより、前記二次元情報取得部により得られた前記二次元情報と複数個の前記スピーカの音量とを対応させる仮想音像定位を行い、前記二次元情報により特定される方向から被案内者側へ前記聴覚情報を伝えるものとすることができる。
ここで、この発明の案内システムにおいて、前記所定の設置形式が前記顔上下及び頭前後型スピーカ群形式の場合は前記前後ヘッドバンドにおける後頭部付近に、前記所定の設置形式が前記耳上下及び後頭部型スピーカ群形式の場合は前記後頭左右ヘッドバンドにおける後頭部付近に、指向性の領域が互いに一部重なり合うように光軸が方位角方向に角度をなす後方位角方向の位置関係で設置され前記受信回路部に接続された少なくとも２個の後方部受光素子をさらに備え、前記二次元情報取得部は、さらに被案内者の後方に存在する後方発光素子が設置された位置に関する方位角方向の情報について、前記後方部受光素子で受信した光信号の該受光素子間における受信強度比と前記方位角方向強度比テーブルとに基づき得るものであり、前記二次元仮想音像定位部は、さらに前記二次元情報取得部により得られた前記後方発光素子が設置された位置に関する方位角方向の情報を、前記所定の設置形式が前記顔上下及び頭前後型スピーカ群形式の場合は前記後方スピーカの音量に、前記所定の設置形式が前記耳上下及び後頭部型スピーカ群形式の場合は前記後方左右スピーカの音量に対応させることができる。
ここで、この発明の案内システムにおいて、前記頭頂部受光素子の指向性の領域は、前記眼鏡部のブリッジ付近に設置された前記方位角方向の位置関係を有する上部の受光素子の指向性の領域と一部重なり合わせることが可能であり、前記二次元情報取得部は、さらに前記発光素子が設置された位置に関する仰角方向の情報について、前記頭頂部受光素子と前記方位角方向の位置関係を有する上部の受光素子とで受信した光信号の該受光素子間における受信強度比と、予め測定された複数の該受光素子間における受信強度比と光信号が送信された仰角方向との関係を示す第２仰角方向強度比テーブルとに基づき得ることにより、該発光素子が設置された位置に関する二次元情報を得て、前記二次元仮想音像定位部は、さらに前記頭頂部受光素子と前記方位角方向の位置関係を有する上部の受光素子との間の受信強度比を、前記所定の設置形式が前記顔上下及び頭前後型スピーカ群形式の場合は前記頭頂部スピーカ、前記下方スピーカ及び前記中央スピーカの音量に対応させることにより、前記所定の設置形式が前記耳上下及び後頭部型スピーカ群形式の場合は前記左右上下スピーカの音量に対応させることにより、前記二次元情報取得部により得られた前記二次元情報と複数個の前記スピーカの音量とを対応させる仮想音像定位を行い、前記二次元情報により特定される方向から被案内者側へ前記聴覚情報を伝えることができる。
ここで、この発明の案内システムにおいて、前記所定の設置形式が前記顔上下型スピーカ群形式の場合、前記眼鏡部の左右の智付近に設置され前記受信回路部に接続された受光素子をさらに備え、前記二次元仮想音像定位部は、前記眼鏡部のブリッジ付近に設置された前記方位角方向の位置関係を有する受光素子間における受信強度比と前記眼鏡部の左右の智付近に設置された前記受光素子間における受信強度比とを前記左右スピーカの音量に対応させ、前記眼鏡部のブリッジ付近に設置された前記仰角方向の位置関係を有する受光素子間における受信強度比を前記頭頂部スピーカ及び前記下方スピーカの音量に対応させることにより、前記二次元情報取得部により得られた前記二次元情報と複数個の前記スピーカの音量とを対応させる仮想音像定位を行い、前記二次元情報により特定される方向から被案内者側へ前記聴覚情報を伝えることができる。
ここで、この発明の案内システムにおいて、前記二次元仮想音像定位部は、前記光信号送信機における光信号の変調がアナログ周波数変調（ＦＭ）方式、アナログ位相変調（ＰＭ）方式、パルス幅変調（ＰＷＭ）方式、パルス位置変調（ＰＰＭ）、又はディジタル変調方式の場合で且つ仮想音像定位を行う信号処理をディジタル信号で行う場合、前記所定の設置形式が顔上下型スピーカ群形式の場合は、予め定められた、前記左右スピーカ、前記頭頂部スピーカ及び前記下方スピーカの各音量及び／又は位相差と前記発光素子が設置された前記二次元情報により特定される方向との関係を示す仮想音像定位方向テーブルを用いて、前記所定の設置形式が耳上下型スピーカ群形式の場合は、予め定められた、前記左右上下スピーカの各音量及び／又は位相差と前記発光素子が設置された前記二次元情報により特定される方向との関係を示す仮想音像定位方向テーブルを用いて、前記所定の設置形式が顔上下及び頭前後型スピーカ群形式の場合は、予め定められた、前記左右スピーカ、前記頭頂部スピーカ、前記下方スピーカ及び中央スピーカの各音量及び／又は位相差と前記発光素子が設置された前記二次元情報により特定される方向との関係を示す仮想音像定位方向テーブルを用いて、あるいは、予め定められた、前記後方スピーカの音量と被案内者の後方に存在する後方発光素子が設置された前記二次元情報により特定される方向との関係を示す仮想音像定位方向テーブルを用いて、前記所定の設置形式が耳上下及び後頭部型スピーカ群形式の場合は、予め定められた、前記左右上下スピーカの各音量及び／又は位相差と前記発光素子が設置された前記二次元情報により特定される方向との関係を示す仮想音像定位方向テーブルを用いて、あるいは、予め定められた、前記後方左右スピーカの各音量及び／又は位相差と前記後方発光素子が設置された前記二次元情報により特定される方向との関係を示す仮想音像定位方向テーブルを用いて、前記二次元情報取得部により得られた前記二次元情報と複数個の前記スピーカの各音量及び／又は位相差とを対応させることにより仮想音像定位を行い、前記二次元情報により特定される方向から被案内者側へ前記聴覚情報を伝えることができる。
ここで、この発明の案内システムにおいて、前記所定の設置形式は前記眼鏡部の左右の智付近に設置された左右スピーカを有する左右スピーカ群形式であり、前記二次元仮想音像定位部は、前記二次元情報取得部により得られた前記二次元情報と前記左右スピーカ群形式で設置された左右スピーカの音量及び／又は位相差とをバーチャルサラウンド技術により対応させる仮想音像定位を行うことにより、仮想音像定位方向から被案内者側へ前記聴覚情報を伝えることができる。
ここで、この発明の案内システムにおいて、前記所定の案内情報は視覚情報であり、前記案内部は、被案内者側に設置された画像表示装置と、前記二次元情報取得部により得られた二次元情報と前記視覚情報とに基づき、前記発光素子が設置された該二次元情報により特定される方向に関する情報を前記画像表示装置に表示する画像表示部とをさらに備えることができる。
ここで、この発明の案内システムにおいて、前記眼鏡部は、左右の智付近に設置された受光素子と、被案内者の頭部の左右に亘って装着される左右ヘッドバンドの頭頂部付近に設置された受光素子と、被案内者の頭部の前後に亘って装着される前後ヘッドバンドにおける後頭部付近に指向性の領域が互いに一部重なり合うように光軸が方位角方向に角度をなす位置関係で設置された少なくとも２個の受光素子とをさらに備えることができる。
ここで、この発明の案内システムにおいて、請求項１記載の案内システムにおいて、前記二次元情報取得部における前記他の一次元情報は光信号送信機の発光素子と光信号受信器の受光素子との間の距離の情報であり、前記所定の位置関係は、受光素子を有する２台の受光素子部が前記眼鏡部の左右の智付近に設置され、該２台の受光素子部は各々水平面において光軸の角度が異なる複数の受光素子を有する受光素子群であるか、又は２台の受光素子部は各々水平面において光軸の角度が可変である少なくとも１個の受光素子を有するものであり、水平面において被案内者の左右の耳珠を結ぶ方向をｘ軸とし、水平面においてｘ軸と垂直且つ正中面に含まれる方向をｚ軸とし、前記二次元情報取得部は、前記発光素子が設置された位置に関する前記距離の情報について、２台の前記受光素子部が各々前記受光素子群である場合は各受光素子群中で最も受信強度が高い各受光素子が水平面においてｘ軸に対してなす各角度、又は２台の前記受光素子部が各々光軸の角度が可変である受光素子を有する場合は各前記受光素子部の受光素子において最も受信強度が高いときの該受光素子が水平面においてｘ軸に対してなす各角度を利用した三角測量から得ることにより、該発光素子が設置された位置に関する二次元情報を得ることができる。
ここで、この発明の案内システムにおいて、前記所定の案内情報の種別は聴覚情報であり、前記案内部は、前記眼鏡部の少なくとも左右の智付近を含む位置に配置された複数個のスピーカと、前記二次元情報取得部により得られた前記一次元情報に基づき、水平面における前記方位角方向を前記発光素子が設置された方向に一致させると共に、前記二次元情報取得部により得られた距離の情報に基づき前記聴覚情報に所定の遠近操作処理を施すことにより、前記二次元情報により特定される方向から被案内者側へ該聴覚情報を前記スピーカを用いて伝える二次元（距離）仮想音像定位部とをさらに備えることができる。
ここで、この発明の案内システムにおいて、前記所定の案内情報は視覚情報であり、前記案内部は、被案内者側に設置された画像表示装置と、前記二次元情報取得部により得られた前記二次元情報と前記視覚情報とに基づき、前記発光素子が設置された水平面における方向に関する二次元情報を前記画像表示装置に表示する画像表示部とをさらに備えることができる。
ここで、この発明の案内システムにおいて、前記眼鏡部の左右の智付近に設置された受光素子を有する２台の受光素子部であって、該２台の受光素子部は各々水平面において光軸の角度が異なる複数の受光素子を有する受光素子群であるか、又は２台の受光素子部は各々水平面において光軸の角度が可変である少なくとも１個の受光素子を有するものと、前記発光素子が設置された位置に関する距離の情報について、２台の前記受光素子部が各々前記受光素子群である場合は各受光素子群中で最も受信強度が高い各受光素子が水平面においてｘ軸に対してなす各角度、又は２台の前記受光素子部が各々光軸の角度が可変である受光素子を有する場合は各受光素子において最も受信強度が高いときの各受光素子が水平面においてｘ軸に対してなす各角度を利用した三角測量から得ることにより、該発光素子が設置された距離の情報を取得する距離情報取得部と、前記二次元仮想音像定位部により特定される方向から被案内者側へ伝えられる聴覚情報に、前記距離情報取得部により得られた距離の情報に基づき所定の遠近操作処理を施す三次元仮想音像定位部とをさらに備えることができる。
ここで、この発明の案内システムにおいて、前記聴覚情報に施される前記所定の遠近操作処理は、前記他の一次元情報又は前記ｚ軸方向の情報に基づきｚ軸上の距離の遠近に応じて、音量を減少又は増大させる音量操作、スペクトルの高音域を減衰又は増大させるスペクトル操作、残響又は位相ゆらぎを減少又は増大させる残響等操作のいずれか１つ以上の操作の組合せ、あるいはバーチャルサラウンド技術による擬似的遠近感の生成処理とすることができる。
ここで、この発明の案内システムにおいて、前記眼鏡部の左右の智付近に設置された受光素子を有する２台の受光素子部であって、該２台の受光素子部は各々水平面において光軸の角度が異なる複数の受光素子を有する受光素子群であるか、又は２台の受光素子部は各々水平面において光軸の角度が可変である受光素子を有するものと、前記発光素子が設置された距離の情報について、２台の前記受光素子部が各々前記受光素子群である場合は各受光素子群中で最も受信強度が高い各受光素子が水平面においてｘ軸に対してなす各角度、又は２台の前記受光素子部が各々光軸の角度が可変である受光素子を有する場合は各受光素子において最も受信強度が高いときの各受光素子が水平面においてｘ軸に対してなす各角度を利用した三角測量から得ることにより、該発光素子が設置された距離の情報を取得する距離情報取得部とを備え、前記画像表示部は、前記二次元情報取得部により得られた二次元情報と前記距離情報取得部により得られた距離の情報と前記視覚情報とに基づき、前記発光素子が設置された三次元（ｘｙｚ空間）位置に関する情報を前記画像表示装置に表示することができる。
ここで、この発明の案内システムにおいて、前記画像表示装置は、前記眼鏡部の左右いずれかの智付近から下方向（ｙ軸下方向）に伸びたアーム部の先端付近に画像表示部が設置されたリストバンドを有するリストバンド型画像表示装置、前記眼鏡部の左右のレンズ部をシースルー型ウェアラブルディスプレイとしたウェアラブル型画像表示装置、前記眼鏡部のリム部にウェアラブルディスプレイを設置したリム−ウェアラブル型画像表示装置、のいずれかをさらに備えることができる。
ここで、この発明の案内システムにおいて、前記所定の案内情報は前記光信号送信機の設置場所に関する情報及び構成に関する情報を含むことができる。
ここで、この発明の案内システムにおいて、前記光信号受信機は被案内者の頭部の動きを検出するセンサをさらに備えることができる。
ここで、この発明の案内システムにおいて、前記光信号受信機は、前記光信号送信機に近接可能な補助受光部を有し該光信号送信機と通信可能な補助装置をさらに備えることができる。
ここで、この発明の案内システムにおいて、前記光信号送信機は、操作スイッチと、該操作スイッチ又は該操作スイッチの周囲に設置された操作スイッチ側光信号送信部及び操作スイッチ側光信号受信部とをさらに備え、前記補助装置は、前記操作スイッチを操作する操作信号を前記操作スイッチ側光信号受信部側へ送信する操作信号送信部をさらに備えることができる。
ここで、この発明の案内システムにおいて、前記補助装置は前記補助受光部と前記操作信号送信部とを相互に切替えて動作する切替部をさらに備えることができる。
ここで、この発明の案内システムにおいて、前記操作スイッチ側光信号送信部及び前記操作信号送信部は可視光又は近赤外光を各別に用いることができる。
ここで、この発明の案内システムにおいて、前記補助装置の形状は指輪型とすることができる。
ここで、この発明の案内システムにおいて、前記光信号受信機は発光素子及び光信号送信回路部を有する光信号送信部をさらに備え、前記光信号送信機は受光素子及び光信号受信回路部を有する光信号受信部をさらに備えることができる。
ここで、この発明の案内システムにおいて、前記光信号送信部の発光素子は前記眼鏡部の左又は右のリム上に設置することができる。
ここで、この発明の案内システムにおいて、前記光信号送信機は、前記光信号送信機が載置され、前記発光素子及び前記光信号受信部が設置された設置面の向きを方位角方向及び／又は仰角方向において可動可能な可動部と、前記光信号受信機の光信号送信部から送信され前記光信号受信部により受信された光信号に基づき、前記可動部により前記設置面の向きを該光信号送信部が存在する方向へ向ける制御を行う制御部とを備えることができる。
ここで、この発明の案内システムにおいて、前記所定の案内情報が聴覚情報の場合、前記光信号送信機は前記１以上の発光素子とは別の移動可能な発光素子をさらに備え、前記光信号受信機は前記複数の受光素子とは別のより狭い指向性を有する受光素子と該受光素子が受光した場合のみ音を発するスピーカとをさらに備えることができる。
ここで、この発明の案内システムにおいて、前記光信号送信機は所定の場所に固定して設置され、前記案内情報の内容は、前記被案内者側に対して、前記光信号送信機までの方向を得させる方向情報及び前記光信号送信機に接近又は到着したことを知らせる接近情報を含むことができる。
ここで、この発明の案内システムにおいて、前記所定の場所の付近位置に設置された、前記光信号送信機とは別の光信号送信機をさらに備え、該別の光信号送信機が送信する案内情報の内容は、前記被案内者側に対して該別の光信号送信機の位置を知らせる位置情報を含むことができる。
ここで、この発明の案内システムにおいて、前記光信号送信機及び／又は前記別の光信号送信機が送信する案内情報は、該光信号送信機及び／又は該別の光信号送信機が設置された場所に関連する場所情報をさらに含むことができる。
ここで、この発明の案内システムにおいて、前記所定の場所は交通信号機が設置された場所であり、前記別の光信号送信機は該信号機用押しボタン装置に設置され前記付近位置は該交通信号機付近の横断歩道を介した反対側の歩道上であり、前記光信号送信機が送信する前記場所情報は該交通信号機の点灯若しくは点滅状態、及び／又は該交通信号機が設置された場所名を含むことができる。
ここで、この発明の案内システムにおいて、前記所定の場所は路上に設置された視覚障がい者誘導用ブロックの警告ブロック及び／又は誘導ブロックとすることができる。
ここで、この発明の案内システムにおいて、前記所定の場所は建物内の廊下に面した部屋のドア上方であり、前記付近位置は該ドアのドアノブ付近であり、前記別の光信号送信機が送信する前記場所情報は該部屋内の説明を含むことができる。
ここで、この発明の案内システムにおいて、前記所定の場所は階段の上部であり、前記付近位置は該階段を上がった通路上部であり、前記別の光信号送信機が送信する前記場所情報は該通路が駅ホームの場合は列車の運行情報、商業施設の場合は該通路における商店の案内情報、学校の場合は教室位置案内情報を含むことができる。
ここで、この発明の案内システムにおいて、前記所定の場所は駅ホーム、バス停又は電停であり、前記付近位置は該所定の場所に停車している車両のドア上方であり、前記別の光信号送信機が送信する前記場所情報は列車、バス、路面電車の運行情報を含むことができる。
ここで、この発明の案内システムにおいて、前記所定の場所は公衆トイレの出入口付近の天井であり、前記付近位置は該公衆トイレ内の便器位置付近、公衆トイレ内の個室ドア、洗面台付近であり、前記別の光信号送信機が送信する前記場所情報は該個室の使用状況を含むことができる。
ここで、この発明の案内システムにおいて、行先を示す行先スイッチと、所定の位置から行先までに存在する前記光信号送信機及び／又は前記別の光信号送信機の識別子を含む経路情報を記録した経路情報記録部とを有する書込み器をさらに備え、該書込み器は、前記所定の位置において被案内者により前記行先スイッチが押下された場合、該所定の位置から該行先スイッチに対応する行先までの前記経路情報記録部に記録された経路情報を前記光信号受信機側へ送信するものであり、前記光信号送信機及び／又は前記別の光信号送信機から送信される場所情報は、該光信号送信機及び／又は前記別の光信号送信機を識別する識別子を含み、前記光信号受信機は、前記書込み器から送信された経路情報をメモリに記録し、前記光信号送信機及び／又は前記別の光信号送信機から送信された場所情報を受信した場合、該場所情報に含まれる識別子と該メモリに記録された該経路情報とに基づき、所定の経路案内情報を被案内者側へ伝える経路案内部をさらに備えることができる。
ここで、この発明の案内システムにおいて、前記所定の案内情報が聴覚情報である場合、前記光信号送信機は所定の設備に組込まれており、前記案内情報の内容は、該所定の設備が存在する位置に関する設備位置情報、該所定の設備の操作に関する設備操作情報、該所定の設備の状態に関する設備状態情報、該所定の設備に関する設備警報情報の１つ以上を含むことができる。
ここで、この発明の案内システムにおいて、前記所定の設備は、家電製品、切符販売機、自動販売機を含むことができる。
ここで、この発明の案内システムにおいて、前記光信号受信機の光信号送信部は所定の識別子を含む光信号を送信し、前記光信号送信機の光信号受信部は該光信号送信部から送信され該光信号受信部により受信された該光信号に含まれる所定の識別子に対応する案内情報を送信することができる。
ここで、この発明の案内システムにおいて、前記光信号送信機は、前記発光素子及び前記光信号受信部が設置された設置面の向きをｘｚ平面及び／又はｙｚ平面において可動可能な可動部と、前記光信号受信機の光信号送信部から送信され前記光信号受信部により受信された光信号に基づき、前記可動部により前記設置面の向きを該光信号送信部が存在する方向へ向ける制御を行う制御部とをさらに備えることができる。
ここで、この発明の案内システムにおいて、前記光信号送信機をアミューズメント施設における被案内者が搭乗可能な乗り物の移動経路付近に設置することができる。
ここで、この発明の案内システムにおいて、前記光信号送信機は車両に搭載され、前記案内情報の内容は、前記被案内者側に対して、前記車両の接近を知らせる接近警報情報を含むことができる。
本発明の案内システムによれば、光信号受信機の眼鏡部のブリッジ付近に設置された２個の受光素子間において、左前方方向指向性と右前方方向指向性との領域が互いに一部重なり合うように光軸が方位角方向に角度をなす方位角方向の位置関係を有している。さらに、２個の受光素子間において、斜め上方向指向性と斜め下方向指向性との領域が互いに一部重なり合うように光軸が仰角方向に角度をなす仰角方向の位置関係を有している。二次元情報取得部は、方位角方向の位置関係に配置された２個の受光素子で受信した光信号の当該受光素子間における受信強度比と方位角方向強度比テーブルとに基づき発光素子が設置された方位角方向の情報を得ることができ、且つ仰角方向の位置関係に配置された２個の受光素子で受信した光信号の当該受光素子間における受信強度比と仰角方向強度比テーブルとに基づき発光素子が設置された仰角方向の情報を得ることにより、発光素子が設置された二次元情報を得ることができる。この結果、送信機の位置を探すために受信機を左右に振りながら歩くことなく且つ複雑なシステムを用いる必要なく、送信機が設置された二次元方向を得ることができるという効果がある。複雑なシステムとの送受信に要する時間および当該システムにおける計算処理に要する時間は不要であるため、被案内者が急速に頭部を動かした場合にも対応することができる案内システムを提供することができるという効果がある。
さらに本発明の案内システムによれば、光信号受信機は、光信号受信機を頭部に装着した被案内者側へ所定の案内情報（種別は聴覚情報）を伝える案内部の機能を有している。当該案内部は、眼鏡部および被案内者の頭部付近に装着可能なヘッドバンドに所定の設置形式で設置された複数個のスピーカを有している。さらに案内部は、二次元情報取得部により得られた仮想音像定位方向（発光素子が設置された方向）と上記所定の設置形式で設置された複数個のスピーカの音量または位相差とを対応させる仮想音像定位を行うことにより、仮想音像定位方向から被案内者側へ聴覚情報を伝える二次元仮想音像定位部の機能も有している。この結果、一般的な連続した空間に存在する送信機の詳細な位置情報を得ることができ、音像定位の方向が左右の一次元方向に限定されない案内システムを提供することができるという効果がある。
加えて本発明の案内システムによれば、二次元仮想音像定位部は、顔上下型スピーカ群形式を用いる場合は、眼鏡部のブリッジ付近に配置された上記方位角方向の位置関係を有する受光素子間における受信強度比を左右スピーカの音量に対応させる。加えて、眼鏡部のブリッジ付近に配置された上記仰角方向の位置関係を有する受光素子間における受信強度比を頭頂部スピーカ２および下方スピーカの音量に対応させることにより、二次元情報取得部により得られた上記仮想音像定位方向と複数個の上記スピーカの音量とを対応させる仮想音像定位を行い、当該仮想音像定位方向から被案内者側へ聴覚情報を伝えることができる。二次元仮想音像定位部は、光信号送信機における光信号の変調がアナログ周波数変調（ＦＭ）方式、アナログ位相変調（ＰＭ）方式、パルス幅変調（ＰＷＭ）方式、パルス位置変調（ＰＰＭ）、又はディジタル変調方式の場合で顔上下型スピーカ群形式を用いる場合は、予め定められた、左右スピーカ、頭頂部スピーカおよび下方スピーカの音量および／または位相差と発光素子が設置された二次元空間座標上における位置との関係を示す仮想音像定位方向テーブルを用いて、二次元情報取得部により得られた上記仮想音像定位方向と複数個の上記スピーカの各音量および／または位相差とを対応させることにより仮想音像定位を行い、当該仮想音像定位方向から被案内者側へ前記聴覚情報を伝えることができる。上記のような複数個のスピーカをヘッドフォンまたはステレオイヤフォン等の替わりに用いることにより、音像の方向がわかりやすく、且つ視覚障がい者が日常の行動において必要としている周囲音の聴取を妨げることがない案内システムを提供することができるという効果がある。
本発明の案内システムによれば、画像案内情報（所定の案内情報の種別が視覚情報）を聴覚情報の替わりに用いるため、聴覚情報に関連した構成要素を取り去った上で、視覚情報表示用に受信回路部、小型ディスプレイおよび案内部を備えることができる。この結果、空間光通信を利用した聴覚障がい者用の案内システムを提供することができるという効果がある。
本発明の案内システムによれば、光信号受信機は第一の受光素子群に属する受光素子と第二の受光素子群に属する受光素子アレイとを備えている。第二の受光素子群に属する受光素子アレイは距離判定に用いる受光素子アレイであり、横方向（方位角方向）の指向性が狭い受光素子を少しずつ光軸の角度を変えて、受光素子アレイでは放射状の指向性列を形成している。これら第二の受光素子群において、左受光素子で最も光信号受信強度が高い受光素子を判定することにより当該受光素子の光軸がなす角度を特定することができる。同様に、右受光素子アレイで最も光信号受信強度が高い受光素子を判定することにより当該受光素子の光軸がなす角度を特定することができる。この角度の組と眼鏡部の左右の智間の距離とを用いることにより、三角測量の原理から眼鏡部と光信号送信機との間の距離を計算することができる。測定した距離の情報を被案内者に伝えるためには、案内に用いる音声信号について、音量操作、スペクトル操作、残響特性、位相揺らぎの少なくとも一つを用いることにより、またはバーチャルサラウンド技術を用いることにより音声情報処理を行うことが可能である。以上により、擬似的な距離の遠近感を被案内者に伝えることができる。この結果、従来技術のように光信号の発信源の位置が高所に限定されず、受光感度レベルの調整を行うことなく、光信号の発信源までの距離を通知することができる光信号受信機を有する案内システムを提供することができるという効果がある。
本発明の案内システムにおける種々の実施例の構成を示す図である。 本発明の案内システムにおける１−ｘｙ−Ａグループの実施例の構成を示す図である。 本発明の実施例１における光信号送信機１００の回路構成を示す図である。 本発明の実施例１における光信号受信機１の構成を示す図である。 本発明の実施例１における受信回路部２２０の外観を示す図である。 本発明の実施例１における受信回路部２２０の回路構成を示す図である。 受光素子２１２ＵＬまたは２１２ＵＲが光信号を受光する際の相対受信感度の左右の角度に対する依存性、即ち指向性を模式的に示したグラフである。 光軸２１７ＵＬおよび２１７ＵＲに角度を設けた２つの受光素子２１２ＵＬおよび２１２ＵＲによって得られる合成された指向性を示すグラフである。 図８のグラフにおいて、左右の受光素子２１２ＵＬおよび２１２ＵＲによる相対受光感度特性によって得られる相対受信強度比と左右の角度との関係を示したグラフである。 本発明の実施例１におけるＦＭ変調、ＰＭ変調またはＰＷＭ変調、パルス位置変調（ＰＰＭ）、あるいはディジタル変調された光信号を使用し、左右上下方向の二次元情報を検知して仮想音像定位を行うための回路例を示すブロック図である。 本発明の実施例２における光信号受信機２の構成を示す図である。 本発明の実施例３における光信号受信機３の構成を示す図である。 本発明の実施例４における光信号受信機４の構成を示す図である。 本発明の実施例５における光信号受信機５の構成を示す図である。 本発明の実施例５におけるＦＭ変調、ＰＭ変調またはＰＷＭ、ＰＰＭ変調あるいはディジタル変調変調された光信号を使用し、左右上下方向の二次元情報を検知して仮想音像定位を行うための回路例を示すブロック図である。 本発明の実施例６における光信号受信機６の構成を示す図である。 本発明の実施例７における光信号受信機７の構成を示す図である。 本発明の実施例８における光信号受信機８の構成を示す図である。 本発明の実施例８における、ディジタル変調された光信号を使用し、バーチャルサラウンド技術を用いて仮想音像定位を行うための回路例を示すブロック図である。 本発明の実施例９における光信号送信機１０１の構成を示す図である。 本発明の実施例９における光信号受信機９−１の構成を示す図である。 本発明の実施例９における光信号受信機９−２の構成を示す図である。 本発明の案内システムにおける１−ｘｙ−Ｂグループの実施例の構成を示す図である。 本発明の実施例１０における光信号送信機６００を示す図である。 本発明の実施例１０における光信号受信機１０の構成を示す図である。 本発明の実施例１０における受信回路部７２０の回路構成を示す図である。 本発明の実施例１０における受信回路部７２０の画像表示部７２１側を示す図である。 本発明の実施例１１における光信号受信機１１の構成を示す図である。 本発明の実施例１２における光信号受信機１２の構成を示す図である。 本発明の実施例１３における光信号受信機１３の構成を示す図である。 本発明の案内システムにおける１−ｘｚ−Ａ，Ｂグループの実施例の構成を示す図である。 本発明の実施例１４における光信号受信機１４の構成を示す図である。 本発明の実施例１５における光信号受信機１５の構成を示す図である。 本発明の実施例１９における光信号受信機１９の構成を示す図である。 本発明の実施例２０における光信号受信機２０の構成を示す図である。 本発明の案内システムにおける２−ｘｙｚ−Ａ、Ｂグループの実施例の構成を示す図である。 本発明の実施例２３における光信号受信機２３の構成を示す図である。 本発明の実施例２５における光信号受信機２５の構成を示す図である。 本発明の実施例２８における光信号受信機２８の構成を示す図である。 本発明の実施例２９における光信号受信機２９の構成を示す図である。 本発明の実施例３１における光信号受信機３１の構成を示す図である。 本発明の実施例３２における光信号受信機３２の構成を示す図である。 本発明の実施例３５における光信号送受信機１８００の回路構成を示す図である。 本発明の実施例３５における光信号送受信機３５の構成を示す図である。 本発明の実施例３５における送受信回路部１９２０の外観を示す図である。 本発明の実施例３５における送受信回路部１９２０の回路構成を示す図である。 本発明の実施例３８における光信号送信機２０００の斜視図である。 本発明の案内システムの応用例におけるＳ−１〜６−Ａ、Ｂグループの実施例の構成を示す図である。 本発明の実施例３９における案内システムの応用例を示す図である。 本発明の実施例４１における案内システムの応用例を示す図である。 本発明の実施例４１における案内システムの他の応用例を示す図である。 本発明の実施例４２における案内システムの応用例を示す図である。 本発明の実施例４４における案内システムの応用例を示す図である。 図５３に示される被案内者２１００Ｍが階段２４０５に到着した状況を横から見た図である。 本発明の実施例４５における案内システムの応用例を示す図である。 図５において乗車ホームに列車が入線しホームドア２５１０が開いた状況を示す図である。 本発明の実施例４６における案内システムの応用例を示す図である。 本発明の実施例４７における案内システムの応用例を示す図である。 データ書き込み器２６００の表示部を示す図である。 本発明の実施例４９における案内システムの応用例を示す図である。 本発明の実施例４９における案内システムの他の応用例を示す図である。 本発明の実施例５０における案内システムの応用例を示す図である。 本発明の実施例５１における案内システムの応用例を示す図である。 本発明の実施例５４における案内システムの応用例を示す図である。 本発明の実施例５５における案内システムの応用例を示す図である。 本発明の実施例５６における案内システムの応用例を示す図である。 上述した各実施例におけるマイコン回路２２６の内部構成を示すブロック図である。 本発明の実施例１における光信号受信機１の構成を、上記眼鏡部を用いずにヘッドバンドのみにより構成する場合の例を示す図である。 本発明の実施例１における光信号受信機１の構成を、上記眼鏡部やヘッドバンドを用いずに帽子を用いて構成する場合の例を示す図である。 本発明の実施例１においてＦＭ変調、ＰＭ変調またはＰＷＭ、パルス位置変調（ＰＰＭ）、あるいはディジタル変調された光信号を使用し、左右上下方向の二次元情報を検知してアナログ演算による手法で仮想音像定位を行うための回路例を示すブロック図である。 本発明の実施例１においてＡＭ変調された光信号を使用し、左右上下方向の二次元情報を検知してアナログ演算による手法で仮想音像定位を行うための回路例を示すブロック図である。
本明細書では、まず本発明の案内システムについて種々の実施例を用いて説明し、次に、本案内システムの種々の応用例について説明する。詳細については後述する各実施例において図面を参照して説明する。本発明の案内システムは、１以上の発光素子により光信号を送信する光信号送信機と当該光信号を複数の受光素子により受信する光信号受信機とから構成され、光信号受信機は複数の受光素子が設置された眼鏡部と当該眼鏡部に接続された受信回路部と当該受信回路部に接続され被案内者側へ所定の案内情報を伝える案内部とを有している。本明細書等では空間音響に関する被案内者の頭を中心とする球座標系を用いる。当該座標系の原点は被案内者の両外耳道入口を結ぶ線分の中点であり、水平面は右眼窩点と左右の耳珠を含む平面であり、横断面は両外耳道入口を通り水平面に垂直な面であり、正中面は水平面と横断面との両方に直交する平面である（例えば、「飯田一博、森本政之編著、空間音響学、２０１０年８月２７日、コロナ社発行」等を参照されたい。）。球座標系における点は方位角をφ、仰角をθ、原点から点までの距離をｒとすると、（ｒ、θ、φ）で与えられる。ここで距離ｒは別名「動径」とも言う。球座標系と３次元（ｘｙｚ）座標系との関係は以下のようになる。即ち、水平面において被案内者の左右の耳珠を結ぶ方向がｘ軸となり、水平面においてｘ軸と垂直且つ正中面に含まれる方向がｚ軸となり、横断面においてｘ軸と垂直且つ正中面に含まれる方向がｙ軸となる。ｚ軸を中心とした左右の方位角方向はｘ軸上に射影された成分として考えれば−ｘ、＋ｘ方向となり、上下の仰角方向はｙ軸上に射影された成分として考えれば＋ｙ、−ｙ方向となる。以下で、眼鏡部のブリッジとは左右のレンズを繋ぐ部分であり、リムとはレンズを固定している縁の部分であり、テンプル（つる）とはフロントに繋がる開閉部分から耳に係る部分であり、智（ち）とはテンプルに繋がるフロントの左右端部分であり、ここを変形させることによりレンズに傾斜角を付けることができる部分である。
図１は、本発明の案内システムにおける種々の実施例の構成を示す。図１の（点線の）左側は光信号送信機の構成／機能を示し、右側は光信号受信機の構成／機能を示す。図１の光信号送信機側の構成／機能に示されるように、可視光乃至近赤外光を変調した光信号により所定の案内情報が発光素子から発光される（ステップＳ１１〜Ｓ１３）。ここで、発光素子は光軸を中心とした指向性がある１以上の発光素子である。発光された光信号は、光信号受信機側の眼鏡部に設置された受光素子により受光され、眼鏡部に接続された受信回路部へ送られて復調される（ステップＳ２０〜Ｓ２１）。ここで、受光素子は可視光乃至赤外光に感度を有する光軸を中心とした指向性がある複数の受光素子である。発光素子が設置された方向に関する方位角φ方向の情報および仰角θ方向の情報（各々一次元情報とし両方合わせて二次元情報と言う。以下、「ｘｙ情報」とも言う。）ｘｙ情報を得る場合（ステップＳ３０）且つ所定の案内情報が聴覚情報の場合は、スピーカにより被案内者（例えば視覚障がい者）へ伝えられる（ステップＳ３１）。このステップＳ３１部分が実施例１〜９に相当する。実施例１〜９を１−ｘｙ−Ａ（「Ａ」は聴覚の意味。以下同様）グループとする。発光素子が設置された方向に関するｘｙ情報を得る場合（ステップＳ３０）且つ所定の案内情報が視覚情報の場合は、ディスプレイにより被案内者（例えば聴覚障がい者）へ伝えられる（ステップＳ３２）。このステップＳ３２部分が実施例１０〜１３に相当する。実施例１０〜１３を１−ｘｙ−Ｂ（「Ｂ」は視覚の意味。以下同様）グループとする。発光素子が設置された方向に関する方位角φ方向の情報およびの距離ｒの情報（各々一次元情報とし両方合わせて二次元情報と言う。以下、「ｘｚ情報」とも言う。）ｘｚ情報を得る場合（ステップＳ４０）且つ所定の案内情報が聴覚情報の場合は、スピーカにより被案内者（例えば視覚障がい者）へ伝えられる（ステップＳ４１）。このステップＳ４１部分が実施例１４〜１８に相当する。実施例１４〜１８を１−ｘｚ−Ａグループとする。発光素子が設置された方向に関するｘｚ情報を得る場合（ステップＳ４０）且つ所定の案内情報が視覚情報の場合は、ディスプレイにより被案内者（例えば聴覚障がい者）へ伝えられる（ステップＳ４２）。このステップＳ４２部分が実施例１９〜２２に相当する。実施例１９〜２２を１−ｘｚ−Ｂグループとする。発光素子が設置された位置に関する方位角φ方向の情報、仰角θ方向の情報および距離ｒの情報（各々一次元情報とし３つ合わせて三次元情報と言う。以下、「ｘｙｚ情報」とも言う。）ｘｙｚ情報を得る場合（ステップＳ５０）且つ所定の案内情報が聴覚情報の場合は、スピーカにより被案内者（例えば視覚障がい者）へ伝えられる（ステップＳ５１）。このステップＳ５１部分が実施例２３〜２４に相当する。実施例２３〜２４を２−ｘｙｚ−Ａグループとする。発光素子が設置された位置に関するｘｙｚ情報を得る場合（ステップＳ５０）且つ所定の案内情報が視覚情報の場合は、ディスプレイにより被案内者（例えば聴覚障がい者）へ伝えられる（ステップＳ５２）。このステップＳ５２部分が実施例２５〜２６に相当する。実施例２５〜２６を２−ｘｙｚ−Ｂグループとする。
図１の左上に示されるように案内情報が光信号送信機の設置位置等である場合は（ステップＳ６０）、実施例２７に相当し３−ＡＢグループとする。図１の中央に示されるように、光信号受信機が眼鏡部の傾きを検出する傾きセンサを用いる場合は（ステップＳ７０）、実施例２８〜３０に相当し４−ＡＢグループとする。光信号受信機が受光に関する補助装置を用いる場合は（ステップＳ８０）、実施例３１〜３４に相当し５−ＡＢグループとする。光信号送信機が光信号受信部を用い光信号受信機が光信号送信部を用いる場合は（ステップＳ９０）、実施例３５〜３７に相当し６−ＡＢグループとする。光信号送信機が光信号送信機の可動部／制御部を用いる場合は（ステップＳ１００）、実施例３８に相当し７−ＡＢグループとする。以下では、１−ｘｙ−Ａグループ、１−ｘｙ−Ｂグループ、・・・の順に各実施例について図面を参照して詳細に説明する。
１−ｘｙ−Ａグループ：
図２は、本発明の案内システムにおける１−ｘｙ−Ａグループの実施例の構成を示す。図１と同様に、図２の（点線の）左側は光信号送信機の構成／機能を示し、右側は光信号受信機の構成／機能を示す。図２の光信号送信機側の構成／機能に示されるように、ボイスレコーダ等から出力された所定の案内情報が可視光乃至近赤外光を変調した光信号により送信される（ステップＳ１０〜Ｓ１２）。変調方式がアナログ変調（アナログ振幅変調：ＡＭ変調、アナログ周波数変調：ＦＭ変調、アナログ位相変調：ＰＭ変調）およびパルス変調（パルス幅変調：ＰＷＭ変調およびＰＰＭ変調）の場合、各変調方式により変調された光信号が発光素子から発光される（ステップＳ１２−１〜Ｓ１３−１）。
発光された光信号は、光信号受信機側の眼鏡部に設置された受光素子により受光される（ステップＳ２０−１）。ここで、眼鏡部のブリッジ付近には少なくとも３個の受光素子が設置されており、その内の２個の受光素子間において、指向性の領域が互いに一部重なり合うように光軸が方位角方向に角度をなす方位角方向の位置関係を有しており、その内の２個の受光素子間において、指向性の領域が互いに一部重なり合うように光軸が仰角仰角方向に角度をなす仰角方向の位置関係を有している。当該両位置関係の４個の受光素子が眼鏡部のフロント側から見てＸ字型の場合であって（ステップＳ２５）、被案内者の顔の上下にスピーカを有する顔上下型スピーカを用いる場合が実施例１（ステップＳ３１−１）であり、被案内者の耳の上下にスピーカを有する耳上下型スピーカを用いる場合が実施例２（ステップＳ３１−２）である。上記Ｘ字型の場合であって（ステップＳ２５）且つ他の型の受光素子を有する場合（ステップＳ２５−１）、顔上下型スピーカに他の型のスピーカを用いる場合が実施例３（ステップＳ３１−３）であり、耳上下型スピーカに他の型のスピーカを用いる場合が実施例４（ステップＳ３１−４）である。当該両位置関係の４個の受光素子が眼鏡のフロント側から見て＋字型の場合であって（ステップＳ２６）、顔上下型スピーカと耳上下型スピーカとを用いる場合が実施例５（ステップＳ３１−５）である。上記＋字型の場合であって（ステップＳ２６）且つ左右に別の受光素子を有する左右型の場合（ステップＳ２６−１）、顔上下型スピーカに他の型のスピーカを用いる場合が実施例６（ステップＳ３１−６）である。上記＋字型（ステップＳ２６）且つ左右型で（ステップＳ２６−１）且つ他の型の受光素子を有する場合（ステップＳ２６−２）、顔上下型スピーカに他の型のスピーカを用いる場合が実施例７（ステップＳ３１−７）である。
光信号送信機側へ戻り、変調方式がディジタル変調の場合、ディジタル変調された光信号が発光素子から発光される（ステップＳ１２−２〜Ｓ１３−２）。発光された光信号は、光信号受信機側の眼鏡部に設置された受光素子により受光される（ステップＳ２０−２）。眼鏡部のブリッジ付近に設置された４個の受光素子間における上記両位置関係がＸ型または＋型のいずれかの場合（ステップＳ２５＋Ｓ２６）、眼鏡部の左右に設置されたスピーカによるバーチャルサラウンド型（ＶＳ型）を用いる場合が実施例８（ステップＳ３１−８）である。光信号送信機側でさらに外付の発光素子を用い、光信号受信機側でさらに狭い指向性の受光素子を用いる場合が実施例９（ステップＳ３１−９）である。
図３は、本発明の実施例１における光信号送信機１００の回路構成を示す。図３で右方向がｚ軸、上方向がｘ軸、手前方向がｙ軸（不図示）であり、符号１１１はボイスレコーダ回路、１１２は光信号送信回路、１１３Ｌ、１１３Ｃ、１１３Ｒは各々光信号送信回路１１２に接続された発光素子であり、それぞれ光軸１１７Ｌ（点線で示す。以下同様）を中心とした１１６Ｌ方向への指向性（点線で示す。以下同様）、光軸１１７Ｃを中心とした１１６Ｃ方向への指向性、光軸１１７Ｒを中心とした１１６Ｒ方向への指向性を有している。図３では発光素子１１３Ｌ等の指向性１１６Ｌ等はｘｚ平面内に示されているが、これは図面の都合によるものであって、実際にはｘｙｚ空間内に光軸および指向性を有しており、発光素子１１３Ｌ等の数も３個に限定されるものではない。続けて図３において、符号１１４Ａは電池、１１４Ｂは電源回路、１１５はメモリーカード（不図示）挿入機構付マイコン回路（以下、「マイコン回路」と略す。）、１１７は無線または有線ＬＡＮ等の通信回路である。図３に示されるように、ボイスレコーダ回路１１１、光信号送信回路１１２、電池１１４Ａ、電源回路１１４Ｂ、マイコン回路１１５および通信回路１１７はバスＢＴにより相互に接続されている。ここで「マイコン」とは、マイクロプロセッサの他、ＲＡＭ、フラッシュメモリーやＡＤコンバータ、タイマ、周辺モジュールなどが１チップに集積されたものを指す。
次に、光信号送信機１００の機能について説明する。図３に示されるように、光信号送信回路１１２はボイスレコーダ回路１１１に録音された案内音声またはメモリーカードに記録された案内音声情報（所定の案内情報の種別が聴覚情報）を入力して、発光素子１１３Ｌ、１１３Ｃおよび１１３Ｒを変調するための電気信号に変換し、発光素子１１３Ｌ、 １１３Ｃ、１１３Ｒから可視光乃至近赤外光を変調した光信号として送信する。この際、光信号はアナログ強度（振幅）変調（ＡＭ）、アナログ周波数変調（ＦＭ）、アナログ位相変調（ＰＭ）、パルス幅変調（ＰＷＭ）、パルス位置変調（ＰＰＭ）、ディジタル変調等、いずれも使用可能である。ここで発光素子は少なくとも１つ必要であるが、図３に示されるように複数の発光素子１１３Ｌ等を用いた場合、光信号を送信可能な角度を広げることができることに加え、各発光素子１１３Ｌ等から異なる案内音声情報を送信することも可能となる。例えば、発光素子１１３Ｌから「〜の斜め左にいます」、発光素子１１３Ｃから「〜の正面にいます」、発光素子１１３Ｒから「〜の斜め右にいます」等の案内音声情報を送信することにより、被案内者に光信号送信機１００との相対位置を知らせることが可能となる。発光素子１１３Ｌ等としては発光ダイオード（ＬＥＤ）または半導体レーザを用いることが好適である。マイコン回路１１５に挿入するメモリーカードに記録する案内情報は、通信回路１１７によって受信した指令により書き換えることが可能であり、この結果、状況に応じた音声案内を行うことができる。本実施例１および以下で説明される１−ｘｙ−Ａグループの各実施例では、案内システムにおける光信号送信機として同じ光信号送信機１００を用いる。このため以下の各実施例において光信号送信機１００に関する説明は省略する。
図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は本発明の実施例１における光信号受信機１の構成を示す。図４（Ａ）は光信号受信機１の正面図、図４（Ｂ）は同平面図、図４（Ｃ）は同左側面図であり、各々ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸との関係は上述したように、水平面において光信号受信機１を装着した被案内者の左右の耳珠を結ぶ方向がｘ軸、横断面においてｘ軸と垂直且つ正中面に含まれる方向がｙ軸、水平面においてｘ軸と垂直且つ正中面に含まれる方向がｚ軸である。本明細書および図面では、左右方向とは光信号受信機１の装着者（被案内者）側から見た水平面におけるｚ軸正方向に対する左右の方位角方向を言うものとし、各々符号Ｌ、Ｒで示す。上下方向とは上記装着者側から見た水平面に対する上下の仰角方向を言うものとし、各々Ｕ（またはＵＰ）、Ｌ（またはＬＷ）で示す。符号Ｌは使用する態様により左か下かを区別可能である。図４（Ａ）において、符号２１２ＵＬ、２１２ＵＲ、２１２ＬＬ、２１２ＬＲの各々は眼鏡部ＦＲ１のブリッジ付近に設置された受光素子（好適にはフォトダイオード）であり、この順に左斜め上方向の光軸２１７ＵＬ、右斜め上方向の光軸２１７ＵＲ、左斜め下方向の光軸２１７ＬＬ、右斜め下方向の光軸２１７ＬＲを有している。本明細書および図面では、眼鏡部ＦＲ１は狭義では眼鏡のフロントを指すが、広義では受光素子２１２ＵＬ等が設置された眼鏡全体（レンズ、智、テンプル等を含む）を指す。続けて図４（Ａ）において、符号２１３Ｌおよび２１３Ｒは各々眼鏡部ＦＲ１の左右の智に設置された左右スピーカ、２１３ＵＰは被案内者の頭部の左右に亘って装着される左右ヘッドバンド２１４Ａの頭頂部に設置された頭頂部スピーカ、２１３ＬＷは左右ヘッドバンド２１４Ａの下方向（ｙ軸下方向）に伸びた下方アーム部２１８Ａの先端付近（先端部）に設置された下方スピーカ、２１３ＳＷ２は頭頂部スピーカ２１３ＵＰおよび下方スピーカ２１３ＬＷをオンオフ（または音量の高低等の調節を）するために下方アーム部２１８Ａに設置された上下スピーカ用スイッチ、２２０は眼鏡部ＦＲ１の左右いずれかの智付近から下方向に伸びたケーブル部２１８Ｃにより眼鏡部ＦＲ１と接続された受信回路部である。なお、眼鏡部ＦＲ１と受信回路部２２０との間の通信はケーブル部２１８Ｃによる有線接続による通信の代わりに無線通信または人体通信で信号の送受を行うこともできる。この場合、ケーブル部２１８Ｃは不要になり、その代わりに眼鏡部ＦＲ１と受信回路部２２０に無線通信回路または人体通信回路を付加すればよい。以上の受光素子２１２ＵＬ、２１２ＵＲ、２１２ＬＬ、２１２ＬＲ（以下、「受光素子２１２ＵＬ等」と言う。）および頭頂部スピーカ２１３ＵＰと下方スピーカ２１３ＬＷ、左右スピーカ２１３Ｌおよび２１３Ｒ（以下、「スピーカ２１３ＵＰ等」と言う。）は各々受信回路部２２０と接続されている。以上のように、左右スピーカ２１３Ｌおよび２１３Ｒと、頭頂部スピーカ２１３ＵＰと、下方スピーカ２１３ＬＷとを有する複数個のスピーカの設置形式を顔上下型スピーカ群形式と言い、これらのスピーカを顔上下型スピーカ群と言う。
図４（Ｂ）で図４（Ａ）と同じ符号を付した個所は同じ要素を示すため、説明は省略する。図４（Ｂ）において、符号２１３ＳＷ１は左右スピーカ２１３Ｌおよび２１３Ｒをオンオフ（または音量の高低等の調節を）するために眼鏡部ＦＲ１の左側の智付近に設置された左右スピーカ用スイッチ、２１６Ｌは受光素子２１２ＵＬおよび２１２ＬＬの左前方方向指向性、２１６Ｒは受光素子２１２ＵＲおよび２１２ＬＲの右前方方向指向性を示す。図４（Ｂ）に示されるように、２個の受光素子２１２ＵＬと２１２ＵＲとの間において、左前方方向指向性２１６Ｌと右前方方向指向性２１６Ｒとの領域が互いに一部重なり合うように光軸２１７ＵＬと２１７ＵＲとが左右方向に角度をなす位置関係を有している。この位置関係は２個の受光素子２１２ＬＬと２１２ＬＲとの間でも同様である。図４（Ａ）では光軸２１７ＵＬ等はｘｙ平面に投影された状態を示しているが、図４（Ｂ）に示されるように光軸２１７ＵＬ等はｚ軸方向へも伸びている。
図４（Ｃ）で図４（Ａ）および（Ｂ）と同じ符号を付した個所は同じ要素を示すため、説明は省略する。図４（Ｃ）において、符号２１６ＵＰは受光素子２１２ＵＬおよび２１２ＵＲの斜め上方向指向性、２１６ＬＷは受光素子２１２ＬＬおよび２１２ＬＲの斜め下方向指向性を示す。図４（Ｃ）に示されるように、２個の受光素子２１２ＵＬと２１２ＬＬとの間において、斜め上方向指向性２１６ＵＰと斜め下方向指向性２１６ＬＷとの領域が互いに一部重なり合うように光軸２１７ＵＬと２１７ＬＬとが仰角方向に角度をなす位置関係を有している。この位置関係は２個の受光素子２１２ＵＲと２１２ＬＲとの間でも同様である。図４（Ｃ）に示されるように、左右ヘッドバンド２１４Ａと下方アーム部２１８Ａとは繋がっている。
光信号受信機１は、光信号送信機１００から送信された光信号を４個の受光素子２１２ＵＬ等により受信して、当該光信号が到来する方向を左右および上下の２次元情報（ｘｙ情報およびｘｚ情報）として検知することができる。以下では、その方法について受信回路部２２０の構成を示しながら説明する。図５は、本発明の実施例１における受信回路部２２０の外観を示す。図５において、符号２２１はスピーカ２１３ＵＰ等の音量を調整するための音量調整ダイヤル、２２２は受信回路部２２０の電源スイッチ、２２３は後述するメモリーカードおよびマイコン回路内のメモリーにデータを書き込むための外部機器を接続するコネクタである。図６は、本発明の実施例１における受信回路部２２０の回路構成を示す。図６において、符号２２４は光信号受信回路、２２５は音声出力回路、２２６はメモリーカード挿入機構付マイコン回路（マイコン回路）、２２７はディジタル信号処理（ＤＳＰ）回路、２２８は受信回路部２２０の電池である。光信号受信回路２２４、音声出力回路２２５、マイコン回路２２６、ＤＳＰ回路２２７および電池２２８はバスＢＲにより相互に接続されており、バスＢＲはコネクタ２２３に接続されている。受信回路部２２０はケーブル２１８Ｃを介して発光素子２１２ＵＬ等およびスピーカ２１３ＵＰ等と接続されている。上述した４つの受光素子２１２ＵＬ等によって受信された光信号は、ケーブル２１８Ｃを介して受信回路部２２０に導かれ、光信号受信回路２２４によって音声帯域の電気信号に復調される。復調された電気信号は音声出力回路２２５を通して上述したスピーカ２１３ＵＰ等から音声信号として被案内者へ伝えられる。
被案内者に発光素子１１３Ｌ等が存在する方向を知らせることは、複数のスピーカ２１３ＵＰ等から再生される音声信号について、スピーカ２１３ＵＰ等間の音量差または位相差、あるいはそれらの両方による、二次元空間（本明細書等では上述した二次元情報、即ち方位角による左右方向の情報と仰角による上下方向の情報とからなる空間を言う。）座標上への仮想音像定位により特定される位置を発光素子１１３Ｌ等の方向に一致させることにより可能となる。ここでまず仮想音像定位について簡単に説明する。人間は音を聞いた時に、音が聞こえる方向および音源までの距離を知ることができ、この能力を音像定位能と言う。ある位置から両耳に届く音には音源から両耳までの伝達特性（頭部伝達関数）が組み込まれており、音像定位能は人間がこの伝達特性を経験的に利用して、音源の空間的方向および距離を認知していることによるものと考えられている。言い換えれば、両耳に到達する音は音源の方向および距離によって両耳間のレベル差、時間差、周波数特性が異なり、人間はこれらの伝達特性の違いを手掛かりとして音源の方向および距離を知覚している。そこで、ある方向および距離の音源からの伝達特性と等価な音声信号を被案内者の両耳付近に供給すれば、被案内者は当該伝達特性を利用することにより、当該音声信号は当該方向および距離にある音源からの音声信号として認識することになる。即ち、仮想的な音響空間において音像の位置を定位する仮想音像定位が可能となる。背景技術で説明した（ステレオ）音像定位技術では音声信号をヘッドフォンまたはステレオイヤフォンを用いて音声信号を両耳に供給していたため、音像が人間の頭の中に定位してしまい、音像の方向がわかりにくくなるという問題があった。しかし、本発明の案内システムではヘッドフォンまたはステレオイヤフォンを用いず、仮想音像定位により特定される二次元空間上の方向を発光素子１１３Ｌ等の方向に一致させることにより、被案内者に発光素子１１３Ｌ等が存在する方向を知覚させる方法を用いている。以下、当該方法につき具体的に説明する。
仮想音像定位を行うことにより特定される二次元空間上の位置（以下、「仮想音像定位位置」と言う。）を発光素子１１３Ｌ等の方向に一致させるためには何通りかの方法がある。１つはアナログ強度変調（アナログ振幅変調：ＡＭ）された信号を用いる場合において、複数の受光素子２１２ＵＬ等の各々における光信号の受信強度を複数のスピーカ２１３ＵＰ等からの再生音量に対応させる方法である。この方法は受光素子２１２ＵＬ等の指向性と受光素子２１２ＵＬ等間の相対光軸角度を適切に選択することにより実現することができる。
図７乃至９は、本発明の案内システムにおいて複数の受光素子２１２ＵＬ等の組合せにより発光素子１１３Ｌ等の方向を検出する原理について説明するための図である。図７乃至９では、２個の受光素子（例えば２１２ＵＬおよび２１２ＵＲ。同様な位置関係であれば他の受光素子の組を用いてもよいことは勿論である。）を用いて左右方向の角度を検出する場合を例にして説明している。図７は受光素子２１２ＵＬまたは２１２ＵＲが光信号を受光する際の相対受信感度の左右の角度に対する依存性、即ち指向性を模式的に示したグラフであり、図８は光軸２１７ＵＬおよび２１７ＵＲに角度を設けた２つの受光素子２１２ＵＬおよび２１２ＵＲによって得られる合成された指向性を示すグラフであり、図９は図８において左右の受光素子２１２ＵＬおよび２１２ＵＲによる相対受光感度特性によって得られる相対受信強度比と左右の角度との関係を示したグラフである。
図７に示されるグラフは、受光素子２１２ＵＬまたは２１２ＵＲを上から見た場合の指向性図であり、横から見た場合の詳細な指向性図は省略する。図７に示されるグラフにおいて、左右方向の角度は光軸２１７ＵＬ方向を０°としており、０°方向における受信感度が最大の電界強度となる。図７に示される相対受信感度は、当該最大の電界強度を１とした場合における相対的な強度を示す。図７に示されるように、受光素子２１２ＵＬまたは２１２ＵＲは光軸２１７ＵＬまたは２１７ＵＲを中心とするやや狭めの指向性を有している。
図８に示されるグラフは、受光素子２１２ＵＬおよび２１２ＵＲを上から見た場合の指向性図であり、図４（Ｂ）の指向性２１６Ｌおよび２１６Ｒに対応する。図７と同様に横から見た場合の詳細な指向性図は省略するが、図４（Ｃ）に示される指向性２１６ＵＰ、２１６ＬＷを参照されたい。相対受信感度についても図７と同様である。図７に示される指向性を有する２個の受光素子２１２ＵＬおよび２１２ＵＲを図８に示されるように相対角度をつけて配置する。図８に示される例では相対角度を９０°（左側−４５°〜右側４５°）としている。図８において、左側に角度−４５°をつけて受光素子２１２ＵＬが配置され、その指向性（２１６Ｌに相当）は間隔の狭い点線Ｌで示され、右側に角度４５°をつけて受光素子２１２ＵＲが配置され、その指向性（２１６Ｒに相当）は間隔の広い点線Ｒで示されている。受光素子２１２ＵＬの指向性および受光素子２１２ＵＲの指向性の和は、実線Ｌ＋Ｒで示されている。図８に示されるように、発光素子１１３Ｃ等が正面（０°）の位置にあるときには、受光素子２１２ＵＬと２１２ＵＲとにおける相対受信感度は等しくなる。しかし、正面から左右へ角度が増すにつれ、受光素子２１２ＵＬと受光素子２１２ＵＲとの相対受信感度の比大きくなる。
図９は、上述した変化を受光素子２１２ＵＬおよび２１２ＵＲの相対受信（または受光）感度比で示したグラフであり、横軸は角度（°）、縦軸は相対受信感度比（ｄＢ）である。図９では図８に示されるＬ、Ｒを用い、相対受信感度比として１０ｌｏｇ（Ｒ／Ｌ）を実線で示し、１０ｌｏｇ（Ｌ／Ｒ）を点線で示す。図９に示されるように、角度が正（右側）になるほど実線で示される相対受信感度比は大きくなり、逆に角度が負（左側）になるほど点線で示される相対受信感度比は大きくなる。つまり、図９に示されるグラフは複数の受光素子（例えば２１２ＵＬおよび２１２ＵＲ等）における相対受信感度比と光信号が到達する方向との関係を示している。
上述したようにＡＭ変調された信号を用いる場合は、上記相対受信感度比を光信号受信機１における左右に配置したスピーカ２１３Ｌおよび２１３Ｒの各音量に対応させると、光信号送信機１００の発光素子１１７Ｃ等が存在する左右方向を仮想音像定位することができる。即ち、図９に示される複数の受光素子における相対受信感度比と光信号が到達する方向との関係に対応するように各スピーカ２１３Ｌおよび２１３Ｒの音量を調節すればよい。当該対応をなるべく正確に合わせるためには、２つの受光素子２１２ＵＬおよび２１２ＵＲの指向特性と両受光素子間の相対角度とを適切に選べばよい。以上説明した原理により、光軸２１７ＵＬおよび２１７ＵＲに角度をつけた２個の受光素子２１２ＵＬおよび２１２ＵＲにおける相対受信感度比を光信号受信回路２２４で測定することができれば、受信回路部２２０は予め作成した図９に示されるグラフにより発光素子１１７Ｃ等の左右方向の位置を得ることができ、音声出力回路２２５に当該位置に対応するように各スピーカ２１３Ｌおよび２１３Ｒの音量を調節させれば、光信号送信機１００の発光素子１１７Ｃ等の方向を仮想音像定位の左右方向に対応させることができる。
以上の原理は、発光素子１１３Ｃ等が存在する仰角方向を検出することに対しても同様に適用することができる。この場合、２個の受光素子として例えば受光素子２１２ＵＬおよび２１２ＬＬを用いればよい。同様な位置関係であれば他の受光素子の組を用いてもよいことは勿論である。受光素子２１２ＵＬまたは２１２ＬＬを横から見た場合の指向性図として、図７に示されるグラフと同様の指向性図が得られる。但し、角度は上下方向となる。受光素子２１２ＵＬおよび２１２ＬＬを上から見た場合の指向性図として、図８に示されるグラフと同様の指向性図が得られる。但し、角度は上下方向となる。図８と同様に、２個の受光素子２１２ＵＬおよび２１２ＬＬを相対角度９０°（上側−４５°〜下側４５°。但し、角度の正負は適宜変更してもよい。）をつけて配置すればよい。即ち、図８に示される例と同様に、上側に角度−４５°をつけて受光素子２１２ＵＬが配置され、その指向性（２１６ＵＰに相当）は間隔の狭い点線Ｌと同様に示すことができ（図示しないが点線ＵＰとする。）、下側に角度４５°をつけて受光素子２１２ＬＬが配置され、その指向性（２１６ＬＷに相当）は間隔の広い点線Ｒと同様に示すことができる（図示しないが点線ＬＷとする。）。受光素子２１２ＵＬの指向性および受光素子２１２ＬＬの指向性の和は、実線Ｌ＋Ｒと同様に点線ＵＰ＋ＬＷ（不図示）で示すことができる。図８と同様に、発光素子１１３Ｃ等が正面（０°）の位置にあるときには、受光素子２１２ＵＬと２１２ＬＬとにおける相対受信感度は等しくなる。しかし、正面から上下方向へ角度が増すにつれ、受光素子２１２ＵＬの相対受信感度は上側が強く下側が弱くなり、一方、受光素子２１２ＬＬの相対受信感度は下が強く上側は弱くなるように変化していく。上述した変化は受光素子２１２ＵＬおよび２１２ＬＬの相対受信感度比を用いて図９と同様に示すことができる。即ち、相対受信感度比として１０ｌｏｇ（ＬＷ／ＵＰ）を実線で示し、１０ｌｏｇ（ＬＷ／ＵＰ）を点線で示す。図９と同様に、角度が正（下側）になるほど実線で示される相対受信感度比は大きくなり、逆に角度が負（上側）になるほど点線で示される相対受信感度比は大きくなる。
上述したようにＡＭ変調された信号を用いる場合は、上記相対受信感度比を光信号受信機１における上下に配置したスピーカ２１３ＵＰおよび２１３ＬＷの各音量に対応させることにより、光信号送信機１００の発光素子１１７Ｃ等が存在する仰角方向を仮想音像定位することができる。当該対応をなるべく正確に合わせるためには、２つの受光素子２１２ＵＬおよび２１２ＬＬの指向特性と両受光素子間の相対角度とを適切に選べばよい。受信回路部２２０は予め作成した図９と同様のグラフにより発光素子１１７Ｃ等の左右方向を得ることができ、音声出力回路２２５に当該位置に対応するように各スピーカ２１３Ｌおよび２１３Ｒの音量を調節させれば、光信号送信機１００の発光素子１１７Ｃ等の左右方向を仮想音像定位することができる。以上説明した原理により、光軸２１７ＵＬおよび２１７ＬＬに角度をつけた２個の受光素子２１２ＵＬおよび２１２ＬＬにおける受信強度比を光信号受信回路２２４で測定することができれば、受信回路部２２０は予め作成した図９と同様のグラフにより発光素子１１７Ｃ等が存在する仰角方向を得ることができ、音声出力回路２２５に当該位置に対応するように各スピーカ２１３ＵＰおよび２１３ＬＷの音量を調節させれば、光信号送信機１００の発光素子１１７Ｃ等が存在する仰角方向を仮想音像定位することができる。
仮想音像定位の方向を発光素子１１３Ｃ等が存在する方向に一致させるための他の方法は、アナログ周波数変調（ＦＭ変調）、アナログ位相変調（ＰＭ変調）またはパルス幅変調（ＰＷＭ変調）、パルス位置変調（ＰＰＭ）された光信号、あるいはディジタル変調された光信号を用いる場合に、複数の受光素子における光信号の受信強度を測定し、測定された強度比に基づき複数のスピーカからの再生音量を制御するという手法である。この制御方法は２通りが可能であり、１つの方法は後述する受信強度測定回路からのアナログ出力を後述するＡＧＣ回路に接続し、上記スピーカ群の音量と発光素子が設置された二次元情報により特定される方向（左右および上下方向）との関係づけを行う方法である。もう１つの方法は後述する受信強度測定回路の出力をディジタル信号とし、上記スピーカ群の音量と発光素子が設置された二次元情報により特定される方向（左右および上下方向）との関係づけをマイコン回路２２６によるディジタル演算で行う方法である。後者のディジタル演算による方法では、図６で示した光信号受信回路２２４、マイコン回路２２６、ディジタル信号処理（ＤＳＰ）回路２２７および音声出力回路２２５を用いる。例えば、図９で示したグラフ、即ち複数の受光素子における相対受信強度と光信号が到達する方向との関係を示す方位角方向方位角方向強度比テーブル（および仰角方向仰角方向強度比テーブル）と、複数個のスピーカ２１３ＵＰ等からの再生音量等と上記二次元情報により特定される光信号送信機（発光素子）の方向（仮想音像定位方向）との関係を示す仮想音像定位方向テーブルとをマイコン回路２２６内のメモリに記憶させておく。マイコン回路２２６は、光信号受信回路２２４で測定された複数の受光素子における相対受信強度と方位角方向方位角方向強度比テーブルおよび仰角方向仰角方向強度比テーブルとに基づき、光信号が到達する二次元空間における発光素子１１３Ｃ等の方向（仮想音像定位方向）を求める。次に、当該仮想音像定位方向と仮想音像定位方向テーブルとに基づき、複数個のスピーカ２１３ＵＰ等からの再生音量等を求める。音声出力回路２２５に当該再生音量等に基づき複数個のスピーカ２１３ＵＰ等から音声を出力させる。以上のように、ディジタル処理を行うことで二次元空間座標上への仮想音像定位方向を発光素子の方向に一致させることができる。
図１０は、本発明の実施例１におけるＦＭ変調、ＰＭ変調またはＰＷＭ、パルス位置変調（ＰＰＭ）、あるいはディジタル変調された光信号を使用し、左右上下方向の二次元情報を検知してディジタル演算による手法で仮想音像定位を行うための回路例を示すブロック図である。図１０では図４に示される光信号受信機１を使用する場合を例にして説明する。図１０で図４および図６と同じ符号を付した個所は同じ要素を示すため、説明は省略する。図１０に示されるように、光信号受信回路２２４（点線で示す。）内には受光素子２１２ＵＲ、２１２ＵＬ、２１２ＬＲ、２１２ＬＬからの各光信号を受信して電気信号へ変換する各光電変換回路２１２ＰＵＲ、２１２ＰＵＬ、２１２ＰＬＲ、２１２ＰＬＬがある。光電変換回路２１２ＰＵＲで変換された信号は右上チャネルの復調回路２２４ＤＵＲと右上チャネルの受信強度測定回路２２４ＭＵＲとに送られる。同様に、光電変換回路２１２ＰＵＬ、２１２ＰＬＲ、２１２ＰＬＬで変換された各信号は各々左上チャネル、右下チャネル、左下チャネルの各復調回路２２４ＤＵＬ、２２４ＤＬＲ、２２４ＭＬＬに送られ、さらに上記各信号は各々左上チャネル、右下チャネル、左下チャネルの各受信強度測定回路２２４ＭＵＬ、２２４ＭＬＲ、２２４ＭＬＬに送られる。受信強度測定回路２２４ＭＵＲ、２２４ＭＵＬ、２２４ＭＬＲ、２２４ＭＬＬで測定された各受信強度はマイコン回路２２６へ送られる。復調回路２２４ＤＵＲで復調された案内情報（種別は聴覚情報）は、上チャネルの自動利得制御回路（ＡＧＣ回路）２２５ＡＵと右チャネルのＡＧＣ回路２２５ＡＲとへ送られる。復調回路２２４ＤＵＬで復調された案内情報（種別は聴覚情報）は、上チャネルのＡＧＣ回路２２５ＡＵと左チャネルのＡＧＣ回路２２５ＡＬとへ送られる。復調回路２２４ＤＬＲで復調された案内情報（種別は聴覚情報）は、右チャネルのＡＧＣ回路２２５ＡＲと下チャネルのＡＧＣ回路２２５ＡＤとへ送られる。復調回路２２４ＤＬＬで復調された案内情報（種別は聴覚情報）は、左チャネルのＡＧＣ回路２２５ＡＬと下チャネルのＡＧＣ回路２２５ＡＤとへ送られる。ＡＧＣ回路２２５ＡＵの出力は上方向の音声を増幅する音声電力増幅回路２２５ＰＵへ送られ、増幅された信号は頭頂部スピーカ２１３ＵＰへと送られる。同様に、ＡＧＣ回路２２５ＡＬ、２２５ＡＲ、２２５ＡＤの各出力は左方向、右方向、下方向の各音声を増幅する各音声電力増幅回路２２５ＰＬ、２２５ＰＲ、２２５ＰＤへ送られ、増幅された各信号は左右スピーカ２１３Ｌ、左右スピーカ２１３Ｒ、下方スピーカ２１３ＬＷへと送られる。
マイコン回路２２６は、受信強度測定回路２２４ＭＵＲ、２２４ＭＵＬ、２２４ＭＬＲ、２２４ＭＬＬから送られた各受信強度に基づき、各受光素子２１２ＵＲ、２１２ＵＬ、２１２ＬＲ、２１２ＬＬ間の相対受信強度を求める。続いて、上述したように当該相対受信強度と方位角方向強度比テーブルおよび仰角方向強度比テーブルとに基づき、光信号が到達した方向（発光素子１１３Ｃ等が設置された方向。以下、「仮想音像定位方向」と言う。）を求める。次に、当該仮想音像定位方向と仮想音像定位方向テーブルとに基づき、複数個のスピーカ２１３ＵＰ等からの再生音量等を求める。即ち、ＡＧＣ回路２２５ＡＵ、２２５ＡＬ、２２５ＡＲ、２２５ＡＲの各利得を決定する。スピーカ２１３ＵＰ等の音声出力強度を受信強度に比例させることにより、おおよその遠近を通知することもできる。
復調回路２２４ＤＵＲと２２４ＤＵＬとによって復調された音声信号はＡＧＣ回路２２５ＡＵによって上チャネルの音量が決定され、音声電力増幅回路２２５ＰＵによって頭頂部スピーカ２１３ＵＰが駆動される。復調回路２２４ＤＵＬと２２４ＤＬＬとによって復調された音声信号はＡＧＣ回路２２５ＡＬによって左チャネルの音量が決定され、音声電力増幅回路２２５ＰＬによって左右スピーカ２１３Ｌが駆動される。復調回路２２４ＤＬＲと２２４ＤＵＲとによって復調された音声信号はＡＧＣ回路２２５ＡＲによって右チャネルの音量が決定され、音声電力増幅回路２２５ＰＲによって左右スピーカ２１３Ｒが駆動される。復調回路２２４ＤＬＬと２２４ＤＬＲとによって復調された音声信号はＡＧＣ回路２２５ＡＤによって下チャネルの音量が決定され、音声電力増幅回路２２５ＰＤによって下方スピーカ２１３ＬＷが駆動される。以上のようにして、復調回路２２４ＤＵＲ、２２４ＤＬＬ、２２４ＤＬＲおよび２２４ＤＬＬよって復調された音声信号は、ＡＧＣ回路２２５ＡＵ、２２５ＡＤ、２２５ＡＬおよび２２５ＡＲによって上下左右チャンネルの音量差が決定され、音声電力増幅回路２２５ＰＵ、２２５ＰＤ、２２５ＰＬおよび２２５ＰＲによって上下左右のスピーカ、即ち頭頂部スピーカ２１３ＵＰ、下方スピーカ２１３ＬＷ、左右スピーカ２１３Ｌおよび２１３Ｒが駆動される。
ここで、上述した受信回路部２２０の機能を纏めておく。受信回路部２２０は、発光素子１１３Ｃ等から送信された光信号を少なくとも２個の受光素子（例えば２１２ＵＬおよび２１２ＵＲ等）で受信し所定の案内情報（種別は聴覚情報）を復調した際の当該受光素子２１２ＵＬおよび２１２ＵＲ等間における受信強度比と、予め測定された複数の受光素子２１２ＵＬおよび２１２ＵＲ等間における受信強度比と光信号が入射する方位角方向との関係を示す方位角方向強度比テーブルとに基づき、発光素子１１３Ｃ等が設置された方向に関する方位角方向の情報を得る機能を有している。当該機能と共に、眼鏡部ＦＲ１のブリッジ付近に設置された２個の受光素子（例えば２１２ＵＬおよび２１２ＬＬ等）間において指向性の領域（例えば２１６ＵＰおよび２１６ＬＷ等）が互いに一部重なり合うように光軸が仰角方向に角度をなす仰角方向の位置関係（所定の位置関係）に配置された上記受光素子で受信した光信号に基づき、発光素子１１３Ｃ等が設置された方向に関する他の方向（仰角方向）の情報（他の一次元情報）を得ることにより、発光素子１１３Ｃ等が設置された方向に関する二次元情報を得る機能も有している。両機能は受信回路部２２０内に二次元情報取得部というハードウェアとして設けておくことができる。あるいは両機能は二次元情報取得手段というソフトウェアとして実現することもできる。ソフトウェアとして実現する場合、受信回路部２２０のメモリ（不図示）に二次元情報取得手段の機能を有するソフトウェアを記録しておき、当該ソフトウェアをマイコン回路２２６により実行することにより実現することができる。以下では特に区別しない限り、二次元情報取得部および二次元情報取得手段を二次元情報取得部と言う。
二次元情報取得部は、より詳しくは、仰角方向の位置関係に配置された２個の受光素子（例えば２１２ＵＬおよび２１２ＬＬ等）で受信した光信号の当該受光素子間における受信強度比と、予め測定された複数の受光素子（例えば２１２ＵＬおよび２１２ＬＬ等）間における受信強度比と光信号が入射する仰角方向との関係を示す仰角方向強度比テーブルとに基づき発光素子１１３Ｃ等が設置された方向に関する他の方向の情報を得ることにより、発光素子１１３Ｃ等が設置された方向に関する二次元情報を得る。
上述したように、眼鏡部ＦＲ１のブリッジ付近に設置された２個の受光素子（例えば２１２ＵＬおよび２１２ＵＲ等）間が有する光軸が左右（方位角）方向に角度をなす方位角方向の位置関係は、図４（Ｂ）に示されるようにｘｚ平面に射影された各受光素子の光軸（例えば２１７ＵＬと２１７ＵＲと）がｚ軸正方向を中心とした＋４５°（＋φ）から−４５°（−φ）の９０°の指向角（半値全角、２φ）（所定の角度）を有する位置関係である。同様に、上述した仰角方向の位置関係は、図４（Ｃ）ではｙｚ平面に射影されたように示されているが、各受光素子の光軸（例えば２１７ＵＬと２１７ＬＬと）が水平面からｙ軸方向へ＋４５°（＋θ）から−４５°（−θ）の９０°の仰角（半値全角、２θ）（所定の角度）を有する位置関係である。詳しくは上述した図７から図９を参照されたい。図４（Ａ）に戻って方位角方向の位置関係および仰角方向の位置関係を確認すると、ｘｙ平面においてＸ字型であることがわかる。眼鏡部ＦＲ１はサングラスまたは普通の眼鏡上に重ねてかけられる保護眼鏡用フレーム等の形態を有していてもよい。上述した所定の角度は３０°以上で１２０°以下であればよく、好適には上述したように９０°程度とすると、被案内者に対し違和感の少ない方向伝達が可能である。
光信号受信機１は、光信号受信機１を頭部に装着した被案内者側へ所定の案内情報（種別は聴覚情報）を伝える案内部の機能を有している。当該案内部は、眼鏡部ＦＲ１および被案内者の頭部付近に装着可能なヘッドバンド（例えば左右ヘッドバンド２１４Ａ）に所定の設置形式で設置された複数個のスピーカ（眼鏡部ＦＲ１ならば左右スピーカ２１３Ｌおよび２１３Ｒ等、ヘッドバンドならば頭頂部スピーカ２１３ＵＰおよび下方スピーカ２１３ＬＷ等）を有している。所定の設置形式としては上述した顔上下型スピーカ群形式が好適である。所定の設置形式で設置された複数個のスピーカは眼鏡部ＦＲ１またはヘッドバンド２１４Ａのいずれか一方だけに設置されていてもよい。さらに案内部は、二次元情報取得部により得られた上記仮想音像定位方向と上記所定の設置形式で設置された複数個のスピーカ（例えば左右スピーカ２１３Ｌおよび２１３Ｒ等）の音量または位相差とを対応させる仮想音像定位を行うことにより、仮想音像定位された方向から被案内者側へ聴覚情報を伝える二次元仮想音像定位部の機能も有している。二次元仮想音像定位部も二次元情報取得部と同様に、受信回路部２２０内に二次元仮想音像定位部というハードウェアとして設けておくことができ、あるいは二次元仮想音像定位手段というソフトウェアとして実現することもできる。以下では特に区別しない限り、二次元仮想音像定位部および二次元仮想音像定位部手段を二次元仮想音像定位部と言う。
より詳しくは、二次元仮想音像定位部は、光信号送信機１００における光信号の変調がアナログ振幅変調（ＡＭ）方式の場合で顔上下型スピーカ群形式を用いる場合は、眼鏡部ＦＲ１のブリッジ付近に配置された上記方位角方向の位置関係を有する受光素子（例えば２１２ＵＬおよび２１２ＵＲ等）間における受信強度比を左右スピーカ２１３Ｌおよび２１３Ｒの音量に対応させる。加えて、眼鏡部ＦＲ１のブリッジ付近に配置された上記仰角方向の位置関係を有する受光素子（例えば２１２ＵＬおよび２１２ＬＬ等）間における受信強度比を頭頂部スピーカ２１３ＵＰおよび下方スピーカ２１３ＬＷの音量に対応させることにより、二次元情報取得部により得られた上記仮想音像定位方向と複数個の上記スピーカ（左右スピーカ２１３Ｌおよび２１３Ｒ、頭頂部スピーカ２１３ＵＰおよび下方スピーカ２１３ＬＷ）の音量とを対応させる仮想音像定位を行い、仮想音像定位方向から被案内者側へ聴覚情報を伝えることができる。
二次元仮想音像定位部は、光信号送信機１００における光信号の変調がアナログ周波数変調（ＦＭ）方式、アナログ位相変調（ＰＭ）方式、パルス幅変調（ＰＷＭ）方式、パルス位置変調（ＰＰＭ）方式又はディジタル変調方式の場合で顔上下型スピーカ群形式を用いる場合は、予め定められた、左右スピーカ２１３Ｌおよび２１３Ｒ、頭頂部スピーカ２１３ＵＰおよび下方スピーカ２１３ＬＷの音量および／または位相差と発光素子１１３Ｃ等が設置された二次元空間座標上における方向との関係を示す仮想音像定位方向テーブルを用いて、二次元情報取得部により得られた上記仮想音像定位方向と複数個の上記スピーカの各音量および／または位相差とを対応させることにより仮想音像定位を行い、当該仮想音像定位方向から被案内者側へ前記聴覚情報を伝えることができる。
以上の説明において、発光素子１１３Ｃ等の指向性１１６Ｃ等、受光素子２１２ＵＬ等の指向性２１６Ｌ等、図７および８に示される指向性図は、おおよその形状をイメージさせるためのものであって、当該形状に厳密に限定されるものではない。以下の各実施例の説明においても同様に、光信号送信機１００の発光素子１１３Ｃ等の指向性１１６Ｃ等、光信号受信機１等の受光素子２１２ＵＬ等の指向性２１６Ｌ等はおおよその形状をイメージさせるためのものであって、当該形状に厳密に限定されるものではない。以上の説明および以下の各実施例の説明において、光信号送信機１００を複数個用いる場合は、各光信号送信機１００等から送信される光信号の光の波長を変え、かつ強度の高い信号を選択して復調するることによって各光信号の混信を防ぐことができる。この場合には、案内システムの用途等に応じた波長を選択的に受光できる受光素子の組を光信号受信機１等に設置すればよい。複数の波長を同時に受信または任意に選択して受信する場合には、波長の数分の受光素子の組を光信号受信機に設置し、スイッチで当該組を選択可能とすればよい。あるいは以上の説明および以下の各実施例の説明において、光信号送信機１００を複数個用いる場合、かつ光信号の変調方式がアナログ周波数変調（ＦＭ）方式、アナログ位相変調（ＰＭ）方式、パルス幅変調（ＰＷＭ）方式、パルス位置変調（ＰＰＭ）方式又はディジタル変調方式の場合には、光信号の変調に用いる複搬送波の周波数を変え、かつ強度の高い信号を選択して復調することによって各光信号の混信を防ぐことができる。
以上より、本発明の実施例１によれば、光信号受信機１の眼鏡部ＦＲ１のブリッジ付近に設置された２個の受光素子（２１２ＵＬと２１２ＵＲ等）間において、左前方方向指向性２１６Ｌと右前方方向指向性２１６Ｒとの領域が互いに一部重なり合うように光軸２１７ＵＬと２１７ＵＲとが左右（方位角）方向に角度をなす方位角方向の位置関係を有している。さらに、２個の受光素子（２１２ＵＬと２１２ＬＬ等）間において、斜め上方向指向性２１６ＵＰと斜め下方向指向性２１６ＬＷとの領域が互いに一部重なり合うように光軸２１７ＵＬと２１７ＬＬとが上下（仰角）方向に角度をなす仰角方向の位置関係を有している。二次元情報取得部は、方位角方向の位置関係に配置された２個の受光素子（例えば２１２ＵＬおよび２１２ＵＲ等）で受信した光信号の当該受光素子間における受信強度比と方位角方向強度比テーブルとに基づき発光素子１１３Ｃ等が設置された方向に関する方位角方向の情報を得ることができ、且つ仰角方向の位置関係に配置された２個の受光素子（例えば２１２ＵＬおよび２１２ＬＬ等）で受信した光信号の当該受光素子間における受信強度比と仰角方向強度比テーブルとに基づき発光素子１１３Ｃ等が設置された方向に関する仰角方向の情報を得ることにより、発光素子１１３Ｃ等が設置された仮想音像定位方向を得ることができる。この結果、送信機の位置を探すために受信機を左右に振りながら歩くことなく且つ複雑なシステムを用いる必要なく、送信機が設置された二次元空間上の方向を得ることができる。複雑なシステムとの送受信に要する時間および当該システムにおける計算処理に要する時間は不要であるため、被案内者が急速に頭部を動かした場合にも対応することができる案内システムを提供することができる。
さらに本発明の実施例１によれば、光信号受信機１は、光信号受信機１を頭部に装着した被案内者側へ所定の案内情報（種別は聴覚情報）を伝える案内部の機能を有している。当該案内部は、眼鏡部ＦＲ１および被案内者の頭部付近に装着可能なヘッドバンド（例えば左右ヘッドバンド２１４Ａ）に所定の設置形式で設置された複数個のスピーカ（眼鏡部ＦＲ１ならば左右スピーカ２１３Ｌおよび２１３Ｒ等、ヘッドバンドならば頭頂部スピーカ２１３ＵＰおよび下方スピーカ２１３ＬＷ等）を有している。さらに案内部は、二次元情報取得部により得られた上記仮想音像定位方向と上記所定の設置形式で設置された複数個のスピーカ（例えば左右スピーカ２１３Ｌおよび２１３Ｒ等）の音量または位相差とを対応させる仮想音像定位を行うことにより、仮想音像定位方向から被案内者側へ聴覚情報を伝える二次元仮想音像定位部の機能も有している。この結果、一般的な連続した空間に存在する送信機の詳細な位置情報を得ることができ、音像定位の方向が左右方向のの一次元情報に限定されない案内システムを提供することができる。
加えて本発明の実施例１によれば、二次元仮想音像定位部は、光信号送信機１００における光信号の変調がアナログ振幅変調（ＡＭ）方式の場合で顔上下型スピーカ群形式を用いる場合は、眼鏡部ＦＲ１のブリッジ付近に配置された上記方位角方向の位置関係を有する受光素子（例えば２１２ＵＬおよび２１２ＵＲ等）間における受信強度比を左右スピーカ２１３Ｌおよび２１３Ｒの音量に対応させる。加えて、眼鏡部ＦＲ１のブリッジ付近に配置された上記仰角方向の位置関係を有する受光素子（例えば２１２ＵＬおよび２１２ＬＬ等）間における受信強度比を頭頂部スピーカ２１３ＵＰおよび下方スピーカ２１３ＬＷの音量に対応させることにより、二次元情報取得部により得られた上記仮想音像定位方向と複数個の上記スピーカ（左右スピーカ２１３Ｌおよび２１３Ｒ、頭頂部スピーカ２１３ＵＰおよび下方スピーカ２１３ＬＷ）の音量とを対応させる仮想音像定位を行い、当該仮想音像定位方向から被案内者側へ聴覚情報を伝えることができる。二次元仮想音像定位部は、光信号送信機１００における光信号の変調がアナログ周波数変調（ＦＭ）方式、アナログ位相変調（ＰＭ）方式、パルス幅変調（ＰＷＭ）方式、パルス位置変調（ＰＰＭ）方式又はディジタル変調方式の場合で顔上下型スピーカ群形式を用いる場合は、予め定められた、左右スピーカ２１３Ｌおよび２１３Ｒ、頭頂部スピーカ２１３ＵＰおよび下方スピーカ２１３ＬＷの音量および／または位相差と発光素子１１３Ｃ等が設置された二次元空間座標上における方向との関係を示す仮想音像定位方向テーブルを用いて、二次元情報取得部により得られた上記仮想音像定位方向と複数個の上記スピーカの各音量および／または位相差とを対応させることにより仮想音像定位を行い、当該仮想音像定位方向から被案内者側へ前記聴覚情報を伝えることができる。上記のような複数個のスピーカ２１３ＵＰ等をヘッドフォンまたはステレオイヤフォン等の替わりに用いることにより、音像の方向がわかりやすく、且つ視覚障がい者が日常の行動において必要としている周囲音の聴取を妨げることがない案内システムを提供することができる。
図１１（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は本発明の実施例２における光信号受信機２の構成を示す。図１１（Ａ）は光信号受信機２の正面図、図１１（Ｂ）は同平面図、図１１（Ｃ）は同左側面図である。図１１（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）で、図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）と同じ符号を付した個所は同じ要素を示すため説明は省略し、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸との関係、左右上下の方向およびＬ、Ｒ、Ｕ、Ｌの符号の付け方も図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）と同様であるため説明は省略し、光軸２１７、２１７ＵＲ、２１７ＬＲおよび２１７ＬＬも図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）と同様であるため表示は省略する。
実施例２における光信号受信機２が実施例１における光信号受信機１と異なる点は複数のスピーカの設置位置にあり、図１１（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示されるように、眼鏡部ＦＲ２の左の智付近から上下（ｙ軸上下方向）に伸びたアーム部２１４ＢＬの上下の先端付近に各々スピーカ２１３ＵＬ、２１３ＬＬが設置され、眼鏡部ＦＲ２の右の智付近から上下（ｙ軸上下方向）に伸びたアーム部２１４ＢＲの上下の先端付近に各々スピーカ２１３ＵＲ、２１３ＬＲが設置されている。以下、スピーカ２１３ＵＬ、２１３ＬＬ，２１３ＵＲおよび２１３ＬＲを総称して「左右上下スピーカ２１３ＵＬ等」と言う。図１１（Ａ）、（Ｃ）で、符号２１３ＳＷＵは左右上のスピーカ２１３ＵＬおよび２１３ＵＲをオンオフするためにアーム部２１４ＢＬ中央付近に設置された左右上スピーカ用スイッチ、２１３ＳＷＬは左右下のスピーカ２１３ＬＬおよび２１３ＬＲをオンオフするためアーム部２１４ＢＬ下付近に設置された左右下スピーカ用スイッチである。スピーカ２１３ＵＬ、２１３ＵＲ、２１３ＬＬ、２１３ＬＲは各々受信回路部２２０と接続されている。以上のような眼鏡部ＦＲ２の左右の智付近から上下（ｙ軸上下方向）に伸びたアーム部２１４ＢＬ、２１４ＢＲの先端付近に各々設置された左右上下スピーカ２１３ＵＬ等が設置された設置形式を耳上下型スピーカ群形式と言い、これらのスピーカを耳上下型スピーカ群と言う。
他の構成は実施例１と同様であり、二次元情報取得部、案内部における二次元仮想音像定位部の機能も実施例１と同様である。つまり、二次元仮想音像定位部は、眼鏡部ＦＲ２のブリッジ付近に設置された方位角方向の位置関係を有する受光素子２１２ＵＬおよび２１２ＵＲ等間における受信強度比と眼鏡部ＦＲ２のブリッジ付近に設置された仰角方向の位置関係を有する受光素子（２１２ＵＬおよび２１２ＬＬ等）間における受信強度比とを左右上下スピーカ２１３ＵＬ等の音量に対応させることにより、二次元情報取得部により得られた二次元情報と複数個の上記スピーカの音量とを対応させる仮想音像定位を行い、二次元情報により特定される方向（仮想音像定位方向）から被案内者側へ聴覚情報を伝えることができる。同様に、二次元仮想音像定位部は、光信号送信機１００における光信号の変調がアナログ周波数変調（ＦＭ）方式、アナログ位相変調（ＰＭ）方式、パルス幅変調（ＰＷＭ）方式、パルス位置変調（ＰＰＭ）方式又はディジタル変調方式の場合、予め定められた、左右上下スピーカ２１３ＵＬ等の各音量および／または位相差と発光素子１１３Ｃ等が設置された二次元空間座標上における方向との関係を示す仮想音像定位方向テーブルを用いて、二次元情報取得部により得られた二次元情報と複数個の上記スピーカの各音量および／または位相差と対応させることにより仮想音像定位を行い、仮想音像定位方向から被案内者側へ聴覚情報を伝えることができる。
以上より、本発明の実施例２によれば、実施例１の顔上下型スピーカ群形式のスピーカの設置形式に替えて耳上下型スピーカ群形式を用いることができる。この結果、実施例１の効果に加えて、左右ヘッドバンド２１４Ａおよびアーム部２１８Ａが不要となるため、より装着しやすい光信号受信機２を有する案内システムを提供することができる。
図１２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、本発明の実施例３における光信号受信機３の構成を示す。図１２（Ａ）は光信号受信機３の正面図、図１２（Ｂ）は同平面図、図１２（Ｃ）は同左側面図である。図１２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）で、図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）と同じ符号を付した個所は同じ要素を示すため説明は省略し、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸との関係、左右上下の方向およびＬ、Ｒ、Ｕ、Ｌの符号の付け方も図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）と同様であるため説明は省略し、光軸２１７、２１７ＵＲ、２１７ＬＲおよび２１７ＬＬも図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）と同様であるため表示は省略する。
実施例３における光信号受信機３が実施例１における光信号受信機１と異なる点は、実施例１の受光素子２１２ＵＬ等にさらに受光素子を加えた点と、顔上下型スピーカ群にさらに複数のスピーカを設置した点とにある。図１２（Ａ）において、符号４１２ＳＬ、４１２ＳＲの各々は眼鏡部ＦＲ３の左右の智付近に設置され受信回路部２２０に接続された受光素子であり、この順に左方向の光軸４１７ＳＬおよび指向性４１６ＳＬ、右方向の光軸４１７ＳＲおよび指向性４１６ＳＲを有している。続けて図１２（Ａ）において、符号４１２ＴＰは左右ヘッドバンド２１４Ａの頭頂部付近に設置され受信回路部２２０に接続された受光素子であって、真上方向の光軸４１７ＴＰおよび指向性４１６ＴＰを有しており、符号４１２ＳＷは受光素子４１２ＴＰをオンオフするための選択スイッチである。受光素子４１２ＴＰは上方からの光信号（位置通知信号等）を検出する受光素子であり、建物内の定位置または博物館等の特定の展示場所等の通知に使用できる。受光素子４１２ＴＰが不要な場合は選択スイッチ４１２ＳＷでオフにすることができる。図１２（Ａ）において、符号４１３Ｃは被案内者の頭部の前後に亘って装着される前後ヘッドバンド４１４Ａにおける眼鏡部ＦＲ３のブリッジ付近に設置されたセンタースピーカ（中央スピーカ）であり、センタースピーカ４１３Ｃのオンオフ（および音量調節）は上下スピーカ用スイッチ２１３ＳＷ２で行う。センタースピーカ４１３Ｃは受信回路部２２０と接続されている。
図１２（Ｂ）、（Ｃ）で図１２（Ａ）と同じ符号を付した個所は同じ要素を示すため、説明は省略する。図１２（Ｂ）、（Ｃ）において、符号４１２ＢＬおよび４１２ＢＲは前後ヘッドバンド４１４Ａにおける後頭部付近に、指向性の領域が互いに一部重なり合うように光軸が左右（方位角）方向に角度をなす後方位角方向の位置関係で設置され受信回路部２２０に接続された少なくとも２個の後方部受光素子であり、この順に左後方方向の光軸４１７ＢＬおよび指向性４１６ＢＬ、右後方方向の光軸４１７ＢＲおよび指向性４１６ＢＲを有している。続けて図１２（Ｂ）において、符号４１３Ｂは前後ヘッドバンド４１４Ａにおける後頭部付近に設置された後方スピーカであり、４１３ＳＷ３は後方スピーカ４１３Ｂをオンオフ（および音量調節）するためのスイッチである。後方スピーカ４１３Ｂは受信回路部２２０と接続されている。以上のように、顔上下型スピーカ群に加え、前後ヘッドバンド４１４Ａにおけるセンタースピーカ４１３Ｃと後方スピーカ４１３Ｂとが設置されたスピーカ群の設置形式を顔上下および頭前後型スピーカ群形式と言う。
他の構成は実施例１と同様であり、二次元情報取得部、案内部における二次元仮想音像定位部の機能も実施例１と同様である。つまり、二次元仮想音像定位部は、眼鏡部ＦＲ３のブリッジ付近に設置された方位角方向の位置関係を有する受光素子（２１２ＵＬおよび２１２ＵＲ等）間における受信強度比と眼鏡部ＦＲ３の左右の智付近に設置された受光素子（４１２ＳＬおよび４１２ＳＲ）間における受信強度比とを左右スピーカ２１３Ｌ等およびセンタースピーカ４１３Ｃの音量に対応させ、眼鏡部ＦＲ３のブリッジ付近に設置された仰角方向の位置関係を有する受光素子（２１２ＵＬおよび２１２ＬＬ等）間における受信強度比を頭頂部スピーカ２１３ＴＰ、下方スピーカ２１３ＬＷおよびセンタースピーカ４１３Ｃの音量に対応させることにより、二次元情報取得部により得られた二次元情報と複数個の上記スピーカの音量とを対応させる仮想音像定位を行い、仮想音像定位方向から被案内者側へ聴覚情報を伝えることができる。同様に、二次元仮想音像定位部は、光信号送信機１００における光信号の変調がアナログ周波数変調（ＦＭ）方式、アナログ位相変調（ＰＭ）方式、パルス幅変調（ＰＷＭ）方式、パルス位置変調（ＰＰＭ）方式又はディジタル変調方式の場合、予め定められた、左右スピーカ２１３Ｌおよび２１３Ｒ、頭頂部スピーカ２１３ＵＰ、下方スピーカ２１３ＬＷおよびセンタースピーカ４１３Ｃの各音量および／または位相差と発光素子１１３Ｃ等が設置された二次元空間座標上における方向との関係を示す仮想音像定位方向テーブルを用いて、あるいは、予め定められた、後方スピーカ４１３Ｂの音量と後方発光素子が設置された二次元空間座標上における位置との関係を示す仮想音像定位方向テーブルを用いて、二次元情報取得部により得られた二次元情報と複数個の上記スピーカの各音量および／または位相差と対応させることにより仮想音像定位を行い、仮想音像定位方向から被案内者側へ聴覚情報を伝えることができる。
二次元情報取得部は、被案内者の後方に存在する後方発光素子（不図示）が設置された方向に関する方位角方向の情報について、後方部受光素子４１２ＢＬおよび４１２ＢＲで受信した光信号の当該受光素子間における受信強度比と方位角方向強度比テーブルとに基づき得る機能をさらに備えることができる。この場合、二次元仮想音像定位部は二次元情報取得部により得られた後方発光素子が設置された位置に関する方位角方向の情報を後方スピーカ４１３Ｂの音量に対応させる機能をさらに備えることができる。当該対応は例えば方位角で後方左ならば左スピーカ２１３Ｌと後方スピーカ４１３Ｂにより、後方右ならば右スピーカ２１３Ｒと後方スピーカ４１３Ｂとにより仮想音像定位を得ることができる。
頭頂部受光素子４１２ＴＰの指向性の領域は、眼鏡部ＦＲ３のブリッジ付近に設置された方位角方向の位置関係を有する上部の受光素子２１２ＵＬおよび２１２ＵＲの指向性の領域と一部重なり合わせることが可能である。この場合、二次元情報取得部は、発光素子１１３Ｃ等が設置された方向に関する仰角方向の情報について、頭頂部受光素子４１２ＴＰと方位角方向の位置関係を有する上部の受光素子２１２ＵＬおよび２１２ＵＲとで受信した光信号の当該受光素子間における受信強度比と、予め測定された複数の当該受光素子間における受信強度比と光信号が入射した一次元（仰角）方向との関係を示す第２仰角方向強度比テーブルとに基づき得ることにより、発光素子１１３Ｃ等が設置された二次元上の位置である仮想音像定位方向を得る機能をさらに備えることができる。二次元仮想音像定位部は、頭頂部受光素子４１２ＴＰと方位角方向の位置関係を有する上部の受光素子２１２ＵＬおよび２１２ＵＲとの間の受信強度比を、頭頂部スピーカ２１３ＵＰ、下方スピーカ２１３ＬＷおよびセンタースピーカ４１３Ｃの音量に対応させることにより、二次元情報取得部により得られた二次元情報と複数個の上記スピーカの音量とを対応させる仮想音像定位を行い、仮想音像定位方向から被案内者側へ前記聴覚情報を伝えることができる。
以上より、本発明の実施例３によれば、実施例１の顔上下型スピーカ群形式のスピーカの設置形式にセンタースピーカ４１３Ｃおよび後方スピーカ４１３Ｂを加えた顔上下および頭前後型スピーカ群形式の設置形式をとり、左右の受光素子４１２ＳＬおよび４１２ＳＲと頭頂部の受光素子４１２ＴＰとを追加している。この結果、実施例１の効果に加えて、受光可能角度を左右および上方へ拡大することができるため、仮想音像定位の方向を上方に広げることができる。さらに、後方発光素子の検知も可能な光信号受信機３を有する案内システムを提供することができる。なお、図１２には示されていないが、左右ヘッドバンド２１４Ａと眼鏡部ＦＲ３との左右の交点付近、すなわち被案内者の左右の耳の付近にスピーカを追加することにより、仮想音像定位の範囲を左右に拡大することができる。本実施例３のように符号４１２ＳＬ、４１２ＳＲに示される横方向の指向性を有する受光素子を有する場合には特に有効である。
図１３（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、本発明の実施例４における光信号受信機４の構成を示す。図１３（Ａ）は光信号受信機４の正面図、図１３（Ｂ）は同平面図、図１３（Ｃ）は同左側面図である。図１３（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）で、図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、図１１（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）および図１２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）と同じ符号を付した個所は同じ要素を示すため説明は省略し、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸との関係、左右上下の方向およびＬ、Ｒ、Ｕ、Ｌの符号の付け方も図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）と同様であるため説明は省略し、光軸２１７、２１７ＵＲ、２１７ＬＲおよび２１７ＬＬは図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）と同様であり、光軸４１７ＳＬ、４１７ＳＲおよび４１７ＴＰは図１２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）と同様であるため表示は省略する。
光信号受信機４における受光素子の構成は、図１３（Ａ）に示されるように実施例３と同様である。但し、受光素子４１２ＢＬおよび４１２ＢＲは図１３（Ｂ）および（Ｃ）に示されるように、被案内者の後頭部の左右に亘って装着される後頭左右ヘッドバンド４１４Ｃにおける後頭部付近に後方位角方向の位置関係で設置されている。スピーカの設置形式は図１３（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示されるように、実施例２における耳上下型スピーカ群形式に加えて、後頭左右ヘッドバンド４１４Ｃにおける後頭部左右付近に設置された後方左右スピーカ４１３ＢＬおよび４１３ＢＲを有する設置形式であり、当該設置形式を耳上下及び後頭部型スピーカ群形式と言う。図１３（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示されるように、符号４１４Ｂは左右ヘッドバンド２１４Ａからアーム部２１８Ａを取り除いた左右ヘッドバンド、４１２ＳＷは受光素子４１２ＴＰをオンオフするための選択スイッチであり、受光素子４１２ＴＰが不要な場合は選択スイッチ４１２ＳＷでオフにすることができる。但し、実施例３と異なり選択スイッチ４１２ＳＷは左右ヘッドバンド４１４Ｂに設けられている。
他の構成は実施例１と同様であり、二次元情報取得部、案内部における二次元仮想音像定位部の機能も実施例１と同様である。つまり、二次元仮想音像定位部は、眼鏡部ＦＲ４のブリッジ付近に設置された方位角方向の位置関係を有する受光素子（２１２ＵＬおよび２１２ＵＲ等）間における受信強度比と眼鏡部ＦＲ４の左右の智付近に設置された受光素子（４１２ＳＬおよび４１２ＳＲ）間における受信強度比とを左右上下スピーカ２１３ＵＬ等の音量に対応させることにより、二次元情報取得部により得られた二次元情報と複数個の上記スピーカの音量とを対応させる仮想音像定位を行い、仮想音像定位方向から被案内者側へ聴覚情報を伝えることができる。同様に、二次元仮想音像定位部は、光信号送信機１００における光信号の変調がアナログ周波数変調（ＦＭ）方式、アナログ位相変調（ＰＭ）方式、パルス幅変調（ＰＷＭ）方式、パルス位置変調（ＰＰＭ）方式又はディジタル変調方式の場合、予め定められた、左右上下スピーカ２１３ＵＬ等の各音量および／または位相差と発光素子１１３Ｃ等が設置された二次元空間座標上における方向との関係を示す仮想音像定位方向テーブルを用いて、あるいは、予め定められた、後方左右スピーカ４１３ＢＬおよび４１３ＢＲの各音量および／または位相差と後方発光素子が設置された二次元（ｘｙ平面）空間座標上における方向との関係を示す仮想音像定位方向テーブルを用いて、二次元情報取得部により得られた定位位置と複数個の上記スピーカの各音量および／または位相差と対応させることにより仮想音像定位を行い、仮想音像定位方向から被案内者側へ聴覚情報を伝えることができる。
二次元情報取得部は、被案内者の後方に存在する後方発光素子（不図示）が設置された方向に関する方位角方向の情報について、後方部受光素子４１２ＢＬおよび４１２ＢＲで受信した光信号の当該受光素子間における受信強度比と方位角方向強度比テーブルとに基づき得る機能をさらに備えることができる。この場合、二次元仮想音像定位部は二次元情報取得部により得られた後方発光素子が設置された方向に関する方位角方向の情報を後方左右スピーカ４１３ＢＬおよび４１３ＢＲの音量に対応させる機能をさらに備えることができる。
実施例３と同様に、頭頂部受光素子４１２ＴＰの指向性の領域は、眼鏡部ＦＲ４のブリッジ付近に設置された方位角方向の位置関係を有する上部の受光素子２１２ＵＬおよび２１２ＵＲの指向性の領域と一部重なり合わせることが可能である。この場合、二次元情報取得部の機能は実施例３と同様であるため説明は省略する。二次元仮想音像定位部は、頭頂部受光素子４１２ＴＰと方位角方向の位置関係を有する上部の受光素子２１２ＵＬおよび２１２ＵＲとの間の受信強度比を、左右上下スピーカ２１３ＵＬ等の音量に対応させることにより、二次元情報取得部により得られた二次元情報と複数個の上記スピーカの音量とを対応させる仮想音像定位を行い、仮想音像定位方向から被案内者側へ前記聴覚情報を伝えることができる。
以上より、本発明の実施例４によれば、受光素子の構成は基本的に実施例３と同様であり、スピーカの設置形式は実施例２における耳上下型スピーカ群形式に加えて、後頭左右ヘッドバンド４１４Ｃにおける後頭部左右付近に設置された後方左右スピーカ４１３ＢＬおよび４１３ＢＲを有する耳上下及び後頭部型スピーカ群形式である。この結果、実施例１の効果に加えて、実施例３と同様に受光可能角度を左右および上方へ拡大することができるため、仮想音像定位の方向を上方に広げることができる。さらに、後方左右スピーカ４１３ＢＬおよび４１３ＢＲを設けたことにより、実施例３と比較して後方の仮想音像定位を改善した光信号受信機４を有する案内システムを提供することができる。なお、図１３には示されていないが、左右ヘッドバンド２１４Ａと眼鏡部ＦＲ４の左右の交点付近、すなわち被案内者の左右の耳の付近にスピーカを追加することにより、仮想音像定位の範囲を左右に拡大することができる。本実施例４のように符号４１２ＳＬ、４１２ＳＲに示される横方向の指向性を有する受光素子を有する場合には特に有効である。
図１４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、本発明の実施例５における光信号受信機５の構成を示す。図１４（Ａ）は光信号受信機５の正面図、図１４（Ｂ）は同平面図、図１４（Ｃ）は同左側面図である。図１４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）で、図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）と同じ符号を付した個所は同じ要素を示すため説明は省略し、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸との関係、左右上下の方向およびＬ、Ｒ、Ｕ、Ｌの符号の付け方も図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）と同様であるため説明は省略する。
光信号受信機５の構成は光信号受信機１の構成とほぼ同様である。スピーカの設置形式は光信号受信機１の構成と同一の顔上下型スピーカ群形式であるが、受光素子の位置関係が異なっている。図１４（Ａ）において、符号２１２ＵＰ、２１２ＬＷ、２１２Ｌ、２１２Ｒの各々は眼鏡部ＦＲ５のブリッジ付近に設置された受光素子であり、この順に上方向の光軸２１７ＵＰ、下方向の光軸２１７ＬＷ、左方向の光軸２１７Ｌ、右方向の光軸２１７Ｒを有している。以上の受光素子２１２ＵＰ、２１２ＬＷ、２１２Ｌ、２１２Ｒ（以下、「受光素子２１２ＵＰ等」と言う。）は各々受信回路部２２０と接続されている。
図１４（Ｂ）で図１４（Ａ）と同じ符号を付した個所は同じ要素を示すため、説明は省略する。図１４（Ｂ）において、符号２１６Ｌ’は受光素子２１２Ｌの左斜め前方方向指向性、２１６Ｒ’は受光素子２１２Ｒの右斜め前方方向指向性を示す。図１４（Ｂ）に示されるように、２個の受光素子２１２Ｌと２１２Ｒとの間において、左斜め前方方向指向性２１６Ｌ’と右斜め前方方向指向性２１６Ｒ’との領域が互いに一部重なり合うように光軸２１７Ｌと２１７Ｒとが左右（ｘ軸）方向に角度をなす位置関係を有している。図１４（Ａ）では光軸２１７Ｌ等はｘｙ平面に投影された状態を示しているが、図１４（Ｂ）に示されるように光軸２１７Ｌ等はｚ軸方向へも伸びている。
図１４（Ｃ）で図１４（Ａ）および（Ｂ）と同じ符号を付した個所は同じ要素を示すため、説明は省略する。図１４（Ｃ）において、符号２１６ＵＰ’は受光素子２１２ＵＰの斜め上方向指向性、２１６ＬＷ’は受光素子２１２ＬＷの斜め下方向指向性を示す。図１４（Ｃ）に示されるように、２個の受光素子２１２ＵＰと２１２ＬＷとの間において、斜め上方向指向性２１６ＵＰ’と斜め下方向指向性２１６ＬＷ’との領域が互いに一部重なり合うように光軸２１７ＵＰと２１７ＬＷとが仰角方向に角度をなす位置関係を有している。
上述したように、眼鏡部ＦＲ５のブリッジ付近に設置された２個の受光素子（２１２Ｌおよび２１２Ｒ）間が有する光軸が左右（方位角）方向に角度をなす方位角方向の位置関係は、図１４（Ｂ）に示されるようにｘｚ平面に射影された各受光素子の光軸（２１７Ｌおよび２１７Ｒ）がｚ軸正方向を中心とした＋４５°から−４５°の９０°（所定の角度）を有する位置関係である。同様に、上述した仰角方向の位置関係は、図１４（Ｃ）に示されるようにｙｚ平面に射影された各受光素子の光軸（２１７ＵＰおよび２１７ＬＷ）がｚ軸方向を中心とした＋４５°から−４５°の９０°（所定の角度）を有する位置関係である。図１４（Ａ）に戻って方位角方向の位置関係および仰角方向の位置関係を確認すると、ｘｙ平面において＋字型であることがわかる。このように、受光素子の位置関係が+字型である点が光信号受信機１との相違点である。本明細書において、受光素子の方位角方向の位置関係および仰角方向の位置関係がｘｙ平面においてＸ字型の実施例は適宜＋字型へと変更することができ、＋字型の実施例は適宜Ｘ字型へと変更することができる。実施例１で図７乃至９を用いて説明した複数の受光素子２１２ＵＬ等の組合せにより発光素子１１３Ｃ等の方向を検出する原理についても、受光素子２１２ＵＬおよび２１２ＵＲの関係を受光素子２１２Ｌおよび２１２Ｒの関係に置き換え、受光素子２１２ＵＬおよび２１２ＬＬの関係を受光素子２１２ＵＰおよび２１２ＬＷの関係に置き換えれば同様に適用することができる。従って、二次元情報取得部の機能も実施例１と同様であり、他の構成および機能、例えば二次元仮想音像定位部の機能も同様であるため、説明は省略する。
図１５は、実施例５におけるＦＭ変調、ＰＭ変調またはＰＷＭ変調、ＰＰＭ変調あるいはディジタル変調された光信号を使用し、左右上下方向の二次元情報を検知して仮想音像定位を行うための回路例を示すブロック図である。図１５では図１４に示される光信号受信機５を使用する場合を例にして説明する。図１５で図６および図１４と同じ符号を付した個所は同じ要素を示すため、説明は省略する。図１５に示される回路例は基本的には図１０に示される回路例と同様であり、異なる点は受光素子の位置関係が+字型の場合に合わせた点である。このため、図１５に示されるように、光信号受信回路２２４’（点線で示す。光信号受信回路２２４とほぼ同様。）への入力は光信号受信回路２２４における受光素子２１２ＵＲ、２１２ＵＬ、２１２ＬＲ、２１２ＬＬからの各光信号に替えて、受光素子２１２ＵＰ、２１２Ｌ、２１２Ｒ、２１２ＬＷからの各光信号となる。各光電変換回路２２４ＰＵ、２２４ＰＬ、２２４ＰＲおよび２２４ＰＤの機能は光信号受信回路２２４における各光電変換回路２２４ＰＵＲ、２２４ＰＵＬ、２２４ＰＬＲ、２１２ＰＬＬと同様であるため、説明は省略する。各光電変換回路２２４ＰＵ等と各復調回路２２４ＤＵ、２２４ＤＬ、２２４ＤＲおよび２２４ＤＤとの間の接続関係および各復調回路２２４ＤＵ等の機能は、光信号受信回路２２４における各光電変換回路２２４ＰＵＲ等と各復調回路２２４ＤＵＲ等との間の接続関係および各復調回路２２４ＤＵＲ等の機能と同様であるため説明は省略する。各光電変換回路２２４ＰＵ等と各受信強度測定回路２２４ＭＵ、２２４ＭＬ、２２４ＭＲおよび２２４ＭＲＤとの間の接続関係および各受信強度測定回路２２４ＭＵ等の機能は、光信号受信回路２２４における各光電変換回路２２４ＰＵＲ等と各受信強度測定回路２２４ＭＵＲ等との間の接続関係および各受信強度測定回路２２４ＭＵＲ等の機能と同様であるため説明は省略する。各受信強度測定回路２２４ＭＵ等とマイコン回路２２６との間の接続関係は、光信号受信回路２２４における各受信強度測定回路２２４ＭＵＲ等とマイコン回路２２６との間の接続関係と同様であるため、説明は省略する。マイコン回路２２６と各ＡＧＣ回路２２５ＡＵ’、２２５ＡＬ’、２２５ＡＲ’および２２５ＡＤ’との間の接続関係は、光信号受信回路２２４におけるマイコン回路２２６と各ＡＧＣ回路２２５ＡＵ、２２５ＡＬ、２２５ＡＲおよび２２５ＡＤとの間の接続関係と同様であるため、説明は省略する。
図１５に示される回路例では、各復調回路２２４ＤＵ等と各ＡＧＣ回路２２５ＡＵ’等との間の接続関係が図１０に示される回路例とは異なっている。図１５に示されるように、復調回路２２４ＤＵで復調された案内情報（種別は聴覚情報。以下同様）は上チャネルのＡＧＣ回路２２５ＡＵ’へ送られる。復調回路２２４ＤＬで復調された案内情報は左チャネルのＡＧＣ回路２２５ＡＬ’へ送られる。復調回路２２４ＤＲで復調された案内情報は右チャネルのＡＧＣ回路２２５ＡＲ’へ送られる。復調回路２２４ＤＤで復調された案内情報は下チャネルのＡＧＣ回路２２５ＡＤ’へ送られる。
図１５に示されるように、音声出力回路２２５’（点線で示す。）における各ＡＧＣ回路２２５ＡＵ’等と各音声電力増幅回路２２５ＰＵ等との間の接続関係は、音声出力回路２２５における各ＡＧＣ回路２２５ＡＵ等と各音声電力増幅回路２２５ＰＵ等と同様であり、各ＡＧＣ回路２２５ＡＵ’等の機能および各音声電力増幅回路２２５ＰＵ等の機能は、音声出力回路２２５における各ＡＧＣ回路２２５ＡＵ等と各音声電力増幅回路２２５ＰＵ等と同様であるため、説明は省略する。但し、音声出力回路２２５の場合と異なり、各音声電力増幅回路２２５ＰＵ、２２５ＰＬ、２２５ＰＲ、２２５ＰＤの出力は各々頭頂部スピーカ２１３ＵＰ、左右スピーカ２１３Ｌおよび２１３Ｒ、下方スピーカ２１３ＬＷへと送られる。
マイコン回路２２６は、受信強度測定回路２２４ＭＵ、２２４ＭＬ、２２４ＭＲ、２２４ＭＲＤから送られた各受信強度に基づき、各受光素子２１２ＵＰ、２１２Ｌ、２１２ＲＲ、２１２ＬＷ間の相対受信強度を求める。続いて、上述したように当該相対受信強度と方位角方向強度比テーブルおよび仰角方向強度比テーブルとに基づき、光信号が到達する方向（発光素子１１３Ｃ等の方向）である仮想音像定位方向を求める。次に、当該仮想音像定位方向と仮想音像定位方向テーブルとに基づき、複数個のスピーカ２１３ＵＰ等からの再生音量等を求める。即ち、ＡＧＣ回路２２５ＡＵ’、２２５ＡＬ’、２２５ＡＲ’、２２５ＡＤ’の各利得を決定する。
復調回路２２４ＤＵによって復調された音声信号はＡＧＣ回路２２５ＡＵ’によって上チャネルの音量が決定され、音声電力増幅回路２２５ＰＵによって頭頂部スピーカ２１３ＵＰが駆動される。復調回路２２４ＤＬによって復調された音声信号はＡＧＣ回路２２５ＡＬ’によって左チャネルの音量が決定され、音声電力増幅回路２２５ＰＬによって左右スピーカ２１３Ｌが駆動される。復調回路２２４ＤＲによって復調された音声信号はＡＧＣ回路２２５ＡＲ’によって右チャネルの音量が決定され、音声電力増幅回路２２５ＰＲによって左右スピーカ２１３Ｒが駆動される。復調回路２２４ＤＤによって復調された音声信号はＡＧＣ回路２２５ＡＤ’によって下チャネルの音量が決定され、音声電力増幅回路２２５ＰＤによって下方スピーカ２１３ＬＷが駆動される。以上のようにして、復調回路２２４ＤＵ、２２４ＤＬ、２２４ＤＲおよび２２４ＤＤによって復調された音声信号は、ＡＧＣ回路２２５ＡＵ’、２２５ＡＤ’、２２５ＡＬ’および２２５ＡＲ’によって上下左右チャンネルの音量差が決定され、音声電力増幅回路２２５ＰＵ、２２５ＰＤ、２２５ＰＬおよび２２５ＰＲによって上下左右の各頭頂部スピーカ２１３ＵＰ、下方スピーカ２１３ＬＷ、左右スピーカ２１３Ｌおよび２１３Ｒが駆動される。
以上より、本発明の実施例５によれば、スピーカの設置形式は光信号受信機１の構成と同一の顔上下型スピーカ群形式とし、受光素子の方位角方向の位置関係および仰角方向の位置関係をｘｙ平面において＋字型とすることができる。この場合においても、実施例１で図７乃至９を用いて説明した複数の受光素子２１２ＵＬ等の組合せにより発光素子１１３Ｌ等の方向を検出する原理についても、受光素子２１２ＵＬおよび２１２ＵＲの関係を受光素子２１２Ｌおよび２１２Ｒの関係に置き換え、受光素子２１２ＵＬおよび２１２ＬＬの関係を受光素子２１２ＵＰおよび２１２ＬＷの関係に置き換えれば同様に適用することができる。従って、二次元情報取得部の機能も実施例１と同様であり、他の構成および機能、例えば二次元仮想音像定位部の機能も同様である光信号受信機５を有する案内システムを提供することができる。
図１６（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、本発明の実施例６における光信号受信機６の構成を示す。図１６（Ａ）は光信号受信機６の正面図、図１６（Ｂ）は同平面図、図１６（Ｃ）は同左側面図である。図１６（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）で、図１４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）と同じ符号を付した個所は同じ要素を示すため説明は省略し、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸との関係、左右上下の方向およびＬ、Ｒ、Ｕ、Ｌの符号の付け方も図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）と同様であるため説明は省略し、光軸２１７ＵＰ、２１７ＬＷ、２１７Ｌおよび２１７Ｒは図１４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）と同様であるため表示は省略する。
図１６（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示されるように、実施例６の光信号受信機６の構成は、実施例５の光信号受信機５の構成に実施例３の光信号受信機３における左右の受光素子４１２ＳＬおよび４１２ＳＲを付加した構成となっている。このため、二次元仮想音像定位部は、眼鏡部ＦＲ６のブリッジ付近に設置された方位角方向の位置関係を有する受光素子２１２Ｌおよび２１２Ｒ間における受信強度比と眼鏡部ＦＲ６の左右の智付近に設置された受光素子４１２ＳＬおよび４１２ＳＲ間における受信強度比とを左右スピーカ２１３Ｌおよび２１３Ｒの音量に対応させ、眼鏡部ＦＲ６のブリッジ付近に設置された仰角方向の位置関係を有する受光素子２１２ＵＰおよび２１２ＬＷ間における受信強度比を頭頂部スピーカ２１３ＵＰおよび下方スピーカ２１３ＬＷの音量に対応させる。これにより、二次元情報取得部により得られた二次元情報と複数個の上記スピーカの音量とを対応させる仮想音像定位を行い、仮想音像定位方向から被案内者側へ聴覚情報を伝えることができる。他の構成および機能は実施例５と同様であるため、説明は省略する。
以上より、本発明の実施例６によれば、光信号受信機６の構成として実施例５の光信号受信機５の構成に実施例３の光信号受信機３における左右の受光素子４１２ＳＬおよび４１２ＳＲを付加した構成とすることができる。この結果、実施例５の効果に加えて、受光可能角度を左右へ拡大することができる光信号受信機６を有する案内システムを提供することができる。なお、図１６には示されていないが、左右ヘッドバンド２１４Ａと眼鏡フレームＦＲ６との左右の交点付近、すなわち被案内者の左右の耳の付近にスピーカを追加することにより、音像定位の範囲を左右に拡大することができる。本実施例６のように符号４１２ＳＬ、４１２ＳＲに示される横方向の指向性を有する受光素子を有する場合には特に有効である。
図１７（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、本発明の実施例７における光信号受信機７の構成を示す。図１７（Ａ）は光信号受信機７の正面図、図１７（Ｂ）は同平面図、図１７（Ｃ）は同左側面図である。図１７（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）で、図１３（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）および図１４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）と同じ符号を付した個所は同じ要素を示すため説明は省略し、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸との関係、左右上下の方向およびＬ、Ｒ、Ｕ、Ｌの符号の付け方も図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）と同様であるため説明は省略し、光軸２１７ＵＰ、２１７ＬＷ、２１７Ｌおよび２１７Ｒは図１４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）と同様であるため表示は省略する。
図１７（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示されるように、実施例７の光信号受信機７の構成は、実施例４の光信号受信機４の構成におけるＸ字型の位置関係の受光素子２１２ＵＬ、２１２ＵＲ、２１２ＬＬ、２１２ＬＲを、実施例５の光信号受信機５における＋字型の受光素子２１２ＵＰ、２１２ＬＷ、２１２Ｌおよび２１２Ｒに替えた構成となっている。従って、二次元情報取得部の機能は実施例５で説明した機能と同様であり、二次元仮想音像定位部の機能は実施例４で説明した機能と同様であるため、説明は省略する。他の他の構成および機能は実施例４と同様であるため、説明は省略する。
以上より、本発明の実施例７によれば、実施例４の光信号受信機４の構成におけるＸ字型の位置関係の受光素子２１２ＵＬ、２１２ＵＲ、２１２ＬＬ、２１２ＬＲを、実施例５の光信号受信機５における＋字型の受光素子２１２ＵＰ、２１２ＬＷ、２１２Ｌおよび２１２Ｒに替えた構成の光信号受信機７を有する案内システムを提供することができる。
図１８（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、本発明の実施例８における光信号受信機８の構成を示す。図１８（Ａ）は光信号受信機８の正面図、図１８（Ｂ）は同平面図、図１８（Ｃ）は同左側面図である。図１８（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）で、図１４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）と同じ符号を付した個所は同じ要素を示すため説明は省略し、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸との関係、左右上下の方向およびＬ、Ｒ、Ｕ、Ｌの符号の付け方も図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）と同様であるため説明は省略し、光軸２１７ＵＰ等も図１４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）と同様であるため表示は省略する。
図１８（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示されるように、実施例８の光信号受信機８の構成は、実施例５の光信号受信機５の構成から頭頂部スピーカ２１３ＵＰ、下方スピーカ２１３ＬＷおよび下方アーム部２１８Ａ（含むスイッチ２１３ＳＷ２）を取り去った構成となっている。図１８に示されるようなスピーカの設置形式（眼鏡部ＦＲ８の左右の智付近に設置された左右スピーカ２１３Ｌおよび２１３Ｒを有する設置形式）を左右スピーカ群形式と言う。本実施例８では、受信回路部２２０において（図６に示される）マイコン回路部２２６とＤＳＰ回路２２７とを用いて、上下方向の仮想音像定位がバーチャルサラウンド技術により処理されている。
一般に、映画館、オーディオ機器、ホームシアターシステム等では、臨場感を高めるために上方および後方にもスピーカを配置して上方および後方からも音が聞こえるようにしている。バーチャルサラウンド技術とは、映画館、オーディオ機器、ホームシアターシステム等で複数チャンネルの音声トラックによるソース、例えば５.１Ｃｈ、７.１Ｃｈ、９.１Ｃｈ等の複数チャンネルのソースを、少ないスピーカ数（ステレオ２Ｃｈ等）で仮想的に上記複数スピーカで再生した時に聞こえるような音響空間を視聴者の聴覚に実現する技術である。このバーチャルサラウンド技術においては複雑な頭部伝達関数によって音源の方向に対応して生じるスペクトルや位相の変化を再現することにより、仮想的な三次元音場を形成している。より詳しくは、サラウンドＲｃｈのスピーカ位置と両耳との頭部伝達関数をサラウンドＲｃｈ信号に畳み込むサラウンドＲｃｈ信号のバイノーラル化を行い、次にバイノーラル化された左右信号のクロストークをキャンセルするクロストークキャンセルを行う。一方、ある被験者に頭部伝達関数が適合するか否かを判定する評価指標の研究により、３次元空間を両耳間差情報に対応する側方角とスペクトル情報に対応する上昇角とで定義し、頭部伝達関数を複数のスペクトラル・ピークとスペクトラル・ノッチに分解した場合、第１ノッチと第２ノッチとが上昇角知覚の重要な手がかりになることがわかるようになった（飯田一博他、「方向知覚メカニズムに基づいたＨＲＴＦの物理的評価指標」、日本音響学会講演論文集、ｐｐ．５０５−５０８、２００８年９月）。従って、上下方向の仮想音像定位のためには上記の複雑な頭部伝達関数を用いる代わりに、スペクトルの操作を行う手法も可能である。本発明の表記においてはこのようなスペクトル操作もバーチャルサラウンド技術に含まれるものとする。
図１９は、本発明の実施例８における、ディジタル変調された光信号を使用し、左右上下方向の二次元情報を検知してバーチャルサラウンド技術を用いて仮想音像定位を行うための回路例を示すブロック図である。図１９で図１５と同じ符号を付した個所は同じ要素を示すため、説明は省略する。図１９に示されるように、受信強度測定回路２２４ＭＬ、２２４ＭＲ、２２４ＭＵおよび２２４ＭＤにより左右上下の受光素子２１２Ｌ等の受信強度を測定し、マイコン回路２２６でディジタル信号処理（ＤＳＰ）回路２２７に送信する数値を決定する。復調回路２２４ＤＬ、２２４ＤＲ、２２４ＤＵおよび２２４ＤＤによって復調されたディジタル信号はマイコン回路２２６で音声情報とその他の通知情報とに分けた処理が行われ、必要な信号のみが音声出力回路２２５’’（点線で示す。）内のＤＳＰ回路２２７に送信される。ＤＳＰ回路２２７は上記受光素子２１２Ｌ等間の相対受信強度に応じたバーチャルサラウンド処理（例えば、上述した上下方向からくる音のスペクトルの違いの処理等）を行った後、音声信号を音声電力増幅回路２２５ＰＬおよび２２５ＰＲに伝達し、スピーカ２１３Ｌおよび２１３Ｒを駆動する。
本実施例８では＋字型の位置関係の受光素子２１２ＵＰ等を使用したため、図１９に示される光信号受信回路２２４’を用いたが、Ｘ字型の位置関係の受光素子２１２ＵＬ等を使用する場合は、図１０に示される光信号受信回路２２４を用いればよい。二次元情報取得部の機能および他の構成は実施例５で説明した構成および機能と同様であるため、説明は省略する。二次元仮想音像定位部は、光信号送信機１００における光信号の変調がディジタル変調方式の場合、二次元情報取得部により得られた二次元情報と左右スピーカ群形式で設置された左右スピーカ２１３Ｌおよび２１３Ｒの音量および／または位相差とをバーチャルサラウンド技術により対応させる仮想音像定位を行うことにより、仮想音像定位方向から被案内者側へ音声案内情報を伝えることができる。
以上より、本発明の実施例８によれば、実施例５の光信号受信機５の構成から頭頂部スピーカ２１３ＵＰ、下方スピーカ２１３ＬＷおよび下方アーム部２１８Ａ（含むスイッチ２１３ＳＷ２）を取り去った構成とすることができる。上下方向の仮想音像定位はバーチャルサラウンド技術を用いて行われる。即ち、本実施例８ではマイコン回路２２６とＤＳＰ回路２２７とにおいてバーチャルサラウンド処理が行われるため、２つのスピーカ２１３Ｌおよび２１３Ｒを用いて左右上下の二次元方向の仮想音像定位を行うことができる。この結果、軽量かつコンパクトな構成の光信号受信機８を提供することができる。加えて、バーチャルサラウンド技術によりスピーカ２１３Ｌ等より前方に仮想音像を定位させることも可能であり、被案内者がより自然な感覚を得ることができる光信号受信機８を有する案内システムを提供することができる。なお、実施例８においてはディジタル変調方式を用いた例を示したが、バーチャルサラウンド技術の適用はディジタル方式に限定されるわけではなく、実施例１〜７同様、各種アナログ変調方式の使用も可能である。
図２０は、本発明の実施例９における光信号送信機１０１の回路構成を示す。図２０で図３と同じ符号を付した個所は同じ要素を示すため説明は省略し、光軸１１７Ｃ等は図３と同様であるため表示は省略する。光信号送信機１０１が光信号送信機１００と異なる点は、複数の発光素子１１３Ｃ等とは別の外付発光素子１１３Ｃ２がケーブル１２０を介して光信号送信回路１１２に接続された点である。図２０に示されるように、外付発光素子１１３Ｃ２はケーブル１２０により移動可能となっている。発光素子１１３Ｃ等から発する光信号の波長を赤外線とし、外付発光素子１１３Ｃ２から発する光信号の波長を可視光としたり、あるいは逆に発光素子１１３Ｃ等から発する光信号の波長を可視光とし、外付発光素子１１３Ｃ２から発する光信号の波長を赤外線としたりする等、両者の波長を異なるものとすることも可能である。発光素子１１３Ｃ等の代わりに蛍光灯またはＬＥＤ照明器具等を光信号送信用の光源として用い、外付発光素子１１３Ｃ２から発する光信号の波長を赤色光または赤外線とすることも可能である。他の構成および機能は光信号送信機１００と同様であるため、説明は省略する。またあるいは以上の説明および以下の各実施例の説明において、光信号の変調方式がアナログ周波数変調（ＦＭ）方式、アナログ位相変調（ＰＭ）方式、パルス幅変調（ＰＷＭ）方式、パルス位置変調（ＰＰＭ）方式又はディジタル変調方式の場合には、光信号の変調に用いる複搬送波の周波数を変えることによって各光信号の混信を防ぐことができる。
図２１（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、本発明の実施例９における光信号受信機９−１の構成を示す。図２１（Ａ）は光信号受信機９−１の正面図、図２１（Ｂ）は同平面図、図２１（Ｃ）は同左側面図である。図２１（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）で、図１６（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）と同じ符号を付した個所は同じ要素を示すため説明は省略し、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸との関係、左右上下の方向およびＬ、Ｒ、Ｕ、Ｌの符号の付け方も図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）と同様であるため説明は省略し、光軸２１７ＵＰ等も図１４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）と同様であるため表示は省略する。
図２１（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示されるように、実施例９の光信号受信機９−１の構成は、実施例６の光信号受信機６の構成に受光素子２１２Ｃとスピーカ２１３Ｃとを新たに備えた点にある。図２１（Ａ）、（Ｂ）に示されるように受光素子２１２Ｃは眼鏡部ＦＲ９−１のブリッジ付近に設置されており、図２１（Ｂ）、（Ｃ）に示されるようにその光軸２１７Ｃはｚ軸方向を向き、その指向性２１６Ｃは他の受光素子２１２Ｒ等の指向性２１６Ｒ’等と比較して狭くなっている。図２１（Ａ）、（Ｂ）に示されるようにスピーカ２１３Ｃは眼鏡部ＦＲ９−１のブリッジ付近で受光素子２１２Ｃの下側に設置されている。受光素子２１２Ｃの狭い指向性範囲２１６Ｃ内に光信号を受光した場合のみ、スピーカ２１３Ｃから音声案内または通知音が出力されるため、よりピンポイントに位置情報を被案内者に伝達することができる。このため、受光素子２１２Ｃの指向角（半値全角、２θ）としては２０°以下で、例えば２°、５°、１０°、２０°等の値を選択すると、目的に応じた位置分解能が得られる。図２１（Ｄ）は、受光素子２１２Ｃの拡大図であり、符号２１２ＣＡは受光素子本体、２１２ＣＢは凸レンズ、２１２ＣＣは遮光筒である。凸レンズ２１２ＣＢと遮光筒２１２ＣＣとを可動式にした場合、指向性２１６Ｃで示される指向角を調整することや２１２ＣＢと２１２ＣＣを取り外して指向角を広げることも可能である。なお、上記スピーカ２１３Ｃを省略し、上記音声案内または通知音は他のスピーカ群から正面方向に音像定位させることも可能である。あるいは上記スピーカ２１３Ｃをスピーカ２１３Ｌと２１３Ｒによるバーチャルサラウンドの補助スピーカとして使用することも可能である。
＋字型の位置関係にある受光素子２１２ＵＰ等が受光する光信号の波長を赤外線とし、受光素子２１２Ｃが受光する光信号の波長を可視光としたり、あるいは逆に受光素子２１２ＵＰ等が受光する光信号の波長を可視光とし、受光素子２１２Ｃが受光する光信号の波長を赤外線とする等、両者の波長を異なるものとすることも可能である。上述したように、光信号送信機１０１側の光信号送信用の光源として蛍光灯またはＬＥＤ照明器具等を用いた場合、受光素２１２ＵＰ等が受光する光信号の波長を緑色光を中心とした波長帯とし、受光素子２１２Ｃが受光する光信号の波長を赤色光または赤外線を中心とした波長帯にする等の組合せも可能である。他の構成および機能は実施例６の光信号受信機６の構成および機能と同様であるため、説明は省略する。
図２２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、本発明の実施例９における光信号受信機９−２の構成を示す。図２２（Ａ）は光信号受信機９−２の正面図、図２２（Ｂ）は同平面図、図２２（Ｃ）は同左側面図である。図２２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）で、図１８（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）と同じ符号を付した個所は同じ要素を示すため説明は省略し、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸との関係、左右上下の方向およびＬ、Ｒ、Ｕ、Ｌの符号の付け方も図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）と同様であるため説明は省略し、光軸２１７ＵＬ等も図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）と同様であるため表示は省略する。
図２２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示されるように、実施例９の光信号受信機９−２の構成は、実施例８の光信号受信機８における＋字型の位置関係にある受光素子２１２ＵＰ等を図４等に示されるＸ字型の位置関係にある受光素子２１２ＵＬ等に替えた上で、光信号受信機９−１と同様に受光素子２１２Ｃとスピーカ２１３Ｃとを新たに備えた点にある。従って、受光素子２１２Ｃとスピーカ２１３Ｃとに関する説明は上述した光信号受信機９−１と同様であるため省略する。図２２（Ｄ）は図２１（Ｄ）と同一の受光素子２１２Ｃの拡大図であるため、説明は省略する。Ｘ字型の位置関係にある受光素子２１２ＵＬ等が受光する光信号の波長と受光素子２１２Ｃが受光する光信号の波長とを異なるものとする点も上述した光信号受信機９−１と同様であるため、説明は省略する。他の構成および機能は実施例８の光信号受信機８の構成および機能と同様であるため、説明は省略する。
以上より、本発明の実施例９によれば、光信号送信機１０１は光信号送信機１００と異なり、複数の発光素子１１３Ｃ等とは別の外付発光素子１１３Ｃ２がケーブル１２０を介して光信号送信回路１１２に接続されている。外付発光素子１１３Ｃ２はケーブル１２０により移動可能となっている。発光素子１１３Ｃ等から発する光信号の波長と外付発光素子１１３Ｃ２から発する光信号の波長とを異なるものとすることができる。発光素子１１３Ｃ等の代わりに蛍光灯またはＬＥＤ照明器具等を光信号送信用の光源として用い、外付発光素子１１３Ｃ２から発する光信号の波長を赤色光または赤外線とすることも可能である。光信号受信機９−１の構成として、実施例６の光信号受信機６の構成に受光素子２１２Ｃとスピーカ２１３Ｃとを新たに備えることができる。この結果、受光素子２１２Ｃの狭い指向性範囲２１６Ｃ内に光信号を受光した場合のみ、スピーカ２１３Ｃから音声案内が出力されるため、よりピンポイントに位置情報を被案内者に伝達することができる光信号受信機９−１を有する案内システムを提供することができる。光信号受信機９−２の構成として、実施例８の光信号受信機８における＋字型の位置関係にある受光素子２１２ＵＰ等をＸ字型の位置関係にある受光素子２１２ＵＬ等に替えた上で、光信号受信機９−１と同様に受光素子２１２Ｃとスピーカ２１３Ｃとを新たに備えることができる。この結果、光信号受信機９−１と同様の機能を備えた光信号受信機９−２を有する案内システムを提供することができる。
１−ｘｙ−Ｂグループ：
図２３は、本発明の案内システムにおける１−ｘｙ−Ｂグループの実施例の構成を示す。図１と同様に、図２３の（点線の）左側は光信号送信機の構成／機能を示し、右側は光信号受信機の構成／機能を示す。図２３の光信号送信機側の構成／機能に示されるように、文字・画像情報生成ボード等から出力された所定の案内情報が可視光乃至近赤外光により変調される（ステップＳ２００〜Ｓ２０４）。変調方式がアナログ変調（アナログ振幅変調：ＡＭ変調、アナログ周波数変調：ＦＭ変調、アナログ位相変調：ＰＭ変調）、パルス変調（パルス幅変調：ＰＷＭ変調、パルス位置変調：ＰＰＭ変調）およびディジタル変調の場合、各変調方式により変調された光信号が発光素子から発光される（ステップＳ２０６〜Ｓ２０８）。
送信された光信号は、光信号受信機側の眼鏡部に設置された受光素子により受光される（ステップＳ２１０）。ここで、眼鏡部の方位角方向の位置関係がフロント側から見てＸ字型または＋字型の場合（ステップＳ２１２）、リストバンド型ディスプレイを用いる場合が実施例１０（ステップＳ２１４）であり、ウェアラブル型ディスプレイを用いる場合が実施例１１（ステップＳ２１６）である。眼鏡部の方位角方向の位置関係がフロント側から見て＋字型且つ他の型の受光素子を有する場合（ステップＳ２２０）、リストバンド型ディスプレイを用いる場合が実施例１２（ステップＳ２２２）であり、ウェアラブル型ディスプレイを用いる場合が実施例１３（ステップＳ２２４）である。
図２４は、本発明の実施例１０における光信号送信機６００を示す。図２４で図３と同じ符号を付した個所は同じ要素を示すため、説明は省略する。図２４に示される光信号送信機６００が図３に示される光信号送信機１００と異なる点は、文字・画像生成情報生成ボード６１１をボイスレコーダ回路１１１の替わりに備えた点にある。図２４に示されるように、光信号送信回路１１２は文字・画像生成情報生成ボード６１１に記録された文字または画像による画像案内情報（所定の案内情報の種別が視覚情報）またはマイコン回路１１５に挿入されたメモリーカードに記録された画像案内情報を入力して、発光素子１１３Ｌ、１１３Ｃおよび１１３Ｒから可視光乃至近赤外光を変調した光信号を送信するための電気信号に変換し、発光素子１１３Ｌ、 １１３Ｃ、１１３Ｒから光信号として送信する。この際、光信号送信機１００と同様に、光信号はアナログ強度（振幅）変調（ＡＭ）、アナログ周波数変調（ＦＭ）、アナログ位相変調（ＰＭ）、パルス幅変調（ＰＷＭ）、パルス位置変調（ＰＰＭ）、ディジタル変調等、いずれも使用可能である。その他の機能等も光信号送信機１００と同様であるため、説明は省略する。本実施例１０および以下で説明される１−ｘｙ−Ｂグループの各実施例では、案内システムにおける光信号送信機として同じ光信号送信機６００を用いる。このため、光信号送信機６００に関する説明は省略する。
図２５（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、本発明の実施例１０における光信号受信機１０の構成を示す。図２５（Ａ）は光信号受信機１０の正面図、図２５（Ｂ）は同平面図、図２５（Ｃ）は同左側面図である。図２５（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）で、図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）と同じ符号を付した個所は同じ要素を示すため説明は省略し、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸との関係、左右上下の方向およびＬ、Ｒ、Ｕ、Ｌの符号の付け方も図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）と同様であるため説明は省略し、光軸２１７ＵＬ等も図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）と同様であるため表示は省略する。
図２５（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示されるように、実施例１０の光信号受信機１０の構成は、実施例１の光信号受信機１から顔上下型スピーカ群２１３ＵＰ等と、当該スピーカ群を設置するための左右ヘッドバンド２１４Ａ、下方アーム部２１８Ａおよびスイッチ２１３ＳＷ１を取り去った上で、受光素子２１２ＵＬ等にケーブル２１８Ｃを介して接続された新たな受信回路部７２０と受信回路部７２０を保持するためのリストバンド７３０とを備えた点にある。即ち、１−ｘｙ−Ｂグループでは画像案内情報（所定の案内情報の種別が視覚情報）を聴覚情報の替わりに用いるため、聴覚情報に関連した構成要素を取り去った上で、視覚情報表示用に受信回路部７２０を備えている。従って、二次元情報取得部の機能は１−ｘｙ−Ａグループと同様であるため、説明は省略する。
図２６は、本発明の実施例１０における受信回路部７２０の回路構成を示す。図２６で図６と同じ符号を付した個所は同じ要素を示すため、説明は省略する。図２６で符号７２５は文字・画像情報出力回路、７２２は電源スイッチである。光信号受信機１０の４つの受光素子２１２ＵＬ等により受信された光信号は、ケーブル２１８Ｃを介して受信回路部７２０に導かれる。導かれた光信号は、図２６に示される光信号受信回路２２４により電気信号に復調され、さらに文字・画像情報出力回路７２５とマイコン回路２２６とによって表示すべき文字・画像情報を生成する。図２７は、受信回路部７２０の画像表示部７２１側を示す。図２７で図２６と同じ符号を付した個所は同じ要素を示すため、説明は省略する。図２７で、符号７２１は小型ディスプレイ等の画像表示部、７２３はケーブル２１８Ｃを接続するためのコネクタである。なお、接続ケーブル２１８Ｃの代わりに無線通信または人体通信で信号の送受を行うこともできる。この場合、ケーブル部２１８Ｃは不要になり、その代わりに眼鏡部ＦＲ１0と受信回路部に無線通信回路または人体通信回路が付加される。この接続形態は以降の実施例においても共通である。生成された文字・画像情報は、図２７に示されるように小型ディスプレイ７２１に表示されることにより被案内者へ伝えられる。この際、小型ディスプレイ７２１上の文字または画像の表示位置、矢印等によって被案内者に発光素子１１３Ｃ等が存在する方向を知らせることが可能となる。図２７の表示例では、矢印により右３０°方向および下１５°方向に発光素子１１３Ｃ等が存在していることを示している。図２７に示されるように、光信号の受信強度を小型ディスプレイ７２１上に文字またはグラフ等で表示することにより、発光素子１１３Ｃ等のおおよその遠近を通知することも可能である。リストバンド７３０は図２７に示される受信回路部７２０の裏側に取付けられており、被案内者はリストバンド７３０を腕に巻き、適宜小型ディスプレイ７２１を見ることができるようになっている。図２５（Ａ）等に示されるような眼鏡部ＦＲ１０と小型ディスプレイ７２１とが設置されたリストバンド７３０構成される画像表示装置をリストバンド型画像表示装置と言う。
以上のように、本発明の実施例１０では所定の案内情報は視覚情報であり、案内部は、被案内者側に設置された小型ディスプレイ７２１（画像表示装置）と、二次元情報取得部により得られた二次元情報と上記視覚情報とに基づき、発光素子１１３Ｃ等が設置された二次元方向に関する情報を小型ディスプレイ７２１上に表示する画像表示部とをさらに備えることができる。
以上より、本発明の実施例１０（１−ｘｙ−Ｂグループ）によれば、画像案内情報（所定の案内情報の種別が視覚情報）を聴覚情報の替わりに用いるため、聴覚情報に関連した構成要素を取り去った上で、視覚情報表示用に受信回路部７２０、小型ディスプレイ７２１および案内部を備えることができる。この結果、空間光通信を利用した聴覚障がい者用の案内システムを提供することができ、小型ディスプレイ７２１上に上下左右の二次元情報を表示することができる光信号受信機１０を有する案内システムを提供することができる。
図２８（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、本発明の実施例１１における光信号受信機１１の構成を示す。図２８（Ａ）は光信号受信機１１の正面図、図２８（Ｂ）は同平面図、図２８（Ｃ）は同左側面図である。図２８（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）で、図２５（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）と同じ符号を付した個所は同じ要素を示すため説明は省略し、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸との関係、左右上下の方向およびＬ、Ｒ、Ｕ、Ｌの符号の付け方も図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）と同様であるため説明は省略し、光軸２１７ＵＬ等も図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）と同様であるため表示は省略する。
図２８（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示されるように、実施例１１の光信号受信機１１の構成は、実施例１０の光信号受信機１０からケーブル２１８Ｃおよびケーブル２１８Ｃに接続された受信回路部７２０を取り去った上で、眼鏡部ＦＲ１１の左右のリムとレンズ部とに各々シースルー型ウェアラブルディスプレイ装置７３０Ｌおよび７３０Ｒを設置した点にある。受信回路部７２０は適宜小型化してウェアラブルディスプレイ装置７３０Ｌおよび７３０Ｒに接続されている（不図示）。ウェアラブルディスプレイ装置７３０Ｌおよび７３０Ｒの替わりに、左右のレンズ部に映像を投影するホログラフィックをシースルー型ウェアラブルディスプレイ等を用いてもよい。他の構成および機能は実施例１０と同様であるため、説明は省略する。図２８（Ａ）に示されるような眼鏡部ＦＲ１１の左右のレンズ部をシースルー型ウェアラブルディスプレイとした画像表示装置をウェアラブル型画像表示装置と言い、上述した眼鏡部ＦＲ１１のリム部に投影型ウェアラブルディスプレイ装置７３０Ｌおよび７３０Ｒを設置した画像表示装置を投影型ウェアラブル型画像表示装置と言う。
以上より、本発明の実施例１１によれば、実施例１０の小型ディスプレイ７２１に替えて、ウェアラブルディスプレイ装置７３０Ｌおよび７３０Ｒ、または投影型ウェアラブルディスプレイを用いることができる。この結果、被案内者の頭の向きとウェアラブルディスプレイ装置７３０Ｌ等の画面の向きとが常に一致する光信号受信機１１を有する案内システムを提供することができる。
図２９（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、本発明の実施例１２における光信号受信機１２の構成を示す。図２９（Ａ）は光信号受信機１２の正面図、図２９（Ｂ）は同平面図、図２９（Ｃ）は同左側面図である。図２９（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）で、図１２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）および図２５（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）と同じ符号を付した個所は同じ要素を示すため説明は省略し、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸との関係、左右上下の方向およびＬ、Ｒ、Ｕ、Ｌの符号の付け方も図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）と同様であるため説明は省略し、光軸２１７ＵＬ等も図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）と同様であるため表示は省略する。
図２９（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示されるように、実施例１２の光信号受信機１２の構成は、実施例１１の光信号受信機１１に実施例３における受光素子４１２ＴＰ、４１２ＳＬおよび４１２ＳＲを付加した構成となっている。即ち、光信号受信機１２の眼鏡部ＦＲ１２は、光信号受信機１１の眼鏡部ＦＲ１１に、左右の智付近に設置された受光素子４１２ＬおよびＲと、被案内者の頭部の左右に亘って装着される左右ヘッドバンド２１４の頭頂部付近に設置された受光素子４１２ＴＰと、被案内者の頭部の前後に亘って装着される前後ヘッドバンド４１４Ａにおける後頭部付近に指向性の領域が互いに一部重なり合うように光軸が左右（方位角）方向に角度をなす方位角方向の位置関係で設置された少なくとも２個の受光素子４１２ＢＬおよび４１２ＢＲとをさらに備えている。但し、受光素子４１２ＴＰの設置位置は、頭頂部スピーカ２１３ＵＰが不要となったため左右ヘッドバンド２１４Ａの頭頂部付近になっている。従って、二次元情報取得部の構成および機能は実施例３における二次元情報取得部の構成および機能と同様であるため、説明は省略する。案内部の構成および機能は実施例１０における案内部および他の構成および機能と同様であるため、説明は省略する。他の構成および機能は実施例１０と同様であるため、説明は省略する。
以上より、本発明の実施例１２によれば、光信号受信機１２の構成は、実施例１１の光信号受信機１１に実施例３における受光素子４１２ＴＰ、４１２ＳＬおよび４１２ＳＲを付加した構成とすることができる。この結果、受光角度範囲が拡大し、さらに建物内の定位置および博物館等の場所や展示物の通知に使用する上方からの位置通知信号の検出が可能となる光信号受信機１２を有する案内システムを提供することができる。
図３０（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、本発明の実施例１３における光信号受信機１３の構成を示す。図３０（Ａ）は光信号受信機１３の正面図、図３０（Ｂ）は同平面図、図３０（Ｃ）は同左側面図である。図３０（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）で、図２８（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）および図２９（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）と同じ符号を付した個所は同じ要素を示すため説明は省略し、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸との関係、左右上下の方向およびＬ、Ｒ、Ｕ、Ｌの符号の付け方も図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）と同様であるため説明は省略し、光軸２１７ＵＬ等も図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）と同様であるため表示は省略する。
図３０（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示されるように、実施例１３の光信号受信機１３の構成は、実施例１２の光信号受信機１２からケーブル２１８Ｃおよびケーブル２１８Ｃに接続された受信回路部７２０を取り去った上で、実施例１１と同様に、眼鏡部ＦＲ１３の左右のリムに各々ウェアラブルディスプレイ装置７３０Ｌおよび７３０Ｒを設置した点にある。受信回路部７２０は適宜小型化してウェアラブルディスプレイ装置７３０Ｌおよび７３０Ｒに接続されている（不図示）。実施例１１と同様に、ウェアラブルディスプレイ装置７３０Ｌおよび７３０Ｒの替わりに、投影型ウェアラブルディスプレイとしてもよい。二次元情報取得部の構成および機能、案内部の構成および機能、他の構成および機能は実施例１１および１２と同様であるため、説明は省略する。
以上より、本発明の実施例１３によれば、光信号受信機１３は、実施例１２の光信号受信機１１からケーブル２１８Ｃおよびケーブル２１８Ｃに接続された受信回路部７２０を取り去った上で、実施例１１と同様に、眼鏡部ＦＲ１３にウェアラブルディスプレイ装置７３０Ｌおよび７３０Ｒを設置することができる。この結果、被案内者の頭の向きとウェアラブルディスプレイ装置７３０Ｌ等の画面の向きとが常に一致する光信号受信機１３を提供することができる。
ここで、１−ｘｙ−Ａグループと１−ｘｙ−Ｂグループとの共通構成について纏めておく。即ち、二次元情報取得部における他の一次元方向は眼鏡部ＦＲｉのフロントの上下に沿う方向（仰角方向）であり、所定の位置関係は眼鏡部Ｆｒｉのブリッジ付近に設置された２個の受光素子間において指向性の領域が互いに一部重なり合うように光軸が仰角方向に角度をなす仰角方向の位置関係である。二次元情報取得部は、発光素子１１３Ｃ等が設置された方向に関する仰角方向の情報について、仰角方向の位置関係に配置された２個の受光素子２１２ＵＬ等で受信した光信号の当該受光素子２１２ＵＬ等間における受信強度比と、予め測定された複数の受光素子間における受信強度比と光信号が入射した他の一次元方向（仰角方向）との関係を示す仰角方向強度比テーブルとに基づき得ることにより、当該発光素子１１３Ｃ等が設置された二次元空間上の方向である仮想音像定位方向を得ることができる。Ｘ字型および＋字型の方位角方向の位置関係は、ｘｚ平面に射影された各受光素子２１２ＵＬ等の光軸２１７ＵＬ等がｚ軸正方向を中心とした所定の角度（方位角）を有する位置関係であり、Ｘ字型および＋字型の仰角方向の位置関係は、ｙｚ平面に射影された各受光素子２１２ＵＬ等の光軸２１７ＵＬ等がｚ軸正方向を中心とした所定の角度（仰角）を有する位置関係である。
１−ｘｚ−Ａ、Ｂグループ：
図３１は、本発明の案内システムにおける１−ｘｚ−Ａ，Ｂグループの実施例の構成を示す。図１と同様に、図３１の（点線の）左側は光信号送信機の構成／機能を示し、右側は光信号受信機の構成／機能を示す。図３１の光信号送信機側の構成／機能に示されるように、所定の案内情報が可視光乃至近赤外光により変調される（ステップＳ３００〜Ｓ３０２）。変調方式がアナログ変調（アナログ振幅変調：ＡＭ変調、アナログ周波数変調：ＦＭ変調、アナログ位相変調：ＰＭ変調）、パルス変調（パルス幅変調：ＰＷＭ変調、パルス位置変調（ＰＰＭ））およびディジタル変調の場合、各変調方式により変調された光信号が発光素子から送信される（ステップＳ３０４〜Ｓ３０６）。
送信された光信号は、光信号受信機側の眼鏡部に設置された受光素子により受光される（ステップＳ３１０）。ここで、眼鏡部の第１群の受光素子が方位角φ方向を判定し案内情報を復調するために用いられ、第２群の受光素子がｘｚ平面（水平面）方向の距離ｄ（三次元空間における距離ｒと区別するため、距離ｄとする。）を測定する（測距する）ために用いられる場合（ステップＳ３１２）、第２群の受光素子がアレイを形成する場合（ステップＳ３１４）で且つ案内情報が聴覚情報の場合が実施例１４（ステップＳ３１６）であり、第２群の受光素子が角度可変に形成されている場合（ステップＳ３２０）で且つ案内情報が聴覚情報の場合が実施例１５（ステップＳ３２２）である。ステップＳ３１０で、第２群の受光素子のみで距離ｄの測距を行うと共に案内情報の復調と方位角方向の強度差による判定とを行う場合（ステップＳ３３０）、第２群の受光素子がアレイを形成する場合（ステップＳ３３２）で且つ案内情報が聴覚情報の場合が実施例１６（ステップＳ３３４）であり、第２群の受光素子が角度可変に形成されている場合（ステップＳ３４０）で且つ案内情報が聴覚情報の場合が実施例１７（ステップＳ３４２）である。光信号送信機側で外付発光素子を用い光信号受信機側で狭い指向性の受光素子を用いる場合が実施例１８（ステップＳ３５０）である。ステップＳ３１４で案内情報が視覚情報の場合が実施例１９（ステップＳ３１８）であり、ステップＳ３２０で案内情報が視覚情報の場合が実施例２０（ステップＳ３２４）であり、ステップＳ３３２で案内情報が視覚情報の場合が実施例２１（ステップＳ３３６）であり、ステップＳ３４０で案内情報が視覚情報の場合が実施例２２（ステップＳ３４４）である。以下で説明される１−ｘｚ−Ａ、Ｂグループの各実施例では、案内システムにおける光信号送信機として案内情報が聴覚情報の場合は同じ光信号送信機１００または１０１を用い、案内情報が視覚情報の場合は同じ光信号送信機６００を用いる。このため、光信号送信機１００、１０１、６００に関する説明は省略する。
１−ｘｚ−Ａグループ：
図３２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、本発明の実施例１４における光信号受信機１４の構成を示す。図３２（Ａ）は光信号受信機１４の正面図、図３２（Ｂ）は同平面図、図３２（Ｃ）は同左側面図である。図３２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）で、図１４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）と同じ符号を付した個所は同じ要素を示すため説明は省略し、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸との関係、左右上下の方向およびＬ、Ｒ、Ｕ、Ｌの符号の付け方も図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）と同様であるため説明は省略し、光軸２１７Ｌ等も図１４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）と同様であるため表示は省略する。
図３２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）で、符号９１７Ｌおよび９１７Ｒは受光素子アレイ、９１８ＬＬ１〜９１８ＬＬ４と９１８ＬＬＣと９１８ＬＲ１〜９１８ＬＲ４とは受光素子アレイ９１７Ｌを構成する各受光素子（不図示）の指向性、９１８ＲＬ１〜９１８ＲＬ４と９１８ＲＲＣと９１８ＲＲ１〜９１８ＲＲ４とは受光素子アレイ９１７Ｒを構成する各受光素子（不図示）の指向性である。図３２（Ｃ）に示されるように、符号２１６Ｆは受光素子２１２Ｌおよび２１２Ｒの上下方向（仰角方向）指向性、９１８Ｆは受光素子アレイ９１７Ｌおよび９１７Ｒの前方向（距離方向）指向性である。受光素子２１２Ｌおよび２１２Ｒは第一の受光素子群に属する受光素子であり、受光素子アレイ９１７Ｌおよび９１７Ｒは第二の受光素子群に属する受光素子である。図３２（Ｂ）では受光素子アレイ９１７Ｌおよび９１７Ｒにつき各々９個の受光素子を例示したが、この数は一例であって受光素子の数は９個に限定されるものではない。
本実施例１４における光信号受信機１４は、光信号を送出する光信号送信機１００までの距離ｄを判定する機構を備えている。第二の受光素子群に属する受光素子アレイ９１７Ｌおよび９１７Ｒは距離判定に用いる受光素子アレイであり、図３２（Ｂ）に示されるように、受光素子アレイ９１７Ｌでは指向性９１８ＬＲ４等のような横方向（ｘ軸方向）の指向性が狭い受光素子を少しずつ光軸（不図示）の角度を変えながら、指向性９１８ＬＬ１〜９１８ＬＬ４と９１８ＬＬＣと９１８ＬＲ１〜９１８ＬＲ４とに示されるような放射状の指向性列を形成しており、同様に受光素子アレイ９１７Ｒでは指向性９１８ＲＬ１〜９１８ＲＬ４と９１８ＲＲＣと９１８ＲＲ１〜９１８ＲＲ４とに示されるような放射状の指向性列を形成している。これら第二の受光素子群において、左受光素子アレイ９１７Ｌで最も光信号受信強度が高い受光素子を判定することにより当該受光素子の光軸がなす角度を特定することができる。例えば、当該受光素子の指向性を９１８ＬＲ４とすると、ｘｚ平面におけるｘ軸に対する角度Ｌθと特定することができる。同様に、右受光素子アレイ９１７Ｒで最も光信号受信強度が高い受光素子を判定することにより当該受光素子の光軸がなす角度を特定することができる。例えば、当該受光素子の指向性を９１８ＲＬ４とすると、ｘｚ平面におけるｘ軸に対する角度Ｒθと特定することができる。この角度の組（ＬθおよびＲθ）と眼鏡部ＦＲ１４の左右の智間の距離ｘＦＲ１４とを用いることにより、三角測量の原理から眼鏡部ＦＲ１４と光信号送信機１００との間の距離ｄを計算することができる。当該距離の計算は受信回路部２２０において、マイコン回路２２６中のメモリ（不図示）に各受光素子アレイ９１７Ｌおよび９１７Ｒ中の各受光素子と当該各受光素子が有するｘｚ平面におけるｘ軸に対する角度との対応表を記録しておき、同メモリ中に上記角度の組（ＬθおよびＲθ）と当該距離ｄとの関係を数表として記録しておく。次にマイコン回路２２６が受信強度測定回路２２４ＭＬ等により測定された受信強度から最も光信号受信強度が高い左右の受光素子を判定し、判定された左右の受光素子と上記対応表とから角度の組（ＬθおよびＲθ）を求め、当該角度の組（ＬθおよびＲθ）と上記数表とから距離ｄを求めることができる。
測定した距離ｄの情報を被案内者に伝えるためには、案内に用いる音声信号について、音量操作、スペクトル操作、残響特性、位相揺らぎの少なくとも一つを用いることにより、またはバーチャルサラウンド技術を用いることにより音声情報処理を行うことが可能である。例えば、音量操作を用いる場合は距離ｄが遠くなるほど音量を減少させることが挙げられ、スペクトル操作を用いる場合は距離ｄが遠くなるほどスペクトルの高音域を減衰させることが挙げられ、残響または位相揺らぎを用いる場合は距離ｄが遠くなるほど残響または位相揺らぎ少なくすることが挙げられる。バーチャルサラウンド技術を用いる場合は実施例８で説明した内容を少し変形して、図１９に第２の受光素子群用の受光素子アレイ９１７Ｌ等の受信強度測定回路を追加する。さらに、マイコン回路２２６で第２の受光素子群間の相対受信強度を計算して送信機までの距離ｄを測定し、ＤＳＰ回路２２７に送信する数値を決定する。復調回路２２４ＤＬ、２２４ＤＲ、２２４ＤＲおよび２２４ＤＤによって復調されたディジタル信号はマイコン回路２２６で音声情報とその他の通知情報とに分けた処理が行われ、必要な信号のみが音声出力回路２２５’’（点線で示す。）内のＤＳＰ回路２２７に送信される。ＤＳＰ回路２２７は上記第１および第２の受光素子群間の相対受信強度に応じたバーチャルサラウンド処理を行った後、音声信号を音声電力増幅回路２１３Ｌおよび２１３Ｒに伝達し、スピーカ２１３Ｌおよび２１３Ｒを駆動すればよい。以上により、擬似的な距離ｄの遠近感を被案内者に伝えることができる。
上述した擬似的な距離ｄの遠近感の情報と、第一の受光素子群に属する受光素子２１２Ｌおよび２１２Ｒを用いて得た発光素子１１３Ｃ等が設置された方向の左右（方位角方向）に関する１次元情報とを組み合わせることにより、当該一次元空間座標上への仮想音像定位に距離ｄの距離情報を加えた二次元空間情報を被案内者に伝えることが可能となる。
以上を纏めると、二次元情報取得部における他の一次元情報は距離ｄであり、所定の位置関係は、受光素子を有する受光素子アレイ９１７Ｌおよび９１７Ｒ（２台の受光素子部。第２の受光素子群）が眼鏡部ＦＲ１４の左右の智付近に設置され、当該受光素子アレイ９１７Ｌおよび９１７Ｒは各々ｘｚ平面において光軸の角度が異なる複数の受光素子を有する受光素子群である。二次元情報取得部は、発光素子１１３Ｃ等が設置された方向に関する距離ｄの情報について、各受光素子アレイ９１７Ｌおよび９１７Ｒ群中で最も受信強度が高い各受光素子がｘｚ平面においてｘ軸に対してなす各角度（角度の組ＬθおよびＲθ）を利用した三角測量から得ることにより、発光素子１１３Ｃ等が設置された方向に関する二次元情報を得ることができる。
本実施例１４において所定の案内情報の種別は聴覚情報であり、案内部は眼鏡部ＦＲ１４の少なくとも左右の智付近を含む位置に配置された複数個のスピーカ２１３Ｌおよび２１３Ｒと、二次元情報取得部により得られた一次元（方位角）情報に基づき、一次元空間における仮想音像定位方向を発光素子１１３Ｃ等が設置された方向に一致させると共に、二次元情報取得部により得られた他の一次元（距離）情報に基づき上記聴覚情報に所定の遠近操作処理を施すことにより、仮想音像定位方向から被案内者側へ上記聴覚情報を上記スピーカを用いて伝える二次元（距離）仮想音像定位部とをさらに備えることができる。聴覚情報に施される上記所定の遠近操作処理は、一次元（距離）情報に基づき距離の遠近に応じて、音量を減少または増大させる音量操作、スペクトルの高音域を減衰または増大させるスペクトル操作、残響または位相ゆらぎを減少または増大させる残響等操作のいずれか１つ以上の操作の組合せ、あるいはバーチャルサラウンド技術による擬似的遠近感の生成処理である。
以上より、本発明の実施例１４によれば、光信号受信機１４は第一の受光素子群に属する受光素子２１２Ｌおよび２１２Ｒと第二の受光素子群に属する受光素子アレイ９１７Ｌおよび９１７Ｒとを備えている。第二の受光素子群に属する受光素子アレイ９１７Ｌおよび９１７Ｒは距離判定に用いる受光素子アレイであり、横方向（ｘ軸方向）の指向性９１８ＬＲ４等が狭い受光素子を少しずつ光軸の角度を変えて、受光素子アレイ９１７Ｌでは指向性９１８ＬＬ１〜９１８ＬＬ４と９１８ＬＬＣと９１８ＬＲ１〜９１８ＬＲ４とに示されるような放射状の指向性列を形成しており、同様に受光素子アレイ９１８Ｒでは指向性９１８ＲＬ１〜９１８ＲＬ４と９１８ＲＲＣと９１８ＲＲ１〜９１８ＲＲ４とに示されるような放射状の指向性列を形成している。これら第二の受光素子群において、左受光素子アレイ９１７Ｌで最も光信号受信強度が高い受光素子を判定することにより当該受光素子の光軸がなす角度Ｌθを特定することができる。同様に、右受光素子アレイ９１７Ｒで最も光信号受信強度が高い受光素子を判定することにより当該受光素子の光軸がなす角度Ｒθを特定することができる。この角度の組（ＬθおよびＲθ）と眼鏡部ＦＲ１４の左右の智間の距離ｘＦＲ１４とを用いることにより、三角測量の原理から眼鏡部ＦＲ１４と光信号送信機１００との間の距離ｄを計算することができる。測定した距離ｄの情報を被案内者に伝えるためには、案内に用いる音声信号について、音量操作、スペクトル操作、残響特性、位相揺らぎの少なくとも一つを用いることにより、またはバーチャルサラウンド技術を用いることにより音声情報処理を行うことが可能である。以上により、擬似的な距離ｄの遠近感を被案内者に伝えることができる。この結果、従来技術のように光信号の発信源の位置が高所に限定されず、受光感度レベルの調整を行うことなく、光信号の発信源までの距離を通知することができる光信号受信機１４を有する案内システムを提供することができる。
図３３（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、本発明の実施例１５における光信号受信機１５の構成を示す。図３３（Ａ）は光信号受信機１５の正面図、図３３（Ｂ）は同平面図、図３３（Ｃ）は同左側面図である。図３３（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）で、図３２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）と同じ符号を付した個所は同じ要素を示すため説明は省略し、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸との関係、左右上下の方向およびＬ、Ｒ、Ｕ、Ｌの符号の付け方も図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）と同様であるため説明は省略し、光軸２１７Ｌ等も図１４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）と同様であるため表示は省略する。
図３３（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）で、符号１１１７Ｌおよび１１１７Ｒは可変光軸角度受光素子アレイ、１１１８ＬＶＬと１１１８ＬＶＣと１１１８ＬＶＲとは可変光軸角度受光素子アレイ１１１７Ｌを構成する３個の受光素子（不図示）の指向性、１１１８ＲＶＬと１１１８ＲＶＣと１１１８ＲＶＲとは可変光軸角度受光素子アレイ１１１７Ｒを構成する受光素子の指向性である。図３３（Ｃ）に示されるように、符号１１１８Ｆは受光素子アレイ１１１７Ｌおよび１１１７Ｒの前方向（距離ｄ方向）指向性である。受光素子２１２Ｌおよび２１２Ｒは第一の受光素子群に属する受光素子であり、可変光軸角度受光素子アレイ１１１７Ｌおよび１１１７Ｒは第二の受光素子群に属する受光素子である。図３３（Ｂ）では可変光軸角度受光素子アレイ１１１７Ｌおよび１１１７Ｒにつき各々３個の受光素子を例示したが、この数は一例であって受光素子の数は３個に限定されるものではない。
本実施例１５における光信号受信機１５は、光信号を送出する光信号送信機１００までの距離ｄを判定する機構を備えている。第二の受光素子群に属する可変光軸角度受光素子アレイ１１１７Ｌおよび１１１７Ｒは距離判定に用いる受光素子アレイであり、電気的に光軸角度が制御可能な機構を備えている。例えば、可動式の台座上に受光素子を設置したり、あるいは微小電気機械素子（Micro-Electro-Mechanical System：ＭＥＭＳ）に受光素子を組み込んだ素子を用いることにより、光軸角度を電気的に制御することができる。ここで、可変光軸角度受光素子アレイ１１１７Ｌ等の中央に位置する受光素子（指向性が１１１８ＬＶＣ等）が受信する光信号の受信強度が最大となるように光軸角度の制御を行う。図３３（Ｂ）に示されるように、このときの左右の光軸角度を可変光軸角度受光素子アレイ１１１７Ｌ側がＬθで可変光軸角度受光素子アレイ１１１７Ｒ側がＲθとすると、実施例１４と同様に三角測量の原理を用いて光信号送信機１００の発光素子１１３Ｃ等までの距離ｄを計算することができる。計算方法の詳細は実施例１４と同様であるため、説明は省略する。可変光軸角度受光素子アレイ１１１７Ｌ等の他の受光素子（指向性が１１１８ＬＶＬ、１１１８ＬＶＲ等）は光軸角度を調整するべき方向の検知に用いる。このため、光軸角度の制御速度を向上させることができる。従って、可変光軸角度受光素子アレイ１１１７Ｌ等の受光素子は少なくとも指向性が１１１８ＬＶＣ等に対応する受光素子が１個あればよい。
測定した距離ｄの情報を被案内者に伝えるための方法も実施例１４と同様であり、案内用いる音声信号について、音量操作、スペクトル操作、残響特性、位相揺らぎの少なくとも一つを用いることにより、またはバーチャルサラウンド技術を用いることにより音声情報処理を行うことが可能である。上記各方法の詳細は実施例１４と同様であるため、説明は省略する。
以上を纏めると、二次元情報取得部における他の一次元情報は距離ｄであり、所定の位置関係は、受光素子を有する可変光軸角度受光素子アレイ１１１７Ｌおよび１１１７Ｒ（２台の受光素子部。第２の受光素子群）が眼鏡部ＦＲ１５の左右の智付近に設置され、当該可変光軸角度受光素子アレイ１１１７Ｌおよび１１１７Ｒは各々ｘｚ平面において光軸の角度が可変である少なくとも１個の受光素子を有する受光素子群である。二次元情報取得部は、発光素子１１３Ｃ等が設置された方向に関する距離ｄの情報について、各可変光軸角度受光素子アレイ１１１７Ｌおよび１１１７Ｒの受光素子（複数の受光素子を有する場合は指向性が１１１８ＬＶＣ等の中央にある受光素子。１個の受光素子の場合は当該1個の受光素子）において最も受信強度が高いときの当該受光素子がｘｚ平面においてｘ軸に対してなす各角度（角度の組ＬθおよびＲθ）を利用した三角測量から得ることにより、発光素子１１３Ｃ等が設置された方向に関する二次元情報を得ることができる。
本実施例１５においても所定の案内情報の種別は聴覚情報であり、案内部の構成および機能は実施例１４と同様であり、二次元（距離）仮想音像定位部の機能も実施例１４と同様であるため、説明は省略する。
以上より、本発明の実施例１５によれば、光信号受信機１は第一の受光素子群に属する受光素子２１２Ｌおよび２１２Ｒと第二の受光素子群に属する可変光軸角度受光素子アレイ１１１７Ｌおよび１１１７Ｒとを備えている。第二の受光素子群に属する可変光軸角度受光素子アレイ１１１７Ｌおよび１１１７Ｒは距離判定に用いる受光素子アレイであり、電気的に光軸角度が制御可能な機構を備えているここで、可変光軸角度受光素子アレイ１１１７Ｌ等の中央に位置する受光素子（指向性が１１１８ＬＶＣ等）が受信する光信号の受信強度が最大となるように光軸角度の制御を行う。このときの左右の光軸角度を可変光軸角度受光素子アレイ１１１７Ｌ側がＬθで可変光軸角度受光素子アレイ１１１７Ｒ側がＲθとすると、実施例１４と同様に三角測量の原理を用いて光信号送信機１００の発光素子１１３Ｃ等までの距離ｄを計算することができる。測定した距離ｄの情報を被案内者に伝えるための方法も実施例１４と同様である。この結果、可変光軸角度受光素子アレイ１１１７Ｌおよび１１１７Ｒにおいて少なくとも１個の受光素子があれば発光素子１１３Ｃ等までの距離ｄを計算することができる光信号受信機１５を有する案内システムを提供することができる。
上述した実施例１４において、第一の受光素子群に属する受光素子２１２Ｌと２１２Ｒとを除去し、第二の受光素子群（受光素子アレイ９１７Ｌおよび９１７Ｒ）を音声信号の復調のための光信号の受信用にも使用することもできる。加えて、第二の受光素子群（受光素子アレイ９１７Ｌおよび９１７Ｒ）の左右の受信強度差から発光素子１１３Ｃ等が設置された方向の左右に関する１次元（方位角）情報を得ることもできる。音声信号の復調のための構成および機能は上述した各実施例と同様であり、左右の受信強度差から発光素子１１３Ｃ等が設置された方向の左右に関する１次元（方位角）情報を得るための構成および機能も上述した各実施例と同様であるため、説明は省略する。
以上より、本発明の実施例１６によれば、第一の受光素子群に属する受光素子２１２Ｌと２１２Ｒとを除去し、第二の受光素子群（受光素子アレイ９１７Ｌおよび９１７Ｒ）を音声信号の復調のための光信号の受信用にも使用することもできる。加えて、第二の受光素子群（受光素子アレイ９１７Ｌおよび９１７Ｒ）の左右の受信強度差から発光素子１１３Ｃ等が設置された方向の左右に関する１次元（方位角）情報を得ることもできる。この結果、受光素子の数を減らした光信号受信機を有する案内システムを提供することができる。
上述した実施例１５において、第一の受光素子群に属する受光素子２１２Ｌと２１２Ｒとを除去し、第二の受光素子群（可変光軸角度受光素子アレイ１１１７Ｌおよび１１１７Ｒ）を音声信号の復調のための光信号の受信用にも使用することもできる。加えて、第二の受光素子群（可変光軸角度受光素子アレイ１１１７Ｌおよび１１１７Ｒ）の左右の受信強度差から発光素子１１３Ｃ等が設置された方向の左右に関する１次元（方位角）情報を得ることもできる。音声信号の復調のための構成および機能は上述した各実施例と同様であり、左右の受信強度差から発光素子１１３Ｃ等が設置された方向の左右に関する１次元（方位角）情報を得るための構成および機能も上述した各実施例と同様であるため、説明は省略する。
以上より、本発明の実施例１７によれば、第一の受光素子群に属する受光素子２１２Ｌと２１２Ｒとを除去し、第二の受光素子群（可変光軸角度受光素子アレイ１１１７Ｌおよび１１１７Ｒ）を音声信号の復調のための光信号の受信用にも使用することもできる。加えて、第二の受光素子群（可変光軸角度受光素子アレイ１１１７Ｌおよび１１１７Ｒ）の左右の受信強度差から発光素子１１３Ｃ等が設置された方向の左右に関する１次元（方位角）情報を得ることもできる。この結果、受光素子の数を減らした光信号受信機を有する案内システムを提供することができる。
上述した実施例１４〜１７における光信号送信機は光信号送信機１００を想定していた。しかし、光信号送信機として実施例９で説明した外付発光素子１１３Ｃ２付の光信号送信機１０１を用いることもできる。実施例９と同様に、発光素子１１３Ｃ等から発する光信号の波長と外付発光素子１１３Ｃ２から発する光信号の波長とを異なるものとすることができる。発光素子１１３Ｃ等の代わりに蛍光灯またはＬＥＤ照明器具等を光信号送信用の光源として用い、外付発光素子１１３Ｃ２から発する光信号の波長を赤色光または赤外線とすることも可能である点も実施例９と同様である。光信号送信機１０１の構成および機能は実施例９で説明したものと同様であるため、説明は省略する。
以上の場合、光信号受信機１４等は実施例９で説明した狭い指向性の受光素子２１２Ｃとスピーカ２１３Ｃとを新たに備えればよい。受光素子２１２Ｃの狭い指向性範囲２１６Ｃ内に光信号を受光した場合のみ、スピーカ２１３Ｃから音声案内または通知音が出力される。実施例９と同様に、受光素子２１２Ｃの他の受光素子２１２ＵＰ等が受光する光信号の波長を赤外線とし、受光素子２１２Ｃが受光する光信号の波長を可視光としたり、あるいは逆に受光素子２１２ＵＰ等が受光する光信号の波長を可視光とし、受光素子２１２Ｃが受光する光信号の波長を赤外線とする等、両者の波長を異なるものとすることも可能である。上述したように、光信号送信機１０１側の光信号送信用の光源として蛍光灯またはＬＥＤ照明器具等を用いた場合、受光素２１２ＵＰ等が受光する光信号の波長を緑色光を中心とした波長帯とし、受光素子２１２Ｃが受光する光信号の波長を赤色光または赤外線を中心とした波長帯にする等の組合せも可能である。光信号受信機についても受光素子２１２Ｃとスピーカ２１３Ｃの構成および機能は実施例９で説明したものと同様であるため、説明は省略する。
以上より、本発明の実施例１８によれば、光信号送信機として実施例９で説明した外付発光素子１１３Ｃ２付の光信号送信機１０１を用いることもできる。光信号受信機１４等は実施例９で説明した狭い指向性の受光素子２１２Ｃとスピーカ２１３Ｃとを新たに備えればよい。この結果、実施例１４〜１７における光信号受信機１４等に加え、よりピンポイントに位置情報を被案内者に伝達することができる光信号受信機を有する案内システムを提供することができる。
１−ｘｚ−Ｂグループ：
図３４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、本発明の実施例１９における光信号受信機１９の構成を示す。図３４（Ａ）は光信号受信機１９の正面図、図３４（Ｂ）は同平面図、図３４（Ｃ）は同左側面図である。図３４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）で、図３２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、図２４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）と同じ符号を付した個所は同じ要素を示すため説明は省略し、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸との関係、左右上下の方向およびＬ、Ｒ、Ｕ、Ｌの符号の付け方も図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）と同様であるため説明は省略し、光軸２１７Ｌ等も図１４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）と同様であるため表示は省略する。
本実施例１９における光信号受信機１９の構成は、実施例１４における光信号受信機１４の構成から左右のスピーカ２１３Ｌおよび２１３Ｒとスイッチ２１３ＳＷ１を取り去った上で、実施例１０と同様に左右の受光素子２１２Ｌおよび２１２Ｒにケーブル２１８Ｃを介して接続された新たな受信回路部７２０と受信回路部７２０を保持するためのリストバンド７３０とを備えた点にある。即ち、１−ｘｚ−Ｂグループでは画像案内情報（所定の案内情報の種別が視覚情報）を聴覚情報の替わりに用いるため、聴覚情報に関連した構成要素を取り去った上で、視覚情報表示用に受信回路部７２０を備えている。従って、距離ｄを測距する二次元情報取得部の機能は１−ｘｚ−Ａグループと同様であり、実施例１４で説明した機能と同様となるため、説明は省略する。
受信回路部７２０の回路構成および機能も実施例１０で説明した構成および機能と同様であり、受信回路部７２０が小型ディスプレイ等の画像表示部７２１を有し、受信した光信号を電気信号へ復調した後、当該電気信号から文字・画像情報出力回路７２４とマイコン回路２２６とによって表示すべき文字・画像情報を生成し、当該文字・画像情報を小型ディスプレイ７２１に表示することにより被案内者へ伝える点も同様である。その際、小型ディスプレイ７２１上の文字または画像の表示位置、矢印等によって被案内者に発光素子１１３Ｃ等が存在する方向を知らせる点も同様であるため、詳細な説明は省略する。
以上より、本発明の実施例１９によれば、所定の案内情報は視覚情報であり、案内部は、被案内者側に設置された小型ディスプレイ７２１（画像表示装置）と、二次元情報取得部により得られた二次元（左右および上下）情報と上記視覚情報とに基づき、発光素子１１３Ｃ等が設置された二次元空間（左右および上下）方向に関する情報を小型ディスプレイ７２１上に表示する画像表示部とをさらに備えた光信号受信機１９を有する案内システムを提供することができる。
図３５（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、本発明の実施例２０における光信号受信機２０の構成を示す。図３５（Ａ）は光信号受信機２０の正面図、図３５（Ｂ）は同平面図、図３５（Ｃ）は同左側面図である。図３５（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）で、図３３（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、図２５（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）と同じ符号を付した個所は同じ要素を示すため説明は省略し、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸との関係、左右上下の方向およびＬ、Ｒ、Ｕ、Ｌの符号の付け方も図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）と同様であるため説明は省略し、光軸２１７Ｌ等も図１４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）と同様であるため表示は省略する。
本実施例２０における光信号受信機２０の構成は、実施例１５における光信号受信機１５の構成から左右のスピーカ２１３Ｌおよび２１３Ｒとスイッチ２１３ＳＷ１を取り去った上で、実施例１０と同様に左右の受光素子２１２Ｌおよび２１２Ｒにケーブル２１８Ｃを介して接続された新たな受信回路部７２０と受信回路部７２０を保持するためのリストバンド７３０とを備えた点にある。即ち、１−ｘｚ−Ｂグループでは画像案内情報（所定の案内情報の種別が視覚情報）を聴覚情報の替わりに用いるため、聴覚情報に関連した構成要素を取り去った上で、視覚情報表示用に受信回路部７２０を備えている。従って、距離ｄを測距する二次元情報取得部の機能は１−ｘｚ−Ａグループと同様であり、実施例１５で説明した機能と同様となるため、説明は省略する。
受信回路部７２０の回路構成および機能も実施例１０で説明した構成および機能と同様であり、受信回路部７２０が小型ディスプレイ等の画像表示部７２１を有し、受信した光信号を電気信号へ復調した後、当該電気信号から文字・画像情報出力回路７２４とマイコン回路２２６とによって表示すべき文字・画像情報を生成し、当該文字・画像情報を小型ディスプレイ７２１に表示することにより被案内者へ伝える点も同様である。その際、小型ディスプレイ７２１上の文字または画像の表示位置、矢印等によって被案内者に発光素子１１３Ｃ等が存在する方向を知らせる点も同様であるため、詳細な説明は省略する。
以上より、本発明の実施例２０によれば、所定の案内情報は視覚情報であり、案内部は、被案内者側に設置された小型ディスプレイ７２１（画像表示装置）と、二次元情報取得部により得られた二次元（左右および上下）情報と上記視覚情報とに基づき、発光素子１１３Ｃ等が設置された二次元（左右および上下）方向に関する情報を小型ディスプレイ７２１上に表示する画像表示部とをさらに備えた光信号受信機２０を有する案内システムを提供することができる。
上述した実施例１９において、第一の受光素子群に属する受光素子２１２Ｌと２１２Ｒとを除去し、第二の受光素子群（受光素子アレイ９１７Ｌおよび９１７Ｒ）を画像信号の復調のための光信号の受信用にも使用することもできる。加えて、第二の受光素子群（受光素子アレイ９１７Ｌおよび９１７Ｒ）の左右の受信強度差から発光素子１１３Ｃ等が設置された方向の左右に関する１次元（方位角）情報を得ることもできる。画像信号の復調のための構成および機能は上述した各実施例（例えば実施例１０）と同様であり、左右の受信強度差から発光素子１１３Ｃ等が設置された方向の左右に関する１次元（方位角）情報を得るための構成および機能も上述した各実施例と同様であるため、説明は省略する。
以上より、本発明の実施例２１によれば、第一の受光素子群に属する受光素子２１２Ｌと２１２Ｒとを除去し、第二の受光素子群（受光素子アレイ９１７Ｌおよび９１７Ｒ）を画像信号の復調のための光信号の受信用にも使用することもできる。加えて、第二の受光素子群（受光素子アレイ９１７Ｌおよび９１７Ｒ）の左右の受信強度差から発光素子１１３Ｃ等が設置された方向の左右に関する１次元（方位角）情報を得ることもできる。この結果、受光素子の数を減らした光信号受信機を有する案内システムを提供することができる。
上述した実施例２０において、第一の受光素子群に属する受光素子２１２Ｌと２１２Ｒとを除去し、第二の受光素子群（受光素子アレイ１１１７Ｌおよび１１１７Ｒ）を画像信号の復調のための光信号の受信用にも使用することもできる。加えて、第二の受光素子群（受光素子アレイ１１１７Ｌおよび１１１７Ｒ）の左右の受信強度差から発光素子１１３Ｃ等が設置された方向の左右に関する１次元（方位角）情報を得ることもできる。画像信号の復調のための構成および機能は上述した各実施例（例えば実施例１０）と同様であり、左右の受信強度差から発光素子１１３Ｃ等が設置された方向の左右に関する１次元（方位角）情報を得るための構成および機能も上述した各実施例と同様であるため、説明は省略する。
以上より、本発明の実施例２２によれば、第一の受光素子群に属する受光素子２１２Ｌと２１２Ｒとを除去し、第二の受光素子群（受光素子アレイ１１１７Ｌおよび１１１７Ｒ）を画像信号の復調のための光信号の受信用にも使用することもできる。加えて、第二の受光素子群（受光素子アレイ１１１７Ｌおよび１１１７Ｒ）の左右の受信強度差から発光素子１１３Ｃ等が設置された方向の左右に関する１次元（方位角）情報を得ることもできる。この結果、受光素子の数を減らした光信号受信機を有する案内システムを提供することができる。
ここで、１−ｘｚ−Ａグループと１−ｘｚ−Ｂグループとの共通構成について纏めておく。即ち、二次元情報取得部における他の一次元情報は距離ｄであり、所定の位置関係は、受光素子を有する２台の受光素子アレイ９１７Ｌおよび９１７Ｒ等（受光素子部）が眼鏡部ＦＲｉの左右の智付近に設置され、２台の受光素子アレイ９１７Ｌおよび９１７Ｒ等は各々ｘｚ平面において光軸の角度が異なる複数の受光素子を有する受光素子群であるか、または２台の受光素子アレイ９１７Ｌおよび９１７Ｒ等は各々ｘｚ平面において光軸の角度が可変である受光素子を有するものであり、二次元情報取得部は、発光素子１１３Ｃ等が設置された方向に関する距離ｄの情報について、２台の受光素子アレイ９１７Ｌおよび９１７Ｒ等が各々受光素子アレイ（受光素子群）である場合は各受光素子群中で最も受信強度が高い各受光素子がｘｚ平面においてｘ軸に対してなす各角度、または２台の受光素子アレイ９１７Ｌおよび９１７Ｒ等が各々光軸の角度が可変である光軸角度可変受光素子１１１７Ｌおよび１１１７Ｒを有する場合は各受光素子において最も受信強度が高いときの各受光素子がｘｚ平面においてｘ軸に対してなす各角度、を利用した三角測量から得ることにより、発光素子１１３Ｃ等が設置された方向に関する二次元（）情報を得ることができる。
ここで、１−ｘｙ−Ａ、Ｂグループと１−ｘｚ−Ａ，Ｂグループとの共通構成について纏めておく。即ち、可視光乃至近赤外光により変調された光信号により所定の案内情報（聴覚情報または視覚情報）を送信する光軸を中心とした指向性がある１以上の発光素子１１３Ｃ等を有する光信号送信機１００等と、可視光乃至赤外光に感度を有する光軸を中心とした指向性がある複数の受光素子２１２Ｌ等が設置された眼鏡部ＦＲｉと当該眼鏡部ＦＲｉに接続された受信回路部２２０等と当該受信回路部２２０等に接続され被案内者側へ所定の案内情報を伝える案内部とを有する光信号受信機１等とを備えた案内システムであって、空間音響に関する被案内者の頭を中心とする球座標系を用いるものであり、眼鏡部ＦＲｉのブリッジ付近に設置された２個の受光素子２１２ＵＬおよび２１２ＵＲ等間において、指向性の領域が互いに一部重なり合うように光軸が左右（方位角）方向に角度をなす方位角方向の位置関係を有しており、受信回路部２２０等は、発光素子１１３Ｃから送信された光信号を前記少なくとも２個の受光素子２１２ＵＬおよび２１２ＵＲ等で受信した際の該受光素子間における受信強度比と、予め測定された複数の受光素子２１２ＵＬおよび２１２ＵＲ等間における受信強度比と光信号が入射した一次元（方位角）方向との関係を示す方位角方向強度比テーブルとに基づき、発光素子１１３Ｃ等が設置された方向に関する一次元（方位角）方向の情報を得ると共に、所定の位置関係に配置された受光素子２１２ＵＬおよび２１２ＬＬ等で受信した光信号に基づき、発光素子１１３Ｃ等が設置された位置に関する他の一次元情報（仰角方向の情報または距離の情報）を得ることにより、発光素子１１３Ｃ等が設置された方向に関する二次元情報を得る二次元情報取得部とを備えた案内システムである。
２−ｘｙｚ−Ａ、Ｂグループ：
図３６は、本発明の案内システムにおける２−ｘｙｚ−Ａ、Ｂグループの実施例の構成を示す。図３６に示されるように、１−ｘｙ−Ａグループと１−ｘｚ−Ａグループとを合わせたものが２−ｘｙｚ−Ａグループであって実施例２３および２４となり、１−ｘｙ−Ｂグループと１−ｘｚ−Ｂグループとを合わせたものが２−ｘｙｚ−Ｂグループであって実施例２５および２６となる。以下で説明される１−ｘｙｚ−Ａ、Ｂグループの各実施例では、案内システムにおける光信号送信機として案内情報が聴覚情報の場合は同じ光信号送信機１００または１０１を用い、案内情報が視覚情報の場合は同じ光信号送信機６００を用いる。このため、光信号送信機１００、１０１、６００に関する説明は省略する。
図３７（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、本発明の実施例２３における光信号受信機２３の構成を示す。図３７（Ａ）は光信号受信機２３の正面図、図３７（Ｂ）は同平面図、図３７（Ｃ）は同左側面図である。図３７（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）で、図３２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、図１８（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）と同じ符号を付した個所は同じ要素を示すため説明は省略し、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸との関係、左右上下の方向およびＬ、Ｒ、Ｕ、Ｌの符号の付け方も図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）と同様であるため説明は省略し、光軸２１７ＵＬ等も図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）と同様であるため表示は省略する。
本実施例２３における光信号受信機２３の構成は、実施例８における光信号受信機８の構成（但し、受光素子はＸ字型）に実施例１４における左右の受光素子アレイ９１７Ｌおよび９１７Ｒを備えた構成である。即ち、発光素子１１３Ｃが設置された二次元（左右および上下）の方向である二次元情報を得る二次元情報取得部の機能は実施例８（従って、実施例１）と同様であり、当該二次元情報と左右スピーカ群形式で設置された左右スピーカ２１３Ｌおよび２１３Ｒの音量および／または位相差とをバーチャルサラウンド技術により対応させる仮想音像定位を行うことにより、仮想音像定位された仮想音像定位方向から被案内者側へ音声案内情報を伝える二次元仮想音像定位部の機能も実施例８と同様であるため、説明は省略する。
ｚ軸方向の距離を測距する機能は基本的に実施例１４で説明した機能と同様である。但し、二次元情報取得部の機能は実施例８では二次元（左右および上下）上の仮想音像定位方向を得るのに対し、実施例１４では二次元（左右および距離による二次元）上の仮想音像定位方向を得るように構成されているため、本実施例２３では以下のように距離ｄを測距している。即ち、眼鏡部ＦＲ２３の左右の智付近に設置された受光素子を有する２台の受光素子アレイ９１７Ｌおよび９１７Ｒ（受光素子部）は各々ｘｚ平面において光軸の角度が異なる複数の受光素子を有する受光素子群である。光信号受信機２３は、発光素子１１３Ｃ等が設置された方向に関する距離ｄの情報について、２台の各受光素子アレイ９１７Ｌおよび９１７Ｒ中で最も受信強度が高い各受光素子がｘｚ平面においてｘ軸に対してなす各角度（実施例１４で説明した角度ＬθおよびＲθ）を利用した三角測量から得ることにより、発光素子１１３Ｃが設置された方向に関する一次元（距離ｄ）情報を取得する距離情報取得部と、二次元仮想音像定位部により特定される仮想音像定位方向から被案内者側へ伝えられる聴覚情報に、距離情報取得部により得られた一次元（距離）情報に基づき所定の遠近操作処理を施す三次元仮想音像定位部とを備えている。
距離ｄを測距する機能として、実施例１５で説明した機能を用いることもできる。この場合、眼鏡部ＦＲ２３の左右の智付近に設置された受光素子を有する２台の受光素子アレイ１１１７Ｌおよび１１１７Ｒ（受光素子部）は各々ｘｚ平面において光軸の角度が可変である受光素子を有する受光素子群となる。光信号受信機２３は、発光素子１１３Ｃ等が設置された方向に関する距離ｄの情報について、２台の各受光素子アレイ１１１７Ｌおよび１１１７Ｒにおいて最も受信強度が高いときの各受光素子がｘｚ平面においてｘ軸に対してなす各角度（実施例１５で説明した角度ＬθおよびＲθ）を利用した三角測量から得ることにより、発光素子１１３Ｃが設置された方向に関する距離ｄの情報を取得する距離情報取得部と、二次元仮想音像定位部により特定された仮想音像定位方向から被案内者側へ伝えられる聴覚情報に距離情報取得部により得られた一次元（距離）情報に基づき所定の遠近操作処理を施す三次元仮想音像定位部とを備えることになる。
聴覚情報に施される上記所定の遠近操作処理は、距離情報取得部により得られた一次元（距離）情報に基づき距離ｄの遠近に応じて、音量を減少または増大させる音量操作、スペクトルの高音域を減衰または増大させるスペクトル操作、残響または位相ゆらぎを減少または増大させる残響等操作のいずれか１つ以上の操作の組合せを行う擬似的遠近感の生成処理とすることができる。上記説明では二次元仮想音像定位部はバーチャルサラウンド技術を用いるものとした。しかし、１−ｘｙ−Ａグループで説明した種々のスピーカ群形式を用いた仮想音像定位を行うこともできる。
以上より、本発明の実施例２３によれば、光信号受信機２３の構成は実施例８における光信号受信機８の構成（但し、受光素子はＸ字型）に実施例１４における左右の受光素子アレイ９１７Ｌおよび９１７Ｒを備えた構成とすることができる。この結果、被案内者に対し発光素子１１３Ｃ等の方向に関する二次元（左右および上下）情報に距離の情報を加えた三次元情報を伝えることができる光信号受信機２３を有する案内システムを提供することができる。
実施例２３において、光信号受信機２３に実施例９の光信号受信機９−１が有する光軸２１７Ｃがｚ軸方向を向き、その指向性２１６Ｃが他の受光素子２１２ＵＬ等の指向性と比較して狭くなっている受光素子２１２Ｃとスピーカ２１３Ｃとを設けることもできる（図２１（Ａ）等参照）。この場合、実施例９と同様に、受光素子２１２Ｃの狭い指向性範囲２１６Ｃ内に光信号を受光した場合のみ、スピーカ２１３Ｃから音声案内が出力される。
以上より、本発明の実施例２４によれば、実施例２３の光信号受信機２３に実施例９の光信号受信機９−１が有する受光素子２１２Ｃとスピーカ２１３Ｃとを設けることができる。この結果、実施例２３の効果に加えて、よりピンポイントに位置情報を被案内者に伝達することができる光信号受信機を有する案内システムを提供することができる。
図３８（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、本発明の実施例２５における光信号受信機２５の構成を示す。図３８（Ａ）は光信号受信機２５の正面図、図３８（Ｂ）は同平面図、図３８（Ｃ）は同左側面図である。図３８（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）で、図３７（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、図２８（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）と同じ符号を付した個所は同じ要素を示すため説明は省略し、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸との関係、左右上下の方向およびＬ、Ｒ、Ｕ、Ｌの符号の付け方も図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）と同様であるため説明は省略し、光軸２１７ＵＬ等も図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）と同様であるため表示は省略する。
本実施例２５における光信号受信機２５の構成は、実施例１１における光信号受信機１１の構成に実施例１４における左右の受光素子アレイ９１７Ｌおよび９１７Ｒを備えた構成である。但し、図３８（Ａ），（Ｂ）、（Ｃ）において、符号７３０Ｌ’および７３０Ｒ’はレンズ部分に三次元画像であるホログラフィック画像を投影するホログラフィック型シースルウェアラブルディスプレイ装置である。実施例１１と同様に、受信回路部７２０は適宜小型化してホログラフィック型シースルウェアラブルディスプレイ装置７３０Ｌ’および７３０Ｒ’に接続されている（不図示）。発光素子１１３Ｃが設置された二次元（左右および上下）の方向である二次元情報を得る二次元情報取得部の機能は実施例１１（従って、実施例１）と同様であるため、説明は省略する。
距離ｄを測距する機能は基本的に実施例２４で説明した機能と同様である。即ち、眼鏡部ＦＲ２５の左右の智付近に設置された受光素子を有する２台の受光素子アレイ９１７Ｌおよび９１７Ｒ（受光素子部）は各々ｘｚ平面において光軸の角度が異なる複数の受光素子を有する受光素子群である。光信号受信機２３は実施例２４で説明した発光素子１１３Ｃが設置された方向に関する一次元（距離）情報を取得する距離情報取得部を備えている。
画像表示部は、二次元情報取得部により得られた二次元（左右および上下）情報と距離情報取得部により得られた一次元（距離）情報と視覚情報とに基づき、発光素子が設置された三次元空間に関する情報（三次元画像）をホログラフィック型シースルウェアラブルディスプレイ装置７３０Ｌ’および７３０Ｒ’に表示する。
距離ｄを測距する機能として、実施例２４で説明したように、各々ｘｚ平面において光軸の角度が可変である２台の受光素子アレイ１１１７Ｌおよび１１１７Ｒ（受光素子部）を用いることもできる。光信号受信機２５は、実施例２４と同様に発光素子１１３Ｃ等が設置された方向に関する距離の情報について、２台の各受光素子アレイ１１１７Ｌおよび１１１７Ｒにおいて最も受信強度が高いときの各受光素子がｘｚ平面においてｘ軸に対してなす各角度（実施例２４で説明した角度ＬθおよびＲθ）を利用した三角測量から得ることにより、発光素子１１３Ｃが設置された方向に関する一次元（距離）情報を取得する距離情報取得部を備えることになる。
以上より、本発明の実施例２５によれば、光信号受信機２５は実施例１１における光信号受信機１１の構成に実施例１４における左右の受光素子アレイ９１７Ｌおよび９１７Ｒを備えた構成とすることができる。この結果、発光素子が設置された三次元空間に関する情報（三次元画像）をホログラフィック型シースルウェアラブルディスプレイ装置７３０Ｌ’および７３０Ｒ’に表示することができ、バーチャルリアリティ効果が得られる光信号受信機２５を有する案内システムを提供することができる。
実施例２５において、光信号受信機２５に実施例９の光信号受信機９−１が有する光軸２１７Ｃがｚ軸方向を向き、その指向性２１６Ｃが他の受光素子２１２ＵＬ等の指向性と比較して狭くなっている受光素子２１２Ｃとスピーカ２１３Ｃとを設けることもできる（図２１（Ａ）等参照）。この場合、実施例９と同様に、受光素子２１２Ｃの狭い指向性範囲２１６Ｃ内に光信号を受光した場合のみ、スピーカ２１３Ｃから音声案内が出力される。
以上より、本発明の実施例２６によれば、実施例２５の光信号受信機２５に実施例９の光信号受信機９−１が有する受光素子２１２Ｃとスピーカ２１３Ｃとを設けることができる。この結果、実施例２５の効果に加えて、よりピンポイントに位置情報を被案内者に伝達することができる光信号受信機を有する案内システムを提供することができる。
上述した各実施例において所定の案内情報が聴覚情報（音声案内情報）の場合、光信号送信機１００等は音声案内情報に加え、以下のような識別（ＩＤ）情報を送信することができる。例えば、光信号送信機１００等が設置された場所に関する情報、光信号送信機１００等の構成または各発光素子１１３Ｃ等のチャンネル識別（左Ｌ、中央Ｃ、右Ｒ、設置角度等）に関する情報、発光素子１１３Ｃ等の出力または指向性に関する情報、受信器内メモリーカードに対する情報参照信号が挙げられる。つまり、所定の案内情報は光信号送信機１００等の設置場所に関する情報および構成に関する情報を含むことができる。また、ID情報を受信した光信号受信器が受信機内メモリーカードに蓄積した音声案内情報を出力することもできる。ディジタル変調により送信を行う場合、上記ＩＤ情報（ＩＤ信号）と従前の聴覚情報（データ信号）とは時分割多重（ＴＤＭＡ）により多重化を行えばよい。
以上より、本発明の実施例２７によれば、上述した各実施例において所定の案内情報が聴覚情報（音声案内情報）の場合、光信号送信機１００等は音声案内情報に加え、光信号送信機１００等の設置場所に関する情報および構成に関する情報及び光信号受信機内メモリーカードに対する情報参照信号を含むことができる。この結果、光信号送信機１００等の構成および各発光素子１１３Ｃ等のチャンネル識別に関する情報を光信号受信機１等側で得ることができる案内システムを提供することができる。さらに、光信号送信機１００等に複数の発光素子１１３Ｃ等が使われている場合、光信号受信機１等側では送信中の発光素子１１３Ｃ等の特定が可能になるため、被案内者と発光素子１１３Ｃ等との間の距離に加え、両者の相対位置の判定に使用可能な情報が増えるため、光信号送信機の位置に関する精度の高い判定が可能である。例えば、指向性の狭い発光素子１１３Ｃ２の使用が光信号受信機１等側で判定できると、被案内者は光信号送信機１００等の正面付近に所在していることが確認できる。光出力の小さい発光素子の使用が光信号受信機１等で判定できると、被案内者は光信号送信機１００等の近くに所在していることが確認できる。多数の方向を向く多数の発光素子１１３Ｃ等の使用が光信号受信機１等側で判定できると、現在受信している光信号がどの向きを向いている発光素子１１３Ｃ等からの光信号であるかを知ることにより、被案内者は光信号送信機１００等が設置された場所に対して、どの方向に所在しているかを確認することができる。
４−Ａ、Ｂグループ：
以下で説明される４−Ａ、Ｂグループの各実施例では、案内システムにおける光信号送信機として案内情報が聴覚情報の場合は同じ光信号送信機１００または１０１を用い、案内情報が視覚情報の場合は同じ光信号送信機６００を用いる。このため、光信号送信機１００、１０１、６００に関する説明は省略する。
図３９（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、本発明の実施例２８における光信号受信機２８の構成を示す。図３９（Ａ）は光信号受信機２８の正面図、図３９（Ｂ）は同平面図、図３９（Ｃ）は同左側面図である。図３９（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）で、図１８（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）と同じ符号を付した個所は同じ要素を示すため説明は省略し、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸との関係、左右上下の方向およびＬ、Ｒ、Ｕ、Ｌの符号の付け方も図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）と同様であるため説明は省略し、光軸２１７ＵＬ等も図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）と同様であるため表示は省略する。
図３９（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）で、符号１５４２は被案内者の頭部の動きを検出する位置変位・方向センサであり、受信回路部２２０と接続されている。本実施例２８における光信号受信機２８の構成は、実施例８における光信号受信機８の構成（但し、受光素子はＸ字型）に、図３９（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示されるように眼鏡部ＦＲ２８の右側のりレム上に位置変位・方向センサ１５４２を設置した構成である。位置変位・方向センサ１５４２としては、例えばｘｙｚ軸の３方向の加速度を検出できる３軸加速度センサ、３軸加速度センサおよび３軸角速度センサ（ジャイロ）、３軸センサと地磁気センサとによる９軸センサ等を使用することができる。被案内者が急に頭を動かした場合、位置変位・方向センサ１５４２および受信回路部２２０内の検出回路（不図示）により当該頭の動きを検出し、マイコン回路２２６で音声案内情報に適宜補正を加えることによって、被案内者に対する正確な位置案内をすることができる。つまり、位置変位・方向センサ１５４２および受信回路部２２０内の検出回路（不図示）による検出情報を発光素子１１３Ｃ等の位置検出における補正情報とすることにより、仮想音像定位方向を頭の動きに追従させることができる。他の構成および機能は実施例８で説明した構成および機能と同様であるため、説明は省略する。
以上より、本発明の実施例２８によれば、光信号受信機２８の構成は実施例８における光信号受信機８の構成に、位置変位・方向センサ１５４２を設置した構成とすることができる。この結果、被案内者が急に頭を動かした場合であっても、当該動きに追従し被案内者に対する正確な位置案内をすることができる光信号受信機２８を有する案内システムを提供することができる。この機能は特にＩＤ情報を受信した光信号受信器が受信機内メモリーカードに蓄積した音声案内情報を出力する場合に有効である。本実施例２８は実施例８の光信号受信機８だけでなく、上述した他の実施例（１−ｘｙ−Ａ、１−ｘｚ−Ａ、２−ｘｙｚ−Ａの各グループにおける実施例）に対しても同様に適用することができる。
図４０（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、本発明の実施例２９における光信号受信機２９の構成を示す。図４０（Ａ）は光信号受信機２９の正面図、図４０（Ｂ）は同平面図、図４０（Ｃ）は同左側面図である。図４０（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）で、図３９（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、図２５（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）と同じ符号を付した個所は同じ要素を示すため説明は省略し、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸との関係、左右上下の方向およびＬ、Ｒ、Ｕ、Ｌの符号の付け方も図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）と同様であるため説明は省略し、光軸２１７ＵＬ等も図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）と同様であるため表示は省略する。
図４０（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）で、位置変位・方向センサ１５４２は受信回路部７２０と接続されている。本実施例２９における光信号受信機２９の構成は、実施例１０における光信号受信機１０の構成に、図４０（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示されるように眼鏡部ＦＲ２８の右側のリム上に位置変位・方向センサ１５４２を設置した構成である。位置変位・方向センサ１５４２の設置位置は眼鏡部ＦＲ２８の左のリム等であってもよい。位置変位・方向センサ１５４２については実施例２８と同様であるため、説明は省略する。被案内者が急に頭を動かした場合、位置変位・方向センサ１５４２および受信回路部７２０内の検出回路（不図示）により当該頭の動きを検出し、マイコン回路２２６で画像案内情報に適宜補正を加えることによって、被案内者に対する正確な位置案内をすることができる。つまり、位置変位・方向センサ１５４２および受信回路部７２０内の検出回路（不図示）による検出情報を発光素子１１３Ｃ等の位置検出における補正情報とすることにより、リストバンド型ディスプレイ７２１に表示される画像案内情報を頭の動きに追従させることができる。他の構成および機能は実施例１０で説明した構成および機能と同様であるため、説明は省略する。
以上より、本発明の実施例２９によれば、光信号受信機２９の構成は実施例１０における光信号受信機１０の構成に、位置変位・方向センサ１５４２を設置した構成とすることができる。この結果、被案内者が急に頭を動かした場合であっても、当該動きに追従し被案内者に対する正確な位置案内をすることができる光信号受信機２９を有する案内システムを提供することができる。本実施例２９は実施例１０の光信号受信機１０だけでなく、上述した他の実施例（１−ｘｙ−Ｂ、１−ｘｚ−Ｂ、２−ｘｙｚ−Ｂの各グループにおける実施例）に対しても同様に適用することができる。
実施例２８において、光信号受信機２８に実施例９の光信号受信機９−１が有する光軸２１７Ｃがｚ軸方向を向き、その指向性２１６Ｃが他の受光素子２１２ＵＬ等の指向性と比較して狭くなっている受光素子２１２Ｃとスピーカ２１３Ｃとを設けることもできる（図２１（Ａ）等参照）。この場合、実施例９と同様に、受光素子２１２Ｃの狭い指向性範囲２１６Ｃ内に光信号を受光した場合のみ、スピーカ２１３Ｃから音声案内が出力される。
以上より、本発明の実施例３０によれば、実施例２８の光信号受信機２８に実施例９の光信号受信機９−１が有する受光素子２１２Ｃとスピーカ２１３Ｃとを設けることができる。この結果、実施例２８の効果に加えて、よりピンポイントに位置情報を被案内者に伝達することができる光信号受信機を有する案内システムを提供することができる。
５−Ａ、Ｂグループ：
以下で説明される５−Ａ、Ｂグループの各実施例では、案内システムにおける光信号送信機として案内情報が聴覚情報の場合は同じ光信号送信機１００または１０１を用い、案内情報が視覚情報の場合は同じ光信号送信機６００を用いる。このため、光信号送信機１００、１０１、６００に関する説明は省略する。
図４１（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、本発明の実施例３１における光信号受信機３１の構成を示す。図４１（Ａ）は光信号受信機３１の正面図、図４１（Ｂ）は同平面図、図４１（Ｃ）は同左側面図である。図４１（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）で、図１８（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）と同じ符号を付した個所は同じ要素を示すため説明は省略し、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸との関係、左右上下の方向およびＬ、Ｒ、Ｕ、Ｌの符号の付け方も図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）と同様であるため説明は省略し、光軸２１７ＵＬ等も図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）と同様であるため表示は省略する。
図４１（Ａ）、（Ｃ）で、符号１６５０は好適にはタッチペン型の補助ハンディ送受信機（補助装置）、１６５１は補助ハンディ送受信機１６５０の補助受光部、１６５２は補助ハンディ送受信機１６５０において光信号を受信する際にオンにするスイッチ、１６５３は補助ハンディ送受信機１６５０において操作信号（後述）を送信する際にオンにする切替スイッチ（切替部）である。図４１（Ａ）、（Ｃ）に示されるように、光信号受信機３１はケーブル１６５０Ｃを介して受信回路部２２０と接続されている。補助受光部１６５１は光信号送信機１００等に近接可能であり、補助ハンディ送受信機１６５０は補助受光部１６５１により光信号送信機１００等と通信可能となっている。本実施例３１における光信号受信機３１の構成は、実施例８における光信号受信機１０の構成（但し、受光素子はＸ字型）に補助ハンディ送受信機１６５０をさらに追加した構成となっている。
光信号送信機１００等が室内設備または家電機器等に設置されている場合、光信号送信機１００等は当該室内設備または家電機器等を操作する操作スイッチと、操作スイッチまたは当該操作スイッチの周囲に設置された操作スイッチ側光信号送信部および操作スイッチ側光信号受信部とをさらに備えることができる。この場合、補助ハンディ送受信機１６５０は、上記操作スイッチを操作する操作信号を上記操作スイッチ側光信号受信部側へ送信する操作信号送信部をさらに備えることができる。操作信号送信部は補助受光部１６５１と同じ位置に設けることが好適である。切替スイッチ１６５３は、補助受光部１６５１と操作信号送信部とを相互に切替えて動作するために用いる。
例えば、室内設備または家電機器等の操作スイッチの位置を、当該位置付近に設けられた発光ダイオード（操作スイッチ側光信号送信部）から光信号を送信して光信号受信機３１に通知する場合、補助ハンディ送受信機１６５０を室内設備または家電機器等の自照式操作スイッチあるいは隣接するパイロットランプとして設置された発光ダイオードに近接させることが可能となる。この結果、被案内者は上記スイッチの詳細な位置情報を得ることができると共に、同スイッチの操作を確実に行うことが可能となる。
以上のように、光信号送信機１００等側に補助ハンディ送受信機１６５０のからの操作信号を受信する機能を設けておくことにより、被案内者は補助ハンディ送受信機１６５０の切替スイッチ１６５３を使用して操作信号送信部をオンにすれば、室内設備または家電機器等の操作をすることが可能となる。この結果、被案内者は室内設備または家電機器等のスイッチの配列や仕組（機構）を理解しなくても操作することが可能となる。操作スイッチ側光信号送信部および操作信号送信部は可視光または近赤外光を各別に用いることもできる。例えば、操作スイッチ側光信号送信部から送信される光信号には可視光を用い、補助ハンディ送受信機１６５０の操作信号送信部から送信される光信号には近赤外光を用いることにより、双方の信号が混信することを防ぐことができる。またあるいは光信号の変調方式がアナログ周波数変調（ＦＭ）方式、アナログ位相変調（ＰＭ）方式、パルス幅変調（ＰＷＭ）方式、パルス位置変調（ＰＰＭ）方式又はディジタル変調方式の場合には、光信号の変調に用いる複搬送波の周波数を変えることによって各光信号の混信を防ぐことができる。他の構成および機能は実施例８で説明した構成および機能と同様であるため、説明は省略する。
以上より、本発明の実施例３１によれば、光信号受信機３１の構成として実施例８における光信号受信機１０の構成（但し、受光素子はＸ字型）に補助ハンディ送受信機１６５０をさらに追加した構成とすることができる。光信号送信機１００等側に補助ハンディ送受信機１６５０のからの操作信号を受信する機能を設けておくことにより、被案内者は補助ハンディ送受信機１６５０の切替スイッチ１６５３を使用して操作信号送信部をオンにすれば、室内設備または家電機器等の操作をすることが可能となる。この結果、被案内者は室内設備または家電機器等のスイッチの配列や仕組（機構）を理解しなくても操作することが可能となる補助ハンディ送受信機１６５０を有する案内システムを提供することができる。
図４２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は、本発明の実施例３２における光信号受信機３２の構成を示す。図４２（Ａ）は光信号受信機３２の正面図、図４２（Ｂ）は同平面図、図４２（Ｃ）は同左側面図であり、図４２（Ｄ）は補助ハンディ送受信機１７５０を示す。図４２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）で、図４１（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）と同じ符号を付した個所は同じ要素を示すため説明は省略し、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸との関係、左右上下の方向およびＬ、Ｒ、Ｕ、Ｌの符号の付け方も図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）と同様であるため説明は省略し、光軸２１７ＵＬ等も図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）と同様であるため表示は省略する。
光信号受信機３２が光信号受信機３１と異なる点は、補助ハンディ送受信機１７５０の形状がタッチペン型から指輪型へ変わった点にある。指輪型にしたことによる携帯性の向上に加え、補助ハンディ送受信機１７５０と受信回路部２２０との間の通信には無線通信または人体通信を用い、信号線を用いない構成としているため、被案内者にとって補助ハンディ送受信機１７５０の方が使い勝手がより向上している。他の構成および機能は実施例３１と同様であるため、説明は省略する。
以上より、本発明の実施例３２によれば、補助ハンディ送受信機１７５０を指輪型とすることができる。補助ハンディ送受信機１７５０と受信回路部２２０との間の通信には無線通信または人体通信を用い、信号線を用いない構成とする。この結果、被案内者にとって補助ハンディ送受信機１７５０の使い勝手がより向上した補助ハンディ送受信機１７５０を有する案内システムを提供することができる。
実施例３１において、光信号受信機３１に実施例９の光信号受信機９−１が有する光軸２１７Ｃがｚ軸方向を向き、その指向性２１６Ｃが他の受光素子２１２ＵＬ等の指向性と比較して狭くなっている受光素子２１２Ｃとスピーカ２１３Ｃとを設けることもできる（図２１（Ａ）等参照）。この場合、切替スイッチ１６５３は、補助受光部１６５１、操作信号送信部および受光素子２１２Ｃ間の切替に用いることができる。以上により、実施例９と同様に、受光素子２１２Ｃの狭い指向性範囲２１６Ｃ内に光信号を受光した場合のみ、スピーカ２１３Ｃから音声案内が出力される。他の構成および機能は実施例３１と同様であるため、説明は省略する。
以上より、本発明の実施例３３によれば、実施例３１の光信号受信機３１に実施例９の光信号受信機９−１が有する受光素子２１２Ｃとスピーカ２１３Ｃとを設けることができる。この結果、実施例３１の効果に加えて、よりピンポイントに位置情報を被案内者に伝達することができる光信号受信機を有する案内システムを提供することができる。
実施例３２において、光信号受信機３２に実施例９の光信号受信機９−１が有する光軸２１７Ｃがｚ軸方向を向き、その指向性２１６Ｃが他の受光素子２１２ＵＬ等の指向性と比較して狭くなっている受光素子２１２Ｃとスピーカ２１３Ｃとを設けることもできる（図２１（Ａ）等参照）。この場合、切替スイッチ１６５３は、補助受光部１６５１、操作信号送信部および受光素子２１２Ｃ間の切替に用いることができる。以上により、実施例９と同様に、受光素子２１２Ｃの狭い指向性範囲２１６Ｃ内に光信号を受光した場合のみ、スピーカ２１３Ｃから音声案内が出力される。他の構成および機能は実施例３２と同様であるため、説明は省略する。
以上より、本発明の実施例３４によれば、実施例３２の光信号受信機３２に実施例９の光信号受信機９−１が有する受光素子２１２Ｃとスピーカ２１３Ｃとを設けることができる。この結果、実施例３２の効果に加えて、よりピンポイントに位置情報を被案内者に伝達することができる光信号受信機を有する案内システムを提供することができる。
６−Ａ、Ｂグループ：
図４３は、本発明の実施例３５における光信号送信機１８００の回路構成を示す。図４３で、図３および図２４と同じ符号を付した個所は同じ要素を示すため、説明は省略する。図４３で、符号１８２１Ｌ、１８２１Ｃおよび１８２１Ｒは光信号受信回路１８２０に接続された受光素子、１８２２Ｌ、１８２２Ｃおよび１８２２Ｒはこの順に受光素子１８２１Ｌ、１８２１Ｃおよび１８２１Ｒ（以下、「受光素子１８２１Ｌ等」と言う。）の指向性、１８２３は発光素子１１３Ｃ等から送信した光信号を受光素子１８２１Ｌ等が受光しないように設けた隔壁である。図４３に示されるように、光信号送信機１８００は光信号送信機１００の構成に光信号送信機６００の文字・画像情報生成ボード６１１と受光素子１８２１Ｌ等と光信号受信回路１８２０とを追加した構成になっており、文字・画像情報生成ボード６１１と光信号受信回路１８２０とはバスＢＴに接続されている。受光素子１８２１Ｌ等と光信号受信回路１８２０とを合わせて光信号受信部と言う。以上のように、光信号送信機１８００は光信号送信機１００等に光信号受信部をさらに備えた構成になっている。以下では、光信号受信部を備えた光信号送信機１８００を光信号送受信機１８００とも言う。実施例３５では所定の案内情報として聴覚情報を用いるものとする。従って、光信号送信回路１１２はボイスレコーダ回路１１１に録音された案内音声またはメモリーカードに記録された案内音声情報を入力して、発光素子１１３Ｃ等から可視光乃至近赤外光を変調した光信号を送信するための電気信号に変換し、発光素子１１３Ｃ等から光信号として送信する。
図４４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、本発明の実施例３５における光信号受信機３５の構成を示す。図４４（Ａ）は光信号受信機３５の正面図、図４３（Ｂ）は同平面図、図４３（Ｃ）は同左側面図である。図４４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）で、図１８（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）と同じ符号を付した個所は同じ要素を示すため説明は省略し、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸との関係、左右上下の方向およびＬ、Ｒ、Ｕ、Ｌの符号の付け方も図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）と同様であるため説明は省略し、光軸２１７ＵＬ等も図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）と同様であるため表示は省略する。上述したように、実施例３５では所定の案内情報として聴覚情報を用いるものとする。従って、４つの受光素子２１２ＵＬ等によって受信された光信号は、光信号受信回路２２４によって音声帯域の電気信号に復調され、復調された電気信号は音声出力回路２２５を通してスピーカ２１３Ｌ等から音声信号として被案内者へ伝えられる。
図４４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示されるように、光信号受信機３５は実施例８の光信号受信機８に発光素子１９６１および発光素子１９６１のハウジング１９６２を追加した構成（但し、受光素子はＸ字型）となっており、発光素子１９６１は眼鏡部ＦＲ３５の左のリム上に設置され送受信回路部１９２０に接続されている。発光素子１９６１の設置位置は眼鏡部ＦＲ３５の右のリム等であってもよい。
図４５は、本発明の実施例３５における送受信回路部１９２０の外観を示す。図４５で図５と同じ符号を付した個所は同じ要素を示すため、説明は省略する。図４６は、本発明の実施例３５における送受信回路部１９２０の回路構成を示す図である。図４５で図６と同じ符号を付した個所は同じ要素を示すため、説明は省略する。図４６に示されるように、送受信回路部１９２０は実施例１の受信回路部２２０に光信号送信回路１９２９を追加した構成となっており、光信号送信回路１９２９はバスＢＲに接続されている。光信号送信回路１９２９と発光素子１９６１とを合わせて光信号送信部と言う。以上のように、光信号受信機３５は光信号受信機１００等に光信号送信部をさらに備えた構成になっている。以下では、光信号送信部を備えた光信号受信機３５を光信号送受信機３５とも言う。
光信号送受信機３５から光信号送受信機１８００に向けて送信する光信号は、主として被案内者側のIＤ（被案内者自身のＩＤまたは被案内者側の光信号送受信機３５のＩＤ）信号である。他の光信号の例としては、案内用の言語の選択情報を示す光信号、健常者用、視覚障がい者用、聴覚障がい者用等に対応した案内内容の選択情報を示す光信号、大人用または子供用の案内内容の選択情報を示す光信号、被案内者の所在位置に関する情報を示す光信号等が挙げられる。ここで、被案内者の所在位置に関する情報は、光信号送受信機１８００に設置された複数の受光素子１８２１Ｌ等により、光信号送受信機３５と同様の原理を用いて光信号が到達した方向を検知することにより得ることができる。以上のようにIＤ信号として種々の情報を光信号送受信機３５から送信することにより、光信号送受信機１８００は被案内者のタイプに合った案内信号または被案内者の所在位置を反映した案内信号を送信することが可能になる。さらに被案内者側のID信号を受信することにより光信号送受信機１８００は被案内者の接近を感知することができる。他の構成および機能は実施例８と同様であるため、説明は省略する。
以上より、本発明の実施例３５によれば、光信号送受信機１８００は光信号送信機１００等に光信号受信部をさらに備えた構成とし、光信号送受信機３５は光信号受信機１００等に光信号送信部をさらに備えた構成とすることができる。光信号送受信機３５から光信号送受信機１８００に向けて被案内者側のＩＤおよび種々の情報を送信することができる。この結果、光信号送受信機１８００は被案内者のタイプに合った案内信号または被案内者の所在位置を反映した案内信号を送信することが可能になる案内システムあるいは被案内者の接近を感知して光信号送信をon-offすることができる案内システムを提供することができる。
本発明の実施例３６は、上述した実施例３５において所定の案内情報を視覚情報とする。従って、図４３に示される光信号送信回路１１２は文字・画像情報生成ボード１１１により生成された画像案内情報またはメモリーカードに記録された画像案内情報を入力して、発光素子１１３Ｃ等から可視光乃至近赤外光を変調した光信号を送信するための電気信号に変換し、発光素子１１３Ｃ等から光信号として送信する。光信号送受信機３５は、左右のスピーカ２１３Ｌおよび２１３Ｒを取り去り、例えば図２７に示されるような小型ディスプレイ７２１を有する送受信回路部１９２０を備えた構成となる。光信号送受信機３５の４つの受光素子２１２ＵＬ等により受信された光信号は光信号受信回路２２４により電気信号に復調され、さらにマイコン回路２２６等によって小型ディスプレイ７２１に表示すべき文字・画像情報が生成される。他の構成および機能は実施例３５と同様であるため、説明は省略する。
以上より、本発明の実施例３６によれば、実施例３５において所定の案内情報を視覚情報とすることができる。この結果、光信号送受信機１８００は被案内者のタイプに合った文字・画像情報信号または被案内者の所在位置を反映した文字・画像情報信号を送信することが可能になる案内システムあるいは被案内者の接近を感知して光信号送信をon-offすることができる案内システムを提供することができる。
実施例３５において、光信号送受信機１８００に実施例９の光信号送信機１０１が有する外付発光素子１１３Ｃ２をさらに追加した構成とすることができる。この場合、光信号送受信機３５に光軸２１７Ｃがｚ軸方向を向き、その指向性２１６Ｃが他の受光素子２１２ＵＬ等の指向性と比較して狭くなっている受光素子２１２Ｃとスピーカ２１３Ｃとを設けることもできる（図２１（Ａ）等参照）。この場合、切替スイッチ１６５３は、補助受光部１６５１、操作信号送信部および受光素子２１２Ｃ間の切替に用いることができる。以上により、実施例９と同様に、受光素子２１２Ｃの狭い指向性範囲２１６Ｃ内に光信号を受光した場合のみ、スピーカ２１３Ｃから音声案内が出力される。他の構成および機能は実施例３５と同様であるため、説明は省略する。
以上より、本発明の実施例３７によれば、実施例３５の光信号送受信機１８００に実施例９の光信号送信機１０１が有する外付発光素子１１３Ｃ２をさらに追加した構成とすることができる。さらに、光信号受信機３１に実施例９の光信号受信機９−１が有する受光素子２１２Ｃとスピーカ２１３Ｃとを設けることができる。この結果、実施例３５の効果に加えて、よりピンポイントに位置情報を被案内者に伝達することができる光信号受信機を有する案内システムを提供することができる。
７−Ａ、Ｂグループ：
図４７は、本発明の実施例３８における光信号送信機２０００の斜視図である。図４７で、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸との関係、左右上下の方向およびＬ、Ｒ、Ｕ、Ｌの符号の付け方は図３および図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）と同様であるため説明は省略し、光軸および指向性等も図３等と同様であるため表示は省略する。
図４７において、符号２０１３は発光素子、２０２１ＵＬ、２０２１ＬＬ、２０２１ＵＲ、２０２１ＬＲは受光素子（以下、「受光素子２０２１ＵＬ等」と言う。）、２０５０は横方向回転角（ｘｚ平面回転角）または縦方向あおり角（ｙｚ平面あおり角）の少なくとも一方または両方を自在に可変可能な機構（可動部）である。図４７で可動部２０５０を動作させるための電動装置、電動装置用制御回路は省略されている。図４７に示されるように、光信号送信機２０００は、光信号送信機２０００が載置され、発光素子２０１３および上記光信号受信部が設置された設置面（光信号を送受信する正面）の向きをｘｚ平面および／またはｙｚ平面において可動可能な可動部２０５０と、光信号送受信機３５等の光信号送信部から送信され上記光信号受信部により受信された光信号に基づき、可動部２０５０により設置面の向きを上記光信号送信部が存在する方向へ向ける制御を行う制御部（不図示）とを備えている。図４７に示されるように光信号送信機２０００は受光素子２０２１ＵＬ等を有しているため、光信号受信部を備えている。そこで、以下では光信号送受信機１８００と同様に、光信号受信部を備えた光信号送信機２０００を光信号送受信機２０００とも言う。光信号送受信機２０００は可動部２０５０および制御部の機能により、光信号送受信機３５等の存在する方向を設置面が自動的に追尾することができる。このため、光信号をより高い強度で受信可能すること、あるいは晴眼者（または聴覚障がい者）に対しては光信号送受信機２０００が応答していることを明瞭に知らせることが可能である。図４７では発光素子２０１３を１個、受光素子２０２１ＵＬ等を４個示しているが、これらの個数に限定されるものではない。
以上より、本発明の実施例３８によれば、光信号送受信機２０００は設置面の向きをｘｚ平面および／またはｙｚ平面において可動可能な可動部２０５０と、光信号送受信機３５等の光信号送信部から送信され上記光信号受信部により受信された光信号に基づき、可動部２０５０により設置面の向きを上記光信号送信部が存在する方向へ向ける制御を行う制御部とを備えている。この結果、光信号送受信機３５等の存在する方向を設置面が自動的に追尾することができる案内システムを提供することができる。
Ｓ−１〜６−Ａ、Ｂグループ：
以下では、上述した案内システムの種々の応用例について説明する。図４８は、本発明の案内システムの応用例におけるＳ−１〜６−Ａ、Ｂグループの実施例の構成を示す。図４８に示されるように、光信号送信機（または光信号送受信機）が固定され所定の案内情報が方向情報、接近情報の場合（ステップＳ４００）且つ別の光信号送信機が存在し当該所定の案内情報に加え位置情報を出す場合（ステップＳ４１０）且つ別の光信号送信機が存在し当該所定の案内情報に加え場所情報を出す場合（ステップＳ４２０）、これらの情報が聴覚情報の場合（ステップＳ４３０）は交通信号機の例が実施例３９、４０であり（ステップＳ４３１）、廊下の例が実施例４２、４３であり（ステップＳ４３２）、階段の例が実施例４４であり（ステップＳ４３３）、駅ホームの例が実施例４５であり（ステップＳ４３４）、公衆トイレの例が実施例４６であり（ステップＳ４３５）、書込器を用いる例が実施例４７である（ステップＳ４３６）。ステップＳ４２０で視覚情報の場合（ステップＳ４４０）が実施例４８である（ステップＳ４４１）。
図４８に示されるように、ステップＳ４００で視覚障がい者用ブロックを用いる場合が実施例４１である（ステップＳ４５０）。ステップＳ４００で当該所定の案内情報に加え設備情報を出す場合（ステップＳ４６０）、家電、エレバータ、自動販売機（自販機）の例が実施例４９乃至５２であり（ステップＳ４６５）、ステップＳ４００で光信号送信機のＩＤを送信する場合で（ステップＳ４７０）、可動部の例が実施例５４であり（ステップＳ４８０）、さらにアミューズメント施設の例が実施例５５である（ステップＳ４９０）。
図４８に示されるように、光信号送信機（または光信号送受信機）が移動可能であり所定の案内情報が接近警戒情報の例が実施例５６である（ステップＳ４９５）。
以下の各実施例において、光信号送信機としては上述した光信号送信機１００および１０１、光信号送信機６００、光信号送受信機１８００と同じ構成および機能を有するものを使用し、光信号受信機としては光信号受信機１乃至３２、光信号送受信機３５と同じ構成および機能を有するものを使用する。このため、光信号送信機、光信号受信機、各光信号送受信機についての説明は省略する。光信号送信機１００または１０１、光信号送信機６００、光信号送受信機１８００のいずれを用いてもよい場合、後ろに符号○○○○を付して「光信号送信機○○○○等」と言う。光信号受信機１乃至３２、光信号送受信機３５のいずれを用いてもよい場合、後ろに符号△△△△を付して「光信号受信機△△△△等」と言う。光信号送信機○○○○等、光信号受信機△△△△等における指向性の示し方は上述した案内システムと同様である。光軸の考え方は上述した案内システムと同様であるが、図面の都合上、表示は省略する。
Ｓ−１−Ａ、Ｂグループ：
図４９は、本発明の実施例３９における案内システムの応用例を示す。図４９で、符号２１００Ｍは光信号受信機２１００等を頭部に装着した被案内者、２１０１ＵＰは光信号受信機２１００等の斜め上方向受光素子の指向性、２１０１ＬＷ
は光信号受信機２１００等の斜め下方向受光素子の指向性、２１０１ＴＰは光信号受信機２１００等の真上方向受光素子の指向性、２１１０は被案内者２１００Ｍが渡っている横断歩道、２１２０は歩行者用交通信号機、２１３１ＦＷは第一の光信号送信機２１３０等から送信される進行方向を示す光信号の指向性、２１３１ＤＮは第一の光信号送信機２１３０等から送信される被案内者の所在位置を示す光信号の指向性、２１４０
は第２の光信号送信機２１５０の視覚障がい者（盲人または交通弱者）用押しボタン箱、２１５１は第二の光信号送信機２１５０等から送信される光信号の指向性（手前側に円錐状に広がっている様子を示している）である。
図４９に示されるように、第二の光信号送信機２１５０等は視覚障がい者用押ボタン箱２１４０の存在を知らせるための光信号（位置情報）を送信する。第一の光信号送信機２１３０等は進行方向を示す（方向情報）と共に歩行者用交通信号機２１２０が設置された交差点の名称と交通信号の状態等とを知らせるための光信号（場所情報）を横断歩道２１１０の対面側に向かって斜め下方向（指向性２１３１ＦＷの方向）に送信し、さらに被案内者の所在位置を示すための光信号（接近情報）を下向き（指向性２１３１ＤＮの方向）に送信する。光信号受信機２１００等は上記の光信号を受信し、音声案内を行う。被案内者は交差点の横断歩道２１１０を横断する時に第一の光信号送信機２１３０等によって送信された信号（指向性２１３１ＦＷ）を音声として聞きながら歩行すると、横断歩道２１１０の終点に近づくにつれ、仮想音像定位の方向が徐々に上方に移動し、さらに横断を終了すると案内が聞こえなくなることにより、横断の終了を知ることができる。さらに、第一の光信号送信機２１３０等によって下向きに送信された所在位置を示すための光信号（指向性２１３１ＤＮ）を光信号受信機２１００等の真上方向受光素子（不図示）で受信することにより、被案内者は自分の位置を知ることができ、横断が終了したことをさらに明示的に知ることができる。
即ち、第一の光信号送信機２１３０等は歩行者用交通信号機２１２０が設置された場所（所定の場所）に固定して設置され、案内情報の内容は被案内者２１００Ｍ側に対して第一の光信号送信機２１３０までの方向を得させる方向情報および第一の光信号送信機２１３０に接近または到着したことを知らせる接近情報を含む。第二の光信号送信機２１５０（別の光信号送信機）は、歩行者用交通信号機２１２０付近の横断歩道２１１０を介した反対側の歩道上（付近位置）にある視覚障がい者用押しボタン箱（信号機用押しボタン装置）２１４０に設置されており、案内情報の内容は被案内者２１００Ｍ側に対して第二の光信号送信機２１５０の位置を知らせる位置情報を含む。第一の光信号送信機２１３０等および／または第二の光信号送信機２１５０等が送信する案内情報は、第一の光信号送信機２１３０等および／または第二の光信号送信機２１５０等が設置された場所に関連する場所情報をさらに含む。場所情報には歩行者用交通信号機２１２０の点灯若しくは点滅状態、および／または歩行者用交通信号機２１２０が設置された場所名を含む。
光信号受信機２１００等を装着した被案内者２１００Ｍは、横断歩道２１１０に近づくと視覚障がい者用押しボタン箱２１４０に設置された第二の光信号送信機２１５０等からの案内信号（位置情報）を受信することにより、視覚障がい者用押しボタン箱２１４０の存在を容易に認識し、操作することができる。押しボタン（不図示）が押されると、歩行者用交通信号機２１２０はその状態を通知する光信号（場所情報）を送信すると共に、状況に応じて自動車用交通信号を含めた交通信号システムの信号制御を行う。この信号制御は従来のシステムと同様である。歩行者用交通信号機２１２０の状態を通知する光信号の案内内容は、例えば「○○交差点の◎◎方向、赤信号です。」、「○○交差点の◎◎方向、青信号です。」、「もうすぐ赤になります。」等が挙げられる。被案内者２１００Ｍによる押しボタンの押下に依存せず、常時光信号を送信しても良い。この場合、次のような案内情報、「○○交差点の◎◎方向、赤信号です。渡る場合は右側に押ボタンがあります。」の送信も可能である。さらに、休日に道路が歩行者天国となり歩行者用交通信号機２１２０が休止している場合、または夜間等に信号表示が点滅信号に変わっている場合には、第一の光信号送信機２１３０等は無線または有線通信回路（不図示）で受信した制御信号と案内情報とにより、案内情報を書き換えることも可能である。被案内者２１００Ｍは音声案内情報を聞きながら横断歩道２１１０を渡ることにより、左右方向の仮想音像定位が同時に得られるため、顔を振ることなく常に進むべき方向を知覚することができる（光信号受信機２１００等の左右方向の指向性は不図示であるが、上述した各実施例で説明した通り、光信号受信機２１００等は左右方向の仮想音像定位を行うことができる。以下同様）。音声案内情報が周囲音の認識の邪魔になるときは、被案内者２１００Ｍはスイッチ２１３ＳＷ１等によりスピーカ２１３Ｌ等の音量を下げることができる。
以上より、本発明の実施例３９によれば、第一の光信号送信機２１３０等を歩行者用交通信号機２１２０が設置された場所に固定して設置し、第二の光信号送信機２１５０を歩行者用交通信号機２１２０付近の横断歩道２１１０を介した反対側の歩道上にある視覚障がい者用押しボタン箱２１４０に設置した案内システムとすることができる。第一の光信号送信機２１３０等から送信する案内情報の内容として、被案内者２１００Ｍ側に対して第一の光信号送信機２１３０までの方向を得させる方向情報および第一の光信号送信機２１３０に接近または到着したことを知らせる接近情報を含ませることができる。第二の光信号送信機２１３０等から送信する案内情報の内容として、被案内者２１００Ｍ側に対して第二の光信号送信機２１５５０の位置を知らせる位置情報を含ませることができる。さらに、第一の光信号送信機２１３０等および／または第二の光信号送信機２１５０等が設置された場所に関連する場所情報を含ませることができ、場所情報には歩行者用交通信号機２１２０の点灯若しくは点滅状態、および／または歩行者用交通信号機２１２０が設置された場所名を含ませることができる。この結果、被案内者２１００Ｍは音声案内情報を聞きながら横断歩道２１１０を渡ることにより、左右方向の仮想音像定位が同時に得られるため、顔を振ることなく常に進むべき方向を知覚することができる案内システムを提供することができる。
実施例３９において、視覚障がい者用押しボタン箱２１４０に実施例９で説明した外付け発光素子１１３Ｃ２を設置し、第二の光信号送信機２１５０等から送信される光信号とは異なる波長の光信号を送信することもできる。例えば、第二の光信号送信機２１５０等からは赤外線、外付け発光素子１１３Ｃ２からは可視光を送信することもできる。光信号受信機２１００等における正面方向の受光素子（不図示）が外付け発光素子１１３Ｃ２からの光信号を選択的に受信する機能を有するように設定することにより、視覚障がい者用押しボタン箱２１４０の正確な通知が可能となる。外付け発光素子１１３Ｃ２からは可視光が送信されるため、弱視者が視覚障がい者用押しボタン箱２１４０の位置を視認することも可能となる。
以上より、本発明の実施例４０によれば、視覚障がい者用押しボタン箱２１４０に実施例９で説明した外付け発光素子１１３Ｃ２を設置し、第二の光信号送信機２１５０等から送信される光信号とは異なる波長の光信号を送信することもできる。この結果、視覚障がい者用押しボタン箱２１４０の正確な通知が可能となる案内システムを提供することができる。
図５０は、本発明の実施例４１における案内システムの応用例を示す。図５０に示されるように、第一の光信号送信機２２１０等は路上に設置された視覚障がい者誘導用ブロック（点字ブロック）２２０２における警告ブロック（点状ブロック）２２０４（所定の場所）の中央に設置されている。図５０で、符号２２１１Ｌと２２１１Ｒとは各々第一の光信号送信機２２１０等における発光素子の左右方向の指向性である。図５１は、本発明の実施例４１における案内システムの他の応用例を示す。図５１に示されるように、第一の光信号送信機２２２０等は路上に設置された視覚障がい者誘導用ブロック２２０２における誘導ブロック（線状ブロック）２２０６（所定の場所）の側面に設置されている。図５１で、符号２２１１Ｆは第二の光信号送信機２２２０等における発光素子の図面上奥方向の指向性である。
本実施例４１においても案内システムは第一の光信号送信機２２１０等と光信号受信機等とから構成されているが、説明の都合上、図５０では光信号送信機２２１０等のみ示す。第一の光信号送信機２２１０等は警告ブロック２２０４にアプローチする４方向に対し、各方向に応じた案内情報を載せた光信号を送信するが、図５０ではそのうち左右２方向の指向性２２１１Ｒおよび２２１１Ｌのみを示す。被案内者が警告ブロック２２０４に接近すると、位置および方向に関する音声案内情報（位置案内情報）を聞くことができる。被案内者が警告ブロック２２０４に近づくにつれて仮想音像定位の位置が徐々に下方へ移動するため、被案内者は自分の位置を知ることができる。図５１では図５０と同様に第一の光信号送信機２２２０等のみ示す。第一の光信号送信機２２２０等は誘導ブロック２２０６の両側面からブロックの存在を通知する光信号を送信するが、図５１ではそのうち図面上奥方向の指向性２２１Ｆのみ示す。第一の光信号送信機２２２０等が搭載された誘導ブロック２２０６を一定間隔で配置することにより、視覚障がい者誘導用ブロック２２０２列の存在を広範囲に通知することができる。
光信号受信機１００等を装着した被案内者が視覚障がい者誘導用ブロック２２０２を歩行して来ると、特定の建造物や交差点、横断歩道の手前等に設置された警告ブロック２２０４に接近することになる。ここで、被案内者は光信号送信機２２１０等から送信された光信号を光信号受信機１００等により受信することによって、音声案内情報を聞くことができる。当該光信号は警告ブロック２２０４の４方向に対して指向性２２１１Ｒ等を有して送信されているため、被案内者はアプローチする方向に応じた音声案内情報を受けることができる。例えば、進行方向に対して直角方向にある建造物の方向を案内する場合、左右どちらからアプローチするかによって、建造物の案内方向が左右逆になる。さらに、警告ブロック２２０４に近づくにつれて仮想音像定位の方向が徐々に下方へ移動することにより、警告ブロック２２０４と自分との間の距離を知ることができる。加えて、駅の乗車ホームに設置されている点字ブロックに応用した場合には、左右が何番線かという情報と同時に列車が進入するホームの端がどの方向にあるのかということを認識することが可能となるため、転落事故の可能性を低減することができる。
被案内者が視覚障がい者誘導用ブロック２２０２の近傍にいる場合には、誘導ブロック２２０６の両側面に設置された光信号送信機２２２０等から送信される誘導ブロック２２０６の存在を通知する光信号を光信号受信機１００等により受信して音声案内情報を受けることにより、誘導ブロック２２０６に容易にたどりつくことができる。図５１に示されるように、当該光信号は指向性２２２１Ｆを有するため、視覚障がい者誘導用ブロック２２０２上を歩行している時には受信されない。このため、警告ブロック２２０４から送信される指向性２２１１Ｒ等の位置案内情報とは混信することがない。さらに、駅の乗車ホームの端に設置されている誘導ブロック２２０６に設置すれば転落事故の可能性を低減することができる。加えて、火災、地震等の災害時等においては、第一の光信号送信機２２２０等は無線または有線通信回路で受信した制御信号と案内情報とによってメモリ内の案内を書き換えて、避難経路を案内することも可能である。
以上より、本発明の実施例４１によれば、第一の光信号送信機２２１０等を路上に設置された視覚障がい者誘導用ブロック２２０２における警告ブロック２２０４の中央に設置することができる。第一の光信号送信機２２１０等は警告ブロック２２０４にアプローチする４方向に対し、各方向に応じた案内情報を載せた光信号を送信するため、被案内者がアプローチする方向に応じた音声案内情報を受けることができる案内システムを提供することができる。あるいは、第一の光信号送信機２２２０等を路上に設置された視覚障がい者誘導用ブロック２２０２における誘導ブロック（線状ブロック）２２０６（所定の場所）の側面に設置することができる。被案内者が視覚障がい者誘導用ブロック２２０２の近傍にいる場合には、誘導ブロック２２０６の両側面に設置された光信号送信機２２２０等から送信される誘導ブロック２２０６の存在を通知する光信号を光信号受信機１００等により受信して音声案内情報を受けることにより、誘導ブロック２２０６に容易にたどりつくことができる案内システムを提供することができる。
図５２は、本発明の実施例４２における案内システムの応用例を示す。図５２で図４９と同じ符号を付した個所は同じ要素を示すため、説明は省略する。図５２で、符号２３０５は被案内者２１００Ｍを案内する部屋のドア、２３１０はドア２３０５のドアノブ、２３４１は光信号送信機２３４０等から送信される光信号の指向性（図面の手前側に円錐状に広がっている様子を示す。）、２３３１は光信号送信機２３３０等から送信される光信号の指向性である。図５２に示されるように、光信号送信機２３３０等からは目的とする部屋あるいは展示物のある場所等へ被案内者を案内するための光信号を送信し、光信号送信機２３４０等からはドアノブ２３１０の位置の通知あるいは展示物に関する説明を行うための光信号を送信する。光信号受信機２１００等はそれらの光信号を受信し、音声案内を行う。
図５２に示されるように、光信号送信機２３３０等は建物内の廊下２３１５に面した部屋のドア２３０５の上方（所定の場所）に設置されている。光信号送信機２３４０等（別の光信号送信機）はドア２３０５のドアノブ２３１０付近（付近位置）に設置されており、送信する場所情報は部屋内の説明を含む。
図５２に示されるように、光信号受信機２１００等を装着した被案内者２１００Ｍがホテルの廊下、病院の廊下、博物館または美術館等の展示室の廊下を歩行してくると、光信号受信機２１００等は光信号送信機２３３０等からの光信号を受けることにより、目的位置（ドア２３０５）までの歩行支援のための音声案内を聞くことができる。被案内者２１００Ｍは案内音声を聞きながら歩行する際、左右方向の仮想音像定位が得られるため、顔を振ることなく常に進むべき方向を知覚することができる。この時、案内音声が周囲音の認識の邪魔になる場合、被案内者２１００Ｍは光信号受信機２１００等のスピーカ２１３Ｌ等の音量を下げることができる。光信号送信機２３３０等はドア２３０５の上方に設置されているため、被案内者２１００Ｍが案内位置（ドア２３０５）に近づくにつれて仮想音像定位の位置が徐々に上方に移動することにより、被案内者２１００Ｍは目的位置への接近を知ることができる。さらに、被案内者２１００Ｍが案内位置に到着すると、光信号受信機２１００の受光素子２１２ＵＬ等の指向性２１０１ＵＰは光信号送信機２３３０等の指向性２３３１から外れ、指向性２１０１ＴＰを有する受光素子２１３ＵＰ等のみが光信号を受信するようになる。このとき、被案内者２１００Ｍにとって案内音声が真上から聞こえるようになるため、目的位置への到着を知ることができる。同時に指向性２１０１ＵＰと指向性２１０１ＬＷとを有する受光素子２１２ＵＬ等は光信号送信機２３４０等の指向性２３４１内に入るため、光信号受信機２１００等は光信号送信機２３４０等が送信するホテルの客室または病院の診察室のドアノブ２３１０の位置を案内する信号、あるいは博物館または美術館等における展示物に関する説明の信号を受信し、被案内者２１００Ｍはこれらの音声案内情報を音声により知ることができる。この時、被案内者２１００Ｍには２種類の音声案内（指向性２１０１ＴＰおよび指向性２１０１ＬＷによる音声案内）が同時に行われることになるが、仮想音像定位の方向が異なるため、２つの情報を分離して聞き取ることができる。この際、被案内者２１００Ｍは不要な音声案内を光信号受信機２１００等に設置されている上下スピーカ用スイッチ２１３ＳＷ２または左右スピーカ用スイッチ２１３ＳＷ１）によりオフまたは音量を下げることも可能である。２つの光信号送信機２３３０等と２３４０等とから送信される各光信号の光波長を変えて（例えば光信号送信機２３３０等の送信波長を赤外線、光信号送信機２３４０等の送信波長を可視光として）、光信号受信機２１００等にこれらの波長を各々選択的に受光する受光素子を設けておき、スイッチで切り替えられるようにすることも可能である。光信号送信機２３４０等の光信号出力を弱くし、そのかわり指向性２３４１は広くすることにより、光信号送信機２３４０等からの光信号は送信機に近い場所のみで受信可能な強度になるように調整することができる。本実施例４２における案内システムは、博物館または美術館等における晴眼者用の展示物の解説にも使用可能である。
以上より、本発明の実施例４２によれば、光信号送信機２３３０等を建物内の廊下２３１５に面した部屋のドア２３０５の上方（所定の場所）に設置し、目的とする部屋あるいは展示物のある場所等へ被案内者を案内するための光信号を送信させる。被案内者２１００Ｍは案内音声を聞きながら歩行する際、左右方向の仮想音像定位が得られるため、顔を振ることなく常に進むべき方向を知覚することができる案内システムを提供することができる。光信号送信機２３４０等（別の光信号送信機）をドア２３０５のドアノブ付近（付近位置）に設置して、光信号送信機２３４０等から送信する場所情報に部屋内の説明を含ませることができる。なお、実施例４２のシステムにおける光信号送信機２３３０において、実施例３９における光信号送信機２１３０のように下向きに光信号を送信する発光素子を追加することもできる
実施例４２において、ドアノブ２３１０の位置に外付け発光素子１１３Ｃ２を設置し、光信号送信機２３４０等から送信される光信号とは異なる波長の光信号（例えば光信号送信機２３４０等からは赤外線、外付け発光素子１１３Ｃ２からは可視光）を送信あるいは光信号の変調方式がアナログ周波数変調（ＦＭ）方式、アナログ位相変調（ＰＭ）方式、パルス幅変調（ＰＷＭ）方式、パルス位置変調（ＰＰＭ）方式又はディジタル変調方式の場合には、光信号の変調に用いる複搬送波の周波数を異なるものとし、光信号受信機２１００等における正面方向の受光素子２１２ＵＬ等で外付け発光素子１１３Ｃ２からの光信号を選択的に受信する機能を持たせることもできる。この結果、ドアノブの位置２３１０の正確な通知を行うことが可能となる。さらに、外付け発光素子１１３Ｃ２から送信される光信号が可視光の場合、弱視者はドアノブ２３１０の位置の視認も可能となる。
以上より、本発明の実施例４３によれば、ドアノブ２３１０の位置に外付け発光素子１１３Ｃ２を設置し、光信号送信機２３４０等から送信される光信号とは異なる波長の光信号を送信し、光信号受信機２１００等における正面方向の受光素子２１２ＵＬ等で外付け発光素子１１３Ｃ２からの光信号を選択的に受信する機能を持たせることもできる。この結果、ドアノブの位置２３１０の正確な通知を行うことができる案内システムを提供することができる。
図５３は、本発明の実施例４４における案内システムの応用例を示す。図５３で図４９と同じ符号を付した個所は同じ要素を示すため、説明は省略する。図５３で、符号２４０５は階段、２４１１は光信号送信機２４１０等から送信される光信号の指向性、２４２１は光信号送信機２４２０等から送信される光信号の指向性である。図５３に示されるように、光信号送信機２４１０等および２４２０等は階段２４０５の脇の壁の上部（所定の場所）に設置されており、被案内者２１００Ｍへ階段２４０５への案内を行うための光信号を送信する。光信号受信機２１００等は送信された当該光信号を受信して、被案内者２１００Ｍへ音声案内を行う。
図５４は、図５３に示される被案内者２１００Ｍが階段２４０５に到着した状況を横から見た図であり、本発明の実施例４４における案内システムの他の応用例を示す。図５４で図５３および図４９と同じ符号を付した個所は同じ要素を示すため、説明は省略する。図５４で、符号２４３１は光信号送信機２４３０等から送信される光信号の指向性、２４４１は光信号送信機２４４０等から送信される光信号の指向性である。図５４に示されるように、光信号送信機２４３０等および２４４０等（別の光信号送信機）は階段２４０５を上がった通路２４０７の上部（付近位置）に設置されており、光信号送信機２４３０等は階段２４０５を被案内者２１００Ｍへ案内するための光信号を送信し、光信号送信機２４４０等は各種の案内情報を送信する。例えば階段２４０５を上がった所が商業施設の場合、光信号送信機２４４０等が送信する場所情報は通路２４０７における商店の案内情報等である。その他、階段２４０５を上がった所が駅ホームの場合は列車の運行情報、学校の場合は教室位置案内情報となる。
図５３および図５４に示されるように、光信号受信機２１００等を装着した被案内者２１００Ｍが駅の構内、歩道橋が設置された歩道、商業施設または学校の廊下若しくは通路を歩行してくると、光信号受信機２１００等が天井付近に設置された光信号送信機２４１０等および２４２０等から送信された光信号を受けることにより、被案内者２１００Ｍは階段２４０５の位置までの歩行支援のための音声案内を聞くことができる。被案内者２１００Ｍは案内音声を聞きながら歩行する際、左右方向の仮想音像定位が得られるため、顔を振ることなく常に進むべき方向を知覚することができる。この時、案内音声が周囲音の認識の邪魔になる場合、被案内者２１００Ｍは光信号受信機２１００等のスピーカ２１３Ｌ等の音量を下げることができる。光信号送信機２４１０等は階段２４０５の上方に設置されているため、被案内者２１００Ｍが案内位置（階段２４０５）に近づくにつれて仮想音像定位の位置が徐々に上方に移動することにより、被案内者２１００Ｍは目的位置への接近を知ることができる。階段２４０５を上がった所が駅ホームの場合、案内音声の内容は「○番線ホーム、○○線◎◎方面、階段下です。」等である。光信号送信機２４１０等は無線または有線通信回路（不図示）で受信した制御信号と案内情報とによりメモリ内の案内を書き換え、「次の発車は○番線ホーム○○時◎◎分、××行き、◎番線ホーム○○時◎◎分、××行きです。」等の運行情報も案内することができる。この時、図５４に示されるように指向性２４０１ＵＰと指向性２４０１ＬＷとは光信号送信機２４３０等の指向性２４３１内に入るため、光信号受信機２１００等は光信号送信機２４３０等が送信する階段２４０５および階上２４０７の案内信号を受信することができる。案内音声の内容は、「○、◎番線ホーム、左は○○線◎◎方面、右は○○線◎◎方面、上り階段です。」等である。被案内者２１００Ｍが当該案内音声を聞きながら階段２４０５を上っていくと、階段２４０５の終点付近で仮想音像定位の位置が徐々に上方へ移動し、終点では指向性２１０１ＵＰは光信号送信機２４３０等の指向性２４３１から外れ、指向性２１０１ＴＰを有する受光素子のみが光信号送信機２４３０等からの光信号を受信するようになる。このとき、被案内者２１００Ｍは案内音声が真上から聞こえるようになるため、階段２４０５を上り終えたことを知ることができる。なお、実施例４４のシステムにおける光信号送信機２４３０において、実施例３９における光信号送信機２１３０のように下向きに光信号を送信する発光素子を追加することもできる。階段２４０５の上りが終了して被案内者２１００Ｍが通路２４０７の歩行を始めると、指向性２１０１ＵＰと２１０１ＬＷとは光信号送信機２４４０の指向性２４４１内に入り、光信号受信機２１００等は光信号送信機２４４０等が送信する駅のホーム情報、列車運行情報、商業施設のフロア案内、学校の教室位置案内等の案内信号を受信することができるようになる。この際、光信号送信機２４４０等は無線または有線通信回路（不図示）で受信した制御信号と案内情報とによりメモリ内の案内を書き換え、例えば駅のホームにおいては列車の運行案内を行うことができる。案内音声の内容は「次の発車は左側◎番線より○○時◎◎分、××行きです。あと５分で到着します。」等である。上述の説明では階下から階上への案内例を示したが、これとは逆に階上から階下への案内も同様に行うことができる。
以上より、本発明の実施例４４によれば、光信号送信機２４１０等および２４２０等を階段２４０５の脇の壁の上部（所定の場所）に設置し、被案内者２１００Ｍへ階段２４０５への案内を行うための光信号を送信させることができる。被案内者２１００Ｍは案内音声を聞きながら歩行する際、左右方向の仮想音像定位が得られるため、顔を振ることなく常に進むべき方向を知覚することができる案内システムを提供することができる。光信号送信機２４３０等および２４４０等（別の光信号送信機）を階段２４０５を上がった通路２４０７の上部上部（付近位置）に設置し、光信号送信機２４３０等に階段２４０５を被案内者２１００Ｍへ案内するための光信号を送信させ、光信号送信機２４４０等に各種の案内情報を送信させることができる。
図５５は、本発明の実施例４５における案内システムの応用例を示す。図５５で図４９と同じ符号を付した個所は同じ要素を示すため、説明は省略する。図５５で、符号２５０１は駅の乗車ホーム、２５１０は乗車ホーム２５０１に設置されたホームドア（別名スクリーンドア、ホームゲート、可動式ホーム柵等）、２５２１Ｒ、２５２１Ｃ
、２５２１Ｌは各々、ホームドア２５１０に設置された光信号送信機２５２０等から送信される光信号の指向性（手前側に円錐状に広がっている様子を示している）である。図５６は図５５において乗車ホームに列車が入線しホームドア２５１０が開いた状況を示す。図５６で図５５と同じ符号を付した個所は同じ要素を示すため、説明は省略する。図５６で、符号２５３０は乗車ホーム２５０１に入線した列車の一部分、２５４１Ｒ、２５４１Ｃ
、２５４１Ｌは、各々、列車２５３０の乗降用ドア上部に設置された光信号送信機２５４０等から送信される光信号の指向性（手前側に円錐状に広がっている様子を示している）である。図５５および図５６に示されるように、光信号送信機２５２０からホームドア２５１０の位置案内または列車運行案内が送信され、光信号送信機２５４０等から列車２５３０の乗車口位置または行き先案内等が送信される。光信号受信機２１００等はこれらの送信された光信号を受信し、音声案内を行う。
図５５および図５６に示されるように、光信号送信機２５２０等は駅ホーム２５０１（所定の場所）に設置され、光信号送信機２５４０等（別の光信号送信機）は駅ホーム２５０１に停車している列車（車両）２５３０のドア上方（付近位置）に設置されている。上記所定の場所はバス停または電停であってもよい。光信号送信機２５４０等が送信する場所情報は列車、バス、路面電車等の運行情報を含む。
図５５および図５６に示されるように、光信号受信機２１００等を装着した被案内者２１００Ｍが駅ホーム２５０１において、列車２５３０が入線していない場合には、光信号受信機２１００等がホームドア２５１０に設置された光信号送信機２５２０等からの光信号を受けることにより、ホームドア２５１０の位置または列車運行に関する音声案内を聞くことができる。音声案内の内容は例えば、「◎番線ホーム△号車の乗車ゲートの斜め右です（正面です、斜め左です）。次の発車は○○時◎◎分、××行きです。あと５分で到着します。」等である。乗車ゲートの斜め左、正面、斜め右という情報は、角度によって異なる案内情報を送信できる光信号送信機２５２０等から送信する。一方、列車２５３０が入線している場合には、光信号受信機２１００等が列車２５３０の乗降用ドア上部に設置された光信号送信機２５４０等からの光信号を受信することにより、被案内者２１００Ｍは列車２５３０の乗車口と運行とに関する音声案内を聞くことができる。音声案内の内容は例えば、「○時◎◎分発◎◎行き列車、△号車の乗車口斜め右です（正面です、斜め左です）。ドアが開きます（乗車できます、ドアが閉まります）。」等である。乗車口の斜め左、正面、斜め右という情報は、角度によって異なる案内情報を送信できる光信号送信機２５４０等から送信する。
上記に加えて、光信号送信機２５４０等は列車２５３０内の指定席の座席番号案内等も同様に送信可能である。列車２５３０の運用情報については、光信号送信機２５４０等は無線または有線通信回路（不図示）で受信した制御信号と案内情報とによりメモリ内の案内を書き換えることによって送信が可能となる。被案内者２１００Ｍは上記の光信号を光信号受信機２１００等で受信することにより、左右上下の仮想音像定位を伴った音声案内を受けることができ、安全かつ安心して列車に乗車することができる。
同様の案内システムはバス乗り場にも構築可能である。この場合は同様に、バス停に設置された光信号送信機よりバス停の位置情報とバスの運行情報とを送信し、バス車両の乗車口の直上等に設置された光信号送信機よりバスのドアの位置情報と運行情報を送信する。バス車両内ではワンマンバスの降車ボタン位置案内、長距離バス内ではトイレの位置、指定席の座席番号案内等が可能である。空港、旅客船ターミナルと機内、船内とにおいても同様の案内が可能である。
以上より本発明の実施例４５によれば、光信号送信機２５２０等を駅ホーム２５０１（所定の場所）に設置し、光信号送信機２５４０等（別の光信号送信機）を駅ホーム２５０１に停車している列車（車両）２５３０のドア上方（付近位置）に設置して、光信号送信機２５４０等が送信する場所情報として列車、バス、路面電車等の運行情報を含む案内システムを提供することができる。
図５７は、本発明の実施例４６における案内システムの応用例を示す。図５７で図４９と同じ符号を付した個所は同じ要素を示すため、説明は省略する。図５７で、符号３０００は光信号送信機を設置した公衆トイレ、３０１１および３０１２は小用便器、３０２１および３０２２は大用便器、３０３１は洗面台であり、ＡからＫは各々案内ポイントである。図５７に示されるように、案内ポイントＡの天井付近には光信号送信機３０５１等が設置され、案内ポイントＢの天井付近には光信号送信機３０５２等が設置され、案内ポイントＣの天井付近には光信号送信機３０５３等が設置され、案内ポイントＤの小用便器３０１１付近には光信号送信機３０５４等が設置され、同様に案内ポイントＥの小用便器３０１２付近には光信号送信機３０５５等が設置され、案内ポイントＦの大用個室ドアには光信号送信機３０５６等が設置され、案内ポイントＧの大用個室ドアには光信号送信機３０５７等が設置され、案内ポイントＨの大用便器３０２１の水洗ノブ付近には光信号送信機３０５８等が設置され、案内ポイントＩの大用便器３０２２の水洗ノブ付近には光信号送信機３０５９が設置され、案内ポイントＪの洗面台３０３１の蛇口付近には光信号送信機３０６０等が設置押され、案内ポイントＫの洗面台３０３１の蛇口付近には光信号送信機３０６１等が設置されている。
図５７に示されるように、案内ポイントＡに設置した光信号送信機３０５１等は２方向に別の案内信号を送信する。入室する被案内者（不図示）には指向性３０６１ＥＮで示すような光信号を送信し、退室する被案内者には指向性３０６１ＥＸで示すような光信号を送信する。同様に、案内ポイントＢに設置した光信号送信機３０５３等は３方向に各々別の案内信号を送信する。入室する被案内者には指向性３０６２ＥＮで示すような光信号を送信し、退室する被案内者には指向性３０６２ＥＸ１と３０６２ＥＸ２とで示すような光信号を送信する。案内ポイントＤおよびＥの光信号送信機３０５４等および３０５５等における発光ダイオード（発光素子）は、小用便器３０１１等に従来用いられている使用者検出用の発光ダイオードと兼用することが可能である。大用個室ドアに設置した光信号送信機３０５６等および３０５７等は、個室の施錠金具の開閉を検知して案内内容を変える仕組みを有している。
以上のように、光信号送信機３０５１等は公衆トイレ３０００の出入口付近の天井（所定の場所）に設置することができ、光信号送信機３０５４等（別の光信号送信機）の設置場所（付近位置）は公衆トイレ３０００内の大小便器３０２１等の位置付近、公衆トイレ３０００内の個室ドア、洗面台３０３１付近とすることができる。光信号送信機３０５４等が送信する場所情報には大用個室の使用状況を含ませることができる。
被案内者はまず、仮想音像定位を利用した音声案内（指向性３０６１ＥＮ）により、公衆トイレ３０００の入口（案内ポイントＡ）、男子用または女子用の区別を知ることができる。次に、案内ポイントＢから送信される入室案内用光信号（指向性３０６２ＥＮ）を受信し、公衆トイレ３０００内の大用個室、小用便器３０１１等、洗面台３０３１の位置配置を知ることができる。例えば、「正面と斜め右に大用個室、向かい側の右後方に２台の小用便器３０１１および３０１２、左に洗面台３０３１があります。」等の音声案内を行うことができる。ここで、大用個室を目標とする被案内者はそのまま進行し、案内ポイントＦまたはＧの大用個室ドアに設置した光信号送信機３０５６等からの光信号を受信する。光信号送信機３０５６等は個室の施錠金具の開閉を検知して案内内容を変える仕組みを有しており、被案内者は位置情報の他、使用中かまたは空きかの情報を得ることができる。さらに、大用個室内においては案内ポイントＨまたはＩに設置した光信号送信機３０５８等により、大用便器３０２１等の水洗ノブの位置を知ることができる。一方、案内ポイントＢにおいて小用便器３０１１等を目標とする被案内者は右を向くことになり、この結果、次の案内ポイントＣからの信号を受信し、次に進むべき方向の案内を受ける。例えば、「左側は大用個室、右側に２台の小用便器３０１１および３０１２があります。」等である。そこでさらに右を向くと、案内ポイントＤの小用便器３０１１付近と案内ポイントＥの小用便器３０１２付近とに設置された光信号送信機３０５４等および３０５５等からの信号を同時に受信することになるが、仮想音像定位の位置が異なるため、双方の位置を認識することができる。小用便器３０１１等付近の光信号送信機３０５４等の発光ダイオードは水洗装置作動用に設置された既存の使用者検出用発光ダイオード（水洗装置用）と兼用することが可能である。この際、すでに小用便器３０１１等の使用者がいた場合には２通りの方法で通知が可能である。１つ目は発光ダイオードからの出射光が使用者により遮られることを利用するもので、被案内者は使用者がいない場合のみ案内信号を受信することができる。２つ目はさらに既存の使用者検出用装置と案内ポイントＣの光信号送信機３０５３等とを連動させるものであり、使用者がいた場合には案内ポイントＣからの光信号受信時に空きの有無を知ることができる。例えば、「右側に２台の小用便器３０１１および３０１２のうち、左側の小用便器３０１２が空いています。」等である。トイレの利用が終わった被案内者は案内ポイントＢと案内ポイントＡとから送信される退室案内用信号を受信して出口に案内される。
以上より、本発明の実施例４６によれば、光信号送信機３０５１等を公衆トイレ３０００の出入口付近の天井（所定の場所）に設置することができ、光信号送信機３０５４等（別の光信号送信機）の設置場所（付近位置）を公衆トイレ３０００内の大小便器３０２１等の位置付近、公衆トイレ３０００内の個室ドア、洗面台３０３１付近とすることができる案内システムを提供することができる。
図５８は、本発明の実施例４７における案内システムの応用例を示す。図５８で、符号２６００は上述した各実施例における光信号受信機１等のメモリに情報を書き込むデータ書き込み器、２６１１乃至２６１６は商業施設等の各区画、２６２１は上述した各実施例における光信号送信機１００等を設置する案内ポイントＡ、同様に２６２２は上述した各実施例における光信号送信機１００等を設置する案内ポイントＢである。
被案内者（不図示）は商業施設等の入口付近に設置されたデータ書き込み器２６００を用いて、自らが装着する光信号受信機１等のメモリに情報を書き込む。案内ポイントＡ２６２１およびＢ２６２２においては、光信号送信機１００等から矢印で示される上下左右の４方向の通路に向けて案内用光信号が送信されている。案内用の光信号には案内ポイントＡ２６２１、
Ｂ２６２２等に設置された光信号送信機１００等のＩＤ信号が含まれている。例えば、被案内者が案内ポイントＡ２６１１付近の区画２６１１（売り場）を選択した場合、案内ポイントＢ２６２２の手前において、光信号送信機１００等から送信される案内情報に案内ポイントＢ２６２２に関する情報の他、光信号受信機１等のメモリに書き込まれた情報を用いた区画２６１１（売り場）に到達するための経路案内情報が付け加えられる。
図５９は、データ書き込み器２６００の表示部２６３０を示す。図５９で、符号２６３１はデータ書き込み器２６００の設置位置と操作方法の概要とを知らせるための光信号を送信するための発光素子、２６３２は受信回路部挿入スロット、２６３３は点字表示付行先スイッチ、２６３４は操作方法点字案内、２６３５はスロット点字案内、２６３６は行先カテゴリー点字案内である。スロット内部には例えば図５中の２２３に対するコネクタ接続部が設けられている。データ書き込み器２６００はパソナルコンピュータと接続して対話型の操作を行う仕様とすること、あるいはさらに無線または有線ＬＡＮ等の通信回線を介してパソナルコンピュータと通信が可能な仕様とすることにより、その機能を単純化し且つ多機能化することができる。
図５８に示されるデータ書き込み器２６００を用いることにより、被案内者（視覚障がい者）自らが光信号受信機１等の（内臓）メモリに案内情報を操作性良く書き込むことができる。例えば店舗内の案内を行う場合、案内情報としては被案内者が選択した売り場への経路情報が好適である。経路情報に示される案内ポイントＡ２６２１等において、当該案内ポイントＡ２６２１等に関する位置情報の他、進行方向等の情報を付与した音声案内を光信号送信機１００等から送信し、被案内者を目的地（選択した売り場）まで誘導することが可能となる。発光素子２６３１は光信号受信機１等を装着した被案内者をデータ書き込み器２６０００自身に誘導し、光信号受信機１等の受信回路部２２０を受信回路部挿入スロット２６３２に挿入することを促すと共に、種々の点字案内２６３４等があることを説明する。被案内者は操作方法点字案内２６３４、行先カテゴリー点字案内２６３６でおおよその操作方法および目的地を認識し、点字表示付行先スイッチ２６３３によって具体的な売り場を選択し、点字表示付行先スイッチ２６３３を押し込むことにより選択した売り場までの経路情報をメモリに書き込む。受信回路部２２０を受信回路挿入スロット２６３２に挿入した時点で発光素子２６３１からの操作案内を音声へ切り替えることにより、詳細な操作案内を音声で行うことも可能である。経路情報としては、例えば区画２６１１の売り場を選択した場合、「○フロア、南通路Ｂポイント、斜め左は◎売り場、斜め右は×売り場です」、「売り場１はここで右折して１ブロック進んで下さい」等が挙げられる。本実施例４７ではメモリへの案内情報書き込みを受信回路部２２０を受信回路挿入スロット２６３５に挿入して行っているが、この書き込みは赤外線通信、無線通信、人体通信等を介して行うことも可能である。
以上のように、データ書き込み器２６００は行先を示す点字表示付行先スイッチ２６３３（行先スイッチ）と、入口等（所定の位置）から売り場等（行先）までに存在する案内ポイントＢ２６２２等に設置された光信号送信機１００等および／または案内ポイントＡ２６２１等に設置された光信号送信機１００等（別の光信号送信機）のＩＤ（識別子）を含む経路情報を記録した経路情報記録部とを有している。データ書込み器２６００は、入口等において被案内者により点字表示付行先スイッチ２６３３が押下された場合、入口等から点字表示付行先スイッチ２６３３に対応する行先までの経路情報記録部に記録された経路情報を光信号受信機１等側のメモリへ書き込む（送信する）。案内ポイントＢ２６２２等に設置された光信号送信機１００等および／または案内ポイントＡ２６２１等に設置された光信号送信機１００等から送信される場所情報は、案内ポイントＢ２６２２等に設置された光信号送信機１００等および／または案内ポイントＡ２６２１等に設置された光信号送信機１００等を識別するＩＤ信号を含んでいる。光信号受信機１等は、データ書込み器２６００から送信された経路情報をメモリに記録し、案内ポイントＢ２６２２等に設置された光信号送信機１００等および／または案内ポイントＡ２６２１等に設置された光信号送信機１００等から送信された場所情報を受信した場合、当該場所情報に含まれるＩＤとメモリに記録された上記経路情報とに基づき、所定の経路案内情報を被案内者側へ伝える経路案内部をさらに備えている。
本実施例４７では商業施設を例として説明したが、病院等の場合は目的とする診察室または病室までの経路案内、美術館および博物館等の展示施設の場合は目的とする展示物への経路案内と陳列物の解説案内とに使用可能である。駅の構内等の場合は目的とする乗り場までの経路案内等が可能である。本実施例４７の案内システムにおける区画２６１１等を町のブロックとし、案内ポイントＡ２６２１等を交差点の信号機とし、データ書き込み器２６００を被案内者の自宅等に設置することにより、当該案内システムを自宅から近隣における、あるいは観光地のスポットから周辺におけるナビゲーション・インフォメーションシステムに拡張することができる。
以上より、本発明の実施例４７によれば、データ書き込み器２６００は行先を示す点字表示付行先スイッチ２６３３と、入口等から売り場等までに存在する案内ポイントＢ２６２２等に設置された光信号送信機１００等および／または案内ポイントＡ２６２１等に設置された光信号送信機１００等のＩＤを含む経路情報を記録した経路情報記録部とを有している。データ書込み器２６００は、入口等において被案内者により点字表示付行先スイッチ２６３３が押下された場合、入口等から点字表示付行先スイッチ２６３３に対応する行先までの経路情報記録部に記録された経路情報を光信号受信機１等側のメモリへ書き込む。案内ポイントＢ２６２２等に設置された光信号送信機１００等および／または案内ポイントＡ２６２１等に設置された光信号送信機１００等から送信される場所情報は、案内ポイントＢ２６２２等に設置された光信号送信機１００等および／または案内ポイントＡ２６２１等に設置された光信号送信機１００等を識別するＩＤ信号を含んでいる。光信号受信機１等は、データ書込み器２６００から送信された経路情報をメモリに記録し、案内ポイントＢ２６２２等に設置された光信号送信機１００等および／または案内ポイントＡ２６２１等に設置された光信号送信機１００等から送信された場所情報を受信した場合、当該場所情報に含まれるＩＤとメモリに記録された上記経路情報とに基づき、所定の経路案内情報を被案内者側へ伝える経路案内部をさらに備えた案内システムを提供することができる。
上述した各応用例において、光信号受信機１００等の仮想音像定位に代わり、小型ディスプレイ７２１、ヘッドマウントディスプレイ上の表示位置または矢印等を利用した光信号受信機１０または１１を用いてもよい。
以上より、本発明の実施例４８によれば、小型ディスプレイ７２１、ヘッドマウントディスプレイ上の表示位置または矢印等を利用した光信号受信機１０または１１を用いた案内システムの応用例を構成することもできる。この結果、聴覚障がい者用の案内システム観光客用の案内システムの応用例を上述した各応用例と同様に構成することができる。
図６０は、本発明の実施例４９における案内システムの応用例を示す。図６０において、符号２７００は光信号送信機１００等を組込んだ洗濯機、２７１０は光信号送信機１００等の発光素子（発光ダイオード）を内蔵した洗濯機２７００の電源スイッチ、２７０１は洗濯開始スイッチ、２７０２は乾燥開始スイッチ、２７０３は洗濯および乾燥開始スイッチであり各々図示されるように点字案内が付されている。上記発光ダイオードを用いて洗濯機２７００の設置位置と電源スイッチ２７１０の設置位置とを光信号受信機１等を装着した被案内者に通知することができる。上記発光ダイオードは電源スイッチ２７１０の近傍に単独で設置してもよい。上記発光ダイオードから送信する光信号の案内情報には洗濯機２７００の簡単な操作案内を含めることもできる。その他の操作スイッチ２７０１等に関しては付されている点字案内により通知を行う。以上により、被案内者は仮想音像定位を利用した音声案内により、洗濯機２７００の位置およびに電源スイッチ２７１０の位置を知ることができる。
図６１は、本発明の実施例４９における案内システムの他の応用例を示す。図６１で図６０と同じ符号を付した個所は同じ要素を示すため、説明は省略する。図６１で、符号２７２１は光信号送信機１００等の発光素子（発光ダイオード）を内蔵した洗濯開始スイッチ、２７２２は同様の発光ダイオードを内蔵した乾燥開始スイッチ、２７２３は同様の発光ダイオードを内蔵した洗濯および乾燥開始スイッチ、２７３０は同様の発光ダイオードである。即ち、いずれの発光ダイオードも光信号送信機１００等の発光素子である。電源スイッチ２７１０と同様に、洗濯開始スイッチ２７２１等の各発光ダイオードを用いて洗濯開始スイッチ２７２１等の設置位置と簡単な操作案内とを光信号受信機１等を装着した被案内者に通知することができる。但し、洗濯開始スイッチ２７２１等間の距離が近いため、眼鏡フレームＦＲｉ等に設置した受光素子２１２ＵＬ等だけでは音像定位による位置の区別が難しい場合があり得る。そこで、光信号受信機１００等では上述した補助ハンディ送受信機１６５０を用いて光信号の受信を行う。この場合、発光ダイオード２７３０は赤外線を用い、電源スイッチ２７１０および洗濯開始スイッチ２７２１等の発光ダイオードは可視光にすること、あるいは光信号の変調方式がアナログ周波数変調（ＦＭ）方式、アナログ位相変調（ＰＭ）方式、パルス幅変調（ＰＷＭ）方式、パルス位置変調（ＰＰＭ）方式又はディジタル変調方式の場合には、光信号の変調に用いる複搬送波の周波数を変えることにより、光信号の混信を防ぐことができる。補助ハンディ受信機１６５０を用いることにより、洗濯開始スイッチ２７２１等のその他の操作スイッチの位置情報と操作案内をと受け取ることができる。
以上より、本発明の実施例４９によれば、所定の案内情報が聴覚情報である場合、光信号送信機１００等を洗濯機等の家電製品（所定の設備）に組込むことができる。案内情報の内容は、洗濯機等の家電製品または当該家電製品の電源スイッチ等が存在する位置に関する設備位置情報と洗濯機等の家電製品の操作に関する設備操作情報とを含むことができる案内システムを提供することができる。
図６２は、本発明の実施例５０における案内システムの応用例を示す。図６２において、符号２８００は光信号送信機１００等を組込んだエレベータ内の操作パネル、２８１１は光信号送信機１００等の発光素子（発光ダイオード）、２８２１乃至２８２４は１階から４階用の同様の発光ダイオードを内蔵した操作スイッチ、２８３１は閉まりかけたエレベータのドアを開くための同様の発光ダイオードを内蔵した操作スイッチ、２８３２はエレベータのドアを閉めるための同様の発光ダイオードを内蔵した操作スイッチである。即ち、いずれの発光ダイオードも光信号送信機１００等の発光素子である。光信号受信機１等を装着した被案内者に、発光ダイオード２８１１を用いて操作パネルの設置位置を通知し、上記各操作スイッチ２８２１等の発光ダイオードを用いて行き先階、ドアの開閉スイッチの位置と操作案内とを通知する。但し、操作スイッチ２８２１等間の距離が近いため、眼鏡フレームＦＲｉ等に設置した受光素子２１２ＵＬ等だけでは音像定位による位置の区別が難しい場合があり得る。そこで、光信号受信機１００等では上述した補助ハンディ送受信機１６５０を用いて光信号の受信を行う。この場合、発光ダイオード２８１１は赤外線を用い、操作スイッチ２８２１等の発光ダイオードは可視光にすることあるいは光信号の変調方式がアナログ周波数変調（ＦＭ）方式、アナログ位相変調（ＰＭ）方式、パルス幅変調（ＰＷＭ）方式、パルス位置変調（ＰＰＭ）方式又はディジタル変調方式の場合には、光信号の変調に用いる複搬送波の周波数を変えることにより、光信号の混信を防ぐことができる。被案内者は仮想音像定位を利用した音声案内により、エレベータ内の操作パネルの位置を知ることができ、簡単な操作案内を受けることもできる。被案内者は補助ハンディ受信機１６５０を用いることにより、エレベータの操作スイッチ２８２１等の位置情報と操作案内とを受け取ることができる。
エレベータの行き先操作スイッチ２８２１等は、行き先階の設定時あるいはエレベータノドア開閉時に自照式スイッチとしての表示機能が求められる。そこで、例えば操作スイッチ２８２１乃至２８２４の発光ダイオードと操作スイッチ２８３１および２８３２の発光ダイオードとは赤色とし、自照式スイッチとしての表示機能用には緑色または青色とすることで区別を行うことができる。これらの操作スイッチ２８２１等の発光ダイオードは弱視者への対応を考慮して可視光であることが好適である。
以上より、本発明の実施例５０によれば、所定の案内情報が聴覚情報である場合、光信号送信機１００等をエレベータ内の操作パネル（所定の設備）に組込むことができる。案内情報の内容は、エレベータの操作パネルまたは操作スイッチ２８２１等が存在する位置に関する設備位置情報と操作スイッチ２８２１等の操作に関する設備操作情報とを含むことができる案内システムを提供することができる。案内情報の内容は、設備位置情報、設備操作情報、操作パネルの状態（正常または異常等）に関する設備状態情報、操作パネルに関する警報（設備警報情報）のいずれか１つ以上を含めることができる。
図６３は、本発明の実施例５１における案内システムの応用例を示す。図６３において、符号２９００は光信号送信機１００等を組込んだ切符販売機、２９１１は光信号送信機１００等の発光素子（発光ダイオード）、２９２１乃至２９２４は同様の発光ダイオードを内蔵した操作スイッチである。即ち、いずれの発光ダイオードも光信号送信機１００等の発光素子である。光信号受信機１等を装着した被案内者に、発光ダイオード２９１１を用いて切符販売機の設置位置を通知し、上記各操作スイッチ２９２１等の発光ダイオードを用いて切符の金額と対応する行先駅とを通知する。但し、操作スイッチ２９２１等間の距離が近いため、眼鏡フレームＦＲｉ等に設置した受光素子２１２ＵＬ等だけでは音像定位による位置の区別が難しい場合があり得る。そこで、光信号受信機１００等では上述した補助ハンディ送受信機１６５０を用いて光信号の受信を行う。この場合、発光ダイオード２９１１は赤外線を用い、操作スイッチ２９２１等の発光ダイオードは可視光にすることあるいは光信号の変調方式がアナログ周波数変調（ＦＭ）方式、アナログ位相変調（ＰＭ）方式、パルス幅変調（ＰＷＭ）方式、パルス位置変調（ＰＰＭ）方式又はディジタル変調方式の場合には、光信号の変調に用いる複搬送波の周波数を変えることにより、光信号の混信を防ぐことができる。被案内者は仮想音像定位を利用した音声案内により、切符販売機内の位置を知ることができ、簡単な操作案内を受けることもできる。被案内者は補助ハンディ受信機１６５０を用いることにより、切符販売機の操作スイッチ２９２１等の位置情報と操作案内とを受け取ることができる。
切符販売機の操作スイッチ２９２１は、金銭投入時時に自照式スイッチとしての表示機能が求められる。そこで、例えば操作スイッチ２９２１乃至２９２４の発光ダイオードは赤色とし、自照式スイッチとしての表示機能用には緑色または青色とすることで区別を行うことができる。これらの操作スイッチ２９２１等の発光ダイオードは弱視者への対応を考慮して可視光であることが好適である。あるいは近年普及している液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイを用いた切符販売機の場合、上記発光ダイオード２９１１の代わりにタッチボタン領域を表示させる映像信号に案内信号を重畳することができる。この際、ディスプレイは高速応答型とすることが好適である。本実施例５１では切符販売機を例に挙げて説明したが、他の自動販売機に対しても上述した内容を同様に適用することができる。
以上より、本発明の実施例５１によれば、所定の案内情報が聴覚情報である場合、光信号送信機１００等を切符販売機（所定の設備）に組込むことができる。案内情報の内容は、切符販売機または操作スイッチ２９２１等が存在する位置に関する設備位置情報と操作スイッチ２９２１等の操作に関する設備操作情報とを含むことができる案内システムを提供することができる。案内情報の内容は、設備位置情報、設備操作情報、切符販売機の状態（正常または異常等）に関する設備状態情報、切符販売機に関する警報（設備警報情報）のいずれか１つ以上を含めることができる。
上述した実施例５１において、実施例９で説明した指向性の狭い１つの受光素子２１２Ｃを正面に向けて配置した構成の光信号受信機９−１等（図２１（Ａ）等参照）を用いる場合、受光素子２１２Ｃのみが可視光（操作スイッチ２９２１等の発光ダイオードからの光信号）に感度を有するように構成することもできる。この場合、実施例５１で説明した補助ハンディ受信機１６５０を使用した例と類似した案内システムを構成することができる。
以上より、本発明の実施例５２によれば、上述した実施例５１において、指向性の狭い１つの受光素子２１２Ｃを正面に向けて配置した構成の光信号受信機９−１等を用い、受光素子２１２Ｃのみが可視光に感度を有するように構成することもできる。こ結果、実施例５１で説明した補助ハンディ受信機１６５０を使用した例と類似した案内システムを提供することができる。
本実施例５３では、光信号受信機３５等の光信号送信部（実施例３５参照。光信号送信回路１９２９と発光素子１９６１とを合わせた部分）が所定のＩＤ（識別子）を含む光信号を送信し、光信号送信機１８００等の光信号受信部（実施例３５参照。受光素子１８２１Ｌ等と光信号受信回路１８２０とを合わせた部分）が上記光信号送信部から送信され当該光信号受信部により受信された光信号に含まれる所定のＩＤに対応する案内情報を送信する。以上により、上述した案内システムの各応用例の状況において、被案内者の行き先に応じた案内情報の送信、被案内者の母国語による案内、被案内者の種別（視覚障がい者、認知症患者、観光客等）に応じた案内情報の送信、交通押しボタン信号のボタンまたは各種の操作スイッチに代わる操作、被案内者が接近した時のみに光信号を送信する機能の付与等が可能となる。
以上より、本発明の実施例５３によれば、光信号受信機３５等の光信号送信部が所定のＩＤを含む光信号を送信し、光信号送信機１８００等の光信号受信部が上記光信号送信部から送信され当該光信号受信部により受信された光信号に含まれる所定のＩＤに対応する案内情報を送信する構成とする。この結果、上述した案内システムの各応用例の状況において、被案内者の行き先に応じた案内情報の送信や目的地までの切符の自動発券等が可能となる案内システムを提供することができる。
図６４は、本発明の実施例５４における案内システムの応用例を示す。図６４に示されるように、光信号送信機２０００は図４７に示した実施例３８における横方向回転角（ｘｚ平面回転角）または縦方向あおり角（ｙｚ平面あおり角）の少なくとも一方または両方を自在に可変可能な機構を有する光信号送信機である。実施例３８で説明したように、光信号送信機２０００は可動部２０５０により設置面の向きを上記光信号送信部が存在する方向へ向ける制御を行う制御部とを備えており、光信号送受信機３５等の存在する方向を設置面が自動的に追尾することができる機能を有している。続けて、図４７で、符号３２１０は癒し系マスコットまたは癒し系ロボットであり、光信号送信機２０００は癒し系マスコット３２１０の頭部に組込まれている。図６４では光信号送信機２０００の機構が露出しているが、実際には癒し系マスコットまたは癒し系ロボット３２１０の首から顔の部分に目立たないように埋込んだ形態で構成されている。
光信号送信機２０００は、実施例５３の案内システムの応用例において、発光素子および光信号受信部が設置された設置面の向きをｘｚ平面および／またはｙｚ平面において可動可能な可動部２０５０と、光信号受信機３５等の光信号送信部から送信され上記光信号受信部により受信された光信号に基づき、可動部２０５０により設置面の向きを上記光信号送信部が存在する方向へ向ける制御を行う制御部とをさらに備えている。このため、光信号受信機３５等の光信号送信部が所定のＩＤを含む光信号を送信した場合、光信号送信機２０００は実施例５３の機能に加えて、可動部２０５０により設置面の向きを上記光信号送信部が存在する方向へ向ける制御を行うことができる。
以上より、本発明の実施例５４によれば、癒し系マスコットまたは癒し系ロボット３２１０の頭部に組込まれた光信号送信機２０００の光信号受信部が光信号受信機３５等の光信号送信部から発せられたＩＤ信号を受信することにより、光信号受信機３５等が存在する方向に正対するように向きを変えることができる。これと共に、光信号受信機３５等の光信号送信部から発せられたＩＤ信号によって案内情報を選択して送信することができる。 被案内者が癒し系マスコットまたは癒し系ロボット３２１０に視線を向けて装着した光信号受信機３５等の光信号送信部からＩＤ信号が発信されると、癒し系マスコットまたは癒し系ロボット３２１０が被案内者の方を向いて話しかけてくるため、従来の癒し系マスコットまたは癒し系ロボットに比べて、より高い癒し効果を得ることができる。光信号受信機３５等の光信号送信部から発せられるＩＤ信号によって、光信号送信機２０００による被案内者の母国語による案内、被案内者の種別（視覚障がい者、聴覚障がい者、認知症患者、健常者、年齢、性別、被案内者のうれしい/悲しい/元気を出したいなどの気分）に応じたメッセージの送信、被案内者が接近した時のみに光信号を送信する機能の付与等が可能となる案内システムを提供することができる。
図６５は、本発明の実施例５５における案内システムの応用例を示す。図６５で図４９、図６４と同じ符号を付した個所は同じ要素を示すため、説明は省略する。図６５で、符号３３１０は被案内者２１００Ｍが乗って移動する自動車型、列車型またはボート型等のアミューズメント施設における乗り物、３３２０は乗り物３３１０が進行する道路、線路または水路等の経路である。図６５に示されるように、癒し系マスコットまたは癒し系ロボット３２１０（あるいは同様の機能を有する模型等）は経路３３２０沿いあるいは経路３３２０から見える範囲程度の距離に配置されている。即ち、光信号送信機２０００をアミューズメント施設における被案内者２１００Ｍが搭乗可能な乗り物３３１０の移動経路３３２０付近に設置している。
以上より、本発明の実施例５５によれば、アミューズメント施設等における乗り物３３１０に光信号受信機３５等を装着した被案内者２１００Ｍが乗り込んだ際、当該乗り物３３１０が移動する経路３３２０沿いあるいは経路３３２０から見える範囲程度の距離に配置された癒し系マスコットまたは癒し系ロボット３２１０に視線を向けると、癒し系マスコットまたは癒し系ロボット３２１０が自分を向いて話しかけてくる、あるいはアクションを起こすことから、被案内者２１００Ｍはより高い臨場効果を得ることができる。光信号受信機３５等から発せられるＩＤ信号によって、被案内者の母国語による案内、被案内者の種別（視覚障がい者、認知症患者、観光客等）に応じたメッセージ（案内情報）の送信、交通押しボタン信号のボタンまたは各種の操作スイッチに代わる操作、被案内者が接近した時のみに光信号を送信する機能の付与等が可能となる案内システムを提供することができる。
図６６は、本発明の実施例５６における案内システムの応用例を示す。図６６で図１２と同じ符号を付した個所は同じ要素を示すため、説明は省略する。図６６で、符号３１００Ｍは光信号受信機３等（実施例３参照。後方受光素子４１２ＢＲおよび４１２ＢＬを有する光信号受信機）を装着した被案内者、３１１０は接近警報用に用いられる光信号送信機１００等が装備された自動車（車両）、３１１２は接近警報用の光信号送信機１００等から送信される光信号の指向性である。図６６に示されるように、本実施例５６では他の案内システムの応用例とは異なり、光信号送信機１００等は移動可能な自動車３１１０に設置されている。
接近警報用の光信号送信機１００等からは自動車３１１０が接近していることを被案内者３１００Ｍに通知するための光信号を送信する。図６６では、被案内者３１００Ｍは視覚障がい者の案内を念頭に置いたイメージを示しているが、音声案内の代わりに小型ディスプレイ７２１またはヘッドマウントディスプレイを用いた光信号受信機１０等を用いれば、聴覚障がい者の案内に有功な案内システムを構成することもできる。本実施例では自動車３１１０を例示したが、同様の案内システムは近年増加している自転車と歩行者との衝突事故を防止するための自転車等の接近警報システムとして構成することもできる。即ち、光信号送信機１００等を自動車３１１０または自転車等の車両に搭載し、案内情報の内容に、被案内者３１００Ｍ側に対する車両の接近を知らせる接近警報情報を含ませることができる。
以上より、本発明の実施例５６によれば、被案内者３１００Ｍが光信号受信機３等を装着して案内情報を受けながら歩行している際、後方から自動車３１１０あるいは自転車等の車両などが接近した場合、接近警報信号を受け取ることができる。特にハイブリッドカーまたは電気自動車、自転車のように走行音が小さい乗り物の場合に有効である。
図６７は、上述した各実施例におけるマイコン回路２２６の内部構成を示すブロック図である。図６７に示されるように、ＣＰＵ４０１０、ＲＯＭ４０１２、ＲＡＭ４０１４、画像制御部４０１６、コントローラ４０２２、入力制御部４０２６、復調回路２２４ＤＵＲ等、受信強度測定回路２２４ＭＵＲ等およびＡＧＣ回路（Ｕ）２２５ＡＵ等はバス４０３０に接続されている。図６７において、上述した二次元情報取得部、仮想音像定位部等をソフトウェアで実現する場合のコンピュータ・プログラムは、ＲＯＭ４０１２、メモリーカード４０２４等の記録媒体（脱着可能な記録媒体を含む）に記録しておくことができる。二次元情報取得部等のコンピュータ・プログラムは、ＲＯＭ４０１２からバス４０３０を介し、またはメモリーカード４０２４等の記録媒体からコントローラ４０２２を経由してバス４０３０を介しＲＡＭ４０１４（メモリ）へロードされる。入力制御部４０２６は上下スイッチ２１３ＳＷ１等のスイッチ部４０２８と接続されスイッチ２１３ＳＷ１等のスイッチ制御等を行う。画像メモリであるＶＲＡＭ４０１８は小型ディスプレイ７１２またはヘッドマウントディスプレイ等の少なくとも一画面分のデータ容量に相当する容量を有しており、画像制御部４０１６はＶＲＡＭ４０１８のデータを画像データへ変換して小型ディスプレイ７１２またはヘッドマントディスプレイ等の表示装置４０２０へ送出する機能を有している。脱着可能な記録媒体としては上述したメモリーカード４０２４の他に、メモリ・スティック、ＣＤまたはＤＶＤ等を用いることができる。
なお、上述した本発明の実施例１に係る装置は、上記以外に以下の構成が可能である。上記図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）における眼鏡部を用いずに図６８（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）で示すヘッドバンドのみによる構成、上記図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）における眼鏡部やヘッドバンドを用いずに図６９（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）で示す帽子を用いた構成、上記図１０による回路例の代わりに図７０の回路例を用い、ＦＭ変調、ＰＭ変調またはＰＷＭ、パルス位置変調（ＰＰＭ）、あるいはディジタル変調された光信号を使用してアナログ処理を行う構成、上記図１０による回路例の代わりに図７１の回路例を用い、AM変調された光信号を使用してアナログ処理を行う構成である。以下、図面をもとに順次説明する。
図６８（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は本発明の実施例１における光信号受信機１の構成を、上記眼鏡部を用いずにヘッドバンドのみにより構成する場合の例である。図６８（Ａ）等に示されるように、眼鏡部の代わりに前後ヘッドバンド２１４Bと外周ヘッドバンド２１４Cが用いられている。その他の構成並びに機能は図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）による光信号受信機と同様であるため、説明は省略する。
図６９（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は本発明の実施例１における光信号受信機１の構成を、上記眼鏡部やヘッドバンドを用いずに帽子を用いて構成する場合の例である。図６９（Ａ）等に示されるように、眼鏡部の代わりに帽子２１４Dが用いられている。その他の構成並びに機能は図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）による光信号受信機と同様であるため、説明は省略する。。
図７０は、本発明の実施例１においてＦＭ変調、ＰＭ変調またはＰＷＭ、パルス位置変調（ＰＰＭ）、あるいはディジタル変調された光信号を使用し、左右上下方向の二次元情報を検知してアナログ演算による手法で仮想音像定位を行うための回路例を示すブロック図である。図１０に示される回路と異なる点は、図７０に示されるように、図１０におけるマイコン回路２２６の代わりに、アナログ演算を行う加算・増幅回路２２６AAU、２２６AAL、２２６AAR、２２６AADが用いられていることである。概各加算・増幅回路の機能は、受信強度測定回路２２４MUR、２２４MUL、２２４MLR、２２４MLLから出力されるアナログ受信強度信号を適宜加算・増幅し、AGC回路２２５AU、２２５AL、２２５AR、２２５ADにアナログ信号として伝送することにある。例えば加算・増幅回路２２６AAUは左斜め上方向の受光素子２１２ＵＬと右斜め上方向の受光素子２１２ＵＲで受光した光信号の強度を受信強度測定回路２２４MＵＬと２２４MＵＲによってアナログ受信強度信号に変換した後に加算することによって上方向からの光信号強度を得、AGC回路２２５AUに適した入力レベルに増幅する機能を有するものである。加算・増幅回路２２６AAL、２２６AAR、２２６AADも同様に、それぞれ左方向からの光信号強度、右方向からの光信号強度、下方向からの光信号強度を得て接続されたAGC回路に光信号強度信号を伝達する機能を有する。
図７１は、本発明の実施例１においてＡＭ変調された光信号を使用し、左右上下方向の二次元情報を検知してアナログ演算による手法で仮想音像定位を行うための回路例を示すブロック図である。図１０に示される回路と異なる点は、図７１に示されるように、図１０における受信強度測定回路とAGC回路が省略されていることである。復調回路２２４DUR、２２４DUL、２２４DLR、２２４DLL、から出力された復調信号は、AM変調された光信号を復調した信号であるため、受信強度に比例した振幅を有する。よってこれらの信号を加算・増幅回路２２６AAU、２２６AAL、２２６AAR、２２６AADによって加算、増幅し、音声電力増幅回路２２５PU、２２５PL、２２５PR、２２５PDに伝達することにより、仮想音像定位を得ることができる。
本発明の活用例として、上述した種々の応用例、例えば交通信号機、視覚障がい者誘導ブロック、部屋のドア、階段、駅のホームドア、列車のドア、公衆トイレ、商店街、家電製品、自販機、癒し系ロボット、アミューズメント施設の乗り物および車両等に適用することができる。
光信号受信機：１、２、３、４、５、６、７、８、９−１、９−２、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１９、２０、２３、２５、２８、２９、３１、３２、３５、２１００、２１５０、
光信号送信機：１００、１０１、６００、１８００、２０００、２１２０、２２１０、２２２０、２３３０、２３４０、２４１０、２４２０、２４３０、２４４０、２５２０、２５４０、
ボイスレコーダ回路：１１１、
光信号送信回路：１１２、１９２９、
発光素子：１１３Ｌ、１１３Ｃ、１１３Ｒ、１１３Ｃ２、１９６１、２０１３、２６３１、
電池：１１４Ａ、２２８、
電源回路：１１４Ｂ
指向性：１１６Ｃ、１１６Ｃ２、１１６Ｌ、１１６Ｒ、２１６Ｃ、２１６Ｆ（上下方向（ｙ軸方向）指向性）、２１６Ｌ（左前方方向指向性）、２１６Ｒ（右前方方向指向性）、２１６ＵＰ（斜め上方向指向性）、２１６ＬＷ（斜め下方向指向性）、２１６Ｌ’（左斜め前方方向指向性）、２１６Ｒ’（右斜め前方方向指向性）、２１６ＵＰ’（斜め上方向指向性）、２１６ＬＷ’（斜め下方向指向性）、４１６ＳＬ、４１６ＳＲ、４１６ＴＰ、４１６ＢＬ、４１６ＢＲ、９１８ＬＬ１〜９１８ＬＬ４；９１８ＬＣ；９１８ＬＲ１〜９１８ＬＲ４（受光素子アレイにおける受光素子の指向性）、９１８ＲＬ１〜９１８ＲＬ４；９１８ＲＣ；９１８ＲＲ１〜９１８ＲＲ４（受光素子アレイにおける受光素子の指向性）、９１８Ｆ；１１１８Ｆ（前方向（ｚ軸方向）指向性）、１１１８ＬＶＬ；１１１８ＬＶＣ；１１１８ＬＶＲ（可変光軸角度受光素子アレイを構成する受光素子の指向性）、１１１８ＲＶＬ；１１１８ＲＶＣ；１１１８ＲＶＲ（可変光軸角度受光素子アレイを構成する受光素子の指向性）、１８２２Ｌ、１８２２ＣＣ、１８２２Ｒ、２１０１ＴＰ、２０１１ＵＰ、２１０１ＬＷ、２１３１ＤＮ、２１３１ＦＷ、２１５１、２２１１Ｆ，２２１１Ｌ、２２１１Ｒ、２３３１、２３４１、２４１１、２４２１、２４３１、２４４１、２５２１Ｃ、２５２１Ｌ，２５２１Ｒ、２５４１Ｃ、２５４１Ｌ、２５４１Ｒ、３０６１ＥＮ、３０６１ＥＸ，３０６２ＥＮ、３０６２ＥＸ１、３０６２ＥＸ２、３１１２、
通信回路：１１７、
光軸：１１７Ｃ、１１７Ｃ２、１１７Ｌ、１１７Ｒ、２１７Ｃ、２１７ＵＬ、２１７ＵＲ、２１７ＬＬ、２１７ＬＲ、２１７ＵＰ、２１７ＬＷ、２１７Ｌ、２１７Ｒ、４１７ＢＬ、４１７ＢＲ、４１７ＳＬ、４１７ＴＰ、
ケーブル：１２０、２１８Ｃ（ケーブル部）、１６５０Ｃ、
受光素子：２１２Ｃ、２１２ＣＡ（受光素子本体）、２１２ＵＬ、２１２ＵＲ、２１２ＬＬ、２１２ＬＲ、２１２ＵＰ、２１２ＬＷ、２１２Ｌ、２１２Ｒ、４１２ＳＬ、４１２ＳＲ、４１２ＴＰ、４１２ＢＬ；４１２ＢＲ（後方部受光素子）、１８２１Ｌ、１８２１Ｃ、１８２１Ｒ、２０２１ＵＬ、２０２１ＬＬ、２０２１ＵＲ、２０２１ＬＲ
スピーカ：２１３Ｃ、２１３Ｌ；２１３Ｒ（左右スピーカ）、２１３ＬＷ（下方スピーカ）、２１３ＬＬ、２１３ＬＲ、２１３ＵＬ、２１３ＵＲ、２１３ＵＰ（頭頂部スピーカ）、４１３Ｃ（センタースピーカ）、４１３Ｂ（後方スピーカ）、４１３ＢＬ；４１３ＢＲ（後方左右スピーカ）、
凸レンズ：２１２ＣＢ、遮光筒：２１２ＣＣ、
スイッチ：２１３ＳＷ１（左右スピーカ用スイッチ）、２１３ＳＷ２（上下スピーカ用スイッチ）、２１３ＳＷＬ（左右下スピーカ用スイッチ）、２１３ＳＷＵ（左右上スピーカ用スイッチ）、２２２（電源スイッチ）、４１２ＳＷ（選択スイッチ）、４１３ＳＷ３、７２２（電源スイッチ）、１６５２、１６５３（切替スイッチ）、２６３３（点字表示付行先スイッチ）、２７１０（発光素子内蔵電源スイッチ）、２７２１；２７２２；２７２３；２８１１；２８２１；２８２２；２８２３；２８２４；２８３１；２８３２；２９１１；２９２１；２９２２；２９２３；２９２４（発光素子内臓スイッチ）、
ヘッドバンド、帽子：２１４Ａ；４１４Ｂ（左右ヘッドバンド）、２１４Ｂ、４１４Ａ（前後ヘッドバンド）、２１４Ｃ（外周ヘッドバンド）、２１４Ｄ（帽子）、４１４Ｃ（後頭左右ヘッドバンド）、
アーム部：２１４ＢＬ、２１４ＢＲ、２１８Ａ（下方アーム部）、
受信回路部：２２０、７２０、
音量調整ダイヤル：２２１、
コネクタ：２２３、７２３、
光信号受信回路：２２４、２２４’、１８２０、
復調回路：２２４ＤＵＲ、２２４ＤＵＬ、２２４ＤＬＲ、２２４ＤＬＬ、２２４ＤＵ、２２４ＤＬ、２２４ＤＲ、２２４ＤＤ、
受信強度測定回路：２２４ＭＵＬ、２２４ＭＬＲ、２２４ＭＬＬ、２２４ＭＵＲ、２２４ＭＵ、２２４ＭＬ、２２４ＭＲ、２２４ＭＲＤ、
光電変換回路：２２４ＰＵＲ、２２４ＰＵＬ、２２４ＰＬＲ、２１２ＰＬＬ、２２４ＰＵ、２２４ＰＬ、２２４ＰＲ、２２４ＰＤ、
ＡＧＣ回路：２２５ＡＤ、２２５ＡＬ、２２５ＡＲ、２２５ＡＵ、２２５ＡＤ’、２２５ＡＬ’、２２５ＡＲ’、２２５ＡＵ’、
音声電力増幅回路：２２５ＰＤ、２２５ＰＬ、２２５ＰＲ、２２５ＰＵ、
メモリーカード挿入機構付マイコン回路、：１１５、２２６
音声出力回路：２２５、２２５’、２２５’’、
加算・増幅回路：２２６ＡＡＵ、２２６ＡＡＬ、２２６ＡＡＲ、２２６ＡＡＤ、
ＤＳＰ回路：２２７、位置変位・方向センサ：５４２、文字・画像生成情報生成ボード：６１１、小型ディスプレイ：７２１、文字・画像情報出力回路：７２５、リストバンド：７３０、
ウェアラブルディスプレイ装置：７３０Ｌ、７３０Ｒ
ホログラフィック型シースルウェアラブルディスプレイ装置：７３０Ｌ’、７３０Ｒ’
受光素子アレイ：９１７Ｌ、９１７Ｒ、１１１７Ｌ；１１１７Ｒ（可変光軸角度受光素子アレイ）、
補助ハンディ送受信機：１６５０（タッチペン型）、１７５０（指輪型）、
送受信回路部：１９２０、ハウジング：１９６２、可動部：２０５０、
被案内者：２１００Ｍ、３１００Ｍ、
交通信号機：２１２０、視覚障がい者（盲人または交通弱者）用押しボタン箱：２１４０、視覚障がい者誘導用ブロック：２２０２、警告ブロック（点状ブロック）：２２０４、誘導ブロック（線状ブロック）：２２０６、ドア：２３０５、ドアノブ：２３１０、廊下：２３１５、階段：２４０５、駅ホーム：２５０１、ホームドア：２５１０、列車：２５３０、書き込み器：２６００、
区画：２６１１、２６１２、２６１３、２６１４、２６１５、２６１６、
案内ポイント：２６２１、２６２２、３０５１、３０５２、３０５３、３０５４、３０５５、３０５６、３０５７、３０５８、３０５９、３０６０、３０６１、
表示部：２６３０、
案内：２６３４（操作方法点字案内）、２６３５（スロット展示案内）、２６３６（行先カテゴリー点字案内）、２７０１、２７０２、２７０３、
洗濯機：２７００、受信回路部挿入スロット：２６３２、エレベータ操作パネル：２８００、切符販売機：２９００、公衆トイレ：３０００、
小用便器：３０１１、３０１２、
大用便器：３０２１、３０２２、
洗面台：３０３１、自動車：３１１０、癒し系ロボット：３２１０、乗り物：３３１０、経路：３３２０、ＣＰＵ：４０１０、ＲＯＭ：４０１２、ＲＡＭ：４０１４、画像制御部：４０１６、ＶＲＡＭ：４０１８、表示装置：４０２０、コントローラ：４０２２、メモリーカード：４０２４、入力制御部：４０２６、スイッチ部：４０２８、バス：４０３０。
特開２００４−１６５７８号公報 特開２００９−１７７２６５号公報 特開２００６−２５８５９１号公報
Takuro Hatakeyama, Fumio Hagiwara, Hajime Koike, Keiji Ito,Hirohiko Ohkubo, C. Ward Bond and Masao Kasuga: "Remote Infrared AudibleSignage System", International Journal of Human-Computer Interaction, Ｖolume 17, Issue 1, March 2004, pages 61-70. 三上嘉孝、秋元光一郎、中島崇詞、松原弘、岡本浩著、「空間光通信と仮想音像定位を利用した視覚障がい者用歩行支援装置の検討」、平成２２年度電気関係学会東北支部連合大会講演論文集、ｐ．１９８、２Ｆ０４、平成２２年８月２６日−２７日、八戸工業大学．

Claims (48)

  1. 可視光乃至近赤外光を変調した光信号により所定の案内情報を送信する光軸を中心とした指向性がある１以上の発光素子を有する光信号送信機と、
    可視光乃至赤外光に感度を有する光軸を中心とした指向性がある複数の受光素子が設置された眼鏡部と該眼鏡部に接続された受信回路部と該受信回路部に接続され被案内者側へ前記所定の案内情報を伝える案内部とを有する光信号受信機とを備えた案内システムであって、空間音響に関する被案内者の頭を中心とする球座標系を用いるものであり、
    前記眼鏡部のブリッジ付近に設置された２個の受光素子間において、指向性の領域が互いに一部重なり合うように光軸が前記球座標系における方位角方向に平行とはならない相対角度をなす方位角方向の位置関係を有しており、
    前記受信回路部は、
    前記発光素子から送信された光信号を前記方位角方向の位置関係を有する少なくとも２個の受光素子で受信した際の該受光素子間における受信強度比と、予め測定された前記方位角方向の位置関係を有する複数の受光素子間における受信強度比と光信号が送信された前記方位角方向との関係を示す方位角方向強度比テーブルに基づき、前記発光素子が設置された位置に関する前記方位角方向の情報（一次元情報）を得ると共に、所定の位置関係に配置された受光素子で受信した光信号に基づき、前記発光素子が設置された位置に関する他の一次元情報を得ることにより、前記発光素子が設置された位置に関する二次元情報を得る二次元情報取得部とを備えたことを特徴とする案内システム。
  2. 請求項１記載の案内システムにおいて、前記二次元情報取得部における前記他の一次元情報は仰角方向の情報であり、前記所定の位置関係は前記眼鏡部のブリッジ付近に設置された２個の受光素子間において指向性の領域が互いに一部重なり合うように光軸が前記仰角方向に角度をなす仰角方向の位置関係であって、
    前記二次元情報取得部は、前記発光素子が設置された位置に関する前記仰角方向の情報について、前記仰角方向の位置関係に配置された２個の受光素子で受信した光信号の該受光素子間における受信強度比と予め測定された複数の受光素子間における受信強度比と光信号が送信された前記仰角方向との関係を示す仰角方向強度比テーブルとに基づき得ることにより、該発光素子が設置された方向に関する二次元情報を得ることを特徴とする案内システム。
  3. 請求項２記載の案内システムにおいて、水平面において被案内者の左右の耳珠を結ぶ方向をｘ軸とし、水平面においてｘ軸と垂直且つ正中面に含まれる方向をｚ軸とし、横断面においてｘ軸と垂直且つ正中面に含まれる方向をｙ軸とし、
    前記方位角方向の位置関係は、ｚ軸を中心として左右に所定の方位角方向（ｘ軸上に射影された成分は−ｘ、＋ｘ方向）を有する位置関係であり、
    前記仰角方向の位置関係は、上下に所定の仰角方向（ｙ軸上に射影された成分は＋ｙ、−ｙ方向）を有する位置関係であることを特徴とする案内システム。
  4. 請求項３記載の案内システムにおいて、前記所定の案内情報の種別は聴覚情報であり、
    前記案内部は、
    前記眼鏡部又は／及び被案内者の頭部付近に装着可能なヘッドバンドに所定の設置形式で設置された複数個のスピーカと、
    前記二次元情報取得部により得られた前記二次元情報と前記所定の設置形式で設置された複数個のスピーカの音量又は位相差とを対応させる仮想音像定位を行うことにより、前記二次元情報により特定される方向から被案内者側へ前記聴覚情報を伝える二次元仮想音像定位部とをさらに備えたことを特徴とする案内システム。
  5. 請求項４記載の案内システムにおいて、前記所定の設置形式は、
    前記眼鏡部の左右の智付近に設置された左右スピーカと、被案内者の頭部の左右に亘って装着可能な左右ヘッドバンドの頭頂部付近に設置された頭頂部スピーカと、該左右ヘッドバンドの下方向（ｙ軸下方向）に伸びた先端部付近に設置された下方スピーカとを有する顔上下型スピーカ群形式、
    前記眼鏡部の左右の智付近から上下（ｙ軸上下方向）に伸びたアーム部の先端付近に各々設置された左右上下スピーカを有する耳上下型スピーカ群形式、
    前記顔上下型スピーカ群形式と、被案内者の頭部の前後に亘って装着される前後ヘッドバンドにおける眼鏡部のブリッジ付近に設置された中央スピーカ及び後頭部付近に設置された後方スピーカとを有する顔上下及び頭前後型スピーカ群形式、
    前記耳上下型スピーカ群形式と、被案内者の後頭部の左右に亘って装着される後頭左右ヘッドバンドにおける後頭部左右付近に設置された後方左右スピーカとを有する耳上下及び後頭部型スピーカ群形式、
    のいずれかであることを特徴とする案内システム。
  6. 請求項５記載の案内システムにおいて、前記二次元仮想音像定位部は、
    前記所定の設置形式が前記顔上下型スピーカ群形式の場合は、
    前記眼鏡部のブリッジ付近に設置された前記方位角方向の位置関係を有する受光素子間における受信強度比を前記左右スピーカの音量に対応させ、前記眼鏡部のブリッジ付近に設置された前記仰角方向の位置関係を有する受光素子間における受信強度比を前記頭頂部スピーカ及び下方スピーカの音量に対応させることにより、前記二次元情報取得部により得られた前記二次元情報と複数個の前記スピーカの音量とを対応させる仮想音像定位を行い、前記二次元情報により特定される方向から被案内者側へ前記聴覚情報を伝えるものであり、
    前記所定の設置形式が前記耳上下型スピーカ群形式の場合は、
    前記眼鏡部のブリッジ付近に設置された前記方位角方向の位置関係を有する受光素子間における受信強度比と前記眼鏡部のブリッジ付近に設置された前記仰角方向の位置関係を有する受光素子間における受信強度比とを前記左右上下スピーカの音量に対応させることにより、前記二次元情報取得部により得られた前記二次元情報と複数個の前記スピーカの音量とを対応させる仮想音像定位を行い、前記二次元情報により特定される方向から被案内者側へ前記聴覚情報を伝えるものであることを特徴とする案内システム。
  7. 請求項５記載の案内システムにおいて、前記所定の設置形式が前記顔上下及び頭前後型スピーカ群形式又は前記耳上下及び後頭部型スピーカ群形式の場合、前記眼鏡部の左右の智付近に設置され前記受信回路部に接続された受光素子と、前記左右ヘッドバンドの頭頂部付近に設置され上方からの光信号を検出する前記受信回路部に接続された頭頂部受光素子とをさらに備え、
    前記二次元仮想音像定位部は、
    前記所定の設置形式が前記顔上下及び頭前後型スピーカ群形式の場合は、
    前記眼鏡部のブリッジ付近に設置された前記方位角方向の位置関係を有する受光素子間における受信強度比と前記眼鏡部の左右の智付近に設置された前記受光素子間における受信強度比とを前記左右スピーカ及び前記中央スピーカの音量に対応させ、前記眼鏡部のブリッジ付近に設置された前記仰角方向の位置関係を有する受光素子間における受信強度比を前記頭頂部スピーカ、前記下方スピーカ及び前記中央スピーカの音量に対応させることにより、前記二次元情報取得部により得られた前記二次元情報と複数個の前記スピーカの音量とを対応させる仮想音像定位を行い、前記二次元情報により特定される方向から被案内者側へ前記聴覚情報を伝えるものであり、
    前記所定の設置形式が前記耳上下及び後頭部型スピーカ群形式の場合は、
    前記眼鏡部のブリッジ付近に設置された前記方位角方向の位置関係を有する受光素子間における受信強度比と前記眼鏡部の左右の智付近に設置された前記受光素子間における受信強度比とを前記左右上下スピーカの音量に対応させることにより、前記二次元情報取得部により得られた前記二次元情報と複数個の前記スピーカの音量とを対応させる仮想音像定位を行い、前記二次元情報により特定される方向から被案内者側へ前記聴覚情報を伝えるものであることを特徴とする案内システム。
  8. 請求項７記載の案内システムにおいて、前記所定の設置形式が前記顔上下及び頭前後型スピーカ群形式の場合は前記前後ヘッドバンドにおける後頭部付近に、前記所定の設置形式が前記耳上下及び後頭部型スピーカ群形式の場合は前記後頭左右ヘッドバンドにおける後頭部付近に、指向性の領域が互いに一部重なり合うように光軸が方位角方向に角度をなす後方位角方向の位置関係で設置され前記受信回路部に接続された少なくとも２個の後方部受光素子をさらに備え、
    前記二次元情報取得部は、さらに被案内者の後方に存在する後方発光素子が設置された位置に関する方位角方向の情報について、前記後方部受光素子で受信した光信号の該受光素子間における受信強度比と前記方位角方向強度比テーブルとに基づき得るものであり、
    前記二次元仮想音像定位部は、さらに前記二次元情報取得部により得られた前記後方発光素子が設置された位置に関する方位角方向の情報を、前記所定の設置形式が前記顔上下及び頭前後型スピーカ群形式の場合は前記後方スピーカの音量に、前記所定の設置形式が前記耳上下及び後頭部型スピーカ群形式の場合は前記後方左右スピーカの音量に対応させることを特徴とする案内システム。
  9. 請求項７又は８記載の案内システムにおいて、前記頭頂部受光素子の指向性の領域は、前記眼鏡部のブリッジ付近に設置された前記方位角方向の位置関係を有する上部の受光素子の指向性の領域と一部重なり合わせることが可能であり、
    前記二次元情報取得部は、さらに前記発光素子が設置された位置に関する仰角方向の情報について、前記頭頂部受光素子と前記方位角方向の位置関係を有する上部の受光素子とで受信した光信号の該受光素子間における受信強度比と、予め測定された複数の該受光素子間における受信強度比と光信号が送信された仰角方向との関係を示す第２仰角方向強度比テーブルとに基づき得ることにより、該発光素子が設置された位置に関する二次元情報を得て、
    前記二次元仮想音像定位部は、さらに前記頭頂部受光素子と前記方位角方向の位置関係を有する上部の受光素子との間の受信強度比を、前記所定の設置形式が前記顔上下及び頭前後型スピーカ群形式の場合は前記頭頂部スピーカ、前記下方スピーカ及び前記中央スピーカの音量に対応させることにより、前記所定の設置形式が前記耳上下及び後頭部型スピーカ群形式の場合は前記左右上下スピーカの音量に対応させることにより、前記二次元情報取得部により得られた前記二次元情報と複数個の前記スピーカの音量とを対応させる仮想音像定位を行い、前記二次元情報により特定される方向から被案内者側へ前記聴覚情報を伝えるものであることを特徴とする案内システム。
  10. 請求項６記載の案内システムにおいて、前記所定の設置形式が前記顔上下型スピーカ群形式の場合、前記眼鏡部の左右の智付近に設置され前記受信回路部に接続された受光素子をさらに備え、
    前記二次元仮想音像定位部は、
    前記眼鏡部のブリッジ付近に設置された前記方位角方向の位置関係を有する受光素子間における受信強度比と前記眼鏡部の左右の智付近に設置された前記受光素子間における受信強度比とを前記左右スピーカの音量に対応させ、前記眼鏡部のブリッジ付近に設置された前記仰角方向の位置関係を有する受光素子間における受信強度比を前記頭頂部スピーカ及び前記下方スピーカの音量に対応させることにより、前記二次元情報取得部により得られた前記二次元情報と複数個の前記スピーカの音量とを対応させる仮想音像定位を行い、前記二次元情報により特定される方向から被案内者側へ前記聴覚情報を伝えるものであることを特徴とする案内システム。
  11. 請求項５記載の案内システムにおいて、
    前記二次元仮想音像定位部は、前記光信号送信機における光信号の変調がアナログ周波数変調（ＦＭ）方式、アナログ位相変調（ＰＭ）方式、パルス幅変調（ＰＷＭ）方式、パルス位置変調（ＰＰＭ）、又はディジタル変調方式の場合で且つ仮想音像定位を行う信号処理をディジタル信号で行う場合、
    前記所定の設置形式が顔上下型スピーカ群形式の場合は、予め定められた、前記左右スピーカ、前記頭頂部スピーカ及び前記下方スピーカの各音量及び／又は位相差と前記発光素子が設置された前記二次元情報により特定される方向との関係を示す仮想音像定位方向テーブルを用いて、
    前記所定の設置形式が耳上下型スピーカ群形式の場合は、予め定められた、前記左右上下スピーカの各音量及び／又は位相差と前記発光素子が設置された前記二次元情報により特定される方向との関係を示す仮想音像定位方向テーブルを用いて、
    前記所定の設置形式が顔上下及び頭前後型スピーカ群形式の場合は、予め定められた、前記左右スピーカ、前記頭頂部スピーカ、前記下方スピーカ及び中央スピーカの各音量及び／又は位相差と前記発光素子が設置された前記二次元情報により特定される方向との関係を示す仮想音像定位方向テーブルを用いて、あるいは、予め定められた、前記後方スピーカの音量と被案内者の後方に存在する後方発光素子が設置された前記二次元情報により特定される方向との関係を示す仮想音像定位方向テーブルを用いて、
    前記所定の設置形式が耳上下及び後頭部型スピーカ群形式の場合は、予め定められた、前記左右上下スピーカの各音量及び／又は位相差と前記発光素子が設置された前記二次元情報により特定される方向との関係を示す仮想音像定位方向テーブルを用いて、あるいは、予め定められた、前記後方左右スピーカの各音量及び／又は位相差と前記後方発光素子が設置された前記二次元情報により特定される方向との関係を示す仮想音像定位方向テーブルを用いて、
    前記二次元情報取得部により得られた前記二次元情報と複数個の前記スピーカの各音量及び／又は位相差とを対応させることにより仮想音像定位を行い、前記二次元情報により特定される方向から被案内者側へ前記聴覚情報を伝えるものであることを特徴とする案内システム。
  12. 請求項４記載の案内システムにおいて、前記所定の設置形式は前記眼鏡部の左右の智付近に設置された左右スピーカを有する左右スピーカ群形式であり、
    前記二次元仮想音像定位部は、
    前記二次元情報取得部により得られた前記二次元情報と前記左右スピーカ群形式で設置された左右スピーカの音量及び／又は位相差とをバーチャルサラウンド技術により対応させる仮想音像定位を行うことにより、仮想音像定位方向から被案内者側へ前記聴覚情報を伝えることを特徴とする案内システム。
  13. 請求項３記載の案内システムにおいて、前記所定の案内情報は視覚情報であり、
    前記案内部は、
    被案内者側に設置された画像表示装置と、
    前記二次元情報取得部により得られた二次元情報と前記視覚情報とに基づき、前記発光素子が設置された該二次元情報により特定される方向に関する情報を前記画像表示装置に表示する画像表示部とをさらに備えたことを特徴とする案内システム。
  14. 請求項１３記載の案内システムにおいて、前記眼鏡部は、
    左右の智付近に設置された受光素子と、
    被案内者の頭部の左右に亘って装着される左右ヘッドバンドの頭頂部付近に設置された受光素子と、
    被案内者の頭部の前後に亘って装着される前後ヘッドバンドにおける後頭部付近に指向性の領域が互いに一部重なり合うように光軸が方位角方向に角度をなす位置関係で設置された少なくとも２個の受光素子とをさらに備えたことを特徴とする案内システム。
  15. 請求項１記載の案内システムにおいて、前記二次元情報取得部における前記他の一次元情報は光信号送信機の発光素子と光信号受信器の受光素子との間の距離の情報であり、前記所定の位置関係は、受光素子を有する２台の受光素子部が前記眼鏡部の左右の智付近に設置され、該２台の受光素子部は各々水平面において光軸の角度が異なる複数の受光素子を有する受光素子群であるか、又は２台の受光素子部は各々水平面において光軸の角度が可変である少なくとも１個の受光素子を有するものであり、
    水平面において被案内者の左右の耳珠を結ぶ方向をｘ軸とし、水平面においてｘ軸と垂直且つ正中面に含まれる方向をｚ軸とし、
    前記二次元情報取得部は、前記発光素子が設置された位置に関する前記距離の情報について、２台の前記受光素子部が各々前記受光素子群である場合は各受光素子群中で最も受信強度が高い各受光素子が水平面においてｘ軸に対してなす各角度、又は２台の前記受光素子部が各々光軸の角度が可変である受光素子を有する場合は各前記受光素子部の受光素子において最も受信強度が高いときの該受光素子が水平面においてｘ軸に対してなす各角度を利用した三角測量から得ることにより、該発光素子が設置された位置に関する二次元情報を得ることを特徴とする案内システム。
  16. 請求項１５記載の案内システムにおいて、前記所定の案内情報の種別は聴覚情報であり、
    前記案内部は、
    前記眼鏡部の少なくとも左右の智付近を含む位置に配置された複数個のスピーカと、
    前記二次元情報取得部により得られた前記一次元情報に基づき、水平面における前記方位角方向を前記発光素子が設置された方向に一致させると共に、前記二次元情報取得部により得られた距離の情報に基づき前記聴覚情報に所定の遠近操作処理を施すことにより、前記二次元情報により特定される方向から被案内者側へ該聴覚情報を前記スピーカを用いて伝える二次元（距離）仮想音像定位部とをさらに備えたことを特徴とする案内システム。
  17. 請求項１５記載の案内システムにおいて、前記所定の案内情報は視覚情報であり、
    前記案内部は、
    被案内者側に設置された画像表示装置と、
    前記二次元情報取得部により得られた前記二次元情報と前記視覚情報とに基づき、前記発光素子が設置された水平面における方向に関する二次元情報を前記画像表示装置に表示する画像表示部とをさらに備えたことを特徴とする案内システム。
  18. 請求項４乃至１２のいずれかに記載の案内システムにおいて、
    前記眼鏡部の左右の智付近に設置された受光素子を有する２台の受光素子部であって、該２台の受光素子部は各々水平面において光軸の角度が異なる複数の受光素子を有する受光素子群であるか、又は２台の受光素子部は各々水平面において光軸の角度が可変である少なくとも１個の受光素子を有するものと、
    前記発光素子が設置された位置に関する距離の情報について、２台の前記受光素子部が各々前記受光素子群である場合は各受光素子群中で最も受信強度が高い各受光素子が水平面においてｘ軸に対してなす各角度、又は２台の前記受光素子部が各々光軸の角度が可変である受光素子を有する場合は各受光素子において最も受信強度が高いときの各受光素子が水平面においてｘ軸に対してなす各角度を利用した三角測量から得ることにより、該発光素子が設置された距離の情報を取得する距離情報取得部と、
    前記二次元仮想音像定位部により特定される方向から被案内者側へ伝えられる聴覚情報に、前記距離情報取得部により得られた距離の情報に基づき所定の遠近操作処理を施す三次元仮想音像定位部とをさらに備えたことを特徴とする案内システム。
  19. 請求項１６又は１８記載の案内システムにおいて、前記聴覚情報に施される前記所定の遠近操作処理は、前記他の一次元情報又は前記ｚ軸方向の情報に基づきｚ軸上の距離の遠近に応じて、音量を減少又は増大させる音量操作、スペクトルの高音域を減衰又は増大させるスペクトル操作、残響又は位相ゆらぎを減少又は増大させる残響等操作のいずれか１つ以上の操作の組合せ、あるいはバーチャルサラウンド技術による擬似的遠近感の生成処理であることを特徴とする案内システム。
  20. 請求１３記載の案内システムにおいて、
    前記眼鏡部の左右の智付近に設置された受光素子を有する２台の受光素子部であって、該２台の受光素子部は各々水平面において光軸の角度が異なる複数の受光素子を有する受光素子群であるか、又は２台の受光素子部は各々水平面において光軸の角度が可変である受光素子を有するものと、
    前記発光素子が設置された距離の情報について、２台の前記受光素子部が各々前記受光素子群である場合は各受光素子群中で最も受信強度が高い各受光素子が水平面においてｘ軸に対してなす各角度、又は２台の前記受光素子部が各々光軸の角度が可変である受光素子を有する場合は各受光素子において最も受信強度が高いときの各受光素子が水平面においてｘ軸に対してなす各角度を利用した三角測量から得ることにより、該発光素子が設置された距離の情報を取得する距離情報取得部とを備え、
    前記画像表示部は、前記二次元情報取得部により得られた二次元情報と前記距離情報取得部により得られた距離の情報と前記視覚情報とに基づき、前記発光素子が設置された三次元（ｘｙｚ空間）位置に関する情報を前記画像表示装置に表示することを特徴とする案内システム。
  21. 請求項１３、１４、１７、２０のいずれかに記載の案内システムにおいて、前記画像表示装置は、
    前記眼鏡部の左右いずれかの智付近から下方向（ｙ軸下方向）に伸びたアーム部の先端付近に画像表示部が設置されたリストバンドを有するリストバンド型画像表示装置、
    前記眼鏡部の左右のレンズ部をシースルー型ウェアラブルディスプレイとしたウェアラブル型画像表示装置、
    前記眼鏡部のリム部にウェアラブルディスプレイを設置したリム−ウェアラブル型画像表示装置、
    のいずれかをさらに備えたことを特徴とする案内システム。
  22. 請求項１乃至２１のいずれかに記載の案内システムにおいて、前記所定の案内情報は前記光信号送信機の設置場所に関する情報及び構成に関する情報を含むことを特徴とする案内システム。
  23. 請求項１乃至２１のいずれかに記載の案内システムにおいて、前記光信号受信機は被案内者の頭部の動きを検出するセンサをさらに備えたことを特徴とする案内システム。
  24. 請求項１乃至２３のいずれかに記載の案内システムにおいて、
    前記光信号受信機は、前記光信号送信機に近接可能な補助受光部を有し該光信号送信機と通信可能な補助装置をさらに備えたことを特徴とする案内システム。
  25. 請求項２４記載の案内システムにおいて、
    前記光信号送信機は、操作スイッチと、該操作スイッチ又は該操作スイッチの周囲に設置された操作スイッチ側光信号送信部及び操作スイッチ側光信号受信部とをさらに備え、
    前記補助装置は、前記操作スイッチを操作する操作信号を前記操作スイッチ側光信号受信部側へ送信する操作信号送信部をさらに備えたことを特徴とする案内システム。
  26. 請求項２５記載の案内システムにおいて、前記補助装置は前記補助受光部と前記操作信号送信部とを相互に切替えて動作する切替部をさらに備えたことを特徴とする案内システム。
  27. 請求項２５又は２６記載の案内システムにおいて、前記操作スイッチ側光信号送信部及び前記操作信号送信部は可視光又は近赤外光を各別に用いることを特徴とする案内システム。
  28. 請求項２４乃至２７のいずれかに記載の案内システムにおいて、前記補助装置の形状は指輪型であることを特徴とする案内システム。
  29. 請求項１乃至２８のいずれかに記載の案内システムにおいて、前記光信号受信機は発光素子及び光信号送信回路部を有する光信号送信部をさらに備え、前記光信号送信機は受光素子及び光信号受信回路部を有する光信号受信部をさらに備えたことを特徴とする案内システム。
  30. 請求項２９記載の案内システムにおいて、前記光信号送信部の発光素子は前記眼鏡部の左又は右のリム上に設置されたことを特徴とする案内システム。
  31. 請求項２９記載の案内システムにおいて、前記光信号送信機は、
    前記光信号送信機が載置され、前記発光素子及び前記光信号受信部が設置された設置面の向きを方位角方向及び／又は仰角方向において可動可能な可動部と、
    前記光信号受信機の光信号送信部から送信され前記光信号受信部により受信された光信号に基づき、前記可動部により前記設置面の向きを該光信号送信部が存在する方向へ向ける制御を行う制御部とを備えたことを特徴とする案内システム。
  32. 請求項３乃至３１のいずれかに記載の案内システムにおいて、前記所定の案内情報が聴覚情報の場合、前記光信号送信機は前記１以上の発光素子とは別の移動可能な発光素子をさらに備え、前記光信号受信機は前記複数の受光素子とは別のより狭い指向性を有する受光素子と該受光素子が受光した場合のみ音を発するスピーカとをさらに備えたことを特徴とする案内システム。
  33. 請求項１乃至２９のいずれかに記載の案内システムにおいて、前記光信号送信機は所定の場所に固定して設置され、前記案内情報の内容は、前記被案内者側に対して、前記光信号送信機までの方向を得させる方向情報及び前記光信号送信機に接近又は到着したことを知らせる接近情報を含むことを特徴とする案内システム。
  34. 請求項３３記載の案内システムにおいて、前記所定の場所の付近位置に設置された、前記光信号送信機とは別の光信号送信機をさらに備え、該別の光信号送信機が送信する案内情報の内容は、前記被案内者側に対して該別の光信号送信機の位置を知らせる位置情報を含むことを特徴とする案内システム。
  35. 請求項３４記載の案内システムにおいて、前記光信号送信機及び／又は前記別の光信号送信機が送信する案内情報は、該光信号送信機及び／又は該別の光信号送信機が設置された場所に関連する場所情報をさらに含むことを特徴とする案内システム。
  36. 請求項３５記載の案内システムにおいて、前記所定の場所は交通信号機が設置された場所であり、前記別の光信号送信機は該信号機用押しボタン装置に設置され前記付近位置は該交通信号機付近の横断歩道を介した反対側の歩道上であり、前記光信号送信機が送信する前記場所情報は該交通信号機の点灯若しくは点滅状態、及び／又は該交通信号機が設置された場所名を含むことを特徴とする案内システム。
  37. 請求項３３記載の案内システムにおいて、前記所定の場所は路上に設置された視覚障がい者誘導用ブロックの警告ブロック及び／又は誘導ブロックであることを特徴とする案内システム。
  38. 請求項３５記載の案内システムにおいて、前記所定の場所は建物内の廊下に面した部屋のドア上方であり、前記付近位置は該ドアのドアノブ付近であり、前記別の光信号送信機が送信する前記場所情報は該部屋内の説明を含むことを特徴とする案内システム。
  39. 請求項３５記載の案内システムにおいて、前記所定の場所は階段の上部であり、前記付近位置は該階段を上がった通路上部であり、前記別の光信号送信機が送信する前記場所情報は該通路が駅ホームの場合は列車の運行情報、商業施設の場合は該通路における商店の案内情報、学校の場合は教室位置案内情報を含むことを特徴とする案内システム。
  40. 請求項３５記載の案内システムにおいて、前記所定の場所は駅ホーム、バス停又は電停であり、前記付近位置は該所定の場所に停車している車両のドア上方であり、前記別の光信号送信機が送信する前記場所情報は列車、バス、路面電車の運行情報を含むことを特徴とする案内システム。
  41. 請求項３５記載の案内システムにおいて、前記所定の場所は公衆トイレの出入口付近の天井であり、前記付近位置は該公衆トイレ内の便器位置付近、公衆トイレ内の個室ドア、洗面台付近であり、前記別の光信号送信機が送信する前記場所情報は該個室の使用状況を含むことを特徴とする案内システム。
  42. 請求項３５記載の案内システムにおいて、
    行先を示す行先スイッチと、所定の位置から行先までに存在する前記光信号送信機及び／又は前記別の光信号送信機の識別子を含む経路情報を記録した経路情報記録部とを有する書込み器をさらに備え、該書込み器は、前記所定の位置において被案内者により前記行先スイッチが押下された場合、該所定の位置から該行先スイッチに対応する行先までの前記経路情報記録部に記録された経路情報を前記光信号受信機側へ送信するものであり、
    前記光信号送信機及び／又は前記別の光信号送信機から送信される場所情報は、該光信号送信機及び／又は前記別の光信号送信機を識別する識別子を含み、
    前記光信号受信機は、前記書込み器から送信された経路情報をメモリに記録し、前記光信号送信機及び／又は前記別の光信号送信機から送信された場所情報を受信した場合、該場所情報に含まれる識別子と該メモリに記録された該経路情報とに基づき、所定の経路案内情報を被案内者側へ伝える経路案内部をさらに備えたことを特徴とする案内システム。
  43. 請求項１乃至４２のいずれかに記載の案内システムにおいて、前記所定の案内情報が聴覚情報である場合、
    前記光信号送信機は所定の設備に組込まれており、前記案内情報の内容は、該所定の設備が存在する位置に関する設備位置情報、該所定の設備の操作に関する設備操作情報、該所定の設備の状態に関する設備状態情報、該所定の設備に関する設備警報情報の１つ以上を含むことを特徴とする案内システム。
  44. 請求項４３記載の案内システムにおいて、前記所定の設備は、家電製品、切符販売機、自動販売機を含むことを特徴とする案内システム。
  45. 請求項３３乃至４４のいずれかに記載の案内システムにおいて、
    前記光信号受信機の光信号送信部は所定の識別子を含む光信号を送信し、前記光信号送信機の光信号受信部は該光信号送信部から送信され該光信号受信部により受信された該光信号に含まれる所定の識別子に対応する案内情報を送信することを特徴とする案内システム。
  46. 請求項４５記載の案内システムにおいて、前記光信号送信機は、
    前記発光素子及び前記光信号受信部が設置された設置面の向きをｘｚ平面及び／又はｙｚ平面において可動可能な可動部と、
    前記光信号受信機の光信号送信部から送信され前記光信号受信部により受信された光信号に基づき、前記可動部により前記設置面の向きを該光信号送信部が存在する方向へ向ける制御を行う制御部とをさらに備えたことを特徴とする案内システム。
  47. 請求項４６記載の案内システムにおいて、前記光信号送信機をアミューズメント施設における被案内者が搭乗可能な乗り物の移動経路付近に設置したことを特徴とする案内システム。
  48. 請求項１乃至２９のいずれかに記載の案内システムにおいて、前記光信号送信機は車両に搭載され、前記案内情報の内容は、前記被案内者側に対して、前記車両の接近を知らせる接近警報情報を含むことを特徴とする案内システム。


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