JPH057232U - 視覚障害者用つえ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 障害物の存在及び位置を伝達し、視覚障害者
の歩行の安全をはかる。 【構成】 発振周波数の異なる第１及び第２の発信手段
（１０Ａ，１０Ｂ）を略水平方向に所定距離をおいて取
り付けるとともに、これらからの発信出力が障害物に反
射して得られる反射波を受信手段（１１Ａ，１１Ｂ）で
検出し、検出された反射波に基づいて障害物の存在及び
位置を障害物位置判別手段（１４，１５）で判別し、伝
達手段（１６〜２２，２）で視覚障害者に障害物の位置
情報を伝達することができるようする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は視覚障害者の使用に供されるつえに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

視覚障害者は通常、つえによって歩く方向の足下を探りながら歩行していくが 、正面方向の空間または頭上方向に歩行の障害となる物がある場合には、これを 発見できず危険である。 そこで、例えば実開昭６４−４９２２９号公報や実開昭６２−６４３２５号公 報にみられるように、超音波等を利用したセンサ手段を杖に装着し、障害物が検 出された場合には例えばアラーム音を発生させるようにして視覚障害者に障害物 の接近を伝え、歩行の安全をはかる技術が提案されている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、これらの技術では、視覚障害者は単に障害物の接近を知ること ができるのみであり、障害物の存在する位置（方向）を知ることはできない。 つまり、アラーム音により障害物の接近を知っても、その障害物が方向先にあ るのか、歩行先に向かって斜め方向にあるのか、または左右方向、頭上方向にあ るかを認識できず、このため有効な回避行動をとることができないという問題が あった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

本考案はこのような問題点に鑑みて、発信周波数の異なる第１及び第２の発信 手段を略水平方向に所定距離をおいて取り付けるとともに、第１及び第２の発信 手段からの発信出力が障害物に反射して得られる反射波を入力する受信手段と、 受信手段によって受信された反射波から障害物の存在及び位置を判別する障害物 位置判別手段と、障害物位置判別手段によって判別された障害物の存在及び位置 情報を使用者に対して伝達することのできる伝達手段とを有して構成されている 視覚障害者用つえを提供するものである。

【０００５】

【作用】

略水平方向に所定距離をおいて取り付けた第１及び第２の発信手段から、２つ の異なる周波数の発信出力をなし、その各周波数の反射波が得られた場合、例え ば各反射波の振幅が同レベルであれば、反射体となった障害物は第１及び第２の 発信手段の取付位置の正面方向における中線上に存在すると判別でき、レベル差 がある場合はそのレベル差の程度に応じて前方における左右方向の位置を判別で きる。

【０００６】 または、第１及び第２の発信手段から２つの異なる周波数の発信出力を行なう と、その反射波の干渉波が得られるが、この干渉波も反射体となる障害物の位置 によって変化することになるため、位置検出が可能となる。

【０００７】

【実施例】

図１は本考案の一実施例のつえ１を示す斜視図であり、握持部分が左右方向に 伸びたＴ字状に形成されている。そして、図中点線で示すように、使用者がこの つえを持った際に前方に向かって右側となる延長部分の略先端近傍には、所定の 周波数の例えば超音波をつえの前面方向に向かって発信することができる発信部 １０Ａが内蔵され、さらに前方に向かって左側となる延長部分の略先端近傍にも 、所定の周波数の例えば超音波を前面方向に向かって発信することができる発信 部１０Ｂが内蔵されている。各発信部１０Ａ，１０Ｂはそれぞれ発信出力の周波 数ｆ_A ，ｆ_B が異なるように設定されている。

【０００８】 また、発信部１０Ａの近傍には発信部１０Ｂからの発信出力の反射波を検出す るめの受信部１１Ｂが設けられ、同様に発信部１０Ｂの近傍には発信部１０Ａか らの発信出力の反射波を検出するめの受信部１１Ａが設けられている。

【０００９】 このつえ１の内部に構成される回路ブロックは例えば図２のように示される。 １２Ａ，１２Ｂはそれぞれ受信部１１Ａ，１１Ｂで検出された信号の増幅回路 、１３Ａ，１３Ｂはそれぞれ周波数ｆ_A ，ｆ_B を中心周波数としたバンドパスフ ィルタであり、すなわち、受信部１１Ａで受信された信号は増幅回路１２Ａで増 幅された後、バンドパスフィルタ１３Ａによって周波数ｆ_A 成分が抽出され、こ れによって、発信部１０Ａからの発信出力が何らかの物体に反射し、受信部１１ Ａで受信された反射波が得られることになる。

【００１０】 同様に受信部１１Ｂで受信された信号は増幅回路１２Ｂで増幅された後、バン ドパスフィルタ１３Ｂによって周波数ｆ_B 成分が抽出され、これによって発信部 １０Ｂからの発信出力が何らかの物体に反射し、受信部１１Ｂで受信された反射 波が得られることになる。

【００１１】 １４は比較部、１５は演算処理部（ＣＰＵ）であり、比較部１４はバンドパス フィルタ１３Ａ，１３Ｂのいづれか一方又は両方から所定レベル以上の振幅の信 号が入力された際に、バンドパスフィルタ１３Ａ，１３Ｂの各出力の振幅レベル を比較する動作を行ない、その比較結果を演算処理部１５に供給する。演算処理 部１５では比較部１４の比較結果の入力から障害物Ｓの存在を認識し、その位置 を判別する。すなわち比較部１４と演算処理部１５で障害物位置判別手段が形成 される。

【００１２】 上記したように発信部１０Ａ，１０ＢはＴ字状の略先端部分に搭載されている が、例えば障害物がＳ₁ として示すように、発信部１０Ａからと発信部１０Ｂか らの距離が等しい位置、即ち正面方向に存在している場合は、発信部１０Ａから の発信出力が障害物Ｓ₁ に反射して得られた反射波と、発信部１０Ｂからの発信 出力が障害物Ｓ₁ に反射して得られた反射波との振幅レベルは等しいことになる 。

【００１３】 すなわち、バンドパスフィルタ１３Ａによって抽出された周波数ｆ_A 成分の振 幅レベルとバンドパスフィルタ１３Ｂによって抽出された周波数ｆ_B 成分の振幅 レベルはほぼ等しいものとなり、従って比較部１４は、同レベルであるという比 較結果情報を演算処理部１５に供給する。これに基づいて、演算処理部１５は障 害物Ｓ₁ がほぼ正面方向に位置すると判別する。

【００１４】 また、障害物ＳがＳ₂ として示すように発信器１０Ａ側、すなわち右斜め前方 にあった場合は、発信器１０Ａからの発信出力の反射波が発信器１０Ｂからの発 信出力の反射波よりも強く検出される。つまり、バンドパスフィルタ１３Ａによ って抽出された周波数ｆ_A 成分の振幅レベルの方が、バンドパスフィルタ１３Ｂ によって抽出された周波数ｆ_B 成分の振幅レベルより大きくなる。比較部１４が このような比較情報を演算処理部１５に供給した際には、演算処理部１５は障害 物Ｓ₂ が右斜め前方に位置すると判別する。

【００１５】 さらに、障害物ＳがＳ₃ として示すように発信器１０Ｂ側、すなわち左斜め前 方にあった場合は、逆に発信器１０Ｂからの発信出力の反射波が発信器１０Ａか らの発信出力の反射波よりも強く検出され、バンドパスフィルタ１３Ｂによって 抽出された周波数ｆ_B 成分の振幅レベルの方が、バンドパスフィルタ１３Ａによ って抽出された周波数ｆ_A 成分の振幅レベルより大きくなる。この比較情報によ り、演算処理部１５は障害物Ｓ₃ が左斜め前方に位置すると判別することができ る。

【００１６】 もちろん前方に障害物Ｓがない場合は所定レベル以上の反射波は得られないた め、比較部１４は比較動作を実行せず、比較情報は演算処理部１５に供給されな い。従って演算処理部１５は障害物なしと判断し、特に処理は行なわない。

【００１７】 演算処理部１５が障害物の存在を認識し、その位置を判別すると、アラーム音 発生部１６に制御信号を供給し、所定のアラーム音信号を出力させる。このアラ ーム音は、例えば判別された障害物の位置に伴って変化されるようにする。例え ば障害物が正面方向か、右斜め前方か、左斜め前方化で、音色や音階を変化させ るように演算処理部１５がアラーム音発生部１６を制御するようにされているも のである。

【００１８】 アラーム音発生部１６で発生されたアラーム音信号は増幅回路１７で増幅され 、ＦＭ発信部１８に供給される。ＦＭ発信部１７では供給されたアラーム音信号 で所定周波数の搬送波をＦＭ変調し、これを電波として発信する。

【００１９】 ＦＭ発信部１７から発信された電波は例えば図３に示すようなイヤーレシーバ ２によって受信復調される。すなわちイヤーレシーバ２には図２に示したように ＦＭ受信部１９、復調部２０、増幅回路２１が搭載されており、復調されたアラ ーム音はスピーカ部２２から出力される。

【００２０】 従って視覚障害者が図４に示すようにつえ１を使用して歩行するとともに、こ のつえ１の伝達手段として設けられているイヤーレシーバ２を装着していれば、 使用者は障害物の存在及びその位置を知ることができる。

【００２１】 なお、この場合イヤーレシーバ２にかえてＦＭ受信復調回路を備えたヘッドフ ォンを使用してもよい。もちろんＦＭ電波を使用したワイヤレスでなく、有線で つえとイヤーレシーバ又はヘッドフォンを接続するようにしてもよい。

【００２２】 なお、同時に反射レベルそのものの情報も演算処理部１５に入力するようにす れば、演算処理部１５は障害物Ｓまでの距離も判別できることになる。 従って、障害物Ｓまでの距離に応じてアラーム音発生部１６から出力されるア ラーム音信号のレベル（音量）を変化させるように制御すれば、使用者はアラー ム音の音色（又は音階）と、その音量に基づいて障害物Ｓの位置をより明確に判 別できることになる。

【００２３】 図５は本考案の他の実施例を示すものであり、図２と同一部分は同一符合で示 して説明を省略する。 この実施例では障害物の存在及び位置をアラーム音ではなく言葉で伝達するよ うにしたものである。すなわち演算処理部１５の障害物Ｓの位置の判断に基づい て動作する使用者への伝達手段としては、図２と同様にＦＭ発信部１８及びイヤ ーレシーバ２等を設けるが、ＦＭ発信部１８へは、例えばＩＣ−ＲＯＭによる音 声メモリ２３から読み出された音声データがＤ／Ａ変換器２４でアナログ信号に 変換された後、増幅回路１７で増幅されて供給されるようになされている。

【００２４】 つまり、音声メモリ２３には障害物の位置等を言葉で表わした音声として、例 えば『正面に障害物があります』、『右斜め前方に障害物があります』というよ うな音声が数種類所定アドレスに記憶されており、演算処理部１５が判別した障 害物の位置に基づいて読出クロック及び読出アドレスを供給するようにすること により、使用者はイヤーレシーバ２を介して言葉の音声で障害物状況を把握でき るものである。言葉で伝達することにより、使用者はより正確に状況を認識でき るという利点がある。

【００２５】 なお、この図２又は図５の実施例では、アラーム音又は音声をイヤーレシーバ ２で聞くようにしたが、例えば図６のようにつえ１の所定位置にスピーカ３を設 けて、直接つえ１から音声を出力するようにしてもよい。

【００２６】 図７、図８はさらに他の実施例であり、つえ１における握持部に振動部４を装 着し、これを使用者への伝達手段としたものである。この振動部４は左右に分割 されて振動部４Ａ，４Ｂとされており、それぞれ独自に微振動動作を行なうこと ができるようになされている。

【００２７】 そして、図８に示すようにこの各振動部４Ａ，４Ｂの駆動回路２５Ａ，２５Ｂ を演算処理部１５が障害物の判別位置に基づいて制御する。すなわち、前方に障 害物があるときは両方の駆動回路２５Ａ，２５Ｂを制御して各振動部４Ａ，４Ｂ を振動させる。すると、使用者は手からの触覚により前方の障害物を認識できる 。

【００２８】 また、障害物が右方向にあるときは演算処理部１５は駆動回路２５Ａのみを駆 動させて右側の振動部４Ａを振動させる。同様に障害物が左方向にあるときは演 算処理部１５は駆動回路２５Ｂのみを駆動させて左側の振動部４Ｂを振動させる 。これによって使用者は障害物の左右方向の位置を認識できる。

【００２９】 ところで、上記各実施例では、２つの反射波の振幅レベルを比較して障害物の 位置を検出するようにしたが、振幅に差が生じる場合、当然その干渉波も異なっ たものとなる。つまり、２種類の周波数の反射波の干渉波を検出すれば、同様に 障害物の位置情報を得ることができる。 このように干渉波によって障害物の存在及び位置を検出する場合は、受信部は 例えばＴ字状の握持部の中央部部分に１単位設ければよくなり、回路構成の簡略 化をはかることができる。

【００３０】 さらに、干渉波は反射体となる障害物の大きさ、形状によっても変化するため 、障害物の大きさや形状も判別することが可能になり、これに基づいて障害物の 存在位置判別手段としての演算処理部が伝達手段の細かい制御を行なうことによ り、より精密な情報を使用者に伝達することができる。

【００３１】 なお、障害物位置判別手段及び伝達手段としては、具体的にはさらに各種考え られるものであり、上記実施例の構成に限定されるものではない。またつえの形 状もＴ字型に限られず、少なくとも２単位の発信部を所定距離だけ離して搭載で きるものであればよい。

【００３２】

【考案の効果】

以上説明したように本考案の視覚障害者用つえは、周波数の異なる第１及び第 ２の発信手段を略水平方向に所定距離をおいて取り付けるとともに、これらから の発信出力が障害物に反射して得られる反射波を検出し、検出された反射波に基 づいて障害物の存在及び位置を判別し、視覚障害者に障害物の位置情報を伝達す ることができるように構成したため、視覚障害者はより障害物の存在とともにそ の位置を把握でき、障害物の回避行動を適切に行なうことができるようになると いう効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例のつえの斜視図である。

【図２】本実施例の回路ブロック図である。

【図３】本実施例におけるイヤーレシーバの斜視図であ
る。

【図４】本実施例の使用態様の説明図である。

【図５】本考案の他の実施例の回路ブロック図である。

【図６】本考案のさらに他の実施例の部分斜視図であ
る。

【図７】本考案のさらに他の実施例の部分斜視図であ
る。

【図８】図７の実施例の回路ブロック図である。

【符号の説明】

１ つえ ２ イヤーレシーバ ３ スピーカ ４ 振動部 １０Ａ，１０Ｂ 発信部 １１Ａ，１１Ｂ 受信部 １３Ａ，１３Ｂ ローパスフィルタ １４ 比較部 １５ 演算処理部 １６ アラーム音発生部 １８ ＦＭ発信部 １９ ＦＭ受信部 ２０ 復調部 ２２ スピーカ ２３ 音声メモリ ２４ Ｄ／Ａ変換器 ２５Ａ，２５Ｂ 駆動回路

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 【請求項１】 視覚障害者が使用するつえにおいて、周
   波数の異なる第１及び第２の発信手段を略水平方向に所
   定距離をおいて取り付けるとともに、前記第１及び第２
   の発信手段からの発信出力が障害物に反射して得られる
   反射波を入力する受信手段と、前記受信手段によって受
   信された反射波から障害物の存在及び位置を判別する障
   害物位置判別手段と、前記障害物位置判別手段によって
   判別された障害物の存在及び位置情報を使用者に対して
   伝達することのできる伝達手段とを有して構成されてい
   ることを特徴とする視覚障害者用つえ。