JPH07227308A - 盲人用杖 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】前方の障害物の存在を確認して報知できる盲人
用杖を提供する。 【構成】杖を形成する外形棒状の杖部材１の内部に、近
接した物体を検出するセンサ５と、このセンサ５からの
検出信号を受けて報知する報知器７とを備える。杖部材
１を握って歩行する通路上の前方に石や壁などの障害物
が存在すると、この障害物をセンサ５が検出して報知器
７が作動し、盲人に対し、聴覚や触覚を通じて報知す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、盲人の歩行方向の通路
上前方に石や壁などの歩行の障害となる物体が存在する
か否かの情報を盲人に報知できる盲人用杖に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来の盲人用杖は、盲人が杖の石突き部
の先端で通路の足元前方に段差または石や壁などの障害
物が存在しないか否かを探る程度にしか使用できず、こ
の盲人用杖はさほど有用な歩行補助手段とならない。す
なわち、杖の先端が届く範囲内における障害物の存在の
有無を認知できるだけであるため、盲人は、自分が歩行
しようとする前方の空間が安全なものであるか否かを見
極めることができない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、杖の
届かない前方の空間の障害物の存在を確認して報知でき
る盲人用杖を提供することを目的とするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記した目的
を達成するために、杖を形成する外形棒状の杖部材の内
部に、近接した物体を検出するセンサと、このセンサか
らの検出信号を受けて報知する報知器とを備えている。

【０００５】

【作用】センサの一種として超音波を利用したものを用
いた場合、杖部材の下部に埋設した超音波送受信素子を
パルス発振器で駆動して、杖部材から超音波を発信さ
せ、この発信時から反射波の受信時までの時間経過によ
って杖部材から石や壁などの歩行の障害となる物体まで
の距離を検出できる。この距離の検出信号が予め設定さ
れた例えば１ｍ以内の値になった時点で、センサから近
接物体の検出信号が出力される。一方、報知器の一種と
して電子音のメロディを出力するものを用いた場合、前
記検出信号を受けてメロディＩＣと称せられる集積回路
が作動して、この集積回路の出力信号に基づきスピーカ
駆動回路によりスピーカが鳴動されて電子音のメロディ
が出力される。盲人は、電子音のメロディを聞いて前方
の近傍場所に何らかの障害物が存在することを認知でき
る。

【０００６】

【実施例】以下、本発明の好ましい実施例について図面
を参照しながら詳述する。図１は本発明の一実施例の分
解斜視図を示す。同図において、杖部材１は、ステンレ
スパイプからなる杖部材本体２の下端開口と上端開口に
それぞれ石突き部３および把持部４が着脱自在に嵌挿さ
れて、既存の杖と同様の外形棒状になっている。

【０００７】杖部材本体２には、従来と同様に、外周面
に白色の被覆が施されている。石突き部３は、合成樹脂
により丸棒状に成形されて、その上端部から杖部材本体
２の下端開口に挿入できる小径の挿入軸部３１が突設さ
れているとともに、この挿入軸部３１の周面に、軸線に
沿った線条形状となった複数のリブ３２が形成されてい
る。一方、把持部４は、合成樹脂により外形がＬ字形で
あって内部に中空部を有するパイプ形状に形成され、そ
の下端部から杖部材本体２の上端開口に挿入できる小径
の挿入筒部４１が突設されているととともに、この挿入
筒部４１の周面に、軸線に沿った線条形状となった複数
のリブ４２が形成されている。そして、石突き部３の挿
入軸部３１および把持部４の挿入筒部４１は、先端部が
斜面形状になったリブ３２，４２によって杖部材本体２
の両開口部に容易に挿入され、且つリブ３２，４２の僅
かな圧潰により簡単に抜脱しない状態で挿着されて、杖
部材本体２に着脱自在に連結される。

【０００８】杖部材本体２の下方中空部内に、近接した
物体を超音波の伝播時間を利用して検出する超音波セン
サ（センサの一種）５が内装されている。この超音波セ
ンサ５は、後述する各構成要素が回路基板に実装されて
なり、その超音波の送受信口６が杖部材本体２に開設さ
れている。一方、把持部４の中空部内には、センサ５か
らの近接物体の検出信号を受けて電子音のメロディを出
力する電子音楽出力器（報知器の一種）７が内装されて
いる。また、杖部材本体２の上方開口の近傍箇所に、駆
動電源の電池８が挿着され、この電池８は、配線９によ
りセンサ５に接続され、かつ把持部４が杖部材本体２に
挿着された時に互いに接触する端子１１，１２を介して
電子音楽出力器７に接続されている。把持部４の外面に
配設された電源スイッチ１０のオン操作によって、電池
８からセンサ５および報知器７に対し駆動電力が供給さ
れる。

【０００９】図２は、図１の電気制御系のブロック構成
図を示す。超音波センサ５は、超音波送受信振動素子５
１、パルス発振器５２、受信器５３、測距回路５４およ
び判別回路５５がプリント配線基板に実装されて小型に
構成されている。超音波送受信振動素子５１は、水晶や
チタン酸バリウムなどの圧電振動子またはニッケルなど
の磁歪振動子からなり、本発明では、例えば１ｍ程度の
比較的短い距離を測定すれば足りることから、送信エネ
ルギの小さいものでよいので、送受信子を一つにして共
用したものを用いている。パルス発振器５２は、周期的
に周波数の変化するパルス信号からなる送信信号ａを超
音波送受信振動素子５１に対し出力する。受信器５３
は、超音波送受信振動素子５１から受ける受信信号ｂを
検波増幅する。測距回路５４は、パルス発振器５２から
受ける同期信号ｃと受信器５３から受ける検波信号ｄと
により距離を算出する。判別回路５５は、測距回路５４
の距離信号ｅが予め設定された例えば１ｍ以内のもであ
ると判別した時に近接物体の検出信号ｆを出力する。

【００１０】電子音楽出力器７は、一般にメロディＩＣ
と称せられる集積回路７１が、センサ５の判別回路５５
から出力される検出信号ｆを受けて駆動し、この集積回
路７１から出力されるオーディオ信号に基づきスピーカ
駆動回路７２がスピーカ７３を作動させる構成になって
いる。スピーカ７３は、図１に示すように、本発明の杖
を使用する盲人に最も近い把持部４の後端部に装着され
ており、このスピーカ７３から出力する電子音のメロデ
ィにより盲人に障害物の近接を報知する。

【００１１】次に、上記実施例の作用について説明す
る。使用状態を示した図３のように、盲人は、前方の通
路上に段差などが無いか否かを石突き部３の先端で探索
するために、杖をほぼ一定の角度θで傾斜させて前方に
突き出すよう握って使用するのが一般的である。そこ
で、超音波の送受信口６は、杖部材１を所定角度θに傾
斜させた状態において、前方の所定距離（たとえば１
ｍ）Ｄの通路上に存在する石Ｓ、壁または柱などの障害
物に超音波が当たる向きに設定されている。また、送受
信口６からの超音波の出射角度αは１０°に設定されて
いる。

【００１２】そして、盲人が歩行に先立って電源スイッ
チ１０をオン操作すると、図１の電池８からセンサ５お
よび電子音楽出力器７に駆動電力が供給される。図２の
センサ５において、パルス発振器５２から出力される送
信信号ａにより超音波送受信振動素子５１が駆動して、
送受信口６から周期的に周波数の変化する超音波を発信
する。この超音波が何らかの物体で反射された反射波が
送受信口６から入射されると、その反射波を受けて振動
素子５１から出力される受信信号ｂを受信器５３が検波
増幅して検波信号ｄを出力する。測距回路５４は、パル
ス発振器５２から受ける同期信号ｃに対する受信器５３
から受ける検波信号ｄの時間遅れによる周波数の差を算
出する。この算出された値は、送受信口６から超音波が
反射した物体までの距離に比例した距離信号ｅとなるの
で、前方に存在する障害物までの距離を非接触で検出で
きる。続いて、判別回路５５は、測距回路５４から受け
た距離信号が予め設定された設定距離Ｄ以内の値である
と判別したときに、検出信号ｆを出力する。

【００１３】上記検出信号ｆを受けた集積回路７１が起
動してオーディオ信号を出力し、スピーカ駆動回路７２
が上記オーディオ信号に基づきスピーカ７３を作動させ
る。このスピーカ７３から出力させる電子音のメロディ
によって、杖を使用している盲人に対し現在の歩行方向
の約１ｍ前方の通路上に何らかの障害物が存在すること
を報知して、歩行の停止と歩行方向の変更を促す。この
とき、盲人は、杖部材１をさらに傾斜させて送受信口６
の向きを上方に向けたり、或いは杖部材１を水平方向に
回して送受信口６を前方周囲に向けるようにしながら電
子音のメロディの出力の有無を確認することで、前方の
障害物が壁などの進行不可能なものであるか、比較的小
さい石などの進行可能なものであるかの判別を行って、
周囲空間の障害物の状況を認識することもできる。

【００１４】なお、近接した物体を検出するセンサ５と
しては、上記実施例の超音波を利用するものに限らず、
光や電磁波（電波、レーザ）を利用したものを用いて
も、上述と同様の効果を得られる。本発明では、障害物
の形状などを判別する必要はなく、設定した所定距離Ｄ
内における障害物の存在の有無を単に検出するだけであ
るので、比較的簡単な構成とすることができる。たとえ
ば、光を利用するセンサにおいては、光源からの発光を
投光レンズの焦点距離により所定距離Ｄに集光させるよ
う投光する構成とすれば、障害物が焦点領域に存在する
ときだけ障害物によって反射されて受光検出側に入力す
る光量が極端に大きくなるので、反射光の強度によって
焦点領域つまり所定距離Ｄにおける障害物の存在をに確
実に検出できる。このとき、光源の発光を変調光として
出射して、それに同期して受光検出側で受光するように
すれば、太陽光などの外乱光で誤動作することなく確実
に障害物を検出できる。

【００１５】また、電磁波を利用したセンサを用いる場
合には、たとえば、出射角度１０°の水平な２本のレー
ザビームを、垂直方向に１０°異なる方向に毎秒数十回
発射して、それぞれの反射光をフォトダイオードで受光
し、その反射光の強弱により、上下、左右に１０°の範
囲内で所定距離内における障害物の有無を判別する構成
とすることができる。

【００１６】さらにまた、報知手段としては、上記実施
例の電子音のメロディによるものの他に、近接した物体
の検出信号ｆによりブザーを鳴動する構成としたもの
や、把持部４に埋設したバイブレータを作動させて、把
持部４を握る盲人の手に振動を伝達して報知する構成を
採用することもできる。

【００１７】

【発明の効果】以上のように本発明の盲人用杖によれ
ば、杖を形成する外形棒状の杖部材の内部に設けたセン
サで、近接した物体を非接触で検出して、センサから出
力される近接物体の検出信号により報知手段を駆動する
構成としたので、盲人に対し、聴覚や触覚を通じて、杖
の前方の近傍場所における障害物の有無を報知すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る盲人用杖の分解斜視図
である。

【図２】同上実施例の電気系統のブロック構成図であ
る。

【図３】同上実施例の使用状態を示した側面図である。

【符号の説明】 １…杖部材、５…センサ、７…報知手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 杖を形成する外形棒状の杖部材の内部
   に、 近接した物体を検出するセンサと、 このセンサからの検出信号を受けて報知する報知器とを
   備えてなる盲人用杖。