JPH07229962A - 超音波盲導装置 - Google Patents
超音波盲導装置Info
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- JPH07229962A JPH07229962A JP6020754A JP2075494A JPH07229962A JP H07229962 A JPH07229962 A JP H07229962A JP 6020754 A JP6020754 A JP 6020754A JP 2075494 A JP2075494 A JP 2075494A JP H07229962 A JPH07229962 A JP H07229962A
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- audible
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 杖や盲導犬に依存することなく、障害物を検
知する上で安全性を向上させ、周囲の状況を迅速かつ適
確に把握できるようにする。 【構成】 一定の検知周期Ｔで超音波ａを生成する超音
波発信装置１と、超音波発信装置１からの超音波ａを発
射する送波センサ２と、障害物ｍからの反射波ｂを受信
する受波センサ３Ｒ，３Ｌと、超音波ａの発信開始と同
一タイミングで可聴スタート音信号をイヤフォン４Ｒ，
４Ｌに出力し、超音波周波数帯域の反射波信号を一定の
変換周期でＡＤ変換し、デジタルデータをＡＤ変換周期
のＮ倍の変換周期でＤＡ変換することにより発信から受
信までの所要時間ｄｔ2 を引き伸ばした遅延時間ｄｔ3
を自動的に生成し、超音波周波数帯域の反射波信号を１
／Ｎに低周波化して可聴周波数帯域の反射波信号に変換
し、遅延時間ｄｔ3 に基づく可聴スタート音信号との時
間差でもって可聴周波数帯域の反射波信号をイヤフォン
４Ｒ，４Ｌに出力する超音波可聴装置５Ｒ，５Ｌとを具
備する。
知する上で安全性を向上させ、周囲の状況を迅速かつ適
確に把握できるようにする。 【構成】 一定の検知周期Ｔで超音波ａを生成する超音
波発信装置１と、超音波発信装置１からの超音波ａを発
射する送波センサ２と、障害物ｍからの反射波ｂを受信
する受波センサ３Ｒ，３Ｌと、超音波ａの発信開始と同
一タイミングで可聴スタート音信号をイヤフォン４Ｒ，
４Ｌに出力し、超音波周波数帯域の反射波信号を一定の
変換周期でＡＤ変換し、デジタルデータをＡＤ変換周期
のＮ倍の変換周期でＤＡ変換することにより発信から受
信までの所要時間ｄｔ2 を引き伸ばした遅延時間ｄｔ3
を自動的に生成し、超音波周波数帯域の反射波信号を１
／Ｎに低周波化して可聴周波数帯域の反射波信号に変換
し、遅延時間ｄｔ3 に基づく可聴スタート音信号との時
間差でもって可聴周波数帯域の反射波信号をイヤフォン
４Ｒ，４Ｌに出力する超音波可聴装置５Ｒ，５Ｌとを具
備する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は超音波盲導装置に関し、
詳しくは、病気や事故による失明者が身体の一部に装着
した状態で使用し、超音波を障害物に向けて発射し、そ
の障害物からの反射波を可聴化することにより障害物を
検知する超音波盲導装置に関する。
詳しくは、病気や事故による失明者が身体の一部に装着
した状態で使用し、超音波を障害物に向けて発射し、そ
の障害物からの反射波を可聴化することにより障害物を
検知する超音波盲導装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、我が国において病気や事故などに
よる失明者が急増しているのが現状であり、失明は社会
生活を営む上で致命的ともいえる重大な障害となってい
る。一方、社会福祉面では、失明者が支障なく社会復帰
できるように、駅などでは券売機に点字を付設したり、
プラットホーム等の構内の路面に誘導用突起を敷設した
りして各種の考慮がなされている。このように失明者が
社会復帰するためには、失明者が介護者に依存すること
なく、失明者自身が単独で戸外を移動できるようにする
手段が必要であり、そのため、失明者は杖や盲導犬を使
用しているというのが現状であった。
よる失明者が急増しているのが現状であり、失明は社会
生活を営む上で致命的ともいえる重大な障害となってい
る。一方、社会福祉面では、失明者が支障なく社会復帰
できるように、駅などでは券売機に点字を付設したり、
プラットホーム等の構内の路面に誘導用突起を敷設した
りして各種の考慮がなされている。このように失明者が
社会復帰するためには、失明者が介護者に依存すること
なく、失明者自身が単独で戸外を移動できるようにする
手段が必要であり、そのため、失明者は杖や盲導犬を使
用しているというのが現状であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前述したよ
うに失明者にとって杖や盲導犬は自己の目として機能す
る重要なものであるが、杖を使用する場合、その杖が届
く範囲でしか障害物を検知することができないので、杖
の長さを考慮してもその障害物の直前で気付くことにな
り、障害物に気付くのが遅れて衝突してしまう可能性が
高くて非常に危険性が大きい。また、盲導犬を使用する
場合でも、その盲導犬を入手することに困難性を伴い、
盲導犬の飼育面を管理しなければならない点で失明者へ
の負担が大きい。更に、これら杖や盲導犬を使用したと
しても、失明者が置かれている周りの状況、例えば、人
が混雑している状況や、人や物体などの障害物の配置状
況などを把握することが不可能であった。
うに失明者にとって杖や盲導犬は自己の目として機能す
る重要なものであるが、杖を使用する場合、その杖が届
く範囲でしか障害物を検知することができないので、杖
の長さを考慮してもその障害物の直前で気付くことにな
り、障害物に気付くのが遅れて衝突してしまう可能性が
高くて非常に危険性が大きい。また、盲導犬を使用する
場合でも、その盲導犬を入手することに困難性を伴い、
盲導犬の飼育面を管理しなければならない点で失明者へ
の負担が大きい。更に、これら杖や盲導犬を使用したと
しても、失明者が置かれている周りの状況、例えば、人
が混雑している状況や、人や物体などの障害物の配置状
況などを把握することが不可能であった。
【０００４】そこで、本発明は上記問題点に鑑みて提案
されたもので、その目的とするところは、杖や盲導犬に
依存することなく、自己の判断でもって障害物を余裕を
もって認知して安全性を向上させ、周囲の状況を迅速か
つ適確に把握し得る高信頼性の超音波盲導装置を提供す
ることにある。
されたもので、その目的とするところは、杖や盲導犬に
依存することなく、自己の判断でもって障害物を余裕を
もって認知して安全性を向上させ、周囲の状況を迅速か
つ適確に把握し得る高信頼性の超音波盲導装置を提供す
ることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ための技術的手段として、本発明は、一定の検知周期で
超音波を生成する超音波発信装置と、その超音波発信装
置から出力される超音波を前方へ向けて発射する送波セ
ンサと、その超音波が障害物で反射した反射波を受信す
る受波センサと、超音波の発信開始と同一タイミングで
可聴スタート音信号を聴音手段に出力した上で、反射波
の受信により受波センサから出力される超音波周波数帯
域の反射波信号を一定の変換周期でサンプリングしてＡ
Ｄ変換し、そのデジタルデータをＡＤ変換周期のＮ倍の
変換周期でＤＡ変換して時間軸をＮ倍だけ引き伸ばすこ
とにより超音波の発信から反射波の受信までの所要時間
を引き伸ばした遅延時間を自動的に生成すると共に超音
波周波数帯域の反射波信号を１／Ｎに低周波化して可聴
周波数帯域の反射波信号に変換し、遅延時間に基づく可
聴スタート音信号との時間差でもって可聴周波数帯域の
反射波信号を聴音手段に出力する超音波可聴装置とを具
備したことを特徴とする。
ための技術的手段として、本発明は、一定の検知周期で
超音波を生成する超音波発信装置と、その超音波発信装
置から出力される超音波を前方へ向けて発射する送波セ
ンサと、その超音波が障害物で反射した反射波を受信す
る受波センサと、超音波の発信開始と同一タイミングで
可聴スタート音信号を聴音手段に出力した上で、反射波
の受信により受波センサから出力される超音波周波数帯
域の反射波信号を一定の変換周期でサンプリングしてＡ
Ｄ変換し、そのデジタルデータをＡＤ変換周期のＮ倍の
変換周期でＤＡ変換して時間軸をＮ倍だけ引き伸ばすこ
とにより超音波の発信から反射波の受信までの所要時間
を引き伸ばした遅延時間を自動的に生成すると共に超音
波周波数帯域の反射波信号を１／Ｎに低周波化して可聴
周波数帯域の反射波信号に変換し、遅延時間に基づく可
聴スタート音信号との時間差でもって可聴周波数帯域の
反射波信号を聴音手段に出力する超音波可聴装置とを具
備したことを特徴とする。
【０００６】
【作用】本発明に係る超音波盲導装置では、超音波発信
装置で生成した超音波を送波センサから前方へ向けて発
射し、その超音波が障害物で反射した反射波を受波セン
サで受信して超音波可聴装置に出力する。
装置で生成した超音波を送波センサから前方へ向けて発
射し、その超音波が障害物で反射した反射波を受波セン
サで受信して超音波可聴装置に出力する。
【０００７】超音波可聴装置では、まず、超音波の発信
開始と同一タイミングで可聴スタート音信号を聴音手段
に出力することにより、その聴音手段では、超音波が発
信開始したことを示唆する可聴スタート音を一定の検知
周期で発する。その検知周期内で、障害物からの反射波
が受信されると、その反射波の受信による超音波周波数
帯域の反射波信号をＡＤ変換した後、そのＡＤ変換周期
のＮ倍の変換周期でＤＡ変換して可聴周波数帯域の反射
波信号を得る。この時、超音波の発信から反射波の受信
までの所要時間を引き伸ばした遅延時間を自動的に生成
し、その遅延時間に基づく可聴スタート音信号との時間
差でもって可聴周波数帯域の反射波信号を聴音手段に出
力することにより、その聴音手段では、反射波が受信さ
れたことを示唆する可聴反射音を発し、その可聴反射音
と可聴スタート音との時間差が遅延時間により聞き取り
可能となり、その時間差の長短により障害物までの距離
を認知する。
開始と同一タイミングで可聴スタート音信号を聴音手段
に出力することにより、その聴音手段では、超音波が発
信開始したことを示唆する可聴スタート音を一定の検知
周期で発する。その検知周期内で、障害物からの反射波
が受信されると、その反射波の受信による超音波周波数
帯域の反射波信号をＡＤ変換した後、そのＡＤ変換周期
のＮ倍の変換周期でＤＡ変換して可聴周波数帯域の反射
波信号を得る。この時、超音波の発信から反射波の受信
までの所要時間を引き伸ばした遅延時間を自動的に生成
し、その遅延時間に基づく可聴スタート音信号との時間
差でもって可聴周波数帯域の反射波信号を聴音手段に出
力することにより、その聴音手段では、反射波が受信さ
れたことを示唆する可聴反射音を発し、その可聴反射音
と可聴スタート音との時間差が遅延時間により聞き取り
可能となり、その時間差の長短により障害物までの距離
を認知する。
【０００８】
【実施例】本発明に係る超音波盲導装置の一実施例を図
１及び図２に示して説明する。
１及び図２に示して説明する。
【０００９】本発明の超音波盲導装置は、図１に示すよ
うに一定の検知周期で超音波ａを生成する超音波発信装
置１と、その超音波発信装置１から出力される超音波ａ
を前方へ向けて発射する送波センサ２と、その超音波ａ
が障害物ｍで反射した反射波ｂを受信する受波センサ３
Ｒ，３Ｌと、超音波ａの発信開始と同一タイミングで可
聴スタート音信号を聴音手段であるイヤフォン４Ｒ，４
Ｌに出力した上で、反射波ｂの受信により受波センサ３
Ｒ，３Ｌから出力される超音波周波数帯域の反射波信号
を一定の変換周期でサンプリングしてＡＤ変換し、その
デジタルデータをＡＤ変換周期のＮ倍の変換周期でＤＡ
変換して時間軸をＮ倍だけ引き伸ばすことにより超音波
ａの発信から反射波ｂの受信までの所要時間を引き伸ば
した遅延時間を自動的に生成すると共に超音波周波数帯
域の反射波信号を１／Ｎに低周波化して可聴周波数帯域
の反射波信号に変換し、遅延時間に基づく可聴スタート
音信号との時間差でもって可聴周波数帯域の反射波信号
をイヤフォン４Ｒ，４Ｌに出力する超音波可聴装置５
Ｒ，５Ｌとで構成される。
うに一定の検知周期で超音波ａを生成する超音波発信装
置１と、その超音波発信装置１から出力される超音波ａ
を前方へ向けて発射する送波センサ２と、その超音波ａ
が障害物ｍで反射した反射波ｂを受信する受波センサ３
Ｒ，３Ｌと、超音波ａの発信開始と同一タイミングで可
聴スタート音信号を聴音手段であるイヤフォン４Ｒ，４
Ｌに出力した上で、反射波ｂの受信により受波センサ３
Ｒ，３Ｌから出力される超音波周波数帯域の反射波信号
を一定の変換周期でサンプリングしてＡＤ変換し、その
デジタルデータをＡＤ変換周期のＮ倍の変換周期でＤＡ
変換して時間軸をＮ倍だけ引き伸ばすことにより超音波
ａの発信から反射波ｂの受信までの所要時間を引き伸ば
した遅延時間を自動的に生成すると共に超音波周波数帯
域の反射波信号を１／Ｎに低周波化して可聴周波数帯域
の反射波信号に変換し、遅延時間に基づく可聴スタート
音信号との時間差でもって可聴周波数帯域の反射波信号
をイヤフォン４Ｒ，４Ｌに出力する超音波可聴装置５
Ｒ，５Ｌとで構成される。
【００１０】尚、上述では、一つの超音波発信装置１及
び送波センサ２に対して左右一対で二つの受波センサ３
Ｒ，３Ｌ及び超音波可聴装置５Ｒ，５Ｌを設けることに
より、障害物ｍが左右いずれの側に存在するのかを検知
することが可能となる。但し、失明者が置かれる状況、
即ち、超音波盲導装置の使用状況によっては、一つの受
波センサ及び超音波可聴装置を設けるだけでもよい。ま
た、送波センサ１及び受波センサ３Ｒ，３Ｌについて
は、その使用状況に応じて最適な送信及び受信範囲を有
する指向性を持つものを選択すればよい。更に、超音波
可聴装置については、本出願人が先に提案した超音波可
聴装置〔特願平５−２０５４７９号〕を適用することが
可能である。
び送波センサ２に対して左右一対で二つの受波センサ３
Ｒ，３Ｌ及び超音波可聴装置５Ｒ，５Ｌを設けることに
より、障害物ｍが左右いずれの側に存在するのかを検知
することが可能となる。但し、失明者が置かれる状況、
即ち、超音波盲導装置の使用状況によっては、一つの受
波センサ及び超音波可聴装置を設けるだけでもよい。ま
た、送波センサ１及び受波センサ３Ｒ，３Ｌについて
は、その使用状況に応じて最適な送信及び受信範囲を有
する指向性を持つものを選択すればよい。更に、超音波
可聴装置については、本出願人が先に提案した超音波可
聴装置〔特願平５−２０５４７９号〕を適用することが
可能である。
【００１１】この超音波盲導装置を失明者が使用するに
際しては、一つの超音波発信装置１と二つの超音波可聴
装置５Ｒ，５Ｌとを組み込んで一体化した装置本体６を
胸ポケットやズボンポケットに収納したり、或いは腰付
近に適宜の手段で装着したりし、その装置本体６から延
びる左右のイヤフォン４Ｒ，４Ｌを耳に装着する。一
方、一つの送波センサ２と二つの受波センサ３Ｒ，３Ｌ
については、帽子などに内蔵させることにより頭部に装
着したり、或いは適宜の手段により腰部に装着したりす
ればよい。この時、両センサ２，３Ｒ，３Ｌは前方を向
くように配置され、送波センサ２に対してその左右位置
に受波センサ３Ｒ，３Ｌを配置する。
際しては、一つの超音波発信装置１と二つの超音波可聴
装置５Ｒ，５Ｌとを組み込んで一体化した装置本体６を
胸ポケットやズボンポケットに収納したり、或いは腰付
近に適宜の手段で装着したりし、その装置本体６から延
びる左右のイヤフォン４Ｒ，４Ｌを耳に装着する。一
方、一つの送波センサ２と二つの受波センサ３Ｒ，３Ｌ
については、帽子などに内蔵させることにより頭部に装
着したり、或いは適宜の手段により腰部に装着したりす
ればよい。この時、両センサ２，３Ｒ，３Ｌは前方を向
くように配置され、送波センサ２に対してその左右位置
に受波センサ３Ｒ，３Ｌを配置する。
【００１２】上記構成からなる超音波盲導装置の動作を
図２に基づいて以下に説明する。
図２に基づいて以下に説明する。
【００１３】まず、超音波発信装置により超音波ａを生
成して送波センサ２から所定の発信期間ｔ1 〔秒〕だけ
前方に発射する。尚、この超音波ａの発信期間ｔ1 は、
例えば０．００１秒程度とし、人間の耳で聞き取ること
が不可能な短時間であるが、後述するように可聴周波数
帯域に周波数変換した時には聞き取ることが可能となる
範囲が好ましい。失明者の歩行により送波センサ２の検
知エリアに障害物ｍが侵入すると、上述の送波センサ２
から発射された超音波ａが障害物ｍで反射し、その超音
波ａが障害物ｍで反射した反射波ｂを受波センサ３Ｒ，
３Ｌで受信して超音波可聴装置５Ｒ，５Ｌに出力する。
成して送波センサ２から所定の発信期間ｔ1 〔秒〕だけ
前方に発射する。尚、この超音波ａの発信期間ｔ1 は、
例えば０．００１秒程度とし、人間の耳で聞き取ること
が不可能な短時間であるが、後述するように可聴周波数
帯域に周波数変換した時には聞き取ることが可能となる
範囲が好ましい。失明者の歩行により送波センサ２の検
知エリアに障害物ｍが侵入すると、上述の送波センサ２
から発射された超音波ａが障害物ｍで反射し、その超音
波ａが障害物ｍで反射した反射波ｂを受波センサ３Ｒ，
３Ｌで受信して超音波可聴装置５Ｒ，５Ｌに出力する。
【００１４】超音波可聴装置５Ｒ，５Ｌでは、超音波発
信装置１による超音波ａの発射と同時にその反射波ｂの
受信可能状態とし、所定の受信期間ｔ2 〔秒〕を設定す
る。ここで、超音波発信装置１により超音波ａが発射さ
れる発信期間ｔ1 は前述したように非常に短時間で人間
には聞き取ることが不可能であるため、超音波ａが発射
された時点を認知することが不可能である。そのため、
超音波ａが発射されたことを認知する必要上、超音波可
聴装置５Ｒ，５Ｌでは、超音波発信装置１による超音波
ａの発射と同一タイミングで可聴スタート音信号をイヤ
フォン４Ｒ，４Ｌに出力する。そのイヤフォン４Ｒ，４
Ｌからは、超音波ａが発信開始したことを示唆する可聴
スタート音が一定の検知周期Ｔ〔後述〕で発せられ、こ
れにより、失明者は超音波ａが発射されたタイミングを
認知することができる。
信装置１による超音波ａの発射と同時にその反射波ｂの
受信可能状態とし、所定の受信期間ｔ2 〔秒〕を設定す
る。ここで、超音波発信装置１により超音波ａが発射さ
れる発信期間ｔ1 は前述したように非常に短時間で人間
には聞き取ることが不可能であるため、超音波ａが発射
された時点を認知することが不可能である。そのため、
超音波ａが発射されたことを認知する必要上、超音波可
聴装置５Ｒ，５Ｌでは、超音波発信装置１による超音波
ａの発射と同一タイミングで可聴スタート音信号をイヤ
フォン４Ｒ，４Ｌに出力する。そのイヤフォン４Ｒ，４
Ｌからは、超音波ａが発信開始したことを示唆する可聴
スタート音が一定の検知周期Ｔ〔後述〕で発せられ、こ
れにより、失明者は超音波ａが発射されたタイミングを
認知することができる。
【００１５】上述した受信期間ｔ2 内で、障害物ｍから
の反射波ｂが受信されると、その反射波ｂの受信による
超音波周波数帯域の反射波信号を一定の変換周期でもっ
てＡＤ変換し、その変換されたデジタルデータをメモリ
に記憶する。そして、可聴スタート音信号の出力が完了
して受信期間ｔ2 が経過した後、メモリに記憶していた
超音波周波数帯域の反射波信号をメモリから読み出して
ＡＤ変換周期のＮ倍の周期でＤＡ変換して時間軸をＮ倍
だけ引き伸ばすことにより１／Ｎに低周波数化し、超音
波周波数帯域の反射波信号を可聴周波数帯域の反射波信
号に周波数変換する。
の反射波ｂが受信されると、その反射波ｂの受信による
超音波周波数帯域の反射波信号を一定の変換周期でもっ
てＡＤ変換し、その変換されたデジタルデータをメモリ
に記憶する。そして、可聴スタート音信号の出力が完了
して受信期間ｔ2 が経過した後、メモリに記憶していた
超音波周波数帯域の反射波信号をメモリから読み出して
ＡＤ変換周期のＮ倍の周期でＤＡ変換して時間軸をＮ倍
だけ引き伸ばすことにより１／Ｎに低周波数化し、超音
波周波数帯域の反射波信号を可聴周波数帯域の反射波信
号に周波数変換する。
【００１６】ここで、上述したように超音波周波数の反
射波信号を可聴周波数の反射波信号に周波数変換するに
際して、時間軸をＮ倍だけ引き伸ばしたことに伴い、超
音波を受信するために設定された受信期間ｔ2 が自動的
にＮ倍されて出力期間ｔ3 ＝ｔ2 ・Ｎが得られる。その
結果、受信期間ｔ2 において超音波ａが発信されてから
反射波ｂが受信されるまでの所要時間ｄｔ2 が引き伸ば
されて可聴反射音の遅延時間ｄｔ3 ＝ｄｔ2 ・Ｎが自動
的に生成される。
射波信号を可聴周波数の反射波信号に周波数変換するに
際して、時間軸をＮ倍だけ引き伸ばしたことに伴い、超
音波を受信するために設定された受信期間ｔ2 が自動的
にＮ倍されて出力期間ｔ3 ＝ｔ2 ・Ｎが得られる。その
結果、受信期間ｔ2 において超音波ａが発信されてから
反射波ｂが受信されるまでの所要時間ｄｔ2 が引き伸ば
されて可聴反射音の遅延時間ｄｔ3 ＝ｄｔ2 ・Ｎが自動
的に生成される。
【００１７】その遅延時間に基づく可聴スタート音信号
との時間差でもって可聴周波数帯域の反射波信号をイヤ
フォン４Ｒ，４Ｌに出力し、そのイヤフォン４Ｒ，４Ｌ
では、反射波ｂが受信されたことを示唆する可聴反射音
を発する。このようにして、実際上では聞き取り不可能
な超音波ａの発信から反射波ｂの受信までの時間差に代
えて、遅延時間により引き伸ばされた可聴反射音と可聴
スタート音との時間差とすることにより、可聴スタート
音に対する可聴反射音を聞き取ることが可能となり、そ
の時間差の長短により障害物までの距離を認知する。
との時間差でもって可聴周波数帯域の反射波信号をイヤ
フォン４Ｒ，４Ｌに出力し、そのイヤフォン４Ｒ，４Ｌ
では、反射波ｂが受信されたことを示唆する可聴反射音
を発する。このようにして、実際上では聞き取り不可能
な超音波ａの発信から反射波ｂの受信までの時間差に代
えて、遅延時間により引き伸ばされた可聴反射音と可聴
スタート音との時間差とすることにより、可聴スタート
音に対する可聴反射音を聞き取ることが可能となり、そ
の時間差の長短により障害物までの距離を認知する。
【００１８】このようにして受信期間ｔ2 と出力期間ｔ
3 とを一周期とし、この検知周期Ｔで超音波発信装置１
による超音波ａの発信と超音波可聴装置５Ｒ，５Ｌによ
る反射波ｂの受信とを繰り返すことにより、超音波ａの
発信と同期した可聴スタート音と反射波ｂの受信に基づ
く可聴反射音との、遅延時間ｄｔ3 により引き伸ばされ
た時間差でもって障害物ｍまでの距離をリアルタイムで
認識することができる。従って、障害物ｍが遠くに存在
する場合には可聴スタート音と可聴反射音との時間差が
大きく、逆に、障害物ｍが近くに存在する場合には可聴
スタート音と可聴反射音との時間差が小さい。この時、
可聴スタート音と可聴反射音とを失明者が容易に識別で
きるようにするため、可聴スタート音と可聴反射音との
周波数を異ならせることにより、可聴スタート音と可聴
反射音とで音色を変えることが好ましい。
3 とを一周期とし、この検知周期Ｔで超音波発信装置１
による超音波ａの発信と超音波可聴装置５Ｒ，５Ｌによ
る反射波ｂの受信とを繰り返すことにより、超音波ａの
発信と同期した可聴スタート音と反射波ｂの受信に基づ
く可聴反射音との、遅延時間ｄｔ3 により引き伸ばされ
た時間差でもって障害物ｍまでの距離をリアルタイムで
認識することができる。従って、障害物ｍが遠くに存在
する場合には可聴スタート音と可聴反射音との時間差が
大きく、逆に、障害物ｍが近くに存在する場合には可聴
スタート音と可聴反射音との時間差が小さい。この時、
可聴スタート音と可聴反射音とを失明者が容易に識別で
きるようにするため、可聴スタート音と可聴反射音との
周波数を異ならせることにより、可聴スタート音と可聴
反射音とで音色を変えることが好ましい。
【００１９】尚、二つの受波センサ３Ｒ，３Ｌ及び超音
波可聴装置５Ｒ，５Ｌを設けることにより、左右のイヤ
フォン４Ｒ，４Ｌから聞き取れる可聴反射音の時間的な
ずれだけでなく、その可聴反射音の左右での音量差から
も障害物ｍの存在方向をリアルタイムで認識することが
可能である。
波可聴装置５Ｒ，５Ｌを設けることにより、左右のイヤ
フォン４Ｒ，４Ｌから聞き取れる可聴反射音の時間的な
ずれだけでなく、その可聴反射音の左右での音量差から
も障害物ｍの存在方向をリアルタイムで認識することが
可能である。
【００２０】ここで、この超音波盲導装置を歩行時にも
使用可能な携帯用とするためには、上述した検知周期Ｔ
を歩行速度との関係でもって適正値に設定しなければな
らない。具体的には、検知周期Ｔを決定するパラメータ
の一つとなる受信期間ｔ2 は、超音波盲導装置の検知距
離範囲をＬ、音速をＶとすると、ｔ2 ＝２Ｌ／Ｖにより
決定される。従って、検知距離範囲をＬ＝３．４ｍとす
れば、音速がＶ＝３４０ｍ／秒であるから、受信期間は
ｔ2 ＝０．０２秒となる。
使用可能な携帯用とするためには、上述した検知周期Ｔ
を歩行速度との関係でもって適正値に設定しなければな
らない。具体的には、検知周期Ｔを決定するパラメータ
の一つとなる受信期間ｔ2 は、超音波盲導装置の検知距
離範囲をＬ、音速をＶとすると、ｔ2 ＝２Ｌ／Ｖにより
決定される。従って、検知距離範囲をＬ＝３．４ｍとす
れば、音速がＶ＝３４０ｍ／秒であるから、受信期間は
ｔ2 ＝０．０２秒となる。
【００２１】次に、検知周期Ｔを決定するもう一つのパ
ラメータである出力期間ｔ3 は、受信期間ｔ2 と周波数
変換率Ｎとから、ｔ3 ＝ｔ2 ・Ｎとなる。例えば、一般
的な超音波発信周波数を４０ＫＨｚ、周波数変換後の可
聴周波数を８００Ｈｚとすると、上述した周波数変換率
はＮ＝４００００／８００＝５０となる。ここで、受信
期間をｔ2 ＝０．０２秒とすれば、出力期間は１秒とな
り、その結果、検知周期はＴ＝ｔ2 ＋ｔ3 ＝０．０２＋
１＝１．０２秒となる。
ラメータである出力期間ｔ3 は、受信期間ｔ2 と周波数
変換率Ｎとから、ｔ3 ＝ｔ2 ・Ｎとなる。例えば、一般
的な超音波発信周波数を４０ＫＨｚ、周波数変換後の可
聴周波数を８００Ｈｚとすると、上述した周波数変換率
はＮ＝４００００／８００＝５０となる。ここで、受信
期間をｔ2 ＝０．０２秒とすれば、出力期間は１秒とな
り、その結果、検知周期はＴ＝ｔ2 ＋ｔ3 ＝０．０２＋
１＝１．０２秒となる。
【００２２】このようにして、検知距離範囲が最も実用
的となる３ｍ程度であれば、検知周期をおよそ１秒程度
とすることができる。これは人の歩行速度がおよそ毎秒
１ｍ程度であることを考慮すれば充分な性能である。
的となる３ｍ程度であれば、検知周期をおよそ１秒程度
とすることができる。これは人の歩行速度がおよそ毎秒
１ｍ程度であることを考慮すれば充分な性能である。
【００２３】
【発明の効果】本発明に係る超音波盲導装置によれば、
障害物による超音波の反射波を可聴音に低周波化すると
共に超音波の発射を基準とした遅延時間を自動的に生成
することができるので、その遅延時間に基づく可聴スタ
ート音と可聴反射音との時間差でもって障害物までの距
離を確実に認識することができる。これにより、杖や盲
導犬に依存することなく、自己の判断でもって障害物を
余裕をもって認知できて安全性の向上が図れ、周囲の状
況を迅速かつ適確に把握することができてその実用的価
値は大である。
障害物による超音波の反射波を可聴音に低周波化すると
共に超音波の発射を基準とした遅延時間を自動的に生成
することができるので、その遅延時間に基づく可聴スタ
ート音と可聴反射音との時間差でもって障害物までの距
離を確実に認識することができる。これにより、杖や盲
導犬に依存することなく、自己の判断でもって障害物を
余裕をもって認知できて安全性の向上が図れ、周囲の状
況を迅速かつ適確に把握することができてその実用的価
値は大である。
【図１】本発明に係る超音波盲導装置の実施例を示す概
略構成ブロック図
略構成ブロック図
【図２】超音波発信装置での発信波形信号及び超音波可
聴装置での受信波形信号を示すタイミングチャート
聴装置での受信波形信号を示すタイミングチャート
１ 超音波発信装置 ２ 送波センサ ３Ｒ，３Ｌ 受波センサ ４Ｒ，４Ｌ 聴音手段〔イヤフォン〕 ５Ｒ，５Ｌ 超音波可聴装置 ａ 超音波 ｂ 反射波 ｍ 障害物 ｄｔ2 所要時間 ｄｔ3 遅延時間
Claims (1)
- 【請求項１】 一定の検知周期で超音波を生成する超音
波発信装置と、その超音波発信装置から出力される超音
波を前方へ向けて発射する送波センサと、その超音波が
障害物で反射した反射波を受信する受波センサと、超音
波の発信開始と同一タイミングで可聴スタート音信号を
聴音手段に出力した上で、反射波の受信により受波セン
サから出力される超音波周波数帯域の反射波信号を一定
の変換周期でサンプリングしてＡＤ変換し、そのデジタ
ルデータをＡＤ変換周期のＮ倍の変換周期でＤＡ変換し
て時間軸をＮ倍だけ引き伸ばすことにより超音波の発信
から反射波の受信までの所要時間を引き伸ばした遅延時
間を自動的に生成すると共に超音波周波数帯域の反射波
信号を１／Ｎに低周波化して可聴周波数帯域の反射波信
号に変換し、遅延時間に基づく可聴スタート音信号との
時間差でもって可聴周波数帯域の反射波信号を聴音手段
に出力する超音波可聴装置とを具備したことを特徴とす
る超音波盲導装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6020754A JPH07229962A (ja) | 1994-02-18 | 1994-02-18 | 超音波盲導装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6020754A JPH07229962A (ja) | 1994-02-18 | 1994-02-18 | 超音波盲導装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07229962A true JPH07229962A (ja) | 1995-08-29 |
Family
ID=12035986
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6020754A Pending JPH07229962A (ja) | 1994-02-18 | 1994-02-18 | 超音波盲導装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07229962A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003240850A (ja) * | 2002-02-18 | 2003-08-27 | Nec Corp | 前方障害物検出機能付き携帯情報端末 |
| KR20030083031A (ko) * | 2002-04-18 | 2003-10-30 | 기가시스네트(주) | 시각정보를 청각 정보로 변환하는 방법 및 그 장치 |
| JP2006324924A (ja) * | 2005-05-18 | 2006-11-30 | Fujitsu Ltd | 携帯装置 |
| KR100690562B1 (ko) * | 2005-06-20 | 2007-03-09 | 경북대학교 산학협력단 | 청각을 이용한 시각 재현 장치 및 제어방법 |
| CN110840718A (zh) * | 2019-11-29 | 2020-02-28 | 河南中医药大学 | 一种基于可闻声音频特性的超声波导盲方法、系统及装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52108158A (en) * | 1976-03-08 | 1977-09-10 | Tokyo Kougiyou Daigakuchiyou | Direction finder using sound wave |
-
1994
- 1994-02-18 JP JP6020754A patent/JPH07229962A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52108158A (en) * | 1976-03-08 | 1977-09-10 | Tokyo Kougiyou Daigakuchiyou | Direction finder using sound wave |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003240850A (ja) * | 2002-02-18 | 2003-08-27 | Nec Corp | 前方障害物検出機能付き携帯情報端末 |
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| JP2006324924A (ja) * | 2005-05-18 | 2006-11-30 | Fujitsu Ltd | 携帯装置 |
| JP4646697B2 (ja) * | 2005-05-18 | 2011-03-09 | 富士通株式会社 | 携帯装置 |
| KR100690562B1 (ko) * | 2005-06-20 | 2007-03-09 | 경북대학교 산학협력단 | 청각을 이용한 시각 재현 장치 및 제어방법 |
| CN110840718A (zh) * | 2019-11-29 | 2020-02-28 | 河南中医药大学 | 一种基于可闻声音频特性的超声波导盲方法、系统及装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19970114 |