JPH0999002A

JPH0999002A - 音声案内装置

Info

Publication number: JPH0999002A
Application number: JP7257791A
Authority: JP
Inventors: Takayoshi Matsumura; 孝好松村; Ichiro Tatezawa; 一郎立澤; Fumitaka Obuchi; 文隆大淵
Original assignee: NEC Ameniplantex Ltd
Current assignee: NEC Ameniplantex Ltd
Priority date: 1995-10-04
Filing date: 1995-10-04
Publication date: 1997-04-15

Abstract

(57)【要約】【課題】周囲のノイズによって誤動作を生じさせずに
歩行者に対し、歩行の安全，誘導情報を音声にて提供す
る。【解決手段】歩行者に案内情報を提供すべき場所に音
声発生装置１を設置し、歩行者に送信機２を所持させ
る。送信機２は、音声発生装置１のコイルアンテナ４か
ら送信モードのタイミングで発振される電波を受信する
と、その送信機能の電源が充電され、送信機２から信号
コードを出力する。その信号コードは、音声発生装置１
の受信モードのタイミングでコイルアンテナ４に受信さ
れる。音声発生装置１では、受信信号の信号コードを識
別し、正規の応答信号であると判断したときには、記憶
している所定の案内情報をスピーカ６より出力して歩行
者に報知する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、歩行者の歩行の安
全，誘導に必要な音声による案内情報を提供する音声案
内装置、特に視覚障害者の安全歩行，誘導に必要な音声
による情報を提供する音声案内装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】視覚障害者の歩行の安全，誘導方式とし
ては、従来よりいわゆる「点字ブロック」と称する表面
に凹凸を有するブロックを路上に敷設し、歩行者の履物
又は白杖の先でブロックの凹凸を感知させながら誘導す
る方式が用いられていたが、最近では、電気的，磁気的
に歩行者を検知して音声案内情報を出力する方式が開発
された。歩行者を電気的，磁気的に検知する従来の方式
は、磁気誘導システム，点字ブロック音声誘導システ
ム，音声標識ガイドシステムに大別される。

【０００３】磁気誘導システムは、路面に送受信用コイ
ルアンテナを埋設してこれを常時発振させておき、歩行
者が所持する杖などに磁性体を組み込み、磁性体がコイ
ルアンテナに近づいたときに生ずる波形の乱れを検知し
て歩行者の接近を検知する方式である。

【０００４】点字ブロック音声誘導システムは、路面下
に直流磁場で駆動するリードリレーなどのスイッチを設
置しておき、歩行者が所持する杖などに永久磁石を組み
込み、永久磁石が接近したときにスイッチオンするリー
ドリレーの動作信号をもって歩行者の接近を検知する方
式である。

【０００５】音声標識ガイドシステムは、地上に受信用
のロッドアンテナを設置し、歩行者が所持する携帯用電
波発振器の電源を投入し、発信された電波をロッドアン
テナに検知させる方式である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記磁気誘導方式及び
点字ブロック音声誘導方式によるときには、歩行者が所
持する杖などに被検知物として磁性体又は永久磁石を装
着するのみでよく、被検知物に電源は不要であり、２以
上のコイルアンテナやリードリレーを特定の方向に配列
して被検知物の接近を検知させることにより歩行者に進
行方向を誘導できる特徴があるが、被検知物が磁性体又
は永久磁石であるため、被検知物以外の磁性体又は永久
磁石に対してもアンテナコイルやリードリレーが反応
し、被検知物とノイズとを区別できないという欠点があ
り、特に被検知物として永久磁石を用い、これが杖の先
端に取付けられたときには、歩行中、杖の先端に種々の
磁性体が吸着するという問題点がある。

【０００７】また、音声標識ガイドシステムは、視覚障
害者の誘導，案内用に開発されたものであるが、誘導，
案内を必要な場所で電波発振器の電源を投入しなければ
ならないところに基本的な欠陥がある。視覚障害者にと
っては、自分のいる場所が誘導，案内を必要とする場所
であるかどうかの判定が必ずしも容易ではないからであ
る。もっとも、電波発振器の電源を投入したまま携帯し
ていれば、特定の場所で案内情報を得ることはできる。
しかし、電波発振器の電源電池が消費して肝心の場所で
電波発信が不能となり、案内情報を得ることができない
という事態が生ずる。

【０００８】本発明の目的は、磁気誘導システム，点字
ブロック音声誘導システム，音声標識ガイドシステムの
有する問題点を解消し、歩行者が所持する無電池の送信
器から発する電波を地上のアンテナに受信させて音声に
よる案内情報を出力する音声案内装置を提供することに
ある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係る音声案内装置においては、音声発生装
置と、送信機とを有する音声案内装置であって、音声発
生装置は、特定の周波数の信号を発信し、送信機の応答
信号を受信し、受信信号のディジタル信号コードを識別
し、受信信号のコードが予め設定されたコード形態であ
るときに記憶された特定の案内情報を音声で出力するも
のであり、コイルアンテナを有し、コイルアンテナは、
歩行者に案内情報を提供すべき場所に設置され、前記送
信機と無線通信するものであり、送信機は、音声発生装
置のコイルアンテナの近傍でコイルアンテナから出力さ
れる特定周波数の信号波をもって給電され、その給電電
力で動作し、所定のコードの応答信号を無線送信するも
のである。

【００１０】また、音声発生装置は、信号処理部を有
し、信号処理部は、送受信部と、制御部と、音声出力部
とを有し、送受信部は、送信機に送信すべき特定周波数
の信号を発振させるとともに受信信号を復調して制御部
に出力するものであり、制御部は、送信と受信のタイミ
ングを送受信部に指令する機能と、受信信号を識別し、
受信信号が送信機からの応答信号であったときに音声出
力部に案内情報出力命令を出力するものであり、音声出
力部は、制御部からの出力命令に基づき、記憶された案
内情報の音声信号を出力するものである。

【００１１】また、送信機は、アンテナと、電源部と、
発振部と、制御部とを有し、アンテナは、音声発生装置
のコイルアンテナより発振された電波を受信し、これを
電流に変換して電源部に出力するとともに制御部から出
力される応答信号を無線送信するものであり、電源部
は、アンテナより出力された電流を蓄電し、蓄電された
電力を制御部，発振部に給電するものであり、発振部
は、電源部から供給された電力で動作して応答信号の搬
送波を出力するものであり、制御部は、応答信号をディ
ジタル信号のコードで記憶しており、電源部から供給さ
れた電力で動作し、応答信号を発振周波数で変調してア
ンテナに出力するものである。

【００１２】また、送受信部は、送信モードと、受信モ
ードとを有し、送信モードは、送信機の電源部に電力を
供給する期間であり、受信モードは、送信機より発信さ
れた応答信号を受信する期間であり、送信モードと受信
モードとは一定の周期で繰り返されるものである。

【００１３】また、送信機より出力される応答信号は、
周波数が異なる２種類の電波であり、周波数が異なる２
種類の電波は、音声発生装置のコイルアンテナに受信さ
れ、音声発生装置は、受信した２種類の電波を周波数変
調方式により識別する機能を有するものである。

【００１４】また、送信機は、歩行者に所持させる視覚
障害者用の白杖に装備したものである。

【００１５】また、音声発生装置のコイルアンテナは、
歩行者に案内情報を提供すべき場所の歩行面下に埋設さ
れたものである。

【００１６】本発明において、「歩行者が所持する送信
機」とは、送信機を歩行者が手で所持する場合、身体の
一部に取付ける場合に限らず、歩行者が所持する杖に送
信機を組み込んだものや歩行者が着用する履物に装着し
た場合を含むものである。音声発生装置のコイルアンテ
ナは、案内情報を歩行者に提供することが必要とされる
場所に設置され、一定の周期で発振，受信モードを繰り
返している。

【００１７】歩行者が所持する送信機は、音声発生装置
のコイルアンテナから発振される電波を検知するとその
送信機能の電源が充電され、送信機から応答信号として
信号コードを出力し、その信号コードは受信モードでコ
イルアンテナに受信され、音声発生装置では、信号コー
ドの正否を判定し、信号コードが予め定められたコード
携帯であるときには、所定の案内情報を音声にて出力す
る。送信機から発する応答信号として２種類の周波数の
電波を使用し、周波数変調方式いわゆるＦ．Ｓ．Ｋ方式
（ＦｒｅｑｕｅｎｃｙＳｈｉｆｔＫｅｙｉｎｇ）を
用いて応答信号のディジタル信号を識別することによっ
て電磁波ノイズによる誤動作を殆どなくすことができ
る。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下に本発明を図によって説明す
る。

【００１９】図１は、本発明装置による音声案内システ
ムの概略を示す図である。本発明は、歩行者に対して案
内情報の提供を必要とする場所に設置された音声発生装
置１と、歩行者が所持する送信機２との組合せからなる
ものである。

【００２０】歩行者に対して案内情報の提供を必要とす
る場所は、交差点の横断歩道，街路の曲り角，公共施設
の出入口，交通機関の券売機前などの場所であり、視覚
障害者にとって歩行の注意を促す場所，方向を指示する
場所，目的地であることを指示する場所などを意味して
いる。以下これを案内提供場所という。

【００２１】また、図１の例では、送信機２は、図２の
ように視覚障害者用の白杖３に装備した例を示してい
る。

【００２２】音声発生装置１は、コイルアンテナ４と、
信号処理部５と、スピーカ６とを有し、コイルアンテナ
４は、送受信用であり、案内提供場所の路面又は床面に
水平に埋設され、信号処理部５からの指令を受けて図３
のように、一定の周期で発振モードと受信モードとに切
替られ、発振モードで一定周波数の電波を発振し、受信
モードで送信機２から出力される電波を受信するもので
ある。

【００２３】信号処理部５は、図４に示すように送受信
部７と、制御部８と、音声出力部９と、スイッチング電
源１０とからなるものである。送受信部７は、送信部１
１と、受信部１２とからなり、制御部８からの指令で送
信モードと受信モードとに切替られ、送信部は１１は、
発振モードで特定周波数（例えば１３０ＫＨｚ）の送信
信号をコイルアンテナ４に出力し、受信モードでは、コ
イルアンテナ４に入力された送信機２からの応答信号を
受信して復調し、これを制御部８に出力するものであ
る。

【００２４】制御部８は、送信と受信のタイミングを送
受信部１１に指令し、受信部１２で復調された受信信号
を識別し、受信信号が予め定められた応答信号のコード
形態であるときには音声出力部９に案内情報出力指令を
出すものである。

【００２５】音声出力部９は、音声記憶部１３と、音声
増幅部１４であり、音声記憶部１３は、案内情報の音声
データを記憶させた音声ＲＯＭであり、音声増幅部１４
は、案内情報出力指令に基づいて音声記憶部１３より出
力された案内情報の音声出力をスピーカ６に出力し、ス
ピーカ６は、その案内情報を音声で報知するものであ
る。スイッチング電源１０は商用電圧ＡＣ１００Ｖを直
流電圧に変換して各部に給電するものである。信号処理
部５には、例えばテキサスインストルーメント社製のタ
イリス（商品名）を利用できる。

【００２６】図５において、歩行者が所持する送信機２
は、アンテナ１５と、電源部１６と、制御部１７と、発
振部１８とからなっており、アンテナ１５は、送受信用
であり、音声発生装置１のコイルアンテナ４から発信さ
れた送信電波を受信し、共振回路１９が励起し、コンデ
ンサの放電電流による電力を電源部１６に供給し、また
制御部１７より出力された応答信号を発振部１８の搬送
波で変調して空中に発信するものである。電源部１６
は、受信信号によって発生した電流を蓄電して制御部１
７及び発振部１８に電力を供給する。

【００２７】発振部１８は、電源部１６から電力の供給
を受けて送信信号の搬送波（変調波）を２種類の周波数
で発振して制御部１７に出力する。制御部１７は、送信
すべき応答信号を例えば６４ビットのディジタル信号と
して記憶しており、発振部１８から入力された搬送波で
変調し、電源部１６に一定量の電力が蓄電されたとき、
一定時間間隔で信号波をアンテナ１５に出力し、アンテ
ナ１５からはその送信波が放射される。

【００２８】本発明において音声発生装置１は、常時図
３に示すタイミングの一定周期で発振モードと受信モー
ドを繰り返している。例えば０．０９ｓｅｃを１周期と
している発振モードでは０．０５ｓｅｃの間１３０ＫＨ
ｚの電波を出力し、次の０．０４ｓｅｃは、受信モード
として送信機２から出力される信号電波の受信待機時間
である。

【００２９】歩行者が所持する送信機２が音声発生装置
１のコイルアンテナ４に接近し、送信機２とコイルアン
テナ４間の通信が可能になったときには、音声発生装置
１の送信モードでコイルアンテナ４から発せられた送信
信号の電波を送信機２が検知し、送信モード時間内で送
信機２はその電波を受信して電源部１６は充電される。
次いで音声発生装置１が受信モードに切替ったときにコ
イルアンテナ４は、送信機２から発信される応答信号の
コードを受信する。コードは例えば６４ビットのディジ
タル信号であり、コードの送信波には周波数が異なる２
種類の電波、例えば１３０ＫＨｚと１２０ＫＨｚの２種
類の信号波を用い、いわゆるＦ．Ｓ．Ｋ方式によって２
種類の信号波のコードのディジタル信号を音声発生装置
１に識別させる。このような周波数が異なる２種類の電
波を信号波に利用すれば、応答信号とノイズとを確実に
区別できる。このような２種類の周波数の同時送信は、
応答信号以外には殆ど生じることがない。

【００３０】送信機２から発せられた応答信号は、音声
発生装置１のコイルアンテナ４に受信され、信号処理部
５で復調並びに受信コードが予め定められたコード形態
であるかどうかを識別し、受信コードが案内情報を提供
すべき正規の応答信号であると判断したときには、デー
タ記憶部１３に記憶された内容を出力し、その内容をス
ピーカ６から音声にて発生する。受信内容が予め定めら
れたコード形態でなければスピーカ６からは音声を発し
ない。

【００３１】音声記憶部１３にデータとして記憶される
案内情報は、案内提供場所に応じて設定される。例えば
案内提供場所が横断歩道であるときには、「押ボタンは
こちらです。」，「ここは○○○の交差点です。」，
「○○の建物は横断路の右側です。」といった物の所
在，場所，方向の指示のほか、交通信号機と連動させ
て、「赤信号ですから渡らないで下さい。」，「青信号
です。気をつけて渡って下さい。」といった変化する状
況の情報を提供することもできる。

【００３２】以上実施形態においては、歩行者に所持さ
せる送信機を視覚障害者用の白杖に装備した例を説明し
たが、これに限らず、送信機を履物に装着してもよく、
さらに送信機をカード状に加工すればポケットに収めて
持ち運ぶことができ、また、送信機をタグ状に加工して
衣服にピン止めすることもできる。

【００３３】

【実施例】以下に本発明の実施例を示す。音声発生装置
のコイルアンテナ４は、周波数１３０ＫＨｚで発振する
ように調整し、これを樹脂モールドして機械的強度を増
大させると共に定型化した。

【００３４】一方、送信機２は、１３０ＫＨｚと、１２
０ＫＨｚのコードで発振するアンテナ１５，発振部１
８，制御部１７を含む回路に、電源部１６として充電用
の蓄電池を組付け、これを樹脂モールドして直径５ｍｍ
の筒状に加工し、視覚障害者が携帯する通常の白杖の先
端近くの内部に組み込んだ。上記コイルアンテナ及び通
信機を用いて以下の検知試験を行った。

【００３５】検知試験は、コイルアンテナを、（１）工場内１階のコンクリート床上（２）鉄筋コンクリート建物２階床上（３）屋外の地上面より３ｃｍ下の地中にそれぞれ設置し、送信機が発する応答信号をコイルア
ンテナが検知する最大の距離（最大検知距離）と、８時
間内での誤動作の発生回数を調べた。なお比較のため、
被検知物に永久磁石を用いた点字ブロック音声誘導シス
テム（従来方式Ａ）及び被検知物に磁性体を用いた磁気
誘導システム（従来方式Ｂ）についても検知試験を行っ
た。

【００３６】比較例についても実施例と同じ要領で従来
方式Ａのコイルアンテナ及び従来方式Ｂによるリードリ
レーを前記（１）〜（３）の場所に設置し、永久磁石又
は磁性体を接近させたときの最大検知距離と、８時間内
での誤動作の発生回数を調べた。（１）〜（３）の測定
場所での測定結果を表１〜表３に示す。

【００３７】

【表１】

【００３８】

【表２】

【００３９】

【表３】

【００４０】以上、表１〜表３において、「検知設定距
離」とは、被検知物を検知するコイルアンテナを含む回
路の検知感度の調整によって予め設定された距離を意味
する。本発明および従来方式Ａでは検知距離の設定は不
要であるが、従来方式Ｂは、コイルアンテナ側で予め磁
性体の検知感度を設定しておく必要があり、従来方式Ｂ
では検知設定距離が最大検知距離であり、検知設定距離
を大きく設定すると、誤動作が生じ易くなる。

【００４１】以上、表１〜表３によれば、従来方式Ｂの
測定結果に顕著に現われているように、工場や、鉄筋コ
ンクリートの建物内では比較的検知設定距離を大きくと
れるにもかかわらず、誤動作の原因となるノイズが多く
発生する環境であるが、本発明によれば、７０〜１００
ｃｍの最大検知距離を確保して、しかも８時間の測定時
間の間、誤動作は一回も発生することはなかった。

【００４２】また、屋外でセンサコイルやリードリレー
を地中に埋設したときには、従来方式Ａ，Ｂでは最大検
知距離が著しく低下するのに対し、本発明では１００ｃ
ｍの最大検知距離を確保できた。勿論、誤動作が発生す
ることはなかった。

【００４３】

【発明の効果】本発明は、以上のように、音声発生装置
のコイルアンテナから送信される電波をもって歩行者が
所持する送信機の電源を充電し、充電された電力で送信
機に固有のコードを出力し、このコードをコイルアンテ
ナに受信させ、受信コードを判定して受信コードが正規
のコードであるときにのみ音声案内情報を出力するもの
であり、歩行者が携帯する送信機には電源電池が不要と
なり、電池切れが原因で歩行中に案内情報が得られない
という事態は生じない。又本発明によれば、歩行者が所
持する送信機の記録内容、特にコード化されたディジタ
ル信号を選択的に音声発生装置に入力し、さらに信号波
に２種類の周波数の電波を用いて案内情報を発生させる
ため、周囲のノイズによって誤動作が生ぜず、無用の案
内情報の発生を防止できる。もっとも、ディジタル信号
のコードのビット数を上げることによって更に精度を向
上できる。

【００４４】本発明によれば、視覚障害者の歩行の安全
誘導並びに案内システムとして実用的で優れた装置を提
供できる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】音声案内システムの概略を示す図である。

【図２】送信機を装備した白杖を示す図である。

【図３】発振モードと受信モードとのタイミングを示す
図である。

【図４】音声発生装置の信号処理部の構成を示す図であ
る。

【図５】送信機の構成を示す図である。

【符号の説明】

１音声発生装置２送信機３白杖４コイルアンテナ５信号処理部６スピーカ７送受信部８制御部９音声出力部１０スイッチング電源１１送信部１２受信部１３音声記憶部１４音声増幅部１５アンテナ１６電源部１７制御部１８発振部１９共振回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】音声発生装置と、送信機とを有する音声
案内装置であって、音声発生装置は、特定の周波数の信号を発信し、送信機
の応答信号を受信し、受信信号のディジタル信号コード
を識別し、受信信号のコードが予め設定されたコード形
態であるときに記憶された特定の案内情報を音声で出力
するものであり、コイルアンテナを有し、コイルアンテナは、歩行者に案内情報を提供すべき場所
に設置され、前記送信機と無線通信するものであり、送信機は、音声発生装置のコイルアンテナの近傍でコイ
ルアンテナから出力される特定周波数の信号波をもって
給電され、その給電電力で動作し、所定のコードの応答
信号を無線送信するものであることを特徴とする音声案
内装置。
【請求項２】音声発生装置は、信号処理部を有し、信号処理部は、送受信部と、制御部と、音声出力部とを
有し、送受信部は、送信機に送信すべき特定周波数の信号を発
振させるとともに受信信号を復調して制御部に出力する
ものであり、制御部は、送信と受信のタイミングを送受信部に指令す
る機能と、受信信号を識別し、受信信号が送信機からの
応答信号であったときに音声出力部に案内情報出力命令
を出力するものであり、音声出力部は、制御部からの出力命令に基づき、記憶さ
れた案内情報の音声信号を出力するものであることを特
徴とする請求項１に記載の音声案内装置。
【請求項３】送信機は、アンテナと、電源部と、発振
部と、制御部とを有し、アンテナは、音声発生装置のコイルアンテナより発振さ
れた電波を受信し、これを電流に変換して電源部に出力
するとともに制御部から出力される応答信号を無線送信
するものであり、電源部は、アンテナより出力された電流を蓄電し、蓄電
された電力を制御部，発振部に給電するものであり、発振部は、電源部から供給された電力で動作して応答信
号の搬送波を出力するものであり、制御部は、応答信号をディジタル信号のコードで記憶し
ており、電源部から供給された電力で動作し、応答信号
を発振周波数で変調してアンテナに出力するものである
ことを特徴とする請求項１に記載の音声案内装置。
【請求項４】送受信部は、送信モードと、受信モード
とを有し、送信モードは、送信機の電源部に電力を供給
する期間であり、受信モードは、送信機より発信された
応答信号を受信する期間であり、送信モードと受信モー
ドとは一定の周期で繰り返されるものであることを特徴
とする請求項２に記載の音声案内装置。
【請求項５】送信機より出力される応答信号は、周波
数が異なる２種類の電波であり、周波数が異なる２種類の電波は、音声発生装置のコイル
アンテナに受信され、音声発生装置は、受信した２種類
の電波を周波数変調方式により識別する機能を有するも
のであることを特徴とする請求項２に記載の音声案内装
置。
【請求項６】送信機は、歩行者に所持させる視覚障害
者用の白杖に装備したものであることを特徴とする請求
項１又は３に記載の音声案内装置。
【請求項７】音声発生装置のコイルアンテナは、歩行
者に案内情報を提供すべき場所の歩行面下に埋設された
ものであることを特徴とする請求項１に記載の音声案内
装置。