JPS62155633A - 超音波受信機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の屈する技術分野 この発明は、例えは、ｆｆＧ示場の−・小間、美術館・
画廊などの一区画、あるいは交差点の＝・方向の横断歩
道などの、限定された狭い領域の空中に送出されている
ｉｆｉ音波を受信して情報を受けるための超音波受信機
に関するものである。

従来技術とその欠点 例えば、Ｂく示場で複数小間においてそれぞれ異なる対
象物について同時にスピーカなどを用いて音声により説
明・案内を行なう場合は、音声出力を大きくすると、近
隣の小間の１゛？声が混在して相互に騒音となり、見聞
者は非常に聴取しにくい。また、１１声出力を小さくす
ると、良く聞えないので、いずれの場合も説明効果が低
い。

また、美術館や画廊などで、各展示物に対して音声によ
る説明・解説・案内などをする場合は、′！！Ｊ該展示
物を冷静独自に観賞しようとする者に邪魔になるばかり
でなく、近隣展示物の観賞者には騒ｆ７となり易いので
、通常はこの種のｎ　＋”説明などをしていない、しか
し、展示物の内容や観賞渚によっては他人に障害となら
ない何らかの方法で、現在自分が見ている展示物につい
ての解説などを受けてより詳しい知識の下でより良いｖ
１’１１を楽しむことを欲求する場合も少なくない。

さらに、例えば交差点において盲人や難視者などの交通
弱者を交通信号に応じて安全に誘導する方法として、従
来、メロディなどの可聴周波数のぎ波をスピーカから発
生する方法が採られているが、夜間は近隣住民に騒音と
なるため、設置できる交差点が限定されたり、ｙ、働時
間を制限する必要があるなどの欠点がある。

音波の代りに電波を用いる方法は、電波法の規制を受け
、送信機設置の手続が煩雑であり、また、電波送信機の
送出対象領域は一般的に非常に広いので、環境条件が千
差万別の交差点などに設置するには実用上多くの困難性
を有する。

上記展示場、美術館などあるいは交差点において、狭い
領域に送信する手段として、指向性アンテナを備えた電
波送信機と電波受信機を用いることも考えられるが、高
価であるため、汗及することは期待できない。

この発明の目的 この発明は、上記の点に鑑み、超音波受信・可聴周波数
への復調・Ｍ　Ｐ出力の機能を有する携帯可能な超音波
受信機を提供することにより、超音波送信機により超音
波帯域の搬送波を可聴周波信号で変調し、これを電気音
響変換後、音響出力手段から対象領域の空中に超音波を
出力すれば、超音波受信機の携帯によって、近隣者の障
害となることなく限定された狭い領域での個々人に対す
る情報伝達が可能となり、なおかつ安価なため普及が期
待できるようにすることを目的とする。

この発明の実施例 次に、この発明の実施例を、図面に基いて説明する。

超音波受信機は、第１図にその一例を示すように、可聴
周波数で変調された超音波を受けて電気信号を出力する
圧電バイモルフなどの音響・電気変換手段１と、この出
力を増幅する手段２と、可聴周波藪を復調する手段３と
、可聴周波を検波増幅する手段４と、可聴周波数を増幅
する手段５と、増幅された可聴周波数をｅ　１Ｊｉｔｌ
出力するイヤーホーン又はスピーカなどの音響出力手段
６とを備えている。

音響・電気変換手段ｌに圧電バイモルフを用いる場合は
、２０〜３２ＫＨｚの超音波を効率良く電気信号に変換
することができるとともに、超音波受話機を小型化して
、携帯可能な大きさとすることができる。

なお、７は一般のラジオ放送受信用チューナ、８は受信
コイルであり、切換器９により超）′を汲置４ｊとラジ
オ受４ｉとを切り科えることができるようになっている
。

第２図は、この発明に係る一ヒ記超音装置（１機に対し
て所要の情報を送出する超ｌ″ｆ汲込（１機の構成の一
例を示すグロック図である。

同図において、可聴周波イ５号入力手段１０は、最も簡
単な超１°を汲込４．５　＆’ｉの場合は肉声を電気信
号に変換して出力するマイクロホンが用いられる。信号
増幅手段１１は一例として３００Ｈｚから３．４ＫＨ２
（７）帯域を４１する可聴周波４ｔ３号を増幅するもの
であり、可聴周波信号入力手段１０より入力する音声信
号を増幅して出力する。１２は例えば２６ＫＨｚの超音
波帯域周波数を有する搬送用交流イ１）号を発生する搬
送波発生手段である。１３は直線周波数変調器などの変
調手段であり、搬送波発生手段１２からの搬送波を信号
増幅手段１１の出力信号により変調する。１４は一例と
して中心周波数２６ＫＨｚの送信電力増幅手段であり、
例えば２０〜３２ＫＨｚの周波数帯域の信号を増幅して
出力し、その出力で次段の電気・音饗変換手段１５を駆
動する。

電気・ｒｆ　Ｗ変換手段は圧電バイモルフ票子で構成さ
れており、送信電力増幅手段１４の増幅出力により駆動
されて例えば５Ｗの音Ｈ／ＩＩＩ出力を発する。

１６は音コを′空中に出力する手段であり、この超音波
送信機の使用場所及び用途などを考慮して音響工学的に
設計されたホーン１７を使用することにより１発射角を
当該超ｒ７波送信機の使用場所及び用途に最適な値を有
するように定めている。すなわち、ホーン２０はコーン
の形状及び開口方向により送波対象領域を任意に設定す
ることができる。

上記基本的構成を有する超音波送信機によれば、可聴周
波信号入力手段ｌＯのマイクロホンに向って話すことに
より、音響出力手段１６のホーン１７の形状及び向きに
より設定される限定領域にいる超音波受信機携帯者にの
み情報を伝達することができ、しかも、同一対象領域に
いても超音波受信機を有しない者及び対象領域の近隣者
のいずれに対しても、騒音その他いかなる障害も与えな
い。

上記超音波送信機及び超音波受信機を用いれば、例えば
、第３図に示すように、複数個の展示物ｅｌ＋６２・・
・が展示されている美術館や画廊において、各展示物に
対してそれぞれ一個の同一周波数の搬送波を用いる超音
波送信機を設置し、各送信機の送波領域Ｂｌ　　。

Ｂ２・・・が互いに重畳しないように音響出力手段のホ
ーン１７．．１７２　　、・・・の形状及び向きを設定
したＬで、各送信機に対応する展示物についての説明や
案内などを送出すれば、説明などを希望する見聞者は入
１１などでこの発明に係る超音波受信機を借りて携帯し
、イヤーホーンを使用しながら展示物に沿って移動する
ことにより、展示物の前又はその付近においてイヤーホ
ーンを介してその展示物の説明などを聞くことができる
。

第４図（イ）及び（ロ）は、展示物Ｅのヒ方に超音波送
信機のホーン１７を設置することにより、超音波の伝播
特性を利用して送波領域Ｂ１を展示物の周囲の希望する
範囲に容易に限定した例を示す、Ｂ２は近隣の展示物の
送波領域である。

第３図及び第４図に示すように、狭指向性を有するホー
ンを用いて限定された狭い領域にのみ超音波が送出され
るから、超音波受信機携帯者には展示物にそれぞれ対応
する場所においてその展示物の説明などのみが聞えるの
で、非常に聴取効率が良く、近隣又は他の展示物の説明
などが聞えて騒音になることがないので疲労も少ない、
なお、第４図（イ）に鎖線で示すように展示物の左右又
は前後に対してそれぞれ超音波送出用ホーンを設け、各
領域のに方に超音波送信機を設ければ、一つの展示物に
ついて複数の情報を同時に送出して、受４６者の位置に
おいてそれぞれ見える部分の詳細な説明などを与えるこ
とも可能である。

第２図に示したａ　ｊ″ｒ波送信機は、可聴周波信ｔ）
人力手段ｌＯが肉声を電気信号に変換するものであった
。第３図及び第４図に示す例のように複数の展示物に関
する情報を複数の超１″７波送信機を用いて複数人で１
１頭で入力することは設備費及び人件費が嵩む。

：５５１４のものは、第２図の一点鎖線ｃ１で囲まれた
構成部分であるｒＩ（聴周波信り一人力「・段ｌＯ及び
信号増幅丁段１１に代えて、少なくとも１種類の音声・
メロディ・擬ｒ？・その他特定の意味を右する可熱さを
デフ−シタＩｔ／　４．３号として記憶する音記憶回路
２０と、選択スイッチの操作又は選択信号の人為的入力
によりその音記憶回路から所定の汀のディジタル信壮を
読出して出力させる音選択回路１８と、及び入力したデ
ィジタル信号をｎ（ＩＰ！音に変換して出力する音合成
回路２１とから構成することにより、音の使用場所又は
時刻に応じて音選択回路１８の対応する選択スイッチを
操作し又は音選択回路１８に選択信号を外ｊ１から入力
して、所望の可ｌ？！音の電気信号を変調手段１３に出
力するようにしたものである。

ｋ−ｆましい実施態様では、音記憶回路２０はプログラ
マブル争リードオンリー・メモリで構成され、数耳のメ
ツセージをディジタル化して記ｔαしている。音合成回
路２１は音声合成すると同時に増幅する機能をもイ１す
る。

１９はｆｆ　選択回路１８に含まれるシーケンスコント
ローラであり、選択信号によりそれに対応する音信号を
音記憶回路２０から所定の順序で読出させる制御を行な
う。記憶回路２０、音合成回路２１及びシーケンスコン
トローラ１９はマイクロプロセッサとその周辺素子によ
り構成されている。

このような構成により、例えば、第３図の美術館の各展
示物に対応して設置した人間検知器の検知出力に基いて
当該展示物の説明などを出力させるための選択信号を音
選択回路１８に入力し、また、第４図の各展示小間にお
いては、それぞれ見聞者の群の移動歩調などに応じて、
漬当する展示物の説明を出力させるため、汗選択回路１
８の選択スイッチを操作するなどして、自動的に所要の
可聴音を対象領域に送信することができる。

第６図は、第５図の超音波送信機を利用して、交差点に
おける交通信号機の特定の信号状態に対応する情報を送
出して、その交差点の横断歩道内又はその付近を通行す
る視力障害者をこの発明に係る超音波受信機を用いて誘
導するために応用した例を示す。

第６図の鎖線Ｃ２内の構成は、第５図の一点鎖線Ｃ２内
の構成に対応する。２２は交通信号機における既知の信
号制御機であり、信号灯２３の現示内容を規定する。２
４は入力信号の合理性の検定を行なう保安回路であり、
信り制御機２２からの入力信号を検定して信号制御機に
よる危険な情報の送出を防止することを本来の機能とす
るが、この例では、信号制御機２２からの現示条件をそ
の現示内容に対応する音声の選択信号として汗選択回路
１８に入力するように構成しである。

そして、音記憶回路２０には、当該交差点における各方
向の信号機の特定の又は各種の現示内容に対応する各横
断歩道に対する誘導メツセージ（信号の特定状態又は緊
急状態などを音声で知らせる情報）をディジタル信号化
して記憶させである。

上記の構成により、信号制御機２２からの現示条件によ
り自動的にメツセージにより変調した超音波が交差点の
所定の位置に設けた音響出力手段のホーンから当該横断
歩道のみに向けて空中に送出される。

第７図は、第６図の送信機を用いて交差点の各隅角部に
それぞれ異なる方向の横断歩道用超音波送出ホーン１７
１〜１７４　を設け、各ホーンから対応する横断歩道の
所定領域の空中に向けて同方向の信号灯２３１〜２３４
の現示内容に対応するメツセージを超音波として送出し
て、この発明に係る超音波受信機を携帯する視力障害者
を安全に誘導するようにした具体例を示す。

この発明は、超音波送信機の７７記憶回路２０に、少な
くとも１種類の音声・メロディ・擬音又は特定の意味を
有する可聴音をディジタル信号化して記憶したり、受信
機の受４１ルベルの設定及び音響電気変換手段の受信ホ
ーンの形状の設定により上記以外の各種用途に広く適用
することができるものである。

この発明の効果 上述のように、この発明によれば、圧゛市バイモルフを
音響・電気変換手段として用いるので、超音波受信・可
聴周波数への復調・音響出力の機能を有する携帯可能な
超音波受信機を提供することが可能となり、従って、超
音波送信機により超音波帯域の搬送波を可聴周波信号で
変調し、これを電気音響変換後、γＴＷ出力手段から対
象領域の空中に超音波を出力すれば、この発明に係る超
音波受信機の携帯によって、近隣者の障害となることな
く限定された狭い領域での個々人に対する理想的な情報
伝達が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図である。 第２図はこの発明に係る超音波受信機に対して情報を送
出するための超音波送信機の第１例の構成を示すブロッ
ク図、第３図は超音波送信機及び超音波受信機の使用例
を示す模写図、第４図は同様に他の使用例を示すもので
、（イ）は平面図、（ロ）は正面図である。 第５図は超音波送信機の第２例の構成を示すブロック図
、第６図は回倒の具体的応用例を示すブロック図、第７
１ｍは交差点における横断歩行者の誘導に適用した例を
示す模写図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 可聴周波数で変調された超音波を受けて電 気信号を発生する圧電バイモルフよりなる音響・電気変
   換手段と、この音響・電気変換手段の出力を増幅する手
   段と、増幅された出力を可聴周波数に復調する手段と、
   可聴周波数を増幅する手段と、増幅された可聴周波数を
   音響出力する手段とを備えた超音波受信機。