(57)【要約】【課題】視覚障害者の進行方向を判断して歩行支援するための進行方向判断システムにおいて、視覚障害者の進む方向を容易、かつ、的確に判断できるようにする。【解決手段】進行方向判断システムは、歩行者を頭上から撮影するカメラ部１と、カメラ部１による検知結果に基づいて人の進行方向を判断する制御部２と、通路に沿って配設された誘導表示部３とを有する。制御部２は、カメラ部１による検知画像の中から人の頭と判断される略円形の画像パターンを認識し、さらに、当該画像パターンから延出する棒状パターンが認識されたとき、棒状パターンが延出する方向を視覚障害者Ｍ１が進行する方向であると判断する。これにより、視覚障害者Ｍ１の進む方向を精度良く判断でき、ＩＣタグなどを対象者に持たせる必要がなくなり、進行方向を容易、かつ、的確に判断することができ、視覚障害者Ｍ１の進行方向の誘導表示部３を点灯制御して歩行支援することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像センサと、前記画像センサによる検知結果に基づいて移動体の進行方向を判断する制御部とを有する進行方向判断システムであって、
前記制御部は、前記画像センサによる検知画像の中から人と判断される画像パターンを認識し、さらに、当該画像パターンから延出する棒状パターンが認識されたとき、前記棒状パターンが延出する方向を視覚障害者が進行する方向であると判断することを特徴とする進行方向判断システム。
【請求項２】
前記制御部は、前記棒状パターンの時間的変化が予め定められた周期以下の振り子状の変位となることを検知しなかった場合には、前記画像パターンに係る人を視覚障害者ではないと判断することを特徴とする請求項１に記載の進行方向判断システム。
【請求項３】
通路に沿って配設された点灯により誘導表示する複数の誘導表示部を、さらに備え、
前記制御部は、前記棒状パターンにより視覚障害者を認識したとき、視覚障害者が進行する方向の前記誘導表示部を点灯、又はその光出力を増加させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の進行方向判断システム。
【請求項４】
歩行者用の照明器具を、さらに備え、
前記制御部は、前記棒状パターンにより視覚障害者を認識したとき、前記照明器具の光出力を減少させることを特徴とする請求項３に記載の進行方向判断システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、視覚障害者の進行方向を判断して歩行支援するための進行方向判断システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の視覚障害者の歩行支援システムとして、歩行者が有するＩＣタグなどの情報発信部からの情報を予め道路に設置された読み取り部で検知することにより、歩行者の有無や歩行者の属性を判断し、視覚障害者が存在した場合に、道路に設置された誘導灯や照明灯などを点灯制御して、歩行支援する歩行者用照明システムが知られている（特許文献１参照）。また、道路の対向位置にカメラを設置し、カメラに写った映像の中で輝度の高い線分を検出して視覚障害者の白杖とみなし、視覚障害者の服の色や背の高さなどの特徴情報に基いて視覚障害者を追跡するシステムが知られている（特許文献２参照）。
【０００３】
しかしながら、上記特許文献１に示されるシステムにおいては、対象となる視覚障害者がＩＣタグなどの情報発信部を携帯する必要があり、システムが複雑で有ると共に、ＩＣタグを有していない場合は、システムが作動しない。また、ＩＣタグでは、歩行者が立ち止まった場合に、歩行者の移動方向を検知することが難しい。また、上記特許文献２に示されるシステムにおいては、輝度の高いものを白杖と検出するため、例えば、視覚障害者の服装が白い色の場合などでは、白杖の検出が困難となり、視覚障害者を判定することが難しい。
【特許文献１】特開２００５−７１６２４号公報
【特許文献２】特開２００５−３３２０７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、視覚障害者の進行方向を判断して歩行支援する進行方向判断システムにおいて、ＩＣタグなどの情報媒体を対象者に持たせる必要をなくし、また、輝度により白杖を検知するのでなく、対象者が所持する白杖の画像パターンに基づいて、視覚障害者の進む方向を容易、かつ的確に判断することができる進行方向判断システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために請求項１の発明は、画像センサと、前記画像センサによる検知結果に基づいて移動体の進行方向を判断する制御部とを有する進行方向判断システムであって、前記制御部は、前記画像センサによる検知画像の中から人と判断される画像パターンを認識し、さらに、当該画像パターンから延出する棒状パターンが認識されたとき、前記棒状パターンが延出する方向を視覚障害者が進行する方向であると判断するものである。
【０００６】
請求項２の発明は、請求項１の進行方向判断システムにおいて、前記制御部は、前記棒状パターンの時間的変化が予め定められた周期以下の振り子状の変位となることを検知しなかった場合には、前記画像パターンに係る人を視覚障害者ではないと判断するものである。
【０００７】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の進行方向判断システムにおいて、
通路に沿って配設された点灯により誘導表示する複数の誘導表示部を、さらに備え、前記制御部は、前記棒状パターンにより視覚障害者を認識したとき、視覚障害者が進行する方向の前記誘導表示部を点灯、又はその光出力を増加させるものである。
【０００８】
請求項４の発明は、請求項３に記載の進行方向判断システムにおいて、歩行者用の照明器具を、さらに備え、前記制御部は、前記棒状パターンにより視覚障害者を認識したとき、前記照明器具の光出力を減少させるものである。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１の発明によれば、対象者が所持する白杖の画像パターンに基づいて視覚障害者を検知し、白杖の方向により視覚障害者の進行方向を判断できるので、輝度により白杖を検知して方向を判断する場合に比べて精度良く判断することができる。従って、ＩＣタグなどの情報媒体を対象者に持たせる必要がなくなり、視覚障害者の進む方向を容易、かつ、的確に判断することができる。これにより、誘導灯を設置して少なくとも残存視覚を有して誘導表示を視認できる視覚障害者を誘導する場合に、視覚障害者の進行方向に合わせて誘導灯を点灯することができ、視覚障害者の移動を効果的に支援することができる。
【００１０】
請求項２の発明によれば、白杖の動き情報を追加して判断することにより、視覚障害者でない人が視覚障害者と誤って判断されることを避けることができるので、視覚障害者の検知精度が向上する。
【００１１】
請求項３の発明によれば、視覚障害者が進行する方向の誘導表示部を視認し易くなるので、その歩行を効果的に支援することができる。
【００１２】
請求項４の発明によれば、誘導表示部を点灯した状態で照明器具からの光を低下させることができるので、周囲の明るさに対する誘導表示部の明るさの輝度比を高めることができ、視覚障害者の誘導表示部に対する視認性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の第１の実施形態に係る進行方向判断システムについて、図面を参照して説明する。図１は本実施形態の進行方向判断システムの構成を示し、図２は進行方向判断システムの主要な構成要素の配置例を示す。
【００１４】
図１に示すように、進行方向判断システムは、外部画像を検知するためのカメラ部１（画像センサ）と、カメラ部１による検知結果に基づいて人（移動体）の進行方向を判断すると共に、システム全体を制御する制御部２と、制御部２により視覚障害者を誘導するために点灯制御される誘導表示部３とを備える。ここでは、視覚障害者は、少なくとも残存視覚を有して誘導表示部３からの誘導表示を視認できることを前提とする。
【００１５】
カメラ部１は、人が歩行する通路に向けられており、歩行者の画像をほぼ連続的に撮影する。また、カメラ部１は誘導表示部３の個々に対応して設置されていてもよいし、図１のように誘導表示部３の数量と対応していなくても構わない。
【００１６】
制御部２は、カメラ部１で検知された外部画像情報を基に画像データの画像処理を行う画像処理部２１と、画像処理部２１で画像処理した画像データやパターン認識用の画像データ等を記憶する記憶部２２と、通信部２３とを有する。制御部２は、画像処理部２１によるカメラ部１で検知された画像データの画像処理の結果を基に視覚障害者の進行方向を判断し、誘導表示部３を点灯制御するための点灯制御信号を出力する。
【００１７】
画像処理部２１は、複数のカメラ部１と有線又は無線の通信ラインで接続され、各カメラ部１から送られる検知画像を画像処理する。通信部２３は、各カメラ部１からの検知画像を受けて、検知画像データを画像処理部２１に伝達すると共に、制御部２からの点灯制御信号を誘導表示部３に送出する。なお、ここでは、各カメラ部１に対して制御部２を共通としたが、カメラ部１ごとに制御部２を設置し、制御部２同士を有線又は無線の通信回線で結んで互いの制御部２を連携させて画像処理し、システム全体を制御してもよい。また、制御部２は、カメラ部１の筺体に内蔵したタイプでもよいし、カメラ部１とは別筺体としてもよい。
【００１８】
ここで、制御部２は、カメラ部１により得られた検知画像の中から人と判断される画像パターンを認識する。この画像パターンの認識は、人の頭と推定されるパターンを抽出することにより行う。カメラ部１は、歩行者の頭上から撮影するので、頭の上面の外郭形状が撮影される。例えば、画像処理部２１により輪郭検出等の画像処理を行うことにより得られた画像パターンのうち、略円形のパターンを抽出して、予め記憶部２２に記憶された人の頭の外郭形状に近い人頭状の円形パターンと比較することにより、人の頭と推定する。このとき、画像の色は問わない。
【００１９】
誘導表示部３は、調光可能なＬＥＤや白熱灯などの光源３０を有する。光源３０は１灯で調光してもよいし、複数灯を組込み、幾つかを点滅させることにより点灯制御される光出力の総量を変化させることにより調光しても構わない。
【００２０】
本実施形態の進行方向判断システムにおける各部の配置は、例えば、図２に示されるように、カメラ部１ａ、１ｂ、１ｃ（総称してカメラ部１という）は歩道脇の建物１００の地上から数メートルの高さの壁に所定の間隔で取り付けられ、カメラ部１直下の近傍のある範囲を移動する歩行者Ｍを略頭上から撮影するように向けられている。
【００２１】
また、誘導表示部３は視覚障害者が進み易いように、歩道と車道の境目に沿う縁石上に一定間隔に設けられる縁石用の誘導灯３１（３１ａ乃至３１ｇ）や、建物１００の角（又は歩道の曲り角）に設けられるコーナ用の誘導灯３２や、建物の入口のドア周辺に設けられるドア用の誘導灯３３などを備えている。これら各種誘導灯は、上記各場所以外に歩道の街灯柱や、植栽場所や、ローポール柱などに設置してもよい。
【００２２】
ここでは、制御部２は検知画像によって歩道に視覚障害者Ｍ１がいると判断した場合は、誘導表示部３を点灯、または、その光出力を増加させる。例えば、図２において、カメラ部１ａで視覚障害者Ｍ１の進行方向を検知すると、進行方向の誘導灯３１ｂ〜３１ｄ、誘導灯３２を点灯し、進行しない方向の誘導灯３１ａを消灯する。さらに、カメラ部１ｂで視覚障害者Ｍ１の進行方向を検知すると、進行方向の誘導灯３１ｅ〜３１ｇ、及び建物の入口の誘導灯３３を点灯し、通り過ぎた各誘導灯３１ｂ〜３１ｄ及び誘導灯３２を消灯する。
【００２３】
また、これら誘導灯３１ａ〜３１ｇ、誘導灯３２及び誘導灯３３は、それぞれ設置される通路エリア（歩行道路）と非通路エリア（縁石、植栽、壁など）との境界部分を示す表示サインとして発光される。
【００２４】
ここで、図３を参照して、カメラ部１により得られた検知画像に基づく視覚障害者の進行方向の検知について説明する。図３（ａ）は、図３（ｃ）に示す白杖を持って歩行している視覚障害者Ｍ１の検知画像７ａを示し、図３（ｂ）は、図３（ｄ）に示す一般の杖使用者Ｍ２の検知画像７ｂを示す。
【００２５】
図３（ａ）の検知画像７ａに示されるように、視覚障害者Ｍ１が検知されたときは、その頭の円形画像の前に杖を持つ腕のリスト部Ｍ１１と白杖１１の各画像が互いに隣接して位置する。これは、図３（ｃ）に示すように、視覚障害者Ｍ１は通常、リスト部Ｍ１１を延ばし、さらに白杖１１の先端を体よりも前方に出して使用することによる。ここでは、頭の円形画像から延出する棒状パターン７１ａを抽出する。この棒状パターン７１ａはリスト部Ｍ１１と白杖１１を含むが、棒状パターン７１ａの先端部分は、白杖１１の形状に対応する所定の長さ範囲の細い棒状のパターンとなっている。
【００２６】
また、図３（ｂ）の検知画像７ｂに示されるように、一般の杖使用者Ｍ２が検知された場合は、その頭の円形画像の前には杖１２を持つ腕のリスト部Ｍ２１の画像のみが位置し、上記円形画像から延出するリストパターン７１ｂには、杖１２の先端の頭部分しか見えない。これは、図３（ｄ）に示すように、一般の杖使用者Ｍ２は通常、杖１２を体を支えるために使用し、体の前に出さないことによる。このため、白杖１１に相当する細い棒状パターンは検知されない。
【００２７】
従って、人の頭の円形画像を検知して、それに隣接する棒状パターン７１ａとを検知することにより、視覚障害者Ｍ１が判断され、視覚障害者Ｍ１の頭の中心付近から白杖１１の延びる方向が視覚障害者Ｍ１の進行方向と判断される。なお、白杖１１の検出において、棒状パターン７１ａを人の頭の円形画像からリスト長に相当する所定の距離以上だけ離れた範囲で検出することにより、リスト部Ｍ１１を除き、白杖１１の棒状パターンのみを検出するようにしてもよい。
【００２８】
このように、本実施形態の進行方向判断システムによれば、対象者が所持する白杖１１の画像パターンに基づいて視覚障害者Ｍ１を検知し、白杖１１の方向により視覚障害者Ｍ１の進行方向を判断することができるので、輝度により白杖１１を検知して進行方向を判断する場合に比べて精度良く判断することができる。従って、ＩＣタグなどの情報媒体を対象者に持たせる必要がなくなり、視覚障害者Ｍ１の進む方向を容易、かつ、的確に判断することができる。これにより、誘導表示部３を設置して視覚障害者Ｍ１を誘導する場合に、視覚障害者Ｍ１の進行方向に合わせて誘導表示部３を点灯することができ、視覚障害者Ｍ１の移動を効果的に支援することができる。また、視覚障害者Ｍ１が移動方向しない方向にある誘導表示部３を消灯又は減光することにより、省電力化できる。
【００２９】
次に、上記実施形態の変形例について、図４を参照して説明する。図４は白杖１１の動かして歩く視覚障害者Ｍ１の画像検知パターンを示す。本実施形態は、カメラで検知された棒状パターン７１ａの時間的変化が予め定められた周期以下の振り子状の変位となることを検知しなかった場合には、画像パターンに係る人を視覚障害者Ｍ１ではないと判断するものである。なお、図４において、破線は振り子状の変位があったとした場合を示している。
【００３０】
図４に示すように、通常、視覚障害者Ｍ１は、前方の障害物の有無を確認するため、白杖１１を横方向に振り子のように振りながら移動する。この振り子の周期は人によって異なるが、略１秒以上の周期で略規則的に変動する。ここでは、記憶部２２に記憶されている視覚障害者Ｍ１の画像パターンから数秒間における連続する複数枚の画像パターンを順次比較する。
【００３１】
このとき、各画像パターンから抽出された棒状パターン７１ａの時間的変化が、予め定められた周期以下の振り子状の変位となることが検知されかった場合には、画像パターンに係る人を視覚障害者Ｍ１ではないと判断される。また、棒状パターン７１ａが振り子状に移動していた場合には、視覚障害者Ｍ１と判断され、誘導表示部３が点灯される。
【００３２】
このように、上記のような白杖１１の動き情報を追加して判断することにより、視覚障害者Ｍ１でない人が誤って視覚障害者Ｍ１と判断されることを避けることができるので、視覚障害者Ｍ１の検知精度が向上する。例えば、一般の杖使用者Ｍ２が一時的に頭の前方に杖１２を出した場合などにおいては、視覚障害者Ｍ１と誤認する可能性があったが、このような誤認を抑制することができる。
【００３３】
次に、本発明の第２の実施形態における進行方向判断システムについて、図５及び図６を参照して説明する。図５は本実施形態における進行方向判断システムの構成を示し、図６は本進行方向判断システムの主要部の配置状態を示す。本実施形態は、歩行者用の照明器具４を、さらに備え、制御部２は、棒状パターンにより視覚障害者を認識したとき、照明器具４を消灯、又はその光出力を減少させるものである。
【００３４】
図５に示すように、本実施形態の進行方向判断システムにおいて、照明器具４は制御部２により点灯制御されるＬＥＤや白熱球等よりなる光源４１を有する。照明器具４は、図６に示すように、一般の歩行者用の照明器具４は道路に沿って建物１００の壁や、街灯柱、及び電柱等に配設されると共に、視覚障害者Ｍ１に付き添う人のために誘導表示部３と近い場所に位置されている。また、照明器具４の照射範囲は、カメラ部１の画像検知範囲より広くしている。なお、照明器具４と誘導表示部３の数は同数でなくてもよい。
【００３５】
ここでは、制御部２は、視覚障害者Ｍ１が検知されたときに、誘導表示部３を点灯、又はその光出力を増加させる一方、照明器具４を消灯、又はその光出力を減少させるように誘導表示部３及び照明器具４を点灯制御する。通常、視覚障害者Ｍ１は周囲が明るいと誘導表示部３に対する視認性が確保し難く、誘導表示部３と別の照明器具４のような発光体があると、その発光体を誘導表示部３と誤認する可能性がある。
【００３６】
本実施形態においては、視覚障害者Ｍ１が検知されたとき、誘導表示部３を点灯、又は光出力を増加させた状態で、照明器具４からの照明光の光出力を減少させてその周囲を暗くさせるので、周囲の明るさに対する誘導表示部３の明るさの輝度比を高めることができ、視覚障害者Ｍ１の誘導表示部３に対する視認性が向上する。従って、視覚障害者Ｍ１が照明器具４を誘導表示部３と誤認することを抑制することができる。
【００３７】
なお、本発明は上記実施形態の構成に限定されるものではなく、発明の趣旨を変更しない範囲で適宜に種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態において、棒状パターンの検出時に、棒状パターン又はその先端部のそれぞれの色又は輝度を検知し、検知された色が白色又は輝度が所定値以上の明るさであれば、白杖と判断して視覚障害者を検知し、棒状パターンによる検知と色又は輝度による検知とを組み合わせてもよい。また、視覚障害者の動きの記憶画像を基に、画像処理により白杖の移動する方向を時間的に比較して視覚障害者の進行方向を検出してもよい。また、上記第２の実施形態において、カメラを照明器具が装着された街灯柱の上部に設置し、街灯柱の下部位置及び道路沿いに配設されたローポールに誘導表示部を設置する構成として、視覚障害者の進行方向を検知したときに誘導表示部及び照明器具を順次点灯制御してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る進行方向判断システムの構成図。
【図２】同システムの主要構成部及び人の位置を示す斜視図。
【図３】（ａ）は同システムにおける視覚障害者の頭上からの画像パターン図、（ｂ）は同一般の杖使用者の頭上からの画像パターン図、（ｃ）は同視覚障害者の側面を示す模式図、（ｄ）は同一般の杖使用者の側面を示す模式図。
【図４】上記第１の実施形態における変形例に係る進行方向判断システムにおける視覚障害者の検知を説明するための図。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る進行方向判断システムの構成図。
【図６】同システムの主要構成部及び人の位置を示す斜視図。
【符号の説明】
【００３９】
１  カメラ部（画像センサ）
２  制御部
３  誘導表示部
３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ、３１ｅ、３１ｆ、３１ｇ、３２、３３  誘導灯（誘導表示部）
４  照明器具
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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