(57)【要約】【課題】  視覚障害者が持つ白杖を他の物体から識別して白杖を検出して視覚障害者を案内する。【解決手段】  歩行者支援装置１の白杖センサ２は、３つの光源２４をもつ発光器２１により、横断歩道７１付近で複数の照射範囲２５に赤外線を照射し、各照射範囲２５からの反射光を受光器２２で受光し、検出部２３で各照射範囲２５からの反射光強度を比較することにより白杖７６の有無を検出する。制御機３は、白杖センサ２の検出部２３から白杖検出信号の入力を受ける一方、交通信号制御機５から、歩行者用信号の灯色情報の入力を受け白杖検出信号が入力されるとスピーカ４からの音響出力を開始する。制御機３は、白杖検出信号が入力されると交通信号制御機５に青信号延長要求信号を出力するとともに、音響式視覚障害者用交通信号付加装置６に音響信号機鳴動要求信号を出力する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光器と受光器と検出部とを備え、
前記発光器は、誘導ブロックの案内方向を横断する少なくとも３つの照射範囲に光を照射し、
前記受光器は、前記発光器で照射した光の反射光を受光し、
前記検出部は、前記照射範囲ごとの反射光を反射光強度で区分された高レベルと中レベルと低レベルとのいずれかの受信レベルに分類し、少なくとも１つの照射範囲が低レベルであっていずれの照射範囲も高レベルでない場合には白杖が検出されていないと判定し、１つの照射範囲のみが高レベルである場合または２つの照射範囲が高レベルであって他の照射範囲が低レベルである場合には白杖を検出したと判定し、他の場合には判定を保留することを特徴とする白杖センサ。
【請求項２】
前記検出部は、高レベルと判定された照射範囲に値３を割り当て、中レベルと判定された照射範囲に値２を割り当て、低レベルと判定された照射範囲に値１を割り当て、全照射範囲に割り当てられた値を積算した判定値を求め、判定値と判定内容との対応を定めた判定条件に従って判定を行う請求項１に記載の白杖センサ。
【請求項３】
前記発光器は、誘導ブロックの停止位置の手前に光を照射する請求項１または請求項２に記載の白杖センサ。
【請求項４】
前記発光器は、誘導ブロックの曲がり角の手前に光を照射する請求項１または請求項２に記載の白杖センサ。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の白杖センサを備え、
前記白杖センサで白杖を検出すると、視覚障害者に対する案内を開始することを特徴とする歩行者支援装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、視覚障害者が持つ白杖を検出する白杖センサ及び白杖を検出して視覚障害者に対する案内を開始する歩行者支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
視覚障害者は、一般に、路面に設けられた誘導ブロックに沿って歩行することにより、歩道と車道との境界、横断歩道、階段、プラットホームの境界等を認識している。横断歩道では、視覚障害者の歩行を支援するため、横断歩道の停止位置を誘導ブロックで示すとともに、青信号の間に音を流して案内することが行われている。
【０００３】
また、駅のプラットホームには、視覚障害者が安全に歩行して線路に転落することを防止できるように、線路に沿って誘導ブロックが設置されている。誘導ブロックは必ずしも容易に認識できるわけでなく、柱等の障害物を避けるために迂回している場合等、左右どちらに進めばよいか迷う場合があり、誤った方向に進むと最悪の場合にはプラットホームから線路へ転落するおそれもあり、音声による案内が必要となる。
【０００４】
しかし、横断歩道や駅等で音による案内が常時流されている場合、複数の案内が混じって必要な情報を得られない場合や、これを騒音と感じる場合もある。そのため、案内を必要とする場所で視覚障害者の存在を検出し、視覚障害者を検出した場合に適切な案内を開始することが求められる。
【０００５】
例えば、横断歩道に交通弱者用押ボタン箱を設置して、押ボタンが押された場合や視覚障害者が携帯する送信機を検出した場合にのみ、音声案内を開始する音を鳴らす方法がある。交通弱者用押ボタン箱を用いる場合、視覚障害者が押ボタンの位置を認識できなかったり、送信機を携帯する必要があり身体的負担が増えるという問題がある。
【０００６】
特許文献１には、視覚障害者の把持する白杖に設けた検出体を、路面に設けた告知手段で検出して告知することにより、道路の方向やホームの境界等を感知させる視覚障害者の誘導装置が提案されている。特許文献１の誘導装置では、設置時や故障時に路面を掘り返す必要が生じ、また、路面に埋設された誘導装置が他の工事等を妨げるおそれがある。
【０００７】
特許文献２には、歩行者を撮影した画像データに白杖を認識するための画像処理を施し、画像処理により白杖が認識された場合にのみ、歩行者に対して予め設定された支援処理を実行する視覚障害者支援方法及び視覚障害者認識システムが提案されている。特許文献２の視覚障害者支援方法及び視覚障害者認識システムでは、画像処理を必要とするため、機能が複雑化する。
【０００８】
特許文献３には、通行領域の入口近傍をその幅方向に複数の区画領域に分割し、区画領域別に光を照射する発光手段と、発光手段の照射した光を受光する受光手段とを有し、視覚障害者の有する反射体からの反射光の有無によって、視覚障害者の有無を区画領域別に検出する視覚障害者誘導装置が提案されている。特許文献３の視覚障害者誘導装置は、区画領域別に単独で反射光の有無を検出するため、反射体以外の反射光により誤って視覚障害者有りとする問題がある。
【特許文献１】特開２０００−１７５９５７号公報
【特許文献２】特開２００３−１６８１１０号公報
【特許文献３】特開２００４−１３３７０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
この発明は、視覚障害者が持つ白杖を他の物体から識別して白杖を検出できる白杖センサと、該白杖センサで視覚障害者を検出して案内を開始する歩行者支援装置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】
【００１０】
この発明の白杖センサは、発光器と受光器と検出部とを備え、発光器は、誘導ブロックの案内方向を横断する少なくとも３つの照射範囲に光を照射し、受光器は、発光器で照射した光の反射光を受光し、検出部は、照射範囲ごとの反射光を反射光強度で区分された高レベルと中レベルと低レベルとのいずれかの受信レベルに分類し、少なくとも１つの照射範囲が低レベルであっていずれの照射範囲も高レベルでない場合には白杖が検出されていないと判定し、１つの照射範囲のみが高レベルである場合または２つの照射範囲が高レベルであって他の照射範囲が低レベルである場合には白杖を検出したと判定し、他の場合には判定を保留する。
【００１１】
さらに、検出部は、高レベルと判定された照射範囲に値３を割り当て、中レベルと判定された照射範囲に値２を割り当て、低レベルと判定された照射範囲に値１を割り当て、全照射範囲に割り当てられた値を積算した判定値を求め、判定値と判定内容との対応を定めた判定条件に従って判定を行うとよい。
【００１２】
さらに、発光器は、誘導ブロックの停止位置の手前に光を照射するとよい。また、発光器は、誘導ブロックの曲がり角の手前に光を照射するとよい。
【００１３】
また、この発明の歩行者支援装置は上記いずれかの白杖センサを備え、白杖センサで白杖を検出すると、視覚障害者に対する案内を開始する。
【発明の効果】
【００１４】
この白杖センサによれば、視覚障害者が持つ白杖を他の物体から識別して検出できる。また、この歩行者支援装置によれば、視覚障害者が持つ白杖を他の物体から識別して検出して案内を開始することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
第１の実施形態に係る歩行者支援装置１は、図１に示すように、白杖センサ２と制御機３とスピーカ４とを備え、制御機３は交通信号制御機５と音響式視覚障害者用交通信号付加装置６とに接続されている。
【００１６】
白杖センサ２は、発光器２１と受光器２２と検出部２３とを有し、図２（ａ）の横断歩道付近の平面図に示すように、横断歩道７１に設けられた歩行者用交通信号灯器７２の支柱７３に取り付けられ、３つの光源２４をもつ発光器２１により、横断歩道７１の停止位置７４の手前において誘導ブロック７５の案内方向を横断するような照射範囲２５に赤外線を照射し、各照射範囲２５からの反射光を受光器２２で受光する。
【００１７】
視覚障害者は、歩行の際に図３に示すような白杖７６を使用し、白杖７６のグリップ７７付近にはＪＩＳ  Ｚ  ９１１７で定められる反射テープ７８が巻かれている。視覚障害者はほぼ一定の高さに白杖７６を持って誘導ブロック７５上を歩行することから、図２（ｂ）に示すように横断歩道７１手前の誘導ブロック７５付近において反射テープ７８が通過する高さの領域７９を通過させることを目安とし、視覚障害者の歩行方向を横断するように各照射範囲２５を隣接させて赤外線を照射することにより、精度よく白杖を検出し、安全に視覚障害者を案内できる。
【００１８】
人や地面その他の物体に照射される光は、入射方向と異なる方向に乱反射するため、光源２４の方向に反射される光は比較的弱い。一方、視覚障害者が使用する白杖７６に巻かれた反射テープ７８に光が照射されると、光源２４の方向に比較的強く反射される。なお、自転車等に照射された光も光源２４の方向に比較的強く反射する。
【００１９】
検出部２３は、３つの照射範囲２５からの反射光強度を比較することにより、白杖７６の有無を検出し、白杖有りと検出した場合に白杖検出信号を出力する。
【００２０】
検出部２３は、図４（ａ）で示すようなタイミングで、光源２４ａと光源２４ｂと光源２４ｃとを順に点灯させ、図４（ｂ）で示すように受光器２２で連続的に測定される反射光強度から、各光源２４の反射範囲２５からの反射光強度を光源２４の点灯に同期して抽出し、反射光強度の高いほうから区分けされた高レベル（＝レベルＡ）、中レベル（＝レベルＢ）、低レベル（＝レベルＣ）のいずれかの受光レベルに分類する。
【００２１】
検出部２３は照射範囲２５ごとに感知フラグをもち、レベルＡ、レベルＢ、レベルＣのそれぞれに対応した値３、値２、値１のいずれかを各感知フラグにセットし、３つの照射範囲２５ごとの感知フラグの値を全て掛け算して判定値を求め、図５の例に示すような判定条件２６に従い、白杖が有る場合に相当する白杖検出、白杖７６が無い場合に相当する白杖未検出、白杖７６以外の可能性があり前回の判定を維持する保持のいずれか判定する。
【００２２】
各照射範囲２５の反射光強度が全体的に弱い場合、例えば、全てレベルＣである場合、２つのレベルＣと１つのレベルＢとの組み合わせである場合、または１つのレベルＣと２つのレベルＢとの組み合わせである場合、すなわち判定値が１、２または４となる場合は、白杖７６が無い場合に相当するため白杖未検出と判定する。
【００２３】
各照射範囲２５の反射光強度が比較的広い範囲で強い場合、例えば、全てレベルＡである場合や全てレベルＢである場合、または２つのレベルＡと１つのレベルＢとの組み合わせである場合、すなわち判定値が８、１８または２７である場合は、白杖７６以外の自転車等の可能性があるため保持と判定する。
【００２４】
各照射範囲２５の反射光に比較的弱い反射光と比較的強い反射光とが含まれる場合、例えば、２つのレベルＣと１つのレベルＡとの組み合わせである場合、１つのレベルＣと１つのレベルＢと１つのレベルＡとの組み合わせである場合、１つのレベルＣと２つのレベルＡとの組み合わせである場合、または２つのレベルＢと１つのレベルＡとの組み合わせである場合、すなわち判定値が３、６、９または１２である場合は、白杖が有る場合に相当するため白杖検出と判定する。
【００２５】
検出部２３は、白杖検出と判定すると白杖検出フラグをセットし、白杖未検出と判定すると白杖検出フラグをリセットし、保持と判定すると白杖検出フラグの状態を維持し、白杖検出フラグがセットされている期間に白杖検出信号を出力する。
【００２６】
検出部２３における検出処理を図６のフロー図を用いて説明する。光源２４ａを点灯させて受光器２２で照射範囲２５ａからの反射光強度を測定し、受信レベルに応じて感知フラグに値をセットする（ステップＳ１）。次に、光源２４ｂを点灯させて受光器２２で照射範囲２５ｂからの反射光強度を測定し、受信レベルに応じて感知フラグに値をセットする（ステップＳ２）。次に、光源２４ｃを点灯させて受光器２２で照射範囲２５ｃからの反射光強度を測定し、受信レベルに応じて感知フラグに値をセットする（ステップＳ３）。次に、各照射範囲２５からの反射光強度に基づいて得られた３つの感知フラグの値を全て積算して判定値を求める（ステップＳ４）。判定値を判定条件に当てはめ、白杖検出か判定し（ステップＳ５）、白杖検出であると判定すると白杖検出フラグをセットする（ステップＳ６）。白杖検出であると判定されない場合、白杖未検出であるか判定し（ステップＳ７）、白杖未検出であると判定すると白杖検出フラグをリセットし（ステップＳ８）、白杖未検出であると判定されない場合は白杖検出フラグを維持したままとする。検出部２３は、所定の周期で検出処理を繰り返し、白杖検出フラグがセットされている期間に白杖検出信号を出力する。
【００２７】
制御機３は、白杖センサ２の検出部２３から白杖検出信号の入力を受ける一方、交通信号制御機５から、歩行者用信号の灯色情報の入力を受ける。制御機３は、白杖検出信号が入力されるとスピーカ４からの音響出力を開始して、音によって視覚障害者を案内する。例えば、白杖検出信号が入力されると、スピーカ４から「ピピ」と音を鳴らして白杖を検出したことを知らせ、歩行者用信号が青明滅信号に変わると「信号が赤に変わります」と放送し、歩行者用信号が赤信号の間は「信号は赤です」と放送し、歩行者用信号が青信号に変わると「ピンポン」という音とともに「信号が青になりました」と放送する。
【００２８】
制御機３は、白杖検出信号が入力されると交通信号制御機５に青信号延長要求信号を出力することにより青信号の時間を延長させるとともに、音響式視覚障害者用交通信号付加装置６に音響信号機鳴動要求信号を出力して視覚障害者に対する音響による案内を開始させ、視覚障害者が安全に横断歩道を通行できるように補助する。
【００２９】
この歩行者支援装置１によれば、複数の検出範囲２５に照射した赤外線からの反射光強度を比較して白杖を検出するため、白杖以外の物体を誤って白杖であると判定することを防止して白杖の検出精度を高められる。白杖の検出精度が高まることにより、視覚障害者の安全を図りながら他の交通を不必要に遅延させることを防止し、視覚障害者のいない場合に発せられる不必要な誘導音による近隣環境への騒音を最小限に抑えることができる。光を用いることで路面の工事を必要とせず、安価で軽量な反射テープを利用するため視覚障害者の身体的負担や経済的負担を抑えられる。
【００３０】
第２の実施形態に係る歩行者支援装置８１は、第１の実施形態の歩行者支援装置１と同様の白杖センサ８２と制御機８３とスピーカ８４とを備え、視覚障害者が所持する反射テープを巻いた白杖を検出すると視覚障害者に対する案内を開始する。図７（ａ）の平面図及び図７（ｂ）の側面図に示すように、駅のプラットホーム９１の誘導ブロック９２は、柱９３を迂回しながら線路９４に沿って配置され、各歩行者支援装置８１は誘導ブロック９２の各曲がり角の上方において柱９３に取り付けられており、白杖センサ８２は誘導ブロック９２の案内方向を横断するように光を照射して白杖を検出すると白杖検出信号を出力する。
【００３１】
歩行者支援装置８１ａと歩行者支援装置８１ｂとで、曲がり角１０１に進入する視覚障害者の白杖を両側からそれぞれ検出し、歩行者支援装置８１ｃと歩行者支援装置８１ｄとで、曲がり角１０２に進入する視覚障害者の白杖を両側からそれぞれ検出し、歩行者支援装置８１ｅと歩行者支援装置８１ｆとで、曲がり角１０３に進入する視覚障害者の白杖を両側からそれぞれ検出し、歩行者支援装置８１ｇと歩行者支援装置８１ｈとで、曲がり角１０４に進入する視覚障害者の白杖を両側からそれぞれ検出する。
【００３２】
各歩行者支援装置８１において、白杖センサ８２から白杖検出信号を受けた制御機８３がスピーカ８４から放送する音声はそれぞれ異なる。歩行者支援装置８１ａは「右に曲がってください。」「線路が左側にあります。」と、歩行者支援装置８１ｂは「左に曲がってください。」「線路が前方にあります。」と、歩行者支援装置８１ｃは「左に曲がってください。」と、歩行者支援装置８１ｄは「右に曲がってください。」と、歩行者支援装置８１ｅは「左に曲がってください。」と、歩行者支援装置８１ｆは「右に曲がってください。」と、歩行者支援装置８１ｇは「右に曲がってください。」「線路が前方にあります。」と、歩行者支援装置８１ｈは「左に曲がってください。」「線路が右側にあります。」とそれぞれ放送する。
【００３３】
例えば、誘導ブロック９３に案内されて進行方向１０５に向いて進行する視覚障害者の白杖が、曲がり角１０１の手前で歩行者支援装置８１ａにより検出されると、歩行者支援装置８１ａから「右に曲がってください。」という音声が放送され、視覚障害者は曲がり角１０１を右に曲がる必要があることを認識できる。さらに、「線路が左側にあります。」という音声を放送することにより、視覚障害者は左側に曲がると危険であることを認識できる。次に、曲がり角１０２の手前で歩行者支援装置８１ｃが白杖を検出すると、歩行者支援装置８１ｃから「左に曲がってください。」という音声が放送され、視覚障害者は曲がり角１０２を左に曲がる必要があると認識できる。次に、曲がり角１０３の手前で歩行者支援装置８１ｅが白杖を検出すると、歩行者支援装置８１ｅから「左に曲がってください。」という音声が放送され、視覚障害者は曲がり角１０３を左に曲がる必要があると認識できる。次に、曲がり角１０４の手前で歩行者支援装置８１ｇが白杖を検出すると、歩行者支援装置８１ｇから「線路が前方にあります。」「右に曲がってください。」という音声が放送され、視覚障害者は直進すると危険であることを認識できるとともに、曲がり角１０２を左に曲がる必要があると認識でき、視覚障害者は安全に柱９３を迂回することができる。
【００３４】
この歩行者支援装置８１によれば、白杖以外の物体を誤って白杖であると判定することを防止して高い精度で白杖を検出し、視覚障害者の安全を図りながら視覚障害者を安全に案内することができ、複数の音声が同時に放送された場合の誤認識や視覚障害者のいない場合に放送される音による騒音を抑えることができる。光を用いることで設置が容易で、安価で軽量な反射テープを利用するため視覚障害者の身体的負担や経済的負担を抑えられる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】歩行者支援装置の構成及び接続先を示す図である。
【図２】発光器の照射位置を示す図である。
【図３】白杖の正面図である。
【図４】発光器の発光強度と受光器で測定される反射光強度との関係図である。
【図５】判定条件を示す図である。
【図６】検出処理のフロー図である。
【図７】第２の実施形態の歩行者支援装置の設置状態を示す図である。
【符号の説明】
【００３６】
１；歩行者支援装置、２；白杖センサ、３；制御機、４；スピーカ、
５；交通信号制御機、６；音響式視覚障害者用交通信号付加装置、２１；発光器、
２２；受光器、２３；検出部、２４；光源、２５；照射範囲、２６；判定条件、
７１；横断歩道、７２；歩行者用交通信号灯器、７３；支柱、７４；停止位置、
７５；誘導ブロック、７６；白杖、７７；グリップ、７８；反射テープ、７９；領域、
８１；歩行者支援装置、８２；白杖センサ、８３；制御機、８４；スピーカ、
９１；プラットホーム、９２；誘導ブロック、９３；柱、９４；線路、
１０１；曲がり角、１０２；曲がり角、１０３；曲がり角、１０４；曲がり角、
１０５；進行方向。
【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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【図７】
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