(57)【要約】【課題】使用者の正面方向の広い範囲について、障害物の有無、距離、形状、範囲を容易に認識する技術。【解決手段】障害物を検出する検出部と、該検出部の制御及び該検出部が生成したデータを発音データに変換する制御端末部と、該発音データを発音する発音部と、から成り、該検出部は、１軸走査型の測域センサであり、角度ごとの障害物との距離を一連の距離データとして生成し、該制御端末部は、該距離データを、角度ごとに距離に応じて音の高さに変換した音声データに変換する音声変換部と、該音声データを所定の時間からなる該発音データに変換する発音変換部とを持ち、該発音部は、耳を塞がないイヤホンであるという構成を採用した。【選択図】図１
2019092636.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
人に装着する障害物検出装置であって、
障害物を検出する検出部と、該検出部の制御及び該検出部が生成したデータを発音データに変換する制御端末部と、該発音データを発音する発音部と、から成り
該制御端末部では、該生成したデータを、角度ごとの距離に応じて音の高さを変化させる音声データに変換することを特徴とする障害物検出装置。
【請求項２】
前記検出部は、１軸走査型の測域センサであり、角度ごとの障害物との距離を一連の距離データとして生成し、
該制御端末部は、該距離データを、角度ごとに距離に応じて音の高さに変換した前記音声データに変換することを特徴とする請求項１に記載の障害物検出装置。
【請求項３】
前記発音部は、両耳又は片耳に装着した耳を塞がないイヤホンであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の障害物検出装置。
【請求項４】
前記制御端末部は、前記音声データを所定の時間からなる発音データに変換する発音変換部を持つことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の障害物検出装置。
【請求項５】
前記検出部は、人の可動部である手首、又は、頭部に装着可能であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の障害物検出装置。
【請求項６】
前記所定の時間、及び、発音する距離範囲の設定値である設定距離は、多段階に変更可能であることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の障害物検出装置。
【請求項７】
前記所定の時間、前記設定距離の変更は、前記制御部のタッチパネルへのスワイプ動作で行うことを特徴とする請求項６に記載の障害物検出装置。
【請求項８】
前記発音データはサイン波を基本とし、前記音声データから発音データを生成する際、生成される音の半波長ごとで、且つ、音声データのゼロ部分又はピーク部分で、音の周波数を変更することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載の障害物検出装置。
【請求項９】
前記発音データによる発音は、所定のインターバル時間を挟んで、周期的に発音されることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれかに記載の障害物検出装置。
【請求項１０】
人に装着する障害物検出装置のためのプログラムであって、
１軸走査型の測域センサであり、角度ごとの障害物との距離を一連の距離データと生成し、障害物を検出する検出部を制御し、該検出部から生成されたデータを、発音データに変換し、該発音データを、耳を塞がないイヤホンである発音部に送信し、該距離データを、角度ごとに距離に応じて音の高さに変換した音声データに変換する音声変換部と、該音声データを所定の時間からなる該発音データに変換する発音変換部とを持つことを特徴とする障害物検出装置用プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人に装着して使用する障害物検出装置であり、より詳しくは、１軸走査型の測域センサを用いて、障害物との距離、障害物の形状を音で認識するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、視覚障害者の歩行を支援する方法として、様々な提案がされている。盲導犬を用いたり、点字ブロックを杖等で確認したりする方法である。
また、センサを用いて、障害物の位置や距離を計測して、視覚障害者に音や振動で通知する方法もある。
例えば、人体の頭部に装着される帽子タイプの本体に距離計測センサを装着し、前方の障害物までの距離を計測し、計測結果に応じて、振動または音声を発する技術（特許文献１参照）が提案され、公知技術となっている。
文献１の技術によって、使用者は、正面方向の障害物の有無、距離を容易に把握できる。
【０００３】
しかしながら、この技術では、障害物の形状や大きさを把握することが出来ない。そのため、使用者は、障害物の近くまで来て、杖等で形状、大きさを確認する必要があり、迂遠であった。また、他の公知技術においても、障害物の有無を検出することを目的とした技術が多い。
視覚障害者が歩行する際、より安心して歩行するには、障害物の有無、距離だけでなく、障害物の形状や、正面方向におけるどの程度の範囲に障害物があるかを把握することが重要である。
【０００４】
そこで、使用者の正面方向の広い範囲について、障害物の有無、距離、形状、範囲を容易に認識できるシステムが求められていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１６−２２１０２２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、使用者の正面方向の広い範囲について、障害物の有無、距離、形状、範囲を容易に認識することが困難であるという問題点に鑑み、正面方向の広範囲の障害物についての距離、範囲の情報を音声の高さと時間で表現することによって課題を解決するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る障害物検出装置は、障害物を検出する検出部と、該検出部の制御及び該検出部が生成したデータを発音データに変換する制御端末部と、該発音データを発音する発音部と、から成り、該制御端末部では、該生成したデータを、角度ごとの距離に応じて音の高さを変化させる音声データに変換する手段とする。
【０００８】
また、本発明は、前記検出部が、１軸走査型の測域センサであり、角度ごとの障害物との距離を一連の距離データとして生成し、該制御端末部は、該距離データを、角度ごとに距離に応じて音の高さに変換した前記音声データに変換することを手段とし、さらには、前記発音部が、両耳又は片耳に装着した耳を塞がないイヤホンであることを手段とする。
【０００９】
さらに、本発明は、前記制御端末部が、前記音声データを所定の時間からなる発音データに変換する発音変換部を持つことを手段とする。
【００１０】
またさらに、本発明は、前記検出部は、人の可動部である手首、又は、頭部に装着可能であることを手段とする。
【００１１】
さらにまた、本発明は、前記所定の時間、及び、発音する距離範囲の設定値である設定距離が、多段階に変更可能であることを手段とする。
【００１２】
またさらに、本発明は、前記所定の時間、前記設定距離の変更が、前記制御部のタッチパネルへのスワイプ動作で行うことを手段とする。
【００１３】
さらにまた、本発明は、前記発音データがサイン波を基本とし、前記音声データから発音データを生成する際、生成される音の半波長ごとで、且つ、音声データのゼロ部分又はピーク部分で、音の周波数を変更することを手段とする。
【００１４】
そしてまた、本発明は、前記発音データによる発音が、所定のインターバル時間を挟んで、周期的に発音されることを手段とする。
【００１５】
そしてさらに、本発明は、人に装着する障害物検出装置のためのプログラムであって、１軸走査型の測域センサであり、角度ごとの障害物との距離を一連の距離データと生成し、障害物を検出する検出部を制御し、該検出部から生成されたデータを、発音データに変換し、該発音データを、耳を塞がないイヤホンである発音部に送信し、該距離データを、角度ごとに距離に応じて音の高さに変換した音声データに変換する音声変換部と、該音声データを所定の時間からなる該発音データに変換する発音変換部とを持つことを手段とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る障害物検出装置によれば、使用者の正面方向の広い範囲について、障害物の有無、距離、形状、範囲を容易に認識することが可能であり、視覚障害者の歩行の安全性向上に資する、といった優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る障害物検出装置の実施例を示す全体斜視図である。
【図２】本発明に係る障害物検出装置を示すブロック図である。
【図３】本発明に係る障害物検出装置の測距範囲と発音内容を示す説明図である。
【図４】本発明に係る障害物検出装置の測距データと変換値を示す表である。
【図５】本発明に係る障害物検出装置を示すシーケンス図である。
【図６】本発明に係る障害物検出装置の発音内容の調整を示す説明図である。
【図７】本発明に係る障害物検出装置の操作を示す説明図である。
【図８】本発明に係る障害物検出装置の他の実施例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明に係る障害物検出装置１は、１軸走査型の測域センサを用いて、広範囲の障害物Ｏの情報を音の高さと時間で通知することを最大の特徴とする。以下、本発明に係る障害物検出装置１の実施形態を、図面に基づいて説明する。
なお、本実施形態で示される障害物検出装置１は、下記に述べる実施例に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内、即ち、同一の作用効果を発揮できる形状や寸法等の範囲内で適宜変更することができるものである。
【実施例１】
【００１９】
図１から図５に従って、本発明を説明する。
図１は、本発明の全体斜視図である。図２は、本発明に係る障害物検出装置１のブロック図である。図３（ａ）は、本発明に係る障害物検出装置１の測距範囲Ｒを示す図である。図３（ｂ）は、本発明に係る障害物検出装置１の発音内容を示す図である。図４は、本発明に係る障害物検出装置１の測距データと変換値の表である。図５は、本発明に係る障害物検出装置１のシーケンス図である。
障害物検出装置１は、視覚障害者が前方広範囲の障害物Ｏの状態を確認するものである。障害物検出装置１は、検出部１００と制御端末部２００と発音部３００とから構成されている。検出部１００、制御端末部２００、発音部３００はケーブルでつながっている。使用者Ｈは、検出部１００を手首に装着し、制御端末部２００を胸ポケット等に入れ、発音部３００を耳に付けて使用する。
【００２０】
図１に沿って、概要を説明する。使用者Ｈは、手首に装着された検出部１００を前方にかざす。検出部１００は、測距範囲Ｒの障害物Ｏまでの距離を角度単位で計測する。測距範囲Ｒは、地面に水平の扇状である。障害物Ｏは測距範囲Ｒに対応する高さで計測される。計測されたデータは、制御端末部２００で処理され、発音部３００から音声で通知される。
【００２１】
検出部１００は、測距部１０１と通信部１０２とから構成されている。検出部１００は、ベルト等で手首等に固定可能であり、手への負担が無い程度に小型軽量である。腕を水平に持ち上げた際に、走査面が地面に対して水平となるように、手首に固定されている。使用者Ｈが意図的に腕の持ち上げ角度を変えることで、走査面の角度を変え、障害物Ｏの上下方向の形状を確認することも出来る。
【００２２】
測距部１０１は、１軸走査型の測域センサである。１軸走査型の測域センサとは,赤外線レーザをセンサの周囲に照射し、周囲の物体までの距離を計測する光走査型距離計測センサである。一回の計測でセンサ内のレーザ発信機から赤外線レーザを扇上に走査し、その赤外線レーザの走査平面内にある物体までの距離と赤外線レーザの照射された方向を表す角度値、合わせて２次元のデータを連続して出力する。本実施例では、走査角度を１８０度とし、正面方向から、左右９０度の走査ができるものである。角度は、約０．３６度単位であり。１８０度の範囲を５１２方向に計測する。計測距離は、最大４ｍ程度とし、距離精度は数センチ程度である。一回の走査に数十ｍｓを要する。データは、角度、距離について、１走査分一括して通信部１０２に送られる。
また、走査の指示は制御端末部２００から通信部１０２を介して行われる。
【００２３】
通信部１０２は、制御端末部２００と情報を送受信する部分である。測距データを制御端末部２００に送信、制御端末部２００からは、走査の開始指示、走査のパラメータ設定等を受信する。本実施例では、通信部１０２は、有線通信であり、ＵＳＢ等での通信である。通信方法は、これ以外の通信フォーマットでもいいし、無線通信でも構わない。無線通信の場合は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）やＷｉＦｉ（登録商標）が適当である。
【００２４】
制御端末部２００は、検出部１００の制御、信号の解析、変換、発音部３００への発音データの送信を行う部分である。専用の装置でもいいし、スマートフォン等に専用のアプリケーションをインストールして用いてもよい。
制御端末部２００は、通信部２０１、音声変換部２０２、発音変換部２０３、制御部２０４、ＲＡＭ２０５、ＲＯＭ２０６、プログラム２０７、タッチ操作部２０８、表示部２０９、音声通信部２１０から成る。
制御部２０４は、制御端末部２００全体を制御する制御部分であり、主に、検出部１００への制御指示、検出部１００からのデータの処理、発音部３００への発音データの送信、表示内容の生成、操作内容の取得を行う。これらの動作はプログラム２０７に従って動作する。ＲＡＭ２０５に対し、検出部１００からのデータ等の一時的な記憶を書き込み、読み出しを行う。
【００２５】
通信部２０１は、検出部１００と双方向に通信する部分である。検出部１００から測距データを得、検出部１００に対して色々な制御を行う。
音声変換部２０２は、検出部１００からの測距データから音声データに変換する。生成のための計算式は後述する。距離が近い場合は、高い音に変換し、距離が遠い場合は、低い音に変換する。障害物Ｏに接近した場合に、高い音を発生したほうが使用者Ｈに緊急性を示すことができるからである。
【００２６】
発音変換部２０３は、音声変換部２０２で作られた音データを、所定の時間長の発音データに変換する。測距データから変換した音データを０度から１８０度に順番に発音する際、全体の発音時間を調整する。例えば、全体の長さを２５０ｍｓ、５００ｍｓ、１０００ｍｓ、２０００ｍｓ等に調整する。２５０ｍｓに調整すれば、０度から１８０度の範囲の状況を比較的早い周期で知ることが出来るので、歩きながら、周囲の状況の変化を把握するのに好適である。２０００ｍｓに調整すれば、０度から１８０度の範囲の状況の詳細を把握しやすくなり、立ち止まって、回りの状況を把握するのに好適である。
【００２７】
ＲＯＭ２０６は、制御部２０４を動作されるための色々なプログラムが書き込まれている不揮発メモリーである。全体を制御するプログラムであるＯＳと、個別の機能を担当するアプリケーションからなる。本発明のプログラム２０７はアプリケーションの１つとして搭載される。
【００２８】
ＲＡＭ２０５は、制御部２０４を動作させるための変数、測距データ等を一時記憶するランダムアクセスメモリーである。測距データ、音声データ、発音データ等を記憶する。
【００２９】
タッチ操作部２０８は、利用者が端末を操作するための入力部である。表示部２０９上に実装された透明の板であり、使用者Ｈがタッチした座標を検出することで、操作を行う。
表示部２０９は、文字、記号、画像を表示する部分である。
音声通信部２１０は、発音部３００に対して発音データを送信する部分である。本実施例では、有線で、発音データを発音部３００に送り、発音部３００側で音声出力のための信号に変換する。発音部３００との接続は、無線でも良い。無線の場合、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の近接無線フォーマットが好適である。
【００３０】
発音部３００は、使用者Ｈに、障害物Ｏの状態を音で通知する部分である。発音部３００は、音声通信部３０１と音声出力部３０２と発音素子３０３から成る。
音声通信部３０１は、制御端末部２００から送られる発音データを受信する。本実施例では、有線で受信するが、無線で受信してもよい。また、音声通信部３０１から制御端末部２００に対して、発音データの出力完了を通知する。そうしないと、制御端末部２００側で、発音データが音声として出力完了したタイミングが分からないからである。
音声出力部３０２は、発音データを展開し、実際に発音素子３０３を駆動するための信号にする。駆動信号は、発音素子３０３に送られる。
発音素子３０３は、音を発生させる部分であり、一般的にイヤホン等の形状である。使用者Ｈの耳又は耳もとに装着する。通常の発音素子３０３は、耳を覆う、又は、耳に挿入し、周囲の音を遮断するものである。しかし、本発明においては、使用者Ｈは、視覚障害者であることから、周囲からの音の情報は重要である。そのため、障害物Ｏに関する発音と、周囲からの音は同時に確認出来ると好適である。例えば、耳たぶ付近に付ける構造で、イヤホンからの音と周囲からの音が両方聞こえるような耳を塞がない構造が適している。また、イヤホンは、片耳のみに装着しても良い。そうすることで、より周囲からの音を同時に確認することが出来る。
【００３１】
次に、図３，４に沿って、測距データの生成から音声データの生成方法を説明する。図３（ａ）は、測距時の検出部１００と障害物Ｏの関係を上から見た図である。紙面の上部が使用者Ｈの正面方向である。使用者Ｈから見て、正面斜左と右方向に障害物Ｏがある例である。測距範囲Ｒは、略半円形を示し、中心部に検出部１００がある。計測は、右方向から、正面を９０度とした場合の右方向０度、左方向１８０度で行われる。計測は、０度から順番に１８０度まで所定の角度ごとに行われる。図３（ａ）では、Ａ方向、Ｂ方向、Ｃ方向、Ｄ方向の順である。本実施例では、全体を５１２に分け、約０．３６度単位で計測される。Ａ方向には３ｍから４ｍ付近に障害物Ｏが計測され、Ｂ方向からＣ方向では２ｍから３ｍ付近に障害物Ｏが計測される。
【００３２】
（計測データ及び変換データの表の説明）
図４に、測距データ等の表を示す。表の左端の列は、計測の順番を示す。一回の走査で５１２個のデータが生成される。番号は０から５１１までとなる。次の列は、計測した角度を示す。０度から１８０度であり、約０．３６度単位である。次の列は、計測した距離データである。この例では、障害物Ｏが無い場合は４ｍを示し、障害物Ｏのある場合は、その距離をメートル単位で示している。次の列は、距離に応じた音の高さデータであり、音声データである。距離が近いと高い音となり、距離が遠いと低い音となる。変換式は後述する。
表において、Ｔ１は、Ａ方向のデータであり、Ｔ２は、Ａ方向とＢ方向の間の障害物Ｏが無い部分である。Ｔ３は、Ｂ方向付近の障害物Ｏがある部分である。
【００３３】
（発音内容の説明）
次に、図３（ｂ）に沿って、使用者Ｈへの測距に応じた発音の内容を時間単位で説明する。使用者Ｈに対して、表１のように生成された音声データを、計測角度０度から１８０度までの連続した音として出力する。本グラフでは、連続した音の時間である距離情報通知期間を２５０ｍｓとし、無音期間を１００ｍｓとし、繰り返し、連続した音を発生させている。１回のみでは、確認しにくいし、無音期間が無いと、どこが開始点か分からないからである。音声データは、距離情報通知期間に合うように、適宜、間引き、補完し、距離情報通知期間が計測角度０度から１８０度に対応するようにする。
発音される音について説明する。説明を簡素化するために、方向Ａの障害物Ｏは無い場合としている。距離情報通知期間が開始すると４００Ｈｚの音が発生する。音の高さは、計測角度０度から１８０度への連続した障害物Ｏまでの距離を示す。方向Ａから方向Ｂまでは、障害物Ｏ無しであり、低い音である４００Ｈｚである。方向Ｂから方向Ｃまでは、障害物Ｏがあり、２．６ｍ付近であるので１２００Ｈｚの高い音となる。方向Ｃから方向Ｄまでは、障害物Ｏが無いので４００Ｈｚの低い音が出る。その後、無音期間１００ｍｓがある。その後、距離情報通知期間を繰り返す。
使用者Ｈは、音の変化から、正面方向を含む１８０度の範囲の障害物Ｏの有無、障害物Ｏの方向、形状を知ることが出来る。
また、上記の説明では距離情報通知期間を２５０ｍｓとしたが、距離情報通知期間の長さを５００ｍｓ、１０００ｍｓ、２０００ｍｓ等に調整することもできる。２５０ｍｓに調整すれば、０度から１８０度の範囲の状況を比較的早い周期で知ることが出来るので、歩きながら、周囲の状況の変化を把握できる。２０００ｍｓに調整すれば、０度から１８０度の範囲の状況の詳細を把握しやすくなり、立ち止まって、回りの状況を把握することができる。
【００３４】
（音データの計算方法）
次に、音データの計算方法を説明する。距離データを単純に比例計算で音の周波数に変換することも考えられるが、そうすると、例えば０．５ｍに対する音の周波数の変化量が同じとなる。障害物Ｏまでの距離が遠い時の０．５ｍと近い時の０．５ｍの周波数の変化量を適切にするため、２のべき乗を用い、以下の式とした。
〔式１〕Ｆ＝Ｃｘ２＾（−ＳｘＸ／Ｒ）
Ｆ：生成する音の周波数（Ｈｚ）
Ｃ：基本周波数（Ｈｚ）
Ｓ：発音する距離範囲の設定値（ｍ）
Ｒ：検出最大距離（ｍ）
Ｘ：計測距離（ｍ）
例えば、Ｃが６４００（Ｈｚ）、Ｓが４（ｍ）、Ｒが４（ｍ）とし、計測距離Ｘが４ｍの場合、Ｆ＝６４００ｘ２＾（−４ｘ４／４）でＦ＝４００Ｈｚである。同様に計測距離が３ｍの場合は、Ｆ＝６４００ｘ２＾（−４ｘ３／４）でＦ＝８００Ｈｚである。
【００３５】
次に、図５に沿って、本発明の動作を説明する。検出部１００と制御端末部２００と発音部３００のシーケンス制御内容を説明する。まず、制御端末部２００から検出部１００に対して、１８０度の走査指示がされる。０度から１８０度までの走査範囲指定と、走査開始指示である（Ｓ１００）。
検出部１００は、制御端末部２００からの指示に応じて、０度から１８０度までの走査を行う（Ｓ１０１）。走査時間は数十ｍｓ程度である。走査完了後、制御端末部２００に対して、測距データを送信する（Ｓ１０２）。測距データは、０度から１８０度までのデータ番号、角度、距離データであり、５１２個ある。図４の表１の番号、角度、距離のデータに該当する。
制御端末部２００は、測距データから、〔式１〕に従って、音声データを生成する（Ｓ１０３）。図４の表１の音声データに該当する。音声データはＲＡＭ２０５に保存される。次に、音声データから発音時間に応じた発音データを生成する（Ｓ１０４）。発音時間は、距離情報通知期間として予め設定された時間である。発音データはＲＡＭ２０５に保存される。
発音データは、音声通信部２１０を介して、発音部３００に送信される（Ｓ１０５）。発音部３００は、音声出力部３０２から音声を発音時間の間発音する（Ｓ１０６）。図３（ｂ）の距離情報通知期間の音に該当する。音は発音素子３０３から発せられ、使用者Ｈに届く。発音部３００は、発音完了後、制御端末部２００に対して、音再生終了通知を送信する（Ｓ１０７）。
制御端末部２００は、音再生終了通知を確認し、無音時間分の待ち時間を設定する（Ｓ１０８）。
このシーケンスで、一連の動作が完了し、次の走査が繰り返し開始される。
【００３６】
このように、本発明によって、使用者Ｈは、正面方向の広い範囲について、障害物Ｏの有無、距離、形状、範囲を容易に認識することが可能であり、視覚障害者の方向の安全性を向上させるものである。
また、本実施例では、１軸走査型センサの場合について説明したが、本発明の権利範囲は、障害物との距離を角度ごとに複数計測出来るセンサによる実施も、当然に含まれる。
【実施例２】
【００３７】
他の実施例について図６を用いて説明する。実施例１と同様の部分は省略する。図６は、本発明に係る障害物検出装置１の発音内容の調整の図である。
実施例１によって、使用者Ｈは、障害物Ｏの形態について詳細に確認することが出来る。また、距離情報通知期間を変更することによって、走査間隔を重視したり、障害物Ｏの形態の確認を重視したりできる。
しかしながら、音声データを発音データに変換する際、音の波形が不連続になると、不連続部分でノイズ感が発生し、不快感が増すこととなっていた。そのため、音の波形の不連続を軽減する技術が求められていた。
【００３８】
音声データを単純に発音データに変換した例を、図６（ａ）に示す。データ数は５１２個、距離情報通知期間は２５０ｍｓである。計測角度は、番号０，１，２の順番に０度、０．３６度、０．７２度等になる。その際の計測距離は、３．０ｍ、３．２ｍ、３．４ｍ等である。〔式１〕によって、変換された音の周波数は８００Ｈｚ、６９６Ｈｚ、６０６Ｈｚ等である。音は、すべてサイン波とし、サイン波の開始を０度とする。
番号０に対応する音である８００Ｈｚのサイン波を出力開始する。サイン波の１周期に対して０．４周期程の時間で、次の計測である番号１の距離の出力時間となる。そのため、番号１のタイミングで６９６Ｈｚのサイン波の出力を開始する。番号３についても同様である。
そのため、音声波形は、計測単位で不連続になり、使用者Ｈの不快感を増すことになる。
【００３９】
この課題を解決するために、音の周期に合わせて、周波数を変更する。より詳しくは、音の半周期のゼロクロス点での距離を推定し、半周期単位で音の周波数を変更する。
具体例を図６（ｂ）に沿って説明する。番号０の音データは、周波数８００Ｈｚである。すると、サイン波半周期の時間は、０．６２５ｍｓである（点Ｐ）。この時間の前後のデータは、番号１と番号２のデータである。
０．６２５ｍｓを測定角度φＡに変換すると
〔式２〕φＡ＝（０．６２５／２５０）ｘ１８０
φＡは、０．４５（度）である。番号１の角度は０．３６度、番号２の角度は０．７２度であり、番号１の距離は３．２ｍ、番号２の距離は３．４ｍであるから、比例計算によって、φＡでの距離ＸＡを求めることが出来る。
〔式３〕ＸＡ＝３．２＋（０．４５−０．３６）／（０．７２−０．３６）ｘ（３．４−３．２）
ＸＡは、３．２５ｍである。よって、音の周波数は、〔式１〕から６７２Ｈｚとなる。そこで、Ｐ点から６７２Ｈｚを半周期分生成する（ＰからＱの期間）。
Ｑ点は、６７２Ｈｚでの半周期分を加算した時間であり、１．３６ｍｓとなる。次の半周期についても同様の計算を行い、５２４Ｈｚを得る。
【００４０】
このように、順次計算することで、音の波形が不連続にならず、違和感の少ない発音データとすることが出来る。
また、上記の例では、ゼロクロスポイントでの周波数変更を行ったが、サイン波の最大値（ピーク値）での周波数の変更でもよい。
【実施例３】
【００４１】
他の実施例について図７を用いて説明する。実施例１と同様の部分は省略する。図７は、本発明に係る障害物検出装置１の操作を説明する図である。
実施例１によって、使用者Ｈは、障害物Ｏの形態について詳細に確認することが出来る。また、距離情報通知期間を変更することによって、走査間隔を重視したり、障害物Ｏの形態の確認を重視したりできる。
しかしながら、距離情報通知期間等を変更しようとした場合に、視覚障害者の場合は、ボタン等の位置が分かりにくいことから容易ではない。そのため、視覚障害者であっても容易に障害物検出装置１のパラメータを変更出来る技術が求められていた。
【００４２】
図７は、制御端末部２００の表示部２０４とタッチ操作部２０８を示す図である。制御端末部２００のタッチ操作部２０８を右から左（Ｈ方向）にスワイプすることで、距離情報通知期間の長さを変更することが出来る。スワイプとは、指を画面にタッチしたまま画面上を移動する動作である。例えば、スワイプする速度が速いほど周期を短くする。２５０ｍｓ、５００ｍｓ、１０００ｍｓ、２０００ｍｓの４段階に切り替える。
制御端末部２００のタッチ操作部２０８を下から上（Ｖ方向）にスワイプすることで、レンジ（〔式１〕における発音する距離範囲の設定値）を変えることが出来る。例えば、スワイプする速度が速いほど距離を長くする。１ｍ、２ｍ、３ｍ、４ｍの４段階に切り替える。変更されたレンジを音で案内する。ピッという音が何回か鳴らす。１回で１ｍ、２回で２ｍ、３回で３ｍ、４回で４ｍとする。
画面のどこでもいいので、２回タップする。タップとは、画面をつつく動作である。２回タップするごとに、ＯＮ（音が鳴る）、ＯＦＦ（音が鳴らない）を切り替える。
【００４３】
このような操作によって、視覚障害者であっても、容易に障害物検出装置１のパラメータを変更することが出来る。
【実施例４】
【００４４】
他の実施例について図８を用いて説明する。実施例１と同様の部分は省略する。図８は、本発明に係る障害物検出装置１の他の実施例の図である。
実施例１（図８（ａ））は、手首に障害物検出装置１を取り付けた例を示したが他の例を示す。
図８（ｂ）は、メガネに検出部１００を付けた場合である。メガネをかけることが前提となるが、常に顔の向く方向の走査を行うことが出来る。
図８（ｃ）は、胴体の前に検出部１００をぶら下げた場合である。常に胴体の前方向の走査を行うことが出来る。
このように、本発明は、手首に限らず、人に装着することで有効か効果を奏することが出来る。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明に係る障害物検出装置は、視覚障害者の歩行を助ける技術として産業上の利用可能性は大きいものと思料する。
【符号の説明】
【００４６】
１    障害物検出装置
１００    検出部
１０１    測距部
１０２    通信部
２００    制御端末部
２０１    通信部
２０２    音声変換部
２０３    発音変換部
２０４    制御部
２０５    ＲＡＭ
２０６    ＲＯＭ
２０７    プログラム
２０８    タッチ操作部
２０９    表示部
２１０    音声通信部
３００    発音部
３０１    音声通信部
３０２    音声出力部
３０３    発音素子
Ｈ    使用者
Ｏ    障害物
Ｒ    測距範囲
【図１】
2019092636.tif 000003
【図２】
2019092636.tif 000004
【図３】
2019092636.tif 000005
【図４】
2019092636.tif 000006
【図５】
2019092636.tif 000007
【図６】
2019092636.tif 000008
【図７】
2019092636.tif 000009
【図８】
2019092636.tif 000010