(57)【要約】【課題】視覚障害者を案内するための音声データ発生源と現在位置との距離を知らせる。【解決手段】視覚障害者用受信機に角度検知手段を備え、横に振りながら送信機からの光を受信できる角度を検知し、距離算出手段により、送信機から現在地までの距離を算出し、音声より目的物までの距離を知る。受信機の振れが光を受信できる方向からずれると、正しい方向を音声により知る。又、視覚障害者用送信機から変調された案内音声データとともに高さ情報を含む光を発射し、視覚障害者受信機において、縦に振りながら光信号の受信できる傾斜角を傾斜角検出手段により検出し、距離を算出し、視覚障害者用送信機までの距離を算出し、音声によりその距離を知らせる。あるいは、視覚障害者受信機に受光レベル測定手段を備え、受光レベルにより光の光源までの距離を算出し、音声によりその距離を知ることができる。【選択図】　図１
2004016578.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
横方向に振れる角度を検知する角度検知手段と、
視覚障害者の案内に関する音声データに応じて変化させた特定方向からの光を受けるとともにその受光に応じた電気信号に変換する光電変換手段と、
その光電変換された電気信号から音声データを復調する復調手段と、
前記光電変換手段による光電変換信号の受光レベルと前記角度検知手段による角度検知信号とにより特定方向の光の光源までの距離を算出する距離算出手段と、
その復調した音声データ及び距離算出信号から音声を発生する音声発生手段と、を備えてなることを特徴とする視覚障害者用受信機。
【請求項２】
視覚障害者の案内に関する音声データを設定する音声データ設定手段と、前記設定した音声データに応じて所定の搬送波を変化させる変調手段と、前記変調手段で変調された被変調波に応じた光を特定方向に向けて発射する発光手段と、を備えてなる視覚障害者用送信機と、
横方向に振れる角度を検知する角度検知手段と、特定方向からの光を受けるとともにその受光に応じた電気信号に変換する光電変換手段と、その光電変換された電気信号から音声データを復調する復調手段と、前記光電変換手段による光電変換信号の受光レベルと前記角度検知手段による角度検知信号とにより前記視覚障害者用送信機までの距離を算出する距離算出手段と、その復調した音声データ及び距離算出信号から音声を発生する音声発生手段と、を備えてなる視覚障害者用受信機と、
を備えてなることを特徴とする視覚障害者案内装置。
【請求項３】
横方向に振れる角度を検知する角度検知手段と、
視覚障害者の案内に関する音声データに応じて変化させた特定方向からの光を受けるとともにその受光に応じた電気信号に変換する光電変換手段と、
その光電変換された電気信号から音声データを復調する復調手段と、
前記角度検知手段の角度と光電変換手段の受光レベルとの変化に応じて前記特定方向からのズレ方向に関する音声を発生する音声発生手段と、
を備えてなることを特徴とする視覚障害者用受信機。
【請求項４】
視覚障害者の案内に関する音声データを設定する音声データ設定手段と、前記設定した音声データに応じて所定の搬送波を変化させる変調手段と、前記変調手段で変調された被変調波に応じた光を特定方向に向けて発射する発光手段と、を備えてなる視覚障害者用送信機と、
横方向に振れる角度を検知する角度検知手段と、特定方向からの光を受けるとともにその受光に応じた電気信号に変換する光電変換手段と、その光電変換された電気信号から音声データを復調する復調手段と、前記角度検知手段の角度と光電変換手段の受光レベルとの変化に応じて前記特定方向からのズレ方向に関する音声を発生する音声発生手段と、を備えてなる視覚障害者用受信機と、
を備えてなることを特徴とする視覚障害者案内装置。
【請求項５】
高さ情報を発生する高さ情報発信手段と、
視覚障害者の案内に関する音声データを設定する音声データ設定手段と、
前記高さ情報と前記設定した音声データに応じて所定の搬送波を変化させる変調手段と、
前記変調手段で変調された被変調波に応じた光を特定方向に向けて発射する発光手段と、
を備えてなることを特徴とする視覚障害者用送信機。
【請求項６】
傾斜角度を検出する傾斜角検出手段と、
視覚障害者の案内に関する音声データに応じて変化させた特定方向からの光を受けるとともにその受光に応じた電気信号に変換する光電変換手段と、
その光電変換された電気信号から送信機の高さ情報及び音声データを復調する復調手段と、
前記光電変換手段による送信機の高さと前記傾斜角検出手段による傾斜角検出信号とにより特定方向の光の光源までの距離を算出する距離算出手段と、
その復調した音声データ及び距離算出信号から音声を発生する音声発生手段と、
を備えてなることを特徴とする視覚障害者用受信機。
【請求項７】
高さ情報を発生する高さ情報発信手段と、視覚障害者の案内に関する音声データを設定する音声データ設定手段と、前記高さ情報と前記設定した音声データに応じて所定の搬送波を変化させる変調手段と、前記変調手段で変調された被変調波に応じた光を特定方向に向けて発射する発光手段と、を備えてなる視覚障害者用送信機と、
傾斜角度を検出する傾斜角検出手段と、特定方向からの光を受けるとともにその受光に応じた電気信号に変換する光電変換手段と、その光電変換された電気信号から送信機の高さ情報及び音声データを復調する復調手段と、前記光電変換手段による送信機の高さと前記傾斜角検出手段による傾斜角検出信号とにより前記視覚障害者用送信機までの距離を算出する距離算出手段と、その復調した音声データ及び距離算出信号から音声を発生する音声発生手段と、を備えてなる視覚障害者用受信機と、
を備えてなることを特徴とする視覚障害者案内装置。
【請求項８】
視覚障害者の案内に関する音声データに応じて変化させた特定方向からの光を受けるとともにその受光に応じた電気信号に変換する光電変換手段と、
その光電変換された電気信号から音声データを復調する復調手段と、
前記光電変換手段による光電変換信号の受光レベルにより特定方向の光の光源までの距離を算出する距離算出手段と、
その復調した音声データ及び距離算出信号から音声を発生する音声発生手段と、
を備えてなることを特徴とする視覚障害者用受信機。
【請求項９】
視覚障害者の案内に関する音声データを設定する音声データ設定手段と、前記設定した音声データに応じて所定の搬送波を変化させる変調手段と、前記変調手段で変調された被変調波に応じた光を特定方向に向けて発射する発光手段と、を備えてなる視覚障害者用送信機と、
視覚障害者の案内に関する音声データに応じて変化させた特定方向からの光を受けるとともにその受光に応じた電気信号に変換する光電変換手段と、
その光電変換された電気信号から音声データを復調する復調手段と、
前記光電変換手段による光電変換信号の受光レベルにより前記視覚障害者用送信機までの距離を算出する距離算出手段と、
その復調した音声データ及び距離算出信号から音声を発生する音声発生手段と、
を備えてなることを特徴とする視覚障害者用受信機と、
を備えてなることを特徴とする視覚障害者案内装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、視覚障害者が現在地、目的地の方向、又は道路状況などの各種の情報を認識し、安全かつ確実に目的地まで行くことができるために、光を利用した視覚障害者用送信機、視覚障害者用受信機、及び視覚障害者案内装置に関し、所定位置までの距離を計測するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の装置として、特許第２６７３２５８号に記載のものがある。図１１は従来の視覚障害者案内装置の機能ブロック図を示す。図１１において、１１０１は視覚障害者用送信機、１１０２は視覚障害者用受信機である。視覚障害者用送信機１１０１は、音声データ設定手段１１０１１、変調手段１１０１２、発光手段１１０１３を備える。また、視覚障害者用受信機１１０２は、光電変換手段１１０２１、復調手段１１０２２、音声変換手段１１０２３を備える。
【０００３】
視覚障害者用送信機１１０１は視覚障害者が移動しようとする目的地や、その途中の所定個所に設置される。視覚障害者用送信機１１０１では、音声データ設定手段１１０１１により視覚障害者の案内に関する音声データを、例えば「○○交差点です。」や「○○市立図書館前です。」のように、各設置場所に応じて設定する。変調手段１１０１２は、音声データ設定手段１１０１１から読み出した音声データに応じて所定の搬送波を変化させる。発光手段１１０１３は前記変調手段１１０１２により変調された被変調波に応じた光を特定方向に向けて発射する。
【０００４】
また、視覚障害者用受信機１１０２では、光電変換手段１１０２１は指向性を有し、視覚障害者用送信機１１０１の方向に対して視覚障害者用受信機１１０２を特定の角度に保持することで、視覚障害者用送信機１１０１の発光手段１１０１３からの光を受け取ると、その受けた光に応じた電気信号に変換する。復調手段１１０２２は、その光電変換された電気信号から音声データを復調する。音声変換手段は、その復調した音声データを音声に変換するので、視覚障害者は歩行の際に、例えば「○○交差点です。」や「○○市立図書館前です。」のような音声が得られる。
【０００５】
このように、視覚障害者が視覚障害者用受信機１１０２を外出時に携帯すれば、視覚障害者は歩行の際に目的とする場所の案内と共に案内の方向を知ることができる。したがって、視覚障害者は目的地まで歩いていくことができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように説明した視覚障害者用送信機、視覚障害者用受信機、視覚障害者案内装置では、上述のように視覚障害者を目的地に案内することができるものであった。しかし、音声情報の対象の目的地例えば交差点が現在位置からどれくらいの距離にあるかは不明であり、また、情報を得るために視覚障害者用受信機が視覚障害者用送信機に向いていない場合は、瞬時には正しい方向が不明であり、視覚障害者にとってこれを知りたいという要望があった。
【０００７】
本発明は上記問題点を鑑みてなされたものであり、視覚障害者を案内するための音声データ発生源と現在位置との距離を知らせ、さらには、視覚障害者用受信機を向ける向きを知らせるための装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため請求項１に係る視覚障害者用受信機は、横方向に振れる角度を検知する角度検知手段と、視覚障害者の案内に関する音声データに応じて変化させた特定方向からの光を受けるとともにその受光に応じた電気信号に変換する光電変換手段と、その光電変換された電気信号から音声データを復調する復調手段と、前記光電変換手段による光電変換信号の受光レベルと前記角度検知手段による角度検知信号とにより特定方向の光の光源までの距離を算出する距離算出手段と、その復調した音声データ及び距離算出信号から音声を発生する音声発生手段と、を備えてなるものである。
【０００９】
また、請求項２に係る視覚障害者案内装置は、視覚障害者の案内に関する音声データを設定する音声データ設定手段と、前記設定した音声データに応じて所定の搬送波を変化させる変調手段と、前記変調手段で変調された被変調波に応じた光を特定方向に向けて発射する発光手段と、を備えてなる視覚障害者用送信機と、横方向に振れる角度を検知する角度検知手段と、特定方向からの光を受けるとともにその受光に応じた電気信号に変換する光電変換手段と、その光電変換された電気信号から音声データを復調する復調手段と、前記光電変換手段による光電変換信号の受光レベルと前記角度検知手段による角度検知信号とにより前記視覚障害者用送信機までの距離を算出する距離算出手段と、その復調した音声データ及び距離算出信号から音声を発生する音声発生手段と、を備えてなる視覚障害者用受信機と、を備えてなるものである。
【００１０】
また、請求項３に係る視覚障害者用受信機は、横方向に振れる角度を検知する角度検知手段と、視覚障害者の案内に関する音声データに応じて変化させた特定方向からの光を受けるとともにその受光に応じた電気信号に変換する光電変換手段と、その光電変換された電気信号から音声データを復調する復調手段と、前記角度検知手段の角度と光電変換手段の受光レベルとの変化に応じて前記特定方向からのズレ方向に関する音声を発生する音声発生手段と、を備えてなるものである。
【００１１】
また、請求項４に係る視覚障害者案内装置は、視覚障害者の案内に関する音声データを設定する音声データ設定手段と、前記設定した音声データに応じて所定の搬送波を変化させる変調手段と、前記変調手段で変調された被変調波に応じた光を特定方向に向けて発射する発光手段と、を備えてなる視覚障害者用送信機と、横方向に振れる角度を検知する角度検知手段と、特定方向からの光を受けるとともにその受光に応じた電気信号に変換する光電変換手段と、その光電変換された電気信号から音声データを復調する復調手段と、前記角度検知手段の角度と光電変換手段の受光レベルとの変化に応じて前記特定方向からのズレ方向に関する音声を発生する音声発生手段と、を備えてなる視覚障害者用受信機と、を備えてなるものである。
【００１２】
また、請求項５に係る視覚障害者用送信機は、高さ情報を発生する高さ情報発信手段と、視覚障害者の案内に関する音声データを設定する音声データ設定手段と、前記高さ情報と前記設定した音声データに応じて所定の搬送波を変化させる変調手段と、前記変調手段で変調された被変調波に応じた光を特定方向に向けて発射する発光手段と、を備えてなるものである。
【００１３】
また、請求項６に係る視覚障害者用受信機は、傾斜角度を検出する傾斜角検出手段と、視覚障害者の案内に関する音声データに応じて変化させた特定方向からの光を受けるとともにその受光に応じた電気信号に変換する光電変換手段と、その光電変換された電気信号から送信機の高さ情報及び音声データを復調する復調手段と、前記光電変換手段による送信機の高さと前記傾斜角検出手段による傾斜角検出信号とにより特定方向の光の光源までの距離を算出する距離算出手段と、その復調した音声データ及び距離算出信号から音声を発生する音声発生手段と、を備えてなるものである。
【００１４】
また、請求項７に係る視覚障害者案内装置は、高さ情報を発生する高さ情報発信手段と、視覚障害者の案内に関する音声データを設定する音声データ設定手段と、前記高さ情報と前記設定した音声データに応じて所定の搬送波を変化させる変調手段と、前記変調手段で変調された被変調波に応じた光を特定方向に向けて発射する発光手段と、を備えてなる視覚障害者用送信機と、傾斜角度を検出する傾斜角検出手段と、特定方向からの光を受けるとともにその受光に応じた電気信号に変換する光電変換手段と、その光電変換された電気信号から送信機の高さ情報及び音声データを復調する復調手段と、前記光電変換手段による送信機の高さと前記傾斜角検出手段による傾斜角検出信号とにより前記視覚障害者用送信機までの距離を算出する距離算出手段と、その復調した音声データ及び距離算出信号から音声を発生する音声発生手段と、を備えてなる視覚障害者用受信機と、を備えてなるものである。
【００１５】
請求項８に係る視覚障害者用受信機は、視覚障害者の案内に関する音声データに応じて変化させた特定方向からの光を受けるとともにその受光に応じた電気信号に変換する光電変換手段と、その光電変換された電気信号から音声データを復調する復調手段と、前記光電変換手段による光電変換信号の受光レベルにより特定方向の光の光源までの距離を算出する距離算出手段と、その復調した音声データ及び距離算出信号から音声を発生する音声発生手段と、を備えてなるものである。
【００１６】
請求項９に係る視覚障害者案内装置は、視覚障害者の案内に関する音声データを設定する音声データ設定手段と、前記設定した音声データに応じて所定の搬送波を変化させる変調手段と、前記変調手段で変調された被変調波に応じた光を特定方向に向けて発射する発光手段と、を備えてなる視覚障害者用送信機と、視覚障害者の案内に関する音声データに応じて変化させた特定方向からの光を受けるとともにその受光に応じた電気信号に変換する光電変換手段と、その光電変換された電気信号から音声データを復調する復調手段と、前記光電変換手段による光電変換信号の受光レベルにより前記視覚障害者用送信機までの距離を算出する距離算出手段と、その復調した音声データ及び距離算出信号から音声を発生する音声発生手段と、を備えてなることを特徴とする視覚障害者用受信機と、を備えてなるものである。
【００１７】
【作用】
請求項１に係る視覚障害者用受信機は、次のように作用する。角度検知手段は、受信機が横に振れるときの角度を検知する。光電変換手段は特定方向からの光を受けることができ、受信機を横に振ることにより受光できる角度を外れると受光できなくなり、この受光レベルが変化し、受光に応じた電気信号に変換する。復調手段は、光電変換された電気信号から音声データを復調する。距離算出手段は、前記光電変換手段による光電変換信号の受光レベルと前記角度検知手段による角度検知信号とにより特定方向の光の光源までの距離を算出する。音声発生手段は、復調手段で復調した音声データ及び距離算出手段で算出した距離算出信号から音声を発生する。利用者は、視覚障害者の案内に関する音声データと、光の光源までの距離とを、音声により聞いて知ることができる。
【００１８】
請求項２に係る視覚障害者案内装置は、次のように作用する。視覚障害者用送信機は視覚障害者が移動しようとする目的地や、その途中の所定個所に設置される。視覚障害者用送信機では、音声データ設定手段により視覚障害者の案内に関する音声データを、例えば「○○交差点です。」や「○○市立図書館前です。」のように、各設置場所に応じて設定する。変調手段は、音声データ設定手段から読み出した音声データに応じて所定の搬送波を変化させる。発光手段は前記変調手段により変調された被変調波に応じた光を特定方向に向けて発射する。視覚障害者用受信機では、角度検知手段は、受信機が横に振れるときの角度を検知する。光電変換手段は指向性を有し、視覚障害者用送信機の発光手段から視覚障害者の進行方向とは逆方向からの光を受け取ると、その受けた光に応じた電気信号に変換する。このとき、受信機を横に振ることにより受光できる角度を外れると受光できなくなり、この受光レベルが変化し、受光に応じた電気信号に変換する。復調手段は、光電変換された電気信号から音声データを復調する。距離算出手段は、前記光電変換手段による光電変換信号の受光レベルと前記角度検知手段による角度検知信号とにより前記視覚障害者用送信機までの距離を算出する。音声発生手段は、復調手段で復調した音声データと、距離算出手段で算出した距離算出信号とのそれぞれにより音声を発生するので、視覚障害者は歩行の際に、例えば「○○交差点です。」や「○○市立図書館前です。」のような音声が得られるとともに、「１５メートル手前です。」「８メートル手前です。」のように、視覚障害者用送信機までの距離を音声により知ることができる。
【００１９】
請求項３に係る視覚障害者用受信機は、次のように作用する。角度検知手段は、受信機が横に振れるときの角度を検知する。光電変換手段は特定方向からの光を受けることができ、受信機を横に振ることにより受光できる角度を外れると受光できなくなり、この受光レベルが変化し、受光に応じた電気信号に変換する。復調手段は、光電変換された電気信号から音声データを復調する。音声発生手段は、視覚障害者用受信機が特定方向からの光を受けることができるときは、復調手段からの音声を発生するとともに、視覚障害者用受信機が横に振られ、送信機からの光を受光できなくなった場合、角度検知手段により得られた受信機の振れ角と受光レベルとの変化に応じて特定方向からのズレ方向に関する音声、例えば「右です」の音声を出力する。これにより、利用者は光源の方向を知ることができる。
【００２０】
請求項４に係る視覚障害者案内装置は、次のように作用する。視覚障害者用送信機は視覚障害者が移動しようとする目的地や、その途中の所定個所に設置される。視覚障害者用送信機では、音声データ設定手段により視覚障害者の案内に関する音声データを、例えば「○○交差点です。」や「○○市立図書館前です。」のように、各設置場所に応じて設定する。変調手段は、音声データ設定手段から読み出した音声データに応じて所定の搬送波を変化させる。発光手段は前記変調手段により変調された被変調波に応じた光を特定方向に向けて発射する。視覚障害者用受信機では、角度検知手段は、受信機が横に振れるときの角度を検知する。光電変換手段は指向性を有し、視覚障害者用送信機の発光手段から視覚障害者の進行方向とは逆方向からの光を受け取ると、その受けた光に応じた電気信号に変換する。このとき、受信機を横に振ることにより受光できる角度を外れると受光できなくなり、この受光レベルが変化し、受光に応じた電気信号に変換する。復調手段は、光電変換された電気信号から音声データを復調する。音声発生手段は、視覚障害者用受信機が送信機からの光を受けることができるときは、復調手段からの音声を発生するとともに、視覚障害者用受信機が横に振られ、送信機からの光を受光できなくなった場合、角度検知手段により得られた受信機の振れ角と受光レベルとの変化に応じて特定方向からのズレ方向に関する音声を発生する。すなわち、送信機からの光を受けているときは、視覚障害者は歩行の際に、例えば「○○交差点です。」や「○○市立図書館前です。」のような音声が得られる。また、視覚障害者用受信機の方向がズレているときは、視覚障害者は送信機の方向からのズレを直させるために、例えば「右です」の音声を出力する。これにより、利用者は光源の方向を知ることができる。
【００２１】
請求項５に係る視覚障害者用送信機は、次のように作用する。視覚障害者用送信機は視覚障害者が移動しようとする目的地や、その途中の所定個所に設置される。高さ情報発信手段は設置位置の高さ情報を設定する。音声データ設定手段は、視覚障害者の案内に関する音声データを、例えば「○○交差点です。」や「○○市立図書館前です。」のように、各設置場所に応じて設定する。変調手段は、高さ情報発信手段から読み出した高さ情報と音声データ設定手段から読み出した音声データに応じて所定の搬送波を変化させる。発光手段は前記変調手段により変調された被変調波に応じた光を特定方向に向けて発射する。
【００２２】
請求項６に係る視覚障害者用受信機は、次のように作用する。傾斜角検出手段は、受信機が縦に揺れるときその傾斜角度を検出する。光電変換手段は特定方向からの光を受けることができ、受信機を縦に振ることにより受光できる角度を外れると受光できなくなり、受光に応じた電気信号に変換する。復調手段は、光電変換された電気信号から音声データと高さ情報を復調する。距離算出手段は前記光電変換手段による高さ情報と前記傾斜角検出手段による傾斜角検出信号とにより特定方向の光の光源までの距離を算出する。音声発生手段は、復調手段で復調した音声データ及び距離算出手段で算出した距離算出信号から音声を発生する。利用者は、視覚障害者の案内に関する音声データと、光の光源までの距離とを、音声により聞いて知ることができる。
【００２３】
請求項７に係る視覚障害者案内装置は、次のように作用する。視覚障害者用送信機は視覚障害者が移動しようとする目的地や、その途中の所定個所に設置される。高さ情報発信手段は設置位置の高さ情報を設定する。音声データ設定手段は、視覚障害者の案内に関する音声データを、例えば「○○交差点です。」や「○○市立図書館前です。」のように、各設置場所に応じて設定する。変調手段は、高さ情報発信手段から読み出した高さ情報と音声データ設定手段から読み出した音声データに応じて所定の搬送波を変化させる。発光手段は前記変調手段により変調された被変調波に応じた光を特定方向に向けて発射する。視覚障害者用受信機では、傾斜角検出手段は、受信機が縦に揺れるときその傾斜角度を検出する。光電変換手段は特定方向からの光を受けることができ、受信機を縦に振ることにより受光できる角度を外れると受光できなくなり、受光に応じた電気信号に変換する。復調手段は、光電変換された電気信号から音声データと高さ情報を復調する。距離算出手段は前記光電変換手段による高さ情報と前記傾斜角検出手段による傾斜角検出信号とにより前記視覚障害者用送信機までの距離を算出する。音声発生手段は、復調手段で復調した音声データと、距離算出手段で算出した距離算出信号とのそれぞれにより音声を発生するので、視覚障害者は歩行の際に、例えば「○○交差点です。」や「○○市立図書館前です。」のような音声が得られるとともに、「１５メートル手前です。」「８メートル手前です。」のように、視覚障害者用送信機までの距離を音声により知ることができる。
【００２４】
請求項８に係る視覚障害者用受信機は、次のように作用する。光電変換手段は特定方向からの光を受けることができ、受光に応じた電気信号に変換する。復調手段は、光電変換された電気信号から音声データを復調する。光電変換手段の最大受光レベルは、発光源からの距離までの遠近により変化する。距離算出手段は、前記光電変換手段による光電変換信号の受光レベルより特定方向の光の光源までの距離を算出する。音声発生手段は、復調手段で復調した音声データ及び距離算出手段で算出した距離算出信号から音声を発生する。利用者は、視覚障害者の案内に関する音声データと、光の光源までの距離とを、音声により聞いて知ることができる。
【００２５】
請求項９に係る視覚障害者案内装置は、次のように作用する。視覚障害者用送信機は視覚障害者が移動しようとする目的地や、その途中の所定個所に設置される。視覚障害者用送信機では、音声データ設定手段により視覚障害者の案内に関する音声データを、例えば「○○交差点です。」や「○○市立図書館前です。」のように、各設置場所に応じて設定する。変調手段は、音声データ設定手段から読み出した音声データに応じて所定の搬送波を変化させる。発光手段は前記変調手段により変調された被変調波に応じた光を特定方向に向けて発射する。視覚障害者用受信機では、光電変換手段は特定方向からの光を受けることができ、受光に応じた電気信号に変換する。復調手段は、光電変換された電気信号から音声データを復調する。光電変換手段の最大受光レベルは、視覚障害者用送信機からの距離までの遠近により変化する。距離算出手段は、前記光電変換手段による光電変換信号の受光レベルより特定方向の視覚障害者用送信機までの距離を算出する。音声発生手段は、復調手段で復調した音声データ及び距離算出手段で算出した距離算出信号から音声を発生する。利用者は、視覚障害者の案内に関する音声データと、視覚障害者用送信機までの距離とを、音声により聞いて知ることができる。
【００２６】
【実施例】
以下、本発明の一実施例について図を参照して説明する。図１は視覚障害者案内装置の実施例を説明する機能ブロック図である。図１（ａ）は第１の実施例として請求項１〜４を説明し、図１（ｂ）は第２の実施例として請求項５〜７を説明するための機能ブロック図である。
【００２７】
図１（ａ）において、１ａ１は視覚障害者が移動しようとする目的地や、その途中の所定個所に設置される視覚障害者用送信機、１ａ２は視覚障害者が携帯する視覚障害者用受信機である。視覚障害者用送信機１ａ１は以下のものを備える。ＲＯＭにより構成した音声データ設定手段１ａ１１、変調手段１ａ１２、赤外線発光ダイオードで構成し、所定の方向に指向性を持たせた発光手段１ａ１３を備える。また、視覚障害者用受信機１ａ２は以下のものを備える。フォトダイオードからなり特定方向に指向性を持たせ、発光手段１ａ１３からの赤外線を受光できるように構成した光電変換手段１ａ２１、復調手段１ａ２２、音声合成器を含む音声発生手段１ａ２３、横方向に振れる角度を検知する角度検知手段１ａ２４、マイクロコンピュータにより構成した距離算出手段１ａ２５を備える。
【００２８】
図１（ｂ）において、１ｂ１は視覚障害者が移動しようとする目的地や、その途中の所定個所に設置される視覚障害者用送信機、１ｂ２は視覚障害者が携帯する視覚障害者用受信機である。視覚障害者用送信機１ｂ１は以下のものを備える。ＲＯＭにより構成した音声データ設定手段１ｂ１１、変調手段１ｂ１２、赤外線発光ダイオードで構成し、所定の方向に指向性を持たせた発光手段１ｂ１３、ＲＯＭにより構成し、例えば柱に設置されるときのその高さ情報を設定する高さ情報発信装置１ｂ１４、また、視覚障害者用受信機１ｂ２は以下のものを備える。フォトダイオードからなり特定方向に指向性を持たせ、発光手段１ｂ１３からの赤外線を受光できるように構成した光電変換手段１ｂ２１、復調手段１ｂ２２、音声合成器を含む音声発生手段１ｂ２３、傾斜角度を検出する傾斜角検出手段１ｂ２４、マイクロコンピュータにより構成した距離算出手段１ｂ２５を備える。
【００２９】
第１の実施例について説明する。
視覚障害者用送信機１ａ１が交差点の信号機の近傍に設置された場合、音声データ設定手段１ａ１１に「○○町交差点です。」「赤です。渡れません。」「青になりました。青です。」等の音声データを記録しておく。いずれの音声データを出力するかは、交通信号機の状況に応じて図示しない制御部が読み出す。この音声データは、変調手段１ａ１２で搬送波を変化させる。発光手段１ａ１３は、音声データに応じて赤外線ダイオードの発光をオン・オフ制御され、信号機を正面にする向かいの歩道付近に向けて、赤外線を発射する。
【００３０】
視覚障害者用受信機１ａ２の光電変換手段１ａ２１は、図２の受光可能角δのように指向性を有する。角度検知手段１ａ２４は、例えば圧電振動ジャイロにより構成した角度センサからなり、視覚障害者用受信機１ａ２を横に振るときの角速度ωを検知し、ωを積分器で積分することにより振り角度θが得られる（図３）。すなわち、以下の式で与えられる。
【００３１】
【式１】
θ＝∫ωｄｔ　（１）
【００３２】
図４のように、視覚障害者４０１が信号機４０２付近に来て、視覚障害者用受信機１ａ２の光電変換手段１ａ２１がその指向性（破線で細細長く示すＤ１）により受光できる方向を向いていると、前方の信号機４０２に設置される視覚障害者用送信機１ａ１の発光手段１ａ１３から所定の指向性（破線の円形で示すＤ２）の光を受け、その光に応じた電気信号に変換される。視覚障害者用受信機１ａ２を横に振ることにより受光できる角度を外れると受光できなくなる。電気信号は、復調手段１ａ２２により音声データに復調される。
【００３３】
光電変換手段１ａ２１から発光手段１ａ１３を見ると図５のように発光手段１ａ１３の両端と光電変換手段１ａ２１とを結ぶ線がなす角（受信角度）Δは、視覚障害者用受信機１ａ２と視覚障害者用送信機１ａ１との距離Ｌ、及び発光手段１ａ１３の発光部分の幅Ｗにより定まる。距離Ｌは次式で与えられる。
【００３４】
【式２】
Ｌ＝Ｗ／ｔａｎΔ　（２）
【００３５】
光が受信可能な地点で、視覚障害者用受信機１ａ２の横振りをある範囲を越えるようにすなわち、光電変換手段１ａ２１の受光可能角δの範囲が見込み角Δを越えて行うと、その振り角度θと受光レベルの関係は図６のように変化する。光電変換手段１ａ２１が例えば左に振れると、受光可能角δが受信角度Δからずれて、受光レベルがロウ（ＬＷ）になる。振りを右に戻して受光可能角δの範囲が受信角度Δに入ると、受光レベルはハイ（ＨＩ）になる。振れがさらに右に進むと、受光可能角δが受信角度Δからずれて、受光レベルがロウ（ＬＷ）になる。このように、振り角度θに従って、受光レベルがハイ（ＨＩ）又はロウ（ＬＷ）に変化する。従って、受光レベルがハイになる受光角は、以下の式で与えられる。
【００３６】
【式３】
受光角＝δ＋Δ　（３）
【００３７】
この受光レベルの変化は光電変換手段１ａ２１から距離算出手段１ａ２５に出力される。距離算出手段１ａ２５は、角度検知手段１ａ２４が検知している振り角度θと、光電変換手段１ａ２１から出力されるロウからハイへの変化及びハイからロウへの変化とを入力する。この受光レベルの変化時点の振り角度θ１とθ２の差分θがハイの状態にあるときの角度すなわち受光角に等しいので上記式（３）により、受信角度Δを求めることができ。さらに、式（２）により距離Ｌを算出する。算出されたこの距離Ｌ情報は、計算された測定距離に対して、例えば図７のように離散的に割り当てられた代表的な距離である。
【００３８】
音声発生手段１ａ２３は、距離算出手段１ａ２５からの距離情報を解析し、音声合成の技術を用いてその距離に適合した音声と、復調手段１ａ２２で復調した音声データの内容に従った音声とを所定の順序で発生する。したがって、視覚障害者は、信号機の近傍で、例えば「○○町交差点です。５メートル以内にあります。」のように、視覚障害者用送信機１ａ１が設置される例えば位置名称とそれまでの距離を音声により知ることができる。視覚障害者が音声案内によりさらに進むと、「○○町交差点です。２メートル以内にあります。」のように、距離をある程度進む毎に離散的に切り替わりながら、音声案内が行われる。
【００３９】
前述したように、図４のように、視覚障害者が信号機付近に来て、視覚障害者用受信機１ａ２を横に振ることにより受光できる角度を外れると受光できなくなる。このときの、受光レベルが高い状態で角度検知手段１ａ２４が検知していた角度よりも左方向の角度のズレで受光レベルが低くなると、図示しない制御部は、視覚障害者用受信機１ａ２の向きが視覚障害者用送信機１ａ１からの光の方向に対して左にずれていると判断し、音声発生手段１ａ２３に「右です」の音声を出力させる。また、右方向の角度のズレで受光レベルが低くなると、図示しない制御部は、視覚障害者用受信機１ａ２の向きが視覚障害者用送信機１ａ１からの光の方向に対して右にずれていると判断し、音声発生手段１ａ２３に「左です」の音声を出力させる。利用者は送信機の方向を知ることができ、その向きに視覚障害者用受信機１ａ２を振り、受光できる角度内になると、前述の音声案内を受けることができる。
【００４０】
第２の実施例について説明する。
視覚障害者用送信機１ｂ１が交差点の信号機の近傍に設置された場合、音声データ設定手段１ｂ１１に「○○町交差点です。」「赤です。渡れません。」「青になりました。青です。」等の音声データを記録しておく。いずれの音声データを出力するかは、交通信号機の状況に応じて図示しない制御部が読み出す。また、高さ情報発信手段１ｂ１４に、視覚障害者用送信機１ｂ１が設置される高さ（Ｈｓ）を記録しておく。この高さ情報は制御部から読み出され、前記音声データ設定手段１ｂ１１から読み出された音声データの次に付加される。この音声データと高さ情報は、変調手段１ｂ１２で搬送波を変化させる。発光手段１ｂ１３は、音声データと高さ情報との変調信号に応じて赤外線ダイオードの発光をオン・オフ制御され、信号機を正面にする向かいの歩道付近に向けて、赤外線を発射する。
【００４１】
第２の実施例における視覚障害者用受信機１ｂ２の光電変換手段１ｂ２１が有する指向性は極めて狭い範囲の角度に設定してある。また、傾斜角検出手段１ｂ２４は、視覚障害者用受信機１ｂ２が水平方向に対してなす傾斜角αを検出するセンサである。距離算出手段１ｂ２５には、利用者の受信機１ｂ２を使用する際の地上からの高さＨｍを利用者毎に記録しておく。
【００４２】
視覚障害者が視覚障害者用受信機１ｂ２を縦横に揺らしながら、第１の実施例と同様に図８のように、信号機付近に来て、視覚障害者用受信機１ｂ２の光電変換手段１ｂ２１がその指向性により受光できる方向を向いていると、前方の信号機に設置される視覚障害者用送信機１ｂ１の発光手段１ｂ１３からの光を受け、その光に応じた電気信号に変換される。視覚障害者用受信機１ｂ２を縦横に振ることにより受光できる角度を外れると受光できなくなる。電気信号は、復調手段１ｂ２２により音声データ及び送信機高さ情報に復調される。
【００４３】
距離算出手段１ｂ２は復調手段１ｂ２２からの送信機高さ情報が入力されたとき傾斜角検出手段１ｂ２４からの傾斜角検出信号αを取り入れ、距離Ｌを計算する。この距離Ｌは、送信機の高さＨｓ、受信機の高さＨｍと傾斜角により、次式で与えられる。
【００４４】
【式４】
Ｌ＝（Ｈｓ−Ｈｍ）／ｔａｎα　（４）
【００４５】
算出されたこの距離Ｌ情報は、計算された測定距離に対して、例えば第１の実施例と同様に図７のように離散的に割り当てられた代表的な距離である。
【００４６】
音声発生手段１ｂ２３は、距離算出手段１ｂ２５からの距離情報を解析し、音声合成の技術を用いてその距離に適合した音声と、復調手段１ｂ２２で復調した音声データの内容に従った音声とを所定の順序で発生する。したがって、視覚障害者は、信号機の近傍で、例えば「○○町交差点です。５メートル以内にあります。」のように、視覚障害者用送信機１ｂ１が設置される例えば位置名称とそれまでの距離を音声により知ることができる。視覚障害者が音声案内によりさらに進むと、「○○町交差点です。２メートル以内にあります。」のように、距離をある程度進む毎に離散的に切り替わりながら、音声案内が行われる。
【００４７】
図９は第３の実施例を説明する機能ブロック図であり、請求項８、９を説明する。図９において、１ｃ１は視覚障害者が移動しようとする目的地や、その途中の所定個所に設置される視覚障害者用送信機、１ｃ２は視覚障害者が携帯する視覚障害者用受信機である。視覚障害者用送信機１ｃ１は以下のものを備える。ＲＯＭにより構成した音声データ設定手段１ｃ１１、変調手段１ｃ１２、赤外線発光ダイオードで構成し、所定の方向に指向性を持たせた発光手段１ｃ１３を備える。また、視覚障害者用受信機１ｃ２は以下のものを備える。フォトダイオードからなり特定方向に指向性を持たせ、発光手段１ｃ１３からの赤外線を受光できるように構成した光電変換手段１ｃ２１、復調手段１ｃ２２、音声合成器を含む音声発生手段１ｃ２３、前記光電変換手段１ｃ２１が受光した受光レベルを測定する受光レベル測定手段１ｃ２４、マイクロコンピュータにより構成した距離算出手段１ｃ２５を備える。
【００４８】
第３の実施例について説明する。
視覚障害者用送信機１ｃ１が交差点の信号機の近傍に設置された場合、音声データ設定手段１ｃ１１に「○○町交差点です。」「赤です。渡れません。」「青になりました。青です。」等の音声データを記録しておく。いずれの音声データを出力するかは、交通信号機の状況に応じて図示しない制御部が読み出す。この音声データは、変調手段１ｃ１２で搬送波を変化させる。発光手段１ｃ１３は、音声データに応じて赤外線ダイオードの発光をオン・オフ制御され、信号機を正面にする向かいの歩道付近に向けて、赤外線を発射する。
【００４９】
視覚障害者が視覚障害者用受信機１ｃ２を縦横に揺らしながら、第１の実施例と同様に図４のように、信号機付近に来て止まり、視覚障害者用受信機１ｃ２の光電変換手段１ｃ２１がその指向性により受光できる方向を向いていると、前方の信号機に設置される視覚障害者用送信機１ｃ１の発光手段１ｃ１３からの光を受け、その光に応じた電気信号に変換される。電気信号は、復調手段１ｂ２２により音声データに復調される。
【００５０】
視覚障害者用受信機１ｃ２を縦横に振ることにより光電変換手段１ｃ２１の指向性により、受光レベルが変化し、光電変換手段１ｃ２１の向きが受光できる角度を外れると受光できなくなる。しかし、視覚障害者用受信機１ｃ２と視覚障害者用送信機１ｃ１との距離が一定のときは、指向性感度が一番鋭い方向からの受信が最大レベルを示す。この最大レベルは受光レベル測定手段１ｃ２４により測定されている。そして、この方向における受信において、最大レベルは視覚障害者用受信機１ｃ２と視覚障害者用送信機１ｃ１との距離に比例する。この関係を予め、測定しておき、距離算出手段１ｂ２に最大レベルと距離とを対応させて、記録しておく。従って、最大レベルを入力することにより距離情報を読み出すことができる。このとき、距離情報は図１０のように参照する最大レベルに対し離散的に与えられる。
【００５１】
距離算出手段１ｂ２は、所定間隔の時刻において、その間の最大レベルを受光レベル測定手段１ｃ２４から受け、最大レベルから距離情報を読み出す。
【００５２】
音声発生手段１ｃ２３は、距離算出手段１ｃ２５からの距離情報を解析し、音声合成の技術を用いてその距離に適合した音声と、復調手段１ｃ２２で復調した音声データの内容に従った音声とを所定の順序で発生する。したがって、視覚障害者は、信号機の近傍で、例えば「○○町交差点です。５メートル以内にあります。」のように、視覚障害者用送信機１ｃ１が設置される例えば位置名称とそれまでの距離を音声により知ることができる。視覚障害者が音声案内によりさらに進むと、「○○町交差点です。２メートル以内にあります。」のように、距離をある程度進む毎に離散的に切り替わりながら、音声案内が行われる。
【００５３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、音声情報の対象の目的地が現在位置からどれくらいの距離にあるか、及び視覚障害者用受信機を向けるべき向きを知ることができ、視覚障害者にとって安心して目的地まで進行することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による視覚障害者案内装置の実施例を説明する機能ブロック図である。
【図２】光電変換手段の受光可能角を説明する図である。
【図３】角度検知手段の検知角度を説明する図である。
【図４】視覚障害者案内装置の使用状況を説明する図である。
【図５】光電変換手段と発光手段との間の距離を説明する図である。
【図６】視覚障害者用受信機の振り角と受光レベルを説明する図である。
【図７】測定距離と音声出力を説明する図である。
【図８】視覚障害者案内装置の使用状況を説明する図である。
【図９】本発明による視覚障害者案内装置の他の実施例を説明する機能ブロック図である。
【図１０】測定距離と音声出力を説明する図である。
【図１１】従来の視覚障害者案内装置の実施例を説明する機能ブロック図である。
【符号の説明】
１ａ１…視覚障害者用送信機、１ａ２…視覚障害者用受信機、１ａ１１…音声データ設定手段、１ａ１２…変調手段、１ａ１３…発光手段、１ａ２１…光電変換手段、１ａ２２…復調手段、１ａ２３…音声発生手段、１ａ２４…角度検知手段、１ａ２５…距離算出手段、１ｂ１…視覚障害者用送信機、１ｂ２…視覚障害者用受信機、１ｂ１Ｋ…高さ情報発信装置、１ｂ１１…音声データ設定手段、１ｂ１２…変調手段、１ｂ１３…発光手段、１ｂ１４…信号発生手段、１ｂ１５…超音波発生手段、１ｂ２１…光電変換手段、１ｂ２２…復調手段、１ｂ２３…音声発生手段、１ｂ２４…傾斜角検出手段、１ｂ２５…距離算出手段。
【図１】
2004016578.tif 000003
【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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【図８】
2004016578.tif 000010
【図９】
2004016578.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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