(57)【要約】【課題】ＩＴ技術で単なる触覚に変換する素子を手指の触覚にて感じて、見えないものを間接的に感じるものでなく、失った知覚を直接皮膚で感じて、あたかも皮膚が網膜や鼓膜の役目を果たさせることで、より健康者に近い行動が出来るようになることを目的にしている。【解決手段】皮膚の痛点に概略一致するかまたはそれより大きなピッチで並べた小形アクチュエータ群の先端を個人固有の皮膚の曲率に調節合致させ、各種受像デバイスや音響センサーで得た情報を前記アクチュエータの凹凸に変換し、前記所定の場所の皮膚感覚で直接視覚や聴覚を得る。【選択図】図２
2005278897.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
視覚、聴覚等の感覚を失った場合の感覚復活のための感覚器官を手指の触覚によらず、比較的広い平坦に近い皮膚部位（額、前胸部、腹部、背）の皮膚感覚を以て失った感覚を代替復活する装置。
【請求項２】
各種感覚センサーからのデータを多くのプッシュ形のアクチュエータの出力とし、固有の曲率の変化やうねりを持つ前記広い皮膚部位に対して適合させる調節部材を駆動部材との間に入れ、前記出力を広く皮膚に伝達して、前記失った感覚を代替し感受する装置。
【請求項３】
皮膚を押して表現するアクチュエータの出力を間欠的に往復して皮膚を軽く叩き、信号を皮膚に効率よく伝達することを利用した前記、感覚を代替復活する装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、失った感覚（視覚、聴覚等）を一部復元する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
視覚障害等の環境認識装置は未だに盲導犬等の使用によってなされるのが主体である。しかし盲導犬の生涯は我慢の一語に尽きる一生を送り、遊び暮らす他の犬に比べて比較的寿命が短い。このような犬の献身にのみ頼るのでなくある部分を機器で代行することが盲導犬の訓練の範囲が狭まり、また盲導犬の生活自体がよりゆったりとしたものに出来るので広く望まれる技術である。また聴覚を失った場合においても普通に会話ができる技術は広く求められている。
【０００３】
先行技術として
【特許文献１】特開２００２−０６５７２１
【特許文献２】特開２００３−２５６１３３
【特許文献３】特開平８−２５７０７６
【特許文献４】特開平９−１２７８５９
【特許文献５】特開平１−９７４５７等がある。
【０００４】
特開平８−２５７０７６では昆虫のような触角による補助、特開平１−９７４５７では弾性膜を使用して見える形状を立体化し、また特開２００２−０６５７２１においてもセンサーから得られた情報を触覚表示装置の触覚用ピンの出入りを独立して調節し手の触覚によって感知しやすい場所に取り付け使用することが提案されている。
【０００５】
特開２００３−２５６１３３においてはパソコンの画像を感覚刺激量変換装置で触覚によって認識することでパソコンを容易に操作することが提案されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上述の実情を鑑みてなされたものであって、上記のようにＩＴ技術で単なる
触覚に変換する素子を手指の触覚にて感じて、見えないものを間接的に感じるものでなく、失った知覚を直接皮膚で感じて、あたかも皮膚が網膜や鼓膜の役目を果たさせることで、より健康者に近い行動が出来るようになることを目的にしている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
皮膚の痛点に概略一致するかまたはそれより大きなピッチで並べた小形アクチュエータ群の先端を個人固有の皮膚の曲率に調節合致させ、各種受像デバイスや音響センサーで得た情報を前記アクチュエータの凹凸に変換し、前記所定の場所の皮膚感覚で直接視覚や聴覚を得る。
【発明の効果】
【０００８】
視覚障害者は皮膚が網膜として働き、聴覚を失ったものは皮膚が鼓膜の役目を果たすことが可能になる。さらにこの応用は超音波センサーを利用すれば蝙蝠や鯨のように暗闇でもランプの光に頼らずに行動が可能になり、また犯罪捜査等には背後の敵さえも感知することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
皮膚は感覚器官に対して神経密度は低く視覚や聴覚に使用することは一部点字等に実用化されてきたが本案は皮膚に押しつけられる形をもって直接画像や音の強弱、言葉を認識することを目標にしている。そのために最大の課題は人体で広い面積の感受部が必用であり、広い感受部は人体にとって平面はあり得ないこと、また個人差も大きい。この問題に対処するためにアクチュエータと皮膚の間に合理的な感覚調節部材を配置し、皮膚を押して情報を伝えるロッドの数を最小限２００×８０画素のデジタル画像に匹敵する数になるように飛躍的に増やすことでこの広い皮膚面を網膜や、鼓膜の代わりに使用することが可能になる。
【実施例１】
【００１０】
図１においてＣＣＤカメラ１１から約２００万画素カラーの画像情報を得たものを内部処理によって図７、８のような横２００ドット、縦８０ドットの白黒画像に変換し、図２において皮膚を刺激するために前記画素数に相当する電磁駆動ロッド３を密集配置し、この駆動ロッド３の押す力、又は振動する動きを中間調整部材４で受けて、この中間調整部材４と皮膚を直接刺激する部材６、６’とを組み合わせて、長さを前記駆動ロッド３と額９の間を最適になるように調節して、全てのロッドが額９に画素等に匹敵する刺激を伝達できるようにする。このように中間調整部材４を効果的に介在使用することで個人差がありかつ平坦でない皮膚を感覚を受け止める面として使用できることになる。皮膚の刺激によって情報を受け止める情報量は簡易なものから複雑なものに移行するに従って多くの訓練時間を要することになるが、とぎすまされた皮膚感覚の育成によってついには視覚等の失われた感覚は復活する。使用する皮膚は比較的大面積の皮膚が良いので額、又は胸部の上部、腹部等比較的起伏が少ない部位の中から使用者の好む部位を選択すればよい。
【００１１】
また皮膚に対する刺激力を数段階に分けることでグレーを表現することによってより自然な白黒画像を伝達することも出来る。
【００１２】
図３において皮膚感覚は解像力が比較的低いので、ある部分を凝視（視線を止める）することによって前記ＣＣＤカメラ１１を光学的なズームアップを行うことなくデジタル処理で中央部分２２の拡大表示モード（ズームアップ）に移行する。ソフト上こうすることによって読めない文字も読むことが可能になる。図７、９が全体イメージで図８、１０は中央部の拡大によって得られるイメージの例である。さらに全体イメージ２１の上面２３には中央部２２までの距離、右側２４には中央部２２の彩度、左側２６には明度、下部２５には中央部２２の色調を表現できることで全体イメージ白黒画像に加えて中央部のカラー情報と距離さえも取得できる。
【実施例２】
【００１３】
図１におけるＣＣＤカメラ１１の代わりにステレオマイク１１を設定しマイクからの入力された声を文字に変換する既存の音声入力技術や楽器の音色、音程を分析表示する既存のコンピュータ応用技術によって、音声や楽器の音を特定して前記皮膚刺激部材６、６’によってあらかじめ約束されたその音声、楽器の音色の位置情報からその音声を皮膚感覚によって認識可能にした例である。
【００１４】
図４は言語情報を得るための情報配置の一例である。領域３１は音源の方向を示す部位で領域３２は音の強弱を表し領域３３は言葉の５０音（あ行からわ行）の発音そのものを表す。同様に領域３４は濁音、半濁音（が、ざ・・・ぱ行）を発音そのものを表す部位に、さらに領域３５は（ぴゃ、う゛、ふぃ等残りの発音）を示す部位で領域３６は個人の特徴や騒音の種類を記憶し示し、また棒グラフ３７で音程、３８で音質、３９で暗騒音の大きさを表して普通の会話が皮膚の感触によって出来る状態を指向する。
【００１５】
また音楽を鑑賞するためには図５に示すような音源の方向を表すバー４１、音程を表すバー４２、強弱を表すバー４３を一つにまとめ音色ａ群として、ａ群からｋ群まで音色ごとに表現し、再下段ｌ群で音楽全体の音をまとめて表現することで、オーケストラ等の音楽を皮膚によって鑑賞できる。
【実施例３】
【００１６】
ヘルメット等（図示なし）の全周に全ての方向からの銃撃を感知できる赤外線センサー等を装備してその受像結果を図６に示すような銃口の位置を特定できる領域５１を皮膚上に持つことで火器の使用を弾丸の発射時をいち早く感知して、被弾する位置を軽傷で済む方向に変えることに使用できる。また暗闇の中での敵の動きや背後の敵の動きさえ察知して、警察等の行動の安全に大きく寄与できる装置となる。
【産業上の利用可能性】
【００１７】
従来から不幸にして感覚を失った人に対する感覚代行手段は種々検討され、実用化されてきたが感受出来る範囲や認識するまでの時間が比較的長く、生活するための利便性は不足していた。本方法にて訓練することによってあたかも見えるように、聞こえるように行動できることが期待でき、この分野の盲導犬、聴導犬以上の福音をもたらすこととなる。また人間がもともと具備しない超音波や赤外線を検知することで防犯活動や犯罪捜査の安全性が向上できる製品の開発につなげられる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本案の装着図
【図２】本案実施例の拡大断面説明図
【図３】イメージ情報を感受するための情報配置図の例
【図４】実施例２における言語情報を受けるための情報配置図
【図５】実施例３における音楽受信するための情報配置図
【図６】暗闇から銃撃されたことを検知するための情報配置図の例
【図７】本案を使用して新聞を見た時に得られるイメージの例
【図８】本案を使用して新聞の一部を凝視した時に得られる拡大イメージの例
【図９】本案を使用して自動車見た時に得られるイメージの例
【図１０】本案を使用して自動車の一部を凝視した時に得られる拡大イメージの例
【符号の説明】
【００１９】
１              電磁ソレノイドのコイル及び外筒
２              吸引金属ロッド
３              プッシュロッド
４              バネ受け部材
５              戻りバネ
６              皮膚刺激部材の比較的長いもの
６’            皮膚刺激部材の比較的短いもの
７              身体密着部材
８              基盤
９              額
１０            検知装置の全体（１〜８および電子制御部材を含む）または外周
１１            ＣＣＤカメラ等の画像感知部材
１２            装着バンド
１５            人体頭部全体
２１            メインイメージ部位
２２            凝視して拡大出来る部分で色と距離を感じることが出来る部位
２３            上記２２の色調を表すバー    （赤〜紫）
２４            上記２２の明度を表すバー
２５            上記２２の彩度を表すバー
２６            上記２２の距離を表すバー
３１            音源の方向を示す部位          
３２            音の強弱を表す部位
３３            言葉の５０音（あ行からわ行）を示す部位
３４            言葉の濁音等（が、ざ・・・ぱ行）を示す部位
３５            言葉のその他の発音（ぴゃ、う゛、ふぃ等の類）を示す部位
３６            個人の特徴や騒音の種類を記憶し示す部位
３７            音程を表す部位
３８            音質を表す部位
３９            暗騒音のレベルを示す部位
４１            音源の方向を示す部位(a〜lまで各音色共通）  
４２            音の強弱を表す部位(a〜lまで各音色共通）
４３            音程を表す部位(a〜lまで各音色共通）
a〜k            各音色（ピアノ、バイオリン等）ごとの音程、強弱、方向表す
l(L小文字）     音全体のを示す音程、強弱、方向表す部位
５１            銃弾発射の左右位置と上下の方向を示す
【図１】
2005278897.tif 000003
【図２】
2005278897.tif 000004
【図３】
2005278897.tif 000005
【図４】
2005278897.tif 000006
【図５】
2005278897.tif 000007
【図６】
2005278897.tif 000008
【図７】
2005278897.tif 000009
【図８】
2005278897.tif 000010
【図９】
2005278897.tif 000011
【図１０】
2005278897.tif 000012