(57)【要約】【課題】  視覚障害者は白い杖を用いて前方の路面をたたいて障害物を確認しながら歩行する。しかし、白い杖が届く範囲の障害物は確認できるが、より広い範囲の障害物の確認は困難である。【解決手段】  レンズと撮像面から成る撮像手段と、骨伝導手段と、歩行に応じて信号を発生する手段を有し、前記撮像手段の被写体に対して、少なくとも前記信号が発生する毎に前記撮像面上の前記被写体の像の大きさを計測し、前記像の大きさの変化により前記被写体の大きさと距離を計算し、前記計算の結果により前記骨伝導手段を駆動する視覚障害者用器具。外耳を経由せずに頭骨を経て視覚障害者の内耳に直接に伝えることができ、耳を塞ぐことなく、被写体の大きさと距離を認識できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズと撮像面から成る撮像手段と、骨伝導手段と、歩行に応じて信号を発生する手段を有し、前記撮像手段の被写体に対して、少なくとも前記信号が発生する毎に前記撮像面上の前記被写体の像の大きさを計測し、前記像の大きさの変化により前記被写体の大きさと距離を計算し、前記計算の結果により前記骨伝導手段を駆動することを特徴とする視覚障害者用器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、視覚障害者が安全な歩行のために着用する器具に関する。
【背景技術】
【０００２】  視覚障害者は、一般に、白い杖を用いて前方の路面をたたいて障害物を確認しながら歩行する。しかし、白い杖が届く範囲の障害物は確認できるが、より広い範囲の障害物の確認は困難である。【０００３】  図７は特許文献１（特開２０１５−１６４４９８号）に示された視覚障害者用眼鏡の斜視図である。眼鏡７０の中央には被写体の画像と距離を認識できる測距カメラ７１を取り付け、耳にかける部分は骨伝導スピーカー７２になっている。測距カメラ７１により障害物である被写体の形状と距離を認識し、その形状と距離を骨伝導により視覚障害者に伝える。従って、視覚障害者の白い杖が届かない範囲でも、前方に障害物があれば、その障害物の大きさと距離が分かり、視覚障害者の行動を補助することができる。また、視覚障害者にとって外界の音は重要であり、耳を塞ぐことなく障害物の情報を得ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】  特開２０１５−１６４４９８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  図７の従来例は測距カメラを用いているが、この測距カメラは一般のカメラと構造が複雑で高コストである。一般の既存技術や既存商品を組み合わせて、同様の効果を低コストで発揮する器具が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】  前述の課題を解決するために、本発明の視覚障害者用器具は、レンズと撮像面から成る撮像手段と、骨伝導手段と、歩行に応じて信号を発生する手段を有し、前記撮像手段の被写体に対して、少なくとも前記信号が発生する毎に前記撮像面上の前記被写体の像の大きさを計測し、前記像の大きさの変化により前記被写体の大きさと距離を計算し、前記計算の結果により前記骨伝導手段を駆動することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】  本発明の視覚障害者用器具により、障害物の大きさと距離を計測することができ、耳を塞ぐ必要なく、その計測結果を骨伝導手段により頭骨を経て視覚障害者の内耳に直接に伝えることができるようになる。すなわち、通常の音を聞くことを妨げずに、白い杖が届かない範囲にある障害物を検知することができ、安全性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】  図１は、視覚障害者が本発明の視覚障害者用器具を着用して歩行する様子を示す図である。
【図２】  図２は、本発明のバッジの射視図である。
【図３】  図３は、視覚障害者が本発明の視覚障害者用器具を着用して歩行する際の、図１より１歩前の様子を示す図である。
【図４】  図４は、図３の場合の撮像面上に映る障害物の像を示す図である。
【図５】  図５は、図１の場合の撮像面上に映る障害物の像を示す図である。
【図６】  図６は、障害物、レンズ、および、撮像面上の障害物の像の位置関係を示す図である。
【図７】  図７は従来例の視覚障害者用眼鏡の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】  以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【実施形態１】
【００１０】  図１は、視覚障害者が白杖を持ち、かつ、本発明の視覚障害者用器具を着用して歩行する様子を示す図である。図１において、１１は視覚障害者、１２は白杖、１３は道に設けられた視覚障害者誘導ブロック（一般に黄色）である。本発明の視覚障害者用器具はバッジ１４と骨伝導スピーカー１５から成り、バッジ１４と骨伝導スピーカー１５との間は無線または有線（図示せず）で接続される。白杖が届かない範囲に障害物（カバン）１６が置かれ、バッジ１４と障害物１６との距離をＬとする。視覚障害者がバッジ１４を着用しているので、距離Ｌは視覚障害者と障害物との距離に相当する。
【００１１】  図２は本発明のバッジ１４の射視図である。バッジ１４は衣服などに取り付けられ、歩行に応じて信号を発生させる歩数計を内蔵し、カメラ２１を中央に取り付けている。内蔵された歩数計は視覚障害者１１が１歩進む毎に信号を発生する。カメラ２１はレンズと撮像素子から成り、撮像素子の撮像面上に被写体である障害物１６の像を映す。
【００１２】  骨伝導スピーカー１５として骨伝導補聴器を用いることもできる。
【００１３】  視覚障害者１１は歩行していて図１の状態になったとする。図３は、視覚障害者の図１の状態になる１歩前の状態を示す図である。図３において図１と同じ対象物（または者）には同じ番号を付けて説明を省略する。視覚障害者１１は自分の通常時の１歩の幅を事前に登録しておく。その１歩の幅（歩幅）をＤと表わし、一般に６０ｃｍ程度である。この図３の状態（１歩前）では、バッジ１４と障害物１６との距離は（Ｌ＋Ｄ）である。
【００１４】  視覚障害者１１が１歩進む毎にバッジ１４に内蔵された歩数計が信号を発生する。図４は、図３の状態で歩数計信号が発生された時点における撮像面上の障害物１６の像を示す。撮像面は多数の画素から成り、図４の小さな四角４１は撮像素子の画素である。撮像面上の像を形成する画素の数から、撮像面上の像の大きさを計測することができる。図４において、障害物（カバン）１１の像の幅はＰである。図４では障害物（カバン）１６を形成する横方向の画素数は２４である。例えば、画素のピッチが２μｍならば障害物（カバン）の像の幅は４８μｍである。
【００１５】  図５は、図３の状態から視覚障害者が１歩進んだ図１の状態で、歩数計信号が発生された時点における撮像面上の障害物（カバン）１６の像を示す。図４と同様に小さな四角４１は撮像素子の画素である。図５において、障害物（カバン）１１の像の幅はＱである。図５では障害物（カバン）１６を形成する横方向の画素数は２８である。例えば、画素のピッチが２μｍならば、障害物（カバン）１６の像の幅は５６μｍである。
【００１６】  カメラ２１に用いるレンズの焦点距離をｆ、カメラ２１内のレンズと障害物１６との距離をＬ、障害物１６の幅をＷ、撮像面上の障害物１６の像の幅をＱと表わす。図６は、障害物１６、レンズ、および、撮像面上の障害物の像の位置関係を示す図である。焦点距離ｆに比べてカメラ２１と障害物１６との距離Ｌは遥かに大きく、レンズの焦点距離の位置に撮像面が設置されていると近似できる。この時、次の関係式が成り立つ。
【数１】
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【００１７】  図１の状態では、視覚障害者の位置はカメラ２１の位置と見なすことができ、［数１］の関係が成り立つ。また、その１歩前の図３の状態では、視覚障害者と障害物との距離は（Ｌ＋Ｄ）、撮像面上の障害物の像の幅はＰであり、次の関係式が成り立つ。
【数２】
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【００１８】  ［数１］および［数２］より、図１の状態で、バッジ１４（視覚障害者１１）と障害物１６との距離Ｌ、および、障害物１６の幅Ｗは［数３］および［数４］で表わされることが導かれる。
【数３】
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【数４】
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【００１９】  以上の様に、視覚障害者１１と障害物１６との距離が（Ｌ＋Ｄ）である図３の状態において、歩数計が信号を発生した時点で撮像面上の障害物１６の像の幅Ｐを測定する。視覚障害者１１が１歩（歩幅Ｄ）進んで、視覚障害者１１と障害物１６との距離がＬである図１の状態になる。この時点で再び歩数計は信号を発生し、その時点の撮像面上の障害物１６の像の幅Ｑを測定する。歩幅Ｄは事前に登録されていて、レンズの焦点距離ｆは分かっているので、これらのＰとＱより［数３］および［数４］より視覚障害者１１と障害物１６との距離Ｌ、および障害物１６の幅Ｗが測定できることになる。
【００２０】  例えば、歩幅Ｄを６０ｃｍ、レンズ焦点距離を５ｍｍ、ＰおよびＱを前述の様に４８μｍ、および５６μｍとすれば、視覚障害者１１と障害物１６との距離Ｌは３６０ｃｍ、障害物１６の幅Ｗは４０ｃｍである。
【産業上の利用可能性】
【００２１】  本発明の視覚障害者用器具は、視覚障害者が屋外を歩行する際の安全を高め、傷害の有無に関わらず同様に生活できる成熟した社会に必要な器具の一つを提供する。
【符号の説明】
【００２２】  １１  視覚障害者
１２  白杖
１３  視覚障害者誘導ブロック
１４  バッジ
１５  骨伝導スピーカー
１６  障害物（カバン）
２１  カメラ
７０  従来例の視覚障害者用眼鏡の射視図
７１  測距カメラ
７２  骨伝導スピーカー
【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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