(57)【要約】視覚補助システム１において、受話器２、送話器３および撮影器４が視覚障害者の頭部に一体に装着される形態であって、それらは、ケーブル５で携帯端末６に接続される。携帯端末６は、各地の基地局７のなかで最寄りの基地局７ｍに無線でつながり、回線８を介して選択器９に接続される。選択器９は、基地局７ｍがある地域を熟知する支援者の担当端末１１を選択して呼び、最初に受けた担当端末１１ｎを回線１０を介して携帯端末６に接続する。担当端末１１ｎには、受話器１２と、送話器１３と、受像器１４とが接続されている。受像器１４には、基地局７ｍの周辺の地図１４ａと、撮影器４からの映像１４ｂが映し出される。
2002103992.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受話器、送話器および撮影器とを接続した無線携帯端末と、
無線携帯端末につながる無線回線の無線基地局と、
無線携帯端末が存在しうる地域ごとに優先順位をつけた担当端末から優先度の高い担当端末を選んで無線携帯端末と接続する選択器と、
担当端末につながれた受話器、送話器および受像器とを含み、無線携帯端末の撮影器から送信された画像を受像器に映すことを特徴とする視覚補助システム。
【請求項２】
無線携帯端末が存在する地域を無線基地局の場所から特定する
請求の範囲第１項に記載の視覚補助システム。
【請求項３】
選択器は、無線携帯端末に接続される担当端末を選択する際に、特定の無線携帯端末と担当端末とが接続された履歴に応じた優先度を考慮する
請求の範囲第１項または第２項に記載の視覚補助システム。
【請求項４】
無線携帯端末がある地域の地図を受像器に映すことを特徴とする請求の範囲第１項から第３項のうちのいずれか１項に記載の視覚補助システム。
【請求項５】
撮影器は頭部に装着される形態である
請求の範囲第１項から第４項のうちのいずれか１項に記載の視覚補助システム。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、無線携帯端末を介して視覚障害者の行動全般を助ける視覚補助システムに関する。
背景技術
視覚障害者は、杖などの視覚補助器や盲導犬を使えば、安全に歩行できる。限定的な地域では、路面ブロックなどの公共設備によって道案内できるが、生活圏に設置されるのは難しい。広範囲の道案内や、日常動作では、支援者が付き添って補助できるが、支援者が常に付き添いするのは両者にとって煩わしく、経済的な負担も大きかった。このため、支援者の付き添いなしに、行動全般まで補助するシステムが求められてきた。
特開２０００−２６３公報には、人工衛星を使った高精度なＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）位置検出器と、腹部からの周辺画像を映すデジタルカメラとをつないだ携帯電話を持つ視覚障害者を、遠隔地にいる健常の支援者が、高精度地図と周辺画像を見ながら道案内するシステムが記載されている。ところが、そのシステムは、ＧＰＳが使える屋外の行動だけに用途が限られるとともに、地図と画像だけで状況を把握するのは、支援者にとって難しくて時間がかかり、かつ、視覚障害者の意図を支援者に伝えづらい、という課題がある。すなわち、従来の視覚補助システムは行動全般の十分な補助の効果を奏するものではなかった。
本発明は、以上の従来例が持つ課題を解決するためになされたもので、支援者の付き添いなしに、屋外の行動だけでなく、屋内外の日常動作や仕事の助けなど、行動全般まで視覚障害者を補助することができる視覚補助システムを提供することを目的とする。
発明の開示
本発明による視覚補助システムは、受話器、送話器および撮影器とを接続した無線携帯端末と、無線携帯端末につながる無線回線の無線基地局と、無線携帯端末が存在しうる地域ごとに優先順位をつけた担当端末から優先度の高い担当端末を選んで無線携帯端末と接続する選択器と、担当端末につながれた受話器、送話器および受像器とを含み、無線携帯端末の撮影器から送信された画像を受像器に映すことを特徴とする。
発明を実施するための最良の形態
実施形態１．
第１図は、本発明による視覚補助システムの一例を示す構成図である。視覚補助システム１において、受話器２、送話器３および撮影器４とは視覚障害者の頭部に一体に装着される形態であって、それらは、ケーブル５で携帯端末６に接続される。携帯端末６には、スピーカおよびマイクロフォンを除き、一般のディジタル携帯電話機またはＰＨＳ端末の機能が備えられている。すなわち、アンテナや無線送受信回路等が備えられている。また、撮影器４は、撮像した画像をディジタル信号として間欠的（例えば０．５秒毎に）に出力する。よって、ほぼリアルタイムの動画が出力される。携帯端末６は、画像等のディジタル信号を送信する機能も有している。
携帯端末６のユーザ（視覚障害者）が選択器９を選択するための操作（例えば、あらかじめ決められているボタンの押下）を行うと、携帯端末６は、各地の基地局７のなかで最寄りの基地局７ｍに無線でつながり、回線８を介して、選択器９に接続される。選択器９は、携帯端末６と通信している基地局７ｍを特定し、基地局７ｍが設置されている地域（基地局７の担当ゾーン）を熟知する支援者の担当端末１１を選択して呼び、最初に受けた担当端末１１ｎに回線１０を介して接続する。担当端末１１ｎには、受話器１２と、送話器１３と、受像器１４とが接続されている。各担当端末１１または各受像器１４には、全ての基地局７の周辺の地図情報があらかじめ格納されている。そして、携帯端末６が基地局７ｍを介して選択器９に接続された場合には、受像器１４には、基地局７ｍの周辺の地第１図４ａと、撮影器４からの映像１４ｂが映し出される。
なお、第１図では２つの基地局７，７ｍが示されているが、実際には多数の基地局７が存在し、第１図に示す例では、そのうちの一の基地局７ｍが携帯端末６と通信することが示されている。また、第１図では２つの担当端末１１，１１ｍが示されているが、実際には多数の担当端末１１が存在し、多数の担当端末１１のそれぞれに受像器１４が接続されている。そして、第１図に示す例では、多数の担当端末１１のうちの一の担当端末１１ｍが携帯端末６と接続されたことが示されている。
第２図は、一般的なディジタル携帯電話網の一例を示すシステム構成図である。第２図に示すシステムでは、複数の基地局７は、有線で無線通信制御局１０１に接続されている。さらに、無線通信制御局１０１は、固定公衆電話網等の他の通信網との相互接続機能を有する無線通信交換局１０２に接続されている。無線通信交換局１０２は、携帯端末６の位置登録・管理機能を有する。
第１図に示す選択器９は、無線通信交換局１０２に設置可能である。選択器９が無線通信交換局１０２に設置される場合には、第１図に示す回線８は、第２図に示すシステムにおいて、基地局７から無線通信交換局１０２までの回線に相当する。
担当端末１１は、無線通信交換局１０２の局舎内に設置可能であるが、外部に設置されていてもよい。担当端末１１が局舎内に設置されている場合には、構内回線を介して選択器９と各担当端末１１が接続される。その場合、第１図に示す回線１０は構内回線に相当する。担当端末１１が局舎外に設置されている場合には、選択器９と各担当端末１１とは例えば専用回線や固定公衆電話回線網を介して接続される。その場合、第１図に示す回線１０は専用回線等に相当する。
選択器９を、無線通信交換局１０２の外に設置することも可能である。例えば、固定公衆回線に接続される端末装置とすることもできる。すなわち、固定公衆電話網における電話番号が付与された端末装置とすることもできる。その場合、第１図に示す回線８は、基地局７から無線通信交換局１０２までの回線、固定公衆電話網、および固定電話回線に相当する。選択器９は、固定公衆電話網における特定の電話番号によって、携帯端末６からアクセスされる。アクセスされた選択器９は、ディジタル携帯電話網に対して携帯端末６の位置を問い合わせることによって、ディジタル携帯電話網における所定の移動通信交換局１０２から携帯端末６の位置情報（どの基地局７のゾーンに存在しているかの情報）を得ることができる。
第３図は、一般的なＰＨＳ通信網の一例を示すシステム構成図である。第３図に示すシステムでは、基地局７は、ＰＨＳ用接続装置１２１を介して既存のネットワーク１２３に接続されている。既存のネットワーク１２３とは例えばＩＳＤＮである。また、ＰＨＳで実用化されている位置情報サービスにおいては、ネットワーク１２３をアクセスできる端末装置（第３図において図示せず）は、位置情報センタ１２２をアクセスすることができる。位置情報センタ１２２は、任意のＰＨＳ端末の位置（例えば半径数１０〜数１００ｍのＰＨＳ端末が存在している領域）を認識可能であって、特定のＰＨＳ端末の位置を知ることを要求した端末装置に対して、そのＰＨＳ端末の位置情報を供給する。ＰＨＳの特徴は、基地局７を安価に構築可能であることに加えて、電波が弱いので多くの基地局７が高密度に設置されていることである。このため、ＰＨＳ端末の位置検出の精度が高いという利点がある。さらに、日常生活に密着している建物内、地下街、地下駐車場などに広く設置されている。携帯端末に使われる電波は室内にも侵入するので、室内の行動までの補助ができる。
第３図に示すようなＰＨＳ通信網を利用する場合、選択器９は、ネットワーク１２３に接続される端末装置として実現可能である。その場合、第１図に示す回線８は、第３図に示すシステムにおいて、基地局７からネットワーク１２３を介して端末装置に至るまでの回線に相当する。また、担当端末１１は、選択器９に相当する端末装置とＬＡＮで接続される端末や、ネットワーク１２３に接続可能な端末で実現可能である。第１図に示す回線１０は、ＬＡＮや端末に至る回線に相当する。
選択器９は、それぞれの基地局７が設置されている地域の熟知度に応じて、各支援者の担当端末１１をＡＢＣの順にランクづけしておき、ランクに応じていずれかの担当端末１１を選択して接続する。上位のＡランクがふさがっているなら、Ｂ、Ｃと、ランクを落として選択する。Ａランクの支援者は、地域の施設まで熟知しておく。例えば、基地局７が地下鉄駅に設置されているのならば、地下鉄駅の切符の自動販売器の操作や、乗り場や、路線などを調べておく。基地局７が屋外の基地局ならば、基地局の近くの主要な店舗や、施設や、駅やバスの停留所などを調べておく。Ｂランクの支援者は、地域を歩いて、見える景色と地図との関係を把握しておく。Ｃランクの支援者は、該当する地域には詳しくないが、地第１図４ａと、映像１４ｂを見比べることによって案内する。
第１図に示す例では、例えば、１番目の担当端末１１を担当する支援者は、１番目の基地局７が設置されている地域についてＡランクであり、２番目の基地局７が設置されている地域についてＣランクであり、ｍ番目の基地局７が設置されている地域についてＢランクである。ｎ番目の担当端末１１を担当する支援者は、１番目の基地局７が設置されている地域およびｍ番目の基地局７が設置されている地域についてＡランクである。よって、選択器９は、携帯端末６のユーザが１番目の基地局７が設置されている地域に存在していることを確認したら、２番目の担当端末１１およびｎ番目の担当端末１１を選択して呼び出す。
所定時間内にＡランクの支援者が担当するいずれの担当端末１１も応答しない場合には、選択器９は、Ｂランクの支援者が担当する担当端末１１を選択して呼び出す。所定時間内にＢランクの支援者が担当するいずれの担当端末１１も応答しない場合には、選択器９は、Ｃランクの支援者が担当する担当端末１１を選択して呼び出す。
次に、この発明による視覚補助システム１の使い方について、例えば、自動販売器でオレンジジュースを買う場合を想定して、第１図を参照して説明する。視覚障害者が携帯端末６を起動すると、近くの基地局７ｍを介して選択器９に接続される。選択器９は、携帯端末６を、基地局７ｍを担当するＡランクの担当端末１１ｎの支援者に接続する。また、選択器９は、基地局７ｍを示す情報を担当端末１１ｎに送信する。担当端末１１ｎは、その情報を受信すると、受像器１４に、撮影器４から適宜送信されてくる映像１４ｂを表示させる。また、受像器１４には、基地局７ｍの周辺の地第１図４ａも表示される。
視覚障害者が、送話器３を介して、支援者の受話器１２に要求（この例では自動販売機でオレンジジュースを購入したい旨）を伝えると、支援者は、地第１図４ａと映像１４ｂとを見て、視覚障害者の近くにある自動販売器を思い出し、送話器１３を通して視覚障害者の受話器２に視覚障害者の現在位置から自動販売機までのルートを声で適宜伝え、自動販売器の前に誘導する。視覚障害者は、撮影器４の視野に指を入れ、支援者は、映像１４ｂに映る指の位置を見ながら声で誘導して、オレンジジュースの選択スイッチに視覚障害者を導く。
なお、支援者が、視覚障害者の現在位置を特定する場合、映像１４ｂを見ながら、支援者が画面上で絞り込んでいく。支援者が席を交代するときには、選択器９において担当端末１１の登録を変更しておけばよい。また、支援者が席を離れるときには、担当端末１１を切っておけば、不要な呼び出しをしなくてすむ。つながった支援者から、さらに第３者に取り次げば、専門的な内容にも対応できる。支援者は、複数の地域を担当してよい。担当端末１１はどこにあってもよいので、在宅の支援者でも対応できる。ランクについては自己申告させてもよいが、応対評価などによってレベルを統一するのがよい。基地局７の無い建物内や、エレベータなどの電波を通しにくい場所に入る前には、先の行動を打ち合わせておくとよい。
この視覚補助システム１の利点は、あらかじめランク付けされた支援者を選択器９が選択することによって、支援者の予備知識を効率よく利用できるため、視覚障害者を、迅速に、詳しく誘導できることである。さらに、支援者の予備知識によって、映像１４ｂが完璧でなくても理解できるため、撮影器などの画質や、通信スピードなどの情報量を少なくできる。必要な場合だけ利用すればよいので、一人の支援者が、多くの視覚障害者を助けることができる。支援者は特定の地域を担当するので、案内の経験を積んでいくごとに、担当する地域により詳しくなり、誤りが少なくなり、迅速になり、かつ、支援者もやりやすくなっていくという利点がある。
この視覚補助システム１のさらなる利点は、一つの基地局の場所を使ったおおまかな位置検出でも、位置を特定するきっかけにできるため、携帯端末に高精度なＧＰＳ受信機を搭載する必要はなく、機器を小型化したり低コスト化することができる。複数の基地局が利用できれば、精度が上がる。例えば、ＰＨＳにおける位置情報センタ１２２を連動して活用すれば、視覚障害者が存在する領域をより小さい領域に特定することができ、視覚障害者をより容易に誘導することができる。もちろん、ＧＰＳを併用すれば、さらに位置精度を上げることができる。
この視覚補助システム１のさらなる利点は、普及している既存の回線網を活用できるので、専用の公共設備の投資をしなくて済むという利点がある。回線の通信方法にはこだわらない。ＰＨＳの基地局は広く設置されているので、本発明によるシステムをＰＨＳを利用して構築すれば、利用範囲が広い。もちろん、携帯端末６は電話として使える。
この視覚補助システム１のさらなる利点は、撮影器４を視覚障害者の頭部につけたので、支援者と視野が同じになるため、見える景色を共有できることがある。視覚障害者の指をカーソルがわりにして、映像１４ｂを観ている支援者と、視覚障害者との意思疎通を正確で迅速に図ることができる。
この視覚補助システム１の用途は、日常動作や、前方を見ながら歩いて道案内する視覚補助に使える。目的地の方向や、横断歩道の場所や、信号器の点灯などの確認もできる。しかし、足元を見ながら歩くのは、とっさの行動ができないし、映像の変化が激しくて支援者に大変なので、安全歩行のための視覚補助には向いていない。細かい段差や、障害物の確認には、高度な解像度で高速の画像や、遠近感が必要になる。このため、安全歩行には、杖などの視覚補助器と併用するのがよい。
この視覚補助システム１のさらなる用途は、視覚障害者の仕事の手助けがある。視覚が必要になる場合、例えば、物や道具を探したり、調整したりすることが仕事を始めるのきっかけになる。
選択器９は、一度つないだことがある視覚障害者と支援者とを、同じランクでも優先度を上げてつなげるようにすれば、すなわち、担当端末の呼び出しの優先順位（ランク）を決める場合に特定の無線携帯端末と担当端末とが接続された履歴の程度を考慮すれば、その担当端末の支援者は視覚障害者の行動の流れが分かっているので、意思疎通が取りやすい。その場合、選択器９は、第１図に例示されたような登録テーブル（基地局７と担当端末１１との関係）の他に、例えば各支援者が各視覚障害者の携帯端末６と接続された回数が設定される履歴管理用のテーブルを有し、いずれかの担当端末１１といずれかの視覚障害者の携帯端末６とが接続される毎に履歴管理用のテーブルを更新する。そして、Ａランクの担当端末１１を呼び出す際に、履歴管理用のテーブルの内容を確認し、そのときに選択器９をアクセスした携帯端末６との接続回数が所定数を越えている担当端末１１があるか否か確認する。例えば、一度でも接続されたことがあるときには、優先させる所定数＝０に設定する。そのような担当端末１１があれば、その担当端末１１を優先して呼び出す。
また、視覚障害者の生活圏では、特定の支援者が優先して担当するのもよい。視覚障害者が登録しておいた顔画像や行動パターンなどを、受像器１４に出すのも、細かい意思疎通を図るのに役立つ。視覚障害者が話す速度の好みを、例えば、速い、中、遅い、と登録して受像器１４に出せば、支援者が話す速度を合わせるのに役立つので、視覚障害者の理解をうまく得られやすいという利点がある。
さらに、受話器２や送話器３や撮影器４を、メガネや帽子と一体化したり、着脱できるようにすれば、装着が楽である。必要時以外は外しておくことができる。遠くや、細かい文字を見るため、撮影器４の露出や、ズームや、接写や、焦点の調整機能をつけておくのもよい。受話器２と耳の間にすきまを空けておけば、周囲の音や会話も聞こえて、生活に支障がない。携帯端末６に拡声器をつけて、受話器２と切り換えられるようにしておけば、視覚障害者の周囲にいる人と支援者とが直接会話できるようになる。携帯端末６を声で起動できるようにすれば、使い勝手がよくなる。地図情報は選択器９に格納され、担当端末１１との接続時に送ってもよい。車のナビゲーションシステムなどの各種情報端末と組み合わせれば、さらに高度な誘導ができる。受話器２や撮影器４を頭の左右につけて、支援者が立体的に視聴すると、遠近感がつかめて、状況を把握しやすくなるという利点がある。担当端末１１に撮影器をつけることによって、相方向のテレビ電話になるし、支援者が席を離れているのを判断する機能も付加できる。地第１図４ａと映像１４ｂとを切り換えて映し出せるようにしておけば、限られた大きさの受像器１４でも有効活用できる。支援者が熟練してくると映像１４ｂだけで場所を理解できるようになり、Ａランクの支援者には必ずしも地第１図４ａを映すことはない。基地局７ｍの番号を表示すると場所の特定に有効である。基地局からの電波が途切れそうになったら警報音を鳴らせば、いざという時に戸惑うことがない。
さらに、他の視覚補助器、例えば、超音波式距離計と一体化して組み合わせれば、安全歩行の機能も追加することができる。
産業上の利用可能性
この発明による視覚補助システムは、受話器、送話器および撮影器とを接続した無線携帯端末と、無線携帯端末につながる無線回線の無線基地局と、無線携帯端末が存在しうる地域ごとに優先順位をつけた担当端末から優先度の高い担当端末を選んで無線携帯端末と接続する選択器と、担当端末につながれた受話器、送話器および受像器とを含み、無線携帯端末の撮影器から送信された画像を受像器に映すので、屋内外の日常動作や仕事の助けなど、行動全般までも視覚障害者を補助することができ、支援者の付き添いなしに視覚障害者が快適に生活できるとともに、社会への貢献を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明による視覚補助システムの一例を示す構成図である。第２図は、一般的なディジタル携帯電話網の一例を示すシステム構成図である。第３図は、一般的なＰＨＳ通信網の一例を示すシステム構成図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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2002103992.tif 000007
2002103992.tif 000008
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