JP2003079685A - 視覚障害者歩行用補助具 - Google Patents
視覚障害者歩行用補助具Info
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- A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
- A61H3/00—Appliances for aiding patients or disabled persons to walk about
- A61H3/06—Walking aids for blind persons
- A61H3/061—Walking aids for blind persons with electronic detecting or guiding means
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- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F9/00—Methods or devices for treatment of the eyes; Devices for putting-in contact lenses; Devices to correct squinting; Apparatus to guide the blind; Protective devices for the eyes, carried on the body or in the hand
- A61F9/08—Devices or methods enabling eye-patients to replace direct visual perception by another kind of perception
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- G—PHYSICS
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- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S11/00—Systems for determining distance or velocity not using reflection or reradiation
- G01S11/12—Systems for determining distance or velocity not using reflection or reradiation using electromagnetic waves other than radio waves
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
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- H04N13/204—Image signal generators using stereoscopic image cameras
- H04N13/239—Image signal generators using stereoscopic image cameras using two 2D image sensors having a relative position equal to or related to the interocular distance
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- G06T2207/10012—Stereo images
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- H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
- H04N2013/0074—Stereoscopic image analysis
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 視覚障害者が歩行をする際に障害物等の情報
を十分に提供することを可能にした視覚障害者歩行用補
助具を得る。 【解決手段】 ２台のＣＣＤカメラ１１，１２と、ＣＣ
Ｄカメラ１１，１２の撮像信号に基づいて障害物までの
距離を計測し、その距離によって得られる障害物の立体
情報に基づいて立体情報を平面情報に変換し、それをア
クチュエータの制御信号とする画像処理部１４と、その
制御信号に基づいてアクチュエータアレイ１６を駆動す
るアクチュエータ制御部１５とを備え、アクチュエータ
アレイ１６を駆動することにより、障害物の存在を体感
的に伝達する。
を十分に提供することを可能にした視覚障害者歩行用補
助具を得る。 【解決手段】 ２台のＣＣＤカメラ１１，１２と、ＣＣ
Ｄカメラ１１，１２の撮像信号に基づいて障害物までの
距離を計測し、その距離によって得られる障害物の立体
情報に基づいて立体情報を平面情報に変換し、それをア
クチュエータの制御信号とする画像処理部１４と、その
制御信号に基づいてアクチュエータアレイ１６を駆動す
るアクチュエータ制御部１５とを備え、アクチュエータ
アレイ１６を駆動することにより、障害物の存在を体感
的に伝達する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、視覚障害者が歩行
をする際に障害物等を検知して歩行を補助するための視
覚障害者歩行用補助具に関するものである。
をする際に障害物等を検知して歩行を補助するための視
覚障害者歩行用補助具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】視覚障害者が歩行をする際には、白い杖
を使用して障害物を検知し、その障害物を避けるように
して歩行している。
を使用して障害物を検知し、その障害物を避けるように
して歩行している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記のような白い杖で
は、点（ポイント）でしか物を捕らえることができない
ため情報が不足し、十分な安全が確保できない、という
問題点があった。また、平らな広い路面に立ったときに
は特徴のある目標物が周囲にないのでどちらに向いて歩
いていけば良いのか分からない、また、遠くの風景を認
識できない等、という問題点があった。
は、点（ポイント）でしか物を捕らえることができない
ため情報が不足し、十分な安全が確保できない、という
問題点があった。また、平らな広い路面に立ったときに
は特徴のある目標物が周囲にないのでどちらに向いて歩
いていけば良いのか分からない、また、遠くの風景を認
識できない等、という問題点があった。
【０００４】本発明は、このような問題点を解決するた
めになされたものであり、視覚障害者が歩行をする際に
障害物等の情報を十分に提供することを可能にした視覚
障害者歩行用補助具を得ることを目的とする。
めになされたものであり、視覚障害者が歩行をする際に
障害物等の情報を十分に提供することを可能にした視覚
障害者歩行用補助具を得ることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】（１）本発明の一つの態
様に係る視覚障害者歩行用補助具は、障害物までの距離
を計測する距離計測手段と、距離計測手段により計測さ
れた距離によって得られる障害物の立体情報に基づいて
障害物の存在を体感的又は音声によりに伝達する伝達手
段とを備えたものある。本発明においては、距離計測手
段が障害物までの距離を計測し、伝達手段が距離計測手
段により計測された距離によって得られる障害物の立体
情報に基づいて障害物の存在を体感的又は音声によりに
伝達する。このため、視覚障害者が歩行をする際に障害
物等の情報を十分に提供することができる。
様に係る視覚障害者歩行用補助具は、障害物までの距離
を計測する距離計測手段と、距離計測手段により計測さ
れた距離によって得られる障害物の立体情報に基づいて
障害物の存在を体感的又は音声によりに伝達する伝達手
段とを備えたものある。本発明においては、距離計測手
段が障害物までの距離を計測し、伝達手段が距離計測手
段により計測された距離によって得られる障害物の立体
情報に基づいて障害物の存在を体感的又は音声によりに
伝達する。このため、視覚障害者が歩行をする際に障害
物等の情報を十分に提供することができる。
【０００６】（２）本発明の他の態様に係る視覚障害者
歩行用補助具は、障害物までの距離を計測する距離計測
手段と、複数のアクチュエータと、距離計測手段により
計測された障害物までの距離によって得られる立体情報
に基づいて制御情報を生成して出力する演算手段と、制
御情報に基づいてアクチュエータを駆動して障害物の存
在を体感的に伝達させる制御手段とを備えたものであ
る。本発明においては、距離計測手段が障害物までの距
離を計測し、演算手段が距離計測手段により計測された
障害物までの距離によって得られる立体情報に基づいて
制御情報を生成して出力し、制御手段がその制御情報に
基づいてアクチュエータを駆動して障害物の存在を体感
的に伝達させる。このため、視覚障害者が歩行をする際
に障害物等の情報を十分に提供することができる。
歩行用補助具は、障害物までの距離を計測する距離計測
手段と、複数のアクチュエータと、距離計測手段により
計測された障害物までの距離によって得られる立体情報
に基づいて制御情報を生成して出力する演算手段と、制
御情報に基づいてアクチュエータを駆動して障害物の存
在を体感的に伝達させる制御手段とを備えたものであ
る。本発明においては、距離計測手段が障害物までの距
離を計測し、演算手段が距離計測手段により計測された
障害物までの距離によって得られる立体情報に基づいて
制御情報を生成して出力し、制御手段がその制御情報に
基づいてアクチュエータを駆動して障害物の存在を体感
的に伝達させる。このため、視覚障害者が歩行をする際
に障害物等の情報を十分に提供することができる。
【０００７】（３）本発明の他の態様に係る視覚障害者
歩行用補助具において、前記演算手段は、立体情報を平
面情報に変換し、その平面情報を制御信号として出力す
る。本発明においては、演算手段が距離計測手段により
計測された障害物までの距離によって得られる立体情報
を平面情報に変換し、それをアクチュエータの制御信号
とするようにしたので、前方の障害物を平面的に把握す
ることができる。
歩行用補助具において、前記演算手段は、立体情報を平
面情報に変換し、その平面情報を制御信号として出力す
る。本発明においては、演算手段が距離計測手段により
計測された障害物までの距離によって得られる立体情報
を平面情報に変換し、それをアクチュエータの制御信号
とするようにしたので、前方の障害物を平面的に把握す
ることができる。
【０００８】（４）本発明の他の態様に係る視覚障害者
歩行用補助具において、前記演算手段は、障害物までの
距離の変動に基づいて歩行状態であるかどうかを検出
し、その状態に応じて、生成する平面情報を異ならせ
る。本発明において、演算手段は、障害物までの距離の
変動に基づいて歩行状態であるかどうかを検出し、その
状態に応じて、生成する平面情報を例えば後述のように
異ならせる。
歩行用補助具において、前記演算手段は、障害物までの
距離の変動に基づいて歩行状態であるかどうかを検出
し、その状態に応じて、生成する平面情報を異ならせ
る。本発明において、演算手段は、障害物までの距離の
変動に基づいて歩行状態であるかどうかを検出し、その
状態に応じて、生成する平面情報を例えば後述のように
異ならせる。
【０００９】（５）本発明の他の態様に係る視覚障害者
歩行用補助具において、前記演算手段は、歩行状態であ
る場合には所定の距離以内の障害物を検出し、その障害
物の平面情報を生成する。本発明において、演算手段
は、歩行状態である場合には所定の距離以内の障害物を
検出し、その障害物の平面情報を生成してアクチュエー
タを駆動するようにしており、近距離に障害物があるか
どうかを歩行時に容易に把握することができる。
歩行用補助具において、前記演算手段は、歩行状態であ
る場合には所定の距離以内の障害物を検出し、その障害
物の平面情報を生成する。本発明において、演算手段
は、歩行状態である場合には所定の距離以内の障害物を
検出し、その障害物の平面情報を生成してアクチュエー
タを駆動するようにしており、近距離に障害物があるか
どうかを歩行時に容易に把握することができる。
【００１０】（６）本発明の他の態様に係る視覚障害者
歩行用補助具において、前記演算手段は、所定の距離以
内の障害物の内、近接した障害物についてはその平面情
報に特定の情報を付加してアクチュエータを駆動させ
る。本発明においては、所定の距離以内の障害物の内、
特に近接した障害物についてはその平面情報に特定の情
報を付加してアクチュエータを駆動させることにより、
例えば、歩行者に近接した障害物があると、それよりも
離れた位置にある障害物とを区別するようにアクチュエ
ータを駆動して（例えば振動周波数を異ならせる、振幅
を大きくする等）、危険状態を知らせることができる。
歩行用補助具において、前記演算手段は、所定の距離以
内の障害物の内、近接した障害物についてはその平面情
報に特定の情報を付加してアクチュエータを駆動させ
る。本発明においては、所定の距離以内の障害物の内、
特に近接した障害物についてはその平面情報に特定の情
報を付加してアクチュエータを駆動させることにより、
例えば、歩行者に近接した障害物があると、それよりも
離れた位置にある障害物とを区別するようにアクチュエ
ータを駆動して（例えば振動周波数を異ならせる、振幅
を大きくする等）、危険状態を知らせることができる。
【００１１】（７）本発明の他の態様に係る視覚障害者
歩行用補助具において、前記演算手段は、停止状態であ
る場合には、所定の距離以上の障害物を検出し、その障
害物の平面情報を生成する。本発明において、例えば立
ち止まって停止状態にあるような場合には、所定の距離
以上の障害物を検出し、その障害物の平面情報を生成し
てアクチュエータを駆動し、例えば遠方の目標物等を歩
行者に知らせることができる。
歩行用補助具において、前記演算手段は、停止状態であ
る場合には、所定の距離以上の障害物を検出し、その障
害物の平面情報を生成する。本発明において、例えば立
ち止まって停止状態にあるような場合には、所定の距離
以上の障害物を検出し、その障害物の平面情報を生成し
てアクチュエータを駆動し、例えば遠方の目標物等を歩
行者に知らせることができる。
【００１２】（８）本発明の他の態様に係る視覚障害者
歩行用補助具において、前記複数のアクチュエータはマ
トリックス状に配置されたものである。本発明において
は、アクチュエータはマトリックス状に配置されてお
り、上記の平面情報をそのまま反映させることができ、
障害物がどのようなものかを容易に把握することができ
る。
歩行用補助具において、前記複数のアクチュエータはマ
トリックス状に配置されたものである。本発明において
は、アクチュエータはマトリックス状に配置されてお
り、上記の平面情報をそのまま反映させることができ、
障害物がどのようなものかを容易に把握することができ
る。
【００１３】（９）本発明の他の態様に係る視覚障害者
歩行用補助具は、立体情報に基づいて音声信号を生成し
て出力する音声信号生成手段と、音声信号を音声に変換
して出力する音声出力手段とを更に備えたものである。
本発明においては、音声信号生成手段が立体情報に基づ
いて音声信号を生成して出力し、音声出力手段が音声信
号を音声に変換して出力するようにしたので、上記のア
クチュエータの駆動に加えて、音声による案内がなされ
るので、障害物の存在を確実に把握することができる。
歩行用補助具は、立体情報に基づいて音声信号を生成し
て出力する音声信号生成手段と、音声信号を音声に変換
して出力する音声出力手段とを更に備えたものである。
本発明においては、音声信号生成手段が立体情報に基づ
いて音声信号を生成して出力し、音声出力手段が音声信
号を音声に変換して出力するようにしたので、上記のア
クチュエータの駆動に加えて、音声による案内がなされ
るので、障害物の存在を確実に把握することができる。
【００１４】（１０）本発明の他の態様に係る視覚障害
者歩行用補助具は、障害物までの距離を計測する距離計
測手段と、距離計測手段により計測された障害物までの
距離によって得られる立体情報に基づいて音声信号を生
成して出力する音声信号生成手段と、音声信号を音声に
変換して出力する音声出力手段とを備えたものである。
本発明においては、距離計測手段が障害物までの距離を
計測し、音声信号生成手段が距離計測手段により計測さ
れた障害物までの距離によって得られる立体情報に基づ
いて音声信号を生成して出力し、音声出力手段が音声信
号を音声に変換して出力して障害物の存在を知らせるよ
うにしているので、視覚障害者が歩行をする際に障害物
の情報を十分に提供することができる。
者歩行用補助具は、障害物までの距離を計測する距離計
測手段と、距離計測手段により計測された障害物までの
距離によって得られる立体情報に基づいて音声信号を生
成して出力する音声信号生成手段と、音声信号を音声に
変換して出力する音声出力手段とを備えたものである。
本発明においては、距離計測手段が障害物までの距離を
計測し、音声信号生成手段が距離計測手段により計測さ
れた障害物までの距離によって得られる立体情報に基づ
いて音声信号を生成して出力し、音声出力手段が音声信
号を音声に変換して出力して障害物の存在を知らせるよ
うにしているので、視覚障害者が歩行をする際に障害物
の情報を十分に提供することができる。
【００１５】（１１）本発明の他の態様に係る視覚障害
者歩行用補助具において、前記音声信号生成手段は、所
定の距離以内の障害物の立体情報に基づいて音声信号を
生成して出力する。本発明においては、所定の距離以内
の障害物を検出し、その障害物の存在を音声により案内
しており、近距離に障害物があるかどうかを歩行時に容
易に把握することができる。
者歩行用補助具において、前記音声信号生成手段は、所
定の距離以内の障害物の立体情報に基づいて音声信号を
生成して出力する。本発明においては、所定の距離以内
の障害物を検出し、その障害物の存在を音声により案内
しており、近距離に障害物があるかどうかを歩行時に容
易に把握することができる。
【００１６】（１２）本発明の他の態様に係る視覚障害
者歩行用補助具において、前記音声信号生成手段は、前
記立体情報と、予め登録されている障害物の立体情報と
を対比して、両者が一致しているとき、その障害物を特
定する情報に対応した音声信号を生成する。本発明にお
いては、計測された立体情報と、予め登録されている障
害物の立体情報とを対比して、両者が一致していると
き、その障害物を特定する情報に対応した音声信号を生
成して、音声出力手段が音声信号を音声に変換して出力
して障害物の内容を知らせるようにしたので、障害物の
内容を容易に把握することができる。
者歩行用補助具において、前記音声信号生成手段は、前
記立体情報と、予め登録されている障害物の立体情報と
を対比して、両者が一致しているとき、その障害物を特
定する情報に対応した音声信号を生成する。本発明にお
いては、計測された立体情報と、予め登録されている障
害物の立体情報とを対比して、両者が一致していると
き、その障害物を特定する情報に対応した音声信号を生
成して、音声出力手段が音声信号を音声に変換して出力
して障害物の内容を知らせるようにしたので、障害物の
内容を容易に把握することができる。
【００１７】（１３）本発明の他の態様に係る視覚障害
者歩行用補助具において、前記距離計測手段は、距離セ
ンサと、距離センサを走査するための走査手段から構成
されている。本発明においては、距離センサを走査し
て、所定の視野範囲における障害物の各部位までの距離
を求める。
者歩行用補助具において、前記距離計測手段は、距離セ
ンサと、距離センサを走査するための走査手段から構成
されている。本発明においては、距離センサを走査し
て、所定の視野範囲における障害物の各部位までの距離
を求める。
【００１８】（１４）本発明の他の態様に係る視覚障害
者歩行用補助具において、前記距離計測手段は、異なっ
た位置に配置された複数の撮像手段と、撮像手段からの
撮像信号を処理して障害物までの距離を求める距離計測
用演算部とを備えたものである。本発明においては、複
数の撮像手段の撮像信号を処理し、障害物の各部位まで
の距離を求める。
者歩行用補助具において、前記距離計測手段は、異なっ
た位置に配置された複数の撮像手段と、撮像手段からの
撮像信号を処理して障害物までの距離を求める距離計測
用演算部とを備えたものである。本発明においては、複
数の撮像手段の撮像信号を処理し、障害物の各部位まで
の距離を求める。
【００１９】（１５）本発明の他の態様に係る視覚障害
者歩行用補助具において、前記各手段、又は前記手段及
びアクチュエータがヘッドバンドに取り付けられてい
る。本発明においては、ヘッドバンドに前記の各手段等
が取り付けられており、ヘッドバンドを頭部に装着する
ことにより障害物の存在についての案内がなされる。
者歩行用補助具において、前記各手段、又は前記手段及
びアクチュエータがヘッドバンドに取り付けられてい
る。本発明においては、ヘッドバンドに前記の各手段等
が取り付けられており、ヘッドバンドを頭部に装着する
ことにより障害物の存在についての案内がなされる。
【００２０】
【発明の実施の形態】実施形態１．図１は本発明の実施
形態１に係る視覚障害者歩行用補助具の回路構成を示し
たブロック図である。視覚障害者歩行用補助具（以下補
助具という）は、２台のＣＣＤカメラ１１，１２、ＣＣ
Ｄカメラ制御部１３、画像処理部１４、アクチュエータ
制御部１５、アクチュエータアレイ１６及び燃料電池１
７から構成されている。２台のＣＣＤカメラ１１，１２
は、ＣＣＤカメラ制御部１３により制御され、それぞれ
異なった角度で撮像し、その撮像信号を画像処理部１４
に出力する。画像処理部１４は、距離計測用演算部１４
ａ及び制御信号生成用演算部１４ｂから構成されてお
り、その詳細は後述するが、ＣＣＤカメラ１１，１２か
らの画像信号を入力して画像処理して距離を計測して、
立体画像情報（３次元情報）を生成し、その立体情報を
更に２次元情報に変換してアクチュエータアレイ１６を
制御するための制御信号を生成してアクチュエータ制御
部１５に出力する。アクチュエータ制御部１５は、アク
チュエータアレイ１６を駆動して、２台のＣＣＤカメラ
１１，１２により撮像された周辺の状況を利用者に知ら
せる。
形態１に係る視覚障害者歩行用補助具の回路構成を示し
たブロック図である。視覚障害者歩行用補助具（以下補
助具という）は、２台のＣＣＤカメラ１１，１２、ＣＣ
Ｄカメラ制御部１３、画像処理部１４、アクチュエータ
制御部１５、アクチュエータアレイ１６及び燃料電池１
７から構成されている。２台のＣＣＤカメラ１１，１２
は、ＣＣＤカメラ制御部１３により制御され、それぞれ
異なった角度で撮像し、その撮像信号を画像処理部１４
に出力する。画像処理部１４は、距離計測用演算部１４
ａ及び制御信号生成用演算部１４ｂから構成されてお
り、その詳細は後述するが、ＣＣＤカメラ１１，１２か
らの画像信号を入力して画像処理して距離を計測して、
立体画像情報（３次元情報）を生成し、その立体情報を
更に２次元情報に変換してアクチュエータアレイ１６を
制御するための制御信号を生成してアクチュエータ制御
部１５に出力する。アクチュエータ制御部１５は、アク
チュエータアレイ１６を駆動して、２台のＣＣＤカメラ
１１，１２により撮像された周辺の状況を利用者に知ら
せる。
【００２１】図２は図１の回路構成を組み込んだ補助具
２０の構成図である。この補助具２０はヘッドバンド２
１を備えており、このヘッドバンド２１には所定の間隔
をもって２台のＣＣＤカメラ１１，１２が取り付けられ
ている。２台のＣＣＤカメラ１１，１２の間にはアクチ
ュエータアレイ１６が取り付けられている。また、この
ヘッドバンド２１には燃料電池１７が取り付けられ、Ｃ
ＣＤカメラ制御部１３、画像処理部１４及びアクチュエ
ータ制御部１５を内蔵した制御部２２が取り付けられて
いる。この補助具２０は、ヘッドバンド２１を利用者の
額に付けた状態で使用される。
２０の構成図である。この補助具２０はヘッドバンド２
１を備えており、このヘッドバンド２１には所定の間隔
をもって２台のＣＣＤカメラ１１，１２が取り付けられ
ている。２台のＣＣＤカメラ１１，１２の間にはアクチ
ュエータアレイ１６が取り付けられている。また、この
ヘッドバンド２１には燃料電池１７が取り付けられ、Ｃ
ＣＤカメラ制御部１３、画像処理部１４及びアクチュエ
ータ制御部１５を内蔵した制御部２２が取り付けられて
いる。この補助具２０は、ヘッドバンド２１を利用者の
額に付けた状態で使用される。
【００２２】図３はアクチュエータアレイ１６の１個の
アクチュエータ１８を抽出した斜視図である。アクチュ
エータ１８は、直径が１ｍｍ程度の円筒部２５に励磁コ
イル（図示せず）が内蔵されており、更に、円筒部２５
にその軸方向に移動自在に支持された突起部２６が設け
られている。円筒部２５の励磁コイルに励磁電流を供給
することにより、突起部２６が利用者の額側に移動し
て、利用者に体感的に情報を伝達する。
アクチュエータ１８を抽出した斜視図である。アクチュ
エータ１８は、直径が１ｍｍ程度の円筒部２５に励磁コ
イル（図示せず）が内蔵されており、更に、円筒部２５
にその軸方向に移動自在に支持された突起部２６が設け
られている。円筒部２５の励磁コイルに励磁電流を供給
することにより、突起部２６が利用者の額側に移動し
て、利用者に体感的に情報を伝達する。
【００２３】図４はアクチュエータ制御部１５とアクチ
ュエータアレイ１６との関係を示した回路ブロック図で
ある。アクチュエータ制御部１５は制御部１５ａ及び１
５ｂから構成されている。アクチュエータアレイ１６は
アクチュエータ１８（１８1. 1、１８1.2…、１８1.n、
１８2.1、１８2.2… １８2.n、…１８m.1、１８m.2
…、１８m.n）がマトリックス状に配置されており、こ
のアクチュエータアレイ１６の行方向については制御部
１５ａが制御し、列方向については制御部１５ｂが制御
する。
ュエータアレイ１６との関係を示した回路ブロック図で
ある。アクチュエータ制御部１５は制御部１５ａ及び１
５ｂから構成されている。アクチュエータアレイ１６は
アクチュエータ１８（１８1. 1、１８1.2…、１８1.n、
１８2.1、１８2.2… １８2.n、…１８m.1、１８m.2
…、１８m.n）がマトリックス状に配置されており、こ
のアクチュエータアレイ１６の行方向については制御部
１５ａが制御し、列方向については制御部１５ｂが制御
する。
【００２４】図５は画像処理部１４の動作を示したフロ
ーチャートである。 （Ｓ１）画像処理部１４の距離計測用演算部１４ａは、
２台のＣＣＤカメラ１１，１２によりそれぞれ異なった
角度で撮像された撮像信号を取り込む。
ーチャートである。 （Ｓ１）画像処理部１４の距離計測用演算部１４ａは、
２台のＣＣＤカメラ１１，１２によりそれぞれ異なった
角度で撮像された撮像信号を取り込む。
【００２５】（Ｓ２）画像処理部１４の距離計測用演算
部１４ａは撮像信号に基づいて３次元画像を生成する。
そのために、まず、その撮像信号に基づいて被撮像物の
各部位までの距離を求める。
部１４ａは撮像信号に基づいて３次元画像を生成する。
そのために、まず、その撮像信号に基づいて被撮像物の
各部位までの距離を求める。
【００２６】図６は被撮像物までの距離を求める方法を
示した図である。例えば或る障害物Ｍが、図示の点Ｐに
位置しているものとする。この場合、点Ｐの位置は、Ｃ
ＣＤカメラ１１及び１２のいずれの視界にも入っている
ものとする。したがって、ＣＣＤカメラ１１及び１２は
障害物Ｍの映像を各々の結像面へ投影する。ＣＣＤカメ
ラ１１においては、障害物Ｍの映像を結像面Ｃの点ＰA
上に結像する。ここで、このＣＣＤカメラ１１の光軸Ｌ
Ａから点ＰAまでのずれをｘaとする。また、ＣＣＤカメ
ラ１２においては、障害物Ｍの映像を結像面Ｃの点ＰB
上に結像する。上述したＣＣＤカメラ１１と同様に、Ｃ
ＣＤカメラ１２の光軸ＬＢと点ＰBとの間のずれをｘbと
する。画像処理部１４の距離計測用演算部１４ａは、上
記のずれｘa及びｘbをそれぞれ算出する。
示した図である。例えば或る障害物Ｍが、図示の点Ｐに
位置しているものとする。この場合、点Ｐの位置は、Ｃ
ＣＤカメラ１１及び１２のいずれの視界にも入っている
ものとする。したがって、ＣＣＤカメラ１１及び１２は
障害物Ｍの映像を各々の結像面へ投影する。ＣＣＤカメ
ラ１１においては、障害物Ｍの映像を結像面Ｃの点ＰA
上に結像する。ここで、このＣＣＤカメラ１１の光軸Ｌ
Ａから点ＰAまでのずれをｘaとする。また、ＣＣＤカメ
ラ１２においては、障害物Ｍの映像を結像面Ｃの点ＰB
上に結像する。上述したＣＣＤカメラ１１と同様に、Ｃ
ＣＤカメラ１２の光軸ＬＢと点ＰBとの間のずれをｘbと
する。画像処理部１４の距離計測用演算部１４ａは、上
記のずれｘa及びｘbをそれぞれ算出する。
【００２７】次に、いずれか一方のＣＣＤカメラ１１及
び１２の光軸を平行移動して互いの光軸ＬＡおよびＬＢ
を一致させることを想定する。ここでは、ＣＣＤカメラ
１２の光軸ＬＢをＣＣＤカメラ１１の光軸ＬＡに一致さ
せるものとする。光軸ＬＢを光軸ＬＡに一致させると、
障害物Ｍと結像面Ｃの点ＰBを結ぶ直線が、ＣＣＤカメ
ラ１１において二点鎖線２７で表わされる。このように
することによって、ＣＣＤカメラ１１側において、障害
物Ｍと結像面の点ＰAを結ぶ直線２８と、上記の二点鎖
線２７との間にΔＯＰAＰb1とΔＯＰＰb2ができる。こ
のΔＯＰAＰb1及びΔＯＰＰb2は相似形であるため、次
式が成り立つ。 Ｌ／ｄ＝Ｄ／（ｘa＋ｘb ） …（１） この（１）式を変形して、 Ｌ ＝ ｄ・Ｄ／（ｘa＋ｘb ） …（２） となる。
び１２の光軸を平行移動して互いの光軸ＬＡおよびＬＢ
を一致させることを想定する。ここでは、ＣＣＤカメラ
１２の光軸ＬＢをＣＣＤカメラ１１の光軸ＬＡに一致さ
せるものとする。光軸ＬＢを光軸ＬＡに一致させると、
障害物Ｍと結像面Ｃの点ＰBを結ぶ直線が、ＣＣＤカメ
ラ１１において二点鎖線２７で表わされる。このように
することによって、ＣＣＤカメラ１１側において、障害
物Ｍと結像面の点ＰAを結ぶ直線２８と、上記の二点鎖
線２７との間にΔＯＰAＰb1とΔＯＰＰb2ができる。こ
のΔＯＰAＰb1及びΔＯＰＰb2は相似形であるため、次
式が成り立つ。 Ｌ／ｄ＝Ｄ／（ｘa＋ｘb ） …（１） この（１）式を変形して、 Ｌ ＝ ｄ・Ｄ／（ｘa＋ｘb ） …（２） となる。
【００２８】画像処理部１４の距離計測用演算部１４ａ
は、上記のようにして、被撮像物に対する距離を順次求
めることにより３次元情報を得る。なお、画像処理部１
４の距離計測用演算部１４ａは障害物Ｍの検出（ＣＣＤ
カメラ１１の映像信号の障害物Ｍ（被撮像物）とＣＣＤ
カメラ１２の映像信号の障害物Ｍ（被撮像物）とが同一
物体であることの検出）をした上で上記の距離計算を行
うが、その障害物Ｍ（被撮像物）の検出は例えば次のよ
うになされる。距離計測用演算部１４ａは、例えば電源
投入直後に頭をわずかに動かすと、視野位置が変化し、
２台のＣＣＤカメラ１１及び１２によって得られた映像
中の物体も頭の動きと距離に関連して動く。この動きか
ら計算して同一物体であるかどうかを判断する。即ち、
２台のＣＣＤカメラ１１及び１２の相対関係が固定され
ている状態で、同一物体であれば、頭の動きに対する左
右の映像の位置変化量は常に一定の相関があり（計算結
果が固有の相関値をとる）、同一物体でなければ計算結
果はその相関値から外れる、ということを利用して障害
物Ｍを検出する。
は、上記のようにして、被撮像物に対する距離を順次求
めることにより３次元情報を得る。なお、画像処理部１
４の距離計測用演算部１４ａは障害物Ｍの検出（ＣＣＤ
カメラ１１の映像信号の障害物Ｍ（被撮像物）とＣＣＤ
カメラ１２の映像信号の障害物Ｍ（被撮像物）とが同一
物体であることの検出）をした上で上記の距離計算を行
うが、その障害物Ｍ（被撮像物）の検出は例えば次のよ
うになされる。距離計測用演算部１４ａは、例えば電源
投入直後に頭をわずかに動かすと、視野位置が変化し、
２台のＣＣＤカメラ１１及び１２によって得られた映像
中の物体も頭の動きと距離に関連して動く。この動きか
ら計算して同一物体であるかどうかを判断する。即ち、
２台のＣＣＤカメラ１１及び１２の相対関係が固定され
ている状態で、同一物体であれば、頭の動きに対する左
右の映像の位置変化量は常に一定の相関があり（計算結
果が固有の相関値をとる）、同一物体でなければ計算結
果はその相関値から外れる、ということを利用して障害
物Ｍを検出する。
【００２９】（Ｓ３）画像処理部１４の制御信号生成用
演算部１４ｂは、上記の３次元情報を２次元情報に変換
する。例えば所定の距離以内に位置する被撮像物を抽出
して、その被撮像物についての２次元情報を得る。ま
た、その際には、被撮像物の輪郭を求めて、その輪郭内
を塗り潰した状態の２元情報を得る。
演算部１４ｂは、上記の３次元情報を２次元情報に変換
する。例えば所定の距離以内に位置する被撮像物を抽出
して、その被撮像物についての２次元情報を得る。ま
た、その際には、被撮像物の輪郭を求めて、その輪郭内
を塗り潰した状態の２元情報を得る。
【００３０】（Ｓ４）画像処理部１４の制御信号生成用
演算部１４ｂは、上記の２次元情報に基づいてアクチュ
エータアレイ１６を制御するための制御信号を生成して
出力する。アクチュエータ制御部１５（１５ａ，１５
ｂ）はその制御信号に基づいてアクチュエータアレイ１
６を駆動する。例えば、所定の距離以内に障害物がある
と、その障害物の２次元形状に相当する領域のアクチュ
エータアレイ１６に励磁電流が供給され、突起部２６が
突起動作して、障害物の存在を知らせる。アクチュエー
タアレイ１６は上述のようにアクチュエータ１８がマト
リックス状に配置されているので、障害物の平面形状に
対応してアクチュエータ１８を駆動することにより、障
害物の形状を利用者に把握させることができる。
演算部１４ｂは、上記の２次元情報に基づいてアクチュ
エータアレイ１６を制御するための制御信号を生成して
出力する。アクチュエータ制御部１５（１５ａ，１５
ｂ）はその制御信号に基づいてアクチュエータアレイ１
６を駆動する。例えば、所定の距離以内に障害物がある
と、その障害物の２次元形状に相当する領域のアクチュ
エータアレイ１６に励磁電流が供給され、突起部２６が
突起動作して、障害物の存在を知らせる。アクチュエー
タアレイ１６は上述のようにアクチュエータ１８がマト
リックス状に配置されているので、障害物の平面形状に
対応してアクチュエータ１８を駆動することにより、障
害物の形状を利用者に把握させることができる。
【００３１】（Ｓ５）画像処理部１４は、上記の処理
（Ｓ１）乃至（Ｓ４）を電源がオフになるまで（又は停
止の指令があるまで）繰り返す。
（Ｓ１）乃至（Ｓ４）を電源がオフになるまで（又は停
止の指令があるまで）繰り返す。
【００３２】図７は前方に自転車３０がある場合の例を
示した説明図である。本実施形態１においては、自転車
３０が前方に置いてある場合には、最初に距離を計測し
てその３次元情報を求めるが、次にその３次元情報を２
次元情報に変換して、その２次元情報に対応した領域に
あるアクチュエータアレイ１６を駆動して自転車３０の
存在を利用者に知らせる。そして、歩いている状態にお
いては、その領域が拡大することとになるので、前方の
障害物に近づいていることが分かる。
示した説明図である。本実施形態１においては、自転車
３０が前方に置いてある場合には、最初に距離を計測し
てその３次元情報を求めるが、次にその３次元情報を２
次元情報に変換して、その２次元情報に対応した領域に
あるアクチュエータアレイ１６を駆動して自転車３０の
存在を利用者に知らせる。そして、歩いている状態にお
いては、その領域が拡大することとになるので、前方の
障害物に近づいていることが分かる。
【００３３】実施形態２．上記の実施形態１において、
画像処理部１４の制御信号生成用演算部１４ｂは、被撮
像物の輪郭を求めて、その輪郭内を塗り潰した状態の２
元情報を得るようにした例について説明したが、例えば
平らな領域部分に所定の大きさをもった凹部（所定の面
積だけの距離が遠い状態になっている場合の状態）が現
れた場合には、それを穴として判断し、上記の障害物と
は異なる制御信号を生成する。例えば、アクチュエータ
アレイ１６を所定の周期で振動させるための制御信号を
生成して出力する。アクチュエータ制御部１５（１５
ａ，１５ｂ）はその制御信号に基づいてアクチュエータ
アレイ１６を駆動してその突起部２６を振動させる。
画像処理部１４の制御信号生成用演算部１４ｂは、被撮
像物の輪郭を求めて、その輪郭内を塗り潰した状態の２
元情報を得るようにした例について説明したが、例えば
平らな領域部分に所定の大きさをもった凹部（所定の面
積だけの距離が遠い状態になっている場合の状態）が現
れた場合には、それを穴として判断し、上記の障害物と
は異なる制御信号を生成する。例えば、アクチュエータ
アレイ１６を所定の周期で振動させるための制御信号を
生成して出力する。アクチュエータ制御部１５（１５
ａ，１５ｂ）はその制御信号に基づいてアクチュエータ
アレイ１６を駆動してその突起部２６を振動させる。
【００３４】図８は本実施形態２において、前方に穴３
１と木立３２がある場合の例を示した図である。画像処
理部１４は、穴３１を検出するとその穴に対応した領域
のアクチュエータアレイ１６を振動させるための制御信
号を生成してアクチュエータ制御部１５（１５ａ，１５
ｂ）はその制御信号に基づいてアクチュエータアレイ１
６を駆動して振動させる。木立３２については、上記の
実施形態１で説明したように、木立に対応した領域のア
クチュエータアレイ１６を駆動させるための制御信号を
生成してアクチュエータ制御部１５（１５ａ，１５ｂ）
は、その制御信号に基づいてアクチュエータアレイ１６
の突起部２６を突出させる。
１と木立３２がある場合の例を示した図である。画像処
理部１４は、穴３１を検出するとその穴に対応した領域
のアクチュエータアレイ１６を振動させるための制御信
号を生成してアクチュエータ制御部１５（１５ａ，１５
ｂ）はその制御信号に基づいてアクチュエータアレイ１
６を駆動して振動させる。木立３２については、上記の
実施形態１で説明したように、木立に対応した領域のア
クチュエータアレイ１６を駆動させるための制御信号を
生成してアクチュエータ制御部１５（１５ａ，１５ｂ）
は、その制御信号に基づいてアクチュエータアレイ１６
の突起部２６を突出させる。
【００３５】また、上記の例ににおいて、例えば木立３
２が更に近接した状態になった場合においては、緊急事
態を知らせるために、離れている場合とは異なった制御
信号（振幅、振動数）を生成して、アクチュエータアレ
イ１６を通常とは異なる動作をさせて、緊急事態を知ら
せるようにする。
２が更に近接した状態になった場合においては、緊急事
態を知らせるために、離れている場合とは異なった制御
信号（振幅、振動数）を生成して、アクチュエータアレ
イ１６を通常とは異なる動作をさせて、緊急事態を知ら
せるようにする。
【００３６】実施形態３．また、画像処理部１４の制御
信号生成用演算部１４ｂは、被撮像物の輪郭を求めた際
に、そのデータを時系列に記憶しておいて、例えば或る
物体が利用者に向かって飛んできた場合には、その輪郭
が時系列で大きくなることを利用して飛翔物を検出す
る。そして、画像処理部１４の制御信号生成用演算部１
４ｂは、その飛翔物に対応した領域のアクチュエータア
レイ１６を振動させるための制御信号を生成し、アクチ
ュエータ制御部１５（１５ａ，１５ｂ）はその制御信号
に基づいてアクチュエータアレイ１６を駆動し、その突
起部２６を振動させる。このときの振動の周波数につい
ては、例えば上記の穴の周波数よりも高い周波数に設定
して緊急性を高めるようにする。
信号生成用演算部１４ｂは、被撮像物の輪郭を求めた際
に、そのデータを時系列に記憶しておいて、例えば或る
物体が利用者に向かって飛んできた場合には、その輪郭
が時系列で大きくなることを利用して飛翔物を検出す
る。そして、画像処理部１４の制御信号生成用演算部１
４ｂは、その飛翔物に対応した領域のアクチュエータア
レイ１６を振動させるための制御信号を生成し、アクチ
ュエータ制御部１５（１５ａ，１５ｂ）はその制御信号
に基づいてアクチュエータアレイ１６を駆動し、その突
起部２６を振動させる。このときの振動の周波数につい
ては、例えば上記の穴の周波数よりも高い周波数に設定
して緊急性を高めるようにする。
【００３７】図９は実施形態３において、玉３３が飛ん
できた場合の例を示した図である。画像処理部１４の制
御信号生成用演算部１４ｂは、玉（飛翔物）３３を検出
するとその玉３３に対応した領域のアクチュエータアレ
イ１６を振動させるための制御信号を生成し、アクチュ
エータ制御部１５（１５ａ，１５ｂ）はその制御信号に
基づいてアクチュエータアレイ１６を駆動し、その突起
部２６を振動させる。利用者は、これにより何らかのも
のが自分に向かって飛んできていることを把握すること
ができる。
できた場合の例を示した図である。画像処理部１４の制
御信号生成用演算部１４ｂは、玉（飛翔物）３３を検出
するとその玉３３に対応した領域のアクチュエータアレ
イ１６を振動させるための制御信号を生成し、アクチュ
エータ制御部１５（１５ａ，１５ｂ）はその制御信号に
基づいてアクチュエータアレイ１６を駆動し、その突起
部２６を振動させる。利用者は、これにより何らかのも
のが自分に向かって飛んできていることを把握すること
ができる。
【００３８】実施形態４．また、利用者が歩いている状
態と停止している状態とでは、障害物に対する扱いが異
なるので、利用者が停止している場合には、例えば距
離が５ｍ以上で所定の面積以上のもの、及び動いてい
る物体を検出し、比較的離れた周囲の状態を認識すると
ともに（どのような状態の場所にいるのかを把握す
る）、動いている物体を検出することにより身近に危険
が迫った場合に対応できるようにしている。なお、利用
者が歩いているか或いは停止しているかの判断について
は、画像処理部１４の制御信号生成用演算部１４ｂが、
被撮像物の輪郭を求めた際に、そのデータを時系列に記
憶しておいて、その輪郭が拡大しているが否かに基づい
て判断する。なお、利用者が歩いていることを検出する
とき及び飛翔物を検出するときには、いずれも被撮像物
の輪郭が拡大するが、前者の場合には全体が拡大し、後
者の場合には一部が短時間で拡大するので、両者を区別
することができる。
態と停止している状態とでは、障害物に対する扱いが異
なるので、利用者が停止している場合には、例えば距
離が５ｍ以上で所定の面積以上のもの、及び動いてい
る物体を検出し、比較的離れた周囲の状態を認識すると
ともに（どのような状態の場所にいるのかを把握す
る）、動いている物体を検出することにより身近に危険
が迫った場合に対応できるようにしている。なお、利用
者が歩いているか或いは停止しているかの判断について
は、画像処理部１４の制御信号生成用演算部１４ｂが、
被撮像物の輪郭を求めた際に、そのデータを時系列に記
憶しておいて、その輪郭が拡大しているが否かに基づい
て判断する。なお、利用者が歩いていることを検出する
とき及び飛翔物を検出するときには、いずれも被撮像物
の輪郭が拡大するが、前者の場合には全体が拡大し、後
者の場合には一部が短時間で拡大するので、両者を区別
することができる。
【００３９】実施形態５．また、上述の実施形態１乃至
４においては、アクチュエータアレイ１６を駆動して利
用者に障害物の存在を伝える例について説明したが、音
声によって障害物の存在を利用者に伝えるようにしても
よい。
４においては、アクチュエータアレイ１６を駆動して利
用者に障害物の存在を伝える例について説明したが、音
声によって障害物の存在を利用者に伝えるようにしても
よい。
【００４０】図１０は本発明の実施形態５に係る補助具
２０の回路構成を示したブロック図である。２台のＣＣ
Ｄカメラ１１，１２、ＣＣＤカメラ制御部１３、画像処
理部３４及び音声信号生成部３５、音声出力手段（例え
ばイヤーホン）３６及び燃料電池１７から構成されてい
る。２台のＣＣＤカメラ１１，１２は、ＣＣＤカメラ制
御部１３により制御され、それぞれ異なった角度で撮像
し、その撮像信号を画像処理部３４に出力する。画像処
理部３４は、距離計測用演算部１４ａ及び立体形状判別
用演算部１４ｃから構成されており、距離計測用演算部
１４ａは上記の場合と同様に、ＣＣＤカメラ１１，１２
からの画像信号を入力して画像処理して距離を計測し、
立体画像情報（３次元情報）を生成する。そして、立体
形状判別用演算部１４ｃはその立体画像情報を予め記憶
してある立体画像情報と対比させてその立体画像情報が
どのようなものであるかを判断する。例えば木立である
ことが分かると、その木立が利用者の前方の何ｍに位置
しているかについても分かるので、その情報を音声信号
生成部３５に出力する。音声信号生成部３５はその情報
に基づいて音声信号を生成して、音声出力手段３６から
「右前方３ｍに木立があります。」という音声を発生さ
せて利用者に障害物の存在を伝える。
２０の回路構成を示したブロック図である。２台のＣＣ
Ｄカメラ１１，１２、ＣＣＤカメラ制御部１３、画像処
理部３４及び音声信号生成部３５、音声出力手段（例え
ばイヤーホン）３６及び燃料電池１７から構成されてい
る。２台のＣＣＤカメラ１１，１２は、ＣＣＤカメラ制
御部１３により制御され、それぞれ異なった角度で撮像
し、その撮像信号を画像処理部３４に出力する。画像処
理部３４は、距離計測用演算部１４ａ及び立体形状判別
用演算部１４ｃから構成されており、距離計測用演算部
１４ａは上記の場合と同様に、ＣＣＤカメラ１１，１２
からの画像信号を入力して画像処理して距離を計測し、
立体画像情報（３次元情報）を生成する。そして、立体
形状判別用演算部１４ｃはその立体画像情報を予め記憶
してある立体画像情報と対比させてその立体画像情報が
どのようなものであるかを判断する。例えば木立である
ことが分かると、その木立が利用者の前方の何ｍに位置
しているかについても分かるので、その情報を音声信号
生成部３５に出力する。音声信号生成部３５はその情報
に基づいて音声信号を生成して、音声出力手段３６から
「右前方３ｍに木立があります。」という音声を発生さ
せて利用者に障害物の存在を伝える。
【００４１】本実施形態５においては、利用者の移動経
路が予め分かっている場合に有用であり、移動経路及び
その周辺の障害物についての立体画像情報（３次元情
報）を予め記憶しておいて、その立体画像情報を、ＣＣ
Ｄカメラ１１，１２からの画像信号により生成された立
体画像情報（３次元情報）と対比させることにより、障
害物を具体的に特定して利用者に案内することができ
る。また、仮に、障害物を具体的に特定することができ
なくとも、障害物の存在を知らせることができる。
路が予め分かっている場合に有用であり、移動経路及び
その周辺の障害物についての立体画像情報（３次元情
報）を予め記憶しておいて、その立体画像情報を、ＣＣ
Ｄカメラ１１，１２からの画像信号により生成された立
体画像情報（３次元情報）と対比させることにより、障
害物を具体的に特定して利用者に案内することができ
る。また、仮に、障害物を具体的に特定することができ
なくとも、障害物の存在を知らせることができる。
【００４２】実施形態６．図１１は本発明の実施形態６
に係る補助具２０の回路構成を示したブロック図であ
る。本実施形態６においては、２台のＣＣＤカメラ１
１，１２、ＣＣＤカメラ制御部１３、画像処理部１４、
アクチュエータ制御部１５、アクチュエータアレイ１
６、燃料電池１７、画像処理部３４Ａ及び音声信号生成
部３５、音声出力手段（例えばイヤーホン）３６から構
成されており、上述の図１の実施形態及び図１０の実施
形態を組み合わせたものである。
に係る補助具２０の回路構成を示したブロック図であ
る。本実施形態６においては、２台のＣＣＤカメラ１
１，１２、ＣＣＤカメラ制御部１３、画像処理部１４、
アクチュエータ制御部１５、アクチュエータアレイ１
６、燃料電池１７、画像処理部３４Ａ及び音声信号生成
部３５、音声出力手段（例えばイヤーホン）３６から構
成されており、上述の図１の実施形態及び図１０の実施
形態を組み合わせたものである。
【００４３】この補助具２０においては、２台のＣＣＤ
カメラ１１，１２が、ＣＣＤカメラ制御部１３により制
御され、それぞれ異なった角度で撮像し、その撮像信号
を画像処理部１４に出力し、画像処理部１４は、ＣＣＤ
カメラ１１，１２からの画像信号を入力して画像処理
し、立体画像情報（３次元情報）を生成し、その立体情
報を更に２次元情報に変換してアクチュエータを制御す
るための制御信号を生成してアクチュエータ制御部１５
に出力する。アクチュエータ制御部１５は、アクチュエ
ータアレイ１６を駆動して、２台のＣＣＤカメラ１１，
１２により撮像された周辺の状況を利用者に知らせる。
また、画像処理部３４Ａ（立体形状判別用演算部１４
ｃ）は、画像処理部１４からの立体画像情報（３次元情
報）を入力し、そして、その立体画像情報を予め記憶し
てある立体画像情報と対比させてその立体画像情報がど
のようなものであるかを判断する。上記の場合と同様
に、例えば木立であることがわかると、その木立が利用
者の前方の何ｍに位置しているかについても分かるの
で、その情報を音声信号生成部３５に出力する。音声信
号生成部３５は音声信号を生成して、音声出力手段３６
から例えば「右前方３ｍに木立があります。」という音
声を発生させて利用者に障害物の存在を伝える。
カメラ１１，１２が、ＣＣＤカメラ制御部１３により制
御され、それぞれ異なった角度で撮像し、その撮像信号
を画像処理部１４に出力し、画像処理部１４は、ＣＣＤ
カメラ１１，１２からの画像信号を入力して画像処理
し、立体画像情報（３次元情報）を生成し、その立体情
報を更に２次元情報に変換してアクチュエータを制御す
るための制御信号を生成してアクチュエータ制御部１５
に出力する。アクチュエータ制御部１５は、アクチュエ
ータアレイ１６を駆動して、２台のＣＣＤカメラ１１，
１２により撮像された周辺の状況を利用者に知らせる。
また、画像処理部３４Ａ（立体形状判別用演算部１４
ｃ）は、画像処理部１４からの立体画像情報（３次元情
報）を入力し、そして、その立体画像情報を予め記憶し
てある立体画像情報と対比させてその立体画像情報がど
のようなものであるかを判断する。上記の場合と同様
に、例えば木立であることがわかると、その木立が利用
者の前方の何ｍに位置しているかについても分かるの
で、その情報を音声信号生成部３５に出力する。音声信
号生成部３５は音声信号を生成して、音声出力手段３６
から例えば「右前方３ｍに木立があります。」という音
声を発生させて利用者に障害物の存在を伝える。
【００４４】本実施形態においては、アクチュエータア
レイ１６及び音声出力手段３６の両方から障害物の存在
を利用者に伝えるようにしたので、より確実に情報が伝
達される。なお、上記の実施形態２乃至４は同様に本実
施形態６にも適用される。
レイ１６及び音声出力手段３６の両方から障害物の存在
を利用者に伝えるようにしたので、より確実に情報が伝
達される。なお、上記の実施形態２乃至４は同様に本実
施形態６にも適用される。
【００４５】実施形態７．ところで、上記の実施形態に
おいては２台のＣＣＤカメラ１１，１２を用いて障害物
までの距離の計測を行った例について説明したが、２台
のＣＣＤカメラ１１，１２の代わりに距離センサを用い
てよい。この場合においては、距離センサを走査させて
利用者の前方の所定領域を撮像する。障害物に対する距
離が求められた後に処理は上記の実施形態１と同じあ
る。
おいては２台のＣＣＤカメラ１１，１２を用いて障害物
までの距離の計測を行った例について説明したが、２台
のＣＣＤカメラ１１，１２の代わりに距離センサを用い
てよい。この場合においては、距離センサを走査させて
利用者の前方の所定領域を撮像する。障害物に対する距
離が求められた後に処理は上記の実施形態１と同じあ
る。
【００４６】図１２は本発明の実施形態７に係る係る補
助具２０の回路構成を示したブロック図である。本実施
形態７の補助具２０においては、ＣＣＤカメラ１１，１
２の代わりに、距離センサ４０と、距離センサ４０を走
査するための走査機構４１とが設けられている。走査機
構４１は、走査用回転ミラー４２及び走査制御装置４３
から構成されている。走査制御装置４３が走査用回転ミ
ラー４２を制御して、距離センサ４０の測定部位を走査
させることにより、利用者の前方にある障害物までの距
離を計測する。画像処理部１４Ａ（制御信号生成用演算
部１４ｂ）は、その障害物までの距離（３次元情報）に
基づいて、上記の実施形態１と同様にして制御信号を生
成してアクチュエータ制御部１５に出力してアクチュエ
ータアレイ１６を駆動する。なお、本実施形態７につい
ても、図１０の実施形態と組み合わせるようにしてもよ
い。
助具２０の回路構成を示したブロック図である。本実施
形態７の補助具２０においては、ＣＣＤカメラ１１，１
２の代わりに、距離センサ４０と、距離センサ４０を走
査するための走査機構４１とが設けられている。走査機
構４１は、走査用回転ミラー４２及び走査制御装置４３
から構成されている。走査制御装置４３が走査用回転ミ
ラー４２を制御して、距離センサ４０の測定部位を走査
させることにより、利用者の前方にある障害物までの距
離を計測する。画像処理部１４Ａ（制御信号生成用演算
部１４ｂ）は、その障害物までの距離（３次元情報）に
基づいて、上記の実施形態１と同様にして制御信号を生
成してアクチュエータ制御部１５に出力してアクチュエ
ータアレイ１６を駆動する。なお、本実施形態７につい
ても、図１０の実施形態と組み合わせるようにしてもよ
い。
【００４７】実施形態８．なお、電源として燃料電池の
例について説明したが、本発明においては、乾電池、２
次電池等の他の電源を用いてよい。また、ヘアーバンド
に各種の機器を取り付けた例について説明したが、例え
ば帽子や衣服に取り付けるようにしてもよい。
例について説明したが、本発明においては、乾電池、２
次電池等の他の電源を用いてよい。また、ヘアーバンド
に各種の機器を取り付けた例について説明したが、例え
ば帽子や衣服に取り付けるようにしてもよい。
【００４８】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、障害物ま
での距離を計測する距離計測手段と、距離計測手段によ
り計測された距離によって得られる障害物の立体情報に
基づいて障害物の存在を体感的又は音声によりに伝達す
る伝達手段とを備え、障害物までの距離を計測し、その
距離によって得られる障害物の立体情報に基づいて障害
物の存在を体感的又は音声によりに伝達するようにした
ので、視覚障害者が歩行をする際に障害物等の情報を十
分に提供することができる。
での距離を計測する距離計測手段と、距離計測手段によ
り計測された距離によって得られる障害物の立体情報に
基づいて障害物の存在を体感的又は音声によりに伝達す
る伝達手段とを備え、障害物までの距離を計測し、その
距離によって得られる障害物の立体情報に基づいて障害
物の存在を体感的又は音声によりに伝達するようにした
ので、視覚障害者が歩行をする際に障害物等の情報を十
分に提供することができる。
【図１】本発明の実施形態１に係る補助具の回路構成を
示したブロック図である。
示したブロック図である。
【図２】図１の回路構成を組み込んだ補助具の構成図で
ある。
ある。
【図３】図１のアクチュエータアレイを抽出した斜視図
である。
である。
【図４】図１のアクチュエータ制御部とアクチュエータ
アレイとの関係を示した回路ブロック図である。
アレイとの関係を示した回路ブロック図である。
【図５】図１の画像処理部の動作を示したフローチャー
トである。
トである。
【図６】図１の画像処理部において被撮像物までの距離
を求める方法を示した図である。
を求める方法を示した図である。
【図７】利用者の前方に自転車がある場合の例を示した
説明図である。
説明図である。
【図８】利用者の前方に穴と木立がある場合の例を示し
た図である。
た図である。
【図９】利用者に向かって玉が飛んできた場合の例を示
した図である。
した図である。
【図１０】本発明の実施形態６に係る補助具の回路構成
を示したブロック図である。
を示したブロック図である。
【図１１】本発明の実施形態７に係る補助具の回路構成
を示したブロック図である。
を示したブロック図である。
【図１２】本発明の実施形態８に係る補助具の回路構成
を示したブロック図である。
を示したブロック図である。
１１、１２ ＣＣＤカメラ
１３ カメラ制御部
１４ 画像処理部
１４ａ 距離計測用演算部
１４ｂ 制御信号生成用演算部
１４ｃ 立体形状判別用演算部
１５ アクチュエータ制御部
１６ アクチュエータアレイ
１７ 燃料電池
１８ アクチュエータ
２０ 補助具
２１ ヘッドバンド
２２ 制御部
２５ 円筒部
２６ 突起部
３４ 画像処理部
３５ 音声信号生成部
３６ 音声出力手段
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｇ０８Ｇ 1/005 Ｇ０８Ｇ 1/005
Claims (15)
- 【請求項１】 障害物までの距離を計測する距離計測手
段と、 該距離計測手段により計測された距離によって得られる
障害物の立体情報に基づいて障害物の存在を体感的又は
音声によりに伝達する伝達手段とを備えたことを特徴と
する視覚障害者歩行用補助具。 - 【請求項２】 障害物までの距離を計測する距離計測手
段と、 複数のアクチュエータと、 前記距離計測手段により計測された障害物までの距離に
よって得られる立体情報に基づいて制御情報を生成して
出力する演算手段と、 前記制御情報に基づいて前記アクチュエータを駆動して
障害物の存在を体感的に伝達させる制御手段とを備えた
ことを特徴とする視覚障害者歩行用補助具。 - 【請求項３】 前記演算手段は、前記立体情報を平面情
報に変換し、その平面情報を制御信号として出力するこ
とを特徴とする請求項２記載の視覚障害者歩行用補助
具。 - 【請求項４】 前記演算手段は、前記障害物までの距離
の変動に基づいて歩行状態であるかどうかを検出し、そ
の状態に応じて、生成する平面情報を異ならせることを
特徴とする請求項３記載の視覚障害者歩行用補助具。 - 【請求項５】 前記演算手段は、歩行状態である場合に
は、所定の距離以内の障害物を検出し、その障害物の平
面情報を生成することを特徴とする請求項４記載の視覚
障害者歩行用補助具。 - 【請求項６】 前記演算手段は、前記所定の距離以内の
障害物の内、近接した障害物についてはその平面情報に
特定の情報を付加して、前記アクチュエータを駆動させ
ることを特徴とする請求項５記載の視覚障害者歩行用補
助具。 - 【請求項７】 前記演算手段は、停止状態である場合に
は、所定の距離以上の障害物を検出し、その障害物の平
面情報を生成することを特徴とする請求項４記載の視覚
障害者歩行用補助具。 - 【請求項８】 前記複数のアクチュエータは、マトリッ
クス状に配置されたものであることを特徴とする請求項
２乃至７記載の何れかに記載の視覚障害者歩行用補助
具。 - 【請求項９】 前記立体情報に基づいて音声信号を生成
して出力する音声信号生成手段と、 前記音声信号を音声に変換して出力する音声出力手段と
を備えたことを特徴とする請求項２乃至８の何れかに記
載の視覚障害者歩行用補助具。 - 【請求項１０】 障害物までの距離を計測する距離計測
手段と、 該距離計測手段により計測された障害物までの距離によ
って得られる立体情報に基づいて音声信号を生成して出
力する音声信号生成手段と、 前記音声信号を音声に変換して出力する音声出力手段と
を備えたことを特徴とする視覚障害者歩行用補助具。 - 【請求項１１】 前記音声信号生成手段は、所定の距離
以内の障害物の立体情報に基づいて音声信号を生成して
出力することを特徴とする請求項９又は１０記載の視覚
障害者歩行用補助具。 - 【請求項１２】 前記音声信号生成手段は、前記立体情
報と、予め登録されている障害物の立体情報とを対比し
て、両者が一致しているとき、その障害物を特定する情
報に対応した音声信号を生成することを特徴とする請求
項９乃至１１の何れかに記載の視覚障害者歩行用補助
具。 - 【請求項１３】 前記距離計測手段は、距離センサと、
該距離センサを走査するための走査手段から構成されて
いることを特徴とする請求項１乃至１２の何れかに記載
の視覚障害者歩行用補助具。 - 【請求項１４】 前記距離計測手段は、異なった位置に
配置された複数の撮像手段と、該撮像手段からの撮像信
号を処理して障害物までの距離を求める距離計測用演算
手段とを備えたことを特徴とする請求項１乃至１２の何
れかに記載の視覚障害者歩行用補助具。 - 【請求項１５】 前記各手段、又は前記手段及びアクチ
ュエータがヘッドバンドに取り付けられたことを特徴と
する請求項１乃至１４の何れかに記載の視覚障害者歩行
用補助具。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001281519A JP2003079685A (ja) | 2001-09-17 | 2001-09-17 | 視覚障害者歩行用補助具 |
| EP02019374A EP1293184B1 (en) | 2001-09-17 | 2002-08-29 | Walking auxiliary for person with dysopia |
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| US10/245,831 US20030063776A1 (en) | 2001-09-17 | 2002-09-17 | Walking auxiliary for person with impaired vision |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001281519A JP2003079685A (ja) | 2001-09-17 | 2001-09-17 | 視覚障害者歩行用補助具 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003079685A true JP2003079685A (ja) | 2003-03-18 |
Family
ID=19105331
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001281519A Withdrawn JP2003079685A (ja) | 2001-09-17 | 2001-09-17 | 視覚障害者歩行用補助具 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20030063776A1 (ja) |
| EP (1) | EP1293184B1 (ja) |
| JP (1) | JP2003079685A (ja) |
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