JP4871927B2 - 色識別ステッキ - Google Patents

Description

この発明は、先端に内蔵された色識別センサで歩行路上等に描かれた白線、黄線等を識別してユーザに報知する色識別ステッキに関し、特に、視覚障害者等に好適な色識別ステッキに関する。

一般に、視覚障害者等にとってステッキは、歩行に際して道路、駅のホーム等の歩行路上からの各種情報を得るのに必須な器具となっている。

すなわち、視覚障害者等が歩行路上を歩行する場合は、該視覚障害者が保持するステッキで歩行路上に接触することにより歩行路上の障害物等の各種情報をステッキを介したユーザの感触により検知して、これにより障害物等を避けた安全な歩行を確保している。

しかし、上記ユーザの感触による検知には限界があるので、更に正確に歩行路上の情報を検知するために、従来、特許文献１および特許文献２に示すようにユーザが保持するステッキに超音波センサを内蔵して、この超音波センサにより障害物等を検知して検してこれをユーザに報知する装置若しくは特許文献３に示されるように、ユーザが保持するステッキに磁気センサを内蔵して、歩行路上に設置された磁気帯を検知してユーザを誘導する装置等が提案されている。
特開２００２−３３０８０７号公報 特開２００２−２９６０２４号公報 特開２００３−１３１５５６号公報

しかしながら、上記従来の装置は、歩行路上の障害物等の情報は得ることができても歩行路上に描かれた白線、黄線等の色によって識別される情報を検知することはできなかった。

例えば、歩行路上には、白線、黄線等によって、視覚障害者にとって有用は各種情報が描かれている場合が多いが、視覚障害者は、この色によって識別される白線、黄線等の情報を得ることができず、このために重大な事故に繋がる虞があった。

そこでこの発明は、歩行路上等に描かれた白線、黄線等の色によって識別される情報を検知可能にすることで視覚障害者等の安全歩行を確保することができるようにした色識別ステッキを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１の発明の色識別ステッキは、歩行路上を照射する光照射手段と、前記歩行路からの反射光を受光する受光手段と、前記受光手段で受光した光を色分解する色分解処理手段と、前記色分解処理手段で色分解した色信号のレベル比に基づき前記受光手段で受光した光の色を一定時間ごとに識別する色識別手段と、前記色識別手段で識別した色が予め設定した前記歩行路に描かれたラインの色と一致する場合は、該ラインの色に対応して異なる態様で報知を行う報知手段とを具備することを特徴とする。

また、請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記色識別手段で識別したラインの色に対応して異なる態様で音を発生する音発生手段を具備することを特徴とする。

また、請求項３の発明は、請求項１の発明において、前記色識別手段で識別したラインの色に対応して異なる態様で振動を発生する振動発生手段を具備することを特徴とする。

また、請求項４の発明は、請求項１の発明において、前記報知手段は、前記色識別手段により識別された色が頻繁に変化する場合と同じ色が長い時間続く場合とで、報知音の発音態様を異ならせることを特徴とする前記報知手段は、前記色識別手段により識別された色が頻繁に変化する場合と同じ色が長い時間続く場合とで、報知態様を異ならせることを特徴とする。

また、請求項５の発明は、請求項１の発明において、電源を供給する電池を更に具備し、前記色識別手段における同じ色の識別状態が長く続く場合は、歩行を停止していると判断して、前記電池からの給電を停止若しくは間欠的に行うことを特徴とする。

この発明に係わる色識別ステッキは、先端に色識別センサを内蔵するとともに、該色識別センサで識別した色に対応した報知を行う報知手段を備えて構成したので、歩行路上等に描かれた白線、黄線等の色によって識別される情報を検知可能にすることができ、これにより視覚障害者等の安全歩行を確保することができるという効果を奏する。

以下、この発明に係わる色識別ステッキの実施の形態を添付図面を参照して詳細に説明する。

図１は、この発明に係わる色識別ステッキの一実施の形態を示す図である。

図１において、この色識別ステッキ１０は、先端に色識別センサ２０が内蔵され、その上端にこの色識別センサ２０の出力に基づき報知部４０を駆動する制御回路３０および制御回路３０の電源を構成する電池５０が内蔵される。

ここで、色識別センサ２０は、この色識別ステッキ１０の使用時に、歩行路１００上に、例えば、白色光を照射し、歩行路１００上に描かれた白線、黄線等の色が付されたライン１１０からの反射光を受光し、これを色分解して検出する。

また、制御回路３０は、色識別センサ２０の出力に基づき歩行路１００上に描かれたライン１１０の色を識別し、この識別した色が予め設定された色であるかを判別し、予め設定された色である場合は、この色に対応する態様で報知部４０を駆動制御して、これをこの色識別ステッキ１０で判別された色情報をユーザに対して報知する。

また、電池５０は、この制御部３０の電源を構成するが、この電池５０は、例えば、太陽電池から構成してもよい。

図２は、図１に示した色識別ステッキ１０の電気回路の一例を示すブロック図である。

図２において、色識別センサ２０は、発光部２１と受光部２２とを具備して構成される。ここで、発光部２１は、例えば、白色発光ダイオードを用いて構成することができる。

また、受光部２２は、例えば、赤色領域を感知範囲とする赤色フォトダイオード、緑色領域を感知範囲とする緑色フォトダイオード、青色領域を感知範囲とする青色フォトダイオードを具備し、それぞれのフォトダイオードで、歩行路１００上に描かれたライン１１０からの反射光を検出することで、反射光を赤、緑、青の色信号に色分離する。

なお、この受光部２２は、上記赤色フォトダイオード、緑色フォトダイオード、青色フォトダイオードに代えて、それぞれ前面に赤、緑、青色のフィルタを有する同一のフォトダイオードを用いて反射光の赤、緑、青の色分離を行うように構成してもよい。

色識別センサ２０の受光部２２で赤、緑、青に色分離された赤色信号、緑色信号、青色信号は、制御回路３０の制御部３１に入力される。

制御部３１は、ＭＰＵ（マイクロプロセッサユニット）等により構成されるもので、識別センサ２０の受光部２２からの赤色信号、緑色信号、青色信号に基づき歩行路１００上に描かれたライン１１０の色識別を行う。この色識別は、赤色信号、緑色信号、青色信号のそれぞれのレベル比に基づき行われる。

例えば、赤色信号が規定値以上で、他の緑色信号、青色信号がともに規定値以下であると、歩行路１００上に描かれたライン１１０の色は赤色と識別し、また、赤色信号、緑色信号がともに規定値以上で、青色信号が規定値以下であると、歩行路１００上に描かれたライン１１０の色は黄色と識別し、また、赤色信号、緑色信号、青色信号がともに規定値以上であると、歩行路１００上に描かれたライン１１０の色は白色と識別することができる。

また、赤色信号、緑色信号、青色信号のそれぞれのレベル比を算出して、この算出値に基づき歩行路１００上に描かれたライン１１０の色を識別するように構成してもよい。

ところで、この制御回路３０には、ユーザに報知する検知色を設定する検知色設定部３２が設けられており、この検知色設定部３２で設定された検知色を示す情報が制御部３１に加えられている。そして、制御部３１は、上記のように赤色信号、緑色信号、青色信号に基づき識別された歩行路１００上に描かれたライン１１０の色が検知色設定部３２で設定された検知色に含まれている場合は、この識別された色に対応する態様で報知部４０を駆動制御する。

例えば、検知色設定部３２で設定された検知色が、白と黄色である場合は、制御部３１で識別された色が白と黄色以外の色である場合は、報知部４０は駆動されない。しかし、制御部３１で識別された色が白若しくは黄色である場合は、報知部４０を駆動制御して、制御部３１で識別された色が白色である場合と黄色である場合でそれぞれ異なる態様で報知制御する。

ここで、図２の構成においては、報知部４０が増幅器４２とスピーカ等から構成される発音部４１で構成されているので、制御部３１で識別された色が白色である場合は、第１の周期で発音部４１から報知音が発生されるように制御部３１は、増幅器４２に加える報知信号を形成する。また、制御部３１で識別された色が黄色である場合は、例えば、第１の周期より短い第２の周期で発音部４１から報知音が発生されるように制御部３１は、増幅器４２に加える報知信号を形成する。

なお、発音部４１から発生される報知音の態様は、報知音の周波数、音色、発音間隔のいずれか若しくはこれらを組み合わせて識別発生するように構成してもよい。

また、図２の構成においては、図１に示したように、色識別ステッキ１０の上部に報知部４０を内蔵して、この報知部４０の発音部４１から報知音を発生するように構成したが、このステッキの１０にイヤホンを接続して、このイヤホンから報知音を発生するように構成してもよい。

また、上記制御部３１における色識別を一定時間ごとに行い、頻繁に色が変化する場合と同じ色が長い時間続く場合とで、発音部４１から発生される報知音の発音態様を異ならせるように構成してもよい。

また、同じ状態が長く続く場合は、歩行を停止していると判断して、制御部３１等に対する電池５０からの給電を停止若しくは間欠的に行うことで省電力モードに移行するように構成してもよい。

図３は、図２に示した制御部３１の処理を示すフローチャートである。

制御部３１は、まず、色識別センサ２０の受光部２２からの赤色信号、緑色信号、青色信号に基づき、色識別処理を行う（ステップ３０１）。

次に、この色識別処理で識別した色が検知色設定部３２で設定された色に含まれているかを調べる（ステップ３０２）。ここで、色識別処理で識別した色が検知色設定部３２で設定された色に含まれていない場合は（ステップ３０２でＮＯ）、報知処理を行わずにこの処理を終了する。

また、ステップ３０２で、色識別処理で識別した色が検知色設定部３２で設定された色に含まれていると判別された場合は（ステップ３０２でＹＥＳ）、この色識別処理で識別した色に対応する態様の報知信号を形成し（ステップ３０３）、この形成した報知信号を報知部４０の増幅器４２を介して発音部４１に加え、この報知信号に対応した報知音を発音部４１から発生させる。

このような構成によると、例えば、検知色設定部３２で検知色を白色と黄色に設定し、ユーザがこの色識別ステッキ１０を用いて道路若しくは駅のホーム等の歩行路を歩行すると、この歩行路上に白色若しくは黄色で描かれた白線若しくは黄線等があると、この白線若しくは黄線等の個所でそれぞれ異なる態様で報知音が発音部４１から発生され、これによりユーザは白線若しくは黄線等の存在を知ることができ、これを利用して道路若しくは駅のホーム等の歩行路を安全に歩行することが可能になる。

また、検知色設定部３２で検知色を黄色のみに設定すると、ユーザは、道路若しくは駅のホーム等の歩行路に描かれた黄線等の存在を選択的に検知することができるので、例えば、この黄線等に沿った安全歩行等も可能になる。

図４は、図１に示した色識別ステッキ１０の電気回路の他の例を示すブロック図である。

図２に示した構成においては、報知部４０にスピーカ等からなる発音部４１を設けて、制御部３１で識別した色が検知色設定部３２で設定した検知色に含まれる場合は、この識別した色に対応する態様で発音部４１から報知音を発生するように構成したが、図４に示す構成においては、報知部４０をバイブレータ４３と増幅器４４で構成し、報知部４０における報知をバイブレータ４３を用いた振動の態様で行うように構成されている。他の構成は、図２に示した回路と同様である。

すなわち、図４に示した構成において、色識別センサ２０の受光部２２からの赤色信号、緑色信号、青色信号に基づき、色識別を行い、この識別した色が検知色設定部３２で設定した検知色に含まれると、制御部３１はこの識別した色に対応する態様で増幅器４４を介してバイブレータ４３を駆動制御し、歩行路１００上に描かれたライン１１０が検知色設定部３２で設定した検知色の色であることを振動でユーザに報知する。

図５は、図１に示した色識別ステッキ１０の電気回路の更に他の例を示すブロック図である。

図５に示す構成においては、ユーザが装着するイヤホーン４８によって、歩行路１００上に描かれたライン１１０が検知色設定部３２で設定した検知色の色であることを図２に示した構成と同様に報知音によって報知するが、この図５の構成においては、色識別ステッキ１０とイヤホーン４８との間を無線等のコードレスで行うようにした構成が図２に示した構成と異なる。

すなわち、図５に示した構成においては、図１に示した報知部４０を無線送信部４５、増幅器４６を有する報知信号送信部４０ａで構成し、この報知信号送信部４０ａの無線送信部４５から無線で送信された報知信号をユーザが装着する報知信号受信部４０ｂの無線受信部４７で受信し、この無線受信部４７で受信した報知信号に基づきイヤホーン４８から報知音を発生する。他の構成は、図２に示した回路と同様である。

この発明に係わる色識別ステッキの一実施の形態を示す図である。 図１に示した色識別ステッキの電気回路の一例を示すブロック図である。 図２に示した制御部の処理を示すフローチャートである。 図１に示した色識別ステッキの電気回路の他の例を示すブロック図である。 図１に示した色識別ステッキの電気回路の更に他の例を示すブロック図である。

符号の説明

１０ 色識別ステッキ
２０ 色識別センサ
２１ 発光部
２２ 受光部
３０ 制御回路
３１ 制御部
３２ 検知色設定部
４０ 報知部
４０ａ 報知信号送信部
４０ｂ 報知信号受信部
４１ 発音部（スピーカ）
４２、４４、４６ 増幅器
４３ バイブレータ
４５ 無線送信部
４７ 無線受信部
４８ イヤホーン
５０ 電池
１００ 歩行路
１１０ ライン

Claims (5)

1. 歩行路上を照射する光照射手段と、
   前記歩行路からの反射光を受光する受光手段と、
   前記受光手段で受光した光を色分解する色分解処理手段と、
   前記色分解処理手段で色分解した色信号のレベル比に基づき前記受光手段で受光した光の色を一定時間ごとに識別する色識別手段と、
   前記色識別手段で識別した色が予め設定した前記歩行路に描かれたラインの色と一致する場合は、該ラインの色に対応して異なる態様で報知を行う報知手段と
   を具備することを特徴とする色識別ステッキ。
2. 前記報知手段は、
   前記色識別手段で識別したラインの色に対応して異なる態様で音を発生する音発生手段
   を具備することを特徴とする請求項１記載の色識別ステッキ。
3. 前記報知手段は、
   前記色識別手段で識別したラインの色に対応して異なる態様で振動を発生する振動発生手段
   を具備することを特徴とする請求項１記載の色識別ステッキ。
4. 前記報知手段は、
   前記色識別手段により識別された色が頻繁に変化する場合と同じ色が長い時間続く場合とで、報知音の発音態様を異ならせることを特徴とする請求項１記載の色識別ステッキ。
5. 電源を供給する電池
   を更に具備し、
   前記色識別手段における同じ色の識別状態が長く続く場合は、歩行を停止していると判断して、前記電池からの給電を停止若しくは間欠的に行うことを特徴とする請求項１記載の色識別ステッキ。

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