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JP2019005264A - Walking stick for visually impaired person - Google Patents

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JP2019005264A
JP2019005264A JP2017124102A JP2017124102A JP2019005264A JP 2019005264 A JP2019005264 A JP 2019005264A JP 2017124102 A JP2017124102 A JP 2017124102A JP 2017124102 A JP2017124102 A JP 2017124102A JP 2019005264 A JP2019005264 A JP 2019005264A
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Japan
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cane
obstacle
image recognition
pressing force
visually impaired
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亜由美 中山
Ayumi Nakayama
亜由美 中山
近藤 信一
Shinichi Kondo
信一 近藤
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Toshiba Information Systems Japan Corp
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Abstract

【課題】、直観的に障害物の方向を視覚障害者へ知らせる。【解決手段】杖の使用状態において前方を撮像する撮像手段と、前記撮像手段により得られる画像情報に対する画像認識を行って、該杖における使用者の進行方向の人を含む障害物がどの方向にあるかを検出する画像認識手段と、杖から上記方向に対応する方向に向けて、使用者の手に押圧力を加える加圧手段30と、前記画像認識手段によって障害物が検出された場合に前記加圧手段30による上記方向に対応する方向に向けた押圧力の発生を行う加圧制御手段とを具備する。【選択図】図3PROBLEM TO BE SOLVED: To intuitively inform a visually impaired person of the direction of an obstacle. SOLUTION: An imaging means for imaging the front while using a cane and an image recognition for image information obtained by the imaging means are performed, and in which direction an obstacle including a person in the traveling direction of the user on the cane is in which direction. When an obstacle is detected by the image recognition means for detecting the presence, the pressurizing means 30 for applying a pressing force to the user's hand from the cane in the direction corresponding to the above direction, and the image recognition means. The pressurizing means 30 includes a pressurizing control means for generating a pressing force in a direction corresponding to the above direction. [Selection diagram] Fig. 3

Description

この発明は、視覚障害者の安全歩行を確保するための視覚障害者用杖に関するものである。   The present invention relates to a cane for a visually impaired person for ensuring safe walking of a visually impaired person.

従来、視覚障害者を安全に誘導する装置は様々なものが考えられている。例えば、特許文献1には、点字ブロックなどの標識が設けられていない箇所においても安全に誘導することができる視覚障害者用誘導装置が開示されている。具体的には、回転車輪11を有する台車本体10と、回転車輪11を駆動するモータ駆動装置と、台車部10に取り付けられたポール部12と、グリップ部13と、操作者の力操作を検出する力感センサ14と、を備え、力感センサ14による操作者の力操作に応じてモータ駆動装置を制御し、操作者の意図に応じて誘導装置を移動させるものである。   Conventionally, various devices for safely guiding visually impaired persons have been considered. For example, Patent Document 1 discloses a guidance device for a visually impaired person that can be safely guided even in a place where a marker such as a Braille block is not provided. Specifically, a cart body 10 having a rotating wheel 11, a motor driving device that drives the rotating wheel 11, a pole portion 12 attached to the cart portion 10, a grip portion 13, and the operator's force operation are detected. A force sensor 14 for controlling the motor drive device according to the force operation of the operator by the force sensor 14 and moving the guide device according to the intention of the operator.

また、特許文献2には、音声案内によらずに、より詳細な情報を視覚障害者へ与え、安全に誘導することができる視覚障害者用誘導装置が示されている。この装置は、複数の振動アクチュエータを有し、振動アクチュエータの振動状況を変化させて伝達する情報を変化させるというものである。   Further, Patent Document 2 discloses a guidance device for a visually impaired person that can provide more detailed information to a visually impaired person and guide it safely without using voice guidance. This apparatus has a plurality of vibration actuators, and changes information to be transmitted by changing the vibration state of the vibration actuators.

また、特許文献3には、杖に振動子を内蔵すると共に杖の中間部に、路面の段差及び路面に敷設された歩行案内用の表示物を検出するためのセンサが設けられており、センサにより段差を検出した場合にイヤホンから出力を行い、また振動子を振動させて路面の段差や障害物野有無を知らせるものが開示されている。   Further, Patent Document 3 includes a sensor for detecting a step on a road surface and a display for walking guidance laid on the road surface in a middle portion of the cane while incorporating a vibrator in the cane. When a step is detected by the above method, an output from an earphone is output, and a vibrator is vibrated to notify a road surface step or an obstacle field.

また、特許文献4には、センサと検波部と振動板駆動回路と圧電素子の振動板を有する杖が開示されている。この杖では、振動板を杖の手に持つ部分に設けて振動を手に伝えるタイプであることにより、確実に振動により危険などを知らせることが可能となっている。   Patent Document 4 discloses a cane having a sensor, a detector, a diaphragm driving circuit, and a piezoelectric element diaphragm. In this cane, a vibration plate is provided in a portion of the hand of the cane and the vibration is transmitted to the hand, so that it is possible to reliably notify danger by vibration.

また、特許文献5には、杖の先に赤外線や電波を発信する装置を設けると共に、道路からの反射や道路側からの信号を受けるスイッチを上記杖に設け、道路からの反射や道路側からの信号を受けて上記スイッチが作動した場合に、音声、信号、振動により視覚障害者へ通知を行うものが開示されている。   Further, in Patent Document 5, a device that transmits infrared rays or radio waves is provided at the tip of the cane, and a switch that receives a reflection from the road or a signal from the road side is provided on the cane, and the reflection from the road or the road side is provided. When the switch is activated in response to the above signal, a device is disclosed that notifies a visually impaired person by sound, signal, or vibration.

更に、特許文献6には、杖を持った場合の小指、人差し指、親指が位置する部位に振動子を設け、杖に障害物を検出するセンサを設けてこのセンサの検知範囲を3つに別け、3つの検知範囲と上記指の位置を対応付けて振動子の振動を制御するものが開示されている。3つの検知範囲のいずれかに障害物が検知されたことを、上記3つの指のいずれかに振動を与えて知らせるので、障害物の存在範囲を適切に視覚障害者へ知らせることができるというものである。   Further, in Patent Document 6, a vibrator is provided at a position where a little finger, an index finger, and a thumb are located when holding a cane, and a sensor for detecting an obstacle is provided on the cane, and the detection range of this sensor is divided into three. A device that controls vibration of a vibrator by associating three detection ranges with the position of the finger is disclosed. Since an obstacle is detected in any of the three detection ranges by giving vibration to any of the above three fingers, the presence range of the obstacle can be appropriately notified to the visually impaired. It is.

特開2001‐212189号公報JP 2001-212189 A 特開2001‐202590号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2001-202590 特開平6−343669号公報JP-A-6-343669 特開平5−146477号公報JP-A-5-146477 特開2004−118821号公報JP 2004-118821 A 特開2010−158472号公報JP 2010-158472 A

上記の特許文献1、2に記載の装置は、視覚障害者が白杖以外の特別な装置を持つことが必要となり、視覚障害者の負担が大きいという問題点がある。   The devices described in Patent Documents 1 and 2 have a problem that a visually impaired person needs to have a special device other than a white cane, which places a heavy burden on the visually impaired person.

特許文献3〜5に開示されているものは、杖であるため、視覚障害者の負担を低減させるものであり、危険等を知らせることができる。しかしながら、障害物がどの方向にあるかなどを適切に知らせることはできないという問題がある。更に、特許文献6では、障害物の範囲を指に振動を与えて知らせることから、どの程度の距離の範囲に障害物があるかまでは知ることができる。しかしながら、3つの指と距離の範囲の関係を覚えておく必要があるなど、直観的に障害物の存在範囲を知ることができないという問題があった。   Since what is disclosed in Patent Documents 3 to 5 is a walking stick, it reduces the burden on the visually impaired and can notify danger and the like. However, there is a problem that it is not possible to appropriately notify in which direction the obstacle is. Furthermore, in Patent Document 6, since the range of the obstacle is notified by giving vibration to the finger, it is possible to know how far the obstacle is located. However, there is a problem that it is not possible to intuitively know the range of obstacles, such as the need to remember the relationship between the three fingers and the range of distance.

本発明は、上記のような従来の視覚障害者に対する障害物を知らせる装置が有する問題点を解決せんとしてなされたもので、その目的は、直観的に障害物の方向を視覚障害者へ知らせることができ、適切に危険回避を行うことが可能な視覚障害者用杖を提供することである。   The present invention has been made as a solution to the problems of the conventional device for informing an obstacle to the visually impaired person as described above, and its purpose is to intuitively inform the visually impaired person of the direction of the obstacle. An object of the present invention is to provide a cane for the visually impaired that can be appropriately avoided.

本発明に係る視覚障害者用杖は、杖に設けられ、該杖の使用状態において前方を撮像する撮像手段と、前記杖に設けられ、前記撮像手段により得られる画像情報に対する画像認識を行って、該杖における使用者の進行方向の人を含む障害物がどの方向にあるかを検出する画像認識手段と、前記杖に設けられ、該杖から上記方向に対応する方向に向けて、使用者の手に押圧力を加える加圧手段と、前記杖に設けられ、前記画像認識手段によって障害物が検出された場合に前記加圧手段による上記方向に対応する方向に向けた押圧力の発生を行う加圧制御手段とを具備することを特徴とする。   A visually impaired person's wand according to the present invention is provided on a wand, and imaging means for imaging the front in the use state of the wand, and image recognition provided on the wand and image information obtained by the imaging means. , An image recognition means for detecting in which direction an obstacle including a person in the direction of travel of the user in the cane is located, and the user is provided in the cane and directed from the cane in a direction corresponding to the above direction. A pressurizing means for applying a pressing force to the hand, and generating a pressing force in a direction corresponding to the direction by the pressurizing means when an obstacle is detected by the image recognition means. And pressurizing control means for performing.

本発明に係る視覚障害者用杖では、画像認識手段は、障害物の方向を、直進方向、直進方向右寄りの方向、直進方向左寄りの方向に区分して検出し、前記加圧手段は、直進方向、直進方向右寄りの方向、直進方向左寄りの方向に相当する方向へ区分して、前記杖の異なる方向に押圧力を加え、前記加圧制御手段は、画像認識手段によって障害物が検出された方向に応じて前記加圧手段による押圧力の発生を行うことを特徴とする。   In the cane for a visually impaired person according to the present invention, the image recognition means detects the direction of the obstacle by dividing it into a straight traveling direction, a straight traveling direction rightward direction, and a straight traveling direction leftward direction, and the pressurizing means is straight traveling The pressure control means applies an urging force to a different direction of the cane, and is divided into a direction corresponding to a direction, a rightward direction, a rightward direction, and a leftward direction, and the pressure control means detects an obstacle by the image recognition means. The pressing force is generated by the pressing means according to the direction.

本発明に係る視覚障害者用杖では、前記画像認識手段は、障害物の大きさ、障害物までの距離を検出するものであり、前記加圧制御手段は、画像認識手段により検出された障害物の大きさと障害物までの距離に応じて、押圧力の大きさを変化させることを特徴とする。   In the cane for the visually impaired according to the present invention, the image recognition means detects the size of the obstacle and the distance to the obstacle, and the pressure control means is the obstacle detected by the image recognition means. The size of the pressing force is changed according to the size of the object and the distance to the obstacle.

本発明に係る視覚障害者用杖では、前記カメラ以外に、障害物までの距離を計測するためのセンサを備えることを特徴とする。   The cane for the visually impaired according to the present invention includes a sensor for measuring the distance to the obstacle in addition to the camera.

本発明に係る視覚障害者用杖では、前記画像認識手段により障害物が検出された状態から、障害物が検出されなくなった状態へ変化した場合に、前記加圧制御手段は押圧力の発生を停止させることを特徴とする。   In the cane for a visually handicapped person according to the present invention, when the obstacle is detected from the state where the obstacle is not detected by the image recognition means, the pressurizing control means generates the pressing force. It is characterized by being stopped.

本発明に係る視覚障害者用杖では、前記加圧手段は、直進方向と逆方向へ押圧力を加えることが可能であり、前記加圧制御手段は、前記画像認識手段により所定の状態が検出された場合に前記加圧制御手段によって直進方向と逆方向へ押圧力を加える動作を実行させることを特徴とする。   In the cane for a visually impaired person according to the present invention, the pressurizing unit can apply a pressing force in a direction opposite to the straight traveling direction, and the pressurizing control unit detects a predetermined state by the image recognizing unit. In this case, the pressure control means executes an operation of applying a pressing force in the direction opposite to the straight traveling direction.

本発明に係る視覚障害者用杖では、前記加圧手段は、フライホイールが設けられたモータの回転により前記杖から手へ押圧力を伝えることを特徴とする。   In the cane for the visually impaired according to the present invention, the pressing means transmits a pressing force from the cane to the hand by rotation of a motor provided with a flywheel.

本発明に係る視覚障害者用杖では、前記加圧手段は、回転運動を往復運動に変化させる機構の往復運動を行う杆により手へ押圧力を伝えることを特徴とする。   In the cane for the visually impaired according to the present invention, the pressurizing means transmits the pressing force to the hand by a reciprocating motion of a mechanism that changes the rotational motion to a reciprocating motion.

本発明によれば、撮像手段により得られる画像情報に対する画像認識を行って、杖における使用者の進行方向の人を含む障害物がどの方向にあるかを検出し、上記杖から上記方向に対応する方向に向けて、使用者の手に押圧力を加えるので、加圧された手の部分の方向に障害物があることを直観的に視覚障害者へ知らせることができる。   According to the present invention, image recognition is performed on the image information obtained by the imaging unit to detect in which direction an obstacle including a person in the traveling direction of the user on the cane is present, and the direction corresponding to the direction from the cane is supported. Since the pressing force is applied to the user's hand in the direction of the direction, the visually handicapped person can be intuitively notified that there is an obstacle in the direction of the pressurized hand.

本発明に係る視覚障害者用杖の実施形態を示す斜視図。The perspective view which shows embodiment of the walking stick for visually impaired persons based on this invention. 本発明に係る視覚障害者用杖の実施形態の要部を示す図であり、図2(a)は側面図、図2(b)は正面図。It is a figure which shows the principal part of embodiment of the cane for visually impaired persons based on this invention, Fig.2 (a) is a side view, FIG.2 (b) is a front view. 本発明に係る視覚障害者用杖の第1の実施形態の要部構成を示すブロック図。The block diagram which shows the principal part structure of 1st Embodiment of the cane for visually impaired persons based on this invention. 本発明に係る視覚障害者用杖の実施形態の動作を示すフローチャート。The flowchart which shows operation | movement of embodiment of the walking stick for visually impaired persons based on this invention. 本発明に係る視覚障害者用杖の実施形態により取得される画像の一例を示す図。The figure which shows an example of the image acquired by embodiment of the cane for visually impaired persons concerning this invention. 本発明に係る視覚障害者用杖の第1の実施形態の要部構成を示す機構図。The mechanism figure which shows the principal part structure of 1st Embodiment of the cane for visually impaired persons concerning this invention.

以下添付図面を参照して、本発明に係る視覚障害者用杖の実施形態を説明する。各図において同一の構成要素には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。視覚障害者用杖は、例えば図1に示されるように、視覚障害者が用いる白杖10の握り部11の直下部に誘導装置20が設けられたものとすることができる。   Hereinafter, embodiments of a walking stick for a visually impaired person according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same components are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. For example, as shown in FIG. 1, the visually impaired person can be provided with a guiding device 20 immediately below the grip 11 of the white cane 10 used by the visually impaired.

誘導装置20は、例えば図2(a)と図2(b)に示されるように四角錐台の形状を有する筐体21に、各手段が実装されたものである。筐体21の正面の下部傾斜面22には、撮像手段であるカメラ41へ光を入力させる穴23が設けられ、この穴23の横には、レーダや超音波ソナーや赤外線センサなどのセンサ42による計測を行うための計測窓24が設けられている。センサ42は、例えば、レーダ電波や超音波や赤外線を発射し、反射してくる電波や超音波や赤外線を受信して発射から受信までの時間と、電波や超音波や赤外線の速度により距離を求めることができる。   For example, as shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b), the guiding device 20 includes a casing 21 having a quadrangular pyramid shape and each unit mounted thereon. The lower inclined surface 22 on the front surface of the housing 21 is provided with a hole 23 for inputting light to the camera 41 which is an imaging means, and a sensor 42 such as a radar, an ultrasonic sonar, an infrared sensor or the like beside the hole 23. A measurement window 24 for performing measurement according to is provided. For example, the sensor 42 emits radar radio waves, ultrasonic waves, or infrared rays, receives the reflected radio waves, ultrasonic waves, or infrared rays, and determines the distance depending on the time from the emission to reception and the speed of the radio waves, ultrasonic waves, or infrared rays. Can be sought.

白杖10の使用状態において、穴23と計測窓24が形成されている傾斜面22は、前方へ延びる水平な線に対し略垂直な面となる。従って、この状態においては、カメラ41は水平前方を撮像することができる。計測窓24による測定方向も同じ方向となる。   In the usage state of the white cane 10, the inclined surface 22 in which the hole 23 and the measurement window 24 are formed is a surface substantially perpendicular to a horizontal line extending forward. Therefore, in this state, the camera 41 can take an image of the horizontal front. The measurement direction by the measurement window 24 is also the same direction.

誘導装置20の内部は、図3に示されるように構成されている。各部へ電力を供給するバッテリ37が備えられている。また、画像認識手段である画像認識装置36、加圧手段30、加圧制御手段である制御装置35が備えられている。画像認識装置36には、カメラ41が接続されている。カメラ41は、前方を撮像して画像情報を得るものである。画像認識装置36は、カメラ41により得られる画像情報に対する画像認識を行って、白杖10における使用者の進行方向の人を含む障害物がどの方向にあるかを検出するものである。   The inside of the guidance device 20 is configured as shown in FIG. A battery 37 for supplying power to each unit is provided. Further, an image recognition device 36 that is an image recognition unit, a pressurization unit 30, and a control unit 35 that is a pressurization control unit are provided. A camera 41 is connected to the image recognition device 36. The camera 41 captures the front and obtains image information. The image recognition device 36 performs image recognition on image information obtained by the camera 41 and detects in which direction an obstacle including a person in the traveling direction of the user on the white cane 10 is located.

加圧手段30は、白杖10から障害物の方向に対応する方向に向けて、使用者の手に押圧力を加えるものである。この実施形態において、加圧手段30は、二つのフライホイール31、33と、フライホイール31、33に回転を与えるモータ32、34により構成される。フライホイール31、33は、適当な厚みを有する均等な金属性の円盤により構成することができる。フライホイール31は、回転軸が上下方向にあり、モータ32により左右回転される。モータ32の軸を、左方向に回転させる場合は、回転開始において、モータ32の軸にはフライホイール31が設けられているから、モータ32に軸の回転とは逆の慣性モーメントが働き、モータ32は右回転するような力を受ける。このような、モータ32が右回転するような力は、モータ32が固定されている誘導装置20を介して白杖10に伝わり、白杖10を持つ手に白杖10の右回転に対応する圧力が加わる。   The pressurizing means 30 applies a pressing force to the user's hand from the white cane 10 in a direction corresponding to the direction of the obstacle. In this embodiment, the pressurizing means 30 includes two flywheels 31 and 33 and motors 32 and 34 that rotate the flywheels 31 and 33. The flywheels 31 and 33 can be formed of an equivalent metallic disk having an appropriate thickness. The flywheel 31 has a rotational axis in the vertical direction and is rotated left and right by the motor 32. When rotating the shaft of the motor 32 in the left direction, since the flywheel 31 is provided on the shaft of the motor 32 at the start of rotation, an inertia moment acting on the motor 32 opposite to the rotation of the shaft acts. 32 receives a force to rotate right. Such a force that the motor 32 rotates to the right is transmitted to the white cane 10 via the guide device 20 to which the motor 32 is fixed, and corresponds to the right rotation of the white cane 10 on the hand holding the white cane 10. Pressure is applied.

上記とは逆にモータ32を右回転させる場合には、回転開始において、モータ32の軸にはフライホイール31が設けられているから、モータ32に軸の回転とは逆の慣性モーメントが働き、モータ32は左回転するような力を受ける。このような、モータ32が左回転するような力は、モータ32が固定されている誘導装置20を介して白杖10に伝わり、白杖10を持つ手に白杖10の左回転に対応する圧力が加わる。   In the case of rotating the motor 32 to the right contrary to the above, since the flywheel 31 is provided on the shaft of the motor 32 at the start of rotation, the moment of inertia acts on the motor 32 opposite to the rotation of the shaft, The motor 32 receives a force that rotates counterclockwise. Such a force that causes the motor 32 to rotate counterclockwise is transmitted to the white cane 10 via the guide device 20 to which the motor 32 is fixed, and corresponds to the left rotation of the white cane 10 on the hand holding the white cane 10. Pressure is applied.

フライホイール33は、回転軸が横方向にあるモータ34の軸に設けられており、モータ34の軸は手前側から向側へ又は向側から手前側へ回転する。モータ34の軸を、手前側から向側へ回転(図3では右回転)させる場合に、回転の開始時には、モータ34の軸にフライホイール33が設けられているために、モータ34に軸の回転とは逆の慣性モーメントが働き、モータ32は向側から手前側に回転(左回転)するような力を受ける。このような、モータ34が向側から手前側に回転(左回転)するような力は、モータ34が固定されている誘導装置20を介して白杖10に伝わり、白杖10を持つ手に白杖10の向側から手前側への回転(左回転)に対応する圧力が加わる。   The flywheel 33 is provided on the shaft of the motor 34 whose rotation axis is in the horizontal direction, and the shaft of the motor 34 rotates from the near side to the near side or from the near side to the near side. When the shaft of the motor 34 is rotated from the near side to the opposite side (right rotation in FIG. 3), since the flywheel 33 is provided on the shaft of the motor 34 at the start of the rotation, An inertia moment opposite to the rotation acts, and the motor 32 receives a force that rotates from the opposite side to the near side (left rotation). Such a force that the motor 34 rotates from the opposite side to the near side (left rotation) is transmitted to the white cane 10 via the guide device 20 to which the motor 34 is fixed, and is applied to the hand holding the white cane 10. Pressure corresponding to rotation (left rotation) from the opposite side of the white cane 10 to the front side is applied.

モータ34の軸を、向側から手前側へ回転(図3では左回転)させる場合に、回転の開始時には、モータ34の軸にフライホイール33が設けられているために、モータ34に軸の回転とは逆の慣性モーメントが働き、モータ34は手前側から向側に回転(右回転)するような力を受ける。このような、モータ34が手前側から向側に回転(右回転)するような力は、モータ34が固定されている誘導装置20を介して白杖10に伝わり、白杖10を持つ手に白杖10の手前側から向側への回転(右回転)に対応する圧力が加わる。   When the shaft of the motor 34 is rotated from the opposite side to the near side (left rotation in FIG. 3), since the flywheel 33 is provided on the shaft of the motor 34 at the start of the rotation, A moment of inertia opposite to the rotation acts, and the motor 34 receives a force that rotates from the near side to the opposite side (rotates right). Such a force that the motor 34 rotates from the near side to the opposite side (right rotation) is transmitted to the white cane 10 via the guide device 20 to which the motor 34 is fixed, and is applied to the hand holding the white cane 10. Pressure corresponding to rotation (right rotation) of the white cane 10 from the near side to the opposite side is applied.

以上の回転の制御は、加圧制御手段である制御装置35が行う。更に、制御装置35には、センサ42が接続されており、障害物までの距離情報がセンサ42から制御装置35へ与えられる。画像認識装置36が、カメラ41により得られる画像情報に対する画像認識を行って、白杖10における使用者の進行方向の人を含む障害物がどの方向にあるかを検出し、方向情報を制御装置35へ送る。ここでは、障害物の方向を、直進方向、直進方向右寄りの方向、直進方向左寄りの方向に区分して検出し、制御装置35へ方向情報を送るものとする。なお直進方向の検出は、図5のような道路状況にある場合に、画像認識装置36が点字ブロックBKを認識して、その延びる方向を直進方向とする。また、点字ブロックBKが存在しない場合には、路肩の境界ラインや境界石Sを認識し、路肩の境界ラインや境界石Sの延びるラインを求め、視覚障害者の現在位置から上記ラインと平行な方向を直進方向として検出する。   The above rotation control is performed by the control device 35 which is a pressurizing control means. Further, a sensor 42 is connected to the control device 35, and distance information to the obstacle is given from the sensor 42 to the control device 35. The image recognition device 36 performs image recognition on the image information obtained by the camera 41 to detect in which direction an obstacle including a person in the traveling direction of the user in the white cane 10 is located, and the direction information is controlled by the control device. Send to 35. Here, it is assumed that the direction of the obstacle is detected by being divided into a straight traveling direction, a rightward traveling direction rightward direction, and a straight traveling direction leftward direction, and direction information is sent to the control device 35. The straight direction is detected when the image recognition device 36 recognizes the Braille block BK when the road condition is as shown in FIG. Further, when the Braille block BK does not exist, the road boundary line and the boundary stone S are recognized, the road boundary line and the boundary stone S are obtained, and the line parallel to the above line is obtained from the current position of the visually handicapped person. The direction is detected as a straight direction.

制御装置35は、上記の方向情報を受けて、直進方向、直進方向右寄りの方向、直進方向左寄りの方向に相当する方向へ区分して、上記白杖10の異なる方向に押圧力を加えるように制御を行う。つまり、障害物が直進方向にある場合には、フライホイール33が軸に結合されたモータ34の軸を、向側から手前側への回転(左回転)させる制御を行い、白杖10を持つ手に白杖10の手前側から向側への回転(右回転)に対応する圧力が加わるように制御する。   The control device 35 receives the above direction information, and divides the direction into a direction corresponding to a straight direction, a right direction in the straight direction, and a left direction in the straight direction, and applies a pressing force in a different direction of the white cane 10. Take control. That is, when the obstacle is in the straight direction, the shaft of the motor 34 coupled to the shaft of the flywheel 33 is controlled to rotate from the opposite side to the near side (left rotation), and the white cane 10 is held. Control is performed so that pressure corresponding to rotation (right rotation) of the white cane 10 from the near side to the opposite side is applied to the hand.

また、障害物が直進方向右寄りの方向にある場合には、フライホイール31が軸に結合されたモータ32の軸を左回転させて、白杖10の誘導装置20が設けられた部分が右回転させられる力が働き、白杖10を持つ手に右回転の圧力が加わるように制御する。また、障害物が直進方向左寄りの方向にある場合には、フライホイール31が軸に結合されたモータ32の軸を右回転させて、白杖10の誘導装置20が設けられた部分が左回転させられる力が働き、白杖10を持つ手に左回転の圧力が加わるように制御する。   Further, when the obstacle is in the direction to the right of the straight traveling direction, the flywheel 31 rotates the shaft of the motor 32 coupled to the shaft to the left, and the portion of the white cane 10 provided with the guide device 20 rotates to the right. Control is performed so that the force to be applied is exerted and a right-rotating pressure is applied to the hand holding the white cane 10. Further, when the obstacle is in the direction to the left of the straight traveling direction, the flywheel 31 rotates the shaft of the motor 32 coupled to the shaft to the right, and the portion of the white cane 10 provided with the guide device 20 rotates to the left. Control is performed so that counterclockwise pressure is applied to the hand holding the white cane 10.

以上のように構成された視覚障害者用杖では、図4のフローチャートに示すように処理が行われる。即ち、視覚障害者が白杖10を持って使用する(S11)。このとき、カメラ41によって前方が撮像される(S12)。白杖10の使用によってカメラ41の撮像方向が変わるが、全体として広角な画像を作成して画像認識手段である画像認識装置36が画像認識を行い、障害物の方向を検出する(S13)。   In the visually impaired person's wand configured as described above, processing is performed as shown in the flowchart of FIG. That is, the visually handicapped person uses the white cane 10 (S11). At this time, the front is imaged by the camera 41 (S12). Although the imaging direction of the camera 41 changes depending on the use of the white cane 10, a wide-angle image is created as a whole, and the image recognition device 36 as image recognition means performs image recognition to detect the direction of the obstacle (S13).

制御装置35は、障害物の方向情報の到来を待ち(S14)、方向情報が到来すると対応するモータを回転させて白杖10を持つ手に障害物方向へ移動する白杖10の圧力が加わるように制御する(S15)。以上によって、加圧された手の部分の方向に障害物があることを直観的に視覚障害者へ知らせることができる。図5の例では、前方の点字ブロックBK上に人々Wが居るので、これを障害物として知らせる。また、上記人々Wよりも手前の左側にごみ箱Dが放置されているので、これを障害物として知らせる。   The control device 35 waits for the direction information of the obstacle to arrive (S14), and when the direction information arrives, rotates the corresponding motor to apply the pressure of the white cane 10 moving in the direction of the obstacle to the hand holding the white cane 10. (S15). As described above, the visually handicapped person can be intuitively notified that there is an obstacle in the direction of the pressurized hand. In the example of FIG. 5, since there is a person W on the front Braille block BK, this is notified as an obstacle. Further, since the trash can D is left on the left side before the people W, this is notified as an obstacle.

上記では、センサ42により検出される障害物までの距離を考慮しなかったが、センサ42により検出される障害物までの距離を用い、あるいは、画像認識手段である画像認識装置36が画像認識により障害物までの距離や大きさを用いるようにしてもよい。具体的には、センサと画像認識によって得られている距離(両方から得られる場合は、例えば平均値)を得て、距離の近さや障害物の大きさに応じて、制御装置35は、フライホイールを回転させる回転速度を変化させて、押圧力の大きさを変化させるようにしてもよい。つまり、距離が近くなるほどまた障害物の大きさが大きくなるほど、フライホイールを回転させる回転速度を上げて押圧力の大きさを大きくしてもよい。   In the above description, the distance to the obstacle detected by the sensor 42 is not considered, but the distance to the obstacle detected by the sensor 42 is used, or the image recognition device 36 serving as an image recognition unit performs image recognition. You may make it use the distance and magnitude | size to an obstruction. Specifically, the distance obtained from the sensor and the image recognition (for example, an average value when obtained from both) is obtained, and the control device 35 determines whether the distance is close or the size of the obstacle. You may make it change the magnitude | size of pressing force by changing the rotational speed which rotates a wheel. That is, as the distance becomes shorter and the size of the obstacle becomes larger, the rotational speed at which the flywheel is rotated may be increased to increase the magnitude of the pressing force.

また、画像認識手段である画像認識装置36により障害物が検出された状態から、障害物が検出されなくなった状態へ変化した場合に、加圧制御手段である制御装置35は押圧力の発生を停止させるようにしてもよい。更に、加圧制御手段である制御装置35は、上記画像認識手段である画像認識装置36により所定の状態が検出された場合に上記加圧制御手段によって直進方向と逆方向へ押圧力を加える動作を実行させるようにしてもよい。また、誘導装置20の全部或いは一部(例えば加圧手段)を白杖10内に設けてよい。   Further, when the state is changed from the state where the obstacle is detected by the image recognition device 36 which is the image recognition means to the state where the obstacle is no longer detected, the control device 35 which is the pressure control means generates the pressing force. You may make it stop. Further, the control device 35 that is a pressurization control means is an operation that applies a pressing force in the direction opposite to the straight traveling direction by the pressurization control means when a predetermined state is detected by the image recognition device 36 that is the image recognition means. May be executed. Further, all or part of the guiding device 20 (for example, a pressurizing unit) may be provided in the white cane 10.

更に、加圧手段30を、回転運動を往復運動に変化させる機構の往復運動を行う杆により手へ押圧力を伝える機構としてもよい。具体的には、図6に示すように、握り部11において、外皮部51を変形可能な可撓性のプラスチック製として最外部を滑り止めの布や皮で覆うようにし、内部にモータ52Aの回転軸53Aに結合されるクランク54Aを設ける。摺動管55A内を摺動する滑子56Aを、クランク54Aと滑子56Aとの間を連杆57Aにより連結する。滑子56Aが飛び出すことにより外皮部51を介して手に圧力を与えて、障害物の方向を知らせる。   Furthermore, the pressurizing means 30 may be a mechanism that transmits a pressing force to the hand by a reed that performs a reciprocating motion of a mechanism that changes the rotational motion to a reciprocating motion. Specifically, as shown in FIG. 6, in the grip portion 11, the outer skin portion 51 is made of a deformable flexible plastic so that the outermost portion is covered with a non-slip cloth or leather, and the motor 52 </ b> A is disposed inside. A crank 54A coupled to the rotation shaft 53A is provided. A slider 56A sliding in the sliding tube 55A is connected between the crank 54A and the slider 56A by a linkage 57A. When the slider 56A jumps out, pressure is applied to the hand through the outer skin portion 51 to notify the direction of the obstacle.

モータ52A、クランク54A、摺動管55A、滑子56A、連杆57Aを、直進方向右寄りの方向を知らせる構造とする。モータ52B、クランク54B、摺動管55B、滑子56B、連杆57Bを、直進方向左寄りの方向を知らせる構造とする。この図6と同じ構造を握り部11の内部に、前方となる方向と後方となる方向へ2つの滑子が動くように設ける。これにより、上記図3の実施形態において説明した視覚障害者用杖の実施形態と同様に加圧された手の部分の方向に障害物があることを直観的に視覚障害者へ知らせることができる。   The motor 52A, the crank 54A, the sliding tube 55A, the slider 56A, and the linkage 57A are configured to notify the direction to the right of the straight traveling direction. The motor 52B, the crank 54B, the sliding tube 55B, the slider 56B, and the linkage 57B are configured to notify the direction to the left in the straight traveling direction. The same structure as FIG. 6 is provided in the grip 11 so that the two sliders move in the forward direction and the backward direction. As a result, the visually handicapped person can be intuitively notified that there is an obstacle in the direction of the pressurized hand as in the embodiment of the cane for the visually impaired person described in the embodiment of FIG. .

10 白杖
11 握り部
12 ポール部
20 誘導装置
21 筐体
22 傾斜面
23 穴
24 計測窓
30 加圧手段
31、33 フライホイール
32、34 モータ
35 制御装置
36 画像認識装置
37 バッテリ
41 カメラ
42 センサ
51 外皮部
52A、52B モータ
53A 回転軸
54A、54B クランク
55A、55B 摺動管
56A、56B 滑子
57A、57B 連杆
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 White cane 11 Grip part 12 Pole part 20 Guidance device 21 Case 22 Inclined surface 23 Hole 24 Measurement window 30 Pressurization means 31, 33 Flywheel 32, 34 Motor 35 Control device 36 Image recognition device 37 Battery 41 Camera 42 Sensor 51 Outer skin portion 52A, 52B Motor 53A Rotating shaft 54A, 54B Crank 55A, 55B Sliding tube 56A, 56B Slider 57A, 57B

Claims (8)

杖に設けられ、該杖の使用状態において前方を撮像する撮像手段と、
前記杖に設けられ、前記撮像手段により得られる画像情報に対する画像認識を行って、該杖における使用者の進行方向の人を含む障害物がどの方向にあるかを検出する画像認識手段と、
前記杖に設けられ、該杖から上記方向に対応する方向に向けて、使用者の手に押圧力を加える加圧手段と、
前記杖に設けられ、前記画像認識手段によって障害物が検出された場合に前記加圧手段による上記方向に対応する方向に向けた押圧力の発生を行う加圧制御手段と
を具備することを特徴とする視覚障害者用杖。
An imaging means provided on the cane for imaging the front in the use state of the cane;
Image recognition means provided on the cane for performing image recognition on the image information obtained by the imaging means, and detecting in which direction an obstacle including a person in the traveling direction of the user on the cane is located;
A pressure unit that is provided on the cane and applies a pressing force to the user's hand in a direction corresponding to the direction from the cane;
A pressure control means provided on the cane for generating a pressing force in a direction corresponding to the direction by the pressure means when an obstacle is detected by the image recognition means. A cane for the visually impaired.
画像認識手段は、障害物の方向を、直進方向、直進方向右寄りの方向、直進方向左寄りの方向に区分して検出し、
前記加圧手段は、直進方向、直進方向右寄りの方向、直進方向左寄りの方向に相当する方向へ区分して、前記杖の異なる方向に押圧力を加え、
前記加圧制御手段は、画像認識手段によって障害物が検出された方向に応じて前記加圧手段による押圧力の発生を行うことを特徴とする請求項1に記載の視覚障害者用杖。
The image recognition means divides and detects the direction of the obstacle into a straight traveling direction, a straight traveling direction rightward direction, and a straight traveling direction leftward direction,
The pressurizing means is divided into a direction corresponding to a straight direction, a straight direction rightward direction, a straight direction leftward direction, and applies a pressing force in a different direction of the cane,
2. The cane for a visually impaired person according to claim 1, wherein the pressure control unit generates a pressing force by the pressure unit according to a direction in which an obstacle is detected by the image recognition unit.
前記画像認識手段は、障害物の大きさ、障害物までの距離を検出するものであり、
前記加圧制御手段は、画像認識手段により検出された障害物の大きさと障害物までの距離に応じて、押圧力の大きさを変化させることを特徴とする請求項1または2に記載の視覚障害者用杖。
The image recognition means detects the size of the obstacle, the distance to the obstacle,
The vision according to claim 1 or 2, wherein the pressure control means changes the magnitude of the pressing force according to the size of the obstacle detected by the image recognition means and the distance to the obstacle. Handicapped cane.
前記カメラ以外に、障害物までの距離を計測するためのセンサを備えることを特徴とする請求項3に記載の視覚障害者用杖。   4. The visually impaired person's wand according to claim 3, further comprising a sensor for measuring a distance to the obstacle in addition to the camera. 前記画像認識手段により障害物が検出された状態から、障害物が検出されなくなった状態へ変化した場合に、前記加圧制御手段は押圧力の発生を停止させることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の視覚障害者用杖。   The pressurization control unit stops the generation of the pressing force when the state is changed from the state in which the obstacle is detected by the image recognition unit to the state in which the obstacle is no longer detected. 5. The walking stick for the visually impaired according to any one of 4 above. 前記加圧手段は、直進方向と逆方向へ押圧力を加えることが可能であり、
前記加圧制御手段は、前記画像認識手段により所定の状態が検出された場合に前記加圧制御手段によって直進方向と逆方向へ押圧力を加える動作を実行させることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の視覚障害者用杖。
The pressurizing means can apply a pressing force in the direction opposite to the straight direction,
2. The pressurization control unit, when a predetermined state is detected by the image recognition unit, causes the pressurization control unit to execute an operation of applying a pressing force in a direction opposite to a straight traveling direction. 5. The walking stick for the visually impaired according to any one of 5 above.
前記加圧手段は、フライホイールが設けられたモータの回転により前記杖から手へ押圧力を伝えることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の視覚障害者用杖。   The visually impaired person wand according to any one of claims 1 to 6, wherein the pressurizing means transmits a pressing force from the wand to the hand by rotation of a motor provided with a flywheel. 前記加圧手段は、回転運動を往復運動に変化させる機構の往復運動を行う杆により手へ押圧力を伝えることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の視覚障害者用杖。
6. The visually impaired person according to claim 1, wherein the pressurizing means transmits a pressing force to a hand by a reed that performs a reciprocating motion of a mechanism that changes a rotational motion to a reciprocating motion. Cane.
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