視覚障害者用杖装置
【課題】 視覚障害者が用いる杖であって、歩行する視覚障害者の行く手の障害物の有無を感知する従来の機能に加え、視覚障害者用の黄色の標識の存在を検知して視覚障害者に伝える機能を備え、さらに夜間でも確実に黄色の視覚障害者用標識の存在を検知すると共に、長時間の連続使用にも耐えるものとする。
【構成】 行く手の安全性を視覚障害者の手の触覚に伝える杖１の下端部即ち対物端部１ａに、視覚障害者用標識の黄色を検知するカラーセンサ２を取りつけ、このカラーセンサ２で検知したＲＧＢ信号を基に標識の色が黄色か否かを判別する黄色判別回路５ｃと、この黄色判別回路５ｃの黄色検出信号に基づいて作動して視覚障害者に標識の存在を伝える標識確認装置６を備える。
【構成】 行く手の安全性を視覚障害者の手の触覚に伝える杖１の下端部即ち対物端部１ａに、視覚障害者用標識の黄色を検知するカラーセンサ２を取りつけ、このカラーセンサ２で検知したＲＧＢ信号を基に標識の色が黄色か否かを判別する黄色判別回路５ｃと、この黄色判別回路５ｃの黄色検出信号に基づいて作動して視覚障害者に標識の存在を伝える標識確認装置６を備える。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は視覚障害者が用いる杖の分野に属し、行く手の障害物の有無を感知する従来のこの種の杖の機能に加え、視覚障害者のために市中で多用されている黄色の点字ブロックや黄色の危険表示線の存在を検知してこれを視覚障害者に伝える機能を具備した視覚障害者用杖装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】市中の歩道や駅の構内などで視覚障害者向け標識として黄色の点字ブロック（路上や駅のプラットホーム上に敷かれている図９に示すような警告ブロック９１や誘導ブロック９２など）が多用されている。このような標識に黄色が用いられる理由は、弱視者にとって黄色が最も認識しやすい色とされていることによる。一方、ある対象物の色をカラーセンサで赤緑青の光の３原色情報信号（ＲＧＢ信号）として読み取って検知し、これら赤、緑、青の各色の信号（Ｒ信号、Ｇ信号、Ｂ信号）を対数増幅の上、相互に減算してＢ／Ｇなる比とＲ／Ｇなる比を算出し、これらＢ／Ｇ、Ｒ／Ｇの値がそれぞれ特定の領域にあることを検知することにより対象物の色が黄色であることを判別する技術的手段が知られている。しかし従来の視覚障害者用杖は、視覚障害者の歩行進行方向の障害物を感知する機能のみを有するものであって、上記のようなカラーセンサと黄色判別手段によって視覚障害者のための標識を確認する機能を付加した視覚障害者用杖は実用化されておらず、さらに夜間でも確実に標識確認ができて長時間の連続使用にも耐える視覚障害者用標識確認装置付きの杖は見当たらない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、視覚障害者の歩行進行方向の障害物を感知する従来の機能に加え、市中で多用されている視覚障害者用の黄色の標識の存在を検知しこれを視覚障害者に伝える機能を備えた視覚障害者用杖装置を実用化し、さらに夜間でも確実に黄色の視覚障害者用標識の存在を検知すると共に、長時間の連続使用にも耐える視覚障害者用標識確認装置付きの杖装置を実用化しようとするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記の課題を解決するために、行く手の安全性を視覚障害者の手の触覚に伝える杖の棒材の対物端部に、視覚障害者への標識の色を検知するカラーセンサを装着すると共に、このカラーセンサで検知したＲＧＢ信号を基に前記標識の色が黄色か否かを判別する黄色判別回路と、この黄色判別回路の黄色検出信号に基づいて作動し視覚障害者に標識の存在を伝える標識確認装置（バイブレータ、ブザーその他の発音器、イヤホーンなど）を用いて視覚障害者用杖装置を構成するものである。そして曇天や夜間でも標識の存在を十分検知できるように、必要に応じて標識を照射する光源（白熱灯、発光ダイオードなど）を付加し、また電力消費を減じて長時間の連続使用に耐えるようにするために、光源として標識を間欠的に照射する白色発光ダイオードを用い、さらにその点灯時間とこれより十分長い消灯時間からなる周期をもって白色発光ダイオードを間欠的に短時間点灯させると共に黄色判別回路から出力される黄色検出信号をこの周期時間を超えて記憶保持する制御回路を設け、さらにまたカラーセンサの感度を補うために、カラーセンサの受光前段部にレンズを配設することを特徴とする。
【０００５】
【発明の実施の形態】この発明の視覚障害者用杖装置の主要な実施形態の一つは、行く手の安全性を視覚障害者の手の触覚に伝える棒材の対物端部に、視覚障害者向け標識の色を検知するカラーセンサを装着し、このカラーセンサで検知したＲＧＢ信号を基に演算されたｌｏｇＲ／Ｇの値が１．４〜１．７の範囲でｌｏｇＢ／Ｇの値が２．１〜２．７の範囲にある場合に前記標識の色を黄色と判別する黄色判別回路と、この黄色判別回路の黄色検出信号に基づいて作動し視覚障害者に標識の存在を伝えるバイブレータ、ブザーその他の発音装置、イヤホーンなどの標識確認装置を備えたものである。
【０００６】この発明の視覚障害者用杖装置の他の主要な実施形態は、行く手の安全性を視覚障害者の手の触覚に伝える棒材の対物端部に、視覚障害者向け標識の色を検知するカラーセンサと、必要時にその標識を照射する白熱灯や発光ダイオードなどの光源を装着し、このカラーセンサで検知したＲＧＢ信号を基に前記標識の色が黄色か否かを判別する黄色判別回路と、この黄色判別回路の黄色検出信号に基づいて作動し視覚障害者に標識の存在を伝える標識確認装置を備えたものである。
【０００７】この発明の視覚障害者用杖装置の他の主要な実施形態は、行く手の安全性を視覚障害者の手の触覚に伝える棒材の対物端部に、視覚障害者向け標識の色を検知するカラーセンサと、必要時にその標識を間欠照射する白色発光ダイオードを装着し、このカラーセンサで検知したＲＧＢ信号を基に前記標識の色が黄色か否かを判別する黄色判別回路と、この黄色判別回路の黄色検出信号に基づいて作動し視覚障害者に標識の存在を伝える標識確認装置を備えたものである。
【０００８】この発明の視覚障害者用杖装置の他の主要な実施形態は、行く手の安全性を視覚障害者の手の触覚に伝える棒材の対物端部に、視覚障害者向け標識の色を検知するカラーセンサと、必要時にその標識を間欠照射する白色発光ダイオードを装着し、このカラーセンサで検知したＲＧＢ信号を基に前記標識の色が黄色か否かを判別する黄色判別回路と、この黄色判別回路の黄色検出信号に基づいて作動し視覚障害者に標識の存在を伝える標識確認装置を備え、さらに点灯時間とこれより十分長い消灯時間からなる周期をもってこの白色発光ダイオードを間欠的に短時間点灯させると共に黄色判別回路から出力される黄色検出信号を前記周期時間を超えて記憶保持する制御回路を設けたものである。
【０００９】この発明の視覚障害者用杖装置の他の主要な実施形態は、行く手の安全性を視覚障害者の手の触覚に伝える棒材の対物端部に、視覚障害者向け標識の色を検知するカラーセンサを装着すると共に、このカラーセンサの受光前段部にレンズを配設し、このカラーセンサで検知したＲＧＢ信号を基に前記標識の色が黄色か否かを判別する黄色判別回路と、この黄色判別回路の黄色検出信号に基づいて作動し視覚障害者に標識の存在を伝える標識確認装置を備えたものである。
【００１０】
【実施例】以下この発明の実施例を図面を参考に説明する。図１において、１は杖となる棒材で、視覚障害者はその上部を握りその下端部すなわち対物端部１ａで行く手に障害物がないか安全性を確かめながら歩行する。棒材１の対物端部１ａには、カラーセンサ２と光源３が装着され、カラーセンサ２の受光前段部にはレンズ４が配設されている。カラーセンサ２は、視覚障害者の歩行中、その行く手にある視覚障害者のための黄色の標識、例えば路上や駅構内に配置されている前述の黄色の点字ブロックの存在を検知するために、行く手の物体からの反射光を受光してその色に対応する赤緑青の３原色情報信号（ＲＧＢ信号）を出力するものである。光源３は夕刻や夜間あるいは明るさが不足する曇天時にもカラーセンサ２が行く手の物体の色を十分感知できるように必要に応じて行く手の物体を照射するためのもので、一般に白熱灯や各種の発光ダイオードを用いればよく、赤緑青の光の３原色をそれぞれ発光する３個の発光ダイオードを組み合わせて用いることも考えられるが、特に白色発光ダイオードが優れている。レンズ４は黄色の標識の識別効果を高めるために付加するもので、一般にカラーセンサ２から対象物体までの距離が遠くなるとその物体の色が黄色か否か判別できなくなるが、レンズ４を付加することにより黄色判別可能な対象物体までの距離を延ばすことができる。
【００１１】また棒材１には、回路ユニット５と標識確認装置６が設けられている。回路ユニット５は、カラーセンサ２を含む色検出回路や、この色検出回路からの信号に基づいて標識の色が黄色か否かを判別する黄色判別回路や、発光ダイオードの点滅とそれに伴う信号を処理する制御回路などから構成されている。標識確認装置６は、回路ユニット５の黄色判別回路による黄色検出信号に基づいて作動して視覚障害者に標識の存在を伝えるものである。標識確認装置６としてはバイブレータ、ブザーなどの発音装置、イヤホーンなどを任意に選択すればよいが、バイブレータの場合はその振動を手先で感知できるよう、バイブレータを棒材１の手元側に装着される。棒材１の手元側は一般に棒材１の上端部であるが、使用者の使い勝手に応じて棒材１の任意の位置に設定すればよい。またイヤホーン６ａは棒材１上の回路に接続すればよいが、別の手段として、黄色検出信号に基づいて微弱電波を発信する発信器を棒材１上に設け、この微弱電波を受信して作動するイヤホーンを棒材１から分離して身体に装備してもよい。なお電子部品の小型化により、棒材１を中空棒材としその中空部に回路ユニット５の一部または全部を納めることも考えられる。
【００１２】図２は上記実施例の視覚障害者用杖装置の電気回路図である。回路ユニット５は、色検出回路５ａ、演算増幅回路５ｂ、黄色判別回路５ｃ、制御回路５ｄなどからなり、３ａは白色発光ダイオード、６はバイブレータ、ブザー、イヤホーンなどの標識確認装置、８は電源電池、８ａは電源スイッチである。
【００１３】色検出回路５ａはカラーセンサ２とカラーセンサ信号処理用ＩＣ７を主要部とし、カラーセンサ２は、黄色の点字ブロックなどの標識の色をＲＧＢ信号（光の３原色信号）として検知して、Ｒ信号、Ｇ信号、Ｂ信号として出力する。カラーセンサ信号処理用ＩＣ７は対数増幅機能を有し、カラーセンサ２から受けたＲ信号、Ｇ信号、Ｂ信号を、それぞれｌｏｇＲ、ｌｏｇＧ、ｌｏｇＢなる信号に変換する。演算増幅回路５ｂは差動増幅機能を有し、前記ｌｏｇＲ、ｌｏｇＧ、ｌｏｇＢの各信号を基に、ｌｏｇＲ−ｌｏｇＧ＝ｌｏｇＲ／Ｇ、ｌｏｇＢ−ｌｏｇＧ＝ｌｏｇＢ／Ｇを演算して、ｌｏｇＲ／Ｇの値（この明細書および図面では「Ｒ／Ｇの値」と略す）と、ｌｏｇＢ／Ｇの値（この明細書および図面では「Ｂ／Ｇの値」と略す）を得るものである。
【００１４】この発明において、標識の色が黄色か否かを判別することが基本的に重要であるが、その判別をする上でＲ／ＧおよびＢ／Ｇの値が必要である。Ｒ／ＧおよびＢ／Ｇの値が変わることにより、色の認識が変わることが知られており、この発明においては実験結果から、Ｒ／Ｇの値が１．４〜１．７でＢ／Ｇの値が２．１〜２．７の範囲にあるとき黄色の認識がなされるとして回路を構成している。すなわち実験結果に照らして、Ｒ／ＧがおよびＢ／Ｇの値が図３の領域Ｙの中にある場合、その標識の色が黄色であると判定する。
【００１５】黄色判別回路５ｃは、演算増幅回路５ｂから受けたＲ／Ｇ信号およびＢ／Ｇ信号を所定の基準設定値と比較する比較器９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄを含み、これら比較器９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄによって、Ｒ／Ｇ値およびＢ／Ｇ値がそれぞれ上記の範囲内にあるか否かを判別し、上記の範囲内にある場合、杖の棒材１の先端の対物端部のカラーセンサ２でとらえた標識が視覚障害者用の黄色の標識であると判別して、標識確認装置６を作動させる黄色検出信号をＡ点に出力するものである。また自然光（太陽光）と白色発光ダイオード３ａのような人工の光源３ではスペクトル分布が異なるため標識に当てられる光によってカラーセンサ２で得られる検知色相に差が生ずる。したがって人工の光源３で標識を照射する場合には、光源３を用いない場合に比し、比較器９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄのスレッショルドを補正する必要が生ずる場合もある。この補正は調整回路１０によって行うことができるが、光源３（白色発光ダイオード３ａ）を照射する際、自動的に調整回路１０を切り替えてスレッショルド補正をすることも容易である。
【００１６】この種の視覚障害者用杖装置では、電源電池の消耗を抑え長時間の連続使用に耐えることが要求される。この発明の視覚障害者用杖装置では、光源３の照射に要するエネルギーが黄色標識の検知判別に要するエネルギーより遥かに大きいことから、かつまた色検出回路５ａの応答速度が極めて速いという特長があることから、上記の要求に応えるために、白色発光ダイオード３ａの点灯時間を短くして長い周期で間欠的に点灯し間欠照射するようにすると共に、この短い点灯時間中に色の検出判別を行いその結果から生ずる黄色検出信号を一時記憶させて延長連続化させ、電源電池の消耗を抑えながら標識確認装置を支障なく作動させるものである。
【００１７】制御回路５ｄは上記の目的で白色発光ダイオード３ａの間欠点灯制御と黄色検出信号の延長連続化制御を行うものである。図４、図５、図６はそれぞれ制御回路５ｄのＢ点、Ｃｉ点、Ｃｏ点の電圧特性を示すもので、これらの図の特性グラフから、白色発光ダイオード３ａの間欠点灯制御状態と黄色検出信号の延長連続化制御状態を知ることができる。すなわち図４から分かるように、白色発光ダイオード３ａは約０．１秒の周期で約０．０１秒だけ間欠点灯制御されている。また白色発光ダイオード３ａが黄色の標識を間欠照射しているとき、黄色判別回路５ｃから出た黄色検出信号はＣｉ点において図５に示す間欠特性となっているが、これが発光制御回路５ｄによって、Ｃｏ点においては図６に示すような連続した特性となり、この連続した黄色検出信号によって標識確認装置６を安定に作動させることができる。
【００１８】また電源電池の消耗を減ずるために、周囲が暗くなってカラーセンサ２の受光量が不足状態になったときのみこれを感知して光源３（白色発光ダイオード３ａ）を点灯可能にする光源スイッチ１１を設けたり、杖の棒材１が垂直あるいは水平状態におかれて標識検知不要の状態になったとき電源を自動的に遮断する機能を電源スイッチ８ａに付加している。
【００１９】図７、図８はカラーセンサ２の受光前段部にレンズ４を配設する実験効果を示すものである。図７R>７、図８から明らかなように、黄色の標識であっても、標識とカラーセンサ２の間の距離が長くなるにしたがってカラーセンサ２の黄色検知能力が低下するが、カラーセンサ２の受光前段部にレンズ４を配設することにより、黄色と判別する上で制限される標識・カラーセンサ間の距離を大幅に長ずることができる。
【００２０】
【発明の効果】上記実施例から明らかなように、この発明の視覚障害者用杖装置によれば、杖で行く手前方の障害物の有無や安全性を感知すると同時に、直近にある視覚障害者向けの黄色の標識の存在を感知してその標識に従うことができ、夜間や暗い場所においても標識の存在を感知することができ、また電源電池の消耗を抑えて長時間使用にも耐え、さらにカラーセンサの受光部にレンズを付加することにより、黄色の標識として識別できる標識までの制限距離を延ばすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例を示す視覚障害者用杖装置の概略構成図。
【図２】同視覚障害者用杖装置の電気回路図。
【図３】同視覚障害者用杖装置の黄色判別信号範囲設定図。
【図４】同視覚障害者用杖装置の光源点灯特性図。
【図５】上記電気回路のＣｉ点における黄色検出信号特性図。
【図６】上記電気回路のＣｏ点における黄色検出信号特性図。
【図７】同視覚障害者用杖装置におけるレンズの使用効果を示すＢ／Ｇ特性図。
【図８】同視覚障害者用杖装置におけるレンズの使用効果を示すＲ／Ｇ特性図。
【図９】視覚障害者向け点字ブロックの平面図。
【符号の説明】
１ ：杖の棒材
１ａ：対物端部
２ ：カラーセンサ
３ ：光源
３ａ：白色発光ダイオード
４ ：レンズ
５ ：回路ユニット
５ａ：色検出回路
５ｂ：演算増幅回路
５ｃ：黄色判別回路
５ｄ：発光制御回路
６ ：標識確認装置
６ａ：イヤホーン
７ ：カラーセンサ信号処理用ＩＣ
８ ：電源電池
８ａ：電源スイッチ
９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ：比較器
１０ ：調整回路（スレッショルド補正手段）
１１ ：光源スイッチ
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は視覚障害者が用いる杖の分野に属し、行く手の障害物の有無を感知する従来のこの種の杖の機能に加え、視覚障害者のために市中で多用されている黄色の点字ブロックや黄色の危険表示線の存在を検知してこれを視覚障害者に伝える機能を具備した視覚障害者用杖装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】市中の歩道や駅の構内などで視覚障害者向け標識として黄色の点字ブロック（路上や駅のプラットホーム上に敷かれている図９に示すような警告ブロック９１や誘導ブロック９２など）が多用されている。このような標識に黄色が用いられる理由は、弱視者にとって黄色が最も認識しやすい色とされていることによる。一方、ある対象物の色をカラーセンサで赤緑青の光の３原色情報信号（ＲＧＢ信号）として読み取って検知し、これら赤、緑、青の各色の信号（Ｒ信号、Ｇ信号、Ｂ信号）を対数増幅の上、相互に減算してＢ／Ｇなる比とＲ／Ｇなる比を算出し、これらＢ／Ｇ、Ｒ／Ｇの値がそれぞれ特定の領域にあることを検知することにより対象物の色が黄色であることを判別する技術的手段が知られている。しかし従来の視覚障害者用杖は、視覚障害者の歩行進行方向の障害物を感知する機能のみを有するものであって、上記のようなカラーセンサと黄色判別手段によって視覚障害者のための標識を確認する機能を付加した視覚障害者用杖は実用化されておらず、さらに夜間でも確実に標識確認ができて長時間の連続使用にも耐える視覚障害者用標識確認装置付きの杖は見当たらない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、視覚障害者の歩行進行方向の障害物を感知する従来の機能に加え、市中で多用されている視覚障害者用の黄色の標識の存在を検知しこれを視覚障害者に伝える機能を備えた視覚障害者用杖装置を実用化し、さらに夜間でも確実に黄色の視覚障害者用標識の存在を検知すると共に、長時間の連続使用にも耐える視覚障害者用標識確認装置付きの杖装置を実用化しようとするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記の課題を解決するために、行く手の安全性を視覚障害者の手の触覚に伝える杖の棒材の対物端部に、視覚障害者への標識の色を検知するカラーセンサを装着すると共に、このカラーセンサで検知したＲＧＢ信号を基に前記標識の色が黄色か否かを判別する黄色判別回路と、この黄色判別回路の黄色検出信号に基づいて作動し視覚障害者に標識の存在を伝える標識確認装置（バイブレータ、ブザーその他の発音器、イヤホーンなど）を用いて視覚障害者用杖装置を構成するものである。そして曇天や夜間でも標識の存在を十分検知できるように、必要に応じて標識を照射する光源（白熱灯、発光ダイオードなど）を付加し、また電力消費を減じて長時間の連続使用に耐えるようにするために、光源として標識を間欠的に照射する白色発光ダイオードを用い、さらにその点灯時間とこれより十分長い消灯時間からなる周期をもって白色発光ダイオードを間欠的に短時間点灯させると共に黄色判別回路から出力される黄色検出信号をこの周期時間を超えて記憶保持する制御回路を設け、さらにまたカラーセンサの感度を補うために、カラーセンサの受光前段部にレンズを配設することを特徴とする。
【０００５】
【発明の実施の形態】この発明の視覚障害者用杖装置の主要な実施形態の一つは、行く手の安全性を視覚障害者の手の触覚に伝える棒材の対物端部に、視覚障害者向け標識の色を検知するカラーセンサを装着し、このカラーセンサで検知したＲＧＢ信号を基に演算されたｌｏｇＲ／Ｇの値が１．４〜１．７の範囲でｌｏｇＢ／Ｇの値が２．１〜２．７の範囲にある場合に前記標識の色を黄色と判別する黄色判別回路と、この黄色判別回路の黄色検出信号に基づいて作動し視覚障害者に標識の存在を伝えるバイブレータ、ブザーその他の発音装置、イヤホーンなどの標識確認装置を備えたものである。
【０００６】この発明の視覚障害者用杖装置の他の主要な実施形態は、行く手の安全性を視覚障害者の手の触覚に伝える棒材の対物端部に、視覚障害者向け標識の色を検知するカラーセンサと、必要時にその標識を照射する白熱灯や発光ダイオードなどの光源を装着し、このカラーセンサで検知したＲＧＢ信号を基に前記標識の色が黄色か否かを判別する黄色判別回路と、この黄色判別回路の黄色検出信号に基づいて作動し視覚障害者に標識の存在を伝える標識確認装置を備えたものである。
【０００７】この発明の視覚障害者用杖装置の他の主要な実施形態は、行く手の安全性を視覚障害者の手の触覚に伝える棒材の対物端部に、視覚障害者向け標識の色を検知するカラーセンサと、必要時にその標識を間欠照射する白色発光ダイオードを装着し、このカラーセンサで検知したＲＧＢ信号を基に前記標識の色が黄色か否かを判別する黄色判別回路と、この黄色判別回路の黄色検出信号に基づいて作動し視覚障害者に標識の存在を伝える標識確認装置を備えたものである。
【０００８】この発明の視覚障害者用杖装置の他の主要な実施形態は、行く手の安全性を視覚障害者の手の触覚に伝える棒材の対物端部に、視覚障害者向け標識の色を検知するカラーセンサと、必要時にその標識を間欠照射する白色発光ダイオードを装着し、このカラーセンサで検知したＲＧＢ信号を基に前記標識の色が黄色か否かを判別する黄色判別回路と、この黄色判別回路の黄色検出信号に基づいて作動し視覚障害者に標識の存在を伝える標識確認装置を備え、さらに点灯時間とこれより十分長い消灯時間からなる周期をもってこの白色発光ダイオードを間欠的に短時間点灯させると共に黄色判別回路から出力される黄色検出信号を前記周期時間を超えて記憶保持する制御回路を設けたものである。
【０００９】この発明の視覚障害者用杖装置の他の主要な実施形態は、行く手の安全性を視覚障害者の手の触覚に伝える棒材の対物端部に、視覚障害者向け標識の色を検知するカラーセンサを装着すると共に、このカラーセンサの受光前段部にレンズを配設し、このカラーセンサで検知したＲＧＢ信号を基に前記標識の色が黄色か否かを判別する黄色判別回路と、この黄色判別回路の黄色検出信号に基づいて作動し視覚障害者に標識の存在を伝える標識確認装置を備えたものである。
【００１０】
【実施例】以下この発明の実施例を図面を参考に説明する。図１において、１は杖となる棒材で、視覚障害者はその上部を握りその下端部すなわち対物端部１ａで行く手に障害物がないか安全性を確かめながら歩行する。棒材１の対物端部１ａには、カラーセンサ２と光源３が装着され、カラーセンサ２の受光前段部にはレンズ４が配設されている。カラーセンサ２は、視覚障害者の歩行中、その行く手にある視覚障害者のための黄色の標識、例えば路上や駅構内に配置されている前述の黄色の点字ブロックの存在を検知するために、行く手の物体からの反射光を受光してその色に対応する赤緑青の３原色情報信号（ＲＧＢ信号）を出力するものである。光源３は夕刻や夜間あるいは明るさが不足する曇天時にもカラーセンサ２が行く手の物体の色を十分感知できるように必要に応じて行く手の物体を照射するためのもので、一般に白熱灯や各種の発光ダイオードを用いればよく、赤緑青の光の３原色をそれぞれ発光する３個の発光ダイオードを組み合わせて用いることも考えられるが、特に白色発光ダイオードが優れている。レンズ４は黄色の標識の識別効果を高めるために付加するもので、一般にカラーセンサ２から対象物体までの距離が遠くなるとその物体の色が黄色か否か判別できなくなるが、レンズ４を付加することにより黄色判別可能な対象物体までの距離を延ばすことができる。
【００１１】また棒材１には、回路ユニット５と標識確認装置６が設けられている。回路ユニット５は、カラーセンサ２を含む色検出回路や、この色検出回路からの信号に基づいて標識の色が黄色か否かを判別する黄色判別回路や、発光ダイオードの点滅とそれに伴う信号を処理する制御回路などから構成されている。標識確認装置６は、回路ユニット５の黄色判別回路による黄色検出信号に基づいて作動して視覚障害者に標識の存在を伝えるものである。標識確認装置６としてはバイブレータ、ブザーなどの発音装置、イヤホーンなどを任意に選択すればよいが、バイブレータの場合はその振動を手先で感知できるよう、バイブレータを棒材１の手元側に装着される。棒材１の手元側は一般に棒材１の上端部であるが、使用者の使い勝手に応じて棒材１の任意の位置に設定すればよい。またイヤホーン６ａは棒材１上の回路に接続すればよいが、別の手段として、黄色検出信号に基づいて微弱電波を発信する発信器を棒材１上に設け、この微弱電波を受信して作動するイヤホーンを棒材１から分離して身体に装備してもよい。なお電子部品の小型化により、棒材１を中空棒材としその中空部に回路ユニット５の一部または全部を納めることも考えられる。
【００１２】図２は上記実施例の視覚障害者用杖装置の電気回路図である。回路ユニット５は、色検出回路５ａ、演算増幅回路５ｂ、黄色判別回路５ｃ、制御回路５ｄなどからなり、３ａは白色発光ダイオード、６はバイブレータ、ブザー、イヤホーンなどの標識確認装置、８は電源電池、８ａは電源スイッチである。
【００１３】色検出回路５ａはカラーセンサ２とカラーセンサ信号処理用ＩＣ７を主要部とし、カラーセンサ２は、黄色の点字ブロックなどの標識の色をＲＧＢ信号（光の３原色信号）として検知して、Ｒ信号、Ｇ信号、Ｂ信号として出力する。カラーセンサ信号処理用ＩＣ７は対数増幅機能を有し、カラーセンサ２から受けたＲ信号、Ｇ信号、Ｂ信号を、それぞれｌｏｇＲ、ｌｏｇＧ、ｌｏｇＢなる信号に変換する。演算増幅回路５ｂは差動増幅機能を有し、前記ｌｏｇＲ、ｌｏｇＧ、ｌｏｇＢの各信号を基に、ｌｏｇＲ−ｌｏｇＧ＝ｌｏｇＲ／Ｇ、ｌｏｇＢ−ｌｏｇＧ＝ｌｏｇＢ／Ｇを演算して、ｌｏｇＲ／Ｇの値（この明細書および図面では「Ｒ／Ｇの値」と略す）と、ｌｏｇＢ／Ｇの値（この明細書および図面では「Ｂ／Ｇの値」と略す）を得るものである。
【００１４】この発明において、標識の色が黄色か否かを判別することが基本的に重要であるが、その判別をする上でＲ／ＧおよびＢ／Ｇの値が必要である。Ｒ／ＧおよびＢ／Ｇの値が変わることにより、色の認識が変わることが知られており、この発明においては実験結果から、Ｒ／Ｇの値が１．４〜１．７でＢ／Ｇの値が２．１〜２．７の範囲にあるとき黄色の認識がなされるとして回路を構成している。すなわち実験結果に照らして、Ｒ／ＧがおよびＢ／Ｇの値が図３の領域Ｙの中にある場合、その標識の色が黄色であると判定する。
【００１５】黄色判別回路５ｃは、演算増幅回路５ｂから受けたＲ／Ｇ信号およびＢ／Ｇ信号を所定の基準設定値と比較する比較器９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄを含み、これら比較器９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄによって、Ｒ／Ｇ値およびＢ／Ｇ値がそれぞれ上記の範囲内にあるか否かを判別し、上記の範囲内にある場合、杖の棒材１の先端の対物端部のカラーセンサ２でとらえた標識が視覚障害者用の黄色の標識であると判別して、標識確認装置６を作動させる黄色検出信号をＡ点に出力するものである。また自然光（太陽光）と白色発光ダイオード３ａのような人工の光源３ではスペクトル分布が異なるため標識に当てられる光によってカラーセンサ２で得られる検知色相に差が生ずる。したがって人工の光源３で標識を照射する場合には、光源３を用いない場合に比し、比較器９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄのスレッショルドを補正する必要が生ずる場合もある。この補正は調整回路１０によって行うことができるが、光源３（白色発光ダイオード３ａ）を照射する際、自動的に調整回路１０を切り替えてスレッショルド補正をすることも容易である。
【００１６】この種の視覚障害者用杖装置では、電源電池の消耗を抑え長時間の連続使用に耐えることが要求される。この発明の視覚障害者用杖装置では、光源３の照射に要するエネルギーが黄色標識の検知判別に要するエネルギーより遥かに大きいことから、かつまた色検出回路５ａの応答速度が極めて速いという特長があることから、上記の要求に応えるために、白色発光ダイオード３ａの点灯時間を短くして長い周期で間欠的に点灯し間欠照射するようにすると共に、この短い点灯時間中に色の検出判別を行いその結果から生ずる黄色検出信号を一時記憶させて延長連続化させ、電源電池の消耗を抑えながら標識確認装置を支障なく作動させるものである。
【００１７】制御回路５ｄは上記の目的で白色発光ダイオード３ａの間欠点灯制御と黄色検出信号の延長連続化制御を行うものである。図４、図５、図６はそれぞれ制御回路５ｄのＢ点、Ｃｉ点、Ｃｏ点の電圧特性を示すもので、これらの図の特性グラフから、白色発光ダイオード３ａの間欠点灯制御状態と黄色検出信号の延長連続化制御状態を知ることができる。すなわち図４から分かるように、白色発光ダイオード３ａは約０．１秒の周期で約０．０１秒だけ間欠点灯制御されている。また白色発光ダイオード３ａが黄色の標識を間欠照射しているとき、黄色判別回路５ｃから出た黄色検出信号はＣｉ点において図５に示す間欠特性となっているが、これが発光制御回路５ｄによって、Ｃｏ点においては図６に示すような連続した特性となり、この連続した黄色検出信号によって標識確認装置６を安定に作動させることができる。
【００１８】また電源電池の消耗を減ずるために、周囲が暗くなってカラーセンサ２の受光量が不足状態になったときのみこれを感知して光源３（白色発光ダイオード３ａ）を点灯可能にする光源スイッチ１１を設けたり、杖の棒材１が垂直あるいは水平状態におかれて標識検知不要の状態になったとき電源を自動的に遮断する機能を電源スイッチ８ａに付加している。
【００１９】図７、図８はカラーセンサ２の受光前段部にレンズ４を配設する実験効果を示すものである。図７R>７、図８から明らかなように、黄色の標識であっても、標識とカラーセンサ２の間の距離が長くなるにしたがってカラーセンサ２の黄色検知能力が低下するが、カラーセンサ２の受光前段部にレンズ４を配設することにより、黄色と判別する上で制限される標識・カラーセンサ間の距離を大幅に長ずることができる。
【００２０】
【発明の効果】上記実施例から明らかなように、この発明の視覚障害者用杖装置によれば、杖で行く手前方の障害物の有無や安全性を感知すると同時に、直近にある視覚障害者向けの黄色の標識の存在を感知してその標識に従うことができ、夜間や暗い場所においても標識の存在を感知することができ、また電源電池の消耗を抑えて長時間使用にも耐え、さらにカラーセンサの受光部にレンズを付加することにより、黄色の標識として識別できる標識までの制限距離を延ばすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例を示す視覚障害者用杖装置の概略構成図。
【図２】同視覚障害者用杖装置の電気回路図。
【図３】同視覚障害者用杖装置の黄色判別信号範囲設定図。
【図４】同視覚障害者用杖装置の光源点灯特性図。
【図５】上記電気回路のＣｉ点における黄色検出信号特性図。
【図６】上記電気回路のＣｏ点における黄色検出信号特性図。
【図７】同視覚障害者用杖装置におけるレンズの使用効果を示すＢ／Ｇ特性図。
【図８】同視覚障害者用杖装置におけるレンズの使用効果を示すＲ／Ｇ特性図。
【図９】視覚障害者向け点字ブロックの平面図。
【符号の説明】
１ ：杖の棒材
１ａ：対物端部
２ ：カラーセンサ
３ ：光源
３ａ：白色発光ダイオード
４ ：レンズ
５ ：回路ユニット
５ａ：色検出回路
５ｂ：演算増幅回路
５ｃ：黄色判別回路
５ｄ：発光制御回路
６ ：標識確認装置
６ａ：イヤホーン
７ ：カラーセンサ信号処理用ＩＣ
８ ：電源電池
８ａ：電源スイッチ
９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ：比較器
１０ ：調整回路（スレッショルド補正手段）
１１ ：光源スイッチ
【特許請求の範囲】
【請求項１】 行く手の安全性を視覚障害者の手の触覚に伝える棒材の対物端部に、視覚障害者向け標識の色を検知するカラーセンサを装着し、このカラーセンサで検知したＲＧＢ信号を基に演算されたｌｏｇＲ／Ｇの値が１．４〜１．７の範囲でｌｏｇＢ／Ｇの値が２．１〜２．７の範囲にある場合に前記標識の色を黄色と判別する黄色判別回路と、この黄色判別回路の黄色検出信号に基づいて作動し視覚障害者に標識の存在を伝える標識確認装置を備えたことを特徴とする視覚障害者用杖装置。
【請求項２】 行く手の安全性を視覚障害者の手の触覚に伝える棒材の対物端部に、視覚障害者向け標識の色を検知するカラーセンサを装着し、このカラーセンサで検知したＲＧＢ信号を基に演算されたｌｏｇＲ／Ｇの値が１．４〜１．７の範囲でｌｏｇＢ／Ｇの値が２．１〜２．７の範囲にある場合に前記標識の色を黄色と判別する黄色判別回路を備え、この黄色判別回路の黄色検出信号に基づいて作動し視覚障害者に標識の存在を伝えるバイブレータを前記棒材に設けたことを特徴とする視覚障害者用杖装置。
【請求項３】 行く手の安全性を視覚障害者の手の触覚に伝える棒材の対物端部に、視覚障害者向け標識の色を検知するカラーセンサを装着し、このカラーセンサで検知したＲＧＢ信号を基に演算されたｌｏｇＲ／Ｇの値が１．４〜１．７の範囲でｌｏｇＢ／Ｇの値が２．１〜２．７の範囲にある場合に前記標識の色を黄色と判別する黄色判別回路を備え、この黄色判別回路の黄色検出信号に基づいて作動し視覚障害者に標識の存在を伝える発音装置を前記棒材に設けたことを特徴とする視覚障害者用杖装置。
【請求項４】 行く手の安全性を視覚障害者の手の触覚に伝える棒材の対物端部に、視覚障害者向け標識の色を検知するカラーセンサを装着し、このカラーセンサで検知したＲＧＢ信号を基に演算されたｌｏｇＲ／Ｇの値が１．４〜１．７の範囲でｌｏｇＢ／Ｇの値が２．１〜２．７の範囲にある場合に前記標識の色を黄色と判別する黄色判別回路を備え、この黄色判別回路の黄色検出信号に基づいて作動し視覚障害者に標識の存在を伝えるイヤホーンを前記棒材上の回路に接続したことを特徴とする視覚障害者用杖装置。
【請求項５】 行く手の安全性を視覚障害者の手の触覚に伝える棒材の対物端部に、視覚障害者向け標識の色を検知するカラーセンサを装着し、このカラーセンサで検知したＲＧＢ信号を基に演算されたｌｏｇＲ／Ｇの値が１．４〜１．７の範囲でｌｏｇＢ／Ｇの値が２．１〜２．７の範囲にある場合に前記標識の色を黄色と判別する黄色判別回路を備え、この黄色判別回路の黄色検出信号に基づいて微弱電波を発信する発信器と、この微弱電波を受信して作動し視覚障害者に標識の存在を伝えるイヤホーンを設けたことを特徴とする視覚障害者用杖装置。
【請求項６】 行く手の安全性を視覚障害者の手の触覚に伝える棒材の対物端部に、視覚障害者向け標識の色を検知するカラーセンサと、必要時にその標識を照射する光源を装着し、このカラーセンサで検知したＲＧＢ信号を基に演算されたｌｏｇＲ／Ｇの値が１．４〜１．７の範囲でｌｏｇＢ／Ｇの値が２．１〜２．７の範囲にある場合に前記標識の色を黄色と判別する黄色判別回路と、この黄色判別回路の黄色検出信号に基づいて作動し視覚障害者に標識の存在を伝える標識確認装置を備えたことを特徴とする視覚障害者用杖装置。
【請求項７】 行く手の安全性を視覚障害者の手の触覚に伝える棒材の対物端部に、視覚障害者向け標識の色を検知するカラーセンサと、必要時にその標識を照射する光源を装着し、このカラーセンサで検知したＲＧＢ信号を基に演算されたｌｏｇＲ／Ｇの値が１．４〜１．７の範囲でｌｏｇＢ／Ｇの値が２．１〜２．７の範囲にある場合に前記標識の色を黄色と判別する黄色判別回路を備え、この黄色判別回路の黄色検出信号に基づいて作動し視覚障害者に標識の存在を伝えるバイブレータを前記棒材の手元側に設けたことを特徴とする視覚障害者用杖装置。
【請求項８】 行く手の安全性を視覚障害者の手の触覚に伝える棒材の対物端部に、視覚障害者向け標識の色を検知するカラーセンサと、必要時にその標識を照射する光源を装着し、このカラーセンサで検知したＲＧＢ信号を基に演算されたｌｏｇＲ／Ｇの値が１．４〜１．７の範囲でｌｏｇＢ／Ｇの値が２．１〜２．７の範囲にある場合に前記標識の色を黄色と判別する黄色判別回路を備え、この黄色判別回路の黄色検出信号に基づいて作動し視覚障害者に標識の存在を伝える発音装置を前記棒材に設けたことを特徴とする視覚障害者用杖装置。
【請求項９】 行く手の安全性を視覚障害者の手の触覚に伝える棒材の対物端部に、視覚障害者向け標識の色を検知するカラーセンサと、必要時にその標識を照射する光源を装着し、このカラーセンサで検知したＲＧＢ信号を基に演算されたｌｏｇＲ／Ｇの値が１．４〜１．７の範囲でｌｏｇＢ／Ｇの値が２．１〜２．７の範囲にある場合に前記標識の色を黄色と判別する黄色判別回路を備え、この黄色判別回路の黄色検出信号に基づいて作動し視覚障害者に標識の存在を伝えるイヤホーンを前記棒材上の回路に接続したことを特徴とする視覚障害者用杖装置。
【請求項１０】 行く手の安全性を視覚障害者の手の触覚に伝える棒材の対物端部に、視覚障害者向け標識の色を検知するカラーセンサと、必要時にその標識を照射する光源を装着し、このカラーセンサで検知したＲＧＢ信号を基に演算されたｌｏｇＲ／Ｇの値が１．４〜１．７の範囲でｌｏｇＢ／Ｇの値が２．１〜２．７の範囲にある場合に前記標識の色を黄色と判別する黄色判別回路を備え、この黄色判別回路の黄色検出信号に基づいて微弱電波を発信する発信器と、この微弱電波を受信して作動し視覚障害者に標識の存在を伝えるイヤホーンを設けたことを特徴とする視覚障害者用杖装置。
【請求項１１】 光源として白熱灯を用いたことを特徴とする、請求項６乃至１０のいずれか１項に記載の視覚障害者用杖装置。
【請求項１２】 光源として発光ダイオードを用いたことを特徴とする、請求項６乃至１０のいずれか１項に記載の視覚障害者用杖装置。
【請求項１３】 行く手の安全性を視覚障害者の手の触覚に伝える棒材の対物端部に、視覚障害者向け標識の色を検知するカラーセンサと、必要時にその標識を間欠照射する白色発光ダイオードを装着し、このカラーセンサで検知したＲＧＢ信号を基に前記標識の色が黄色か否かを判別する黄色判別回路と、この黄色判別回路の黄色検出信号に基づいて作動し視覚障害者に標識の存在を伝える標識確認装置を備えたことを特徴とする視覚障害者用杖装置。
【請求項１４】 行く手の安全性を視覚障害者の手の触覚に伝える棒材の対物端部に、視覚障害者向け標識の色を検知するカラーセンサと、必要時にその標識を間欠照射する白色発光ダイオードを装着し、このカラーセンサで検知したＲＧＢ信号を基に前記標識の色が黄色か否かを判別する黄色判別回路を備え、この黄色判別回路の黄色検出信号に基づいて作動し視覚障害者に標識の存在を伝えるバイブレータを前記棒材の手元側に設けたことを特徴とする視覚障害者用杖装置。
【請求項１５】 行く手の安全性を視覚障害者の手の触覚に伝える棒材の対物端部に、視覚障害者向け標識の色を検知するカラーセンサと、必要時にその標識を間欠照射する白色発光ダイオードを装着し、このカラーセンサで検知したＲＧＢ信号を基に前記標識の色が黄色か否かを判別する黄色判別回路を備え、この黄色判別回路の黄色検出信号に基づいて作動し視覚障害者に標識の存在を伝える発音装置を前記棒材に設けたことを特徴とする視覚障害者用杖装置。
【請求項１６】 行く手の安全性を視覚障害者の手の触覚に伝える棒材の対物端部に、視覚障害者向け標識の色を検知するカラーセンサと、必要時にその標識を間欠照射する白色発光ダイオードを装着し、このカラーセンサで検知したＲＧＢ信号を基に前記標識の色が黄色か否かを判別する黄色判別回路を備え、この黄色判別回路の黄色検出信号に基づいて作動し視覚障害者に標識の存在を伝えるイヤホーンを前記棒材上の回路に接続したことを特徴とする視覚障害者用杖装置。
【請求項１７】 行く手の安全性を視覚障害者の手の触覚に伝える棒材の対物端部に、視覚障害者向け標識の色を検知するカラーセンサと、必要時にその標識を間欠照射する白色発光ダイオードを装着し、このカラーセンサで検知したＲＧＢ信号を基に前記標識の色が黄色か否かを判別する黄色判別回路を備え、この黄色判別回路の黄色検出信号に基づいて微弱電波を発信する発信器と、この微弱電波を受信して作動し視覚障害者に標識の存在を伝えるイヤホーンを設けたことを特徴とする視覚障害者用杖装置。
【請求項１８】 点灯時間とこれより十分長い消灯時間からなる周期をもって発光ダイオードを間欠的に短時間点灯させると共に黄色判別回路から出力される黄色検出信号を前記周期時間を超えて記憶保持する制御回路を設けたことを特徴とする、請求項１２に記載の視覚障害者用杖装置。
【請求項１９】 点灯時間とこれより十分長い消灯時間からなる周期をもって白色発光ダイオードを間欠的に短時間点灯させると共に黄色判別回路から出力される黄色検出信号を前記周期時間を超えて記憶保持する制御回路を設けたことを特徴とする、請求項１３乃至１７のいずれか１項に記載の視覚障害者用杖装置。
【請求項２０】 カラーセンサの受光量が不足状態にあることを感知して白熱灯、発光ダイオード、白色発光ダイオードなどの光源を発光させるスイッチ回路を設けたことを特徴とする、請求項６乃至１９のいずれか１項に記載の視覚障害者用杖装置。
【請求項２１】 黄色判別回路は、カラーセンサで検知したＲＧＢ信号を処理したＲ／Ｇ信号、Ｂ／Ｇ信号を基準設定値と比較する比較器を含み、標識が自然光で照らされる際の前記基準設定値に比して、標識を白熱灯、発光ダイオード、白色発光ダイオードなどの光源で照射する際の前記基準設定値を補正するスレッショルド補正手段を設けたことを特徴とする、請求項６乃至１９のいずれか１項に記載の視覚障害者用杖装置。
【請求項２２】 棒材が垂直状態あるいは水平状態にあるとき電源を遮断する電源スイッチを設けたことを特徴とする、請求項６乃至１９のいずれか１項に記載の視覚障害者用杖装置。
【請求項２３】 カラーセンサの受光前段部にレンズを配設したことを特徴とする、請求項１乃至２２のいずれか１項に記載の視覚障害者用杖装置。
【請求項１】 行く手の安全性を視覚障害者の手の触覚に伝える棒材の対物端部に、視覚障害者向け標識の色を検知するカラーセンサを装着し、このカラーセンサで検知したＲＧＢ信号を基に演算されたｌｏｇＲ／Ｇの値が１．４〜１．７の範囲でｌｏｇＢ／Ｇの値が２．１〜２．７の範囲にある場合に前記標識の色を黄色と判別する黄色判別回路と、この黄色判別回路の黄色検出信号に基づいて作動し視覚障害者に標識の存在を伝える標識確認装置を備えたことを特徴とする視覚障害者用杖装置。
【請求項２】 行く手の安全性を視覚障害者の手の触覚に伝える棒材の対物端部に、視覚障害者向け標識の色を検知するカラーセンサを装着し、このカラーセンサで検知したＲＧＢ信号を基に演算されたｌｏｇＲ／Ｇの値が１．４〜１．７の範囲でｌｏｇＢ／Ｇの値が２．１〜２．７の範囲にある場合に前記標識の色を黄色と判別する黄色判別回路を備え、この黄色判別回路の黄色検出信号に基づいて作動し視覚障害者に標識の存在を伝えるバイブレータを前記棒材に設けたことを特徴とする視覚障害者用杖装置。
【請求項３】 行く手の安全性を視覚障害者の手の触覚に伝える棒材の対物端部に、視覚障害者向け標識の色を検知するカラーセンサを装着し、このカラーセンサで検知したＲＧＢ信号を基に演算されたｌｏｇＲ／Ｇの値が１．４〜１．７の範囲でｌｏｇＢ／Ｇの値が２．１〜２．７の範囲にある場合に前記標識の色を黄色と判別する黄色判別回路を備え、この黄色判別回路の黄色検出信号に基づいて作動し視覚障害者に標識の存在を伝える発音装置を前記棒材に設けたことを特徴とする視覚障害者用杖装置。
【請求項４】 行く手の安全性を視覚障害者の手の触覚に伝える棒材の対物端部に、視覚障害者向け標識の色を検知するカラーセンサを装着し、このカラーセンサで検知したＲＧＢ信号を基に演算されたｌｏｇＲ／Ｇの値が１．４〜１．７の範囲でｌｏｇＢ／Ｇの値が２．１〜２．７の範囲にある場合に前記標識の色を黄色と判別する黄色判別回路を備え、この黄色判別回路の黄色検出信号に基づいて作動し視覚障害者に標識の存在を伝えるイヤホーンを前記棒材上の回路に接続したことを特徴とする視覚障害者用杖装置。
【請求項５】 行く手の安全性を視覚障害者の手の触覚に伝える棒材の対物端部に、視覚障害者向け標識の色を検知するカラーセンサを装着し、このカラーセンサで検知したＲＧＢ信号を基に演算されたｌｏｇＲ／Ｇの値が１．４〜１．７の範囲でｌｏｇＢ／Ｇの値が２．１〜２．７の範囲にある場合に前記標識の色を黄色と判別する黄色判別回路を備え、この黄色判別回路の黄色検出信号に基づいて微弱電波を発信する発信器と、この微弱電波を受信して作動し視覚障害者に標識の存在を伝えるイヤホーンを設けたことを特徴とする視覚障害者用杖装置。
【請求項６】 行く手の安全性を視覚障害者の手の触覚に伝える棒材の対物端部に、視覚障害者向け標識の色を検知するカラーセンサと、必要時にその標識を照射する光源を装着し、このカラーセンサで検知したＲＧＢ信号を基に演算されたｌｏｇＲ／Ｇの値が１．４〜１．７の範囲でｌｏｇＢ／Ｇの値が２．１〜２．７の範囲にある場合に前記標識の色を黄色と判別する黄色判別回路と、この黄色判別回路の黄色検出信号に基づいて作動し視覚障害者に標識の存在を伝える標識確認装置を備えたことを特徴とする視覚障害者用杖装置。
【請求項７】 行く手の安全性を視覚障害者の手の触覚に伝える棒材の対物端部に、視覚障害者向け標識の色を検知するカラーセンサと、必要時にその標識を照射する光源を装着し、このカラーセンサで検知したＲＧＢ信号を基に演算されたｌｏｇＲ／Ｇの値が１．４〜１．７の範囲でｌｏｇＢ／Ｇの値が２．１〜２．７の範囲にある場合に前記標識の色を黄色と判別する黄色判別回路を備え、この黄色判別回路の黄色検出信号に基づいて作動し視覚障害者に標識の存在を伝えるバイブレータを前記棒材の手元側に設けたことを特徴とする視覚障害者用杖装置。
【請求項８】 行く手の安全性を視覚障害者の手の触覚に伝える棒材の対物端部に、視覚障害者向け標識の色を検知するカラーセンサと、必要時にその標識を照射する光源を装着し、このカラーセンサで検知したＲＧＢ信号を基に演算されたｌｏｇＲ／Ｇの値が１．４〜１．７の範囲でｌｏｇＢ／Ｇの値が２．１〜２．７の範囲にある場合に前記標識の色を黄色と判別する黄色判別回路を備え、この黄色判別回路の黄色検出信号に基づいて作動し視覚障害者に標識の存在を伝える発音装置を前記棒材に設けたことを特徴とする視覚障害者用杖装置。
【請求項９】 行く手の安全性を視覚障害者の手の触覚に伝える棒材の対物端部に、視覚障害者向け標識の色を検知するカラーセンサと、必要時にその標識を照射する光源を装着し、このカラーセンサで検知したＲＧＢ信号を基に演算されたｌｏｇＲ／Ｇの値が１．４〜１．７の範囲でｌｏｇＢ／Ｇの値が２．１〜２．７の範囲にある場合に前記標識の色を黄色と判別する黄色判別回路を備え、この黄色判別回路の黄色検出信号に基づいて作動し視覚障害者に標識の存在を伝えるイヤホーンを前記棒材上の回路に接続したことを特徴とする視覚障害者用杖装置。
【請求項１０】 行く手の安全性を視覚障害者の手の触覚に伝える棒材の対物端部に、視覚障害者向け標識の色を検知するカラーセンサと、必要時にその標識を照射する光源を装着し、このカラーセンサで検知したＲＧＢ信号を基に演算されたｌｏｇＲ／Ｇの値が１．４〜１．７の範囲でｌｏｇＢ／Ｇの値が２．１〜２．７の範囲にある場合に前記標識の色を黄色と判別する黄色判別回路を備え、この黄色判別回路の黄色検出信号に基づいて微弱電波を発信する発信器と、この微弱電波を受信して作動し視覚障害者に標識の存在を伝えるイヤホーンを設けたことを特徴とする視覚障害者用杖装置。
【請求項１１】 光源として白熱灯を用いたことを特徴とする、請求項６乃至１０のいずれか１項に記載の視覚障害者用杖装置。
【請求項１２】 光源として発光ダイオードを用いたことを特徴とする、請求項６乃至１０のいずれか１項に記載の視覚障害者用杖装置。
【請求項１３】 行く手の安全性を視覚障害者の手の触覚に伝える棒材の対物端部に、視覚障害者向け標識の色を検知するカラーセンサと、必要時にその標識を間欠照射する白色発光ダイオードを装着し、このカラーセンサで検知したＲＧＢ信号を基に前記標識の色が黄色か否かを判別する黄色判別回路と、この黄色判別回路の黄色検出信号に基づいて作動し視覚障害者に標識の存在を伝える標識確認装置を備えたことを特徴とする視覚障害者用杖装置。
【請求項１４】 行く手の安全性を視覚障害者の手の触覚に伝える棒材の対物端部に、視覚障害者向け標識の色を検知するカラーセンサと、必要時にその標識を間欠照射する白色発光ダイオードを装着し、このカラーセンサで検知したＲＧＢ信号を基に前記標識の色が黄色か否かを判別する黄色判別回路を備え、この黄色判別回路の黄色検出信号に基づいて作動し視覚障害者に標識の存在を伝えるバイブレータを前記棒材の手元側に設けたことを特徴とする視覚障害者用杖装置。
【請求項１５】 行く手の安全性を視覚障害者の手の触覚に伝える棒材の対物端部に、視覚障害者向け標識の色を検知するカラーセンサと、必要時にその標識を間欠照射する白色発光ダイオードを装着し、このカラーセンサで検知したＲＧＢ信号を基に前記標識の色が黄色か否かを判別する黄色判別回路を備え、この黄色判別回路の黄色検出信号に基づいて作動し視覚障害者に標識の存在を伝える発音装置を前記棒材に設けたことを特徴とする視覚障害者用杖装置。
【請求項１６】 行く手の安全性を視覚障害者の手の触覚に伝える棒材の対物端部に、視覚障害者向け標識の色を検知するカラーセンサと、必要時にその標識を間欠照射する白色発光ダイオードを装着し、このカラーセンサで検知したＲＧＢ信号を基に前記標識の色が黄色か否かを判別する黄色判別回路を備え、この黄色判別回路の黄色検出信号に基づいて作動し視覚障害者に標識の存在を伝えるイヤホーンを前記棒材上の回路に接続したことを特徴とする視覚障害者用杖装置。
【請求項１７】 行く手の安全性を視覚障害者の手の触覚に伝える棒材の対物端部に、視覚障害者向け標識の色を検知するカラーセンサと、必要時にその標識を間欠照射する白色発光ダイオードを装着し、このカラーセンサで検知したＲＧＢ信号を基に前記標識の色が黄色か否かを判別する黄色判別回路を備え、この黄色判別回路の黄色検出信号に基づいて微弱電波を発信する発信器と、この微弱電波を受信して作動し視覚障害者に標識の存在を伝えるイヤホーンを設けたことを特徴とする視覚障害者用杖装置。
【請求項１８】 点灯時間とこれより十分長い消灯時間からなる周期をもって発光ダイオードを間欠的に短時間点灯させると共に黄色判別回路から出力される黄色検出信号を前記周期時間を超えて記憶保持する制御回路を設けたことを特徴とする、請求項１２に記載の視覚障害者用杖装置。
【請求項１９】 点灯時間とこれより十分長い消灯時間からなる周期をもって白色発光ダイオードを間欠的に短時間点灯させると共に黄色判別回路から出力される黄色検出信号を前記周期時間を超えて記憶保持する制御回路を設けたことを特徴とする、請求項１３乃至１７のいずれか１項に記載の視覚障害者用杖装置。
【請求項２０】 カラーセンサの受光量が不足状態にあることを感知して白熱灯、発光ダイオード、白色発光ダイオードなどの光源を発光させるスイッチ回路を設けたことを特徴とする、請求項６乃至１９のいずれか１項に記載の視覚障害者用杖装置。
【請求項２１】 黄色判別回路は、カラーセンサで検知したＲＧＢ信号を処理したＲ／Ｇ信号、Ｂ／Ｇ信号を基準設定値と比較する比較器を含み、標識が自然光で照らされる際の前記基準設定値に比して、標識を白熱灯、発光ダイオード、白色発光ダイオードなどの光源で照射する際の前記基準設定値を補正するスレッショルド補正手段を設けたことを特徴とする、請求項６乃至１９のいずれか１項に記載の視覚障害者用杖装置。
【請求項２２】 棒材が垂直状態あるいは水平状態にあるとき電源を遮断する電源スイッチを設けたことを特徴とする、請求項６乃至１９のいずれか１項に記載の視覚障害者用杖装置。
【請求項２３】 カラーセンサの受光前段部にレンズを配設したことを特徴とする、請求項１乃至２２のいずれか１項に記載の視覚障害者用杖装置。
【図１】
【図３】
【図５】
【図２】
【図４】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図３】
【図５】
【図２】
【図４】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【特許番号】特許第３０２５９６０号（Ｐ３０２５９６０）
【登録日】平成１２年１月２８日（２０００．１．２８）
【発行日】平成１２年３月２７日（２０００．３．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願平１０−２９７５１０
【出願日】平成１０年９月１１日（１９９８．９．１１）
【審査請求日】平成１０年９月１１日（１９９８．９．１１）
【出願人】（５９３１６５４８７）学校法人金沢工業大学 (202)
【参考文献】
【文献】特開 平６−３４３６６９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開 昭５４−１２００６５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開 昭６３−２３６９３１（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開 昭６２−９７６３３（ＪＰ，Ｕ）
【登録日】平成１２年１月２８日（２０００．１．２８）
【発行日】平成１２年３月２７日（２０００．３．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１０年９月１１日（１９９８．９．１１）
【審査請求日】平成１０年９月１１日（１９９８．９．１１）
【出願人】（５９３１６５４８７）学校法人金沢工業大学 (202)
【参考文献】
【文献】特開 平６−３４３６６９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開 昭５４−１２００６５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開 昭６３−２３６９３１（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開 昭６２−９７６３３（ＪＰ，Ｕ）
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