JPH0650636U - 盲人用電子白杖 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 盲人が白杖に頼って歩行する際に，腹部か
ら頭部にかけての高さにある障害物の存在とその障害物
までの距離を感知することができ，安全な歩行に寄与で
きる。 【構成】 白杖１の中に組み込まれた発光素子２から
の光は発光光学系３を通って照射光４となり，障害物５
を照射する。障害物５からの散乱光６は受光光学系７を
通ってＰＳＤ８で受けられる。その出力電流は電子回路
９で処理されて触覚刺激素子１０を駆動する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は，盲人が歩行する際に，通常の白杖のみでは感知できない腹部から頭 部にかけての高さにある障害物の存在及びその障害物までの距離を，触覚刺激素 子の振動数等によって感知する盲人用電子白杖に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来から用いられている盲人用電子白杖では，白杖に組み込んだレーザーダイ オードからレーザーを外部に照射し，外部物体で散乱されたレーザーをホトダイ オードで受ける。このホトダイオードへのレーザー入力光の有無を，音または触 覚刺激素子の振動に変えることにより，障害物の存在を感知するものである。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

上記従来の技術になる電子白杖は，障害物の存在のみを感知する。従って感知 しているときには障害物までの距離が一定なのか，障害物が近付きつつあるのか 遠ざかりつつあるのかが判らない。これは盲人にとって不安であり，危険な場合 がある。

【０００４】 この考案は以上の問題点を解決し，障害物の存在のみならず障害物までの距離 を感知する電子白杖を実現することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

この考案では，ホトダイオードの代わりに位置検出素子（以下ＰＳＤと呼ぶ） を用いている。実施例を図面に基ずいて説明すれば次の通りである。

【０００６】 図１はＰＳＤ８の断面構造を示す図である。端子Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３をもつ左右 対称の３端子素子である。８１はｎ形Ｓｉ層，８２はｐ形Ｓｉからなる抵抗層， ８３，８４，８５は電極である。

【０００７】 ３端子互いに短絡の条件で光が抵抗層上の任意のＡ点に当ると光電流１０を生 ずる。この１０は電流Ｉ１とＩ２とに分流する。ここでＩ１とＩ２の比は次式で 示され，ＰＳＤの抵抗層の中央からＡ点までの距離ｘの関数になる。 Ｉ１／Ｉ２＝（ｌ−ｘ）／（ｌ＋ｘ） （１） ここで，ｌは抵抗層の長さの１／２の長さである。

【０００８】 図２はＰＳＤによる距離測定の原理を示す図である。発光素子２からの光は投 光光学系３を通って照射光４となって物体５を照射する。物体からの散乱光６は 受光光学系７を通ってＰＳＤ８上の抵抗層８２上の光点Ａになる。投光光学系３ から物体５までの距離ＬとＰＳＤの中央からＡ点までの長さｘとの関係は，図２ により次式で表せる。 Ｌ／Ｂ＝ｆ／ｘ （２） ここで，Ｂは両光学系の光軸間の距離，ｆは受光光学系７の焦点距離である。

【０００９】 （１）及び（２）式から次式が導ける。 Ｉ１／Ｉ２＝２×ｌ／（Ｂｆ／Ｌ＋ｌ）−１ （３） 従ってＩ１とＩ２との比を求めれば物体までの距離Ｌを知ることができる。

【００１０】 図３はこの装置の構成を示すブロック図である。発光素子駆動回路１１は発光 素子２を発光させる。ＰＳＤ８の出力電流Ｉ１及びＩ２は電子回路９で（３）式 に相当する信号処理をされて距離Ｌに対応した電圧に変換され，更に周波数やデ ィジタルコードに変換されて触覚刺激素子１０を駆動する。

【００１１】

【作用】

図４はこの装置を組み込んだ盲人用電子白杖の構成と，この電子白杖で障害物 の存在と障害物までの距離を感知する状況を示す図である。

【００１２】 白杖１の中に組み込まれた発光素子２からの光は発光光学系３を通って照射光 ４となり，障害物５を照射する。障害物５からの散乱光６は受光光学系７を通っ てＰＳＤ８で受けられる。その出力電流は電子回路９で処理されて触覚刺激素子 １０を駆動する。触覚刺激素子１０の振動は白杖を持っている手の指に伝わり， その振動周波数や振動パターンや振動位置によって障害物の存在と障害物までの 距離を手の指で感知する。

【００１３】

【発明の効果】

本考案は上述のとおり構成されているので，盲人が白杖に頼って歩行する際に ，腹部から頭部にかけての高さにある障害物の存在とその障害物までの距離を感 知することができ，安全な歩行に寄与できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】位置検出素子（ＰＳＤ）の断面構造を示す図で
ある。

【図２】位置検出素子（ＰＳＤ）による距離測定の原理
を示す図である。

【図３】盲人用電子白杖の構成を示すブロック図であ
る。

【図４】盲人用電子白杖の構成と，この電子白杖で障害
物の存在と障害物までの距離を感知する状況を示す図で
ある。

【符号の説明】

１ 白杖 ２ 発光素子 ３ 発光光学系 ４ 照射光 ５ 障害物 ６ 散乱光 ７ 受光光学系 ８ 位置検出素子（ＰＳＤ） ８１ ｎ形Ｓｉ層 ８２ ｐ形Ｓｉからなる抵抗層 ８３，８４，８５ 電極 Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３ 端子 ９ 電子回路 １０ 触覚刺激素子 １１ 発光素子駆動回路

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 白杖内に組み込まれた発光素子とこの発
   光素子を駆動する発光素子駆動回路，この発光素子から
   の光を外部に照射する光学系，この光学系から外部に照
   射された光の外部物体による散乱光を受ける光学系と位
   置検出素子（通常ＰＳＤと呼ばれる），この位置検出素
   子からの出力を処理して白杖から外部物体までの距離を
   算出する電子回路及びその電子回路の出力によって駆動
   される触覚刺激素子からなり，通常の白杖のみでは感知
   できない腹部から頭部にかけての高さにある障害物の存
   在及びその障害物までの距離を，触覚刺激素子の振動
   数，振動パターン又は振動位置によって感知することが
   できる盲人用電子白杖。