JPS6336477B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6336477B2 JPS6336477B2 JP56141749A JP14174981A JPS6336477B2 JP S6336477 B2 JPS6336477 B2 JP S6336477B2 JP 56141749 A JP56141749 A JP 56141749A JP 14174981 A JP14174981 A JP 14174981A JP S6336477 B2 JPS6336477 B2 JP S6336477B2
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- JP
- Japan
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- ultrasonic
- sound
- distance
- band noise
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- Expired
Links
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- 210000005069 ears Anatomy 0.000 claims description 4
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- 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
- G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
- G01S15/88—Sonar systems specially adapted for specific applications
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Rehabilitation Tools (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は盲人用歩行補助装置に用いられる新規
な距離認識方法、さらに詳しくいえば超音波バン
ドノイズレーダを利用して、音源情報と反射波情
報を両耳にそれぞれを同時に供給し、それらの関
係により距離を認識する盲人用歩行補助のための
超音波バンドノイズレーダによる距離認識方法に
関する。
な距離認識方法、さらに詳しくいえば超音波バン
ドノイズレーダを利用して、音源情報と反射波情
報を両耳にそれぞれを同時に供給し、それらの関
係により距離を認識する盲人用歩行補助のための
超音波バンドノイズレーダによる距離認識方法に
関する。
盲人が超音波送受波器を携帯し、送波器から超
音波バンドノイズを前方に投射し、前方からのバ
ンドノイズ反射波をヘテロダイン検波して可聴音
として周囲環境を認知する歩行補助装置が提案さ
れている。
音波バンドノイズを前方に投射し、前方からのバ
ンドノイズ反射波をヘテロダイン検波して可聴音
として周囲環境を認知する歩行補助装置が提案さ
れている。
しかし、この方法によると材質、形状、動きの
分解能は優れているが、距離は拡散減衰による音
量差により認知する他ないため、環境音のレベル
で音量の感覚が左右され、距離を特定するのが困
難であるという問題がある。
分解能は優れているが、距離は拡散減衰による音
量差により認知する他ないため、環境音のレベル
で音量の感覚が左右され、距離を特定するのが困
難であるという問題がある。
本発明の目的はこの距離感を両耳に時間に対し
相関のある可聴音を与えた時、音場の拡りとして
知覚する人の聴感の心理物理特性を利用して認識
することができる盲人用歩行補助装置における距
離認識方法を提供することにある。
相関のある可聴音を与えた時、音場の拡りとして
知覚する人の聴感の心理物理特性を利用して認識
することができる盲人用歩行補助装置における距
離認識方法を提供することにある。
前記目的を達成するために本発明による盲人用
歩行補助のための超音波バンドノイズレーダによ
る距離認識方法は、白色雑音源の出力を電力増幅
し、その出力を超波送波器により超音波バンドノ
イズとして空中に放射し、この超音波バンドノイ
ズの障害物からの反射波を超音波受波器により受
信し、ヘテロダイン検波して可聴音として一方の
耳に与え、一方前記放射と同時に前記白色雑音源
の出力の一部を前記超音波送受波器の特性により
形成されるバンドノイズ帯域と同一のバンドパス
フイルタを通過させた後前記ヘテロダイン検波に
用いた局部発振周波数を用いてヘテロダイン検波
し他方の耳に与え、両方の耳に与えられる音が前
方の障害物に対応する時間に対する相関のあるこ
とから音場の拡がりが変化することを利用して障
害物までの距離を認識させるように構成されてい
る。
歩行補助のための超音波バンドノイズレーダによ
る距離認識方法は、白色雑音源の出力を電力増幅
し、その出力を超波送波器により超音波バンドノ
イズとして空中に放射し、この超音波バンドノイ
ズの障害物からの反射波を超音波受波器により受
信し、ヘテロダイン検波して可聴音として一方の
耳に与え、一方前記放射と同時に前記白色雑音源
の出力の一部を前記超音波送受波器の特性により
形成されるバンドノイズ帯域と同一のバンドパス
フイルタを通過させた後前記ヘテロダイン検波に
用いた局部発振周波数を用いてヘテロダイン検波
し他方の耳に与え、両方の耳に与えられる音が前
方の障害物に対応する時間に対する相関のあるこ
とから音場の拡がりが変化することを利用して障
害物までの距離を認識させるように構成されてい
る。
前記構成によれば、従来とは全く異なつた方法
による距離認識が可能となる。
による距離認識が可能となる。
以下、図面等を参照して本発明方法をさらに詳
しく説明する。
しく説明する。
第１図は本発明方法を実施するための盲人用歩
行補助装置の実施例を示す回路図である。図にお
いて１は半導体ダイオードのPN接合部を利用し
たホワイトノイズ発生器である。この発生器１か
らのホワイトノイズは電力増幅器２により電力増
幅され超音波送波器３から、その通過帯域で定る
超音波バンドノイズとして連続的に空中に放射さ
れる。これと同時に前記ホワイトノイズ発生器１
の出力の一部を超音波送波器３と超音波受波器４
の周波数通過帯域幅とそれぞれ同一の通過帯域幅
をもつバンドパスフイルタ４，５に加え、空中に
放射している超音波バンドノイズの周波数スペク
トラムに等しい電気信号を得る。この電気信号を
局部発振器６の出力と混合し、送波中の超音波バ
ンドノイズを可聴音のバンドノイズとして得て電
力増幅器８で増幅してイヤスピーカ９により一方
の耳に与える。一方障害物からの反射波を超音波
受波器１０で受信し高周波増幅器により適当なレ
ベルに高周波増幅する。この増幅出力を前に用い
た局部発振器６の出力と混合してヘテロダイン検
波し、超音波反射波を可聴音とし電力増幅器１３
で増幅し、イヤスピーカ１４を介して他方の耳に
与える。
行補助装置の実施例を示す回路図である。図にお
いて１は半導体ダイオードのPN接合部を利用し
たホワイトノイズ発生器である。この発生器１か
らのホワイトノイズは電力増幅器２により電力増
幅され超音波送波器３から、その通過帯域で定る
超音波バンドノイズとして連続的に空中に放射さ
れる。これと同時に前記ホワイトノイズ発生器１
の出力の一部を超音波送波器３と超音波受波器４
の周波数通過帯域幅とそれぞれ同一の通過帯域幅
をもつバンドパスフイルタ４，５に加え、空中に
放射している超音波バンドノイズの周波数スペク
トラムに等しい電気信号を得る。この電気信号を
局部発振器６の出力と混合し、送波中の超音波バ
ンドノイズを可聴音のバンドノイズとして得て電
力増幅器８で増幅してイヤスピーカ９により一方
の耳に与える。一方障害物からの反射波を超音波
受波器１０で受信し高周波増幅器により適当なレ
ベルに高周波増幅する。この増幅出力を前に用い
た局部発振器６の出力と混合してヘテロダイン検
波し、超音波反射波を可聴音とし電力増幅器１３
で増幅し、イヤスピーカ１４を介して他方の耳に
与える。
この結果、バンドノイズの性質から両耳間相互
相関関数は障害物との距離に比例するｆ（τ）と
なる。このｆ（τ）の大きさが音場の拡がりとし
て認知され、音量という不安定な感覚でなく音場
の拡がりとして盲人に距離を認識させることがで
きる。この音場の拡がりと距離との関係は学習に
より容易に体得できる。
相関関数は障害物との距離に比例するｆ（τ）と
なる。このｆ（τ）の大きさが音場の拡がりとし
て認知され、音量という不安定な感覚でなく音場
の拡がりとして盲人に距離を認識させることがで
きる。この音場の拡がりと距離との関係は学習に
より容易に体得できる。
このことを自己相関を示す式を参照してさらに
説明する。
説明する。
白色雑音の自己相関関数ｆ（τ）は次の式で
与えられる。
与えられる。
ｆ（τ）＝（１／Ｔ）∫T Oｆ（ｔ）・ｆ（ｔ−τ）dτ
… ここにおいて τ＝2l／ｃ … ｌ；物体までの距離 ｃ；音速 τ；遅延時間 上式で定義されるτ＝０の原点においてのみ相
関をもつている。
… ここにおいて τ＝2l／ｃ … ｌ；物体までの距離 ｃ；音速 τ；遅延時間 上式で定義されるτ＝０の原点においてのみ相
関をもつている。
前述したように本発明方法では、一方の耳に送
波した白色雑音を、他方の耳には物体から反射し
てきた白色雑音をそれぞれイヤースピーカで独立
に加えると盲人は式の演算に対応する聴覚を得
ることになる。
波した白色雑音を、他方の耳には物体から反射し
てきた白色雑音をそれぞれイヤースピーカで独立
に加えると盲人は式の演算に対応する聴覚を得
ることになる。
盲人は式で定まる遅延時間により定まるピツ
チ音として知覚する。
チ音として知覚する。
式のｆ（ｔ）とｆ（ｔ−τ）の乗算と積分を回
路などで行なわなくても、聴覚の心理物理特性で
感覚空間を知覚する。
路などで行なわなくても、聴覚の心理物理特性で
感覚空間を知覚する。
このような現象のため、単に反射波を聴取した
時は、白色雑音のレベルとしてしか知覚されない
のに、本構成のようにすると距離を表示するピツ
チ音と音場の拡がりが知覚される特長がある。
時は、白色雑音のレベルとしてしか知覚されない
のに、本構成のようにすると距離を表示するピツ
チ音と音場の拡がりが知覚される特長がある。
この感覚の空間と現実の空間との関係を学習す
ることにより、障害物までの距離だけではなく障
害物の大きさ、形状、質等の認識を得ることがで
きるのである。
ることにより、障害物までの距離だけではなく障
害物の大きさ、形状、質等の認識を得ることがで
きるのである。
これは、白色雑音を用いたことの副次的な効果
であると考えられる。
であると考えられる。
白色雑音は、種々な波長を含むため、複雑な形
状を有するもの、例えばオーバを着用した人など
からの反射も確実に捉えることができる。
状を有するもの、例えばオーバを着用した人など
からの反射も確実に捉えることができる。
以上説明したように本発明方法によれば、従来
方法と異なつた方法で前方の障害物の位置を正し
く認識させることができ、盲人の歩行補助装置に
好適に利用できる。
方法と異なつた方法で前方の障害物の位置を正し
く認識させることができ、盲人の歩行補助装置に
好適に利用できる。
第１図は本発明方法を実施するための盲人用歩
行補助装置の実施例を示す回路図である。 １……ホワイトノイズ発生器、２……電力増幅
器、３……超音波送波器、４……バンドパスフイ
ルタ、５……バンドパスフイルタ、６……局部発
振器、７……混合器、８……電力増幅器、９……
イヤスピーカ、１０……超音波受波器、１１……
高周波増幅器、１２……混合器、１３……電力増
幅器、１４……イヤスピーカ。
行補助装置の実施例を示す回路図である。 １……ホワイトノイズ発生器、２……電力増幅
器、３……超音波送波器、４……バンドパスフイ
ルタ、５……バンドパスフイルタ、６……局部発
振器、７……混合器、８……電力増幅器、９……
イヤスピーカ、１０……超音波受波器、１１……
高周波増幅器、１２……混合器、１３……電力増
幅器、１４……イヤスピーカ。
Claims (1)
- １ 白色雑音源の出力を電力増幅し、その出力を
超波送波器により超音波バンドノイズとして空中
に放射し、この超音波バンドノイズの障害物から
の反射波を超音波受波器により受信し、ヘテロダ
イン検波して可聴音として一方の耳に与え、一方
前記放射と同時に前記白色雑音源の出力の一部を
前記超音波送受波器の特性により形成されるバン
ドノイズ帯域と同一のバンドパスフイルタを通過
させた後前記ヘテロダイン検波に用いた局部発振
周波数を用いてヘテロダイン検波し、他方の耳に
与え、両方の耳に与えられる音が前方の障害物に
対応する時間に対する相関のあることから音場の
拡がりを変化することを利用して障害物までの距
離を認識させるように構成した盲人用歩行補助の
ための超音波バンドノイズレーダによる距離認識
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56141749A JPS5844370A (ja) | 1981-09-10 | 1981-09-10 | 盲人用歩行補助のための超音波バンドノイズレ−ダによる距離認識方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56141749A JPS5844370A (ja) | 1981-09-10 | 1981-09-10 | 盲人用歩行補助のための超音波バンドノイズレ−ダによる距離認識方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5844370A JPS5844370A (ja) | 1983-03-15 |
| JPS6336477B2 true JPS6336477B2 (ja) | 1988-07-20 |
Family
ID=15299298
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56141749A Granted JPS5844370A (ja) | 1981-09-10 | 1981-09-10 | 盲人用歩行補助のための超音波バンドノイズレ−ダによる距離認識方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5844370A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62285087A (ja) * | 1986-06-03 | 1987-12-10 | Yoshio Nakamura | 盲人用超音波探知器 |
| US8120521B2 (en) * | 2003-10-28 | 2012-02-21 | Preco Electronics, Inc. | Radar echolocater with audio output |
-
1981
- 1981-09-10 JP JP56141749A patent/JPS5844370A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5844370A (ja) | 1983-03-15 |
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