JP7580938B2 - CONTROL DEVICE, WALKING ASSISTANCE ... SYSTEM, CONTROL METHOD, AND PROGRAM - Google Patents
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Description
本発明は、視覚障がい者の歩行を補助する制御装置、歩行補助装置、歩行補助システム、制御方法、およびプログラムに関する。 The present invention relates to a control device, a walking assistance device, a walking assistance system, a control method, and a program that assist the walking of visually impaired people.
一般に、視覚障がい者は、白杖を自身の前方で左右に振り、障害物を検知しながら道を歩行する。また、視覚障がい者は、道に沿って歩くために、白杖で歩道と車道とを隔てる段差やブロック塀などを一定の間隔で叩く。しかしながら、実際の道では曲がり角や駐車場の入口などにおいて段差などが途切れる区間が多く、そのような場所では道に沿って歩行することが困難となる。 Typically, visually impaired people walk along the road by swinging a white cane from side to side in front of them while detecting obstacles. In order to stay on the road, visually impaired people also tap their white cane at regular intervals against steps or block walls that separate the sidewalk from the road. However, in real roads, there are many sections where steps are interrupted, such as at corners and at the entrance to parking lots, making it difficult to stay on the road.
視覚障がい者が道に沿って歩行することを補助する技術として、特許文献1には、通路に沿って設置した磁気テープの磁気を感知するセンサを白杖の下端部に設け、感知結果に応じて振動等をユーザに伝えるシステムが開示されている。 As a technology to assist visually impaired people in walking along the road, Patent Document 1 discloses a system in which a sensor that detects the magnetism of magnetic tape installed along the path is attached to the bottom end of a white cane, and vibrations or other messages are transmitted to the user depending on the detection result.
また、特許文献2には、誘導ラインに白色光を照射する照射部、および誘導ラインから反射した光を識別する識別部を白杖の先端に設け、識別した色に応じて振動や音をユーザに伝えるシステムが開示されている。 Patent document 2 also discloses a system in which an illumination unit that illuminates a guidance line with white light and an identification unit that identifies light reflected from the guidance line are provided at the tip of a white cane, and vibrations and sounds are transmitted to the user according to the identified color.
しかしながら、特許文献1,2のシステムは、磁気テープ、又は誘導ラインを検知する必要があるため、あらかじめ磁気テープ、又は誘導ラインを設置した通路でしか適切に動作することができない。 However, the systems in Patent Documents 1 and 2 require detection of magnetic tape or guide lines, and therefore can only operate properly in passageways where magnetic tape or guide lines have been installed in advance.
また、特許文献1,2のシステムでは、白杖の先端にセンサを設置するため、障害物によりセンサが故障する恐れがある。 In addition, in the systems of Patent Documents 1 and 2, the sensor is installed at the tip of the white cane, so there is a risk that the sensor may be damaged by obstacles.
本発明は、特別な目印を設置していない通路であっても歩行を補助可能な制御装置、歩行補助装置、歩行補助システム、制御方法、およびプログラムを提供することを目的とする。 The present invention aims to provide a control device, walking assistance device, walking assistance system, control method, and program that can assist walking even on passageways that do not have special markers.
本発明の一側面としての制御装置は、撮像手段によって撮像された画像における道路上の段差の途切れに関する情報を用いて、画像における歩行可能な領域を示す歩行ガイド線を設定する設定手段と、画像における特定対象物の位置に関する位置情報を取得する取得手段と、歩行ガイド線に位置情報が位置した場合に、報知手段に対して報知動作の実行を指示する制御手段とを有することを特徴とする。 The control device as one aspect of the present invention is characterized by having a setting means for setting walking guide lines indicating walkable areas in the image captured by the imaging means using information regarding the end of steps on the road in the image, an acquisition means for acquiring position information regarding the position of a specific object in the image, and a control means for instructing the notification means to perform a notification operation when the position information is located on the walking guide line .
また、本発明の他の側面としての制御方法は、撮像手段によって撮像された画像における道路上の段差の途切れに関する情報を用いて、画像における歩行可能な領域を示す歩行ガイド線を設定するステップと、画像における特定対象物の位置に関する位置情報を取得するステップと、歩行ガイド線に位置情報が位置した場合に、報知手段に対して報知動作の実行を指示するステップとを有することを特徴とする。
Furthermore, a control method as another aspect of the present invention is characterized by having a step of setting a walking guide line indicating a walkable area in the image captured by the imaging means using information regarding the end of a step on a road in the image, a step of acquiring position information regarding the position of a specific object in the image, and a step of instructing the notification means to perform a notification operation when the position information is located on the walking guide line .
本発明によれば、特別な目印を設置していない通路であっても、歩行を補助可能な制御装置、歩行補助装置、歩行補助システム、制御方法、およびプログラムを提供することができる。 The present invention provides a control device, walking assistance device, walking assistance system, control method, and program that can assist walking even on passageways that do not have special markers.
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。 The following describes in detail an embodiment of the present invention with reference to the drawings. In each drawing, the same reference numbers are used for the same components, and duplicate descriptions are omitted.
図1(a)は、本発明の実施形態に係る歩行補助システムの構成の概略を表すブロック図である。歩行補助システムは、撮像装置(歩行補助装置)100、および振動装置120を有する。 FIG. 1(a) is a block diagram showing an outline of the configuration of a walking assistance system according to an embodiment of the present invention. The walking assistance system includes an imaging device (walking assistance device) 100 and a vibration device 120.
撮像装置100は、制御部101、メモリ102、不揮発性メモリ103、撮像部(撮像手段)104、画像処理部105、通信I/F106、およびGPS(Global Positioning System)107を有する。各部は、内部バス110に接続され、内部バス110を介して互いにデータのやりとりを行うことができるように構成されている。 The imaging device 100 has a control unit 101, a memory 102, a non-volatile memory 103, an imaging unit (imaging means) 104, an image processing unit 105, a communication I/F 106, and a GPS (Global Positioning System) 107. Each unit is connected to an internal bus 110 and is configured to be able to exchange data with each other via the internal bus 110.
メモリ102は、例えばRAM(Random Access Memory)などの半導体素子を利用した揮発性のメモリからなる。 Memory 102 is composed of a volatile memory that uses semiconductor elements such as RAM (Random Access Memory).
不揮発性メモリ103は、例えばハードディスク(HD)やROM(Read Only Memory)などで構成され、画像データ、音声データ、その他のデータ、および制御部101が動作するための各種プログラムなどを格納する。 The non-volatile memory 103 is composed of, for example, a hard disk (HD) or a ROM (Read Only Memory), and stores image data, audio data, other data, and various programs for the operation of the control unit 101.
制御部101は、例えば不揮発性メモリ103に格納されるプログラムに従い、メモリ102をワークメモリとして用いて撮像装置100の各部を制御する。制御部101は、図1(b)に示されるように、設定手段101a、取得手段101b、および制御手段101cを有する。なお、本実施形態では、制御部101は、撮像装置100の内部に搭載されているが、撮像装置100とは異なる制御装置として構成されてもよい。 The control unit 101 controls each unit of the imaging device 100 using the memory 102 as a work memory according to a program stored in, for example, the non-volatile memory 103. As shown in FIG. 1(b), the control unit 101 has a setting unit 101a, an acquisition unit 101b, and a control unit 101c. Note that, in this embodiment, the control unit 101 is mounted inside the imaging device 100, but may be configured as a control device separate from the imaging device 100.
撮像部104は、レンズ、およびレンズからの光を電気信号に変換する光学センサを有し、制御部101の制御に基づいて画像を撮像し、メモリ102に格納する。光学センサとして、CMOS(Complementary Metarl-Oxide-Semiconductor)イメージセンサや、CCD(Charge-Coupled Device)イメージセンサなどを利用することができる。 The imaging unit 104 has a lens and an optical sensor that converts light from the lens into an electrical signal, captures an image under the control of the control unit 101, and stores the image in the memory 102. As the optical sensor, a CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) image sensor, a CCD (Charge-Coupled Device) image sensor, or the like can be used.
画像処理部105は、制御部101の制御に基づいて、メモリ102に格納された画像データに対してリサイズ処理、トリミング処理、エッジ検出処理、移動ベクトル算出処理、およびマトリックス演算処理などの各種画像処理を施す。画像処理部105は、特定の画像処理を施すための専用の回路ブロックで構成されてもよい。また、画像処理の種別によっては制御部101がプログラムに従って画像処理を施してもよい。 Based on the control of the control unit 101, the image processing unit 105 performs various image processing such as resizing, trimming, edge detection, motion vector calculation, and matrix calculation on the image data stored in the memory 102. The image processing unit 105 may be configured with a dedicated circuit block for performing specific image processing. Furthermore, depending on the type of image processing, the control unit 101 may perform image processing according to a program.
通信I/F106は、外部機器やインターネットなどと通信して、ファイルやコマンドなどの各種データの送受信を行うためのインターフェースである。通信I/F106として、例えばBluetoothやWiFiなどを利用することができる。 The communication I/F 106 is an interface for communicating with external devices, the Internet, etc., and sending and receiving various data such as files and commands. For example, Bluetooth or Wi-Fi can be used as the communication I/F 106.
GPS107は、衛星から通知されるGPS信号を受信して解析し、撮像装置100の現在位置(緯度や経度)を推定する。現在位置の推定には、WPS(WiFi Positioning System)などを利用してもよい。 The GPS 107 receives and analyzes GPS signals transmitted from satellites to estimate the current position (latitude and longitude) of the imaging device 100. The current position may be estimated using WPS (WiFi Positioning System) or the like.
振動装置120は、制御部121、メモリ122、不揮発性メモリ123、通信I/F124、および振動部125を有する。各部は、内部バス130に接続され、内部バス130を介して互いにデータのやりとりを行うことができるように構成されている。 The vibration device 120 has a control unit 121, a memory 122, a non-volatile memory 123, a communication I/F 124, and a vibration unit 125. Each unit is connected to an internal bus 130 and is configured to be able to exchange data with each other via the internal bus 130.
メモリ122は、例えばRAMからなる。 Memory 122 consists of, for example, RAM.
不揮発性メモリ123は、例えばハードディスク(HD)やROMなどで構成され、各種データや、制御部121が動作するための各種プログラムなどを格納する。 The non-volatile memory 123 is composed of, for example, a hard disk (HD) or ROM, and stores various data and various programs for the control unit 121 to operate.
制御部121は、例えば不揮発性メモリ123に格納されるプログラムに従い、メモリ122をワークメモリとして用いて振動装置120の各部を制御する。 The control unit 121 controls each part of the vibration device 120 using the memory 122 as a work memory, for example, according to a program stored in the non-volatile memory 123.
通信I/F124は、外部機器やインターネットなどと通信して、ファイルやコマンドなどの各種データの送受信を行うためのインターフェースである。通信I/F124として、例えばBluetoothやWiFiなどを利用することができる。 The communication I/F 124 is an interface for communicating with external devices, the Internet, etc., and sending and receiving various data such as files and commands. For example, Bluetooth or Wi-Fi can be used as the communication I/F 124.
振動部125は、ハプティックデバイスなどの振動デバイスであり、制御部121からの制御に基づいて振動する。ユーザは振動部125から伝わる振動を利用して、正しい方向へ進んでいることを知ることができる。なお、本実施形態では、振動部125の振動を利用してユーザに対する報知動作を実行するが、ユーザに報知動作を実行可能であれば別の報知手段を用いてもよい。 The vibration unit 125 is a vibration device such as a haptic device, and vibrates based on the control from the control unit 121. The user can use the vibration transmitted from the vibration unit 125 to know that they are moving in the correct direction. Note that in this embodiment, the vibration of the vibration unit 125 is used to perform a notification operation for the user, but another notification means may be used as long as it is possible to perform a notification operation for the user.
以下、本発明の各実施例の動作について説明する。 The operation of each embodiment of the present invention will be described below.
本実施例では、歩行補助用の杖である白杖が歩道の段差などが途切れている区間に設定された歩行のガイドとなる仮想的な線(歩行ガイド線)を横切る場合にユーザに報知することによって、歩行をガイドする構成について説明する。 In this embodiment, we will explain a configuration that guides walking by notifying the user when a white cane, which is a walking aid, crosses a virtual line (walking guide line) that serves as a walking guide and is set in a section where the sidewalk is interrupted by steps or other obstacles.
まず、図2を参照して、撮像装置100の処理について説明する。図2は、本実施例の撮像装置100の処理を示すフローチャートである。図2のフローチャートにおける各処理は、制御部101が不揮発性メモリ103に格納されたプログラムをメモリ102に展開して実行することにより実現される。 First, the processing of the imaging device 100 will be described with reference to FIG. 2. FIG. 2 is a flowchart showing the processing of the imaging device 100 of this embodiment. Each process in the flowchart of FIG. 2 is realized by the control unit 101 expanding a program stored in the non-volatile memory 103 into the memory 102 and executing it.
ステップS201では、制御部101は、撮像部104により撮像された画像を取得する。図3は、ステップS201で取得された画像の一例を示す図である。図3の画像には、道路301、段差302,303、白杖304が写っている。 In step S201, the control unit 101 acquires an image captured by the imaging unit 104. FIG. 3 is a diagram showing an example of an image acquired in step S201. The image in FIG. 3 shows a road 301, steps 302 and 303, and a white cane 304.
ステップS202では、制御部101(設定手段101a)は、ステップS201で取得した画像を解析することによって歩行の目印となる道路上の段差に関する情報を取得する。本実施例では、制御部101は、段差302,303に関する情報を取得する。画像を解析して歩道の段差などの物体に関する情報を取得する方法として、Deep Learningなどの機械学習を利用する方法や、SLAM(Simultaneous Localization and Mapping)を利用する方法がある。なお、本実施例では、道路上の段差に関する情報を取得するが、後述するように歩行を補助するための所定の領域を設定可能な所定情報であればこれに限定されない。また、本実施例では、段差に関する情報は、制御部101が画像を解析することで取得されるが、人工衛星からの信号に基づく位置情報を用いて取得されてもよい。また、画像処理部105を利用して画像を解析してもよい。 In step S202, the control unit 101 (setting means 101a) acquires information about the steps on the road that serve as walking landmarks by analyzing the image acquired in step S201. In this embodiment, the control unit 101 acquires information about the steps 302 and 303. Methods for analyzing an image to acquire information about objects such as sidewalk steps include a method using machine learning such as Deep Learning and a method using SLAM (Simultaneous Localization and Mapping). In this embodiment, information about the steps on the road is acquired, but is not limited to this as long as it is predetermined information that can set a predetermined area to assist walking as described later. In this embodiment, information about the steps is acquired by the control unit 101 analyzing the image, but may be acquired using position information based on a signal from an artificial satellite. In addition, the image may be analyzed using the image processing unit 105.
ステップS203では、制御部101(設定手段101a)は、ステップS202で取得した段差に関する情報を用いて、段差に途切れ区間があるか否かを判定する。途切れ区間とは例えば、図4の破線で示される段差302,303の間の区間401である。途切れ区間がある場合、ステップS204に進み、そうでない場合、本フローを終了する。 In step S203, the control unit 101 (setting means 101a) uses the information about the step acquired in step S202 to determine whether or not the step has a discontinuous section. An example of a discontinuous section is section 401 between steps 302 and 303, which is indicated by the dashed line in FIG. 4. If a discontinuous section is present, the process proceeds to step S204; if not, the process ends.
ステップS204では、制御部101(設定手段101a)は、画像の解析結果に基づいて、画像における歩行を補助するための所定の領域を設定する。本実施例では、制御部101(設定手段101a)は、所定の領域の一例として、段差をつなぐように、歩行可能な領域を示す仮想的な線(歩行ガイド線)を設定する。図5は、歩行ガイド線の一例を示す図である。破線で示される歩行ガイド線501は、段差302,303の途切れている区間に段差302,303と平行に生成される。 In step S204, the control unit 101 (setting means 101a) sets a predetermined area in the image to assist walking, based on the results of the image analysis. In this embodiment, the control unit 101 (setting means 101a) sets a virtual line (walking guide line) indicating a walkable area so as to connect the steps, as an example of the predetermined area. FIG. 5 is a diagram showing an example of a walking guide line. Walking guide line 501, indicated by a dashed line, is generated parallel to steps 302, 303 in the section where steps 302, 303 are interrupted.
ステップS205では、制御部101(取得手段101b)は、ステップS201で取得した画像を解析することによって得られる画像における白杖(特定対象物)の位置に関する情報を取得する。図6は、白杖を示す模式図である。601,602,603はそれぞれ、白杖の握り、柄、石突を表している。604は、白杖の先端付近の20cm程度、赤色に塗装された塗装部を表している。本実施例では、制御部101は、塗装部504を検出することで白杖の位置に関する情報を取得する。画像から特定の色を持つ部分を検出する方法として、分割ブロックごとの色ヒストグラムを利用する方法や、ステップS202と同様に、Deep Learningなどの機械学習を利用する方法などがある。なお、本実施例では、画像を解析することで白杖の位置に関する情報を取得するが、白杖の中に位置特定用の発信機を設置し、発信される信号によって白杖の位置に関する情報を取得してもよい。 In step S205, the control unit 101 (acquisition means 101b) acquires information about the position of the white cane (specific object) in the image obtained by analyzing the image acquired in step S201. FIG. 6 is a schematic diagram showing a white cane. 601, 602, and 603 respectively represent the grip, handle, and ferrule of the white cane. 604 represents a painted part painted red for about 20 cm near the tip of the white cane. In this embodiment, the control unit 101 acquires information about the position of the white cane by detecting the painted part 504. Methods for detecting a part having a specific color from an image include a method using a color histogram for each divided block, and a method using machine learning such as Deep Learning, as in step S202. In this embodiment, information about the position of the white cane is acquired by analyzing the image, but information about the position of the white cane may also be acquired by installing a position identification transmitter in the white cane and acquiring information about the position of the white cane by the transmitted signal.
ステップS206では、制御部101は、ステップS204で設定された所定の領域内に特定対象物の位置に関する位置情報が位置するかどうかを判断する。本実施例では、制御部101は、画像上で白杖が歩行ガイド線と交差したか(歩行ガイド線を横切ったか)否かを判定する。図7は、白杖の位置の履歴を示す図である。図7では、白丸が白杖の位置を表しており、(a)~(c)の順に白杖の位置が変化している。図7(a),(b)では、白杖は歩行ガイド線の右側に位置し、制御部101は白杖が歩行ガイド線と交差していないと判定する。図7(c)では、白杖は歩行ガイド線の右側から左側に移動している。そのため、制御部101は、図7(c)の時点で白杖が歩行ガイド線と交差したと判定する。白杖が歩行ガイド線と交差した場合、ステップS207に進み、そうでない場合、本フローを終了する。 In step S206, the control unit 101 determines whether the position information regarding the position of the specific object is located within the predetermined area set in step S204. In this embodiment, the control unit 101 determines whether the white cane has crossed the walking guide line (crossed the walking guide line) on the image. FIG. 7 is a diagram showing the history of the position of the white cane. In FIG. 7, the white circle represents the position of the white cane, and the position of the white cane changes in the order of (a) to (c). In FIG. 7(a) and (b), the white cane is located to the right of the walking guide line, and the control unit 101 determines that the white cane does not cross the walking guide line. In FIG. 7(c), the white cane has moved from the right to the left of the walking guide line. Therefore, the control unit 101 determines that the white cane has crossed the walking guide line at the time of FIG. 7(c). If the white cane has crossed the walking guide line, the process proceeds to step S207; if not, the flow ends.
ステップS207では、制御部101(制御手段101c)は、報知手段にユーザに対する報知動作を実行するように指示を送信する。本実施例では、制御部101は、通信I/F106,124を介して振動部125に振動を行うように指示を送信する。 In step S207, the control unit 101 (control means 101c) sends an instruction to the notification means to perform a notification operation for the user. In this embodiment, the control unit 101 sends an instruction to the vibration unit 125 via the communication I/Fs 106 and 124 to vibrate.
次に、図8を参照して、振動装置120の処理について説明する。図8は、振動装置120の処理を示すフローチャートである。図8のフローチャートにおける各処理は、制御部121が不揮発性メモリ123に格納されたプログラムをメモリ122に展開して実行することにより実現される。 Next, the processing of the vibration device 120 will be described with reference to FIG. 8. FIG. 8 is a flowchart showing the processing of the vibration device 120. Each process in the flowchart of FIG. 8 is realized by the control unit 121 expanding a program stored in the non-volatile memory 123 into the memory 122 and executing it.
ステップS801では、制御部121は、制御部101からの指示を受信したか否かを判定する。指示を受信した場合、ステップS802に進み、そうでない場合、本ステップの処理を繰り返す。 In step S801, the control unit 121 determines whether or not an instruction has been received from the control unit 101. If an instruction has been received, the process proceeds to step S802; if not, the process of this step is repeated.
ステップS802では、制御部121は、振動部125を振動させることで、白杖が歩行ガイド線と交差した旨をユーザに報知する。 In step S802, the control unit 121 vibrates the vibration unit 125 to notify the user that the white cane has crossed the walking guide line.
以上説明したように、本実施例の構成によれば、段差が途切れている区間において、白杖が歩行ガイド線と交差した際に、白杖に取り付けた振動装置を振動させる。これにより、特別な目印を設置していない通路であっても、ユーザが道に沿って歩行することを補助することができる。 As described above, according to the configuration of this embodiment, when the white cane crosses a walking guide line in a section where there are no steps, the vibration device attached to the white cane is vibrated. This makes it possible to assist the user in walking along the path, even in passages where no special markers are installed.
本実施例では、曲がり角を曲がる場合にユーザの歩行を補助する構成について説明する。 In this embodiment, we will explain a configuration that assists the user in walking when turning a corner.
図9は、本実施例の撮像装置100の処理を示すフローチャートである。図9のフローチャートにおける各処理は、制御部101が不揮発性メモリ103に格納されたプログラムをメモリ102に展開して実行することにより実現される。なお、図9のステップS201、ステップS205、ステップS207の処理はそれぞれ、図2のステップS201、ステップS205、ステップS207の処理と同様であるため、説明を省略する。 Fig. 9 is a flowchart showing the processing of the imaging device 100 of this embodiment. Each process in the flowchart in Fig. 9 is realized by the control unit 101 expanding a program stored in the non-volatile memory 103 into the memory 102 and executing it. Note that the processes of steps S201, S205, and S207 in Fig. 9 are similar to the processes of steps S201, S205, and S207 in Fig. 2, respectively, and therefore will not be described.
ステップS901では、制御部101は、GPS107より取得した撮像装置100の現在位置を、不揮発性メモリ103、又はメモリ102に格納されている地図データと照合することで、ユーザが曲がり角の近くにいるか否かを判定する。ユーザが曲がり角の近くにいる場合、ステップS902に進み、そうでない場合、ステップS905に進む。なお、本ステップにおいて、あらかじめ設定された経路情報を利用して、ユーザが曲がり角を曲がるか否かを合わせて判定してもよい。 In step S901, the control unit 101 checks the current position of the imaging device 100 acquired from the GPS 107 against map data stored in the non-volatile memory 103 or the memory 102 to determine whether or not the user is near a corner. If the user is near a corner, the process proceeds to step S902; if not, the process proceeds to step S905. Note that in this step, it may also be possible to use route information set in advance to determine whether or not the user is about to turn a corner.
ステップS902では、制御部101(設定手段101a)は、ステップS201で取得した画像を解析することによって曲がり角があるか否かを判定する。曲がり角の有無を判定する方法として、実施例1と同様に、Deep Learningなどの機械学習を利用する方法がある。曲がり角がある場合、ステップS903に進み、そうでない場合、ステップS905に進む。なお、本実施例では、曲がり角の有無に関する情報は、制御部101が画像を解析することで取得されるが、人工衛星からの信号に基づく位置情報を用いて取得されてもよい。 In step S902, the control unit 101 (setting means 101a) determines whether or not there is a corner by analyzing the image acquired in step S201. As in the first embodiment, a method of determining whether or not there is a corner is to use machine learning such as Deep Learning. If there is a corner, the process proceeds to step S903, and if not, the process proceeds to step S905. Note that in this embodiment, information regarding the presence or absence of a corner is acquired by the control unit 101 analyzing the image, but may also be acquired using position information based on a signal from an artificial satellite.
ステップS903では、制御部101(設定手段101a)は、画像の解析結果に基づいて、画像上に歩行を補助するための所定の領域を設定する。本実施例では、制御部101(設定手段101a)は、所定の領域の一例として、曲がり角を曲がるための歩行ガイド線を設定する。図10は、曲がり角を曲がるための歩行ガイド線の一例を示す図である。図10の画像には、道路1001、段差1002,1003が写っている。破線で示される歩行ガイド線1004は、段差1003に沿って歩いてきたユーザが曲がり角を曲がるための歩行ガイド線であり、段差1003が途切れる部分を始点として、曲がり角を回り込むように設定される。 In step S903, the control unit 101 (setting means 101a) sets a predetermined area on the image to assist walking, based on the analysis result of the image. In this embodiment, the control unit 101 (setting means 101a) sets a walking guide line for turning corners as an example of the predetermined area. FIG. 10 is a diagram showing an example of a walking guide line for turning corners. The image in FIG. 10 shows a road 1001 and steps 1002 and 1003. The walking guide line 1004 shown by a dashed line is a walking guide line for a user who has been walking along the step 1003 to turn the corner, and is set to go around the corner, starting from the point where the step 1003 ends.
ステップS904では、制御部101は、ステップS204で設定された所定の領域内に特定対象物の位置に関する位置情報が位置するかどうかを判断する。本実施例では、制御部101は、画像上で白杖が歩行ガイド線と交差したか否かを判定する。ステップS904の処理はステップS206の処理と同様のものであるが、本ステップでは制御部101は白杖が歩行ガイド線の左側から右側へ移動した際に白杖が歩行ガイド線と交差したと判定する。これにより、ユーザが歩行ガイド線の内側を歩行することが可能となる。白杖が歩行ガイド線と交差した場合、ステップS207に進み、そうでない場合、本フローを終了する。なお、図10ではユーザが左に曲がる場合を示したが、右に曲がる場合、制御部101は白杖が歩行ガイド線の右側から左側に移動した際に交差したと判定すればよい。 In step S904, the control unit 101 determines whether the position information regarding the position of the specific object is located within the predetermined area set in step S204. In this embodiment, the control unit 101 determines whether the white cane has crossed the walking guide line on the image. The processing in step S904 is similar to the processing in step S206, but in this step, the control unit 101 determines that the white cane has crossed the walking guide line when the white cane moves from the left side of the walking guide line to the right side. This allows the user to walk inside the walking guide line. If the white cane has crossed the walking guide line, the process proceeds to step S207, and if not, the process ends. Note that while FIG. 10 shows a case in which the user turns left, in the case of turning right, the control unit 101 may determine that the white cane has crossed the walking guide line when it moves from the right side to the left side.
ステップS905では、制御部101は、図2のステップS202以降の処理を実施する。 In step S905, the control unit 101 performs the processing from step S202 onward in FIG. 2.
以上説明したように、本実施例の構成によれば、曲がり角を曲がる場合にもユーザの歩行を補助することができる。 As described above, the configuration of this embodiment can assist the user in walking even when turning corners.
本実施例では、路上に障害物がある場合にユーザの歩行を補助する構成について説明する。 In this embodiment, we will explain a configuration that assists the user in walking when there is an obstacle on the road.
図11は、本実施例の撮像装置100の処理を示すフローチャートである。図11のフローチャートにおける各処理は、制御部101が不揮発性メモリ103に格納されたプログラムをメモリ102に展開して実行することにより実現される。なお、図11のステップS201、ステップS205、ステップS207の処理はそれぞれ、図2のステップS201、ステップS205、ステップS207の処理と同様であるため、説明を省略する。 Fig. 11 is a flowchart showing the processing of the imaging device 100 of this embodiment. Each process in the flowchart of Fig. 11 is realized by the control unit 101 expanding a program stored in the non-volatile memory 103 into the memory 102 and executing it. Note that the processing of steps S201, S205, and S207 in Fig. 11 is similar to the processing of steps S201, S205, and S207 in Fig. 2, respectively, and therefore will not be described.
ステップS1101では、制御部101(設定手段101a)は、ステップS201で取得した画像を解析することによって、路上に障害物があるか否かを判定する。障害物の有無を判定する方法として、実施例1と同様に、Deep Learningなどの機械学習を利用する方法がある。障害物がある場合、ステップS1102に進み、そうでない場合、ステップS1104に進む。なお、本実施例では、障害物の有無に関する情報は、制御部101が画像を解析することで取得されるが、人工衛星からの信号に基づく位置情報を用いて取得されてもよい。 In step S1101, the control unit 101 (setting means 101a) determines whether or not there is an obstacle on the road by analyzing the image acquired in step S201. As in the first embodiment, a method of determining whether or not there is an obstacle is to use machine learning such as Deep Learning. If there is an obstacle, the process proceeds to step S1102, and if not, the process proceeds to step S1104. Note that in this embodiment, information regarding the presence or absence of an obstacle is acquired by the control unit 101 analyzing the image, but may also be acquired using position information based on a signal from an artificial satellite.
ステップS1102では、制御部101(設定手段101a)は、画像の解析結果に基づいて、画像上に歩行を補助するための所定の領域を設定する。本実施例では、制御部101(設定手段101a)は、所定の領域の一例として、障害物を避けるための歩行ガイド線を設定する。図12は、障害物を避けるための歩行ガイド線の一例を示す図である。図12の画像には、道路1201、障害物1202,1203が写っている。破線で示される内側の歩行ガイド線1204、および外側の歩行ガイド線1205は、障害物1202,1203を避けて歩行するための歩行ガイド線である。内側の歩行ガイド線1204は、障害物に沿うように設定される。外側の歩行ガイド線1205は、障害物を回り込むように設定される。 In step S1102, the control unit 101 (setting means 101a) sets a predetermined area on the image to assist walking based on the analysis result of the image. In this embodiment, the control unit 101 (setting means 101a) sets walking guide lines to avoid obstacles as an example of the predetermined area. FIG. 12 is a diagram showing an example of walking guide lines to avoid obstacles. The image in FIG. 12 shows a road 1201 and obstacles 1202 and 1203. The inner walking guide line 1204 and the outer walking guide line 1205, shown by dashed lines, are walking guide lines to walk while avoiding the obstacles 1202 and 1203. The inner walking guide line 1204 is set so as to follow the obstacle. The outer walking guide line 1205 is set so as to go around the obstacle.
ステップS1103では、制御部101は、ステップS204で設定された所定の領域内に特定対象物の位置に関する位置情報が位置するかどうかを判断する。本実施例では、制御部101は、画像上で白杖が歩行ガイド線と交差したか否かを判定する。ステップS1103の処理はステップS206の処理と同様のものであるが、本ステップでは内側の歩行ガイド線1204および外側の歩行ガイド線1205で制御部101が、白杖が歩行ガイド線と交差したと判定する方向が異なる。具体的には、制御部101は、白杖が内側の歩行ガイド線1204の右側から左側に移動した際に交差したと判定し、白杖が外側の歩行ガイド線1205の左側から右側に移動した際に交差したと判定する。すなわち、制御部101は、白杖が2つの歩行ガイド線の内側から外側に移動する際に交差したと判定する。これにより、ユーザが障害物に白杖をぶつけることなく、かつ、車道にはみ出しすぎないように歩行することが可能となる。白杖が歩行ガイド線と交差した場合、ステップS207に進み、そうでない場合、本フローを終了する。 In step S1103, the control unit 101 determines whether the position information regarding the position of the specific object is located within the predetermined area set in step S204. In this embodiment, the control unit 101 determines whether the white cane has crossed the walking guide line on the image. The processing of step S1103 is similar to the processing of step S206, but in this step, the direction in which the control unit 101 determines that the white cane has crossed the walking guide line is different for the inner walking guide line 1204 and the outer walking guide line 1205. Specifically, the control unit 101 determines that the white cane has crossed the walking guide line when it moves from the right side to the left side of the inner walking guide line 1204, and determines that the white cane has crossed the walking guide line when it moves from the left side to the right side of the outer walking guide line 1205. In other words, the control unit 101 determines that the white cane has crossed the two walking guide lines when it moves from the inside to the outside. This enables the user to walk without hitting an obstacle with the white cane and without going too far into the roadway. If the white cane intersects with the walking guide line, proceed to step S207; if not, end this flow.
ステップS1104では、制御部101は、図9のステップS901以降の処理を実施する。 In step S1104, the control unit 101 performs the processing from step S901 onward in FIG. 9.
以上説明したように、本実施例の構成によれば、路上に障害物がある場合にもユーザの歩行を補助することができる。
[その他の実施例]
本発明は、上述の実施例の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
As described above, according to the configuration of this embodiment, it is possible to assist the user in walking even when there is an obstacle on the road.
[Other Examples]
The present invention can also be realized by a process in which a program for implementing one or more of the functions of the above-described embodiments is supplied to a system or device via a network or a storage medium, and one or more processors in a computer of the system or device read and execute the program. The present invention can also be realized by a circuit (e.g., ASIC) that implements one or more of the functions.
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。 The above describes preferred embodiments of the present invention, but the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications and variations are possible within the scope of the gist of the invention.
101 制御部(制御装置)
101a 設定手段
101b 取得手段
101c 制御手段
104 撮像部(撮像手段)
125 振動部(報知手段)
101 Control unit (control device)
101a Setting means 101b Acquisition means 101c Control means 104 Imaging unit (imaging means)
125 Vibration unit (notification means)
Claims (20)
前記画像における特定対象物の位置に関する位置情報を取得する取得手段と、
前記歩行ガイド線に前記位置情報が位置した場合に、報知手段に対して報知動作の実行を指示する制御手段とを有することを特徴とする制御装置。 a setting means for setting walking guide lines indicating walkable areas in an image captured by an imaging means, using information regarding the end of steps on a road in the image;
an acquisition means for acquiring position information relating to a position of a specific object in the image;
and a control means for instructing a notification means to execute a notification operation when the position information is located on the walking guide line.
前記画像における特定対象物の位置に関する位置情報を取得する取得手段と、
前記歩行ガイド線に前記位置情報が位置した場合に、報知手段に対して報知動作の実行を指示する制御手段とを有することを特徴とする制御装置。 A setting means for setting a walking guide line indicating a walkable area in an image captured by the imaging means, using information about a corner of a road in the image;
an acquisition means for acquiring position information relating to a position of a specific object in the image;
and a control means for instructing a notification means to execute a notification operation when the position information is located on the walking guide line.
前記画像における特定対象物の位置に関する位置情報を取得する取得手段と、
前記歩行ガイド線に前記位置情報が位置した場合に、報知手段に対して報知動作の実行を指示する制御手段とを有することを特徴とする制御装置。 a setting means for setting walking guide lines indicating walkable areas in an image captured by the imaging means, using information about obstacles on a road in the image;
an acquisition means for acquiring position information relating to a position of a specific object in the image;
and a control means for instructing a notification means to execute a notification operation when the position information is located on the walking guide line.
請求項1乃至14の何れか一項に記載の制御装置とを有することを特徴とする歩行補助装置。 An imaging means for capturing an image;
A walking assistance device comprising the control device according to any one of claims 1 to 14 .
前記歩行補助装置からの指示に基づいて報知動作を実行する報知手段を備える報知装置とを有することを特徴とする歩行補助システム。 A walking assistance device according to claim 15 ;
a notification device including notification means for performing a notification operation based on an instruction from the walking assist device.
前記画像における特定対象物の位置に関する位置情報を取得するステップと、
前記歩行ガイド線に前記位置情報が位置した場合に、報知手段に対して報知動作の実行を指示するステップとを有することを特徴とする制御方法。 setting a walking guide line indicating a walkable area in an image captured by an imaging means using information regarding the end of a step on a road in the image;
obtaining position information relating to a position of a specific object in the image;
and when the position information is located on the walking guide line, instructing a notification means to execute a notification operation.
前記画像における特定対象物の位置に関する位置情報を取得するステップと、
前記歩行ガイド線に前記位置情報が位置した場合に、報知手段に対して報知動作の実行を指示するステップとを有することを特徴とする制御方法。 setting a walking guide line indicating a walkable area in an image captured by an imaging means using information about corners of a road in the image;
obtaining position information relating to a position of a specific object in the image;
and when the position information is located on the walking guide line, instructing a notification means to execute a notification operation.
前記画像における特定対象物の位置に関する位置情報を取得するステップと、
前記歩行ガイド線に前記位置情報が位置した場合に、報知手段に対して報知動作の実行を指示するステップとを有することを特徴とする制御方法。 setting a walking guide line indicating a walkable area in an image captured by an imaging means using information about obstacles on a road in the image;
obtaining position information relating to a position of a specific object in the image;
and when the position information is located on the walking guide line, instructing a notification means to execute a notification operation.
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|---|---|---|---|---|
| JP2005143892A (en) | 2003-11-17 | 2005-06-09 | Yazaki Corp | Walking support device |
| US20130220392A1 (en) | 2010-09-24 | 2013-08-29 | Mesa Imaging Ag | White Cane with Integrated Electronic Travel Aid Using 3D TOF Sensor |
| US20150007079A1 (en) | 2013-06-28 | 2015-01-01 | Silicon Graphics International Corp. | Combining parallel coordinates and histograms |
| JP2019005264A (en) | 2017-06-26 | 2019-01-17 | 東芝情報システム株式会社 | Walking stick for visually impaired person |
| JP2021153814A (en) | 2020-03-26 | 2021-10-07 | キヤノン株式会社 | Controls, gait aids, gait assist systems, control methods, and programs |
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005143892A (en) | 2003-11-17 | 2005-06-09 | Yazaki Corp | Walking support device |
| US20130220392A1 (en) | 2010-09-24 | 2013-08-29 | Mesa Imaging Ag | White Cane with Integrated Electronic Travel Aid Using 3D TOF Sensor |
| US20150007079A1 (en) | 2013-06-28 | 2015-01-01 | Silicon Graphics International Corp. | Combining parallel coordinates and histograms |
| JP2019005264A (en) | 2017-06-26 | 2019-01-17 | 東芝情報システム株式会社 | Walking stick for visually impaired person |
| JP2021153814A (en) | 2020-03-26 | 2021-10-07 | キヤノン株式会社 | Controls, gait aids, gait assist systems, control methods, and programs |
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