JPH0312895B2 - - Google Patents
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- JPH0312895B2 JPH0312895B2 JP60158256A JP15825685A JPH0312895B2 JP H0312895 B2 JPH0312895 B2 JP H0312895B2 JP 60158256 A JP60158256 A JP 60158256A JP 15825685 A JP15825685 A JP 15825685A JP H0312895 B2 JPH0312895 B2 JP H0312895B2
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、盲人の歩行の補助具に関するもので
ある。更に詳細には、盲人が歩行するときに、足
許の障害物や穴等の危険をさける為に白杖を利用
するが、この手段は地上数センチメートルまでの
障害物を検知できるのみである。従つて、これよ
り上方空間は無防備となり、歩行に不安を感じて
いる現状にある。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a walking aid for blind people. More specifically, when blind people walk, they use a white cane to avoid dangers such as obstacles and holes in their path, but this method can only detect obstacles up to a few centimeters above the ground. Therefore, the space above this area is unprotected, and the current situation is that people feel uneasy about walking.
本発明装置によれば、小型、軽量、廉価な装置
により、上述した不安を除去し、歩行し易くした
盲人用の案内装置を得ることができるものであ
る。 According to the device of the present invention, it is possible to obtain a guide device for a blind person that eliminates the above-mentioned concerns and makes walking easier with a small, lightweight, and inexpensive device.
盲人は、白杖による知覚情報が不足する為に、
環境音や風を知覚することにより、外界の事情を
知覚している。しかしこの知覚は不確実であり、
又盲人の90%を占める中途失明者の場合には殆ん
ど不可能に近い実状にある。
Blind people lack sensory information from a white cane, so
We perceive circumstances in the outside world by perceiving environmental sounds and wind. But this perception is uncertain;
Furthermore, in the case of people who have lost their sight during the course of their lives, which accounts for 90% of blind people, this is almost impossible.
以上の欠点を除去する為に、超音波によるセン
サが作られて市販されている。しかしこの種の機
器には、次に述べる欠点がある。 In order to eliminate the above drawbacks, ultrasonic sensors have been manufactured and commercially available. However, this type of equipment has the following drawbacks.
第1に、測距情報は正確であるが、射出音波の
拡がりが大きく、小さくする為に波長を小さくす
ると、到達距離がみじかくなり実用性が失なわれ
る。従つて障害物の方向が判別できない欠点があ
る。 First, although the distance measurement information is accurate, the emitted sound wave spreads widely, and if the wavelength is made smaller in order to make it smaller, the reachable distance becomes small and practicality is lost. Therefore, there is a drawback that the direction of the obstacle cannot be determined.
第2に、装置が大型、高価となる欠点がある。 Second, there is a drawback that the device is large and expensive.
第3に、超音波を利用する装置には、障害物ま
での距離に対応して音の周波数を変化させる測距
装置として用いるものや聴覚の音源定位を利用し
たもので複数個の超音波送受信素子を使い障害物
が距離と方向に対応した音像として定位する装置
などがある。これらの装置は情報を盲人に伝達す
る手段が聴覚によるため前記した環境音がマスキ
ングされ、その結果環境音からの情報量が減少し
盲人が知覚する総合的な情報量は増加せずまた超
音波を用いた装置は消費電流が多い欠点もあり歩
行補助装置として適当でない。また盲人は装置を
手許から離したときに晴眼者であれば容易に行な
える電源スイツチ開閉の確認をすることができな
く電源スイツチの切り忘れをしがちである。 Third, devices that use ultrasonic waves include those that are used as distance measuring devices that change the frequency of sound according to the distance to an obstacle, and those that use the auditory sense of sound source localization, which transmit and receive multiple ultrasound waves. There are devices that use elements to localize obstacles as sound images that correspond to distance and direction. Since the means of transmitting information to the blind person in these devices is auditory, the environmental sounds mentioned above are masked, and as a result, the amount of information from the environmental sound decreases, and the overall amount of information perceived by the blind person does not increase. Devices using this type have the disadvantage of high current consumption, making them unsuitable as walking aid devices. Furthermore, when blind people take the device away from their hands, they are unable to check whether the power switch is open or closed, which a sighted person can easily do, and they tend to forget to turn off the power switch.
第4に、本発明と同一出願人、同一発明者によ
り、赤外線ビームを利用した盲人案内装置が、特
開昭57−151807として開示されているが、これ
は、赤外線による測距の原理及び盲人の歩行補助
具として利用できることを示しているもので、実
用面にいくつかの難点のあるものである。 Fourth, by the same applicant and same inventor as the present invention, a blind guide device using infrared beams has been disclosed as Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-151807. However, there are some practical difficulties.
前項において説明した第1,第2,第3,第4
の項目の欠点を除去することが本発明が解決しよ
うとしている問題点である。
The first, second, third, and fourth explained in the previous section
The problem that the present invention seeks to solve is to eliminate the disadvantages of the following items.
尚欠点を理解する為に、現状を次に説明する。 In order to understand the shortcomings, the current situation will be explained below.
盲人は、杖をたよりに歩行するが、これは杖の
とどく足許の範囲ばかりではなく、杖の先で硬い
地面を叩いたときにでるクリツク音の反響を聴く
ことにより、盲人の周囲の近距離にある壁などの
比較的大きな物体を感覚的に捉えることができる
ものである。実験によると、長い廊下に置かれた
衝立を2メートル手前から知覚できる。これは、
コウモリやイルカの超音波を使つたエコーサウン
デングと同じ原理であり、人間の場合の音源は、
前記した杖の音のほかに、歩く足音、洋服の擦れ
る音である。 Blind people walk with the help of a cane, but this is not limited to the range at their feet that the cane can reach, but by listening to the echoes of the clicks that are made when the tip of the cane hits the hard ground, they can walk at short distances around the blind person. It is possible to intuitively perceive relatively large objects such as walls. According to experiments, a screen placed in a long hallway can be perceived from 2 meters in front of you. this is,
The principle is the same as echo sounding using ultrasonic waves from bats and dolphins, and the sound source for humans is:
In addition to the sound of the cane mentioned above, there were also the sounds of footsteps and the rustling of clothes.
しかし、物体の小さな部分や距離が遠くなる
と、まわりの状態を正確に知ることが困難とな
り、測距装置を用いたソナーが必要となる。他物
体までの距離を測定する手段は数多く知られてい
る。電磁波、または超音波を使用し、波の伝達時
間より距離を算定するもの、波の干渉を利用する
もの、三角測量の原理を利用するものなどがあ
る。これらの手段による装置は、大型で高価とな
つたり、機構の精度を高くする必要がある。ま
た、超音波を使用したものは放射波の拡がりが大
きい為に、方向が判らなく、又小さな物体は測距
できないという欠点もある。更に又前述したよう
に、盲人の90%を占める中途失明者は、環境音の
知覚が不確実で、外界の状況が判らない実情にあ
る。 However, if the object is small or far away, it becomes difficult to accurately know the surrounding conditions, and sonar using a rangefinder is required. Many methods are known for measuring distances to other objects. There are methods that use electromagnetic waves or ultrasonic waves to calculate distance based on wave propagation time, methods that use wave interference, and methods that use the principle of triangulation. Devices using these means are large and expensive, and require high precision mechanisms. Additionally, devices using ultrasonic waves have the disadvantage that because the radiation waves spread widely, the direction cannot be determined and the distance cannot be measured for small objects. Furthermore, as mentioned above, people who have lost their sight during the course of their lives, who make up 90% of the blind, have uncertain perceptions of environmental sounds and are unable to understand the outside world.
盲人の歩行補助として、測距装置から得られる
信号を、電圧制御発振器、電圧制御御増巾器に入
力し、物体までの距離に対応してイアーフオンか
ら音として出力し、その音の強弱、または音の高
低、あるいは両方組合わした音の変化によつて、
盲人が外界の物体の状態が頭の中で一つの音像と
して認識できるようにした装置がある。 As a walking aid for blind people, the signal obtained from the distance measuring device is input to a voltage-controlled oscillator and a voltage-controlled amplifier, and the earphone outputs a sound according to the distance to the object, and the intensity or weakness of the sound is output. By changing the pitch of the sound, or a combination of both,
There is a device that allows blind people to perceive the state of objects in the outside world as a single sound image in their heads.
しかし、前述したように盲人の聴覚は非常に鋭
敏であり、イアーフオンを耳に掛けることは、た
とえ片耳であつても、外界の音を聴くことの妨げ
となる。また、ソナーからスピーカーの音が出る
ようにした場合、室内のような狭い場合では、ス
ピーカーからの音は聞きやすいが、室外では、音
量を大きくしないと聴きとりにくい。さらに音が
外部に出ることで、彼らの目のみえないことが注
意を引かれ好都合となる反面、注意を引かれすぎ
て好まない人もいる。また盲人は、点字を指先で
読むことができ、これは彼らの触覚が鋭敏である
ことを示している。 However, as mentioned above, blind people's hearing is very sensitive, and wearing earphones in one ear, even if it is in one ear, hinders the ability to hear the sounds of the outside world. Furthermore, when the sonar outputs sound from a speaker, it is easy to hear the sound from the speaker in a small space such as indoors, but it is difficult to hear outdoors unless the volume is turned up. Furthermore, the sound coming out outside attracts attention to their blindness, which is good for them, but on the other hand, some people don't like it because it draws too much attention. Blind people can also read Braille with their fingertips, indicating that they have a keen sense of touch.
従つて、盲人のソナーは、10メートル位までの
距離のできるだけ小さい面積を測距でき、しかも
その方向が判り測距時間が短かく、機械的に動く
部分がない小型、軽量、廉価な測距装置をもち、
盲人に知覚させる媒体としては、外界の音を聞く
ことの妨げとならない触覚によるものと、聴覚に
よるものと併用できることがよい。 Therefore, a blind person's sonar is a compact, lightweight, and inexpensive ranging device that can measure the smallest possible area up to a distance of about 10 meters, knows the direction, takes a short distance measurement time, and has no mechanically moving parts. have equipment,
As a medium for allowing blind people to perceive, it is preferable to use a tactile method that does not interfere with hearing the sounds of the outside world, and an auditory method in combination.
本発明は、前述した、従来の技術手段の問題点
を除去する為に、特許請求の範囲に記載された新
規な構成手段としたものである。
The present invention provides novel configuration means as set forth in the claims in order to eliminate the problems of the conventional technical means described above.
前述した本発明の手段によれば、次に述べる作
用がある。
According to the above-mentioned means of the present invention, the following effects can be achieved.
第1に、並置された2個の押釦の押圧により、
聴覚によるものと、触覚によるものとを区別し
て、物体までの距離と方向を知ることができる。 First, by pressing two juxtaposed push buttons,
You can tell the distance and direction to an object by distinguishing between the auditory sense and the tactile sense.
第2に、上記した2個の押釦は、触覚により、
押釦の形状を判別して、第1,第2の押釦スイツ
チの区別ができる。又手を離すと復帰して電源が
切れるので切忘れが防止できる。 Second, the two push buttons mentioned above are tactile.
The first and second push button switches can be distinguished by determining the shape of the push button. Also, when you release your hand, it returns to normal and turns off the power, which prevents you from forgetting to turn it off.
第3に、赤外ビームの射出角度を変更できる作
用がある。従つて、通常の歩行時には、本体を動
かして走査する必要がないが、障害物を知覚した
ときには、赤外ビームを細くして、その方向を知
ることができる。 Thirdly, there is an effect that the emission angle of the infrared beam can be changed. Therefore, during normal walking, there is no need to move the main body to scan, but when an obstacle is perceived, the infrared beam can be narrowed to determine its direction.
第4に、赤外領域では、可視領域と異なり、選
択反射即ち色の認別がないので、反射光の強さの
みで距離情報を得ることができる作用がある。従
つて、この作用を利用する場合には、近距離レー
ダ装置を得ることができ、しかも小型,軽量,廉
価に作ることができる。 Fourthly, in the infrared region, unlike in the visible region, there is no selective reflection, that is, color recognition, so distance information can be obtained only from the intensity of reflected light. Therefore, when this effect is utilized, a short-range radar device can be obtained, and can be made small, lightweight, and inexpensive.
第5に、再帰性反射膜を物体に予め貼着若しく
は塗着することにより、その著しい反射光の為
に、特定の物体を明瞭に知覚することができる。
又該反射膜をコード化することにより、物体が何
であるかも知覚できる作用がある。 Fifth, by pasting or painting a retroreflective film on an object in advance, a particular object can be clearly perceived due to its significant reflected light.
Furthermore, by coding the reflective film, it is possible to perceive what the object is.
次に第1図以降に示す実施例につき、本発明の
詳細を説明する。同一の記号は同一部材を示すの
で、重複した説明は省略する。
Next, the details of the present invention will be explained with reference to the embodiments shown in FIG. 1 and subsequent figures. Since the same symbols indicate the same members, duplicate explanations will be omitted.
第1図は、本発明装置の本体の外観の一部を示
すものである。 FIG. 1 shows a part of the external appearance of the main body of the device of the present invention.
第1図aにおいて、記号1a,1bは、プラス
チツク成型により作られた2個の外筐で1c,1
d部は、それ等の嵌合部である。 In Fig. 1a, symbols 1a and 1b indicate two outer casings 1c and 1 made by plastic molding.
The part d is a fitting part between them.
点線で示す押釦スイツチ2a,2bは、外筐の
上面に並置されている。これ等の詳細は、第1図
b,c及び第3図につき説明する。 Push button switches 2a and 2b indicated by dotted lines are arranged side by side on the upper surface of the outer casing. These details will be explained with reference to FIGS. 1b, c and 3.
押釦スイツチ2a,2bの裏面には、第3図b
に示す案内溝18等があるが省略して図示してい
ない。 On the back of the push button switches 2a and 2b, there is a
Although there are guide grooves 18 shown in the figure, they are omitted and not shown.
第1図aを矢印A方向よりみた図が第1図bで
ある。 FIG. 1b is a view of FIG. 1a viewed from the direction of arrow A.
第1図bにおいて、突出部1e,1f(第1図
aにも同一記号で示してある。)の間には、押釦
スイツチ2a,2bが並置されている。押釦スイ
ツチ2a,2bの表面には、図示のように、互い
に直角方向となる突細条(細く長い突出部)が成
型されているので、盲人は指をその上におくこと
により、押釦スイツチ2a,2bのいずれかであ
ることが知覚できる効果がある。 In FIG. 1b, push button switches 2a and 2b are juxtaposed between protrusions 1e and 1f (also shown with the same symbols in FIG. 1a). As shown in the figure, the surfaces of the push-button switches 2a and 2b are molded with protrusions (thin and long protrusions) that are perpendicular to each other, so a blind person can press the push-button switches 2a by placing his or her finger on them. , 2b.
突出部1e,1fの高さは、押釦スイツチ2
a,2bの高さと等しいか若しくはより高くされ
ている。従つて、本体を鞄等に収納したときにそ
の収納物に押されて、押釦スイツチ2a,2bが
閉じられ、不用意に電池を消耗せしめることが防
止できるものである。 The height of the protrusions 1e and 1f is the same as that of the push button switch 2.
The height is equal to or higher than that of a and 2b. Therefore, when the main body is stored in a bag or the like, it is possible to prevent the push button switches 2a, 2b from being closed by being pushed by the stored items, thereby inadvertently draining the battery.
第1図cに示すものは、押釦スイツチ2a,2
bの押釦部の形状を異ならしめて、その判別を容
易としたものである。即ち押釦スイツチ3aの押
圧部は長方形であるが、押釦スイツチ3bの押圧
部3cは円形となり、中央部は上方に膨出してい
る。 The push button switches 2a, 2 shown in Fig. 1c are
The shape of the push button part b is made different to make it easier to distinguish between them. That is, the pressing part of the push-button switch 3a is rectangular, but the pressing part 3c of the push-button switch 3b is circular, and the central part bulges upward.
従つて両者に指を触れることにより、そのいず
れかを識別できる効果がある。押釦スイツチ3
a,3bは簡釦スイツチ2a,2bと同じ作用を
行なうものである。押釦スイツチ2a,2bの詳
細については、第3図につき後述する。 Therefore, by touching both with your finger, you can identify one of them. push button switch 3
The buttons a and 3b have the same function as the simple button switches 2a and 2b. Details of the push button switches 2a and 2b will be described later with reference to FIG.
第2図は、第1図aを矢印B方向よりみた図
で、本体の前面を示すものである。 FIG. 2 is a view of FIG. 1a viewed from the direction of arrow B, and shows the front side of the main body.
第2図において、赤色フイルタ板4a,4b
が、本体前面の同形の空孔に嵌着されている。フ
イルタ板4a,4bの背面には、収束用のレンズ
5a,5bが点線で示されている。フイルタ4
a,4b及びレンズ5a,5bは、第3図aに同
一記号で示されている。 In FIG. 2, red filter plates 4a, 4b
is fitted into a hole of the same shape on the front of the main body. Converging lenses 5a, 5b are indicated by dotted lines on the back surfaces of the filter plates 4a, 4b. Filter 4
a, 4b and lenses 5a, 5b are shown with the same symbols in FIG. 3a.
フイルタ板4a,4bは、赤色より長い波長の
みを透過するもので、外界より入射する可視及び
紫外領域の光を遮断する為のものである。 The filter plates 4a and 4b transmit only wavelengths longer than red, and are used to block visible and ultraviolet light incident from the outside.
レンズ5a,5bは、焦点距離のみじかい10ミ
リメートル位のものが利用されるので、非球面プ
ラスチツクレンズを使用することがよい。第3図
aに示すものは、本体前部に収納されている赤外
光射出部即ち赤外線発光源及び赤外光受光部の構
成を示すもので、外筐1aを除去して示してあ
る。 Since the lenses 5a and 5b have a short focal length of about 10 mm, it is preferable to use aspherical plastic lenses. FIG. 3a shows the configuration of an infrared light emitting section, that is, an infrared light emitting source and an infrared light receiving section, which are housed in the front part of the main body, and is shown with the outer casing 1a removed.
外筐1bと1aの嵌合部には、合せ溝があるが
省略して図示していない。 Although there is a mating groove in the fitting portion of the outer casings 1b and 1a, it is omitted and not shown.
円筒6の前面には、レンズ5aが嵌着され、こ
れにリング状のつば部6aが固定されている。 A lens 5a is fitted onto the front surface of the cylinder 6, and a ring-shaped flange 6a is fixed to the lens 5a.
外筐1bの底面には、平板状の支持体7aの基
部が固定され、その上縁凹部には、光電素子とな
る発光ダイオード(0.8ミクロン〜1ミクロンの
波長を射出するもの)が固着され、その発光面
は、レンズ5aの焦点の位置にある。支持体7a
の空孔には、円筒6の左端の突出片6b,6cが
遊嵌し、突出片6b,6cは、スプリング8a,
8bにより左方に弾撥されているが、支持体7a
と円筒6の左端が当接して停止している。 The base of a flat support 7a is fixed to the bottom of the outer casing 1b, and a light emitting diode (which emits a wavelength of 0.8 microns to 1 micron) serving as a photoelectric element is fixed to the recessed portion of the upper edge of the base. Its light emitting surface is located at the focal point of the lens 5a. Support body 7a
The protruding pieces 6b, 6c at the left end of the cylinder 6 are loosely fitted into the holes, and the protruding pieces 6b, 6c are connected to the springs 8a, 6c.
Although it is repelled to the left by support body 7a
The left end of the cylinder 6 contacts and stops.
支持体7の基部も外筐1bの底面に固定し、そ
の上縁は半円形となり、円筒6が載置されてい
る。 The base of the support 7 is also fixed to the bottom surface of the outer casing 1b, and its upper edge is semicircular, on which the cylinder 6 is placed.
外筐1aを上方より、外筐1bと嵌合したとき
に、支持体7と全く同じ構成の支持体が、外筐1
aにも設けられて、支持体7の上縁と当接して、
円筒6が左右に滑動できるように構成されてい
る。記号9で示すものは半円筒形の支持体で、そ
の右端には、レンズ5bが嵌着されている。左端
底面の空孔には、赤外光の光電素子(フオトダイ
オード)11が固定され、右から入射する赤外光
を受光して、対応する出力が得られるようになつ
ている。 When the outer casing 1a is fitted to the outer casing 1b from above, a support body having exactly the same structure as the support body 7 is inserted into the outer casing 1.
a is also provided and comes into contact with the upper edge of the support 7,
The cylinder 6 is configured to be able to slide left and right. What is indicated by symbol 9 is a semi-cylindrical support body, and a lens 5b is fitted into the right end of the support body. An infrared photoelectric element (photodiode) 11 is fixed in the hole at the bottom of the left end, and is configured to receive infrared light incident from the right and obtain a corresponding output.
外筐1bと嵌合すべき外筐1aにも同じ構成の
半円筒形の支持体が設けられ、外筐1a,1bが
嵌着されたとき、それぞれに設けた2つの支持体
も合致して、円筒形となるように構成されてい
る。 A semi-cylindrical support with the same configuration is also provided on the outer casing 1a to be fitted with the outer casing 1b, and when the outer casings 1a and 1b are fitted, the two supports provided on each are also aligned. , is configured to have a cylindrical shape.
次に、押釦スイツチ(以降は電気スイツチと略
称する。)2a,2bの詳細について説明する。 Next, details of the push button switches (hereinafter abbreviated as electric switches) 2a and 2b will be explained.
第3図aにおいて、電気スイツチ2a,2b
は、外筐1a,1bの上面に設けられている。 In FIG. 3a, electric switches 2a, 2b
are provided on the upper surfaces of the outer casings 1a and 1b.
第3図bは、電気スイツチ2a,2bの詳細を
示すもので、電気スイツチ2aの上方の押釦を矢
印方向に押圧すると、収納電気接点が閉じ、押圧
力を除去するとスプリングバツクして開かれる。
上記した電気接点は2組収納され、同時に開閉す
る。記号20aはそれ等の導出線である。 FIG. 3b shows details of the electric switches 2a and 2b. When the upper push button of the electric switch 2a is pressed in the direction of the arrow, the housed electric contact closes, and when the pressing force is removed, it springs back and opens.
Two sets of the electrical contacts described above are housed and open and close at the same time. Symbol 20a is their derivation line.
電気スイツチ2aの裏面に基部が固定された長
杆18a,18bは、外筐1a,1bの嵌合部に
設けた長孔18,19を介して左右に滑動するよ
うになつている。 Long rods 18a, 18b whose bases are fixed to the back surface of the electric switch 2a are adapted to slide left and right through long holes 18, 19 provided in the fitting portions of the outer casings 1a, 1b.
長杆18aの下端は、第3図aに示すように、
リング6aに左方より当接しているので、電気ス
イツチ2aは常に左方に偏倚して停止している。
電気スイツチ2aが上方に脱出するのを防止する
為に、図示のようにEリングが嵌着されている。 As shown in FIG. 3a, the lower end of the long rod 18a is
Since the electric switch 2a is in contact with the ring 6a from the left side, the electric switch 2a is always biased to the left and stopped.
In order to prevent the electric switch 2a from coming off upward, an E-ring is fitted as shown.
電気スイツチ2aの押釦を押圧すると、内部の
2組の電気接点が閉じられ、更に右方に押圧滑動
すると、第3図aの円筒6が、リング6aととも
に右方(矢印D方向)に移動する。移動前に発光
ダイオード10の発光面が焦点の位置にあつたと
すると、赤外線ビームは、点線12a,12bの
ように平行に射出されている。しかし矢印D方向
に円筒6が移動すると、赤外線ビームは拡散す
る。かかる手段による作用効果については後述す
る。 When the push button of the electric switch 2a is pressed, two sets of internal electric contacts are closed, and when it is further pressed and slid to the right, the cylinder 6 in Fig. 3a moves to the right (in the direction of arrow D) together with the ring 6a. . Assuming that the light emitting surface of the light emitting diode 10 is at the focal point before the movement, the infrared beams are emitted in parallel as shown by dotted lines 12a and 12b. However, when the cylinder 6 moves in the direction of arrow D, the infrared beam becomes diffused. The effects of such means will be described later.
電気スイツチ2bを上方より(矢印C方向)押
圧した場合を、第3図cの断面図とともに次に説
明する。 The case where the electric switch 2b is pressed from above (in the direction of arrow C) will be described below with reference to the sectional view of FIG. 3c.
押釦2の裏面には、弾性金属円板21cが固着
され、その縁部は屈曲して、外周は、プラスチツ
ク成型体よりなる外筐の内側に固定されている。 An elastic metal disk 21c is fixed to the back surface of the push button 2, its edges are bent, and its outer periphery is fixed to the inside of an outer casing made of a plastic molded body.
円板21cには、リング状に巻かれて固化され
たボイスコイル21a,21bの端部が固着され
る。 Ends of the voice coils 21a and 21b, which are wound into a ring shape and solidified, are fixed to the disk 21c.
外筐の底面には、断面が図示の形状の、ドウナ
ツ型の軟鋼板プレス部材22aの下面が埋設され
ている。 Embedded in the bottom surface of the outer casing is the lower surface of a donut-shaped mild steel plate press member 22a whose cross section has the shape shown in the figure.
プレス部材22aの内輪には、リング状のフエ
ライマグネツト22が固着され、プレス部材22
aが磁路となり、ボイスコイル21a,21bを
磁束が貫挿するように、内外面がN,S極に磁化
されている。 A ring-shaped ferrite magnet 22 is fixed to the inner ring of the press member 22a.
a becomes a magnetic path, and the inner and outer surfaces are magnetized to N and S poles so that magnetic flux penetrates the voice coils 21a and 21b.
ボイスコイル21a,21bに交流を通電する
と、円板21c即ち押釦2は上下に振動する。こ
のときに押釦2は、下方に押圧され、電気接点2
3が押圧されて閉じられるようになつている。 When alternating current is applied to the voice coils 21a and 21b, the disc 21c, that is, the push button 2, vibrates up and down. At this time, the push button 2 is pressed downward, and the electrical contact 2
3 is pressed to close.
電気スイツチ2bの底面に基部が固定した長杆
19a,19bは、b図に示すように、外筐1
a,1bの嵌合部の長孔を介して左右に滑動でき
るようになつている。Eリングにより電気スイツ
チ2bが上方に脱出することを防止されているこ
とも電気スイツチ2aと同じ構成となつている。 The long rods 19a and 19b whose bases are fixed to the bottom surface of the electric switch 2b are attached to the outer casing 1 as shown in figure b.
It is designed to be able to slide left and right through the long holes in the fitting portions a and 1b. The electric switch 2b has the same structure as the electric switch 2a in that the E-ring prevents the electric switch 2b from escaping upward.
電気スイツチ2bの右側の突出部は、電気スイ
ツチ2aと当接しているので、電気スイツチ2b
を右方に押圧移動せしめると、電気スイツチ2a
も移動し、従つて前述したように、発光ダイオー
ド10による赤外ビームの射出角度が広くなる。 The protrusion on the right side of the electric switch 2b is in contact with the electric switch 2a, so the electric switch 2b
When pressed and moved to the right, electric switch 2a
Therefore, as described above, the angle at which the infrared beam is emitted by the light emitting diode 10 becomes wider.
記号20bは、電気スイツチ23及びボイスコ
イルの導出端子である。本実施例では、押釦2を
振動せしめる駆動源として、ボイスコイルモータ
を利用したが、周知の圧電素子を利用しても同じ
目的が達成される。 Symbol 20b is an electrical switch 23 and a voice coil lead-out terminal. In this embodiment, a voice coil motor is used as a drive source for vibrating the push button 2, but the same purpose can be achieved by using a well-known piezoelectric element.
次に第6,7,8図につき、赤外光ビームによ
り、物体までの測距情報を得る手段について説明
する。 Next, referring to FIGS. 6, 7, and 8, a means for obtaining distance measurement information to an object using an infrared light beam will be explained.
2つの手段があるが、その第1の原理は、放射
電磁波を被測距物体にビーム状に絞つて投射し、
この時点では、輝度の減少を防止し、目標に投射
した後は、一般に散乱光となるので、反射された
電磁波の強度または、エネルギー、即ち積分値
は、距離の次乗に反比例した量として受信される
ので、距離情報を得ることができることである。 There are two methods, but the first principle is to focus the radiated electromagnetic waves onto the object to be measured in the form of a beam and project it.
At this point, the intensity or energy of the reflected electromagnetic wave, that is, the integral value, is received as an amount inversely proportional to the second power of the distance. Therefore, distance information can be obtained.
原理の第2は次のようである。上述したように
物体からの反射波は反射率が異なることが常識で
ある。しかしこれは、可視領域の色の概念からき
ているもので、可視領域外となる色の概念は消滅
し、反射率はほぼ一定となるものである。従つて
例えば波長が1ミクロン程度の発光ダイオードで
赤外領域の発光を行なうものを利用することによ
り、前記した第1の原理により測距を行なうこと
ができる。又レザービームの赤外領域のものも使
用できる。上述した測距情報は、物体までの距離
の次乗に反比例するが、これでは実用上減衰が著
しいので、距離の1乗に反比例する測距情報の方
がよい。 The second principle is as follows. As mentioned above, it is common knowledge that waves reflected from an object have different reflectances. However, this comes from the concept of colors in the visible range; the concept of colors outside the visible range disappears, and the reflectance remains almost constant. Therefore, by using, for example, a light emitting diode with a wavelength of about 1 micron that emits light in the infrared region, distance measurement can be performed according to the first principle described above. It is also possible to use a laser beam in the infrared region. The above-mentioned distance measurement information is inversely proportional to the second power of the distance to the object, but since this causes significant attenuation in practice, it is better to use distance measurement information that is inversely proportional to the first power of the distance.
次に第6図につきその説明をする。 Next, the explanation will be given with reference to FIG.
第6図の実施例は、反射光の受光照度を距離情
報とするものであり、発振回路42の出力及び単
安定回路41の出力は、第8図のタイムチヤート
のグラフの記号A−1及びB−1で示されてい
る。 The embodiment shown in FIG. 6 uses the received illuminance of reflected light as distance information, and the output of the oscillation circuit 42 and the output of the monostable circuit 41 are indicated by symbols A-1 and A-1 on the graph of the time chart shown in FIG. It is shown as B-1.
又コンデンサー41b,トランジスター41a
の作用により、鋸歯状波が作られ、オペアンプ3
7の出力は、第8図のグラフC−1で示されてい
る。オペアンプ39の出力は、トランジスタ39
aのベース電圧を供与するのでトランジスタ39
aを介するコンデンサ38dの充電電流は、第8
図のグラフC−1のようになる。従つてコンデン
サ38dの充電電圧はグラフC−1の電流を積分
した形式となるので、電流の次乗に比例したもの
となり、コンデンサ38dの電圧は、オペアンプ
38に入力され、その出力は、トランジスタ38
aのベース、エミツタ間の印加電圧となる。従つ
てトランジスタ38aを介して、発光ダイオード
10に流れる電流は、時間とともに、第8図のグ
ラフC−2のようになる。トランジスタ38c
は、反転回路40を介してベース電流が得られて
導通して、コンデンサ38dを放電している。 Also, capacitor 41b, transistor 41a
Due to the action of , a sawtooth wave is created and the operational amplifier 3
The output of 7 is shown in graph C-1 of FIG. The output of the operational amplifier 39 is the transistor 39
Since the base voltage of a is provided, the transistor 39
The charging current of the capacitor 38d via the eighth
It will look like graph C-1 in the figure. Therefore, the charging voltage of the capacitor 38d is in the form of integrating the current in graph C-1, and is proportional to the second power of the current.
This is the voltage applied between the base and emitter of a. Therefore, the current flowing to the light emitting diode 10 via the transistor 38a becomes as shown in graph C-2 in FIG. 8 over time. transistor 38c
A base current is obtained through the inverting circuit 40 and conducts, discharging the capacitor 38d.
高い周波数の発振回路43の出力は、トランジ
スタ38bのベースに入力されているので、発光
ダイオード10を流れる電流は変調され、第8図
のグラフF−1のようになる。尚グラフD−1
は、発振回路43の出力である。又記号36は直
流電源正端子である。 Since the output of the high frequency oscillation circuit 43 is input to the base of the transistor 38b, the current flowing through the light emitting diode 10 is modulated and becomes as shown in the graph F-1 of FIG. Furthermore, graph D-1
is the output of the oscillation circuit 43. Further, symbol 36 is the positive terminal of the DC power supply.
発光ダイオード10の変調された赤外線は、レ
ンズ5aで収束され、矢印方向に投射され、物体
よりの反射散乱光矢印は、レンズ5bを介して、
受光素子となるフオトダイオード11に入射され
る。この照度に比例する電気信号は、オペアンプ
48で増巾され、その出力は、グラフG−1で示
され、フイルターコンデンサ48aの出力は、グ
ラフH−1で示されている。アナログコンパレー
タとなるオペアンプ49には、規準電圧源44よ
り、規準電圧が入力されているので、フオトダイ
オード11の照度が設定値となると、検出信号
が、フリツプフロツプ回路47に入力されて、こ
れをセツトし、その出力は微分されて、アナログ
スイツチ45に入力される。アナログスイツチ4
5、オペアンプ46、コンデンサ46cはサンフ
ルホールド回路となつている。 The modulated infrared rays of the light emitting diode 10 are focused by the lens 5a and projected in the direction of the arrow, and the reflected and scattered light from the object passes through the lens 5b.
The light is incident on a photodiode 11 which serves as a light receiving element. This electrical signal proportional to the illuminance is amplified by an operational amplifier 48, the output of which is shown by graph G-1, and the output of filter capacitor 48a is shown by graph H-1. Since the reference voltage is inputted from the reference voltage source 44 to the operational amplifier 49 which serves as an analog comparator, when the illuminance of the photodiode 11 reaches the set value, a detection signal is inputted to the flip-flop circuit 47 to set it. The output is differentiated and input to the analog switch 45. analog switch 4
5. The operational amplifier 46 and the capacitor 46c form a sample hold circuit.
オペアンプ49の出力は図示しないフイルタ回
路により、第8図のグラフI−1からJ−1とな
り、グラフH−1の電圧と規準電圧44aとのク
ロス点でハイレベルとなり、オペアンプ49の+
端子の入力の消滅とともにローレベルとなる。従
つてオペアンプ49の出力は、第8図のグラフJ
−1となる。上記信号の微分パルスが、アナログ
スイツチ45の制御入力となり、第8図のグラフ
K−1となる。 The output of the operational amplifier 49 changes from graph I-1 to J-1 in FIG.
When the input to the terminal disappears, it becomes low level. Therefore, the output of the operational amplifier 49 is as shown in graph J in FIG.
-1. The differential pulse of the above signal becomes the control input of the analog switch 45, resulting in the graph K-1 in FIG.
オペアンプ37の出力即ちアナログスイツチ4
5の左側の入力は、時間に比例して、電圧が上昇
しているので、第7図bのグラフの直線Zとな
る。従つて、オペアンプ46の出力端子47aの
出力電圧は、赤外線ビームが射出し始めてから、
グラフK−1の微分パルスが到来するまでの時間
に対応したものとなり、第8図のグラフL−1の
ようになる。物体までの距離に変化が無ければ直
線となる。段差の分だけ距離に変化のあつたこと
をグラフL−1は示しているものである。 The output of the operational amplifier 37, that is, the analog switch 4
Since the voltage of the input on the left side of 5 is increasing in proportion to time, it becomes the straight line Z in the graph of FIG. 7b. Therefore, the output voltage of the output terminal 47a of the operational amplifier 46 is as follows after the infrared beam starts to be emitted.
It corresponds to the time until the differential pulse of graph K-1 arrives, and is as shown in graph L-1 in FIG. If there is no change in the distance to the object, it will be a straight line. Graph L-1 shows that the distance has changed by the difference in level.
端子46aの出力電圧は、被測距物体までの距
離情報となるものであるが、第7図aのグラフに
ついてその詳細を説明する。 The output voltage of the terminal 46a provides distance information to the object to be measured, and the details will be explained with reference to the graph of FIG. 7a.
よこ軸は上述した端子46aより得られる電圧
であるが、これは第7図bのグラフで前述したよ
うに、時間とともに直線的に増加するので、時間
軸と考えることができる。たて軸は、上述したフ
オトダイオード11の受光照度Lである。これは
又、発光ダイオード10を流れる電流に対応して
増加する。そして物体までの距離が遠い程、その
次乗に逆比例して、フオトダイオード11の受光
照度、即ち第6図のオペアンプ48の入力信号は
小さくなる。物体までのr1,r2の距離とし、フオ
トダイオード11の設定照度L0とすると、この
照度のときに、端子46aの出力は電圧V1,及
びV2となる。記号X,Yの曲線は、物体までの
距離がr1,r2(r2>r1)のときのフオトダイオード
11の受光照度曲線を示している。 The horizontal axis is the voltage obtained from the above-mentioned terminal 46a, which increases linearly with time as described above in the graph of FIG. 7b, so it can be considered as a time axis. The vertical axis represents the light receiving illuminance L of the photodiode 11 described above. It also increases correspondingly to the current flowing through the light emitting diode 10. The farther the distance to the object is, the smaller the illuminance received by the photodiode 11, that is, the input signal to the operational amplifier 48 in FIG. 6, decreases in inverse proportion to the second power of the distance. Assuming that the distances to the object are r 1 and r 2 and the set illuminance of the photodiode 11 is L 0 , the output of the terminal 46a becomes voltages V 1 and V 2 at this illuminance. The curves with symbols X and Y indicate the light receiving illuminance curves of the photodiode 11 when the distances to the object are r 1 and r 2 (r 2 >r 1 ).
このときに照度Lは、距離をrとすると、
L=E/r2(Eは物体面の輝度)
輝度Eは、時間T又は電圧Vとともにその次乗に
比例して増加しているので、
E=K1T2若しくはE=K2V2
となる。従つて上式は、
L0=K2V2/2/r2/2=K2V2/1/r2/1若しくは
L0=K1T2/2/r2/2=K1T2/1/r2/1
として表示できる。従つて設定照度L0で曲線が
切られた点までの時間は物体までの距離に比例す
る。即ち第6図の端子46aの出力電圧に比例す
ることになる。 At this time, the illuminance L is, if the distance is r, L=E/r 2 (E is the brightness of the object surface) Since the brightness E increases with time T or voltage V in proportion to its second power, E=K 1 T 2 or E=K 2 V 2 . Therefore, the above equation is L 0 = K 2 V 2 / 2 / r 2 / 2 = K 2 V 2 / 1 / r 2 / 1 or L 0 = K 1 T 2 / 2 / r 2 / 2 = K 1 It can be expressed as T 2 / 1 / r 2 / 1 . Therefore, the time to the point where the curve is cut at the set illuminance L 0 is proportional to the distance to the object. That is, it is proportional to the output voltage of terminal 46a in FIG.
尚設定照度L0で曲線X,Yを切つた点を求め
ることは、フオトダイオード11の出力電圧を、
オペアンプ49により、規準電圧源44の電圧と
比較することと同じである。 In addition, to find the point where the curves X and Y are cut at the set illuminance L 0 , the output voltage of the photodiode 11 is
This is equivalent to comparing the voltage of the reference voltage source 44 using the operational amplifier 49.
第8図A−1の周波数は100〜1000ヘルツ、グ
ラフD−1の周波数は10キロ〜100キロヘルツ程
度である。また上述した変調を行なつている為
に、他の赤外線例えば太陽に含まれているものの
影響を除去できる。 The frequency of FIG. 8 A-1 is about 100 to 1000 hertz, and the frequency of graph D-1 is about 10 kilohertz to 100 kilohertz. Furthermore, since the above-mentioned modulation is performed, the influence of other infrared rays, such as those contained in the sun, can be removed.
第9図の実施例は反射光の波のエネルギーを距
離情報とするものである。 The embodiment shown in FIG. 9 uses the energy of the reflected light wave as distance information.
今、発光ダイオード10の発光光度が直線的に
増加の場合を考えてみると、フオトダイオード1
1の受光照度は、物体の反射率をK1、光度Lと
するとK1L/r2となる。rは物体までの距離であ
る。Lは、時間とともに直線的に増大するので、
時間をtとおくと、受光照度はK1K2t/r2とな
る。K2は比例定数である。受光増巾回路の出力
もt/r2に比例するする。その信号を積分する
と、t2/r2に比例するものとなり、それが設定値
に達したことは、t2/r2=1定値となることを示
しているので、発光が開始してから、設定値に達
するまでの時間tはrに比例することになる。こ
の詳細を第9図の実施例につき説明する。 Now, if we consider the case where the luminous intensity of the light emitting diode 10 increases linearly, the photodiode 1
The received light illuminance of 1 is K 1 L/r 2 where K 1 is the reflectance of the object and L is the luminous intensity. r is the distance to the object. Since L increases linearly with time,
Letting time be t, the received light illuminance is K 1 K 2 t/r 2 . K 2 is a proportionality constant. The output of the light receiving amplification circuit is also proportional to t/r 2 . If you integrate that signal, it will be proportional to t 2 / r 2 , and the fact that it has reached the set value indicates that t 2 / r 2 = 1 constant value. , the time t required to reach the set value is proportional to r. The details will be explained with reference to the embodiment shown in FIG.
第9図において、記中A−12,A−2,A−
3,…で示す各部の電圧波形は、第10図のタイ
ムチヤートに同一記号で示されている。 In FIG. 9, A-12, A-2, A-
The voltage waveforms of the respective parts indicated by 3, . . . are indicated by the same symbols in the time chart of FIG.
発振回路42、単安定回路41、トランジスタ
41a、コンデンサ41b、オペアンプ37によ
る鋸歯状波の発振回路は、第6図の場合と全く同
様な作用と効果を有するもので、オペアンプ37
の出力である第10図のグラフA−3は鋸歯状波
となる。 The sawtooth wave oscillation circuit including the oscillation circuit 42, the monostable circuit 41, the transistor 41a, the capacitor 41b, and the operational amplifier 37 has the same function and effect as the case shown in FIG.
The output of graph A-3 in FIG. 10 is a sawtooth wave.
又トランジスタ38a、オペアンプ38は第6
図の場合と同様な作用を行ない、しかもオペアン
プ38の+端子の入力は、オペアンプ37の出力
により行なわれているので、発光ダイオード10
には、鋸歯状波の通電が行なわれている。 Further, the transistor 38a and the operational amplifier 38 are connected to the sixth
The same effect as in the case shown in the figure is performed, and since the input to the + terminal of the operational amplifier 38 is performed by the output of the operational amplifier 37, the light emitting diode 10
A sawtooth wave current is applied.
又同時に高周波発振回路43の出力(グラフA
−4に示す)によりトランジスタ38bを飽和領
域で制御しているので、発光ダイオード10の通
電電流ならびにこれに比例する発光曲線は、第1
0図のグラフA−5のように変調される。 At the same time, the output of the high frequency oscillation circuit 43 (graph A
-4) controls the transistor 38b in the saturation region, the current flowing through the light emitting diode 10 and the light emission curve proportional to this are
It is modulated as shown in graph A-5 in Figure 0.
フオトダイオード11による受光により、受光
照度に比例した出力は、オペアンプ48で増巾さ
れ、この波形は、第10図のグラフA−6とな
り、又フイルタコンデンサ48aの出力波形は、
グラフA−7のようになる。同期検波回路53
は、アナログスイツチに相当するもので、検波出
力は、グラフA−8のようになる。従つて外来の
ノイズより分離され、所要の信号出力のみが得ら
れる効果がある。 Upon light reception by the photodiode 11, the output proportional to the received light illuminance is amplified by the operational amplifier 48, and this waveform becomes graph A-6 in FIG. 10, and the output waveform of the filter capacitor 48a is as follows.
It will look like graph A-7. Synchronous detection circuit 53
corresponds to an analog switch, and the detection output is as shown in graph A-8. Therefore, it has the effect of being isolated from external noise and obtaining only the required signal output.
同期検波回路53の出力は、オペアンプ51、
コンデンサ50aにより時間に関して積分され
る。アナログスイツチ50は、単安定回路41の
出力により閉じられ、コンデンサ50aは第10
図A−2の正のパルス幅の間だけ放電される。 The output of the synchronous detection circuit 53 is an operational amplifier 51,
It is integrated over time by a capacitor 50a. The analog switch 50 is closed by the output of the monostable circuit 41, and the capacitor 50a is closed by the output of the monostable circuit 41.
It is discharged only during the positive pulse width of Figure A-2.
オペアンプ51の出力は、受光光度(受光エネ
ルギーと考えてよい)に比例するものとなり、第
10図のグラフA−9に示されている。 The output of the operational amplifier 51 is proportional to the received light intensity (which can be considered as the received light energy), and is shown in graph A-9 in FIG. 10.
グラフA−8の鋸歯状波の立上り部はt/r2に
比例し、この積分値はt2/r2に比例する。これが
グラフA−9の立上り部の曲線となる。 The rising edge of the sawtooth wave in graph A-8 is proportional to t/r 2 , and the integral value is proportional to t 2 /r 2 . This becomes the rising curve of graph A-9.
オペアンプ52は、この立上り部曲線を、規準
電圧源44の規準電圧からコンパレートレベルを
設定して検出信号を得ている。従つてグラフA−
9の直線44aは、上記したコンパレートレベル
を示している。従つて交点に対応する位置から、
オペアンプ52の出力が得られ、この出力は、微
分回路及び反転回路45bを介して、ホールドパ
ルス(グラフA−10に示す)に転化され、この
ホールドパルスは、アナログスイツチ45を閉
じ、この出力は、オペアンプ46、コンデンサ4
6cよりなるサンプルホールド回路を介して、ホ
ールドされる。 The operational amplifier 52 obtains a detection signal by setting a comparison level for this rising curve from the reference voltage of the reference voltage source 44. Therefore, graph A-
The straight line 44a of 9 indicates the above-mentioned comparison level. Therefore, from the position corresponding to the intersection,
The output of the operational amplifier 52 is obtained, and this output is converted into a hold pulse (shown in graph A-10) through the differentiating circuit and inverting circuit 45b, this hold pulse closes the analog switch 45, and this output is , operational amplifier 46, capacitor 4
It is held through a sample hold circuit consisting of 6c.
アナログスイツチ45の出力は、オペアンプ3
7の出力、即ち鋸歯状波の立上り直線部の波高値
となる。この波高値は、発光が開始してから、オ
ペアンプ51の積分出力が所定値となるまでの時
間に比例した電圧となる。即ち前述したt2/r2が
一定値となるまでの時間tを示すので、端子46
aの出力は、被測距物体までの距離に比例する電
圧となり、グラフA−11に示すものが得られ
る。 The output of the analog switch 45 is the operational amplifier 3.
7, that is, the peak value of the rising straight portion of the sawtooth wave. This peak value becomes a voltage proportional to the time from the start of light emission until the integrated output of the operational amplifier 51 reaches a predetermined value. In other words, since it indicates the time t until the aforementioned t 2 /r 2 becomes a constant value, the terminal 46
The output of a is a voltage proportional to the distance to the object to be measured, and the output shown in graph A-11 is obtained.
次に前述した2つの方法即ち、受光照度と受光
光量より物体までの距離を算定する測距装置か
ら、盲人に、それを知覚させる方法を説明する。 Next, a method will be described in which a blind person is made to perceive the distance to an object using the two methods described above, that is, a distance measuring device that calculates the distance to an object from the received light illuminance and the received light amount.
次に、物体までの距離情報即ち第6,9図の端
子46aの出力電圧により盲人に距離情報を知覚
させる手段について説明する。 Next, a method for making a blind person perceive distance information based on distance information to an object, that is, the output voltage of the terminal 46a in FIGS. 6 and 9 will be explained.
第11図aにおいて、第6,9図の端子46a
の出力は、端子53aに入力され、この入力に対
応して、F−V変換回路により、電気振動が発生
する。 In FIG. 11a, the terminal 46a of FIGS. 6 and 9
The output is input to the terminal 53a, and in response to this input, electric vibration is generated by the F-V conversion circuit.
物体までの距離が6メートルまで反応するとし
て、6メートルと0.1メートルの間の変化は、100
サイクルから1000サイクル位がよい。 Assuming that the distance to the object responds up to 6 meters, the change between 6 meters and 0.1 meters is 100
About 1000 cycles is best.
入力電圧を電気振動に変換する回路は周知のい
ずれのものでもよい。F−V変換回路53の出力
は、切換スイツチ54を介して、増巾回路55
a,55bで増巾された後に、スピーカ56より
音波として射出され若しくは、ボイスコイル21
(第3図cで記号21a,21bとして示したも
の)に入力され、押釦2を振動せしめる。 The circuit for converting input voltage into electrical vibrations may be any known circuit. The output of the F-V conversion circuit 53 is sent to the amplifier circuit 55 via the changeover switch 54.
a, 55b, and then emitted as a sound wave from the speaker 56 or the voice coil 21.
(shown as symbols 21a and 21b in FIG. 3c), which causes the push button 2 to vibrate.
スピーカ56の音波より、ボイスコイル21の
入力周波数は小さい方が人間の指先の触覚による
知覚が判然とするので、増巾回路55bの前段に
周波数を1/2〜1/3位に減少させる回路55cを付
加する場合もある。 If the input frequency of the voice coil 21 is lower than the sound wave of the speaker 56, the tactile sensation of human fingertips will be perceived more clearly, so a circuit is installed before the amplification circuit 55b to reduce the frequency to 1/2 to 1/3. 55c may be added.
第11図bは、V−F変換回路53の一例を示
したものである。端子53aの入力は、第6,9
図の端子46aの出力である。 FIG. 11b shows an example of the V-F conversion circuit 53. The inputs of the terminal 53a are the 6th and 9th
This is the output of the terminal 46a in the figure.
端子53aの入力は、トランジスタ59aによ
り増巾され、コンデンサ57を充電する。 The input at terminal 53a is amplified by transistor 59a and charges capacitor 57.
所定の充電電圧となると、SCR若しくはトリ
ガダイオード58により放電して、トランジスタ
59bのベース入力が得られるので、切換スイツ
チ54を介して、ボイスコイル21若しくは、ス
ピーカ56の励磁コイル56aを通電する。 When a predetermined charging voltage is reached, the SCR or trigger diode 58 discharges and the base input of the transistor 59b is obtained, so that the voice coil 21 or the excitation coil 56a of the speaker 56 is energized via the changeover switch 54.
端子53aの入力電圧が小さい程、即ち物体ま
での距離が小さい程トランジスタ59aのベース
電流が大きくなるので、トランジスタ59bの導
通する周波数が大きくなる。従つてスピーカ56
の音波は高い音となる。又は、第3図cの押釦2
の振動数が高くなる。 The smaller the input voltage of the terminal 53a, that is, the smaller the distance to the object, the larger the base current of the transistor 59a, and therefore the higher the frequency at which the transistor 59b conducts. Therefore, the speaker 56
The sound waves are high-pitched. Or press button 2 in Figure 3 c.
The frequency of vibration increases.
周波数の変化に付加してその振巾を増大する回
路とするとより効果的である。 It is more effective to use a circuit that increases the amplitude by adding to the frequency change.
第6,9図及び第11図の回路は、図示してい
ないが、第1図の外筐1a,1bよりなる本体内
に電源となる電池とともに収納されているもので
ある。 Although not shown, the circuits shown in FIGS. 6, 9, and 11 are housed together with a battery serving as a power source in the main body consisting of the outer casings 1a and 1b shown in FIG.
第1,3図のレンズ5a,5bの面を物体に正
対するように、本体を手に持ち、親指の先端によ
り、押釦電気スイツチ2aを押圧すると、電源ス
イツチにより電源が投入され、同時に、第11図
の切換スイツチ54が切換えられて、スピーカ5
6(本体内に収納されている。)より、物体まで
の距離に対応した音波が射出される。盲人は、そ
れを聞いて物体までの距離を知ることができる。
従つて障害物を避けて歩行することができる効果
がある。 Hold the main body in your hand so that the surfaces of the lenses 5a and 5b in Figs. 1 and 3 face the object, and press the push button electric switch 2a with the tip of your thumb.The power switch turns on the power, and at the same time The changeover switch 54 shown in FIG. 11 is switched, and the speaker 5
6 (housed in the main body) emits sound waves corresponding to the distance to the object. A blind person can tell the distance to an object by hearing it.
Therefore, it is possible to walk while avoiding obstacles.
物体が歩行者である場合に、訓練をすることに
より、自分の方向に近づいて来るが、遠ざかるか
を知ることもできる。 If the object is a pedestrian, training can also be used to learn whether the object is approaching towards you or moving away from you.
本体を手に持ち、上下左右に向けることによ
り、外界の物体の距離を知覚することができるの
で歩行し易くなるものである。 By holding the device in your hand and pointing it up, down, left, or right, you can perceive the distance to objects in the outside world, making it easier to walk.
道路上などで、騒音が大きいとき、若しくは耳
に入る音により外界の音を判断する必要のあると
き、又は発生音波が他人に迷惑を掛ける場合に
は、第3図の押釦スイツチ2bを押圧する。この
場合には、電源スイツチが投入されるのみである
が、第11図bの切換スイツチ54は図示の位置
にスプリングバツクしているので、第3図cの押
釦2に触れた指先より振動が知覚される。 When there is a lot of noise, such as on the road, or when it is necessary to judge external sounds based on the sounds that enter your ears, or when the generated sound waves cause a nuisance to others, press the push button switch 2b shown in Fig. 3. . In this case, the power switch is only turned on, but since the selector switch 54 shown in FIG. 11b is spring-backed to the position shown in the figure, vibrations are generated from the fingertip touching the push button 2 shown in FIG. 3c. perceived.
従つて、その振動数が大きい程、物体が近いこ
とが判り歩行に有効な手段を供与することができ
る。 Therefore, the higher the frequency, the closer the object is, which can provide an effective means for walking.
上記した電源スイツチは共通に1個とし、押釦
スイツチ2a,2bのいずれを押圧しても電源ス
イツチのアクチユエータが押圧されて電源が投入
されるようにすることもできる。 It is also possible to use one power switch in common, so that when either push button switch 2a or 2b is pressed, the actuator of the power switch is pressed and the power is turned on.
並置された押釦スイツチ2a,2b若しくは3
a,3bは、形状が異なるので指先の触覚で識別
でき、又必要によつて容易に指先の振動体と音波
による測距手段を自由に選択できるので、盲人が
使用して有効である。 juxtaposed push button switches 2a, 2b or 3
Since they have different shapes, they can be identified by the tactile sensation of the fingertips, and the vibrating body of the fingertips and distance measuring means using sound waves can be easily selected as needed, so they are effective for use by blind people.
本発明装置は、赤外領域を使用する為に、選択
反射が無くなり、従つて、白、黒、赤、青の色で
も10〜20%越える反射率の差がないこととなり、
実用性のある測距情報が得られる特徴がある。し
かし透明な硝子板の場合、物体面が大きく傾いて
いる場合、物体が小さい場合等では、反射光の量
が少なくなり、従つて実距離より遠くあるように
知覚される。 Since the device of the present invention uses the infrared region, there is no selective reflection, and therefore there is no reflectance difference of more than 10 to 20% for white, black, red, and blue colors.
It has the feature of being able to obtain useful ranging information. However, in the case of a transparent glass plate, if the object surface is significantly tilted or the object is small, the amount of reflected light will be small, and the object will be perceived as being farther away than the actual distance.
物体が盲人に近傍した場合(0.1〜0.2メートル
位)には、上述した誤信号は衝突の危険がある。 If the object is close to the blind person (approximately 0.1 to 0.2 meters), the above-mentioned false signal may cause a collision.
反射率、反射光の減少のある場合においても、
0.1〜0.2メートルの距離となつたことを知覚させ
る手段について次に説明する。第3図aにおい
て、赤外光射出部より射出されたビームは、平行
に点線12a,12bの間にあるが、実質的に
は、赤外発光源が点光源でない為に、点線13
a,13bの間に拡散する。斜線部が拡散部であ
る。なるべく遠方の物体の距離を知る為及び小さ
い物体を知る為には、ビームはなるべく平行に射
出することがよい。 Even when there is a decrease in reflectance and reflected light,
Next, a method for making the user perceive that the distance is 0.1 to 0.2 meters will be explained. In FIG. 3a, the beam emitted from the infrared light emitting section is located between the dotted lines 12a and 12b in parallel;
It diffuses between a and 13b. The shaded area is the diffusion area. In order to know the distance of objects as far away as possible and to know small objects, it is preferable that the beams are emitted as parallel as possible.
赤外受光部が、平行なビームのみに感度がある
と、物体に投射した赤外ビームの散乱光を受光で
きない。従つて理想的な条件は、レンズ5bを除
去して、180度の拡がりの受光角とすることがよ
い。しかし、かかる手段によると、フオトダイオ
ード11の受光照度の低下を招き、遠距離の物体
が判別できなくなる。従つて、レンズ5bにより
収束して感度を増加し、受光角の拡がりを点線1
4a,14bの間とするようにされている。この
為にレンズ5bの焦点の位置よりフオトダイオー
ド11の受光面を少しずらして配設してある。 If the infrared light receiving section is sensitive only to parallel beams, it will not be able to receive the scattered light of the infrared beam projected onto the object. Therefore, the ideal condition is to remove the lens 5b so that the light receiving angle spreads out to 180 degrees. However, such means causes a decrease in the illuminance of the light received by the photodiode 11, making it impossible to distinguish distant objects. Therefore, the sensitivity is increased through convergence by the lens 5b, and the spread of the light receiving angle is indicated by the dotted line 1.
4a and 14b. For this reason, the light-receiving surface of the photodiode 11 is placed slightly offset from the focal point of the lens 5b.
又円筒9の内面の反射により、点線15a,1
5bの間まで受光角が拡がつている。当然である
が、点線14aと15aならびに点線14bと1
5bとの間は感度が低下する。 Also, due to the reflection on the inner surface of the cylinder 9, the dotted lines 15a, 1
The acceptance angle extends to between 5b and 5b. Of course, dotted lines 14a and 15a and dotted lines 14b and 1
5b, the sensitivity decreases.
理想的な条件は、レンズ5bの光軸の方向を点
線17aとすると、これより矢印17で示すだ
け、光軸を傾けて点線17bの方向とし、点線1
7bとレンズ5aの光軸とを交点が物体検出の最
遠点の距離(一般には6メートル位)となること
である。 The ideal condition is that if the direction of the optical axis of the lens 5b is the dotted line 17a, the optical axis is tilted from this by the amount indicated by the arrow 17 to be in the direction of the dotted line 17b, and the dotted line 1
The point of intersection of lens 7b and the optical axis of lens 5a is the distance of the farthest point for object detection (generally about 6 meters).
点線15aと点線13bとの交点を通る点線1
6aより左側の物体は、反射光の受光ができない
ので、検出できない。又点線14aと点線12a
との交点の点線16bより右側の物体の検出は完
全に行なうことができる。 Dotted line 1 passing through the intersection of dotted line 15a and dotted line 13b
Objects to the left of 6a cannot receive reflected light and therefore cannot be detected. Also, dotted line 14a and dotted line 12a
Objects on the right side of the dotted line 16b at the intersection with the dotted line 16b can be completely detected.
点線14aと12aの交点と点線16aの間に
物体があるときには、物体が赤外線受光装置に近
ずく程、フオトダイオード11の出力が小さくな
るので、盲人が本体を手に持つて、物体に近接し
て行くと、点線14aと12aの交点即ち点線1
6b(物体までの距離が0.1〜0.2メートル位に予
め設定されている。)より近づくと、スピーカの
射出音の周波数が減少し、若しくは押釦2の振動
数が減少し始める。上記した交点の位置は、物体
の反射率に無関係なので、物体までの距離情報を
正確に知ることができるので有効である。 When there is an object between the intersection of dotted lines 14a and 12a and dotted line 16a, the closer the object is to the infrared receiver, the smaller the output of the photodiode 11 becomes. As we go, we reach the intersection of dotted lines 14a and 12a, that is, dotted line 1.
6b (the distance to the object is preset at about 0.1 to 0.2 meters), the frequency of the sound emitted from the speaker decreases, or the frequency of the push button 2 begins to decrease. The position of the above-mentioned intersection has no relation to the reflectance of the object, so it is effective because it allows accurate information on the distance to the object.
透明な硝子板に正対した場合でも、上述した手
段により、0.1メートル〜0.2メートルに近接した
ことを知ることができるものである。従つて衝突
の危険を避けることができる効果がある。 Even when directly facing a transparent glass plate, it is possible to know when the distance is 0.1 to 0.2 meters by the above-mentioned means. Therefore, there is an effect that the risk of collision can be avoided.
前述したように、第3図の点線12a,12b
の間にあるように、即ち赤外ビームはなるべく細
いビームとした方が、小さい物体の距離情報を知
ることができる。 As mentioned above, the dotted lines 12a and 12b in FIG.
In other words, if the infrared beam is made as thin as possible, distance information about small objects can be obtained.
しかし、盲人は本体を手に持つて、上下左右に
本体を回転してその向きを変える手数を増すこと
になる。赤外ビームが拡がつていると、その必要
はない。理想的な拡がりは、2メートル先で、高
さ1.5メートル、巾が0.5メートル位の長方形であ
る。 However, blind people have to hold the device in their hands and rotate it vertically and horizontally to change its orientation. If the infrared beam is spread out, this is not necessary. The ideal spread is a rectangle with a distance of 2 meters, a height of 1.5 meters, and a width of about 0.5 meters.
この形が第5図aに点線32a,32bのそれ
ぞれの長さが0.5メートルと1.5メートルの形状と
して示してある。盲人歩行者は、発光ダイオード
10の位置である。 This shape is shown in Figure 5a with dotted lines 32a and 32b having lengths of 0.5 meters and 1.5 meters, respectively. The blind pedestrian is the position of the light emitting diode 10.
しかし、上記した拡がりで射出された赤外ビー
ムの物体面の照度は小さく、実用性が失なわれ
る。 However, the illuminance of the infrared beam emitted with the above-mentioned spread on the object surface is small, making it impractical.
点線32bの方向の長さをみじかく、実線31
で示す長方形の拡がりの赤外ビームとし、矢印F
方向に、手に持つた本体を上下に回転させること
により、所要の面積(人間が通り抜ける空間)の
走査をすることができる。 The length in the direction of the dotted line 32b is slightly reduced to the solid line 31.
The infrared beam has a rectangular spread as shown by arrow F.
By rotating the main body held in your hand up and down, you can scan the required area (the space that a person passes through).
このときに、障害物体があるという検出信号が
出たときに、後述する手段により、赤外ビームを
絞つて、記号31aで示す拡がりとすると、本体
を上下左右に回転することにより、物体のある方
向と距離の情報が得られるので、これを避けて歩
行することができる効果がある。 At this time, when a detection signal indicating that there is an obstructing object is output, the infrared beam is narrowed down to the spread shown by symbol 31a by the means described later, and by rotating the main body vertically and horizontally, Since information about direction and distance can be obtained, it is effective to avoid this while walking.
第5図bに示すものは、赤外ビームの拡がりが
記号33で示す円形の場合で、矢印G方向に回転
することにより、点線34で示す空間にある障害
物体を検出することができ、又赤外ビームを記号
33aで示すように小さく絞ることにより、a図
の場合と全く同じ効果がある。 In the case shown in FIG. 5b, the spread of the infrared beam is circular as shown by symbol 33, and by rotating in the direction of arrow G, an obstacle in the space shown by dotted line 34 can be detected. By narrowing down the infrared beam to a small size as shown by symbol 33a, exactly the same effect as in the case of figure a can be obtained.
次に第3図につき、赤外ビームを絞る手段につ
いて説明する。 Next, referring to FIG. 3, a means for narrowing down the infrared beam will be explained.
第3図aの状態では、レンズ5aの焦点の位置
に、発光ダイオード10がなく、従つて赤外ビー
ムは、第5図a,bのいずれかの31,33の記
号のように拡がつている。 In the state shown in FIG. 3a, there is no light emitting diode 10 at the focal point of the lens 5a, so the infrared beam is spread out as shown by symbols 31 and 33 in either FIG. 5a or b. There is.
この状態で盲人が第3図の押釦スイツチ2a,
2bのいずれかを押圧しながら歩行したときに、
前方に障害物体があることが、音波若しくは指に
対する振動で知覚される。このときには、第5図
の記号31,33の範囲内に該物体があることの
みが判る。 In this state, the blind person presses the push button switch 2a in Figure 3.
When walking while pressing one of 2b,
The presence of an obstacle ahead is perceived by sound waves or vibrations to the finger. At this time, it is only known that the object is within the range of symbols 31 and 33 in FIG.
このとき、押釦スイツチ2a,2bを第3図a
において、矢印D方向に押圧滑動せしめると、長
杆18aはリング6aを同方向に押圧移動せしめ
て、発光ダイオード10は、レンズ5aの焦点の
位置となる。従つて、赤外ビームは、平行光とな
り、点線13a,13bの間となる。本体を上下
左右に回転することにより、障害物体までの距離
と方向を知ることができるので、これを避けて歩
行することができるものである。 At this time, press the push button switches 2a and 2b as shown in Figure 3a.
When the ring 6a is pressed and slid in the direction of arrow D, the long rod 18a presses and moves the ring 6a in the same direction, and the light emitting diode 10 becomes the focal point of the lens 5a. Therefore, the infrared beam becomes parallel light and falls between the dotted lines 13a and 13b. By rotating the main body up, down, left and right, it is possible to know the distance and direction to obstacles, so you can avoid them while walking.
手を押釦スイツチより離すと、スプリングバツ
クして、電源が断たれ、又円筒6、レンズ5aも
スプリングバツクする。押釦スイツチ2a,2b
を矢印C方向より押圧したときに、赤外ビームが
点線13a,13bの間に絞られ、矢印D方向に
押圧すると、赤外ビームが拡がるように構成して
も同じ目的が達成できる。 When you release your hand from the push button switch, it springs back and the power is cut off, and the cylinder 6 and lens 5a also spring back. Push button switch 2a, 2b
The same purpose can be achieved even if the infrared beam is narrowed between dotted lines 13a and 13b when pressed in the direction of arrow C, and expanded when pressed in the direction of arrow D.
又押釦スイツチ2a,2bを指で、矢印Dと反
対方向に滑動して、赤外ビームの拡がりと絞りを
制御する構成としても同じ目的が達成できるもの
である。 The same purpose can also be achieved by controlling the expansion and aperture of the infrared beam by sliding the push button switches 2a and 2b with fingers in the direction opposite to arrow D.
杖と本発明装置を併用することにより、地上面
と、その上方の物体を知覚できることは前述した
通りであるが、盲人は更に次に述べる問題で困却
することがある。 As mentioned above, by using a cane and the device of the present invention, it is possible to perceive the ground and objects above it, but blind people may also be troubled by the following problems.
第1に、自分の家に帰つたときに、家の前まで
来たことは判るが、玄関のドアのノブを発見する
ことができない。 First, when you return to your home, you can tell that you have arrived in front of the house, but you cannot find the front door knob.
第4図aのドアのノブ24の両側に、予め第4
図aに示すように、再帰性反射膜(スコツチライ
トと称されるもの)25a,25bを貼着してお
くと、これに投射された赤外ビームは、投射方向
に反射され、フオトダイオード11の検出電流は
200倍位となる。従つて、左右の走査により、2
つの検知信号が、遠方より得られるので、その方
向に歩行して、ノブを容易に見付けることができ
る効果がある。 On both sides of the door knob 24 in Fig. 4a, a fourth
As shown in FIG. The detection current is
It will be about 200 times more. Therefore, by scanning left and right, 2
Since two detection signals are obtained from a distance, the user can easily find the knob by walking in that direction.
再帰性反射膜は次のようにして作られる。硝子
球を微細な粉末状に作り、これを透明なプラスチ
ツクに拡散してフイルム状としたもので、投射光
の方向に、反射光が散乱することなく反射される
性能を持つている。散乱がないので、距離情報と
しては余り役立たないが、方向を確実に知ること
ができる特徴がある。 The retroreflective film is made as follows. Glass bulbs are made into a fine powder and then diffused into transparent plastic to form a film, which has the ability to reflect light in the direction of the projected light without scattering. Since there is no scattering, it is not very useful as distance information, but it has the feature of being able to reliably know the direction.
公共建物のドアのノブ、その便所のドアのノブ
等にスコツチテープを貼着しても盲人にとつて、
それ等の位置が遠方より判るので有効である。こ
の場合には、ノブが入口のドアのものか、内部の
部室のものか若しくは便所のドアのものかを識別
する為に、スコツチライト25a,25bの数を
異ならしめて、コード化することが有効である。
一般家庭内で同じ目的の為に使用することもでき
る。 Even if you stick Scotch tape on the door knobs of public buildings and the door knobs of the toilets, it will not work for blind people.
This is effective because the locations of these objects can be seen from a distance. In this case, it is effective to code the number of Scotch lights 25a and 25b to be different in order to identify whether the knob is for the entrance door, an internal room, or a toilet door. be.
It can also be used for the same purpose at home.
ホテルに宿泊したときに、廊下を歩いて自分の
部室のドアのノブを見付けることは、盲人にとつ
て不可能に近いことである。この場合には、部室
を出るときに、第4図dに示すように、ノブ24
にスコツチライト25cの上端のひも25dを掛
けておくと、帰るときに赤外ビームにより容易に
発見できる。この場合には、スコツチライト25
cを貼着できないので、その両面が再帰性反射膜
となつているものを利用することがよい。 When staying at a hotel, it is nearly impossible for a blind person to walk down the hallway and find the doorknob to his or her room. In this case, when leaving the club room, as shown in FIG.
If you hang the string 25d at the top of the Scotchilight 25c, you can easily find it using the infrared beam when you return home. In this case, Scotchilite 25
Since it is not possible to attach the C.c., it is better to use one that has retroreflective films on both sides.
盲人が道路を歩行する場合にも補助手段が、す
でに数例実施されている。最も一般的なものは、
路面に凹凸面を作り、これを踏みながら歩行する
ことにより、目的の場所に行くことができる手段
である。 Several methods of assisting blind people walking on roads have already been implemented. The most common ones are
This is a method that allows you to reach your destination by creating an uneven surface on the road and stepping on it while walking.
かかる手段も有効であるが、実施に費用がかか
り、1部の道路にしか実施されていない。又これ
は一般の歩行者にとつて好ましいことではない。 Although such measures are effective, they are expensive to implement and have only been implemented on some roads. Also, this is not a good thing for ordinary pedestrians.
現在実施されている白色の道路面の標識には、
反射光を多くする為微細硝子球が混入されてい
る。従つて、本発明装置を使用すると、その強い
反射光により、標識が識別できる。 The currently implemented white road signs include:
Microscopic glass bulbs are mixed in to increase reflected light. Therefore, when using the device of the present invention, the sign can be identified by its strong reflected light.
硝子球を多く混入すると、その識別は、より容
易となる。かかる白色塗料を作り、第4図bに示
すように、道路26にそつて該塗料27a,27
bを塗着する。塗着手段は、すでに行なわれてい
る道路標識の塗着と同じに容易に行なうことがで
きる。盲人は、赤外ビームを下向きとして、標識
27a,27bを探索しながら歩行して目的地に
到達することができるので有効な手段となる。 When a large number of vitreous bulbs are mixed in, the identification becomes easier. The white paint is prepared and applied along the road 26 as shown in FIG. 4b.
Apply b. The coating means can be easily applied in the same manner as the coating of road signs that is already practiced. This is an effective means for blind people because they can walk and reach their destination while searching for the signs 27a and 27b with the infrared beam pointing downward.
第4図cは、道路28の横断歩道を盲人に知ら
せる為の例である。 FIG. 4c is an example for informing a blind person of a crosswalk on a road 28.
周知の横断歩道の標識と同じコードの白線29
a,29b,…を、再帰性反射膜の白色塗料によ
り行ない、更にそれ等に直角に同一塗料により1
本の白線30を塗着する。 White line 29 with the same code as the well-known crosswalk sign
a, 29b, ... with white paint for a retroreflective film, and then 1 with the same paint at right angles to them.
Paint the white line 30 on the book.
盲人が矢印E方向より渡るとすると、先ず赤外
ビームにより並置された白線29a,29b,…
を知覚し、次に白線30にそつて横断することが
できる。 When a blind person crosses from the direction of arrow E, he first sees the white lines 29a, 29b, . . . juxtaposed by the infrared beam.
, and then cross along the white line 30.
従つて不安感なく道路の横断をすることができ
る効果がある。 Therefore, it is possible to cross the road without feeling anxious.
本発明装置によれば、次に述べる効果がある。 According to the device of the present invention, the following effects can be achieved.
第1に、杖と併用することにより、地表面から
上の空間の障害物体を知覚することができる。 First, by using it in conjunction with a cane, it is possible to perceive obstacles in space above the ground.
第2に、超音波を利用する周知の手段に比較し
て、小型、軽量、廉価となる。更に加えて物体の
方向を知ることができる。 Second, it is smaller, lighter, and less expensive than known means that utilize ultrasound. In addition, it is possible to know the direction of an object.
第3に、聴覚を利用することと、指の触覚を利
用する手段を選択して使用できる。 Thirdly, it is possible to selectively use methods that utilize the sense of hearing or the sense of touch of the fingers.
第4に、射出される赤外ビームの拡がりを大き
くし、若しくは絞ることが自由に選択できるの
で、障害物体の知覚を容易とし、又方向と測距情
報を確実に得ることができる。 Fourthly, since it is possible to freely choose to widen or narrow down the spread of the emitted infrared beam, it is possible to easily perceive obstacles and to reliably obtain direction and ranging information.
第5に、赤外ビームの射出を制御する押釦スイ
ツチを盲人が操作し易く構成してある。 Fifth, the push button switch that controls the emission of the infrared beam is configured to be easy for blind people to operate.
第6に、再帰性反射膜を道路面に塗着し、若し
くはドアのノブ等にコード化して貼着し、これを
赤外ビームにより走査識別することにより、道路
の案内となり、又物体が何であるかを知覚でき
る。 Sixth, by painting a retroreflective film on the road surface or coded and pasting it on door knobs, etc., and scanning and identifying it with an infrared beam, it can be used as a road guide and to identify objects. I can sense what is there.
第1図は、本発明装置の外観の説明図、第2図
は、同じくその正面図、第3図は、押釦スイツチ
及び赤外光射出及び受光装置の説明図、第4図
は、道路の案内、物体の知覚に本発明装置を使用
したときの説明図、第5図は、赤外ビームを拡げ
た場合と絞つた場合の使用例の説明図、第6図
は、本発明装置の電気回路図、第7図は測距の原
理を示すグラフ、第8図は、第6図の電気回路の
各部の電気信号のタイムチヤート、第9図は、本
発明装置の電気回路の他の実施例、第10図は、
第9図の実施例の電気回路の各部の電気信号のタ
イムチヤート、第11図は、本発明装置の電気振
動発生回路図をそれぞれ示す。
1a,1b…外筐、2,2a,2b,3a,3
b…押釦スイツチ、1e,1f…突出部、4a,
4b…赤色フイルタ、5a,5b…レンズ、6,
9…円筒、6a…リング、8a,8b…スプリン
グ、7,7a…支持体、10…発光ダイオード、
11…フオトダイオード、6b,6c…突出片、
18a,18b,19a,19b…長杆、18,
19…長孔、20a,20b…導出線、23…電
気スイツチ、21,21a,21b…ボイスコイ
ル、22…マグネツト、21c…弾性体円板、2
2a…軟鋼プレス部材、24…ドアのノブ、25
a,25b,25c…再帰性反射膜、26,28
…道路、27a,27b,29a,29b,…,
30…再帰性反射膜白色塗料、25d…ひも、3
1a,33a,31,33…赤外ビームの拡が
り、41…単安定回路、42,43…発振回路、
36…直流電源正極、38a,38b,38c,
41a,59a,59b…トランジスタ、40,
45b…反転回路、37,38,39,46,4
9,48,51,52…オペアンプ、44…規準
電圧源、45,50…アナログスイツチ、47…
フリツプフロツプ回路、X,Y…受光照度曲線、
A−1,B−1,…,L−1…第6図の電気回路
の各部電圧のタイムチヤート、53…同期検波回
路、A−2,A−3,…,A−12…第9図の電
気回路の各部電圧のタイムチヤート、44a…規
準電圧、53…電圧に対応した電気振動の発生回
路、55a,55b,45a…増巾回路、56a
…スピーカ56の励磁コイル。
Fig. 1 is an explanatory diagram of the external appearance of the device of the present invention, Fig. 2 is a front view thereof, Fig. 3 is an explanatory diagram of the push button switch and the infrared light emitting and receiving device, and Fig. 4 is an illustration of the road. An explanatory diagram when the device of the present invention is used for guidance and object perception. Figure 5 is an explanatory diagram of an example of use when the infrared beam is expanded and condensed. Figure 6 is an illustration of the electric power of the device of the present invention. Circuit diagram, FIG. 7 is a graph showing the principle of distance measurement, FIG. 8 is a time chart of electrical signals of each part of the electric circuit of FIG. 6, and FIG. 9 is another implementation of the electric circuit of the device of the present invention. For example, Figure 10 shows
FIG. 9 shows a time chart of electrical signals of various parts of the electrical circuit of the embodiment, and FIG. 11 shows an electrical vibration generating circuit diagram of the device of the present invention. 1a, 1b...outer casing, 2, 2a, 2b, 3a, 3
b...Push button switch, 1e, 1f...Protrusion, 4a,
4b...Red filter, 5a, 5b...Lens, 6,
9... Cylinder, 6a... Ring, 8a, 8b... Spring, 7, 7a... Support body, 10... Light emitting diode,
11...Photodiode, 6b, 6c...Protruding piece,
18a, 18b, 19a, 19b...long rod, 18,
19...Long hole, 20a, 20b...Leading wire, 23...Electric switch, 21, 21a, 21b...Voice coil, 22...Magnet, 21c...Elastic disc, 2
2a... Mild steel press member, 24... Door knob, 25
a, 25b, 25c... retroreflective film, 26, 28
...Road, 27a, 27b, 29a, 29b,...,
30... Retroreflective film white paint, 25d... String, 3
1a, 33a, 31, 33... spread of infrared beam, 41... monostable circuit, 42, 43... oscillation circuit,
36...DC power supply positive electrode, 38a, 38b, 38c,
41a, 59a, 59b...transistor, 40,
45b...inversion circuit, 37, 38, 39, 46, 4
9, 48, 51, 52... operational amplifier, 44... reference voltage source, 45, 50... analog switch, 47...
Flip-flop circuit, X, Y...light receiving illuminance curve,
A-1, B-1,..., L-1... Time chart of voltages at various parts of the electric circuit in Figure 6, 53... Synchronous detection circuit, A-2, A-3,..., A-12... Figure 9 44a...Reference voltage, 53...Electric vibration generation circuit corresponding to the voltage, 55a, 55b, 45a...Amplifying circuit, 56a
...excitation coil of the speaker 56.
Claims (1)
に射出する収束レンズならびに赤外発光源よりな
る本体の前面に設けられた赤外光射出部と、赤外
発光源により照射された物体からの反射光を収束
レンズにより収束して受光する光電素子を含み、
前記した赤外光射出部と所定の距離だけ離間して
本体前面に並置され、物体までの距離が0.1〜0.2
メートルより近接すると受光量が漸減する赤外光
受光部と、前記した光電素子の受光照度若しくは
受光エネルギーを介して前記した物体までの距離
情報を得る電気回路と、該電気回路より得られた
距離情報に対応した周波数及び振巾を有する可聴
周波数の電気振動を発生する発振回路と、前記し
た電気回路及び発振回路に対する電源よりの供電
の開閉を行なうとともに互いに隣接して本体外側
に並置された第1,第2の電気スイツチと、第1
の電気スイツチを閉じることによる前記した発振
回路の出力により、本体に収納されたスピーカを
駆動して音波を発生せしめる装置と、第2の電気
スイツチを閉じることによる前記した発振回路の
出力により、本体に収納された振動子を駆動して
本体を把持する手の触覚により距離情報を知覚せ
しめる装置と、特定の被検出物体に貼着若しくは
塗着されて、射出赤外ビームにより照射されるコ
ード化された再帰性反射膜とより構成されたこと
を特徴とする盲人用案内装置。 2 第1項記載の特許請求の範囲において、道路
縁にそつて細長く塗着された再帰性反射膜により
構成されたことを特徴とする盲人用案内装置。 3 第1項記載の特許請求の範囲において、ドア
のノブの両側に平行に貼着された細長形の再帰性
反射膜により構成されたことを特徴とする盲人用
案内装置。 4 第1項記載の特許請求の範囲において、ドア
のノブに吊りひもにより、掛け外しができるよう
にされた細長型の再帰性反射膜により構成された
ことを特徴とする盲人用案内装置。 5 第1項記載の特許請求の範囲において、道路
の横断歩道の歩行方向に1本、又これに垂直方向
に並列して塗着された再帰性反射膜により構成さ
れたことを特徴とする盲人用案内装置。[Scope of Claims] 1. An infrared light emitting section provided on the front surface of the main body, which includes an infrared light emitting source and a converging lens that emits infrared light forward in the form of a beam with a predetermined emission angle, and an infrared light emitting source. Contains a photoelectric element that converges and receives reflected light from an object illuminated by a converging lens,
It is placed in parallel with the above-mentioned infrared light emitting part at a predetermined distance on the front of the main body, and the distance to the object is 0.1 to 0.2.
An infrared light receiving section whose amount of received light gradually decreases when approaching the object more than a meter, an electric circuit that obtains distance information to the object through the received light intensity or received light energy of the photoelectric element, and the distance obtained from the electric circuit. an oscillation circuit that generates electrical vibrations at an audible frequency having a frequency and amplitude corresponding to information, and an oscillation circuit that opens and closes power supply from a power source to the above-mentioned electric circuit and oscillation circuit, and which are arranged adjacent to each other on the outside of the main body. 1. A second electric switch, and a first electric switch.
By closing a second electric switch, the output of the oscillation circuit drives a speaker housed in the main body to generate sound waves, and by closing a second electric switch, the output of the oscillation circuit drives the main body. A device that drives a vibrator housed in the body to allow distance information to be perceived by the tactile sensation of the hand gripping the main body, and a code that is pasted or painted on a specific object to be detected and is irradiated with an emitted infrared beam. A guide device for a blind person comprising a retroreflective film. 2. A guide device for blind people according to claim 1, characterized in that it is constituted by a retroreflective film applied in a narrow strip along the road edge. 3. A guide device for a blind person according to claim 1, characterized in that it is constituted by an elongated retroreflective film attached in parallel to both sides of a door knob. 4. A guide device for a blind person according to claim 1, characterized in that it is constituted by an elongated retroreflective film that can be attached to and removed from a door knob using a hanging string. 5. A blind person according to the claim set forth in item 1, characterized in that a retroreflective film is applied to one road crosswalk in the walking direction and in parallel to the crosswalk in the vertical direction. guide device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60158256A JPS6219164A (en) | 1985-07-19 | 1985-07-19 | Guide apparatus for blind person |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60158256A JPS6219164A (en) | 1985-07-19 | 1985-07-19 | Guide apparatus for blind person |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6219164A JPS6219164A (en) | 1987-01-27 |
| JPH0312895B2 true JPH0312895B2 (en) | 1991-02-21 |
Family
ID=15667649
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60158256A Granted JPS6219164A (en) | 1985-07-19 | 1985-07-19 | Guide apparatus for blind person |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6219164A (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007143943A (en) * | 2005-11-29 | 2007-06-14 | Nec Corp | Walking guide device for blind person |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5465264U (en) * | 1977-10-18 | 1979-05-09 | ||
| JPS56119248A (en) * | 1980-02-22 | 1981-09-18 | Matsushita Electric Industrial Co Ltd | Sound output apparatus of obstacle detector for blind person |
| JPS59111120U (en) * | 1983-01-18 | 1984-07-26 | 安永 知之 | Obstacle detection device for visually impaired people |
-
1985
- 1985-07-19 JP JP60158256A patent/JPS6219164A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6219164A (en) | 1987-01-27 |
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