触地図ディスプレイと連動した視覚障害者を歩行支援する触地図情報配信システムの構築

构建与触觉地图显示相结合的支持视障人士步行的触觉地图信息发布系统

• 批准号: 18K12165
• 负责人: 丹下 裕
• 金额: $ 2.83万
• 依托单位: Maizuru National College of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18K12165/
• 关键词: 視覚障害者; スマートフォン; 歩行支援装置; 深度画像; 触地図ディスプレイ; 地図の情報抽出; 画像解析; 歩行支援; 電子マップ; 触地図情報配信システム

令和3年度は、視覚障害者の歩行支援として小型・軽量な歩行支援装置の開発を行った。その中でもスマートフォンを活用した視覚障害者向け障害物検出システムは、触地図システムとも連携が取れるため、令和4年度は優先的にシステムの改良を行った。①障害物検出方法の改良　先行研究では、障害物が存在しない場合のカメラから地面までの距離を、地面からの角度と地面からカメラまでの高さを利用することで距離を推定し、深度画像から得られた距離と比較することで閾値を超えた場合に障害物として検出する。しかし、歩行実験を行ってみると道路の側溝や駅ホームの段差、ポールといった視覚障害者にとって危険な要素の特徴が捉えられているが、階段の1段目や自転車の輪郭などの検出に失敗しているケースが確認できた。また、角度の誤差により、遠くの場所の地面を誤って障害物と判定してしまうこともあり、閾値をより高い値に設定する必要がある。そこで新たな検出方法を考案し、深度画像の各ピクセル間の差より面の向きを算出することにした。この方法では、地面に近い領域でも問題なく検出可能であるが、実際は駅ホーム等の危険な大きな段差を見逃してしまう可能性がある。先行研究では閾値を大きく設定しても大きな段差を高い精度で検出できるため、先行研究と提案方法を組み合わせることで障害物検出を行うシステムを開発した。②立音響技術による伝達　利用者へ障害物の位置と距離を提供するものとして、立体音響技術を用いて、障害物の位置から電子警告音が仮想的に聞こえるものを開発した。利用者は直感的に障害物の位置を把握することが可能となる。また、警告音を出す機材については、耳を塞がない開放型完全ワイヤレスイヤホンを採用し、視覚障害者が環境音を聞き逃すことがないようにした。③視覚障碍者の方への利用　開発したアプリケーションを視覚障害者の方に試用してもらい、システム全体の評価を行った。

In the third year of the Reiwa era, the <s:1> and 覚 visually impaired people 's walking support と <s:1> て small · 軽 quantity な walking support device was launched を and った. In そ の で も ス マ ー ト フ ォ ン を use し た inspect 覚 handicap of person to け handicap of content 検 out シ ス テ ム は, touch the ground 図 シ ス テ ム と も が link-up take れ る た め, make and 4 year は priority に シ ス テ ム の improved line を っ た. (1) the method 検 the handicap of の improved leading research で は exist, handicap が し な い occasions の カ メ ラ か ら ground ま で を の distance, ground か ら の Angle と ground か ら カ メ ラ ま で の high さ を using す る こ と で distance を presumption し portraits, depth か ら have ら れ と た distance compare す る こ と で threshold numerical を super え た occasions に handicap of content と し て 検 out す る. し か し, step line be 験 を line っ て み る の と road side ditch や edogawabashi ホ ー ム の difference, ポ ー ル と い っ た apparent 覚 handicap person に と っ て dangerous 険 の な elements, 徴 が catch え ら れ て い る が, 1 period of mesh や from planning stage の の car guo な ど の 検 out に failure し て い る ケ ー ス が confirm で き た. ま た, Angle error に の よ り, far く の places の ground を mistakenly っ て handicap of content と determine し て し ま う こ と も あ り, threshold numerical を よ り high い set numerical に す る necessary が あ る. そ こ で new た な 検 method し を test case, depth of portrait の each ピ ク セ ル の difference between よ り surface の to き を calculate す る こ と に し た. こ の way で は nearly い areas, ground に で も problem な く 検 makes possible で あ る が, be interstate は edogawabashi ホ ー ム etc. の dangerous 険 な big き な period of poor を see fled し て し ま う possibility が あ る. Leading research で は threshold numerical を big き く set し て も big き な period of poor を high precision い で 検 out で き る た め, first study と proposal method を group み わ せ る こ と で handicap of content 検 を row う シ ス テ ム を open 発 し た. (2) set sound technology に よ る 伝 of ik へ handicap of content の position と distance を provide す る も の と し て, stereo technology を い て position, handicap の か ら electronic warning sound が 仮 think に smell こ え る も の を open 発 し た. The user に directly perceives the location of the に obstruction object を and grasps the する とが とが possibility となる. ま た, warning sound を す machine material に つ い て を は, ear plug が な い open completely ワ イ ヤ レ ス イ ヤ ホ ン を using し, regard 覚 handicap of が ambient sounds を smell き fled す こ と が な い よ う に し た. (3) visual 覚 disabilities の party へ の using open 発 し た ア プ リ ケ ー シ ョ ン を apparent 覚 handicap is の party に trial し て も ら い, シ ス テ ム all の review 価 を line っ た.

项目成果

小型デバイスを用いた歩行者支援システムの性能評価

使用小型设备的行人支持系统的性能评估

• 发表时间: 2019
• 作者: 小室 一成;日本腫瘍循環器学会編集委員会;片山英昭，小柴雄輝，杉山聡一朗，丹下裕
• 通讯作者: 片山英昭，小柴雄輝，杉山聡一朗，丹下裕

スマートフォンを活用した視覚障害者向け障害物検出システムの開発

使用智能手机开发针对视障人士的障碍物检测系统

• 发表时间: 2021
• 作者: Ｋｏｉｃｈｉ Ｕｍｉｍｏｔｏ;Aki Kamada;Syunji Nagata;Junichiro Yanagida;森田光明，丹下裕
• 通讯作者: 森田光明，丹下裕

視覚障害者のための小型触地図システムの開発

为视障人士开发小型触觉地图系统

• 发表时间: 2019
• 作者: 八木巻大智;佐々木誠;猪狩和子;佐々木啓一;荒木雄斗，吉田海斗，丹下裕，片山英昭
• 通讯作者: 荒木雄斗，吉田海斗，丹下裕，片山英昭

地図情報によって即時に可変する小型触地図システムのための触地図情報の生成

为小型触觉地图系统生成触觉地图信息，该系统可根据地图信息即时更改

• 发表时间: 2019
• 作者: 佐瀬一洋;信濃裕美;大津洋;松岡淨;三浦佳代;宮崎彩記子;小西博応;齊藤光江;代田浩之;丹下裕，荒木雄斗，吉田海斗，片山英昭
• 通讯作者: 丹下裕，荒木雄斗，吉田海斗，片山英昭

Development of Vertical Obstacle Detection System for Visually Impaired Individuals

视障人士垂直障碍物检测系统的开发

• 发表时间: 2019
• 作者: Y.Tange;T. Konishi and H. Katayama
• 通讯作者: T. Konishi and H. Katayama