超音波による障害物検知と音像定位システムを融合した盲人用歩行補助器の開発

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【アレイ型高周波トランスデューサ】外耳道内を高速にスキャングするため、位相差駆動で焦点距離と位置変化させるリニアアレイ型の超音波トランスデューサを作製した。高周波で位相制御を行うには、アレイ素子間隔を数10μm以下とする必要がある。そこで、フォトリソグラフィによる下部電極の作製を検討した。さらに、蒸着重合法によりポリ尿素圧電膜を蒸着し、コロナ放電による分極処理し、上部電極を蒸着して32素子の微細リニアアレイトランスデューサを作製した。アレイ型トランスデューサの動作確認として、アドミッタンス特性、超音波送受信を行った。【高周波トランスデューサの評価】従来作製した高周波トランスデューサの放射音圧特性を測定し、13kPaまで確認した。また、生体試料として、玉葱のB-modeスキャニングを行った。【微小イヤホンの設計】盲人用歩行補助器の音像提示部として検討している外耳道挿入型のフィルム型イヤホンの形状を最適化するため、外耳道モデルを作製し、以前作製した大きさ10mm×20mm,厚さ数十μmのイヤホンを励振させた場合の音響解析を有限要素法を用いて行った。【個人MRI頭部モデルを用いた音響計算】被験者のMRI頭部モデルを空間分解能1mm×1mm×1mmで作成した。頭部モデルを用いて頭部伝達関数を計算し、音像定位フィルタを作成した。被験者のモデルを用いることにより、従来の標準頭部モデルの時に比べ、音像定位率が向上した。