(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023099372
(43)【公開日】2023-07-13
(54)【発明の名称】微弱電波送信機能付き視覚障害者誘導用ブロック
(51)【国際特許分類】
G08G 1/005 20060101AFI20230706BHJP
G01C 21/26 20060101ALI20230706BHJP
E01F 11/00 20060101ALI20230706BHJP
【ＦＩ】
G08G1/005
G01C21/26 P
E01F11/00
【審査請求】未請求
【請求項の数】1
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021215490
(22)【出願日】2021-12-31
(71)【出願人】
【識別番号】392002077
【氏名又は名称】松本 隆通
(72)【発明者】
【氏名】松本隆通
【テーマコード（参考）】
2D064
2F129
5H181
【Ｆターム（参考）】
2D064AA02
2D064AA22
2D064AA24
2D064BA01
2D064EA12
2F129AA02
2F129BB07
2F129EE43
2F129FF04
2F129FF61
2F129HH35
5H181AA23
5H181BB04
5H181BB09
5H181CC12
(57)【要約】 （修正有）
【課題】デジタル技術をシステムの中核に使用せず、既にインフラが整い、その送受信に大きな費用負担が発生しない、アナログ技術である、ＦＭ微弱電波で、視覚障がい者などへの歩行支援や緊急避難場所情報などを放送する。
【解決手段】適宜更新される放送内容を、ＦＭラジオ放送帯微弱電波送信機２と送出電波の方向や範囲を制御できるアンテナ４を使い、その放送を聞いた視覚障がい者などが自分の歩いている場所や方向が判断できる構造にした装置を視覚障害者誘導用ブロック４１に組み込む。
【選択図】図２
【解決手段】適宜更新される放送内容を、ＦＭラジオ放送帯微弱電波送信機２と送出電波の方向や範囲を制御できるアンテナ４を使い、その放送を聞いた視覚障がい者などが自分の歩いている場所や方向が判断できる構造にした装置を視覚障害者誘導用ブロック４１に組み込む。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ＦＭラジオ放送帯微弱電波送信機と、情報を聞きたい人が持つＦＭラジオに向けて電波を送出する方向を制御できる指向性送信アンテナと、送信する音声などの情報が外部から更新できる記録再生装置と、電源装置が、組み込まれた構造を特徴とする視覚障害者誘導用ブロックなど道路設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、指向性送信アンテナと再生音声の更新機能を備えるＦＭラジオ放送帯微弱電波送信機と電源装置を、視覚障害者誘導用ブロックに組み込んだ部材に関するものである。
【0002】
ここで言う指向性送信アンテナとは、送信したくない方向には送信電波を極めて小さく、あるいは電波を出さない状態にすることができる構造のアンテナを指す。
【0003】
ここで言う再生音声の更新機能とは、放送に供する音声内容を外部から更新できる機能を備えた記憶装置のことを指す。
【0004】
ここで言うＦＭとは周波数変調方式のアナログ電波を指す。
【0005】
ここで言うＦＭラジオとは概ね７６から９０メガヘルツ又はこれに概ね７６から９５メガヘルツの周波数帯を加えたＦＭ電波を直接受信できる一般市場向けラジオ受信機（白杖の中に組み込まれたＦＭ受信機や、ＦＭ電波を直接受信してアナログの音声として聞くことができる機能を持つスマートフォン、ＡＭ放送と呼ばれる振幅変調方式のアナログ電波で、概ね５２６キロヘルツから１，６０６キロヘルツの中波帯、又は概ね３メガヘルツから３０メガヘルツの短波帯、を受信できる機能を併せ持つラジオも含む）を指し、ＡＭラジオ放送やＦＭラジオ放送の内容などをデジタル（又はディジタル）データ化してネット配信されているものを受信するインターネットラジオ受信端末機（専用端末機のほかネットラジオ受信用アプリケーションソフトを入れたスマートフォンやパソコンなども含む）（以降ネットラジオ受信機と言う）のことではない。
【0006】
ここで言うデジタルとは、従来のアナログ電波や音声の様に連続した振動波形あるいは色彩映像などの情報を０と１で構成されるデータとして数値化して処理をする概念であり、デジタル技術とは、デジタル社会形成基本法第二条で説明するデジタル社会についてその技術の基となるインターネットその他の高度情報通信ネットワークあるいは比較的近距離間の双方向通信システムや、それを構成する電子部品やデジタルデータ処理用の機器類、プログラムなどを使って運用する技術全般を指す。
【0007】
ここで言う微弱電波送信機とは、電波の公平かつ能率的な利用を確保することによって、公共の福祉を増進することを目的とする法律であることを謳う電波法の第４条第一項にある著しく微弱な電波であって、電波法施行規則第６条に定める無線設備から３メートル離れた電解強度が周波数別に定められた値以下の無線局を指し、ＦＭラジオ放送帯ではその値は毎メートル５００マイクロボルト以下のものである。
【0008】
ここで言う電源装置とは、太陽光や電磁誘導などの外部エネルギーによって起電し蓄電することができる装置を指し、電力供給先の装置が短期使用の目的にあっては乾電池も含む。
【0009】
ここで言う視覚障害者誘導用ブロックとは、視覚障害者が足裏の触感覚で認識できるよう、突起を表面につけたもので、視覚障害者を安全に誘導するために地面や床面に敷設されているブロック（プレート）を指し、日本工業規格で定められた最低寸法である３０センチメートル四方で厚みが６０乃至８０ミリメートルのブロックが一般的である。
【0010】
簡素な構造にもかかわらず、足の裏の感触と白杖などでその形状を把握することにより、今自分が立つ場所が安全な歩道であり、前後方向に進める場所か左右に折れる場所なのか、あるいは危険な場所が先にあるのかなどが分かる便利な部材なので、日本で考案されて以来５０年以上経っても基本的な概念やその活用方法は大きく変化していないのだが、白杖を持つ視覚障害者の慣れや感覚にその判断が大きく左右される構造も殆ど変わっていない。
【0011】
ここで言う白杖とは、身体障害者福祉法では盲人安全つえに分類され、視覚障害者が路面を叩くなどしてその音や感触から自らが歩く少し前方路面の状態や周囲の障害物などをいち早く察知するために持つ白く着色された杖のことを言い、視覚障害者にとっては視覚障害者誘導用ブロックと共に歩行時の路面状況などを把握するために便利で重要な道具である。
【背景技術】
【0012】
急激な少子高齢化や海外からの労働力移入に加え産業の国際化などにより増えてゆく視聴覚障害者や地域に不慣れな外国人などの健常者（以後視覚障がい者などと言う）に対して平時はもとより非常時にも歩行を支援し、地域の情報を伝え、あるいは迅速に避難誘導することができる安全で簡便な情報入手あるいは情報提供の手段（以降安全で簡便な情報手段と言う）を整備又は設置し運用することは国などの行政や自治体側(以後運営者と言う)にとって急務となっている。
【0013】
ここで言う安全とは、視覚障がい者などが、必要な情報を得たりその情報により行動する際に潜在的あるいは直接的な危険が生じないことを指す。
【0014】
ここで言う簡便とは、視覚障がい者などが、必要な情報を得るに際して個人情報など煩雑な事前登録や複雑な操作、あるいは利用のための高額な費用などが発生せず、運営者にとっても、高額なシステム開発費用や機器類の投資、高額で煩雑な運用作業が発生しない様に既存のインフラを活用するなどの工夫がなされていることを指す。
【0015】
近年急速に発達しているデジタル技術を活用した双方向通信システムを使った視覚障がい者などへのローカル情報の提供や歩行の支援システムが多数開発されている。
【0016】
近距離間のデジタル式双方向通信システムに使われるＲＦＩＤは自らの駆動用電池を内蔵するアクティブ型、外部エネルギーによって自己発電するパッシブ型、及び外部の制御信号によって電源を入り切りするセミアクティブ型に大別されるが、基本的な構造は超小型の無線送受信装置とデジタルデータの記憶演算処理装置などの部品を極小のガラス管やプラスチック製の薄板などに組み込んだ小型の電子部品である。
【0017】
ＲＦＩＤがデータの送受信に用に使う電波は、瞬時に多量のデータを伝送させるためにＵＨＦと呼ばれる非常に高い周波数帯の電波や、混信を防ぐために公共の電波帯を避けた周波数を使っている。
【0018】
このため、広く普及しているＡＭラジオやＦＭラジオなどの一般民生用受信装置ではこれらの周波数帯の電波は殆ど受信できず、あるいは電波が受信できたとしてもデジタル処理されたデータを人の耳に聞こえる音波として再生するにはデジタルからアナログに変換し、更に、場合によっては他人の傍受を防止するなどの目的で施された暗号を解除する機能も備えておく必要があるので、デジタル受信機の製造コストや処理プログラムの開発など、従来のアナログ技術を拡張する場合に比べて整備費用が高くなると共に運用が複雑になる構造的に不可避な欠点があった。
【0019】
例えばＲＦＩＤを組み込んだＩＣタグと呼ばれる無線による情報発信用の集積回路を街中の至る所に設置し視聴覚障がい者などに対して街の案内をする実証実験が国土交通省などにより２００５年６月から神戸で行われたが、ユビキタスコミュニケーターと呼ばれる専用端末や白杖の先に取り付けた読み取り装置で３８桁の番号データを読み取りデータベースと通信をした結果を音声で案内するそのシステムの複雑さや事前のデータ入力の煩雑さなど運営者に重い負担が生じるばかりではなくデータ処理に電力を使う携帯端末の電池が１時間しか持たないことや端末が高価になったことに加え、機器類が使いづらいなどの使用者側の不便意見があり（非特許文献１及び２）、２００６年４月以降に予定されていた全国展開は行われていない。
【0020】
この他にもデジタル技術の進歩に伴い視覚障害者誘導用ブロックや白杖に対する様々な付加機能や技術が考案され公開されているのでその内容を分析精査したのだが、それらの考案についても特許査定、拒絶査定などその結果を問わず、後述の不都合理由の通りデジタル技術を構成システムの基幹として使う限り安全で簡便な情報手段とは言えないと判断せざるを得ない欠点があった。
【0021】
例えば、靴に埋め込んだＲＦＩＤが視覚障害者誘導用ブロックに埋め込んだＲＦＩＤから発せられる位置情報をデジタル通信により解析し、手もとの受信機からイヤホンなどを通じて音声として聞くシステム（特許文献１）が公開されているが次の一歩先にある不意の障害を検知する白杖は必須であり、耳から離れた靴からの信号を聞くために、単純な構造のＦＭラジオなどの受信機と較べて重いスマートフォン受信機が必要になるなど視覚障がい者など利用者に負荷がかかるばかりではなく、運営者にもデジタル処理の特別なシステム機器が必要であるので、安全で簡便な情報手段とは言えない。
【0022】
白杖の先端に埋め込んだ受信装置が視覚障害者誘導用ブロックなどに固定されたトランスポンダ又はタグ（データキャリア又はＲＦＩＤ）と規定される送信機から発せられる位置情報などの詳細データをデジタル通信により受信して解析し、手もとのイヤホンなどを通じて音声として聞くシステム（特許文献２）が公開されている。
【0023】
このシステムの基幹技術はデジタル技術であり、識別情報信号発信装置と呼ばれる送信機から発信される識別情報信号は、受信後に視覚障がい者が認識可能な識別情報に変換するコードデータ信号処理装置を通す方式としてあることから、一般のＦＭラジオで受信し音声として再生できないことが分かる。拡張運用例ではエレベータ壁面にある呼び出し釦付近にこのＲＦＩＤを設置しておけば釦の位置が分かるとする内容についても専用の受信機が必要であり、把握できる位置についても直接の方向が把握できるわけではなく釦の位置情報が分かる程度の支援で止まるものである。
【0024】
また、電波形式など詳細が不明だが説明では全周囲に電波が発射され、隣接する送信機との混信回避対策が必要となり、更に白杖を持つ人がどの方向を向いて立っているのかが分からないので提供する情報が誤認される恐れもある。
【0025】
運用者にとってはＧＰＳ（衛星による全地球測位システム）などの大掛かりなシステムとの連携プログラムの開発や専用の通信機器類の道路などへの設置によって費用が発生し、専用端末を持っていない人々にも広く利便を提供できるシステムではないので安全で簡便な情報手段とは言えない。
【0026】
同じく、ＧＰＳデータを基にスマートフォンの地図アプリケーションと連動させて靴の中に組み込んだデバイスを進行方向変更の毎に違う部分を振動させることで目的地へ着用者を誘導する視覚障がい者向けナビゲーションシステムが開発投入されている（非特許文献３）が、道路のくぼみや小さな段差など地図に取り込めない障害物に対応困難なために白杖の併用が必須であり、そもそも目的地を事前に入力しているのであればそのスマートフォンのナビゲーションシステムからの地点毎の右左折指示などの音声案内をイヤホンなどを介して直接聞けばこのデバイスを付けない普通の靴で歩いてもほぼ同じ機能を手に入れることができるので安全で簡便な情報手段とは言えない。
【0027】
音声データに識別コードを付加した赤外線データを、埋め込まれた視覚障害者誘導用ブロックなどから斜め方向に送り出す視覚障害者用送信機と、白杖に埋め込んだ視覚障害者用受信機から成るシステム（特許文献３）は、元データ送出用の光ファイバーやデジタルデータ処理装置あるいは赤外線受光機能を持つ視覚障害者用受信機など事前のデータ入力作業や専用の機器類の準備が必要なので安全で簡便な情報手段とは言えない。
【0028】
公開情報では、光又は赤外線データを使うと表現されているが、これは周波数帯が概ね７６から９０メガヘルツ又は９５メガヘルツの周波数変調方式の電波とは理解できずＦＭラジオでは受信できない。
【0029】
仮にＦＭラジオで音声データに識別コードを付加した赤外線データを受信できた場合であってもそれらのデータを復調することはできないので安全で簡便な情報手段とは言えない。
【0030】
利用者側の装置負担を軽減し受信機を稼働させる電源の消耗を回避させる効果があるとして履物の底や白杖の先端などに埋め込んだ磁石によって視覚障害者誘導用ブロック内の発振器からラジオ波によって識別信号を発射させ、それを受信する仕組みの視覚障害者誘導装置(特許文献４)が実用新案登録されているがこの方式であっても白杖又は靴に磁石を埋め込む必要や識別信号の処理、更に情報を伝えるラジオ波を発信させるための起動ツールとなる磁石を持っていない人には手軽に聞けないので安全で簡便な情報手段とは言えない。
【0031】
視覚障害者誘導用ブロックに、番地情報を持たせた多数のＲＦＩＤを埋め込みそれぞれが発するＲＦＩＤの情報を解析して体の向きや歩行の方角を歩行者に知らせる仕組み(特許文献５)が公開されているが、多数のＲＦＩＤへの番地情報入力やその管理及び解析装置など複雑なシステム投資が必要となり、利用者にもＲＦＩＤタグリーダなどの装置が必要となるなど、安全で簡便な情報手段とは言えない。
【0032】
既存の公開技術を改善して新たに考案したとする視覚障害者誘導用ブロックと白杖に太陽電池で駆動する赤外光による音声情報通信装置を組み込み、ブロック側から複数方向に出射される赤外光を、白杖内部に組み込まれた装置により受信して直進右左折の情報を音声として利用者に伝えるシステム（特許文献６）が公開されているが、赤外光ＩＲを受光して電気信号に変換する太陽電池や大量の赤外線ＬＥＤやデータ処理装置などが必要なことに加え、歩行者の靴底により傷つきやすいブロックの隆起部からの赤外光出射なので汚れや傷による通信品質の劣化に注意が必要になる。
【0033】
更にこれらを駆動するブロック側電源の記述が少ないため詳細は不明だが、外部からの電源調達方式とするならばその調達場所やそこからの配線工事手順、太陽光による自家発電素子を組み込む場合にはＬＥＤ発光ユニットを避けるためにブロックのくぼみ部分に発電パネルを設置しなくてはならないので泥などによる電力不足対策も必要になるなどの不都合が考えられる上、赤外光ＩＲ受光ができる専用の白杖を持っていない視覚障がい者などには利用できないシステムなので安全で簡便な情報手段とは言えない。
【0034】
パッシブ型ＲＦＩＤを使った視覚障がい者向けナビゲーションシステムの開発に関しては、情報処理学会論文誌で、日本工学教育協会特別教育士らが、無線標識となるビーコン電波を一部のスマートフォンなどで直接受信して自分の位置を特定する方式の案内システムや先端にアンテナを組み込んでＲＦＩＤからの情報を読み取る特殊な白杖を使う方式などの既存技術の欠点を克服した新たな仕組みとして前置きしたした上で、ＵＨＦ帯ＲＦＩＤを用いた視覚障がい者向け歩行者ナビゲーションシステムの開発と展示会への適用と題して予備実験内容を書面公開（非特許文献４）している。
【0035】
これはＵＨＦ帯で通信距離が１０メートル程度あるＲＦＩＤタグを点字ブロックの下に埋め込んだナビゲーションシステムの構築に向けての屋内実験であるが、論文によれば、事前に位置情報を入力してある手持ち型リーダーでは最大３メートルの読み取り距離を誇るＲＦＩＤを、床面に予め設置位置を把握した上で複数敷設しておき、専用の受信機でそれらの位置情報とＲＳＳＩと呼ばれる受信信号強度をもとに三辺推量法によって導き出した現在位置や歩行の方向を床平面図の座標と連動させて視覚障がい者に音声で知らせるものとなっている。
【0036】
このシステムではＲＦＩＤに外部から電波などによる電磁誘導を加えるためのバッテリーやその制御基板、ＲＦＩＤリーダーと呼ばれる特殊機器、アプリケーションソフトを組み込んだスマートフォンなどの重い装備を身体に装着した上で手元の制御用ボタンを操作することが必要となるなど煩雑で大がかりなシステムを別途用意する必要があり、障がい者への身体的負担と設置運用に掛かる費用などを考慮すると安全で簡便な情報手段とは言えない。
【0037】
ＲＦＩＤを主として使わない方式による視覚障がい者向けの歩行支援システムが考案され、地下鉄駅構内エリア限定の実証実験として視覚障害者誘導用ブロックに貼り付けられた二次元バーコードをスマートフォンで撮影すれば目的地まで音声で案内してくれるシステム（非特許文献５、６、７及び８）が導入されたが、事前に個人情報と引き換えに提供されるアプリケーションソフトをスマートフォンに読み込み、歩行指導員から説明を受けた後に漸く認証キーを付与して貰えるなど事前手続きが煩雑であることに加え、乗降客錯綜時はもとより閑散時であっても、視覚障がい者が白杖を持つ他方の手でスマートフォンを持ち、対象の二次元バーコードを撮影し続けることは危険なので安全で簡便な情報手段とは言えず、３年経過した時点でも一部の駅での検討運用段階にとどまっている。
【0038】
次いで、多くの車に装備されておりＡＭ・ＦＭラジオ帯の放送が受信できるカーラジオや、近年普及が進むカーナビゲーションシステムに対して、情報を提供するために既に運用されている道路情報提供システムを歩行者向けに応用できないかどうか検討を加えた。
【0039】
道路関連施設を高速移動している際にも手軽に情報が入手できるハイウェイラジオは１６２０キロヘルツのＡＭ電波を使用した比較的広域向けの放送なので視覚障がい者が今歩いている狭い周囲の情報を得る手段としては活用が困難である。
【0040】
更にこの方式では近い将来予定されているＡＭラジオ向け電波送信停止後のＡＭラジオ受信機の普及や受信環境を考えるとこれを活用するには不安が残る。
【0041】
アプリケーションソフトを読み込んだスマートフォンやカーナビゲーションシステムで受信したデータを画面上に表示して道路状況などが把握できる次世代ハイウェイラジオはネット通信環境の整備とスマートフォンなど受信装置及びデジタルデータの処理装置などが別途必要となるばかりではなく、視覚障がい者などにとっては徒歩範囲の情報を手軽な装置を介して耳で聞くことができないので安全で簡便な情報手段とは言えない。
【0042】
デジタル技術と無線ＬＡＮ又は近距離無線通信規格を活用し、スマートフォンなどに対して歩行者用信号情報を送信するとともに、スマートフォンなどの操作により青信号の延長を可能とする高度化ＰＩＣＳ（歩行者等支援情報通信システム）が令和２年度から運用開始されている（非特許文献９）が、これについても、視覚障がい者にとって操作が困難な画面操作を中心としているスマートフォンが主な受信装置として使われてれており、更に事前にスマートフォンなどに対応アプリケーションをインストールしておく必要があるなど、安全で簡便な情報手段とは言えない。
【0043】
以上の事例に限らず視覚障がい者などの歩行支援に係る特許又は実用新案内容を分析し考察したが、最先端の電子技術や設計概念を使って歩行支援システムを構築する際にデジタル技術をシステムの中心として使う限り、安全で簡便な情報手段を求める視覚障がい者などの利用者と運営者双方にとっての不都合を排除することは困難であると考えられるので断念せざるを得ないとの結論に至った。
【0044】
これらの欠点を解消するためにはデジタル技術を中心として使わないアナログ汎用システムとすることが必須であり、安全と利便に関する情報が安全で簡便な情報手段によって提供される様になると、３０万人を超えると言われる国内の視覚障がい者のみならず、地域に不慣れな外国人、更には高度な通信網などインフラが整っていない海外の多くの視覚障がい者にも恩恵をもたらすものとなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0045】
【特許文献1】特開２００３－９１７９４号公報
【特許文献2】特開平７－３３４０７６号公報
【特許文献3】特許第２６７３２５８号公報
【特許文献4】実用新案第３０１９０２６号公報
【特許文献5】特開２０１９-７５０２４号公報
【特許文献6】特開２００７－５０１９１号公報
【非特許文献】
【0046】
【非特許文献1】２００５年４月２日読売新聞夕刊・道案内はＩＣにおまかせ
【非特許文献2】２００５年６月３０日日刊建設産業新聞・ユビキタス技術を活用
【非特許文献3】本田技研工業株式会社 「２０２１年６月１１日発ニュースリリース」
【非特許文献4】情報処理学会論文誌 コンシューマ・デバイス＆システム ２０１７年１月号 ＵＨＦ帯ＲＦＩＤを用いた視覚障がい者向けナビゲーションシステムの開発と展示会への応用 ＩＰＳＪーＴＣＤＳ０７０１００６．ｐｄｆ
【非特許文献5】リンクス株式会社 ｓｈｉｋＡＩホームページ
【非特許文献6】東京地下鉄株式会社 ２０２１年１月１８日 ニュースリリース
【非特許文献7】朝日新聞「視覚障碍者向二次元バーコード誘導システム」２０２１年５月１５日夕刊
【非特許文献8】Ｊ-ＣＡＳＴニュース 「点字ブロックに二次元バーコード」 ２０２１年７月１０日
【非特許文献9】警察庁及び都道府県警 令和３年ホームページ 高度化ＰＩＣＳに関する広報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0047】
視覚障がい者などにとって、生活圏、特に道路を歩く際の歩行支援や大規模災害の際の避難支援など地域の情報が安全で簡便に入手できるシステムが無かった。
【0048】
様々な情報が瞬時に遣り取りできるデジタル技術をシステムの中枢手段に使う視覚障がい者用歩行支援システムが多数開発されているのだが、環境整備のために別途多額の開発費用や機器類の整備費用が掛かるばかりではなく、白杖で片手がふさがっている視覚障がい者にとって他方の手で何かを操作するシステムでは両手がふさがる恐怖心が生まれ、更に個人情報などの煩雑な事前登録や複雑なデータ処理装置及びソフトウェアが必要であるばかりでなくスマートフォンを使う場合にはその通信や維持費用が嵩む欠点があり、また、大規模災害時など通信網の切断や錯綜により情報の遣り取りができなくなる恐れもあった。
【0049】
このため、既存のインフラと整合性があり、大規模災害時などで外部電源が喪失した場合でも着実に稼働する簡単な情報発信装置によって、道路状況など地域の情報が、それを必要とする地域の人々に、手軽な受信方法で確実に聞いて貰える、安価で持続可能な送信システムを開発し提供することが、視覚障がい者などの歩行時安全確保への有益かつ持続可能な手段となる。
【0050】
解決しようとする問題点は、近年便利になりつつある高度情報化社会の中で、その技術を使うことが必須であるかの如く扱われているデジタル技術を、視覚障がい者などに対する歩行支援システムの中枢手段に使おうとする限り、視覚障がい者などは、スマートフォンや専用端末の高額利用料を負担し、個人情報の事前登録を強いられたり、不慣れな機器類装着と視認しづらいその操作に煩わされるばかりではなく、運営者にとっても様々な開発整備に係る費用が発生するなど、安全で簡便な情報手段とすることができない点である。
【0051】
このため、システムの基幹部分としてデジタル技術を使わずに、従来のアナログ技術を活用することで、安全で簡便な情報手段とすることを目指した。
【0052】
デジタル技術を使わない視覚障がい者に対する歩行支援ツールとして、視覚障害者誘導用ブロックと白杖のほか、交差点脇の柱などに設置したスピーカーから今自分が立っている横断歩道の利用可否などをアナログ式の音声によって直接教えてくれる装置が挙げられるが、併せて重要なことは視覚障がい者などをその交差点まで誘導できる安全で簡便な情報手段を開発し提供することである。
【0053】
そこで既知の技術や考案を踏まえた上で独自の発想を加え、安全で簡便な情報手段を提供する方法について項目別に策定をした。
【0054】
視覚障がい者などの利用者にとって個人情報を含む煩雑な事前録や複雑な機器類の操作をすることなく必要な情報が入手でき、設置者側にとっても複雑なデータの事前入力作業や新規のシステム機器類などの整備負担ができるだけ少なくて済むように考慮された情報提供方法が良い。
【0055】
視覚障がい者などの利用者に提供される情報の形式は利用者が理解しやすいものとするため、文字や図形の画面表示ではなく、ラジオを聞く感覚で耳に直接届く音声による案内方法が良い。
【0056】
情報の提供手段は、大規模災害時にもネット回線切断やアクセス錯綜による受信困難などに陥ることなく電波が届く限り情報が受信でき、かつ受信人数の制限もない無線方式を使う方法が良い。
【0057】
その実現のために、利用者に利用料が発生しない小さなラジオさえ持っていれば、煩わしい事前登録などをせずとも手軽に情報が手に入る仕組みを考える。
【0058】
電波の型式はデータ処理など複雑な機器類を必要とせず、国内のみならず広く世界中で使用されている一般的なラジオで周波数さえ合えば耳でその放送を聞くことができるアナログ式電波が良い。
【0059】
その電波は混信を軽減するために直進性に優れていること、近距離間の通信に適していること、平時と大規模災害時を問わず公共放送が受信できるラジオで受信できること、受信音質が良いこと、近い将来に当該変調方式の当該周波数帯の電波発射が停止することが無いこと、などの条件に照らし合わせ、わが国では１９５０年代に本格的な試験放送が実施され１９６０年代のＮＨＫ‐ＦＭ開局以来幅広い受信環境が整っているＦＭラジオ放送帯の周波数電波を使用することを考える。
【0060】
デジタル技術を中心としたシステム支配下で視覚障がい者などの利用者が個々人の希望により個別の情報を入手しようとする場合には通常運営者に対して個人情報などの情報を遣り取りする双方向通信システムを使うのだが、ＦＭラジオ放送帯の周波数電波を使う情報提供システムとすれば、一般のラジオ放送やテレビ放送の様に受信機の電源を入れチャンネルを合わせるだけで欲しい情報を入手できる。
【0061】
その実現のために、送信周波数を複数チャンネル持つ、あるいは単一の周波数のみを使用するシステムであっても、その方向と距離について狭い範囲にしか放出しない電波の構造として、受信者から近い場所から来た電波を選択的に受信することで利用者が必要な内容だけを受信できる構造を考える。
【0062】
電波の強さや送出範囲は既存の公共放送に影響を与えない出力と送出範囲とする。
【0063】
そのために電波法で規定する微弱電波の範囲に抑えて運用するシステムとする。
【0064】
情報電波の受信には、視覚障がい者や高齢者など、あるいは外国地域に住む人々にとっても、その所持や操作方法に違和感が少ない日常使用のＦＭラジオでも聞けることとするが、白杖に内蔵したＦＭラジオがあれば別途ラジオを持ち歩かずとも普段は片耳式イヤホンなどを通して公共放送を聞き、道路を歩くときは前もって知らされている歩行支援情報などの受信用周波数に合わせるだけで、煩雑な操作なくその放送が聞ける。
【0065】
更に、視覚障がい者などへの歩行支援情報以外にも、災害時に於ける最寄りの避難場所情報、景勝地に於ける観光情報や工場構内に於ける安全誘導情報など、設置場所や個人の希望に沿う情報を大きく分類した内容毎に異なる周波数として放送すれば利用者にとって必要な区分の情報が手軽に入手できることになる。
【0066】
視覚障がい者などが、現在の位置情報に加えて歩行の方角、あるいは正方向と逆方向などの進行方向を把握するために、受信する電波が発出されている方向を把握できる様にしてあればなお良い。
【0067】
運営者にとって、新規のシステム開発及び永続のための維持費用が重荷にならぬ様に狭域エリア完結型運用ができるシステムとし、部材敷設など展開費用についても既存の視覚障害者誘導用ブロックの敷設コストと大きく変わらず、且つ提供情報内容の更新が外部から容易に行える機能が備わった装置とすることを考える。
【0068】
なお、既存技術から容易に考案できるシステムとの差別化を図るための新しい発想としては、ややもするとデジタル技術が万能とも思われている現代にあって敢えてアナログ技術を使うシステムとすることで充分な差別化は図れるものであるが、更なる差別化としてその電波の送出方式に工夫を加える。
【0069】
本発明の全ての機器類は主として平面投影寸法が概ね３０センチメートル四方の視覚障害者誘導用ブロックに組み込まれることを想定した構造となっているのでアンテナや送信機はその中に組み込まれる寸法（以降小型と言う）であることが前提となっている。
【0070】
ＦＭラジオ放送帯微弱電波送信機は、古くからＦＭラジオで受信できるワイヤレスマイク、近年では無線ＬＡＮ又は近距離無線通信規格技術で運用されるＦＭトランスミッターとしてオーディオ機器とカーラジオやワイヤレスイヤホンとの通信に使われているので特段新しい技術ではないのだが、それらは特定機器間の通信としての用に供されており、受信の容易性確保及び送出電波の波長とアンテナの構造上の制限のため全ての小型送信装置には指向性のアンテナは装着されていない。
【0071】
また地域のコミュニティ放送局としての目的の用に供せられるＦＭラジオ放送帯微弱電波送信機は、できるだけ多くの受信者に聞いて貰える様に無指向性のアンテナを使用して放送されており、特定方向の公衆に向けて電波を出す目的で指向性のアンテナを備えた放送局は見られず、ましてや指向性のアンテナを備えた小型送信装置は見られない。
【0072】
これはＦＭラジオ放送帯に使われる電波の波長は概ね３乃至４メートルであり、少ない電力で出来るだけ遠くまで電波を届ける使命を持つアンテナの構造上、指向性のアンテナを設計する場合には通常最短でも波長の４分の一又は波長の半分の長さで設定した主アンテナの後方に反射器、前方に導波器と呼ぶ干渉用の２本のアンテナ状構造を付加する必要があるので、送信装置からの出力に対して実質的にアンテナから送出される輻射電力又は電界強度の効率(以下利得と言う)が大幅に低下する小型の指向性アンテナを作る必然性も経済性も見出せなかったからである。
【0073】
そこで、少ない電力で遠くまで電波を届けるアンテナとしての使命を敢えてのぞけ除外すれば、小型の指向性アンテナができると考え、、アルミの筒にＦＭラジオ帯のワイヤレスマイクのアンテナをコイル状に短く巻いて差し入れ、正面にＦＭラジオを置いてみると受信できることを確認できたので、送信機側の出力及び筐体の素材や直径及び長さなどを変化させれば、送出後の電波の電界強度を電波法に規定する微弱電波の範囲内に抑え、かつ送出範囲を制御する小型の指向性アンテナができると考えた。
【0074】
つまり、送信機からの送出電波の利得が大幅に減衰することを容認した上で作られる小型の指向性アンテナを１基又は複数備えたＦＭラジオ放送帯微弱電波送信機は当事例が最初となり、隣接送信機との電波干渉回避やＦＭラジオで希望する入手内容を選択的に受信できることになるなど多くの利点が生まれることになる。
【0075】
以上の通り課題を解決するための指針をまとめた結果として、視覚障がい者などや運営者にとって安全で簡便な情報手段とするために出来る限り従来の技術や既存の装置を組み合わせることを基本的な開発概念としたものであるが、小型の指向性アンテナの開発・採用を含め、他者によって先に考案された視覚障がい者などに対する歩行支援システムなどは少なくとも１９９０年代以降の技術文献を見る限りデジタル技術がシステムの中心に据えられた考案なので、アナログ技術を使った既存技術から容易に着目や考案ができるものではないオリジナルのアイデアとなる。
【0076】
但し、デジタル技術は拡張性や応用性が優れているので、この発明のシステムを基本として、これの補完又は拡張機能として、発信する情報の更新時に悪意ある書き換えを防止する機能やＧＰＳデータの解析による歩行方向と連動させた受信周波数の変更や制御機能として使えば良い。
【課題を解決するための手段】
【0077】
本発明は、既述の方向性を踏まえ、利用者と運営者双方にとって安全で簡便な情報手段となる様、送受信インフラが整っている従来のアナログ技術であるＦＭラジオ放送帯微弱電波送信機と、情報を聞きたい人が持つＦＭラジオに向けて電波を送出する方向を制御できる指向性送信アンテナと、送信する音声などの情報が外部から更新できる記録再生装置と、電源装置を、組み合わせた装置（以下当送信装置と言う）を、視覚障害者誘導用ブロックなど道路設備に組み込むことを特徴とする。
【発明の効果】
【0078】
本発明は、狭い範囲にしか届かない微弱電波の弱みを、狭い地域の情報発信用電波としての強みとして捉え、かつ直進性が強いＦＭ形式の電波を指向性のあるアンテナを使った情報発信用に使うことで同じ周波数の微弱電波送信機が狭い地域に複数個所設置された場合でも混信せず、それらの電波を選択的に受信することで複雑な手順を経なくとも自分に必要な情報が聞ける利点がある。
【0079】
更にＦＭラジオで聞けるシステムなので利用者が通信費用や維持費用の掛かるスマートフォンや新たな受信装置を整備する必要もなく、電車での移動時にも通常放送・緊急放送が聞けるうえ、地域情報発信システムとしてのインフラ整備にも貢献できるものである。
【0080】
本発明の敷設及び運用費用に係る利点として、当送信装置が組み込まれた視覚障害者誘導用ブロックの敷設費用は、機能が付加されていない従来型の視覚障害者誘導用ブロックを敷設する場合と大きく変わることがない利点がある。
【0081】
更に、太陽光の当たる屋外のみならず、照明や電磁波など外部からのエネルギー供給環境がある場所であれば、特別なメンテナンスを必要とせず長期間安定した電波を射出し続けることができる利点がある。
【0082】
当送信装置が組み込まれた視覚障害者誘導用ブロック（以降情報発信用ブロックと言う）を使うことによって生じる運営者の主な作業は道路状態や設置場所の情報などを事前に吹き込み、あるいは設置済の情報発信用ブロックの情報を更新することであり、その情報更新作業に際して、当送信装置に組み込まれた外部入力用インターフェイスに適合する電磁誘導やＲＦＩＤ、あるいは無線ＬＡＮや近距離無線通信規格などのデジタル通信技術を補完的に使えば、悪意ある書き換えを排除して安全かつ迅速に更新ができる。
【0083】
情報の更新作業については、ＧＰＳなどの位置データに連動させた当該箇所の一般名称などを自動的に音声データに変換して情報発信用ブロックの記録再生装置を適時更新するシステムと連動させるなどデジタル技術を補完的に使用すれば情報入力や更新作業も大幅に軽減できる。
【0084】
更に、高度化ＰＩＣＳ歩行者等支援情報通信システムから近距離無線通信規格で送信されているデジタル音声データを、外部入力用インターフェイスによりアナログ信号に変換して、情報発信用ブロックから即時放送すれば、煩雑な事前手続きをしたスマートフォンの携行が無い人でも、ＦＭラジオで聞ける安全で簡便な情報手段となる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【0085】
【発明を実施するための形態】
【0086】
ＪＩＳ規格Ｔ９２５１－２００１に定義される視覚障害者誘導用ブロックを、その外形寸法、外観、施工手順を大きく変えないで高機能化することで、より安全で簡便な情報提供手段を実現させた。
【実施例0087】
図１は、誘導ブロック（線状ブロック）と警告ブロック（点状ブロック）の２種類ある視覚障害者誘導用ブロックであり、図１‐１は、番号４０の誘導ブロック及び番号４２の警告ブロック２種類の既存ブロックを上方及び側面の２方向から見た図であり、図１‐２の番号４１は番号４０番の誘導ブロックに、同じく番号４３は番号４２の警告ブロックに、当送信装置が組み込まれたそれぞれのブロックを上方から見たイメージ図である。
【0088】
図１－２の番号１は、電源装置であり、この実施例の場合は周辺部を黄色くしてブロックの色彩意匠ができるだけ損なわれないように配慮した上で表面を十分に硬い保護材でカバーした太陽光発電パネルと蓄電池を組み込んだイメージである。
【0089】
同図番号５は、当送信装置が送信する文言などを記憶装置に吹き込む場合や敷設後にその内容を更新する場合、あるいは機能状態を確認する場合などに、外部から非接触方式で当送信装置の内容を更新又は確認するために、ブロック表面に近い内部に埋め込まれた、情報授受用のインターフェイスである。
【0090】
同図番号６は、微弱電波を情報発信用ブロックの上方向に送出する口の位置を表しており、ブロック表面に近い内部に設けてある。
【0091】
同図番号７は、微弱電波を情報発信用ブロックの前後左右など水平又はやや上方向（以後水平上方向と言う）に送出する口の位置を表しており、ブロック表面に近い内部に設けてある。
【0092】
なお、同図番号１、５、６、７、とも、防水や破損、更に歩行者のつまずきから回避できる構造となっておればブロック表面への露出設置も可能である。
【実施例0093】
図２は、図１の番号４１で説明した誘導ブロックと呼ばれる種類の情報発信用ブロックであり、上方からの平面外観と符号Ｚの線を境として上面を除去して内部を説明するための平面断面図、及び２方向からのそれぞれの側面断面を示した説明図である。
【0094】
【0095】
同図番号２は、当送信装置のメイン基板（送信する音声などの情報が必要に応じて更新できる記録再生装置を備えるＦＭラジオ放送帯微弱電波送信機本体）であり、この実施例では番号１の太陽光パネル及び蓄電装置からの電源供給を受け、情報となる音声などをＦＭ電波として送信する機能を持ち、インターフェイスを通した録音内容の更新や電源制御、あるいは送出周波数や送出電力の変更などの制御機能も併せ持っている。
【0096】
同図番号３は、当送信装置から送出される電波を、主として上方向に集束させる構造のアンテナである。
【0097】
同図番号４は、当送信装置から送出される電波を主として水平上方向の狭い範囲に送出するために工夫された指向性アンテナである。
【0098】
同図番号５は、図１の同番号で示したインターフェイスであり、番号６、番号７は、微弱電波の送出口である。
【0099】
同図番号２３は情報発信用ブロックの底面に設置されたアース板である。
【実施例0100】
図３は、当送信装置から送出される電波の方向と範囲を制御するための小型指向性送信アンテナの構造と送出方向別の電波強度の概念を示した説明図であり、図３‐１は、図２で示した同番号３の上方向に集束させる目的で設置するアンテナ、図３‐２は、図２で示した同番号４の、主として水平上方向に送出するために工夫された指向性アンテナである。
【0101】
同図番号６、及び番号７は、アンテナ筐体への埃などの混入を防止するための、ブロック表面の保護材であり、微弱電波の送出口となっている。
【0102】
同図番号８は、当送信装置からＦＭ電波を送出するための小形アンテナである。
【0103】
同図番号９は、番号８のアンテナから送出されるＦＭ電波を干渉させ、あるいは金属表面でエネルギーを吸収するなどして筒先方向以外の方向に送出される電波を大幅に減衰させるための筐体である。