視覚障害者のための高分解能超音波視覚代行システムに用いるハイブリッド方式とセンサの検討

瀧 宏文  八島 秀旭  佐藤 亨  

誌名
電子情報通信学会論文誌 A   Vol.J88-A    No.5    pp.568-576
発行日: 2005/05/01
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Print ISSN: 0913-5707
論文種別: 論文
専門分野: 超音波
キーワード: 
超音波,  ハイブリッド方式,  凹面鏡,  ディジタルビームフォーミング,  視覚障害者,  

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あらまし: 
視覚障害者用視覚代行システムに必要なセンサを実現するシステムにおいて,指向性の低い送信波を測定方向へ送信し,目標からの反射波を凹面鏡を用いて集中させ,センサアレーで受信するハイブリッド方式を用い,センサアレーを固定しセンサアレーで受信される情報からバックプロジェクションを用いて像を再構成するオフフォーカス方式を提案した.凹面鏡形状の最適化を行い物理光学法を用いて特性評価を行った結果,送信周波数170 kHz,開口幅20 cmの凹面鏡, 3 cm × 4 cm の楕円形センサアレーを用いて視野角が縦方向 ± 15 度,横方向 ± 30 度をもち中心方向の角度分解能が1度となり,同等の分解能をもつディジタルビームフォーミング方式に比べて8分の1の素子数で済むことが分かった.また,90 MByte程度のメモリを使用することでハードディスクを使用せずデータアクセス時間を大幅に短縮できるため,測定距離が15 cmから4.5 mの29点で各距離で430方向を測定する場合,全観測点を測定する所要時間が反射波の到達時間も含めて約0.1秒となりリアルタイム信号処理が十分実現できることが分かった.