Owli-AI Logo Owli-AI
メニュー

日本語表示は実験的なデモです。

一部の内容は機械翻訳またはドイツ語のまま表示される場合があります。

Owli-AI 研究プロジェクト

AHRUS Audible High Resolution Ultrasonic Sonar

AHRUS は、可聴化された超音波によってエコーロケーションを支援する 電子的ガイドドッグの概念です。自然な空間認識をヘッドホンで置き換える のではなく、障害物や構造をより早く知覚できるようにすることを目指して います。

試作版

このページは機械翻訳で、現在編集レビュー前です。

  • echolocation
  • ultrasound
  • assistive technology
  • spatial hearing
  • obstacle detection

プロジェクト概要

目的

AHRUS プロジェクトは、超音波を追加の定位チャンネルとして使い、視覚障害者や失明者の移動支援に活用できるかを研究しています。特に小さな構造物や知覚しにくい表面を、日常でより早く認識できるようにすることが目的です。

仕組み(概要)

集中的な超音波ビームを変調して送信し、空気中の非線形音響によって一部を可聴信号へ変換します。物体からの反射は利用者自身の耳で知覚でき、空間的に位置付けることができます。

従来のエコーロケーションとの違い

舌打ちによる従来の能動的エコーロケーションは波長が長く、細かな構造には選択性が低い場合があります。AHRUS は短い超音波を使うため、より強い指向性で走査でき、特定の場面では構造の境界や小さな障害物をより明確に区別できます。

現在の状況(プロトタイプと初期テスト)

機能するプロトタイプが存在します。最初の評価では 4 名の参加者を対象に、距離、方向、幅推定、境界知覚を調べ、従来の Flash Sonar と比較しました。

成果

AHRUS 論文からのビジュアル 13 点。

  1. 方位角と仰角における音源の動きを示す模式図。
    図1 方向表現の全体図。
  2. 横方向の音源移動を示す方位角表現の詳細図。
    図1 左詳細(方位角)。
  3. 縦方向の音源移動を示す仰角表現の詳細図。
    図1 右詳細(仰角)。
  4. 空気中で変調超音波が自己復調される原理図。
    図2 超音波復調の原理。
  5. 筐体とトランスデューサアレイを備えた AHRUS プロトタイプの写真。
    図3 プロトタイプ実装。
  6. AHRUS プロトタイプの円形トランスデューサアレイの詳細写真。
    図3 トランスデューサアレイの詳細。
  7. DSP、設定、Bluetooth、超音波トランスデューサを含むブロック図。
    図4 AHRUS システム設計の概要。
  8. 4 名の参加者における距離、方向、境界知覚の結果を示す棒グラフ。
    図5 距離・方向・境界知覚の結果。
  9. 柱と自動車に対する障害物検出距離しきい値の棒グラフ。
    図6 障害物検出の距離しきい値。
  10. 障害物幅の推定誤差を示す棒グラフ。
    図7 障害物幅の推定。
  11. 舌打ちと AHRUS の音強度・指向性比較。
    図8 指向性の全体比較。
  12. Flash Sonar における広い音の拡散の詳細図。
    図8 左詳細(Flash Sonar)。
  13. AHRUS システムの集中的な音の放射の詳細図。
    図8 右詳細(AHRUS)。