KR100388023B1 - 시각장애인 안내용 전자감지 지팡이 - Google Patents

Abstract

본 발명은 시각장애인 안내용 전자감지 지팡이에 관한 것으로, 본 발명은 일측단부인 손잡이부와 타측단부인 종단부를 포함하는 지팡이에 있어서, 타측단부에 형성하여 안내정보를 감지하는 안내정보 감지부; 상기 안내정보 감지부의 감지신호에 따라 감지상황을 구별하여 인식하고, 인식된 감지상황에 해당하는 안내정보의 출력을 제어하는 신호처리 및 제어부; 상기 신호처리 및 제어부의 제어에 따른 안내정보를 출력하는 안내정보 출력장치; 를 구비하며, 이와같이 구성된 본 발명에 의하면, 전자유도블럭이나 근거리 장애물을 감지하여 안내정보를 제공하는 전자감지 처리장치를 지팡이에 설치하여 이 지팡이에 설치된 전자감지 처리장치에 의해 주위상황을 보다 자세하게 안내하도록 하고, 간편한 사용을 위해 이 지팡이의 끝에 바퀴를 설치함으로써, 시각장애인 보행시 주위상황에 대한 자세한 인식이 가능하고 지팡이의 사용이 간편하여 시각장애인의 보행에 편이를 제공할 수 있게 된다.

Description

시각장애인 안내용 전자감지 지팡이{ELECTRO-MAGNETIC STICK FOR GUIDING BLIND PERSON}

본 발명은 시각장애인 안내용 전자감지 지팡이에 관한 것으로, 특히 전자유도블럭이나 근거리 장애물을 감지하여 안내정보를 제공하는 전자감지 처리장치를 지팡이에 설치하여 이 지팡이에 설치된 전자감지 처리장치에 의해 주위상황을 보다 자세하게 안내하도록 하고, 간편한 사용을 위해 이 지팡이의 끝에 바퀴를 설치함으로써, 시각장애인 보행시 주위상황에 대한 자세한 인식이 가능하고 지팡이의 사용이 간편하여 시각장애인의 보행에 편이를 제공하도록 하는 시각장애인 안내용 전자감지 지팡이에 관한 것이다.

일반적으로, 시각장애인들은 지팡이를 사용하여 원하는 장소로 찾아가는 경우가 많으며, 이때 지팡이를 두들겨 보고 상황들을 예측하여 길을 걷거나 맹도견을 따라 갈 수밖에 없었다. 지팡이를 사용하는 경우에는 정확한 상황판단이 어려워 많은 위험에 노출되어 있으며, 맹도견의 경우에도 마찬가지로 보행에는 큰 문제가 없겠지만 주위상황들을 자세하게 인식하기가 어렵고 맹도견을 관리하거나 보살피는데 많은 노력과 경비가 소요되는 문제가 있었다.

한편, 시각장애인용 지팡이에 스프링을 넣어 자동으로 이완되는 시각장애인용 버튼식 자동이완 보행지팡이가 개발되었으나, 이 또한 시각장애인의 감각에 의존해야 하며, 신호의 유형도 기존의 직진과 정지만으로 되어있어 지팡이의 조작에는 다소 도움이 되지만 실생활에는 도움을 주지 못하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 따라서, 본 발명의 목적은 전자유도블럭이나 근거리 장애물을 감지하여 안내정보를 제공하는 전자감지 처리장치를 지팡이에 설치하여 이 지팡이에 설치된 전자감지 처리장치에 의해 주위상황을 보다 자세하게 안내하도록 함으로서, 시각장애인 보행시 주위상황에 대한 자세한 인식이 가능하도록 하는 시각장애인 안내용 전자감지 지팡이를 제공하는데 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 따라서, 본 발명의 목적은 간편한 사용을 위해 이 지팡이의 끝에 바퀴를 설치함으로써, 지팡이의 사용이 간편하여 시각장애인의 보행에 편이를 제공하도록 하는 시각장애인 안내용 전자감지 지팡이를 제공하는데 있다.

도 1은 본 발명에 따른 시각장애인 안내용 전자감지 지팡이의 외부구성을 보이는 사시도이다.

도 2a는 도 1의 전자감지 지팡이에 내장된 전자감지 처리장치의 내장개략도이고, 도 2b는 도 2a의 전자감지 처리장치의 구성도이다.

도 3a, 도 3b 및 도 3c는 본 발명에 따른 전자감지 지팡이내 연결부의 예시도이다.

도 4는 본 발명에 따른 지팡이에 설치된 회전바퀴 설치 구성도이다.

도 5는 본 발명에 시각장애인 안내용 전자감지 지팡이의 신호처리흐름을 보이는 플로우챠트이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 감지부 11 : 자기홀센서

15a,15b : 연결부 20 : 신호처리 및 제어부

21 : 싱글보드 컴퓨터 30 : 버튼부

40 : 적외선 송신부 41 : 적외선 발광/수광소자

50 : 초음파송수신부 60: 안내정보출력장치

70 : 전원공급부 81 : 바퀴고정부재

82 : 바퀴연결부재 83 : 회전바퀴

RUB : 고무줄 L1 : 전선

L2 : 감겨진 전선 L3 : 도전체

BT41 : 안내방송요청버튼 BT42 : 안내방송정지버튼

BT50 : 초음파 송수신 동작버튼 BT70 : 전원스위치

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 기술적인 수단으로써, 본 발명의 전자감지 지팡이는 일측단부인 손잡이부와 타측단부인 종단부를 포함하는 지팡이에 있어서, 타측단부에 형성하여 안내정보를 감지하는 안내정보 감지부; 상기 안내정보 감지부의 감지신호에 따라 감지상황을 구별하여 인식하고, 인식된 감지상황에 해당하는 안내정보의 출력을 제어하는 신호처리 및 제어부; 상기 신호처리 및 제어부의 제어에 따른 안내정보를 출력하는 안내정보 출력장치; 를 구비함을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 시각장애인 안내용 전자감지 지팡이에 대해서 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 본 발명에 참조된 도면에서 실질적으로 동일한 구성과 기능을 가진 구성요소들은 동일한 부호를 사용할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 시각장애인 안내용 전자감지 지팡이의 외부구성을 보이는 사시도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 시각장애인 안내용 전자감지 지팡이는 일측단부인 손잡이부와 타측단부인 종단부를 포함하는데, 타측단에는 안내정보를 감지하는 안내정보 감지부(10)가 설치되어 있으며, 이 안내정보 감지부(10)는 자력감지센서나 전파감지센서중에 하나를 사용할 수 있다.

상기 자력감지센서(11)에는 자계를 검출하여 홀전압을 출력하는 홀센서, 자기저항효과를 이용하는 자기저항센서(MR센서), 초전도체의 전자기파 간섭성에 의해 동작하는 초전도 양자 간섭계(SQUID: Superconducting QUantum Interference Device)등이 있으며, 본 발명은 이들 센서를 적용할 수 있으며, 저가의 홀센서를 채용하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 지팡이의 일측단에는 초음파 송수신 동작버튼(BT50), 전원온/오프버튼(BT70), 안내방송 요청 및 정지를 위한 안내방송요청버튼(BT41) 및 안내방송정지버튼(BT42)을 포함하는 버튼부(30)가 설치되어 있다. 그리고 손잡이부 아래측 내부에는 싱글칩 컴퓨터(21), 전원장치(70)가 각각 내장되어 있으며, 손잡이부 근처에는 적외선송수신부(40)가 설치되어 있는데, 이는 적외선 발광/수광소자(41)를 사용하여 구성한다.

도 2a는 도 1의 전자감지 지팡이에 내장된 전자감지 처리장치의 내장개략도로서, 도 2a를 참조하면, 본 발명에 따른 시각장애인 안내용 전자감지 지팡이를 대략적인 위치별로 내장되는 신호 또는 장치를 구분해본 것이다.

도 2b는 도 2a의 전자감지 처리장치의 구성도로서, 도 2b를 참조하면, 본 발명에 따른 시각장애인 안내용 전자감지 지팡이는 손잡이부에 설치된 전원온/오프버튼, 안내방송 요청을 위한 안내방송요청버튼 및 안내방송정지버튼을 포함하는 버튼부(30)와, 상기 버튼부(30)의 전원온/오프버튼(BT70)의 온을 선택시 각 부로 전원을 공급하는 전원장치(70)와, 타측단부에 형성하여 자력 또는 전파를 감지하는 안내정보 감지부(10)와, 전원온시 초음파를 송신하고, 장애물에 의해 반사되는 초음파를 수신하며, 이 초음파 송수신에 따라 장애물까지의 거리를 산출하는 초음파 송수신부(50)와, 상기 안내정보 감지부(10)의 감지신호에 따라 감지상황을 구별하여 인식하고, 인식된 감지상황에 해당하는 안내정보의 출력 및 적외선 송신을 제어하며, 상기 초음파 송수신부(50)에 의한 산출거리와 사전에 정해둔 설정거리를 비교하여 산출거리가 설정거리이내인 경우에는 장애물 주의 안내정보 출력을 제어하는 신호처리 및 제어부(20)와, 상기 신호처리 및 제어부(20)의 제어에 따른 안내정보를 출력하는 안내정보 출력장치와, 상기 버튼부(30)의 해당 버튼의 선택에 대응하는 적외선 및 신호처리 및 제어부(20)의 제어에 해당하는 적외선을 송신하는 적외선 송신부(40)를 포함한다.

상기 전원장치(70)는 건전지를 사용할 수 있으며, 이 건전지를 내장하거나 교환할 수 있도록 도 1에 도시한 바와같이 지팡이에 내장공간이 형성되고, 덮개도 설치된다.

한편, 본 발명의 시각장애인 안내용 전자감지 지팡이와 관련하여, 시각장애인용 보도블럭에 자성을 띠는 물질이 부가되는 경우에는 본 발명의 안내정보 감지부(10)는 자성을 감지하는 자력감지센서를 채용할 수 있고, 또한, 특정 전파를 송신하는 안테나가 포함되어 있는 경우에 전파를 감지하는 전파감지센서를 채용할 수도 있다.

상기 신호처리 및 제어부(20)는 사전에 감지 가능한 복수의 신호패턴을 저장하고, 이 신호패턴과 감지신호의 패턴을 비교하여 상황을 판단하는 싱글칩 컴퓨터로 구현되며, 이 싱글칩 컴퓨터를 적용한 이유는 좁은 지팡이의 내부공간에 적용을 용이하게 하기 위함이며, 이 싱글칩 컴퓨터의 프로그램은 수정가능하도록 하였다.

상기 안내정보 출력장치는 특정음 발생장치를 사용할 수도 있고, 또한 안내정보 전달이 주위의 소음으로부터 영향을 받지 않도록 진동발생장치를 사용할 수도 있는데, 상기 특정음 발생장치에는 부저, 스피커가 있으며, 또한 이어폰을 사용할 수 있도록 이어폰을 꽂을 수 있는 이어폰잭을 구성할 수도 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에서는 진동발생장치를 사용하는데, 이때 진동은 진행표시된 블록에 의한 진행을 알리는 진행정보 진동과, 교차로, 계단의 시작, 승강장등과 같이 주의를 알리는 주의정보 진동, 그리고, 일정 거리내에 장애물 존재를 알리는 장애물 주의 진동을 각각 식별할 수 있도록 각 안내정보에 해당하는 진동을 차별화 하였으며, 또한 부저를 사용하는 경우에는 주위의 사운드나 소리들로부터 식별가능하도록 차별화 하며, 이 부저음을 사용하는 경우에는 안내방송을 요청하기 위한 적외선 송신을 알리는 안내 방송 요청음도 포함된다.

도 3a, 도 3b 및 도 3c는 본 발명에 따른 전자감지 지팡이내 연결부의 예시도로서, 도 3a와 도 3b를 참조하면, 본 발명의 안내정보 감지부(10)와 신호처리 및 제어부(20)를 도 3a에 도시한 바와같이 고무줄(RUB)에 내장되어 보호되는 전선(L1)으로 연결할 수도 있고, 또한 도 3b에 도시한 바와같이 고무줄(RUB)에 감겨진 전선(L2)으로 연결할 수 있다. 그리고 도 3c에 도시한 바와같이, 도전체(L3)로 연결할 수도 있다.

한편, 본 발명의 전자감지 지팡이는 도 1에 도시한 바와같이, 사용하지 않을 경우 보관의 편리성 또는 휴대의 간편성을 보장하기 위해서 지팡이를 2단 또는 3단등의 다단 결합/분리형으로 제작하는데, 이 결합 및 분리방식은 예를들어, 나사식 결합, 결합홈/결합돌기식, 결합볼/결합공식등으로 여러 가지가 있으며, 여기서 본 발명의 전자감지 지팡이는 특정방식으로 한정되지 않는다. 이와같이 분리되더라도 내부의 고무줄(RUB)이 내장되어 있어 회로를 연결하는 전선의 단선을 방지할 수 있고, 분리되는 지팡이의 부분을 분실하는 문제를 방지할 수 있다.

도 4는 본 발명에 따른 지팡이에 설치된 회전바퀴 설치 구성도로서, 도 4를참조하면, 상기 시각장애인 안내용 전자감지 지팡이는 지팡이의 타측단부인 종단부측에 고정 설치한 바퀴고정부재(81)와, 상기 바퀴고정부재(81)에 고정 설치된 바퀴연결부재(82)와, 상기 바퀴연결부재(82)에 지지되면서 회전 가능토록 설치한 회전바퀴(83)를 더 포함한다.

도 5는 본 발명에 시각장애인 안내용 전자감지 지팡이의 신호처리흐름을 보이는 플로우챠트이다.

이와같이 구성된 본 발명에 따른 동작을 첨부도면에 의거하여 하기에 상세히 설명한다.

시각장애인이 본 발명의 지팡이를 사용하는 경우에는 지팡이 끝에 회전바퀴(83)가 달려 있어, 사용하기가 간편하며, 이와같이 바퀴(83)가 지면을 따라 굴려가면서, 지팡이 끝에 설치된 안내정보 감지부(10)가 안내정보를 감지하고, 이를 신호처리 및 제어부(20)가 식별한 후 해당 안내정보가 안내정보 출력장치(60)를 통해 시각장애인에게 전달하는 것이다.

도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명에 따른 시각장애인 안내용 전자감지 지팡이에 대해서 설명하면, 먼저, 본 발명의 전자감지 지팡이의 버튼부(30)의 전원온/오프버튼(BT70)을 온시키면, 지팡이에 설치된 전자감지 처리장치가 동작을 개시하는데, 이때 본 발명에 따른 안내정보 감지부(10)로 자력감지센서가 채용되고, 자성물이 포함된 전자유도블럭이 적용된 경우에는, 본 발명의 안내정보 감지부(10)는 전자유도블럭에 포함된 자극을 감지한다. 반면, 안내정보 감지부(10)로 전파감지센서가 채용되고, 전파를 송신하는 전자유도블럭이 적용된 경우에는, 본 발명의 안내정보 감지부(10)는 전파를 감지하여 싱글칩 컴퓨터로 이루어진 신호처리 및 제어부(20)로 제공한다(도 5의 61단계).

상기 신호처리 및 제어부(20)는 감지한 신호패턴과 사전에 저장된 복수의 신호패턴과의 동일한지를 비교하여 감지상황, 즉 진행표시인지, 교차로인지, 주의표시등을 판별하여 이에 대응하는 안내정보의 출력을 제어한다. 이에따라 안내정보 출력장치(60)는 감지된 안내정보를 출력하여 시각장애인이 인식할 수 있도록 한다.

상기 안내정보 출력장치(60)는 진동을 발생하는 진동발생장치나 특정을 발생하는 특정음 발생장치중에 하나를 사용할 수 있는데, 예를들어, 부저(BZ)등의 특정음 발생장치를 사용하는 경우에는, 해당 부저음등의 특정음이 울리게 되어 보행중인 시각장애인은 감시상황을 인식할 수 있게 되는 것이다. 반면에 상기 안내정보 출력장치(60)로 진동발생장치를 사용하는 경우에는, 소음등의 주위의 소리에 영향을 받지 않고 보다 정확한 안내정보를 시각장애인이 인식할 수 있게 된다(도 5의 62-66).

만약, 상기 판단결과, 전자유도블럭의 감지상황이 주의표시, 즉 교차로, 계단의 시작, 승강장등의 표시이면, 이 주의 안내정보를 상기한 바와같이 주의 진동이나 주의음으로 제공하게 된다. 또한, 이와 동시에, 또는 선택에 의해, 신호처리 및 제어부(20)가 적외선 송신부(40)를 동작시켜, 안내방송요청을 하기 위한 적외선신호를 송신한다(도 5의 67단계).

위의 안내방송요청을 위한 적외선신호의 송신에 대해서 설명하면, 본 발명의 전자감지 지팡이에서 안내방송요청을 위한 적외선신호는 버튼부(30)의 안내방송요청버튼(BT452)을 선택한 경우, 또는 안내정보 감지부(10)에 의해서 주의 표시를 감지한 경우에 각각 송신되는데, 이 안내방송요청을 위한 적외선 신호가 송신되면, 이 적외선신호는 가까운 장소에 설치된 해당 안내방송시스템에 수신되며, 이때 안내방송시스템은 현재 시각장애인의 주위상황을 안내 방송하는 것이다.

이와같이 가까운 장소에 설치된 해당 안내방송시스템은 상기의 두 가지 경우에 작동되며, 지팡이의 안내정보 감지부(10)에 의해서 주의 표시를 감지하여 안내방송 요청을 위한 적외선 신호가 송신되는 것은 시각장애인이 특별한 조작없이 전원이 온상태인 경우 자동적으로 작동되며, 이에따라 방송된 안내음성을 장애인이 명확히 듣지 못하였을 경우 안내방송요청버튼(BT452)을 선택하면 상기한 동일한 과정에 의하여 안내음성이 방송된다. 또한 안내방송 중에 안내방송정지버튼(BT42)을 선택하면, 안내방송정지를 위한 적외선신호가 상기 안내방송시스템으로 수신되어안내방송이 정지되는 것이다.

그리고, 본 발명의 초음파 송수신부(50)는 초음파 송수신동작버튼(BT50)의 선택시에 동작을 개시하여 초음파를 송신하여 장애물에 의해 반사되어 돌아오는 초음파를 수신하여 송신과 수신의 차이로 장애물까지의 거리를 산출하여 상기 신호처리 및 제어부(20)로 제공하면, 이 신호처리 및 제어부(20)는 초음파 송수신부(50)로부터의 측정거리와 사전에 정해진 설정거리를 비교하여 측정거리가 설정거리이내인지를 판단하여 이내이면 장애물의 존재를 알리는 주의 진동이나 주의음을 시각장애인에게 전달하여 가까운 거리에 장애물의 존재를 알리게 되는 것이다.

상술한 바와같은 본 발명에 따르면, 전자유도블럭이나 근거리 장애물을 감지하여 안내정보를 제공하는 전자감지 처리장치를 지팡이에 설치하여 이 지팡이에 설치된 전자감지 처리장치에 의해 주위상황을 보다 자세하게 안내할 수 있는 효과가 있다.

또한, 간편한 사용을 위해 이 지팡이의 끝에 바퀴를 설치함으로써, 시각장애인 보행시 주위상황에 대한 자세한 인식이 가능하고 지팡이의 사용이 간편하여 시각장애인의 보행에 편이를 제공하는 특별한 효과가 있는 것이다.

이상의 설명은 본 발명의 일실시예에 대한 설명에 불과하며, 본 발명은 그 구성의 범위내에서 다양한 변경 및 개조가 가능하다.

Claims (7)

1. 일측단부인 손잡이부와 타측단부인 종단부를 포함하는 지팡이에 있어서,

   타측단부에 자력감지센서를 형성하여 안내정보를 감지하는 안내정보 감지부;

   상기 안내정보 감지부의 감지신호에 따라 감지상황을 구별하여 인식하고, 인식된 감지상황에 해당하는 안내정보의 출력을 제어하는 신호처리 및 제어부;

   상기 신호처리 및 제어부의 제어에 따른 안내정보를 출력하는 안내정보 출력장치;

   손잡이부에 설치된 전원온/오프버튼;

   상기 전원온/오프버튼의 온선택시 각 부로 전원을 공급하는 전원장치;

   손잡이부에 설치된 안내방송 요청을 위한 안내방송요청버튼;

   손잡이부에 설치된 안내방송 정지를 위한 안내방송정지버튼;

   상기 해당 버튼의 선택에 대응하는 적외선 및 신호처리 및 제어부의 제어에 해당하는 적외선을 송신하는 적외선 송신부;

   전원온시 초음파를 송신하고, 장애물에 의해 반사되는 초음파를 수신하며, 이 초음파 송수신에 따라 장애물까지의 거리를 산출하는 초음파 송수신부;

   지팡이의 타측단부인 종단부측에 고정 설치한 바퀴고정부재(81);

   상기 바퀴고정부재(81)에 고정 설치된 바퀴연결부재(82); 및

   상기 바퀴연결부재(82)에 지지되면서 회전 가능토록 설치한 회전바퀴(83); 를 구비하며,

   상기 신호처리 및 제어부는 상기 초음파 송수신부에 의한 산출거리와 사전에 정해둔 설정거리를 비교하여 산출거리가 설정거리이내인 경우에는 안내정보 출력장치로 장애물 주의 안내정보 출력을 제어함을 특징으로 하는 시각장애인 안내용 전자감지 지팡이.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서, 상기 자력감지센서는 홀센서를 사용하고,

   상기 신호처리 및 제어부는 싱글칩 컴퓨터이며,

   상기 안내정보 출력장치는 특정음 발생장치인 것을 특징으로 하는 시각장애인 안내용 전자감지 지팡이.
6. 제1항에 있어서, 상기 자력감지센서는 홀센서를 사용하고,

   상기 신호처리 및 제어부는 싱글칩 컴퓨터이며,

   상기 안내정보 출력장치는 진동발생장치인 것을 특징으로 하는 시각장애인 안내용 전자감지 지팡이.
7. 삭제