KR100813879B1 - 시각 장애인용 신호등 시스템 및 이를 이용한 신호등 제어방법 - Google Patents

시각 장애인용 신호등 시스템 및 이를 이용한 신호등 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 센서 네트워크를 이용하여 시각 장애인이 용이하게 보행자 신호를 제어하고 상기 보행자 신호에 따라 도로를 횡단할 수 있는 시각 장애인용 신호등 시스템 및 이를 이용한 신호등 제어 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 시각 장애인용 신호등 시스템은 보행자 신호등에 설치되어 상기 신호등의 점등을 제어하며, 상기 신호등의 점등 상태를 전송하는 제1 센서 네트워크 노드; 및 시각 장애인의 제어에 따라 상기 신호등의 점등을 요청하는 신호를 상기 제1 센서 네트워크 노드로 전송하며, 상기 신호등의 점등 상태를 수신하여 상기 시각 장애인에게 통보하는 제2 센서 네트워크 노드를 포함하되, 상기 제1 센서 네트워크 노드와 상기 제2 센서 네트워크 노드의 통신은 RF 통신을 포함하는 것이고, 상기 제1 센서 네트워크 노드의 상기 신호등의 점등 상태의 전송은 브로드캐스트 또는 유니캐스트 전송 방식을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

시각 장애인용 신호등 시스템 및 이를 이용한 신호등 제어 방법{PEDESTRIAN SIGNAL SYSTEM FOR THE VISUALLY IMPAIRED AND METHOD FOR CONTROLLING SIGNAL SYSTEM USING THE SAME}
도 1은 본 발명에 따른 시각 장애인용 신호등 시스템을 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 본 발명에 따른 시각 장애인용 신호등 시스템의 구성을 도시한 블록도.
도 3은 본 발명에 따른 시각 장애인용 신호등 제어 방법을 도시한 흐름도.
본 발명은 시각 장애인용 신호등 시스템 및 이를 이용한 신호등 제어 방법에 관한 것으로, 특히 센서 네트워크를 이용하여 시각 장애인이 용이하게 보행자 신호를 제어하고 상기 보행자 신호에 따라 도로를 횡단할 수 있는 시각 장애인용 신호등 시스템 및 이를 이용한 신호등 제어 방법에 관한 것이다.
신호등이나 가로등에는 시각 장애인들이 안전하게 도로를 횡단할 수 있도록 신호등 제어기(버튼)가 부착된다. 시각 장애인이 상기 버튼을 누르면 보행자 신호 등이 녹색으로 바뀌면 일정한 소리 또는 음성이 출력되어 횡단이 가능하다는 것을 알려준다. 시각 장애인들이 신호등 제어 버튼을 찾는 것은 결코 용이하지 않다. 이는 상기 버튼과 신호등이 유선으로 연결되어 있어서 상기 버튼이 고정 물체(신호등, 가로등 등)에 고정되어 위치해야 하기 때문이다. 실제로 시각 장애인이 이러한 고정 물체를 찾는 것은 용이하지 않으므로 고정 물체에 부착된 버튼을 찾는 것은 더욱 어렵다는 문제가 있다.
본 발명에 따른 센서 네트워크를 이용하여 시각 장애인이 용이하게 무선으로 보행자 신호를 제어하고 상기 보행자 신호에 따라 도로를 횡단할 수 있는 시각 장애인용 신호등 시스템 및 이를 이용한 신호등 제어 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명에 따른 시각 장애인용 신호등 시스템은 보행자 신호등에 설치되어 상기 신호등의 점등을 제어하며, 상기 신호등의 점등 상태를 전송하는 제1 센서 네트워크 노드; 및 시각 장애인의 제어에 따라 상기 신호등의 점등을 요청하는 신호를 상기 제1 센서 네트워크 노드로 전송하며, 상기 신호등의 점등 상태를 수신하여 상기 시각 장애인에게 통보하는 제2 센서 네트워크 노드를 포함하되, 상기 제1 센서 네트워크 노드와 상기 제2 센서 네트워크 노드의 통신은 RF 통신을 포함하는 것이고, 상기 제1 센서 네트워크 노드의 상기 신호등의 점등 상태의 전송은 브로드캐스트 또는 유니캐스트 전송 방식을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 통보는 진동을 이용할 수 있다.
본 발명에 따른 시각 장애인용 신호등 시스템은 상기 시각 장애인의 위치로 상기 신호등의 점등 상태를 전송하기 위한 지향성 안테나를 더 포함하는 것이 바람직하며, 상기 지향성 안테나는 패턴 안테나인 것이 더욱 바람직하다.
삭제
상기 제1 센서 네트워크 노드는 상기 제2 센서 네트워크 노드와 통신하는 무선 통신 모듈; 및 상기 무선 통신 모듈을 제어하여 상기 제2 센서 네트워크 노드로부터 신호등의 점등을 요청하는 신호를 수신하며, 상기 신호에 따라 상기 신호등의 점등을 제어하는 제어부를 포함하는 것이 바람직하며, 상기 제2 센서 네트워크 노드는 상기 제1 센서 네트워크 노드와 통신하는 무선 통신 모듈; 상기 시각 장애인의 점등 요청을 입력받는 키 입력부; 상기 시각 장애인의 키 입력에 따라 상기 무선 통신 모듈을 통하여 상기 제1 센서 네트워크 노드에 신호등의 점등을 요청하고 상기 신호등의 점등 상태를 수신하여 상기 시각 장애인에게 통보하는 제어부를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 시각 장애인용 신호등 제어 방법은 (a) 시각 장애인이 통신 범위 내에 진입하면 보행자 신호등에 설치된 제1 센서 네트워크 노드와 시각 장애인이 소지한 제2 센서 네트워크 노드가 RF 통신을 시작하는 단계; (b) 상기 제2 센서 네트워크 노드로부터 신호등 점등 요청이 있는 경우 상기 신호등의 점등을 제어하는 단계; (c) 상기 신호등의 점등 상태를 브로드캐스트 또는 유니캐스트 전송 방식을 이용하여 상기 제2 센서 네트워크 노드로 전송하는 단계; 및 (d) 상기 제2 센서 네트워크 노드가 수신한 상기 신호등의 점등 상태를 상기 시각 장애인에게 전달하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 (d) 단계는 진동을 이용하여 상기 시각 장애인에게 상기 신호등의 점등 상태를 통보하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 시각 장애인용 신호등 제어 방법은 상기 시각 장애인이 통신 범위 내에 위치한 사실을 상기 제2 센서 네트워크 노드에 통보하는 단계를 더 포함할 수 있다.
삭제
이하에서는, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 시각 장애인용 신호등 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 횡단보도 앞에 시각 장애인이 위치하여 통신 범위에 진입하게 되면 신호등 또는 가로등에 설치되어진 제1 센서 네트워크 노드에서 무선으로 현재의 신호등 상태(보행, 멈춤 등)를 데이터 패킷에 삽입하여 전송해 준다. 이를 RF 통신 범위 이내에 있는 시각 장애인들은 소지하고 있는 센서 네트워크 노드를 통해 데이터 패킷을 수신하고 이를 진동 등과 같은 변화된 신호를 통해 현 신호등의 상태를 인식할 수 있게 된다.
또한, 시각 장애인은 자신들이 횡단보도를 보행하고자 할 경우, 소지하고 있 는 제2 센서 네트워크 노드를 이용하여 버튼과 같은 스위치를 ON하면 무선으로 명령 메시지가 신호등에 설치된 제1 센서 네트워크 노드로 전송된다. 이를 수신한 제1 센서 네트워크 노드는 횡단보도의 신호등 상태를 보행 표시로 변환되도록 상기 신호등을 제어한다.
이하에서는, 도 2 및 도 3을 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 시각 장애인용 신호등 시스템의 구성을 도시한 블록도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 시각 장애인용 신호등 시스템은 제1 센서 네트워크 노드(100)와 제2 센서 네트워크 노드(200)로 구성된다.
제1 센서 네트워크 노드(100)는 보행자 신호등에 설치되어 신호등의 점등을 제어한다. 또한 제1 센서 네트워크 노드(100)는 신호등의 점등 상태를 제2 센서 네트워크 노드(200)로 전송한다.
제1 센서 네트워크 노드(100)는 무선 통신 모듈(120) 및 제어부(110)로 구성된다. 무선 통신 모듈(120)은 제어부(110)의 제어에 따라 제2 센서 네트워크 노드(200)와 통신을 수행한다.
제어부(110)는 무선 통신 모듈(120)을 제어하여 제2 센서 네트워크 노드(200)로부터 신호등의 점등을 요청하는 신호를 수신하며, 상기 수신한 신호에 따라 신호등의 점등을 제어한다.
또한, 제어부(110)는 신호등의 점등 상태를 무선 통신 모듈(120)을 통하여 제2 센서 네트워크 노드(200)로 전송한다. 여기서, 신호등의 점등 상태의 전송은 브로드캐스트 또는 유니캐스트 전송 방식으로 수행하는 것이 바람직하다.
제2 센서 네트워크 노드(200)는 시각 장애인의 제어에 따라 신호등의 점등을 요청하는 신호를 제1 센서 네트워크 노드(100)로 전송하며, 신호등의 점등 상태를 수신하여 시각 장애인에게 통보하는 기능을 수행한다.
제2 센서 네트워크 노드(200)는 무선 통신 모듈(220), 키 입력부(230) 및 제어부(210)를 포함하여 구성된다.
무선 통신 모듈(220)은 제어부(210)의 제어에 따라 제1 센서 네트워크 노드(100)와 통신을 수행한다. 상기 통신은 RF(Radio Frequency) 통신인 것이 바람직하다.
키 입력부(230)는 시각 장애인의 점등 요청을 입력받는다. 즉, 시각 장애인이 버튼을 누르면 이를 전기적인 신호로 변환하여 제어부(210)로 전송한다.
제어부(210)는 시각 장애인의 키 입력에 따라 무선 통신 모듈(220)을 통하여 제1 센서 네트워크 노드(100)에 신호등의 점등을 요청한다. 또한, 제어부(210)는 제1 센서 네트워크 노드(100)가 전송하는 신호등의 점등 상태를 수신하여 시각 장애인에게 통보한다. 상기 통보는 진동 모듈(240)을 통하여 수행되는 것이 바람직하다.
도시되지는 않았으나, 본 발명에 따른 시각 장애인용 신호등 시스템은 지향성 안테나를 더 포함할 수 있다. 일반안테나를 사용하여 해당 신호를 송신하는 경우, 근처에는 위치하지만 횡단보도를 통행하고자 하지 않는 시각 장애인에게도 동일한 신호가 전송되는 오동작이 발생할 가능성이 있다. 이 같은 오동작을 막기 위 해, 패턴 안테나와 같은 지향성을 확보한 안테나를 사용하는 것이 바람직하다.
도 3은 본 발명에 따른 시각 장애인용 신호등 제어 방법을 도시한 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 신호등에 설치된 제2 센서 네트워크 노드는 통신 범위를 지속적으로 모니터링하여(S100) 통신 범위 내에 다른 센스 네트워크 노드가 진입하였는지를 판단한다(S110).
시각 장애인이 소지한 제2 센서 네트워크 노드가 통신 범위 내로 진입하면 제1 센서 네트워크 노드는 제2 센서 네트워크 노드와 통신을 시작한다(S120). 즉, 제1 및 제2 센서 네트워크 노드는 서로 라우트 패킷을 교환하여 통신 범위 내에 임의의 제2 센서 네트워크 노드의 존재를 인식하게 되고, 제2 센서 네트워크 노드와 통신을 시작한다.
제1 및 제2 센서 네트워크 노드 간에 통신이 성립되면, 제1 센서 네트워크 노드는 현재 신호등의 점등 상태를 제2 센서 네트워크 노드로 전송한다(S130).
시각 장애인이 도로를 횡단하고자 제2 센서 네트워크 노드의 누르면, 제2 센서 네트워크 노드는 신호등 점등 요청을 제1 센서 네트워크 노드로 전송하고, 제1 센서 네트워크 노드는 이를 수신한다(S140).
제1 센서 네트워크 노드는 신호등 점등 요청에 따라 신호등의 점등을 제어하여 녹색등을 점등한다(S150). 녹색등의 점등이 완료되면, 제1 센서 네트워크 노드는 상기 점등 상태를 제2 센서 네트워크 노드로 전송한다(S160).
점등 상태를 수신한 제2 센서 네트워크 노드는 이를 시각 장애인에게 진동 등을 통하여 전달한다(S170).
본 발명에 따른 시각 장애인용 신호등 시스템 및 이를 이용한 신호등 제어 방법은 센서 네트워크를 이용하여 시각 장애인이 용이하게 보행자 신호를 제어하고 상기 보행자 신호에 따라 도로를 횡단할 수 있다는 장점이 있다. 특히, 철길이나 기타 안전사고 등의 발생 가능성이 큰 지역에 본 발명에 따른 시각 장애인용 신호등 시스템 및 이를 이용한 신호등 제어 방법을 적용하면 시각 장애인의 안전을 도모할 수도 있으며, 출입구 등 시각 장애인들을 위한 시설물에도 적용이 가능하다.

Claims (13)

  1. 보행자 신호등에 설치되어 상기 신호등의 점등을 제어하며, 상기 신호등의 점등 상태를 전송하는 제1 센서 네트워크 노드; 및
    시각 장애인의 제어에 따라 상기 신호등의 점등을 요청하는 신호를 상기 제1 센서 네트워크 노드로 전송하며, 상기 신호등의 점등 상태를 수신하여 상기 시각 장애인에게 통보하는 제2 센서 네트워크 노드
    를 포함하되,
    상기 제1 센서 네트워크 노드와 상기 제2 센서 네트워크 노드의 통신은 RF 통신을 포함하는 것이고,
    상기 제1 센서 네트워크 노드의 상기 신호등의 점등 상태의 전송은 브로드캐스트 또는 유니캐스트 전송 방식을 포함하는 것을 특징으로 하는 시각 장애인용 신호등 시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 통보는 진동을 포함하는 것을 특징으로 하는 시각 장애인용 신호등 시스템.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 시각 장애인의 위치로 상기 신호등의 점등 상태를 전송하기 위한 지향성 안테나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시각 장애인용 신호등 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 지향성 안테나는 패턴 안테나를 포함하는 것을 특징으로 하는 시각 장애인용 신호등 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 센서 네트워크 노드는
    상기 제2 센서 네트워크 노드와 통신하는 무선 통신 모듈; 및
    상기 무선 통신 모듈을 제어하여 상기 제2 센서 네트워크 노드로부터 신호등의 점등을 요청하는 신호를 수신하며, 상기 신호에 따라 상기 신호등의 점등을 제어하는 제어부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 시각 장애인용 신호등 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제2 센서 네트워크 노드는
    상기 제1 센서 네트워크 노드와 통신하는 무선 통신 모듈;
    상기 시각 장애인의 점등 요청을 입력받는 키 입력부;
    상기 시각 장애인의 키 입력에 따라 상기 무선 통신 모듈을 통하여 상기 제1 센서 네트워크 노드에 신호등의 점등을 요청하고 상기 신호등의 점등 상태를 수신하여 상기 시각 장애인에게 통보하는 제어부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 시각 장애인용 신호등 시스템.
  9. (a) 시각 장애인이 통신 범위 내에 진입하면 보행자 신호등에 설치된 제1 센서 네트워크 노드와 시각 장애인이 소지한 제2 센서 네트워크 노드가 RF 통신을 시작하는 단계;
    (b) 상기 제2 센서 네트워크 노드로부터 신호등 점등 요청이 있는 경우 상기 신호등의 점등을 제어하는 단계;
    (c) 상기 신호등의 점등 상태를 브로드캐스트 또는 유니캐스트 전송 방식을 이용하여 상기 제2 센서 네트워크 노드로 전송하는 단계; 및
    (d) 상기 제2 센서 네트워크 노드가 수신한 상기 신호등의 점등 상태를 상기 시각 장애인에게 전달하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 시각 장애인용 신호등 제어 방법.
  10. 삭제
  11. 제9항에 있어서,
    상기 (d) 단계는 진동을 이용하여 상기 시각 장애인에게 상기 신호등의 점등 상태를 통보하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 시각 장애인용 신호등 제어 방법.
  12. 삭제
  13. 제9항에 있어서,
    상기 시각 장애인이 통신 범위 내에 위치한 사실을 상기 제2 센서 네트워크 노드에 통보하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시각 장애인용 신호등 제어 방법.
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