KR101759146B1 - 시각 장애인 보행 보조 시스템 - Google Patents

시각 장애인 보행 보조 시스템 Download PDF

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이대식
김도엽
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대구대학교 산학협력단
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Abstract

시각 장애인 보행 보조 시스템은, 음성으로 목적지를 입력할 경우 상기 목적지까지의 이동경로를 음성으로 안내함에 있어서, 지도 데이터베이스를 참조하여 계단의 위치를 음성으로 안내하는 휴대용 단말기; 및 전방에 위치한 계단과의 이격거리 및 높낮이를 감지하여 사용자에게 진동으로 알려주며, 현재 동작상태에 대한 정보를 무선통신방식으로 상기 휴대용 단말기에 전송하는 시각 장애인용 신발;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

시각 장애인 보행 보조 시스템{Blind walking aid system}
본 발명은 보행 보조 시스템에 관한 것으로서, 더 상세하게는 시각 장애인 보행 보조 시스템에 관한 것이다.
한국공개특허 공개번호 제 10-2011-0011799 호는 "시각 장애인을 위한 목적지 안내 시스템 및 목적지 안내 방법"에 관한 것으로서, 위성위치정보(GPS 정보)를 이용하여 정밀하게 위치를 파악하고, 음성으로 이동방향을 알려줄 수 있는 점을 제시하고 있다.
하지만 종래의 시스템은 전방 장애물 유무에 대한 정보만 줄뿐이다.
즉, 높이에 대한 정보를 제공하지 않아 사용자의 감으로 계단을 오르내리다 보니 턱에 걸려 넘어져 다치는 경우가 많다. 또한 지팡이를 보조적으로 이용할 경우, 양쪽을 번갈아가면서 탐색을 하므로 한쪽방향을 탐색하지 못하는 맹점이 생겨 전봇대 등에 부딪히는 경우가 많다.
즉, 시각 장애인들은 음성 안내 시스템을 이용할 때 보행에 도움을 받을 수는 있으나, 종래의 시스템으로는 전방에 장애물이 있다는 정보만을 획득하므로, 높이에 대해서는 본인의 감으로 판단하여 턱에 걸려 넘어져 다치는 경우가 많다.
KR 10-2011-0011799 A
본 발명은 상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 제안된 것으로, 계단과의 이격거리 및 높낮이를 감지하여 계단을 이동할 때 요구되는 발걸음 위치를 각각의 진동으로 알려줄 수 있는 시각 장애인 보행 보조 시스템을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 음성으로 목적지를 입력할 경우 상기 목적지까지의 이동경로를 음성으로 안내함에 있어서, 지도 데이터베이스를 참조하여 계단의 위치를 음성으로 안내하는 휴대용 단말기; 및 전방에 위치한 계단과의 이격거리 및 높낮이를 감지하여 사용자에게 진동으로 알려주며, 현재 동작상태에 대한 정보를 무선통신방식으로 상기 휴대용 단말기에 전송하는 시각 장애인용 신발;을 포함하는 시각 장애인 보행 보조 시스템이 제공된다.
또한, 상기 시각 장애인용 신발은, 좌측 신발과 우측 신발이 전방에 위치한 계단과의 이격거리 및 높낮이를 개별적으로 감지하며, 계단을 이동할 때 요구되는 발걸음 위치를 각각의 진동으로 알려주도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 시각 장애인용 신발은, 지면과의 수평을 감지하는 수평감지센서; 전방과의 거리 및 지면과의 거리를 감지하는 복수의 거리측정센서; 미리 설정된 상태마다 진동하는 진동센서; 및 현재 동작상태에 대한 정보를 무선통신방식으로 상기 휴대용 단말기에 전송하는 통신모듈;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 휴대용 단말기에 지도 데이터베이스를 제공하며, 보호자 휴대용 단말기로부터 현재위치파악 요구가 있을 경우, 상기 휴대용 단말기의 현재위치를 상기 보호자 휴대용 단말기에 제공하는 지도서버; 및 계단의 위치를 데이터베이스화하여 관리하며 상기 지도서버 또는 상기 휴대용 단말기에 미리 입력된 계단의 위치를 제공하는 장애물 정보서버;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 시각 장애인 보행 보조 시스템은, 계단과의 이격거리 및 높낮이를 감지하여 계단을 이동할 때 요구되는 발걸음 위치를 각각의 진동으로 알려줄 수 있다. 따라서 시각 장애인이 계단을 올라가거나 내려갈 때 안전하게 이동할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 시각 장애인 보행 보조 시스템(1)의 구성도
도 2는 시각 장애인 보행 보조 시스템(1)을 적용한 예시도
도 3은 시각 장애인 보행 보조 시스템(1)의 동작 개념도
도 4는 시각 장애인용 신발(200)의 실제 구성도
도 5는 시각 장애인 보행 보조 시스템(1)을 이용하여 계단을 올라가는 상황을 나타낸 도면
도 6은 시각 장애인 보행 보조 시스템(1)을 이용하여 계단을 내려가는 상황을 나타낸 도면
도 7은 휴대용 단말기(100)에 설치된 보행보조 애플리케이션의 메뉴를 도시한 도면
도 8은 보행보조 애플리케이션의 동작 상태를 도시한 도면
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 시각 장애인 보행 보조 시스템(1)의 구성도이고, 도 2는 시각 장애인 보행 보조 시스템(1)을 적용한 예시도이고, 도 3은 시각 장애인 보행 보조 시스템(1)의 동작 개념도이다.
본 실시예에 따른 시각 장애인 보행 보조 시스템(1)은 제안하고자 하는 기술적인 사상을 명확하게 설명하기 위한 간략한 구성만을 포함하고 있다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 시각 장애인 보행 보조 시스템(1)은 휴대용 단말기(100)와, 시각 장애인용 신발(200)과, 지도서버(300)와, 장애물 정보서버(400)와, 보호자 휴대용 단말기(500)를 포함하여 구성된다.
상기와 같이 구성되는 시각 장애인 보행 보조 시스템(1)의 세부구성과 주요동작을 살펴보면 다음과 같다.
휴대용 단말기(100)는 음성으로 목적지를 입력할 경우 목적지까지의 이동경로를 음성으로 안내한다. 또한, 휴대용 단말기(100)는 지도 데이터베이스를 참조하여 계단의 위치를 음성으로 안내한다.
휴대용 단말기(100)는 휴대폰, 스마트폰, 스마트 패드 등과 같이 사용자가 휴대하면서 사용할 수 있는 기기를 총칭하는 것이며, 본 실시예에서는 스마트폰으로 구성된 휴대용 단말기로 가정하고 설명하기로 한다.
시각 장애인용 신발(200)은 전방에 위치한 계단과의 이격거리 및 높낮이를 감지하여 사용자에게 진동으로 알려주며, 현재 동작상태에 대한 정보를 무선통신방식으로 휴대용 단말기(100)에 전송한다.
즉, 시각 장애인용 신발(200)은 좌측 신발과 우측 신발로 구성되어 사용자가 착용하는데,
좌측 신발과 우측 신발은 전방에 위치한 계단과의 이격거리 및 높낮이를 개별적으로 감지하며, 계단을 이동할 때 요구되는 발걸음 위치를 각각의 진동으로 알려주도록 동작한다. 이에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.
지도서버(300)는 휴대용 단말기(100)에 지도 데이터베이스를 제공하며, 보호자 휴대용 단말기(500)로부터 현재위치파악 요구가 있을 경우, 휴대용 단말기(100)의 현재위치를 보호자 휴대용 단말기(500)에 제공할 수 있다.
참고적으로 보호자 휴대용 단말기(500)로부터 현재위치파악 요구가 있을 경우, 휴대용 단말기(100)의 카메라는 전방의 영상을 실시간으로 보호자 휴대용 단말기(500)로 전송하여, 보호자가 시각 장애인의 보행상태 및 장애물 상황을 실시간으로 확인하도록 동작할 수 있다. 이때, 보호자 휴대용 단말기를 통해 휴대용 단말기(100)에 음성을 실시간으로 전송할 수 있으므로, 보호자가 시각 장애인에게 간접적인 도움을 줄 수도 있을 것이다.
장애물 정보서버(400)는 계단의 위치를 데이터베이스화하여 관리하며, 지도서버(300) 또는 휴대용 단말기(100)에 입력된 계단의 위치를 제공할 수 있다.
이때, 시각 장애인용 신발(200)에서 새로운 계단을 감지할 경우, 새로운 계단의 위치정보가 휴대용 단말기(100)를 경유하여 장애물 정보서버(400)에 전달된다. 따라서 장애물 정보서버(400)는 새로운 계단정보를 데이터베이스에 적용하여 업데이트할 수 있다.
참고적으로, 본 실시예에서 지도서버(300) 및 장애물 정보서버(400)는 개별적인 서버로 구성되나, 지도서버(300) 및 장애물 정보서버(400)가 통합되어 하나의 통합서버로 구성될 수도 있을 것이다.
본 발명의 시각 장애인 보행 보조 시스템(1)은, 사용자가 휴대용 단말기(100)에 설치된 보행보조 애플리케이션을 이용하여 음성으로, 목적지를 선택하면 현재위치에서 목적지까지의 경로를 TTS(text-to-speech)를 이용하여 음성 및 진동으로 알려준다. 즉, 보행보조 애플리케이션은 사용자의 음성을 감지하여 명령을 인식하며, 경로정보를 음성 및 진동으로 출력한다.
경로 이동 도중에 계단이 있을 경우 시각 장애인용 신발(200)은, 이를 감지하여 해당 장애물의 통과가능 여부를 확인하고, 해당위치를 장애물 정보서버(400)의 데이터베이스에 등록한다.
휴대용 단말기(100) 및 시각 장애인용 신발(200)은, 장애물 정보서버(400)의 데이터베이스를 토대로 GPS 좌표 값에 따른 계단 유무를 미리 확인하여 특정 진동패턴 및 음성으로 알려줄 수 있다.
또한, 휴대용 단말기(100)는 사용자의 벨트에 고정되며, 카메라를 이용한 객체인식을 통해서 전방에 위치한 사람의 수를 파악해 음성으로 알려준다. 또한, 휴대용 단말기(100)는 카메라를 이용한 객체인식을 통해 전방에 위치한 계단의 수 및 높낮이를 인식하여 음성으로 알려준다.
시각 장애인 보행 보조 시스템(1)은 전방의 장애물의 유무(有無) 뿐만 아니라 높이에 대한 정보를 파악하여 알려줌으로써 안전한 보행을 돕는다.
휴대용 단말기(100)의 보행보조 애플리케이션을 통해 길찾기를 시작하면, 휴대용 단말기(100)는 이동경로를 음성으로 알려주며 근처의 계단유무를 진동 및 음성으로 알려준다. 또한, 시각 장애인용 신발(200)도 계단 및 장애물을 인식하고 진동을 통해 알려주며, 시각 장애인용 신발(200)은 계단턱을 넘어서거나 발을 디뎌도 되는 폭만큼의 공간이 확보되었는지를 확인한 후 진동으로 알려줄 수 있도록 구성된다.
이때, 시각 장애인용 신발(200)에서 파악된 정보는 휴대용 단말기(100)로 전송되므로, 시각 장애인용 신발(200)의 진동과 동시에 휴대용 단말기(100)도 진동할 수 있으며, 휴대용 단말기(100)는 시각 장애인용 신발(200)에서 파악된 정보를 음성으로 알려줄 수도 있다.
도 4는 시각 장애인용 신발(200)의 실제 구성도이다.
도 4를 참조하면, 시각 장애인용 신발(200)은, 지면과의 수평을 감지하는 수평감지센서와, 전방과의 거리 및 지면과의 거리를 감지하는 복수의 거리측정센서와, 미리 설정된 상태마다 진동하는 진동센서와, 현재 동작상태에 대한 정보를 무선통신방식으로 휴대용 단말기(100)에 전송하는 통신모듈을 포함하여 구성된다.
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참고적으로 수평감지센서는 좌측 신발과 우측 신발에 각각 배치되는 자세방위센서로 구성될 수도 있다. 자세방위센서는 3차원 공간에서 동작들을 감지할 수 있는 센서 중 가장 대중화된 센서이며, 9축 센서라고 지칭되기도 한다.
9축이라 함은 가속도 3축, 관성 3축, 지자기 3축으로 총 9축의 값이 측정되기 때문에 9축 센서라고 지칭되며, 온도값에 대한 보정을 위해 온도센서가 추가로 구비될 수 있다. 따라서 자세방위센서는 두발의 3차원적인 움직임을 감지하여, 현재의 지면이 수평상태인지 경사면인지와, 두 발이 지면에 수평으로 있는지를 파악할 수 있을 것이다.
복수의 거리측정센서는 전방과의 거리 및 지면과의 거리를 감지하도록 구성되는데, 본 실시예에서 거리측정센서는 PSD(Position Sensing Device) 센서로 구성된다. PSD(Position Sensing Device) 센서는 적외선 삼각 측량 방식으로 거리를 측정하는 센서로 적외선 발광 다이오드, 렌즈, 1차원 CCD 센서로 구성된다.
본 실시예에서 시각 장애인용 신발(200)에 배치되는 복수의 거리측정센서의 위치를 살펴보면 다음과 같다.
우측신발에는 복수의 거리측정센서로서 전방센서(23A), 전방하향센서(24A), 측면센서(22A) 및 후방센서(21A)가 각각 배치된다.
전방센서(23A)는 우측신발의 앞쪽에 배치되어, 전방의 물체와의 거리를 감지한다.
또한, 전방하향센서(24A)는 전방센서(23A) 바로 밑에 배치되는데, 전방하향센서(24A)는 전방의 물체와의 거리를 감지하되, 수평방향보다 일정각도 아래 방향을 감지하도록 배치된다.
또한, 측면센서(22A)는 우측신발의 측면부위에 배치되는데, 지면과의 거리를 감지하도록 구성된다. 이때, 후방센서(21A)도 지면과의 거리를 감지하는데, 후방센서(21A)는 우측신발의 가장 뒤쪽 - 뒤꿈치쪽 - 에 배치된다.
좌측신발에도 전방센서(23B), 전방하향센서(24B), 측면센서(22B) 및 후방센서(21B)가 배치되는데, 우측신발에 배치되는 위치와 동일하므로 중복설명은 생략한다.
시각 장애인용 신발(200)에 구비된 통신모듈은 현재 동작상태에 대한 정보를 무선통신방식으로 휴대용 단말기(100)에 전송한다.
이때, 좌측신발은 자신의 동작상태에 대한 데이터를 우측신발에 전송하고, 우측신발은 자신의 동작상태에 대한 데이터와, 좌측신발의 동작상태에 대한 데이터를 취합해서 휴대용 단말기(100)로 전송하도록 구성될 수 있다. 통신모듈은 블루투스 통신방식을 통해 데이터를 교환할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.
한편, 시각 장애인용 신발(200)은 신발 깔창 밑에 2개의 압력센서를 이용하여 사람의 발걸음을 파악하게 되고, 발을 수평으로 땅(지면)에 디디고 있는 상황에서만 탐색 동작을 진행한다.
시각 장애인용 신발(200)은 복수의 거리측정센서를 이용하여 계단의 유무 및 종류를 파악하게 되고, 신발 깔창에 있는 1개의 진동모터를 통해 진동으로 그 정보를 전달하게 된다.
그리고 시각 장애인용 신발(200)의 각 부분에 있는 거리측정센서를 이용하여 계단 턱을 넘었는지, 발을 디뎌도 되는 부분까지 발을 벋었는지를 파악하여 시각 장애인에게 다음의 동작을 행하여도 된다고 진동으로 알려주어 계단을 안정적으로 오르내릴 수 있게 도와준다.
또한 시각 장애인용 신발(200)은, 휴대용 단말기(100)와 무선통신을 통해 휴대용 단말기(100)의 보행보조 애플리케이션에서 방향을 알려줄 때, 해당 방향의 신발에서 진동을 주어 방향을 제시해 주게 되고, 측정된 계단의 정보를 휴대용 단말기(100)에 전송하여 장애물 맵을 만드는데 이용된다.
도 5는 시각 장애인 보행 보조 시스템(1)을 이용하여 계단을 올라가는 상황을 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 사람의 발걸음은 수직이 아니고 유연하게 걸어간다. 따라서 걷는 동안 거리측정센서가 지면을 장애물로 인식하는 경우를 방지하기 위해 탐색의 조건을 두었다.
우선, 사용자가 시각 장애인용 신발(200)을 신은 양발을 동시에 지면에 디디고 수평일 경우에만 탐색을 시작하도록 설정하였다. 수평은 시각 장애인용 신발(200)의 깔창 앞뒤로 배치된 압력센서를 이용하여 파악하게 된다.
다음으로, 탐색 중 우측신발의 전방센서가 발걸음의 한 폭 이하의 거리에서 장애물을 감지하면, 진동모터의 진동(1번 진동)을 통해 오르는 장애물(계단)이 있다는 것을 알려주게 된다. 이때, 장애물 정보서버(400)의 데이터베이스에 계단의 위치가 등록되어 있다면, 휴대용 단말기(100)는 미리 음성으로 계단의 존재여부를 출력할 수 있다.
그리고 반대 발(좌측 발)을 올려 좌측신발의 전방센서가 전방으로 급격한 거리의 증가, 즉 반대 발(좌측 발)이 계단 턱을 넘어선 것으로 감지하면, 두 번의 진동으로 계단 턱을 넘었으니 좌측 발을 앞으로 뻗으라는 신호를 주게 된다.
다음으로, 좌측 발을 뻗다가 좌측신발의 측면센서가 지면과의 급격한 거리의 감소를 감지, 즉 계단 턱을 지나 발을 디뎌도 되는 안전한 곳에 왔다는 것을 인식하게 되면, 세 번의 진동을 통해 좌측 발을 지면에 디뎌도 된다는 신호를 주게 된다. 이 패턴을 반복하여 계단을 끝까지 오르게 된다.
참고적으로 "발걸음의 한 폭 이하의 거리"는 사용자의 의해 설정될 수 있다. 즉, 사용자가 자신의 보폭을 고려하여 전방의 장애물(계단)을 감지하는 위치를 조절할 수 있다.
도 6은 시각 장애인 보행 보조 시스템(1)을 이용하여 계단을 내려가는 상황을 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 계단을 올라가는 상황과 같이, 탐색은 두 발을 지면에 디디고 수평인 상태에서 진행된다. 대각선 아래로 보고 있는 전방하향센서를 통해 일정 거리를 인식하다가 설정된 거리 이하를 인식 하였을 때, 긴 진동을 통해 낭떠러지 혹은 내려가는 계단 등과 같이 내려가는 장애물이 있다는 것을 알려주게 된다.
다음으로, 반대 발을 앞으로 뻗을 경우, 반대 발의 후방센서가 지면과의 급격한 거리증가, 즉 계단 턱을 통과했음을 확인 하고 두 번의 진동으로 발을 디뎌도 된다는 신호를 주게 된다.
이때, 지면방향으로 특정거리 이상을 후방센서가 감지 시, 즉 낙차가 큰 경우 빠른 진동반복을 통한 경고를 주어 낙상사고가 나지 않도록 예방한다. 이 패턴을 반복하여 계단을 끝까지 내려가게 된다.
이와 같은 방법을 통해, 시각 장애인이 장애물이나 계단을 만나더라도 안전하게 오르거나 내려갈 수 있도록 도움을 줄 수 있다.
도 7은 휴대용 단말기(100)에 설치된 보행보조 애플리케이션의 메뉴를 도시한 도면이다.
도 7을 참조하면, 휴대용 단말기(100)에 설치된 보행보조 애플리케이션은,
로그인, 회원가입 및 메뉴 UI(User Interface)를 통해 아이디와 비밀번호를 입력하여 로그인 할 수 있고 메뉴에서 길찾기, 친구기능, 자주가는길, 설정 중 하나를 택할 수 있다.
또한, 친구기능 및 친구찾기 UI(User Interface)를 통해 해당 친구가 추가 되어있고 위치보기 누를시 해당 친구의 GPS좌표를 받아 지도에 띄워준다. 그리고 친구추가버튼을 통해 친구ID를 등록할 수 있다.
또한, 자주가는길 및 옵션 UI(User Interface)를 통해 자주 가는 목적지를 미리 추가하고 추후에 입력 없이 버튼 몇 번 누름으로 길찾기를 할 수 있다. 또한, 버튼의 누름없이 음성인식으로 목적지를 추가하고 길찾기를 진행할 수 있다.
또한, 길찾기 UI(User Interface)를 통해 목적지를 선택하게 되면 길안내를 시작할 수 있으며 음성을 통해서도 목적지를 검색할 수 있다.
도 8은 보행보조 애플리케이션의 동작 상태를 도시한 도면이다.
도 8을 참조하면, 휴대용 단말기(100)에 설치된 보행보조 애플리케이션은, 네비게이션 기능이 주가 되는 보행보조 애플리케이션이 안드로이드 플랫폼으로 제작될 수 있다.
이 때 보행보조 애플리케이션은 시각 장애인용 신발(200)에서 주어지는 정보를 블루투스 통신으로 수신받고, 웹 파싱과 목적지 안내 알고리즘을 이용하여 길을 TTS(Text to speech)로 안내한다.
또한, 보행보조 애플리케이션은 지도서버(300) 및 장애물 정보서버(400)와 통신하여 계단정보를 받아 알리거나 현재 위치와 새로운 계단정보를 서버로 취합한다. 이때 자주 이동하는 경로는 내부 데이터베이스에 저장하여 사용할 수 있다.
보행보조 애플리케이션은, 첫 분기 지점, 현 지점, 전 지점 이 세 지점을 활용하여 틀어진 각도 또한 음성으로 실시간으로 출력시켜준다. 첫 분기에 도달하기까지 몇 미터 남았고, 다음의 지점이 어느 방향인지, GPS(위성위치정보)의 x, y좌표 또한 함께 음성으로 출력할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 시각 장애인 보행 보조 시스템은, 계단과의 이격거리 및 높낮이를 감지하여 계단을 이동할 때 요구되는 발걸음 위치를 각각의 진동으로 알려줄 수 있다. 따라서 시각 장애인이 계단을 올라가거나 내려갈 때 안전하게 이동할 수 있다.
이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 휴대용 단말기
200 : 시각 장애인용 신발
300 : 지도서버
400 : 장애물 정보서버
500 : 보호자 휴대용 단말기
23A, 23B : 전방센서
24A, 24B : 전방하향센서
22A, 22B : 측면센서
21A, 21B : 후방센서

Claims (4)

  1. 음성으로 목적지를 입력할 경우 상기 목적지까지의 이동경로를 음성으로 안내함에 있어서, 지도 데이터베이스를 참조하여 계단의 위치를 음성으로 안내하는 휴대용 단말기; 및
    전방에 위치한 계단과의 이격거리 및 높낮이를 감지하여 사용자에게 진동으로 알려주며, 현재 동작상태에 대한 정보를 무선통신방식으로 상기 휴대용 단말기에 전송하는 시각 장애인용 신발;을 포함하고,
    상기 시각 장애인용 신발은, 좌측 신발과 우측 신발이 전방에 위치한 계단과의 이격거리 및 높낮이를 개별적으로 감지하며, 계단을 이동할 때 요구되는 발걸음 위치를 각각의 진동으로 알려주도록 구성되는 것을 특징으로 하는 시각 장애인 보행 보조 시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 시각 장애인용 신발은,
    지면과의 수평을 감지하는 수평감지센서;
    전방과의 거리 및 지면과의 거리를 감지하는 복수의 거리측정센서;
    미리 설정된 상태마다 진동하는 진동센서; 및
    현재 동작상태에 대한 정보를 무선통신방식으로 상기 휴대용 단말기에 전송하는 통신모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 시각 장애인 보행 보조 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 휴대용 단말기에 지도 데이터베이스를 제공하며, 보호자 휴대용 단말기로부터 현재위치파악 요구가 있을 경우, 상기 휴대용 단말기의 현재위치를 상기 보호자 휴대용 단말기에 제공하는 지도서버; 및
    계단의 위치를 데이터베이스화하여 관리하며 상기 지도서버 또는 상기 휴대용 단말기에 미리 입력된 계단의 위치를 제공하는 장애물 정보서버;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시각 장애인 보행 보조 시스템.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110236896A (zh) * 2019-06-25 2019-09-17 北京金山安全软件有限公司 一种行走辅助方法、装置及可移动设备
KR102234079B1 (ko) * 2020-11-26 2021-03-31 (주)에스알포스트 시각 보조 장치 및 방법
KR102298749B1 (ko) * 2020-12-07 2021-09-07 주식회사 강한손 시각, 척수 장애인의 자립 생활을 위한 음성인식 인터페이스 기반의 웨어러블 디바이스
KR20220069162A (ko) * 2020-11-19 2022-05-27 동의대학교 산학협력단 시각장애인을 위한 보행 보조 장치
KR102643612B1 (ko) * 2023-06-19 2024-03-05 주식회사 아사달 시각장애인을 위한 보행 보조 시스템

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101542132B1 (ko) * 2014-01-29 2015-08-06 박삼기 시각 장애인용 네비게이션 시스템

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101542132B1 (ko) * 2014-01-29 2015-08-06 박삼기 시각 장애인용 네비게이션 시스템

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110236896A (zh) * 2019-06-25 2019-09-17 北京金山安全软件有限公司 一种行走辅助方法、装置及可移动设备
CN110236896B (zh) * 2019-06-25 2021-06-18 北京金山安全软件有限公司 一种行走辅助方法、装置及可移动设备
KR20220069162A (ko) * 2020-11-19 2022-05-27 동의대학교 산학협력단 시각장애인을 위한 보행 보조 장치
KR102565159B1 (ko) * 2020-11-19 2023-08-09 동의대학교 산학협력단 시각장애인을 위한 보행 보조 장치
KR102234079B1 (ko) * 2020-11-26 2021-03-31 (주)에스알포스트 시각 보조 장치 및 방법
KR20220073607A (ko) * 2020-11-26 2022-06-03 (주) 에스알포스트 계단에 대한 객체인식이 가능한 시각 보조 장치 및 방법
KR20220073606A (ko) * 2020-11-26 2022-06-03 (주) 에스알포스트 에스컬레이터에 대한 객체인식이 가능한 시각 보조 장치 및 방법
KR102443925B1 (ko) 2020-11-26 2022-09-16 (주)에스알포스트 에스컬레이터에 대한 객체인식이 가능한 시각 보조 장치 및 방법
KR102496113B1 (ko) * 2020-11-26 2023-02-06 (주)에스알포스트 계단에 대한 객체인식이 가능한 시각 보조 장치 및 방법
KR102298749B1 (ko) * 2020-12-07 2021-09-07 주식회사 강한손 시각, 척수 장애인의 자립 생활을 위한 음성인식 인터페이스 기반의 웨어러블 디바이스
KR102643612B1 (ko) * 2023-06-19 2024-03-05 주식회사 아사달 시각장애인을 위한 보행 보조 시스템

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