KR101864308B1 - 안전사고 방지와 길안내 기능을 갖는 시각장애인용 신발 - Google Patents

안전사고 방지와 길안내 기능을 갖는 시각장애인용 신발 Download PDF

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Abstract

본 발명은 안전사고 방지와 길안내 기능을 갖는 시각장애인용 신발에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 장애물 정보와 길안내 정보를 알려주고, 일정 조도 미만이 되면 자동으로 빛을 발광하여 시각 장애인의 안전사고를 사전에 예방하고, 용이하게 목적지로 이동 가능한 시각장애인용 신발에 관한 것이다.
본 발명에 따른 안전사고 방지와 길안내 기능을 갖는 시각장애인용 신발은 장애물을 센싱하기 위한 적외선 센서;와 사용자 주변부의 조도를 센싱하기 위한 조도 센서;를 포함하는 센서부와; 사용자의 스마트폰으로부터 GPS 정보와 상기 센서부로부터 장애물 정보 및 조도 값을 수신받아 알림부의 동작을 제어하기 위한 제어부와; 상기 제어부로부터 조도 값을 받아 기설정된 조도 미만일 경우 자동으로 작동(ON)되어 발광하는 LED 램프부와; 상기 제어부로부터 GPS 정보와 장애물 정보를 받아 음성으로 출력하기 위한 음성 출력부;와 진동으로 출력하기 위한 진동 발생부;를 포함하는 알림부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

안전사고 방지와 길안내 기능을 갖는 시각장애인용 신발{SHOES FOR THE BLIND HAVING MULTI FUNCTION}
본 발명은 안전사고 방지와 길안내 기능을 갖는 시각장애인용 신발에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 장애물 정보와 길안내 정보를 알려주고, 일정 조도 미만이 되면 자동으로 빛을 발광하여 시각 장애인의 안전사고를 사전에 예방하고, 용이하게 목적지로 이동 가능한 시각장애인용 신발에 관한 것이다.
대부분의 공공시설은 정상적인 사람들의 사용 편의를 목적으로 설치되어 왔으며, 시각 장애인을 위한 편의시설이 현저하게 부족한 상황이어서 대부분의 시각 장애인은 사회생활을 영위하는데 있어서 많은 불편함을 느끼며 생활하고 있다.
시각 장애인은 보행시 진행 방향에 놓여진 장애물을 지팡이로 감지하게 되는데, 이 과정에서 진행방향의 장애물을 미처 감지하지 못하고 충돌함에 따라 안전사고가 자주 발생하게 된다.
대부분의 시각 장애인은 빛을 인지할 수 있으며, 주변의 빛을 통해 희미하게나마 물체의 형상을 파악하고 있지만, 어두운 곳에서는 물체 형상을 인식하기 위한 빛이 확보되지 않아 더욱 안전사고에 노출될 위험이 더욱 크다.
한편, 스마트폰이 대중화되면서 대부분의 사람들이 스마트폰의 지도 어플리케이션이나 길안내 어플리케이션 등을 이용하여 목적지의 위치 및 경로를 확인하면서 이동하는 경우가 많다.
이와 관련하여 한국등록특허공보 제10-1138241호는 전자맵이 저장된 이동 단말기에 사용자가 출발지와 목적지를 입력하면, 이동 단말기는 입력된 출발지부터 목적지까지의 보행경로를 추출하여 이동 단말기 화면상에 디스플레이하고, 사용자로부터 이동 단말기에 출발 신호가 입력되면 추출된 보행경로 상에서 사용자의 이동을 표시하는 식별자를 미리 설정된 보행속도로 이동시키며, 사용자로부터 보행경로 상의 특정지점에 도달하였음을 알리는 신호가 입력되면 이후의 진행방향을 안내하는 메시지를 출력함으로써 목적지까지 보행경로를 안내하도록 구성되어, GPS 또는 무선통신환경 내 위치기반서비스의 제공 없이도 사용자와 이동 단말기 간의 상호작용을 통해 전자맵 정보가 저장된 이동 단말기를 이용하여 보행경로 안내 서비스를 제공할 수 있도록 구성되는 사용자 상호작용을 통한 보행경로 안내 방법 및 그에 관한 이동 단말기를 제시하고 있다.
하지만, 시각 장애인은 위치 및 경로 정보를 시각적으로 확인하는 것이 불가능하며, 음향에 의존하여야 하는데 시끄러운 도로변에서는 안내 음성을 듣지 못하는 불편함이 있다.
그 밖에, 시각 장애인은 사람이 많은 식당 등의 공공장소에서 용무를 보기 위해 신발을 벗는 경우, 벗어둔 신발을 찾는데에 어려움이 있으며, 또한, 신발은 그 특성상 공공장소에 벗어두는 경우, 다른 사람의 신발과 바뀌는 등 분실사고가 발생될 수 있으나, 앞을 볼 수 있는 시각 장애인은 일반인에 비하여 분실 사고에 더욱 대비 및 대응하기 힘든 한계가 있다.
종래에 신발과 관련된 특허 문헌으로, 한국 등록특허 제10-1263216호에서 사용자의 발에 의해 가해지는 힘의 변화를 저항값으로 측정하는 필름형 인솔 센서와, 사용자의 발의 움직임 변화에 따른 가속도 값을 측정하는 가속도 센서 및 상기한 저항값 및 가속도 값을 이용하여 사용자의 현재 상태 및 운동량을 예측하고 사용자의 상태 정보 및 운동량 정보를 생성하는 마이크로 컨트롤러를 포함하여, 사용자의 활동성과 운동량을 측정할 수 있는 스마트 신발 및 그 동작 방법에 관한 기술내용이 제시되어 있다.
이처럼 신발에 구비된 센서 및 제어 수단을 통한 운동량의 측정 등과 관련된 특허는 다수 개시되었으나, 시각 장애인을 위한 안전사고 방지와 길안내 기능을 갖는 신발에 관한 기술의 개발은 미미한 실정이며, 시각장애인의 사회생활 영위에 편리함을 도모하기 위한 신발의 개발이 필요하다.
한국등록특허 제10-1138241호(사용자 상호작용을 통한 보행경로 안내 방법 및 그에 관한이동 단말기) 한국 등록특허 제10-1263216호(스마트 신발 및 그 동작 방법)
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 장애물 정보와 길안내 정보를 알려주고, 일정 조도 미만이 되면 자동으로 빛을 발광하여 시각 장애인의 안전사고를 사전에 예방하고, 용이하게 목적지로 이동 가능한 시각장애인용 신발을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명에 따른 분실방지 기능을 갖는 시각장애인용 신발을 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 안전사고 방지와 길안내 기능을 갖는 시각장애인용 신발 장애물을 센싱하기 위한 적외선 센서;와 사용자 주변부의 조도를 센싱하기 위한 조도 센서;를 포함하는 센서부와; 사용자의 스마트폰으로부터 GPS 정보와 상기 센서부로부터 장애물 정보 및 조도 값을 수신받아 알림부의 동작을 제어하기 위한 제어부와; 상기 제어부로부터 조도 값을 받아 기설정된 조도 미만일 경우 자동으로 작동(ON)되어 발광하는 LED 램프부와; 상기 제어부로부터 GPS 정보와 장애물 정보를 받아 음성으로 출력하기 위한 음성 출력부;와 진동으로 출력하기 위한 진동 발생부;를 포함하는 알림부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 진동 발생부는 장애물 정보를 알리기 위한 제 1진동 발생부와; GPS 정보를 받아 방향 정보를 알리기 위한 제 2진동 발생부를 포함하며, 상기 제 1진동 발생부와 상기 제 2진동 발생부는 형성위치, 진동 세기, 진동 횟수 중 어느 하나 이상을 다르게 하여 사용자가 장애물 정보와 GPS 정보를 구분할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.
상기 장애물 정보는 장애물 유무와 장애물과의 거리이며, 상기 제 1진동 발생부는 장애물과의 거리에 따라 진동세기, 진동횟수 중 어느 하나 이상을 변화시켜 사용자가 장애물과의 거리를 인지할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.
상기 신발은 밑창에 형성되며, 사용자가 신발의 탈착 여부를 인지하기 위한 무게감지 센서;를 포함하며, 상기 무게감지 센서는 스마트폰의 분실방지 어플과 연동되어 사용자가 신발을 벗은 경우 자동으로 분실방지 어플이 ON 되며, 스마트폰과 신발이 기설정된 거리를 초과하여 멀어지거나 사용자의 신발의 위치 파악이 필요할 경우 진동 및 음성 출력을 통하여 사용자에게 알리는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 안전사고 방지와 길안내 기능을 갖는 시각장애인용 신발에 의하면, 장애물 정보와 길안내 정보를 알려주고, 일정 조도 미만이 되면 자동으로 빛을 발광하여 시각 장애인의 안전사고를 사전에 예방하고, 용이하게 목적지로 이동 가능한 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 안전사고 방지와 길안내 기능을 갖는 시각장애인용 신발에 의하면, 분실방지 기능을 갖는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 안전사고 방지와 길안내 기능을 갖는 시각장애인용 신발의 구성을 보여주는 구성도.
본 발명의 구체적 특징 및 이점들은 이하에서 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이에 앞서 본 발명에 관련된 기능 및 그 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 구체적인 설명을 생략하기로 한다.
본 발명의 '신발'이란 발에 착용할 수 있는 것이라면 한정하지 않으며, 구체적으로 구두, 운동화, 장화, 슬리퍼 등을 포함할 수 있다.
본 발명의 '장애물 정보'란 장애물의 유무 및 장애물과의 거리 등의 정보를 말한다.
본 발명의 'GPS 정보'란 통상적인 GPS 장치에서 확인할 수 있는 길안내 정보로서, 목적지까지의 거리, 방향 등의 정보를 말한다.
본 발명의 '사용자'란 시각 장애인 또는 본 발명의 기능이 필요한 자로서, 본 발명의 신발을 착용하는 자를 지칭한다.
도 1은 본 발명에 따른 안전사고 방지와 길안내 기능을 갖는 시각장애인용 신발의 구성을 보여주는 구성도이다.
본 발명에 따른 안전사고 방지와 길안내 기능을 갖는 시각장애인용 신발은
장애물을 센싱하기 위한 적외선 센서(110)와 사용자 주변부의 조도(빛의 세기)를 센싱하기 위한 조도 센서를 포함하는 센서부(100)와, 사용자의 스마트폰으로부터 GPS 정보와 상기 센서부(100)로부터 장애물 정보 및 조도값을 수신받아 상기 알림부의 동작을 제어하기 위한 제어부(200)와, 상기 제어부(200)로부터 조도 값을 받아 기설정된 조도 미만일 경우 자동으로 작동(ON)되어 발광하는 LED 램프부(300)와, 상기 제어부(200)로부터 GPS 정보 및 장애물 정보를 받아 음성으로 출력하기 위한 음성 출력부(410)와 진동으로 출력하기 위한 진동 발생부(420)를 포함하는 알림부(400)를 포함한다.
상기 적외선 센서(110)는 사용자의 진행 방향의 장애물을 인지하기 위하여 신발의 전면에 형성됨이 바람직하며, 상기 조도 센서(120)의 형성위치는 빛을 센싱할 수 있는 위치라면 한정하지 않는다.
상기 조도 센서(120)는 사용자 주변의 빛의 세기를 인식하며, 상기 제어부(200)는 상기 조도 센서(120)로부터 조도 값을 수신하여 조도가 기설정된 값 미만일 경우, LED 램프부(300)를 작동시키게 된다.
보다 상세하게는, 상기 조도 센서(120)에 센싱되는 조도가 기설정된 조도 미만일 경우(주변이 어두울 경우), 상기 제어부(200)에서 LED 램프부(300)를 자동으로 ON 시켜 사용자가 LED 램프부(300)로부터 나오는 빛을 통해 어둠 속에서도 주변의 장애물 유무 및 물체의 형상 판단을 용이하게 할 수 있게 된다.
상기 조도 센서(120)는 자체적으로 기설정된 조도 미만이 될 경우에만 센싱을 하거나, 센싱된 조도 값을 상기 제어부(200)로 전송하여 상기 제어부(200)에서 자체적으로 연산하여 기설정된 조도 미만인지 여부를 판단하는 것도 가능하다.
상기 센서부(100)로부터 센싱된 장애물 정보 및 조도값은 제어부(200)로 전송되며, 상기 제어부(200)에서는 장애물 정보 및 조도값 이외에 추가적으로 스마트폰을 통하여 GPS 정보를 받아 후술될 알림부(400)의 동작을 제어하게 된다.
상기 알림부(400)는 상기 제어부(200)로부터 GPS 정보와 장애물 정보를 받아 이를 음성 및 진동을 통하여 사용자에게 알리게 된다.
목적하고자 하는 바를 달성하기 위하여, 상기 알림부(400)는 GPS 정보와 장애물 정보를 음성으로 출력하기 위한 음성 출력부(410)와 진동으로 출력하기 위한 진동 발생부(420)를 포함한다.
상기 진동 발생부(420)는 진동을 발생시키기 위한 진동 모터를 포함할 수 있으며, 상기 진동 모터는 하나 이상으로 구비될 수 있다.
상기 진동 발생부(420)를 통한 GPS 정보와 장애물 정보 알림 시, 사용자가 장애물 정보와 GPS 정보를 구분할 수 있도록 상기 진동 발생부(420)는 장애물 정보를 알리기 위한 진동 발생부와 GPS 정보를 알리기 위한 진동 발생부의 형성위치, 진동세기, 진동 횟수 중 어느 하나 이상이 다르게 형성된다.
보다 상세하게는, 상기 진동 발생부(420)는 장애물 정보를 알리기 위한 제 1진동 발생부(421)와 GPS 정보를 받아 방향 정보를 알리기 위한 제 2진동 발생부(422)를 포함하며, 상기 제 1진동 발생부(421)와 상기 제 2진동 발생부(422)는 형성위치, 진동세기, 진동 횟수 중 어느 하나 이상을 다르게 하여 사용자가 장애물 정보와 GPS 정보를 구분할 수 있도록 한다.
상기 진동 발생부(420)의 일실시예로서, 장애물 정보(장애물 유무와 장애물과의 거리)를 알리기 위한 제 1진동발생부(421)는 신발의 발등부에 형성되고, GPS 정보를 받아 방향 정보를 알리기 위한 제 2진동발생부(422)는 신발의 전면부와 양 측면부를 따라 형성되어 동시 다발적으로 발생되는 진동에 의해 전달하고자 하는 정보가 간섭받지 않고 구분될 수 있도록 할 수 있다.
보다 바람직하게는, GPS 방향 정보를 알리기 위한 상기 제 2진동발생부(422)는 다수 개의 진동모터를 구비하여 방향을 알리는데, 진동모터는 신발의 전면부, 양 측면부에 각각 형성되어 전진이 필요할 시 전면부의 진동모터에서 진동을 발생시키고, 좌회전이 필요할 시 좌측면의 진동모터에서 진동을 발생시킬 수 있다.
또한, 상기 진동모터는 보다 많은 방향을 알릴 수 있도록 단순히 전면부, 좌측면부, 우측면부에만 형성되는 것이 아니라 시계 시침 방향에 대응되는 위치에 진동모터를 구비하여 예를 들자면, 1시 방향, 11시 방향을 알리는 것도 가능하다.
즉, 적외선 센서(110)를 통하여 장애물이 센싱되면 발등에 구비된 제 1진동발생부(421)에서 진동이 발생되고, 스마트폰으로부터 받은 GPS 정보는 신발의 전면부와 양 측면부를 따라 형성된 제 2진동발생부(422)에서 목적 방향에 맞는 위치에 구비된 진동모터를 진동함으로써 사용자가 가야할 방향을 즉각적으로 알 수 있게 된다.
상기 제 1진동발생부(421)는 장애물과의 거리에 따라 진동세기, 진동횟수 중 어느 하나 이상을 변화시켜 사용자가 장애물과의 거리를 인지할 수 있도록 하는 것도 가능하다.
상기 제 1진동발생부(421)의 제 1실시예로서, 장애물과의 거리가 멀 때는 진동세기를 약하게 하다 가까워질 경우 진동세기를 더 강하게 하거나, 제 2실시예로서 장애물과의 거리가 멀 때는 진동 횟수를 분당 20회로 하고, 가까워질 경우 진동 횟수를 분당 40회로 하거나, 제 3실시예로서 거리에 따라 진동 리듬을 달리할 수 있다.
이처럼 제 1진동발생부(421)는 장애물과의 거리에 따라 알림 및 진동에 변화를 주어 사용자는 장애물과의 거리를 용이하게 판단할 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 따른 안전사고 방지와 길안내 기능을 갖는 시각장애인용 신발은 분실 방지 기능을 더 구비할 수 있으며, 상기 기능을 달성하기 위하여 본 발명은 신발의 밑창에 무게감지 센서를 포함하여 사용자의 신발 탈착 여부를 인지하고, 상기 무게감지 센서는 스마트폰의 분실방지 어플과 연동되어 사용자가 신발을 벗은 경우 자동으로 분실방지 어플이 작동(ON)되어 스마트폰과 신발이 기설정된 거리를 초과하여 멀어지거나 사용자의 신발의 위치 파악이 필요할 경우 진동 및 음성 출력을 통하여 사용자에게 알릴 수 있다.
보다 상세하게는, 상기 무게감지 센서는 신발의 밑창에 형성되며, 제어부와 연동되어 무게감지 센서에서 기설정된 무게가 감지되지 않을 경우, 신발에 구비된 제어부에서 사용자의 스마트폰에 구비된 분실방지 어플을 분실방지모드(ON)로 전환시켜 사용자의 위치(사용자가 지니고 있는 스마트폰의 위치)에서 신발이 기설정된 거리를 초과하여 멀어지거나 신발의 움직임이 센싱될 경우 스마트폰에서 진동 및 음성 출력 등의 알림 수단을 통하여 사용자에게 이를 알릴 수 있다.
또한, 사용자가 공공장소 등에서 신발을 벗어둔 후 다시 신어야 할 때, 신발의 위치를 파악하기 위하여 사용자가 분실방지 어플에 음성 또는 버튼 등의 입력 수단을 통해 신발 찾기 모드로 변환시킨 후 신발의 위치를 음성 또는 진동으로 출력하여 신발을 용이하게 찾을 수 있도록 할 수 있다.
상기 신발 찾기 기능을 수행하기 위하여, 사용자(이동 단말기)와 신발의 위치에 따라 진동 세기, 진동 횟수 중 어느 하나 이상을 달리하여 사용자에게 신발의 위치를 인지시켜 줄 수 있다. 예를 들자면, 사용자와 신발까지의 거리가 가까워지면 진동 세기를 빠르게 하거나 진동 횟수를 증가시켜 사용자에게 신발까지의 거리를 인지시켜줄 수 있다.
상기 신발 찾기 기능을 수행하기 위한 음성을 사용하는 실시예로는, 사용자(스마트폰)와 신발과의 거리에 따라 비프(BEEP) 볼륨 및 주기를 달리하거나 남은 거리를 음성으로 산출 및 출력하여 사용자에게 신발의 위치를 알려주는 것도 가능하다.
구체적인 예를 들자면, 사용자와 신발과의 거리가 가까워질수록 비프 볼륨을 높이거나, 비프 볼륨이 울리는 주기를 빨리할 수 있으며, 신발의 위치까지 남은 거리(m) 및 방향을 음성으로 산출 및 출력하여 사용자에게 신발의 위치를 인지시켜 주는 것도 가능하다.
이상과 같이 본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 설명하였지만 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형의 예들을 포함하도록 기술된 청구범위에 의해서 해석되어야 한다.
100 : 센서부
110 : 적외선 센서
120 : 조도 센서
200 : 제어부
300 : LED 램프부
400 : 알림부
410 : 음성 출력부
420 : 진동 발생부
421 : 제 1진동 발생부
422 : 제 2진동 발생부

Claims (4)

  1. 안전사고 방지와 길안내 기능을 갖는 시각장애인용 신발에 있어서,
    상기 신발은
    장애물을 센싱하기 위한 적외선 센서;와 사용자 주변부의 조도를 센싱하기 위한 조도 센서;를 포함하는 센서부와;
    사용자의 스마트폰으로부터 GPS 정보와 상기 센서부로부터 장애물 정보 및 조도 값을 수신받아 알림부의 동작을 제어하기 위한 제어부와;
    상기 제어부로부터 조도 값을 받아 기설정된 조도 미만일 경우 자동으로 작동(ON)되어 발광하는 LED 램프부와;
    상기 제어부로부터 GPS 정보와 장애물 정보를 받아 음성으로 출력하기 위한 음성 출력부;와 진동으로 출력하기 위한 진동 발생부;를 포함하는 알림부를 포함하며,
    상기 진동 발생부는
    장애물 정보를 알리기 위한 제 1진동 발생부와;
    GPS 정보를 받아 방향 정보를 알리기 위한 제 2진동 발생부를 포함하며,
    상기 제 1진동 발생부와 상기 제 2진동 발생부는
    형성위치, 진동 세기, 진동 횟수 중 어느 하나 이상을 다르게 하여 사용자가 장애물 정보와 GPS 정보를 구분할 수 있으며,
    상기 장애물 정보는
    장애물 유무와 장애물과의 거리이며,
    상기 제 1진동 발생부는
    장애물과의 거리에 따라 진동세기, 진동횟수 중 어느 하나 이상을 변화시켜 사용자가 장애물과의 거리를 인지할 수 있으며,
    상기 신발은
    상기 신발의 밑창에 형성되며, 사용자가 신발의 탈착 여부를 인지하기 위한 무게감지 센서;를 포함하며,
    상기 무게감지 센서는 스마트폰의 분실방지 어플과 연동되어 사용자가 신발을 벗은 경우 자동으로 분실방지 어플이 ON 되며, 스마트폰과 신발이 기설정된 거리를 초과하여 멀어지거나 사용자의 신발의 위치 파악이 필요할 경우 진동 및 음성 출력을 통하여 사용자에게 알리는 것을 특징으로 하는
    상기 신발은
    신발을 벗어둔 후 다시 신어야 할 경우 음성 입력 또는 버튼 입력을 통해 분실방지 어플을 신발찾기모드로 변환시킨 후, 사용자와 신발과의 거리에 따라 진동 또는 음성으로 출력하여 신발을 찾을 수 있으며,
    진동으로 출력할 때는 사용자와 신발과의 거리에 따라 진동 세기, 진동 횟수 중 어느 하나 이상을 달리하며,
    음성으로 출력할 때는 사용자와 신발과의 거리에 따라 비프 볼륨 및 주기를 달리하거나 남은 거리를 음성으로 출력하여 사용자에게 신발의 위치를 알려주는 것을 특징으로 하는
    사고 방지와 길안내 기능을 갖는 시각장애인용 신발.
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