KR102032434B1 - 로봇 견에 의한 시각 장애인 안내 시스템 - Google Patents

로봇 견에 의한 시각 장애인 안내 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 로봇 견에 의한 시각 장애인 안내 시스템에 관한 것이고, 구체적으로 로봇 견에서 수집되어 전송된 정보에 의하여 시각 장애인이 주변 상황에 적절하게 대처할 수 있도록 하는 로봇 견에 의한 시각 장애인 안내 시스템에 관한 것이다. 로봇 견에 의한 시각 장애인 안내 시스템은 탐지 정보 관리 서버(30)로부터 주변 상황 정보 또는 사용자 정보를 수신하고, 사용자 모듈로부터 정보를 수신하여 사용자 관련 정보를 결정하는 로봇 견(10); 및 로봇 견(10)으로부터 결정된 정보를 수신하여 분석하고, 로봇 견(10)에게 수행되어야 하는 명령을 전송하는 사용자 처리 모듈(20)을 포함하고, 상기 로봇 견(10)은 이동성을 가지고, 로봇 견(10)과 사용자 처리 모듈(20)은 적어도 하나의 유선 통신 수단에 의하여 연결된 것을 특징으로 한다.

Description

로봇 견에 의한 시각 장애인 안내 시스템{A Guiding System for the Visually Impaired by A Robot Dog}
본 발명은 로봇 견에 의한 시각 장애인 안내 시스템에 관한 것이고, 구체적으로 로봇 견에서 수집되어 전송된 정보에 의하여 시각 장애인이 주변 상황에 적절하게 대처할 수 있도록 하는 로봇 견에 의한 시각 장애인 안내 시스템에 관한 것이다.
시각 장애인의 보행과 같은 실외 활동을 보조하기 위한 수단으로 맹인견과 같은 것이 있고, 최근 전자 기술의 발달에 따라 다양한 형태의 보조 기기가 만들어지고 있다. 예를 들어 휴대용 전자기기에 장착된 초음파 탐지 유닛 또는 적외선 탐지 유닛에 의하여 장애물 또는 위험을 탐지하여 시각 장애인에게 알려주는 기술과 같은 것이 개발되어 적용되고 있다.
특허등록번호 제10-0857578호는 가정 또는 사무실 환경 내에서 장소의 위치를 인식하며 자율 주행이 가능함과 동시에 사용자 또는 제3자를 인식하고 대화 수단을 통해 일정 의사소통이 가능하며 무선 통신 모듈을 구비하여 사용자의 요구 또는 긴급 상황 발생 시 외부 단말기 또는 외부 서버에 메시지를 송출하도록 이루어진 시각 장애인을 위한 도우미 로봇에 대하여 개시한다. 특허등록번호 제10-1497096호는 대형마트 또는 쇼핑몰을 이용하는 시각 장애인이 가지고 있는 블루투스와 마이크로폰이 내장된 리모컨과 거리 값을 측정할 수 있는 블루투스 모듈, 장애물의 감지를 위한 다수 개의 센서 또는 바퀴와 같은 구동 수단과 같은 것을 포함하는 시각장애인용 쇼핑 도우미 로봇에 대하여 개시한다.
상기 선행기술에서 개시된 시각 장애인용 도움 장치는 주변 환경에 대한 다양한 정보를 수집하고, 그에 기초하여 장애인의 외부 활동에 도움을 줄 수 있는 시스템에 대하여 개시하지 않는다.
본 발명은 선행기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로 아래와 같은 목적을 가진다.
선행기술 1: 특허등록번호 제10-0857578호(주식회사 유진로봇, 2008년09월09일 공고) 시각 장애인을 위한 도우미 로봇 선행기술 2: 특허등록번호 제10-1497096호(경남대학교 산학협력단, 2015년03월03일 공고) 시각장애인용 쇼핑 도우미 로봇
본 발명의 목적은 로봇 견에 의하여 탐지된 다양한 환경 정보 및 시각 장애인의 현재 정보에 기초하여 시각 장애인에게 필요한 정보를 제공하면서 시각 장애인으로부터 명령을 수신하여 그에 따라 작동하는 로봇 견에 의한 시각 장애인 안내 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 로봇 견에 의한 시각 장애인 안내 시스템은 탐지 정보 관리 서버로부터 주변 상황 정보 또는 사용자 정보를 수신하고, 사용자 모듈로부터 정보를 수신하여 사용자 관련 정보를 결정하는 로봇 견; 및 로봇 견으로부터 결정된 정보를 수신하여 분석하고, 로봇 견에게 수행되어야 하는 명령을 전송하는 사용자 처리 모듈을 포함하고, 상기 로봇 견은 이동성을 가지고, 로봇 견과 사용자 처리 모듈은 적어도 하나의 유선 통신 수단에 의하여 연결된다.
본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 로봇 견은 사용자의 휴대용 전자기기, 정보 제공 유닛 및 저장 데이터베이스에 저장된 정보에 기초하여 실시간으로 위치를 결정하는 실시간 위치 결정 유닛을 포함한다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 사용자 처리 모듈은 로봇 견으로부터 전송된 정보 또는 사용자에 의하여 로봇 견으로 전송되는 명령을 전기적 신호로 변환하는 정보 변환 유닛 및 상기 명령에 따른 로봇 견의 작동 상황을 전송하는 정보 전송 유닛을 포함한다.
본 발명에 따른 안내 시스템은 주변 환경 및 사용자 환경을 실시간으로 탐지하여 시각 장애인에게 제공하고, 그에 기초하여 시각 장애인으로부터 명령을 수신하여 로봇 견이 작동하는 것에 의하여 시각 장애인의 활동 안정성이 확보되도록 한다. 본 발명에 따른 안내 시스템은 다양한 정보에 기초하여 작동하는 것에 의하여 정확한 정보 전달이 가능하도록 하고, 시각 장애인에게 발생될 수 있는 위험 상황의 발생이 방지되도록 한다. 또한 맹인견에 의한 시각 장애인의 활동 보조를 대체하는 것에 의하여 돌발 상황의 발생이 방지되도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 로봇 견에 의한 시각 장애인 안내 시스템 구조의 실시 예를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 안내 시스템에 적용되는 로봇 견 구조의 실시 예를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 안내 시스템에서 시각 장애인이 휴대하는 정보 처리 모듈의 실시 예를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 안내 시스템에서 로봇 견과 시각 장애인을 서로 연결하는 정보 통신 구조의 실시 예를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 안내 시스템에서 로봇 견에 의하여 시각 장애인의 활동이 안내되는 과정의 실시 예를 도시한 것이다.
아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 아래의 설명에서 서로 다른 도면에서 동일한 도면 부호를 가지는 구성요소는 유사한 기능을 가지므로 발명의 이해를 위하여 필요하지 않는다면 반복하여 설명이 되지 않으며 공지의 구성요소는 간략하게 설명이 되거나 생략이 되지만 본 발명의 실시 예에서 제외되는 것으로 이해되지 않아야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 로봇 견에 의한 시각 장애인 안내 시스템 구조의 실시 예를 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 로봇 견(10)에 의한 시각 장애인 안내 시스템은 탐지 정보 관리 서버(30)로부터 주변 상황 정보 또는 사용자 정보를 수신하고, 사용자 모듈로부터 정보를 수신하여 사용자 관련 정보를 결정하는 로봇 견(10); 및 로봇 견(10)으로부터 결정된 정보를 수신하여 분석하고, 로봇 견(10)에게 수행되어야 하는 명령을 전송하는 사용자 처리 모듈(20)을 포함하고, 상기 로봇 견(10)은 이동성을 가지고, 로봇 견(10)과 사용자 처리 모듈(20)은 적어도 하나의 유선 통신 수단에 의하여 연결된다.
시각 장애인 안내 시스템은 이동성을 가지는 로봇 견(10)에 의하여 시각 장애인에 해당하는 사용자에게 필요한 정보가 추출되어 사용자에게 전달되고, 사용자로부터 전송되는 정보에 따라 로봇 견(10)이 이동되는 구조를 가질 수 있다. 로봇 견(10)은 이동성을 가질 수 있고, 로봇 견(10)의 이동은 기계적 또는 전기적 구조에 기초하여 이루어질 수 있다. 예를 들어 로봇 견(10)에 관절 구조 또는 이동 바퀴와 같은 것이 설치될 수 있고, 다수 개의 탐지 유닛이 배치될 수 있다. 로봇 견(10)은 사용자의 명령에 따라 또는 주변 상황의 탐지 및 분석에 따라 미리 결정된 장소로 이동될 수 있다.
로봇 견(10)은 로봇 견(10)과 사용자의 위치를 결정하고, 결정된 위치에 기초하여 주변 상황과 관련된 정보를 탐지하여 분석하고, 분석 결과에 따라 사용자에게 필요한 정보를 사용자에게 제공하는 기능을 가질 수 있다. 또한 사용자 처리 모듈(20)로부터 전송되는 정보에 따라 정해진 장소로 이동할 수 있다. 로봇 견(10)은 설치된 탐지 유닛으로부터, 탐지 정보 관리 서버(30)로부터 그리고 사용자 처리 모듈(20)로부터 위치 결정 및 주변 상황에 대한 정보를 탐지할 수 있다.
탐지 정보 관리 서버(30)는 로봇 견(10) 또는 사용자 처리 모듈(20)과 와이-파이 통신과 같은 근거리 통신 또는 무선 통신을 통하여 데이터 통신이 가능하다. 탐지 정보 관리 서버(30)는 사용자에 대한 정보를 저장하고, 사용자의 위치와 관련된 정보를 탐색하여 저장할 수 있다. 또는 로봇 견(10) 또는 사용자 처리 모듈(20)로부터 전송된 위치 정보에 기초하여 날씨, 온도, 습도, 도로 상황 또는 건물 배치 상황에 정보를 탐색하여 저장할 수 있다. 그리고 로봇 견(10)의 요청에 따라 또는 각각의 상황 인자의 변화 수준에 따라 저장된 정보를 로봇 견(10)으로 전송할 수 있다. 또한 로봇 견(10) 또는 사용자 처리 모듈(20)로부터 사용자 위치 정보를 수신하여 저장할 수 있다. 탐지 정보 관리 서버(30)는 다양한 정보 제공 수단을 통하여 환경 정보를 탐색할 수 있고, 다양한 콘텐츠 또는 서버에 접속하여 환경 정보 또는 상황 정보를 탐색할 수 있다. 탐지 정보 관리 서버(30)는 회원 등록 방식으로 작동될 수 있고, 각각의 회원에 대한 정보를 저장할 수 있다.
사용자 처리 모듈(20)은 사용자의 인체에 착용되거나 또는 사용자가 소지하고 있는 물건의 형태가 될 수 있고, 유선 통신 수단 및 무선 통신 수단을 가질 수 있다. 또한 사용자 처리 모듈(20)은 로봇 견(10)으로부터 전송된 정보를 처리하고, 사용자의 활동을 위하여 필요한 명령을 생성하는 마이크로프로세서와 같은 중앙 처리 장치를 포함하는 제어 유닛을 가질 수 있다. 사용자 처리 모듈(20)은 예를 들어 시각 장애인이 소지하는 지팡이 또는 이와 유사한 물건에 설치되거나, 사용자가 소지하고 있는 전자기기에 포함될 수 있다. 예를 들어 사용자 처리 모듈(20)은 스마트폰에 설치된 로봇 견(10)과 무선 또는 유선 통신으로 연결될 수 있는 전자 칩 또는 애플리케이션이 될 수 있다.
사용자 처리 모듈(20)은 로봇 견(10)과 통신을 통하여 연결되면서 이와 동시에 물리적으로 연결된다. 예를 들어 사용자 처리 모듈(20)은 로봇 견(10)과 전도성 스트링 또는 이와 유사한 연결 띠(strap)에 의하여 연결될 수 있다. 전도성 스트링 또는 연결 띠는 정보의 전송이 가능하고, 필요에 따라 길이 조절이 가능한 구조를 가질 수 있다.
사용자 처리 모듈(20)은 로봇 견(10)으로부터 활동에 필요한 정보를 수신하고, 로봇 견(10)의 작동을 위한 명령을 전송하는 기능을 가질 수 있다. 또한 사용자 처리 모듈(20)은 사용자 위치 정보를 탐지 정보 관리 서버(30)로 전송하는 기능을 가질 수 있다. 사용자 처리 모듈(20)을 통하여 사용자는 로봇 견(10)의 작동을 지시할 수 있고 로봇 견(10)에 의하여 사용자가 안내되도록 한다.
본 발명에 따른 안내 시스템은 이와 같이 로봇 견(10)에 의하여 사용자의 주변 환경이 탐지 및 분석되고, 사용자 처리 모듈(20)은 로봇 견(10)으로 전송된 정보에 기초하여 사용자의 활동에 필요한 명령 또는 지시를 로봇 견(10)으로 전송하는 것을 특징으로 한다. 그리고 탐지 정보 관리 서버(30)로부터 주변 상황에 대한 정보를 추가적으로 수신할 수 있다. 이와 같은 구조에 의하여 맹인견 또는 다른 안내 수단과 비교할 때 정확하면서 안전하게 로봇 견(10)에 의하여 사용자에게 필요한 안내가 이루어지도록 한다.
도 2는 본 발명에 따른 안내 시스템에 적용되는 로봇 견 구조의 실시 예를 도시한 것이다.
도 2를 참조하면, 로봇 견(10)은 주변 환경의 탐지를 위한 정보 탐색 유닛(12)을 포함할 수 있다. 또한 로봇 견(10)은 자체적으로 다양한 탐지 유닛(14)을 포함할 수 있다. 정보 탐색 유닛(12)은 예를 들어 사용자가 휴대 또는 소지하고 있는 휴대용 전자기기(21), 위에서 설명된 탐지 정보 관리 서버에 설치된 정보 제공 유닛(31) 또는 로봇 견(10)에 설치된 저장 데이터베이스(11)로부터 주변 환경에 대한 정보를 탐색할 수 있다.
탐지 유닛(14)은 거리 측정을 위한 초음파 유닛, 적외선 탐지 유닛, 자이로 센서, 환경 음의 탐지를 위한 소음 센서 또는 이와 유사한 센서를 포함할 수 있다. 또한 탐지 유닛(14)은 GPS 칩을 포함할 수 있고, GPS 칩은 예를 들어 사용자가 소지하고 있는 스마트 폰에 설치된 GPS 칩이 될 수 있다. 탐지 유닛(14)에 의하여 탐지된 정보가 위치/상황 결정 유닛(13)으로 전송될 수 있다. 이와 같이 정보 탐색 유닛(12)과 위치/상황 결정 유닛(13)에 의하여 사용자의 지리적 위치, 일반적인 상황 및 현재 상황이 탐색될 수 있다. 위치/상황 결정 유닛(13)은 정보 탐색 유닛(12) 및 탐지 유닛(14)으로부터 전송된 정보에 기초하여 사용자에게 전송되어야 하는 정보를 추출할 수 있다. 사용자에게 전송되어야 하는 추출 정보는 미리 결정된 포맷을 가질 수 있다. 예를 들어 추출 정보는 지리적 위치: 현재 상황: 시각: 날씨와 같은 포맷을 가질 수 있고, 추출 정보는 정해진 포맷에 따라 형성되어 정보 전송/명령 수신 유닛(16)으로 전송될 수 있다. 그리고 최종 정보가 실시간 위치 결정 유닛(15)으로 전송될 수 있다. 실시간 위치 결정 유닛(15)은 사용자의 현재 위치 및 사용자의 이동에 따른 변화 위치를 저장하는 기능을 가질 수 있다. 사용자의 위치는 시간에 따라 변할 수 있고, 실시간 위치 결정 유닛(15)는 이전 위치, 현재 위치, 이동되어야 위치에 대한 정보를 저장할 수 있다. 그리고 위치 정보를 정보 탐색 유닛(12)으로 전송할 수 있고, 정보 탐색 유닛(12)은 전송된 정보에 기초하여 상황 정보를 탐색할 수 있다.
실시간 위치 정보 및 추출 정보가 결정되면, 안내 정보 제공 유닛(17)으로 전송되어 사용자에게 전송될 수 있다. 안내 정보 제공 유닛(17)은 신호 변환 유닛 및 통신 수단을 포함할 수 있고, 실시간 위치 정보 및 추출 정보를 사용자 인지 가능 신호로 변환하여 사용자 처리 모듈로 전송할 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 안내 시스템에서 시각 장애인이 휴대하는 정보 처리 모듈의 실시 예를 도시한 것이다.
도 3을 참조하면, 사용자 처리 모듈(20)은 로봇 견(10)으로부터 정보를 수신하는 정보 수신 유닛(22)을 포함할 수 있다. 정보 수신 유닛(22)은 정보 전송 유닛(25)과 일체로 만들어질 수 있고, 위에서 설명된 실시간 위치 정보 및 수출 정보를 수신하는 기능을 가질 수 있다. 또한, 정보 수신 유닛(22)은 유선 또는 무선 통신이 가능한 통신 칩을 포함할 수 있다.
사용자 처리 모듈(20)은 다양한 휴대 센서(21a)를 포함할 수 있고, 휴대 센서(21a)는 사용자가 휴대하고 있는 전자기기의 일부를 형성하거나 예를 들어 시각 장애인을 위한 사용자의 지팡이와 같은 곳에 별도로 장착된 근거리 위치 탐지 센서와 같은 것이 될 수 있다. 정보 수신 유닛(22)은 이와 같이 사용자의 휴대용 전자기기에 배치되거나, 독립적으로 배치된 센서로부터 탐지된 정보를 수신하여 정보 변환 유닛(23)으로 전송할 수 있다. 정보 변환 유닛(23)은 수신된 정보를 사용자가 인지할 수 있는 신호 형태로 변환하는 기능을 가질 수 있고, 예를 들어 점자 신호, 미리 결정된 전기 신호 또는 음성 신호로 변환할 수 있다. 사용자 인지 신호로 변환된 정보는 상황 처리 유닛(24)으로 전송될 수 있다.
상황 처리 유닛(24)은 정보 변환 유닛(23)으로부터 전송된 정보를 사용자(US)에게 전송하는 방법, 전송되는 순서 또는 전송 여부를 결정하는 기능을 가질 수 있다. 예를 들어 위치 정보는 점자 형태로 사용자에게 전송할 수 있고, 휴대 센서(21a)에서 탐지된 위험 신호는 음성 신호 또는 열 자극 신호로 사용자(US)에게 전송되도록 할 수 있다. 또한 사용자(US)로부터 로봇 견(10)에 대한 명령이 입력되면, 상황 처리 유닛(24)은 입력 명령을 우선적으로 처리할 수 있다. 또한 상황 처리 유닛(24)은 사용자(US)에게 최종적으로 전송되는 최종 정보를 정보 전송 유닛(25)을 통하여 로봇 견(10)으로 전송하는 기능을 가질 수 있다. 이와 같이 상황 처리 유닛(24)은 사용자(US)에게 전송되어야 하는 최종 정보, 전송 순서 및 전송 방법을 결정하는 기능을 가질 수 있다. 상황 처리 유닛(24)에 의하여 처리된 최종 정보는 정보 전달 유닛(26)을 통하여 사용자(US)에게 전달될 수 있다. 정보 전달 유닛(26)은 예를 들어 전기 신호 형태의 점자 신호 전달 유닛, 스피커, 전기 자극을 전달하는 전극 또는 열을 전달하는 열 자극 수단과 같은 것을 포함할 수 있다.
사용자(US)는 정보 전달 유닛(26)으로 전송된 최종 정보를 인지하고, 필요에 따라 로봇 견(10)의 작동을 위한 명령을 전달할 수 있다. 사용자(US)의 명령은 사용자 입력 유닛(28)을 통하여 입력될 수 있고, 사용자 입력 유닛(28)은 다수 개의 버튼, 다수 개의 점자 입력 형태의 키보드 또는 음성 인지 수단과 같은 것을 포함할 수 있다. 사용자 입력 유닛(28)을 통하여 사용자의 명령이 입력되면 명령 인지 유닛(27)으로 전송되어 전기적으로 처리 가능한 신호로 변환되어 상황 처리 유닛(24)으로 전송될 수 있다. 상황 처리 유닛(24)은 전송된 사용자 입력 명령을 다른 신호의 처리 상태에 따라 처리 순서를 결정하여 정보 전송 유닛(25)을 통하여 로봇 견(10)으로 전송할 수 있다. 그리고 로봇 견(10)은 사용자(US)의 명령에 따라 작동될 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 안내 시스템에서 로봇 견과 시각 장애인을 서로 연결하는 정보 통신 구조의 실시 예를 도시한 것이다.
도 4를 참조하면, 사용자 처리 모듈은 사용자 통신 모듈(40)을 포함할 수 있고, 로봇 견(10)과 사용자 통신 모듈(40)은 적어도 하나의 유선 통신 수단에 의하여 연결될 수 있다. 또한 사용자 통신 모듈(40)은 로봇 견(10) 또는 탐지 정보 관리 서버(30)와 무선 통신을 위한 무선 통신 수단을 포함할 수 있다.
유선 통신 수단은 로봇 견(10)과 사용자 통신 모듈(40)을 연결하는 전도성 와이어(46)가 될 수 있다. 로봇 견(10)에 전도성 와이어(46)와 연결되는 통신 칩(CH)이 설치되고, 사용자 통신 모듈(40)은 예를 들어 사용자의 안내 지팡이 또는 독립적인 휴대용 기기를 형성할 수 있다. 사용자 통신 모듈(40)은 예를 들어 사용자의 허리에 착용 가능한 케이스 형상으로 만들어질 수 있고, 통신 칩, 신호 프로세서 또는 회로 기판을 포함할 수 있다. 또한 사용자 통신 모듈(40)은 와이어 릴 유닛(41)을 포함할 수 있고, 와이어 릴 유닛(41)에 와이어(46)의 풀림을 제한하는 스토퍼(42); 와이어(46)가 감기거나 또는 풀리도록 하는 릴(43); 및 와이어(46)의 길이를 측정하는 거리 센서(44)가 배치될 수 있다. 스토퍼(42)는 일정 수준의 장력으로 와이어(46)가 유지되도록 하는 기능을 가질 수 있고, 거리 센서(44)는 로봇 견(10)과 사용자 통신 모듈(40) 사이의 거리를 측정하여 사용자에게 전송하는 기능을 할 수 있다. 스토퍼(42)는 와이어(46)가 일정 장력 범위에 비하여 작으면 와이어(46)가 릴(43)에 감기고, 일정 장력 범위에 비하여 크면 와이어(46)가 릴(43)로부터 풀리도록 한다. 거리 센서(44)는 사용자가 로봇 견(10)의 현재 위치를 추측할 수 있도록 한다.
사용자 통신 모듈(40)에 로봇 견(10)으로부터 전송되는 정보를 수신하는 수신 수단(451) 및 로봇 견(10)으로 명령을 전송하는 송신 수단(452)이 배치될 수 있다. 수신 수단(451)은 예를 들어 숫자가 새겨진 일련의 버튼이 될 수 있고, 송신 수단(452)은 기호, 점자 또는 숫자가 새겨진 일련의 버튼이 될 수 있다.
로봇 견(10)은 탐지 정보 관리 서버(30) 및 사용자 처리 모듈(20)로부터 정보를 수신하여 처리하고 처리된 정보의 일부는 무선 통신을 통하여 사용자 처리 모듈(20)로 전송하고, 다른 일부는 와이어(46)를 통하여 사용자 통신 모듈(40)로 전송할 수 있다. 사용자 통신 모듈(40)을 통하여 수신된 정보는 수신 수단(451)을 통하여 사용자에게 인지될 수 있다. 사용자는 로봇이 현재 위치로부터 다른 위치로 이동되도록 송신 수단(452)을 통하여 이동 명령을 로봇 견(10)으로 전송할 수 있다.
사용자 처리 모듈(20)은 사용자 통신 모듈(40)을 비롯한 다양한 정보 수신/송신 수단을 포함할 수 있고 본 발명은 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
도 5는 본 발명에 따른 안내 시스템에서 로봇 견에 의하여 시각 장애인의 활동이 안내되는 과정의 실시 예를 도시한 것이다.
도 5를 참조하면, 로봇 견에 의한 시각 장애인의 안내 방법은 로봇 견과 시각 장애인에 해당하는 사용자의 위치를 결정하는 단계(P51); 결정된 위치를 기준으로 미리 결정된 범위에서 상황 정보를 확인하는 단계(P52); 확인된 상황 정보로부터 주변 상황 맵을 생성하는 단계(P53); 결정된 위치 정보 및 주변 상황 맵에 기초하여 사용자에게 전송되어야 하는 정보를 생성하는 단계(P54); 사용자로부터 로봇 견의 작동과 관련된 정보가 수신되는 단계(P55); 주변 상황 맵에 기초하여 수신 명령의 실행 가능 여부가 판단되는 단계(P56); 로봇 견이 수신된 명령에 따라 작동하고, 작동 결과에 따라 주변 상황 맵이 수정되는 단계(P57); 및 주변 상황 맵의 수정에 따라 변화된 주변 정보가 사용자에게 전송되는 단계(P58)를 포함한다.
위에서 설명된 것처럼, 로봇 견은 시각 장애인의 안내를 위하여 이동성 및 정보 처리 기능을 가질 수 있고, 다양한 정보 제공 공급원으로부터 로봇 견과 사용자의 위치 결정을 위한 정보를 수신하여 위치를 결정할 수 있다(P51). 위치가 결정되면, 로봇 견에 설치된 제어 유닛에 의하여 상황 정보가 탐지되어야 하는 범위가 결정될 수 있고, 예를 들어 반경 2 내지 3 Km 내의 일반 상황 정보 탐지 범위 및 반경 10 내지 100 M 이내의 밀접 상황 정보 탐지 범위가 결정되고, 각각의 범위에 따른 상황 정보가 확인될 수 있다(P52). 그리고 탐지된 일반 상황 정보 탐지 범위 및 밀접 상황 정보 탐지 범위의 정보에 따라 주변 상황 맵이 생성될 수 있다(P53). 주변 상황 맵은 로봇 견의 작동 범위를 결정하는 기준이 되고, 주요 도로, 건물, 지형 및 로봇과 사용자 위치를 포함할 수 있다. 주변 상황 맵은 로봇 견의 이동에 따라 변경될 수 있고, 이전 시간의 주변 상황 맵, 현재 주변 상황 맵 및 이동되는 영역을 기준으로 하는 주변 상황 맵이 저장될 수 있다. 주변 상황 맵을 기준으로 인접하는 도로 위치, 주요 건물 위치 또는 지형 정보가 추출되어 송신 정보로 생성되어 사용자에게 전송될 수 있다(P54). 사용자는 전송 정보에 기초하여 로봇 견이 이동 위치를 결정하여 로봇 견으로 전송할 수 있고, 로봇 견은 사용자 명령을 수신할 수 있다(P55). 로봇 견에 설치된 제어 유닛은 입력된 사용자 명령이 현재 상황에서 실행이 가능한 것인지 여부를 판단할 수 있다(P56). 탐지된 주변 상황 정보에 따라 입력된 정보가 실행되기 어렵거나, 실행이 불가능하거나 또는 실행에 적합하지 않다면(NO), 사용자에게 이를 알리고 다시 사용자에게 송신 정보를 전송할 수 있다. 이와 달리 입력된 명령이 실행 가능하다면 로봇 견이 명령에 따라 작동될 수 있고, 작동 결과에 따라 주변 상황 맵이 수정될 수 있다(P57). 그리고 수정된 주변 상황 맵에 따라 주변 상황 정보가 다시 추출되어 사용자에게 전송될 수 있다(P58).
로봇 견은 다양한 작동 구조를 통하여 사용자의 요구에 적합하도록 사용자를 안내할 수 있고 본 발명은 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
본 발명에 따른 안내 시스템은 주변 환경 및 사용자 환경을 실시간으로 탐지하여 시각 장애인에게 제공하고, 그에 기초하여 시각 장애인으로 명령을 수신하여 로봇 견이 작동하는 것에 의하여 시각 장애인의 활동 안정성이 확보되도록 한다. 본 발명에 따른 안내 시스템은 다양한 정보에 기초하여 작동하는 것에 의하여 정확한 정보 전달이 가능하도록 하고, 시각 장애인에게 발생될 수 있는 위험 상황의 발생이 방지되도록 한다. 또한 맹인견에 의한 시각 장애인의 활동 보조를 대체하는 것에 의하여 돌발 상황의 발생이 방지되도록 한다.
위에서 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.
10: 로봇 견 11: 저장 데이터베이스
12: 정보 탐색 유닛 13: 위치/상황 결정 유닛
14: 탐지 유닛 15: 실시간 위치 결정 유닛
16: 정보 전송/명령 수신 유닛 17: 안내 정보 제공 유닛
20: 사용자 처리 모듈 21: 휴대용 전자기기
21a: 휴대 센서 22: 정보 수신 유닛
23: 정보 변환 유닛 24: 상황 처리 유닛
25: 정보 전송 유닛 26: 정보 전달 유닛
27: 명령 인지 유닛 28: 사용자 입력 유닛
30: 탐지 정보 관리 서버 31: 정보 제공 유닛
40: 통신 모듈 41: 와이어 릴 유닛
42: 스토퍼 43: 릴
44: 거리 센서 46: 전도성 와이어
451: 수신 수단 452: 송신 수단
CH: 통신 칩 US: 사용자

Claims (1)

  1. 탐지 정보 관리 서버(30)로부터 주변 상황 정보 또는 사용자 정보를 수신하고, 사용자 모듈로부터 정보를 수신하여 사용자 관련 정보를 결정하는 로봇 견(10); 및
    로봇 견(10)으로부터 결정된 정보를 수신하여 분석하고, 로봇 견(10)에게 수행되어야 하는 명령을 전송하는 사용자 처리 모듈(20)을 포함하고,
    상기 로봇 견(10)은 이동성을 가지고, 상기 사용자 처리 모듈(20)은 상기 로봇 견(10)과 전도성 와이어에 의해 유선 통신 연결되는 사용자 통신 모듈(40)을 포함하고,
    상기 로봇 견(10)은 사용자의 휴대용 전자기기(21), 정보 제공 유닛(31) 및 저장 데이터베이스(11)에 저장된 정보에 기초하여 실시간으로 사용자의 현재 위치 및 사용자의 이동에 따른 변화 위치를 저장하는 실시간 위치 결정 유닛(15)을 포함하고,
    상기 사용자 처리 모듈(20)은 로봇 견(10)으로부터 전송된 정보 또는 사용자에 의하여 로봇 견(10)으로 전송되는 명령을 전기적 신호로 변환하는 정보 변환 유닛(23) 및 상기 명령에 따른 로봇 견(10)의 작동 상황을 전송하는 정보 전송 유닛(25)을 더 포함하고,
    상기 사용자 통신 모듈(40)은 와이어 릴 유닛(41), 와이어 릴 유닛(41)에 와이어(46)의 풀림을 제한하는 스토퍼(42); 와이어(46)가 감기거나 또는 풀리도록 하는 릴(43); 및 와이어(46)의 길이를 측정하는 거리 센서(44)를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 견에 의한 시각 장애인 안내 시스템.
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