KR102158245B1 - Method and robot to guide path for the blinds - Google Patents
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Abstract
자율주행, 자율제어 실시간 파동을 이용한 시각장애인 경로 유도 로봇이 개시된다. 시각장애인 경로 유도 로봇은 전방의 장애물을 센싱하는 장애물 센서, 도로면(road surface)으로부터 안전유도블록을 센싱하는 도로 센서, 상기 장애물 센서에 의해 사용자의 전방에 대해 센싱된 장애물에 관한 장애물 정보를 생성하고, 상기 센싱된 안전유도블록에 기초하여 경로 유도 정보를 생성하는 처리부, 상기 경로 유도 정보에 기초하여 주행하도록 구성되는 바퀴 및 주행 모터를 포함하는 주행부, 진동 모터를 포함하고, 상기 진동 모터의 진동을 통해 상기 장애물 정보를 사용자에게 전달하는 손잡이부, 및 상기 손잡이부 및 상기 주행부를 연결하는 지지 부재를 포함할 수 있다.An autonomous driving, autonomously controlled route guidance robot using real-time waves is disclosed. The path guidance robot for the visually impaired generates obstacle sensor that senses an obstacle in front, a road sensor that senses a safety guidance block from a road surface, and obstacle information about an obstacle sensed in front of the user by the obstacle sensor. And, a processing unit for generating route guidance information based on the sensed safety guidance block, a driving unit including a wheel and a driving motor configured to travel based on the path guidance information, and a vibration motor, and the vibration motor It may include a handle portion for transmitting the obstacle information to the user through vibration, and a support member connecting the handle portion and the driving portion.
Description
아래 실시예들은 시각 장애인용 경로 유로 로봇 및 방법에 관한 것이다.The following embodiments relate to a path path robot and a method for the visually impaired.
기존에 시각장애인 안내견은 생물로서 장애인이 다루기 어렵고, 예측 불가능한 행동을 할 위험을 가지는 한계를 가질 수 있다. 현재까지 이를 해결하기 위한 다양한 기기들이 개발되었으나, 일부의 기기는 장애물을 인식하는 측면에서는 단순히 지팡이를 사용하는 것이 더 나은 경우도 있다.Conventionally, guide dogs for the visually impaired are living creatures that are difficult for the disabled to handle and may have limitations that have the risk of unpredictable behavior. To date, various devices have been developed to solve this problem, but in some devices it is better to simply use a cane in terms of recognizing obstacles.
예를 들어, 초음파 센서를 이용해 전방 장애물을 인식하는 제품이 많이 출시되었다. 기존의 지팡이를 대체할 수 있으면서, 시각 장애인의 피로도를 줄일 수 있다는 장점이 있다. 이러한 제품의 방식을 크게 구분하면, 장애물을 인식하고 장애물을 회피하는 방식 및 장애물을 알려주는 방식이 있다.For example, many products have been released that recognize obstacles in front using ultrasonic sensors. While being able to replace the existing cane, there is an advantage that it can reduce the fatigue of the blind. If the method of such a product is largely divided, there are a method of recognizing an obstacle, avoiding the obstacle, and a method of notifying the obstacle.
시각으로만 제공되는 정보의 변화를 시각 장애인을 위해 음성 정보로 변환하여 알려주는 것은 전통적 방식이다. 예를 들면, 횡단보도의 음향 신호기와 같이, 외부 환경에 고정적으로 설치된 장치가 시각 정보를 청각으로 변황하여 안내한다.It is a traditional method to convert changes in information provided only visually into audio information for the visually impaired. For example, a device fixedly installed in an external environment, such as an acoustic signal for a pedestrian crossing, changes visual information into auditory information and guides it.
이에 따라 시각적으로 불편함을 가진 사람들의 거동에 대한 불편함을 해결하기 위할 기술이 요구된다.Accordingly, technology is required to solve the discomfort of the behavior of visually discomforted people.
일 실시예에 따르면 장애인에게 지속적으로 경로를 안내할 수 있다.According to an embodiment, a route may be continuously guided to the disabled.
일 실시예에 따르면 장애인에게 청각 외의 정보로 경로를 안내할 수 있다.According to an embodiment, a route may be guided to the disabled with information other than hearing.
일 실시예에 따르면 시각장애인 경로 유도 로봇은, 전방의 장애물을 센싱하는 장애물 센서; 도로면(road surface)으로부터 안전유도블록을 센싱하는 도로 센서; 상기 장애물 센서에 의해 사용자의 전방에 대해 센싱된 장애물에 관한 장애물 정보를 생성하고, 상기 센싱된 안전유도블록에 기초하여 경로 유도 정보를 생성하는 처리부; 상기 경로 유도 정보에 기초하여 주행하도록 구성되는 바퀴 및 주행 모터를 포함하는 주행부; 진동 모터를 포함하고, 상기 진동 모터의 진동을 통해 상기 장애물 정보를 사용자에게 전달하는 손잡이부; 및 상기 손잡이부 및 상기 주행부를 연결하는 지지 부재를 포함할 수 있다.According to an embodiment, a path guidance robot for the visually impaired includes: an obstacle sensor for sensing an obstacle in front; A road sensor for sensing a safety guidance block from a road surface; A processing unit that generates obstacle information about an obstacle sensed in front of the user by the obstacle sensor, and generates path guidance information based on the sensed safety guidance block; A driving unit including a wheel and a driving motor configured to travel based on the route guidance information; A handle part including a vibration motor and transmitting the obstacle information to a user through vibration of the vibration motor; And a support member connecting the handle part and the driving part.
상기 장애물 센서는, 탐지 범위로 초음파 신호를 송신하고, 상기 탐지 범위 내 장애물에 의해 반사된 초음파 신호를 수신함으로써 상기 장애물을 검출하는 복수의 초음파 센서들을 포함할 수 있다.The obstacle sensor may include a plurality of ultrasonic sensors to detect the obstacle by transmitting an ultrasonic signal to the detection range and receiving the ultrasonic signal reflected by the obstacle within the detection range.
상기 지지 부재는, 상기 주행부가 상기 경로 유도 정보의 경로를 따라 주행함으로써 발생하는 힘을 상기 손잡이부로 전달 가능한 탄성 소재로 구현되고, 상기 손잡이부는, 상기 지지 부재를 통해 전달된 힘으로 상기 사용자를 상기 경로에 대응하는 방향으로 당길 수 있다.The support member is implemented with an elastic material capable of transmitting a force generated by the driving unit traveling along the path of the route guidance information to the handle unit, and the handle unit controls the user with the force transmitted through the support member. You can pull in the direction corresponding to the path.
상기 도로 센서는, 전방으로부터 횡단보도를 더 센싱하고, 상기 처리부는, 상기 도로 센서로부터 상기 횡단보도가 센싱된 경우에 응답하여 상기 횡단보도를 가로지르는 경로를 포함하는 횡단 정보를 더 생성하며, 상기 주행부는, 상기 횡단 정보에 기초하여 주행할 수 있다.The road sensor further senses the crosswalk from the front, and the processing unit further generates crosswalk information including a path crossing the crosswalk in response to the crosswalk sensed by the road sensor, and the The driving unit may travel based on the crossing information.
시각장애인 경로 유도 방법은, 전방의 장애물 및 도로면(road surface)으로부터 안전유도블록을 센싱하는 단계; 사용자의 전방에 대해 센싱된 장애물에 관한 장애물 정보를 생성하고, 상기 센싱된 안전유도블록에 기초하여 경로 유도 정보를 생성하는 단계; 상기 경로 유도 정보에 기초하여 주행하는 단계; 진동 모터의 진동을 통해 상기 장애물 정보를 사용자에게 전달하는 단계를 포함할 수 있다.A method for guiding a path for the visually impaired may include sensing a safety guidance block from an obstacle and a road surface in front; Generating obstacle information about an obstacle sensed in front of the user, and generating path guidance information based on the sensed safety guidance block; Driving based on the route guidance information; It may include transmitting the obstacle information to the user through the vibration of the vibration motor.
일 실시예에 따르면 기존의 시각 장애 보조 장비 및 안내견이 갖던 한계를 극복할 수 있다.According to an embodiment, it is possible to overcome the limitations of existing assistive devices for visual impairment and guide dogs.
일 실시예에 따르면 안내견과 달리 장애인에게 지속적으로 경로를 안내함으로써, 시각장애인의 보행시 안전 및 편의성을 제고할 수 있다.According to an embodiment, unlike guide dogs, by continuously guiding the path to the disabled, it is possible to improve safety and convenience when walking for the visually impaired.
일 실시예에 따르면 장애인에게 청각 외의 정보로 경로를 안내함으로써, 보행시 시각장애인의 청각적 피로도를 경감할 수 있다.According to an embodiment, by guiding the path to the disabled with information other than hearing, it is possible to reduce the auditory fatigue of the visually impaired when walking.
도 1은 일 실시예에 따른 시각장애인 경로 유도 로봇의 개괄적인 구성을 도시한 블록도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 시각장애인 경로 유도 로봇의 각 모듈의 동작을 설명하는 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 시각장애인 경로 유도 로봇의 전반적인 동작을 설명하는 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 시각장애인 경로 유도 로봇의 구현 예시를 설명하는 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 시각장애인 경로 유도 방법을 설명하는 흐름도이다.1 is a block diagram showing the general configuration of a path guidance robot for the visually impaired according to an embodiment.
2 is a view for explaining the operation of each module of the path guidance robot for the visually impaired according to an embodiment.
3 is a view for explaining the overall operation of the path guidance robot for the visually impaired according to an embodiment.
4 is a diagram illustrating an implementation example of a path guidance robot for the visually impaired according to an embodiment.
5 is a flowchart illustrating a method of inducing a path for a visually impaired person according to an exemplary embodiment.
본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되지 않는다.Specific structural or functional descriptions of the embodiments according to the concept of the present invention disclosed in this specification are exemplified only for the purpose of describing the embodiments according to the concept of the present invention, and embodiments according to the concept of the present invention They may be implemented in various forms and are not limited to the embodiments described herein.
본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시예들을 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.Since the embodiments according to the concept of the present invention can apply various changes and have various forms, the embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail herein. However, this is not intended to limit the embodiments according to the concept of the present invention to specific disclosed forms, and includes changes, equivalents, or substitutes included in the spirit and scope of the present invention.
제1 또는 제2 등의 용어를 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만, 예를 들어 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.Terms such as first or second may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The above terms are only for the purpose of distinguishing one component from other components, for example, without departing from the scope of rights according to the concept of the present invention, the first component may be named as the second component, Similarly, the second component may also be referred to as a first component.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 “연결되어” 있다거나 “접속되어” 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 “직접 연결되어” 있다거나 “직접 접속되어” 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 표현들, 예를 들어 “~사이에”와 “바로~사이에” 또는 “~에 직접 이웃하는” 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.When a component is referred to as being “connected” or “connected” to another component, it is understood that it may be directly connected or connected to the other component, but other components may exist in the middle. Should be. On the other hand, when a component is referred to as being “directly connected” or “directly connected” to another component, it should be understood that there is no other component in the middle. Expressions that describe the relationship between components, for example, “between” and “just between” or “directly adjacent to” should be interpreted as well.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, “포함하다” 또는 “가지다” 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함으로 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the present specification are only used to describe specific embodiments and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In the present specification, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate that a set feature, number, step, action, component, part, or combination thereof exists, but one or more other features or numbers, It is to be understood that the presence or addition of steps, actions, components, parts, or combinations thereof, does not preclude the possibility of preliminary exclusion.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by a person of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Terms as defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related technology, and should not be interpreted as an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in this specification. Does not.
이하, 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 특허출원의 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the scope of the patent application is not limited or limited by these embodiments. The same reference numerals in each drawing indicate the same members.
대부분의 시각장애인들은 오직 지팡이에 의지한 채로 살아간다. 종종 안내견과 함께하는 시각장애인들도 있지만 많지 않고, 그에 따르는 편견도 부지기수다. 안내견에 대한 이해가 부족하여 애완견 출입 금지인 곳에서 불편을 겪거나, 시설을 이용하지 못하는 경우도 있다. 시각장애인들의 이러한 불편함을 줄이기 위해, 안내견을 대용하는 시각장애인 경로 유도 로봇을 아래에서 설명한다.Most blind people live with only their canes. There are often visually impaired people with guide dogs, but there are not many, and the accompanying prejudice is numerous. Due to lack of understanding of guide dogs, there may be inconveniences in places where pet dogs are not allowed, or facilities may not be used. In order to reduce this discomfort for the visually impaired, a path guidance robot for the visually impaired that substitutes for a guide dog will be described below.
일 실시예에 따른 시각장애인 경로 유도 로봇은 시각적으로 불편함을 가진 사람들의 거동에 대한 불편함을 해결하기 위하여 개발되었으며, 시각장애인 안내견이 가진 생물의 한계를 개선할 수 있다. 또한, 일 실시예에 따른 로봇은 시각장애인 안내견을 대체하기 위해 개발되었던 기존 제품에 비해 저렴하고 개선된 기능을 가질 수 있다.The path guidance robot for the visually impaired according to an embodiment has been developed to solve the discomfort in the behavior of people with visual discomfort, and it is possible to improve the limitations of creatures of the guide dog for the visually impaired. In addition, the robot according to an embodiment may have an improved function and inexpensively compared to existing products developed to replace guide dogs for the visually impaired.
도 1은 일 실시예에 따른 시각장애인 경로 유도 로봇의 개괄적인 구성을 도시한 블록도이다.1 is a block diagram showing the general configuration of a path guidance robot for the visually impaired according to an embodiment.
일 실시예에 따른 시각장애인 경로 유도 로봇(100)은 사용자가 휴대할 수 있는 형태의 로봇(100)으로서, 시각에 장애가 있는 사용자에게 경로를 유도할 수 있는 로봇(100)일 수 있다. 예를 들어, 시각장애인 경로 유도 로봇(100)은 RC카 형태로 구현되어, 자율주행, 자율제어 실시간 파동을 이용하는 로봇(100)으로 구현될 수 있다.The
예를 들어, 시각장애인 경로 유도 로봇(100)은 장애물 센서(110), 도로 센서(120), 처리부(130), 주행부(140), 손잡이부(160), 및 지지 부재(150)를 포함할 수 있다.For example, the
장애물 센서(110)는 전방의 장애물을 센싱할 수 있다. 예를 들어, 장애물 센서(110)는 전방 160도 이상의 탐지 범위를 탐지 가능하도록 구성될 수 있고, 복수의 초음파 센서들을 포함할 수 있다. 복수의 초음파 센서들의 탐지 범위가 조합되어, 장애물 센서(110)는 전방 160도 이상의 탐지 범위를 가질 수 있다.The
도로 센서(120)는 도로면(road surface)으로부터 안전유도블록을 센싱할 수 있다. 또한, 도로 센서(120)는 도로에서 횡단보도를 센싱할 수도 있다. 도로 센서(120)는 로봇(100)의 하면에 배치되어, 로봇(100)이 통과하는 도로면의 색상을 판별하는 컬러 센서를 포함할 수 있다. 이 경우, 아래 처리부(130)는 컬러 센서의 검출 결과에 기초하여 로봇(100)의 진행 방향을 결정할 수 있다. 다른 예를 들어, 도로 센서(120)는 카메라 센서를 포함할 수 있다. 카메라 센서는 로봇(100)의 전방을 촬영하여, 전방의 장애물들에 관한 장애물 정보(예를 들어, 장애물을 포함하는 이미지)를 획득할 수 있다. 아래 처리부(130)는 이미지를 분석하여 장애물을 검출할 수 있다.The
처리부(130)는 상기 장애물 센서(110)에 의해 사용자의 전방에 대해 센싱된 장애물에 관한 장애물 정보를 생성하고, 상기 센싱된 안전유도블록에 기초하여 경로 유도 정보를 생성할 수 있다. 장애물 정보는 로봇(100)의 위치를 기준으로 장애물의 위치, 장애물까지의 거리, 장애물에 대한 방향, 장애물의 크기, 장애물이 종류에 관한 정보 등을 포함할 수 있다. 경로 유도 정보는 사용자가 진행해야 하는 경로를 유도하는 정보로서, 예를 들어, 안전유도블록을 따라가는 경로 및 횡단보도를 가로지르는 경로 등을 생성할 수 있다. 처리부(130)는 생성된 경로를 따라 로봇(100)이 주행하도록 아래 주행부(140)를 제어할 수 있다.The
주행부(140)는 상기 경로 유도 정보에 기초하여 주행하도록 구성되는 바퀴 및 주행 모터를 포함할 수 있다. 주행부(140)는 처리부(130)에 의해 생성된 정보에 기초하여, 각 주행 모터의 회전 속도 및 토크 등을 제어함으로써, 로봇(100)의 주행 속도 및 주행 방향을 조절할 수 있다.The driving
하우징(190)은 상술한 장애물 센서(110), 도로 센서(120), 처리부(130), 및 주행부(140)를 수용할 수 있다. 하우징(190)은 각 모듈을 보호하기 위해 단단한 소재로 구현될 수 있으며, 하우징(190)의 일측에는 지지 부재(150)가 부착되어, 손잡이부(160)와 연결될 수 있다.The
손잡이부(160)는 진동 모터를 포함하고, 상기 진동 모터의 진동을 통해 상기 장애물 정보를 사용자에게 전달할 수 있다. 따라서 손잡이부(160)는 사용자에게 촉각적인 정보를 통해, 전방에 장애물이 존재하는지 여부 및 장애물이 사용자에게 접근하고 있는지 여부 등을 알릴 수 있다. 또한, 손잡이부(160)는 주행 활성화 인터페이스를 포함할 수 있다. 예를 들어, 사용자가 주행 활성화 인터페이스(예를 들어, 버튼 또는 스위치)를 통해 주행 명령을 입력하는 경우, 로봇(100)은 주행을 시작할 수 있다. 다른 예를 들어, 사용자가 주행 활성화 인터페이스를 통해 정지 명령을 입력하는 경우, 주행 중이던 로봇(100)은 주행을 정지할 수 있다.The
지지 부재(150)는 상기 손잡이부(160) 및 상기 주행부(140)를 연결할 수 있다. 지지 부재(150)는 예를 들어, 탄성 소재를 포함하도록 구성될 수 있고, 시각장애인 경로 유도 로봇(100)이 경로를 따라 주행하는 경우, 로봇(100)이 이끄는 힘이 지지 부재(150)의 탄성 소재를 통해 손잡이부(160)로 전달될 수 있다. 결과적으로 상술한 손잡이부(160)는 사용자를 로봇(100)이 주행하고자 하는 방향으로 당길 수 있다. 참고로, 지지 부재(150)는 처리부(130) 및 손잡이부(160) 간의 전기적 연결을 형성하는 연결선을 내장할 수 있으나, 이로 한정하는 것은 아니다.The
일 실시예에 따른 시각장애인 경로 유도 로봇(100)은 초음파 센서 및 컬러 센서를 통해 획득되는 정보를 이용하여, 음향 신호기에서 미흡하게 제공했던 횡단보도 등의 정보를 추가 제공할 수 있다.The
도 2는 일 실시예에 따른 시각장애인 경로 유도 로봇의 각 모듈의 동작을 설명하는 도면이다.2 is a view for explaining the operation of each module of the path guidance robot for the visually impaired according to an embodiment.
초음파 센싱 동작(210)은 단계(211)에서 초음파 센서를 통해 장애물까지의 거리를 측정할 수 있다. 이 때 처리부는 장애물까지의 거리에 기초하여 주행부의 속도를 조정할 수 있다. 단계(212)에서 처리부는 초음파 센서를 통해 측정된 장애물까지의 거리를 이용하여 자신의 위치를 추정할 수 있다.The
도로 센싱 동작(220)은 단계(221)에서 센싱 데이터를 전처리하고, 전처리된 결과에 기초하여 로봇(200)을 제어하기 위한 정보를 출력할 수 있다. 예를 들어, 도로 센서는 로봇(200)의 하부(bottom)에서 전방 및 후방에 배치될 수 있고, 안전유도블록(예를 들어, 점자블록, 시각장애인을 위해 정의된 보도블록 등)을 추적하기 위해 수집된 도로면 색을 출력할 수 있다. 다른 예를 들어, 도로 센서는 전방을 센싱하여 횡단보도 감지를 위해 수집된 이미지를 출력할 수 있다. 단계(222)에서는 수집된 정보에 기초하여 처리부가 방향을 제어하기 위한 정보를 생성할 수 있다.The
주행 동작(240)은 단계(241)에서 처리부가 주변 장애물과의 거리를 측정한 결과에 기초하여 로봇(200)의 조향 제어, 및 속도 제어를 수행할 수 있다. 단계(242)에서는 처리부가 로봇(200)의 조향 및 속도에 기초하여 현재 위치를 측정할 수 있다.The driving
진동 동작(260)은 단계(261)에서 손잡이부의 진동모터 제어부가 제어 신호를 전처리하고, 진동모터를 제어할 수 있다. 예를 들어, 단계(262)에서 처리부는 전방에 장애물까지의 거리를 측정할 수 있고, 그에 따른 세기를 결정할 수 있다. 단계(263)에서 처리부는 전방의 장애물과의 거리에 대응하는 진동 세기로 진동 모터를 진동시킬 수 있다. 따라서 사용자(209)는 진동 세기에 따라 장애물까지의 거리를 인식할 수 있다.In the
도 3은 일 실시예에 따른 시각장애인 경로 유도 로봇의 전반적인 동작을 설명하는 도면이다.3 is a view for explaining the overall operation of the path guidance robot for the visually impaired according to an embodiment.
일 실시예에 따른 시각장애인 경로 유도 로봇(300)은 안전유도블록(320)이 검출되는 동안, 사용자(309)를 경로 유도 정보에 기초하여 안내할 수 있다. 예를 들어, 경로 유도 정보는 안전유도블록(320) 상에서 연속적으로 연결된 경로(321)를 포함할 수 있다. 예를 들어, The
시각장애인 경로 유도 로봇(300)이 경로(321)를 따라 주행하는 동안, 상기 손잡이부(360)는, 상기 지지 부재(350)를 통해 전달된 힘으로 상기 사용자(309)를 상기 경로(321)에 대응하는 방향으로 당길(pull) 수 있다. 여기서, 상기 지지 부재(350)는, 상기 주행부가 상기 경로 유도 정보의 경로(321)를 따라 주행함으로써 발생하는 힘을 상기 손잡이부(360)로 전달 가능한 탄성 소재로 구현될 수 있다. 따라서 시각장애이니 경로 유도 로봇(300)은 안전유도블록(320)이 종료될 때까지 사용자(309)를 지속적으로 유도할 수 있다.While the
시각장애인 경로 유도 로봇(300)이 안전유도블록(320)의 종료 지점에 도달한 경우에 응답하여, 시각장애인 경로 유도 로봇(300)은 주변에 사용자(309)로부터 이격되어 배치된 안전유도블록(320) 또는 횡단보도(310)를 검색할 수 있다.In response to the case where the visually impaired
예를 들어, 상기 도로 센서는, 전방으로부터 횡단보도(310)를 더 센싱할 수 있다. 상기 처리부는, 상기 도로 센서로부터 상기 횡단보도(310)가 센싱된 경우에 응답하여 상기 횡단보도(310)를 가로지르는 경로(311)를 포함하는 횡단 정보를 더 생성할 수 있다. 상기 주행부는, 상기 횡단 정보에 기초하여 주행할 수 있다. 횡단보도(310)를 가로지르는 경로(311)는, 예를 들어, 횡단보도(310)를 나타내는 평행한 복수의 흰색 실선에 수직하는 경로일 수 있다.For example, the road sensor may further sense the
도 4는 일 실시예에 따른 시각장애인 경로 유도 로봇의 구현 예시를 설명하는 도면이다.4 is a diagram illustrating an implementation example of a path guidance robot for the visually impaired according to an embodiment.
시각장애인 유도 로봇(400)의 예시적인 형태를 도시한다. 시각장애인 유도 로봇(400)의 하우징은 개와 유사한 형태로 구현될 수도 있으나, 이로 한정하는 것은 아니다. 시각장애인 유도 로봇(400)의 전방에는 장애물 센서가 장착될 수 있다. 예를 들어, 상기 장애물 센서는, 탐지 범위로 초음파 신호를 송신하고, 상기 탐지 범위 내 장애물에 의해 반사된 초음파 신호를 수신함으로써 상기 장애물을 검출하는 복수의 초음파 센서들(410)을 포함할 수 있다.An exemplary form of a visually
시각장애인 유도 로봇(400)의 하부에는 주행을 위한 주행부(440)가 배치될 수 있다. 주행부(440)는 바퀴 및 모터를 포함할 수 있다. 또한, 시각장애인 유도 로봇(400)의 후방에는 사용자가 쥘 수 있는 손잡이부와 연결되는 지지 부재(450)가 부착될 수 있다.A driving
도 5는 일 실시예에 따른 시각장애인 경로 유도 방법을 설명하는 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating a method of inducing a path for a visually impaired person according to an exemplary embodiment.
우선, 단계(510)에서 시각장애인 경로 유도 로봇은 전방의 장애물 및 도로면(road surface)으로부터 안전유도블록을 센싱할 수 있다. 더 나아가 시각장애인 경로 유도 로봇은은 횡단보도를 센싱할 수도 있다.First, in
그리고 단계(520)에서 시각장애인 경로 유도 로봇은 사용자의 전방에 대해 센싱된 장애물에 관한 장애물 정보를 생성하고, 상기 센싱된 안전유도블록에 기초하여 경로 유도 정보를 생성할 수 있다.In
이어서 단계(530)에서 시각장애인 경로 유도 로봇은 상기 경로 유도 정보에 기초하여 주행할 수 있다.Subsequently, in
그리고 단계(540)에서 시각장애인 경로 유도 로봇은 진동 모터의 진동을 통해 상기 장애물 정보를 사용자에게 전달할 수 있다.In
다만, 시각장애인 경로 유도 방법을 도 5에 도시된 바로 한정하는 것은 아니고, 도 1 내지 도 4에서 상술한 동작들 중 적어도 하나와 함께 병렬적으로 또는 시계열적으로 수행될 수 있다.However, the method of inducing a path for the visually impaired is not limited to that shown in FIG. 5, and may be performed in parallel or time series together with at least one of the operations described above in FIGS. 1 to 4.
본 명세서에서의 모듈(module)은 본 명세서에서 설명되는 각 명칭에 따른 기능과 동작을 수행할 수 있는 하드웨어를 의미할 수도 있고, 특정 기능과 동작을 수행할 수 있는 컴퓨터 프로그램 코드를 의미할 수도 있고, 또는 특정 기능과 동작을 수행시킬 수 있는 컴퓨터 프로그램 코드가 탑재된 전자적 기록 매체, 예를 들어 프로세서 또는 마이크로 프로세서를 의미할 수 있다.In the present specification, a module may mean hardware capable of performing functions and operations according to each name described in the specification, or may mean a computer program code capable of performing specific functions and operations. Or, it may mean an electronic recording medium, for example, a processor or a microprocessor on which a computer program code capable of performing a specific function and operation is mounted.
다시 말해, 모듈이란 본 발명의 기술적 사상을 수행하기 위한 하드웨어 및/또는 상기 하드웨어를 구동하기 위한 소프트웨어의 기능적 및/또는 구조적 결합을 의미할 수 있다.In other words, the module may mean a functional and/or structural combination of hardware for performing the technical idea of the present invention and/or software for driving the hardware.
이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(Arithmetic Logic Unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(Field Programmable Gate Array), PLU(Programmable Logic Unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.The apparatus described above may be implemented as a hardware component, a software component, and/or a combination of a hardware component and a software component. For example, the devices and components described in the embodiments are, for example, a processor, a controller, an Arithmetic Logic Unit (ALU), a digital signal processor, a microcomputer, a Field Programmable Gate Array (FPGA). , PLU (Programmable Logic Unit), a microprocessor, or any other device capable of executing and responding to instructions, it may be implemented using one or more general purpose computers or special purpose computers. The processing device may execute an operating system (OS) and one or more software applications executed on the operating system. In addition, the processing device may access, store, manipulate, process, and generate data in response to the execution of software. For the convenience of understanding, although it is sometimes described that one processing device is used, one of ordinary skill in the art, the processing device is a plurality of processing elements and/or a plurality of types of processing elements. It can be seen that it may include. For example, the processing device may include a plurality of processors or one processor and one controller. In addition, other processing configurations are possible, such as a parallel processor.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.The software may include a computer program, code, instructions, or a combination of one or more of these, configuring the processing unit to behave as desired or processed independently or collectively. You can command the device. Software and/or data may be interpreted by a processing device or to provide instructions or data to a processing device, of any type of machine, component, physical device, virtual equipment, computer storage medium or device. , Or may be permanently or temporarily embodyed in a transmitted signal wave. The software may be distributed over networked computer systems and stored or executed in a distributed manner. Software and data may be stored on one or more computer-readable recording media.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The method according to the embodiment may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, and the like alone or in combination. The program instructions recorded on the medium may be specially designed and configured for the embodiment, or may be known and usable to those skilled in computer software. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tapes, optical media such as CD-ROMs and DVDs, and magnetic media such as floptical disks. -A hardware device specially configured to store and execute program instructions such as magneto-optical media, and ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of the program instructions include not only machine language codes such as those produced by a compiler, but also high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware device described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operation of the embodiment, and vice versa.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.Although the embodiments have been described by the limited embodiments and drawings as described above, various modifications and variations are possible from the above description to those of ordinary skill in the art. For example, the described techniques are performed in a different order from the described method, and/or components such as a system, structure, device, circuit, etc. described are combined or combined in a form different from the described method, or other components Alternatively, even if substituted or substituted by an equivalent, an appropriate result can be achieved.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.Therefore, other implementations, other embodiments, and claims and equivalents fall within the scope of the claims to be described later.
Claims (9)
도로면(road surface)으로부터 안전유도블록 및 전방으로부터 횡단보도를 센싱하는 도로 센서;
상기 장애물 센서에 의해 사용자의 전방에 대해 센싱된 장애물에 관한 장애물 정보를 생성하고, 상기 센싱된 안전유도블록에 기초하여 경로 유도 정보를 생성하며, 상기 센싱된 횡단보도에 기초하여 상기 횡단보도를 가로지르는 경로를 포함하는 횡단 정보를 생성하는 처리부;
상기 경로 유도 정보 및 상기 횡단 정보에 기초하여 주행하도록 구성되는 바퀴 및 주행 모터를 포함하는 주행부;
진동 모터를 포함하고, 상기 진동 모터의 진동을 통해 상기 장애물 정보를 사용자에게 전달하는 손잡이부; 및
상기 손잡이부 및 상기 주행부를 연결하는 지지 부재
를 포함하고,
상기 도로 센서는 상기 센싱된 안전유도블록의 종료 지점에 도달한 경우에 응답하여, 상기 사용자로부터 이격되어 배치된 안전유도블록 또는 횡단보도를 검색하며,
상기 처리부는 상기 전방에 대해 센싱된 장애물과의 측정된 거리에 대응하는 진동 세기로 상기 진동 모터를 진동시키는,
시각장애인 경로 유도 로봇.An obstacle sensor for sensing an obstacle in front;
A road sensor for sensing a safety guidance block from a road surface and a crosswalk from a front;
Generates obstacle information about an obstacle sensed in front of the user by the obstacle sensor, generates path guidance information based on the sensed safety guidance block, and traverses the crosswalk based on the sensed crosswalk. A processing unit that generates crossing information including a traversing path;
A driving unit including a wheel and a driving motor configured to travel based on the route guidance information and the crossing information;
A handle part including a vibration motor and transmitting the obstacle information to a user through vibration of the vibration motor; And
A support member connecting the handle part and the driving part
Including,
In response to reaching the end point of the sensed safety guidance block, the road sensor searches for a safety guidance block or a crosswalk that is spaced apart from the user,
The processing unit vibrates the vibration motor with a vibration intensity corresponding to a measured distance to an obstacle sensed with respect to the front,
Path guidance robot for the visually impaired.
상기 장애물 센서는,
탐지 범위로 초음파 신호를 송신하고, 상기 탐지 범위 내 장애물에 의해 반사된 초음파 신호를 수신함으로써 상기 장애물을 검출하는 복수의 초음파 센서들을 포함하는,
시각장애인 경로 유도 로봇.The method of claim 1,
The obstacle sensor,
Including a plurality of ultrasonic sensors for detecting the obstacle by transmitting the ultrasonic signal to the detection range and receiving the ultrasonic signal reflected by the obstacle within the detection range,
Path guidance robot for the visually impaired.
상기 지지 부재는,
상기 주행부가 상기 경로 유도 정보의 경로를 따라 주행함으로써 발생하는 힘을 상기 손잡이부로 전달 가능한 탄성 소재로 구현되고,
상기 손잡이부는,
상기 지지 부재를 통해 전달된 힘으로 상기 사용자를 상기 경로에 대응하는 방향으로 당기는(pull),
시각장애인 경로 유도 로봇.The method of claim 1,
The support member,
The driving unit is implemented with an elastic material capable of transmitting the force generated by driving along the path of the route guidance information to the handle unit,
The handle part,
Pulling the user in a direction corresponding to the path with the force transmitted through the support member,
Path guidance robot for the visually impaired.
사용자의 전방에 대해 센싱된 장애물에 관한 장애물 정보를 생성하고, 상기 센싱된 안전유도블록에 기초하여 경로 유도 정보를 생성하며, 상기 센싱된 횡단보도에 기초하여 상기 횡단보도를 가로지르는 경로를 포함하는 횡단 정보를 생성하는 단계;
상기 경로 유도 정보 및 상기 횡단 정보에 기초하여 주행하는 단계;
진동 모터의 진동을 통해 상기 장애물 정보를 사용자에게 전달하는 단계
를 포함하고,
상기 센싱하는 단계는,
상기 센싱된 안전유도블록의 종료 지점에 도달한 경우에 응답하여, 상기 사용자로부터 이격되어 배치된 안전유도블록 또는 횡단보도를 검색하는 단계를 포함하며,
상기 경로 유도 정보를 생성하는 단계는,
상기 전방에 대해 센싱된 장애물과의 측정된 거리에 대응하는 진동 세기로 상기 진동 모터를 진동시키는 단계를 포함하는,
시각장애인 경로 유도 방법.The step of sensing a safety guidance block and a crosswalk from the front obstacle and road surface
Generates obstacle information about an obstacle sensed in front of the user, generates path guidance information based on the sensed safety guidance block, and includes a path crossing the pedestrian crossing based on the sensed pedestrian crossing. Generating crossing information;
Driving based on the route guidance information and the crossing information;
Transmitting the obstacle information to a user through vibration of a vibration motor
Including,
The sensing step,
In response to reaching an end point of the sensed safety guidance block, searching for a safety guidance block or a crosswalk disposed spaced apart from the user,
The step of generating the path guidance information,
Vibrating the vibration motor with a vibration intensity corresponding to the measured distance to the obstacle sensed with respect to the front,
A method of guiding the path for the blind.
상기 센싱하는 단계는,
탐지 범위로 초음파 신호를 송신하는 단계; 및
상기 탐지 범위 내 장애물에 의해 반사된 초음파 신호를 수신함으로써 상기 장애물을 검출하는 단계
를 포함하는 시각장애인 경로 유도 방법.The method of claim 5,
The sensing step,
Transmitting an ultrasonic signal to the detection range; And
Detecting the obstacle by receiving the ultrasonic signal reflected by the obstacle within the detection range
Path guidance method for the visually impaired comprising a.
상기 주행하는 단계는,
상기 경로 유도 정보의 경로를 따라 주행함으로써 발생하는 힘을 손잡이부로 전달하여 상기 사용자를 상기 경로에 대응하는 방향으로 당기는 단계
를 더 포함하는 시각장애인 경로 유도 방법.The method of claim 5,
The driving step,
The step of pulling the user in a direction corresponding to the path by transmitting a force generated by traveling along the path of the path guidance information to a handle part
Path guidance method for the visually impaired further comprising a.
A computer-readable recording medium storing one or more computer programs including instructions for performing the method of any one of claims 5 to 7.
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