KR102305790B1 - 시각장애인용 보행 보조 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 시각장애인의 보행을 보조해 주기 위하여, 보행 방향에 존재하는 장애물을 감지하고 경고해 주기 위한 보행 보조 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 보행자의 신체에 착용되어 보행을 보조하는 장치에 있어서, 상기 보행자에게 경고를 출력해주기 위한 출력부, 보행 방향으로 레이더를 조사하는 레이더 조사부, 반사 레이더를 감지하는 레이더 감지부, 상기 레이더 조사부의 조사 방향을 제어하는 조사 방향 제어부, 및 상기 감지되는 반사 레이더에 기초하여 상기 사고 위험을 판단하고, 상기 판단 결과에 따라 상기 보행자에게 경고하도록 상기 출력부를 제어하는 제어부를 포함하는, 보행 보조 장치에 관한 것이다.

Description

시각장애인용 보행 보조 장치{WALK ASSISTANCE APPARATUS FOR BLIND}

본 발명은 시각장애인의 보행을 보조해 주기 위한 장치로서, 보다 구체적으로 보행자의 전방에 장애물을 감지하고, 감지된 결과를 보행자에게 피드백해 주어 위험을 미리 경고해 줄 수 있는 보조 장치에 관한 것이다.

시각장애인은 일반적으로 시각장애인을 위한 전용 지팡이나 안내견 등의 도움을 받아 시각적인 불편함을 해소하고 있다. 그 중에서도, 시각장애인용 지팡이는 휴대 및 관리의 편의성으로 인해 보조기구로 사용되어 왔다.

이러한 시각장애인용 지팡이는 기술이 발전함에 따라, 단순히 보행을 보조하는 기능을 제공하는 것에서 벗어나 장애물을 탐지하거나 경로를 제공하는 기능이 부가된 형태로 발전되고 있다. 특히, 장애물을 탐지하는 기술은 시각장애인의 안전과 직결된 문제이기 때문에 다양한 방법의 장애물 탐지 기법이 적용된 시각장애인용 지팡이가공개되고 있는 추세이다.

그럼에도 불구하고, 종래의 시각장애인용 지팡이는 장애물을 탐지하는 방법에 한계가 있다. 더욱이, 시각장애인은 본인이 휴대한 지팡이에 의해 측정된 장애물만을 탐지할 수 있어, 이동 경로 상의 사각지대에 배치된 장애물을 감지하지 못하는 경우 더욱 큰 사고로 이어질 가능성이 여전히 존재하고 있다.

대한민국 공개특허 제10-2018-0093752호의 경우 장애물 감지 센서를 통하여 주변 장애물을 감지하고, 그 감지 결과를 보행자에게 피드백해 주는 구성을 게시하고 있다. 하지만, 본 공개 특허의 경우 초음파를 활용하여 주변을 감지하고 있으나, 이러한 초음파는 장애물을 감지하기에 정확도가 낮을 뿐만 아니라 감지 거리가 짧다는 단점이 존재한다.

따라서, 레이더 센서를 활용하여 보다 정확도가 높으면서도 긴 감지 거리를 확보할 수 있는 연구가 요구되는 실정이다.

대한민국 공개특허 제10-2018-0093752호

본 발명은 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다. 또 다른 목적은 보행 보조 장치에 있어서 보다 정확도가 향상된 장애물 경고 보조 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따르면, 보행자의 신체에 착용되어 보행을 보조하는 장치에 있어서, 상기 보행자에게 경고를 출력해주기 위한 출력부; 보행 방향으로 레이더를 조사하는 레이더 조사부; 반사 레이더를 감지하는 레이더 감지부; 상기 레이더 조사부의 조사 방향을 제어하는 조사 방향 제어부; 및 상기 감지되는 반사 레이더에 기초하여 상기 사고 위험을 판단하고, 상기 판단 결과에 따라 상기 보행자에게 경고하도록 상기 출력부를 제어하는 제어부를 포함하는, 보행 보조 장치를 제공한다.

상기 사고 위험은 보행 방향에 위치하는 장애물의 존재일 수 있다.

상기 출력부는, 음향 출력부를 포함하고, 상기 출력되는 경고는, 상기 음향 출력부를 통하여 출력되는 경고 사운드일 수 있다.

상기 장애물과의 거리에 따라 상기 경고 사운드의 출력 주기가 짧아질 수 있다.

상기 출력부는, 햅틱 모듈을 더 포함하고, 상기 출력되는 경고는, 상기 햅틱 모듈을 통하여 출력되는 진동 피드백일 수 있다.

상기 장애물과의 거리에 따라 상기 출력되는 진동 피드백의 패턴이 달라질 수 있다.

기울어진 정도를 감지하기 위한 자이로 센서를 더 포함하고, 상기 조사 방향 제어부는, 상기 감지된 기울어진 정도에 기초하여 상기 레이더의 조사 방향을 제어할 수 있다.

상기 조사 방향은 지면과 평행한 각도에서 소정 각도 아래를 향하는 방향일 수 있다.

보행 방향을 감지하기 위한 가속도 센서를 더 포함하고, 상기 조사 방향 제어부는, 상기 감지된 보행 방향을 향하도록 레이더의 조사 방향을 제어할 수 있다.

본 발명에 따른 보행 보조 장치의 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 시각장애인에게 보다 신뢰성 높은 보행 보조 장치를 제공해 줄 수 있다는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 시각장애인이 보행하는데 있어서 지팡이를 이용한 보행 보다 더 간편하면서도 편리한 보행이 가능하다는 장점이 있다.

본 발명의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 본 발명의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 본 발명의 바람직한 실시 예와 같은 특정 실시 예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 레이더 조사 "?*(120)을 도시하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 보행 보조 장치(100)의 착용된 모습을 도시한다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 보행 보조 장치(100)를 도시하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 회동암(302)의 회동구조의 역할을 설명하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 보행 보조 장치(100)의 블록도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 보행 보조 장치(100)의 제어 방법을 도시하는 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

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.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

배경 기술에서 상술한 바와 같이, 본 발명은 보다 정확한 장애물 인식 및 보다 긴 감지 거리를 위하여 레이더(radar) 방식을 적용하고자 한다. 기존 초음파 방식의 경우 전후좌우 방향으로 조사되는 초음파를 분석하는 것이 실질적으로 어렵기도 하며, 실질적으로 보행에 있어서 가장 중요한 요인은 전방에 장애물이 존재하는지 여부이다.

따라서, 본 발명에서는, 전방을 향하여 조사되는 레이더를 다시 수신하여, 전방에 위치하는 장애물의 존재 여부를 감지하고 이를 경고하고자 한다.

이와 같은 레이더 방식의 경우, 레이더가 조사되는 방향이 상당히 중요하다. 따라서, 본 발명에서는 레이더가 조사되는 방향이 보행자의 전방으로 고정될 수 있는 방법에 대해서 제안하고자 한다. 이렇게 고정되는 방향에 대해서 도 1을 참조하여 설명한다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 레이더 조사 "?*(120)을 도시하는 도면이다.

도시된 도면에서는 시각장애인(110)이 보행을 하고 있으며, 보행의 진행 방향으로 레이더를 조사한다.

이때, 보행자의 전면 방향으로 조사되어야 하며, 중심선(201)을 기준으로 원뿔형태로 퍼지듯이 조사되기 때문에, 보행자의 신체 높이에서 약간 아래 방향으로 비스듬히 조사되어야 바람직할 것이다.

즉, 이와 같이, 레이더의 조사 방향이 장애물 인식에 있어서 가장 중요한 부분을 차지하기 때문에, 본 발명에서는 레이더의 조사 "?戮* 효과적으로 제어할 수 있는 방안에 대해서 제안하고자 한다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 보행 보조 장치(100)의 착용된 모습을 도시한다. 도 4 및 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 보행 보조 장치(100)를 도시하는 도면이다.

도시된 바와 같이, 보행 보조 장치(100)는 보행자(110)의 손목(111)에 착용될 수 있다. 왼쪽이나 오른쪽 손목 중 하나에 착용되거나, 양쪽 손목에 모두 착용될 수도 있을 것이다.

보행 보조 장치(100)는, 손목(111)에 착용될 수 있도록 손목 밴드(301)를 구비할 수 있으며, 손목 밴드(301)에 회동결합되는 회동암(arm, 302)가 구비될 수 있다. 회동암(302)은 보행자의 앞뒤 방향(501)으로 흔들릴 수 있도록 보행자의 좌우방향의 축(401)을 기준으로 회동될 수 있다. 회동암(302)의 일단은 위와 같이 손목 밴드(301)에 회동결합되고, 회동암(302)의 타단은 몸체(303)와 결합될 수 있다.

몸체(303)는 헤드(190), 제 1 및 제 2 회동부(410-1, 410-2)를 포함할 수 있으며, 헤드(190)는 레이더 조사부(191) 및 레이더 수신부(192)를 포함할 수 있다.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 회동암(302)의 회동구조의 역할을 설명하는 도면이다.

이러한 회동암(302)은, 보행자(110)가 보행 시 팔이 앞뒤로 흔들리더라도 몸체(303)가 기울어지는 것을 최소화할 수 있다. 즉, 몸체(303)의 무게에 의해서 회동암(302)의 길이방향이 지면을 향하도록 유지될 수 있기 때문이다.

도시된 도면을 참조하면 도 6 (a)에 도시된 바와 같이, 보행자(110)의 팔(112)이 앞으로 흔들릴 때에도, 회동암(302)의 길이방향(601)은 지면을 향하고 있다. 마찬가지로 도 6 (b)에 도시된 바와 같이 보행자(110)의 팔(112)이 뒤로 흔들릴 때에도 회동암(302)의 길이방향(601)은 지면을 향하고 있다.

그렇기 때문에, 레이더 조사 방향(120)은 보행 시 팔의 흔들림에도 크게 흔들림 없이 보행자의 전방을 향하도록 고정될 수 있을 것이다.

이하, 보행 보조 장치(100)의 블록도에 대해서 설명한다.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 보행 보조 장치(100)의 블록도이다. 상기 보행 보조 장치(100)는 무선 센싱부(140), 출력부(150), 메모리(170), 제어부(180) 및 전원 공급부(190) 등을 포함할 수 있다. 도 7에 도시된 구성요소들은 보행 보조 장치(100)를 구현하는데 있어서 필수적인 것은 아니어서, 본 명세서 상에서 설명되는 보행 보조 장치(100)는 위에서 열거된 구성요소들 보다 많거나, 또는 적은 구성요소들을 가질 수 있다.

도시된 구성요소들은 도 3 내지 도 5의 몸체(303) 내부 수용공간에 구비될 수 있지만, 이에 한정되지 않고 손목 밴드(301)나 회동암(302)에도 구비될 수 있음은 자명할 것이다.

센싱부(140)는 보행 보조 장치(100) 내 정보, 보행 보조 장치(100)를 둘러싼 주변 환경 정보 및 사용자 정보 중 적어도 하나를 센싱하기 위한 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다. 본 발명의 일실시에에 따른 센싱부(140)는, 자이로 센서(141) 및 가속도 센서(142) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이러한 센싱부(140)를 통하여 감지된 신호는, 제어부(180)가 이하에서 후술할 조사 방향 제어부(191)를 제어하는데 사용될 수 있으며, 레이저 조사 방향(120)을 제어하는데 사용될 수 있다. 한편, 본 명세서에 개시된 보행 보조 장치(100)는, 이러한 센서들 중 적어도 둘 이상의 센서에서 센싱되는 정보들을 조합하여 활용할 수 있다.

레이더 조사부(191)는, 보행자(110)의 전방으로 레이더(radar)를 조사하기 위한 구성이다. 이와 같이 조사된 레이더는 장애물이나 도로 등에 부딪힌 후 반사되어 레이더 감지부(192)를 통하여 감지된다. 제어부(180)는 레이더 감지부(192)를 통하여 반사되는 레이더에 기초하여, 보행자(110) 전방에 위치하는 장애물 존재 여부를 판단할 수 있을 것이다.

출력부(150)는 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것으로, 음향 출력부(152), 햅팁 모듈(153) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

제어부(180)는 통상적으로 보행 보조 장치(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 제어부(180)는 위에서 살펴본 구성요소들을 통해 입력 또는 출력되는 신호, 데이터, 정보 등을 처리함으로써, 사용자에게 적절한 정보 또는 기능을 제공 또는 처리할 수 있다.

전원공급부(190)는 제어부(180)의 제어 하에서, 외부의 전원, 내부의 전원을 인가 받아 보행 보조 장치(100)에 포함된 각 구성요소들에 전원을 공급한다. 이러한 전원공급부(190)는 배터리를 포함하며, 상기 배터리는 내장형 배터리 또는 교체가능한 형태의 배터리가 될 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 전원공급부(190)는, 보행자(110)가 팔을 앞뒤로 흔드는 동작으로부터 동력을 생산할 수 있도록 제안한다. 즉, 회동암(302)이 앞뒤로 흔들릴 때 몸체(303)의 자세를 유지해주는 역할을 할뿐만 아니라, 전력을 생산하도록 제안하는 것이다. 즉, 전원공급부(190)는 회동암(302)의 회동축과 연결되는 발전기(미도시)를 포함할 수 있을 것이다.

조사 방향 제어부(191)는 레이더 조사부(191)가 조사하는 레이더 조사 방향(120)이 고정되도록 레이더 조사부(191)를 회전시키는 구성이다. 즉, 제어부(180)는 조사 방향 제어부(191)를 제어하여, 레이더 조사부(191)의 조사 방향(120)을 고정시킬 수 있다.

상기 각 구성요소들 중 적어도 일부는, 이하에서 설명되는 다양한 실시 예들에 따른 보행 보조 장치(100)의 동작, 제어, 또는 제어방법을 구현하기 위하여 서로 협력하여 동작할 수 있다. 또한, 상기 보행 보조 장치(100)의 동작, 제어, 또는 제어방법은 상기 메모리(170)에 저장된 적어도 하나의 응용 프로그램의 구동에 의하여 보행 보조 장치(100) 상에서 구현될 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에서는, 레이더의 조사를 통하여 장애물의 존재 여부를 판단하고자 한다. 이러한 레이더는 높은 정확도와 감지 거리가 길다는 장점이 존재하지만, 레이더의 조사 방향이 일정하게 고정되어야 효과적이다.

따라서, 본 발명의 일실시예에서는, 두 가지 센싱 결과를 이용하여 레이더 조사 방향(120)을 고정시키도록 제안한다. 이를 위하여 본 발명의 일실시예에 따른 조사 방향 제어부(191)는, 제1축을 기준으로 헤드(190)를 회전시키는 제 1 회전부(410-1) 및 제2축을 기준으로 헤드(190)를 회전시키는 제 2 회전부(410-2)를 포함하도록 제안한다. 이하, 제 1 및 제 2 회전부(410-1, 410-2)에 의해서 조사 방향(120)이 고정되는 방식을 설명한다.

* 제 1 회전부(410-1)에 의해 보행자의 전면 방향으로의 고정

제 1 회전부(410-1)는 헤드(190)를 제 1 축을 기준으로 회전하여, 레이더의 조사 방향을 좌우로 제어한다. 보행자의 좌우로 제어하기 위해서, 제 1 축은 보행자(110)의 위아래 방향과 일치하는 축일 것이다.

먼저 본 발명의 일실시예에서는, 가속도 센서(142)를 통하여 감지되는 센싱 결과에 기초하여 보행 방향을 판단할 수 있다. 일반적으로 정상적인 보행 시 팔은 앞뒤로 흔들리기 마련이다. 즉, 가속도 센서(142)를 통하여 팔이 규칙적으로 앞뒤로 흔들리는 방향이 있다면, 그 방향이 보행 방향과 일치할 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 제어부(180)는, 가속도 센서(142)로부터 센싱되는 결과, 팔이 앞뒤로 흔들리는 방향을 결정하고, 그 방향을 보행 방향이라 결정할 수 있을 것이다.

따라서, 제어부(180)는 제 1 회전부(410-1)를 제어하여 헤드(190)의 방향이 보행 방향과 일치될 수 있도록 헤드(190)를 회전시킬 수 있다. 이와 같은 방향 일치 과정이 짧은 주기로 이루어질 경우, 실시간으로 보행 방향과 헤드(190)의 방향이 일치되어, 보행 방향으로 레이저가 조사될 수 있을 것이다.

* 제 2 회전부(410-2)에 의한 위아래 각도의 고정

제 2 회전부(410-2)는 헤드(190)를 제 2 축을 기준으로 회전하여, 레이더의 조사 방향을 위아래로 제어한다. 이 경우 제 2 축은 상술한 좌우방향의 축(401)과 동일한 축일 것이다. 즉 보행자(110)의 좌우를 가로지르는 축일 것이다.

상술한 바와 같이, 레이더가 조사되는 위아래 각도 역시 중요하다. 너무 위를 향하도록 조사되거나 너무 아래 방향으로 조사되어도 올바르지 않을 것이다. 즉, 레이더 조사 방향(120)의 중심선(201)을 기준으로 원뿔형태로 레이더가 조사된다고 하였을 때, 중심선(201, 즉 실제 레이더 조사부의 조사 방향)은 비스듬하게 지면을 향해야 할 것이다(도 1 및 도 2 참조).

따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 제어부(180)는 자이로 센서(141)를 통하여 몸체(303)의 기울어짐을 감지하고, 감지된 결과에 기초하여 제 2 회전부(410-2)를 제어하여 헤드(190)의 방향을 회전시킬 수 있다. 이때 헤드(190)의 방향은, 비스듬하게 아래로 지면을 향하는 방향일 수 있다.

이러한 제 2 회전부(410-2)의 동작에 따르면, 보행에 의해서 팔이 앞뒤로 흔들리는 것에 의해 몸체(303)가 다소 흔들린다고 하더라도, 그러한 흔들림을 보정하여 원하는 방향으로 정확하게 레이더를 조사할 수 있을 것이다.

도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 보행 보조 장치(100)의 제어 방법을 도시하는 도면이다.

S801 단계에서 제어부(180)는 센싱부(140)를 통하여 센싱한다. 이때, 가속도 센서(141)를 통하여 보행자의 보행 방향을 감지할 수 있으며, 자이로 센서(142)를 통하여 몸체(303)의 기울어진 정도를 감지할 수 있을 것이다.

S802 단계에서 제어부(180)는 헤드(190)의 방향을 바꾸기 위하여 제 1 및 제 2 회전부(410-1, 410-2)를 제어할 수 있다. 헤드(190)는 보행 방향과 일치하는 방향으로 회전되고, 보행자(110)의 전방 아래를 비스듬히 향하는 방향으로 회전될 수 있다.

S803 단계에서 제어부(180)는 레이더 조사부(191)를 통하여 레이더를 조사하고, S804 단계에서 레이더 수신부(192)를 통하여 반사되는 레이더를 감지한다. 그리고 레이더 수신부(192)를 통하여 수신되는 레이더를 분석하여, 보행자 전방의 장애물 존재 여부를 판단(S805 단계)한다.

그리고 제어부(180)는 장애물 존재 여부 판단 결과에 기초하여 보행자에게 피드백(S806 단계)해 줄 수 있다. 피드백은, 햅틱 모듈(153)을 통하여 출력되는 진동 피드백일 수도 있으며, 음향 출력부(152)를 통하여 출력되는 경고 사운드일 수 있다.

이때 진동 피드백은 장애물과의 거리에 따라 패턴이 달라질 수 있으며, 경고 사운드는 장애물과의 거리에 따라 출력 주기가 달라질 수 있을 것이다.

이상으로 본 발명에 따른 보행 보조 장치의 실시예를 설시하였으나 이는 적어도 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이에 의하여 본 발명의 기술적 사상과 그 구성 및 작용이 제한되지는 아니하는 것으로, 본 발명의 기술적 사상의 범위가 도면 또는 도면을 참조한 설명에 의해 한정／제한되지는 아니하는 것이다. 또한 본 발명에서 제시된 발명의 개념과 실시예가 본 발명의 동일 목적을 수행하기 위하여 다른 구조로 수정하거나 설계하기 위한 기초로써 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 사용되어질 수 있을 것인데, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의한 수정 또는 변경된 등가 구조는 청구범위에서 기술되는 본 발명의 기술적 범위에 구속되는 것으로서, 청구범위에서 기술한 발명의 사상이나 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변화, 치환 및 변경이 가능한 것이다.

Claims (18)

1. 보행자의 신체에 착용되어 보행을 보조하는 장치에 있어서,
   상기 보행자의 손목에 착용되기 위한 손목 밴드;
   일단이 상기 손목 밴드에 회동결합되는 회동암;
   상기 회동암은 상기 보행자의 앞뒤 방향으로 흔들릴 수 있도록, 상기 보행자의 좌우방향의 축을 기준으로 회동되고,
   상기 회동암이 앞뒤 방향으로 흔들리는 움직임에 따라 전력을 생산하는 전원공급부;
   상기 회동암의 타단에 결합되는 몸체;
   상기 몸체는 헤드, 제 1 및 제 2 회전부를 포함하도록 구성되고,
   상기 제 1 회전부는 제 1 축을 기준으로 상기 헤드를 회전시키고,
   상기 제 2 회전부는 제 2 축을 기준으로 상기 헤드를 회전시키되,
   상기 제 1 축은 상기 보행자의 위아래 방향의 축이고,
   상기 제 2 축은 상기 보행자의 좌우방향의 축이며,
   상기 보행자에게 경고를 출력해주기 위한 출력부;
   상기 몸체가 기울어진 정도를 감지하기 위한 자이로 센서;
   보행 방향을 감지하기 위한 가속도 센서;
   상기 헤드에 구비되고, 보행 방향으로 레이더를 조사하는 레이더 조사부;
   상기 헤드에 구비되고, 반사 레이더를 감지하는 레이더 감지부;
   상기 레이더 조사부의 조사 방향을 제어하는 조사 방향 제어부; 및
   상기 감지되는 반사 레이더에 기초하여 사고 위험을 판단하고, 상기 판단 결과에 따라 상기 보행자에게 경고하도록 상기 출력부를 제어하는 제어부를 포함하되,
   상기 조사 방향 제어부는, 상기 가속도 센서를 통하여 앞뒤로 흔들리는 방향을 보행 방향으로 판단하고, 상기 제 1 회전부를 제어하여 상기 헤드의 방향이 상기 판단된 보행 방향과 일치하도록 회전시키고,
   상기 조사 방향 제어부는, 상기 자이로 센서를 통하여 상기 몸체의 기울어짐을 감지하고, 상기 제 2 회전부를 제어하여 상기 헤드의 방향이 지면과 평행한 각도에서 소정 각도 아래를 향하는 방향과 일치하도록 회전시키는,
   보행 보조 장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 사고 위험은 보행 방향에 위치하는 장애물의 존재인 것을 특징으로 하는,
   보행 보조 장치.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 출력부는, 음향 출력부를 포함하고,
   상기 출력되는 경고는, 상기 음향 출력부를 통하여 출력되는 경고 사운드인 것을 특징으로 하는,
   보행 보조 장치.
   
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 장애물과의 거리에 따라 상기 경고 사운드의 출력 주기가 짧아지는 것을 특징으로 하는,
   보행 보조 장치.
   
5. 제 2 항에 있어서,
   상기 출력부는, 햅틱 모듈을 더 포함하고,
   상기 출력되는 경고는, 상기 햅틱 모듈을 통하여 출력되는 진동 피드백인 것을 특징으로 하는,
   보행 보조 장치.
   
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 장애물과의 거리에 따라 상기 출력되는 진동 피드백의 패턴이 달라지는 것을 특징으로 하는,
   보행 보조 장치.
   
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10. 보행자의 신체에 착용되어 보행을 보조하는 장치의 제어 방법에 있어서,
    상기 보행을 보조하는 장치는, 상기 보행자의 손목에 착용되기 위한 손목 밴드, 일단이 상기 손목 밴드에 회동결합되는 회동암 및 상기 회동암의 타단에 결합되는 몸체를 포함하고,
    상기 몸체는 헤드, 제 1 및 제 2 회전부를 포함하도록 구성되고,
    상기 제 1 회전부는 제 1 축을 기준으로 상기 헤드를 회전시키고,
    상기 제 2 회전부는 제 2 축을 기준으로 상기 헤드를 회전시키되,
    상기 제 1 축은 상기 보행자의 위아래 방향의 축이고,
    상기 제 2 축은 상기 보행자의 좌우방향의 축이며,
    상기 회동암은 상기 보행자의 앞뒤 방향으로 흔들릴 수 있도록, 상기 보행자의 좌우방향의 축을 기준으로 회동되며,
    전원공급부가 상기 회동암이 상기 보행자의 앞뒤 방향으로 흔들리는 움직임에 따라 전력을 생산하는 단계;
    레이더 조사부를 통해 보행 방향으로 레이더를 조사하는 단계;
    반사 레이더를 감지하는 레이더 감지하는 단계;
    자이로 센서를 통하여 기울어진 정도를 감지하는 단계;
    가속도 센서를 통하여 보행 방향을 감지하는 단계;
    상기 레이더 조사부의 조사 방향을 제어하는 조사 방향 제어하는 단계; 및
    상기 감지되는 반사 레이더에 기초하여 사고 위험을 판단하고, 상기 판단 결과에 따라 상기 보행자에게 경고를 출력하도록 출력부를 제어하는 단계를 포함하되,
    상기 조사 방향 제어하는 단계는,
    상기 가속도 센서를 통하여 앞뒤로 흔들리는 방향을 보행 방향으로 판단하고, 상기 제 1 회전부를 제어하여 상기 헤드의 방향이 상기 판단된 보행 방향과 일치하도록 회전시키는 단계; 및
    상기 자이로 센서를 통하여 상기 몸체의 기울어짐을 감지하고, 상기 제 2 회전부를 제어하여 상기 헤드의 방향이 지면과 평행한 각도에서 소정 각도 아래를 향하는 방향과 일치하도록 회전시키는 단계를 포함하는,
    보행 보조 장치의 제어 방법.
    
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 사고 위험은 보행 방향에 위치하는 장애물의 존재인 것을 특징으로 하는,
    보행 보조 장치의 제어 방법.
    
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 출력부는, 음향 출력부를 포함하고,
    상기 출력되는 경고는, 상기 음향 출력부를 통하여 출력되는 경고 사운드인 것을 특징으로 하는,
    보행 보조 장치의 제어 방법.
    
13. 제 12 항에 있어서,
    상기 장애물과의 거리에 따라 상기 경고 사운드의 출력 주기가 짧아지는 것을 특징으로 하는,
    보행 보조 장치의 제어 방법.
    
14. 제 11 항에 있어서,
    상기 출력부는, 햅틱 모듈을 더 포함하고,
    상기 출력되는 경고는, 상기 햅틱 모듈을 통하여 출력되는 진동 피드백인 것을 특징으로 하는,
    보행 보조 장치의 제어 방법.
    
15. 제 14 항에 있어서,
    상기 장애물과의 거리에 따라 상기 출력되는 진동 피드백의 패턴이 달라지는 것을 특징으로 하는,
    보행 보조 장치의 제어 방법.
    
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