KR102467141B1 - 지향성 비콘을 이용한 길 안내 시스템 및 이의 동작방법 - Google Patents

Abstract

지향성 비콘을 이용한 길 안내 시스템이 제공된다. 복수의 지향성 비콘을 포함하는 시각장애인용 길 안내 시스템은 제1 타입의 형태를 갖는 제1 객체에 배치되고, 상기 제1 객체에 대응하는 전송신호를 상기 제1 객체의 형태에 기초하여 미리 설정된 지향각에 따라 송출하는 제1 비콘, 제2 타입의 형태를 갖는 제2 객체에 배치되고, 상기 제2 객체에 대응하는 전송신호를 상기 제2 객체의 형태에 기초하여 미리 설정된 지향각에 따라 송출하는 제2 비콘, 제3 타입의 형태를 갖는 제3 객체에 배치되고, 상기 제3 객체에 대응하는 전송신호를 상기 제3 객체의 형태에 기초하여 미리 설정된 지향각에 따라 송출하는 제3 비콘, 제4 타입의 형태를 갖는 제4 객체에 배치되고, 상기 제4 객체에 대응하는 전송신호를 상기 제4 객체의 형태에 기초하여 미리 설정된 지향각에 따라 송출하는 제4 비콘 및 시각장애인의 이마 부위에 접촉 가능한 원형 띠 형상으로 구현되며, 상기 원형 띠 상에서 소정 간격 이격되어 배치되는 복수의 통신부를 포함하고, 수신된 전송신호에 따라 동작하는 안내장치를 포함할 수 있다.

Description

지향성 비콘을 이용한 길 안내 시스템 및 이의 동작방법{DIRECTIONAL BEACON SYSTEM AND HOW IT WORKS}

본 발명은 지향성 비콘을 이용한 길 안내 시스템 및 이의 동작방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 지향성 비콘에서 송출된 전송신호를 기초로 동작하는 안내장치를 구비한 시스템에 관한 것이다.

2017년 장애인실태조사보고서에 따르면, 시각장애인은 우리나라 전체 장애인의 10%인 약 25만명(전체 장애인 인구 수 258만명)으로 조사되며, 이 중에서 선천적 시각장애인은 전체의 5.2%이고, 대부분이 질환이나 사고에 의한 후천적 시각장애인(전체 92.1%, 약23만명)이다.

시각 장애인 비율은 나이가 많을수록 높아졌으며, 특히 절반 이상이 65세 이상의 고령 시각 장애인(전체 52%)이다. 이는 고령이 될수록 후천적 안구질환(녹내장 등)에 의한 실명 또는 시각 장애 빈도가 높아지기 때문인 것으로 조사된다.

시각장애인은 생활에서 많은 불편을 가지지만, 그 중에서도 장애인 이동권이 가장 심각하다. 시각장애인은 보행을 위해 보행 폭, 보행 거리, 발바닥의 감촉, 소리 등을 통해 바닥 형상을 인지할 수 있으며, 직선의 보도는 비교적 괜찮지만 구불구불한 길은 보행이 어렵고 도로 폭과 현재 자신의 위치를 알 수 없어 단차나 웅덩이에 떨어질 위험이 있다. 또한 시각장애인용 보도 블럭도 한정적이고 차도의 신호등이 보이지 않아 횡단보도 보행 시에 항상 위험에 노출되어 있다.

대한민국 등록특허 제10-1606340호(2016.03.19)

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일 목적은 지향성 비콘을 이용한 길 안내 시스템 및 이의 동장방법을 제공하는 데 있다.

일 실시예에 따른 지향성 비콘을 이용한 길 안내 시스템은 복수의 지향성 비콘에서 송출된 전송신호를 기초하여 안내장치를 동작함으로써, 시각장애인의 보행을 보조하는 길 안내 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 지향성 비콘을 포함하는 시각장애인용 길 안내 시스템은 제1 타입의 형태를 갖는 제1 객체에 배치되고, 상기 제1 객체에 대응하는 전송신호를 상기 제1 객체의 형태에 기초하여 미리 설정된 지향각에 따라 송출하는 제1 비콘, 제2 타입의 형태를 갖는 제2 객체에 배치되고, 상기 제2 객체에 대응하는 전송신호를 상기 제2 객체의 형태에 기초하여 미리 설정된 지향각에 따라 송출하는 제2 비콘, 제3 타입의 형태를 갖는 제3 객체에 배치되고, 상기 제3 객체에 대응하는 전송신호를 상기 제3 객체의 형태에 기초하여 미리 설정된 지향각에 따라 송출하는 제3 비콘, 제4 타입의 형태를 갖는 제4 객체에 배치되고, 상기 제4 객체에 대응하는 전송신호를 상기 제4 객체의 형태에 기초하여 미리 설정된 지향각에 따라 송출하는 제4 비콘 및 시각장애인의 이마 부위에 접촉 가능한 원형 띠 형상으로 구현되며, 상기 원형 띠 상에서 소정 간격 이격되어 배치되는 복수의 통신부를 포함하고, 수신된 전송신호에 따라 동작하는 안내장치를 포함할 수 있다.

상기 전송신호는 진동 발생을 유도하는 제1 제어신호 및 객체와 연관되는 안내 음성을 출력하도록 하는 제2 제어신호를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따라, 상기 제1 타입은 시각장애인의 직진 방향을 기준으로 전면부가 가로막힌 T자 형태로서, 상기 시각장애인의 우회전 및 좌회전 각각이 가능한 형태이고, 상기 제1 비콘은 상기 전면부를 중심으로 180도 방향으로 전송신호를 송출할 수 있고, 상기 제2 타입은 시각장애인의 직진 방향을 기준으로 제1 측면이 가로막힌 ㅓ 또는 ㅏ 형태로서, 제2 측면부를 향하는 상기 시각장애인의 우회전 및 좌회전 중 어느 하나 또는 직진 보행이 가능한 형태이고, 상기 제2 비콘은 상기 제1 측면을 기준으로 270도 방향으로 전송신호를 송출할 수 있고, 상기 제3 타입은 시각장애인의 직진 방향을 기준으로 전면부 및 제1 측면부가 가로막힌 형태로서, 제2 측면부를 향하는 상기 시각장애인의 우회전 및 좌회전 중 어느 하나가 필요한 형태이고, 상기 제3 비콘은 이동 가능한 90도 방향으로 전송신호를 송출하고, 상기 제4 타입은 기둥 형태로서 우회가 필요한 형태이고, 상기 제4 비콘은 객체를 중심으로 360도 방향으로 전송신호를 송출하는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 안내장치는 상기 비콘과 통신하는 통신부, 복수의 모터들을 구비하여 상기 제1 제어신호에 기초하여 진동을 발생시키는 진동발생부 및 상기 제2 제어신호에 기초하여 안내 음성을 출력하는 음성출력부를 포함할 수 있다.

상기 진동발생부는 상기 객체와의 거리가 소정 거리 이내일 경우 상기 객체가 위치한 방향에 위치한 모터가 동작하도록 제어하고, 상기 객체와의 거리가 가까워질수록 진동의 세기가 증가하도록 제어할 수 있다.

상기 안내장치는 내주면을 형성하는 링 형상을 하고, 상기 내주면에 일정 간격을 가진 상기 복수의 모터들을 구비할 수 있다.

상기 제2 제어신호는 객체의 모양, 특징, 주의사항 중 적어도 하나와 관련된 안내 음성을 출력하도록 제어할 수 있다.

상기 특징은 건널목 위치, 길의 폭, 및 도로 장애물 종류를 포함할 수 있다.

상기 주의사항은 단차 및 돌출부 정보를 포함할 수 있다.

본 발명에 의하면, 지향성 비콘을 이용한 길 안내 시스템은 복수의 지향성 비콘을 이용하여 위치에 대한 정밀한 측정이 가능하여 시각장애인에게 더 정확한 길 안내 시스템을 제공할 수 있다.

본 발명에 의한 지향성 비콘을 이용한 길 안내 시스템은 종래의 GPS에 사용되는 위성 신호가 건물의 벽을 통과하지 못하여 실내 및 건물 지하에서는 사용하지 못하는 문제점을 해결할 수 있다. 본 발명은 비콘을 이용하므로 실내나 지하 등 장소에 상관없이 어디서든 길 안내 시스템을 제공할 수 있다.

본 발명에 일 실시예에 따르며, BLE(Bluetooth Low Energy)를 이용하여 1.5mW 내지 2.0mW의 전력만을 소모함으로써 전력 소모를 줄여 장시간 사용이 가능한 길 안내 시스템을 제공할 수 있다.

본 발명의 효과가 상술한 효과들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 실시 예의 설명에 이용되기 위하여 첨부된 아래 도면들은 본 발명의 실시 예들 중 단지 일부일 뿐이며, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 사람(이하 "통상의 기술자"라 함)에게 있어서는 발명에 이르는 추가 노력 없이 이 도면들에 기초하여 다른 도면들이 얻어질 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 지향성 비콘을 이용한 길 안내 시스템을 도시한 블록도이다.
도 2a 내지 2c는 본 발명의 일 실시예에 따른 안내장치를 설명하기 위한 예시도이다.
도 3a 내지 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 비콘들을 설명하기 위한 예시도이다.

후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명의 목적들, 기술적 해법들 및 장점들을 분명하게 하기 위하여 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시 예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시 예는 통상의 기술자가 본 발명을 실시할 수 있도록 상세히 설명된다.

본 발명의 상세한 설명 및 청구항들에 걸쳐, '포함하다'라는 단어 및 그 변형은 다른 기술적 특징들, 부가물들, 구성요소들 또는 단계들을 제외하는 것으로 의도된 것이 아니다. 또한, '하나' 또는 '한'은 하나 이상의 의미로 쓰인 것이며, '또 다른'은 적어도 두 번째 이상으로 한정된다.

또한, 본 발명의 '제1', '제2' 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로서, 순서를 나타내는 것으로 이해되지 않는 한 이들 용어들에 의하여 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 이와 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는 그 다른 구성요소에 직접 연결될 수도 있지만 중간에 다른 구성요소가 개재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉, "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

각 단계들에 있어서 식별부호(예를 들어, a, b, c 등)는 설명의 편의를 위하여 사용된 것으로 식별부호는 논리상 필연적으로 귀결되지 않는 한 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며, 반대의 순서로 수행될 수도 있다.

통상의 기술자에게 본 발명의 다른 목적들, 장점들 및 특성들이 일부는 본 설명서로부터, 그리고 일부는 본 발명의 실시로부터 드러날 것이다. 아래의 예시 및 도면은 실례로서 제공되며, 본 발명을 한정하는 것으로 의도된 것이 아니다. 따라서, 특정 구조나 기능에 관하여 본 명세서에 개시된 상세 사항들은 한정하는 의미로 해석되어서는 아니되고, 단지 통상의 기술자가 실질적으로 적합한 임의의 상세 구조들로써 본 발명을 다양하게 실시하도록 지침을 제공하는 대표적인 기초 자료로 해석되어야 할 것이다.

더욱이 본 발명은 본 명세서에 표시된 실시 예들의 모든 가능한 조합들을 망라한다. 본 발명의 다양한 실시 예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시 예에 관련하여 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시 예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시 예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.

본 명세서에서 달리 표시되거나 분명히 문맥에 모순되지 않는 한, 단수로 지칭된 항목은, 그 문맥에서 달리 요구되지 않는 한, 복수의 것을 아우른다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

이하, 통상의 기술자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시 예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 지향성 비콘을 이용한 길 안내 시스템에 포함되는 지향성 비콘은 블루투스 기술을 기반으로 한 무선 통신을 수행할 수 있다. 구체적으로, 본 발명에 의한 지향성 비콘은 BLE(Bluetooth Low Energy) 방식의 데이터 통신 기술을 기반으로 통신할 수 있다. NFC가 한정된 수십cm 이내에서만 통신할 수 있는 반면, BLE(Bluetooth Low Energy)을 기반으로 하는 본원의 지향성 비콘은 수십m의 범위로 동작할 수 있어, 그 활용 분야가 훨씬 넓을 수 있다. 특히, 블루투스 방식은 NFC처럼 리더기에 가까이 가져가서 태그 할 필요가 없이, 비콘 장치가 설치된 곳을 지나가기만 하더라도 데이터 전달이 가능하고, 건물 내에서도 상세한 위치 이동을 읽어와 맞춤형 데이터를 전달할 수 있다.

또한, 블루투스는 주파수 호핑(Frequency Hopping) 방식을 취할 수 있다. 주파수 호핑이란 많은 수의 채널을 특정 패턴에 따라 빠르게 이동하며 패킷(데이터)을 조금씩 전송하는 기법이다. 블루투스는 할당된 79개 채널을 1초당 1600번 호핑 할 수 있다. 이 호핑 패턴이 블루투스 기기 간에 동기화되어야 통신이 이루어진다. 블루투스는 기기 간 마스터(Master)와 슬레이브(slave) 구성으로 연결되는데, 마스터 기기가 생성하는 주파수 호핑에 슬레이브 기기를 동기화시키지 못하면 두 기기 간 통신이 이루어지지 않는다. 이로 인해 다른 시스템의 전파 간섭을 피해 안정적으로 연결될 수 있다.

또한, BLE(Bluetooth Low Energy)는 기존의 블루투스 기술과 대비하여, 패킷 사이즈 감소, 채널 수 감소, 디바이스 연결 절차 간소화, 동작 사이클의 감소 등을 통해 블루투스 기기가 저 전력으로 동작이 가능할 수 있다.

또한, 일반의 GPS등의 장치와 비교하여 비콘은 세밀한 위치 파악이 가능할 수 있다. 본 발명의 지향성 비콘은 5cm까지 세밀한 위치 단위를 파악하여 보다 정확한 길 안내가 가능할 수 있다.

특히, GPS는 실외 환경에서 광역의 전역 좌표계 기반 위치정보를 제공하지만 실내 및 도심 밀집지역에서 위치 정보 제공이 불가능하여 실내나 지하에서도 사용 가능한 비콘을 사용함으로써 보다 편의성이 높은 길 안내 시스템을 제공할 수 있다.

즉, 비콘은 5~10㎝ 단위의 구별이 가능할 정도로 정확성이 높을 수 있다. 또한, 전력 소모가 적어 모든 기기가 항상 연결되는 사물인터넷 구현에 적합할 수 있다. 비콘은 NFC보다 가용거리가 길고 실내나 지하에서도 사용이 가능하여 GPS 기술로 불가능했던 실내 위치 정보 제공도 할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른, 지향성 비콘은 측위 정확도를 높이기 위해 전파의 직진성을 강화하고 신호의 각을 제한해 특정 방향으로 신호를 고르고 안정적으로 송출할 수 있다. 구체적으로, 지향성 비콘은 특정 영역만을 타깃화해 신호를 송출함으로써 정확한 지역을 선정해 정보를 주고받을 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 지향성 비콘을 이용한 길 안내 시스템을 도시한 블록도이다.

도 1을 참고하면, 지향성 비콘을 이용하는 길 안내 시스템은 복수의 비콘들(100)과 안내장치(200)를 포함할 수 있다.

구체적으로, 복수의 비콘들(100)은 제1 비콘(110), 제2 비콘(120), 제3 비콘(130), 제4 비콘(140)을 포함할 수 있다. 복수의 비콘들(100)은 복수의 객체 각각에 부착된 상태일 수 있다. 복수의 비콘들(100)은 각 객체의 형태를 기초로하여 타입이 나뉘어 구분될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따라, 복수의 비콘들(100)은 지향성 비콘일 수 있다. 즉, 각각의 비콘이 부착된 객체의 형태에 따라 특정 영역만을 타깃화해 신호를 송출할 수 있다.

일 실시예에 따라, 복수의 비콘들(100)은 제1 제어신호 및 제2 제어신호를 송출할 수 있다. 제1 제어신호는 진동 발생을 유도하는 신호일 수 있다. 제2 제어신호는 객체와 연관되는 안내 음성을 출력하도록 하는 신호일 수 있다.

제1 비콘(110)은 제1 타입의 형태를 갖는 제1 객체에 배치되고, 상기 제1 객체에 대응하는 전송신호를 상기 제1 객체의 형태에 기초하여 미리 설정된 지향각에 따라 송출할 수 있다.

구체적으로, 제1 타입은 시각장애인의 직진 방향을 기준으로 전면부가 가로막힌 T자 형태로서, 상기 시각장애인의 우회전 및 좌회전 각각이 가능한 형태일 수 있다. 이에 따라, 제1 비콘(110)은 상기 전면부를 중심으로 180도 방향으로 전송신호를 송출할 수 있다.

제2 비콘(120)은 제2 타입의 형태를 갖는 제2 객체에 배치되고, 상기 제2 객체에 대응하는 전송신호를 상기 제2 객체의 형태에 기초하여 미리 설정된 지향각에 따라 송출할 수 있다.

구체적으로, 제2 타입은 시각장애인의 직진 방향을 기준으로 제1 측면이 가로막힌 ㅓ 또는 ㅏ 형태로서, 제2 측면부를 향하는 상기 시각장애인의 우회전 및 좌회전 중 어느 하나 또는 직진 보행이 가능한 형태일 수 있다. 이에 따라, 제2 비콘(120)은 상기 제1 측면을 기준으로 270도 방향으로 전송신호를 송출할 수 있다.

제3 비콘(130)은 제3 타입의 형태를 갖는 제3 객체에 배치되고, 상기 제3 객체에 대응하는 전송신호를 상기 제3 객체의 형태에 기초하여 미리 설정된 지향각에 따라 송출할 수 있다.

구체적으로, 제3 타입은 시각장애인의 직진 방향을 기준으로 전면부 및 제1 측면부가 가로막힌 형태로서, 제2 측면부를 향하는 상기 시각장애인의 우회전 및 좌회전 중 어느 하나가 필요한 형태일 수 있다. 이에 따라, 제3 비콘(130)은 이동 가능한 90도 방향으로 전송신호를 송출할 수 있다.

제4 비콘(140)은 제4 타입의 형태를 갖는 제4 객체에 배치되고, 상기 제4 객체에 대응하는 전송신호를 상기 제4 객체의 형태에 기초하여 미리 설정된 지향각에 따라 송출할 수 있다.

구체적으로, 제4 타입은 기둥 형태로서 우회가 필요한 형태일 수 있다. 이에 따라, 제4 비콘(140)은 장애물을 중심으로 360도 방향으로 전송신호를 송출할 수 있다.

일 실시예에 따라, 각각의 비콘들은 식별자 정보를 가질 수 있다. 비콘의 식별자 정보는 복수의 문자 또는 문자열(string)로 구성될 수 있다. 구체적으로, 비콘의 식별자 정보는 UUID(Universal Unique Identifier)(예를 들어, 16 바이트), 메이저(Major) 값(예를 들어, 2 바이트), 마이너(Minor) 값(예를 들어, 2 바이트)를 포함할 수 있다. 즉, 제1 비콘의 UUID-메이저 값-마이너 값의 전체는 제2 비콘의 UUID-메이저 값-마이너 값의 전체와 상이하다.

일 실시예에 따라, 안내장치(200)는 시각장애인의 이마 부위에 접촉 가능한 원형 띠 형상으로 구현될 수 있다. 안내장치(200)는 원형 띠 상에서 소정 간격 이격되어 배치되는 복수의 통신부를 포함할 수 있다. 안내장치(200)는 수신된 전송신호에 따라 동작할 수 있다.

도 1을 참고하면, 안내장치(200)는 통신부(210), 진동발생부(220), 음성출력부(230)를 포함할 수 있다.

구체적으로, 통신부(210)는 복수의 비콘들(100)과 통신할 수 있다. 즉, 복수의 비콘들(100)이 송출한 전송신호를 수신할 수 있다. 전송신호는 비콘의 식별자 정보와 비콘이 배치된 객체 정보, 위치 정보를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따라, 진동발생부(220)는 복수의 모터들을 구비하여 상기 제1 제어신호에 기초하여 진동을 발생시킬 수 있다. 구체적으로, 진동발생부(220)는 복수의 모터들을 포함할 수 있다. 즉, 진동발생부(220)는 제1 제어신호를 기초하여 복수의 모터들을 동작 시켜 시각 장애인에게 길을 안내할 수 있다.

일 실시예에 따라, 진동발생부(220)는 상기 객체와의 거리가 소정 거리 이내일 경우 상기 객체가 위치한 방향에 위치한 모터가 동작하도록 제어할 수 있다. 또한, 진동발생부(220)는 상기 객체와의 거리가 가까워질수록 진동의 세기가 증가하도록 제어할 수 있다.

일 실시예에 따라, 음성출력부(230)는 제2 제어신호에 기초하여 안내 음성을 출력할 수 있다. 예시적으로, 음성출력부(230)는 객체와의 거리와 객체의 형태를 기초하여 사용자에게 객체의 위치에 대한 정보 또는 예상 진행 방향을 안내하는 음성을 출력할 수 있다. 이 밖에도, 음성출력부(230)는 교통 상황과 같은 추가적인 정보를 출력할 수 있다.

안내장치(200)의 모양 및 동작에 대해서는 도 2에서 보다 상세하게 설명할 수 있다.

도 2a 내지 2c는 본 발명의 일 실시예에 따른 안내장치(200)를 설명하기 위한 예시도이다.

도 2a는 복수의 모터들(221, 222, 223 ??)이 구비된 안내장치를 설명하기 위한 예시도이다.

도 2a를 참조하면, 안내장치(200)는 복수의 모터들(221, 222, 223 ??)을 포함할 수 있다. 복수의 모터들(221, 222, 223 ??)은 각각 통신부를 포함할 수 있다. 이에 따라, 복수의 모터들(221, 222, 223 ??)은 수신된 전송신호에 따라 동작할 수 있다.

일 실시예에 따라, 안내장치(200)는 내주면을 형성하는 링 형상을 하고, 상기 내주면에 일정 간격을 가진 상기 복수의 모터들을 구비할 수 있다.

도 2a를 참고하면, 안내장치(200)는 복수의 모터들을 45 ° 간격으로 일정하게 구비할 수 있다. 진동발생부(220)는 상기 객체와의 거리가 소정 거리 이내일 경우 상기 객체가 위치한 방향에 위치한 모터가 동작하도록 제어할 수 있다. 즉, 제1 모터(221)는 시각장애인의 직진 방향을 나타내는 전면에 위치하여, 전면에 객체가 인식될 경우 진동할 수 있다.

일 실시예에 따라, 진동발생부(220)는 객체와의 거리가 가까워질수록 진동의 세기가 증가하도록 제어할 수 있다. 예시적으로, 시각장애인의 진행방향에 위치한 비콘이 전송신호를 송출하면 제1 모터(221)에 포함된 통신부가 이를 수신하여 제1 모터(221)가 진동할 수 있다. 시각장애인이 진동을 느끼면서 같은 방향으로 계속 전진하면 제1 모터(221)의 진동세기가 증가할 수 있다. 또한, 시각장애인이 객체와 1m 이내 거리에 있을 경우 음성출력부(230)가 '정지하세요.'라는 안내 음성을 제공할 수 있다.

일 실시예에 따라, 안내 음성은 객체의 모양, 특징, 주의사항 중 적어도 하나와 관련된 내용을 포함할 수 있다. 구체적으로, 특징은 건널목 위치, 길의 폭, 및 도로 장애물 종류를 포함할 수 있다. 주의사항은 단차 및 돌출부 정보를 포함할 수 있다.

다른 일 실시예에 따라, 음성출력부(230)는 교통 상황이나 대중교통 정보를 포함하는 주변의 각종 정보를 제공할 수 있다.

도 2b는 복수의 모터들(221, 222, 223 ??)이 45 ° 간격으로 일정하게 구비된 안내장치가 대각선 방향에 객체를 인식한 예시 상황을 설명하기 위한 예시도이다.

도 2b를 참고하면, 제2 모터(222)는 전면 대각선 방향에 위치하여, 해당 방향에서 객체가 인식될 경우 진동하여 시각장애인이 전면 대각선 방향에 객체가 있는 것을 인식하도록 도울 수 있다.

일 실시예에 따라, 제3 모터(223)는 시각장애인의 오른편에 위치하여, 오른쪽에 위치한 객체가 있을 경우 시각장애인에게 진동을 통해 안내할 수 있다.

도 2c는 복수의 모터들이 30°간격으로 배치된 안내장치를 설명하기 위한 예시도이다.

도 2c를 참고하면, 안내장치(200)는 30° 간격으로 일정하게 배치된 복수의 모터들을 구비할 수 있다. 간격이 좁을수록, 더 세밀하게 방향을 안내할 수 있다.

다른 일 실시예에서, 비콘의 위치한 방향과 지향각에 따라서 복수의 모터들이 진동할 수 있다.

다른 일 실시예에 따라, 시각장애인은 안내장치(200)가 제공하는 길 안내 정도를 제어할 수 있다. 즉, 시각장애인이 원하는 진동 강도 및 안내 음성의 음량을 조절할 수 있다. 또한, 진동발생부(220)이 진동을 발생시키는 거리의 기준 또한 조절할 수 있다.

도 3a 내지 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 비콘들(100)을 설명하기 위한 예시도이다.

도 3a는 객체의 형태에 따라 비콘이 신호를 송출하는 지향각 범위를 설명하기 위한 예시도이다.

도 3a를 참고하면, 본 발명의 비콘은 배치된 객체의 형태에 따라 제1 비콘(110), 제2 비콘(120), 제3 비콘(130), 제4 비콘(140)으로 분류할 수 있다.

일 실시예에 따라, 복수의 비콘들(100)은 일정 범위 내에 객체의 형태에 기초하여 미리 설정된 지향각에 따라 신호를 전송할 수 있다.

제1 비콘(110)은 시각장애인의 직진 방향을 기준으로 전면부가 가로막힌 T자 형태를 가진 객체에 부착되어 부착된 객체의 전면부를 중심으로 180도 방향으로 전송신호를 송출할 수 있다.

제2 비콘(120)은 시각장애인의 직진 방향을 기준으로 제1 측면이 가로막힌 ㅓ 또는 ㅏ 형태를 가진 객체에 부착되어 부착된 객체의 제1 측면을 기준으로 270도 방향으로 전송신호를 송출할 수 있다.

제3 비콘(130)은 시각장애인의 직진 방향을 기준으로 전면부 및 제1 측면부가 가로막힌 형태를 가진 객체에 부착되어 이동 가능한 90도 방향으로 전송신호를 송출할 수 있다.

제4 비콘(140)은 기둥 형태로서 우회가 필요한 형태를 가진 객체에 부착되어 객체를 중심으로 360도 방향으로 전송신호를 송출할 수 있다. 예시적으로, 제4 비콘(140)은 길에 있는 전신주와 같이 우회해야 하는 장애물에 설치될 수 있다.

도 3b는 일 실시예에 따른 길 안내 시스템을 설명하기 위한 예시도이다.

일 실시예에 따라, 안내장치(200)는 스마트폰이나 컴퓨터와 같은 외부 기기와 통신할 수 있고, 이를 통해 목적지를 입력받고, 경로를 설정하여 길 안내를 제공할 수 있다.

다른 일 실시예에 따라, 안내장치(200)는 마이크를 구비할 수 있다. 시각장애인은 마이크를 통하여 목적지를 입력할 수 있다.

도 3b를 참고하면, 복수의 비콘들(100)은 각각의 객체에 부착되어 있을 수 있다. 시각장애인은 도착지를 설정하여 도착지까지의 길 안내를 제공받을 수 있다.

일 실시예에 따라, 시각장애인이 이동하면서 미리 설정된 소정 범위(예를 들어, 5m) 내에 들어오면 비콘은 미리 설정된 지향각에 따라 전송신호를 송출할 수 있다.

도 3b를 참고하면, 시각장애인은 첫번째 제1 비콘(111)의 신호 영역에 들어와 우회전하고, 두번째 제3 비콘(131)의 신호 영역에 들어와 우회전하고, 세번째 제3 비콘(132)의 신호 영역에 들어와 좌회전하고, 네번째 제1 비콘(112)의 신호 영역에 들어와 좌회전하고, 다섯 번째 제1 비콘(113)의 신호 영역에 들어와 우회전하고, 여섯 번째 제3 비콘(133)의 신호 영역에 들어와 우회전하여 도착지에 도착할 수 있다.

일 실시예에 따라, 시각장애인이 도착지에 도착하면 음성출력부(230)는 '도착지에 도착하였습니다'라는 안내 음성을 출력할 수 있다.

다른 일 실시예에 따라, 시각장애인이 도착지를 지나쳐 일곱 번째 제2 비콘(121)의 신호 영역에 들어오면 음성출력부(230)는 '도착지에서 벗어났습니다. 재설정할까요?'라는 안내 음성을 출력할 수 있다.

일 실시예에 따라, 안내장치(200)는 이어폰이나 헤드폰 같은 출력 장치와 연결할 수 있는 연결부를 추가로 포함할 수 있다. 이를 통하여 이어폰이나 헤드폰을 이용하여 주변이 시끄러워도 시각장애인에게 안내 음성을 제공할 수 있다.

본 발명에 따른 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통해 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위해 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.

컴퓨터 판독 가능 매체의 예에는 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리(flash memory) 등과 같이 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함될 수 있다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러(compiler)에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터(interpreter) 등을 사용해서 컴퓨터에 의해 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다. 상술한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 적어도 하나의 소프트웨어 모듈로 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

또한, 상술한 방법 또는 장치는 그 구성이나 기능의 전부 또는 일부가 결합되어 구현되거나, 분리되어 구현될 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (5)

1. 복수의 지향성 비콘을 포함하는 시각장애인용 길 안내 시스템에 있어서,
   제1 타입의 형태를 갖는 제1 객체에 배치되고, 상기 제1 객체에 대응하는 전송신호를 상기 제1 객체의 형태에 기초하여 미리 설정된 지향각에 따라 송출하는 제1 비콘;
   제2 타입의 형태를 갖는 제2 객체에 배치되고, 상기 제2 객체에 대응하는 전송신호를 상기 제2 객체의 형태에 기초하여 미리 설정된 지향각에 따라 송출하는 제2 비콘;
   제3 타입의 형태를 갖는 제3 객체에 배치되고, 상기 제3 객체에 대응하는 전송신호를 상기 제3 객체의 형태에 기초하여 미리 설정된 지향각에 따라 송출하는 제3 비콘;
   제4 타입의 형태를 갖는 제4 객체에 배치되고, 상기 제4 객체에 대응하는 전송신호를 상기 제4 객체의 형태에 기초하여 미리 설정된 지향각에 따라 송출하는 제4 비콘; 및
   시각장애인의 이마 부위에 접촉 가능한 원형 띠 형상으로 구현되며, 상기 원형 띠 상에서 소정 간격 이격되어 배치되는 복수의 통신부를 포함하고, 수신된 전송신호에 따라 동작하는 안내장치
   를 포함하고,
   상기 전송신호는
   진동 발생을 유도하는 제1 제어신호; 및
   객체와 연관되는 안내 음성을 출력하도록 하는 제2 제어신호를 포함하는 길 안내 시스템.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1 타입은 시각장애인의 직진 방향을 기준으로 전면부가 가로막힌 T자 형태로서, 상기 시각장애인의 우회전 및 좌회전 각각이 가능한 형태이고, 상기 제1 비콘은 상기 전면부를 중심으로 180도 방향으로 전송신호를 송출하고,
   상기 제2 타입은 시각장애인의 직진 방향을 기준으로 제1 측면이 가로막힌 ㅓ 또는 ㅏ 형태로서, 제2 측면부를 향하는 상기 시각장애인의 우회전 및 좌회전 중 어느 하나 또는 직진 보행이 가능한 형태이고, 상기 제2 비콘은 상기 제1 측면을 기준으로 270도 방향으로 전송신호를 송출하고,
   상기 제3 타입은 시각장애인의 직진 방향을 기준으로 전면부 및 제1 측면부가 가로막힌 형태로서, 제2 측면부를 향하는 상기 시각장애인의 우회전 및 좌회전 중 어느 하나가 필요한 형태이고, 상기 제3 비콘은 이동 가능한 90도 방향으로 전송신호를 송출하고,
   상기 제4 타입은 기둥 형태로서 우회가 필요한 형태이고, 상기 제4 비콘은 객체를 중심으로 360도 방향으로 전송신호를 송출하는 것을 특징으로 하는 길 안내 시스템.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 안내장치는
   상기 비콘과 통신하는 통신부;
   복수의 모터들을 구비하여 상기 제1 제어신호에 기초하여 진동을 발생시키는 진동발생부; 및
   상기 제2 제어신호에 기초하여 안내 음성을 출력하는 음성출력부를 포함하고,
   상기 진동발생부는
   상기 객체와의 거리가 소정 거리 이내일 경우 상기 객체가 위치한 방향에 위치한 모터가 동작하도록 제어하고,
   상기 객체와의 거리가 가까워질수록 진동의 세기가 증가하도록 제어하는 길 안내 시스템.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 안내장치는,
   내주면을 형성하는 링 형상을 하고,
   상기 내주면에 일정 간격을 가진 상기 복수의 모터들을 구비한 길 안내 시스템.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 제2 제어신호는
   객체의 모양, 특징, 주의사항 중 적어도 하나와 관련된 안내 음성을 출력하도록 제어하고,
   상기 특징은
   건널목 위치, 길의 폭, 및 도로 장애물 종류를 포함하고,
   상기 주의사항은
   단차 및 돌출부 정보를 포함하는 길 안내 시스템.

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