KR102482797B1 - Navigation service system for wheel chair users and method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 휠체어 길안내 서비스 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로 장애인, 노약자, 이동 약자 등 휠체어를 사용하는 휠체어 사용자의 이동권을 보장하기 위하여, 위성 측위 시스템(GNSS) 기반의 정밀 위치 측정과 비행체의 라이다 센서 시스템의 라이다 데이터를 이용하여 길안내 서비스용 데이터를 구축 및 검증하고, GNSS 수신기가 구비된 휠체어 단말기와 휠체어 길안내 서비스 애플리케이션이 설치된 사용자 단말기를 휴대한 휠체어 사용자에게 실외에서 목적지까지 안전하게 이동할 수 있는 정밀한 길안내 서비스를 제공하는 휠체어 사용자를 위한 휠체어 길안내 서비스 시스템 및 그의 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a wheelchair guidance service system and method thereof, and more specifically, to guarantee the right of movement of a wheelchair user using a wheelchair, such as the disabled, the elderly, and the mobility impaired, for precise location measurement based on a global positioning system (GNSS). Building and verifying data for route guidance service using lidar data of the lidar sensor system of the vehicle and air vehicle; It relates to a wheelchair way guidance service system and method for a wheelchair user that provides a precise way guidance service to safely move to a destination.
일반적으로 차량용 내비게이션은 차량의 주행 방향으로 차선을 구분하는 방식이 아닌, 도로면의 중심선을 기준으로 차량을 선에 붙이는 맵 매칭 기술을 적용하고 있다. 이는 일반적인 GPS의 오차와 길안내를 해소하기 위한 방식으로 활용되고 있다.In general, a vehicle navigation system applies a map matching technology that attaches vehicles to a line based on a center line of a road surface, rather than a method of dividing lanes according to the driving direction of the vehicle. This is used as a method to solve the error and route guidance of general GPS.
하지만, 이를 휠체어 및 도보 등의 내비게이션 서비스에 적용하게 되면, 현재로서는 실시간적으로 서비스되는 한계점이 있는데, 이는 정밀한 위치 좌표를 확보할 수 없는 것이 주요 이유라고 할 수 있다. 이에 GPS 위치 정보와 실제 사용자의 위치에 오차가 발생되어 정확한 위치를 표시할 수 없어 일부 도보용 내비게이션 서비스의 경우에는 길에 안내도를 표출하는 수준으로 도보용 내비게이션 서비스를 제공하고 있는 실정이다.However, when this is applied to navigation services such as wheelchairs and walking, there is currently a limitation in being serviced in real time, which is mainly due to the inability to secure precise location coordinates. As a result, an error occurs between the GPS location information and the actual user's location, so that the exact location cannot be displayed. In the case of some walking navigation services, the walking navigation service is provided at the level of displaying a guide map on the road.
최근에는 보행자들이 이동 통신 단말기를 이용한 내비게이션 안내 요구가 증가되고 있어서, 차량의 길안내와 동일한 방법으로 보행자에게 길안내가 이루어지고 있다. 그러나 기존의 길안내 시스템은 일반적으로 차량을 대상으로 구현된 길안내 서비스를 제공하고 있어 보행자에게 경로를 안내하는 경우 차량이 운행할 수 있는 도로 위주로 표시되어 보행자에게 안전한 길안내 정보를 제공하는 것이 어렵다. 또 기존의 길안내 시스템은 일반 GPS 위치 정보를 통해 사용자의 위치를 측정하고 이를 통해 길안내 서비스를 제공하므로, GPS 위치 정보의 오차에 의해 정확도가 매우 떨어지고, 차량용 도로와 보행자용 보도가 분리되지 않은 단일의 정보 즉 차량용 도로 정보를 제공함으로써, 보행자에게 정확한 보행 경로 정보를 제공할 수 없으며, 보행자용 보도, 자전거 도로, 횡단보도, 육교, 지하도, 계단, 번화가 도로 및 경사로 등 보행자의 통행 시, 불편하게 작용하거나 유용하게 작용할 수 있는 시설물들에 대한 정보가 반영되지 못하여 최적의 경로를 제공하지 못하는 문제점이 있다.Recently, as the demand for navigation guidance by pedestrians using mobile communication terminals is increasing, the way guidance is provided to pedestrians in the same way as the way guidance of vehicles. However, existing route guidance systems generally provide route guidance services implemented for vehicles. When route guidance is provided to pedestrians, it is difficult to provide safe route information to pedestrians as they are displayed mainly on roads that vehicles can drive on. . In addition, since the existing route guidance system measures the user's location through general GPS location information and provides route guidance service through this, accuracy is very low due to errors in GPS location information, and roads for vehicles and sidewalks for pedestrians are not separated. By providing single information, that is, road information for vehicles, it is impossible to provide accurate walking route information to pedestrians, and pedestrian sidewalks, bicycle roads, crosswalks, overpasses, underpasses, stairs, downtown roads and ramps are inconvenient for pedestrians to pass through. There is a problem of not providing an optimal route because information on facilities that can act effectively or usefully is not reflected.
따라서 교통 약자, 휠체어 이용자, 장애인, 시각 장애인 등의 이동 약자에게 일반 차량에서 이용하는 길안내 서비스를 제공하기 위해서는 정확한 위치 정보가 무엇보다 중요하다고 할 수 있다. 그럼에도 불구하고 맵 매칭 기술을 적용하여 도로와 인도에 대한 길안내 서비스를 구축하기에는 대규모 투자가 필요하므로, 이동 약자 특히, 휠체어 사용자를 위한 길안내 시스템의 구축은 현실적으로 어렵다는 문제점이 있다.Therefore, it can be said that accurate location information is more important than anything else in order to provide route guidance services used in general vehicles to the mobility impaired such as the transportation disadvantaged, wheelchair users, the handicapped, and the visually impaired. Nevertheless, since large-scale investment is required to build route guidance services for roads and sidewalks by applying map matching technology, it is practically difficult to build a route guidance system for the mobility impaired, especially wheelchair users.
본 발명의 목적은 위성 측위 시스템(GNSS)을 이용하여 휠체어 사용자의 현재 위치를 실시간으로 RTK-GNSS 측량과 위치 보정을 수행하여 정밀도가 확보된 휠체어 사용자의 길안내 서비스를 제공하는 휠체어 길안내 서비스 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention is a wheelchair navigation service system that provides route guidance services for wheelchair users with precision secured by performing RTK-GNSS survey and position correction of the current location of the wheelchair user in real time using a global positioning system (GNSS). and to provide a method thereof.
본 발명의 다른 목적은 위성 측위 시스템(GNSS)과 비행체의 라이다 센서 시스템을 이용하여 정밀한 위치 정보와 서비스 지역에 대한 라이다 데이터를 측정 및 수집하여 정확하고 안전한 휠체어 길안내 서비스를 위한 데이터베이스를 구축 및 확보하는 휠체어 길안내 서비스 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to establish a database for accurate and safe wheelchair guidance service by measuring and collecting precise location information and lidar data for the service area using a global positioning system (GNSS) and lidar sensor system of an aircraft. And to provide a wheelchair way guidance service system and method for securing.
본 발명의 또 다른 목적은 휠체어에 장착되는 휠체어 단말기와 휠체어 사용자가 휴대하는 사용자 단말기를 이용하여 휠체어 사용자를 위한 길안내 서비스를 제공하는 휠체어 길안내 서비스 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a wheelchair wayfinding service system and method for providing a wayfinding service for a wheelchair user using a wheelchair terminal mounted on a wheelchair and a user terminal carried by the wheelchair user.
상기 목적들을 달성하기 위한, 본 발명의 휠체어 길안내 서비스 시스템은 위성 측위 시스템을 이용하여 휠체어 사용자의 정밀 위치 정보를 측정 및 보정하고, 비행체의 라이다 센서 시스템을 이용하여 서비스 지역에 대한 라이다 데이터를 측정하여 음성 안내를 위한 정밀 위치를 확보하고, 이를 데이터베이스화하여 길안내 서비스를 위한 빅데이터를 구축하고, 이를 통해 휠체어 사용자에게 목적지까지의 휠체어 길안내 서비스를 제공하는데 그 한 특징이 있다.In order to achieve the above objects, the wheelchair navigation service system of the present invention measures and corrects precise location information of a wheelchair user using a satellite positioning system, and lidar data for a service area using a lidar sensor system of an air vehicle. One of its characteristics is to secure a precise location for voice guidance by measuring , establish big data for route guidance service by making it into a database, and provide wheelchair user directions to the destination through this.
이와 같은 본 발명의 휠체어 길안내 서비스 시스템은, 초정밀 GNSS 위치 측위와 라이다 데이터를 통해 휠체어 사용자에게 보다 정밀한 위치 정보에 따른 경로 및 음성 안내를 제공하여 정확하고 안전한 길안내 서비스를 구현할 수 있다.The wheelchair route guidance service system of the present invention can implement an accurate and safe route guidance service by providing route and voice guidance according to more precise location information to a wheelchair user through ultra-precise GNSS positioning and LIDAR data.
이 특징에 따른 본 발명의 휠체어 길안내 서비스 시스템은, 통신 가능하게 구비되어 휠체어에 장착되고, 인공위성을 통해 정밀 위치 정보를 측정하는 위성 측위 시스템으로부터 측정된 정밀 위치 정보를 실시간 수신하고, 수신된 정밀 위치 정보를 GNSS 기준국을 통해 보정하여 정밀 위치 보정 데이터를 생성하는 GNSS 수신기를 구비하는 휠체어 단말기; 휠체어 길안내 서비스를 제공하기 위한 애플리케이션이 설치되고, 휠체어 사용자가 휴대하고, 통신망을 통해 상기 휠체어 단말기로부터 정밀 위치 정보와 정밀 위치 보정 데이터를 실시간으로 전송받고, 휠체어 사용자에 의해 목적지 정보를 입력받는 사용자 단말기; 및 비행체에 구비되어 길안내 서비스 지역의 도로와, 도로 주변의 지형 지물에 대한 라이다 데이터를 측정하는 라이다 센서 시스템으로부터 획득된 라이다 데이터를 수집 및 검증하고, 상기 위성 측위 시스템(GNSS)으로부터 획득된 정밀 위치 정보와 정밀 위치 보정 데이터를 수집하여 휠체어 길안내 서비스를 위한 내비게이션 데이터를 구축하고, 라이다 데이터를 통해 음성 안내를 위한 정확한 위치 정보를 확보하고 상기 사용자 단말기로부터 현재 위치에 대한 정밀 위치 정보와 정밀 위치 보정 데이터와 목적지 정보가 전송되면, 내비게이션 데이터로부터 목적지까지의 경로와 음성 안내 정보를 추출하여 상기 사용자 단말기로 휠체어 길안내 서비스를 실시간 제공하는 길안내 서비스 서버를 포함한다.According to this feature, the wheelchair route guidance service system of the present invention is communicatively provided and mounted on a wheelchair, receives in real time precise location information measured from a satellite positioning system that measures precise location information through artificial satellites, and receives the precise location information received in real time. A wheelchair terminal having a GNSS receiver that corrects location information through a GNSS reference station to generate precise location correction data; A user in which an application for providing a wheelchair route guidance service is installed, carried by a wheelchair user, and receiving precise location information and precise location correction data from the wheelchair terminal in real time through a communication network, and inputting destination information by the wheelchair user. terminal; and collects and verifies lidar data obtained from a lidar sensor system provided in the aircraft and measuring lidar data on roads in the route guidance service area and terrain features around the roads, and from the GNSS The acquired precise location information and precise location correction data are collected to build navigation data for wheelchair guidance service, secure accurate location information for voice guidance through LiDAR data, and precise location for the current location from the user terminal When the information, precise location correction data, and destination information are transmitted, a route guidance service server extracts a route to the destination and voice guidance information from the navigation data and provides a wheelchair guidance service to the user terminal in real time.
이 특징에 있어서, 상기 휠체어 단말기는, 상기 사용자 단말기로 통신망을 통해 정밀 위치 보정 데이터를 실시간으로 전송하는 통신 모듈; 상기 정밀 위치 정보와 상기 정밀 위치 보정 데이터를 저장하는 메모리; 및 상기 GNSS 수신기와 상기 통신 모듈 및 상기 메모리를 제어하는 컨트롤러를 더 포함한다.In this feature, the wheelchair terminal includes a communication module for transmitting precise position correction data to the user terminal in real time through a communication network; a memory for storing the precise position information and the precise position correction data; and a controller controlling the GNSS receiver, the communication module, and the memory.
이 특징에 있어서, 상기 길안내 서비스 서버는, 라이다 데이터를 기반으로 휠체어 길안내 서비스를 위한 경로 상에 이벤트가 발생되는 위치가 판별되면, 상기 사용자 단말기로 이벤트를 안내하는 음성 안내 정보를 더 출력하도록 전송한다.In this feature, the way guidance service server further outputs voice guidance information for guiding the event to the user terminal when a location where an event occurs on a route for wheelchair guidance service is determined based on LIDAR data. send to do
상술한 바와 같이, 본 발명의 휠체어 길안내 서비스 시스템은 비행체에 구비되는 라이다 센서 시스템을 활용하여 길안내 서비스를 제공하기 위한 각 서비스 지역들에 대한 도로와, 도로 주변의 지형, 지물 등을 측정하여 라이다 데이터를 취득 및 수집하고, 이를 데이터베이스화하여 도로 네트워크 데이터를 구축하고, 인공위성을 통한 위성 측위 시스템을 이용하여 휠체어 사용자의 휠체어 단말기로 정밀 위치 정보를 전송하여 실시간 측정 및 보정하고, 휠체어 사용자의 사용자 단말기로부터 정밀 위치 정보와 목적지 정보를 전송받아서 휠체어 사용자의 위치에 대응하여 길안내 서비스를 위한 경로와 음성 안내를 제공함으로써, 휠체어 사용자에게 적합한 정확하고 안전한 최적의 길안내 서비스를 제공할 수 있다.As described above, the wheelchair route guidance service system of the present invention utilizes a lidar sensor system provided in an aircraft to measure roads for each service area for providing route guidance services, and topography and features around the roads. Acquire and collect LiDAR data, build a database to build road network data, transmit precise location information to a wheelchair user's wheelchair terminal using a satellite positioning system through artificial satellites, measure and correct in real time, and wheelchair users By receiving precise location information and destination information from the user terminal of the user and providing route and voice guidance for the route guidance service in response to the location of the wheelchair user, it is possible to provide an accurate and safe optimal route guidance service suitable for wheelchair users. .
또 본 발명의 휠체어 길안내 서비스 시스템은 라이다 센서 시스템과 위성 측위 시스템과 연동해서 도보 및 휠체어의 이동 방향을 제공하고, 음성 안내 서비스를 위한 방안으로 타겟 포인트 선정과 음성 안내 목적 지점 확보하여 초정밀 RTK 측량 원리를 이용한 센티미터 급 정확도 매칭 기술을 이용한 길안내 서비스와, 혼선을 방지하기 위하여 휠체어를 포함한 내비게이션과 음성 안내를 정확한 위치 정보에서만 제공하는 음성 도슨트 서비스를 구현할 수 있다.In addition, the wheelchair route guidance service system of the present invention provides directions for walking and wheelchair movement in conjunction with a lidar sensor system and a satellite positioning system, and selects a target point and secures a target point for voice guidance as a method for voice guidance service, thereby providing ultra-precision RTK. It is possible to implement a route guidance service using centimeter-level accuracy matching technology using measurement principles and a voice docent service that provides navigation and voice guidance including wheelchairs only with accurate location information to prevent confusion.
또 본 발명의 휠체어 길안내 서비스 시스템은 초정밀 위치 측위와 항공기 및 드론을 이용하여 정확한 위치 정보를 수집하여 길안내 서비스를 위한 정밀 데이터를 구축함으로써, 단시간 내에 넓은 서비스 지역의 데이터 수집 및 정확한 위치를 포인트 데이터로 수집하여 도슨트 위치 정보를 확보할 수 있다.In addition, the wheelchair navigation service system of the present invention collects accurate location information using ultra-precise positioning and aircraft and drones to build precise data for route guidance service, thereby collecting data from a wide service area and providing accurate location points in a short time. Data can be collected to secure docent location information.
또한 본 발명의 휠체어 길안내 서비스 시스템은 휠체어 길안내 서비스를 통해 휠체어 사용자의 이동 중 라이다 데이터를 기반으로 이벤트가 발생되는 위치를 판별하여 신속한 음성 안내 정보를 출력하도록 함으로써, 이벤트 상황을 신속하게 대응 및 조치할 수 있도록 한다.In addition, the wheelchair route guidance service system of the present invention determines the location where an event occurs based on LiDAR data during the movement of a wheelchair user through the wheelchair route guidance service and promptly responds to the event situation by outputting prompt voice guidance information and enable action to be taken.
도 1은 본 발명에 따른 휠체어 사용자를 위한 휠체어 길안내 서비스 시스템의 네트워크 구성을 도시한 블록도,
도 2는 도 1에 도시된 휠체어 단말기와 사용자 단말기의 구성을 나타내는 블록도,
도 3은 도 1에 도시된 길안내 서비스 서버의 구성을 나타내는 블록도, 그리고
도 4는 본 발명에 따른 휠체어 사용자를 위한 휠체어 길안내 서비스 시스템의 처리 수순을 도시한 흐름도이다.1 is a block diagram showing the network configuration of a wheelchair way guidance service system for a wheelchair user according to the present invention;
Figure 2 is a block diagram showing the configuration of the wheelchair terminal and user terminal shown in Figure 1;
Figure 3 is a block diagram showing the configuration of the road guidance service server shown in Figure 1, and
Figure 4 is a flow chart showing the processing procedure of the wheelchair way guidance service system for a wheelchair user according to the present invention.
본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 서술하는 실시예로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 구성 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이다.Embodiments of the present invention may be modified in various forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited due to the examples described below. This embodiment is provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art. Therefore, the shapes of components in the drawings are exaggerated to emphasize a clearer description.
본 발명에 따른 휠체어 사용자를 위한 휠체어 길안내 서비스 시스템은 항공기와 드론 등의 비행체에 구비되는 라이다 센서 시스템을 활용하여 길안내 서비스를 제공하기 위한 각 서비스 지역들에 대한 도로와, 도로 주변의 지형, 지물 등을 측정하여 라이다 데이터를 취득 및 수집하고, 이를 데이터베이스화하여 도로 네트워크 데이터를 구축한다. 이를 위해 사전에 휠체어 길안내 서비스를 위한 노선을 계획 및 수립하여 선정하고, 선정된 노선별로 GNSS 기준국을 선정한다. 항공기와 드론의 라이다 센서 시스템을 이용하여 라이다 데이터를 취득 및 지상 기준점을 측량하고, 구축된 라이다 데이터를 정합 및 병합하여 시각화하고, 이를 기반으로 현장을 점검하여 정확한 위치 확보, 좌표값 매핑, 주행 방향에 따른 경우의 수를 설정하여 위치 정보와 결합된 LAS(LASer) 데이터를 생성한다. A wheelchair navigation service system for a wheelchair user according to the present invention utilizes a lidar sensor system provided in an aircraft such as an aircraft and a drone to provide a navigation service, and includes roads for each service area and topography around the road. It acquires and collects lidar data by measuring features, etc., and builds road network data by converting it into a database. To this end, a route for the wheelchair navigation service is planned, established, and selected in advance, and a GNSS reference station is selected for each selected route. Acquiring lidar data and surveying ground reference points using lidar sensor systems of aircraft and drones, matching and merging built lidar data to visualize, inspecting the site based on this, securing accurate location, and mapping coordinate values , LAS (LASer) data combined with location information is created by setting the number of cases according to the driving direction.
또 본 발명의 휠체어 길안내 서비스 시스템은 인공위성을 통한 위성 측위 시스템을 이용하여 휠체어 사용자의 휠체어 단말기로 정밀 위치 정보를 전송하여 실시간 측정 및 보정하고, 휠체어 사용자의 사용자 단말기로부터 정밀 위치 정보와 목적지 정보를 전송받아서 휠체어 사용자의 위치에 대응하여 정확하고 안전한 최적의 길안내 서비스를 위한 경로와 음성 안내를 제공한다.In addition, the wheelchair guidance service system of the present invention transmits precise location information to a wheelchair user's wheelchair terminal using a satellite positioning system through artificial satellites, measures and corrects it in real time, and provides precise location information and destination information from the wheelchair user's user terminal. It is transmitted and provides route and voice guidance for accurate and safe optimal route guidance service in response to the location of the wheelchair user.
따라서 본 발명의 휠체어 길안내 서비스 시스템은 라이다 센서 시스템과 위성 측위 시스템과 연동해서 도보 및 휠체어의 이동 방향을 제공하고, 음성 안내 서비스를 위한 방안으로 타겟 포인트 선정과 음성 안내 목적 지점 확보하여 초정밀 RTK 측량 원리를 이용한 센티미터(Cm) 급 정확도 매칭 기술을 이용한 길안내 서비스와, 혼선을 방지하기 위하여 휠체어를 포함한 내비게이션과 음성 안내를 정확한 위치 정보에서만 제공하는 음성 도슨트 서비스를 구현한다.Therefore, the wheelchair route guidance service system of the present invention provides directions for walking and wheelchair movement in conjunction with a lidar sensor system and a satellite positioning system, and selects a target point and secures a target point for voice guidance as a method for voice guidance service, thereby providing ultra-precision RTK. A route guidance service using centimeter (Cm) level accuracy matching technology using measurement principles and a voice docent service that provides navigation including wheelchairs and voice guidance only with accurate location information are implemented to prevent confusion.
이하 첨부된 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 4 attached.
도 1은 본 발명에 따른 휠체어 사용자를 위한 휠체어 길안내 서비스 시스템의 네트워크 구성을 도시한 블록도이고, 도 2는 도 1에 도시된 휠체어 단말기와 사용자 단말기의 구성을 나타내는 블록도이며, 그리고 도 3은 도 1에 도시된 길안내 서비스 서버의 구성을 나타내는 블록도이다.Figure 1 is a block diagram showing the network configuration of a wheelchair way guidance service system for a wheelchair user according to the present invention, Figure 2 is a block diagram showing the configuration of a wheelchair terminal and user terminal shown in Figure 1, and Figure 3 is a block diagram showing the configuration of the road guidance service server shown in FIG.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 휠체어 길안내 서비스 시스템(2)은 장애인, 노약자, 스스로 보행이 어려운 이동 약자 등의 휠체어 사용자에게 보다 정확하고 안전한 길안내 서비스를 제공하기 위하여, 사전에 항공기와 드론 등의 비행체에 구비되는 라이다 센서 시스템(LiDAR sensor system)(400)을 이용하여 길안내 서비스를 제공하기 위한 서비스 지역의 도로 상황 예컨대, 도로와 도로 주변의 지형, 지물 등에 따른 라이다 데이터를 정밀 측정 및 수집하여 도로 상황을 정확히 판단할 수 있도록 도로 네트워크 데이터를 구축하고, 인공위성을 통한 위성 측위 시스템(Global Navigation Satellite Systems : GNSS)(500)을 이용하여 휠체어 사용자에 대한 정밀 위치 정보를 실시간으로 측정 및 보정하고, 이를 통해 휠체어 길안내 서비스를 위한 내비게이션 데이터를 구축하여 실외에서 목적지까지의 정밀한 길안내 서비스를 위한 경로 탐색 및 음성 안내를 휠체어 사용자에게 제공한다.1 to 3, the wheelchair route guidance service system 2 of the present invention provides a more accurate and safe route guidance service to wheelchair users such as the disabled, the elderly, and those who have difficulty walking on their own, in advance. LiDAR according to the road conditions of the service area, for example, roads and surrounding terrain, features, etc. Establish road network data to accurately determine road conditions by precisely measuring and collecting data, and provide precise location information for wheelchair users by using Global Navigation Satellite Systems (GNSS) (500) through artificial satellites. It measures and corrects in real time, and through this, builds navigation data for wheelchair navigation service, providing route search and voice guidance for precise route guidance service from outdoor to destination to wheelchair users.
이를 위해 본 발명의 휠체어 길안내 서비스 시스템(2)은 사전에 항공기와 드론 등의 라이다 센서 시스템(400)을 이용하여 라이다 데이터를 측정, 수집하여 도로와, 도로 주변의 지형, 지물 등에 대한 점, 선, 면 단위의 라이다 데이터를 구축하고, 현장 확인을 통한 휠체어(10)가 다닐 수 있는 길, 도로 등의 경로에 대한 사전 조사, 도로 데이터 구축 및 정확한 위치에 대한 음성 정보 등을 검증하여 휠체어 길안내 데이터 즉, 내비게이션 데이터를 구축하고, 이러한 과정들을 반복 수행하여 데이터들의 퀄리티를 확보한다.To this end, the wheelchair navigation service system 2 of the present invention measures and collects lidar data using a
또 본 발명의 휠체어 길안내 서비스 시스템(2)은 휠체어(10)에 설치된 휠체어 단말기(100)를 이용하여 위성 측위 시스템(GNSS)(500)으로부터 실시간으로 GNSS 위치 정보를 측정 및 보정하고, 휠체어 사용자가 휴대하는 사용자 단말기(200)로 보정된 GNSS 위치 정보를 실시간 전송한다.In addition, the wheelchair route guidance service system 2 of the present invention measures and corrects GNSS location information in real time from a global positioning system (GNSS) 500 using the
또 본 발명의 휠체어 길안내 서비스 시스템(2)은 사용자 단말기(200)로부터 휠체어(10)의 이동에 따른 현재의 보정된 GNSS 위치 정보와 목적지 정보를 길안내 서비스 서버(300)로 전송하고, 길안내 서비스 서버(300)로부터 사용자 단말기(200)로 목적지까지의 경로와 음성 안내 정보를 전송받아서 휠체어 사용자에게 길안내 서비스를 제공한다.In addition, the wheelchair guidance service system 2 of the present invention transmits the current corrected GNSS location information and destination information according to the movement of the
따라서 본 발명의 휠체어 길안내 서비스 시스템(2)은 센치미터(cm) 단위의 초정밀 GNSS를 기반으로 휠체어(10)의 이동에 따른 GNSS 위치 정보 즉, 정밀 위치 정보를 측정하고, 휠체어(10)의 이동 경로를 도로면의 중심선을 기준으로 매칭시켜서 휠체어 길안내를 위한 맵 매칭 기술을 적용하고, 라이다 데이터를 이용하여 단시간 내에 넓은 서비스 지역에 대한 도로 상황에 따른 도로 네트워크 데이터를 수집하여 정확한 위치에 대한 음성 안내를 제공할 수 있도록 구축하고, 목적지까지의 경로를 탐색하여 탐색된 경로에 대한 길안내와 도로의 위험 상황, 도로 상태 등에 따른 정확한 위치에 대응하여 음성 정보를 안내하는 길안내 서비스를 제공한다.Therefore, the wheelchair guidance service system 2 of the present invention measures GNSS location information according to the movement of the
구체적으로, 본 발명의 휠체어 길안내 서비스 시스템(2)은 위성 측위 시스템(GNSS)(500), 라이다 센서 시스템(400), 휠체어 단말기(100), 사용자 단말기(200) 및 길안내 서비스 서버(300)를 포함한다. 휠체어 단말기(100)와 사용자 단말기(200), 사용자 단말기(200)와 길안내 서비스 서버(300)들 각각은 통신망(4, 6)을 통해 상호 데이터 통신이 가능하도록 연결된다.Specifically, the wheelchair navigation service system 2 of the present invention includes a global positioning system (GNSS) 500, a
통신망(4, 6)은 예를 들어, 유무선 통신망, 이동 통신망 등을 포함하고, 이들 각각의 단일 통신망 또는 이들이 혼합된 복합 통신망으로 구비된다. 통신망(4)은 복수의 기지국과 연결되어 사용자 단말기(200)와 길안내 서비스 서버(300)들 간에 데이터 통신이 이루어지도록 연결된다. 통신망(6)은 유선 또는 무선 통신망을 통하여 휠체어 단말기(100)와 사용자 단말기(200)들 간에 데이터 통신이 이루어지도록 연결된다.The
라이다 센서 시스템(400)은 항공기와 드론 등의 비행체에 구비되어 라이다 센서를 이용하여 휠체어 길안내 서비스를 제공하기 위한 서비스 지역의 도로와 도로 주변의 지형 지물 등을 감지하고, 감지된 도로와 도로 주변의 지형 지물로부터 도달되는 시간을 측정하여 위치 정보를 산출하고, 이를 통해 도로 네트워크 데이터를 구축하기 위한 라이다 데이터를 획득한다. 이러한 라이다 데이터는 센티미터 단위의 정밀도와 정확도를 갖는다. 따라서 라이다 센서 시스템(400)은 위성 측위 시스템(500)의 위치 정밀도를 기반으로 라이다 데이터를 매칭시켜서 정밀 위치에서의 정확한 음성 안내 서비스를 제공하기 위하여, 라이다 데이터를 데이타베이스화하고 이를 통해 내비게이션 지도 상의 점, 선, 면 단위로 적용할 수 있도록 길안내 서비스 서버(300)로 제공한다.The
위성 측위 시스템(GNSS)(500)은 복수 개의 인공위성과 복수 개의 GNSS 기준국을 포함하고, 휠체어 길안내 서비스를 구현하기 위하여, RTK-GNSS 서비스를 이용하여 인공위성을 통해 실시간으로 측정된 휠체어 단말기(100)의 정밀 위치 정보를 보정하도록 처리한다. 즉, 위성 측위 시스템(GNSS)(500)은 휠체어 단말기(100)의 GNSS 수신기(110)로 정밀 위치 정보를 실시간으로 전송하고, GNSS 기준국을 통해 측정된 정밀 위치 정보를 보정하기 위한 GNSS 보정 정보를 GNSS 수신기(110)로 전송하여 측정된 정밀 위치 정보를 보정하도록 처리한다.The global positioning system (GNSS) 500 includes a plurality of satellites and a plurality of GNSS reference stations, and uses the RTK-GNSS service to implement a wheelchair navigation service. ) to correct the precise location information. That is, the global positioning system (GNSS) 500 transmits precise location information to the
휠체어 단말기(100)는 GNSS 수신기(110)와 통신 모듈(140)이 구비된 이동형의 모바일 단말기로, 거치대 등을 이용하여 휠체어(10)의 전방 일측에 장착된다. 휠체어 단말기(100)는 GNSS 안테나(102)를 통해 위성 측위 시스템(GNSS)(500)의 인공위성과 연결되어 휠체어(10)의 이동에 따른 정밀 위치 정보를 실시간으로 수신받고, 주변의 GNSS 기준국으로부터 GNSS 보정 정보를 전송받아서 정밀 위치 정보를 보정한다. 휠체어 단말기(100)는 사용자 단말기(200)와 유선 또는 무선 통신 가능하게 구비된다. 휠체어 단말기(100)는 정밀 위치 정보와 보정된 정밀 위치 정보 즉, GNSS 위치 보정 데이터를 유무선 통신망(6)을 통해 사용자 단말기(200)로 실시간 전송한다.The
본 발명의 실시예에 따른 휠체어 단말기(100)는 도 2에 도시된 바와 같이, GNSS 수신기(110), RTK 보정 처리부(120), 통신 모듈(140), 메모리(150), 배터리(160) 및 컨트롤러(130)를 포함한다.As shown in FIG. 2, the
GNSS 수신기(110)는 예를 들어, RTK(Real Time Kinematic) 방식의 초정밀 GNSS 수신기로 구비되고, GNSS 안테나(102)를 통해 GNSS 시스템(500)의 인공위성과 연결되어 정밀 위치 정보를 수신하고, 컨트롤러(130)의 제어를 받아서 휠체어 단말기(100)의 정밀 위치 정보 즉, GNSS 좌표값을 산출한다. GNSS 수신기(110)는 GNSS 안테나(102)를 통해 주변의 GNSS 기준국으로부터 휠체어 단말기(100)의 정밀 위치 정보를 보정하기 위한 GNSS 보정 정보를 수신하고, 컨트롤러(130)의 제어를 받아서 GNSS 보정 정보를 RTK 보정 처리부(120)로 전달한다.The
RTK 보정 처리부(120)는 컨트롤러(130)의 제어를 받아서 GNSS 수신기(110)로부터 GNSS 보정 정보를 전달받아서 RTK 보정 연산을 통해 실시간 보정하여 GNSS 위치 보정 데이터를 생성한다. 즉, RTK 보정 처리부(120)는 현재 위치의 GNSS 기준국으로부터 전송된 GNSS 보정 정보에 대한 RTCM(Real Time Differential Correction Maritime) 보정 데이터를 전송받아서 실시간으로 정밀 위치 정보를 보정하여 GNSS 위치 보정 데이터를 생성한다.The RTK
통신 모듈(140)은 예를 들어, 블루투스 통신 모듈, 와이파이 통신 모듈, LTE 통신 모듈, USB 통신 모듈 등으로 구비되고, 컨트롤러(130)의 제어를 받아서 유선 또는 무선 통신망(6)을 통해 정밀 위치 정보와 GNSS 위치 보정 데이터를 사용자 단말기(200)로 실시간 전송한다. 이 실시예에서 통신 모듈(140)은 사용자 단말기(200)와 USB 유선 통신망 또는 블루투스 무선 통신망을 통해 연결된다. 또 이 실시예에서 GNSS 수신기(110)와 유무선 통신 모듈(120)은 결합된 일체형으로 구비될 수 있다.The
메모리(150)는 컨트롤러(130)의 제어를 받아서 GNSS 수신기(110)에 의해 수신된 정밀 위치 정보와, RTK 보정 처리부(120)에 의해 생성된 GNSS 위치 보정 데이터를 임시로 저장한다.The
배터리(130)는 예를 들어, 재충전 가능한 2차 전지 등으로 구비되고, 컨트롤러(160)의 제어를 받아서 휠체어 단말기(100)의 전원을 공급한다.The
그리고 컨트롤러(130)는 휠체어 단말기(100)의 제반 동작을 처리하도록 제어한다. 즉, 컨트롤러(130)는 GNSS 수신기(110), RTK 보정 처리부(120), 통신 모듈(140), 메모리(150), 배터리(160)들 각각의 상술한 기능이 상호 유기적으로 처리되도록 제어한다.And, the
사용자 단말기(200)는 휠체어 사용자가 구비하는 모바일 단말기로, 예를 들어, 스마트 폰, 태블릿 폰 등으로 구비된다. 이 실시예의 사용자 단말기(200)는 스마트 폰으로 구비되며, 전형적인 스마트 폰의 구성 요소(예를 들어, CPU, 메모리, GPS 모듈, 이동 통신 모듈, 유무선 통신 모듈, 디스플레이 패널, 카메라, 스피커 및 각종 센서 등)들을 포함한다.The
사용자 단말기(200)는 유무선 통신망(6)을 통해 휠체어 단말기(100)와 연결되고, 통신망(4)을 통하여 길안내 서비스 서버(300)와 연결된다. 사용자 단말기(200)는 GNSS 기반의 길안내 서비스를 제공하기 위한 휠체어 길안내 애플리케이션(이하 휠내비 앱)이 설치된다. 사용자 단말기(200)는 휠내비 앱을 실행하거나, 휠체어 단말기(100)와 유무선 통신망(6)을 통해 연결되면, 휠내비 앱을 활성화시킨다. 사용자 단말기(200)는 휠내비 앱이 활성화되면, 휠체어 단말기(100)로부터 정밀 위치 정보와 GNSS 위치 보정 데이터를 실시간으로 수신하고, 이를 길안내 서비스 서버(300)로 전송한다. 사용자 단말기(200)는 터치패널(도 2의 220)을 통해 휠체어 사용자에 의해 이동하고자 하는 목적지에 대한 목적지 정보를 입력받아서 길안내 서비스 서버(300)로 전송한다. 사용자 단말기(200)는 현재의 GNSS 위치 보정 데이터와 목적지 정보에 대응하는 길안내 경로 데이터와 음성 정보 등의 내비게이션 데이터를 길안내 서비스 서버(300)로부터 실시간으로 전송받아서 터치패널(220)과 스피커(도 2의 270) 등으로 출력한다.The
본 발명의 실시예에 따른 사용자 단말기(200)는 도 2에 도시된 바와 같이, 터치패널(220), 휠내비 앱이 구비된 저장부(230), 통신 모듈(240), GPS 모듈(250), 카메라(260), 스피커(270) 및 제어부(210)를 포함한다.As shown in FIG. 2 , the
터치패널(220)은 제어부(210)의 제어를 받아서 활성화된 휠내비 앱의 내비게이션 지도 등의 다양한 인터페이스 화면을 출력한다. 터치패널(220)은 인터페이스 화면을 통해 휠체어 사용자에 대한 개인 정보 즉, 사용자 정보를 입력받는다. 이 실시예에서 사용자 정보에는 휠체어 사용자의 장애 유무, 휠체어의 종류, 사용자 단말기(200)의 식별 정보 등이 포함된다. 터치패널(220)은 휠체어 사용자의 목적지 정보를 입력받는다. 터치패널(220)은 길안내 서비스 서버(300)로부터 제공되는 길안내 경로와 도로, 도로 주변의 지형 지물 등을 포함하는 내비게이션 데이터를 전자 지도 상에 표시한다.The
저장부(230)는 본 발명에 따른 휠체어 길안내 서비스를 제공하는 휠내비 앱이 구비된다.The
통신 모듈(240)은 예를 들어, 유선 통신 모듈, 무선 통신 모듈, 이동 통신 모듈 등으로 구비되어 통신망(6)을 통해 휠체어 단말기(100)와 연결되고, 통신망(4)을 통해 길안내 서비스 서버(300)와 연결된다. 통신 모듈(240)은 터치패널(220)로 입력된 목적지 정보와, 휠체어 단말기(100)로부터 실시간으로 전송된 정밀 위치 정보와 GNSS 위치 보정 데이터를 길안내 서비스 서버(300)로 전송한다. 통신 모듈(240)은 길안내 서비스 서버(300)로부터 목적지 정보와 GNSS 위치 보정 데이터에 대응되는 내비게이션 데이터를 전송받는다.The
GPS 모듈(250)은 사용자 단말기(200)의 위치 정보를 실시간 획득하여 길안내 서비스 서버(300)로 전송하도록 통신 모듈(240)로 전달한다.The
카메라(260)는 사용자 단말기(200)의 이동 경로 상에 다양한 객체들에 대한 영상을 획득한다.The
스피커(270)는 길안내 서비스 서버(300)로부터 전송된 내비게이션 데이터로부터 길안내 서비스를 위한 음성 안내 정보를 출력한다. 스피커(270)는 내비게이션 데이터에 따라 휠체어(10)의 이동 중에 이벤트가 발생된 위치에 대응하여 음성 안내 정보를 출력한다.The
그리고 제어부(210)는 사용자 단말기(200)의 제반 동작을 처리하도록 제어한다. 즉, 제어부(210)는 휠내비 앱의 처리 과정에 따라 터치패널(220), 저장부(230), 통신 모듈(240), GPS 모듈(250), 카메라(260) 및 스피커(270)들 각각의 기능이 상호 유기적으로 처리하도록 제어한다.And the
그리고 길안내 서비스 서버(300)는 통신망(4)을 통하여 복수의 휠체어 사용자들 각각의 사용자 단말기(200)와 데이터 통신이 가능하도록 연결된다. 길안내 서비스 서버(300)는 사전에 라이다 센서 시스템(400)으로부터 라이다 데이터를 전송받아서 수집 및 검증하고, 반복 수행하여 라이다 데이터를 데이터베이스화하여 도로 네트워크 데이터를 구축하고, 위성 측위 시스템(500)의 정밀 위치 정보를 이용하여 휠체어 길안내 서비스를 위한 내비게이션 데이터를 구축한다. 길안내 서비스 서버(300)는 사용자 단말기(200)로부터 사용자 정보를 전송받아서 등록, 관리한다. 길안내 서비스 서버(300)는 사용자 단말기(200)로부터 휠체어(10)의 이동에 따른 정밀 위치 정보와 GNSS 위치 보정 데이터를 실시간 전송받고, 목적지 정보가 전송되면, 내비게이션 데이터로부터 목적지까지의 경로를 추출하고, 라이다 데이터 기반의 경로 상에 대응되는 음성 안내 정보를 추출하여 사용자 단말기(200)로 휠체어 길안내 서비스를 제공하도록 처리한다.Further, the road
본 발명의 실시예에서 길안내 서비스 서버(300)는 도 3에 도시된 바와 같이, 서버부(310)와 데이터베이스부(350)를 포함한다. 서버부(310)는 통신망(4)을 통해 복수 개의 사용자 단말기(200)들 각각과 연결되어 데이터 통신이 가능하도록 처리하는 웹 서버와 앱 서버 등으로 구비된다. 데이터베이스부(350)는 서버부(310)에 의해 처리되는 길안내 서비스 서버(300)의 제반 처리 과정에 따른 다양한 정보들을 저장 및 관리한다. 이 실시예에서 데이터베이스부(350)는 길안내 서비스 서버(300)에 포함되어 있으나, 독립적인 데이터베이스 서버로 구비될 수도 있다.In an embodiment of the present invention, the road
구체적으로, 서버부(310)는 제어부(312), 통신부(314), 위치 정보 처리부(316), 휠체어 길안내 처리부(318), 음성 안내 처리부(320) 및 이벤트 처리부(322)를 포함한다.Specifically, the
제어부(312)는 길안내 서비스 서버(300)의 제반 동작을 처리하도록 제어한다. 즉, 제어부(312)는 통신부(314), 위치 정보 처리부(316), 휠체어 길안내 처리부(318), 음성 안내 처리부(320), 이벤트 처리부(322) 및 데이터베이스부(350)들 각각의 기능이 상호 유기적으로 처리되도록 제어한다.The
통신부(314)는 예를 들어, 무선 통신 모듈, 이동 통신 모듈 등으로 구비되고, 통신망(4)을 통해 사용자 단말기(200)들 각각과 연결되어 상호 데이터 통신이 이루어지도록 처리한다.The
위치 정보 처리부(316)는 인공위성을 통한 위성 측위 시스템(GNSS)(500)을 이용하여 휠체어 사용자에 대한 정밀 위치 정보를 실시간으로 측정 및 보정하여 데이터베이스부(350)에 저장하고, 이를 통해 휠체어 길안내 서비스를 위한 내비게이션 데이터를 구축한다. 위치 정보 처리부(316)는 사용자 단말기(200)로부터 GPS 정보와 GNSS 위치 보정 데이터를 전송받아서 데이터베이스부(350)에 저장할 수 있다.The location
휠체어 길안내 처리부(318)는 사용자 단말기(200)로부터 전송된 정밀 위치 정보와 GNSS 위치 보정 데이터를 실시간 수신하고, 사용자 단말기(200)로부터 목적지 정보가 수신되면, 내비게이션 데이터로부터 목적지까지의 정밀한 길안내 서비스를 위한 경로 및 음성 안내 정보를 추출하여 사용자 단말기(200)로 휠체어 길안내 애플리케이션을 통해 휠체어 길안내 서비스를 제공하도록 처리한다. 이 때, 휠체어 길안내 처리부(318)는 휠체어 사용자의 사용자 정보에 대응하여 휠체어 사용자에게 적합한 최적의 경로를 추출하여 제공하도록 처리한다. 또 휠체어 길안내 처리부(318)는 사용자 정보를 통해 휠체어의 종류(전동, 수동)를 식별하고, 종류별로 추천 코스, 안전 코스 등 다양한 경로를 제공하도록 처리한다. 또 휠체어 길안내 처리부(318)는 계단, 경사, 도로 폭, 회전 각도, 포장 상태 등 경로의 도로 상태에 대한 실시간 안내 서비스와, 장애인 화장실, 휴게 공간 등 이동 약자용 편의 시설 정보 안내 서비스를 제공하도록 처리한다.The wheelchair route
음성 안내 처리부(320)는 사용자 단말기(200)로 휠체어 길안내 애플리케이션을 통해 휠체어 길안내 처리부(318)에 의해 추출된 경로 상의 라이다 데이터를 기반으로 하는 정밀 위치에 대응하여 음성 안내 정보를 출력하도록 처리한다.The voice
이벤트 처리부(322)는 라이다 데이터를 기반으로 휠체어 길안내 서비스를 위한 경로 상에 이벤트가 발생되는 위치가 판별되면, 이에 대응하여 이벤트를 안내하는 음성 안내 정보를 출력하도록 사용자 단말기(200)로 전송한다. 예를 들어, 이벤트 처리부(322)는 도로 상태에 따른 이동 저해 정도에 대한 위치로 판별되면, 사용자 단말기(200)로 해당 음성 안내 정보를 제공하도록 처리한다. 이벤트 처리부(322)는 복수 개의 사용자 단말기(200)들 각각의 정밀 위치 정보를 모니터링하여 안전한 이동을 위해 주변에 위치하는 다른 휠체어 사용자들에 대한 유무 등의 사용자 단말기(200)로 음성 안내하도록 처리할 수 있다. 또 이벤트 처리부(322)는 사용자 단말기(200)로부터 휠체어(10)의 이동 중 응급 상황이 발생되어, 응급 상황 발생 정보가 전송되면, 이에 대응하여 응급 상황을 조치하도록 휠체어 사용자의 정밀 위치 정보와 응급 상황 발생 정보를 통신망(4)을 통하여 119 소방 센터나 경찰서 등의 관제 시스템(미도시됨)으로 전송할 수도 있다.The
그리고 데이터베이스부(350)는 제어부(312)의 제어를 받아서 위치 정보(352), 라이다 데이터(354), 휠체어 길안내 데이터(356), 음성 안내 데이터(358) 및 사용자 정보(360)를 적어도 저장, 관리한다. 이러한 데이터베이스부(350)는 제어부(312)의 제어를 받아서 길안내 서비스 서버(300)의 제반 기능을 처리하는 과정에 따라 등록, 수집 및 생성되는 다양한 정보들을 저장 및 관리할 수 있다.In addition, the
이러한 길안내 서비스 서버(300)는 휠체어(10)를 사용하는 장애인, 노약자, 이동 약자 등 휠체어 사용자의 이동권을 보장하기 위하여, 라이다 센서 시스템(400)과 위성 측위 시스템(GNSS)(500)과 연동해서 도로 네트워크 데이터와 내비게이션 데이터를 구축하고, 실외에서 목적지까지 정확하고 안전하게 이동할 수 있는 스마트 폰 기반의 휠체어 길안내 서버스를 제공한다.The way
따라서 본 발명의 길안내 서비스 시스템(2)은 장애인, 스스로 보행이 어려운 환자 등의 휠체어 사용자의 이동권을 보장하고 이동 중에 편의성을 제공하기 위하여, GNSS 수신기(110)가 구비된 휠체어 단말기(100)와 휠체어 사용자의 사용자 단말기(200)를 이용하여 초정밀 위치 기반의 길안내 서비스, 도로 상태와 편의 시설 안내 서비스, 이벤트 발생 안내 및 휠체어 사용자의 응급 알림 서비스를 제공하도록 처리한다.Therefore, the guidance service system 2 of the present invention includes a
그리고 도 4는 본 발명에 따른 휠체어 사용자를 위한 휠체어 길안내 서비스 시스템의 처리 수순을 도시한 흐름도이다. 이 수순은 도 1 내지 도 3의 길안내 서비스 시스템(2)의 구성 요소(100 ~ 500)들에 의해 처리된다.And Figure 4 is a flow chart showing the processing procedure of the wheelchair way guidance service system for a wheelchair user according to the present invention. This procedure is processed by the
도 4를 참조하면, 본 발명의 휠체어 길안내 서비스 시스템(2)은 단계 S600에서 먼저, 길안내 서비스 서버(300)가 라이다 센서 시스템(400)과 위성 측위 시스템(GNSS)(500)과 연동해서 도로 네트워크 데이터와 휠체어 길안내 서비스를 제공하기 위한 내비게이션 데이터를 구축한다. 이 때, 휠체어 사용자는 휠체어(10)에 휠체어 단말기(100)를 장착하고, 사용자 단말기(200)를 휴대한다.Referring to FIG. 4, in the wheelchair navigation service system 2 of the present invention, in step S600, the
단계 S602에서 사용자 단말기(200)가 통신망(6)을 통해 휠체어 단말기(100)와 연결되면, 단계 S604에서 휠내비 앱을 활성화시킨다. 물론, 휠체어 사용자가 사용자 단말기(200)에 설치된 휠내비 앱을 실행하여 활성화시킬 수도 있다.When the
단계 S606에서 휠체어 단말기(100)는 GNSS 수신기(110)를 이용하여 위성 측위 시스템(GNSS)의 인공위성을 통해 실시간으로 정밀 위치 정보를 수신하고, 단계 S608에서 위성 측위 시스템(GNSS)의 GNSS 기준국으로부터 정밀 위치 정보를 보정하기 위한 GNSS 보정 정보를 전송받아서 정밀 위치 정보를 보정하고, 이를 통해 GNSS 위치 보정 데이터를 생성한다. 단계 S610에서 휠체어 단말기(100)는 통신망(6)을 통해 사용자 단말기(200)로 정밀 위치 정보와 보정된 GNSS 위치 보정 데이터를 전송한다.In step S606, the
단계 S612에서 사용자 단말기(200)는 활성화된 휠내비 앱을 이용하여 목적지 정보와 정밀 위치 정보 및 GNSS 위치 보정 데이터를 통신망(4)을 통해 길안내 서비스 서버(300)로 전송한다.In step S612, the
단계 S614에서 길안내 서비스 서버(300)는 사용자 단말기(200)로부터 전송된 목적지 정보와 정밀 위치 정보 및 GNSS 위치 보정 데이터에 대응하여 내비게이션 데이터로부터 휠체어 길안내 데이터 즉, 경로와 음성 안내 정보를 추출하여 사용자 단말기(200)로 휠체어(10)의 이동 경로를 따라 실시간으로 전송한다.In step S614, the route
단계 S616에서 사용자 단말기(200)는 휠체어(10)를 이동하도록 길안내 서비스 서버(300)로부터 전송된 휠체어 길안내 데이터를 출력한다. 이 때, 사용자 단말기(200)는 길안내 데이터의 경로를 따라 라이다 데이터를 기반으로 위치 정보를 판별하여 도로 상황 등을 안내하는 음성 안내 정보를 출력한다.In step S616, the
단계 S618에서 사용자 단말기(200)가 휠체어 이동 중에 이벤트가 발생되는 위치이면, 이어서 단계 S620으로 진행하여 이벤트에 대응되는 음성 안내 정보를 출력한다.In step S618, if the
따라서 본 발명에 따른 휠체어 사용자를 위한 휠체어 길안내 서비스 시스템(2)은 인공위성을 이용한 초정밀 위치 측위 시스템(Global Navigation Satelite System : GNSS)을 이용하여 측정된 위치 정보를 사용자가 위치한 지점의 인접하게 배치된 다수의 GNSS 기준국들로부터 RTK 위치 보정 신호를 통해 수집한 후, 이를 종합적으로 활용하여 사용자의 위치에 적합한 RTK 보정 신호를 계산하여 생성한다. 이는 여러 GNSS 기준국에서 계산한 정보들을 활용하여 사용자 위치에 적합한 RTK 보정 신호를 계산하기 때문에 보다 넓은 서비스 지역에 적용할 수 있다.Therefore, the wheelchair route guidance service system 2 for wheelchair users according to the present invention uses a high-precision positioning system (Global Navigation Satellite System: GNSS) using artificial satellites to transfer the measured location information to a location located adjacent to the point where the user is located. After collecting through the RTK position correction signal from a number of GNSS reference stations, it is comprehensively utilized to calculate and generate an RTK correction signal suitable for the user's location. This can be applied to a wider service area because it calculates the RTK correction signal suitable for the user's location by using the information calculated by several GNSS reference stations.
이 때, 현장에서 위치 정보를 획득하는 원리는 GNSS 시스템(500)의 위치 정보를 읽어서 무선 통신망을 통해 국가에서 운영하는 GNSS 기준국에 접속하고, 위치 보정 서비스망을 통해 위치 보정 데이터를 수신하여 RTCM 보정 서비스망을 통해 휠체어 단말기(100)의 위치를 정확히 산출한다.At this time, the principle of obtaining location information in the field is to read the location information of the
또 본 발명에 따른 휠체어 사용자를 위한 휠체어 길안내 서비스 시스템(2)은 초정밀 위치 측위 시스템인 RTK(Real Time Kinematic)-GNSS(Global Navigation Satellite System)을 이용하여 휠체어 사용자의 이동 중에 위치 정보를 실시간 측정 및 보정하고, 무선 통신망(6)을 통해 휠체어 사용자의 사용자 단말기(200)로 정밀 위치 정보를 전송한다.In addition, the wheelchair route guidance service system 2 for wheelchair users according to the present invention measures location information in real time while the wheelchair user is moving by using RTK (Real Time Kinematic)-GNSS (Global Navigation Satellite System), which is a high-precision positioning system. and correction, and transmits precise location information to the
이에 사용자 단말기(200)는 휠체어 단말기(100)의 GNSS 수신기(110)와 길안내 서비스 서버(300)와 실시간으로 연동해서 휠체어 길안내 애플리케이션을 통해 길안내를 위한 적정한 위치 매칭과 경로의 위치를 표출하고, 현재 사용자 위치를 기준을 위치 방향으로 이동하는 음성 안내 서비스를 제공하여 휠체어 길안내 서비스를 위한 경로를 안내한다. 또 사용자 단말기(200)는 휠체어 길안내 애플리케이션을 통해 예를 들어, 길안내에 따라 실시간으로 도로 상태 예를 들어, 내리막길, 오르막길, 계단, 돌길, 턱, 잔디밭, 데크로드 등과, 화장실, 주차장, 휴게 공간 등의 편의 시설 정보, 각종 시설물의 출구, 입구, 진입로, 회전 방향 및 회전 각도, 도로 폭 등을 음성 안내한다. 또한 사용자 단말기(200)는 휠체어 길안내 애플리케이션을 통해 시각 장애인을 위하여 길안내 뿐만 아니라, 도로 매장된 지하 시설물, 점자 블록 등의 도로 포장 상태를 실시간으로 위치 확인하여 해당 시설물이나 도로 상태에 대한 음성 안내 정보를 제공한다.Accordingly, the
이상에서, 본 발명에 따른 휠체어 사용자를 위한 휠체어 길안내 서비스 시스템의 구성 및 작용을 상세한 설명과 도면에 따라 도시하였지만, 이는 실시예를 들어 설명한 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다.In the above, the configuration and operation of the wheelchair way guidance service system for a wheelchair user according to the present invention have been shown in detail and in accordance with the drawings, but this is only described by way of example, and is within the scope of the technical spirit of the present invention. Various changes and changes are possible in
2 : 휠체어 길안내 서비스 시스템
4, 6 : 통신망
10 : 휠체어
100 : 휠체어 단말기
110 : GNSS 수신기
120 : 통신 모듈
200 : 사용자 단말기
230 : 휠체어 길안내 애플리케이션
300 : 길안내 서비스 서버
400 : 라이다 센서 시스템
500 : 위성 측위 시스템(GNSS)2: Wheelchair guidance service system
4, 6: communication network
10: Wheelchair
100: wheelchair terminal
110: GNSS receiver
120: communication module
200: user terminal
230: wheelchair directions application
300: Directions service server
400: lidar sensor system
500: satellite positioning system (GNSS)
Claims (3)
통신 가능하게 구비되어 휠체어에 장착되고, 휠체어의 이동에 따라 인공위성을 통해 정밀 위치 정보를 측정하는 위성 측위 시스템(Global Navigation Satellite System : GNSS)으로부터 측정된 GNSS 위치 정보를 실시간 수신하고, GNSS 기준국으로부터 GNSS 보정 정보를 수신하고, GNSS 보정 정보를 이용하여 수신된 GNSS 위치 정보를 보정하여 GNSS 위치 보정 데이터를 생성하는 휠체어 단말기;
휠체어 길안내 서비스를 제공하기 위한 애플리케이션이 설치되고, 휠체어 사용자가 휴대하고, 애플리케이션이 활성화되면, 통신망을 통해 상기 휠체어 단말기로부터 GNSS 위치 정보와 GNSS 위치 보정 데이터를 실시간으로 전송받고, 휠체어 사용자에 의해 이동하고자 하는 목적지에 대한 목적지 정보를 입력받는 사용자 단말기; 및
사전에 비행체에 구비되는 라이다 센서 시스템으로부터 측정된 길안내 서비스 지역의 도로와, 도로 주변의 지형 지물에 대한 라이다 데이터를 수집 및 검증하고, 상기 위성 측위 시스템(GNSS)으로부터 획득된 GNSS 위치 정보와 GNSS 위치 보정 데이터를 수집하여 상기 위성 측위 시스템의 위치 정밀도를 기반으로 라이다 데이터를 매칭시켜서 휠체어 길안내 서비스를 위한 내비게이션 데이터를 구축하고, 라이다 데이터를 통해 음성 안내를 위한 정확한 위치 정보를 확보하고, 통신망을 통해 상기 사용자 단말기로부터 현재 위치에 대한 GNSS 위치 정보와 GNSS 위치 보정 데이터 및 목적지 정보가 전송되면, 내비게이션 데이터로부터 목적지까지의 경로와 라이다 데이터를 기반으로 경로 상에 대응되는 음성 안내 정보를 추출하여 상기 사용자 단말기로 휠체어 길안내 서비스를 실시간 제공하는 길안내 서비스 서버;를 포함하고,
상기 휠체어 단말기는,
상기 위성 측위 시스템(GNSS)으로부터 GNSS 위치 정보를 실시간 수신하고, 상기 GNSS 기준국으로부터 GNSS 보정 정보를 수신하는 GNSS 수신기;
상기 GNSS 수신기로부터 GNSS 위치 정보와 GNSS 보정 정보를 전달받아서 RTK(Real Time Kinematic) 보정 연산을 통해 GNSS 위치 보정 데이터를 생성하는 RTK 보정 처리부;
상기 사용자 단말기로 통신망을 통해 GNSS 위치 정보와 GNSS 위치 보정 데이터를 실시간으로 전송하는 통신 모듈;
상기 휠체어 단말기로 전원을 공급하는 배터리;
상기 GNSS 수신기에 의해 수신된 GNSS 위치 정보와 상기 RTK 보정 처리부에 의해 생성된 GNSS 위치 보정 데이터를 저장하는 메모리; 및
상기 GNSS 수신기와 상기 RTK 보정 처리부와 상기 통신 모듈 및 상기 메모리를 제어하는 컨트롤러;를 포함하되,
상기 길안내 서비스 서버는,
상기 사용자 단말기로부터 휠체어 사용자의 휠체어 종류와 상기 사용자 단말기의 식별 정보를 적어도 포함하는 사용자 정보를 전송받아서 등록 관리하고;
상기 사용자 단말기로부터 현재 위치에 대한 GNSS 위치 정보와 GNSS 위치 보정 데이터 및 목적지 정보가 전송되면, 사용자 정보의 휠체어 종류에 대응하여 휠체어 사용자에게 적합한 경로를 추출하여 제공하고;
추출된 경로의 도로 상태와 경로 상의 이동 약자용 편의 시설에 대한 음성 안내 서비스를 더 제공하도록 처리하는 것을 특징으로 하는 휠체어 길안내 서비스 시스템.
In the wheelchair navigation service system:
It is equipped to communicate and is mounted on a wheelchair, and receives real-time GNSS location information measured from a global navigation satellite system (GNSS) that measures precise location information through satellites according to the movement of the wheelchair, and from a GNSS reference station a wheelchair terminal for receiving GNSS correction information and generating GNSS location correction data by correcting the received GNSS location information using the GNSS correction information;
When an application for providing a wheelchair route guidance service is installed, carried by a wheelchair user, and the application is activated, GNSS location information and GNSS location correction data are transmitted in real time from the wheelchair terminal through a communication network, and the wheelchair user moves a user terminal that receives destination information about a desired destination; and
Collects and verifies lidar data for the roads in the route guidance service area measured from the lidar sensor system installed in the vehicle in advance and the terrain features around the road, and GNSS location information obtained from the satellite positioning system (GNSS) and GNSS positioning correction data are collected, matching lidar data based on the positional accuracy of the satellite positioning system to build navigation data for wheelchair navigation service, and securing accurate location information for voice guidance through lidar data And, when GNSS location information, GNSS location correction data, and destination information for the current location are transmitted from the user terminal through the communication network, voice guidance information corresponding to the route based on the route from navigation data to the destination and lidar data Including; a route guidance service server that extracts and provides a wheelchair route guidance service to the user terminal in real time;
The wheelchair terminal,
a GNSS receiver configured to receive real-time GNSS location information from the global positioning system (GNSS) and GNSS correction information from the GNSS reference station;
an RTK correction processing unit receiving GNSS location information and GNSS correction information from the GNSS receiver and generating GNSS location correction data through RTK (Real Time Kinematic) correction calculation;
a communication module for transmitting GNSS location information and GNSS location correction data to the user terminal in real time through a communication network;
a battery supplying power to the wheelchair terminal;
a memory for storing GNSS location information received by the GNSS receiver and GNSS location correction data generated by the RTK correction processor; and
A controller controlling the GNSS receiver, the RTK correction processing unit, the communication module, and the memory;
The route guidance service server,
receiving, registering, and managing user information including at least a wheelchair user's wheelchair type and identification information of the user terminal from the user terminal;
When GNSS location information, GNSS location correction data, and destination information for a current location are transmitted from the user terminal, a path suitable for a wheelchair user is extracted and provided in response to a wheelchair type of user information;
A wheelchair navigation service system characterized in that it further provides a voice guidance service for the road conditions of the extracted route and convenience facilities for the mobility impaired on the route.
상기 길안내 서비스 서버는,
라이다 데이터를 기반으로 휠체어 길안내 서비스를 위한 경로 상에 이벤트가 발생되는 위치가 판별되면, 상기 사용자 단말기로 이벤트를 안내하는 음성 안내 정보를 더 출력하도록 전송하는 것을 특징으로 하는 휠체어 길안내 서비스 시스템.The method of claim 1,
The route guidance service server,
When a location where an event occurs on a route for a wheelchair navigation service is determined based on lidar data, voice guidance information for guiding the event is further transmitted to the user terminal so as to be output. .
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