KR102541618B1 - 보행 장애인 중심의 최적 경로를 안내하는 스마트 네비게이션 시스템 - Google Patents

보행 장애인 중심의 최적 경로를 안내하는 스마트 네비게이션 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 보행 장애인 중심의 최적 경로를 안내하는 스마트 네비게이션 시스템에 있어서, 사용자로부터 목적지에 따라 사용자 이동 정보를 입력 받고, 최적의 이동경로데이터에 따라 이동 경로를 안내하는 하나 이상의 사용자단말; 날짜, 요일 및 시간에 따른 날씨 정보를 제공하는 기상청 서버와 공사 현장이나 이동 경로의 통제 상황의 공공 정보를 제공하는 공공API서버를 포함하는 외부정보서버 및 보조보행장치로부터 상기 거리 정보를 수집하여 생성된 빅데이터를 기반으로 상기 날씨 정보와 공공 정보를 이용하여 상기 사용자 이동 정보에 따라 상기 최적의 이동경로데이터를 생성하여 상기 사용자단말로 제공하는 중앙 서버를 포함하며,
상기 중앙 서버는, 다수의 보조보행장치로부터 거리 정보를 수집하여 생성된 빅데이터를 저장하고, 상기 사용자단말에서 제공 받은 상기 사용자 이동 정보를 저장하는 빅데이터저장부 및 상기 빅데이터를 기반으로 상기 날씨 정보와 공공 정보를 이용하여 상기 사용자 이동 정보에 따라 상기 최적의 이동경로데이터를 산출하여 상기 사용자단말에 제공하는 최적경로산출부를 포함하는 보행 장애인 중심의 최적 경로를 안내하는 스마트 네비게이션 시스템을 제공 할 수 있다.

Description

보행 장애인 중심의 최적 경로를 안내하는 스마트 네비게이션 시스템{Smart navigation system for guiding the best route around pedestrian disability}
본 발명은 보행 장애인 중심의 최적 경로를 안내하는 스마트 네비게이션 시스템에 관한 것으로, 보조보행장치에 사용자단말을 구비하여, 중앙 서버에 저장되어 있는 빅데이터와 기상청 서버 및 공공 서버의 데이터를 종합하여 이동경로까지의 보행 장애인 맞춤 최적의 경로를 안내할 수 있는 보행 장애인 중심의 최적 경로를 안내하는 스마트 네비게이션 시스템에 관한 것이다.
보행 장애인은 목적지로 이동에 있어, 보조보행장치인 휠체어나 전동휠체어를 통해 이동을 한다. 종래의 기술에는 한국등록특허 제 10-1648667호(전동휠체어)가 공개되어있다.
하지만, 보조보행장치인 휠체어나 전동휠체어의 문제점은 목적지 이동 경로에 있어서 경사 및 험로, 장애물, 인파, 공사현장 같은 이동을 방해하는 요소들이다. 이 경우, 보행 장애인은 휠체어나 전동휠체어가 이동하기 적합한 길을 찾아 멀리 돌아가는 경우가 많다.
또한, 보행 장애인이 적합한 목적지 이동 경로를 파악하기란 쉽지가 않으며, 사회적 문제로도 야기될 수 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해, 보조보행장치인 휠체어나 전동휠체어에 네비게이션이 구비되어 중앙 서버에서 목적지까지의 안전한 최적 경로데이터를 제공할 수 있는 보행 장애인 중심의 최적 경로를 안내하는 스마트 네비게이션 시스템이 필요한 실정이다.
상기와 같은 문제를 해결하고자, 보행 장애인의 이동 수단인 보조보행장치에 구비된 네비게이션이 목적지 이동 경로에 있어, 경사 및 험로, 장애물, 인파, 공사현장 또는 날씨에 따른 안전한 최적의 경로 데이터를 산출하여 보행 장애인 중심의 최적 경로를 안내하는 네비게이션 시스템을 제공하는데 목적이 있다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 제 1실시예에 따른 보행 장애인 중심의 최적 경로를 안내하는 스마트 네비게이션에 있어서, 사용자로부터 목적지에 따라 사용자 이동 정보를 입력 받고, 최적의 이동경로데이터에 따라 이동 경로를 안내하는 하나 이상의 사용자단말; 날짜, 요일 및 시간에 따른 날씨 정보를 제공하는 기상청 서버와 공사 현장이나 이동 경로에 따른 통제 상황의 공공 정보를 제공하는 공공API서버를 포함하는 외부정보서버 및 보조보행장치로부터 상기 거리 정보를 수집하여 생성된 빅데이터를 기반으로 상기 날씨 정보와 공공 정보를 이용하여 상기 사용자 이동 정보에 따라 상기 최적의 이동경로데이터를 생성하여 상기 사용자단말로 제공하는 중앙 서버를 포함하며, 상기 중앙 서버는, 다수의 보조보행장치로부터 거리 정보를 수집하여 생성된 빅데이터를 저장하고, 상기 사용자단말에서 제공 받은 상기 사용자 이동 정보를 저장하는 빅데이터저장부 및 상기 빅데이터를 기반으로 상기 날씨 정보와 상기 공공 정보를 이용하여 상기 사용자 이동 정보에 따라 상기 최적의 이동경로데이터를 산출하여 상기 사용자단말에 제공하는 최적경로산출부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 사용자단말은, 사용자 조작 또는 음성 인식으로 목적지를 설정하는 설정부; 상기 설정부를 통해 설정된 목적지 정보와 현재 위치 정보를 종합하여 상기 사용자 이동 정보를 상기 중앙 서버로 전송하는 GPS데이터부 및 상기 중앙 서버로부터 최적의 이동경로데이터를 수신 받아 이동경로를 음성안내 또는 화면으로 표시하는 디스플레이부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 사용자단말은, 연동된 보조보행장치의 센서부로부터 거리 정보를 수신 받아 상기 중앙 서버에 전송하는 센서정보부를 포함하고, 상기 빅데이터저장부는, 상기 센서정보부의 상기 거리 정보를 전송 받아 저장된 빅데이터를 업데이트하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 센서부는, 거리의 경사 및 험로를 측정하는 지면측정부 및 초음파 센서, 레이더 센서 및 카메라 중 하나 이상이 구비되어, 거리의 특성을 파악하는 거리특성감지부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 사용자단말은, 전동 보조보행장치와 연동될 경우, 제공 받은 상기 최적의 이동경로데이터에 따라 상기 전동 보조보행장치를 자율 주행하도록 하는 자율부행부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 제 2실시예에 따른 보행 장애인 중심의 최적 경로를 안내하는 스마트 네비게이션 시스템의 상기 사용자단말은, 상기 최적의 이동경로데이터에 따라 이동 시, 충돌 또는 위치 변화 감지에 따라 위험으로 판단되면 상기 카메라를 통해 촬영이 이루어지도록 하여, 촬영이미지를 상기 중앙 서버 및 보호자단말 중 하나 이상에 전송하는 위험감지부를 더 포함 할 수 있다.
또한, 상기 사용자단말은, 상기 보조보행장치를 제어하는 보행장치제어부를 더 포함하고, 상기 보행장치제어부는, 상기 중앙 서버에서 제공 받은 날씨 정보에 따라, 상기 보조보행장치 좌석프레임의 열선을 제어하는 열선관리부 및 상기 중앙 서버에서 제공 받은 상기 최적의 이동경로데이터에 따라 상기 보조보행장치 좌석프레임의 각도를 제어하는 각도조절부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 중앙 서버는, 대중교통의 대중교통정보를 제공하는 대중교통부를 더 포함하고, 상기 대중교통서버는, 상기 최적경로산출부에서 제공받은 상기 최적의 이동경로데이터에 따라서 이용 가능한 장애인 전용 대중교통수단의 대중교통정보를 종합하여 상기 사용자단말에 전송하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기와 같은 본 발명의 실시예에 따른 보행 장애인 중심의 최적 경로를 안내하는 네비게이션 시스템은, 거리 정보의 수집을 통해 빅데이터가 저장되어 있는 중앙 서버에서 보조보행장치가 원활히 이동할 수 있는 최적의 이동경로데이터를 사용자단말을 통해 제공 할 수 있다.
또한, 최적의 이동경로데이터를 기반으로 보조보행장치가 전동휠체어로 구성될 경우, 자율 주행하도록 하도록 할 수 있다.
또한, 보조보행장치를 통해 최적의 이동경로데이터에 따라 이동될 시, 센서부로부터 거리 정보를 수집하여 중앙 서버에 전송하는 것으로, 저장되어 있는 빅데이터를 업데이트 할 수 있다. 이와 같이 거리 정보가 계속 축적됨에 따라 보다 최적화된 이동경로데이터를 제공할 수 있다
또한, 보조보행장치가 전동휠체어로 구성될 경우, 최적의 이동경로데이터에 따라 좌석프레임이나 열선을 제어하여 보행장애인이 이동에 있어 편리함을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른 보행 장애인 중심의 최적 경로를 안내하는 스마트 네비게이션 시스템의 전체적인 구성을 보여주기 위한 구성도이다.
도 2는 도 1의 사용자단말의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 3은 도 1의 보조보행장치에 구비되어 있는 센서부의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 4는 도 3의 거리특성감지부의 구성을 보여주기 위한 블록도이다.
도 5는 도 1의 외부정보서버의 구성을 보여주기 위한 블록도이다.
도 6은 도 1의 중앙 서버의 구성을 보여주기 위한 블록도이다.
도 7은 도 6의 최적경로산출부가 이동 가능 구역 정보를 설명하기 위한 예시도이다.
도 8은 본 발명의 제 2실시예에 따른 보행 장애인 중심의 최적 경로를 안내하는 스마트 네비게이션 시스템의 사용자단말을 나타낸 블록도이다.
도 9는 도 7의 보행장치제어부의 구성을 보여주기 위한 블록도이다.
도 10은 본 발명의 제 2실시예에 따른 보행 장애인 중심의 최적 경로를 안내하는 스마트 네비게이션 시스템의 중앙 서버에 대중교통부가 더 포함되는 모습을 보여주기 위한 블록도이다.
이하, 도면을 참조한 본 발명의 설명은 특정한 실시 형태에 대해 한정되지 않으며, 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있다. 또한, 이하에서 설명하는 내용은 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
이하의 설명에서 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용 되는 용어로서, 그 자체에 의미가 한정되지 아니하며, 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 명세서 전체 걸쳐 사용되는 동일한 참조 번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.
본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 이하에서 기재되는 “포함하다”,”구비하다”또는 “가지다” 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
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 갖고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 갖는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조 부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도 1 내지 도 10을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른 보행 장애인 중심의 최적 경로를 안내하는 스마트 네비게이션 시스템의 전체적인 구성을 보여주기 위한 구성도이며, 도 2는 도 1의 사용자단말의 구성을 나타낸 블록도이며, 도 3은 도 1의 보조보행장치에 구비되어 있는 센서부의 구성을 나타낸 블록도이며, 도 4는 도 3의 거리특성감지부의 구성을 보여주기 위한 블록도이며, 도 5는 도 1의 외부정보서버의 구성을 보여주기 위한 블록도이며, 도 6은 도 1의 중앙 서버의 구성을 보여주기 위한 블록도이고, 도 7은 도 6의 최적경로산출부가 이동 가능 구역 정보를 설명하기 위한 예시도이다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 제 1실시예에 의한 보행 장애인 중심의 최적 경로를 안내하는 스마트 네비게이션 시스템은 사용자단말(100), 보조보행장치(200), 외부정보서버(300) 및 중앙 서버(400)를 포함할 수 있다.
여기서, 사용자단말(100)은 하나 이상으로 구성될 수 있으며, 사용자로부터 목적지를 입력 받아 중앙 서버(400)로 제공되는 최적의 이동경로데이터를 통해 이동 경로를 안내할 수 있다.
즉, 사용자단말(100)은 목적지 정보와 현재 위치 정보를 중앙 서버(400)에 종합하여 사용자 이동 정보를 중앙 서버(400)에 전송하며, 최적의 이동경로데이터를 중앙 서버(400)로부터 수신 받아 사용자에게 음성 또는 화면으로 제공할 수 있다.
한편, 사용자단말(100)은 불특정 다수의 사용자가 소지하고 있는 단말일 수 있으며, 스마트폰, 태블릿, 네비게이션 등으로 구성될 수 있고, 본 발명의 시스템을 이용할 수 있는 어플리케이션이 다운로드 되어 있어, 하기와 같은 기능을 수행할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
사용자단말(100)은 설정부(110), GPS데이터부(120), 디스플레이어부(130), 센서정보부(140), 자율주행부(150)를 포함할 수 있다.
먼저, 설정부(110)는 사용자가 조작 또는 음성 인식으로 목적지의 정보를 설정하도록 할 수 있다.
여기서, GPS데이터부(120)는 현재 위치 정보와 설정부(130)에서 설정된 목적지의 정보를 종합하여 사용자 이동 정보로 생성하며, 이에 따라 생성된 사용자 이동 정보는 중앙 서버(400)로 전송될 수 있다.
또한, 디스플레이어부(130)는 중앙 서버(400)에서 GPS데이터부(120)로 최적의 이동경로데이터를 수신 받아 음성 안내 또는 화면으로 표시되도록 할 수 있다.
한편, 자율주행부(150)는 보조보행장치(200)가 전동휠체어로 구성될 시, GPS데이터부(120)에 수신 받은 최적의 이동경로데이터에 따라 보조보행장치(200)를 제어하여 자율 주행하도록 할 수 있다.
더욱 상세하게, 자율주행부(150)는 보조보행장치(200)가 전동휠체어로 구성되어, 카메라와 각종 센서들을 통한 딥러닝 기반의 엔진을 구비하여 보조보행장치(200)가 자율 주행하도록 할 수 있다.
또한, 원격 리모컨이나 어플리케이션 등으로 모터 등을 튜닝하여 보조보행장치(200)가 자율 주행할 수 있어 이에 한정하지 않는다.
사용자단말(100)은 연동된 보조보행장치(200)의 센서부(210)로부터 거리 정보를 수신 받아 중앙 서버(400)에 전송할 수 있는 센서정보부(140)를 포함할 수 있다.
센서정보부(140)는 센서부(210)로부터 수신 받은 거리 정보를 중앙 서버(400)로 전송하여, 중앙 서버(400)에 저장되어 있는 빅데이터가 업데이트되도록 할 수 있다.
여기서, 거리 정보는 경사, 진동, 장애물, 인파의 정보 및 거리의 특성 중 하나 이상의 정보를 포함할 수 있으며, 거리의 특성은 위험도 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않고, 거리의 다양한 정보들을 포함할 수 있다.
보조보행장치(200)는 사용자단말(100)과 연동된 장치로서, 센서부(210)를 포함할 수 있다.
센서부(210)는 보조보행장치(200)가 최적의 이동경로데이터에 따라 이동함에 거리 정보를 수집할 수 있고, 센서정보부(140)로 거리 정보를 전송할 수 있다.
센서부(210)는 지면측정부(211), 거리특성감지부(212)를 포함할 수 있다.
지면측정부(211)는 3축 가속도 센서가 구비되어 거리의 경사 및 진동을 측정할 수 있으며, 이에 한정하지 않고 거리의 경사 및 진동을 측정하기 용이한 센서로 구성될 수 있다.
이 때, 지면측정부(211)의 설치 위치는 한정하지 않고, 보조보행장치(200)의 다양한 위치에 구비될 수 있다.
거리특성감지부(212)는 거리의 특성을 파악하는 것으로, 초음파 센서(212a), 레이더 센서(212b) 및 카메라(212c) 중 하나 이상이 구비될 수 있다.
초음파 센서(212a)와 레이더 센서(212b)는 거리의 특성으로써, 장애물, 인파(유동인구) 및 지면의 험로(위험도) 등을 측정할 수 있다.
여기서, 카메라(212c)는 거리를 촬영하여, 촬영이미지를 통해 장애물, 인파(유동인구) 및 지면의 험로(위험도), 이동 가능한 폭 크기 등 거리의 특성을 파악하도록 할 수 있다.
또한, 카메라(212c)는 구비될 경우, 블랙박스로도 구성될 수 있어, 사용자가 최적의 이동경로데이터로 이동 시, 상황을 촬영하여 기록할 수 있다.
이에 따라, 보조보행장치(200)의 센서부(210)를 통해 장애물, 인파 및 험로, 이동 가능한 폭 크기 등에 대한 정보를 포함하는 거리 정보를 수집할 수 있다.
이와 같이 수집된 거리 정보가 사용자단말(100)의 센서정보부(140)에 전송되며, 센서정보부(140)를 통해 중앙 서버(400)로 전송되며, 중앙 서버(400)에서 거리 정보들이 처리되어 빅데이터가 지속적으로 업데이트될 수 있다.
한편, 센서정보부(140)는 센서부(210)로부터 실시간으로 수신 받은 거리 정보에 따라 장애물이 감지되거나 이동 가능한 폭 크기가 아닐 경우, 알림으로 사용자에게 알려줄 수 있다.
즉, 센서정보부(140)는 초음파 센서(212a), 레이더 센서(212b)를 통해 근접한 위치에 장애물 또는 사람이 존재함이 인지되면 알림을 줄 수 있으며, 카메라(212c)로부터 수신된 촬영이미지를 분석하여 이동 가능한 폭 크기를 도출하고, 도출된 이동 가능한 폭 크기와 보조보행장치(200)의 폭 크기를 비교하여 이동 가능한 폭 크기가 작을 경우 알림을 줄 수 있는 것이다.
외부정보서버(300)는 최적의 경로를 산출하기 위해 거리에 대한 정보를 수신 받는 서버로서, 기상청 서버(310) 및 공공API서버(320)을 포함할 수 있다.
기상청 서버(310)는 날짜, 요일 및 시간에 따른 날씨 정보를 중앙 서버(400)로 제공할 수 있다.
예를 들어, 기상청 서버(310)는 중앙 서버(400)로부터 사용자 거리 정보를 수신 받아, 사용자 거리 정보에 따른 인근 날씨 정보를 중앙 서버(400)로 전송할 수 있으나, 이에 한정되지 않고, 전 거리에 대한 날씨 정보를 중앙 서버(400)에 실시간으로 전송하는 등 다양하게 이루어질 수 있다.
공공API서버(320)는 공사 현장 이나 이동 경로의 통제 상황의 공공 정보를 중앙 서버(400)로 제공할 수 있는 것으로, 중앙 서버(400)로부터 사용자 거리 정보를 수신 받아, 사용자 거리 정보에 따라 주변 위치에 해당하는 공공 정보를 중앙 서버(400)로 전송할 수 있으나, 이에 한정되지 않고, 모든 공공 정보를 실시간으로 중앙 서버(400)에 제공하여 중앙 서버(400)에서 판단하도록 할 수도 있다.
중앙 서버(400)는 다수의 보조보행장치(200)로부터 거리 정보를 수집하여 생성된 빅데이터를 기반으로 날씨 정보와 공공 정보를 이용하여 사용자 이동 정보에 따라 최적의 이동경로데이터를 생성할 수 있고, 사용자단말(100)로 제공할 수 있다.
구체적으로, 중앙 서버(400)는 빅데이터저장부(410) 및 최적경로산출부(420)를 포함할 수 있다.
빅데이터저장부(410)는 다수의 보조보행장치(200)를 통해 수집되는 거리 정보를 빅데이터화하여 저장하며, 사용자단말(100)로부터 전송 받은 거리 정보를 축적하는 것으로 빅데이터를 업데이트 시킬 수 있다.
여기서, 수집된 거리 정보는 경사, 진동, 험로, 장애물, 인파, 촬영 이미지, 이동 가능한 폭 크기, 지면 특성, 공사 현장 등일 수 있다.
즉, 빅데이터저장부(410)에 저장되는 빅데이터는 경사, 진동, 험로, 장애물, 인파, 촬영 이미지, 이동 가능한 폭 크기, 지면 특성, 공사 현장 등에 따른 거리 통제 상황 중 하나 이상을 포함하는 거리 정보가 수집되어 빅데이터화된 것일 수 있다.
한편, 빅데이터저장부(410)는 수집된 촬영이미지(전방을 촬영한 이미지)로부터 장애물을 인식할 수 있다. 이를 통해 장애물에 대한 거리 정보가 수집될 수 있는 것이다.
또한, 빅데이터저장부(410)는 인식된 장애물로부터, 좌우측에 위치한 장애물간의 폭을 분석하여 해당 거리의 이동 가능한 폭 크기를 도출할 수 있다.
이때, 빅데이터저장부(410)는 촬영된 위치로부터 동일 거리에 위치하는 장애물들끼리 그룹화할 수 있으며, 그룹별로 좌우에 위치하는 장애물을 판단하여 그 장애물간의 폭을 분석할 수 있다.
보다 구체적으로, 하나의 그룹에서 좌측에 위치하는 장애물, 우측에 위치하는 장애물을 거리의 중심을 기준으로 구별한 후, 좌측에 위치하는 장애물, 우측에 위치하는 장애물에서 각각 최내측에 위치하는 장애물을 선정하여 그 장애물간의 폭을 구하는 것으로 이동 가능한 폭 크기를 도출할 수 있다.
이 때, 빅데이터는 수집된 거리 정보들을 거리 구역별로 분류되어 저장될 수 있다. 여기서 갈림길이 발생하기 전까지의 거리를 하나의 구역으로 지칭할 수 있으며, 해당 구역에 대한 거리 정보가 저장될 수 있는 것이다.
또한 빅데이터저장부(410)는 외부정보서버(300)로부터 수신 받은 날씨 정보와 공공 정보를 해당 구역에 매칭시켜 저장되도록 할 수도 있다.
또한, 빅데이터저장부(410)는 사용자단말(100)로부터 수신 받은 경로 정보를 분석하고, 사용자가 자주 이용하는 거리를 도출하여, 그에 대한 정보를 저장할 수도 있다.
여기서, 최적경로산출부(420)는 사용자단말(100)로부터 사용자 이동 정보를 전송 받으면 빅데이터저장부(410)에 저장된 빅데이터를 기반으로 외부정보서버(300)의 기상청 서버(310)의 날씨 정보와 공공API서버(320)의 공사 현장이나 이동 경로 통제 상황 등의 정보를 이용하여 보행장애인이 사용자 이동 정보를 최적의 이동경로데이터를 산출하여 사용자단말(100)에 제공할 수 있다.
예를 들어, 최적경로산출부(420)는 사용자단말(100)로부터 수신 받은 사용자 이동 정보의 현재 위치 정보(A)와 목적지 정보(B)를 기반으로, 도 7과 같이 A의 위치에서 B의 위치까지 이동할 수 있는 경로에 포함되는 구역을 도출하여 이동 가능 구역 정보를 생성할 수 있다.
이를 통해 최적경로산출부(420)는 빅데이터저장부(410)로부터 이동 가능 구역 정보에 대응되는 빅데이터를 가져올 수 있으며, 이동 가능 구역 정보에 대응되는 날씨 정보와 공공 정보를 외부정보서버(300)로부터 수신 받을 수 있다.
이에 따라 최적경로산출부(420)는 이동 가능 구역 정보의 각 구역별(d1, d2, d3, d4, d5, ··· dn)로 보행 안전도를 도출할 수 있는데, 이는 빅데이터, 날씨 정보, 공공 정보를 이용하여 진행할 수 있다. 여기서 보행 안전도란 보조보행장치(200)로 이동하기에 안전한 정도를 의미한다.
보다 구체적으로, 최적경로산출부(420)는 이동 가능 구역 정보의 구역별로 해당 구역의 거리 정보(기울기, 경사, 험로, 이동 가능한 폭 크기 등), 날씨 정보, 공공 정보를 변수값으로 이용하여 보행 안전도를 도출할 수 있다.
최적경로산출부(420)는 이와 같이 이동 가능 구역 정보의 구역별로 보행 안전도가 도출됨에 따라, 보행 안전도가 높은 구역들을 선별하고 이를 종합하여 최적의 이동경로데이터를 생성할 수 있다.
또한, 최적경로산출부(420)는 사용자단말(100)로부터 연동되어 있는 보조보행장치(200)의 폭 값을 수신 받아, 구역을 선정할 시 해당 구역의 이동 가능한 폭 크기와 보조보행장치(200)의 폭 값을 비교하여 보조보행장치(200)의 폭 값보다 이동 가능한 폭 크기가 큰 구역들을 선정할 수도 있다.
또한 최적경로산출부(420)는 최적의 이동경로데이터를 생성할 시, 구역별 보행 안전도의 유사도에 따라 최단 거리를 고려하여 구역을 선정할 수도 있다.
이를 통해 보행 장애인이 안전하게 보행할 수 있으면서도 최단 거리로 이동할 수 있는 경로를 안내할 수 있다.
도 8은 본 발명의 제 2실시예에 따른 보행 장애인 중심의 최적 경로를 안내하는 스마트 네비게이션 시스템의 사용자단말을 나타낸 블록도이며, 도 9는 도 8의 보행장치제어부의 구성을 보여주기 위한 블록도이고, 도 10은 본 발명의 제 2실시예에 따른 보행 장애인 중심의 최적 경로를 안내하는 스마트 네비게이션 시스템의 중앙 서버에 대중교통부가 더 포함되는 모습을 보여주기 위한 블록도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 제 2실시예에 따른 보행 장애인 중심의 최적 경로를 안내하는 스마트 네비게이션 시스템(1)의 사용자단말(100)은 위험감지부(160) 및 보행장치제어부(170)를 더 포함할 수 있으며, 보조보행장치(200)를 이용하는 보행 장애인의 위험을 감지하거나, 거리 정보에 경사에 있어 좌석프레임을 각도를 조절할 수 있다.
또한, 보행 장애인 중심의 최적 경로를 안내하는 스마트 네비게이션 시스템(1)은 중앙 서버(400)는 대중교통부(430)를 더 포함하여, 보행 장애인 전용 교통수단의 정보를 제공 받을 수 있다.
한편, 위험감지부(160) 및 보행장치제어부(170), 대중교통부(430)를 제외하고 본 발명의 제 2실시예에 따른 보행 장애인 중심의 최적 경로를 안내하는 스마트 네비게이션 시스템(1)은 실질적으로 동일하다고 볼 수 있다.
따라서, 위험감지부(160) 및 보행장치제어부(170), 대중교통부(430)에 대해서만 설명하기로 한다.
먼저, 위험감지부(160)는 보조보행장치(200)가 이동 시, 충돌이나 위치 변화에 감지에 따라 위험으로 판단되는 상황이 발생되면, 지면측정부(212)가 카메라(212c)를 통해 현재 위치 장소를 촬영하여 이미지를 생성하여, 중앙 서버(400) 및 보호자단말로 전송하여 보행 장애인을 위험 상황으로부터 알릴 수 있다.
이 때, 말하는 위험으로 판단되는 상황이란, 보조보행장치(200)에 구비되어 있는 지면측정부(211)의 경사 및 진동센서가 충돌을 감지하거나, 전복되었을 경우 또는 중앙 서버(400)에서 전송 받은 최적의 이동경로데이터에 따라 이동 하였을 때, 목적지로 이동하지 않고, 일정 시간 동안 위치가 변하지 않거나 최적의 이동경로데이터와 크게 벗어난 위치로 이동하였을 경우를 말한다.
도 8을 참조하면, 보행장치제어부(170)는 열선관리부(171) 및 각도조절부(172)를 포함할 수 있다.
더욱 상세하게, 열선관리부(171)는 중앙 서버(400)에서 제공 받은 날씨 정보와 기 설정된 온도 값을 비교하여 온도가 낮으면 전동휠체어의 열선을 제어할 수 있다.
또한, 각도조절부(172)는 보조보행장치(200)가 전동휠체어나 휠체어로 구성될 경우, 중앙 서버(400)에 전송 받은 거리 정보의 경사에 따라 좌석프레임의 각도를 조절하여 보행 장애인이 경사가 있는 이동 경로에 있어 안전하고 용이하게 이동하도록 할 수 있다.
도 9를 참조하면, 중앙 서버(400)는 대중교통부(430)을 포함할 수 있다.
먼저, 대중교통부(430)는 중앙 서버(400)에서 최적경로산출부(420)에서 산출된 목적지 도착 정보와 목적지에서의 보행 장애인 전용 대중교통의 정보를 종합하여 도착시간이나 기타 여러가지 보행 장애인이 이용할 수 있는 교통 정보를 제공받을 수 있다.
여기서 말하는 보행 장애인 대중 교통이란, 버스, 장애인전용택시, 지하철 및 장애인전용이동수단을 말 할 수 있다.
또한, 대중교통의 교통 정보는 대중 교통의 출발 시간이나 도착 시간 및 운행 정보나 대중 교통의 목적지 정보 등일 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시 예는 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시 예의 구성에 대응하는 기능을 실현하기 위한 프로그램, 그 프로그램이 기록된 기록 매체 등을 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시 예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.
또한, 이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
1 : 보행 장애인 중심의 최적 경로를 안내하는 스마트 네비게이션 시스템
100 : 사용자단말
110 : 설정부
120 : GPS데이터부
130 : 디스플레이어부
140 : 센서정보부
150 : 자율주행부
160 : 위험감지부
170 : 보행장치제어부
171 : 열선관리부
172 : 각도조절부
200 : 보조보행장치
210 : 센서부
211 : 지면측정부
212 : 거리특성감지부
212a : 초음파 센서
212b : 레이더 센서
212c : 카메라
300 : 외부정보서버
310 : 기상청 서버
320 : 공공API서버
400 : 중앙 서버
410 : 빅데이터저장부
420 : 최적경로산출부
430 : 대중교통부
A : 현재 위치 정보
B : 목적지 정보

Claims (8)

  1. 보행 장애인 중심의 최적 경로를 안내하는 스마트 네비게이션 시스템에 있어서,
    사용자로부터 목적지에 따라 사용자 이동 정보를 입력 받고, 최적의 이동경로데이터에 따라 이동 경로를 안내하는 하나 이상의 사용자단말;
    날짜, 요일 및 시간에 따른 날씨 정보를 제공하는 기상청 서버와 공사 현장이나 이동 경로의 통제 상황의 공공 정보를 제공하는 공공API서버를 포함하는 외부정보서버 및
    보조보행장치로부터 거리 정보를 수집하여 생성된 빅데이터를 기반으로 상기 날씨 정보와 공공 정보를 이용하여 상기 사용자 이동 정보에 따라 상기 최적의 이동경로데이터를 생성하여 상기 사용자단말로 제공하는 중앙 서버를 포함하며,
    상기 거리 정보는,
    경사, 진동, 험로, 장애물, 인파, 촬영 이미지, 이동 가능한 폭 크기, 지면 특성 및 공사 현장으로 구성되고,
    상기 중앙 서버는,
    다수의 보조보행장치로부터 거리 정보를 수집하여 생성된 빅데이터를 저장하고, 상기 사용자단말에서 제공 받은 상기 사용자 이동 정보를 저장하는 빅데이터저장부;
    상기 빅데이터를 기반으로 상기 날씨 정보와 공공 정보를 이용하여 상기 사용자 이동 정보에 따라 상기 최적의 이동경로데이터를 산출하여 상기 사용자단말에 제공하는 최적경로산출부 및
    대중교통의 도착시간 정보를 제공하는 대중교통부를 포함하고,
    상기 대중교통부는,
    상기 최적경로산출부에서 제공받은 상기 최적의 이동경로데이터에 따라서 이용 가능한 장애인 전용 대중교통수단의 대중교통정보를 종합하여 상기 사용자단말에 전송하며,
    상기 사용자단말은,
    사용자 조작 또는 음성 인식으로 목적지를 설정하는 설정부;
    상기 설정부를 통해 설정된 목적지 정보와 현재 위치 정보를 종합하여 상기 사용자 이동 정보를 상기 중앙 서버로 전송하는 GPS데이터부;
    상기 중앙 서버로부터 최적의 이동경로데이터를 수신 받아 이동경로를 음성안내 또는 화면으로 표시하는 디스플레이부 및
    연동된 보조보행장치의 센서부로부터 거리 정보를 수신 받아 상기 중앙 서버에 전송하는 센서정보부를 포함하고,
    상기 빅데이터저장부는,
    상기 센서정보부의 상기 거리 정보를 전송 받아 저장된 빅데이터를 업데이트하며,
    상기 센서부는,
    거리의 경사 및 험로를 측정하는 지면측정부 및
    초음파 센서, 레이더 센서 및 카메라 중 하나 이상이 구비되어, 거리의 특성을 파악하는 거리특성감지부를 포함하고,
    상기 사용자단말은,
    상기 최적의 이동경로데이터에 따라 이동 시, 충돌 또는 위치 변화 감지에 따라 위험으로 판단되면 상기 카메라를 통해 현재 장소에 대한 촬영이 이루어지도록 하여, 촬영이미지를 상기 중앙 서버 및 보호자단말 중 하나 이상에 전송하는 위험감지부를 더 포함하는 보행 장애인 중심의 최적 경로를 안내하는 스마트 네비게이션 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 사용자단말은,
    전동 보조보행장치와 연동될 경우, 제공 받은 상기 최적의 이동경로데이터에 따라 상기 전동 보조보행장치를 자율 주행하도록 하는 자율주행부를 더 포함하는 보행 장애인 중심의 최적 경로를 안내하는 스마트 네비게이션 시스템.
  6. 삭제
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 사용자단말은,
    상기 보조보행장치를 제어하는 보행장치제어부를 더 포함하고,
    상기 보행장치제어부는,
    상기 중앙 서버에서 제공 받은 날씨 정보에 따라, 상기 보조보행장치의 좌석프레임의 열선을 제어하는 열선관리부 및
    상기 중앙 서버에서 제공 받은 상기 최적의 이동경로데이터에 따라 보조보행장치 좌석프레임의 각도를 제어하는 각도조절부를 포함하는 보행 장애인 중심의 최적 경로를 안내하는 스마트 네비게이션 시스템.
  8. 삭제
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KR102288306B1 (ko) * 2019-09-06 2021-08-10 인하대학교 산학협력단 휠체어가 이동 가능한 정보를 포함하고 있는 gis를 연동한 지도 정보를 이용하여 자율 주행을 수행하는 휠체어 운영 시스템 및 방법

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