KR20000055295A - Senser system of object matter for blind man - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 시각 장애인을 위한 물체감지 시스템에 관한 것으로서, 이는 특히시각 장애인이 보행시등에 지팡이 등을 이용하지 않고 용이하고 쉽게 장애물을 감지할 수 있도록 한 것이다.The present invention relates to an object detecting system for the visually impaired, which enables the visually impaired to easily and easily detect obstacles without using a cane for walking.
사람의 인체 감각은 시각/촉각/청각/후각들이 알려져 있으며, 이중에서 시각 장애인은 시감각이 없어 주변 환경을 더듬기 위해서는 인체의 다른 감각을 이용할수 밖에 없다.The human body senses are known as sight, touch, hearing, and smell, and among them, the visually impaired have no sense of sight, and thus have no choice but to use other senses of the human body to trace the surrounding environment.
이중 에서 청각은 물체 자체가 진동이나 소리를 내지 않으면 오계에 대한 감지를 할 수 없고 촉각은 물체와 직접 접촉을 해봐야 하는데 이 역시 먼거리에 있으면 감지할 수 없어 몸을 거닐면서 지팡이로 주변을 일일이 두들겨 봐야한다.Among them, hearing cannot detect the five senses unless the object itself vibrates or sounds, and touch needs to make direct contact with the object, which cannot be detected at a long distance. do.
그러므로, 종래 시각 장애인은 주로 지팡이를 갖고서 주변의 장애물들을 감지하고 있었으나, 이는 불편하고 감지의 한계가 있는 것이다.Therefore, the conventional blind person mainly detects obstacles around with a cane, which is inconvenient and has a limit of detection.
본 발명의 목적은 시각 장애인이 간단히 손장갑 처럼 손에 착용하게 되면 전자 시스템에 의하여 주변의 장애물등이 손바닥의 압감 또는 진동으로 전달될 수 있도록 함으로서 시각 장애인의 시각 장애를 즉각적이며 용이하게 해소할 수 있도록 한 것이다.An object of the present invention is to immediately and easily resolve the visual impairment of the visually impaired by allowing the visually impaired person to be worn on the hand like a hand glove so that the obstacles around it can be transmitted to the pressure or vibration of the palm by the electronic system. It would be.
도 1은 본 발명에 의한 일 실시예의 시스템 회로 블록도1 is a system circuit block diagram of an embodiment according to the present invention.
도 2는 도 1의 감지신호 변환회로와 압전변환부를 좀더 구체적으로 살펴본 실시예도FIG. 2 is a view illustrating the sensing signal conversion circuit and the piezoelectric conversion unit of FIG. 1 in more detail. FIG.
도 3은 본 발명을 손장갑에 적용한 일 실시예도Figure 3 is an embodiment applying the present invention to a hand gloves
도 4는 도 3의 참고 단면도4 is a reference cross-sectional view of FIG.
* 도면중 주요부분에 대한 부호설명 ** Explanation of code for main part of drawing *
1 : 물체감지 시스템 11 : 송수신안테나1: Object Detection System 11: Transceiver Antenna
12 : 송수신회로 13 : 감지신호 변환회로12: transmission and reception circuit 13: detection signal conversion circuit
14 : 압전변환부 2 : 물체감지장갑14: piezoelectric conversion unit 2: object detection gloves
21 : 피지 22 : 손목밴드21: Fiji 22: wristband
23 : 손가락걸이 a : 압전소자23: finger hook a: piezoelectric element
본 발명은 상기예의 목적을 구현할수 있도록 본 발명은 손장갑 등에 설치되어 져서 송수신매체(전파/초음파/광매체)를 이용하여 피감지 물체를 감지하기 위한송수신 안테나와, 이 송수신안테나로 부터 송수신매체(전파/초음파/광매체)를 송신하고 송수신매체(전파/초음파/광매체)가 물체에 부닥쳐서 되돌아오는 신호를 수신하는 송수신회로와, 이 송수신회로에서 수신된 송수신매체(전파/초음파/광매체)의 수신 감도에 따라 일정한 강약 신호를 출력하는 감지신호 변환회로와, 이 감지신호 변환회로의 출력에 연결되어 손장갑의 손바닥에 압각신호를 발생시켜 주는 압전변환부로 이뤄져 있는 구성의 시각 장애인을 위한 물체감지 시스템에 특징이 있다.The present invention is installed in a hand glove so as to implement the object of the above example, the transmission and reception antenna for detecting the object to be detected using a transmission and reception medium (wave / ultrasonic / optical medium), and the transmission and reception medium from the transmission and reception antenna Transmitting / receiving circuit that transmits (wave / ultrasound / optical medium) and receives and receives a signal from which a transmitting / receiving medium (wave / ultrasound / optical medium) hits an object and returns, and a transmitting / receiving medium (wave / ultrasound / optical) A visually impaired person having a configuration consisting of a detection signal conversion circuit for outputting a constant intensity signal according to the reception sensitivity of the medium), and a piezoelectric conversion unit connected to the output of the detection signal conversion circuit to generate a tack signal in the palm of the glove. It is characterized by the object detection system.
이하에서 이를 첨부된 도면과 함께 좀더 구체적으로 설명하여 봄으로서 본 발명의 보다 상세한 특징들이 이해될수 있을 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
도 1 은 본 발명에 의한 물체감지 시스템(1)의 시스템 회로 블록을 나타내었다.1 shows a system circuit block of the object detection system 1 according to the present invention.
여기서는 도 2와 같은 손장갑 등의 손가락 부위나 지면 쪽에는 송수신매체(전파/초음파/광매체)를 이용하여 피감지 물체를 감지하기 위한 송수신 안테나(11)가 설치 되어져 있고, 이 송수신안테나(11)에는 이 송수신 안테나(11)로 송수신매체(전파/초음파/광매체)를 송신하고 송수신매체(전파/초음파/광매체)가 물체에 부닥쳐서 되돌아오는 신호를 수신하는 송수신회로(12)가 연결 되어져 있다.Here, a transmitting / receiving antenna 11 for detecting an object to be detected by using a transmitting / receiving medium (wave / ultrasound / optical medium) is installed at a finger part such as a glove or the ground side as shown in FIG. 2. Is connected to the transmission / reception antenna (11) and transmits and receives a transmission / reception medium (electromagnetic wave / ultrasound / optical medium) and a transmission / reception circuit (12) for receiving a signal returned by the transmission / reception medium (wave / ultrasound / optical medium) to the object. It is done.
상기 송수신안테나(11)는 손가락 끝 등을 통해서 송수신이 이뤄지며 송수신매체는 전파/초음파/광매체 등으로 송수신 되도록 설계 되어져 있다.The transmission and reception antenna 11 is transmitted and received through a fingertip, etc. The transmission and reception medium is designed to be transmitted and received by radio waves / ultrasonic waves / optical media and the like.
상기 송수신회로(12)는 초음파 및 적외선 송수신회로로서 물체의 거리와 형태를 식별하기 위해 물체의 표면에 부딪혀 되돌아오는 신호를 수신하고 감지신호변환회로(13)에 소정의 출력을 제공할 수 있도록 되어있다.The transmitting and receiving circuit 12 is an ultrasonic and infrared transmitting and receiving circuit to receive a signal hitting the surface of the object and to return to identify the distance and shape of the object and to provide a predetermined output to the detection signal conversion circuit 13 have.
또, 상기 송수신회로(12)의 출력에는 송수신회로(12)에서 수신된 송수신매체(전파/초음파/광매체)의 수신 감도에 따라 일정한 강약 신호를 출력하는 감지신호변환회로(13)가 연결 되어져 있고, 이 감지신호 변환회로(13)의 출력에는 손장갑(2)의 손바닥에 압각신호를 발생시켜 주는 압전변환부(14)가 연결 되어져 있다.In addition, the output of the transmission and reception circuit 12 is connected to the detection signal conversion circuit 13 for outputting a constant strength and weakness signal in accordance with the reception sensitivity of the transmission and reception medium (radio wave / ultrasonic wave / optical medium) received by the transmission and reception circuit 12 In addition, a piezoelectric converter 14 for generating an tack signal to the palm of the glove 2 is connected to the output of the sensing signal converting circuit 13.
상기 감지신호 변환회로(13)는 도 2와 같이 송수신회로(12)에서 감지된 아날로그 신호 레벨에 따라 디지탈 출력을 발생시키는 AD(에이디) 컨버터(13a)와 이 에이디 컨버터(13a)에서 출력된 디지탈 신호에 따라 매트릭스 상으로 설치된 다량의압전소자(a) 소자들을 감지레벨에 따라 순차적으로 구동시키는 압전소자 구동부(13b)로 구현 할 수 있다.The sensing signal converting circuit 13 includes an AD converter 13a for generating a digital output according to the analog signal level sensed by the transmitting and receiving circuit 12 as shown in FIG. 2 and a digital output from the AD converter 13a. The piezoelectric element driver 13b may sequentially drive a plurality of piezoelectric element (a) elements installed in a matrix according to a signal in accordance with a sensing level.
또, 상기 압전변환부(14)는 상기 압전소자 구동부(13b)의 매트릭스상 출력에서 이어져 있는 다수의 압전소자(a)들로 이뤄져 있다.The piezoelectric converter 14 is composed of a plurality of piezoelectric elements a connected to the matrix output of the piezoelectric element driver 13b.
상기 압전소자(a)는 필요하다면 이것을 초음파 진동자로 대체할 수도 있다.The piezoelectric element a may replace this with an ultrasonic vibrator if necessary.
상기 다량의 압전소자들은 도 3 및 도 4와 같은 물체감지 장갑(2)의 피지(21)에 설치되어져 있고 도 1 및 도 2예의 감지신호 변환회로(13)에서 출력된 전기신호의 세기에 따라 피지(21)에 설치된 압전소자(a)들이 거리에 비례한 개수 만큼제각기 구동되도록 되어있다.The plurality of piezoelectric elements are installed in the sebum 21 of the object detecting glove 2 as shown in FIGS. 3 and 4 and according to the intensity of the electric signal output from the sensing signal conversion circuit 13 of FIGS. 1 and 2. The piezoelectric elements a installed in the sebum 21 are respectively driven by the number proportional to the distance.
또, 상기와 같은 물체감지 시스템(1)은 도 3 및 도 4와 같이 물체감지장갑(2)으로 적용할 수 있다.In addition, the object detection system 1 as described above can be applied to the object detection gloves (2) as shown in FIG.
상기 물체감지 장갑(2)은 피지(21)의 손바닥 부위 내면에 다량의 압전소자(a)들을 다섯 손가락→ 손바닥 방향으로 순차적으로 설치하여 압전변환부(14)를 이루고 있고, 사용자의 손목을 잡기위한 손목밴드(22)와 손가락걸이(23)등이 형성 되어져 있다.The object detecting glove 2 is formed on the inner surface of the palm portion of the sebum 21 by sequentially installing a plurality of piezoelectric elements (a) in the direction of five fingers → palm to form a piezoelectric converting portion 14, grabbing the user's wrist Wrist band 22 and finger ring 23 for the like is formed.
이러한 구성의 본 발명은 시각 장애인인 사용자가 도 3 및 도 4예의 물체감지 장갑(2)을 손(3)에 끼운다.According to the present invention of such a configuration, a visually impaired user puts the object detecting glove 2 of FIGS. 3 and 4 on the hand 3.
이때는 손목밴드(22)와 손가락걸이(23)를 이용하여 손(3)을 물체감지 장갑(2)에 안착 시키면 되는 것이다.At this time, by using the wrist band 22 and the finger hook 23, the hand 3 is to be seated on the object detecting glove (2).
이러한 상태에서 도 1과 같은 물체감지 시스템(1) 회로에 전원을 투입하면 송수신회로(12)에서 송수신안테나(11)를 이루고 있는 초음파 송신소자 또는 적외선 송신소자 등을 제각기 구동하기 위한 초음파 구동신호(적외선 다이오드 구동신호)를 출력하면 초음파 발진자가 일정한 주파수로 동작되어 지면을 향하여 초음파(또는 적외선 신호)를 발생시킨다.In this state, when the power is supplied to the circuit of the object sensing system 1 as shown in FIG. 1, the ultrasonic driving signal for driving the ultrasonic transmitting element or the infrared transmitting element constituting the transmitting and receiving antenna 11 in the transmitting and receiving circuit 12 respectively ( When the infrared diode driving signal) is outputted, the ultrasonic oscillator is operated at a constant frequency to generate ultrasonic waves (or infrared signals) toward the ground.
이후, 초음파 발진자에서 출력된 신호는 지면의 장애물과 부닥친후 초음파수신소자로 수신되고 송수신회로(12)의 수신 증폭기를 거쳐 일정한 직류레벨 크기로 감지신호 변환회로(13)에 제공된다.Subsequently, the signal output from the ultrasonic oscillator is received by the ultrasonic receiving element after encountering an obstacle on the ground, and is provided to the sensing signal converting circuit 13 at a predetermined DC level through the receiving amplifier of the transmitting and receiving circuit 12.
상기 감지신호 변환회로(13)에서는 피감지 물체에 대한 거리의 아날로그량을 에이디 컨버터(13a)로 디지탈 신호로 변환하고 에이디 컨버터(13a) 출력을 압전구동부(13b)로 제공한다.The sensing signal converting circuit 13 converts the analog amount of the distance to the object to be sensed into a digital signal by the AD converter 13a and provides the output of the AD converter 13a to the piezoelectric driving unit 13b.
상기 압전구동부(13b)는 상기 에이디 컨버터(13a)의 출력을 디코딩 하는 디코더에 의하여 매트릭스 상으로 연결된 압전소자(a)들을 필요한 개수만큼 구동시키게 되는 것이다.The piezoelectric driver 13b drives the number of piezoelectric elements a connected in a matrix by a decoder for decoding the output of the AD converter 13a.
일례로, 손가락 부위 및 손바닥 부위까지 길이를 150mm이라 하고 여기에 배열된 압전소자(a) 개수가 길이상으로 100개 이며, 물체감지 장갑(2)으로 부터 약 5∼10m 전방에 장애물이 있다면 약 33∼67개의 압전소자(a)들이 순차적으로 구동되고, 약 1m 전방에 장애물이 있다면 약 90개 이상의 의 압전소자(a)들이 구동되는 것이다.For example, the length of the finger region and the palm portion is 150 mm, and the number of piezoelectric elements (a) arranged therein is 100 in length, and if there is an obstacle about 5 to 10 m from the object detecting glove 2, about 33 to 67 piezoelectric elements (a) are sequentially driven, and if there is an obstacle about 1m ahead, about 90 or more piezoelectric elements (a) are driven.
그러므로, 사용자는 손가락 끝으로 부터 손바닥에 이르는 압전소자(a)들이 어디까지 진동하는지를 촉감으로 알 수 있고 이러한 촉감은 입체적으로 사용자에게 전달되며, 이러한 촉감을 익힘으로서 거리상의 안보이는 장애물 등을 용이하게 알수 있는 것이다.Therefore, the user can know by touch how the piezoelectric elements (a) from the fingertips to the palms are vibrated, and the touch is transmitted to the user in three dimensions, and the user can easily know the invisible obstacles on the street by learning such a touch. It is.
또, 상기 압전소자(a)들은 저주파 진동소자로 대체하여도 같은 작용을 얻을수 있으며, 이와 균등한 여하한 다양한 진동매체등도 이용될 수 있다.In addition, the piezoelectric elements (a) can obtain the same effect even by replacing the low-frequency vibration device, any of various vibration media equivalent to this can be used.
이러한 본 발명은 시각 장애인이 지팡이 없이 물체감지 장갑을 끼고서 주변상황 및 장애 상태를 즉각적이며 신속 용이하게 감지할 수 있어 이러한 시각 장애인에게 폭넓게 이용이 가능한 것이다.The present invention can be widely used by the visually impaired because the visually impaired person can immediately and easily detect the surrounding situation and disability state by wearing an object detecting glove without a cane.
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|---|---|---|---|
| KR1019990003840A KR20000055295A (en) | 1999-02-04 | 1999-02-04 | Senser system of object matter for blind man |
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Publications (1)
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| KR (1) | KR20000055295A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8941065B2 (en) | 2011-12-23 | 2015-01-27 | Electronics And Telecommunicatons Research Institute | Space perception device |
| CN107643523A (en) * | 2017-10-27 | 2018-01-30 | 深圳市亿兆互联技术有限公司 | A kind of multichannel ultrasonic guide arm device and its application method |
-
1999
- 1999-02-04 KR KR1019990003840A patent/KR20000055295A/en not_active Application Discontinuation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8941065B2 (en) | 2011-12-23 | 2015-01-27 | Electronics And Telecommunicatons Research Institute | Space perception device |
| CN107643523A (en) * | 2017-10-27 | 2018-01-30 | 深圳市亿兆互联技术有限公司 | A kind of multichannel ultrasonic guide arm device and its application method |
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