KR20020011451A - 광센서 및 휨센서를 이용한 수화 번역기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 언어 장애자의 수화를 음성화하는 장치에 관한 것으로서, 수화자의 손의 위치와 방향, 모양을 수치화 하여 전자장치를 통해 음성이나 문자로 변환하는 것을 목적으로 한다.

이를 위하여 수화자의 손가락의 구부러짐을 감지하기 위해 휨센서(예: 미국 Abrams Gentile사의 Flex센서 혹은 Bend sensor)를 부착하며, 수화자의 손의 위치 및 방향을 나타내기 위해 적외선 발광다이오드를 부착하며, 이를 제어하기 위한 소형전자기판을 부착한 수화용 장갑을 구성하고, 수화자의 손의 위치와 방향을 검출하기 위해 여러 개의 수광센서를 다른 각도로 함몰되게 부착되고, 이를 연산처리 하여 음성 및 문자로 나타내기 위한 전자기판으로 구성한다.

상기 구성에 의해 수화자가 음성을 통해 자신의 의사를 표현할 수 있으므로 일반인에게 의사 표시가 가능하고 소형이므로 휴대가 가능하며 번역 프로그램을 통해 전자장치에서 자동으로 외국어로 음성 및 문자 출력이 가능하다.

Description

광센서 및 휨센서를 이용한 수화 번역기{Sign language translator}

본 발명은 언어 장애자의 수화를 음성화하는 장치에 관한 것으로서 수화 번역기라 할 수 있는 장치에 관한 것이다.

청각 및 언어 장애인들은 의사소통시 수화를 사용 하고 있으나, 수화는 손의 위치와 모양으로 언어 표현을 하는 것으로 일반인에게는 생소하기에 의사전달이 곤란하고 불편함이 많다.

이를 해결하기 위해 카메라를 이용한 영상처리방법을 응용 할 수 있으나 영상처리방법의 근본적인 문제인 주변 조명, 조명각도, 주변과 대상물이 구별될 수 있도록 색상의 구분, 실시간 처리를 위한 고속의 장비등이 해결 되어야 하며, 카메라를 수화자의 정면에서 항상 촬영하고 있어야 하므로 촬영소와 같은 실내에서 해야하는 공간적인 제약을 받게 된다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 손의 위치와 손의 방향,

손가락의 굽힘 등을 전자적으로 검출하여 수화동작을 수치화 하여 문자나 음성으로 나타내는 휴대 장치를 구성함이 그 목적이다.

도1은 본 발명의 수화용 장갑의 손등부분을 나타내는 사시도

도2는 본 발명의 수화용 장갑의 손바닥부분을 나타내는 사시도

도3는 수화용 목걸이를 나타내는 사시도

도4는 수화용 목걸이를 나타내는 단면도

도5는 다수의 발광점 위치를 파악하기 위한 설명도

도6는 양손의 수화용 장갑을 나타낸 설명도

도7는 수화용장갑의 소형 전자기판의 블록도

도8는 수화용 목걸이의 주회로기판의 블럭도

도9은 실제 사용을 나타내는 설명도

본 발명은 수화용 장갑(4)과 수화용 목걸이(8)로 구성되며,

수화용 장갑(4)이라는 장치는 손의 위치와 손바닥 방향을 수화용 목걸이에게 전달하기 위해 4개의 적외선 발광다이오드(5a,6a,5b,6b)를 왼손등,왼손바닥,오른손등,오른손바닥에 부착하고, 손가락의 굽힘을 검지하기 위해 수화용 장갑의 손가락 각 마디 부분에 휨센서(1)를 부착하고, 휨센서의 변화값을 변조하여 적외선 발광다이오드를 통해 수화용 목걸이(8)에 전달하기 위해 전자기판(3)을 부착하여 손가락의 모양과 손의 위치와 방향에 관한 자료를 수화용 목걸이(8)에게 전달하게 하는 것이다.

이때 수화용 목걸이(8)에서 각각의 적외선 발광 다이오드를 구분하여 인식하도록 적외선 발광 다이오드에 배당된 다른 주파수로 변조하여 발신한다.

수화용 목걸이(8)라는 장치는 수화용 장갑의 여러 적외선 발광다이오드에서 나오는 빛을 수신하기 위해 여러개의 수광센서(12)를 다른 각도로 함몰되게 부착하고, 신호가 수신되는 수광센서의 위치와 수신된 주파수로 손의 위치및 방향을 판단하고

이 때 복조된 신호속에서 손가락의 모양에 관련된 휨센서의 값을 중앙부(19)에서 계산하여 롬(18)에 있는 데이터 베이스를 통해 해당되는 문장을 조합하여 스피커(10)로 음성 출력하기 위해 주회로기판(11)을 내장함으로 구성된다.

이상을 도면으로 상세 설명하면

제1도에서 휨센서(1)는 손가락의 구부러짐에 따라 저항값이 변화하므로 이 변화된 저항값을 연결선(2)을 통해 소형전자기판(3)이 변조하여 적외선발광다이오드를 통해 발신한다.

제2도는 수화용장갑의 손바닥면의 적외선발광다이오드 부착예를 보인것이다

제3도는 수화용목걸이의 외형 예를 나타낸 것으로 방수를 위한 수광센서 창(7)

과 스피커를 나타낸다.

제4도는 수화용목걸이의 여러 수광센서(12)가 다른각도로 함몰되어 있고 주회로기판(11)과 스피커(10)등의 부착형태를 나타낸 단면도이다

제5도는 2개이상의 적외선발광다이오드가 동시에 수광센서에 검출되는 경우를 설명하기 위한것으로 한 수광센서에 여러개의 적외선발광다이오드의 신호가 검출되어도 각각의 적외선발광다이오드는 고유의 발진주파수로 변조되어 있으므로 복조시에 각각을 구분할 수 있다.

제6도는 이상의 내용을 바탕으로 수화용장갑(4)에 여러개의 적외선발광다이오드

(5a,6a,5b,6b)를 부착한 상태이며 필요에 따라 적외선발광다이오드를 추가 부착할 수 있으며, 점선의 손 그림은 손바닥을 나타낸다.

제7도는 수화용장갑의 전자기판의 블록도로서 수화용장갑의 마디에 부착된 휨센서의 변화값을 입력부에서 연산부로 보내면 연산부는 각 손가락의 구부러짐 정도를 수치화하여 적외선 발광다이오드를 통해 계속 발신한다

제8도는 수화용목걸이의 주회로기판의 블록도로서 각 수광센서를 통해 들어온 신호를 증폭부를 통해 증폭하고 복조부를 통해 복조한 다음 중앙부를 통해 해당되는 문장을 형성하여 음성변환부를 통해 스피커로 음성출력한다

제9도는 실제 수화자가 착용하여 사용하는 예를 나타낸 것이다

상기의 구성된 본 발명의 작용 및 실시예를 설명하면 다음과 같다.

청각 장애자(21)가 양손에 수화용 장갑(4)을 끼고 수화용 목걸이(8)를 목에 건 다음, 나타내고자 하는 내용을 수화 동작으로 움직이면, 한 손의 다섯개의 손가락의 굽힘 여부가 수화용 장갑의 마디 부분에 부착된 휨센서(1)를 통해 수화용 장갑 전자기판(3)의 입력부에 검지되고 이를 연산부에서 수치화 하여 변조시킨 다음 적외선 발광다이오드(5a,6a,5b,6b)를 통해 반복적으로 발신하여 수화용 목걸이(8)에 전달한다.

그러면 수화용 목걸이는 신호가 들어오는 수광센서(12)의 위치로 손의 위치를 판단하며 주파수로 왼손의 손등, 왼손의 손바닥, 오른손의 손등, 오른손의 손바닥과 같이 손의 종류및 방향을 결정하며 신호를 복조하여 얻은 휨센서의 변화값으로 손의 모양을 중앙부에 계산하여 처리된 자료를 바탕으로 해당되는 문장을 내장된 롬(18)

에서 찾아 음성 츨력한다. 이때 음성 변환시 롬에 내장된 번역 프로그램을 통해 해당 외국어로 나타낼 수 있다.

상기한 바와 같이 장갑과 목걸이 형태로 소형이고, 카메라의 영상 처리부가 없으므로 휴대가 가능하고 실시간 처리가 보다 빠른 효과가 있다.

따라서 청각장애인과 같은 수화자가 일반인에게 의사 전달이 쉬워지며 외국어를 배우지 않아도 외국어를 구사하는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 손의 위치와 손바닥 방향을 수화용 목걸이에게 전달하기 위해 적외선 발광 다이오드를 손바닥과 손등에 부착하고, 손가락의 굽힘을 검지하기 위해 수화용 장갑의 손가락 마디 부분에 휨센서를 부착하고, 휨센서의 변화값을 적외선 발광다이오드를 통해 수화용 목걸이에게 전달하기 위해 소형 전자기판을 부착한 수화용 장갑과 수화용 장갑의 여러개 적외선 발광 다이오드에서 나오는 빛을 수신하기 위해 여러개의 수광센서를 다른 각도로 함몰되게 부착하고, 수화용 장갑의 적외선을 복조하여 각각의 적외선 발광 다이오드 위치와 손가락의 모양을 연산하여 롬 내부에 있는 데이터 베이스를 통해 해당되는 문장을 조합하여 스피커를 통한 음성으로 나타내기 위해 스피커와 주회로기판을 내장한 수화용 목걸이로 구성되는 수화 번역기.
2. 제1항에 있어서, 수화용 목걸이에서 수화용 장갑의 각각의 적외선 발광 다이오드를 구분하여 인식하도록 적외선 발광다오드에 배당된 각각의 주파수로 변조하여 발신하는 수화용 장갑의 전자기판.