KR20030015936A - 시각 장애인용 시각 보조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 시각 장애인의 보행이나 활동시 전방 물체의 거리 및 색 정보를 센싱하고 이를 청각을 통해 전달함으로써 정보의 원활한 전달과 실제 시각 정보에 근접하는 양질의 정보를 시각 장애인에게 인지시켜 실생활에 도움을 줄 수 있도록 하기 위한 것으로서, 전방 물체의 모양, 위치 및 거리를 감지하는 공간검지 센싱수단과, 상기 대상 물체의 밝기 및 빛깔을 감지하는 색검지 센싱수단과, 상기 공간검지 센싱수단 및 색검지 센싱수단으로부터 측정된 아날로그신호를 디지탈신호로 변환하는 A/D컨버터와, 상기 공간검지 센싱수단 및 색검지 센싱수단을 제어하여 전방 영상 정보를 순차 스캔하고 A/D컨버터를 통해 입력된 신호를 연산 처리하여 공간검지 혹은 색검지에 해당하는 각기 다른 신호로 가공 출력하는 제어수단과, 상기 제어수단으로부터 가공 출력되는 신호를 다시 아날로그로 변환하고 동시에 소리 신호로 변환하는 소리변환수단, 그리고 상기 소리변환수단의 신호를 받아 소리를 출력하는 소리발생수단을 포함하여 구성된 시각 장애인용 시각 보조장치를 제안한다.

Description

시각 장애인용 시각 보조장치{Guide apparatus for the blind}

본 발명은 시각 장애인용 시각 보조장치에 관한 것으로서, 특히 보행이나 활동시 전방의 장애물을 탐지 및 식별하고, 그 영상 정보를 시각 장애인의 청각을 통하여 전달하여 시각 장애인이 인지할 수 있도록 함으로써, 실생활에 도움을 줄 수 있도록 한 시각 장애인용 시각 보조장치에 관한 것이다.

시각 장애인은 통상 특별 훈련을 수료한 맹도견(盲導犬)의 도움을 받아 보행시 길안내를 받거나 장애물을 피해 활동하게 된다. 그러나 맹도견은 특별 훈련을 수료해야만 하고 시각 장애인의 안전을 고려해야 하기 때문에, 실제 이용 가능한 수가 매우 제한적이며 그에 따라 일반 시각 장애인들은 비용적인 어려움에 도움을 받지 못하는 실정에 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 국내 공개 실용신안공보 제 91-4011호(1991. 3. 18)에는 지팡이에 경보장치 및 진동발생장치와 연결된 초음파 감지장치가 내장되고 전면 보호용날개가 취부된 손잡이부를 착탈가능토록 설치하여 초음파 신호에 의한 전면의 물체감지가 정확하게 이루어지도록 한 "초음파 감지장치가 부설된 시각장애자용 지팡이"가 개시되어 있다.

또한 국내 공개특허공보 제 2000-72829호(2000. 12. 5)에는 외부의 빛을 입력하는 안경형 포토센서와 방위각을 입력시켜 주는 방위각 측정장치 및 이 입력장치를 조절하는 조절장치와 입력된 신호를 비교 가공하는 가공장치, 그리고 이 신호를 피부촉각 진동자를 구동할 수 있게 주파수를 변환하는 주파수 변환장치와 이 주파수 변환된 신호를 인체의 피부촉각에 전달하는 피부촉각 진동자를 포함하는 "시각장애인용 빛의 방향인식기"가 개시되어 있다.

그러나 앞서 설명한 종래 기술들은 모두 전방의 장애물 정보를 인체의 피부 촉각에 의존하여 사용자에게 전달하기 때문에, 정보 전달력 및 정보량에 한계가 있고, 촉각을 발생시키기 위한 복잡한 장치가 필요하므로 구조가 복잡하게 되는 문제점이 있다.

또한 종래 기술들은 전방의 장애물 정보 및 빛의 강약 정도에 대한 정보만을 입력 받고 이를 가공하여 시각 장애인에게 전달하여 주므로, 실제 눈으로 보는 시각 정보에는 많이 못미치는 문제점이 있었다.

이와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 시각 장애인의 보행이나 활동시 전방 장애물의 거리 및 색 정보를 센싱하고 이를 청각을 통하여 전달하여 줌으로써, 정보의 원활한 전달과 실제 시각 정보에 근접하는 양질의 정보를 시각 장애인에게 인지시켜 실생활에 도움을 줄 수 있도록 함에 그 목적을 두고 있다.

도 1은 본 발명의 시각 장애인용 시각 보조장치를 도시한 외관 사시도이고,

도 2는 본 발명의 시각 장애인용 시각 보조장치를 도시한 구성도이다.

앞서 설명한 목적을 실현하기 위하여, 본 발명에서는 전방 물체의 모양, 위치 및 거리를 감지하는 공간검지 센싱수단과, 상기 대상 물체의 밝기 및 빛깔을 감지하는 색검지 센싱수단과, 상기 공간검지 센싱수단 및 색검지 센싱수단으로부터 측정된 아날로그신호를 디지탈신호로 변환하는 A/D컨버터와, 상기 공간검지 센싱수단 및 색검지 센싱수단을 제어하여 전방 영상 정보를 순차 스캔하고 A/D컨버터를 통해 입력된 신호를 연산 처리하여 공간검지 혹은 색검지에 해당하는 각기 다른 신호로 가공 출력하는 제어수단과, 상기 제어수단으로부터 가공 출력되는 신호를 다시 아날로그로 변환하고 동시에 소리 신호로 변환하는 소리변환수단, 그리고 상기 소리변환수단의 신호를 받아 소리를 출력하는 소리발생수단을 포함하여 구성된 시각 장애인용 시각 보조장치를 제안한다.

바람직하게 상기 공간검지 센싱수단으로는 포토센서, 이미지센서, 위치센서 혹은 초음파거리센서 중에서 하나를 사용하고, 상기 검지 센싱수단으로는 적외선센서 혹은 칼라센서 중에서 하나를 사용한다.

또한 상기 소리발생수단으로는 부저, 이어폰 혹은 스피커 중에서 하나를 사용할 수 있다.

한편 본 발명에서는 공간검지 신호 및 색검지 신호를 장애인이 용이하게 식별할 수 있도록 하기 위해, 제어수단으로부터 출력되는 공간검지 신호를 대상 물체까지의 거리가 가까울 때 짧은 펄스 신호로 그 반대의 경우에는 긴 펄스 신호로 출력하고, 제어수단으로부터 출력되는 색검지 신호를 대상 물체가 어두운 색일 때 저음으로 그 반대의 경우에는 고음 신호로 출력한다.

이하, 본 발명을 실현하기 위한 바람직한 실시 형태를 첨부 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 시각 장애인용 시각 보조장치를 도시한 외관 구조를 보여주고 있으며, 도 2는 본 발명의 시스템 구성을 보여주고 있다.

도면을 통하여 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 시각 장애인용 시각 보조장치는 시각 장애인이 용이하게 휴대할 수 있도록 하기 위해, 외관적으로 장애인의 얼굴에 착용할 수 있는 안경(1)과, 벨트나 옷 등에 착용할 수 있는 제어부본체(3), 및 장애인의 귀에 착용할 수 있는 이어폰(5)의 형태로 구성한다.

안경(1) 구조는 시각 장애인의 눈 부위를 가려주는 액세서리 역할을 하면서 동시에 본 발명에서 센싱수단의 역할을 수행한다. 이를 위하여 상기 안경(1)의 일측에는 공간검지 센싱수단(7)을 설치한다.

공간검지 센싱수단(7)은 전방 물체(혹은 장애물)의 모양, 위치 및 거리를 감지하기 위한 것으로서, 포토센서, 이미지센서, 위치센서 혹은 초음파거리센서 중에서 하나를 사용하고, 구조를 간단히 하기 위해 가능한 소형 제품을 사용하는 것이 좋다.

예를 들어, 포토센서는 발광소자 및 수광소자를 이용하여 대상물로부터의 반사광 변화를 검출하여 모양, 위치 및 거리를 감지하게 된다. 이미지센서는 소형화된 CCD 촬상소자를 이용하여 전방 영상을 촬상한다. 위치센서는 무접촉 전기적센서 혹은 광학적센서가 있으며, 발광회로 및 수광회로를 이용하여 전방 물체를 감지한다. 초음파거리센서는 초음파 발생소자에서 방사된 파동을 이용하여 전방 정보를 감지한다.

또한 안경(1)의 다른쪽에는 색검지 센싱수단(9)을 설치한다. 색검지 센싱수단(9)은 대상 장애물의 밝기 및 빛깔을 감지하기 위한 것으로, 적외선센서 혹은 칼라센서를 사용한다.

예를 들어, 적외선센서는 대상 물체로부터 방사되는 적외선을 감지하고 그 정보를 정량화하여 밝기 및 빛깔을 식별한다. 칼라센서는 광전지나 광전자관을 이용하여 대상 물체의 색정보를 계측 및 판변한다.

'색'은 사람에게 가장 친근한 감각인 지각의 하나로서, 이는 실제와 같은 시각 정보에서 매우 중요한 위치를 차지한다. 본 발명에서는 공간검지와 함께 색검지를 병행하므로 실제 보통 사람의 눈으로 보는 것과 같은 양질의 시각 정보를 제공하는데 주안점을 두고 있다.

공간검지 센싱수단(7) 및 색검지 센싱수단(9)으로부터 출력되는 아날로그 신호는 정량화 및 연산 처리를 위하여 디지탈 신호로 변환되는데, 이를 위하여 본 발명에서는 A/D컨버터(11)를 구비하여 이루어진다.

A/D컨버터(11)는 본 발명의 제어부본체(3)에 설치된다. 또한 상기 제어부본체(3)에는 A/D컨버터(11)로부터 전달되는 신호를 연산 처리하고, 이를 공간검지 혹은 색검지에 해당하는 각기 다른 신호로 가공 출력하는 제어수단(13)이 설치된다.

제어수단(13)은 공간검지 센싱수단(7) 및 색검지 센싱수단(9)을 제어하여 전방 영상 정보를 순차 스캔하도록 제어하며, 공간검지 신호 및 색검지 신호를 장애인이 용이하게 식별할 수 있도록 가공한다.

예를 들어, 제어수단(13)에서는 공간검지 신호를 대상 물체까지의 거리가 가까울 때 짧은 펄스 신호로 그 반대의 경우에는 긴 펄스 신호로 출력한다. 또한 제어수단(13)은 색검지 신호를 가공 처리하여, 대상 물체가 어두운 색일 때 저음으로 그 반대의 경우에는 고음 신호로 출력하며, 이때 고저음의 구성을 최소 24음계로 바람직하게는 64음계로 출력한다.

제어수단(13)으로부터 출력된 펄스 및 고저음 신호는 소리변환수단(15)을 통하여 소리 신호로 변화되고, 소리발생수단(5)을 통하여 시각 장애인의 청각으로 전달되어진다.

소리발생수단(5)은 앞서 설명한 바와 같이 이어폰을 사용할 수 있으며, 또한 부저나 스피커를 사용할 수도 있다.

이상에서 설명한 실시 형태를 통하여 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 의한시각 장애인용 시각 보조장치는 공간검지 및 색검지 센싱수단을 통하여 전방의 물체 및 영상 정보를 감지하고, 이를 연산 및 가공 처리하여 시각 장애인의 청각을 통하여 전달함으로써, 정보의 원활한 전달과 실제 시각 정보에 근접하는 양질의 정보를 제공할 수 있는 것이다.

따라서 본 발명에 의하면 보행이나 활동시 전방 장애물로부터 시각 장애인을 보호할 수 있으며, 아울러 맹도견의 도움 없이도 시각 장애인이 보행이나 활동의 한계에서 벗어나 쉽게 활동할 수 있도록 하는 효과를 얻을 수 있다.

또한 본 발명은 저렴한 비용으로 구현하여 누구든지 사용할 수 있고, 보편화 및 실용화를 실현할 수 있다.

Claims (6)

1. 전방 물체의 모양, 위치 및 거리를 감지하는 공간검지 센싱수단,

   상기 대상 물체의 밝기 및 빛깔을 감지하는 색검지 센싱수단,

   상기 공간검지 센싱수단 및 색검지 센싱수단으로부터 측정된 아날로그신호를 디지탈신호로 변환하는 A/D컨버터,

   상기 공간검지 센싱수단 및 색검지 센싱수단을 제어하여 전방 영상 정보를 순차 스캔하고 A/D컨버터를 통해 입력된 신호를 연산 처리하여 공간검지 혹은 색검지에 해당하는 각기 다른 신호로 가공 출력하는 제어수단,

   상기 제어수단으로부터 가공 출력되는 신호를 다시 아날로그로 변환하고 동시에 소리 신호로 변환하는 소리변환수단, 그리고

   상기 소리변환수단의 신호를 받아 소리를 출력하는 소리발생수단을 포함하여 구성된 시각 장애인용 시각 보조장치.
2. 제 1 항에 있어서, 공간검지 센싱수단은 포토센서, 이미지센서, 위치센서 혹은 초음파거리센서 중에서 하나를 적용한 시각 장애인용 시각 보조장치.
3. 제 1 항에 있어서, 색검지 센싱수단은 적외선센서 혹은 칼라센서 중에서 하나를 적용한 시각 장애인.
4. 제 1 항에 있어서, 제어수단으로부터 출력되는 공간검지에 해당하는 신호는 대상 물체까지의 거리가 가까울 때 짧은 펄스 신호이고, 그 반대의 경우 긴 펄스 신호인 것임을 특징으로 하는 시각 장애인용 시각 보조장치.
5. 제 1 항에 있어서, 제어수단으로부터 출력되는 색검지에 해당하는 신호는 대상 물체가 어두운 색일 때 저음 신호이고, 그 반대의 경우 고음 신호이며, 적어도 24음계로 구성된 것임을 특징으로 하는 시각 장애인용 시각 보조장치.
6. 제 1 항에 있어서, 소리발생수단은 부저, 이어폰 혹은 스피커 중에서 하나를 적용한 시각 장애인용 시각 보조장치.