KR200414445Y1 - 시각장애인을 위한 길안내 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 시각장애인을 위한 길안내 장치에 관한 것으로, 길안내 장치에 내장된 정지감지센서의 정지감지신호 출력에 따라 안테나부의 구동이 자동 제어되도록 하고, 길안내에 필요한 다양한 정보를 제시하여 시각장애인이 목적지에 도달하기까지 구체적으로 안내받을 수 있도록 하는 것이다. 종래에는, 길안내 장치의 구동이 자동 제어되지 않았으며, 현재위치의 주변정보안내 또는 진행방향 방위각안내 등의 기능을 구비하지 않아 시각장애인이 목적지에 도달하기까지 필요로 하는 정보를 충분하게 제공할 수 없었다. 상기 문제점을 해결하기 위한 본 고안은, 사용자의 정지상태를 감지하는 정지감지센서와, 위치정보데이터가 저장된 RFIC태그를 포함한 표지블록에 무선전원전파를 인가하여 활성화하고 상기 표지블록으로부터 위치정보데이터를 수신받는 안테나부와, 상기 위치정보데이터를 암호화 알고리즘으로 비교 및 분석하여 디코딩하는 디코더와, 상기 디코더를 통해 추출된 위치정보를 저장하거나 외부로부터 입력되는 각종 정보들을 저장하는 메모리와, 각종 데이터를 제공받아 음성합성 및 변환하는 음성합성변환부와, 음성변환 신호를 출력하는 음성출력부, 및 상기 각 구성요소들을 제어하는 마이콤을 구비한다.

시각장애인, 길안내, 정지감지센서, 무선수신모듈, 방위센서

Description

시각장애인을 위한 길안내 장치{GUIDANCE OF THE LOAD APPARATUS FOR BLIND}

도 1은 종래기술에 따른 시각장애인용 길안내 시스템 구성도

도 2는 본 고안에 따른 길안내 장치의 전체 구성도

도 3은 본 고안에 따른 길안내 장치의 방위각 인지도

도 4는 본 고안에 따른 길안내 장치의 구성을 나타낸 제 1 실시예

도 5는 본 고안에 따른 길안내 장치를 착용한 제 2 실시예

도 6은 본 고안의 움직임감지센서에 의한 RFIC태그 감지 작동 흐름도

도 7은 본 고안에 따른 길안내 장치가 무선전파송신모듈과 통신되는 제 3 실

시예

(a) 버스정류장에서의 적용 실시예, (b) 전시관에서의 적용 실시예

도 8은 본 고안에 따른 길안내 장치가 교통요금 정산에 사용되는 것을 나타

낸 제 4 실시예

*** 도면의 주요부호 설명 ***

100 : 표지블록 200 : 길안내 장치

201 : 안테나부 203 : 마이콤

204 : 방위센서 205 : 시계IC부

207 : 정지감지센서 208 : 무선수신모듈

210 : 음성합성변환부 211 : 음성출력부

본 고안은 시각장애인을 위한 길안내 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 상기 길안내 장치에 내장된 정지감지센서의 정지감지신호 출력에 따라 안테나부의 구동이 자동 제어되도록 하고, 상기 안테나부가 구동되어 위치정보데이터가 저장된 RFIC태그를 포함한 표지블록에 무선전원전파를 인가함으로써 표지블록이 활성화되면 상기 안테나부에서 표지블록으로부터 위치정보데이터를 입력받아 마이콤의 제어에 의해 상기 위치정보데이터를 음성합성처리하여 음성출력부로 출력시키며, 또한, 상기 길안내 장치에 내장되는 무선수신모듈에 의해 외부의 무선전파송신모듈로부터 각종 정보 데이터를 제공받으며, 방위센서에서 진행방향의 방위각이 제시되도록 하여 시각장애인이 목적지에 도달하기까지 구체적으로 위치정보, 방위정보, 안내정보를 받을 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

시각장애인의 보행을 돕는 수단으로 다양하게 개발되고 있는 길안내용 지팡이는 바닥의 점자블록을 두드려 확인하면서 이동하도록 하는 것으로서, 일반적으로 는 점자블록 및 지팡이에 감지센서를 구비하여 일정거리 전방에 장애물이 있는지의 여부와 현재 위치를 알려주는 것이 있으나, 현재 위치한 장소의 주위 정보(근방의 건물명이나 상점명 알림, 횡단보도/계단/기타 장애물 주의 등)를 음성으로 안내해주거나 교통안내 또는 진행방향 기준의 목적지 방위각을 알려주는 등의 기능은 구비하고 있지 않아, 시각장애인이 목적지에 도달하기까지 필요로 하는 정보들이 충분하게 제공되지 못했으며, 상기 길안내용 지팡이의 기능을 구동하기 위해 수동적인 장치조작 과정이 필요하여 사용이 불편한 문제점이 있었다.

선행 기술의 예를 들면, 등록특허 제0388023호(등록일자 : 2003년 06월 04일, 고안의 명칭 : 시각장애인 안내용 전자감지 지팡이)는 지팡이에 전자감지처리장치를 구비한 것으로, 감지상황에 따른 안내정보를 특정음이나 진동으로 출력함으로써 보행하고 있는 위치의 주위상황에 대한 인식을 돕는 기능을 하지만, 교차로나 계단 또는 장애물 등의 주의신호를 출력할 뿐이며 현재 위치한 장소정보 또는 진행방향의 방위각에 대한 정보를 출력하는 기능은 없다.

또한, 등록특허 제0405636호(등록일자 : 2003년 11월 03일, 고안의 명칭 : 시각 장애인용 착용 가능 보행 안내 장치 및 방법)는 초소형 카메라를 장착한 보행안내장치로, 초소형 카메라를 통해 입력된 영상을 분석하여 그 분석 결과를 음성으로 안내함으로써 원거리 장애물 탐지와 보행로의 방향 또는 문자열 인식 등을 음성 출력하도록 하는 것이나, 외부 무선전파송신모듈과의 통신에 따른 정보제공이나 교통수단 이용을 돕는 안내정보 또는 진행방향의 방위각정보 등을 구체적으로 제공받을 수 있는 기능은 구비하고 있지 않다.

상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 고안의 목적은, 길안내 장치 내부의 정지감지센서에서 출력되는 정지감지신호에 따라 마이콤에서 안테나부 구동을 자동 제어하도록 하고, 상기 안테나부가 구동되어 위치정보데이터가 저장된 RFIC태그를 포함한 표지블록에 무선전원전파를 인가함으로써 상기 표지블록이 활성화되면 상기 안테나부를 통해 표지블록으로부터 위치정보데이터를 입력받아 마이콤의 제어에 의해 상기 위치정보데이터가 음성합성변환되어 음성출력부를 통해 음성으로 위치정보를 제공하는 시각장애인을 위한 길안내 장치를 제공하는 데 있다.

본 고안의 다른 목적은, 길안내 장치 내부의 방위센서를 이용하여 진행방향의 방위각을 감지하여 방위각 정보를 음성출력부를 통해 알려주며, 무선수신모듈을 통해 외부의 무선전파송신모듈로부터 각종 정보데이터를 제공받아 시각장애인이 목적지에 도달하기까지 더욱 구체적으로 안내받을 수 있도록 하는 시각장애인을 위한 길안내 장치를 제공하는 데 있다.

본 고안의 또 다른 목적은, 무선수신모듈을 구비하여 버스정류장이나 은행 또는 전시관과 같은 장소에서 사전 설치된 무선전파송신모듈과 통신하여 각각의 해당 장소에서 제공하는 도착예정 버스번호와 도착예정 시간안내, 은행의 대기번호 안내, 전시관 또는 상점의 물품안내 등의 서비스를 제공받을 수 있도록 하는 시각 장애인을 위한 길안내 장치를 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안의 구성은, 위치정보데이터가 RFIC태그 형태로 저장된 표지블록(100)을 이용하여 시각장애인에게 길안내를 하는 길안내 장치(200)에 있어서, 상기 길안내 장치(200)에 내장되어 사용자의 움직임을 감시하다가 일정각도 내에 머무르면 정지상태로 인식하는 정지감지센서(207), 상기 표지블록(100)에 무선전원전파를 인가하여 표지블록을 활성화하고 상기 표지블록으로부터 위치정보데이터를 수신하는 안테나부(201), 상기 안테나부(201)를 통해 수신되는 위치정보데이터를 사전 설정된 암호화 알고리즘으로 비교 및 분석하여 디코딩하는 디코더(202), 상기 디코더(202)를 통해 추출된 위치정보를 저장하거나 외부로부터 입력되는 각종 정보들을 저장하는 메모리(209), 상기 위치정보데이터를 제공받거나 메모리에 저장된 각종 데이터를 제공받아 음성합성변환부(210)에서 처리된 후에 음성으로 출력하는 음성출력부(211), 및 상기 정지감지센서(207)를 통해 정지감지신호가 출력되면 정지상태 여부 판별 프로그램에 의해 정지상태로 판단되는 경우 안테나부(201)로 구동제어신호를 출력함과 아울러 표지블록(100)으로부터 전달받은 위치정보를 음성합성변환부(210) 및 음성출력부(211)로 전달 제어하는 마이콤(203)을 구비한다.

또한, 본 고안에 따른 길안내 장치(200)는, 외부의 무선전파송신모듈(208-1)로부터 교통이용정보 또는 물품정보 데이터를 제공받는 무선수신모듈(208)이나, 소 정의 시각 확인버튼(미도시, 버튼이나 스위치 등의 공지된 형상)에 의해 시각확인 요청신호가 입력되면 상기 마이콤(203)의 제어신호에 따라 현재의 시각정보 데이터를 제공하는 시계IC부(205), 또는, 소정의 녹음시작버튼(미도시, 버튼이나 스위치 등의 공지된 형상)에 의해 녹음시작확인 요청신호가 입력되면 외부로부터 음성신호를 입력받고 마이콤(203)의 제어에 따라 음성신호를 데이터로 변환하여 메모리(209)에 저장하는 마이크(미도시)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 표지블록(100)으로부터 전달되는 위치정보데이터는, 위치정보의 절대 위치데이터를 포함하며, 사용자의 이동시 진행방향의 방위각을 감지하고 상기 마이콤(203)의 제어신호에 따라 감지된 방위각을 데이터로 출력하는 방위센서(204)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 길안내장치(200)는, 지팡이 형상, 발목에 착용하는 형상, 발등에 착용하는 형상, 허리 벨트에 착용하는 형상 또는 목걸이 형상 중 어느 하나의 구조로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 실시예를 설명한다.

도 2는 본 고안에 따른 길안내 장치의 전체 구성도이다.

본 고안에 따른 길안내 장치(200)는 사용자의 몸에 착용되거나 소지되는 것으로, 상기 길안내 장치내부에 형성하여 사용자의 움직임에 따른 정지상태를 감지하는 정지감지센서(207)와 표지블록(100)에 무선전원전파를 인가하여 표지블록 (100)을 활성화하고 상기 표지블록(100)으로부터 위치정보데이터를 수신받는 안테나부(201)와 상기 안테나부(201)를 통해 전송받은 데이터를 사전 설정되어있는 암호화 알고리즘으로 비교 및 분석하여 디코딩하는 디코더(202)와 상기 정지감지센서(207)를 통해 정지감지신호가 출력될 때 안테나부(201)에 구동제어신호를 출력함과 아울러 상기 표지블록(100)으로부터 전달된 위치정보를 음성합성 변환처리 및 음성출력부로 전달하는 마이콤(203)이 포함된다.

또한, 상기 길안내 장치(200)는 현재 진행방향을 파악하기 위한 방위센서(204), 현재의 시각을 알려주는 시계IC부(205), 표지블록(100)을 정상적으로 감지하였음을 진동으로 알려주는 진동발생수단(206), 사용자가 정지상태인지 움직이고 있는지를 파악하여 정지상태일 때 'ON'되는 정지감지센서(207), 교통관련 또는 물품관련 정보데이터 등을 전송받기 위한 무선수신모듈(208), 표지블록(100)으로부터 전송받는 위치정보데이터와 외부로부터 입력되는 각종 데이터 및 길안내 장치의 내부 구성요소로부터 입력받는 데이터들이 저장되는 메모리부(209), 시각장애인이 상기 데이터들을 확인할 수 있도록 하기 위해 음성신호로 변환하는 음성합성변환부(210), 상기 변환된 신호를 출력하는 음성출력부(211), 상기 길안내 장치(200)를 작동시키기 위한 전원공급수단(212) 및 전원스위치(213)를 구비한다.

상기 시계IC부(205)를 이용하여 현재의 시각을 확인하고자 할 때 시각확인 버튼(미도시)을 누르면 음성으로 확인할 수 있으며, 상기 시계IC부(205)에서 출력되는 시각정보데이터가 마이콤(203)의 제어신호에 따라 음성합성변환부(210)에서 음성신호로 변환 후 스피커와 같은 음성출력부(211)로 출력되는 것이다.

상기 무선수신모듈(208)은 버스정류소나 은행 또는 전시관 등에 미리 설치되는 무선전파송신모듈(208-1, 도 2에 미도시, 도 7참조)과 통신하여, 상기 버스정류소에 도착예정인 버스번호와 예정시간, 은행에서의 대기번호 안내처리, 전시관의 전시물품 설명 듣기, 사용자가 지나고 있는 주위 상점명이나 상품홍보 메세지 등을 음성으로 들을 수 있게 한다.

도 3은 본 고안에 따른 길안내 장치의 방위각 인지도로써, 상기 길안내 장치에 구비된 방위센서(204)를 이용하여 현재의 진행방향이 어느 방향에 있는지를 방위각으로 알려주며, 상기 방위각 정보는 동서남북(예 ; 북/북동/동/남동/남/남서/서/북서 방향) 또는 시각(예 ; 12시/2시/3시/5시/6시/8시/9시/11시 방향)으로 음성합성 변환처리된 후에 음성으로 출력하여 방향파악을 용이하게 한다.

예를 들어 현재의 위치가 광화문 사거리이고 서 있는 진행방향이 시청 쪽인 경우에는, "이곳은 광화문 사거리의 건널목이며 진행방향은 남동쪽(또는 5시 방향)입니다."와 같은 방식의 위치 및 방위 안내 메세지를 음성으로 출력되는 것이다.

도 4는 상기 도 2에 설명된 바와 같은 구성요소로 이루어진 길안내 장치(200)에 밴드(215)를 장착한 제 1 실시예이고, 도 5는 상기 도 4의 제 1 실시예에 의한 길안내 장치를 발목(도 5a) 또는 신발 위(도 5b)에 직접 착용한 경우를 나타낸 제 2 실시예이다.

또한, 본 고안은 허리 벨트에 착용하는 형상, 목걸이 형상 등과 같이 본 고 안의 실시예로 설명 또는 도시되지 않은 형상으로도 변형 가능하다.

도 6은 본 고안의 정지감지센서에 의한 RFIC태그의 감지 작동 흐름도로, 표지블록(100)의 RFIC태그를 감지하기 위해 멈췄을 때 상기 정지감지센서(207)를 이용하여 정지상태임을 인식하는 방법의 실시 예를 나타낸 것이다.

상기 도 6을 참조하여 더욱 상세하게 설명하면, 길안내 장치(200)를 착용한 사용자가 보행을 멈춰 설 때 상기 길안내 장치(200)의 내부에 사전 탑재된 정지상태 여부 판별 프로그램에 의해 소프트웨어적인 타이머가 작동을 시작하는데, 이때 정지감지센서(207)가 상기 타이머에 설정된 소정의 시간동안 'ON'상태로 유지되면 보행을 멈춘 것으로 자동 인식한다. 상기 타이머가 작동을 시작하면 타이머에 설정된 소정의 시간이 경과 될 때마다 카운터가 증가하게 되며, 증가하는 카운터의 숫자가 사전 설정된 값까지 증가되면 표지블록(100)의 RFIC태그를 감지하기 위해 멈춘 것으로 인식되는 것이다.

본 실시 예에서, 타이머는 1초로 설정하여 1초 동안 정지감지센서가 ON상태이면 표지블록(100)의 RFIC태그를 감지하기 위해 정지한 것으로 인식된다. 이때, 상기 타이머 및 카운터의 단위설정은 길안내 장치(200)에 사전 탑재된 프로그램의 파라미터를 변경하면 가능하다.

카운터 단위를 10msec로 설정하면, 10msec 경과 될 때마다 카운터가 '1'씩 증가하여 1,000msec(=1초)가 경과하면 카운터의 값은 '100'이 된다. 본 실시 예에서 타이머를 1초로 설정하였으므로, 카운터 값이 100까지 증가 되었을 때 상기 카 운터는 '0'으로 초기화되고, 타이머는 'OFF' 상태로 멈추며 이때에 길안내 장치의 안테나부(201)가 작동하기 시작한다.(S1)

상기한 카운터가 100회 되기 이전까지는 1회 증가 될 때마다 마이콤(203)에서 정지감지센서(207)의 ON/OFF상태를 확인하게 되며, 상기 정지감지센서(207)가 OFF이면 보행상태인 것으로 판단되어 타이머가 작동하지 않는다(OFF).

카운터가 '100'이 되어 안테나부(201)의 작동이 시작되면, 상기 안테나부(201)로부터 표지블록(100) 내부의 코일안테나에 소정의 무선전원전파가 인가되고, 상기 무선전원전파에 의해 유도기전력이 생성되어 표지블록(100)이 활성화되면, 표지블록(100) 내의 제어부에 의해 메모리에 사전 저장된 위치정보데이터가 독출된다.(S2)

상기 위치정보데이터는 안테나부(201)를 통해 디코더(202)로 전송되고, 상기 디코더(202)에서 디지털신호로 변환된 위치정보데이터는 디코더(202)에 사전 설정된 암호화 알고리즘에 의해 비교, 분석 및 해독 후 디코딩되어 정상적인 데이터 또는 필요한 데이터를 일부 추출한다.(S4)

상기 추출된 데이터를 음성으로 출력하기 위해 마이콤(203)에서 제어신호를 출력하며, 상기 제어신호에 의해 음성합성변환부(210)에서 음성신호로 변환되어 음성출력부(211)를 통해 음성으로 출력(S5)되는 것이다.

도 7은 본 고안에 따른 길안내 장치가 무선전파송신모듈(208-1)과 통신하는 제 3 실시예이다. 상기 도 7a는 버스정류장에서의 적용 실시예로써 길안내 장치 (200)의 무선수신모듈(208)과 상기 무선전파송신모듈(208-1)이 무선통신되어 현재 위치한 버스 정류장에서 도착 예정인 버스의 번호와 도착예정 시간을 안내받는 것이고, 도 7b는 전시관에서의 적용 실시 예로써 전시품에 대한 설명을 음성으로 안내받을 수 있도록 한 것이다.

도 8은 본 고안에 따른 길안내 장치(200)가 교통요금 정산에 사용되는 제 4 실시예를 나타낸 것으로, 지하철의 개찰구에서 적용된 경우를 도시하였다.

지하철의 개찰구에 점자가 표시된 표지블록(100)을 형성하고 상기 표지블록(100)을 지하철 이용요금 정산 장치(300)와 유선으로 연결하여, 본 고안에 따른 길안내 장치(200)가 상기 표지블록(100)을 통해 이용요금 정산장치(300)와 상호간에 통신하여 요금이 자동 결제되도록 한다.

또한, 버스 사용에 적용하면(미도시), 버스 입구의 계단에 상기 표지블록(100)을 형성하고 상기 버스에 장착되어있는 이용요금 정산장치(교통카드 단말기)와 유선 연결하여, 본 고안에 따른 길안내 장치(200)가 상기 표지블록(100)을 통해 이용요금 정산장치와 상호간에 통신하여 요금이 자동 결제되도록 한다.

상기 길안내 장치가 사용자의 몸에 착용되는 형태가 아닌 지팡이 형태인 경우에는 지팡이가 표지블록(100)에 접하도록 하여 상기한 과정이 이루어지도록 할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 고안에 따른 바람직한 특정 실시 예를 설명하였지만, 본 고안은 상기한 실시 예에 한정되지 않으며 당해 고안이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양하게 변형되는 실시 예들은 이하에 청구하는 본 고안의 실용신안등록 청구범위 안에 속한다고 해야 할 것이다.

본 고안은 길안내 장치의 정지감지센서에 의해 안테나부 작동이 자동 제어되어 멈춤시에만 안테나부가 작동되게 하여 전원공급수단의 사용시간을 연장할 수 있으며, 진행방향의 방위각을 알려주어 목적지를 찾아가는 방향설정에 도움을 주며, 또한 버스정류장이나 은행 또는 전시관 등에 있을 때, 상기한 장소에 사전 설치되어있는 무선전파송신모듈로부터 각각의 해당 장소에서 도착예정 버스번호와 도착예정 시간안내, 은행의 대기번호 안내, 전시관 또는 상점의 물품안내 등의 서비스를 음성으로 제공받을 수 있는 효과가 있다.

Claims (6)

1. 위치정보데이터가 RFIC태그 형태로 저장된 표지블록을 이용하여 시각장애인에게 길안내를 하는 길안내 장치에 있어서,

   상기 길안내 장치에 내장되어 사용자의 움직임에 따른 정지상태를 감지하는 정지감지센서;

   상기 표지블록에 무선전원전파를 인가하여 표지블록을 활성화하고 상기 표지블록으로부터 위치정보데이터를 수신받는 안테나부;

   상기 안테나부를 통해 수신되는 위치정보데이터를 사전 설정된 암호화 알고리즘으로 비교 및 분석하여 디코딩하는 디코더;

   상기 디코더를 통해 추출된 위치정보를 저장하거나 외부로부터 입력되는 각종 정보들을 저장하는 메모리;

   상기 위치정보데이터를 제공받거나 메모리에 저장된 각종 데이터를 제공받아 음성신호로 합성변환하는 음성합성변환부;

   상기 음성합성변환된 신호를 음성으로 들을 수 있도록 출력하는 음성출력부; 및

   상기 정지감지센서를 통해 정지감지신호가 출력되면 안테나부로 구동제어신호를 출력함과 아울러 표지블록으로부터 전달된 위치정보를 음성출력부로 전달 제어하는 마이콤;을 구비한 것을 특징으로 하는 시각장애인을 위한 길안내 장치.
2. 청구항 1에 있어서,

   외부의 무선전파송신모듈로부터 교통이용정보 또는 물품정보 데이터를 제공받아 상기 마이콤의 제어신호에 따라 음성출력부로 전달하는 무선수신모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시각장애인을 위한 길안내 장치.
3. 청구항 1에 있어서,

   소정의 시각확인버튼에 의해 시각확인 요청신호가 입력되면 상기 마이콤의 제어신호에 따라 현재의 시각정보 데이터를 제공하는 시계IC부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시각장애인을 위한 길안내 장치.
4. 청구항 1에 있어서,

   소정의 녹음시작버튼에 의해 녹음시작확인 요청신호가 입력되면 외부로부터 음성신호를 입력받고 마이콤의 제어에 따라 음성신호를 데이터로 변환하여 메모리에 저장하는 마이크를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시각장애인을 위한 길안내 장치.
5. 청구항 1에 있어서,

   사용자의 이동시 진행방향의 방위각을 감지하고 상기 마이콤의 제어신호에 따라 감지한 방위각 데이터를 제공하는 방위센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시각장애인을 위한 길안내 장치.
6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 길안내 장치는, 지팡이 형상, 발목에 착용하는 형상, 발등에 착용하는 형상, 허리 벨트에 착용하는 형상 또는 목걸이 형상 중 어느 하나의 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 시각장애인을 위한 길안내 장치.

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