KR20060027669A - Device of walking guidance for a blind person - Google Patents

Device of walking guidance for a blind person Download PDF

Info

Publication number
KR20060027669A
KR20060027669A KR1020040076563A KR20040076563A KR20060027669A KR 20060027669 A KR20060027669 A KR 20060027669A KR 1020040076563 A KR1020040076563 A KR 1020040076563A KR 20040076563 A KR20040076563 A KR 20040076563A KR 20060027669 A KR20060027669 A KR 20060027669A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
visually impaired
signal
obstacle
magnetic north
position coordinate
Prior art date
Application number
KR1020040076563A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
정동근
노세현
김광년
Original Assignee
정동근
노세현
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 정동근, 노세현 filed Critical 정동근
Priority to KR1020040076563A priority Critical patent/KR20060027669A/en
Publication of KR20060027669A publication Critical patent/KR20060027669A/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F9/00Methods or devices for treatment of the eyes; Devices for putting-in contact lenses; Devices to correct squinting; Apparatus to guide the blind; Protective devices for the eyes, carried on the body or in the hand
    • A61F9/08Devices or methods enabling eye-patients to replace direct visual perception by another kind of perception
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/93Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S3/00Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received
    • G01S3/80Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08BSIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B6/00Tactile signalling systems, e.g. personal calling systems
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08GTRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/16Anti-collision systems
    • G08G1/165Anti-collision systems for passive traffic, e.g. including static obstacles, trees
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08GTRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/16Anti-collision systems
    • G08G1/166Anti-collision systems for active traffic, e.g. moving vehicles, pedestrians, bikes

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Ophthalmology & Optometry (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)
  • Rehabilitation Tools (AREA)

Abstract

본 발명은 보행안내장치에 관한 것으로 특히, 시각장애인들 간에 상호 인지하고 있는 위치정보의 공유를 용이하게 하고, 이동 중 장애물을 감지하여 시각장애인에게 안내할 뿐만 아니라 그 감지된 장애물에 의해 다양한 방향으로 회전하여도 방향성을 상실하지 않고 목적지까지 안내하는 시각장애인용 보행안내장치에 관한 것이다. The present invention relates to a pedestrian guide device, in particular, facilitates sharing of mutually recognized location information among the visually impaired, detects obstacles during movement and guides the visually impaired in various directions by the detected obstacles. The present invention relates to a walking guidance device for the visually impaired, which guides a person to a destination without losing direction.

본 발명은 전방에 장애물 존재 시 이를 감지하여 장애물 감지신호를 생성하는 장애물 감지수단(10)과, 시각장애인이 위치하고 있는 곳의 위치를 표시하는 위치좌표신호를 생성하는 방향감지수단(20)과, 전원을 공급하는 전원공급수단(30)과, 시각장애인의 이동진행방향의 전방에 장애물의 존재를 알려주는 경보음 출력수단(40)과, 시각장애인이 위치하고 있는 곳에서 시각장애인이 자북방향을 인지할 수 있게 안내하는 방향안내수단(50)과, 상기 방향감지수단(20) 및 상기 장애물 감지수단(10)으로부터 입력되는 위치좌표신호 및 장애물 감지신호를 참조하여 시각장애인이 보행할 수 있게 상기 방향안내수단(50) 및 상기 경보음 출력수단(40)을 제어하는 제어수단(60)으로 이루어진다. The present invention provides an obstacle detecting means 10 for generating an obstacle detecting signal by detecting an obstacle in front of the obstacle, a direction detecting means 20 for generating a position coordinate signal for indicating a position where a visually impaired person is located, Power supply means 30 for supplying power, alarm sound output means 40 for indicating the presence of obstacles in front of the moving direction of the visually impaired, and the visually impaired to recognize the magnetic north direction where the visually impaired are located The direction guide means 50 for guiding to be able to guide, and the position coordinate signal and the obstacle detection signal input from the direction detecting means 20 and the obstacle detecting means 10 so that the blind person can walk in the direction It consists of a control means 60 for controlling the guide means 50 and the alarm sound output means 40.

시각장애인, 보행, 방향, 장애물, 자북, 안내, 진동모터, 초음파Visually impaired, walking, direction, obstacles, magnetic north, guidance, vibration motor, ultrasound

Description

시각장애인용 보행안내장치{Device of walking guidance for a blind person} Device of walking guidance for a blind person             

도 1은 본 발명의 시각장애인용 보행안내장치를 나타낸 개략적인 블록도, 1 is a schematic block diagram showing a walking guide device for the visually impaired of the present invention,

도 2는 본 발명의 시각장애인용 보행안내장치를 착용한 착용상태도면, Figure 2 is a wearing state wearing a walking guide device for the visually impaired of the present invention,

도 3은 본 발명의 시각장애인용 보행안내장치에 구비된 원통형의 탄력밴드를 나타낸 도면, 3 is a view showing a cylindrical elastic band provided in the walking guide device for the visually impaired of the present invention,

도 4는 시각장애인이 거주하는 장소의 주변약도를 나타낸 도면, 4 is a diagram showing a peripheral map of a place where a visually impaired person resides,

도 5는 본 발명의 시각장애인용 보행안내장치를 구성하는 본체와 방향안내부가 모자에 일체로 장착된 것을 나타낸 도면이다. 5 is a view showing that the main body and the direction guide portion constituting the pedestrian guide device for the visually impaired is integrally mounted to the hat.

<도면의 주요부분에 대한 부호설명><Code Description of Main Parts of Drawing>

10 : 장애물 감지수단 11 : 초음파 송수신기10: obstacle detection means 11: ultrasonic transceiver

12 : 자동이득제어기 13 : 신호검출기12: automatic gain controller 13: signal detector

14 : 펄스발생기 20 : 방향감지수단14: pulse generator 20: direction detection means

21 : 방향감지부 22 : 멀티플렉서21: direction detection unit 22: multiplexer

23 : 증폭기 24 : A/D변환부23: amplifier 24: A / D converter

25 : 신호발생기 26 : 승압기25: signal generator 26: booster

30 : 전원공급수단 40 : 경보음 출력수단30: power supply means 40: alarm sound output means

50 : 방향안내수단 51 : 진동모터부50: direction guide means 51: vibration motor

51a : 기준 진동모터 51b : 방위표시 진동모터51a: reference vibration motor 51b: direction indication vibration motor

52 : 자북방위선택용 멀티플렉서 60 : 제어수단52: multiplexer for magnetic north defense 60: control means

100 : 탄력밴드 110 : 기준편100: elastic band 110: reference

200a,200b : 본체 300 : 거주지200a, 200b: main body 300: residence

400 : 모자 410 : 모자챙400: hat 410: hat visor

500a,500b : 장애물500a, 500b: Obstacle

본 발명은 보행안내장치에 관한 것으로 특히, 시각장애인들 간에 상호 인지하고 있는 위치정보의 공유를 용이하게 하고, 이동 중 장애물을 감지하여 시각장애인에게 안내할 뿐만 아니라 그 감지된 장애물에 의해 다양한 방향으로 회전하여도 방향성을 상실하지 않고 목적지까지 안내하는 시각장애인용 보행안내장치에 관한 것이다. The present invention relates to a pedestrian guide device, in particular, facilitates sharing of mutually recognized location information among the visually impaired, detects obstacles during movement and guides the visually impaired in various directions by the detected obstacles. The present invention relates to a walking guidance device for the visually impaired, which guides a person to a destination without losing direction.

일반적으로, 인체는 시각우위의 생명체이기 때문에 시각결손은 다른 감각결손에 의한 장애에 비하여 활동의 제한이 매우 크기 때문에 인공안(人工眼)에 대한 다양한 연구가 진행되었다. In general, since the human body is a life of visual superiority, various researches on artificial eyes have been conducted because visual impairment is very limited in activity compared with other sensory deficits.

그 중의 일례로, 세퍼드(Shepherd)가 발표한 연구논문[G.M. Shepherd, Neurobiology, 3rd Ed, New York, Oxford University Press, 1994]을 참조하면, 시각이 제공하는 정보의 종류에는 빛의 유무, 형태 구분, 움직임 인식, 양안시를 통한 거리 인식, 편광 인식, 색깔 시각 등이 있다. 여기서, 인체는 편광인식을 제외한 나머지 기능을 모두 가지고 있으며 이러한 시각기능을 통하여 주변 환경에 대한 정보를 획득하게 된다. For example, the research paper published by Shepherd [G.M. Shepherd, Neurobiology, 3rd Ed, New York, Oxford University Press, 1994], the types of information provided by vision include the presence or absence of light, shape discrimination, motion recognition, distance recognition through binocular vision, polarization recognition, and color vision. Etc. Here, the human body has all the functions except for the polarization recognition and obtains information about the surrounding environment through the visual function.

또한, 시각정보의 종류에서 빛의 유무는 1개의 광감수기를 이용하여 인식이 가능하다. 그러나 나머지는 모두 2차원 배열의 광감수기를 이용해야만 인식이 가능하다. 특히 거리 인식의 경우에는 양안을 통한 입체시가 필요하며 단순히 평면이 아닌 입체를 인식할 수 있으므로 인체의 시각은 3차원적인 감각임을 알 수 있다. In addition, in the type of visual information, the presence or absence of light can be recognized using a single photoreceptor. However, the rest can be recognized only by using a two-dimensional array of photoreceptors. In particular, in the case of distance recognition, stereoscopic vision is required through binocular vision, and the human body's vision is a three-dimensional sensation because it can recognize stereoscopic objects rather than planes.

그렇기 때문에 움직임에 대한 인식능력이 매우 발달해 있어 단순한 3차원적인 정보뿐만 아니라 4차원의 인지능력을 가지고 있다. 따라서 시각장애인의 경우에 이러한 시각정보를 상실함으로 인하여 일상생활에 대한 불편의 차원을 넘어, 주위 사람의 도움이 없이는 생존 자체가 불가능하게 된다.Therefore, the ability to recognize movement is so advanced that it has not only simple 3D information but also 4D cognitive ability. Therefore, in the case of the visually impaired, such visual information is lost, beyond the level of inconvenience to daily life, it is impossible to survive without the help of people around you.

상술한 문제점을 해소하기 위한 시각보조의 한 가지 방법으로서, 폰다(Fonda)에 의해 발표된 시력증강법[G.E. Fonda, Management of low vision, New York, Thieme-Stratton, 1981]은 약시의 경우에 CCD를 이용하여 이미지를 획득 후 눈앞에서 디스플레이를 이용하여 확대되고 밝기가 조절된 영상을 제공하는 것이나, 이는 완전 실명의 경우에는 적용할 수 없는 문제점이 있다. As one method of visual aid to solve the above-mentioned problems, the vision enhancement method published by Fonda [G.E. Fonda, Management of low vision, New York, Thieme-Stratton, 1981], in the case of amblyopia, acquire an image using a CCD and then provide an enlarged, brightness-adjusted image using the display in front of the eyes, but this is completely blind. In this case, there is a problem that is not applicable.

이를 해소하기 위한 일환으로, 대체 감각을 이용하는 방법이 있다. 국내 공개특허공보에 실린 시각장애인용 장애물 감지보조장치(10-1999-0021050)는 발진되는 초음파신호에 의해 전방에서 장애물이 감지되면 경보수단을 이용하여 알람경보함으로써 시각장애인이 인지할 수 있게 제공하고 있다. As part of solving this, there is a method of using an alternative sense. Obstacle detection aids for the visually impaired (10-1999-0021050) published in the Korean Patent Application Publication provides an alarm for the visually impaired by using an alarm means when an obstacle is detected from the front by an ultrasonic signal that is oscillated. have.

그러나 상기 종래의 시각장애인용 장애물 감지보조장치는 전방의 장애물의 유무만 시각장애인에게 경보할 뿐 시각장애인이 이동하고 있는 방향은 제공하지 못하는 문제점이 있으며, 이로 인해 다음과 같은 폐단이 야기된다. However, the conventional obstacle detection aid for the visually impaired has a problem of not only providing a direction for the visually impaired but also providing a warning to the visually impaired in the presence or absence of an obstacle in front of the visually impaired.

자신(시각장애인)이 습득한 위치정보의 공유가 용이하지 않다. 즉, 자신이 알고 있는 위치정보 설명 시 절대적인 기준점(자북)을 기준으로 위치정보를 설명하는 것이 아니라 상대적인 기준점(시각장애인의 이동진행방향)을 기준으로 위치정보를 설명하기 때문에 이동진행방향이 자주 바뀌는 위치정보의 경우 그 위치정보를 공유하고자 하는 위치정보 공유자(시각장애인)에게 상대적인 기준점을 이용하여 설명 시 위치정보 공유자가 방향성을 상실할 수도 있다. It is not easy to share location information acquired by the person who is visually impaired. In other words, when explaining the location information that they know, they do not describe the location information based on the absolute reference point (magnetic north) but describe the location information based on the relative reference point (movement direction of the visually impaired). In the case of location information, the location information sharer may lose direction when explaining using a reference point relative to the location information sharer (visually handicapped person) who wants to share the location information.

더욱이, 시각장애인의 위치정보(예를 들어, 집 주변의 골목길 위치 습득)의 인지는 안내자의 도움을 통하여 일정기간 동안 반복이동에 의해 습득되어지는데 이때, 안내자의 도움이 없는 경우 시각장애인의 거주지에서 해당 위치까지의 거리 및 방향을 암기한 후 혼자서 이동을 해야한다. 그럴 경우, 암기한 위치정보로 이동하는 방향 또한 상대적인 기준점을 이용하여 설명되기 때문에 시각장애인은 해당 위치정보로 이동 도중에 방향성을 상실할 수도 있다. Moreover, the recognition of the location information of the visually impaired (eg, acquiring the location of the alleys around the house) is acquired by repeated movements for a certain period of time through the help of a guide. You must memorize the distance and direction to the location and move alone. In this case, since the direction of moving to the memorized location information is also described using a relative reference point, the visually impaired person may lose direction while moving to the location information.

또한, 시각장애인이 북쪽방향에서 남동쪽방향(자북방향을 중심으로 135°회 전된 방향)으로 돌아 이동 시 전방에 장애물이 존재할 경우 종래의 시각장애인용 장애물 감지보조장치에 의해 장애물을 우회 이동한 후에 시각장애인이 가고자 하는 방향으로 이동시에 목표방향인 남동쪽방향으로 정확히 회전을 하였는지에 대해 인지할 수 없을 뿐만 아니라 현재 이동중인 남동쪽방향으로 정확하게 이동하고 있는지에 대한 여부도 인지할 수 없다. In addition, if there is an obstacle in front of the visually impaired person when moving from the north direction to the south-east direction (135 ° rotation centered around the magnetic north direction), the visually impaired object is moved after detour by the conventional obstacle detection aid for the visually impaired. When people with disabilities move in the direction they want to go, they cannot know whether they have rotated correctly in the southeast direction, which is the target direction, and whether they are moving correctly in the southeast direction.

본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 이동중인 시각장애인에게 정확한 이동방향을 안내하는 수단을 제공하여 절대적인 기준점(자북)을 기준으로 한 정확한 위치정보를 공유자에게 제공하고, 전방에 장애물이 존재하는 경우 이를 시각장애인에게 안내하여주는 시각장애인용 보행안내장치를 제공하는데 있다. The present invention is to solve the problems of the prior art, an object of the present invention is to provide a means for guiding the correct direction of movement to the visually impaired people on the move to provide a sharer with accurate location information based on the absolute reference point (magnetic north) And, if there is an obstacle in front to provide a pedestrian guide device for the visually impaired.

본 발명의 다른 목적은 시각장애인이 거리 및 방향을 암기한 특정 위치로 이동하고자 할 경우 전방에 존재하는 장애물의 존재를 안내함과 더불어 절대적인 기준점(자북)을 기준으로 한 정확한 방향도 0.2초 간격마다 안내하여 줌으로써 특정 위치로 이동 중 전방에 존재하는 안내물로 인해 다양한 방향으로 회전하여도 그 회전된 방향을 계속 인지할 수 있어 방향성을 상실하지 않게 하여 주는 시각장애인용 보행안내장치를 제공하는데 있다.
Another object of the present invention is to guide the presence of obstacles in front of the visually impaired person to move to a specific location memorizing distance and direction, as well as the exact direction based on the absolute reference point (magnetic north) every 0.2 seconds intervals The present invention provides a pedestrian guide device for the visually impaired person who can recognize the rotated direction without losing the direction even if the user rotates in various directions due to the guide present in the front while moving to a specific position.

이하에서는 본 발명의 실시예의 구성 및 작용에 대하여 첨부한 도면을 참조하면서 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the configuration and operation of the embodiment of the present invention will be described in detail.

도 1은 본 발명의 시각장애인용 보행안내장치를 나타낸 개략적인 블록도이고, 도 2는 본 발명의 시각장애인용 보행안내장치를 착용한 착용상태도면이며, 도 3은 본 발명의 시각장애인용 보행안내장치에 구비된 원통형의 탄력밴드를 나타낸 도면이고, 도 4는 시각장애인이 거주하는 장소의 주변약도를 나타낸 도면이며, 도 5는 본 발명의 시각장애인용 보행안내장치를 구성하는 본체와 방향안내부가 모자에 일체로 장착된 것을 나타낸 도면이다. Figure 1 is a schematic block diagram showing a walking guide device for the visually impaired of the present invention, Figure 2 is a state diagram wearing a walking guide device for the visually impaired of the present invention, Figure 3 is a walk for the visually impaired of the present invention Figure 4 is a view showing a cylindrical elastic band provided in the guide device, Figure 4 is a diagram showing a peripheral map of the place where the visually impaired people, Figure 5 is a main body and direction guide constituting the pedestrian guide device for the visually impaired of the present invention The figure shows that the additional cap is integrally mounted.

도시된 바와 같이, 본 발명의 시각장애인용 보행안내장치는 시각장애인의 이동진행방향의 전방에 장애물 존재 시 이를 감지하여 장애물 감지신호를 생성하는 장애물 감지수단(10)과, 시각장애인이 위치하고 있는 곳의 위치를 표시하는 위치좌표신호를 생성하는 방향감지수단(20)과, 전원을 공급하는 전원공급수단(30)과, 시각장애인의 이동진행방향의 전방에 장애물이 존재하고 있음을 알려주는 경보음 출력수단(40)과, 시각장애인이 위치하고 있는 곳에서 시각장애인이 자북방향을 인지할 수 있게 안내하는 방향안내수단(50)과, 상기 방향감지수단(20)으로부터 입력되는 위치좌표신호를 이용하여 자북방향을 나타내는 자북방위신호를 생성한 후 상기 방향안내수단(50)으로 출력되도록 제어하고, 상기 장애물 감지수단(10)으로부터 입력되는 장애물 감지신호를 이용하여 전방에 장애물이 존재하는 것을 나타내는 장애물감지 경보신호를 생성한 후 상기 경보음 출력수단(40)으로 출력되도록 제어하는 제어수단(60)으로 이루어진다. As shown, the pedestrian guide device for the visually impaired of the present invention detects obstacles in front of the moving direction of the visually impaired obstacle detection means 10 for generating an obstacle detection signal, where the visually impaired are located Direction detecting means 20 for generating a position coordinate signal for indicating the position of the power supply, power supply means 30 for supplying power, and an alarm sound to indicate that there is an obstacle ahead of the moving direction of the visually impaired By using the output means 40, the direction guide means 50 for guiding the visually impaired to recognize the magnetic north direction where the visually impaired person is located, and the position coordinate signal input from the direction detecting means 20 After generating a magnetic north direction signal indicating the magnetic north direction, and controlled to be output to the direction guide means 50, the obstacle detection signal input from the obstacle detection means 10 And use the generated the obstacle detection warning signal indicating that an obstacle existing in front consists of a control means 60 for controlling so that the output to the alarm sound output means (40).

상기 방향감지수단(20)은, 시각장애인이 위치하고 있는 곳을 X축 및 Y축의 좌표로 표시한 위치좌표신호를 생성하는 방향감지부(21)와, 상기 방향감지부(10)로부터 통해 입력되는 위치좌표신호를 증폭시키는 증폭기(23)와, 상기 증폭기(23)로부터 입력되는 아날로그신호인 증폭된 위치좌표신호를 상기 제어수단(60)이 인식할 수 있게 디지털신호로 변환하는 A/D변환부(24)로 세세하게 이루어진다. The direction detecting unit 20 includes a direction detecting unit 21 for generating a position coordinate signal in which the visually impaired person is located in the coordinates of the X axis and the Y axis, and a position coordinate input from the direction detecting unit 10. An amplifier 23 for amplifying the signal and an A / D converter 24 for converting the amplified position coordinate signal, which is an analog signal input from the amplifier 23, into a digital signal so that the control means 60 can recognize it. ) Is made in detail.

여기서, 방향감지부(21)는 자기감지센서로서 빠른 응답속도와 히스테리스가 작은 자기저항 브리지소자를 사용하는 것이 바람직하다. Here, it is preferable that the direction detecting unit 21 uses a magnetoresistive bridge element having a fast response speed and low hysteresis as the magnetic sensing sensor.

또한, 상기 방향감지부(21)인 자기감지센서가 외부자계에 의해 자기배열이 변화될 시 그 변화된 자기배열을 원상태의 자기배열로 복원시켜야만 정확한 방향을 측정할 수 있다. 이를 위해, 방향감지부(21)의 일단에는 변화된 자기배열을 원상태의 자기배열로 복원시키는 Set/Reset신호(이하 S/R신호라 표기함)를 생성하는 신호발생기(25)가 배치된다. In addition, when the magnetic arrangement of the direction detecting unit 21 is changed by the external magnetic field, it is necessary to restore the changed magnetic arrangement to the original magnetic arrangement so that the correct direction can be measured. To this end, a signal generator 25 for generating a set / reset signal (hereinafter referred to as an S / R signal) for restoring the changed magnetic array to the original magnetic array is disposed at one end of the direction detecting unit 21.

여기서, S/R신호는 S/R신호의 라인에 양의 전류, 또는 음의 전류가 흐름에 따라 출력값이 2.5V를 중심으로 반전되는데, 그 2.5V를 중심으로 반전되는 양의 전류 및 음의 전류의 차이와 자기의 세기는 비례하기 때문에 방향감지부(10)의 변화된 자기배열을 원상태의 자기배열로 복원시킨다. Here, the S / R signal is inverted about 2.5V as a positive current or a negative current flows on the line of the S / R signal, and the positive current and negative are inverted around the 2.5V. Since the difference between the current and the intensity of the magnetic is proportional, the changed magnetic arrangement of the direction detecting unit 10 is restored to the original magnetic arrangement.

또한, S/R신호가 방향감지부(21)의 변화된 자기배열을 원상태로 복원시키기 위해서는 20V의 전원이 요구되는데, 전원공급수단(30)에서 공급되는 전원은 5V이기 때문에 5V를 20V로 승압시키는 승압기(26)가 포함된다. In addition, a 20V power supply is required for the S / R signal to restore the changed magnetic arrangement of the direction detecting unit 21 to its original state. Since the power supplied from the power supply unit 30 is 5V, the booster boosts 5V to 20V. (26) is included.

상기 제어수단(60)에서 생성되는 자북방위신호는 상기 A/D변환부(24)로부터 입력되는 X축 위치좌표신호 및 Y축 위치좌표신호로 이루어진 위치좌표신호의 자기장값을 벡터분석하고, 그 벡터분석된 값을 기준으로 자북방향을 측정하며, 그 측정된 자북방향을 이용하여 생성된다. The magnetic north direction azimuth signal generated by the control means 60 is a vector analysis of the magnetic field value of the position coordinate signal consisting of the X-axis position coordinate signal and the Y-axis position coordinate signal input from the A / D conversion unit 24, The magnetic north direction is measured based on the vector-analyzed value, and is generated using the measured magnetic north direction.

또한, 상기 방향감지부(21)에서 출력되는 위치좌표신호인 X축 위치좌표신호와 Y축 위치좌표신호가 상기 증폭기(30)로 입력 시 교대로 입력되도록 상기 방향감지부(10)와 상기 증폭기(30) 사이에는 멀티플렉서(20)가 포함된다. In addition, the direction detecting unit 10 and the amplifier 30 are alternately inputted when the X axis position coordinate signal and the Y axis position coordinate signal, which are the position coordinate signals output from the direction detecting unit 21, are input to the amplifier 30. ) Includes a multiplexer 20.

상기 증폭기(23)는 브리지회로를 구동하는 인스트루멘테이션 증폭기이며, 자기장에 비례하는 전기신호를 차동출력으로 제공한다. The amplifier 23 is an instrumentation amplifier for driving a bridge circuit, and provides an electrical signal proportional to a magnetic field as a differential output.

상기 방향안내수단(50)은 원통형의 탄력밴드(100)의 내부에 장착되는 것으로서 상기 진동모터의 수는 시각장애인의 이동진행방향에 위치하는 1개의 기준 진동모터(51a)와 23개의 방위표시 진동모터(51b)가 상기 원통형의 탄력밴드의 내부에 15°의 등간격으로 배치되는 진동모터부(51)와, 상기 진동모터부(51)에 배치된 24개의 진동모터와 연결되고, 상기 제어수단(60)으로부터 입력되는 자북방위신호에 의해 상기 복수의 진동모터 중 자북방향을 가리키는 해당 진동모터로 자북방위신호를 입력시키는 자북방향선택용 멀티플렉서(52)로 이루어진다. The direction guide means 50 is mounted inside the cylindrical elastic band 100, the number of the vibration motor is one reference vibration motor (51a) and 23 azimuth display vibration located in the moving direction of the visually impaired The motor 51b is connected to the vibration motor unit 51 disposed at equal intervals of 15 ° in the cylindrical elastic band and the 24 vibration motors disposed in the vibration motor unit 51, and the control means. A magnetic north direction multiplexer 52 for inputting the magnetic north direction signal to a corresponding vibration motor indicating a magnetic north direction among the plurality of vibration motors by the magnetic north direction signal inputted from 60.

여기서, 탄력밴드(100)의 내부에 장착되는 24개의 진동모터 중 시각장애인의 이동진행방향인 전방(두부의 정면)에 해당하는 곳에 장착된 기준 진동모터(51a)에 대응하는 탄력밴드(100)의 외부에는 소정의 두께를 가지는 기준편(섬유재질)(110)이 부착된다. 그리고 기준 진동모터(51a)는 방위각이 0°로 지정되고 그 외 23개의 진동모터인 방위표시 진동모터(51b)를 15°의 간격으로 전방위에 배치된다. Here, the elastic band 100 corresponding to the reference vibration motor 51a mounted in a position corresponding to the front (front of the head) of the 24 vibration motors mounted inside the elastic band 100 in the moving direction of the visually impaired. On the outside of the reference piece (fiber material) 110 having a predetermined thickness is attached. The reference vibration motor 51a is azimuth is designated as 0 °, and the other 23 vibration motors are displayed in all directions at intervals of 15 °.

상기 장애물 감지수단(10)은, 초음파를 발진하여 시각장애인의 이동진행방향의 전방에 장애물 존재 시 이를 감지하여 초음파 송신신호 및 초음파 수신신호로 구성되는 거리감지신호를 생성하는 초음파 송수신기(11)와, 상기 초음파 송수신기(11)로부터 입력되는 거리감지신호의 크기를 조절한 후 일정크기로 증폭하는 자동이득제어기(12)와, 상기 자동이득제어기(12)로부터 입력되는 거리감지신호 중 초음파 수신신호로만 구성되는 장애물 감지신호를 추출하는 신호검출기(13)와, 상기 신호검출기(13)로부터 입력되는 장애물 감지신호를 수신시간에 해당하는 일정 폭의 펄스로 변환 생성하는 펄스발생기(14)로 이루어진다. The obstacle detecting means 10 includes an ultrasonic transceiver 11 for generating a distance sensing signal consisting of an ultrasonic transmission signal and an ultrasonic reception signal by oscillating an ultrasonic wave to detect an obstacle in front of the moving direction of a visually impaired person. The automatic gain controller 12 adjusts the magnitude of the distance sensing signal input from the ultrasonic transceiver 11 and amplifies it to a predetermined size, and only the ultrasonic reception signal among the distance sensing signals input from the automatic gain controller 12. The signal detector 13 extracts the obstacle detection signal, and the pulse generator 14 converts the obstacle detection signal input from the signal detector 13 into a pulse having a predetermined width corresponding to the reception time.

상기 초음파 송수신기(11)에서 발진되는 초음파는 15°의 입체 각도를 가지도록 방사됨으로써 시각장애인의 이동진행방향의 범위 안에 존재하는 장애물의 유무를 감지할 수 있다. The ultrasonic wave radiated by the ultrasonic transceiver 11 may be radiated to have a stereoscopic angle of 15 ° to detect the presence or absence of an obstacle present within a range of the moving direction of the visually impaired person.

또한, 상기 초음파 송수신기(11)에서 발진되는 초음파의 발진간격시간은 1.049초마다 발진되는데, 이는 일정간격(1.049초 간격)마다 발진되는 초음파를 이용하여 장애물의 유무를 판단한 후 장애물 존재 시 이를 경보음 출력수단(40)을 통해 알람경보 함으로써 시각장애인이 인지할 수 있도록 제어하는 제어수단(60)이 장애물로 이동 근접하는 시각장애인에게 시각장애인이 장애물에 근접할수록 출력되는 경보음(단속음)의 출력단속시간을 짧게 하여 장애물과의 거리를 인지할 수 있도록 하기 위함이다. In addition, the oscillation interval time of the ultrasonic wave oscillated by the ultrasonic transceiver 11 is oscillated every 1.049 seconds, which is determined by the presence of the obstacle by using the ultrasonic wave oscillated at a predetermined interval (1.049 seconds interval) and then alarm sound when there is an obstacle The control means 60 which controls the visually impaired to recognize the visually impaired by alarming through the output means 40 moves to an obstacle, the output of the alarm sound (intermittent sound) that is output as the visually impaired becomes closer to the obstacle. This is to shorten the time so that the distance to the obstacle can be recognized.

이를 위해, 시각장애인과 장애물 사이의 거리간격(6.5㎝∼3.26m)을 31 단계로 거리 분해능이 10.3㎝인 경보음의 출력단속시간을 제어함으로써 이동중인 시각 장애인에게 전방에 존재하는 장애물과의 거리간격을 인지할 수 있도록 제공할 수 있다. 또한, 상기 단계별마다 출력되는 경보음을 연속음이 아닌 단속 클릭음으로 출력함으로써 시각장애인에게 장애물과의 거리간격을 보다 용이하게 인지할 수 있게 한다. 또한, 장애물이 3.26m 이내에 2개 이상 존재하는 경우 거리에 비례하는 단속음을 시간 간격을 달리하여 중첩적으로 경보할 수 있다.To this end, the distance between the visually impaired and the obstacle (6.5 cm to 3.26 m) is controlled in 31 steps by controlling the output interruption time of the alarm sound having a distance resolution of 10.3 cm to the distance of the obstacle in front of the visually impaired in motion. It can be provided to recognize the gap. In addition, by outputting the alarm sound output for each step as an intermittent click sound instead of a continuous sound, it is easier for the visually impaired to recognize the distance interval with the obstacle. In addition, when two or more obstacles exist within 3.26m, the intermittent sound which is proportional to the distance may be superimposed by varying the time interval.

미설명부호 200a는 본 발명의 시각장애인용 방향안내장치의 방향안내부(50)를 제외한 나머지 구성이 탑재된 본체이다. Reference numeral 200a is a main body on which the remaining components are mounted except for the direction guide part 50 of the direction guide device for the visually impaired.

이상과 같이 구성되는 본 발명의 시각장애인용 보행안내장치를 이용하여 시각장애인이 이동 시 전방의 장애물 유무 및 방향안내를 받고자 할 경우 시각장애인용 보행안내장치를 구성하는 탄력밴드(100) 및 본체(200a)를 신체에 착용해야 한다. The elastic band 100 and the main body constituting the pedestrian guide device for the visually impaired when the visually impaired person wants to receive the presence of obstacles and directions in the front when the visually impaired person moves by using the pedestrian guide device for the visually impaired. 200a) must be worn on the body.

여기서, 본체(200a)는 장애물 감지수단(10), 방향감지수단(20), 전원공급수단(30) 및 제어수단(60)이 포함되는 것으로서 시각장애인의 복부에 착탈되는 벨트타입이고, 시각장애인의 두부에 착용되는 원통형의 탄련밴드(100)는 방향안내수단(50)이 내부에 장착되어 있다. 본 발명의 주요구성인 경보음 출력수단(40)은 본체(200a)에 포함되거나 또는 개별적으로 구성될 수도 있다. Here, the main body 200a is a belt type which includes an obstacle detecting means 10, a direction detecting means 20, a power supply means 30 and a control means 60, which is detachable to the abdomen of the visually impaired, and is visually impaired. Cylindrical elastic band 100 is worn on the head of the direction guide means 50 is mounted therein. Alarm sound output means 40 which is the main configuration of the present invention may be included in the main body 200a or may be configured separately.

이와 같은 구성 중 먼저, 탄력밴드(100)의 경우 시각장애인의 두부(頭部)(이마)에 착용되는데 탄력밴드(100)에 부착된 기준편(110)이 시각장애인의 이동진행방향 즉, 이마의 정중앙에 위치되도록 착용한다. 그리고 본체(200a)는 시각장애인의 복부(腹部)에 착용되는데 이 또한 탄력밴드(100)의 착용방향과 동일하게 본체 (200a)가 시각장애인의 이동진행방향 즉, 배꼽부분에 위치되도록 착용한다. In such a configuration, first, in the case of the elastic band 100 is worn on the head (brow) of the visually impaired, the reference piece 110 attached to the elastic band 100 is the moving direction of the visually impaired, that is the forehead Wear it so that it is centered in the center. The main body 200a is worn on the abdomen of the visually impaired, and the main body 200a is worn in the same direction as that of the elastic band 100 so that the main body 200a is positioned in the moving direction of the visually impaired person.

이와 같이, 탄력밴드(100) 및 본체(200a)를 신체에 착용한 후 본체(200a)에 전원을 인가한 상태에서 이동 시 제어수단(60)에 의해 제어되는 장애물 감지수단(10) 및 방향감지수단(20) 중 방향감지수단(20)은 전자기유도현상을 이용하여 X축 및 Y축의 평면좌표로 표시되는 자기(磁氣)에너지인 위치좌표신호를 검출한다. As such, after the elastic band 100 and the main body 200a are worn on the body, the obstacle detecting means 10 and the direction detecting unit controlled by the control unit 60 move when the power is applied to the main body 200a. The direction detecting means 20 of the means 20 detects a positional coordinate signal which is magnetic energy represented by planar coordinates of the X and Y axes using an electromagnetic induction phenomenon.

검출된 위치좌표신호는 멀티플렉서(22)로 입력되어 증폭기(23)로 출력되는데 이때, 위치좌표신호는 X축 위치좌표신호 및 Y축 위치좌표신호로 이루어져 있어 멀티플렉서(20)는 X축 위치좌표신호 및 Y축 위치좌표신호가 교대로 출력되도록 한다. The detected position coordinate signal is input to the multiplexer 22 and output to the amplifier 23. At this time, the position coordinate signal is composed of the X axis position coordinate signal and the Y axis position coordinate signal, so that the multiplexer 20 is the X axis position coordinate signal. And Y-axis position coordinate signals are alternately output.

증폭기(23)는 입력되는 위치좌표신호를 3배 증폭한 후 A/D변환부(24)로 출력한다. A/D변환부(24)는 입력된 아날로그신호인 위치좌표신호의 자기장세기를 12bit의 디지털신호로 변환하여 제어수단(60)으로 출력한다. The amplifier 23 amplifies the input position coordinate signal three times and outputs it to the A / D converter 24. The A / D converter 24 converts the magnetic field strength of the input position signal, which is an analog signal, into a 12-bit digital signal, and outputs it to the control means 60.

제어수단(60)은 입력된 X축 위치좌표신호 및 Y축 위치좌표신호로 이루어진 위치좌표신호의 자기장값을 벡터분석하고, 그 벡터분석된 값을 기준으로 자북방향을 측정한다. The control means 60 vector analyzes the magnetic field value of the position coordinate signal composed of the input X-axis position coordinate signal and the Y-axis position coordinate signal, and measures the magnetic north direction based on the vector analyzed value.

이후, 측정된 자북방향을 참조하여 탄련밴드(100)의 내부에 15°의 등간격으로 배치된 기준 진동모터(51a) 및 방위표시 진동모터(51b)로 이루어진 24개의 진동모터 중 자북방향에 해당하는 임의의 하나의 진동모터로 신호가 출력되도록 제어하는 자북방위신호를 생성하여 자북방향선택용 멀티플렉서(52)로 입력한다. Subsequently, the magnetic vibration direction corresponds to the magnetic north direction among the 24 vibration motors including the reference vibration motor 51a and the direction indication vibration motor 51b disposed at equal intervals of 15 ° in the inside of the elastic band 100 with reference to the measured magnetic north direction. A magnetic north direction signal for controlling a signal to be output to any one vibration motor is generated and input to the magnetic north direction multiplexer 52.

자북방향선택용 멀티플렉서(52)는 입력된 자북방위신호를 참조하여 도선으로 연결된 24개의 진동모터 중 자북방위를 가리키는 해당 진동모터로 자북방위신호를 출력하면 자북방위신호가 입력된 진동모터가 진동한다. When the magnetic north direction multiplexer 52 outputs the magnetic north direction signal to the corresponding vibration motor indicating magnetic north direction among 24 vibration motors connected by conducting lines with reference to the magnetic north direction signal, the vibration motor to which the magnetic north direction signal is input vibrates .

이때, 두부에 착용된 탄력밴드(100)의 기준편(110)의 진행방향이 시각장애인의 이동진행방향과 동일하기 때문에 시각장애인은 자신이 이동하고 있는 이동진행방향을 인지하면서 이동할 수 있다. 예를 들어, 자북방위신호가 입력된 해당 진동모터가 기준 진동모터(51a)를 기준으로 시계방향으로 8번째 방위표시 진동모터(51b)가 진동된 경우 그 진동된 8번째 방위표시 진동모터(51b)가 자북방향을 가리키는 진동모터로서 시각장애인은 자신이 이동하는 방향이 남서방향임을 알 수 있다. At this time, since the moving direction of the reference piece 110 of the elastic band 100 worn on the head is the same as the moving direction of the visually impaired, the visually impaired person can move while recognizing the moving progress direction in which they are moving. For example, when the eighth azimuth display vibration motor 51b is oscillated clockwise with respect to the reference vibration motor 51a, the corresponding vibration motor to which the magnetic north bearing signal is input is vibrated in the eighth azimuth display vibration motor 51b. ) Is a vibration motor that points to the magnetic north direction, and the visually impaired person can know that the direction in which he moves is southwest.

상술한 위치좌표신호 검출부터 진동모터의 자북방향표시 까지의 일련의 과정은 0.2초 간격으로 수행된다. A series of processes from the above-described position coordinate signal detection to the magnetic north direction indication of the vibration motor are performed at 0.2 second intervals.

이와 동시에, 제어수단(60)은 장애물 감지수단(10)을 제어하여 거리를 감지한다. 먼저, 제어수단(60)의 제어하에 초음파송수신기(11)는 15°의 입체 각도로 방사되는 초음파를 발진하고, 전방의 물체에 반사되어 돌아오는 초음파를 감지하여 초음파 송수신 시간을 나타내는 초음파 송신신호 및 초음파 수신신호로 구성되는 거리감지신호를 생성하여 자동이득제어기(12)로 출력한다. At the same time, the control means 60 controls the obstacle detecting means 10 to detect the distance. First, under the control of the control means 60, the ultrasonic transmitter 11 oscillates ultrasonic waves radiated at a stereoscopic angle of 15 °, and detects the ultrasonic waves reflected by the object in front of the ultrasonic transmitter and the ultrasonic transmission signal indicating the time of transmission and reception and A distance sensing signal consisting of the ultrasonic reception signal is generated and output to the automatic gain controller 12.

자동이득제어기(12)는 입력된 신호인 초음파의 반사되는 상태에 다양한 크기를 가지는 거리감지신호의 크기를 일정크기로 조절한 후 일정크기로 증폭하여 신호검출기(13)로 출력한다. The automatic gain controller 12 adjusts the size of the distance sensing signal having various sizes in the reflected state of the ultrasonic wave, which is the input signal, to a predetermined size, and then amplifies the signal to the signal detector 13.

신호검출기(13)는 입력된 거리감지신호 중 초음파 수신신호가 문턱치신호 보다 큰지를 비교한다. 여기서, 문턱치신호라 함은 시각장애인의 전방에 장애물 존 재 시 반사되어 오는 초음파의 최소신호 강도를 뜻하는 것으로서 초음파 수신신호가 문턱치신호 보다 클 경우 시각장애인이 전방에 장애물이 존재한다는 것을 인식할 수 있게 경보음이 출력되도록 제어된다. The signal detector 13 compares whether the ultrasonic reception signal is greater than the threshold signal among the input distance detection signals. Here, the threshold signal refers to the minimum signal intensity of the ultrasonic wave reflected when an obstacle exists in front of the blind person. When the ultrasonic signal is larger than the threshold signal, the blind person may recognize that an obstacle exists in front of the blind person. Alarm sound is output.

신호검출기(13)는 초음파 수신신호가 문턱치신호 보다 큰 경우 거리감지신호를 초음파 수신신호로만 구성되는 장애물 감지신호로 가공 추출하여 펄스발생기(14)로 입력한다. When the ultrasonic signal is larger than the threshold signal, the signal detector 13 processes and extracts the distance detection signal into an obstacle detection signal consisting only of the ultrasonic signal and inputs it to the pulse generator 14.

펄스발생기(14)는 입력된 장애물 감지신호를 수신시간에 해당하는 일정폭의 펄스로 변환 생성하여 제어수단(60)으로 입력한다. The pulse generator 14 converts the input obstacle detection signal into a pulse having a predetermined width corresponding to the reception time, and inputs it to the control means 60.

제어수단(60)은 초음파 수신신호와 송신신호의 시간간격을 측정하여 전방에 존재하는 장애물의 거리 간격에 따라 알람되는 경보음의 출력단속간격이 조절된 장애물감지 경보신호를 생성한 후 경보음 출력수단(40)으로 출력제어 함으로써 시각장애인이 전방의 장애물을 근접간격에 따라 인지할 수 있게 한다. The control means 60 measures the time interval between the ultrasonic reception signal and the transmission signal, generates an obstacle detection alarm signal in which the output intermittent interval of the alarm sound is alarmed according to the distance interval of the obstacle present in front, and then outputs the alarm sound. Output control by the means 40 allows the blind to recognize the obstacle in front of the close distance.

또한, 본 발명의 보행안내장치에 구비된 장애물 감지수단(10) 및 방향감지수단(20)은 시각장애인의 편의에 따라 선별적으로 구동되게 제어할 수 있다. 이를 위해, 본체(200a)에는 장애물 감지수단 구동, 방향감지수단 구동 및 장애물 감지수단 및 방향감지수단을 동시에 구동되도록 요청하는 모드 선택스위치가 구비되고, 그 구비된 모드 선택스위치를 조작하여 선별구동을 요청하면 제어수단(60)이 이를 인식하여 해당 선별구동에 따라 장애물 감지수단(10) 및 방향감지수단(20)의 작동을 제어할 수 있도록 프로그래밍화 되어진다. In addition, the obstacle detecting means 10 and the direction detecting means 20 provided in the walking guide apparatus of the present invention can be controlled to be selectively driven according to the convenience of the visually impaired. To this end, the main body 200a is provided with a mode selection switch for requesting the obstacle sensing means driving, the direction sensing means driving, and the obstacle sensing means and the direction detecting means simultaneously, and the selection mode is operated by operating the provided mode selection switch. Upon request, the control means 60 recognizes this and is programmed to control the operation of the obstacle detecting means 10 and the direction detecting means 20 according to the selected driving.

도 4는 본 발명의 실시예로서, 시각장애인이 거주하는 장소의 주변약도를 나 타낸 도면이다. Figure 4 is an embodiment of the present invention, a view showing a peripheral map of the place where the blind people live.

도 4를 참조하여, 거주지(300)에서 지하철까지의 이동경로(A)인 거리(이동구간으로서, A-1, A-2, A-3, A-4로 표시함)와 절대적인 기준점인 자북을 기준으로 한 방향을 암기한 시각장애인이 거주지(300)에서 지하철까지 이동하고자 거주지(300)를 나온 경우 시각장애인의 방향은 남쪽으로서 탄력밴드(100)에 장착된 복수의 진동모터 중 기준편(110)에 대응하는 기준 진동모터(51a)를 기준으로 하여 시계방향으로 12번째 방위표시 진동모터(51b)가 진동되어 자북방향을 알림으로써 시각장애인은 전방의 방향이 남쪽임을 인지한다. Referring to FIG. 4, the distance (the moving section, indicated by A-1, A-2, A-3, A-4, which is a moving route A) from the residence 300 to the subway and magnetic north which are absolute reference points When the visually impaired person memorizing the direction based on the exit 300 to move from the residence (300) to the subway, the direction of the visually impaired is the south of the reference piece of a plurality of vibration motors mounted on the elastic band (100) Based on the reference vibration motor 51a corresponding to 110, the 12th azimuth indication vibration motor 51b is vibrated in a clockwise direction to notify the magnetic north direction, so that the visually impaired person recognizes that the forward direction is south.

이후 암기한 방향을 참조하여, 12번째 방위표시 진동모터(51b)의 진동에 의해 인지한 자북 기준 방향에 따라 동쪽으로 돌아 암기한 거리인 [A-1] 이동구간까지 이동한다. 이때, 자북방향을 가리키는 진동모터는 18번째 방위표시 진동모터(51b)이다. 또한, 자북방향을 안내하는 진동모터는 0.2초 간격으로 진동되기 때문에 시각장애인은 다른 방향으로의 이탈 없이 가고자 하는 동쪽방향을 정확하게 인지하면서 이동할 수 있다. Thereafter, with reference to the memorized direction, the vehicle moves to the moving section [A-1], which is a memorized distance, moving eastward according to the magnetic north reference direction recognized by the vibration of the 12th azimuth display vibration motor 51b. At this time, the vibration motor pointing in the magnetic north direction is the 18th azimuth display vibration motor 51b. In addition, since the vibration motor for guiding the magnetic north direction is vibrated at 0.2 second intervals, the visually impaired person can move while correctly recognizing the east direction to go without departing from the other direction.

시각장애인은 [A-1] 이동구간까지 이동한 후 암기한 방향을 참조하여, 18번째 방위표시 진동모터(51b)의 진동에 의해 인지한 자북 방향 기준에 따라 남쪽으로 돌아 암기한 거리인 [A-2] 이동구간까지 이동한다. The visually impaired person moves to the [A-1] moving section and refers to the memorized direction, which is a distance memorized to the south according to the magnetic north direction reference recognized by the vibration of the 18th azimuth display vibration motor 51b. -2] Move to the moving section.

이때, 본체(200a)는 [A-2] 이동구간에 존재하는 장애물(500a)을 인지하고 이를 시각장애인이 장애물(500a)에 근접하고 있는 거리간격에 따라 경보음을 달리 하여 출력한다. 이로 인해, 시각장애인은 전방의 장애물(500a)과 자신과의 거리간격 을 인지할 수 있어 적당한 거리에서 장애물(500a)을 우회할 수 있다. At this time, the main body 200a recognizes the obstacle 500a existing in the moving section [A-2] and outputs the alarm sound differently depending on the distance interval in which the visually impaired person approaches the obstacle 500a. As a result, the visually impaired person may recognize the distance between the obstacle 500a in front of him and the user, and may bypass the obstacle 500a at an appropriate distance.

시각장애인은 장애물(500a) 우회 시 우회방향을 숙지하지 않아도 탄력밴드(100)에 등간격을 장착된 복수의 진동모터 중 하나가 소정간격마다 자북방향을 알려주고 있기 때문에 장애물(500a) 우회 후 진동하는 진동모터를 참조하여 암기하고 있는 [A-2] 이동구간의 진행방향(남쪽방향)으로 이동하면 된다. 이후 이동구간인 [A-3], [A-4] 구간도 상술한 과정과 동일한 과정으로 반복하여 이동한다. The visually impaired person may vibrate after bypassing the obstacle 500a because one of the plurality of vibration motors equipped with equal intervals in the elastic band 100 informs the magnetic north direction at predetermined intervals even when the obstacle 500a is bypassed. With reference to the vibration motor, it is possible to move in the traveling direction (south direction) of the moving section memorized in [A-2]. Thereafter, the moving sections [A-3] and [A-4] sections are repeatedly moved in the same process as the above-described process.

또한, 시각장애인이 거주하고 있는 거주지(300)의 주변 도로(골목길)는 상술한 이동경로(A)인 90°의 방향회전을 가지는 도로 뿐만 아니라 거주지(300)에서 시장까지의 이동경로(B) 중 [B-2] 이동구간에서 [B-3] 이동구간으로 이동시와 같이 북쪽에서 남동쪽으로 330° 회전해서 가야하는 도로가 있는 경우에도 탄력밴드(100) 내부에 장착된 진동모터가 15° 간격마다 배치되어지기 때문에 자북방향을 기준으로 정확한 이동방향을 안내 받아 시각장애인은 다른 방향으로 이탈하는 것 없이 정확한 방향으로 회전할 수 있다. 또한, [B-3] 이동구간 이후에 존재하는 다른 장애물(500b)도 상술한 과정과 동일한 과정을 통하여 시각장애인은 전방의 장애물(500b)을 인지하고 이를 우회하면서 목적지까지 이동할 수 있다. In addition, the peripheral road (alley road) of the residence 300 inhabited by the visually impaired person, as well as the road having a direction rotation of 90 °, which is the above-mentioned movement route A, as well as the movement route B from the residence 300 to the market. Even when there is a road that needs to be rotated 330 ° from north to southeast as in the case of moving from [B-2] to [B-3], the vibration motor mounted inside the elastic band 100 is separated by 15 °. Since it is arranged every time, the visually impaired person is guided in the correct direction based on the magnetic north direction, so that the visually impaired person can rotate in the correct direction without departing from the other direction. In addition, the other obstacle 500b existing after the [B-3] moving section may also move to the destination while recognizing and bypassing the obstacle 500b in the front through the same process as described above.

도 5는 본 발명의 시각장애인용 보행안내장치를 구성하는 본체와 방향안내부가 모자에 일체로 장착된 것을 나타낸 도면이다. 5 is a view showing that the main body and the direction guide portion constituting the pedestrian guide device for the visually impaired is integrally mounted to the hat.

도 5를 참조하여, 본 발명의 시각장애인용 보행안내장치는 착용이 간편하도록 모자(400)에 일체로 부착하여 사용할 수 있다. Referring to Figure 5, the walking guide device for the visually impaired of the present invention can be used integrally attached to the hat 400 for easy wearing.

즉, 모자(400)의 전방 중앙에 본체(200b)를 부착시키고, 부착된 본체(200b) 의 하부에 방향안내수단(50)을 부착한다. That is, the main body 200b is attached to the front center of the hat 400, and the direction guide means 50 is attached to the lower part of the attached main body 200b.

이때, 방향안내부(50)를 구성하는 진동모터부(51)인 1개의 기준 진동모터(51a)와 23개의 방위표시 진동모터(51b) 중 기준 진동모터(51a)는 시각장애인의 이동진행방향인 모자(400)의 전방 중앙에 위치하고, 모자 둘레를 따라 15°간격으로 배치된다. 또한, 모자(400)에는 상술한 기준편(110)이 부착되지 않는데 이는, 모자챙이 기준편(110)의 기능을 수행하기 때문이다. At this time, one of the reference vibration motor 51a, which is the vibration motor unit 51 constituting the direction guide part 50, and the reference vibration motor 51a, among the 23 azimuth indication vibration motors 51b, is a moving direction of the visually impaired. Located in the center of the front of the cap 400, is disposed at intervals of 15 ° along the circumference of the cap. In addition, the cap 400 is not attached to the above-mentioned reference piece 110, because it performs the function of the hat visor reference piece 110.

또한, 본 발명의 시각장애인용 보행안내장치를 구성하는 본체는 전동휠체어에도 부착하여 사용할 수 있다. In addition, the main body constituting the pedestrian guide device for the visually impaired of the present invention can be attached to the electric wheelchair.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 시각장애인에게 특정위치정보를 자북방향을 기준으로 공유할 수 있도록 제공하여 시각장애인들 간에 위치정보의 공유를 용이하게 할 뿐만 아니라 전방에 장애물이 존재하는 경우 이를 시각장애인에게 안내하여주는 효과를 발휘한다. As described above, the present invention provides to the visually impaired to share specific location information based on the magnetic north direction to facilitate the sharing of location information among the visually impaired, as well as to visualize the presence of obstacles in front of the visually impaired. Effectively guide the disabled.

또한, 시각장애인이 거리 및 방향을 암기한 위치로 이동 시 전방에 존재하는 장애물의 존재를 안내함과 더불어 절대적인 기준점(자북)을 기준으로 한 정확한 방향도 0.2초 간격마다 안내하여 줌으로써 특정 위치로 이동 중 전방에 존재하는 안내물로 인해 다양한 방향으로 회전하여도 그 회전된 방향을 계속 인지할 수 있어 방향성을 상실하지 않고 목적지까지 정확하게 이동하는 효과도 있다. In addition, when the visually impaired person moves to a location memorized distance and direction, it notifies the presence of obstacles in front and moves to a specific position by guiding the accurate direction based on the absolute reference point (magnetic north) every 0.2 seconds. Due to the guides present in the front, even if rotated in various directions can continue to recognize the rotated direction, there is also the effect of accurately moving to the destination without losing the direction.

Claims (9)

시각장애인의 이동진행방향의 전방에 장애물 존재 시 이를 감지하여 장애물 감지신호를 생성하는 장애물 감지수단(10)과, Obstacle detecting means (10) for generating an obstacle detection signal by detecting the presence of an obstacle in front of the moving direction of the visually impaired; 시각장애인이 위치하고 있는 곳의 위치를 표시하는 위치좌표신호를 생성하는 방향감지수단(20)과, Direction detecting means (20) for generating a position coordinate signal for indicating a position where the visually impaired person is located; 전원을 공급하는 전원공급수단(30)과, A power supply means 30 for supplying power; 시각장애인의 이동진행방향의 전방에 장애물이 존재하고 있음을 알려주는 경보음 출력수단(40)과, Alarm sound output means 40 for indicating that there is an obstacle in front of the moving direction of the visually impaired, and 시각장애인이 위치하고 있는 곳에서 시각장애인이 자북방향을 인지할 수 있게 안내하는 방향안내수단(50)과, A direction guide means 50 for guiding the visually impaired to recognize the magnetic north direction where the visually impaired person is located; 상기 방향감지수단(20)으로부터 입력되는 위치좌표신호를 이용하여 자북방향을 나타내는 자북방위신호를 생성한 후 상기 방향안내수단(50)으로 출력되도록 제어하고, 상기 장애물 감지수단(10)으로부터 입력되는 장애물 감지신호를 이용하여 전방에 장애물이 존재하는 것을 나타내는 장애물감지 경보신호를 생성한 후 상기 경보음 출력수단(40)으로 출력되도록 제어하는 제어수단(60)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 시각장애인용 보행안내장치.After generating the magnetic north direction signal indicating the magnetic north direction by using the position coordinate signal input from the direction detecting means 20, and controls to be output to the direction guide means 50, input from the obstacle detecting means 10 Gait for the visually impaired, characterized in that the control means for generating an obstacle detection alarm signal indicating that there is an obstacle in front of the obstacle detection signal to be output to the alarm sound output means (40). Guide device. 제 1항에 있어서, 상기 방향감지수단(20)은, 시각장애인이 위치하고 있는 곳 을 X축 및 Y축의 좌표로 표시한 위치좌표신호를 생성하는 방향감지부(21)와, According to claim 1, wherein the direction detecting means 20, The direction detecting unit 21 for generating a position coordinate signal indicating the location of the visually impaired in the coordinates of the X-axis and Y-axis, 상기 방향감지부(10)로부터 통해 입력되는 위치좌표신호를 증폭시키는 증폭기(23)와, An amplifier 23 for amplifying the position coordinate signal inputted from the direction detecting unit 10; 상기 증폭기(23)로부터 입력되는 아날로그신호인 증폭된 위치좌표신호를 상기 제어수단(60)이 인식할 수 있게 디지털신호로 변환하는 A/D변환부(24)로 이루어진 것을 특징으로 하는 시각장애인용 보행안내장치.A / D converter 24 for converting the amplified position coordinate signal which is an analog signal input from the amplifier 23 into a digital signal so that the control means 60 can recognize Pedestrian guide device. 제 2항에 있어서, 상기 방향감지부(21)에서 출력되는 위치좌표신호인 X축 위치좌표신호와 Y축 위치좌표신호가 상기 증폭기(22)로 입력 시 교대로 입력되도록 상기 방향감지부(21)와 상기 증폭기(22) 사이에는 멀티플렉서(22)가 포함되는 것을 특징으로 하는 시각장애인용 보행안내장치.The direction detecting unit 21 and the direction detecting unit 21 are alternately inputted when the X axis position coordinate signal and the Y axis position coordinate signal output from the direction detecting unit 21 are inputted to the amplifier 22. Gait guide device for the visually impaired, characterized in that a multiplexer (22) is included between the amplifier (22). 제 1항에 있어서, 상기 방향안내수단(50)은, 원통형의 탄력밴드의 내부에 장착되는 것으로서 복수의 진동모터가 등간격으로 배치되는 진동모터부(51)와, The method of claim 1, wherein the direction guide means 50 is mounted inside the cylindrical elastic band, the vibration motor unit 51 is a plurality of vibration motors are arranged at equal intervals, 상기 진동모터부(51)에 배치된 복수의 진동모터와 연결되고, 상기 제어부(70)로부터 입력되는 자북방위신호에 의해 상기 복수의 진동모터 중 자북방향을 가리키는 해당 진동모터로 자북방위신호를 입력시키는 자북방향선택용 멀티플렉서(52)로 이루어진 것을 특징으로 하는 시각장애인용 보행안내장치.The magnetic north direction signal is input to a corresponding vibration motor connected to a plurality of vibration motors disposed in the vibration motor unit 51 and pointing to the magnetic north direction among the plurality of vibration motors by a magnetic north direction signal input from the controller 70. Pedestrian guide device for the visually impaired, characterized in that consisting of multiplexer 52 for magnetic north direction selection. 제 4항에 있어서, 상기 진동모터의 수는 24개이고 상기 원통형의 탄력밴드의 내부에 15°로 배치되는 것을 특징으로 하는 시각장애인용 보행안내장치.The walk guide apparatus for the visually impaired of claim 4, wherein the number of the vibration motors is 24, and the vibration motor is disposed at 15 degrees in the cylindrical elastic band. 제 2항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방향감지부(21)는 자기감지센서이고, According to any one of claims 2 to 5, wherein the direction detecting unit 21 is a magnetic sensor, 상기 제어수단(60)에서 생성되는 자북방위신호는 상기 A/D변환부(24)로부터 입력되는 X축 위치좌표신호 및 Y축 위치좌표신호로 이루어진 위치좌표신호의 자기장값을 벡터분석하고, 그 벡터분석된 값을 기준으로 자북방향을 측정하며, 그 측정된 자북방향을 이용하여 생성되는 것을 특징으로 하는 시각장애인용 보행안내장치.The magnetic north direction azimuth signal generated by the control means 60 is a vector analysis of the magnetic field value of the position coordinate signal consisting of the X-axis position coordinate signal and the Y-axis position coordinate signal input from the A / D conversion unit 24, A gait guide device for the visually impaired, characterized by measuring magnetic north direction based on a vector analyzed value, and using the measured magnetic north direction. 제 1항에 있어서, 상기 장애물 감지수단(10)은, 초음파를 발진하여 시각장애인의 이동진행방향의 전방에 장애물 존재 시 이를 감지하여 초음파 송신신호 및 초음파 수신신호로 구성되는 거리감지신호를 생성하는 초음파 송수신기(11)와, The method of claim 1, wherein the obstacle detecting means 10, by generating an ultrasonic wave to detect the presence of obstacle in front of the moving direction of the visually impaired to generate a distance detection signal consisting of the ultrasonic transmission signal and the ultrasonic reception signal An ultrasonic transceiver 11, 상기 초음파 송수신기(11)로부터 입력되는 거리감지신호의 크기를 조절한 후 일정크기로 증폭하는 자동이득제어기(12)와, An automatic gain controller 12 which adjusts the magnitude of the distance sensing signal input from the ultrasonic transceiver 11 and amplifies it to a predetermined size; 상기 자동이득제어기(12)로부터 입력되는 거리감지신호 중 초음파 송신신호 로만 구성되는 장애물 감지신호를 추출하는 신호검출기(13)와, A signal detector 13 for extracting an obstacle detection signal consisting of only an ultrasonic transmission signal among distance detection signals input from the automatic gain controller 12; 상기 신호검출기(13)로부터 입력되는 장애물 감지신호를 송신시간에 해당하는 일정폭의 펄스로 변환 생성하는 펄스발생기(14)로 이루어진 것을 특징으로 하는 시각장애인용 보행안내장치.Pedestrian guide device for the visually impaired, characterized in that consisting of a pulse generator for converting the obstacle detection signal input from the signal detector 13 into a pulse of a predetermined width corresponding to the transmission time. 제 1항에 있어서, 상기 시각장애인용 보행안내장치는 장애물 감지수단(10), 방향감지수단(20), 전원공급수단(30) 및 제어수단(60)이 포함되는 시각장애인의 복부에 착탈되는 벨트타입의 본체(200a)와, According to claim 1, The walk guide device for the visually impaired is detachable to the abdomen of the visually impaired including obstacle detection means 10, direction detection means 20, power supply means 30 and control means 60 The main body 200a of the belt type, 방향안내수단(50)이 포함되는 것으로서 시각장애인의 두부에 착용되는 원통형의 탄력밴드(100)로 구성되는 것을 특징으로 하는 시각장애인용 보행안내장치. Gait guide device for the visually impaired, characterized in that it comprises a cylindrical elastic band 100 which is worn on the head of the visually impaired as a direction guide means (50). 제 1항에 있어서, 상기 장애물 감지수단(10), 방향감지수단(20), 전원공급수단(30) 및 제어수단(60)이 포함되는 본체(200a)와, 방향안내수단(50)으로 구분되고,According to claim 1, wherein the main body 200a including the obstacle detecting means 10, the direction detecting means 20, the power supply means 30 and the control means 60 and divided into the direction guide means 50 Become, 상기 본체(200b)는 모자(400)의 전방 중앙에 부착되고, 상기 방향안내수단(50)은 상기 모자(400)의 둘레를 따라 부착되는 것을 특징으로 하는 시각장애인용 보행안내장치. The main body 200b is attached to the front center of the hat 400, the direction guide means 50 is a walk guide device for the visually impaired, characterized in that attached along the circumference of the hat (400).
KR1020040076563A 2004-09-23 2004-09-23 Device of walking guidance for a blind person KR20060027669A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040076563A KR20060027669A (en) 2004-09-23 2004-09-23 Device of walking guidance for a blind person

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040076563A KR20060027669A (en) 2004-09-23 2004-09-23 Device of walking guidance for a blind person

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20060027669A true KR20060027669A (en) 2006-03-28

Family

ID=37138643

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020040076563A KR20060027669A (en) 2004-09-23 2004-09-23 Device of walking guidance for a blind person

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20060027669A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100792041B1 (en) * 2007-05-03 2008-01-04 인하대학교 산학협력단 A system for guiding an obstacle avoidance direction including a plurality of senses
KR102055373B1 (en) * 2018-06-12 2020-01-22 호서대학교 산학협력단 Smart bands for the visually impaired and control method thereof

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100792041B1 (en) * 2007-05-03 2008-01-04 인하대학교 산학협력단 A system for guiding an obstacle avoidance direction including a plurality of senses
KR102055373B1 (en) * 2018-06-12 2020-01-22 호서대학교 산학협력단 Smart bands for the visually impaired and control method thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Katzschmann et al. Safe local navigation for visually impaired users with a time-of-flight and haptic feedback device
EP2629737B1 (en) White cane with integrated electronic travel aid using 3d tof sensor
Bousbia-Salah et al. A navigation aid for blind people
JP2020508440A (en) Personal navigation system
Riehle et al. Indoor inertial waypoint navigation for the blind
Dunai et al. Obstacle detectors for visually impaired people
KR20180093753A (en) A stick for the blind
KR20160133318A (en) Smart walking assistance device for the blind and Smart walking assistance system using the same
Wei et al. A new vision and navigation research for a guide-dog robot system in urban system
Zhang et al. Development of a shoe-mounted assistive user interface for navigation
JP2006305214A (en) Walking aid apparatus and walking aid method
KR20060027669A (en) Device of walking guidance for a blind person
Zhang et al. A multiple sensor-based shoe-mounted user interface designed for navigation systems for the visually impaired
KR100683018B1 (en) Device of direction guidance for a blind person
KR20180033484A (en) Wearable information providing device for blind
Sessner et al. Multimodal Feedback to Support the Navigation of Visually Impaired People
Pawar et al. Smartphone Based Tactile Feedback System Providing Navigation and Obstacle Avoidance to the Blind and Visually Impaired
Vetteth et al. Collision Avoidance Device For Visually Impaired (CADVI)
KR20170057711A (en) Apparatus for guiding blind person and method thereof
Ramaiah IoT based route assistance for visually challenged
RU2802853C1 (en) Spatial sound system for navigation of visually impaired people
Park et al. An electronic aid for a visually impaired person using an ultrasonic sensor
KR20170079703A (en) A navigation system for a blind capable of directing scenes
KR101880611B1 (en) Space perecption device
Gandhi et al. Technologies for visually impaired solutions and possibilities

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application