KR20060071507A - 보행 보조 장치 및 방법 - Google Patents

보행 보조 장치 및 방법 Download PDF

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KR20060071507A
KR20060071507A KR1020040110114A KR20040110114A KR20060071507A KR 20060071507 A KR20060071507 A KR 20060071507A KR 1020040110114 A KR1020040110114 A KR 1020040110114A KR 20040110114 A KR20040110114 A KR 20040110114A KR 20060071507 A KR20060071507 A KR 20060071507A
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오승진
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주식회사 팬택앤큐리텔
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Abstract

본 발명은 시각 장애인 등이 혼자 보행을 하는데 도움을 주기 위한 보행 보조 장치 및 방법에 관한 것으로, 하나 또는 하나 이상의 카메라가 사용자에 의해 보행 보조 장치가 향한 방향의 영상을 촬영하며; 경사도 센서가 사용자에 의해 형성된 상기 장치와 바닥면 간의 경사도를 측정하며; 중앙처리장치 및 제어부가 상기 경사도 센서에서 측정한 경사도로부터 사용자 의도를 확인하여 상기 장치의 동작 모드를 결정하며, 해당 결정된 동작 모드에 따라 상기 카메라에서 촬영한 영상 데이터로부터 장애물을 인식하고 해당 장애물과의 거리를 측정하여 사용자에게 통보하는 것을 특징으로 함으로써, 사용자가 쉽게 거리가 얼마인지 또는 장애물이 있는지를 판단할 수 있으며, 긴급 상황이나 사용자가 원하는 경우에 서비스 센터나 보호자로부터 사용자가 처한 상황에 맞는 정확한 대응 정보를 쉽게 얻을 수 있다.

Description

보행 보조 장치 및 방법 {a Walking Supporting Apparatus and Method}
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 보행 보조 장치를 나타낸 구성 블록도.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 보행 보조 방법을 나타낸 순서도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
11 : 중앙처리장치 및 제어부 12 : 메모리부
13 : 카메라 14 : 레이저 센서
15 : 경사도 센서 16 : 가속도 센서
17 : 무선 송수신부
본 발명은 보행 보조 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 시각 장애인 등이 혼자 보행을 하는데 도움을 주기 위한 보행 보조 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 시각 장애인 등을 위한 보행 보조 장치나 거리를 측정해서 알려 주는 장치의 경우에는, GPS(Global Positioning System) 신호를 이용하거나 초음파 센서를 이용하는 방법이 있었다.
그러나, 해당 GPS의 경우에 해당 보행 보조 장치로 사용되기에는 오차가 큰 편이며, 해당 초음파 센서의 경우에 해당 초음파 센서의 정면 방향으로의 거리를 측정하는 것에는 적합하지만, 측정하는 물체와의 경사가 있는 경우에는 정확한 거리를 측정하기 어렵다.
따라서, 지팡이를 이용하여 걸어가는 방향의 발 디딜 부분을 확인해야 하는 시각 장애인의 경우에 상술한 바와 같은 GPS 신호를 이용하거나 초음파 센서를 이용하는 방법을 적용시키기에는 어려운 문제점이 있으며, 또한 전적으로 시각 장애인의 판단에만 의존하는 측면이 있었다.
전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 시각 장애인 등이 혼자 보행을 하는데 도움을 주기 위한 보행 보조 장치 및 방법을 제공하는데, 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 카메라를 사용한 거리 측정, 경사도 측정 및 이동 속도 측정을 이용하여 시간 장애인 등이 혼자 보행하는데 도움을 주도록 하는데, 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 카메라 및 레이저 센서를 이용해서 영상 데이터를 분석하여 거리를 측정하고 전방에 장애물이 있는지를 판단하여 사용자에게 제공하도록 하는데, 그 목적이 있다.
더욱이, 본 발명은 경사도 센서의 감지 신호와, 카메라 및 레이저 센서를 이용한 영상 데이터의 가공을 통해 사용자가 발을 내디딜 진행 방향의 바닥 또는 정면 방향 부분에 장애물이 있는지를 확인하여 제공하도록 하는데, 그 목적이 있다.
그리고, 본 발명은 긴급 상황이나 사용자가 원하는 경우에 서비스 센터나 보호자에게 영상 및 음성 신호를 전달해서 사용자가 처한 상황을 정확히 알리도록 함과 동시에, 서비스 센터나 보호자가 판단하여 사용자가 처한 상황에 맞는 정확한 대응 정보를 사용자에게 제공하도록 하는데, 그 목적이 있다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 보행 보조 장치는 사용자에 의해 보행 보조 장치가 향한 방향의 영상을 촬영하는 하나 또는 하나 이상의 카메라와; 사용자에 의해 형성된 상기 장치와 바닥면 간의 경사도를 측정하는 경사도 센서와; 상기 경사도 센서에서 측정한 경사도로부터 사용자 의도를 확인하여 상기 장치의 동작 모드를 결정하며, 해당 결정된 동작 모드에 따라 상기 카메라에서 촬영한 영상 데이터로부터 장애물을 인식하고 해당 장애물과의 거리를 측정하여 사용자에게 통보하는 중앙처리장치 및 제어부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 중앙처리장치 및 제어부는 사용자 의도가 정면 방향을 확인하려는 것인지 또는 바닥면을 확인하려는 것인지를 판단하며, 정면 방향을 확인하려는 경우에 상기 카메라에서 촬영한 영상 데이터로부터 특정한 패턴을 추출하여 분리하고 크기 변화를 분석하여 정면 방향의 근접 장애물을 인식하고 해당 장애물과의 거리를 측정하여 사용자에게 통보하며, 바닥면을 확인하려는 경우에 상기 카메라에서 촬영한 영상 데이터로부터 특정한 패턴을 추출하여 분리하고 전체적인 패턴의 급격한 변화를 분석하여 바닥면의 장애물을 인식하고 해당 장애물과의 거리를 측정하여 사용자에게 통보하는 것을 특징으로 한다.
다르게는, 본 발명의 실시 예에 따른 보행 보조 장치는 상기 장치가 향한 방향에서 빠르게 이동하는 물체를 감지하여 상기 중앙처리장치 및 제어부로 통보해 전방 방향의 빠른 이동 물체를 인식하도록 함과 동시에 해당 물체와의 거리를 계산하여 사용자에게 통보해 주도록 하는 레이저 센서를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한 다르게는, 본 발명의 실시 예에 따른 보행 보조 장치는 사용자가 스스로 판단하기 어려운 긴급 상황이나 추가적인 정보가 필요하여 사용자가 요청한 경우에, 또는 자동 설정에 의해서, 상기 중앙처리장치 및 제어부에서 처리된 영상 데이터 및 음성 신호를 서비스 센터나 보호자에게 전송하여 사용자가 처한 상황을 통보하며, 해당 서비스 센터나 보호자 측으로부터 해당 상황에 알맞은 대응 정보를 수신받아 상기 중앙처리장치 및 제어부로 전달하여 사용자에게 통보해 주도록 하는 무선 송수신부를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
더욱이 다르게는, 본 발명의 실시 예에 따른 보행 보조 장치는 사용자가 실수로 상기 장치를 떨어뜨린 경우에, 상기 장치의 급격한 속도 및 가속도의 변화를 감지하여 상기 중앙처리장치 및 제어부로 통보해 해당 떨어뜨린 보행 보조 장치의 위치를 사용자에게 통보해 주도록 하는 가속도 센서를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
한편, 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 보행 보조 방법은 사용자에 의해 보행 보조 장치가 향한 방향의 영상을 카메라를 통해 촬영하고 해당 장치와 바닥면 간의 경사도를 경사도 센서를 통해 측정하는 과정과; 상기 측정한 경사도로부터 사용자 의도가 정면 방향 또는 바닥면을 확인하려는 것인지를 판단하여 상기 장치의 동작 모드를 결정하는 과정과; 상기 결정된 동작 모드에 따라 상기 카메라에서 촬영한 영상 데이터로부터 장애물을 인식하고 해당 장애물과의 거리를 측정하여 사용자에게 통보하는 과정을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 사용자 통보 과정은 사용자 의도가 정면 방향을 확인하려는 경우에, 정면 동작 모드로 판단한 후에, 상기 카메라에서 촬영한 영상 데이터로부터 특정한 패턴을 추출하여 분리하고 크기 변화를 분석하여 정면 방향의 근접 장애물을 인식하고 해당 장애물과의 거리를 측정하여 사용자에게 통보하는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 사용자 통보 과정은 사용자 의도가 바닥면을 확인하려는 경우에, 상기 카메라에서 촬영한 영상 데이터로부터 특정한 패턴을 추출하 여 분리하고 전체적인 패턴의 급격한 변화를 분석하여 바닥면의 장애물을 인식하고 해당 장애물과의 거리를 측정하여 사용자에게 통보하는 것을 특징으로 한다.
다르게는, 본 발명의 실시 예에 따른 보행 보조 방법은 사용자에 의해 상기 장치가 향한 방향에서 빠르게 이동하는 물체를 레이저 센서를 통해 감지하여 전방 방향의 빠른 이동 물체를 인식하고 해당 물체와의 거리를 계산하여 사용자에게 통보해 주는 과정을 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한 다르게는, 본 발명의 실시 예에 따른 보행 보조 방법은 사용자가 스스로 판단하기 어려운 긴급 상황이나 추가적인 정보가 필요하여 사용자가 요청한 경우에, 또는 자동 설정에 의해서, 상기 카메라에서 촬영한 영상 데이터 및 마이크를 통해 입력되는 음성 신호를 서비스 센터나 보호자 측으로 전송하여 사용자가 처한 상황을 통보해 주는 과정과; 상기 서비스 센터나 보호자 측으로부터 사용자가 처한 상황에 알맞은 대응 정보를 수신받아 사용자에게 통보해 주는 과정을 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
더욱이 다르게는, 본 발명의 실시 예에 따른 보행 보조 방법은 사용자가 실수로 상기 장치를 떨어뜨린 경우에, 상기 장치의 급격한 속도 및 가속도의 변화를 가속도 센서를 통해 감지하여 해당 떨어뜨린 보행 보조 장치의 위치를 사용자에게 통보에게 통보해 주는 과정을 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명은 시각 장애인 등이 혼자 보행을 하는데 도움을 주기 위한 보행 보조 장치 및 방법에 관한 것으로, 경사도 센서를 이용하여 해당 보행 보조 장치의 동작 모드를 결정해 주며, 카메라를 통한 영상 데이터로부터 장애물을 인식하고 거리를 측정하여 사용자에게 알려 주도록 해 주며, 카메라를 통한 영상 데이터로부터 사용자 보행 진행 방향의 바닥면의 급격한 변화(즉, 장애물)를 감지하여 사용자에게 알려 주도록 해 주며, 사용자가 스스로 판단하기 어렵거나 추가적인 정보가 필요할 경우에 서비스 센터나 보호자로 현재의 영상 및 음성 데이터를 전달하여 해당 서비스 센터나 보호자로부터 필요한 정보를 수신하도록 해 주며, 사용자가 전송한 영상 및 음성 데이터를 통해 해당 서비스 센터나 보호자가 해당 사용자의 상황에 맞는 정확한 대응 정보를 제공하도록 해 주며, 가속도 센서를 이용하여 해당 보행 보조 장치를 바닥에 떨어뜨린 경우를 감지하여 음성, 음향 등과 같은 소리 신호로 사용자에게 알려 주도록 해 준다. 이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 실시 예에 따른 보행 보조 장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 중앙처리장치 및 제어부(11)와, 메모리부(12)와, 하나 또는 하나 이상의 카메라(13)와, 레이저 센서(14)와, 경사도 센서(15)와, 가속도 센서(16)와, 무선 송수신부(17)를 포함하여 이루어진다.
상기 중앙처리장치 및 제어부(11)는 상기 경사도 센서(15)로부터 측정된 경사도를 인가받아 사용자의 의도(즉, 사용자가 정면 방향에서의 거리나 장애물을 확인하고 싶은 것인지, 아니면 진행 방향의 바닥의 장애물을 확인하고 싶은 것인지)를 판단하여 이에 알맞은 보행 보조 장치의 동작 모드(즉, 정면 동작 모드 및 바닥 동작 모드)를 결정하며, 해당 정면 동작 모드인 경우에 상기 카메라(13)로부터 입력되는 영상 데이터와 상기 레이저 센서(14)로부터 감지된 신호를 인가받아 해당 영상 데이터로부터 특정한 패턴을 추출하여 분리하고 크기 변화를 분석한 후에, 근접되었다고 판단된 장애물의 인식 및 해당 장애물과의 거리를 측정하여 사용자에게 통보해 줌과 동시에, 또한 상기 레이저 센서(14)로부터 감지된 신호를 인가받아 전방에 빠르게 이동하는 물체의 인식 및 해당 물체와의 거리를 계산하여 사용자에게 통보해 주며, 해당 바닥 동작 모드인 경우에 상기 카메라(13)로부터 입력되는 영상 데이터를 인가받아 해당 영상 데이터로부터 특정한 패턴을 추출하여 분리하고 전체적인 패턴의 급격한 변화를 분석한 후에, 바닥면의 장애물(예를 들어, 계단이나 턱)의 인식 및 해당 장애물과의 거리를 계산하여 사용자에게 통보해 준다.
그리고, 상기 중앙처리장치 및 제어부(11)는 사용자가 스스로 판단하기 어려운 긴급 상황이나 추가적인 정보가 필요하여 사용자가 요청한 경우에, 또는 자동 설정에 의해서, 상기 카메라(13)로부터 입력되는 영상 데이터 및 마이크(설명의 편의상으로 도면에 도시하지 않음)를 통해 입력되는 음성 신호를 처리하여 상기 무선 송수신부(17)로 출력해 주며, 상기 무선 송수신부(17)를 통해 사용자가 처한 상황에 대응한 정보를 사용자에게 제공해 준다.
그리고, 상기 중앙처리장치 및 제어부(11)는 상기 가속도 센서(16)로부터 감지된 신호를 인가받아 상기 보행 보조 장치를 떨어뜨린 것으로 판단하여 스피커(설명의 편의상으로 도면에 도시하지 않음)를 통해 음성, 음향 등과 같은 소리 신호로 떨어뜨린 보행 보조 장치의 위치를 사용자에게 통보해 준다.
상기 메모리부(12)는 상기 중앙처리장치 및 제어부(11)의 동작에 필요한 프로그램 및 데이터를 저장하고 있다.
상기 카메라(13)는 상기 중앙처리장치 및 제어부(11)의 제어에 따라 사용자에 의해 상기 보행 보조 장치가 향한 방향의 영상을 촬영하여 해당 촬영된 영상 데이터를 상기 중앙처리장치 및 제어부(11)로 인가해 준다.
상기 레이저 센서(14)는 상기 중앙처리장치 및 제어부(11)의 제어에 따라 사용자에 의해 상기 보행 보조 장치가 향한 방향에서 빠르게 이동하는 물체를 감지하여 해당 감지된 신호를 상기 중앙처리장치 및 제어부(11)로 인가해 준다.
상기 경사도 센서(15)는 경사도를 측정하기 위한 센서로서, 시각 장애인 등의 사용자에 의해 상기 보행 보조 장치가 진행 방향의 바닥면과 수평에 가까운 정도인지 또는 해당 바닥면을 경사지게 향하고 있는지에 대한 경사도를 측정하여 해당 측정된 경사도를 상기 중앙처리장치 및 제어부(11)로 인가해 준다.
상기 가속도 센서(16)는 사용자가 실수로 상기 보행 보조 장치를 떨어뜨린 경우에, 상기 보행 보조 장치의 급격한 속도 및 가속도의 변화를 감지하여 해당 감지된 신호를 상기 중앙처리장치 및 제어부(11)에 인가해 준다.
상기 무선 송수신부(17)는 상기 중앙처리장치 및 제어부(11)에서 처리된 영상 데이터 및 음성 신호를 무선 송신하기 위한 전송 신호로 변환시켜 기지국을 통해 서비스 센터나 보호자에게 사용자가 처한 상황을 전달해 주며, 해당 서비스 센터나 보호자 측으로부터 해당 상황에 알맞은 정확한 대응 정보를 수신받아 상기 중앙처리장치 및 제어부(11)로 전달해 준다.
본 발명의 실시 예에 따른 보행 보조 방법을 도 2의 순서도를 참고하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 보행 보조 장치에 구비된 경사도 센서(15)에서는 해당 보행 보조 장치의 경사도를 측정하는데, 즉 시각 장애인 등의 사용자에 의해 해당 보행 보조 장치가 진행 방향의 바닥면과 수평에 가까운 정도인지 또는 해당 바닥면을 경사지게 향하고 있는지에 대한 경사도를 측정한 후에(단계 S21), 해당 측정된 경사도를 해당 보행 보조 장치에 구비된 중앙처리장치 및 제어부(11)로 출력해 주게 된다.
그리고, 상기 보행 보조 장치에 구비된 카메라(13)에서는 상기 중앙처리장치 및 제어부(11)의 제어에 따라 사용자에 의해 상기 보행 보조 장치가 향한 방향의 영상을 촬영한 후에, 해당 촬영된 영상 데이터를 상기 중앙처리장치 및 제어부(11)로 출력해 주게 된다(단계 S22).
또한, 상기 보행 보조 장치에 구비된 레이저 센서(14)에서는 상기 중앙처리장치 및 제어부(11)의 제어에 따라 사용자에 의해 상기 보행 보조 장치가 향한 방향에서 빠르게 이동하는 물체를 감지하여 해당 감지된 신호를 상기 중앙처리장치 및 제어부(11)로 출력해 주게 된다(단계 S23).
이에, 상기 중앙처리장치 및 제어부(11)는 상기 경사도 센서(15)의 감지 신호와 상기 카메라(13)의 영상 데이터에 대한 가공을 통해 사용자가 발을 내디딜 부분에 장애물(즉, 계단이나 턱)이 있는지에 관한 정보를 얻을 수 있는데, 우선 상기 경사도 센서(15)를 사용해서 사용자가 정면 방향에서의 거리나 장애물을 확인하고 싶은 것인지, 아니면 진행 방향의 바닥의 장애물을 확인하고 싶은 것인지를 판단하여 이에 알맞은 보행 보조 장치의 동작 모드(즉, 정면 동작 모드 및 바닥 동작 모드)를 결정한 후에 해당 결정된 동작 모드로 동작을 수행하도록 해 준다.
다시 말해서, 상기 중앙처리장치 및 제어부(11)는 상기 경사도 센서(15)에서 측정한 경사도를 입력받아 사용자의 의도를 파악하는데, 사용자가 정면 방향에서의 거리나 장애물을 확인하고 싶어 상기 보행 보조 장치를 진행 방향의 바닥면과 수평에 가까운 정도의 위치로 둔 경우인지, 아니면 사용자가 진행 방향의 바닥의 장애물을 확인하고 싶어 상기 보행 보조 장치를 해당 바닥면에 경사지게 향하고 있는 경우인지를 판단하게 된다(단계 S24).
만약에, 상기 제24단계(S24)에서 상기 경사도 센서(15)에서 측정한 경사도가 상기 보행 보조 장치를 바닥면과 수평에 가까운 정도의 위치로 둔 경우라면, 상기 중앙처리장치 및 제어부(11)는 사용자가 정면 방향에서의 거리나 장애물을 확인하고 싶은 경우인 정면 동작 모드로 판단하여(단계 S25), 상기 카메라(13)의 영상 데이터를 가공해서 전방에 장애물이 있는지 및 거리가 얼마나 되는지를 판단하도록 하며, 또한 상기 카메라(13)와 상기 레이저 센서(14)를 이용해서 영상 데이터를 분석하여 거리를 측정하고 그 외의 부가 정보(즉, 돌출물 등이 있는지)를 판단하도록 한다.
보다 상세히 설명하면, 상기 중앙처리장치 및 제어부(11)는 상기 카메라(13)를 통해 입력되는 영상 데이터를 이용하여 해당 영상 데이터로부터 사용자에게 근접하는 물체의 이미지를 추출하게 되는데, 해당 이미지 추출 방법은 상기 카메라 (13)를 통해 입력되는 영상 데이터로부터 특정한 패턴을 추출하여 분리하고 크기 변화를 분석하도록 한다(단계 S26).
이 때, 사용자와 멀리 떨어져 있는 물체의 경우에는 보행을 해도 크기 변화가 빠르지 않은 반면에, 사용자와 가까이 있는 물체의 경우에는 보행을 해서 근거리로 가까워질 경우에 크기 변화가 빠르게 되므로, 이러한 사실을 이용하여 물체가 가까이 접근되었는지를 판단한 후에, 해당 근접되었다고 판단된 물체에 초점을 맞추어 거리를 정확하게 측정하여 해당 장애물의 인식 및 해당 측정된 거리를 사용자에게 알려 주도록 한다(단계 S27).
다르게는, 상기 카메라(13)를 2개 사용하는 경우에는, 사람의 눈이 거리감과 입체감을 느끼도록 하는 원리를 그대로 이용해서 상기 근접되었다고 판단된 물체에 대해서 보다 정확한 초점을 맞추어 보다 정확한 거리를 판단하도록 해 준다.
또한, 상기 중앙처리장치 및 제어부(11)는 상기 레이저 센서(14)에서 감지한 신호를 더 이용하여 전방에 빠르게 이동하는 물체가 있는 상황을 판단하고 해당 물체와의 거리를 계산하여 해당 빠른 이동 물체의 인식 및 계산 거리를 사용자에게 알려 주도록 한다(단계 S28).
반면에, 상기 제24단계(S24)에서 상기 경사도 센서(15)에서 측정한 경사도가 상기 보행 보조 장치를 바닥면에 경사지게 향하고 있는 경우라면, 상기 중앙처리장치 및 제어부(11)는 사용자가 진행 방향의 바닥의 장애물을 확인하고 싶은 경우인 바닥 동작 모드로 판단하는데(단계 S29), 해당 바닥 동작 모드에서는 바닥상태의 갑작스러운 변화를 감지하는 것이 가장 중요하므로 상기 카메라(13)를 통한 영상 데이터로부터 사용자의 보행 진행 방향의 바닥면의 급격한 변화(즉, 장애물)를 감지하여 사용자에게 알려 주도록 한다.
다시 말해서, 상기 중앙처리장치 및 제어부(11)는 상기 카메라(13)를 통해 입력되는 영상 데이터를 이용한 라인 센싱(Line Sensing)을 통해서 해당 영상 데이터로부터 특정한 패턴을 추출하여 보행 진행 방향의 바닥면에 대해 전체적인 패턴의 급격한 변화가 있는지를 판단한 후에(단계 S30), 계단이나 턱이 있는지를 확인하고 해당 확인된 계단이나 턱과의 거리를 계산하여 해당 계단이나 턱의 인식 및 계산 거리를 사용자에게 알려 주도록 한다(단계 S31).
다르게는, 상기 카메라(13)를 2개 사용하는 경우에는, 계단이나 턱이 있는 것으로 판단된 경우에 2개의 영상 데이터 처리를 통해서 보다 정확한 거리를 측정할 수 있으며, 또한 해당 측정된 거리의 변화가 급격하게 발생되었는지를 판단하여 사용자에게 알려 주도록 한다.
한편, 사용자가 스스로 판단할 수 없는 어려운 상황이 발생할 수도 있는데, 특히 긴급한 상황에서 청각 장애를 가지고 있는 보행자의 경우에 빠르고 정확하게 판단해서 행동해야 하는 것이 어려울 수도 있다. 이렇게 사용자가 스스로 판단하기 어려운 긴급 상황이나 추가적인 정보가 필요하여 사용자가 원하는 경우에, 상기 중앙처리장치 및 제어부(11)는 자동 설정에 의해서 또는 사용자의 요청을 인식한 후에, 상기 카메라(13)를 통해 입력되는 영상 데이터 및 마이크(설명의 편의상으로 도면에 도시하지 않음)를 통해 입력되는 음성 신호를 처리하여 상기 보행 보조 장치에 구비된 무선 송수신부(17)로 출력해 주게 된다.
이에, 상기 무선 송수신부(17)는 상기 중앙처리장치 및 제어부(11)에서 처리된 영상 데이터 및 음성 신호를 무선 송신하기 위한 전송 신호로 변환시켜 기지국을 통해 서비스 센터나 보호자에게 현재의 영상 및 음성을 전달해 주게 된다.
이에 따라, 상기 서비스 센터나 보호자 측에서는 사용자의 보행 보조 장치로부터 전송되는 영상 및 음성 신호를 보고 사용자가 처한 상황을 정확히 알 수 있도록 하며, 이에 해당 상황에 알맞은 정확한 대응 정보를 상기 기기국을 통해 사용자의 보행 보조 장치로 전송해 주게 된다.
그러면, 상기 무선 송수신부(17)는 상기 기기국을 통해 상기 서비스 센터나 보호자 측으로부터 상기 상황에 알맞은 정확한 대응 정보를 수신받아 상기 중앙처리장치 및 제어부(11)로 전달해 주며, 이에 상기 중앙처리장치 및 제어부(11)는 해당 대응 정보를 사용자에게 제공해 줌으로써, 예를 들어 사람이 많이 다니는지, 횡당보도 앞인지 등을 필요에 따라서 정확한 대응 정보를 사용자에게 제공할 수 있게 된다.
다른 한편, 사용자가 실수로 상기 보행 보조 장치를 떨어뜨린 경우에, 상기 보행 보조 장치에 구비된 가속도 센서(16)에서는 상기 보행 보조 장치의 급격한 속도 및 가속도의 변화를 감지하여 해당 감지된 신호를 상기 중앙처리장치 및 제어부(11)에 출력해 주게 된다.
이에, 상기 중앙처리장치 및 제어부(11)는 상기 가속도 센서(16)로부터 감지 신호를 인가받아 상기 보행 보조 장치를 떨어뜨린 것으로 판단하여 스피커(설명의 편의상으로 도면에 도시하지 않음)를 통해 음성, 음향 등과 같은 소리 신호로 떨어 뜨린 보행 보조 장치의 위치를 사용자에게 알려 주도록 해 준다.
이상과 같이, 본 발명에 의해 카메라를 사용한 거리 측정, 경사도 측정 및 이동 속도 측정을 이용하여 시간 장애인 등이 혼자 보행하는데 도움을 주도록 함으로써, 사용자가 쉽게 거리가 얼마인지 또는 장애물이 있는지를 판단할 수 있으며, 긴급 상황이나 사용자가 원하는 경우에 서비스 센터나 보호자로부터 사용자가 처한 상황에 맞는 정확한 대응 정보를 쉽게 얻을 수 있다.

Claims (11)

  1. 사용자에 의해 보행 보조 장치가 향한 방향의 영상을 촬영하는 하나 또는 하나 이상의 카메라와;
    사용자에 의해 형성된 상기 장치와 바닥면 간의 경사도를 측정하는 경사도 센서와;
    상기 경사도 센서에서 측정한 경사도로부터 사용자 의도를 확인하여 상기 장치의 동작 모드를 결정하며, 해당 결정된 동작 모드에 따라 상기 카메라에서 촬영한 영상 데이터로부터 장애물을 인식하고 해당 장애물과의 거리를 측정하여 사용자에게 통보하는 중앙처리장치 및 제어부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 보행 보조 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 중앙처리장치 및 제어부는 사용자 의도가 정면 방향을 확인하려는 것인지 또는 바닥면을 확인하려는 것인지를 판단하며, 정면 방향을 확인하려는 경우에 상기 카메라에서 촬영한 영상 데이터로부터 특정한 패턴을 추출하여 분리하고 크기 변화를 분석하여 정면 방향의 근접 장애물을 인식하고 해당 장애물과의 거리를 측정하여 사용자에게 통보하며, 바닥면을 확인하려는 경우에 상기 카메라에서 촬영한 영상 데이터로부터 특정한 패턴을 추출하여 분리하고 전체적인 패턴의 급격한 변화 를 분석하여 바닥면의 장애물을 인식하고 해당 장애물과의 거리를 측정하여 사용자에게 통보하는 것을 특징으로 하는 보행 보조 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 장치가 향한 방향에서 빠르게 이동하는 물체를 감지하여 상기 중앙처리장치 및 제어부로 통보해 전방 방향의 빠른 이동 물체를 인식하도록 함과 동시에 해당 물체와의 거리를 계산하여 사용자에게 통보해 주도록 하는 레이저 센서를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 보행 보조 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    사용자가 스스로 판단하기 어려운 긴급 상황이나 추가적인 정보가 필요하여 사용자가 요청한 경우에, 또는 자동 설정에 의해서, 상기 중앙처리장치 및 제어부에서 처리된 영상 데이터 및 음성 신호를 서비스 센터나 보호자에게 전송하여 사용자가 처한 상황을 통보하며, 해당 서비스 센터나 보호자 측으로부터 해당 상황에 알맞은 대응 정보를 수신받아 상기 중앙처리장치 및 제어부로 전달하여 사용자에게 통보해 주도록 하는 무선 송수신부를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 보행 보조 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    사용자가 실수로 상기 장치를 떨어뜨린 경우에, 상기 장치의 급격한 속도 및 가속도의 변화를 감지하여 상기 중앙처리장치 및 제어부로 통보해 해당 떨어뜨린 보행 보조 장치의 위치를 사용자에게 통보해 주도록 하는 가속도 센서를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 보행 보조 장치.
  6. 사용자에 의해 보행 보조 장치가 향한 방향의 영상을 카메라를 통해 촬영하고 해당 장치와 바닥면 간의 경사도를 경사도 센서를 통해 측정하는 과정과;
    상기 측정한 경사도로부터 사용자 의도가 정면 방향 또는 바닥면을 확인하려는 것인지를 판단하여 상기 장치의 동작 모드를 결정하는 과정과;
    상기 결정된 동작 모드에 따라 상기 카메라에서 촬영한 영상 데이터로부터 장애물을 인식하고 해당 장애물과의 거리를 측정하여 사용자에게 통보하는 과정을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 보행 보조 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 사용자 통보 과정은 사용자 의도가 정면 방향을 확인하려는 경우에, 정면 동작 모드로 판단한 후에, 상기 카메라에서 촬영한 영상 데이터로부터 특정한 패턴을 추출하여 분리하고 크기 변화를 분석하여 정면 방향의 근접 장애물을 인식하고 해당 장애물과의 거리를 측정하여 사용자에게 통보하는 것을 특징으로 하는 보행 보조 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 사용자 통보 과정은 사용자 의도가 바닥면을 확인하려는 경우에, 상기 카메라에서 촬영한 영상 데이터로부터 특정한 패턴을 추출하여 분리하고 전체적인 패턴의 급격한 변화를 분석하여 바닥면의 장애물을 인식하고 해당 장애물과의 거리를 측정하여 사용자에게 통보하는 것을 특징으로 하는 보행 보조 방법.
  9. 제6항에 있어서,
    사용자에 의해 상기 장치가 향한 방향에서 빠르게 이동하는 물체를 레이저 센서를 통해 감지하여 전방 방향의 빠른 이동 물체를 인식하고 해당 물체와의 거리를 계산하여 사용자에게 통보해 주는 과정을 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 보행 보조 방법.
  10. 제6항에 있어서,
    사용자가 스스로 판단하기 어려운 긴급 상황이나 추가적인 정보가 필요하여 사용자가 요청한 경우에, 또는 자동 설정에 의해서, 상기 카메라에서 촬영한 영상 데이터 및 마이크를 통해 입력되는 음성 신호를 서비스 센터나 보호자 측으로 전송하여 사용자가 처한 상황을 통보해 주는 과정과;
    상기 서비스 센터나 보호자 측으로부터 사용자가 처한 상황에 알맞은 대응 정보를 수신받아 사용자에게 통보해 주는 과정을 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 보행 보조 방법.
  11. 제6항에 있어서,
    사용자가 실수로 상기 장치를 떨어뜨린 경우에, 상기 장치의 급격한 속도 및 가속도의 변화를 가속도 센서를 통해 감지하여 해당 떨어뜨린 보행 보조 장치의 위치를 사용자에게 통보에게 통보해 주는 과정을 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 보행 보조 방법.
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