KR20110001111A

KR20110001111A - 길안내 시스템

Info

Publication number: KR20110001111A
Application number: KR1020090058510A
Authority: KR
Inventors: 이윤수; 김용회
Original assignee: 주성대학산학협력단; 김용회
Priority date: 2009-06-29
Filing date: 2009-06-29
Publication date: 2011-01-06
Also published as: KR101075068B1

Abstract

본 발명은 전파식별(RFID, radio frequency identification)을 이용한 길안내용 보도블록 및 이를 이용한 길안내 시스템에 관한 것으로, 무선파의 차단 및 방해를 감소시켜 정확한 정보전달을 하기 위해 RFID태그의 안테나를 개선함으로써 정확한 위치정보를 제공하는 길안내 시스템에 관한 것이다.

블록, 근거리 무선통신, 전파식별, RFID, 안테나, 길안내

Description

길안내 시스템{road guide system using the footway block}

본 발명은 전파식별(RFID, radio frequency identification)을 이용한 길안내 시스템에 관한 것이다.

길안내 시스템은 적외선통신, 블루투스, RFID, 위성통신등 다양한 통신기술을 통해 이루어지고 있다. 하지만 위성을 이용하여 위치를 확인하는 길안내 시스템은 오차범위가 커서 보행중 사용하기에는 무리가 있으므로 오차범위가 작은 근거리 무선통신기술인 RFID 기술이 보행중 길안내 시스템에 보다 효과적이다.

이러한 근거리 무선통신기술을 이용한 길안내시스템은 교차로, 버스정류장등 원하는 장소에 적용이 가능하지만 지팡이를 이용하여 보행하는 시각장애인까지 길안내시스템의 혜택을 받기 위해서는 지팡이 및 지팡이가 접촉되는 부분인 보도블록을 이용한 길안내 시스템이어야만 사고에 대한 시각장애인의 위험이 적으며, 시각장애인이 추가적으로 방향정위를 설정하여 보행하는 불편함이 없어 가장 효율적이다.

이와 같이 보도블록을 이용하여 보행자의 길을 안내하는 기술로 한국등록실용 0394264호(고안의 명칭 : 길안내 시스템)를 통해 공지되어 있다.

그러나, 상기 인용기술의 점자블록은 단순한 코일안테나에 인가된 무선파를 이용하여 정보를 송출하도록 하고 있어서, 점자블록 주변의 환경에 의한 노이즈 및 점자블록 주변의 다른 무선파와의 감쇠현상으로 인해 정확한 정보전달을 하기 어려운 문제가 있다.

이에 본 발명은 RFID태그의 송, 수신률을 증대시켜 주변의 환경에 의한 노이즈 및 점자블록 주변의 다른 무선파에 의해 발생되는 감쇠현상을 감소시켜서 길안내시스템의 오작동을 방지함으로써 보다 효율적인 길안내용 보도블록과 길안내용 보도블록을 이용한 길안내 시스템을 제공하기 위한 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 길안내용 시스템은, 무선신호를 송수신하기 위한 코일 안테나부와, 위치관련 정보가 저장된 메모리부와, 상기 메모리부에 저장된 위치관련 정보를 상기 코일 안테나부로 전송하는 제어부를 포함하는 RFID태그를 갖는 보도블록; 및 상기 보도블록의 상기 RFID태그를 인식하기 위한 리더기를 갖는 길안내용 지팡이; 를 포함하며, 상기 보도블록 또는 상기 보행용 지팡이에는 상기 코일 안테나부와 상기 리더기 간의 무선신호 감도를 향상시키기 위한 감도향상수단이 마련되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 감도향상수단은 상기 코일 안테나부와 대응되는 형상을 가지며, 상기 코일 안테나부와 결합되는 카본층인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 보도블록은, 탄성재질로 마련되는 완충층,; 상기 완충층 상부에 적층되는 도료층; 및 상기 도료층 상부에 적층되는 투명플라스틱층; 을 포함하며, 상기 도료층과 상기 완충층 사이에 상기 코일 안테나부 및 상기 카본층이 배치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 감도향상수단은, 상기 코일 안테나부측으로부터 상기 리더기로 입력된 전기적 신호를 증폭시키기 위한 증폭기인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 위치관련 정보를 출력하기 위한 무선 이어폰을 더 구비하며, 상기 보행용 지팡이는 상기 증폭기를 통해 증폭된 전기적 신호를 상기 무선 이어폰으로 송출하기 위한 제 1근거리 무선통신장치를 구비하고, 상기 무선 이어폰은 상기 제 1근거리 무선통신장치와 데이터 송수신을 이루는 제 2근거리 무선통신장치를 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 감도향상수단은 상기 제어부에 자체 전원을 공급하기 위한 자체 전원공급부로 마련되는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 길안내용 보도블록의 RFID태그는 카본층 및 금속증착층으로 이루어진 코일 안테나부를 포함하고 있어 무선파의 송수신률을 향상시켜 블록부재를 통과하면서 발생하는 무선파의 차단 및 방해, 또는 주변 환경으로 인해 발생하는 무선파의 차단 및 방해를 최소화하여 무선파의 차단, 방해 현상을 감소시켜 송수신률을 향상시킴으로써 정확한 정보를 신속히 전달하고 이를 이용하여 정확한 길을 안내하는 효과가 있으며 무선파의 손실로 인해 길안내시스템이 오작동하는 것을 방지하기 위해 추가적으로 중계기를 설치해야하는 부담이 줄어드는 보다 유리한 효과가 있다.

그리고, 상기 RFID태그는 소비전력이 작고, 전원이 꺼지더라도 저장된 정보가 사라지지 않은 채 유지되는 특성을 지니며 정보의 입출력도 자유로운 비휘발성 메모리를 사용하여 무선파의 송수신률이 감소되어도 RFID태그의 작동이 원활이 이루어지는 효과가 있으며 RFID태그의 교환 없이도 외부에서 손쉽게 RFID태그에 저장된 정보를 변경할 수 있어 RFID태그와 결합된 보도블록의 관리가 수월해지는 효과가 있다.

또한, 상기 RFID태그를 구성하는 안테나의 금속증착층은 일반 금속이 아닌 알루미늄, 동, 은, 주석 또는 아연 중 적어도 어느 하나의 금속을 사용하므로 이로 인하여 안테나의 송수신률이 증대되는 효과가 있으며 상대적으로 가격이 저렴한 알루미늄을 증착할 경우 추가적인 비용절감의 효과가 있다.

아울러, 상기 보도블록은 하측으로부터 상측방향으로 완충층과, 도료층과, 투명 플라스틱층이 순차적으로 적층되어 이루어지므로 보행시 지면으로부터 받는 충격을 완충층이 흡수하여 보행자의 안전을 도모하는 효과와 보도블록 자체에 인가 되는 충격을 완충층이 흡수하여 보도블록 파손을 방지하는 효과가 있으며, 투명 플라스틱층과 빛에너지를 흡수하여 야간에 발광하는 축광안료를 포함한 도료층으로 인해 길안내, 정보제공, 홍보 또는 광고의 효과가 있다.

여기에, RFID태그를 갖는 보도블록과 무선파를 송수신하기 위한 리더기를 부착한 길안내용지팡이를 이용한 길안내시스템을 구현하여 원활한 무선파의 송수신을 통해 시각장애인이 안전하게 보행할 수 있도록 위치정보를 제공하며 블루투스 방식을 이용하여 보행시 추가적인 불편함 또는 위험요소를 제거하여 안전한 보행을 하는 효과가 있다.

이에 더하여, 상기 길안내용 지팡이는 경로설정기능을 구비하고 있으므로 익숙하지 않은 지역을 이동할 경우에도 사전에 경로를 확인하여야 하는 불편함 없이 원활한 보행이 가능하도록 하는 효과가 있으며 경로안내 도중 주변시설에 대해 음성안내를 출력하고 사용자의 선택에 따라 새롭게 방문하여야 하는 시설이 생긴 경우 경로를 재설정하므로 경로를 다시 설정해야하는 번거로움 없이 경로안내 도중에 언제든지 경유지 및 목적지의 경로를 변경할 수 있어 시간을 절약하는 효과가 있다.

이하, 본 발명에 따른 하나의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하되, 설명의 간결함을 위해 자명하거나 중복되는 설명은 가급적 생략하거나 압축하기로 한다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 길안내용 보도블록(100)은 복수의 층이 적층된 것으로, 상측으로부터 하측방향으로 투명플라스틱층(110), 도료층(120)과, 완충층(130)이 순차적으로 적층되며 완충층(130)의 상단 홈(131)에 RFID태그(140)가 결합되어 이루어진다.

여기서, 완충층(130)은 충격을 흡수할 수 있는 재질이면 어떠한 것이라도 되지만 바람직하게는 비용절감 효과가 있는 폐타이어나 폐고무등을 파쇄하여 직경 4∼6㎜정도 크기의 고무칩을 얻고, 상기 고무칩과 접착제를 혼합하여 압축한 완충층(130)을 들 수 있고,

도료층(120)은 축광 안료와 전색제(vehicle)를 혼합하여 상기 투명 플라스틱층(110)에 도포한 것으로서, 축광 안료의 색은 어떠한 것이라도 되지만 시각장애인을 위한 점자블록에 사용하는 경우에는 반사광이 황색인 것이 바람직하며, 축광 안료는 햇빛의 에너지를 받아 저장하였다가 어두운 곳에서 발광하는 것이라면 어떠한 것이라도 되지만, 햇빛을 받는 경우 입사광을 가능한 한 넓은 면적으로 받아 축광하고 발광시에는 일정강도 이상으로 장시간 발광하기 위해 입자의 크기가 0.1~5mm인 무기물, 유기 고분자, 탄산칼슘, 규사, 산화 티탄(Titan), 폴리에틸렌(polyethylene)중 어느 하나의 심재와 입자의 크기가 3~15micron인 축광재를 혼합한 복합 축광 안료가 바람직하고,

투명플라스틱층(110)은 외부의 충격으로부터 직접 접촉되는 부분으로서 내구성이 강하고 내부를 확인할 수 있는 재질로 이루어질 수 있으며, 바람직하게는 강도, 내구성 및 투명성이 우수한 우레탄(urethane)수지, 아크릴 수지, 에폭 시(epoxy) 수지, 폴리카보네이트(polycarbonate) 수지, 폴리올레핀(polyolefin) 수지로 마련될 수 있다. 또한 도 3에 도시된 바와 같이 시각장애인을 위한 돌기 형태의 투명플라스틱층(111)을 제공할 수 있다. 상기 돌기 형태의 투명플라스틱층(111)은 방위를 안내하는 돌기 형태의 점자(112)와 방위를 표시한 방위점자(113)를 더 포함할 수 있으며 상기 방위를 안내하는 돌기 형태의 점자(112)는 시각장애인이 판단하기 위해 별도의 숙지 또는 교육이 필요 없도록 ㅂ, ㄴ, ㅅ, ㄷ,을 나타내는 점자를 표시한다.

계속해서, 도 4 내지 도 6의 (a)을 참조하여 설명하면, RFID태그(140)는 코일 안테나부(141)와, 메모리부(142)와, 제어부(143), 감도향상수단(144)를 구비한다.

코일 안테나부(141)는 금속증착법, 에칭법, 코일(coil)접착법, 도전성잉크(ink)인쇄법 중 두께가 얇은 금속막의 형성이 가능하고 비용을 최소화시킬 수 있는 금속증착법으로 제조되는 것이 바람직하며, 송수신률을 향상시키기 위해 알루미늄, 동, 은, 주석 또는 아연 중 적어도 어느 하나를 상기 금속증착법을 이용하여 형성하는 것이 좋다. 여기서 안테나의 송수신률을 보다 증대시키기 위해 코일 안테나부(141)의 두께는 400~900ㅕ(angstrom)으로 하는 것이 바람직하다.

메모리부(142)는 소비전력이 작고, 전원이 꺼지더라도 저장된 정보가 사라지지 않은 채 유지되는 특성을 지니며 정보의 입출력도 자유로운 비휘발성 메모리인 플래시메모리(flash memory) 내지 폴리 아닐린 유도체를 기반으로 한 비휘발성 고분자 메모리로 마련될 수 있다.

제어부(143)는 전력회로(143-1), 송수신회로(143-2), 제어회로(143-3),로 이루어지며 전력회로(143-1)는 인덕터 및 캐패시터와 같은 RF 매칭 수동 컴포넌트들을 포함하고 있어서 비접촉 전력원인 리더기(801)로부터의 자기장에 의해 구동되고 송수신회로(143-2)는 상기 전력회로(143-1)에 의해 발생된 전력을 이용하여 무선파의 아날로그신호를 디지털신호로 변조 또는 디지털신호를 아날로그신호로 변조하고 제어회로(143-3)는 상기 송수신회로(143-2)로부터 변조된 신호를 확인하여 메모리부(142)에 입력되어있는 정보를 변경하거나 확인하여 안테나부(141)로 정보를 송출한다.

한편, 코일 안테나부(141) 의 하부에는 감도향상수단(144)이 결합되는데, 이러한 감도향상수단(144)은 코일 안테나부(141)와 대응되는 형태의 카본층으로 이루어질 수 있다.

상기 카본층은 카본분산층을 가지는 도공지, 내전지 또는 수지필름에 강도, 내유성 및 내열성이 뛰어난 도전성 카본인 아세틸렌 블랙(acetylene black), 카본 블랙(carbon black), 카본나노튜브, 플라렌 등을 분산시켜 카본층의 두께를 5~10미크론(micron)으로 유지하여 제공하며, 카본함유층의 점토특성을 증대시키기 위해 실리카(silica), 클레이(cray), 미카(mica), 카올린(kaolin), 활석(talc), 규조토, 탄산칼슘, 유산칼슘, 제올라이트(zeolite), 산화아연, 이산화티탄(titan), 알루미나(alumina), 리토폰(lithopone), 새틴 화이트(satin white), 등의 충전 재료로 이루어질 수 있다.

또한, 카본층으로 이루어진 감도향상수단(144)의 하부에는 지지층(145) 및 보호층(146)이 추가적으로 결합될 수 있다.

지지층(145)은 내열성, 강성, 내유성 등이 뛰어난 종이, 폴리올레핀(polyolefine), 등의 열기소성 수지 시트(sheet) 및 합성지, 금속박, 금속판, 금속증착시트, 금속섬유시트(sheet), 세리믹시트(ceramic sheet) 폴리에틸렌 테레프탈레이트시트(polyethylene terephthalate sheet), 직포, 부직포 또는 이들의 복합체로 마련될 수 있으며, 보호층(146)은 중량이 가볍고 내열성이 우수한 폴리에틸렌(polyethylene), 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate), 비결정성 폴리에스테르(polyester) 또는 나일론으로 이루어질 수 있다.

이와 같은 RFID태그(140)를 이용한 길안내용 보도블록은 전파식별(RFID, radio frequency identification)기술을 지원하는 휴대용 전자기기, 통상의 무선통신단말기 또는 길안내용 지팡이와 같은 전용단말기에서 모두 사용이 가능하며 USB2.0포트를 이용한 RFID태그 리더기를 사용할 경우 휴대용 컴퓨터에서도 사용 가능하다.

한편, 감도향상수단(144)의 또 다른 실시형태를 도 6의 (b)를 참조하여 설명한다.

도 6의 (b)에 도시된 바와 같이, 제어부(143A)는 전력회로(143-1)와, 송수신회로(143-2)와, 제어회로(143-3)을 포함하여 구성된다.

여기서, 제어부(143A)측으로 전원을 공급하기 위한 감도향상수단(144A)이 추 가적으로 마련되며, 감도향상수단(144A)은 제어부(143A)에 자체 전원을 공급하기 위한 자체 전원공급부로 마련될 수 있다.

상기 자체 전원공급부는 제어부(143A)의 제어회로(143-3)에 전원을 공급하여 제어부(143A)의 전체적인 출력을 보다 향상시키게 된다.

다음은 도 7을 참조하여, 길안내용 보도블록의 제조방법을 설명한다.

투명 플라스틱층(110)은 내구성 및 투명성이 우수한 아크릴 수지를 이용하며 상기 투명 플라스틱층(110)의 상부에 방위를 안내하는 돌기 형태의 점자(112) 및 방위를 표시한 방위점자(113)가 구비되는 경우 점자를 제외한 층의 두께가 1mm가 되도록 제조한다.

도료층(120)은 입자의 크기가 0.1mm인 폴리에틸렌(polyethylene) 심재 및 축광재를 에폭시(epoxy)수지액과 균일하게 혼합한 후 통상적으로 페인트를 고루 펴는 데 쓰이는 전색제(vehicle)와 균일하게 혼합하여 제조된 축광용 도료를 공판날염법(silkscreen)을 통해 상기 투명 플라스틱층(110) 하단부에 0.2mm의 두께로 도포하여 형성한다.

완충층(130)은 폐타이어나 폐고무등을 파쇄하여 직경 4∼6㎜정도 크기의 고무칩을 얻고, 상기 고무칩과 접착제를 혼합하고 압축 후 RFID태그(140)와 결합될 수 있도록 상부에 홈(131)을 생성하여 제조한다.

RFID태그(140)는 RFID태그의 보호를 위해 폴리에틸렌으로 이루어진 보호층(146) 위에 도료 등을 고정시키기 위하여 두께 30~900micron 정도의 PET, PVC, ABS, 유리 에폭시, 폴리이미드(polymide)등의 절연 수지로 이루어지는 지지층(145) 을 형성하고, 상기 지지층(145) 상단에 카본 블랙(carbon black), 니트로셀룰로스 (nitrocellulose), 톨루엔(toluene), 초산에틸 및 실리카(silica)를 실온에서 혼합하여 생성된 도료를 블레이드 코팅(blade coating)법을 이용하여 지지층(145) 위에 평량 60g/㎡로 도포하고, 용매를 휘발시킨 뒤 건조하여 지지층(145)에 도포된 상기 혼합도료의 평량이 4g/㎡가 되도록 카본층으로 이루어진 감도향상수단(144)을 제조하고, 상기 블레이드 코팅(blade coating)법에 의해 제조된 카본층 위에 금속증착법을 이용하여 두께 300ㅕ(angstrom)의 코일형 안테나부(141)(알루미늄, 동, 은, 주석 또는 아연 중 적어도 어느 하나로 마련되는 증착층)을 형성시켜 보호층(146), 지지층(145), 감도향상수단(144), 코일 안테나부(141)가 순서대로 적층되도록 제조된 복합필름(film)을 커팅 플로터(cutting plotter)를 이용하여 코일형태로 절삭한 후 그 하단에 에폭시(epoxy)계 접착제를 사용하여 두께 350micron의 경질 염화비닐(147)을 고정시키고 상기 코일 안테나부(141)의 외단(141a)과 제어부의 접속부위 하단(141b)은 도전성 잉크를 사용하여 스크린 인쇄 방법에 따라 전기적으로 접속 후 코일 안테나부(141)의 내단(141c)과 제어부의 접속부위 상단(141d)은 절연체가 되는 광경화성의 에폭시(epoxy)수지(141e)에 자외선을 조사하여 경화시킨 후 도전성 잉크를 이용하여 스크린 인쇄 방법에 따라 전기적으로 접속하여 코일 안테나부(141)와 제어부의 접속부위를 결합한다.

그리고 코일 안테나부(141)에 연결된 제어부의 접속부위 상단(141d) 및 하단(141b)에 ACF(이방성 접착제)를 이용하여 전원이 꺼지더라도 저장된 정보가 사라지지 않은 채 유지되는 특성을 지니며 정보의 입출력도 자유로운 폴리 아닐린 유도 체를 기반으로 한 비휘발성 고분자 메모리를 사용한 메모리부(142)와 결합되어있는 제어부(143)를 결합하였으며 결합된 제어부(143) 상단에 상기 안테나부(141)를 고정시킨 두께 350micron의 경질 염화비닐(147)의 규격과 같은 크기의 경질 염화비닐(147')을 에폭시(epoxy)계 접착제를 사용하여 적층시키고 안테나부(141), 메모리부(142), 제어부(143)를 결합한 결합체의 하단에 두께 50micron의 투명한 염화비닐 시트(148)를 결합체의 규격과 같은 크기로 적층하고 상기 결합체의 상단에 같은 규격의 투명한 염화비닐 시트(148')를 결합한 뒤 열을 이용하여 경계면을 압축하여서 RFID태그(140)를 제조하였다.

상기 투명 플라스틱층(110) 아래쪽에 도포된 도료층(120)의 하단에 통상의 건축용으로 사용되는 접착제를 사용하여 홈(131)에 RFID태그(140)를 삽입한 완충층(130)의 상단을 결합하여 길안내용 보도블록을 제조하였다.

다음은 도 8을 참조하여 본 발명의 제 1실시예에 따른 길안내 시스템을 설명한다.

본 실시예에 따른 길안내 시스템은 길안내용 보도블록(100)과, 길안내용 지팡이(800)를 포함하여 구성된다.

길안내용 보도블록(100)은 내구성 및 투명성이 우수한 투명 플라스틱층(110)과, 축광 안료와 전색제(vehicle)를 혼합한 도료층(120)과, 탄성재질로 마련되는 완충층(130)과, 코일 안테나부(141) 및 무선신호의 감도를 향상시키기 위하여 카본층으로 이루어진 감도향상수단(144)을 구비하는 RFID태그(140)를 포함하며, 상기 구성들은 도 1 내지 도 7을 통해 설명된 투명 플라스틱층(110)과, 도료층(120)과, 완충층(130) 및 RFID태그(140)와 실질적으로 동일함으로써 그 상세한 설명은 생략한다.

길안내용 지팡이(800)는 무선파를 송신하고 RFID태그(140)에 입력된 위치정보를 수신하며 입력된 아날로그 신호를 디지털 신호로 바꿔주는 리더기(801), 리더기(801)에서 출력된 출력신호를 순서에 따라 처리하여 보행자의 방향과 위치를 확인하고 경로의 확인 또는 경로의 설정을 하는 초소형연산처리장치(802), 초소형연산처리장치(802)를 통하여 출력된 신호를 처리고 예상경로를 저장하는 음성처리장치(803), 음성처리장치(803)에서 선택된 신호를 출력하는 음성 출력장치(804), 외부 음성을 수신하여 초소형연산처리장치(802)로 전달하여 주는 음성입력장치(805), 음성처리장치(803)로부터 선택된 신호를 진동으로 전환하여 주는 진동장치(806), 그리고 상기 리더기(801)와 초소형연산처리장치(802)와 음성처리장치(803)와 음성출력장치(804)와 음성입력장치(805)와 진동장치(806)에 전원을 공급하는 전원공급장치(807), 아울러 전원공급장치(807)를 on/off 시키기 위한 전원스위치(808), 음성/진동스위치(809), 경로설정스위치(810), 유선 이어폰포트(811) 및 전원충전포트(812)로 이루어진다.

다음은 도 9을 참조하여 본 발명의 제 2실시예에 따른 길안내 시스템을 설명한다.

본 실시예에 따른 길안내 시스템은 길안내용 보도블록(100)과, 길안내용 지팡이(900)와 무선이어폰(1000)을 포함하여 구성된다.

길안내용 보도블록(100)은 제 1실시예의 길안내용 보도블록(100)과 실질적으로 동일한 구성이므로 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.

본 실시예의 길안내용 지팡이(900)는 제 1실시예의 길안내용 지팡이(800)가 갖는 리더기(801), 초소형연산처리장치(802), 음성처리장치(803), 음성 출력장치(804), 음성입력장치(805), 진동장치(806), 전원공급장치(807), 그리고 전원공급장치(807)를 on/off 시키기 위한 전원스위치(808), 음성/진동스위치(809), 경로설정스위치(810), 유선 이어폰포트(811) 및 전원충전포트(812)에 각각 해당하는 리더기(901), 초소형연산처리장치(902), 음성처리장치(903), 음성 출력장치(904), 음성입력장치(905), 진동장치(906), 전원공급장치(907), 그리고 전원공급장치(907)를 on/off 시키기 위한 전원스위치(908), 음성/진동스위치(909), 경로설정스위치(910), 유선 이어폰포트(911) 및 전원충전포트(912)의 구성을 모두 포함할 수 있다.

또한, 길안내용 지팡이(900)는 감도향상수단(913)과, 제 1근거리 무선통신장치(914), 제 1근거리 무선통신장치(914)를 작동시키기 위한 작동스위치(915)를 더 구비할 수 있다.

감도향상수단(913)은 길안내용 보도블록(100)의 코일 안테나부(141)측으로부터 리더기(901)로 입력된 전기적 신호를 증폭시키기 위한 증폭기 형태로 마련될 수 있다.

제 1근거리 무선통신장치(914)는 증폭기 형태의 감도향상수단(913)을 통해 증폭된 전기적 신호를 외부로 송출하기 위한 것이다.

무선 이어폰(1000)은 제 1근거리 무선통신장치(914)와 데이터 송수신을 이루기 위한 제 2근거리 무선통신장치(1001)를 구비한다.

여기서, 제 1근거리 무선통신장치(914)와 제 2근거리 무선통신장치(1001) 간의 통신 방식은 블루투스, 지그비 등의 방식으로 구현될 수 있다.

이하에서는 도 10를 참조하여 길안내용 보도블록을 이용한 길안내시스템을 단계별로 설명한다.

(1) 무선파송신단계(S1010)

전파식별(RFID, radio frequency identification) 기술을 이용하는 리더기(801) 에서 소정의 무선파를 RFID 태그(140)에 송신한다.

(2) 무선파수신 및 전력발생단계(S1020)

리더기(801)로부터 송신된 무선파를 RFID태그(140)의 안테나부(141)가 수신하고 무선파의 성분 중 비접촉 전력원인 자기장에 의해 인덕터 및 캐패시터와 같은 RF 매칭 수동 컴포넌트들을 포함하고 있는 제어부(143)의 전력회로(143-1)가 구동되어 전력이 발생된다.

(3) 수신데이터판독 및 위치정보독출단계(S1030)

제어부(143)의 제어회로(143-3)는 전력회로(143-1)에서 발생된 전력을 통해 리더기(801)로부터 송신된 무선파를 판독하고 메모리부(142)에 저장되어 있는 위치정보를 코드화한 데이터를 독출한다.

(4) 위치정보송신단계(S1040)

제어회로(143-3)는 메모리부(142)에서 독출된 위치정보 코드를 제어회 로(143-3)를 거쳐 코일 안테나부(141)를 통해 리더기(801)로 송신하도록 한다.

(5) 위치정보수신 및 판독단계(S1050)

초소형연산처리장치(802)는 RFID태그(140)의 코일 안테나부로부터 송신되어 리더기(801)로 수신된 위치정보 코드를 검출 후 상기 검출된 위치정보 코드를 판독한다.

(6) 음성처리단계(S1060)

초소형연산처리장치(802)가 판독한 코드와 대응하는 코드를 음성처리장치(803)에 저장되어있는 음성데이터로부터 추출한다. 상기 저장되어있는 음성데이터란 RFID태그(140)의 메모리부(142)에 저장되어 있는 코드 값에 따라 결정되는 데이터로서, 이를 보다 상세히 설명하면 상기 RFID태그(140)의 메모리부(142)에 저장되어 있던 코드가 0000-0001인 경우 상기 음성처리장치에 저장되어 있는 음성데이터는 1: 현재위치정보(수원역 앞 신호등입니다.), 2: 주변위치정보(북쪽은 화서역 방향입니다. 남쪽은 세류역 방향입니다. 서쪽으로 가시면 고색동 방향입니다. 동쪽으로 가시면 장안문 방향입니다.), 3: 지형안내정보(전방 10m앞에 교차로가 있습니다.), 4: 경로정보(진행방향은 숭례문 방향입니다.), 5: 교통정보(오산행 300번 버스가 정차하는 정류장입니다.), 6: 경로안내정보(수원역 방향은 다음 사거리에서 좌회전입니다.), 7: 주변시설정보(우측 100m 지점에 화장실이 있습니다.)등을 포함하고 있으며 하나의 RFID태그(140)의 메모리부(142)에 저장되어 있는 코드에 대응하는 상기 음성데이터들은 길안내시스템의 설정에 따라 선택적으로 음성처리장치(803)에 의해 음성출력장치(804)로 전송된다.

또한, 길안내시스템의 경로를 설정하는 경우(도 11참조), 초소형연산처리장치(802)를 통해 설정된 예상경로코드를 음성처리장치(803)에 저장하고 경로 설정시부터 길안내시스템을 이용하여 통과한 RFID태그(140)로부터 수신한 코드들을 초소형연산처리장치(802)에 의해 판독 후 음성처리장치(803)에 저장하여 현재 RFID태그(140)의 코드와 비교하여 다음 경로를 안내한다. 또한 예상경로코드와 현재 RFID태그(140)의 코드가 상이한 경우 현재위치에서 예상경로를 재설정하여 다음 경로를 안내한다. 아울러 경로진행 또는 보행 중 주변시설정보를 선택하는 경우 초소형연산처리장치(802)를 통해 상기 선택된 주변시설을 경유하는 새로운 경로를 재설정하고 저장하여 다음 경로를 안내한다.

(7) 음성출력단계(S1070)

음성처리장치(803)로부터 전달된 음성데이터를 길안내시스템의 길안내용 지팡이(800)에 내장되어 있는 음성출력장치(804), 유선 이어폰 포트(811), 또는 제 1근거리 무선통신장치(915)를 통해 외부로 출력한다.

다음은 본 발명의 길안내시스템에 적용되는 경로설정 기능에 대하여 설명한다.

도 11에 도시된 바와 같이 단계 S1110에서 경로가 설정된 경우 단계 S1120에서 초소형연산처리장치(802)를 통해 설정된 예상경로코드를 음성처리부(803)에 저장한다.

이후, 단계 S1130에서 수신된 RFID태그(140)의 코드를 초소형연산처리장 치(802)에 의해 판독 하고 단계 S1140에서 음성처리부(803)에 저장하여 단계 S1150에서 예상경로코드와 수신된 RFID태그(140)의 코드가 동일한지 판단한다.

단계 S1150에서 예상경로코드와 수신된 RFID태그(140)의 코드가 동일한 경우 단계 S1160에 의해 목적지코드와 RFID태그(140)의 코드를 판단한다. 또한 단계 S1150에서 예상경로코드와 수신된 RFID태그(140)의 코드가 동일하지 않은 경우 단계 S1151에 의해 현위치에서 예상경로를 재설정하여 목적지코드와 RFID태그(140)의 코드를 판단한다.

목적지코드와 RFID태그(140)의 코드가 동일하지 않은 경우 단계 S1161에서 다음경로를 안내하며 단계 S1130을 통해 사용자의 이동에 따른 차순위 RFID태그(140)의 코드를 초소형연산처리장치(802)에 의해 판독 한다. 또한 목적지코드와 RFID태그(140)의 코드가 동일한 경우 단계 S1170에서 목적지 도착을 안내한다.

이상과 같이 본 발명에 대한 구체적인 설명은 실시예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이기 때문에, 본 발명이 상기의 실시예에만 국한되는 것으로 이해되어져서는 아니 되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가개념으로 이해되어져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 길안내용 보도블록의 사시도이다.

도 2는 본 발명의 길안내용 보도블록의 중앙을 자른 단면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 방위를 안내하는 방위점자를 포함한 투명플라스틱층의 평면도이다.

도 4는 본 발명의 길안내용 보도블록에 적용되는 RFID태그의 내부 사시도이다.

도 5는 본 발명의 길안내용 보도블록에 적용되는 코일 안테부 및 감도향상수단을 도시한 사시도이다.

도 6의 (a)는 본 발명의 길안내용 보도블록에 적용되는 제어부의 구성도이다.

도 6의 (b)는 도 6의 (a)와 다른 형태를 갖는 제어부의 구성도이다.

도 7은 본 발명에 따른 안테나부와 제어부의 접속부위를 결합한 평면도이다.

도 8은 본 발명의 제 1실시예에 따른 길안내 시스템의 구성도이다.

도 9는 본 발명의 제 2실시예에 따른 길안내 시스템의 구성도이다.

도 10은 본 발명의 길안내시스템을 이용한 길안내 방법을 도시한 흐름도이다.

도 11은 본 발명의 길안내시스템에 적용되는 경로설정 기능의 순서도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

110 : 투명 플라스틱층 111 : 돌기 형태의 투명플라스틱층

112 : 방위를 안내하는 돌기 형태의 점자 113 : 방위를 표시한 방위점자

120 : 도료층 130 : 완충층

131 : 홈 140 : RFID태그

141 : 코일 안테나부 141a : 안테나부의 외단

141b : 제어부의 접속부위 하단 141c : 안테나부의 내단

141d : 제어부의 접속부위 상단 141e : 에폭시(epoxy)수지

142 : 메모리부 143 : 제어부

143-1 : 전력회로 143-2 : 송수신회로

143-3 : 제어회로 144 : 감도향상수단(카본층)

145 : 지지층 146 : 보호층

147, 147' : 경질 염화비닐 148, 148' : 염화비닐 시트

800 : 길안내용 지팡이 801 : 리더기

802 : 초소형연산처리장치 803 : 음성처리장치

804 : 음성출력장치 805 : 음성입력장치

806 : 진동장치

Claims

무선신호를 송수신하기 위한 코일 안테나부와, 위치관련 정보가 저장된 메모리부와, 상기 메모리부에 저장된 위치관련 정보를 상기 코일 안테나부로 전송하는 제어부를 포함하는 RFID태그를 갖는 보도블록; 및

상기 보도블록의 상기 RFID태그를 인식하기 위한 리더기를 갖는 길안내용 지팡이; 를 포함하며,

상기 보도블록 또는 상기 보행용 지팡이에는 상기 코일 안테나부와 상기 리더기 간의 무선신호 감도를 향상시키기 위한 감도향상수단이 마련되는 것을 특징으로 하는

길안내 시스템.
제 1항에 있어서,

상기 감도향상수단은 상기 코일 안테나부와 대응되는 형상을 가지며, 상기 코일 안테나부와 결합되는 카본층인 것을 특징으로 하는

길안내 시스템.
제 2항에 있어서,

상기 보도블록은,

탄성재질로 마련되는 완충층,;

상기 완충층 상부에 적층되는 도료층; 및

상기 도료층 상부에 적층되는 투명플라스틱층; 을 포함하며,

상기 도료층과 상기 완충층 사이에 상기 코일 안테나부 및 상기 카본층이 배치되는 것을 특징으로 하는

길안내 시스템.
제 1항에 있어서,

상기 감도향상수단은,

상기 코일 안테나부측으로부터 상기 리더기로 입력된 전기적 신호를 증폭시키기 위한 증폭기인 것을 특징으로 하는

길안내 시스템.
제 4항에 있어서,

상기 위치관련 정보를 출력하기 위한 무선 이어폰을 더 구비하며,

상기 보행용 지팡이는 상기 증폭기를 통해 증폭된 전기적 신호를 상기 무선 이어폰으로 송출하기 위한 제 1근거리 무선통신장치를 구비하고,

상기 무선 이어폰은 상기 제 1근거리 무선통신장치와 데이터 송수신을 이루는 제 2근거리 무선통신장치를 구비하는 것을 특징으로 하는

길안내 시스템.
제 1항에 있어서,

상기 감도향상수단은 상기 제어부에 자체 전원을 공급하기 위한 자체 전원공급부로 마련되는 것을 특징으로 하는

길안내 시스템.