KR20110003971A

KR20110003971A - 시각장애인용 지팡이

Info

Publication number: KR20110003971A
Application number: KR1020090061515A
Authority: KR
Inventors: 장성민
Original assignee: 장성민
Priority date: 2009-07-07
Filing date: 2009-07-07
Publication date: 2011-01-13
Also published as: KR101027240B1

Abstract

시각장애인용 지팡이가 제공된다. 시각장애인이 휴대할 수 있도록 구성된 장형의 몸체부와; 상기 몸체부의 하부에 결합하여 바닥으로 파장을 송수신함으로써 바닥의 굴곡을 감지하는 바닥센서부와;상기 몸체부에 결합하며, 상기 바닥센서부가 굴곡을 감지할 경우 진동되는 바닥진동자와; 상기 몸체부에 결합하며, 전방으로 파장을 송수신함으로써 장애물을 감지하는 측부센서부와; 상기 몸체부에 결합하며, 상기 측부센서부가 장애물을 감지할 경우 진동되는 측부진동자와; 상기 바닥센서부에서 감지된 신호에 따라 굴곡이 있을 경우 상기 바닥진동자의 진동수를 조절하며,상기 측부센서부에서 감지된 신호로 장애물의 원근에 따라 상기 측부진동자의 진동수를 조절하는 제어부와; 상기 제어부가 소정의 거리까지만 감지할 수 있도록, 감지거리를 선택할 수 있는 거리조절스위치을 포함하는 시각장애인용 지팡이가 제공된다.

측부진동자, 측부센서부, 제어부, 시각장애인용 지팡이

Description

시각장애인용 지팡이{Walking stick for blind person}

본 발명은 시각장애인용 지팡이에 관한 것으로서, 전파를 이용하여 주변 사물 및 장애물을 촉각으로 인식가능하도록 함으로써 시각장애인의 보행을 돕는 지팡이에 관한 것이다.

시각장애인은 보행을 위하여 지팡이를 사용한다. 시각장애인은 지팡이를 이곳 저곳 옮겨 사물의 형태 및 위험지역을 식별하였다. 그러나 이러한 지팡이는 지팡이의 길이가 닿는 위치의 정보만 알 수 있었다. 지팡이의 경우 동시에 여러 위치의 정보를 알기는 힘들었다.

이러한 종래의 지팡이를 이용하여 시각장애인이 보행할 경우 위험한 환경에 많이 노출되었다. 특히, 턱이나 낭떠러지 등을 사전에 인지하지 못하여 넘어져서 큰 부상을 입기도 하였다.

본 발명은 센서를 이용하여 공간의 형태나 물체의 이동을 감지할 수 있는 시각장애인용 지팡이를 제공하고자 한다.

본 발명의 일측면에 따르면, 시각장애인이 휴대할 수 있도록 구성된 장형의 몸체부와; 상기 몸체부의 하부에 결합하여 바닥으로 파장을 송수신함으로써 바닥의 굴곡을 감지하는 바닥센서부와;상기 몸체부에 결합하며, 상기 바닥센서부가 굴곡을 감지할 경우 진동되는 바닥진동자와; 상기 몸체부에 결합하며, 전방으로 파장을 송수신함으로써 장애물을 감지하는 측부센서부와; 상기 몸체부에 결합하며, 상기 측부센서부가 장애물을 감지할 경우 진동되는 측부진동자와; 상기 바닥센서부에서 감지된 신호에 따라 굴곡이 있을 경우 상기 바닥진동자의 진동수를 조절하며,상기 측부센서부에서 감지된 신호로 장애물의 원근에 따라 상기 측부진동자의 진동수를 조절하는 제어부와; 상기 제어부가 소정의 거리까지만 감지할 수 있도록, 감지거리를 선택할 수 있는 거리조절스위치을 포함하는 시각장애인용 지팡이가 제공된다.

상기 바닥센서부의 신호와 상기 측부센서부의 신호를 필터링하는 필터와; 상기 바닥센서의 신호와 상기 측부센서부의 신호를 증폭하는 증폭기를 더 포함할 수 있다.

상기 바닥진동자와 측부진동자는 사람의 손가락이 감지 할 수 있도록 상기 몸체부의 상부에 노출될 수 있다.

상기 몸체부의 하부에는 바퀴가 더 결합될 수 있다.

또한, 장애물이 이동할 경우 상기 측부진동자의 진동주기가 변화하도록 상기 제어부가 제어할 수 있다.

이상과 같이, 본 실시예의 시각장애인용 지팡이를 이용할 경우 기존의 지팡이가 닿지 않는 원거리의 장애물을 감지할 수가 있게 된다. 따라서, 보다 신속히 위험여부를 감지할 수 있다.

또한, 기존의 지팡이는 한 번에 하나의 장애물만 감지할 수 있었으나, 본 실시예의 시각장애인용 지팡이는 센서의 수에 따라 동시에 여러 개의 장애물을 감지할 수 있게 된다.

또한, 본 실시예의 시각장애인용 지팡이는 원거리를 감지하는 감지모드와 근거리를 감지하는 감지모드를 선택하여 다양한 거리에 있는 장애물을 더욱 면밀히 감지할 수가 있게 된다.

또한, 본 실시예의 시각장애인용 지팡이는 움직이는 물체의 존재 여부를 감지함으로써 시각장애인에게 근접하는 물체에 대한 위험을 알려줄 수가 있게 된다.

이하에는, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명하되, 이는 본 발명에 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이 하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로써 본 발명의 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 시각장애인용 지팡이의 사시도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 시각장애인용 지팡이의 센서부의 작동 예시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 시각장애인용 지팡이의 회로 구성도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 시각장애인용 지팡이(10)는 시각장애인이 휴대할 수 있도록 구성된 장형의 몸체부(11)와, 몸체부(11)의 하부에 결합하여 바닥으로 파장을 송수신함으로써 바닥의 굴곡을 감지하는 바닥센서부(121)와, 상기 몸체부(11)에 결합하며, 상기 바닥센서부(121)가 굴곡을 감지할 경우 진동되는 바닥진동자(131)와, 상기 몸체부(11)에 결합하며 전방으로 파장을 송수신함으로써 장애물을 감지하는 측부센서부(1221~1225)와, 상기 몸체부(11)에 결합하며 상기 측부센서부(1221~1225)가 장애물을 감지할 경우 진동되는 측부진동자(132~136)와, 상기 바닥센서부(121)에서 감지된 신호에 따라 굴곡이 있을 경우 상기 바닥진동자(131)의 진동수를 조절하며,상기 측부센서부(1221~1225)에서 감지된 신호로 장애물의 원근에 따라 상기 측부진동자(132~136)의 진동수를 조절하는 제어부(15)와, 상기 제어부(15)가 소정의 거리까지만 감지할 수 있도록, 감지거리를 선택할 수 있는 거리조절스위치(16)을 포함하여 구성된다. 진동자(13)는 바닥진동자(131)와 측부진동자(132~136)로 크게 구성된다.

몸체부(11)는 길이가 긴 형태의 장형일 수 있으며, 봉의 형태일 수도 있다. 손으로 잡기 편하도록 도 1과 같이 일부분이 굽어진 형태일 수도 있다. 몸체부(11)내부에는 전선이나 건전지 등이 내장될 수 있다. 몸체부(11)는 합성수지나 금속으로 이루어질 수 있다.

몸체부(11)의 하부에는 바닥센서부(121)가 결합될 수 있다. 바닥센서부(121)는 시각장애인이 보행하는 바닥의 굴곡을 감지하는 역할을 한다. 바닥센서부(121)는 초음파나 적외선 등 파장을 송수신할 수 있는 장치이다.

바닥센서부(121)의 신호를 받은 제어부(15)가 바닥의 굴곡 여부를 판단하여 이를 바닥진동자(131)를 통하여 시각장애인이 감지할 수 있도록 한다. 예를 들어, 바닥에 홈이 깊게 패어져 있을 경우 바닥진동자(131)의 진동주기가 짧을 수 있다.

한편, 바닥센서부(121)의 신호는 도 3과 같이 필터와 증폭기에 의해서 필터링 및 증폭이 될 수 있다.

몸체부(11)의 측면에는 측부센서부(122)가 결합되어 있다. 측부센서부(122)는 시각장애인의 전방으로 파장을 송수신한다. 측부센서부(122)는 하단측부센서(1221)와 중단측부센서부(1222~1224), 상단측부센서부(1225)로 구성되어 있다. 측부센서부(122)를 통하여 고도에 따른 장애물의 존재여부를 감지할 수 있다. 하단측부센서(1221)는 턱이 전방에 존재하는지 여부를 감지하여 시각장애인이 턱에 걸려 넘어지는 일이 없도록 한다. 특히, 중단측부센서부(1222~1224)는 3개로 이루어 져서, 3방향의 장애물을 동시에 감지할 수 있다.

측부센서부(122)는 5개로 이루어질 수 있으며, 이들 측부센서부(122)의 각각의 신호는 필터 및 증폭기(17)에 의해서 필터링 및 증폭된다. 이후, 제어부(15)는 신호에 따른 거리를 진동주기로 변환하여 측부진동자(132~136)를 진동시킨다.

진동자(13)는 사람이 한 손으로 모든 진동자(13)를 접촉할 수 있도록, 몸체부(11)의 상부에 노출되어 있는 것이 좋다. 본 실시예는 6개의 진동자가 몸체부(11)에 결합되어 있다. 5개의 진동자(131~135)들은 몸체부(11)를 시각장애인이 손으로 잡을 경우 각각의 손가락이 대응하는 곳에 위치하는 것이 좋다. 나머지 하나의 진동자(136)는 시각장애인이 몸체부(11)를 잡을 경우 손바닥이 대응하는 곳에 위치할 수 있다. 이와 같이, 진동자(13)를 한 손의 감각으로 모두 접촉할 경우 일반 지팡이를 잡는 것과 같이 자연스럽게 시각장애인용 지팡이(10)를 잡은 상태에서 주변 장애물을 감지할 수 있다.

제어부(15)는 바닥센서부(121)와 측부센서부(122)의 신호를 분석하여, 굴곡이나 장애물의 존재여부를 판단한다. 제어부(15)는 진동자(13)가 진동되는 주기를 조절함으로써 시각장애인의 주위에 장애물이 얼마나 근접해 있는지를 알 수 있도록 한다.

원거리나 근거리를 더욱 정확히 감지하기 위하여 몸체부(11)에는 거리조절스위치(16)가 부착될 수 있다. 예를 들어, 거리조절스위치(16)가 근거리모드로 설정 될 경우 1m이내의 거리를 민감하게 감지한다. 1m 이상의 거리는 감지되지 않는다. 이러한 근거리감지모드는 도 4와 같이 지하철과 같이 번잡한 공간에서 선택하는 것이 좋다. 한편, 원거리감지모드를 선택할 경우 도 5와 같이 10m 내외의 원거리에 있는 장애물을 감지할 수 있게 된다. 또한, 야외에 있을 경우 20m 이상의 원거리를 감지할 도 있다. 이와 같이, 공간에 따라 다양한 거리조절모드를 선택함으로써, 불필요하게 진동자(13)가 진동하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 원하는 정도의 외부환경 정보를 시각장애인이 얻을 수 있다.

한편, 도 6과 같이 이동하는 사람을 감지할 경우 측부진동자(132~136)의 진동주기는 변화된다. 예를 들어, 원거리에서 근거리로 사람이 이동할 경우 측부진동자(132~136)의 진동주기는 점점 짧아진다. 반대로, 근거리에서 원거리로 사람이 이동할 경우 측부진동자(132~136)의 진동주기는 점점 길어진다.

몸체부(11)의 하부에는 바퀴(14)가 결합될 수 있다. 몸체부(11)는 각종전자부품이 내장되어 있을 수 있고, 또한 센서의 높이를 일정하게 유지하기 위해서 시각장애인용 지팡이(10)를 시각장애인이 바퀴(14)를 이용하여 지면으로 밀면서 사용하는 것이 좋다.

본 실시예의 시각장애인용 지팡이(10)는 내부에 충전지가 내장되어 있어, 충전하여 사용할 수 있다. 또한, 태양광셀이 외부에 노출되어 있어 태양광을 이용하여 전력을 확보할 수도 있다.

이상에서 본 발명의 실시예에 대해서 상세히 설명하였으나, 이는 하나의 실시예에 불과하며, 이로써 본 발명의 특허청구범위를 한정하는 것은 아니다. 본 실시예를 바탕으로 균등한 범위까지 당업자가 변형 및 추가하는 범위도 본 발명의 권리범위에 속한다 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 시각장애인용 지팡이의 사시도.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 시각장애인용 지팡이의 센서부의 작동 예시도.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 시각장애인용 지팡이의 회로 구성도.

도 4 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 시각장애인용 지팡이의 사용 예시도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

시각장애인용 지팡이(10) 몸체부(11)

바닥센서부(121) 바닥진동자(131)

측부센서부(1221~1225) 측부진동자(132~136)

제어부(15)

Claims

시각장애인이 휴대할 수 있도록 구성된 장형의 몸체부와;

상기 몸체부의 하부에 결합하여 바닥으로 파장을 송수신함으로써 바닥의 굴곡을 감지하는 바닥센서부와;

상기 몸체부에 결합하며, 상기 바닥센서부가 굴곡을 감지할 경우 진동되는 바닥진동자와;

상기 몸체부에 결합하며, 전방으로 파장을 송수신함으로써 장애물을 감지하는 측부센서부와;

상기 몸체부에 결합하며, 상기 측부센서부가 장애물을 감지할 경우 진동되는 측부진동자와;

상기 바닥센서부에서 감지된 신호에 따라 굴곡이 있을 경우 상기 바닥진동자의 진동수를 조절하며,상기 측부센서부에서 감지된 신호로 장애물의 원근에 따라 상기 측부진동자의 진동수를 조절하는 제어부와;

상기 제어부가 소정의 거리까지만 감지할 수 있도록, 감지거리를 선택할 수 있는 거리조절스위치을 포함하는 시각장애인용 지팡이.
제1항에 있어서,

상기 바닥센서부의 신호와 상기 측부센서부의 신호를 필터링하는 필터와;

상기 바닥센서의 신호와 상기 측부센서부의 신호를 증폭하는 증폭기를 더 포함하는 시각장애인용 지팡이.
제2항에 있어서,

상기 바닥진동자와 측부진동자는 사람의 손가락이 감지 할 수 있도록 상기 몸체부의 상부에 노출되도록 결합된 것을 특징으로 하는 시각장애인용 지팡이.
제3항에 있어서,

상기 몸체부의 하부에는 바퀴가 더 결합된 것을 특징으로 하는 시각장애인용 지팡이.
제1항에 있어서,

장애물이 이동할 경우 상기 측부진동자의 진동주기가 변화하도록 상기 제어부가 제어하는 것을 특징으로 하는 시각장애인용 지팡이.