KR20140066477A - System and method for guiding walking for the blind - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 시각장애인 보행안내 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 특히 인식 범위가 상이한 GPS 수신기, RFID 리더기, 및 초음파 센서기를 통합하여 종합적인 보행 정보를 제공하는 시각장애인 보행안내 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.The present invention relates to a gait guidance system and method, and more particularly, to a gait guidance system and method for providing a comprehensive gait information by integrating a GPS receiver, an RFID reader, and an ultrasonic sensor with different recognition ranges.
일반적으로, 시각장애인들은 혼자 힘으로는 목적지를 찾아가기 어렵다. 때문에 맹도견이나 타인의 힘을 빌리게 되는데, 육체적으로나 심적으로 매우 불편한 일이다. 특히 언제라도 외출하고 싶을 때 동반자 없이 혼자 자유롭게 외출할 수 있는 환경을 만들어 주는 것이 무엇보다도 중요하다.Generally, visually impaired people are unable to find their destination by themselves. Therefore, it is boring the power of guide dog or others, and it is very uncomfortable both physically and mentally. Especially when you want to go out at any time, it is important to create an environment where you can go out freely without a partner.
이러한 시각장애인용 지팡이에 도우미의 도움 없이 목표 지점까지 안전하게 도착할 수 있도록 도와주는 IT 전자기기가 활용되고 있으며, 이러한 IT 전자기기는 전방의 장애물을 알아서 탐지하고 이동경로 상의 정확한 보행선을 유도하며, 전체 보행 경로를 안내해 준다. 이러한 기능을 수행할 수 있는 전자기기를 지팡이 등에 부착하면 매우 편리하게 이동할 수 있다. IT electronics devices are used to help people with visual impairment to arrive safely to their destination without the help of a helper. These IT electronics detect the obstacles in front and detect accurate obstacles, It guides the walking path. Attaching an electronic device capable of performing such a function to a stick or the like makes it very convenient to move.
가령, 현재 시각장애인은 점자 불록과, 백색 지팡이를 이용하여 보행하는 것이 가장 보편화 되어 있다. 최근에 초음파 센서를 이용한 보행 보조기기가 개발되었으나 이러한 보행 보조기기 지팡이만을 의지하여 동반자 없이 원하는 목적지까지 가는 것은 쉽지 않다. 즉 초음파 센서를 이용하여 장애물은 감지하지만 이동경로를 알려주지 못하는 결정적 한계가 있다.For example, it is most common for the visually impaired to walk using the braille block and the white cane. Recently, a walking aid device using ultrasonic sensors has been developed, but it is not easy to go to a desired destination without a companion by relying only on a walking aid device stick. That is, there is a critical limitation in detecting an obstacle by using an ultrasonic sensor but not informing a movement route.
또한 GPS 시스템은 전체적인 이동경로 정보를 제공해 주지만 보도와 같이 좁은 공간에서 정확한 보행지점을 알려줄 정도로 해상도가 높지 않은 결정적 단점이 있다. 특히 목적지에 도달하면 이를 인식하지 못하는 경우가 많다. In addition, the GPS system provides overall route information, but there is a decisive disadvantage that the resolution is not high enough to inform the accurate walking point in a narrow space like a sidewalk. Especially when the destination is reached, it is often not recognized.
최근에는 RFID 태그를 점자 블록 등에 설치하고, RFID 리더기를 이용하여 그 정보를 읽어 들여 위치를 확인하여 정보를 전달하는 보행안내 장치들도 개발되고 있는 추세이다.In recent years, gait guide devices have been developed in which an RFID tag is installed in a braille block, and an RFID reader is used to read the information, confirm the position, and transmit information.
그러나 인식 범위가 상이한 각각의 장치만으로는 시각장애인의 이동 경로를 안전하고 정확하게 안내할 수 없다.However, each device with different recognition range can not guide the movement path of the visually impaired person safely and accurately.
따라서 본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 시각장애인을 원하는 곳까지 안내해주는 맹도견 로봇의 역할을 하는 보행안내 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to provide a walking guidance system and method that serve as a guide dog robot that guides a blind person to a desired location.
본 발명의 다른 목적은 도우미의 도움 없이 목적지까지 안전하게 도착할 수 있도록 인식 범위가 상이한 각종 IT 전자기기의 장점을 적극 활용하는 보행안내 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a walking guidance system and method that actively utilizes the advantages of various IT electronic devices having different recognition ranges so as to arrive safely to a destination without assistance of a helper.
전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명의 시각장애인 보행안내 시스템은 목적지를 입력하는 점자 입력부, GPS 위성으로부터 위치 정보를 수신하여 목적지의 방향 정보를 안내하는 GPS 수신기, 도로나 건널목에 설치된 RFID 태그 정보를 수신하여 도로 정보를 안내하는 RFID 리더기, 및 사람이나 사물의 접근을 감지하여 보행 정보를 안내하는 초음파 센서기, 및 상기 방향 정보, 상기 도로 정보, 및 상기 보행 정보를 음성 혹은 진동으로 알려주는 출력부를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a gait guidance system for a visually impaired person, comprising: a braille input unit for inputting a destination; a GPS receiver for receiving position information from a GPS satellite and guiding direction information of a destination; An RFID reader for receiving RFID tag information provided on a road or a crossing and guiding the road information; an ultrasonic sensor for detecting the approach of a person or object and guiding the walking information; and an ultrasonic sensor for detecting the direction information, And an output unit for informing the user by voice or vibration.
위에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 구성에 의하면 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.As described above, according to the configuration of the present invention, the following effects can be expected.
첫째, 보행자 전자 지도를 이용하여 시각장애인이 현 위치에서 도착지점을 입력하고, 보도의 시각장애인 보행유도 점자블록 및 건널목의 횡단보도에 매설된 RFID 태그와의 통신을 통해 이동하며, 초음파 센서기를 이용하여 전방의 장애물을 탐지하고, GPS 수신기의 위치 정보를 이용하여 음성으로 보행유도 정보를 종합적으로 제공함으로써 시각장애인이 도우미 없이 혼자서 원하는 목적지까지 안전하게 도착할 수 있도록 해준다. First, by using the pedestrian electronic map, the blind person enters the destination from the current position, moves through communication with the RFID tag embedded in the pedestrian crossing of the blinded walker block and crossing pedestrian crossing of the sidewalk, and uses an ultrasonic sensor By detecting the obstacles in the front and using the information of the GPS receiver, it is possible to provide the user with the guidance information of the walking, so that the visually handicapped person can safely arrive to the destination without any assistance.
둘째, 보행 중 만나게 되는 횡단보도에서도 통행 정보를 제공 받으며, 보도의 정확한 보행경로를 따라 자유롭게 이동하는 수단을 제공함으로써, 시각장애인의 활동 영역을 넓혀줄 수 있다.Secondly, it is possible to broaden the activity area of the visually impaired by receiving the traffic information on the pedestrian crossing encountered during the walk and by providing a means of freely moving along the correct walking path of the footpath.
도 1 본 발명의 일 실시예에 의한 시각장애인 보행안내 시스템의 구성을 개념적으로 나타내는 블록도.
도 2는 본 발명에 의한 시각장애인 보행안내 시스템의 구현 형태 중 하나인 지팡이의 예시도.
도 3은 본 발명에 의한 시각장애인 보행안내 방법을 나타내는 순서도.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 시각장애인 보행안내 시스템의 구성을 개념적으로 나타내는 블록도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram conceptually showing a configuration of a walking guidance system for a visually impaired person according to an embodiment of the present invention; FIG.
Fig. 2 is an illustration of a walking stick which is one embodiment of a walking guidance system for the visually impaired according to the present invention; Fig.
3 is a flowchart showing a method of guiding a gait for the blind according to the present invention.
4 is a block diagram conceptually showing the configuration of a gait guide system for a visually impaired person according to another embodiment of the present invention.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해 질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려 주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 도면에서 층 및 영역들의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장된 것일 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Brief Description of the Drawings The advantages and features of the present invention, and how to achieve them, will become apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. Is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. The dimensions and relative sizes of layers and regions in the figures may be exaggerated for clarity of illustration. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.
본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 개략도인 평면도 및 단면도를 참고하여 설명될 것이다. 따라서 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 따라서 도면에서 예시된 영역들은 개략적인 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이고, 발명의 범주를 제한하기 위한 것은 아니다.Embodiments described herein will be described with reference to plan views and cross-sectional views, which are ideal schematics of the present invention. Thus, the shape of the illustrations may be modified by manufacturing techniques and / or tolerances. Accordingly, the embodiments of the present invention are not limited to the specific forms shown, but also include changes in the shapes that are produced according to the manufacturing process. Thus, the regions illustrated in the figures have schematic attributes, and the shapes of the regions illustrated in the figures are intended to illustrate specific types of regions of the elements and are not intended to limit the scope of the invention.
이하, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 시각장애인용 보행안내 시스템의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of a walking guidance system for a visually impaired person according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1을 참조하면, 본 발명의 시각장애인 보행안내 시스템(100)은, 통합 제어부(110), GPS 수신기(120), RFID 리더기(130), 초음파 센서기(140), 통신 모듈(150), 데이터베이스(160), 입력부(170), 및 출력부(180)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the
보행안내 시스템(100)은, 도로 정보 등을 서비스하여 시각장애인이 안전하게 목적지까지 이동할 수 있도록 한다. 보행안내 시스템(100)은, 시각장애인에게 도로 정보 외에도 날씨나 주변 지역의 돌발 상황에 대한 각종 정보도 제공할 수 있다. 가령, 주변 지역에 공사가 진행 중이거나 혹은 집회나 시위가 있는 경우 해당 지역을 피하여 우회할 것을 권유하는 각종 정보를 제공할 수 있다.The
통합 제어부(110)는 보행안내 시스템(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 통합 제어부(110)는 GPS 수신기(120), RFID 리더기(130), 초음파 센서기(140)를 통합하여 관리한다. 가령, 통합 제어부(110)는 GPS 수신기(120)에서 전송된 GPS 정보를 일시 저장하고, 도로나 건널목 상황을 분석하여 시각장애인의 이동을 통제 관리한다. 시각장애인은 통합 제어부(110)를 통하여 보행안내 시스템(100)을 조작할 수 있다.The integrated
GPS 수신기(120)는 위성으로부터 GPS 위치 정보를 수신한다. GPS 위치 정보는 단말기의 위도, 경도, 및 고도에 관한 정보를 포함한다. GPS 수신기(120)는 GPS 신호를 수신하여 통합 제어부(110)로 전송한다. 가령, GPS 수신기(120)는 GPS 위성으로부터 위치 정보를 수신하고, 수신된 정보를 통합 제어부(110)로 전송할 수 있다. 이와 같이 보행안내 시스템(100)은 GPS 위치 정보를 기초로 목적지의 방향 정보를 제공할 수 있다. 이러한 GPS 수신기(120)는 와이파이, 와이브로, 지그비 등을 포함할 수 있다. GPS 수신기(120)의 인식 범위는 대략 80㎝ 이상일 수 있다.The
RFID 리더기(130)는 보도나 건널목에 설치된 RFID 태그(도시되지 않음)와 통신한다. 태그는 전자 칩일 수 있다. RFID 리더기(130)는 태그 정보를 읽고, 통합 제어부(110)에 전송한다. 따라서 보행안내 시스템(100)은 태그 정보를 통하여 도로 정보를 제공할 수 있다.The
RFID 리더기(130)가 태그를 인식할 수 있는 범위는 대략 100㎝ 이하로서 해상도가 GPS 수신기(120)보다 뛰어나다. GPS 수신기(120)의 인식 범위와 RFID 리더기(130)의 인식 범위가 오버랩 되고, 통합 제어기(110)는 오버랩 되는 범위에서는 해상도가 뛰어난 RFID 리더기(130)의 인식 범위를 우선으로 한다. 특히 GPS 위성은 목표 지점에서 작동되지 않는 경우가 있기 때문에 GPS 수신기(120)는 RFID 리더기(130)와 결합하여 사용될 때 그 기능을 최적화할 수 있다.The range in which the
초음파 센서기(140)는 시각장애인이 사람이나 사물 등에 접근하거나 반대로 사람이나 사물이 시각장애인에게 접근할 때 접근 정보를 알려준다. 장애물이 있다면 이를 피해갈 것을 알려주기 때문에 가장 구체적인 보행 정보를 제공할 수 있다. 초음파 센서기(140)는 통상 수십 센티미터 범위 내의 사람이나 사물 등을 감지하기 때문에, GPS 수신기(120)나 RFID 리더기(130)와 비교하여 해상도가 가장 뛰어나다. 따라서 RFID 리더기(130)의 인식 범위와 초음파 센서기(140)의 인식 범위는 오버랩 되고, 통합 제어기(110)는 오버랩 되는 범위에서는 해상도가 뛰어난 초음파 센서기(140)의 인식 범위를 우선으로 한다. The
초음파 센서기(140)에서 감지되는 접근 정보는 통합 시스템(110)에 전송된다. 이와 같이 초음파 센서기(140)가 사람 등의 접근을 감지할 때, 이를 통합 제어부(110)로 전송하며, 통합 제어부(110)는 시각장애인에게 음성 출력부(180)나 진동 출력부(182)를 통하여 경고할 수 있다.The access information detected by the
통신 모듈(150)(가령, CDMA 모듈)은 외부와 데이터 송수신을 가능하게 한다. 통신 모듈(150)은 무선 통신이 되도록 주파수를 변환하여 출력하는 무선 주파수 송수신기를 포함할 수 있다. 보행안내 시스템(100)은 이와 같은 통신 모듈(150)을 통하여 타 시스템과 통신할 수 있다. The communication module 150 (e.g., a CDMA module) enables data transmission / reception with the outside. The
데이터베이스(160)는 도로 정보를 저장할 수 있다. 가령, 데이터베이스(160)는 보행안내 시스템(100)의 위치 정보 및 이동 경로 정보 등을 저장한다. 또한 데이터베이스(160)는 전국의 도로 정보를 저장한다. 따라서 데이터베이스(160)는 전자 지도를 포함할 수 있다. 시각장애인의 경우 전자 지도를 디스플레이 하여도 이를 인식할 수 없기 때문에, 본 발명의 전자 지도는 필요한 지역 정보를 음성 출력부(180) 등을 통해 안내할 수 있다. 전자 지도를 통하여 목적지나 이동경로를 설정하여 보행안내를 받을 수 있다.The
입력부(170)는 시각장애인이 사용하는 점을 고려하여 점자용으로 제작될 수 있다. 출력부(180)는 음성 출력부(180a)와 진동 출력부(180b)를 포함한다. 음성 출력부(180a)는 시각장애인이 눈으로 확인할 수 없기 때문에, 청각에 의하여 경보음이나 정보 안내를 실시한다. 진동 출력부(180b)는 촉각을 자극하는 전기 신호를 포함할 수 있다. 전기 신호는 복잡한 도로에서 유용하다.The
도 2를 참조하면, 본 발명의 시각장애인 보행안내 시스템(100)은 지팡이의 형태로 실시될 수 있다. 손잡이부(H)에는 입력부(170)와 출력부(180)를 설치함으로써, 목적지나 경로 설정을 용이하게 하고, 특히 진동 출력부(180b)를 설치함으로써 편의를 제공할 수 있다. RFID 리더기(130)와 초음파 센서기(140)는 지면과 가까이에 위치하는 하단의 접촉부(G)에 설치될 수 있다. 보행안내 시스템(100)은 도면에는 도시되어 있지 않지만 보행이 가능한 로봇의 형태로 제작될 수 있다. 로봇은 맹도견의 형태로 제작될 수 있다.Referring to FIG. 2, the
이하, 본 발명에 의한 시각장애인 보행안내 방법을 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, a method for guiding a visually impaired person according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 1 및 도 3을 참조하면, 시각장애인으로부터 점자 입력부(170)를 통하여 보행안내 서비스 신청이 있게 되면(S10), GPS 수신기(120)는 GPS 위성을 통하여 보행안내 시스템(100)의 GPS 위치 정보를 수신하고(S20), RFID 리더기(130)는 도로나 건널목에 설치되는 RFID 태그(도시되지 않음)와 통신하여 태그 정보를 수신하며(S22), 초음파 센서기(140)는 사람이나 사물의 접근을 감지하여 접근 정보를 수신하며(S24), 데이터베이스(160)는 전국의 도로 정보를 다운로드하며(S26), 통신 모듈(150)은 보행안내 시스템(100)이 위치하는 지역 정보를 수신하며(S28), 통합 제어부(110)는 상기 GPS 정보, 상기 태그 정보, 상기 접근 정보, 상기 도로 정보, 및 상기 지역 정보를 전달 받아 종합 관리한다(S30). 이와 같이 통합 제어부(110)는 시각장애인이 입력부(170)를 통하여 서비스 신청을 하게 되면(S10), 본격적으로 상기 정보 등을 종합하여 음성 출력부(180a) 혹은 진동 출력부(180b)를 통하여 시각장애인에게 정보를 제공한다(S60).Referring to FIGS. 1 and 3, when a request for a walking guidance service is made via the
이때, 상기 정보들 사이에 중복되거나 혹은 모순되는 경우가 발생하면, 통합 제어부(110)는 이를 통합 제어한다. 가령, GPS 정보와 태그 정보가 상호 충돌하면(S40), 태그 정보를 우선하며(S42), 태그 정보와 접근 정보가 충돌하면(S50) 접근 정보를 우선한다(S52). 또한, GPS 수신기(120)의 인식 범위와 RFID 리더기(130)의 인식 범위는 중복되면, 태그 정보를 우선으로 하며, RFID 리더기(130)의 인식 범위와 초음파 센서기(140)의 인식 범위가 중복되면, 접근 정보를 우선으로 한다.At this time, if there is a case of overlapping or inconsistency between the pieces of information, the
<제2실시예>≪ Embodiment 2 >
도 4는 본 발명에 의한 복수의 단말기와 이를 통합 관리하는 통합 관리 서버를 포함하는 시각장애인 보행안내 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다.FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of a gait guide system including a plurality of terminals according to the present invention and an integrated management server for integrally managing the terminals.
도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 의하면, 시각장애인은 보통인과 비교하여 사고의 우려가 높고, 보호자가 없는 상태에서 시각장애인 단말기(300)를 관리할 수 있는 중앙의 통합 관리 서버(400)를 두고, 각 시각장애인 단말기(300)를 통하여 시각장애인을 안전하게 목적지까지 안내하는 것은 물론이고, 필요한 보행 정보를 실시간 제공하는 서비스를 할 수 있다. 특히 보행 중인 경우는 물론이고 보행이 아닌 경우에도 단말기(300)의 위치 정보를 서버가 지속적으로 관리할 필요가 있으며, 비상시 시각장애인은 통합 관리 서버(400)에 구조를 요청할 수 있다. Referring to FIG. 4, according to another embodiment of the present invention, a visually impaired person is more likely to have an accident than an ordinary person, and has a central integrated management server (400) can guide the visually handicapped person safely to the destination via each visually impaired terminal (300), and can also provide the necessary walking information in real time. The server needs to continuously manage the location information of the terminal 300, not only when the user is walking, but also when the user is not walking. In the event of an emergency, the visually impaired person can request the structure of the
따라서 본 발명의 다른 실시예에 의한 시각장애인용 보행안내 시스템(200)은 복수의 단말기(300)와 네트워크(Network)를 통하여 연결되고 단말기(300)를 중앙에서 통합 관리하는 통합 관리 서버(400)를 포함한다.The
시각장애인 단말기(300)는, 단말기 제어부(310), GPS 수신기(320), RFID 리더기(330), 초음파 센서기(340), 단말기 통신 모듈(350), 입력부(360), 음성 출력부(370), 및 진동 출력부(372)를 포함한다.The
단말기(300)는 도로 정보 외에도 날씨나 주변 지역의 돌발 상황에 대한 정보를 제공받을 수 있다. 가령, 주변 지역에 집회나 시위가 진행되는 경우 해당 지역을 피하여 우회할 것을 권유하는 정보를 제공할 수 있다. The terminal 300 can receive information on the unexpected situation of the weather or the surrounding area in addition to the road information. For example, if rallies or demonstrations are held in the surrounding area, information may be provided to encourage detours around the area.
단말기 제어부(310)는 시각장애인 단말기(300)의 전반적인 동작을 제어한다. 단말기 제어부(310)는 GPS 수신기(320), RFID 리더기(330), 초음파 센서기(340) 등을 통합하여 관리한다. 특히 단말기 제어부(310)는 통합 관리 서버(400)와 네트워크(Network)를 통하여 상호 통신하고, 통합 관리 서버(400)의 지시를 받는다. 시각장애인은 단말기 제어부(310)를 통하여 보행 안내 매뉴얼을 조작할 수 있다.The
GPS 수신기(320)는 GPS 위성(210)으로부터 GPS 위치 정보를 수신한다. GPS 위치 정보는 단말기의 위도, 경도, 및 고도의 정보를 포함한다. GPS 수신기(320)는 GPS 신호를 수신하여 단말기 제어부(310)로 전송한다. GPS 수신기(320)는 GPS 위성(210)으로부터 위치 정보를 수신하고, 수신된 정보를 단말기 제어부(310)로 전송하거나 혹은 통합 관리 서버(400)에 전송할 수 있다. 이때 GPS 수신기(320)는 GPS 정보의 수신 기능 외에 통합 관리 서버(400)로의 송신 기능을 함께 가질 수 있다.The
RFID 리더기(330)는 보도나 건널목에 설치된 RFID 태그(220)와 통신한다. RFID 리더기(330)는 태그 정보를 읽고, 단말기 제어부(310)에 전송한다. 혹은 상기 태그 정보를 서버(40)로 송신할 수 있다. RFID 리더기(330)는 GPS 수신기(320)보다 해상도가 높다. 특히 GPS 위성(210)은 목표 지점에서 작동되지 않는 경우가 있기 때문에 GPS 수신기(320)는 RFID 리더기(330)와 결합하여 그 효용 가치가 높다.The
초음파 센서기(340)는 시각장애인이 사람이나 사물 등에 접근하거나 반대로 사람이나 사물이 시각장애인에게 접근할 때 이를 알려준다. 초음파 센서기(340)는 통상 수십 센티미터 범위 내의 사람이나 사물 등을 감지하기 때문에, GPS 수신기(320)나 RFID 리더기(330)와 비교하여 해상도가 가장 뛰어나다. 초음파 센서기(340)는 접근 정보를 단말기 제어부(310)에 전달하거나 통합 관리 서버(400)에 전송할 수 있다. The
단말기 통신 모듈(350)은 서버(400)와 데이터 송수신을 가능하게 한다. 단말기 통신 모듈(350)은 무선 통신이 되도록 주파수를 변환하여 출력하는 무선 주파수 송수신기를 포함한다. 서버(400)는 이와 같은 통신 모듈(350A)을 통하여 시각장애인 단말기(300)와 통신한다. The
통합 관리 서버(400)는 중앙 제어부(410), 데이터베이스(420), 및 통합 통신 모듈(430)을 포함한다. The
중앙 제어부(400)는 시각장애인 단말기(300)에서 전송된 GPS 위치 정보를 저장하고, 시각장애인이 이동하는 경우 이동 상황을 중앙에서 통제 및 관리할 수 있다. The
데이터베이스(420)는 시각장애인 단말기(300) 정보와 도로 정보를 저장한다. 가령, 데이터베이스(420)는 단말기(300)의 위치 정보 및 이동 경로 정보 등을 저장한다. 또한 전국의 도로 정보를 저장한다. 가령, 전자 지도를 포함할 수 있다. The
통합 통신 모듈(430)은 시각장애인 단말기(300)의 단말기 통신 모듈(350)과 통신하여 필요한 데이터를 주고받을 수 있다.The
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 인식 범위가 상이한 GPS 수신기, RFID 리더기, 및 초음파 센서기를 종합 관리하여 최적의 보행 서비스를 실현하는 구성을 기술적 사상으로 하고 있음을 알 수 있다. 이와 같은 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능할 것이다.As described above, it can be seen that the present invention realizes an optimal walking service by managing the GPS receiver, the RFID reader, and the ultrasonic sensor with different recognition ranges. Many other modifications will be possible to those skilled in the art, within the scope of the basic technical idea of the present invention.
100: 시각장애인 보행안내 시스템
110: 통합 제어부 120: GPS 수신기
130: RFID 리더기 140: 초음파 센서기
150: 통신 모듈 160: 데이터베이스
170: 입력부 180: 출력부
200: 시각장애인용 보행안내 시스템
210: GPS 위성 220: RFID 태그
180a: 음성 출력부 180b: 진동 출력부
300: 시각장애인 단말기 310: 단말기 제어부
320: GPS 수신기 330: RFID 리더기
340: 초음파 센서기 350: 단말기 통신 모듈
360: 입력부 370: 음성 출력부
372: 진동 출력부 400: 통합 관리 서버
410: 중앙 제어부 420: 데이터베이스
430: 통합 통신 모듈100: Walking guidance system for the visually impaired
110: Integrated controller 120: GPS receiver
130: RFID reader 140: Ultrasonic sensor
150: communication module 160: database
170: input unit 180: output unit
200: Walking guidance system for the visually impaired
210: GPS satellite 220: RFID tag
180a: Audio output unit 180b: Vibration output unit
300: Visually impaired terminal 310:
320: GPS receiver 330: RFID reader
340: ultrasonic sensor 350: terminal communication module
360: input unit 370: audio output unit
372: Vibration output unit 400: Integrated management server
410: central control unit 420:
430: Integrated communication module
Claims (12)
GPS 위성으로부터 위치 정보를 수신하여 목적지의 방향 정보를 안내하는 GPS 수신기;
도로나 건널목에 설치된 RFID 태그 정보를 수신하여 도로 정보를 안내하는 RFID 리더기;
사람이나 사물의 접근을 감지하여 보행 정보를 안내하는 초음파 센서기; 및
상기 방향 정보, 상기 도로 정보, 및 상기 보행 정보를 음성 혹은 진동으로 알려주는 출력부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 시각장애인 보행안내 시스템.A braille input unit for inputting a destination;
A GPS receiver for receiving position information from a GPS satellite and guiding the direction information of the destination;
An RFID reader for receiving the RFID tag information installed on a road or a crossing and guiding the road information;
An ultrasonic sensor for detecting the approach of a person or object and guiding walking information; And
And an output unit for informing the direction information, the road information, and the walking information by voice or vibration.
도로 정보를 제공하는 RFID 리더기;
보행 정보를 제공하는 초음파 센서기;
상기 GPS 수신기, 상기 RFID 리더기, 및 상기 초음파 센서기를 통합 관리하는 통합 제어부;
점자 입력부; 및
음성 및 진동 출력부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 시각장애인 보행안내 시스템.A GPS receiver for providing direction information;
An RFID reader providing road information;
An ultrasonic sensor for providing walking information;
An integrated controller for integrally managing the GPS receiver, the RFID reader, and the ultrasonic sensor;
A braille input unit; And
And a voice and vibration output unit.
상기 GPS 수신기는 GPS 위성으로부터 위치 정보를 수신하고, 상기 RFID 리더기는 보도나 건널목에 설치된 RFID 태그로부터 상기 태그 정보를 수신하며 상기 초음파 센서기는 사물이나 사람의 접근을 감지하여 접근 정보를 획득하며, 상기 통합 제어부는 상기 위치 정보, 상기 태그 정보, 및 상기 접근 정보를 전달받아 상기 방향 정보, 상기 도로 정보, 및 상기 보행 정보를 서비스 하는 것을 특징으로 하는 시각장애인 보행안내 시스템.3. The method of claim 2,
The GPS receiver receives position information from a GPS satellite, the RFID reader receives the tag information from an RFID tag installed on a sidewalk or a crossing, the ultrasonic sensor detects access to objects or people, obtains access information, Wherein the integrated control unit receives the position information, the tag information, and the access information and services the direction information, the road information, and the walking information.
외부와 데이터 송수신을 가능하게 하는 통신 모듈을 더 포함하고, 상기 통신 모듈을 통하여 실시간 날씨나 주변 지역의 돌발 상황에 관한 각종 정보를 제공받는 것을 특징으로 하는 시각장애인 보행안내 시스템.3. The method of claim 2,
And a communication module for transmitting and receiving data to / from the outside, and is provided with various information related to an unexpected phenomenon of real-time weather or surrounding area through the communication module.
데이터베이스를 더 포함하고, 상기 데이터베이스는 전자 지도를 포함하며,
상기 전자 지도는 전국의 도로 정보를 제공하는 것을 특징으로 시각장애인 보행안내 시스템. 3. The method of claim 2,
Further comprising a database, said database comprising an electronic map,
Wherein the electronic map provides road information for the whole country.
GPS 위성으로부터 위치 정보를 수신하고, 상기 수신된 위치 정보를 통합 제어부로 전송하는 GPS 수신기:
보도나 건널목에 설치된 RFID 태그와 통신하고, 상기 태그 정보를 상기 통합 제어부로 전송하는 RFID 리더기;
사물이나 사람과의 사이에서 상호 접근을 인식하여 상기 접근 정보를 상기 통합 제어부로 전송하는 초음파 센서기; 및
상기 정보를 음성으로 제공하는 음성 출력부를 포함하는 것을 특징으로 하는 시각장애인 보행안내 시스템.An integrated controller for controlling the operation of the system as a whole;
A GPS receiver for receiving position information from a GPS satellite and transmitting the received position information to an integrated control unit;
An RFID reader communicating with an RFID tag installed on a sidewalk or a crossing and transmitting the tag information to the integrated controller;
An ultrasonic sensor for recognizing mutual approach between the object and the person and transmitting the access information to the integrated control unit; And
And a voice output unit for providing the information by voice.
상기 RFID 리더기는, 상기 GPS 수신기보다 작은 인식 범위를 가지고, 상기 초음파 센서기는, 상기 GPS 수신기와 상기 RFID 리더기보다 작은 인식 범위를 가지는 것을 특징으로 하는 시각장애인 보행안내 시스템.The method according to claim 6,
Wherein the RFID reader has a smaller recognition range than the GPS receiver and the ultrasonic sensor has a smaller recognition range than the GPS receiver and the RFID reader.
상기 GPS 수신기의 인식 범위와 상기 RFID 리더기의 인식 범위는 적어도 오버랩 되고, 상기 통합 제어기는 오버랩 되는 범위에서는 상기 RFID 리더기의 인식 범위를 우선으로 하고, 상기 RFID 리더기의 인식 범위와 상기 초음파 센서기의 인식 범위는 적어도 오버랩 되고, 상기 통합 제어기는 오버랩 되는 범위에서는 상기 초음파 센서기의 인식 범위를 우선으로 하는 것을 특징으로 하는 시각장애인 보행안내 시스템.8. The method of claim 7,
The recognition range of the RFID reader and the recognition range of the RFID reader are at least overlapped and the integrated controller gives priority to the recognition range of the RFID reader in the overlapped range and the recognition range of the RFID reader and the recognition And the integrated controller prioritizes the recognition range of the ultrasonic sensor in the overlapping range.
GPS 위성을 통하여 GPS 위치 정보를 수신하는 단계;
도로나 건널목에 설치되는 RFID 태그와 통신하여 태그 정보를 수신하는 단계;
사람이나 사물의 접근을 초음파 감지하여 접근 정보를 수신하는 단계;
도로 정보를 다운로드하는 단계;
지역 정보를 데이터 통신하여 수신하는 단계;
상기 위치 정보, 상기 태그 정보, 상기 접근 정보, 상기 도로 정보, 및 상기 지역 정보를 전달 받아 종합 관리하는 단계; 및
상기 정보를 음성 혹은 진동을 통하여 제공하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 시각장애인 보행안내 방법.An application step of entering walking information through braille input;
Receiving GPS position information via GPS satellites;
Receiving tag information by communicating with an RFID tag installed on a road or crossing;
Receiving access information by sensing the approach of a person or object by ultrasonic waves;
Downloading road information;
Receiving local information by data communication;
Receiving and managing the location information, the tag information, the access information, the road information, and the area information; And
And providing the information through voice or vibration.
상기 위치 정보와 상기 태그 정보 사이의 중복 혹은 충돌이 있게 되면, 상기 태그 정보를 우선하는 단계; 및
상기 태그 정보와 상기 접근 정보 사이의 중복 혹은 충돌이 있게 되면, 상기 접근 정보를 우선하는 단계를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 시각장애인 보행안내 방법.10. The method of claim 9,
Prioritizing the tag information if there is an overlap or a collision between the position information and the tag information; And
Further comprising the step of giving priority to the access information when there is an overlap or a collision between the tag information and the access information.
네트워크를 통하여 상기 시각장애인 단말기와 연결되어, 상기 시각장애인 단말기를 통합 관리하는 통합 관리 서버를 포함하고,
상기 시각장애인 단말기는,
GPS 위성으로부터 상기 시각장애인 단말기의 GPS 위치 정보를 수신하는 GPS 수신기;
보도나 건널목에 설치된 RFID 태그와 통신하여 상기 태그 정보를 수신하는 RFID 리더기;
사람이나 사물의 접근을 감지하는 초음파 센서기;
상기 GPS 수신기, 상기 RFID 리더기, 상기 초음파 센서기를 통합 관리하는 단말기 제어부;
상기 통합 관리 서버와 데이터 통신하는 단말기 통신 모듈;
점자 입력부; 및
음성 출력부를 포함하며,
상기 통합 관리 서버는,
상기 시각장애인 단말기와 데이터 통신하는 통합 통신 모듈;
상기 통합 통신 모듈을 통하여 상기 시각장애인 단말기와 데이터 통신하는 중앙 제어부; 및
전자 지도를 저장하는 데이터베이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 시각장애인 보행안내 시스템.A plurality of blind persons; And
And an integrated management server connected to the blind terminal through the network to integrally manage the blind terminal,
The blind terminal
A GPS receiver for receiving GPS position information of the blind terminal from GPS satellites;
An RFID reader communicating with an RFID tag installed on a sidewalk or a crossing and receiving the tag information;
An ultrasonic sensor for sensing the approach of a person or object;
A terminal controller for integrally managing the GPS receiver, the RFID reader, and the ultrasonic sensor;
A terminal communication module for performing data communication with the integrated management server;
A braille input unit; And
And an audio output unit,
The integrated management server includes:
An integrated communication module for performing data communication with the blind terminal;
A central control unit for performing data communication with the visually impaired terminal through the integrated communication module; And
And a database for storing an electronic map.
상기 중앙 제어부는 상기 통합 통신 모듈을 통하여 상기 GPS 수신기, 상기 RFID 리더기, 및 상기 초음파 센서기로부터 상기 GPS 정보, 상기 태그 정보, 및 상기 감지 정보를 실시간으로 전송받아 통합 관리하는 것을 특징으로 하는 시각장애인 보행안내 시스템.
12. The method of claim 11,
Wherein the central control unit receives the GPS information, the tag information, and the sensing information in real time from the GPS receiver, the RFID reader, and the ultrasonic sensor through the integrated communication module, Walking guidance system.
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