KR20160005989A - 청각장애인용 안전보조시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 위급상황 판단이 안전보조장치 및 스마트폰에서 2중으로 수행되어 청각장애인의 안전사고를 효율적으로 방지할 수 있으며, 위급상황여부를 판단하기 위한 비교대상인 위험음향신호가 사용자에 의해 수시로 신규 등록됨으로써 청각장애인의 위급상황 여부를 판단할 수 있는 기준대상인 위험음향신호의 데이터량이 다양해짐과 동시에 증가하여 위급상황에 대한 판단의 정확도를 획기적으로 높일 수 있고, 청각장애인이 위급상황이 빈번하게 발생하는 영역인 경계영역으로 진입할 경우 이러한 정보를 사전에 인지하도록 함으로써 청각장애인의 안전사고를 더욱 효율적으로 방지할 수 있는 청각장애인용 안전보조시스템에 관한 것이다.
Description
본 발명은 청각장애인용 안전보조 시스템에 관한 것으로서, 상세하게로는 수집된 음향정보를 분석하여 수집된 음향정보가 기 설정된 위험 음향정보로 판단될 경우 이를 청각장애인이 인식할 수 있도록 표출함으로써 청각장애인의 편의성을 획기적으로 높일 수 있는 청각장애인용 안전보조 시스템에 관한 것이다.
청각장애인은 선천적 또는 후천적으로 청각에 문제가 발생하여 음성 및 음향 등의 소리를 듣지 못하는 사람으로서, 청각의 문제로 인해 일상생활 중 많은 불편함과 위험에 노출되어 있다. 예를 들어 청각장애인은 실내에서 전화벨, 초인종 및 비상벨 등의 일상생활에서 빈번하게 발생하는 기본적인 소리를 들을 수 없으며, 실외에서는 각종 다양한 정보를 제공하기 위한 공공장소 및 대중교통 등의 음향서비스, 자동차 경음기(크락션) 등의 소리를 들을 수 없고, 이에 따라 오로지 시각으로만 모든 위험상황 및 정보를 인식하여야 하기 때문에 무수한 불편함과 위험을 감수하고 살아가고 있다.
즉 청각장애인은 오로지 시각을 통해서만 모든 정보를 인지할 수 밖에 없기 때문에 시각을 벗어난 범위에서 발생하는 상황을 인지할 수 없으며, 아울러 시각의 범위 내에서 돌발 상황이 발생하더라도 일반인에 비해 인지속도 및 정확도가 떨어지는 한계를 갖는다.
특히 청각장애인의 수가 증가함과 동시에 청각장애인을 포함하는 사회적 약자에 대한 관심이 급증함에 따라 청각장애인의 불편함을 절감하고, 편의성을 높이기 위한 안전보조장치 및 시스템에 대한 다양한 연구가 진행되고 있다.
종래의 청각장애인용 안전보조장치는 일반적으로 소리를 수집하여 수집된 소리의 주파수를 분석한 후 분석된 주파수가 기 설정된 한계치를 벗어날 경우 위험상황을 나타내는 소리로 판단하며, 수집된 소리가 위험상황을 나타내는 소리로 판단될 경우 진동소자 및 광원을 이용하여 이를 표출함으로써 청각장애인이 위험상황을 인지하도록 하는 방법이 널리 사용되고 있다.
그러나 이러한 종래의 방법은 단순히 주파수의 데시벨이 한계치를 초과하는지에 대한 여부에 따라 소리의 위험성을 판단하기 때문에 한계치 미만의 다양한 위험상황을 나타내는 소리는 인지하지 못하는 한계를 갖는다.
국내공개특허 제10-2001-0111223호(발명의 명칭 : 청각 장애인용 소리 인식장치)에는 마이크를 통해 소리 데이터를 수집한 후 수집된 소리 데이터를 증폭 및 승압시키며, 승압된 신호에 따라 압전소자를 진동시킴으로써 청각장애인이 인체의 진동을 통해 소리를 인지하도록 하는 소리 인식장치가 기재되어 있으나, 상기 소리 인식장치는 수집된 소리 데이터를 필터링 하지 않고 그대로 압전소자를 통해 진동하도록 구성하였기 때문에 다양한 음성 및 음향 등이 지속적으로 발생하는 실제 야외의 특성을 감안할 때 위험한 상황의 여부와 상관없이 압전소자의 진동이 지속적으로 이루어지고, 이에 따라 청각장애인에게 생활의 편의성을 제공하기 위한 소망의 목적을 기대할 수 없는 문제점이 발생한다.
이러한 문제점을 극복하기 위하여 본 출원인에 의해 특허 등록된 국내등록특허 제10-1310082호(발명의 명칭 : 청각장애인용 장갑)에 개시된 청각장애인용 장갑은 음향 수신부를 통해 수신 받은 음향을 분석하여 분석된 음향신호가 기 설정된 유형의 신호에 포함되는지를 비교한 후 만약 분석된 음향신호가 기 설정된 유형에 포함되는 경우 제어신호를 출력하는 휴대단말기와, 휴대단말기로부터 제어신호를 전송받으면 진동을 발생시키는 장갑으로 이루어짐으로써 수집된 음향 중 위험이라고 판단할 수 있는 음향데이터인 위험 음향데이터가 검출될 때 장갑이 진동하도록 구성되고, 이에 따라 상기 소리 인식장치가 수집된 모든 음향에 따라 진동이 이루어져 실전에 적용할 수 없는 문제점을 해결할 수 있다.
통상적으로 위험 음향데이터는 자동차 크락션, 개, 초인종, 사람의 비명, 비상벨 등과 같은 다양한 카테고리들로 분류되며, 동일 카테고리의 위험 음향데이터라고 할지라도 다양한 주파수 및 특성을 갖도록 이루어지나, 이에 따라 청각장애인에게 위험한 상황임을 나타낼 수 있는 모든 음향 데이터를 기 설정하여 휴대단말기로 저장하는 것은 그 대상의 범위가 과도하게 광범위하여 실질적으로 불가능한 한계를 갖는다.
즉 상기 청각장애인용 장갑은 위험 음향데이터가 최초에 기 설정되어 저장되기 때문에 실제 위험 음향데이터량 대비 기 등록된 위험 음향데이터량이 작아 다양한 위험 음향데이터를 인지하지 못하는 한계를 갖는다.
또한 상기 청각장애인용 장갑은 신제품 및 장비 등에 따라 새롭게 생성되는 다양한 위험 음향데이터를 등록하기 위해서는 관리자가 일일이 새롭게 생성되는 위험 음향데이터들을 수집한 후 관리서버에 저장하는 단계와, 청각장애인이 관리서버에 접속하여 위험 음향데이터들을 등록시키는 별도의 업그레이드를 수행하는 단계를 거쳐야 하는 번거로움을 갖는다.
또한 청각장애인은 위험 음향데이터가 빈번하게 출력되는 장소, 즉 청각장애인의 입장에서 위급상황이 빈번하게 발생하는 장소에 위치할 경우 이러한 사실을 청각장애인에게 미리 인지하도록 하여 안전사고를 미연에 방지하여야 하나, 상기 청각장애인용 장갑은 이러한 서비스를 제공하기 위한 방법 및 수단이 전혀 기재되어 있지 않기 때문에 안전사고를 미연에 방지할 수 없는 문제점이 발생한다.
즉 1)수집된 소리데이터에 대응하여 위급상황여부를 판단하여 이를 청각장애인이 즉각적으로 인지하도록 하고, 2)수집된 소리데이터에 대한 위급상황여부를 판단하기 위한 비교대상인 위험 음향데이터가 사용자에 의해 수시로 서버로 등록됨으로써 위급상황 판단의 정확도를 현저히 높일 수 있고, 3)위급상황이 빈번하게 발생하는 장소로 청각장애인이 진입할 경우 사전에 청각장애인에게 이러한 정보를 제공함으로써 안전사고를 획기적으로 절감시킬 수 있는 청각장애인용 안전보조장치 및 시스템에 대한 연구가 시급한 실정이다.
본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 해결과제는 청각장애인의 신체에 접촉되게 장착되어 수집된 음향신호의 데시벨에 따라 위급상황을 판단함과 동시에 위급상황 판단 시 진동을 발생시키는 안전보조장치와, 수집된 음향신호와 기 등록된 위험음향신호에 비교하여 유사성이 한계치 이상일 경우 위급상황이라고 판단하고 위급상황 판단 시 무선통신망을 통해 안전보조장치로 안전보조장치의 진동소자를 진동시키기 위한 제어신호를 전송하는 스마트폰의 응용프로그램을 포함함으로써 위급상황 판단이 2중으로 이루어져 청각장애인의 안전사고를 효율적으로 사전에 방지할 수 있는 청각장애인용 안전보조시스템을 제공하기 위한 것이다.
또한 본 발명의 다른 해결과제는 사용자인 청각장애인이 수집된 음향신호 중 위험음향신호로 등록되지 않은 새로운 형태의 위험음향신호인 신규 위험음향신호가 수집될 경우 스마트폰의 어플리케이션을 통해 관리서버로 접속하여 신규 위험음향신호를 등록시킴으로써 청각장애인의 위급상황 여부를 판단할 수 있는 기준대상인 위험음향신호에 대한 다양한 데이터를 저장할 수 있고, 이에 따라 위급상황에 대한 판단의 정확도를 획기적으로 높일 수 있는 청각장애인용 안전보조시스템을 제공하기 위한 것이다.
또한 본 발명의 또 다른 해결과제는 스마트폰이 GPS 모듈을 통해 검출되는 위치정보를 어플리케이션을 통해 주기적으로 관리서버로 전송하고, 관리서버는 위험음향신호가 검출될 때 검출된 위험음향신호를 위치정보와 매칭시켜 저장한 후 기 설정된 영역들인 셀 내에서 한계치 이상의 위험음향신호가 검출되는 영역을 청각장애인의 위급상황이 빈번하게 발생하는 영역인 경계셀로 설정하여 청각장애인이 설정된 경계셀로 진입할 경우 해당 어플리케이션으로 청각장애인이 경계셀로 진입하였다는 진입정보를 전송함으로써 청각장애인의 안전사고를 더욱 효율적으로 방지할 수 있는 청각장애인용 안전보조시스템을 제공하기 위한 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 해결수단은 청각장애인이 인지하여야할 음향신호인 위험음향신호 발생 시 상기 위험음향신호를 청각장애인에게 인지시키기 위한 안전보조시스템에 있어서: 진동운동을 발생시키는 진동소자와, 음향신호를 수집하여 수집된 음향신호의 주파수 데시벨을 검출한 후 검출된 주파수 데시벨이 기 설정된 제1 한계치 이상일 때 상기 위험음향신호가 발생하였다고 판단하여 상기 진동소자를 진동시키는 제1 제어부를 포함하고, 청각장애인의 신체에 접촉되도록 설치되는 안전보조장치; 음향신호를 수집하기 위한 제1 음향수집부를 포함하며, 청각장애인에게 지급되어 상기 안전보조장치와 근거리 데이터 통신을 수행하는 휴대용단말기를 포함하고, 상기 휴대용 단말기에는 응용프로그램인 안전보조 어플리케이션이 설치되고, 상기 안전보조 어플리케이션은 기 설정된 위험음향신호들이 저장되는 메모리와, 상기 휴대용단말기로부터 입력받은 수집된 음향신호를 상기 위험음향신호들에 비교하여 오차가 기 설정된 제2 한계치 미만일 때 상기 수집된 음향신호를 위험음향신호라고 판단한 후 상기 안전보조장치의 상기 진동소자를 진동시키기 위한 제어신호를 생성하는 제2 제어부를 포함하며, 상기 제2 제어부는 제어신호가 생성되면 상기 안전보조장치로 상기 제어신호를 전송하고, 상기 안전보조장치는 상기 휴대용단말기로부터 상기 제어신호를 전송받으면 상기 진동소자를 진동시키는 것이다.
또한 본 발명에서 상기 안전보조 어플리케이션은 상기 기 설정된 위험음향신호들이 저장되는 메모리; 상기 휴대용단말기로부터 입력된 수집된 음향신호를 분석하여 주파수를 검출하는 주파수검출부; 상기 주파수검출부에 의해 검출된 주파수를 상기 메모리에 저장된 위험음향신호들의 주파수들과 비교하여 오차가 기 설정된 제2 한계치 미만인 위험음향신호가 검출될 때 상기 수집된 음향신호를 위험음향신호로 판단하는 판단부; 상기 판단부에 의해 수집된 음향신호가 위험음향신호로 판단될 때 구동되어 상기 제어신호를 생성하는 제어신호 생성부; 상기 휴대용단말기를 제어하여 상기 휴대용단말기를 통해 상기 제어신호 생성부에 의해 생성된 제어신호를 상기 안전보조장치로 전송하는 제2 제어부를 포함하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명에서 상기 안전보조시스템은 상기 휴대용단말기와 통신망으로 연결되어 상기 안전보조 어플리케이션을 관리 및 제어하는 관리서버를 더 포함하고, 상기 휴대용단말기는 GPS 위성으로부터 위치정보를 전송 받는 GPS 모듈을 더 포함하여 상기 GPS 모듈에 의해 검출되는 위치정보를 상기 안전보조 어플리케이션으로 실시간 입력하고, 상기 안전보조 어플리케이션은 상기 판단부에 의해 수집된 음향신호가 위험음향신호라고 판단되면 구동되어 상기 휴대용단말기로부터 입력받은 위치정보 및 상기 수집된 음향신호를 매칭시키는 데이터 매칭부를 더 포함하고, 상기 제2 제어부는 상기 데이터 매칭부에 의해 데이터가 매칭되면 매칭된 데이터를 상기 휴대용단말기를 통해 상기 관리서버로 전송함과 동시에 상기 휴대용단말기로부터 입력받은 위치정보를 실시간으로 상기 관리서버로 전송하고, 상기 관리서버는 실제 지면을 분할한 기 설정된 영역인 셀들 각각의 위치정보와, 상기 셀들 각각의 위험음향신호 발생 빈도수를 저장하는 데이터베이스부; 상기 휴대용단말기와 데이터 통신을 수행하는 통신 인터페이스부; 상기 통신 인터페이스부를 통해 상기 휴대용단말기로부터 상기 매칭된 데이터를 전송받으면 구동되며, 상기 데이터베이스부의 셀들 각각의 위치정보를 탐색하여 상기 매칭된 데이터의 위치정보가 포함되는 셀을 검출하는 셀 검출부; 상기 셀 검출부에 의해 검출된 셀의 발생 빈도수에 '1'을 합산하는 빈도수 합산부; 상기 빈도수 합산부에 의해 합산되어 누적된 셀의 발생 빈도수를 기 설정된 설정값(TH)에 비교하여 상기 셀의 발생 빈도수가 상기 설정값(TH) 이상이면 해당 셀을 위험음향신호가 빈번하게 발생하는 영역인 경계셀로 설정하는 경계셀 설정부; 상기 통신 인터페이스부를 통해 상기 안전보조 어플리케이션으로부터 전송받은 위치정보를 추적하는 이동경로 추적부; 상기 이동경로 추적부에 의해 추적된 위치정보가 상기 경계셀 설정부에 의해 설정된 경계셀에 포함될 때 상기 안전보조 어플리케이션으로 현재 위치가 위험음향신호가 자주 발생하는 위치임을 나타내는 진입정보를 생성하여 생성된 진입정보를 상기 안전보조 어플리케이션으로 전송하는 제3 제어부를 포함하고, 상기 안전보조 어플리케이션은 상기 관리서버로부터 상기 진입정보를 전송받으면 상기 안전보조장치로 제어신호를 전송함과 동시에 상기 휴대용단말기의 모니터에 진입정보를 표출하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명에서 상기 관리서버는 실제 지면 형상에 대응됨과 동시에 상기 셀들로 분할된 선형수치지도인 가상맵이 기 제작되어 상기 데이터베이스부에 저장되고, 상기 셀들 각각의 빈도수를 나타내는 표식기호 및 상기 스마트폰의 위치정보를 나타내는 표식기호를 상기 가상맵에 매핑시켜 빈도수 가상맵을 생성하는 가상맵 생성부를 더 포함하고, 상기 안전보조 어플리케이션은 사용자의 요청에 따라 상기 관리서버로 상기 빈도수 가상맵 열람을 요청하면 상기 관리서버로부터 상기 가상맵 생성부에 의해 생성된 빈도수 가상맵을 전송받으며, 상기 관리서버로부터 전송받은 빈도수 가상맵을 상기 휴대용단말기의 모니터에 디스플레이 하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명에서 상기 안전보조 어플리케이션은 수집된 음향신호가 상기 위험음향신호들에 포함되지 않으나 위험음향신호로 등록하도록 사용자로부터 요청받으면 상기 관리서버로 수집된 음향신호를 포함하는 신규 위험음향신호 등록을 요청하고, 상기 관리서버는 상기 위험음향신호들을 데이터베이스부에 저장하고, 상기 안전보조 어플리케이션으로부터 상기 신규 위험음향신호 등록을 요청받으면 상기 데이터베이스부에 저장된 위험음향신호들에 상기 수집된 음향신호를 추가하여 위험음향신호들을 갱신하여 저장하고, 상기 안전보조 어플리케이션은 최초 구동 또는 사용자의 요청에 따라 상기 관리서버에 접속하여 자신이 저장하고 있는 위험음향신호들을 갱신하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명에서 상기 안전보조시스템은 실내에 설치되어 안전보조장치와 근거리 무선통신을 수행하는 스마트 초인종을 더 포함하고, 상기 스마트 초인종은 음향을 수집하는 음향수집수단과, 음향수집수단에 의해 수집된 음향신호의 주파수 데시벨이 기 설정된 한계치 이상일 때 위험음향신호가 발생하였다고 판단하며 상기 안전보조장치로 상기 진동소자를 진동시키기 위한 제어신호를 생성하여 전송하는 제4 제어부와, 상기 제4 제어부에 의해 위험음향신호가 발생하였다고 판단되면 구동되어 조명을 출력하거나 또는 안내문구를 디스플레이 하는 표출부로 이루어지는 것이 바람직하다.
또한 본 발명에서 상기 스마트 초인종은 상기 안전보조장치의 진동횟수, 마이크감도 및 디스플레이 시간들 중 어느 하나를 설정하기 위한 설정버튼을 더 포함하며, 상기 제4 제어부는 상기 설정버튼에 의해 설정된 구동값을 상기 안전보조장치로 전송하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명에서 상기 휴대용단말기는 스마트폰이고, 상기 안전보조장치는 시계 또는 팔찌 형상으로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 해결수단을 갖는 본 발명에 따르면 위급상황 판단이 안전보조장치 및 스마트폰의 어플리케이션에서 2중으로 수행되어 청각장애인의 안전사고를 효율적으로 방지할 수 있게 된다.
또한 본 발명에 의하면 위급상황여부를 판단하기 위한 비교대상인 위험음향신호가 사용자에 의해 수시로 신규 등록됨으로써 청각장애인의 위급상황 여부를 판단할 수 있는 기준대상인 위험음향신호의 데이터량이 다양해짐과 동시에 증가하여 위급상황에 대한 판단의 정확도를 획기적으로 높일 수 있게 된다.
또한 본 발명에 의하면 청각장애인이 위급상황이 빈번하게 발생하는 영역인 경계셀로 진입할 경우 이러한 정보를 사전에 인지하도록 함으로써 청각장애인의 안전사고를 더욱 효율적으로 방지할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일실시예인 청각장애인용 안전보조시스템을 나타내는 구성도이다.
도 2는 도 1의 안전보조장치를 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 2의 측면도이다.
도 4는 도 2의 제어부를 나타내는 블록도이다.
도 5는 도 2의 제2 실시예를 나타내는 사시도이다.
도 6은 도 1의 스마트폰을 나타내는 블록도이다.
도 7은 도 1의 안전보조 어플리케이션을 나타내는 블록도이다.
도 8은 도 7의 인터페이스 관리부를 나타내는 블록도이다.
도 9는 도 8의 인터페이스 관리부에 의해 제어되는 제1 그래픽 사용자 인터페이스를 나타내는 예시도이다.
도 10은 도 8의 제3 그래픽 사용자 인터페이스에 전시되는 빈도수 가상맵을 나타내는 예시도이다.
도 11은 도 1의 스마트 초인종을 나타내는 사시도이다.
도 12는 도 1의 관리서버를 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1의 안전보조장치를 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 2의 측면도이다.
도 4는 도 2의 제어부를 나타내는 블록도이다.
도 5는 도 2의 제2 실시예를 나타내는 사시도이다.
도 6은 도 1의 스마트폰을 나타내는 블록도이다.
도 7은 도 1의 안전보조 어플리케이션을 나타내는 블록도이다.
도 8은 도 7의 인터페이스 관리부를 나타내는 블록도이다.
도 9는 도 8의 인터페이스 관리부에 의해 제어되는 제1 그래픽 사용자 인터페이스를 나타내는 예시도이다.
도 10은 도 8의 제3 그래픽 사용자 인터페이스에 전시되는 빈도수 가상맵을 나타내는 예시도이다.
도 11은 도 1의 스마트 초인종을 나타내는 사시도이다.
도 12는 도 1의 관리서버를 나타내는 블록도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예인 청각장애인용 안전보조시스템을 나타내는 구성도이다.
도 1의 청각장애인용 안전보조시스템(1)은 청각장애인의 신체에 접촉되게 장착되어 청각장애인이 인지하여야할 음향신호(이하 위험음향신호라고 함) 발생 시 진동하는 안전보조장치(3)와, 청각장애인에게 지급되어 안전보조장치(3)와 무선 통신하며 음향신호를 수집하는 스마트폰(5)과, 스마트폰(5)에 설치되어 기 제작된 그래픽 사용자 인터페이스(graphic user interface)를 스마트폰(5)의 모니터에 디스플레이 함과 동시에 후술되는 관리서버(7)에 접속하며 스마트폰(5)에 의해 수집된 음향신호를 분석하여 위험음향신호를 검출하는 응용프로그램(이하 안전보조 어플리케이션이라고 함)(6)과, 안전보조 어플리케이션(6)을 관리 및 제어하며 접속된 안전보조 어플리케이션(6)의 요청에 따라 연산을 처리하여 연산처리 결과값을 안전보조 어플리케이션(6)으로 전송하는 관리서버(7)와, 실내에 설치되어 위험음향신호 발생 시 구비된 표출수단을 통해 음향신호 발생 정보를 표출함과 동시에 안전보조장치(3)를 진동시키는 스마트 초인종(9)과, 스마트폰(5) 및 관리서버(7) 사이의 데이터 이동경로를 제공하는 데이터통신망(10)과, 안전보조장치(3), 스마트폰(5) 및 스마트 초인종(9) 사이의 데이터 이동경로를 제공하는 근거리 무선통신망(11)으로 이루어진다.
또한 본 발명에서는 설명의 편의를 위해 청각장애인이 소지하여 안전보조장치(3)와 근거리 무선통신망(11)을 통해 통신을 수행하고, 아울러 안전보조 어플리케이션(6)이 설치됨과 동시에 관리서버(7)와 데이터 통신을 수행하는 휴대단말기가 스마트폰(5)인 것으로 예를 들어 설명하였으나, 휴대단말기는 스마트폰(5)에 한정되지 않으며, 노트북, PDA(Personal Digital Assistant), 전자액자 등과 같이 디스플레이 수단이 구비됨과 동시에 데이터 통신을 지원하고, GPS 모듈이 탑재된 다양한 단말기들이 적용될 수 있다.
또한 도 1의 근거리 무선통신망(11)은 안전보조장치(3) 및 스마트폰(5) 사이의 무선 데이터통신을 지원할 수 있는 공지된 NFC(Near Field Communication), 지그비(Zigbee), 와이브로(Wireless Broadband Internet), UWB(Ultra Wideband), 와이파이(Wireless Fidelity), IR 및 RFID(Radio Frequency Identification) 등으로 구성될 수 있으며, 상세하게로는 최근 스마트폰(5)에 연동되는 블루투스(Bluetooth)인 것이 바람직하다.
또한 데이터통신망(10)은 스마트폰(5) 및 관리서버(7) 사이의 데이터 통신을 지원할 수 있는 근거리 통신망(LAN) 및 광역통신망(WAN) 등과 같은 유무선 네트워크망인 것이 바람직하다.
안전보조장치(3)는 청각장애인의 신체에 접촉되도록 탈부착되며, 청각장애인이 인지하여야 할 음향신호인 위험음향신호가 검출되거나 또는 스마트폰(5)으로부터 전송받은 제어신호에 따라 진동소자가 진동되어 청각장애인의 신체를 진동시키는 장치이며, 상세하게로는 청각장애인의 손목에 탈부착되는 팔찌 또는 시계 형상으로 형성되는 것이 바람직하다.
또한 안전보조장치(3)는 위험음향신호 검출 시 안내문구 등이 전시되거나 또는 광원으로 이루어지는 조명이 출력되는 디스플레이수단과, 진동운동을 발생시키는 진동소자와, 음향신호를 수집하는 마이크 등의 음향수집부와, 음향수집부에 의해 녹음(수집)된 음향신호를 분석하여 위급상황여부를 판단하는 제어부로 이루어진다.
또한 안전보조장치(3)의 제어부는 음향수집부에 의해 수집된 음향신호의 주파수를 검출한 후 이를 분석하여 데시벨을 검출하며, 검출된 주파수 데시벨이 한계치 이상이면 위급상황이라고 판단하여 진동소자로 제어신호를 전송하여 진동소자가 진동하도록 제어함으로써 청각장애인은 안전보조장치(3)를 부착하는 것만으로 다양한 위험음향신호가 발생할 때 이를 인지하여 안전사고를 미연에 방지할 수 있게 된다.
또한 안전보조장치(3)의 제어부는 근거리 통신모듈을 포함하여 근거리 통신모듈을 통해 안전보조 어플리케이션(6)의 제어에 따라 스마트폰(5)으로부터 제어신호를 전송받으면 진동소자를 진동시킴으로써 청각장애인은 다양한 위험음향신호가 발생할 때 안전보조장치(3) 뿐만 아니라 안전보조 어플리케이션(6)에 의하여 2차적으로 이를 인지함으로써 안전사고를 더욱 더 효율적으로 방지할 수 있게 된다.
스마트폰(smart phone)(5)들은 청각장애인들에게 지급되거나 또는 청각장애인들이 소지한 디지털 디바이스이다.
또한 스마트폰(5)은 공지된 바와 같이 데이터 통신망(10)의 방식에 대응하는 통신인터페이스 모듈을 포함하여 데이터 통신망(10)을 통해 관리서버(7)에 접속하여 관리서버(7)와 데이터통신을 수행하며, 근거리 무선통신망(11)의 방식에 대응하는 근거리 통신인터페이스 모듈을 포함하여 근거리 무선통신망(11)을 통해 접속된 안전보조장치(3)로 통신을 수행한다.
또한 스마트폰(5)은 웹 서버인 관리서버(7)에 접속이 가능하도록 연동 프로그램(웹 브라우저, Netscape 등)이 지원됨으로써 청각장애인은 연동 프로그램을 통해 관리서버(7)에 접속할 수 있다.
또한 스마트폰(5)에는 안전보조 어플리케이션(6)이 설치된다. 이때 스마트폰(5)은 안전보조 어플리케이션(6)의 제어에 따라 관리서버(7)에 접속하여 관리서버(7)로 정보를 요청하거나 또는 요청정보에 대응되는 데이터를 전송받는다.
또한 스마트폰(5)은 GPS 위성으로부터 실시간으로 GPS 위치정보를 수신 받는 GPS 모듈 및 음향신호를 수집하는 음향수집수단을 포함하며, GPS 모듈에 의해 검출된 위치정보 및 음향수집부에 의해 수집된 음향신호를 주기적으로 안전보조 어플리케이션(6)으로 입력한다.
안전보조 어플리케이션(6)은 스마트폰(5)에 설치되며, 스마트폰(5)을 통해 관리서버(7)에 접속하여 관리서버(7)와 데이터 통신을 수행하는 응용 프로그램이다.
또한 안전보조 어플리케이션(6)은 기 제작된 다양한 그래픽 및 용도의 그래픽 사용자 인터페이스들을 저장하여 사용자의 요청 및 연산처리결과에 따라 대응되는 그래픽 사용자 인터페이스를 스마트폰(5)의 모니터에 디스플레이 한다.
또한 안전보조 어플리케이션(6)은 청각장애인이 인지하여야할 음향신호인 위험음향신호가 기 설정되어 저장되며, 스마트폰(5)에 의해 음향수집부에 의해 수집된 음향신호가 입력되면 입력된 음향신호를 기 설정된 위험음향신호와 비교하여 유사성이 한계치 이상일 경우 해당 음향신호를 위험음향신호로 판단한다.
또한 안전보조 어플리케이션(6)은 최초 구동 시 사용자의 요청에 따라 관리서버(7)에 접속하여 위험음향신호에 대한 데이터갱신을 요청하고, 현재 안전보조 어플리케이션(6)에 저장된 위험음향신호가 관리서버(7)의 갱신된 위험음향신호가 아닐 경우 관리서버(7)로부터 새롭게 추가된 위험음향신호를 전송받아 데이터를 갱신한다.
또한 안전보조 어플리케이션(6)은 스마트폰()에 의해 수집된 음향신호가 위험음향신호로 판단될 때 안전보조장치(3)의 진동소자를 진동시키기 위한 제어신호를 생성한 후 스마트폰(5)을 통해 이를 근거리 무선통신망(11)에 접속된 안전보조장치(3)로 전송한다. 이때 안전보조장치(3)는 스마트폰(5)으로부터 제어신호를 수신 받으면 전술하였던 바와 같이 진동소자를 진동시킨다.
또한 안전보조 어플리케이션(6)은 수집된 음향신호가 위험음향신호들로 등록되어 있지는 않으나 청각장애인이 인지하여야할 새로운 위험음향신호인 신규 위험음향신호로 등록받기를 사용자로부터 요청받는 경우 스마트폰(5)을 통해 수집된 음향신호를 포함하는 신규신호 등록을 관리서버(7)로 요청한다. 이때 관리서버(7)는 안전보조 어플리케이션(6)으로부터 신규신호 등록을 요청받으면 이에 포함되는 음향신호를 기 등록된 위험음향신호들에 추가하여 저장한다.
또한 안전보조 어플리케이션(6)은 수집된 음향신호가 위험음향신호라고 판단되면 위치정보 및 위험음향신호라고 판단된 음향신호를 매칭시킨 후 매칭된 데이터를 스마트폰(5)을 통해 관리서버(7)로 전송한다. 이때 관리서버(7)는 시켜 위치정보가 매칭된 위험음향신호를 전송받으면 위치정보가 기 설정된 위치영역인 셀들 중 어느 셀에 포함되는지를 탐색하여 해당 셀의 빈도수 정보에 '1'을 합산하여 저장한다.
또한 안전보조 어플리케이션(6)은 스마트폰(5)으로부터 입력되는 위치정보를 주기적으로 관리서버(7)로 전송하며, 관리서버(7)로부터 청각장애인이 기 설정된 셀들 중 위험음향신호의 발생 빈도수가 한계치를 넘어서는 영역인 경계셀로 진입하였다는 진입정보를 전송받으면 이러한 내용을 스마트폰(5)의 디스플레이수단을 통해 디스플레이 함과 동시에 안전보조장치(3)로 제어신호를 전송함으로써 청각장애인은 자신의 위치가 위험음향신호가 자주 발생하는 영역인 경계셀로 진입하였다는 정보를 사전에 미리 인지할 수 있게 된다.
관리서버(7)는 안전보조 어플리케이션(6)들을 관리 및 제어하는 웹 서버이며, 데이터 통신망(10)을 통해 안전보조 어플리케이션(6)이 설치된 스마트폰(5)들과 데이터를 송수신한다.
또한 관리서버(7)는 기 설정된 위험음향신호가 저장되며, 접속된 안전보조 어플리케이션(6)으로부터 데이터갱신을 요청받으면 안전보조 어플리케이션(6)에 저장되어 있는 위험음향신호가 저장된 위험음향신호와 다를 경우 갱신된 위험음향신호 데이터를 해당 안전보조 어플리케이션(6)의 스마트폰(5)으로 전송함으로써 안전보조 어플리케이션(6)의 위험음향신호를 업데이트 한다.
또한 관리서버(7)는 실제 지면 형상에 대응됨과 동시에 기 설정된 영역(이하 셀이라고 함)들로 분할된 선형수치지도인 가상맵이 기 제작되어 저장되며, 안전보조 어플리케이션(6)으로부터 신규 위험음향신호 및 위치정보를 입력받으면 가상맵의 위치영역들을 탐색하여 위치정보에 대응되는 셀을 독출한 후 독출된 셀의 현재 빈도수에 '1'을 합산하며, 위치영역 및 현재 빈도수를 매칭하여 저장한다. 이때 빈도수는 기 설정된 주기 동안 해당 셀에 위험음향신호가 발생된 누적 합산수로 정의된다.
또한 관리서버(7)는 주기적으로 셀당 당 빈도수를 기 설정된 설정값(TH:Threshold)에 비교하며, 만약 현재 빈도수가 설정값(TH) 이상이면 해당 셀을 위험음향신호가 자주 발생하는 영역인 경계셀로 판단 및 설정한다.
또한 관리서버(7)는 안전보조 어플리케이션(6)으로부터 실시간으로 위치정보를 전송받으면 전송받은 위치정보가 설정된 경계셀로 진입할 경우 청각장애인이 경계셀로 진입한다는 정보를 나타내는 진입정보를 해당 안전보조 어플리케이션(6)으로 전송한다.
또한 관리서버(7)는 셀들로 분할된 가상맵에 해당 위치영역의 빈도수를 나타내는 숫자를 매핑시켜 저장하며, 안전보조 어플리케이션(6)으로부터 가상맵을 요청받으면 셀 및 빈도수가 매핑된 가상맵(이하 빈도수 가상맵이라고 함)을 안전보조 어플리케이션(6)으로 전송한다. 이때 안전보조 어플리케이션(6)은 관리서버(7)로부터 전송받은 빈도수 가상맵을 스마트폰(5)의 모니터에 디스플레이 하여 청각장애인은 자신이 이동하고자 하는 경로에 포함되는 영역의 위급상황 발생 빈도를 인지할 수 있게 된다.
스마트 초인종(9)은 가정집, 건물 등의 실내의 벽면과 같은 고정물에 설치되며, 근거리 통신모듈을 구비하여 안전보조장치(3)와 데이터통신을 수행한다.
또한 스마트 초인종(9)은 음향신호를 수집하기 위한 마이크 등의 음향수집수단과, 음향수집수단에 의해 수집된 음향신호의 주파수 데시벨을 검출하기 위한 데시벨 검출수단과, 위험음향신호가 검출될 때 점소등되는 조명수단과, 디스플레이 수단을 포함하며, 데시벨 검출수단에 의하여 검출된 주파수 데시벨이 한계치 이상일 때 위험음향신호가 발생하였다고 판단하여 실내에 위치한 안전보조장치(3)로 제어신호를 전송함과 동시에 조명수단 및 디스플레이 수단을 통해 위험음향신호가 검출되었다는 정보를 표출한다. 이때 안전보조장치(3)는 스마트 초인종(9)으로부터 제어신호를 전송받으면 진동소자를 진동시킴으로써 청각장애인은 실내에서 초인종, 비상벨 및 전화기 등의 소리에 즉각적으로 반응할 수 있게 된다.
안전보조장치(3)는 청각장애인의 신체에 접촉되기 때문에 청각장애인의 불편함을 덜기 위하여 소형으로 제작되는 것이 바람직하고, 이에 따라 소형의 안전보조장치(3)의 진동수단의 진동횟수, 마이크 감도, 디스플레이 시간 등을 설정하기가 매우 까다로운 문제점이 발생한다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 본원 발명에서는 스마트 초인종(9)이 안전보조장치(3)의 진동횟수, 마이크감도, 디스플레이 시간 등의 구동값을 설정하기 위한 입력버튼들을 구비하여 청각장애인은 입력버튼들을 통해 안전보조장치(3)의 구동값을 용이하게 설정할 수 있게 된다. 이때 스마트 초인종(9)은 구동값이 설정되면 근거리 무선통신을 통해 설정된 구동값 데이터를 안전보조장치(3)로 전송하고, 안전보조장치(3)는 스마트 초인종(9)으로부터 전송받은 구동값 데이터에 따라 구성수단들을 설정한다. 예를 들어 청각장애인은 수면에 취하거나 또는 소음이 심한 환경에 위치할 경우 진동에 방해받지 않기 위해서는 안전보조장치(3)의 마이크감도를 줄여야 하나, 이때 소형으로 제작된 안전보조장치(3)의 마이크감도를 손으로 직접 제어하기가 매우 불편하기 때문에 청각장애인은 스마트 초인종(9)을 통해 마이크감도의 구동값을 설정하고, 아울러 스마트 초인종(9)은 설정된 구동값을 근거리 무선통을 통해 안전보조장치(3)로 전송함으로써 안전보조장치(3)의 구동값을 용이하게 설정할 수 있게 된다.
도 2는 도 1의 안전보조장치를 나타내는 사시도이고, 도 3은 도 2의 측면도이고, 도 4는 도 2의 제어부를 나타내는 블록도이고, 도 5는 도 2의 제2 실시예를 나타내는 사시도이다.
도 2와 3의 안전보조장치(3)는 일면에 디스플레이부(311)를 형성함과 동시에 내부에 후술되는 도 4의 제어부(313) 및 전원공급부(미도시)가 설치되는 몸체(31)와, 몸체(31)의 일측에 설치되어 음향신호를 수집(녹음)하는 음향수집부(32)와, 디스플레이부(311)에 대향되는 몸체(31)의 타면에 설치되어 제어부의 제어에 따라 진동하는 진동소자(39)들과, 몸체(31)의 대응되는 양단부에 연장 형성되되 단부가 요철 방식의 결합수단들에 의해 결합되는 연결부(33), (35)로 이루어진다.
또한 본 발명에서는 안전보조장치(3)가 청각장애인의 손목에 접촉되도록 탈부착되는 팔찌 또는 시계 형상으로 형성되는 것으로 예를 들어 설명하였으나 안전보조장치(3)의 형상은 이에 한정되지 않으며, 청각장애인의 신체에 접촉 및 탈부착이 가능한 다양한 형상으로 구성될 수 있다.
이때 도 2와 3에서는 몸체(31)가 원형상의 형성되는 것으로 예를 들어 설명하였으나 몸체(31)의 형상은 원형상으로 한정되지 않으며, 다각형 형상이 적용될 수 있다.
또한 몸체(31)는 내부에 공간을 갖는 원판 형상으로 형성되며, 일면에 디스플레이부(311)가 구비된다. 이때 디스플레이부(311)는 초인종, 비상벨, 전화기 및 아기 울음소리 등의 위험음향신호가 발생할 때 제어부의 제어에 따라 기 설정된 안내문구 또는 조명이 출력된다.
또한 몸체(31)는 내부에 배터리 등의 전원공급부와, 제어부가 설치된다.
제어부(313)는 도 4에 도시된 바와 같이 음향수집부(32)로부터 수집된 음향신호를 입력받으면 입력받은 음향신호를 분석하여 위험음향신호 발생 여부를 판단한다.
또한 제어부(313)는 음향수집부(32)에 의해 수집된 음향신호의 주파수 데시벨이 위험음향신호라고 판단할 수 있는 최소 주파수 데시벨인 한계값이 저장되는 메모리(331)와, 스마트폰(5) 및 스마트 초인종(9)들과 데이터 통신을 수행하기 위한 근거리 통신인터페이스부(333)와, 음향수집부(32)로부터 입력된 음향신호의 주파수를 분석하여 주파수 데시벨을 검출하는 데시벨 검출부(335)와, 데시벨 검출부(335)에 의해 검출된 주파수 데시벨을 메모리(331)에 저장된 한계값에 비교하여 주파수 데시벨이 한계값 이상인지를 비교하는 비교부(336)와, 비교부(336)에 의해 주파수 데시벨이 한계값 이상일 때 위험음향신호가 발생하였다고 판단하는 판단부(337)와, 판단부(337)에 의해 위험음향신호가 발생하였다고 판단되거나 또는 근거리 통신인터페이스부(333)를 통해 스마트폰(5)으로부터 제어신호를 전송받는 경우 진동소자를 진동시키는 진동소자 구동부(339)와, 판단부(337)에 의해 위험음향신호가 발생하였다고 판단되거나 또는 근거리 통신인터페이스부(333)를 통해 스마트폰(5)으로부터 제어신호를 전송받는 경우 디스플레이부(311)를 통해 기 설정된 문자 및 조명을 표출하는 표출부(340)로 이루어진다. 이때 데시벨 검출부(335)는 음향신호의 주파수를 검출하기 위하여 공지된 바와 같이 A/D 변환부, D/A 변환부, 증폭기 및 승압 트랜스 등을 포함한다.
진동소자(39)들은 몸체(31)의 타면에 설치되어 청각장애인에게 부착될 때 청각장애인의 손목에 접촉된다.
또한 진동소자(39)들은 제어부(313)의 진동소자 구동부(339)의 제어에 따라 진동운동을 발생시킴으로써 위험음향신호 발생 시 청각장애인의 신체로 진동운동을 전달하여 청각장애인이 위급상황을 즉각적으로 인지하도록 한다.
도 6은 도 1의 스마트폰을 나타내는 블록도이다.
스마트폰(Smart Phone)(5)은 안전보조 어플리케이션(6)의 제어에 따라 데이터 통신망(10)을 통해 관리서버(7)와 데이터통신을 수행함과 동시에 근거리 무선통신망(11)에 접속된 안전보조장치(3)로 제어신호를 전송하기 위한 디지털 디바이스이다.
또한 스마트폰(5)은 휴대폰과 개인휴대단말기(personal digital assistant; PDA)의 장점을 결합한 것으로, 휴대폰 기능에 일정관리, GPS 기능, 팩스 송수신 및 인터넷 접속 등의 데이터 통신기능을 통합시킨 것으로, 완제품으로 출시되어 주어진 기능만 사용하던 기존의 휴대폰과는 달리 수백여 종의 다양한 어플리케이션(응용프로그램)을 사용자가 원하는 대로 설치하고 추가 또는 삭제할 수 있는 장점을 구비하고 있다.
본 발명에 적용되는 스마트폰(5)은 도 6에 도시된 바와 같이 통상적인 스마트 폰에 구비되는 일반 문자나 기호를 표시하고 시각장애인용 문자나 기호를 표시하는 입출력 표시부(51)와, 데이터 통신망(10)의 접속을 지원하는 통신 인터페이스부(52)와, 근거리 무선통신망(11)의 접속을 지원하는 근거리 통신인터페이스부(53)와, 문자나 기호, 음성을 입력하기 위한 입력부(54)와, 스마트폰의 O.S(Operating system)을 담당하여 제어대상을 제어하는 제어부(55)와, GPS 위성으로부터 수신되는 신호에 의하여 위치정보를 검출하는 GPS 부(56)와, 음향신호를 수집하는 음향수집부(57)와, 안전보조 어플리케이션(6)이 설치되는 어플리케이션 관리부(58)로 이루어진다.
이때 도 6에서는 설명의 편의를 위해 스마트폰(5)이 입출력 표시부(51), 통신 인터페이스부(52), 근거리 통신인터페이스부(53), 입력부(54), 제어부(55), GPS 부(56), 음향수집부(57) 및 어플리케이션 관리부(58)로 이루어지는 것으로 예를 들어 설명하였으나, 스마트폰(5)의 구성은 이에 한정되지 않으며, 공지된 바와 같이 다양한 구성을 더 포함할 수 있음은 당연하다.
도 7은 도 1의 안전보조 어플리케이션을 나타내는 블록도이다.
도 7의 안전보조 어플리케이션(6)은 스마트폰(5)에 설치되는 응용 프로그램으로서, 음향신호를 수집하여 수집된 음향신호에 따라 안전보조장치(3)의 진동소자의 구동여부를 결정하고, 아울러 스마트폰(5)을 통해 관리서버(7)에 접속하여 관리서버(7)로 정보를 요청하거나 또는 관리서버(7)로부터 전송받은 데이터를 스마트폰(5)의 모니터에 디스플레이 한다.
또한 안전보조 어플리케이션(6)은 데이터들이 저장되는 데이터베이스부(62)와, 기 제작된 그래픽 사용자 인터페이스들을 기 설정된 절차에 따라 스마트폰(5)의 모니터에 디스플레이하는 인터페이스 관리부(63)와, 스마트폰(5)으로부터 GPS 위치정보 및 음향신호를 입력받는 입력부(64)와, 입력부(64)를 통해 입력된 음향신호를 분석하여 주파수를 검출하는 주파수 검출부(65)와, 데이터베이스부(62)에 저장된 위험음향신호를 탐색하여 주파수 검출부(65)에 의해 검출된 주파수와의 오차가 한계치 미만인 위험음향신호를 독출하며 위험음향신호가 독출되면 위험음향신호가 발생하였다고 판단하는 판단부(66)와, 판단부(66)에 의하여 위험음향신호가 발생하였다고 판단되면 안전보조장치(3)의 진동소자를 진동시키기 위한 제어신호를 생성하는 제어신호 생성부(67)와, 판단부(66)에 의하여 위험음향신호가 발생하였다고 판단되면 입력부(64)를 통해 주기적으로 입력되는 GPS 위치정보를 위험음향신호와 매칭시키는 데이터 매칭부(68)와, 이들 제어대상(62), (63), (64), (65), (66), (67), (68)들을 관리 및 제어하는 제어부(61)로 이루어진다.
제어부(61)는 안전보조 어플리케이션(6)의 O.S(operating system)이며, 제어대상(62), (63), (64), (65), (66), (67), (68)들을 관리 및 제어한다.
또한 제어부(61)는 입력부(64)를 통해 음향신호를 입력받으면 입력받은 음향신호를 주파수 검출부(65)로 입력하고, 아울러 입력부(64)를 통해 주기적으로 GPS 위치정보를 입력받으면 스마트폰(5)의 통신 인터페이스부(52)를 통해 관리서버(7)에 접속하여 GPS 위치정보를 실시간으로 전송한다.
또한 제어부(61)는 제어신호 생성부(67)에 의해 제어신호가 생성되면 스마트폰(5)의 근거리 통신인터페이스부(53)를 제어하여 생성된 제어신호가 근거리 무선통신망(11)에 접속된 안전보조장치(3)로 전송되도록 한다.
또한 제어부(61)는 데이터 매칭부(68)에 의해 GPS 위치정보 및 위험음향신호로 판단된 음향신호가 매칭되면 스마트폰(5)의 통신 인터페이스부(52)를 제어하여 매칭된 데이터가 관리서버(7)로 전송되도록 한다.
도 8은 도 7의 인터페이스 관리부를 나타내는 블록도이고, 도 9는 도 8의 인터페이스 관리부에 의해 제어되는 제1 그래픽 사용자 인터페이스를 나타내는 예시도이고, 도 10은 도 8의 제3 그래픽 사용자 인터페이스에 전시되는 빈도수 가상맵을 나타내는 예시도이다.
인터페이스 관리부(63)는 사용자로부터 데이터를 요청받거나 또는 연산처리결과 및 특정 데이터들이 전시되는 그래픽 사용자 인터페이스들을 관리 및 제어한다.
또한 인터페이스 관리부(63)는 도 8에 도시된 바와 같이 최초 실행 시 스마트폰(5)의 모니터에 디스플레이 되어 사용자의 요청에 따라 관리서버(7)로 위험음향신호 업데이트를 요청하는 제1 그래픽 사용자 인터페이스(631)와, 제1 그래픽 사용자 인터페이스(631) 이후에 스마트폰(5)의 모니터에 디스플레이 되는 제2 그래픽 사용자 인터페이스(632)와, 관리서버(7)로부터 전송받은 빈도수 가상맵이 전시되는 제3 그래픽 사용자 인터페이스(633)와, 판단부(66)에 의하여 위험음향신호가 발생되었다고 판단될 때 스마트폰(5)의 모니터로 전시되며 기 설정된 안내문구가 전시되는 제4 그래픽 사용자 인터페이스(634)로 이루어진다. 이때 본 발명에서는 설명의 편의를 위해 그래픽 사용자 인터페이스가 제1, 제2, 제3, 제4 그래픽 사용자 인터페이스(631), (632), (633), (634)로 이루어지는 것으로 예를 들어 설명하였으나 그래픽 사용자 인터페이스의 구성 및 수량은 이에 한정되지 않으며, 청각장애인에게 더욱 다양한 서비스를 제공할 수 있는 다양한 그래픽 사용자 인터페이스들을 더 포함할 수 있다.
제1 그래픽 사용자 인터페이스(631)는 도 9에 도시된 바와 같이 기 등록된 위험음향신호 데이터를 업데이트 할 것인지를 입력받는 입력 버튼 또는 아이콘(641)이 노출된다. 이때 청각장애인에 의해 입력아이콘(641)이 클릭되면 인터페이스 관리부(63)는 스마트폰(5)의 통신 인터페이스부(52)를 통해 관리서버(7)로 위험음향신호의 데이터갱신을 요청하고, 관리서버(7)는 안전보조 어플리케이션(6)으로부터 데이터갱신을 요청받으면 현재 등록된 위험음향신호와 안전보조 어플리케이션(6)에 저장된 위험음향신호를 비교하여 안전보조 어플리케이션(6)의 위험음향신호 정보를 업데이트한다.
제2 그래픽 사용자 인터페이스(632)는 청각장애인으로부터 빈도수 가상맵 열람을 입력받는 입력버튼 및 아이콘이 노출된다. 이때 제2 그래픽 사용자 인터페이스(632)는 빈도수 가상맵 열람 입력버튼이 사용자에 의해 클릭되면 스마트폰(5)을 통해 관리서버(7)로 빈도수 가상맵을 요청한다.
또한 제2 그래픽 사용자 인터페이스(632)는 청각장애인으로부터 현재 수집된 음향신호를 신규 위험음향신호로 등록하기 위한 입력버튼 및 아이콘이 노출된다. 이때 제2 그래픽 사용자 인터페이스는 신규 등록 입력버튼이 사용자에 의해 클릭되면 해당 음향신호를 관리서버(7)로 전송하고, 관리서버(7)는 음향신호를 포함하는 신규 등록을 요청받으면 현재 등록된 위험음향신호에 전송받은 음향신호를 추가하여 저장한다.
즉 청각장애인은 안전보조장치(3)에 진동이 발생하지 않았는데 위급한 상황이 발생하면 수집된 음향신호가 위험음향신호로 등록되어 있지 않다고 판단하여 제2 그래픽 사용자 인터페이스(632)를 통해 해당 음향신호를 위험음향신호로 등록함으로써 청각장애인의 위급상황을 판단할 수 있는 비교대상인 위험음향신호의 데이터량이 확장되고, 이에 따라 관리자가 별도로 일일이 위험음향신호를 검출하여 저장하지 않아도 다양한 종류 및 형태의 위험음향신호가 등록될 수 있게 된다.
제3 그래픽 사용자 인터페이스(633)는 스마트폰(5)의 통신 인터페이스부(52)를 통해 관리서버(7)로부터 빈도수 가상맵을 전송받으면 전송받은 빈도수 가상맵(500)을 전시하는 사용자 인터페이스이다. 이때 빈도수 가상맵(500)은 도 10에 도시된 바와 같이 실제 지면 형상에 대응되되 기 설정된 셀(501)들로 분리됨과 동시에 각 셀의 위험음향신호 발생 빈도수를 나타내는 표식기호(503) 및 청각장애인의 현재 위치를 나타내는 표식기호(505)가 매핑된 가상맵으로 정의된다.
즉 청각장애인은 제3 그래픽 사용자 인터페이스(633)를 통해 전시되는 빈도수 가상맵(500)을 통해 자신의 위치를 중심으로 주변 위치의 위험음향신호 발생상황을 사전에 미리 인지할 수 있게 된다.
제4 그래픽 사용자 인터페이스(634)는 판단부(66)에 의하여 위험음향신호가 발생하였다고 판단될 때 기 제작된 안내문구가 전시되는 사용자 인터페이스이다.
도 11은 도 1의 스마트 초인종을 나타내는 사시도이다.
도 11의 스마트 초인종(9)은 스마트 초인종(9)은 가정집, 건물 등의 실내의 벽면에 설치되며, 근거리 통신모듈을 구비하여 안전보조장치(3)와의 데이터통신이 지원된다.
또한 스마트 초인종(9)은 음향신호를 수집하기 위한 마이크 등의 음향수집수단(91)과, 음향수집수단(91)에 의해 수집된 음향신호의 주파수 데시벨을 검출하여 검출된 주파수 데시벨이 한계치 이상일 때 위험 상황신호가 발생하였다고 판단하여 실내에 위치한 안전보조장치(3)로 제어신호를 전송하는 제어부(미도시)와, 광원에 의하여 빛이 점등 및 소등되는 표출부(93)와, 디스플레이수단(95)과, 안전보조장치(3)의 진동횟수, 마이크감도, 디스플레이 시간 등의 구동값을 설정하기 위한 입력버튼(97)들로 이루어진다.
입력버튼(97)들은 안전보조장치(3)의 진동횟수, 마이크감도, 디스플레이 시간 등의 구동값을 설정하기 위한 버튼들이다. 이때 입력버튼(97)에 의하여 구동값이 설정되면 근거리 무선통신을 통해 설정된 구동값 데이터가 안전보조장치(3)로 전송되고, 아울러 안전보조장치(3)는 전송받은 구동값 데이터에 따라 구성수단들을 설정한다.
도 12는 도 1의 관리서버를 나타내는 블록도이다.
도 12의 관리서버(7)는 데이터들이 저장되는 데이터베이스부(72)와, 스마트폰(3)들과의 데이터 통신을 지원하는 통신 인터페이스부(73)와, 접속된 안전보조 어플리케이션(6)으로부터 실시간으로 전송받는 위치정보를 분석하여 청각장애인의 이동경로를 이동경로 추적부(74)와, 이동경로 추적부(74)에 의해 추적된 청각장애인의 현재 위치 및 현재 등록된 빈도수 가상맵의 셀 위치를 분석하여 현재 위치가 빈도수 가상맵의 셀들 중 경계셀로 설정된 위치로 진입할 때 청각장애인이 경계셀로 진입하였다는 진입정보를 생성하는 진입정보 생성부(75)와, 안전보조 어플리케이션(6)으로부터 전송받은 위치정보 및 위험음향신호가 매칭된 매칭데이터를 분석하여 해당하는 위치영역이 기 제작된 분포도 가상맵의 어느 셀에 포함하는지를 검출하는 셀 검출부(76)와, 셀 검출부(76)에 의해 검출된 셀의 위험음향신호 빈도수에 '1'을 합산하는 빈도수 합산부(77)와, 실제 지면 형상에 대응됨과 동시에 상기 셀들로 분할된 선형수치지도인 가상맵에 빈도수 합산부(77)에 의해 검출된 빈도수를 나타내는 표식기호 및 스마트폰의 현재 위치를 나타내는 표식기호를 매핑시켜 빈도수 가상맵을 생성하는 가상맵 생성부(78)와, 주기적으로 셀들 각각에 대응되는 빈도수를 기 설정된 설정값(TH)에 비교하여 빈도수가 설정값(TH) 이상일 때 해당 셀을 경계셀로 설정하는 경계셀 설정부(79)와, 안전보조 어플리케이션(6)으로부터 신규 위험음향신호 등록을 요청받으면 현재 저장된 위험음향신호에 요청받은 신규 위험음향신호를 추가하여 위험음향신호를 갱신하는 신규 위험음향신호 생성부(80)와, 이들 제어대상(72), (73), (74), (75), (76), (77), (78), (79), (80)들을 제어 및 관리하는 제어부(71)로 이루어진다.
이때 데이터베이스부(72)에는 실제 지면을 분할한 기 설정된 영역인 셀들 각각의 위치정보와, 상기 셀들 각각의 위험음향신호 발생 빈도수와, 위험음향신호들과, 가상맵 및 빈도수 가상맵이 저장된다.
제어부(71)는 주기적으로 통신 인터페이스부(73)를 크롤링(crawling) 하여 안전보조장치(3)로부터 전송받은 데이터를 수집한다.
또한 제어부(71)는 접속된 안전보조 어플리케이션(6)으로부터 위치정보를 전송받으면 전송받은 위치정보를 이동경로 추적부(74)로 입력한다.
또한 제어부(71)는 진입정보 생성부(75)에 의해 진입정보가 생성되면 통신 인터페이스부(73)를 제어하여 해당 안전보조 어플리케이션(6)으로 생성된 진입정보를 전송시킨다.
또한 제어부(71)는 안전보조 어플리케이션(6)으로부터 위치정보 및 위험음향신호가 매칭된 데이터를 전송받으면 매칭된 데이터를 셀 검출부(76)로 입력한다.
또한 제어부(71)는 안전보조 어플리케이션(6)으로부터 신규 위험음향신호 등록을 요청받으면 해당 데이터를 신규 위험음향신호 생성부(80)로 입력하고, 신규 위험음향신호 생성부(80)에 의해 위험음향신호가 갱신되면 갱신된 위험음향신호를 데이터베이스부(72)에 저장한다.
또한 제어부(71)는 안전보조 어플리케이션(6)으로부터 빈도수 가상맵 열람을 요청받으면 데이터베이스부(72)에 저장된 빈도수 가상맵에 해당 청각장애인의 위치정보를 매핑시킨 빈도수 가상맵을 안전보조 어플리케이션(6)으로 전송한다.
1:청각장애인용 안전보조시스템
3:안전보조장치
5:스마트폰 6:안전보조 어플리케이션 7:관리서버
9:스마트 초인종 10:데이터 통신망 11:근거리 무선통신망
31:몸체 32:음향수집부 33, 35:연결부
39:진동소자
5:스마트폰 6:안전보조 어플리케이션 7:관리서버
9:스마트 초인종 10:데이터 통신망 11:근거리 무선통신망
31:몸체 32:음향수집부 33, 35:연결부
39:진동소자
Claims (8)
- 청각장애인이 인지하여야할 음향신호인 위험음향신호 발생 시 상기 위험음향신호를 청각장애인에게 인지시키기 위한 안전보조시스템에 있어서:
진동운동을 발생시키는 진동소자와, 음향신호를 수집하여 수집된 음향신호의 주파수 데시벨을 검출한 후 검출된 주파수 데시벨이 기 설정된 제1 한계치 이상일 때 상기 위험음향신호가 발생하였다고 판단하여 상기 진동소자를 진동시키는 제1 제어부를 포함하고, 청각장애인의 신체에 접촉되도록 설치되는 안전보조장치;
음향신호를 수집하기 위한 제1 음향수집부를 포함하며, 청각장애인에게 지급되어 상기 안전보조장치와 근거리 데이터 통신을 수행하는 휴대용단말기를 포함하고,
상기 휴대용 단말기에는 응용프로그램인 안전보조 어플리케이션이 설치되고, 상기 안전보조 어플리케이션은 기 설정된 위험음향신호들이 저장되는 메모리와, 상기 휴대용단말기로부터 입력받은 수집된 음향신호를 상기 위험음향신호들에 비교하여 오차가 기 설정된 제2 한계치 미만일 때 상기 수집된 음향신호를 위험음향신호라고 판단한 후 상기 안전보조장치의 상기 진동소자를 진동시키기 위한 제어신호를 생성하는 제2 제어부를 포함하며,
상기 제2 제어부는 제어신호가 생성되면 상기 안전보조장치로 상기 제어신호를 전송하고, 상기 안전보조장치는 상기 휴대용단말기로부터 상기 제어신호를 전송받으면 상기 진동소자를 진동시키는 것을 특징으로 하는 안전보조시스템. - 청구항 제1항에 있어서, 상기 안전보조 어플리케이션은
상기 기 설정된 위험음향신호들이 저장되는 메모리;
상기 휴대용단말기로부터 입력된 수집된 음향신호를 분석하여 주파수를 검출하는 주파수검출부;
상기 주파수검출부에 의해 검출된 주파수를 상기 메모리에 저장된 위험음향신호들의 주파수들과 비교하여 오차가 기 설정된 제2 한계치 미만인 위험음향신호가 검출될 때 상기 수집된 음향신호를 위험음향신호로 판단하는 판단부;
상기 판단부에 의해 수집된 음향신호가 위험음향신호로 판단될 때 구동되어 상기 제어신호를 생성하는 제어신호 생성부;
상기 휴대용단말기를 제어하여 상기 휴대용단말기를 통해 상기 제어신호 생성부에 의해 생성된 제어신호를 상기 안전보조장치로 전송하는 제2 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 안전보조시스템. - 청구항 제2항에 있어서, 상기 안전보조시스템은 상기 휴대용단말기와 통신망으로 연결되어 상기 안전보조 어플리케이션을 관리 및 제어하는 관리서버를 더 포함하고,
상기 휴대용단말기는 GPS 위성으로부터 위치정보를 전송 받는 GPS 모듈을 더 포함하여 상기 GPS 모듈에 의해 검출되는 위치정보를 상기 안전보조 어플리케이션으로 실시간 입력하고,
상기 안전보조 어플리케이션은 상기 판단부에 의해 수집된 음향신호가 위험음향신호라고 판단되면 구동되어 상기 휴대용단말기로부터 입력받은 위치정보 및 상기 수집된 음향신호를 매칭시키는 데이터 매칭부를 더 포함하고, 상기 제2 제어부는 상기 데이터 매칭부에 의해 데이터가 매칭되면 매칭된 데이터를 상기 휴대용단말기를 통해 상기 관리서버로 전송함과 동시에 상기 휴대용단말기로부터 입력받은 위치정보를 실시간으로 상기 관리서버로 전송하고,
상기 관리서버는
실제 지면을 분할한 기 설정된 영역인 셀들 각각의 위치정보와, 상기 셀들 각각의 위험음향신호 발생 빈도수를 저장하는 데이터베이스부;
상기 휴대용단말기와 데이터 통신을 수행하는 통신 인터페이스부;
상기 통신 인터페이스부를 통해 상기 휴대용단말기로부터 상기 매칭된 데이터를 전송받으면 구동되며, 상기 데이터베이스부의 셀들 각각의 위치정보를 탐색하여 상기 매칭된 데이터의 위치정보가 포함되는 셀을 검출하는 셀 검출부;
상기 셀 검출부에 의해 검출된 셀의 발생 빈도수에 '1'을 합산하는 빈도수 합산부;
상기 빈도수 합산부에 의해 합산되어 누적된 셀의 발생 빈도수를 기 설정된 설정값(TH)에 비교하여 상기 셀의 발생 빈도수가 상기 설정값(TH) 이상이면 해당 셀을 위험음향신호가 빈번하게 발생하는 영역인 경계셀로 설정하는 경계셀 설정부;
상기 통신 인터페이스부를 통해 상기 안전보조 어플리케이션으로부터 전송받은 위치정보를 추적하는 이동경로 추적부;
상기 이동경로 추적부에 의해 추적된 위치정보가 상기 경계셀 설정부에 의해 설정된 경계셀에 포함될 때 상기 안전보조 어플리케이션으로 현재 위치가 위험음향신호가 자주 발생하는 위치임을 나타내는 진입정보를 생성하여 생성된 진입정보를 상기 안전보조 어플리케이션으로 전송하는 제3 제어부를 포함하고,
상기 안전보조 어플리케이션은 상기 관리서버로부터 상기 진입정보를 전송받으면 상기 안전보조장치로 제어신호를 전송함과 동시에 상기 휴대용단말기의 모니터에 진입정보를 표출하는 것을 특징으로 하는 안전보조시스템. - 청구항 제3항에 있어서, 상기 관리서버는 실제 지면 형상에 대응됨과 동시에 상기 셀들로 분할된 선형수치지도인 가상맵이 기 제작되어 상기 데이터베이스부에 저장되고,
상기 셀들 각각의 빈도수를 나타내는 표식기호 및 상기 스마트폰의 위치정보를 나타내는 표식기호를 상기 가상맵에 매핑시켜 빈도수 가상맵을 생성하는 가상맵 생성부를 더 포함하고,
상기 안전보조 어플리케이션은 사용자의 요청에 따라 상기 관리서버로 상기 빈도수 가상맵 열람을 요청하면 상기 관리서버로부터 상기 가상맵 생성부에 의해 생성된 빈도수 가상맵을 전송받으며, 상기 관리서버로부터 전송받은 빈도수 가상맵을 상기 휴대용단말기의 모니터에 디스플레이 하는 것을 특징으로 하는 안전보조시스템. - 청구항 제4항에 있어서, 상기 안전보조 어플리케이션은 수집된 음향신호가 상기 위험음향신호들에 포함되지 않으나 위험음향신호로 등록하도록 사용자로부터 요청받으면 상기 관리서버로 수집된 음향신호를 포함하는 신규 위험음향신호 등록을 요청하고,
상기 관리서버는 상기 위험음향신호들을 데이터베이스부에 저장하고, 상기 안전보조 어플리케이션으로부터 상기 신규 위험음향신호 등록을 요청받으면 상기 데이터베이스부에 저장된 위험음향신호들에 상기 수집된 음향신호를 추가하여 위험음향신호들을 갱신하여 저장하고,
상기 안전보조 어플리케이션은 최초 구동 또는 사용자의 요청에 따라 상기 관리서버에 접속하여 자신이 저장하고 있는 위험음향신호들을 갱신하는 것을 특징으로 하는 안전보조시스템. - 청구항 제1 항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 안전보조시스템은 실내에 설치되어 안전보조장치와 근거리 무선통신을 수행하는 스마트 초인종을 더 포함하고,
상기 스마트 초인종은
음향을 수집하는 음향수집수단과, 음향수집수단에 의해 수집된 음향신호의 주파수 데시벨이 기 설정된 한계치 이상일 때 위험음향신호가 발생하였다고 판단하며 상기 안전보조장치로 상기 진동소자를 진동시키기 위한 제어신호를 생성하여 전송하는 제4 제어부와, 상기 제4 제어부에 의해 위험음향신호가 발생하였다고 판단되면 구동되어 조명을 출력하거나 또는 안내문구를 디스플레이 하는 표출부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 안전보조시스템. - 청구항 제6항에 있어서, 상기 스마트 초인종은
상기 안전보조장치의 진동횟수, 마이크감도 및 디스플레이 시간들 중 어느 하나를 설정하기 위한 설정버튼을 더 포함하며, 상기 제4 제어부는 상기 설정버튼에 의해 설정된 구동값을 상기 안전보조장치로 전송하는 것을 특징으로 하는 안전보조시스템. - 청구항 제7항에 있어서, 상기 휴대용단말기는 스마트폰이고, 상기 안전보조장치는 시계 또는 팔찌 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 안전보조시스템.
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