KR20160144211A - Walking Assistive Method Based On Intelligent Walking Assistive Algorithm - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 지능형 보행 보조 알고리듬 기반의 시각 장애인 및 노약자의 보행 보조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 기존의 시각 장애인 및 노약자가 사용하는 아날로그(analog) 형태의 보행 보조 장치에 지능형 보행 제어 모듈을 내재하고, 무선 이동 통신 모듈과 상호 연동하는 기능을 구비하여 시각 장애인 및 노약자의 보행 시, 안전한 경로로 유도하거나 낙상 사고를 미연에 방지할 수 있으며 유사 상황이 발생할 경우에 보호자 및 주변인에게 신속하게 사고 전파할 수 있는 알고리듬을 내재한 보행 보조 방법에 관한 것이다. [0001] The present invention relates to a walking assistant method for a visually impaired person and an elderly person based on an intelligent walking aiding algorithm, and more particularly, And it has a function to interoperate with the wireless mobile communication module, so that it is possible to guide a visually handicapped person and a elderly person to a safe route when walking, or to prevent a fall accident in advance. In case of a similar situation, And a walking assist method with an algorithm that can be used.
시각 장애인의 경우에 보행을 보조하는 수단으로 안내견을 동반하는 방법이 있으나 안내견 분양 절차가 복잡하고 가용 안내견(guide dog) 개체수가 제한적이어서 보편화가 어려운 실정이기 때문에 지팡이 형태의 보행 보조 장치를 널리 이용한다. 또한 노약자도 보행 보조 수단으로 지팡이 형태의 보행 보조 장치를 활용하지만 일반적으로 아날로그(analog) 형태의 지지 기능 측면에 국한된 보행 보조 장치를 사용하고 있는 실정이다. 따라서, ICT 기술(information and communication technology) 및 ICT 공공기반시설을 활용하고 첨단 디지털 기술이 접목된 보행 보조 장치를 개발하여 상용화 및 보편화할 수 있다면 전술한 사회적 약자를 보호하고 배려할 수 있는 첨단 복지 기술의 저변 확대뿐만 아니라 기술 사업화를 통한 창조 경제 형성도 가능하다. In the case of the visually impaired, there is a way to accompany the guide dog as a means of assisting the walking. However, since the guide dog pre-sale procedure is complicated and the number of available guide dogs is limited, In addition, the elderly also use a walking aid device in the form of a walking stick as a walking aid, but in general, they use a walking aid device limited to the analogue support function. Therefore, if the information and communication technology and the ICT public infrastructure are utilized and a walking aids equipped with advanced digital technology can be developed and commercialized and universalized, the advanced welfare technology As well as the formation of a creative economy through technology commercialization.
전술한 내용과 유사한 선행 기술에는 한국정보과학회 논문지에 게재된 '초음파 및 가속도 센서를 이용한 시각장애인용 보행보조 장치의 성능 개선' 연구; 한국컴퓨터정보학회 논문지에 게재된 '모바일기기를 이용한 상황인식-흰지팡이' 연구; 한국HCI학회 학술대회 논문집에 게재된 '보행 안정성 확보 및 지면 조건 감각 제공을 위한 능동 낙상 방지 햅틱 지팡이 설계', 연구; 대한민국 특허청에 등록된 KR 10-2011-0133879(A); KR 10-2013-0086861(A); KR 10-1193721(B1); KR 10-1394490(B1); KR 10-1471856(B1); KR 10-1400828(B1); KR 10-1390345(B1); KR 10-1357855(B1); KR 10-1503381(B1) 등이 있다. 상기한 종래의 기술에서는 아날로그 형태의 지지 기능을 증대시키기 위한 각종 하드웨어(hardware)적 보강 모듈, 바이오 센서(biosensor) 모듈 및 사용자 친화적인 편의 기능 모듈 등을 추가하는 방식을 개시하였다. 그러나 무선 이동 통신 모듈과 지능형 보행 제어 모듈을 이용하여 낙상, 졸도 및 실신 등의 유사 상황 발생 시 신속한 사고 전파와 보행을 보조하는 방법이 제안되지 못하였다. Prior arts similar to those described above include the 'Improvement of the performance of a walking assist device for the visually impaired using ultrasonic and acceleration sensors' published in the Journal of the Korean Information Science Society; 'A Study on Situation Recognition Using Mobile Devices - White Cane' in the Journal of the Korea Computer Information Association; 'Haptic walking cane design for prevention of active fall in order to provide pedestrian stability and sense of ground condition', published in Conference Proceedings of the HCI Conference in Korea; Korea Registered in the Korean Intellectual Property Office 10-2011-0133879 (A); KR 10-2013-0086861 (A); KR 10-1193721 (B1); KR 10-1394490 (B1); KR 10-1471856 (B1); KR 10-1400828 (B1); KR 10-1390345 (B1); KR 10-1357855 (B1); KR 10-1503381 (B1). In the above-described conventional technology, various hardware reinforcing modules, biosensor modules, and user-friendly convenience function modules for enhancing an analog type supporting function are added. However, a method of assisting the rapid propagation of an accident and gait in case of similar situations such as falling, fainting and fainting by using a wireless mobile communication module and an intelligent walking control module has not been proposed.
본 발명은 상기한 발명의 배경으로부터 요구되는 기술적 필요성을 충족하는 것을 목적으로 한다. The present invention aims to satisfy the technical needs required from the background of the above-mentioned invention.
구체적으로, 본 발명의 목적은 기존의 시각 장애인 및 노약자가 사용하는 아날로그 형태의 보행 보조 장치에 지능형 보행 제어 모듈을 내재하고, 무선 이동 통신 모듈과 상호 연동하는 기능을 구비하여 시각 장애인 및 노약자의 보행 시, 안전한 경로로 유도하거나 낙상 사고를 미연에 방지할 수 있으며 유사 상황이 발생할 경우에 보호자 및 주변인에게 신속하게 사고 전파할 수 있는 알고리듬을 내재한 보행 보조 방법을 제공하는 것이다. Specifically, the object of the present invention is to provide an intelligent walking control module that includes an intelligent walking control module in an analog type walking aids used by existing visually impaired and elderly people and has a function of interacting with a wireless mobile communication module, The present invention provides a walking assistant method that can induce a safe route or prevent a fall accident beforehand, and can quickly spread an accident to a carer or a nearby person when a similar situation occurs.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. The technical objects to be achieved by the present invention are not limited to the above-mentioned problems, and other technical subjects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description. There will be.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 지능형 보행 보조 알고리듬 기반의 시각 장애인 및 노약자의 보행 보조 방법은 생체 신호 센서부; 가속도 센서부; 센서 신호 송수신 및 전원 공급 연결선; 압전 소자 모듈;이 구비된 보행 보조 디바이스와 지능형 보행 제어 모듈; 무선 이동 통신 모듈; 장애물 정보 획득용 초음파 송수신 모듈; 위치 추적용 GPS 모듈; 발광 다이오드 버튼; 사용자 음성 인식 및 경고음 출력용 스피커 모듈; 사용자 개인 정보 및 장치 상태 확인용 디스플레이 모듈; 전원 공급용 배터리 모듈;이 구비된 통신 및 제어 디바이스 간의 상호 연동이 유기적으로 이루어지고 각 모듈 또는 센서로부터 송수신하는 신호를 기반으로 유사 상황 판별이 가능한 알고리듬을 내재하는 것을 특징으로 한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a gait assistant method for a visually impaired person and a senior citizen based on an intelligent gait assistant algorithm, An acceleration sensor unit; Sensor signal transmission / reception and power supply connection line; A walking assistant device provided with a piezoelectric element module; an intelligent walking control module; A wireless mobile communication module; An ultrasonic transmission / reception module for obtaining obstacle information; A GPS module for location tracking; Light emitting diode button; A speaker module for user speech recognition and alarm output; A display module for user personal information and device status confirmation; A power supply battery module, and a communication and control device provided with the power supply module, the power supply module includes a communication module and a control module.
이상과 같이 본 발명은 보행 보조 디바이스와 지능형 보행 보조 알고리듬을 내재한 통신 및 제어 디바이스 간의 상호 연동하는 기능을 구비함으로써 시각 장애인 및 노약자의 보행 시, 안전한 경로로 유도하거나 낙상 사고를 미연에 방지하고 유사 상황이 발생할 경우에 보호자 및 주변인에게 신속하게 사고 전파가 가능한 보행 보조 방법을 제공하는 효과가 있다. As described above, according to the present invention, since the walking assistant device and the intelligent walking assistant algorithm have the function of mutual interoperation between the communication and control devices, it is possible to prevent a fall accident, There is an effect that it is possible to provide a walking assistance method capable of quickly spreading an accident to a guardian and a surrounding person when a situation occurs.
본 발명의 기술적 효과들은 이상에서 언급한 기술적 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 효과들은 청구범위의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. It is to be understood that the technical advantages of the present invention are not limited to the technical effects mentioned above and that other technical effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims There will be.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 지능형 보행 보조 알고리듬 기반의 시각 장애인 및 노약자의 보행 보조 방법을 실시할 수 있는 장치의 예시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 지능형 보행 보조 알고리듬 기반의 시각 장애인 및 노약자의 보행 보조 방법을 실시하기 위한 세부 구성 요소를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 지능형 보행 보조 알고리듬 기반의 시각 장애인 및 노약자의 보행 보조 방법의 실시 흐름도이다.FIG. 1 is a diagram illustrating an apparatus capable of performing a gait assistant method for the visually impaired and the elderly based on the intelligent gait assistant algorithm according to the embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a detailed block diagram of a walking assistance method for the visually impaired and the elderly based on the intelligent walking assistance algorithm according to the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a flow chart of a walking assistance method for a visually impaired person and an aged person based on an intelligent walking assistance algorithm according to an embodiment of the present invention.
이하에서는, 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하지만, 이는 본 발명의 더욱 용이한 이해를 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다. 또한 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The above and other objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of the present invention when taken in conjunction with the accompanying drawings, It is not. In the following description of the present embodiment, the same components are denoted by the same reference numerals and symbols, and further description thereof will be omitted.
도 1 내지 도 2를 참조하면 본 발명은 보행 보조 디바이스(100)에 통신 및 제어 디바이스(200)가 결합되는 형태이다. 상기 보행 보조 디바이스(100)에는 생체 신호 센서부(110)와 가속도 센서부(120)가 구비되어 있으며 이를 통하여 사용자의 생체 신호와 이동 정보를 교차 검지하여 시각 장애인 및 노약자에 대한 유사 상황 발생 여부를 파악할 수 있다. 상기 보행 보조 디바이스(100)의 하단부에는 압전 소자 모듈(13)이 구비되어 있어서 사용자가 보행하는 경우에 지지하는 행위로 인하여 하단부로 무게 중심이 이동하게 되면 하단부에 걸리는 압력을 전기 에너지로 변환하고 센서 신호 송수신 및 전원 공급 연결선(12)을 통하여 상기 통신 및 제어 디바이스(200)로 전달한다. 그리고 상기 생체 신호 센서부(110)와 상기 가속도 센서부(120)에서 감지하는 생체 신호와 가속도 감지 신호에 의한 유사 상황 발생 여부 판단 뿐만 아니라 상기 압전 소자(13)에서 감지하는 압력의 세기가 불규칙하거나 일정 시간 이상 감지 되지 않을 경우 유사 상황을 판단할 수 있는 교차 검증 요소로 활용할 수 있다. 또한 상기 압전 소자(13)를 이용하여 전원 공급용 배터리 모듈(11)을 충전할 수 있는 기능이 있다.
1 and 2, the present invention is a mode in which the communication and
상기 통신 및 제어 디바이스(200)에는 지능형 보행 제어 모듈(210); 무선 이동 통신 모듈(220); 장애물 정보 획득용 초음파 송수신 모듈(230); 위치 추적용 GPS 모듈(240); 발광 다이오드 버튼(250); 사용자 음성 인식 및 경고음 출력용 스피커 모듈(260); 사용자 개인 정보 및 장치 상태 확인용 디스플레이 모듈(270)이 구비된다. 상기 지능형 보행 제어 모듈(210)은 생체 신호, 가속도 신호, 사용자 음성, 장애물 정보 및 지리 위치 정보 등을 개별적 혹은 종합적으로 분석하여 시각 장애인 및 노약자의 보행 안정성 확보를 위한 경고음 출력, 경고등 점멸 및 무선 이동 통신 모듈로 데이터 전달 등의 작업을 수행하는 알고리듬이 내재된 일종의 컴퓨터 연산 및 제어 장치이다. 상기 무선 이동 통신 모듈(220)은 상기 지능형 보행 제어 모듈(210)의 명령에 따라 지정 보호자의 이동 통신 단말기로 시각 장애인 및 노약자의 개인 상태 및 장치 상태 등의 정보를 데이터 패킷화(data packetization)하여 전송하는 기능을 수행한다. 상기 장애물 정보 획득용 초음파 송수신 모듈(230)은 사용자의 보행 경로 전방으로 초음파 신호를 발산하여 장애물 유무를 확인하는 기능을 수행한다. 상기 위치 추적용 GPS 모듈(240)은 사용자의 보행 경로 추적 등의 위치 정보를 획득하는 기능을 수행한다. 상기 발광 다이오드 버튼(250)은 상기 보행 보조 디바이스(100)와 상기 웨어러블 디바이스(200)의 체결 상태를 지시하고, 유사 상황 발생 시 시각 장애인 및 노약자가 상기 발광 다이오드 버튼(250)을 누르면 급격히 점멸함과 동시에 상기 사용자 음성 인식 및 경고음 출력용 스피커 모듈(260)로 경고음이 출력되어 주변인에게 구조 요청을 수행할 수 있다. 또한 상기 사용자 음성 인식 및 경고음 출력용 스피커 모듈(260)은 사용자의 음성 정보를 인식하여 상기 보행 보조 디바이스(100)와 상기 웨어러블 디바이스(200)의 기능 활성화를 위한 일종의 시동 역할을 수행하며 한 기기에 여러 명의 사용자를 등록하여 관련 데이터 베이스를 상기 지능형 보행 제어 모듈(210)에 저장하면 다수의 사용자에 대한 관리도 가능하다. 상기 사용자 개인 정보 및 장치 상태 확인용 디스플레이 모듈(270)은 시각 장애인 및 노약자의 이름, 거주지, 투병 정보, 현재 상태 및 보호자 연락처 등의 기본적인 개인 정보를 나타내는 역할을 하여 유사 상황 발생 시 신속한 구조 및 후속 조치가 이루어질 수 있다.
The communication and
도 3을 참조하면 본 발명에 따른 지능형 보행 보조 알고리듬 기반의 시각 장애인 및 노약자의 보행 보조 방법의 구현 알고리듬을 상세히 확인할 수 있다. 시각 장애인 및 노약자가 보행 보조 장치를 이용한 보행을 시작(S100)하면 상기 전원 공급용 배터리 모듈(11)이 활성화(S200)되면서 상기 압전 소자 모듈(13)이 활성화(S210)되고 상기 사용자 개인 정보 및 장치 상태 확인용 디스플레이 모듈(270)도 활성화(S220)되며 상기 사용자 음성 인식 및 경고음 출력용 스피커 모듈(260)의 사용자 음성 인식 기능이 활성화(S230) 된다. 그 후 보행 보조 장치를 사용하려는 시각 장애인 및 노약자가 음성 신호를 제공하면 사용자의 기 등록 여부를 확인(S300)하여 등록된 사용자이면 상기 위치 추적용 GPS 모듈(240) 기능을 활성화(S400)하여 경로 정보 획득을 위한 준비를 하고 등록되지 않은 사용자이면 상기 사용자 음성 인식 및 경고음 출력용 스피커 모듈(260)에서 사용자 등록 요청 경고음이 발생(S310)한다.
Referring to FIG. 3, the algorithm for implementing the walking assist method of the visually impaired and the elderly based on the intelligent walking assistance algorithm according to the present invention can be confirmed in detail. When the visually handicapped person and the elderly person start to walk using the walking assist device (S100), the power
상기 위치 추적용 GPS 모듈(240) 기능이 활성화(S400) 되면서 상기 장애물 정보 획득용 초음파 송수신 모듈(230)도 활성화(S500)되고 상기 생체 신호 센서부(110) 기능이 활성화(S600) 되며 상기 가속도 센서부(120) 기능도 활성화(S610) 된다. 이 때 상기 장애물 정보 획득용 초음파 송수신 모듈(230)이 활성화되어 전방 감지를 수행하는 과정에서 보행 중인 시각 장애인 및 노약자의 전방에 장애물이 있는 것으로 확인(S510)되면 상기 생체 신호 센서부(110)와 상기 가속도 센서부(120)의 신호 검지를 통하여 사용자의 의식이 있는지를 확인(S520)한다. 사용자가 의식이 있는 것으로 확인되면 상기 사용자 음성 인식 및 경고음 출력용 스피커 모듈(260)에서 상기 발광 다이오드 버튼(250)을 누르도록(S530) 하는 안내음이 출력되고 이에 따르면 주의 및 도움 요청 경보음을 발생(S540)시켜 구조 혹은 도움 요청을 수행할 수 있다. 만약에 사용자가 의식이 없는 것으로 확인되면 자동으로 상기 사용자 음성 인식 및 경고음 출력용 스피커 모듈(260)에서 주의 및 도움 요청 경보음을 발생(S540)시켜 주변인에게 구조 요청을 수행할 수 있다.
The ultrasonic transmission /
또한 상기 생체 신호 센서부(110) 및 상기 가속도 센서부(120)의 기능이 활성화(S600, S610)되면 사용자의 신체 상태가 양호한지 확인(S700)하는데 이 때 사용자의 신체 상태에 문제 발견되면 상기 S520, S530 및 S540 단계의 과정을 순차적으로 진행하게 된다. 사용자의 신체 상태가 양호하다면 이전 모든 단계에서 획득한 개인 정보 및 위치 정보 데이터를 상기 지능형 보행 제어 모듈(210)에 데이터화하여 전달하는 과정(S800)을 수행하고 이를 무선 이동 통신 모듈로도 전달(S900)하여 지정 보호자의 무선 이동 통신 단말기로 시각 장애인 및 노약자의 보행 정보를 전송(S910)하는 과정을 수행한다. 전술한 과정에서 취합된 현재의 건강 상태를 포함하여 이름, 거주지, 투병 정보 및 보호자 연락처 등의 주요 정보를 상기 사용자 개인 정보 및 장치 상태 확인용 디스플레이 모듈(270)로 전송하는 것(S920)으로 본 발명에 따른 지능형 보행 보조 알고리듬 기반의 시각 장애인 및 노약자의 보행 보조 방법의 알고리듬 구현이 종료된다.
When the functions of the
이상 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하였지만, 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용, 변형 및 개작을 행하는 것이 가능할 것이다. 이에, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다. While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, will be. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined only by the appended claims.
100 : 보행 보조 디바이스
200 ; 통신 및 제어 디바이스100: a walking assist device
200; Communication and control devices
Claims (10)
보행 보조 디바이스(100)와 통신 및 제어 디바이스(200)는 상호 결합되어 하나의 시스템을 구성하는 것을 특징으로 하며,
상기 보행 보조 디바이스(100)에는 생체 신호 센서부(110); 가속도 센서부(120); 센서 신호 송수신 및 전원 공급 연결선(12); 압전 소자 모듈(13);이 구비되고,
상기 통신 및 제어 디바이스(200)에는 지능형 보행 제어 모듈(210); 무선 이동 통신 모듈(220); 장애물 정보 획득용 초음파 송수신 모듈(230); 위치 추적용 GPS 모듈(240); 발광 다이오드 버튼(250); 사용자 음성 인식 및 경고음 출력용 스피커 모듈(260); 사용자 개인 정보 및 장치 상태 확인용 디스플레이 모듈(270); 전원 공급용 배터리 모듈(11);이 구비되는 것을 특징으로 하는 지능형 보행 보조 알고리듬 기반의 시각 장애인 및 노약자의 보행 보조 방법.In the walking assist method of the visually impaired and the elderly based on the intelligent walking assistance algorithm,
The walking assistant device 100 and the communication and control device 200 are mutually combined to form one system,
The walking assistant device 100 includes a living body signal sensor unit 110; An acceleration sensor unit 120; Sensor signal transmission / reception and power supply connection line 12; A piezoelectric element module 13 is provided,
The communication and control device 200 includes an intelligent walking control module 210; A wireless mobile communication module 220; An obstacle information acquisition ultrasonic transmission / reception module 230; A GPS module 240 for position tracking; A light emitting diode button 250; A speaker module 260 for user speech recognition and warning sound output; Display module 270 for user personal information and device status confirmation; And a battery module (11) for power supply. The walking assist method of the visually impaired and the elderly based on the intelligent assistant walking algorithm.
상기 보행 보조 디바이스(100)에 구비된 생체 신호 센서부(110)와 가속도 센서부(120)는 시각 장애인 및 노약자의 생체 신호와 이동 정보를 교차 검지하여 시각 장애인 및 노약자에 대한 유사 상황 발생 여부를 파악할 수 있는 기능이 구현되는 것을 특징으로 하는 지능형 보행 보조 알고리듬 기반의 시각 장애인 및 노약자의 보행 보조 방법.The method according to claim 1,
The bio-signal sensor unit 110 and the acceleration sensor unit 120 provided in the walking-assistance device 100 cross-detect the bio-signals and movement information of the visually impaired and the elderly to determine whether or not a similar situation occurs to the visually impaired and the elderly Wherein the method comprises the steps of: (a) providing a walking assistance function for the visually impaired and the elderly;
상기 보행 보조 디바이스(100)의 하단부에 구비된 상기 압전 소자 모듈(13)은 사용자가 보행할 때, 상기 보행 보조 디바이스(100) 하단부로 무게 중심이 이동하여 발생하는 압력을 전기 에너지로 변환하여 상기 전원 공급용 배터리 모듈(11)을 충전하거나 센서 신호 송수신 및 전원 공급 연결선(12)을 통하여 상기 통신 및 제어 디바이스(200)에 전력을 전달하며, 상기 압전 소자(13)에서 감지하는 압력의 세기가 불규칙하거나 일정 시간 이상 감지 되지 않을 경우 유사 상황을 판단할 수 있는 교차 검증 요소로 활용하는 것을 특징으로 하는 지능형 보행 보조 알고리듬 기반의 시각 장애인 및 노약자의 보행 보조 방법.The method according to claim 1,
The piezoelectric element module 13 provided at the lower end of the walking assist device 100 converts the pressure generated as the center of gravity moves to the lower end of the walking assist device 100 when the user is walking, The power is supplied to the communication and control device 200 via the battery module 11 for power supply or through the sensor signal transmission / reception and power supply connection line 12, and the intensity of the pressure sensed by the piezoelectric element 13 is Wherein the method is used as a cross validation element that can detect a similar situation when it is not detected irregularly or for a predetermined period of time.
상기 지능형 보행 제어 모듈(210)은 생체 신호, 가속도 신호, 사용자 음성, 장애물 정보 및 지리 위치 정보 등을 분석하여 시각 장애인 및 노약자의 보행 안정성 확보를 위한 경고음 출력, 경고등 점멸 및 무선 이동 통신 모듈로 데이터 전달 등의 작업을 수행하는 알고리듬이 내재된 일종의 컴퓨터 연산 및 제어 장치인 것을 특징으로 하는 지능형 보행 보조 알고리듬 기반의 시각 장애인 및 노약자의 보행 보조 방법. The method according to claim 1,
The intelligent gait control module 210 analyzes the bio signal, the acceleration signal, the user voice, the obstacle information, and the geographical position information to output a warning sound for securing the walking stability of the visually impaired and the elderly, Wherein the algorithm is a kind of computer arithmetic and control device having an algorithm for carrying out a task such as forwarding, forwarding, etc. The walking assist method of the visually impaired and the elderly based on the intelligent gait assistant algorithm.
상기 무선 이동 통신 모듈(220)은 상기 지능형 보행 제어 모듈(210)의 명령에 따라 지정 보호자의 이동 통신 단말기로 시각 장애인 및 노약자의 개인 상태 및 장치 상태 등의 정보를 데이터 패킷화하여 전송하는 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 지능형 보행 보조 알고리듬 기반의 시각 장애인 및 노약자의 보행 보조 방법.The method according to claim 1,
The wireless mobile communication module 220 has a function of data packetizing and transmitting information such as personal status and device status of the visually impaired and the elderly to the mobile communication terminal of the designated guardian according to the command of the intelligent walking control module 210 A walking assistant method for the visually impaired and the elderly based on the intelligent walking assistance algorithm.
상기 장애물 정보 획득용 초음파 송수신 모듈(230)은 사용자의 보행 경로 전방으로 초음파 신호를 발산하여 장애물 유무를 확인하는 기능을 수행하고 상기 위치 추적용 GPS 모듈(240)은 사용자의 보행 경로 추적 등의 위치 정보 획득이 가능한 것을 특징으로 하는 지능형 보행 보조 알고리듬 기반의 시각 장애인 및 노약자의 보행 보조 방법.The method according to claim 1,
The ultrasonic transmission / reception module 230 for acquiring obstacle information functions to confirm presence / absence of an obstacle by emitting an ultrasonic signal in front of the user's walking path, and the GPS module for position tracking 240 detects a position A walking assist method for the visually impaired and the elderly based on the intelligent walking assistant algorithm characterized in that information can be acquired.
상기 발광 다이오드 버튼(250)은 상기 보행 보조 디바이스(100)와 상기 통신 및 제어 디바이스(200)의 체결 상태를 지시하고, 유사 상황 발생 시 시각 장애인 및 노약자가 상기 발광 다이오드 버튼(250)을 누르면 급격히 점멸함과 동시에 상기 사용자 음성 인식 및 경고음 출력용 스피커 모듈(260)로 경고음이 출력되어 주변인에게 구조 요청 수행이 가능한 것을 특징으로 하는 지능형 보행 보조 알고리듬 기반의 시각 장애인 및 노약자의 보행 보조 방법.The method according to claim 1,
The light emitting diode button 250 indicates the state of engagement between the walking assist device 100 and the communication and control device 200 and the light emitting diode button 250 is pressed rapidly when a visually impaired person or a senior citizen presses the light emitting diode button 250 And a warning sound is output to the speaker module 260 for outputting the user voice recognition and warning sound at the same time that the resident can perform the rescue request.
상기 사용자 음성 인식 및 경고음 출력용 스피커 모듈(260)은 사용자의 음성 정보를 인식하여 상기 보행 보조 디바이스(100)와 상기 통신 및 제어 디바이스(200)의 기능 활성화를 위한 시동 역할을 수행하며 한 기기에 여러 명의 사용자를 등록하여 관련 데이터 베이스를 상기 지능형 보행 제어 모듈(210)에 저장하면 다수의 사용자에 대한 관리가 가능한 것을 특징으로 하는 지능형 보행 보조 알고리듬 기반의 시각 장애인 및 노약자의 보행 보조 방법.The method according to claim 1,
The speaker module 260 for user voice recognition and alarm output recognizes voice information of the user and performs a role of activating the functions of the walking assistant device 100 and the communication and control device 200, Wherein a plurality of users are registered and the related database is stored in the intelligent gait control module 210, so that management of a plurality of users is possible, and a walking assistant method for the visually impaired and the elderly based on the intelligent gait assistant algorithm.
상기 사용자 개인 정보 및 장치 상태 확인용 디스플레이 모듈(270)은 시각 장애인 및 노약자의 이름, 거주지, 투병 정보, 현재 상태 및 보호자 연락처 등의 사용자 개인 정보를 나타내는 역할을 하여 유사 상황 발생 시 응급 구조 및 후속 조치에 활용하는 것을 특징으로 하는 지능형 보행 보조 알고리듬 기반의 시각 장애인 및 노약자의 보행 보조 방법.The method according to claim 1,
The user personal information and device status display module 270 serves to represent user's personal information such as the name of the visually impaired and the elderly, A method of walking assistant for the visually impaired and the elderly based on the intelligent walking assistance algorithm,
시각 장애인 및 노약자가 보행 보조 장치를 이용한 보행을 시작하는 단계(S100);
상기 전원 공급용 배터리 모듈(11)이 활성화되는 단계(S200);
상기 S200 단계가 완료되면 상기 압전 소자 모듈(13)이 활성화되는 단계(S210);
상기 S200 단계가 완료되면 상기 사용자 개인 정보 및 장치 상태 확인용 디스플레이 모듈(270)이 활성화되는 단계(S220);
상기 S200 단계가 완료되면 상기 사용자 음성 인식 및 경고음 출력용 스피커 모듈(260)의 사용자 음성 인식 기능이 활성화되는 단계(S230);
상기 S230 단계가 완료되면 보행 보조 장치를 사용하려는 시각 장애인 및 노약자가 음성 신호를 제공하면 사용자의 기 등록 여부를 확인하는 단계(S300);
상기 S300 단계에서 등록된 사용자이면 상기 위치 추적용 GPS 모듈(240) 기능을 활성화하여 경로 정보 획득을 위한 준비를 하는 단계(S400);
상기 S300 단계에서 등록되지 않은 사용자이면 상기 사용자 음성 인식 및 경고음 출력용 스피커 모듈(260)에서 사용자 등록 요청 경고음이 발생하는 단계(S310);
상기 S400 단계가 완료되면 상기 장애물 정보 획득용 초음파 송수신 모듈(230)이 활성화되는 단계(S500);
상기 S500 단계가 완료되면 상기 장애물 정보 획득용 초음파 송수신 모듈(230)이 전방을 감지하여 보행 중인 시각 장애인 및 노약자의 전방에 장애물이 있는 것을 확인하는 단계(S510);
상기 S510 단계에서 시각 장애인 및 노약자의 전방에 장애물이 있으면 상기 생체 신호 센서부(110)와 상기 가속도 센서부(120)의 신호 검지를 통하여 사용자의 의식이 있는지를 확인하는 단계(S520);
상기 S400 단계가 완료되면 상기 생체 신호 센서부(110) 기능이 활성화되는 단계(S600);
상기 S400 단계가 완료되면 상기 가속도 센서부(120) 기능이 활성화되는 단계(S610);
상기 S520 단계에서 사용자가 의식이 있는 것으로 확인되면 상기 사용자 음성 인식 및 경고음 출력용 스피커 모듈(260)에서 상기 발광 다이오드 버튼(250)을 누르도록 안내음이 출력되는 단계(S530);
S530 단계에서 상기 발광 다이오드 버튼(250)을 누르면 주의 및 도움 요청 경보음을 발생시키는 단계(S540);
상기 S520 단계에서 사용자가 의식이 없는 것으로 확인되면 자동으로 상기 사용자 음성 인식 및 경고음 출력용 스피커 모듈(260)에서 주의 및 도움 요청 경보음을 발생시키는 단계(S540);
상기 S600 및 S610 단계가 완료되면 사용자의 신체 상태가 양호한지 확인하는 단계(S700);
상기 S700 단계에서 사용자의 신체 상태가 양호하다면 이전 모든 단계에서 획득한 개인 정보 및 위치 정보 데이터를 상기 지능형 보행 제어 모듈(210)에 데이터화하여 전달하는 단계(S800);
상기 S800 단계에서 전달된 데이터를 다시 무선 이동 통신 모듈로 전달하는 단계(S900);
상기 S900 단계가 완료되면 지정 보호자의 무선 이동 통신 단말기로 시각 장애인 및 노약자의 보행 정보를 전송하는 단계(S910);
상기 S910 단계에서 전송한 시각 장애인 및 노약자의 보행 정보를 상기 사용자 개인 정보 및 장치 상태 확인용 디스플레이 모듈(270)로 전송하는 단계(S920);로 구성 및 진행되는 것을 특징으로 하는 지능형 보행 보조 알고리듬 기반의 시각 장애인 및 노약자의 보행 보조 방법.In the walking assist method of the visually impaired and the elderly based on the intelligent walking assistance algorithm,
A step (S100) in which the blind and the elderly start walking using the walking aid;
A step S200 of activating the power supply battery module 11;
The step S210 of activating the piezoelectric element module 13 when the step S200 is completed;
When the step S200 is completed, a step S220 of activating the display module 270 for checking the user's personal information and device status is performed.
When the step S200 is completed, the user voice recognition function of the user voice recognition and alarm sound output speaker module 260 is activated (S230);
When the step S230 is completed, a step S300 of confirming whether the visually impaired person and the elderly person who intends to use the walking aid device have already registered the voice signal, if the voice signal is provided;
If the user is registered in step S300, activating the function of the GPS module for location tracking (S400) to prepare for obtaining route information (S400);
If the user is not registered in step S300, a user registration request beep sound is generated in the speaker module 260 for outputting user voice recognition and warning sound (S310);
When the step S400 is completed, a step S500 of activating the obstacle information acquiring ultrasonic transmission / reception module 230 is performed.
When the step S500 is completed, the obstacle information acquisition ultrasonic wave transmission / reception module 230 senses the front of the obstacle information and confirms that there is an obstacle ahead of the blind and the elderly in walking (S510);
In operation S520, if there is an obstacle ahead of the visually impaired person and the elderly person, it is checked whether there is a consciousness of the user through the signal detection of the bio-signal sensor unit 110 and the acceleration sensor unit (S520).
When the step S400 is completed, the bio-signal sensor 110 is activated (S600).
The step of activating the acceleration sensor unit 120 when the step S400 is completed (S610);
If it is determined in step S520 that the user is conscious, a step S530 of outputting a guidance sound to depress the light emitting diode button 250 in the speaker module 260 for outputting user voice recognition and warning sound;
In operation S540, when the light emitting diode button 250 is pressed, a warning buzzer is generated (S540).
If it is determined in step S520 that the user is unconscious, a step S540 of automatically generating a caution and assistance request alarm sound in the user voice recognition and alarm sound output speaker module 260 is performed;
When the steps S600 and S610 are completed, it is checked whether the user's body condition is good (S700).
If the physical condition of the user is good in step S700, the personal information and the positional information data obtained in all previous steps are converted into data and transmitted to the intelligent gait control module 210 (S800).
Transmitting the data transmitted in step S800 to the wireless mobile communication module (S900);
When the step S900 is completed, step (S910) of transmitting walking information of the blind and the visually impaired to the wireless mobile communication terminal of the designated protector;
And transmitting the walking information of the visually impaired and the elderly person transmitted in step S910 to the display module 270 for confirming the user's personal information and the device status (S920). The intelligent walking assistant algorithm A method of walking assistance for the visually impaired and the elderly.
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