KR20170004142A - 시각장애인용 보행 내비게이션 및 gps위치기반인식 음향신호기 모듈 - Google Patents

시각장애인용 보행 내비게이션 및 gps위치기반인식 음향신호기 모듈 Download PDF

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Abstract

본 발명은 시각장애인의 보행 보조 수단인 지팡이에 GPS모듈이 구비되고 이
에 더하여 사물을 인지하여 돌발상황에 대처할 수 있도록 주변의 사물을 탐지하는
초음파모듈과, 보행 내비게이션 기능과 동시에 행단보도 GPS위치기반 검색과 통신프로토콜 기능을 모듈화하여 이용시 음향신호기의 오류문제를 동시에 해결되는 시각장애인용 보행내비게잉션 및 GPS위치기반 인식 음향신호기 모듈를 제공한다.

Description

시각장애인용 보행 내비게이션 및 GPS위치기반인식 음향신호기 모듈{GPS pedestrian navigation and location-based awareness Alarms sound for the visually impaired}
본 발명은 시각장애인이 보행시 안내견 및 동반자가 수반해야 했던 어려움을 보행 내비게이션을 통하여 접근하고 힘들어하는 단점을 보완하여 독립보행에 따른 방향감각 과 보행시 횡단보도 이용에 따른 위험한 요소를 ICT첨단 소프트웨어 프로그램을 통하여 한 단계 업그레이드된 시각장애인용 보행 내비게이션 및 GPS위치기반인식 음향신호기 모듈의 소프트웨어 프로그램에 관한 것이다.
인간은 시각을 통하여 주위에 있는 모든 사물이나 사람의 얼굴과 그 표정 등을 인식한다.
그리고 문자를 식별하거나 공간 내에서 행동을 조절하는데, 이러한 여러 가지 활동은 일상생활을 통하여 끊임없이 이루어지고 있다. 그러나 이러한 시각에 장애가 생기면 시각정보의 수집활동은 물론 공간 내에서의 신체이동이나 색상, 형태, 공간인지 및 공간내의 조정활동에도 커다란 제약을 받는다. 대다수의 보행 보조 수단인 방향정위에 대한 근본적인 정보를 제공하지 못하는 단점을 보완하고 독립보행을 지원될 수 있는 근본적인 시각적 감각에 바탕을 두고 위험으로 부터 보호 받으며 정확한 목적지까지 안내하는 기술이 첨부된 “보행 내비게이션 및 GPS위치기반 인식 음향신호기 모듈 ” 개발을 목적으로 한다.
시각장애인들에게 있어 가장 보편적인 보행 보조 수단인 흰 지팡이의 경우 독립보행에 많은 도움을 주고 있는 것이 사실이지만 여전히 이동의 측면에 치우치고 있으며, 신체적 이동 이전에 방향정위에 관한 적절한 단서를 제공하는데 어려움이 많은 것이 사실이다.
대다수의 보행 보조 수단인 방향정위에 대한 근본적인 정보를 제공하지 못하는 단점을 보완하고 독립보행을 지원될 수 있는 근본적인 시각적 감각에 바탕을 두고 일상생활의 편의를 목적을 두고 있다.
사람은 생활 정보의 대부분을 시각을 통하여 획득한다. 따라서 시각 기능을 상실한다는 것은 정상적인 생활에 치명적일 수 있다. 2013년 12월말 기준 우리나라의 전국 등록 장애인 인구는 약 250만 명에 이르고 있으며, 장애 유형 중 시각 장애인은 25만 3천명에 이르고 있다 (보건복지부 통계자료, 2014). 선천적인 요인이 아닌 사고 등으로 인하여 후천적 요인에 의한 장애인 수의 증가에 따라서 전체 장애인의 수는 지속적으로 증가하고 있는 실정이다.
시각 장애인이 일상생활에서 겪는 가장 큰 불편함은 이동에 관련된 문제이다. 특히 혼자서도 원하는 목적지까지 정확하고 안전하게 이동하는 것에 대한 욕구가 많으나, 흰 지팡이와 안내 견에 의존해야만 하는 실정이다. 이 또한 대중음식점 등 이용 시 큰 불편을 초래할 뿐만 아니라 시각 장애인의 수에 비하여 보급되는 안내 견의 수는 매우 적은 실정이어서 대부분의 시각 장애인은 흰 지팡이를 사용하고 있다.
시각장애인에게 흰 지팡이란 시각장애인에게 시각적인 역할을 대신 해주는 보조기구이다. 하지만 보조기구의 역할은 그 한계가 있으며, 또한 보행 내비게이션도 그 한계가 있다는 것이다.
본 기술개발의 핵심은 시각장애인이 외출 시 사용하고 있는 음향신호기 리모컨의 송·수신 기능을 포함하는 소프트웨어 기술을 개발하고자 한다.
음향신호기 리모컨 기능이 탑재된 보행 내비게이션은 기반정보 검색 시 이동경로 상에 나타내는 GPS 위치 신호에 신호등 위치를 지정하여 횡단보도 위치 와 음향신호기 역할을 동시에 수행한다. 통신 프로토콜이 가지고 있는 송·수신(RF 358.5 Mhz)값만을 지정한다면 보행에 따른 오류정보에 시각장애인이 혼선을 가질 것을 가만하여 “서울시 교통안전시설물 관리시스템”에서 음향신호기 위치데이터 와 국토교통부 로드링크 데이터를 기준으로 표출하여 위치좌표를 가질 수 있다.
가) 시각장애인의 보행을 보조하기 위한 안내견의 경우 훈련시간이 길어 수요를 따라가지 못하고 있으나, 본 기술의 개발 결과로 장애인의 외출을 도울 수 있는 보조기구 개발이 가능하여 편리하고 안전한 안내정보를 제공함으로써 보다 윤택한 삶을 누릴 수 있음.
나) 시각장애인이나 노인을 보조할 수 있는 시각보조 장치로서 복지산업에 활용될 수있다.
다) 시각장애인들과 노약자를 위한 제품을 개발함으로써 사회적 약자들이 더 살기 좋은 사회로 거듭나는 계기가 될 수 있음.
가) 개발시스템 알고리즘 및 개념
(1) 시각장애인의 특성을 고려하여 음성인식 API를 이용하여 기반정보 검색기능을 사용되며, GPS(Global Positioning System)를 통하여 보행길를 탐색 함.
(2) 탐색의 범위는 최단거리를 기준으로 검색하여 보행길 안내서비스 진행 함. (3) 보행에 따른 횡단보도 위치에 접근 시 일정한 거리에서 진동 또는 Blue-tooth로 음성으로 전달해주는 기능을 담고 있는 소프트웨어 프로그램 임.
<그림 1. 개발시스템 알고리즘 내용참고>
이하 도면을 참조하여 본 발명에 관하여 살펴보기로 하며, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이며, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 발명을 설명하는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다.
시각장애인에게 흰 지팡이란 시각적인 역할을 대신 해주는 보조기구이다. 하지만 보조기구의 역할이나, 초음파 센서를 이용한 감지기능은 그 한계가 있으며, 또한 보행 내비게이션도 그 한계가 있다. 본 기술개발은 시각장애인이 외출시 사용하고 있는 음향신호기 리모컨의 송수신 기능을 포함하는 소프트웨어 기술로서 보행 내비게이션의 GPS인식기반을 이용하여 검색된 음향신호기만 알려주는 시스템모듈 기능과 음향신호기 고장에 따른 정보 오류문제를 동시에 개선된 시스템 방식으로서 보행에 따른 정확성을 높인 한 단계 업그레이드된 소프트웨어 프로그램이다.
110 : 손잡이부 120 : 감지부
200 : 통신프로토콜 210 : 음향신호기
220 : 초음파모듈 221 : 초음파발신부
222 : 초음파센서부 230 : 음성인식부
240 : 알람부 250 : RFID수신모듈
260 : GPS모듈 270 : 전자지도모듈
280 : 자이로스코프 290 : MCU

Claims (5)

  1. 시각장애인용 지팡이에 있어서, 손잡이부(110)와, 감지부(120)와, 상기 손잡이부(110)와 감지부(120)의 일측에 구비되는 사물인식장치(200)를 포함하고, 상기 사물인식장치(200)는, 현재위치를 파악하고, 파악된 정보를 MCU(290)에 전송하는 GPS모듈(260); 지도 정보가 저장되는 전자지도모듈(270); 거리측정을 위한 초음파를 발생하는 초음파발신부(221)와, 장애물에 의해 반사된 초음파를 수신하는 초음파센서부(222)가 구비된 초음파모듈(220);
    목적지를 음성으로 인식하고, 파악하는 음성인식부(230); 상기 GPS모듈(260)로부터 전송된 현재위치와 상기 음성인식부(230)에서 파악된 목적지 위치정보를 기반으로 상기 전자지도모듈(270)과 연동하여 주변 시설물 및 장애물에 대한 정보를 상기 알람부(240)를 통해 시각장애인에게 알리고, 행단보도 이용에 따른 음향신호기(210)에 송수신을 기능을 동시에 수행하면서 통신프로토콜 기능이 탑재된 보행 내비게이션 GPS위치기반 검색에 의해 전달된다.
    상기 초음파발신부(221)에서 발사된 기준신호의 시간과, 상기 초음파센서부(222)에서 수신된 변별신호의 시간차를 이용하여 물체의 거리를 산출하되, 특정 사물만을 감지하여 거리를 산출하는 MCU(290);
    상기 GPS위치기반 인식 음향신호기를 MCU(290)로부터 신호를 받아 시각장애인에게 알람을 제공하는 알람부(240);를 포함하는 것을 특징으로 하는 시각장애인용 보행내비게이션 및 GPS위치기반 인식 음향신호기 모듈
  2. 청구항 1에 있어서,
    복수개의 RFID 태그들로부터 현재 위치를 보정하는 RFID수신모듈(250);
    을 포함하고,
    상기 MCU(290)는, 상기 GPS모듈(260)의 신호 강도가 약하면, 상기 RFID수신
    모듈(250)과 주변 사물을 인식하는 것을 특징으로 하는 시각장애인용 보행 내비게이션 및 GPS위치기반 인식 음향신호기 모듈
  3. 청구항 1에 있어서,
    전원을 공급하는 배터리부(291);를 더 포함하고,
    상기 MCU(290)는, 상기 배터리부(291)의 충전 잔량을 지속적으로 검출하고,
    충전이 필요한 경우 사용자에게 알람부(240)를 통해 알람을 제공하는 것을 특징으
    로 하는 보행 내비게이션 및 GPS위치기반 인식 음향신호기 모듈
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 MCU(290)는,
    알람부(240)를 통해 알람을 제공하는 것을 특징으로 하는 보행 내비게이션 및 GPS위치기반 인식 음향신호기 모듈
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 MCU(290)는,
    상기 GPS모듈(260)로부터 전송된 위치정보를 기반으로 상기 전자지도모듈
    (270)과 연동하여 시각장애인이 행단보도 이용에 따른 음향신호기(210)에 송수신을 기능을 동시에 수행하면서 통신프로토콜 기능이 탑재된 보행 내비게이션 GPS위치기반 검색에 의해 시각장애인에게 진동으로 전달된다.
    상기 알람부(240)에 전송하는 것을 특징으로 하는 보행 내비게이션 및 GPS위치기반 인식 음향신호기 모듈
KR1020150094073A 2015-07-01 2015-07-01 시각장애인용 보행 내비게이션 및 gps위치기반인식 음향신호기 모듈 KR20170004142A (ko)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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GB2614706A (en) * 2022-01-05 2023-07-19 Global Esprit Inc Cushion pad

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101988424B1 (ko) 2017-12-14 2019-06-12 충남대학교산학협력단 Gps 기반 내비게이션 기능을 갖는 시각장애인용 지팡이
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