KR20190101789A - 시각 장애인을 위한 스마트 지팡이 - Google Patents

시각 장애인을 위한 스마트 지팡이 Download PDF

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좌정우
이승주
장원석
김석훈
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제주대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 시각 장애인을 위한 스마트 지팡이에 관한 것으로, 신호등 위치정보 탐색을 위한 통신장치, 음향발생기를 동작시키기 위한 통신장치, 이동 단말기 및 신호등 위치정보 데이터베이스를 포함한다.
따라서, 시각 장애인을 위한 스마트 지팡이는 사용자가 원하는 음향 발생기를 동작시키는 기능을 갖는다. 스마트 지팡이를 사용하여 음향 발생기를 동작시키는 방법은 IR 통신, WiFi, 블루투스 등을 사용한다. 또한, IR 통신 방식의 동작하는 스마트 지팡이는 스마트 지팡이에 IR 송신기, 음향 발생기는 주파수로 구분되는 IR 수신기로 설치하여 구현할 수 있다. 신호등에 대해 비콘을 한정시키는 것이 아닌 시각 장애인이 느낄 수 있는 주요 랜드마크에 설치하고 GPS 정보를 함께 이용하여 현재 진행하고 있는 방향에 대해 랜드마크 혹은 위치에 대한 방향 정보를 함께 제공할 수 있다.

Description

시각 장애인을 위한 스마트 지팡이{Smart Cane for the Blind}
본 발명은 비콘으로 신호등의 위치를 파악하여 적외선 통신(Infrared Ray communication)방식으로 원하는 음향 발생기만을 동작시키는 비콘과 IR 통신 방식을 사용하는 시각 장애인을 위한 스마트 지팡이에 관한 것이다.
흰지팡이(white cane)는 시각장애인이 길을 걸을 때 사용하는 흰 색깔의 지팡이이다. 흰지팡이는 시각장애인의 표지이고 자주성의 상징이다. 즉, 시각장애인이 흰지팡이를 들고 길에 나선 것은 남에게 의존하지 않고 보행할 수 있음을 과시하는 표지이다.
도로교통법에서는 흰지팡이를 가진 시각장애인을 운전자가 발견하면, 차의 속도를 줄이고 서행하게 되어 있으며, 시각장애인이 흰지팡이를 들고 서 있으면 주위 사람들의 도움을 받기가 쉽다. 원래 지팡이는 병약자나 노약자가 약한 몸을 의지하기 위하여 사용하는 것이었고, 시각장애인은 길을 걸을 때 촉각을 연장하는 도구로 써왔던 것인데, 제2차 세계대전 이후 실명 상이용사가 많이 생기자 지팡이에 흰색을 칠해서 눈에 잘 띄게 한 것이 흰지팡이라는 명칭이 생긴 연유이다. 나라에 따라서는 시각장애인이 아니면 흰지팡이를 들고 다니지 못하게 법으로 정한 경우도 있다.
흰지팡이는 지면의 변화와 장애물에 대한 정보를 제공해 주는 안테나이며, 귀나 코와 같은 감각기로 생각할 수 있다. 이 감각기능을 효과적으로 발휘하기 위하여 미국을 비롯한 여러 나라에서는 흰지팡이 사용 기술을 체계적으로 연구하여 '시각장애인 보행학(peripatology)'이라는 학문이 성립되었고, 미국의 대학에는 '시각장애인 보행훈련사 교양강좌'가 설치되었다.
이와 같은 흰지팡이는 손잡이(grip)와 자루(shaft) 그리고 바닥 부분인 팁(tip)으로 구성되어 있다. 이러한 흰지팡이 규격은 길이 117cm, 지름 1.27cm, 무게 170g이고 시각 장애인의 사용에 효율적인 지팡이의 길이는 시각 장애인이 지팡이를 바닥에 대고 똑바로 섰을 때 지팡이 손잡이 끝이 겨드랑이 정도에 닿는 것이 적합하다.
시각 장애인을 위한 아두이노 기반 스마트 시스템을 적용한 시각 장애인 지팡이는 어두운 곳에 대한 밝기 안내, 비콘을 통한 주변 상점 안내, 초음파 센서를 이용한 전방 장애물 감지, 보호자에게 위성 위치 확인 시스템(Global Positioning System; GPS) 정보를 전달하여 위치 안내 등 아두이노를 이용한 센싱을 통해 주변 정보를 수집하고 스마트폰, 진동, 발광 다이오드(light emitting diode; LED), 소리를 통해 주변 사람과 사용자에게 정보를 제공한다. 초음파 센서의 문제로 상반신에 대한 장애물 감지가 되지 않고 있고, 다양한 센서를 부착하여 지팡이가 무거워 진다는 단점이 있다.
음향 신호기 리모컨을 이용한 시각 장애인 지팡이는 신호등 지주에 설치된 음향 신호기를 동작시키는 버튼과 별개로 무선 주파수(RADIO FREQUENCY; RF) 신호를 전송하여 신호기를 동작시킨다. 음향 신호기에서는 신호등에 대한 진행 방향을 안내해주며 신호등 녹색불이 들어왔을 때와 점멸 했을 때에 대한 안내를 해준다. 음향신호기의 신호가 동일하여 주변에 있는 모든 신호발생기를 동작시킨다는 단점이 있다.
스마트폰 기반 시각장애인을 위한 햅틱 네비게이션 시스템을 적용한 시각 장애인 지팡이는 GPS 정보를 기반으로 스마트 폰에서 모스부호를 진동 형태로 제공하여 방향을 제시하여 길을 안내한다. 모스부호를 글자를 조합하여 사용하기 때문에 높은 학습을 요구한다.
공개특허 제10-2015-0145429호 (2015.12.30.) 등록특허 제10-1390345호 (2014.04.23.)
본 발명은 횡단보도 위치를 사용자에게 알리고 사용자가 원하는 음향 발생기를 동작시키는 시각 장애인을 위한 스마트 지팡이에 관한 것이다.
본 발명의 한 실시예에 따른 시각 장애인을 위한 스마트 지팡이는, 신호등 위치정보 탐색을 위한 통신장치, 음향발생기를 동작시키기 위한 통신장치, 이동 단말기 및 신호등 위치정보 데이터베이스를 포함한다.
시각 장애인을 위한 스마트 지팡이는 신호등에 설치된 통신장치로부터 신호를 받고 신호등 위치정보 데이터베이스를 이용하여 신호등을 감지하면 사용자에게 알린다.
시각 장애인을 위한 스마트 지팡이는 이동 단말기가 신호등을 감지하고 이를 알리면 사용자에게 신호등 감지를 알린다.
시각 장애인을 위한 스마트 지팡이는 사용자가 신호등을 지정한 음향 발생기의 통신장치와 연동하여 음향 발생기를 동작시킨다.
시각 장애인을 위한 스마트 지팡이의 스마트 지팡이와 음향 발생기간 통신장치는 적외선 통신(Infrared Ray communication)방식, 와이파이(Wireless Fidelity; WiFi) 및 블루투스(Bluetooth) 중 선택된 어느 하나일 수 있다.
시각 장애인을 위한 스마트 지팡이는 스마트 지팡이와 이동 단말기간 연동을 위해 와이파이(Wireless Fidelity; WiFi) 또는 블루투스(Bluetooth)를 사용할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 시각 장애인을 위한 스마트 지팡이는 사용자가 원하는 음향 발생기를 동작시키는 기능을 갖는다. 스마트 지팡이를 사용하여 음향 발생기를 동작시키는 방법은 IR 통신, WiFi, 블루투스 등을 사용한다.
본 발명의 실시예에 따르면, IR 통신 방식의 동작하는 스마트 지팡이는 스마트 지팡이에 IR 송신기, 음향 발생기는 주파수로 구분되는 IR 수신기로 설치하여 구현할 수 있다. 신호등에 대해 비콘을 한정시키는 것이 아닌 시각 장애인이 느낄 수 있는 주요 랜드마크에 설치하고 GPS 정보를 함께 이용하여 현재 진행하고 있는 방향에 대해 랜드마크 혹은 위치에 대한 방향 정보를 함께 제공할 수 있다.
이에, 교통 약자를 위한 사업을 하는 국가, 기업과 연계하여 비콘을 감지하여 시각장애인들에게 안내 하는 방법에 대한 부분을 보완하고 스마트 폰 앱을 개발하여 교통 약자를 위한 사업을 추진할 수 있다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 시각 장애인을 위한 스마트 지팡이 동작 다이어그램.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.
그러면 본 발명의 한 실시예에 따른 시각 장애인을 위한 스마트 지팡이에 대하여 도 1을 참고하여 설명한다.
도 1을 참고하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 시각 장애인을 위한 스마트 지팡이는, 비콘(Beacon)으로 신호등의 위치를 파악하여 적외선 통신(Infrared Ray communication)방식으로 원하는 음향 발생기만을 동작시킨다.
시각 장애인을 위한 스마트 지팡이는 신호등 지주에 설치되는 비콘, 비콘 ID로 신호등 위치정보를 관리하는 데이터베이스, IR 통신 방식으로 스마트 지팡이와 연동하는 음향 발생기, 스마트 지팡이와 연동되는 모바일 단말기, 스마트 지팡이로 구성된다.
스마트 지팡이를 이용한 횡단보도 도착 알림 서비스와 원하는 신호등의 음향 발생기만 동작시키는 서비스를 제고??ㄴ다.
스마트 지팡이는 비콘 수신기를 이용하여 신호등 비콘을 감지하면 신호등 위치정보 DB로부터 횡단보도 위치를 파악하고 이를 사용자에게 알린다.
비콘 수신기가 없는 스마트 지팡이는 이동 단말기와 연동하여 이동 단말기가 비콘을 감지하고 스마트 지팡이로 알리면 스마트 지팡이가 사용자에게 알리는 기능을 제공한다. 스마트 지팡이는 여러 개의 주파수를 갖는 IR 통신방식으로 사용자가 원하는 음향 발생기를 동작시킨다. 알림 방법은 진동, 음향, 음성 서비스 등 사용자가 지정한 방식으로 제공한다.
시각 장애인들은 자신이 다니는 길만을 이용해서 이동하게 된다. 하지만 주변의 사물이나 사람들이 이동하고 앞이 보이지 않기 때문에 거리와 방향에 대해 알기 어렵다. 이로 인해 교차로와 사고의 위험성이 있는 곳에서 굉장히 취약해진다. 시각 장애인의 보행안전과 편의를 위해 점자 보도블록을 설치하고 횡단보도에 음향 발생기를 설치하고 있다.
스마트 지팡이는 횡단보도 위치를 사용자에게 알리고 사용자가 원하는 음향 발생기를 동작시킨다.
스마트 지팡이는 비콘 수신기와 신호등 위치정보 데이터를 이용하여 신호등 위치정보를 파악하여 사용자에게 알린다. 여기서 신호등 위치 파악을 위해 신호등 지주에 비콘을 설치하고 비콘 ID에 대한 신호등 위치정보 데이터베이스를 구축하여 사용한다. 비콘 수신기가 없는 스마트 지팡이는 사용자의 이동 단말기와 블루투스, WiFi 등의 통신방식으로 연동하여 신호등 위치 알림 서비스를 제공한다.
시각 장애인을 위한 스마트 지팡이 사용 방법은 이동 단말기가 비콘을 감지하여 신호등 위치를 파악하면 이를 스마트 지팡이로 알리면 스마트 지팡이는 사용자에게 알린다. 스마트 지팡이는 비콘이 설치되지 않은 신호등 위치는 GPS 수신기를 사용하여 파악하여 알림 서비스를 제공한다. 스마트 지팡이는 GPS 수신기를 내장하고 있는 모바일 단말기와 연동하여 신호등 위치정보 서비스를 제공한다.
시각 장애인을 위한 스마트 지팡이는 사용자가 원하는 음향 발생기를 동작시키는 기능을 갖는다. 스마트 지팡이를 사용하여 음향 발생기를 동작시키는 방법은 IR 통신, WiFi, 블루투스 등을 사용한다.
IR 통신 방식의 동작하는 스마트 지팡이는 스마트 지팡이에 IR 송신기, 음향 발생기는 주파수로 구분되는 IR 수신기로 설치하여 구현할 수 있다. 신호등에 대해 비콘을 한정시키는 것이 아닌 시각 장애인이 느낄 수 있는 주요 랜드마크에 설치하고 GPS 정보를 함께 이용하여 현재 진행하고 있는 방향에 대해 랜드마크 혹은 위치에 대한 방향 정보를 함께 제공할 수 있다.
이에, 교통 약자를 위한 사업을 하는 국가, 기업과 연계하여 비콘을 감지하여 시각장애인들에게 안내 하는 방법에 대한 부분을 보완하고 스마트 폰 앱을 개발하여 교통 약자를 위한 사업을 추진할 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (6)

  1. 신호등 위치정보 탐색을 위한 통신장치,
    음향발생기를 동작시키기 위한 통신장치,
    이동 단말기 및
    신호등 위치정보 데이터베이스
    를 포함하는 시각 장애인을 위한 스마트 지팡이.
  2. 제1항에서,
    신호등에 설치된 통신장치로부터 신호를 받고 신호등 위치정보 데이터베이스를 이용하여 신호등을 감지하면 사용자에게 알리는 시각 장애인을 위한 스마트 지팡이.
  3. 제1항에서,
    이동 단말기가 신호등을 감지하고 이를 알리면 사용자에게 신호등 감지를 알리는 시각 장애인을 위한 스마트 지팡이.
  4. 제1항에서,
    사용자가 신호등을 지정한 음향 발생기의 통신장치와 연동하여 음향 발생기를 동작시키는 시각 장애인을 위한 스마트 지팡이.
  5. 제1항에서,
    스마트 지팡이와 음향 발생기간 통신장치는 적외선 통신(Infrared Ray communication)방식, 와이파이(Wireless Fidelity; WiFi) 및 블루투스(Bluetooth) 중 선택된 어느 하나인 시각 장애인을 위한 스마트 지팡이.
  6. 제1항에서,
    스마트 지팡이와 이동 단말기간 연동을 위해 와이파이(Wireless Fidelity; WiFi) 또는 블루투스(Bluetooth)를 사용하는 시각 장애인을 위한 스마트 지팡이.
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