KR20200073388A - 시각장애인용 자율주행 지팡이 - Google Patents

Abstract

본 발명은 시각 장애인용 도우미 견을 육성하는데 들어가는 비용이 줄어드는 경제성과 기존의 지팡이에는 없는 음성안내와 네비게이션 기능이나 자율주행 기능을 통해 이동에 있어서 다양한 기능들이 목적지에 보다 편하게 도착 할 수 있수 있는 편리성과 실시간 교통 정보와 시각장애인에게 불리한 루트를 최소화 하여 출퇴근 길과 같이 사람이 많을 때, 공사중인 지역, 계단과 좁은 길과 같이 시각장애인이 움직이는 루트를 보다 효율적인 방법을 제공해줌으로 써 도우미 견이나, 기존의 지팡이가 가지는 한계를 넘어서 보다 쾌적한 외출을 하는데 도움을 주며, 부착된 센서를 통해 길거리의 장애물을 피하고, 큰사고로 이어질 수 있는 자동차나 자전거등 움직이는 물체와의 충돌을 피할 수 있도록 바퀴가 움직여 큰 사고를 대비한다. 기존의 제품들은 알려주는 정도라면, 이 제품은 직접적으로 사용자를 움직여 사고를 줄 일 수 있도록 하는것이 특징이며 뿐만 아니라 빛이나 소리를 이용해서 다른사람들에게 양해를 구해 사고율을 더 낮춘다. 마지막으로 시각장애인들에게 발생하는 잦은 지팡이 분실을 방지하기 위한 손잡이에 압력센서를 내장함으로써 분실 가능성을 줄이는 것을 특징으로 한다.

Description

시각장애인용 자율주행 지팡이{Self-driving walking stick for the blind}

본 발명은 시각장애인용 자율주행 지팡이에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기존 지팡이와는 다르게 지팡이에 바퀴와 모터를 장착하고 인공지능과 각종 스마트 기술이 결집된 자율주행 기능과 초음파 감지 센서를 통한 주변 환경인식 및 장애물감지와 압력센서를 이용한 사용자 감지를 통하여 시각장애인이 안내견의 도움 없이도 도착하고자 하는 목적지에 안전하게 도착 할 수 있도록 하는 기기에 관한 것이다.

장애인의 인구는 매년 증가하고 있고, 이중 약 반정도가 시각 장애를 앓고 있다. 혼자서 외출하기 힘든 시각장애인들은 지팡이나 안내경에 의지해야 한다. 이 때 안내견의 비용이 높아 시각장애인의 수에 비해 턱없이 부족한 현실이다. 일반적으로 지팡이를 이용하는 시각장애인들이 이용하는 점자블록은 횡단보도가 아닌 차도로 안내하는 경우가 있고, 장애물을 제대로 표시해두지 않아 통행에 어려운 경우가 더러 있으며 점자블록이 갑자기 사라져 시각장애인이 방향을 잃거나 설치 된지 오래되어 기능을 상실한 블록도 즐비하다. 또한 시각장애인은 버스 번호를 확인할 방법이 없으며 버스정류장에는 버스정보 시스템 기기가 설치돼 있고 음성으로 곧 도착할 버스를 알려주지만, 실상 여러대의 버스가 도착할 경우 그 기능을 제대로 수행 하지 못하게 된다. 또한 국내 안내견의 교육과 훈련을 통한 보급 또한 시각장애인 수에 비하면 턱없이 부족한 실정이며, 분양 후 도우미견을 돌보는 비용은 시각장애인이 본인부담해야 하므로 비용 부담이 큰 실정이다.

따라서, 본 발명은 상기 종래 현실적인 문제점을 해결하고 안내견을 대체할 제품을 발명하여 시각장애인이 이용하는 지팡이가 센서를 통해 도로상황과 장애물을 인지하여 해당 상황에 걸맞게 시각장애인에게 행동을 안내하고 내비게이션 시스템을 이용하여 완벽한 길안내를 수행하게 하며, 또한 주변 환경을 인식하고 주행 상황을 판단하여 발생할 수 있는 위험으로부터 사용자와 사용자 근처의 사람 모두에게까지 상황이 인지될 수 있게끔하여 자율주행을 과정속에서의 위험으로부터 사용자를 보호하고 사용자가 가고자 하는 목적지에 최대한 빠르게 안내하여 도착하게 하는 데에 목적이 있다.

이에 본 발명에서는 지팡이 지면 부분에 바퀴와 모터를 장착하여 기존 지팡이보다 편리성을 확대하고 일반 사람의 걷는 속도에 맞춘 속도로 자동주행을 하게 끔 한다.

제품의 손잡이 부분에 초음파 센서, 스피커 알람 기능 그리고 지팡이 전면부분의 LED 라이트를 장착하여 초음파 센서를 이용하여 지팡이를 기준을 반경 2m 안에 사람 또는 사물이 인식되면 적정 데시벨의 경고음과 함께 지팡이 전체가 빛나게끔 하여 사용자와 맞은편 사람까지 상황을 인지할 수 있게끔 한다. 소리와 빛은 대상과 가까워 질수록 주기가 짧아져 대상과의 거리를 사용자가 인지할 수 있고 또한 지팡이의 빛으로 인해 밤에 주변 사람들이 사용자를 쉽게 인지 할 수 있다.

지팡이에 음성인식 기능과 블루투스, 내비게이션 기능을 탑재하여 사용자는 음성인식 기능을 이용하여 목적지를 지팡이에 입력하고 지팡이는 블루투스로 자동으로 스마트폰 지도 어플과 연결 되어 사용자의 위치정보를 받아 내비게이션 기능을 수행한다.

지팡이에 손잡이에 압력센서를 탑재하여 전원을 끄지 않은 채 사용자가 일정 시간 지팡이를 쥐고 있지 않으면 손잡이에 있는 압력센서가 이를 인지하고 스피커를 이용하여 주변에 알람을 울린다. 이를 통해 사고가 나면 주변사람들에게 도움을 요청할 수 있다.

지팡이에 자율 주행 기능과 5G 데이터 통신, 클라우드 서비스를 탑재하여 자동차의 자율 주행 기능을 이용하여 사용자의 도로 교통 상황과 주변 차량의 움직임을 파악하여 사용자를 목적지까지 안전하게 이동시킨다. 이 때 도로교통 및 주변 차량 이동에 대한 데이터는 클라우드 서비스를 이용하여 저장하고 5G 데이터통신 기술을 이용하여 지팡이와 데이터를 주고 받는다.

본 발명은 사용자에게 내비게이션 시스템을 통한 완벽한 길안내를 수행하고 주행 상황을 판단해 스스로 주어진 목적지 까지 주행하며 사용자가 지팡이에 의존함으로써 목적지에 더 빠르게 도달 할 수 있으며 주변 환경 인식과 LED 라이트 기능을 통해 사용자와 주변사람 모두에게 상황을 인지하게 하여 위험한 상황에 대비할 수 있다. 또한 압력 감지 센서를 통해 앞이 보이지 않는 시각장애인이 외부에서 지팡이를 손에서 떨어트리게 될 경우 찾다가 더 위험한 상황에 노출 되는 일이 없으며 더욱 안전하고 빠르게 지팡이를 찾아 낼 수 있다.

도 1 은 본 발명의 전체적인 구조 및 각종 센서의 위치에 관한 것이다.

이하, 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 지팡이의 자율주행 시스템을 통한 사용자의 목적지 인도와 초음파 센서를 통한 위험감지와 알람기능, 압력센서를 통한 분실가능성 최소화의 효과를 갖는다.

즉, 본 발명은 지팡이(10)의 하단부(11)에 바퀴와 모터(12)를 연결하여 지팡이가 구를 수 있게 하였다.

지팡이의 중하단부(13)에 바퀴 스스로 자율주행 할 수 있게끔 하는 자율주행 기능과 지팡이가 스마트폰과 연동되어 지도정보를 지팡이가 받을 수 있고 GPS 기능을 통하여 사용자의 위치를 지팡이가 인식할수 있도록 한다. 지팡이의 중단부에는 대용량 배터리를 설치하여 14시간 이상 사용가능한 배터리(14)를 탑재한다.

지팡이의 상단부(20)에는 지팡이가 위험상황 알림 이나 지팡이의 위치 알람기능을 수행하기 위한 스피커(21) 와 위험감지를 위함 초음파 센서(22)와 손잡이(23)와 손잡이 바로 앞쪽에 전원버튼(24) 과 지팡이 제일 끝 상단부(30)에 마이크 기능을 탑재하여 지팡이가 음성인식 기능을 수행 할 수 있도록 한다.

지팡이 옆면부(40) 양쪽 전체면에는 LED 라이트(41)를 설치하여 위험상황 혹은 야간시 빛을 발산하여 사용자 혹은 사용자를 보는 주변 사람 혹은 사물이 사용자를 인식하기 쉽게끔 한다.

지팡이(10)는 지팡이의 많은 기능과 기능을 수행하기 위한 많은 장치들을 포함하기 위하여 몸체가 두껍고 무거울 수 있기에 알루미늄 합금을 사용하여 제품의 무게과 제품의 강도를 높인다.

대용량 배터리(14)는 배터리를 충전식으로 하고 배터리 용량을 매우 크게하여 다양한 기능을 오랫동안 수행할 수 있고, 목적지에 도달할 때 까지 배터리가 나가 전원이 꺼지게 되어 사용자에게 혼란을 빚는 일을 방지하기 위함이다.

지팡이의 손잡이(23)속에는 압력센서를 내장한다. 압력센서를 통하여 손잡이에 전원ON과 자율주행기능중 손잡이에 압력이 일정 시간동안 가해지지 않을때 지팡이는 사용자가 손잡이를 분실하였다고 인식하여 LED 라이트로 빛을 내뿜고 스피커로 지팡이의 위치를 경보하여 알림으로써 지팡이 분실가능성을 낮춘다.

그러나 본 발명은 다수의 상이한 형태로 구현될 수 있고, 기술된 도면의 설명에에 제한되지 않음을 이해하여야 한다. 따라서 설명한 본 발명은 당업자에게 본 발명의 사상을 설명하기 위한 것에 불과하다는 것에 유의하여야 하며, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 당업계의 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명이 생략됨에 유의하여야 한다.

10 : 지팡이 전체
11: 지팡이 몸체 하단부
12: 지팡이 하단부의 바퀴
13: 지팡이 몸체 중하단부
14: 지팡이 중하단부의 대용량 배터리
20: 지팡이 몸체 상단부
21: 지팡이 상단부의 스피커
22: 지팡이 상단부의 초음파 센서
23: 지팡이의 손잡이
24: 지팡이 상단부의 전원버튼
30: 지팡이의 제일 끝 상단부
40: 지팡이의 옆면
41: 지팡이 옆면 내부의 LED 라이트

Claims (3)

1. 시각 장애인을 위한 자율주행 지팡이에 있어서;
   지팡이 몸체 중하단부(13)의 사용자의 위치를 인식하고 스마트폰으로 부터 지도를 받고 목적지까지 자율 주행 할 수 있도록 하는 자율주행기능과 블루투스기능, GPS 기능. 지팡이 중하단부(13)의 대용량 배터리(14). 지팡이 양 옆면부(40) 전체에 설치되어 사용자를 주변사람에게 잘 인식되게끔 하여 위험요소를 줄이는 라이트 기능. 지팡이 상단부(20)에 분실 감지를 위해 포함된 손잡이에 있는 압력센서. 지팡이 상단부(20)에 포함된 스피커(21). 지팡이 상단부에 장애물 감지를 위한 초음파센서(22). 지팡이 제일 끝 상단(30)에 위치한 음성인식기능센서를 구비한 지팡이.
2. 청구항 제 1항에 있어서;
   지팡이의 무게를 줄이고 강도를 높이기 위한 알루미늄 소재의 지팡이 겉면과 사용자를 주변사람들이 인식하기 쉽게하여 안전 확보를 위한 라이트 중 LED를 구비한 라이트.
3. 청구항 제 1항에 있어서;
   지팡이의 하단부(12)에 사람의 보행 속도와 비슷하게 맞춘 모터기능.

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