KR20200082694A - 장애물 감지 신발 - Google Patents

Abstract

본 발명은 장애물 감지 신발에 관한 것으로, 주변에 장애물이 존재하는 경우 이를 감지할 수 있는 장애물 감지 센서를 신발 본체에 삽입하고, 장애물 감지시 진동을 발생시키도록 함으로써, 시각 장애인 등의 착용하고 보행시 주변 장애물이 존재함을 시각 장애인에게 용이하게 인식시킬 수 있어 시각 장애인에게 보행 안전성을 강화시킬 수 있고, 장애물의 거리에 따라 서로 다른 세기 및 종류의 진동을 발생시킴으로써, 사용자가 진동의 종류에 따라 장애물과의 거리를 인식할 수 있고, 이에 따라 장애물에 대한 위험 정도가 어느 정도인지 예측 가능하며, 이에 대한 위험 대비를 가능하게 하여 더욱 안전한 보행 환경을 제공할 수 있는 장애물 감지 신발을 제공한다.

Description

장애물 감지 신발{Obstacle Sensing Shoes}

본 발명은 장애물 감지 신발에 관한 것이다. 보다 상세하게는 주변에 장애물이 존재하는 경우 이를 감지할 수 있는 장애물 감지 센서를 신발 본체에 삽입하고, 장애물 감지시 진동을 발생시키도록 함으로써, 시각 장애인 등의 착용하고 보행시 주변 장애물이 존재함을 시각 장애인에게 용이하게 인식시킬 수 있어 시각 장애인에게 보행 안전성을 강화시킬 수 있고, 장애물의 거리에 따라 서로 다른 세기 및 종류의 진동을 발생시킴으로써, 사용자가 진동의 종류에 따라 장애물과의 거리를 인식할 수 있고, 이에 따라 장애물에 대한 위험 정도가 어느 정도인지 예측 가능하며, 이에 대한 위험 대비를 가능하게 하여 더욱 안전한 보행 환경을 제공할 수 있는 장애물 감지 신발에 관한 것이다.

대부분의 공공시설은 정상적인 사람들의 사용 편의를 목적으로 설치되어 왔으며, 시각 장애인을 위한 편의시설이 현저하게 부족한 상황이어서 대부분의 시각 장애인은 사회생활을 영위하는데 있어서 많은 불편함을 느끼며 생활하고 있다.

시각 장애인은 보행시 진행 방향에 놓여진 장애물을 지팡이로 감지하게 되는데, 이 과정에서 진행방향의 장애물을 미처 감지하지 못하고 충돌함에 따라 안전사고가 자주 발생하게 된다.

대부분의 시각 장애인은 빛을 인지할 수 있으며, 주변의 빛을 통해 희미하게나마 물체의 형상을 파악하고 있지만, 어두운 곳에서는 물체 형상을 인식하기 위한 빛이 확보되지 않아 더욱 안전사고에 노출될 위험이 더욱 크다.

이러한 안전사고를 예방함과 동시에 시각장애인의 편의를 도모하기 위한 것으로서 유도블럭이나 점자 안내판, 음향ㆍ유도 신호기 등이 공공시설 또는 공공장소에 설치되고 있으며, 이외에도 다양한 시각장애인용 편의시설들이 설치 시공되고 있다.

그러나, 이와 같이 시각장애인용 편의시설이 점차 증가되고 있음에도 불구하 고, 아직까지는 그 시설이 매우 부족한 실정이어서 시각 장애인의 경우 사회생활을 영위하는데 여전히 많은 어려움이 있으며, 특히 시각 장애인의 보행상의 문제점을 해소하기 위하여 보다 많은 연구와 개발이 요구되고 있다.

국내등록특허 제10-1864308호

본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, 본 발명의 목적은 주변에 장애물이 존재하는 경우 이를 감지할 수 있는 장애물 감지 센서를 신발 본체에 삽입하고, 장애물 감지시 진동을 발생시키도록 함으로써, 시각 장애인 등의 착용하고 보행시 주변 장애물이 존재함을 시각 장애인에게 용이하게 인식시킬 수 있어 시각 장애인에게 보행 안전성을 강화시킬 수 있는 장애물 감지 신발을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 장애물의 거리에 따라 서로 다른 세기 및 종류의 진동을 발생시킴으로써, 사용자가 진동의 종류에 따라 장애물과의 거리를 인식할 수 있고, 이에 따라 장애물에 대한 위험 정도가 어느 정도인지 예측 가능하며, 이에 대한 위험 대비를 가능하게 하여 더욱 안전한 보행 환경을 제공할 수 있는 장애물 감지 신발을 제공하는 것이다.

본 발명은, 사람의 발이 삽입 수용될 수 있도록 형성되는 메인 바디와, 지면과 접촉하도록 상기 메인 바디의 하단에 결합되는 밑창 바디를 포함하는 신발 본체; 외측면이 상기 신발 본체의 외부에 노출되도록 상기 메인 바디와 밑창 바디 사이에 배치되어 상기 신발 본체의 외부에 존재하는 장애물을 감지하는 장애물 감지 센서; 상기 메인 바디와 밑창 바디 사이 공간에 배치되는 PCB 기판; 상기 PCB 기판에 실장되어 진동을 발생시키도록 작동하는 진동 발생 부재; 상기 PCB 기판에 장착되며 상기 장애물 감지 센서의 감지 신호를 인가받아 상기 진동 발생 부재를 동작 제어하는 제어부; 및 상기 PCB 기판에 장착되어 전원을 공급하는 배터리를 포함하는 것을 특징으로 하는 장애물 감지 신발을 제공한다.

이때, 상기 장애물 감지 센서는 적외선을 조사하여 수광하는 방식으로 장애물을 감지함과 동시에 장애물과의 거리를 측정할 수 있는 센서로 적용되고, 상기 제어부는 상기 장애물 감지 센서에 의해 측정된 장애물과의 거리에 따라 서로 다른 종류의 진동이 발생하도록 상기 진동 발생 부재를 동작 제어할 수 있다.

또한, 상기 메인 바디와 상기 밑창 바디는 상호 분리 가능하게 결합되고, 상기 밑창 바디의 일측에는 상기 PCB 기판을 상기 메인 바디와 밑창 바디의 사이 공간으로부터 인출할 수 있도록 별도의 인출 손잡이가 형성되며, 상기 PCB 기판에는 상기 배터리를 충전할 수 있는 별도의 배터리 충전 포트가 형성될 수 있다.

본 발명에 의하면, 주변에 장애물이 존재하는 경우 이를 감지할 수 있는 장애물 감지 센서를 신발 본체에 삽입하고, 장애물 감지시 진동을 발생시키도록 함으로써, 시각 장애인 등의 착용하고 보행시 주변 장애물이 존재함을 시각 장애인에게 용이하게 인식시킬 수 있어 시각 장애인에게 보행 안전성을 강화시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 장애물의 거리에 따라 서로 다른 세기 및 종류의 진동을 발생시킴으로써, 사용자가 진동의 종류에 따라 장애물과의 거리를 인식할 수 있고, 이에 따라 장애물에 대한 위험 정도가 어느 정도인지 예측 가능하며, 이에 대한 위험 대비를 가능하게 하여 더욱 안전한 보행 환경을 제공할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 장애물 감지 신발의 외형을 개략적으로 도시한 사시도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 장애물 감지 신발의 구성을 기능적으로 도시한 기능 블록도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 장애물 감지 신발의 내부 구성을 개략적으로 도시한 일부 분해 사시도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 장애물 감지 신발의 외형을 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 장애물 감지 신발의 구성을 기능적으로 도시한 기능 블록도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 장애물 감지 신발의 내부 구성을 개략적으로 도시한 일부 분해 사시도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 장애물 감지 신발은 시각 장애인 등을 위한 것으로 보행시 주변에 위치한 장애물을 감지하여 신호를 발생시키는 신발로서, 신발 본체(100)와, 장애물 감지 센서(200)와, PCB 기판(600)과, 진동 발생 부재(400)와, 제어부(300)와, 배터리(500)를 포함하여 구성된다.

신발 본체(100)는 사람의 발이 삽입 수용될 수 있도록 형성되는 메인 바디(110)와, 지면과 접촉하도록 메인 바디(110)의 하단에 결합되는 밑창 바디(120)를 포함하여 구성된다. 이는 일반적인 신발의 형태로서, 운동화, 구두 등의 신발 형태일 수 있다.

이때, 장애물 감지 센서(200)와, PCB 기판(600)과, 진동 발생 부재(400)와, 제어부(300)와, 배터리(500) 등이 메인 바디(110)와 밑창 바디(120) 사이에 배치되므로, 이들의 교체 및 수리 등을 위해 메인 바디(110)와 밑창 바디(120)는 끼워맞춤 결합 방식으로 상호 분리 가능하게 결합되는 것이 바람직하다.

장애물 감지 센서(200)는 외측면이 신발 본체(100)의 외부에 노출되도록 메인 바디(110)와 밑창 바디(120) 사이에 배치되어 신발 본체(100)의 외부에 존재하는 장애물을 감지한다.

이러한 장애물 감지 센서(200)는 적외선을 조사하여 수광하는 적외선 센서가 적용될 수 있으며, 장애물을 감지함과 동시에 적외선 수광 시간을 연산하여 장애물과의 거리를 측정할 수 있도록 구성된다.

PCB 기판(600)은 메인 바디(110)와 밑창 바디(120) 사이 공간에 배치된다.

진동 발생 부재(400)는 PCB 기판(600)에 실장되어 진동을 발생시키도록 작동한다.

제어부(300)는 PCB 기판(600)에 장착되며 장애물 감지 센서(200)의 감지 신호를 인가받아 진동 발생 부재(400)를 동작 제어한다.

배터리(500)는 PCB 기판(600)에 장착되어 전기적인 부품에 전원을 공급한다. 배터리(500)는 일회용 배터리가 적용될 수도 있으나 충전식 배터리가 적용되어 계속 충전하여 사용할 수 있도록 구성될 수 있다.

이러한 구조에 따라 본 발명의 일 실시예에 따른 장애물 감지 신발을 신고 보행하게 되면, 주변에 장애물이 나타나면, 장애물 감지 센서(200)에 의해 장애물이 감지되고, 장애물이 감지되면, 제어부(300)에 의해 진동 발생 부재(400)가 진동하게 되므로, 이러한 진동이 사용자의 발에 전달되어 사용자가 주변에 장애물이 있음을 인식하게 된다.

따라서, 사용자의 진동 인식이 용이하도록 진동 발생 부재(400)는 사용자의 뒷꿈치 주변 부위에 진동을 전달하도록 배치될 수 있다.

한편, 장애물 감지 센서(200)는 장애물을 감지함과 동시에 장애물과의 거리를 측정할 수 있는 센서로 적용되므로, 제어부(300)는 장애물 감지 센서(200)에 의해 측정된 장애물과의 거리에 따라 서로 다른 종류의 진동이 발생하도록 진동 발생 부재(400)를 동작 제어할 수 있다.

예를 들면, 장애물과의 거리가 1.5M 지점으로 감지되면, 진동 발생 부재(400)에 의해 짧은 진동 한번이 발생하도록 동작 제어되고, 1M 지점으로 감지되면, 중간 정도의 진동 한번이 발생하도록 동작 제어되며, 70cm 지점으로 감지되면, 진동 두번이 발생하도록 동작 제어되며, 45cm 지점으로 감지되면, 진동 세번이 발생하도록 동작 제어되며, 30cm 지점 이내로 감지되면, 빠른 진동이 계속 발생하도록 동작 제어되며, 기준 속도 이상으로 빠르게 다가오는 물체가 감지되는 경우에도, 빠른 진동이 계속 발생하도록 동작 제어될 수 있다.

이와 같이 장애물과의 거리에 따라 진동의 세기 또는 종류를 달리함으로써, 사용자가 장애물과의 거리를 인식할 수 있고, 위험에 대비할 수 있다.

한편, 메인 바디(110)와 밑창 바디(120)는 서로 분리 가능하게 결합되므로, 착용이 완료된 이후, 사용자는 메인 바디(110)와 밑창 바디(120)를 분리하여 내부 구성품들을 별도로 보관할 수도 있고, 배터리(500)를 충전할 수도 있다.

그러나, 이와 같이 구성품들을 분리 제거하고 다시 연결하는 작업이 쉽지 않으므로, 본 발명의 일 실시예에서는 PCB 기판(600)을 별도로 분리할 수 있도록 형성된다.

예를 들면, 밑창 바디(120)의 일측에는 PCB 기판(600)을 메인 바디(110)와 밑창 바디(120)의 사이 공간으로부터 인출할 수 있도록 별도의 인출 손잡이(121)가 형성될 수 있고, 이에 대응하여 밑창 바디(120)의 일측에는 개방홀(122)이 형성될 수 있다.

인출 손잡이(121)는 PCB 기판(600)의 끝단에 결합되어 인출 손잡이(121)를 개방홀(122)로부터 인출하면, PCB 기판(600)이 인출 손잡이(121)와 함께 밑창 바디(120)로부터 외부로 인출되도록 구성할 수 있다.

또한, 인출 손잡이(121)를 개방홀(122)에 삽입하면, 단순히 하나의 밑창 바디(120)를 이루도록 형성될 수 있다.

PCB 기판(600)에는 배터리(500)를 충전할 수 있는 별도의 배터리 충전 포트(610)가 형성될 수 있으며, 이를 통해 별도의 연결핀 단자가 형성된 충전 케이블을 통해 배터리(500)를 신발로부터 분리하여 별도로 충전할 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 신발 본체
110: 메인 바디
120: 밑창 바디
121: 인출 손잡이
122: 개방홀
200: 장애물 감지 센서
300: 제어부
400: 진동 발생 부재
500: 배터리
600: PCB 기판
610: 배터리 충전 포트

Claims (3)

1. 사람의 발이 삽입 수용될 수 있도록 형성되는 메인 바디와, 지면과 접촉하도록 상기 메인 바디의 하단에 결합되는 밑창 바디를 포함하는 신발 본체;
   외측면이 상기 신발 본체의 외부에 노출되도록 상기 메인 바디와 밑창 바디 사이에 배치되어 상기 신발 본체의 외부에 존재하는 장애물을 감지하는 장애물 감지 센서;
   상기 메인 바디와 밑창 바디 사이 공간에 배치되는 PCB 기판;
   상기 PCB 기판에 실장되어 진동을 발생시키도록 작동하는 진동 발생 부재;
   상기 PCB 기판에 장착되며 상기 장애물 감지 센서의 감지 신호를 인가받아 상기 진동 발생 부재를 동작 제어하는 제어부; 및
   상기 PCB 기판에 장착되어 전원을 공급하는 배터리
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 장애물 감지 신발.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 장애물 감지 센서는 적외선을 조사하여 수광하는 방식으로 장애물을 감지함과 동시에 장애물과의 거리를 측정할 수 있는 센서로 적용되고,
   상기 제어부는 상기 장애물 감지 센서에 의해 측정된 장애물과의 거리에 따라 서로 다른 종류의 진동이 발생하도록 상기 진동 발생 부재를 동작 제어하는 것을 특징으로 하는 장애물 감지 신발.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 메인 바디와 상기 밑창 바디는 상호 분리 가능하게 결합되고,
   상기 밑창 바디의 일측에는 상기 PCB 기판을 상기 메인 바디와 밑창 바디의 사이 공간으로부터 인출할 수 있도록 별도의 인출 손잡이가 형성되며,
   상기 PCB 기판에는 상기 배터리를 충전할 수 있는 별도의 배터리 충전 포트가 형성되는 것을 특징으로 하는 장애물 감지 신발.
   
   

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