KR20210011856A - 시각 장애인을 위한 적외선과 초음파 센서를 동시에 부착한 안경 - Google Patents

Abstract

시각장애인의 경우, 자신의 현재 위치와 진행방향을 쉽게 확인하지 못하여서 실제 목적지로 향하는 방향과는 어긋나는 방향으로 이동하여 길을 잃어버리는 문제점이 있었다. 이런 경우 길을 잃어버린 시각장애인은 출발지로 되돌아오는 것이 쉽지 않으므로, 시각장애인 본인 뿐만 아니라 시각장애인과 관련된 주변인들도 큰 고통을 당하게 된다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 시각장애인에게 목적지로 향하는 경로를 안내하는 기술 이다. 구성은 초음파송수신 키트가 부착된 엑스밴드와 장애물과의 거리를 판단하는 마이크로프로세서, 그리고 여러개의 소형진동 모터로 구성된 패드 점자 표시장치로 이루어진다. 초음파 송수신 장치로 장애물의 위치를 한 보폭 간격인 약 0.6미터 간격으로 장애물의 위치를 파악하고, 전방에서의 중앙, 좌, 우를 파악하여 한 개의 패드면에 모두 12개로 표현한다. 즉 앞렬 3개의 진동 모터는 전방 0.6미터 앞의 장애물의 유무와 방향 그리고 마지막 4번째 진동모터 배열 3개는 2.4미터 앞의 장애물의 위치를 표현하는 방식이다.
패드에 손을 올려놓고 더듬으면서 어느위치의 모터가 동작했는지를 가늠하면 더 구체적인 도로 정보를 판단할 수 있게 될 것으로 기대 된다

Description

시각 장애인을 위한 적외선과 초음파 센서를 동시에 부착한 안경{Eyeglasses with infrared and ultrasonic sensors for the visually impaired}

시각장애인, 적외선 센서, 초음파센서.

실용적인 초음파 장치가 등장한 것은 1921년경 프랑스의 물리학자인 랑지방(P.langevin)에 의해 만들어진 초음파 측심기라고 전해지고 있다. 당시는 제1차 세계대전 중이었는데, 랑지방은 초음파를 통해 잠수함을 탐지하기 위해 사용한 것이 처음이었다. 그가 사용한 진동자는 2장의 금속원판 사이에 수정을 샌드위치 식으로 삽입한 것으로서, 이를 랑지방형 진동자라고 하였다. 이를 계기로 잠수함 추적을 목적으로 전 세계가 초음파에 대해 연구하였지만, 다들 군사적인 목적을 가지고 연구를 하여 얼마만큼 발전을 하였는지 알 수 없었다.

이후 1925년 미국의 물리학자인 피어스(G.W.Pirce)가 초음파 간섭계(干涉計)를 발명하였다. 초음파 간섭계는 음향 간섭계라고도 하는데, 초음파를 간섭시켜 정상파를 만들어서 속도를 측정하는 장치이다. 주로 액체와 기체의 음속을 측정하는데 쓰이고, 정밀도는 떨어지지만 흡수측정에도 쓰인다.

시각장애인을 위한 대부분의 점자 기기들은 점자를 알아야 사용할 수 있는 제품들이다. 하지만 점자를 익힌 시각장애인 비율은 3%남짓 밖에 되지 못 한다. 그렇기 때문에 많은 시각장애인이 점자를 익혀 능숙하게 사용하기 위해서는 그들 혼자서 사용하고 학습할 수 있는 촉각과 청각을 최대한 활용할수 있는 새로운 점자 보드 시스템이 필요하다. 그래서 시각 장애인이 점자를 배울 수 있는 시각장애인을 위한 여러가지 다양한 형태의 점자보드를 연구하여 개발 하기로 하였다.

장애물의 위치에 따라 소리 신호를 만들어 보면, 어느 정도 걷는데 도움이 되는 것을 알 수 있었다. 시각장애인 보는 점자책에서 아이디어가 생각났는데, 이런 초음파 보조 기구에 표시신호를 소리대신 터치감각으로 하면 다른사람 귀에 안들리며 손만의 감각으로 가로 세로 높 낮이의 위치를 가지고 표현한다면 소리신호보다 더 명확한 정보가 될 것으로 생각하여 터치식 좌표 모니터를 발명 하게 되었다.

일반인이 소리 신호로 장애물의 위치와 방향을 인식하려면, 많은 시간 연습을 통하여 숙달되어야 할 것으로 생각된다. 그러나 점자를 읽듯이 손으로 높낮이와 가로 세로축의 진동을 읽게 되면, 더 구체적인 정보가 될 것이다.

소형 진동모터가 배열된 보드(패드)위에 손을 올려놓고 걷다보면 맨 앞 열의 모터가 먼저 동작할 것이고, 그것이 정면이지 좌우측인지는 진동의 위치로 판단할 수 있게 된다. 한 발자국 더 걸으면 장애물의 위치를 표시하는 진동모터가 한 열 앞에서 동작 할 것이다.

본 발명품은 귀로 정보를 구분하기 보다, 손의 감각이 발달한 시각 장애인들이 점자책을 보듯이 손으로 위치를 파악하는 방식이다

초음파센서와 적외선센서를 동시에 적용하여 사람과 물체를 구별 할 수 있도록 한 것이 이 발명의 특징이다.

아마 더 가볍게, 더 전력소비가 적고, 세밀한 상황을 표현할 수 있을 뿐만 아니라 장기적으로 도로 곳곳에 이런 장치를 손에 든 시각 장애인을 위한 점자 정보가 데이터로 편리하게 전송되어 질 수도 있을 것이다.

그렇게 되면 모든 시각 장애인들은 손으로 도로 곳곳을 모두 파악하고 자신 있게 활동 할 수 있게 될 것이다.

도면.1 은 본발명의 실시예

시각장애인의 경우, 자신의 현재 위치와 진행방향을 쉽게 확인하지 못하여서 실제 목적지로 향하는 방향과는 어긋나는 방향으로 이동하여 길을 잃어버리는 문제점이 있었다. 이런 경우 길을 잃어버린 시각장애인은 출발지로 되돌아오는 것이 쉽지 않으므로, 시각장애인 본인 뿐만 아니라 시각장애인과 관련된 주변인들도 큰 고통을 당하게 된다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 시각장애인에게 목적지로 향하는 경로를 안내하는 기술 이다. 구성은 초음파송수신 키트가 부착된 엑스밴드와 장애물과의 거리를 판단하는 마이크로프로세서, 그리고 여러개의 소형진동 모터로 구성된 패드 점자 표시장치로 이루어진다. 이러한 장치는 아두이노 베이스의 플렛폼으로 구성하거나 이를 축소화시킨 임베드 방식의 칩을 응용하면 시제품단위의 제품화를 구현할 수 있다.

생략

Claims (1)

1. 적외선과 초음파센서가 동시에 적용되어 이에 대한 신호가 시각 장애인을 위한 점자 정보가 데이터로 편리하게 전송되어 질 수 있는 장치에 한함.

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