KR20210014931A - 스마트 글라스 - Google Patents

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KR20210014931A
KR20210014931A KR1020190093005A KR20190093005A KR20210014931A KR 20210014931 A KR20210014931 A KR 20210014931A KR 1020190093005 A KR1020190093005 A KR 1020190093005A KR 20190093005 A KR20190093005 A KR 20190093005A KR 20210014931 A KR20210014931 A KR 20210014931A
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KR
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signal
unit
microphone
smart glass
display
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Application number
KR1020190093005A
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김승현
채나은
박근혜
황은선
Original Assignee
상명대학교산학협력단
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    • A61F11/00—Methods or devices for treatment of the ears or hearing sense; Non-electric hearing aids; Methods or devices for enabling ear patients to achieve auditory perception through physiological senses other than hearing sense; Protective devices for the ears, carried on the body or in the hand
    • A61F11/04—Methods or devices for enabling ear patients to achieve auditory perception through physiological senses other than hearing sense, e.g. through the touch sense
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Abstract

본 발명의 일실시예는 사용자가 착용하도록 안경 모양의 형태를 가지는 구조부, 구조부에 서로 다른 방향으로 설치되는 적어도 2개의 마이크, 구조부의 전방에 설치되어 상기 사용자의 육안으로 인식되게 텍스트 또는 이미지를 표시하는 디스플레이부 및 마이크에서 인식된 소리의 방향을 나침반 이미지로 변환하고, 소리의 상태를 설정된 이미지로 변환하여 디스플레이부에 제공하는 제어부를 포함하는 스마트 글라스를 제공한다.

Description

스마트 글라스{SMART GLASS}
본 발명은 스마트 글라스에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 청각장애인을 위한 스마트 글라스에 관한 것이다.
청각장애우는 시각에 의해서만 주위의 상황을 인식할 수밖에 없어 보행 중 주위에서 들리는 차량의 경적음, 경고음 등 소리음이 들리지 않아 불안해하거나 사고로 이어지는 경우가 있다.
이러한 점을 해결하기 위하여, 한국등록특허10-1518115호(발명의 명칭: 청각 장애인용 안경)가 개시되었다. 한국등록특허10-1518115호는 복수의 집음부를 이용하여 소리원의 시간차를 연산하여 소리원의 위치를 특정하고, 좌우 안경테의 중심점과 만나는 영역의 LED가 점멸하도록 하는 구성을 가진다.
상기와 같은 구조의 경우 안경테에 설치된 LED의 개수 및 점멸간격으로 소리원의 방향을 알리는 기능을 가지나, 눈과 LED 사이의 간격이 좁아 점등간격 및 점등 개수를 정확히 인식하기 어려운 단점이 있으며, 특히 주변 환경이 밝을 경우 확인이 어려운 문제가 발생할 수 있다.
또한, 소리원의 형태 즉, 자동차 경적인지 다른 소리인지 구분이 불가능하여 직관적으로 대응하기 어렵다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 디스플레이부에 소리의 형태 및 방향을 표시하거나, 소리를 텍스트로 변환하여 청각장애우에게 정보를 제공할 수 있는 스마트 글라스를 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 사용자가 착용하도록 안경 모양의 형태를 가지는 구조부, 상기 구조부에 서로 다른 방향으로 설치되는 적어도 2개의 마이크; 상기 구조부의 전방에 설치되어 상기 사용자의 육안으로 인식되게 텍스트 또는 이미지를 표시하는 디스플레이부 및 상기 마이크에서 인식된 소리의 방향을 나침반 이미지로 변환하고, 상기 소리의 상태를 설정된 이미지로 변환하여 상기 디스플레이부에 제공하는 제어부를 포함하는 스마트 글라스를 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 디스플레이부는 투과되는 투과영역과, 상기 투과영역의 가장자리에 상기 텍스트 또는 이미지가 표시되는 정보표시영역이 형성될 수 있다.
상기 투과영역은 상기 정보표시영역에 비해 더 넓은 면적으로 형성될 수 있다.
상기 제어부는 상기 마이크들에서 입력되는 신호들의 강도를 비교하여 강도가 더 큰 신호가 입력된 마이크의 방향을 주방향으로 설정할 수 있다.
상기 제어부는 상기 마이크에서 입력되는 신호의 주파수를 분석하고, 분석된 주파수에 상응하여 상기 디스플레이부에 미리 설정된 이미지로 변환하여 표시할 수 있다.
상기 제어부는 상기 주파수 신호에 가청 주파수 대역인 경우 텍스트로 변환하여 상기 디스플레이부에 표시할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 스마트 글라스는 녹음된 소리를 저장하는 저장부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 마이크에 입력되는 신호들이 상기 저장부에 녹음된 신호와 비교하여, 대응되는 신호가 있을 경우 미리 설정된 아이콘을 상기 디스플레이부에 전송할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 스마트 글라스는 스마트 단말과 통신하는 통신모듈을 더 포함하고, 상기 마이크에 신호가 수신되면, 수신된 신호를 상기 통신모듈을 통해 상기 스마트 단말로 신호를 전송할 수 있다.
상기 스마트 단말로 수신된 신호가 가청 주파수 신호일 경우, 상기 스마트 단말에서 텍스트 신호로 변환하고, 상기 스마트 단말로부터 텍스트 신호가 전송되면, 상기 디스플레이부에 전송된 텍스트 신호를 표시할 수 있다.
상기 스마트 글라스는 상기 구조부에 상기 마이크와 인접하여 진동으로 표시하는 복수의 진동부를 더 포함하되, 상기 제어부는 상기 마이크들에서 입력되는 신호들의 강도를 비교하여 강도가 더 큰 신호가 입력된 마이크 측의 진동부가 진동하도록 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 본 발명의 스마트 글라스는 청각장애가 있는 청각장애우가 각종 소리의 형태 및 소리가 들리는 방향을 시각적으로 확인하도록 하여 소통을 용이하게 하고, 안전사고를 미리 방지할 수 있도록 할 수 있다.
또한, 본 발명의 스마트 글라스는 디스플레이부에 텍스트를 표시함으로써, 상대방과의 대화를 용이하게 하도록 할 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 스마트 글라스를 도시한 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 스마트 글라스의 각 구성부를 도시한 블록도.
도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 디스플레이부에 표시될 이미지의 예를 도시한 도면.
도 4은 도 1에 도시된 스마트 글라스와 스마트 단말간 연결을 도시한 도면.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 스마트 글라스를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 스마트 글라스의 각 구성부를 도시한 블록도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 스마트 글라스는 구조부(100), 복수의 마이크(120), 디스플레이부(130) 및 제어부(140)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 구조부(100)는 안경 모양을 가지도록 구성된다. 구조부(100)는 두개의 다리가 구비되어 사용자가 착용할 수 있도록 형성될 수 있다. 구조부(100)의 전방에는 필요에 따라 렌즈(110)가 장착될 수 있다.
복수의 마이크(120)는 구조부(100)에 장착될 수 있으며, 특히 두개의 다리에 장착될 수 있다. 이때, 복수의 마이크(120)는 서로 다른 방향으로 적어도 2개가 설치되는 것이 바람직하다. 예를 들면, 도 1에 도시된 바와 같이, 복수의 마이크(120)는 두개의 다리 각각에 서로 다른 방향으로 총 4개가 설치될 수 있다. 이때, 각각의 다리에 설치되는 2개의 마이크(120)는 서로 반대 방향으로 설치되는 것이 바람직하다. 예를 들면, 어느 하나의 마이크(120)는 전방을 향하고, 나머지는 후방을 향하도록 설치될 수 있다.
복수의 마이크(120)는 2개가 설치될 수도 있다. 이때, 복수의 마이크(120)는 구조부(100)의 하나의 다리에 서로 다른 방향으로 설치되거나, 구조부(100)의 각각의 다리에 1개씩 설치되되, 다른 방향으로 설치될 수 있다.
한편, 복수의 마이크(120)는 3개가 설치될 수도 있다. 이때, 구조부(100)의 어느 하나의 다리에 2개의 마이크가 서로 다른 방향으로 설치되며, 나머지 다리에 1개의 마이크가 설치될 수 있다.
상기 복수의 마이크(120)에서 수신된 신호는 제어부(140)로 제공된다. 상기와 같이, 서로 다른 방향으로 설치되는 복수의 마이크(120)로 인하여 소리가 들리는 방향을 감지하도록 할 수 있다.
디스플레이부(130)는 구조부(100)의 전방에 설치되어 사용자의 육안으로 인식될 수 있는 텍스트 또는 이미지를 표시할 수 있다. 디스플레이부(130)는 사각형의 렌즈 또는 디스플레이가 구비될 수 있다. 디스플레이부(130)는 중앙이 투시될 수 있도록 투과영역(132)이 구비되어 사용자가 투과영역(132)을 관통하여 사물을 인지할 수 있도록 할 수 있다.
디스플레이부(130)는 투과영역(132)의 가장자리에 텍스트 또는 이미지를 표시할 수 있도록 정보표시영역(134)이 구비될 수 있다. 정보표시영역(134)은 불투명 디스플레이로 구현되거나, 투과영역(132)에 비해 투과도가 낮게 형성되어 사용자가 텍스트 또는 이미지를 인식할 수 있도록 구성될 수 있다.
투과영역(132)은 정보표시영역(134)에 비해 넓은 면적으로 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 투과영역(132)은 사용자의 시야를 방해하지 않도록 해야 하므로 정보표시영역(134)에 비해 더 넓게 형성된다. 이때, 투과영역(132)은 전체 면적의 약 70%이상으로 형성되는 것이 바람직하다.
제어부(140)는 복수의 마이크(120)에서 입력되는 신호들의 강도를 비교하여 소리가 입력된 방향을 설정할 수 있다. 예를 들면, 제어부(140)는 복수의 마이크(120) 각각에서 입력되는 신호의 주파수 및 크기를 비교한다. 제어부(140)는 복수의 마이크(120)에서 입력되는 신호의 주파수가 동일할 경우 각 마이크별 신호의 크기를 비교하여 신호의 크기가 큰 마이크 쪽의 방향을 소리가 들리는 주방향으로 설정한다.
제어부(140)는 디스플레이부(130)의 정보표시영역(134)에 미리 설정된 텍스트 또는 이미지를 전송할 수 있다. 제어부(140)는 복수의 마이크(120)를 통해 입력된 신호가 미리 설정된 신호인지 확인하고, 미리 설정된 신호로 판별되면, 해당하는 텍스트 또는 이미지를 정보표시영역(134)에 표시할 수 있다. 예를 들면, 도 3에 도시된 바와 같이, 제어부(140)는 복수의 마이크를 통해 수신된 신호가 강아지 소리일 경우 강아지 표시, 자동차 경적일 경우 경적 표시, 아이 울음 소리일 경우 울음소리 표시, 미리 저장되지 않은 주파수 영역대일 경우 일정 크기 이상이면 불특정 굉음 표시 등의 이미지를 출력한다. 이때, 제어부(140)는 앞서 설명한 바와 같이, 신호의 크기가 큰 마이크 쪽의 방향을 소리가 들리는 주방향으로 설정하고, 상기에서와 같이 이미지표시가 될 때, 주방향으로 나침반 이미지를 출력한다. 이에 따라, 사용자가 소리의 종류와 방향을 확인할 수 있도록 할 수 있다.
제어부(140)는 텍스트를 디스플레이부(130)로 출력하도록 할 수 있다. 제어부(140)는 미리 설정된 텍스트(예를 들면, 이름, 고유명사 등)가 마이크(120)를 통해 입력될 경우 이를 디스플레이부(130)로 출력할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시 예에서 스마트 글라스는 저장부(150)를 더 포함할 수 있다.
저장부(150)는 상기의 이미지, 각각의 방향이 설정된 나침반 이미지 및 설정된 텍스트 등을 저장할 수 있다. 저장부(150)는 제어부(140)의 제어에 따라 선택된 이미지 또는 텍스트를 제어부(140) 또는 디스플레이부(130)로 제공할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 스마트 글라스는 진동부(160)를 더 포함할 수 있다.
진동부(160)는 저장부(150)의 2개의 다리에 각각 설치되거나, 2개의 다리 양단에 각각 총 4개가 설치될 수 있다. 진동부(160)는 제어부(140)에 의해 동작할 수 있으며, 마이크(120)를 통해 소리가 입력되면 입력된 방향의 진동부(160)가 동작하여 사용자에게 방향을 직감적으로 알릴 수 있다. 이때, 진동부(160)를 동작시키는 경우는 미리 설정한 소리(예를 들면, 자신의 이름, 자동차 경적 등의 2개 또는 3가지)에만 동작하도록 하는 것이 바람직하다. 즉, 많은 소리가 마이크(120)로 수신되면 모든 소리가 나는 방향을 진동부(160)가 모두 진동을 발생할 경우 사용자에게 혼란을 초래할 수 있으므로, 상기와 같이, 자신의 이름 또는 자동차 경적 등 2가지 또는 3가지 등으로 한정하여 동작하도록 할 수 있다. 이러한 동작은 제어부(140)에서 제어한다.
본 발명의 실시 예에 따른 스마트 글라스는 도 4에 도시된 바와 같이 스마트 단말(200)과 블루투스 등의 무선통신을 통해 연결될 수 있다. 이를 위하여 스마트 글라스는 통신모듈(170)을 더 구비한다.
통신모듈(170)은 블루투스, 와이파이, 지그비 등의 통상의 무선통신모듈이 사용될 수 있다.
이때, 스마트 글라스와 스마트 단말(200)은 상기 통신모듈(170)을 통해 복수의 마이크(120)에서 입력되는 소리들을 스마트 단말(200)로 전송한다. 스마트 단말(200)은 수신된 신호가 가청 주파수 신호일 경우 텍스트 신호로 변환하고, 변환된 텍스트를 스마트 글라스의 디스플레이부(130)에 전송할 수 있다. 이때, 스마트 단말(200)은 통상적인 스마트폰, 스마트워치 등의 이동이 가능한 웨어러블 스마트기기이며, 음성을 텍스트로 변환하는 애플리케이션 또는 프로그램 등이 저장될 수 있다.
여기서, 스마트 단말(200)에 저장되는 애플리케이션을 통해 상기 음성신호를 텍스트로 변환할 때, 기본 언어로 출력하거나 번역된 언어(예를 들면, 영어 등)로 출력할 수 있다. 사용자는 미리 번역 기능을 선택하여 추후 텍스트로 출력할 때, 언어를 설정할 수도 있다.
또한, 스마트 글라스의 제어부(140)는 미리 설정된 소리가 입력될 경우 스마트 단말(200)이 진동할 수 있도록 진동신호를 생성하여 전송할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 스마트 글라스는 청각장애가 있는 청각장애우가 각종 소리의 형태 및 소리가 들리는 방향을 시각적으로 확인하도록 하여 소통을 용이하게 하고, 안전사고를 미리 방지할 수 있도록 할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 스마트 글라스는 디스플레이부에 텍스트를 표시함으로써, 상대방과의 대화를 용이하게 하도록 할 수 있는 장점이 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 구조부
110: 렌즈
120: 마이크
130: 디스플레이부
132: 투과영역
134: 정보표시영역
140: 제어부
150: 저장부
160: 진동부
170: 통신모듈
200: 스마트 단말

Claims (10)

  1. 사용자가 착용하도록 안경 모양의 형태를 가지는 구조부;
    상기 구조부에 서로 다른 방향으로 설치되는 적어도 2개의 마이크;
    상기 구조부의 전방에 설치되어 상기 사용자의 육안으로 인식되게 텍스트 또는 이미지를 표시하는 디스플레이부; 및
    상기 마이크에서 인식된 소리의 방향을 나침반 이미지로 변환하고, 상기 소리의 상태를 설정된 이미지로 변환하여 상기 디스플레이부에 제공하는 제어부를 포함하는 스마트 글라스.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 디스플레이부는
    투과되는 투과영역과, 상기 투과영역의 가장자리에 상기 텍스트 또는 이미지가 표시되는 정보표시영역이 형성되는 것을 특징으로 하는 스마트 글라스.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 투과영역은 상기 정보표시영역에 비해 더 넓게 형성되는 것을 특징으로 하는 스마트 글라스.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 마이크들에서 입력되는 신호들의 강도를 비교하여 강도가 더 큰 신호가 입력된 마이크의 방향을 주방향으로 설정하는 것을 특징으로 하는 스마트 글라스.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 마이크에서 입력되는 신호의 주파수를 분석하고, 분석된 주파수에 상응하여 상기 디스플레이부에 미리 설정된 이미지로 변환하여 표시하는 것을 특징으로 하는 스마트 글라스.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 주파수 신호에 가청 주파수 대역인 경우 텍스트로 변환하여 상기 디스플레이부에 표시하는 것을 특징으로 하는 스마트 글라스.
  7. 제 1 항에 있어서,
    녹음된 소리를 저장하는 저장부를 더 포함하고,
    상기 제어부는
    상기 마이크에 입력되는 신호들이 상기 저장부에 녹음된 신호와 비교하여, 대응되는 신호가 있을 경우 미리 설정된 아이콘을 상기 디스플레이부에 전송하는 것을 특징으로 하는 스마트 글라스.
  8. 제 1 항에 있어서,
    스마트 단말과 통신하는 통신모듈을 더 포함하되,
    상기 마이크에 신호가 수신되면, 수신된 신호를 상기 통신모듈을 통해 상기 스마트 단말로 신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 스마트 글라스.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 스마트 단말로 수신된 신호가 가청 주파수 신호일 경우, 상기 스마트 단말에서 텍스트 신호로 변환하고,
    상기 스마트 단말로부터 텍스트 신호가 전송되면, 상기 디스플레이부에 전송된 텍스트 신호를 표시하는 것을 특징으로 하는 스마트 글라스.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 구조부에 상기 마이크와 인접하여 진동으로 표시하는 복수의 진동부를 더 포함하되,
    상기 제어부는
    상기 마이크들에서 입력되는 신호들의 강도를 비교하여 강도가 더 큰 신호가 입력된 마이크 측의 진동부가 진동하도록 하는 것을 특징으로 하는 스마트 글라스.

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20230021490A (ko) * 2021-08-05 2023-02-14 경북대학교 산학협력단 시각을 이용한 청각 보조 시스템 및 청각 보조 방법
KR102539832B1 (ko) 2022-08-24 2023-06-02 한밭대학교 산학협력단 스마트 글라스 측면부착 접이식 태양전지

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