KR20210137768A - Electric wheelchair driving monitoring system and electric wheelchair driving monitoring method - Google Patents
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Abstract
Description
전동 휠체어 주행 모니터링 시스템 및 전동 휠체어 주행 모니터링 방법에 관한 것이다.It relates to an electric wheelchair driving monitoring system and an electric wheelchair driving monitoring method.
휠체어는 질병이나 사고로 다리가 자유롭지 못한 장애인을 이송하는 데에 주로 사용되는 의료기기인 동시에 최근에는 노인 등 거동이 불편한 사람들에게도 이동의 편리성을 제공해주는 대표적인 보행 보조수단이다.A wheelchair is a medical device mainly used to transport the handicapped due to disease or accident, and at the same time, is a representative walking aid that provides convenience to people with reduced mobility, such as the elderly.
또한, 향후에도 계속 늘어나는 장애인구, 세계적으로 가장 빠른 고령화 속도, OECD 국가 가운데 상대적으로 높은 교통사고율을 보이고 있는 우리사회의 특성상 휠체어에 대한 수요는 계속 증가할 것으로 보인다.In addition, the demand for wheelchairs is expected to continue to increase in the future due to the nature of our society, where the number of people with disabilities continues to increase, the world's fastest aging rate, and the relatively high rate of traffic accidents among OECD countries.
그러나 소비자 위해감시시스템(CISS)에 나타난 휠체어 관련 사고 사례를 살펴보면 소비자가 휠체어 사용 중 넘어지거나, 휠체어가 전복되어 뇌진탕을 입는 등 안전사고가 지속적으로 발생하고 있다.However, if you look at the cases of wheelchair-related accidents that appeared in the Consumer Risk Monitoring System (CISS), safety accidents such as a consumer falling while using a wheelchair or a wheelchair overturning and receiving a concussion continue to occur.
모 방송국의 보도에 따르면 전동휠체어 10명 중 4명이 사고 경험이 있는 것으로 조사되어 사고 예방 및 사후 처리에 대한 필요성이 제기되고 있다.According to a report by a broadcasting station, 4 out of 10 people in electric wheelchairs have had an accident, raising the need for accident prevention and follow-up treatment.
특히, 고령자나 장애인들이 사용하는 전동휠체어는 좁은 골목, 도로, 인도 등 다양한 환경의 노면에서 다니는 경우가 빈번하다. 이러한 환경에서 이동하다 보니 엎어지거나 뒤집히는 경우가 종종 발생한다. 이러한 경우 반사 능력이 떨어져 머리를 다치거나 큰 사고로 이어지는 경우가 빈번히 발생한다.In particular, electric wheelchairs used by the elderly or people with disabilities are frequently used on roads in various environments such as narrow alleys, roads, and sidewalks. When moving in such an environment, it often falls over or overturns. In this case, the reflex ability is reduced, which frequently leads to a head injury or a serious accident.
또한, 휠체어를 타고 외출할 때 가장 불편한 점은 도로와 노면의 상태가 고르지 못하여 주행에 불편을 겪는 경우가 가장 많고, 휠체어 고장 시 신속한 도움을 받지 못하는 불편을 겪고 있다.In addition, the most inconvenient thing about going out in a wheelchair is that the road and road surface are uneven, which makes driving inconvenient the most, and in case of a wheelchair breakdown, it is inconvenient to receive prompt help.
휠체어 낙상 사고 발생 시, 신속한 대처가 필요하나 실제의 대처방안은 사고 당사자의 신고, 스스로 극복, 사고 목격자의 보조와 신고 등의 수동적인 상황에 그치고 있는 실정이다.In the event of a wheelchair fall accident, prompt response is required, but the actual countermeasures are limited to passive situations such as reporting the accident by the person involved in the accident, self-overcoming, and assisting and reporting the accident.
특히, 야간 및 인적이 드문 지역에서 전복 등의 사고 발생 시 운전자 자력에 의한 위험 알림이 불가능할 경우 전동휠체어의 전복을 인지를 통해 사고 발생 인지 후 신속한 구조가 필요하게 된다.In particular, when an accident such as a rollover occurs at night or in a sparsely populated area, when it is impossible to notify the driver of a danger by the driver's own power, it is necessary to quickly rescue after recognizing the accident by recognizing the overturning of the electric wheelchair.
따라서, 휠체어 운전자가 휠체어의 전복 등에 의해 낙상사고가 발생할 경우, 신속하게 낙상사고 발생을 외부에 알려 도움을 받을 수 있도록 하고, 휠체어가 주행하는 노면의 상태를 지속적으로 모니터링하여 노면의 유지 및 보수를 용이하게 사용될 수 있도록 하는 시스템이 필요한 실정이다.Therefore, if a wheelchair driver has a fall accident due to the overturning of the wheelchair, etc., it is possible to promptly notify the outside of the occurrence of the fall so that they can receive help, and to maintain and repair the road surface by continuously monitoring the condition of the road surface on which the wheelchair is driven. There is a need for a system that can be used easily.
더불어, 주행 가능 지역 외 지역 운행 및 위험 지역 운행을 인지하여 운전자가 이를 판단할 수 있도록 현장 알림 등을 통해 경각심을 부여하고, 모니터링 기관에서 이를 감지하여 지속적 불안전 운행이 계속될 경우 이에 대한 대처할 수 있는 기술이 필요하다.In addition, by recognizing operation in areas outside the drivable area and operation in hazardous areas, alerts are given through on-site notifications, etc. You need skills.
본 발명의 일 측면에서의 목적은 전동 휠체어 운전 시의 휠체어 상태, 주행 경로 등을 감지하여 사고를 예방하거나 신속히 대응하기 위한 전동 휠체어 주행 모니터링 시스템을 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to provide an electric wheelchair driving monitoring system for preventing or promptly responding to an accident by detecting the state of the wheelchair, the driving route, etc. when driving the electric wheelchair.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에서In order to achieve the above object, in one aspect of the present invention
가속도 센싱 모듈, 각속도 센싱 모듈, 자력 센싱 모듈 및 위치 센싱 모듈을 포함하며, 휠체어 상태 정보, 시간 정보, 실시간 이동 측위 정보 및 관성 측정 정보를 입력받는 센싱부,A sensing unit that includes an acceleration sensing module, an angular velocity sensing module, a magnetic force sensing module and a position sensing module, and receives wheelchair state information, time information, real-time movement positioning information and inertia measurement information;
서버로부터 실시간 이동 측위 보정 정보 및 지도 데이터를 수신하는 통신부 및a communication unit for receiving real-time movement positioning correction information and map data from the server; and
실시간 이동 측위 보정 정보 및 상기 실시간 이동 측위 정보에 기초하여 위치 정보 및 속도 정보를 산출하는 제어부A control unit for calculating location information and speed information based on real-time moving positioning correction information and the real-time moving positioning information
를 포함하는 휠체어 상태 감지 단말; 및A wheelchair state detection terminal comprising; and
실시간 이동 측위 보정 정보 및 지도 데이터를 상기 휠체어 상태 감지 단말의 통신부로 전송하는 서버;를 포함하고,A server that transmits real-time movement positioning correction information and map data to the communication unit of the wheelchair state detection terminal; includes,
상기 휠체어 상태 감지 단말의 제어부는,The control unit of the wheelchair state detection terminal,
상기 휠체어 상태 정보의 획득 시간 및 관성 측정 정보 획득 시간을 동기화하고 상기 수신된 실시간 이동 측위 보정 정보 및 상기 실시간 이동 측위 정보에 기초하여 위치 정보 및 속도 정보를 산출하며,Synchronize the acquisition time of the wheelchair state information and the acquisition time of inertia measurement information, and calculate location information and speed information based on the received real-time movement positioning correction information and the real-time movement positioning information,
상기 관성 측정 정보에 기초하여 휠체어의 항법해를 산출하며, 상기 휠체어 상태 정보 또는 상기 실시간 이동 측위 정보에 기초하여 상기 산출된 휠체어의 항법해의 오차를 보정하고 보정된 휠체어의 항법해를 상기 서버로 전송하며,The navigation solution of the wheelchair is calculated based on the inertia measurement information, the error of the calculated navigation solution of the wheelchair is corrected based on the wheelchair status information or the real-time movement positioning information, and the corrected navigation solution of the wheelchair is sent to the server transmit,
상기 서버는,The server is
상기 수신된 휠체어 상태 정보 및 상기 수신된 휠체어의 항법해에 기초하여 상기 휠체어의 운행 정보와 이상 상태 여부를 분석하고,Analyze the operation information and abnormal state of the wheelchair based on the received wheelchair state information and the received wheelchair navigation solution,
상기 지도 데이터에 기초하여 위험 구간을 분석하며,Analyze the risk section based on the map data,
상기 휠체어의 운행 정보, 상기 이상 상태 여부에 대한 정보 및 상기 위험 구간의 정보 중 적어도 하나의 정보를 상기 휠체어 상태 감지 단말로 전송하는 전동 휠체어 주행 모니터링 시스템이 제공된다.There is provided an electric wheelchair driving monitoring system for transmitting at least one of information on the operation information of the wheelchair, information on whether the abnormal state, and information on the dangerous section to the wheelchair state detection terminal.
또한, 본 발명의 다른 측면에서In addition, in another aspect of the present invention
휠체어 상태 정보, 시간 정보, 실시간 이동 측위 정보 및 관성 측정 정보를 입력받는 단계;Receiving input of wheelchair state information, time information, real-time movement positioning information and inertia measurement information;
서버로부터 실시간 이동 측위 보정 정보 및 지도 데이터를 수신하는 단계;Receiving real-time movement positioning correction information and map data from a server;
상기 휠체어 상태 정보의 획득 시간 및 관성 측정 정보 획득 시간을 동기화하는 단계;synchronizing the acquisition time of the wheelchair state information and the acquisition time of inertia measurement information;
상기 수신된 실시간 이동 측위 보정 정보 및 상기 실시간 이동 측위 정보에 기초하여 위치 정보 및 속도 정보를 산출하는 단계;calculating position information and speed information based on the received real-time moving positioning correction information and the real-time moving positioning information;
상기 관성 측정 정보에 기초하여 휠체어의 항법해를 산출하는 단계;calculating a navigation solution of the wheelchair based on the inertia measurement information;
상기 휠체어 상태 정보 또는 상기 실시간 이동 측위 정보에 기초하여 상기 산출된 휠체어의 항법해의 오차를 보정하는 단계; 및correcting an error of the calculated navigation solution of the wheelchair based on the wheelchair state information or the real-time movement positioning information; and
상기 휠체어 상태 정보 및 보정된 휠체어의 항법해를 상기 서버로 전송하는 단계;transmitting the wheelchair state information and the corrected navigation solution of the wheelchair to the server;
를 포함하는 전동 휠체어 주행 모니터링 방법이 제공된다.There is provided a method for monitoring the driving of an electric wheelchair comprising a.
본 발명의 일 측면에서 제공되는 전동 휠체어 주행 모니터링 시스템은 보다 정밀하게 휠체어의 위치 및 상태를 모니터링 할 수 있으며, 그에 따라 휠체어 운전자에게 위험 신호를 전달할 수 있고, 구조 기관, 보호자 등에게 신속한 구조 신호를 요청할 수 있다는 효과가 있다.The electric wheelchair driving monitoring system provided in one aspect of the present invention can monitor the position and status of the wheelchair more precisely, and thus can transmit a danger signal to the wheelchair driver, and provide a quick rescue signal to rescue organizations, guardians, etc. It has the effect of being able to request it.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전동 휠체어 주행 모니터링 시스템의 구성을 도시한 블록도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 휠체어 상태 감지 단말의 구성을 도시한 블록도이고,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 서버의 구성을 도시한 블록도이고,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전동 휠체어 주행 모니터링 방법의 흐름도이다.1 is a block diagram showing the configuration of an electric wheelchair driving monitoring system according to an embodiment of the present invention;
2 is a block diagram showing the configuration of a wheelchair state detection terminal according to an embodiment of the present invention;
3 is a block diagram showing the configuration of a server according to an embodiment of the present invention;
4 is a flowchart of a method for monitoring driving of an electric wheelchair according to an embodiment of the present invention.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 다양한 실시예를 보다 상세하게 설명한다. 본 명세서에 기재된 실시예는 다양하게 변형될 수 있다. 특정한 실시예가 도면에서 묘사되고 상세한 설명에서 자세하게 설명될 수 있다. 그러나, 첨부된 도면에 개시된 특정한 실시예는 다양한 실시예를 쉽게 이해하도록 하기 위한 것일 뿐이다. 따라서, 첨부된 도면에 개시된 특정 실시예에 의해 기술적 사상이 제한되는 것은 아니며, 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 균등물 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Hereinafter, various embodiments will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. The embodiments described herein may be variously modified. Certain embodiments may be depicted in the drawings and described in detail in the detailed description. However, the specific embodiments disclosed in the accompanying drawings are only provided to facilitate understanding of the various embodiments. Accordingly, the technical spirit is not limited by the specific embodiments disclosed in the accompanying drawings, and it should be understood to include all equivalents or substitutes included in the spirit and scope of the invention.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이러한 구성 요소들은 상술한 용어에 의해 한정되지는 않는다. 상술한 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms including an ordinal number such as 1st, 2nd, etc. may be used to describe various components, but these components are not limited by the above-mentioned terms. The above terminology is used only for the purpose of distinguishing one component from another component.
본 명세서에서, "포함한다" 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. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.In this specification, terms such as "comprises" or "have" are intended to designate that the features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification exist, but one or more other features It should be understood that this does not preclude the existence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof. When a component is referred to as being “connected” or “connected” to another component, it is understood that the other component may be directly connected or connected to the other component, but other components may exist in between. it should be On the other hand, when it is mentioned that a certain element is "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that the other element does not exist in the middle.
한편, 본 명세서에서 사용되는 구성요소에 대한 "모듈" 또는 "부"는 적어도 하나의 기능 또는 동작을 수행한다.Meanwhile, as used herein, a “module” or “unit” for a component performs at least one function or operation.
그리고, "모듈" 또는 "부"는 하드웨어, 소프트웨어 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합에 의해 기능 또는 동작을 수행할 수 있다. 또한, 특정 하드웨어에서 수행되어야 하거나 적어도 하나의 제어부에서 수행되는 "모듈" 또는 "부"를 제외한 복수의 "모듈들" 또는 복수의 "부들"은 적어도 하나의 모듈로 통합될 수도 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.In addition, a "module" or "unit" may perform a function or operation by hardware, software, or a combination of hardware and software. In addition, a plurality of “modules” or a plurality of “units” other than a “module” or “unit” to be performed in specific hardware or performed by at least one control unit may be integrated into at least one module. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise.
그 밖에도, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그에 대한 상세한 설명은 축약하거나 생략한다. 한편, 각 실시예는 독립적으로 구현되거나 동작될 수도 있지만, 각 실시예는 조합되어 구현되거나 동작될 수도 있다.In addition, in describing the present invention, when it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be abbreviated or omitted. Meanwhile, each embodiment may be implemented or operated independently, but each embodiment may be implemented or operated in combination.
본 발명의 일 측면에서In one aspect of the invention
가속도 센싱 모듈, 각속도 센싱 모듈, 자력 센싱 모듈 및 위치 센싱 모듈을 포함하며, 휠체어 상태 정보, 시간 정보, 실시간 이동 측위 정보 및 관성 측정 정보를 입력받는 센싱부,A sensing unit that includes an acceleration sensing module, an angular velocity sensing module, a magnetic force sensing module and a position sensing module, and receives wheelchair state information, time information, real-time movement positioning information and inertia measurement information;
서버로부터 실시간 이동 측위 보정 정보 및 지도 데이터를 수신하는 통신부 및a communication unit for receiving real-time movement positioning correction information and map data from the server; and
실시간 이동 측위 보정 정보 및 상기 실시간 이동 측위 정보에 기초하여 위치 정보 및 속도 정보를 산출하는 제어부A control unit for calculating location information and speed information based on real-time moving positioning correction information and the real-time moving positioning information
를 포함하는 휠체어 상태 감지 단말; 및A wheelchair state detection terminal comprising; and
실시간 이동 측위 보정 정보 및 지도 데이터를 상기 휠체어 상태 감지 단말의 통신부로 전송하는 서버;를 포함하고,A server that transmits real-time movement positioning correction information and map data to the communication unit of the wheelchair state detection terminal; includes,
상기 휠체어 상태 감지 단말의 제어부는,The control unit of the wheelchair state detection terminal,
상기 휠체어 상태 정보의 획득 시간 및 관성 측정 정보 획득 시간을 동기화하고 상기 수신된 실시간 이동 측위 보정 정보 및 상기 실시간 이동 측위 정보에 기초하여 위치 정보 및 속도 정보를 산출하며,Synchronize the acquisition time of the wheelchair state information and the acquisition time of inertia measurement information, and calculate location information and speed information based on the received real-time movement positioning correction information and the real-time movement positioning information,
상기 관성 측정 정보에 기초하여 휠체어의 항법해를 산출하며, 상기 휠체어 상태 정보 또는 상기 실시간 이동 측위 정보에 기초하여 상기 산출된 휠체어의 항법해의 오차를 보정하고 보정된 휠체어의 항법해를 상기 서버로 전송하며,The navigation solution of the wheelchair is calculated based on the inertia measurement information, the error of the calculated navigation solution of the wheelchair is corrected based on the wheelchair status information or the real-time movement positioning information, and the corrected navigation solution of the wheelchair is sent to the server transmit,
상기 서버는,The server is
상기 수신된 휠체어 상태 정보 및 상기 수신된 휠체어의 항법해에 기초하여 상기 휠체어의 운행 정보와 이상 상태 여부를 분석하고,Analyze the operation information and abnormal state of the wheelchair based on the received wheelchair state information and the received wheelchair navigation solution,
상기 지도 데이터에 기초하여 위험 구간을 분석하며,Analyze the risk section based on the map data,
상기 휠체어의 운행 정보, 상기 이상 상태 여부에 대한 정보 및 상기 위험 구간의 정보 중 적어도 하나의 정보를 상기 휠체어 상태 감지 단말로 전송하는 전동 휠체어 주행 모니터링 시스템이 제공된다.There is provided an electric wheelchair driving monitoring system for transmitting at least one of information on the operation information of the wheelchair, information on whether the abnormal state, and information on the dangerous section to the wheelchair state detection terminal.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전동 휠체어 주행 모니터링 시스템을 설명하는 도면이다.1 is a view for explaining an electric wheelchair driving monitoring system according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 상기 휠체어 주행 모니터링 시스템(1000)은 휠체어 상태 감지 단말(100) 및 서버(200)를 포함한다. 휠체어 상태 감지 단말(100)은 휠체어에 포함될 수 있다. 휠체어 상태 감지 단말(100)은 다양한 데이터 및 정보를 입력받아 휠체어 주행 환경에 관계없이 정밀한 항법해(위치, 속도, 자세 정보)를 산출한다. 그리고, 휠체어 상태 감지 단말(100)은 서버(200)로부터 수신된 정보를 기반으로 휠체어와 관련한 위험 상태를 운전자에게 알려주고, 서버(200)가 휠체어를 모니터링할 수 있도록 휠체어 상태정보, 위치 및 속도 정도, 위험 정보를 서버(200)로 전송한다.Referring to FIG. 1 , the wheelchair driving
서버(200)는 휠체어 관제 통합 플랫폼으로 구현된다. 서버(200)는 통합 관제 및 정밀 항법을 할 수 있도록 수신된 정보를 분석하여 휠체어 상태 감지 단말(100), 관리자 또는 허가된 사용자에게 전송한다. 휠체어 상태 감지 단말(100) 및 서버(200)의 구체적인 구성 및 동작은 아래에서 설명한다.The
도 2를 참조하면, 휠체어 상태 감지 단말(100)은 센싱부(110), 제어부(120) 및 통신부(130)를 포함한다. 센싱부(110)는 다양한 센싱 모듈을 통해 휠체어 상태 정보, 시간 정보, 실시간 이동 측위(Real Time Kinematic, RTK) 정보, 관성 측정 정보 또는 휠체어 운행 영상 등을 입력받는다. Referring to FIG. 2 , the wheelchair
예를 들어, 센싱부(110)는 가속도 센싱 모듈(111), 각속도 센싱 모듈(112), 자력 센싱 모듈(113) 및 위치 센싱 모듈(114)을 포함할 수 있다. 상기 센싱부는 카메라 모듈(115)을 더 포함할 수 있다. 센싱부는 이러한 구성을 포함함으로써, 음영 지역에서도 일정 부분 이동 위치를 산출할 수 있으며, 정지 상태에서의 휠체어의 방향성도 알 수 있다. 상기 가속도 센싱 모듈(111) 및 각속도 센싱 모듈(112)은 IMU 모듈일 수 있다. 상기 위치 센싱 모듈(114)은 GNSS(Global Navigation Satellite System) 모듈일 수 있다. 상기 GNSS 모듈은 인공위성에서 발신되는 전파를 이용해 움직이는 물체의 위치, 고도, 속도 등을 계산하는 위성항법시스템으로부터 시간 정보, 실시간 이동 측위(Real Time Kinematic) 정보 등을 입력받을 수 있다. 시간 정보는 GPS의 시간 정보일 수 있다. 휠체어 상태 감지 단말(100)은 GNSS 모듈(112)로부터 수신한 실시간 이동 측위 정보 및 서버로부터 수신한 실시간 이동 측위 보정 정보에 기초하여 정확한 휠체어의 위치 정보 및 속도 정보를 산출할 수 있다.For example, the
휠체어 상태 정보는 바퀴속력, 휠체어속력, 조향각, 기어선택정보, 브레이크 동작 정보, 센서 상태 정보 등을 포함할 수 있고, 시간 정보 및 실시간 이동 측위 정보는 위치 센싱 모듈(114)을 통하여 입력 받을 수 있다.The wheelchair state information may include wheel speed, wheelchair speed, steering angle, gear selection information, brake operation information, sensor state information, etc., and time information and real-time movement positioning information may be input through the
카메라 모듈(115)을 더 포함하는 경우, 휠체어 운행 영상을 카메라 모듈을 통해 입력받을 수 있다. 관성 측정 정보는 휠체어의 각속도, 가속도, 비력(specific force) 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 비력 정보는 휠체어의 자세 정보와 관련된 정보를 의미한다. 즉, 휠체어의 자세 정보는 비력 정보에 기초하여 산출될 수 있다.When the camera module 115 is further included, a wheelchair operation image may be input through the camera module. The inertia measurement information may include angular velocity, acceleration, and specific force information of the wheelchair. For example, the secret force information means information related to posture information of a wheelchair. That is, the posture information of the wheelchair may be calculated based on the secret force information.
통신부(130)는 서버(200)로부터 실시간 이동 측위 보정 정보 및 지도 데이터를 수신한다. 또한, 통신부(130)는 휠체어 상태 감지 단말(100)의 각종 정보 및 데이터를 서버(200)로 전송한다. 예를 들어, 통신부(130)가 서버(200)로 전송하는 각종 정보 및 데이터는 휠체어 상태 정보, 생성된 노면 상태 정보, 산출된 휠체어 방향각 정보 또는 보정된 휠체어의 항법해 등을 포함할 수 있다. 또한 통신부는 서버로부터 수신한 이상 상태 여부에 대한 정보 및 상기 위험 구간의 정보 중 적어도 하나의 정보를 휠체어 운전자의 단말기, 휠체어 운전자의 보호자의 단말기 및 구조기관의 단말기 중 적어도 하나에 전송할 수 있다.The
제어부(120)는 휠체어 상태 정보의 획득 시간 및 관선 측정 정보 획득 시간을 동기화한다. 제어부(120)는 센싱부(110)를 통해 입력받은 GPS의 시간 정보를 이용하여 정보의 획득 시간을 동기화할 수 있다. 그리고, 제어부(120)는 수신된 실시간 이동 측위 보정 정보 및 입력된 실시간 이동 측위 정보에 기초하여 위치 정보 및 속도 정보를 산출한다.The
또한, 제어부(120)는 휠체어 운행 영상이 입력되는 경우, 이에 기초하여 노면에 물체의 존재 여부를 포함하는 노면 상태 정보 및 휠체어의 진행방향을 포함하는 휠체어 방향각 정보를 추출할 수 있다. 제어부(120)는 관성 측정 정보에 및/또는 추출된 휠체어 방향각 정보에 기초하여 휠체어의 항법해를 산출하고, 휠체어 상태 정보 또는 실시간 이동 측위 정보에 기초하여 산출된 휠체어의 항법해의 오차를 보정한다.In addition, when a wheelchair operation image is input, the
제어부(120)는 전처리 모듈(121), 영상처리 모듈(122) 및 항법해 산출모듈(123)을 포함할 수 있다.The
전처리 모듈(121)은 GPS 시간을 기준으로 내부 OS의 시간을 동기화할 수 있다. 그리고, 전처리 모듈(121)은 GPS 시간을 기준으로 센싱 정보의 획득 시간을 동기화할 수 있다. 전처리 모듈(121)은 서버로부터 수신한 실시간 이동 측위 보정 정보 및 GNSS 모듈을 통해 입력된 실시간 이동 측위 정보에 기초하여 휠체어의 위치 정보 및 속도 정보를 산출할 수 있다. 또한, 전처리 모듈(121)은 센싱부를 통해 입력된 각종 정보 중 필요한 정보를 각각 영상처리 모듈(122) 및 항법해 산출모듈(123)로 전달할 수 있다.The
영상처리 모듈(122)은 상기 센싱부가 카메라 모듈을 더 포함하여 휠체어 운행 영상을 입력 받는 경우, 휠체어 운행 영상으로부터 노면 상태 정보 및 휠체어 방향각 정보를 추출할 수 있다. 영상처리 모듈(122)은 휠체어 운행 영상에 기초하여 노면 상태 정보를 추출할 수 있다. 단말기는 휠체어 상태 정보에 기초하여 노면에 존재하는 물체를 인식하고 사용자에게 위험 상태를 알릴 수 있다. 또한, 휠체어 상태 감지 단말은 노면에 물체의 존재 여부 정보를 포함하는 노면 상태 정보를 서버로 전송하고, 서버는 물체가 존재하는 노면 근처의 단말기로 위험 상태 정보를 전송할 수 있다.When the sensing unit further includes a camera module to receive a wheelchair operation image, the
또한, 영상처리 모듈(122)은 휠체어 운행 영상에 기초하여 차로 경계선을 추출할 수 있다. 영상처리 모듈(122)은 추출된 인도 경계, 휠체어의 위치 정보 및 서버로부터 수신한 지도 데이터에 기초하여 휠체어가 진행하는 휠체어 방향각 정보를 산출할 수 있다.Also, the
영상처리 모듈은 영상의 전처리를 할 수 있다. 영상처리 모듈은 휠체어 운행 영상을 컬러에서 흑백으로 변환할 수 있다. 그리고, 영상처리 모듈은 노면 상태와 인도와 차도의 경계선이 명확하게 인식되도록 휠체어 운행 영상의 노면 부분을 공중에서 보는 것과 같이 시점을 변경할 수 있다. 예를 들어, 영상처리 모듈은 휠체어 운행 영상의 노면 영역에 IPM(Inverse Perspective Mapping) 알고리즘을 적용하여 노면 영역의 시점을 변경할 수 있다.The image processing module may pre-process the image. The image processing module can convert the wheelchair operation image from color to black and white. In addition, the image processing module may change the viewpoint, such as viewing the road surface of the wheelchair operation image from the air, so that the road surface condition and the boundary line between the sidewalk and the road are clearly recognized. For example, the image processing module may change the viewpoint of the road surface area by applying an Inverse Perspective Mapping (IPM) algorithm to the road surface area of the wheelchair operation image.
영상처리 모듈은 노면 상태 정보를 추출할 수 있다. 예를 들어, 영상처리 모듈은 머신러닝 기반 객체 탐지 기법을 적용하여 노면에 존재하고 있는 물체를 인식하고 영상 내의 물체의 좌표를 산출할 수 있다. 영상처리모듈은 노면 위험 상태 정보를 추출할 수 있다. 예를 들어, 영상처리 모듈은 공선조건식, 휠체어의 위치 정보, 자세 정보, 관성 측정 정보 등에 기초하여 노면에 존재하는 물체의 3차원 위치를 산출할 수 있다. 이를 통하여 휠체어 상태 감지 단말은 휠체어가 진행할 곳에 물체가 존재하는 경우 위험 상태를 알려줄 수 있다.The image processing module may extract road surface condition information. For example, the image processing module may recognize an object existing on a road surface by applying a machine learning-based object detection technique and calculate the coordinates of the object in the image. The image processing module may extract road surface danger state information. For example, the image processing module may calculate a three-dimensional position of an object existing on a road surface based on a collinear condition equation, position information of a wheelchair, posture information, inertia measurement information, and the like. Through this, the wheelchair state detection terminal may inform the dangerous state when an object exists where the wheelchair is to proceed.
영상처리 모듈은 차로 경계선을 추출할 수 있다. 예를 들어, 영상처리 모듈은 2차원 영상을 직선에 대한 파라미터 공간으로 변형하는 허프 변환(Hough Transform)을 적용하여 차로 경계선을 추출할 수 있다. 영상처리 모듈은 휠체어 방향각 정보를 추출할 수 있다. 예를 들어, 영상처리 모듈은 영상에서 휠체어가 중심에 위치한다고 가정할 수 있다. 영상처리 모듈은 중심에서 좌우에 위치한 인도와 차도의 경계선의 거리가 일정 값 이내이면 휠체어 위치 정보 및 지도 데이터에 기초하여 인도 및 차도의 경계선을 찾을 수 있다. 그리고, 영상처리 모듈은 인도 및 차도 경계선의 좌표에 기초하여 휠체어가 진행하는 방향각 정보를 추출할 수 있다. 이를 통하여, 휠체어가 차도에 진입하는 경우 휠체어 상태 감지 단말은은 위험 상태를 알려줄 수 있다. The image processing module may extract the boundary line by car. For example, the image processing module may extract a boundary line by applying a Hough transform that transforms a 2D image into a parameter space for a straight line. The image processing module may extract information on the orientation angle of the wheelchair. For example, the image processing module may assume that the wheelchair is located in the center of the image. The image processing module may find the boundary line between the sidewalk and the driveway based on the wheelchair location information and map data if the distance between the boundary line between the sidewalk and the driveway located on the left and right from the center is within a predetermined value. In addition, the image processing module may extract information on the direction angle in which the wheelchair proceeds based on the coordinates of the sidewalk and road boundary lines. Through this, when the wheelchair enters the roadway, the wheelchair state detection terminal may notify the dangerous state.
항법해 산출모듈(123)은 휠체어의 항법해를 산출하고, 휠체어 상태 정보 등에 기초하여 항법해 오차를 보정할 수 있다. 항법해 산출모듈은 휠체어가 운행을 시작하는 경우 초기화 과정을 수행할 수 있다. 초기화 과정은 휠체어 운행이 시작될 때만 수행될 수 있다. 항법해 산출모듈은 정지 상태에서 일정 시간동안 획득한 정보를 평균하고, 개략정렬 기법을 적용하여 휠체어의 초기 자세 정보를 산출할 수 있다. 휠체어의 초기 위치 정보 및 속도 정보는 GNSS 모듈로 입력된 정보일 수 있다.The navigation
항법해 산출모듈은 센싱부로 입력된 정보의 오차를 보정할 수 있다. 항법해 산출모듈은 이전에 산출된 각속도 및 비력의 편이 오차에 기초하여 정보의 오차를 보정할 수 있다.The navigation solution calculation module may correct an error of information input to the sensing unit. The navigation solution calculation module may correct the error of information based on the deviation error of the previously calculated angular velocity and specific force.
항법해 산출모듈은 센싱부로 입력된 각속도, 비력에 기초하여 항법해를 산출할 수 있다. 항법해는 위치 정보, 속도 정보 및 자세 정보를 포함할 수 있다. 항법해 산출모듈은 INS(Inertial Navigation System)Mechanization 과정에 기초하여 항법해를 산출할 수 있다. 예를 들어, INS Mechanization 과정은 다음과 같이 수행될 수 있다. 항법해 산출모듈은 자세 정보를 업데이트한다. 항법해 산출모듈은 자세 정보에 기초하여 동체 좌표계 상의 비력을 항법 좌표계를 기준으로 변환한다. 그리고, 항법해 산출모듈은 수치 적분을 통해 속도 정보 및 위치 정보를 산출할 수 있다.The navigation solution calculation module may calculate a navigation solution based on the angular velocity and specific force input to the sensing unit. The navigation solution may include location information, speed information, and attitude information. The navigation solution calculation module may calculate a navigation solution based on an Inertial Navigation System (INS) mechanism. For example, the INS Mechanization process may be performed as follows. The navigation solution calculation module updates the attitude information. The navigation solution calculation module converts the secret force on the body coordinate system based on the navigation coordinate system based on the posture information. In addition, the navigation solution calculation module may calculate speed information and position information through numerical integration.
항법해 산출모듈은 위치 정보 및 속도 정보를 보정할 수 있다. 항법해 산출모듈은 위치 정보 및 속도 정보의 보정을 위해 센싱 정보를 이용할 수 있다. 예를 들어, 항법해 산출모듈은 센싱 정보의 융합을 위해 확장형 칼만 필터를 이용할 수 있다. 위치 정보 및 속도 정보의 보정은 다양한 방식으로 수행될 수 있다.The navigation solution calculation module may correct position information and speed information. The navigation solution calculation module may use the sensing information to correct the position information and the speed information. For example, the navigation solution calculation module may use an extended Kalman filter for fusion of sensing information. The correction of the position information and the speed information may be performed in various ways.
예를 들어, 항법해 산출모듈은 GNSS 모듈을 통해 입력된 위치 정보 및 속도 정보에 기초하여 INS Mechanization 과정에서 산출된 항법해 오차를 보정하고 MEMS-IMU 편이 오차를 업데이트할 수 있다. 또는, 항법해 산출모듈은 바퀴속력 정보를 이용할 수 있다. 항법해 산출모듈은 좌우 바퀴속력 정보를 평균하여 휠체어 속력을 산출하고, 산출된 휠체어 속력은 휠체어 종축 속력과 일치한다는 논홀로노믹 제약조건 하에서 INS Mechanization 과정에서 산출된 항법해 오차를 보정하고, 업데이트할 수 있다.For example, the navigation solution calculation module may correct the navigation solution error calculated in the INS mechanization process based on the position information and speed information input through the GNSS module and update the MEMS-IMU deviation error. Alternatively, the navigation solution calculation module may use wheel speed information. The navigation solution calculation module calculates the wheelchair speed by averaging the left and right wheel speed information, and corrects and updates the navigation solution error calculated in the INS Mechanization process under the non-holonomic constraint that the calculated wheelchair speed matches the wheelchair longitudinal speed. can
또는, 항법해 산출모듈은 휠체어속력 및 조향각 정보를 이용할 수 있다. 항법해 산출모듈은 Kinematic Vehicle Model을 이용하여 휠체어의 북쪽 및 동쪽 방향의 속도를 계산할 수 있다. 그리고, 항법해 산출모듈은 INS Mechanization 과정에서 산출된 항법해 오차를 보정하고 업데이트할 수 있다. 또는, 항법해 산출모듈은 휠체어속력 정보를 이용할 수 있다. 항법해 산출모듈은 휠체어 속력이 0일 경우에 영속도 보정(ZUPT)과 영 선회속도 보정(ZIHR)을 수행할 수 있다. 그리고, 항법해 산출모듈은 INS Mechanization 과정에서 산출된 항법해 오차를 보정할 수 있다. 이때, 항법해 산출모듈은 정지 상태에서 오차 누적으로 인한 항법해 발산을 방지할 수 있다.Alternatively, the navigation solution calculation module may use wheelchair speed and steering angle information. The navigation solution calculation module can calculate the speed in the north and east directions of the wheelchair using the Kinematic Vehicle Model. In addition, the navigation solution calculation module may correct and update the navigation solution error calculated in the INS Mechanization process. Alternatively, the navigation solution calculation module may use wheelchair speed information. The navigation solution calculation module can perform zero speed correction (ZUPT) and zero turning speed correction (ZIHR) when the wheelchair speed is 0. In addition, the navigation solution calculation module may correct the navigation solution error calculated in the INS Mechanization process. In this case, the navigation solution calculation module may prevent the navigation solution divergence due to the accumulation of errors in the stationary state.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 서버를 설명하는 도면이다.3 is a diagram illustrating a server according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 서버(200)는 측위 보정 정보 산출부(210), 휠체어 상태 분석부(220), 위험 구간 분석부(230) 및 모니터링부(240)를 포함한다.Referring to FIG. 3 , the
측위 보정 정보 산출부(210)는 GNSS 데이터에 기초하여 실시간 이동 측위 보정 정보를 생성한다. 휠체어 상태 분석부(220)는 휠체어 상태 정보를 기초로 휠체어 운행 정보와 휠체어 상태의 이상 여부를 분석한다.The positioning correction
일 구체예에서, 휠체어가 특정 각도 이상으로 기울어진 경우, 사고 발생으로 인지할 수 있다.In one embodiment, when the wheelchair is tilted more than a specific angle, it may be recognized as an accident.
다른 일 구체예에서, 휠체어가 특정 시간 이상 이동하지 않는 경우, 사고 발생으로 인지할 수 있다.In another embodiment, when the wheelchair does not move for more than a specific time, it may be recognized as an accident.
또 다른 일 구체예에서, 휠체어가 차도, 자동차 전용도로 등의 위험 구간으로 저장된 위치로 진입할 것으로 예상되거나 이미 진입한 경우, 위험 상황으로 인지할 수 있다.In another embodiment, when the wheelchair is expected to enter or has already entered a location stored as a dangerous section such as a roadway or an exclusive road, it may be recognized as a dangerous situation.
다른 일 구체예에서, 저장된 영역을 벗어나는 경우, 위치 이탈로 간주하여 위험 상황으로 인지할 수 있다.In another embodiment, if it leaves the stored area, it may be regarded as a location departure and recognized as a dangerous situation.
위험 구간 분석부(230)는 교통소통정보, 공사정보, 돌발상황정보와 지도 데이터 및 노면 상태 정보에 기초하여 위치 기반으로 도로 위험 구간을 분석한다.The dangerous
모니터링부(240)는 지도 데이터, 휠체어 상태 정보, 휠체어의 항법해, 노면 상태 정보에 기초하여 휠체어 상태 및 도로 안전 상태를 모니터링한다.The monitoring unit 240 monitors the wheelchair state and road safety state based on map data, wheelchair state information, navigation navigation of the wheelchair, and road surface state information.
한편, 서버(200)는 통신부(미도시) 및 저장부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 통신부는 GNSS 기지국으로부터 GNSS 데이터를 수신하고, 국가교통정보센터로부터 교통소통정보, 공사정보, 돌발상황정보를 수신하며, 지도 정보 제공자로부터 지도 데이터를 수신할 수 있다. 통신부는 단말기로부터 휠체어 상태 정보, 노면 상태 정보 또는 휠체어의 항법해를 수신할 수 있다. 또한, 통신부는 실시간 이동 측위 보정 정보 및 지도 데이터를 단말기로 전송하고, 상기 휠체어의 운행 정보, 상기 이상 상태 여부에 대한 정보 및 상기 위험 구간의 정보 중 적어도 하나의 정보를 휠체어 운전자의 단말기, 휠체어 운전자의 보호자의 단말기 및 구조기관의 단말기 중 적어도 하나에 전송할 수 있다. 또는 휠체어 상태 감지 단말로 전송할 수 있다. 이러한 경우, 위험에 빠진 경우, 부저가 울리거나 디스플레이 장치가 작동하여 휠체어 운전자에게 위험을 직접 알릴 수 있다.Meanwhile, the
저장부는 휠체어 운행 정보, 안전 정보 및 위험 정보 등을 저장할 수 있다.The storage unit may store wheelchair operation information, safety information, and risk information.
본 발명의 다른 측면에서In another aspect of the invention
휠체어 상태 정보, 시간 정보, 실시간 이동 측위 정보 및 관성 측정 정보를 입력받는 단계;Receiving input of wheelchair state information, time information, real-time movement positioning information and inertia measurement information;
서버로부터 실시간 이동 측위 보정 정보 및 지도 데이터를 수신하는 단계;Receiving real-time movement positioning correction information and map data from a server;
상기 휠체어 상태 정보의 획득 시간 및 관성 측정 정보 획득 시간을 동기화하는 단계;synchronizing the acquisition time of the wheelchair state information and the acquisition time of inertia measurement information;
상기 수신된 실시간 이동 측위 보정 정보 및 상기 실시간 이동 측위 정보에 기초하여 위치 정보 및 속도 정보를 산출하는 단계;calculating position information and speed information based on the received real-time moving positioning correction information and the real-time moving positioning information;
상기 관성 측정 정보에 기초하여 휠체어의 항법해를 산출하는 단계;calculating a navigation solution of the wheelchair based on the inertia measurement information;
상기 휠체어 상태 정보 또는 상기 실시간 이동 측위 정보에 기초하여 상기 산출된 휠체어의 항법해의 오차를 보정하는 단계; 및correcting an error of the calculated navigation solution of the wheelchair based on the wheelchair state information or the real-time movement positioning information; and
상기 휠체어 상태 정보 및 보정된 휠체어의 항법해를 상기 서버로 전송하는 단계;transmitting the wheelchair state information and the corrected navigation solution of the wheelchair to the server;
를 포함하는 전동 휠체어 주행 모니터링 방법이 제공된다.There is provided a method for monitoring the driving of an electric wheelchair comprising a.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 단말기 제어 방법의 흐름도이다.4 is a flowchart of a terminal control method according to an embodiment of the present invention.
도 9를 참조하면, 휠체어 상태 감지 단말은 휠체어 상태 정보, 시간 정보, 실시간 이동 측위 정보, 관성 측량 정보를 입력받는다(S410). 휠체어 운행 영상을 더 입력받을 수 있다.Referring to FIG. 9 , the wheelchair state detection terminal receives wheelchair state information, time information, real-time movement positioning information, and inertial measurement information (S410). You can receive more video of wheelchair operation.
휠체어 상태 감지 단말은 서버로부터 실시간 이동 측위 보정 정보 및 지도 데이터를 수신한다(S420).The wheelchair state detection terminal receives real-time movement positioning correction information and map data from the server (S420).
휠체어 상태 감지 단말은 휠체어 상태 정보의 획득 시간 및 휠체어 측정 정보 획득 시간을 동기화한다(S430).The wheelchair state detection terminal synchronizes the acquisition time of the wheelchair state information and the acquisition time of the wheelchair measurement information (S430).
휠체어 상태 감지 단말은 수신된 실시간 이동 측위 보정 정보 및 실시간 이동 측위 정보에 기초하여 위치 정보 및 속도 정보를 산출한다(S440).The wheelchair state detection terminal calculates location information and speed information based on the received real-time movement positioning correction information and real-time movement positioning information (S440).
휠체어 상태 감지 단말은 휠체어 운행 영상이 더 입력되는 경우 영상 처리 단계를 통하여 노면에 물체의 존재 여부를 포함하는 노면 상태 정보 및 휠체어의 진행방향을 포함하는 휠체어 방향각 정보를 추출할 수 있다. 휠체어 상태 감지 단말은 휠체어 운행 영상으로부터 노면 부분을 공중에서 바라보는 시점으로 변경할 수 있다. 휠체어 상태 감지 단말은 노면 부분에 존재하는 물체를 인식하고, 인식된 물체의 영상 내의 좌표를 산출하며, 위치 정보 및 관성 측정 정보에 기초하여 물체의 3차원 위치를 포함하는 노면상태 정보를 생성할 수 있다.When the wheelchair operation image is further input, the wheelchair state detection terminal may extract road surface state information including whether an object is present on the road surface and wheelchair direction angle information including the traveling direction of the wheelchair through the image processing step. The wheelchair state detection terminal may change the view of the road surface from the wheelchair operation image to a viewpoint from the air. The wheelchair state detection terminal recognizes an object existing on the road surface, calculates the coordinates in the image of the recognized object, and generates road surface state information including the three-dimensional position of the object based on the position information and inertia measurement information. have.
또한, 휠체어 상태 감지 단말은 휠체어 운행 영상으로부터 인도 및 차도의 경계선을 추출할 수 있다. 단말기는 인도 및 차도 경계선, 위치 정보 및 지도 데이터에 기초하여 인도 및 차도 경계선의 좌표를 산출하고, 경계선의 좌표에 기초하여 휠체어가 진행하는 휠체어 방향각 정보를 산출할 수 있다.In addition, the wheelchair state detection terminal may extract the boundary line of the sidewalk and the roadway from the wheelchair operation image. The terminal may calculate coordinates of the sidewalk and roadway boundary lines based on the sidewalk and roadway boundary lines, location information, and map data, and calculate information on the wheelchair direction angle in which the wheelchair proceeds based on the boundary line coordinates.
휠체어 상태 감지 단말은 추출된 휠체어 관성 측정 정보 및/또는 방향각 정보에 기초하여 휠체어의 항법해를 산출한다(S450). 휠체어 상태 감지 단말은 휠체어 상태 정보 또는 실시간 이동 측위 정보에 기초하여 산출된 휠체어의 항법해의 오차를 보정한다(S460). 휠체어 상태 감지 단말은 위치 정보 및 속도 정보에 기초하여 산출된 휠체어의 항법해의 오차를 보정하는 제1 방식, 바퀴속력 정보에 기초하여 산출된 휠체어의 항법해의 오차를 보정하는 제2 방식, 휠체어속력 정보 및 조향각 정보에 기초하여 산출된 휠체어의 항법해의 오차를 보정하는 제3 방식 또는 휠체어속력 정보에 기초하여 산출된 휠체어의 항법해의 오차를 보정하는 제4 방식에 기초하여 오차를 보정할 수 있다.The wheelchair state detection terminal calculates a navigation solution of the wheelchair based on the extracted wheelchair inertia measurement information and/or direction angle information (S450). The wheelchair state detection terminal corrects the error of the navigation solution of the wheelchair calculated based on the wheelchair state information or the real-time movement positioning information (S460). The wheelchair state detection terminal includes a first method of correcting an error of a navigation solution of a wheelchair calculated based on location information and speed information, a second method of correcting an error of a navigation solution of a wheelchair calculated based on wheel speed information, a wheelchair The error can be corrected based on the third method of correcting the error of the navigation solution of the wheelchair calculated based on the speed information and the steering angle information or the fourth method of correcting the error of the navigation solution of the wheelchair calculated based on the wheelchair speed information. can
휠체어 상태 감지 단말은 휠체어 상태 정보, 보정된 휠체어의 항법해 및/또는 노면 상태 정보를 서버로 전송한다(S470). 서버는 수신된 휠체어 상태 정보 및 수신된 휠체어의 항법해에 기초하여 휠체어의 운행 정보와 이상 상태 여부를 분석하고, 수신된 노면 상태 정보 및 지도 데이터에 기초하여 위험 구간을 분석할 수 있다. 서버는 휠체어의 운행 정보, 이상 상태 여부에 대한 정보 및 위험 구간의 정보 중 적어도 하나의 정보를 휠체어 운전자의 단말기, 휠체어 운전자의 보호자의 단말기 및 구조기관의 단말기 중 적어도 하나에 전송할 수 있다. 또는 휠체어 상태 감지 단말로 전송할 수 있다. 이러한 경우, 위험에 빠진 경우, 부저가 울리거나 디스플레이 장치가 작동하여 휠체어 운전자에게 위험을 직접 알릴 수 있다.The wheelchair state detection terminal transmits the wheelchair state information, the corrected navigation information of the wheelchair and/or the road surface state information to the server (S470). The server may analyze the operation information of the wheelchair and whether there is an abnormal state based on the received wheelchair state information and the received navigation solution of the wheelchair, and analyze the dangerous section based on the received road surface state information and map data. The server may transmit at least one information of operation information of the wheelchair, information on whether an abnormal state is present, and information on a dangerous section to at least one of a terminal of a wheelchair driver, a terminal of a guardian of a wheelchair driver, and a terminal of a rescue organization. Alternatively, it may be transmitted to the wheelchair state detection terminal. In this case, in case of danger, a buzzer may sound or a display device may be activated to directly inform the wheelchair operator of the danger.
상술한 다양한 실시 예에 따른 단말기 제어 방법은 컴퓨터 프로그램 제품으로 제공될 수도 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 S/W 프로그램 자체 또는 S/W 프로그램이 저장된 비일시적 판독 가능 매체(non-transitory computer readable medium)를 포함할 수 있다.The terminal control method according to the above-described various embodiments may be provided as a computer program product. The computer program product may include the S/W program itself or a non-transitory computer readable medium in which the S/W program is stored.
비일시적 판독 가능 매체란 레지스터, 캐쉬, 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라 반영구적으로 데이터를 저장하며, 기기에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 구체적으로는, 상술한 다양한 어플리케이션 또는 프로그램들은 CD, DVD, 하드 디스크, 블루레이 디스크, USB, 메모리카드, ROM 등과 같은 비일시적 판독 가능 매체에 저장되어 제공될 수 있다.The non-transitory readable medium refers to a medium that stores data semi-permanently, rather than a medium that stores data for a short moment, such as a register, cache, memory, etc., and can be read by a device. Specifically, the above-described various applications or programs may be provided by being stored in a non-transitory readable medium such as a CD, DVD, hard disk, Blu-ray disk, USB, memory card, ROM, and the like.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.In addition, although preferred embodiments of the present invention have been illustrated and described above, the present invention is not limited to the specific embodiments described above, and the technical field to which the present invention belongs without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims In addition, various modifications may be made by those of ordinary skill in the art, and these modifications should not be individually understood from the technical spirit or perspective of the present invention.
1000 전동 휠체어 주행 모니터링 시스템
100 휠체어 상태 감지 단말
110 센싱부
111 가속도 센싱 모듈
112 각속도 센싱 모듈
113 자력 센싱 모듈
114 위치 센싱 모듈
115 카메라 모듈
120 제어부
121 전처리 모듈
122 영상처리 모듈
123 항법해 산출 모듈
130 통신부
200 서버
210 측위 보정 산출부
220 휠체어 상태 분석부
230 위험 구간 분석부
240 모니터링부1000 Electric Wheelchair Driving Monitoring System
100 Wheelchair condition detection terminal
110 sensing unit
111 Acceleration Sensing Module
112 Angular Velocity Sensing Module
113 Magnetic Sensing Module
114 position sensing module
115 camera module
120 control
121 preprocessing module
122 image processing module
123 Navigation solution calculation module
130 Department of Communications
200 servers
210 Positioning correction calculator
220 Wheelchair condition analysis unit
230 Hazard Zone Analysis Department
240 monitoring unit
Claims (14)
서버로부터 실시간 이동 측위 보정 정보 및 지도 데이터를 수신하는 통신부 및
실시간 이동 측위 보정 정보 및 상기 실시간 이동 측위 정보에 기초하여 위치 정보 및 속도 정보를 산출하는 제어부
를 포함하는 휠체어 상태 감지 단말; 및
실시간 이동 측위 보정 정보 및 지도 데이터를 상기 휠체어 상태 감지 단말의 통신부로 전송하는 서버;를 포함하고,
상기 휠체어 상태 감지 단말의 제어부는,
상기 휠체어 상태 정보의 획득 시간 및 관성 측정 정보 획득 시간을 동기화하고 상기 수신된 실시간 이동 측위 보정 정보 및 상기 실시간 이동 측위 정보에 기초하여 위치 정보 및 속도 정보를 산출하며,
상기 관성 측정 정보에 기초하여 휠체어의 항법해를 산출하며, 상기 휠체어 상태 정보 또는 상기 실시간 이동 측위 정보에 기초하여 상기 산출된 휠체어의 항법해의 오차를 보정하고 보정된 휠체어의 항법해를 상기 서버로 전송하며,
상기 서버는,
상기 수신된 휠체어 상태 정보 및 상기 수신된 휠체어의 항법해에 기초하여 상기 휠체어의 운행 정보와 이상 상태 여부를 분석하고,
상기 지도 데이터에 기초하여 위험 구간을 분석하며,
상기 휠체어의 운행 정보, 상기 이상 상태 여부에 대한 정보 및 상기 위험 구간의 정보 중 적어도 하나의 정보를 상기 휠체어 상태 감지 단말로 전송하는 전동 휠체어 주행 모니터링 시스템.
A sensing unit that includes an acceleration sensing module, an angular velocity sensing module, a magnetic force sensing module and a position sensing module, and receives wheelchair state information, time information, real-time movement positioning information and inertia measurement information;
a communication unit for receiving real-time movement positioning correction information and map data from the server; and
A control unit for calculating location information and speed information based on real-time moving positioning correction information and the real-time moving positioning information
A wheelchair state detection terminal comprising; and
A server that transmits real-time movement positioning correction information and map data to the communication unit of the wheelchair state detection terminal; includes,
The control unit of the wheelchair state detection terminal,
Synchronize the acquisition time of the wheelchair state information and the acquisition time of inertia measurement information, and calculate location information and speed information based on the received real-time movement positioning correction information and the real-time movement positioning information,
The navigation solution of the wheelchair is calculated based on the inertia measurement information, the error of the calculated navigation solution of the wheelchair is corrected based on the wheelchair status information or the real-time movement positioning information, and the corrected navigation solution of the wheelchair is sent to the server transmit,
The server is
Analyze the operation information and abnormal state of the wheelchair based on the received wheelchair state information and the received wheelchair navigation solution,
Analyze the risk section based on the map data,
Electric wheelchair driving monitoring system for transmitting at least one information of the operation information of the wheelchair, information on whether the abnormal state, and information on the dangerous section to the wheelchair state detection terminal.
상기 휠체어 상태 정보는,
바퀴속력 정보, 휠체어속력 정보, 조향각 정보, 브레이크 동작 정보, 휠체어 기울기 정보 및 센서 상태 정보 중 적어도 하나를 포함하고,
상기 관성 측정 정보는,
각속도 정보, 가속도 정보 및 비력(specific force) 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동 휠체어 주행 모니터링 시스템.
According to claim 1,
The wheelchair status information is
It includes at least one of wheel speed information, wheelchair speed information, steering angle information, brake operation information, wheelchair tilt information and sensor state information,
The inertia measurement information is
Electric wheelchair driving monitoring system, characterized in that it includes at least one of angular velocity information, acceleration information, and specific force information.
상기 서버는
실시간 이동 측위 보정 정보를 생성하는 측위 보정 정보 산출부,
상기 휠체어 상태 감지 단말로부터 수신한 휠체어 상태 정보를 기초로 휠체어 운행정보 및 휠체어 상태의 이상 여부를 분석하는 휠체어 상태 분석부,
교통소통 정보, 공사정보, 돌발상황 정보와 미리 저장된 지도 데이터에 기초하여 위험 구간을 분석하는 위험 구간 분석부,
지도 데이터, 휠체어 상태 정보, 휠체어의 항법해에 기초하여 휠체어 상태 및 위험 구간을 모니터링하는 모니터링부 및
상기 휠체어 상태 감지 단말로부터 휠체어 상태 정보 또는 휠체어의 항법해를 수신하고, 휠체어 상태 감지 단말로 실시간 이동 측위 보정 정보 및 지도 데이터를 전송하는 통신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동 휠체어 주행 모니터링 시스템.
According to claim 1,
the server
A positioning correction information calculator that generates real-time moving positioning correction information;
A wheelchair state analysis unit that analyzes whether the wheelchair operation information and the wheelchair state are abnormal based on the wheelchair state information received from the wheelchair state detection terminal;
A dangerous section analysis unit that analyzes a dangerous section based on traffic communication information, construction information, contingency information, and pre-stored map data;
a monitoring unit that monitors the condition of the wheelchair and the danger zone based on the map data, the wheelchair status information, and the navigation solution of the wheelchair;
Electric wheelchair driving monitoring system comprising a communication unit for receiving the wheelchair state information or the navigation solution of the wheelchair from the wheelchair state detection terminal, and transmitting real-time movement positioning correction information and map data to the wheelchair state detection terminal.
상기 휠체어 상태 감지 단말 및 서버 중 하나 이상은 상기 휠체어의 운행 정보, 상기 이상 상태 여부에 대한 정보 및 상기 위험 구간의 정보 중 적어도 하나의 정보를 휠체어 운전자의 단말기, 휠체어 운전자의 보호자의 단말기 및 구조기관의 단말기 중 적어도 하나에 전송하는 것을 특징으로 하는 전동 휠체어 주행 모니터링 시스템.
According to claim 1,
At least one of the wheelchair state detection terminal and the server transmits at least one of the wheelchair operation information, the abnormal state information, and the dangerous section information to the wheelchair driver's terminal, the wheelchair driver's terminal, and the rescue organization Electric wheelchair driving monitoring system, characterized in that it is transmitted to at least one of the terminals of the.
상기 센싱부는 카메라 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전동 휠체어 주행 모니터링 시스템.
According to claim 1,
Electric wheelchair driving monitoring system, characterized in that the sensing unit further comprises a camera module.
상기 센싱부는 휠체어 운행 영상을 더 입력받고,
상기 제어부는 입력된 휠체어 운행 영상에 기초하여 노면에 물체의 존재 여부를 포함하는 노면 상태 정보 및 휠체어의 진행방향을 포함하는 휠체어 방향각 정보를 추출하며, 휠체어 항법해 산출 시 상기 추출된 휠체어 방향각 정보를 더 이용하고,
상기 제어부는 상기 서버로 노면 상태 정보를 더 전송하며,
상기 서버는 위험 구간 분석 시 수신된 노면 상태 정보를 더 이용하는 것을 특징으로 하는 전동 휠체어 주행 모니터링 시스템.
6. The method of claim 5,
The sensing unit further receives a wheelchair operation image,
The control unit extracts road surface state information including whether an object is present on the road surface and wheelchair direction angle information including the traveling direction of the wheelchair based on the input wheelchair operation image, and the extracted wheelchair direction angle information when calculating the wheelchair navigation solution use more information,
The control unit further transmits road surface condition information to the server,
The server is an electric wheelchair driving monitoring system, characterized in that it further uses the received road surface condition information when analyzing the dangerous section.
상기 제어부는
상기 휠체어 운행 영상으로부터 노면 부분을 공중에서 바라보는 시점으로 변경하고, 상기 노면 부분에 존재하는 물체를 인식하며, 상기 인식된 물체의 영상 내의 좌표를 산출하고, 상기 위치 정보 및 상기 관성 측정 정보에 기초하여 상기 물체의 3차원 위치를 포함하는 노면 상태 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 전동 휠체어 주행 모니터링 시스템.
7. The method of claim 6,
the control unit
Change the road surface portion from the wheelchair operation image to a viewpoint viewed from the air, recognize an object existing on the road surface portion, calculate coordinates in the image of the recognized object, and based on the location information and the inertia measurement information Electric wheelchair driving monitoring system, characterized in that to generate the road surface state information including the three-dimensional position of the object.
상기 제어부는,
상기 위치 정보 및 속도 정보에 기초하여 상기 산출된 휠체어의 항법해의 오차를 보정하는 제1 방식, 상기 바퀴속력 정보에 기초하여 상기 산출된 휠체어의 항법해의 오차를 보정하는 제2 방식, 상기 휠체어속력 정보 및 상기 조향각 정보에 기초하여 상기 산출된 휠체어의 항법해의 오차를 보정하는 제3 방식 및 상기 휠체어속력 정보에 기초하여 상기 산출된 휠체어의 항법해의 오차를 보정하는 제4 방식 중 적어도 하나의 방식으로 항법해의 오차를 보정하는 것을 특징으로 하는 전동 휠체어 주행 모니터링 시스템.
3. The method of claim 2,
The control unit is
A first method of correcting the error of the calculated navigation solution of the wheelchair based on the location information and the speed information, a second method of correcting the error of the calculated navigation solution of the wheelchair based on the wheel speed information, the wheelchair At least one of a third method of correcting an error of the calculated navigation solution of the wheelchair based on speed information and the steering angle information and a fourth method of correcting an error of the calculated navigation solution of the wheelchair based on the wheelchair speed information Electric wheelchair driving monitoring system, characterized in that correcting the error of the navigation solution in the method of.
서버로부터 실시간 이동 측위 보정 정보 및 지도 데이터를 수신하는 단계;
상기 휠체어 상태 정보의 획득 시간 및 관성 측정 정보 획득 시간을 동기화하는 단계;
상기 수신된 실시간 이동 측위 보정 정보 및 상기 실시간 이동 측위 정보에 기초하여 위치 정보 및 속도 정보를 산출하는 단계;
상기 관성 측정 정보에 기초하여 휠체어의 항법해를 산출하는 단계;
상기 휠체어 상태 정보 또는 상기 실시간 이동 측위 정보에 기초하여 상기 산출된 휠체어의 항법해의 오차를 보정하는 단계; 및
상기 휠체어 상태 정보 및 보정된 휠체어의 항법해를 상기 서버로 전송하는 단계;
를 포함하는 전동 휠체어 주행 모니터링 방법.
Receiving input of wheelchair state information, time information, real-time movement positioning information and inertia measurement information;
Receiving real-time movement positioning correction information and map data from a server;
synchronizing the acquisition time of the wheelchair state information and the acquisition time of inertia measurement information;
calculating position information and speed information based on the received real-time moving positioning correction information and the real-time moving positioning information;
calculating a navigation solution of the wheelchair based on the inertia measurement information;
correcting an error of the calculated navigation solution of the wheelchair based on the wheelchair state information or the real-time movement positioning information; and
transmitting the wheelchair state information and the corrected navigation solution of the wheelchair to the server;
A method for monitoring driving of an electric wheelchair comprising a.
상기 정보를 입력받는 단계에서 휠체어 운행 영상을 더 입력받고,
상기 입력된 휠체어 운행 영상에 기초하여, 노면에 물체의 존재 여부를 포함하는 노면 상태 정보 및 휠체어의 진행방향을 포함하는 휠체어 방향각 정보를 추출하는 영상 처리 단계를 더 포함하며,
상기 휠체어의 항법해를 산출하는 단계에서 상기 추출된 휠체어 방향각 정보를 더 이용하며,
상기 휠체어 상태 정보 및 보정된 휠체어의 항법해를 상기 서버로 전송하는 단계에서 상기 노면 상태 정보를 서버로 더 전송하는 것을 특징으로 하는 전동 휠체어 주행 모니터링 방법.
10. The method of claim 9,
In the step of receiving the information, a wheelchair operation image is further input,
Further comprising an image processing step of extracting, based on the inputted wheelchair operation image, road surface state information including whether an object is present on the road surface, and wheelchair direction angle information including the traveling direction of the wheelchair,
Further using the extracted wheelchair direction angle information in the step of calculating the navigation solution of the wheelchair,
In the step of transmitting the wheelchair state information and the corrected navigation solution of the wheelchair to the server, the electric wheelchair driving monitoring method, characterized in that further transmitting the road surface state information to the server.
상기 영상 처리 단계는,
상기 휠체어 운행 영상으로부터 인도 및 차도의 경계선을 추출하고, 상기 경계선, 상기 위치 정보 및 상기 지도 데이터에 기초하여 상기 경계선의 좌표를 산출하고, 상기 경계선의 좌표에 기초하여 상기 휠체어가 진행하는 휠체어 방향각 정보를 산출하는 것을 특징으로 하는 전동 휠체어 주행 모니터링 방법.
11. The method of claim 10,
The image processing step is
Extracting the boundary line of the sidewalk and the road from the wheelchair operation image, calculating the coordinates of the boundary line based on the boundary line, the location information, and the map data, and the wheelchair direction angle at which the wheelchair proceeds based on the coordinates of the boundary line Electric wheelchair driving monitoring method, characterized in that calculating the information.
상기 전동 휠체어 주행 모니터링 방법은
상기 서버에서 상기 수신된 휠체어 상태 정보 및 상기 수신된 휠체어의 항법해에 기초하여 상기 휠체어의 운행 정보와 이상 상태 여부를 분석하고, 상기 지도 데이터에 기초하여 위험 구간을 분석하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전동 휠체어 주행 모니터링 방법.
10. The method of claim 9,
The electric wheelchair driving monitoring method is
The server further comprising the step of analyzing the operation information of the wheelchair and the abnormal state based on the received wheelchair state information and the received wheelchair navigation solution, and analyzing the dangerous section based on the map data Electric wheelchair driving monitoring method characterized in that.
상기 전동 휠체어 주행 모니터링 방법은
상기 휠체어의 운행 정보, 상기 이상 상태 여부에 대한 정보 및 상기 위험 구간의 정보 중 적어도 하나의 정보를 휠체어 상태 감지 단말로 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전동 휠체어 주행 모니터링 방법.
13. The method of claim 12,
The electric wheelchair driving monitoring method is
Electric wheelchair driving monitoring method, characterized in that it further comprises the step of transmitting at least one information of the operation information of the wheelchair, information on whether the abnormal state, and information on the dangerous section to a wheelchair state detection terminal.
상기 전동 휠체어 주행 모니터링 방법은
상기 휠체어의 운행 정보, 상기 이상 상태 여부에 대한 정보 및 상기 위험 구간의 정보 중 적어도 하나의 정보를 휠체어 운전자의 단말기, 휠체어 운전자의 보호자의 단말기 및 구조기관의 단말기 중 적어도 하나에 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전동 휠체어 주행 모니터링 방법.
13. The method of claim 12,
The electric wheelchair driving monitoring method is
The step of transmitting at least one information of the operation information of the wheelchair, the information on whether the abnormal state, and the information on the dangerous section to at least one of a terminal of a wheelchair driver, a terminal of a guardian of a wheelchair driver, and a terminal of a rescue organization further Electric wheelchair driving monitoring method comprising the.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020200056038A KR20210137768A (en) | 2020-05-11 | 2020-05-11 | Electric wheelchair driving monitoring system and electric wheelchair driving monitoring method |
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KR1020200056038A KR20210137768A (en) | 2020-05-11 | 2020-05-11 | Electric wheelchair driving monitoring system and electric wheelchair driving monitoring method |
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KR20210137768A true KR20210137768A (en) | 2021-11-18 |
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KR1020200056038A KR20210137768A (en) | 2020-05-11 | 2020-05-11 | Electric wheelchair driving monitoring system and electric wheelchair driving monitoring method |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102579217B1 (en) * | 2022-09-28 | 2023-09-15 | (주) 경성테크놀러지 | Map generation system for the transportation vulnerable using electric mobility aids |
-
2020
- 2020-05-11 KR KR1020200056038A patent/KR20210137768A/en unknown
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR102579217B1 (en) * | 2022-09-28 | 2023-09-15 | (주) 경성테크놀러지 | Map generation system for the transportation vulnerable using electric mobility aids |
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