KR20220008659A - 시각 장애인 전용 목걸이 - Google Patents

Abstract

본 발명은 시각 장애인을 위한 목걸이에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 다른 시각 장애인을 위한 장치나 장신구에 비해 휴대가 간편하며, 가볍고 탈부착이 가능한 센서부를 갖고 있는 시각 장애인을 위한 목걸이에 관한 것으로, 전방 8 ~ 12m를 기준으로 좌우 약 10도를 인식하여 거리를 계산하는 센서와, 전방 1 ~ 2m를 기준으로 좌우 약 40도를 인식하여 거리를 계산하는 센서와, 이를 통해 센서로 전방의 물체를 계산하여 진동부에 신호를 보내 진동과 신호로 시각 장애인에게 알려주는 진동부를 포함하는 구조로 크기와 구조를 최소화한 상태로 간편하게 휴대할 수 있고, 상대적으로 흔들리지 않고 고정되어 있는 목걸이를 이용하여 센서를 통해 거리를 정확하게 계산할 수 있는 효과가 있다.

Description

시각 장애인 전용 목걸이{NECKLACE FOR BLINDED}

본 발명은 시각 장애인 전용 목걸이에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 전방을 인식하는 센서를 이용해 다양한 기능을 수행할 수 있는 시각 장애인 전용 목걸이에 관한 것이다.

일반적으로 시각 장애인 전용 도구들은 대개 전통적인 방법을 통해 보행시에 직접 사용자가 물체를 오감(주로 촉각과 청각)을 이용하여 인지하여 시각장애인들이 목적지까지 이동하게 도와주거나 맹인안내견의 도움을 받아 이동하게 된다.

그러나 맹인안내견의 경우 오랜 기간의 훈련과정을 거쳐야 할 뿐만 아니라 맹인안내견의 개체수 부족, 짧은 수명으로 모든 시각장애인들이 이용하기에는 한계가 있다.

반면 시각 장애인용 지팡이는 널리 보급되고는 있지만 전방의 계단이나 위험한 환경에 시각 장애인들이 대처하기 쉽지 않으며, 주위 사람들과의 물리적인 충돌이 발생할 가능성이 높아 사고가 빈번하게 일어나고 있다.

이에 시각 장애인 전용 무선 지팡이가 출시되었으나 지팡이는 여전히 사용하기에 본인 뿐 아니라 주변인들에게 위험하다는 문제점이 제기되고 있다. 뿐만 아니라 지팡이의 경우 흔들림이 잦아 주변의 지형지물을 얼마나 잘 파악할 수 있을지 한계가 제기되었다.

대한민국 등록특허 제10-1825889호(“스마트 벨트 및 이를 포함하는 시각장애인 안내장치”, 김창환, 2018. 01. 30) 대한민국 공개특허 제10-2018-0018587호(“맹인 또는 시각 장애인에게 소리 또는 촉각에 의하여 주변환경을 이해할 수 있도록 하는 휴대용 시스템, 아이신쓰, 에스.엘., 2016. 12. 15) 대한민국 공개특허 제10-2017-0046618호(“장애물 확인이 가능한 시각장애인용 선글라스”, 정진호, 2015. 02. 02)

본 발명은 돌출 장애물뿐만 아니라 내려가는 계단, 주변의 위험한 지형지물을 파악할 수 있는 시각 장애인 안내시스템을 제공하는 것이다.

본 발명은 단순히 주변뿐만 아니라 휴대폰과의 블루투스 연동을 통하여 주변 15 ~ 25m에 공사장, 기차선로 등 위험한 장소가 있는 경우 이를 시각 장애인에게 여러 방식을 이용해 제공하는 것이다.

따라서, 본 발명의 하나의 목적은 시각 장애인에게 소리 또는 촉각에 의하여 주변 환경을 인지할 수 있도록 해주는 휴대용 시스템으로서,

상호간에 분리되어 있으며 주변 지형지물을 동시에 파악하기 위한 2개의 센서,

첫 번째 센서는 멀리 있는 지형지물을 파악하는 센서로써 시각 장애인이 바라보는 방향을 기준으로 좌우로 10 ~ 15도의 10m 내의 지형지물을 파악한다. 파악을 통해 일반적으로 사용자가 걸은 만큼 지형지물과의 거리가 가까워져야 일반적이지만, 내려가는 계단이나, 절벽, 난간 등으로 인해 지형지물과의 거리가 지나치게 멀어지는 경우 혹은 신호가 잡히지 않는 경우 신호 1을 보낸다고 한다.

첫 번째 센서는 또한 사용자가 걸은 만큼 지형지물과의 거리가 가까워지지 않고, 올라가는 계단이나 건물, 벽 등 장애물로 인해 지형지물과의 거리가 지나치게 가까워지는 경우 신호 2를 보낸다고 한다.

두 번째 센서는 가까이 있는 지형지물을 파악하는 센서로서 시각 장애인이 바라보는 방향을 기준으로 좌우로 30 ~ 40도의 1m 내의 지형지물을 파악한다. 파악을 통해 마찬가지로 거리가 지나치게 가까워지거나 멀어지는 경우 신호 3을 보낸다고 한다.

음향 신호에 기반을 둔 본 발명의 바람직한 실시 예에 있어서, 상기 센서는 초음파를 보내고 받으며, 주파수는 첫 번째 센서의 경우 80 kHz, 두 번째 센서의 경우 120 kHz를 사용하여 초음파 간의 충돌 및 혼란이 발생하지 않도록 한다.

를 포함하는 휴대용 시스템을 제공한다.

본 발명의 또 다른 목적은 시각 장애인에게 휴대폰과의 블루투스 연동을 통하여 중 ~ 장거리에 있는 주변 위험한 공간을 인지하게 해주는 휴대용 시스템으로서,

휴대폰의 gps 신호를 받아 사용자에게 주변의 위험한 기찻길, 공사장과 같은 지형지물이 15 ~ 25m 가까이에 존재할 때, 목걸이의 진동부를 통해 신호 4를 보낸다고 한다.

본 발명은 두 개의 센서를 통해 파악된 주변의 지형지물과의 거리를 이용하여 시각 장애인에게 충돌이 가능한 주변 사물의 정보를 제공할 수 있다. 뿐만 아니라 휴대폰과의 연동을 통해 근처에 위험한 공간이 있음을 인지하게 할 수 있다.

또한 본 발명은 상대적으로 몸에서 흔들림이 적고 어느 정도 고정되어 있는 ‘목걸이’를 이용하여 다른 장치를 이용한 센서들보다 용이하게 주변과의 거리를 파악할 수 있다.

도 1은 본 발명의 전반적인 목걸이의 개요도이다.
도 2는 센서부를 도시한 것이다.
도 3은 진동부를 도시한 것이다.
도 4은 신호 1 또는 신호 2를 보내는 경우 실시 예를 도시한 것이다.
도면 5는 신호 1을 보내는 경우의 실시 예를 도시한 것이다.
도면 6는 신호 2를 보내는 경우의 실시 예를 도시한 것이다.
도면 7은 신호 4를 보내는 경우의 실시 예를 도시한 것이다.

이하, 첨부되는 도면과 관련하여 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 구성과 작용에 대하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 전체적인 시각 장애인 전용 목걸이의 개요도이고, 도 2는 본 발명의 센서 부를 도시한 분해 사시도이고, 도 3은 본 발명의 진동부를 도시한 사시도이고, 도 4, 도 5, 도 6은 본 발명의 실시 예에 따라 실제로 시각 장애인 전용 목걸이의 센서가 물체를 감지하는 형태를 나타낸 사시도이고, 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 일정 범위 내에 위험한 장소가 있을 경우를 나타낸 사시도이다.

본 발명의 가장 핵심적인 기술이 적용되는 센서부(20)는 전체 목걸이(10)의 일부분에 존재하며 양 옆으로 총 두 개의 진동부(30)이 결합되어 있는 형태이다.

상기 센서부(20)은 크게 센서부를 고정할 수 있는 센서부 틀(28)과 고정이 되는 본 센서부(24)로 구성된다.

상기 센서부 틀(28)중 센서부 틀 개폐장치(25)는 본 센서부(24)을 넣을 때 안쪽으로 회전하여 총 90도 회전하도록 구성한다.

또한 센서부 틀 개폐장치(25)는 본 센서부(24)가 센서부 틀(28)에 완전히 고정될 때 센서부 틀 고정 돌기(25)에 의해 고정되도록 구성한다.

상기 센서부 틀(28)은 왼쪽 두 개와 오른쪽 두 개인 총 4개의 접합 부위를 이용하여 양 옆의 진동부(30)과 연결되도록 전선(27)을 이용하여 구성한다. 이 때 연결되는 방식은 왼쪽 위의 전선은 신호 1 전달 진동 장치(31)와 연결이 되며, 왼쪽 아래의 전선은 신호 2 전달 진동 장치(32)와 연결이 되고, 오른쪽 위 전선은 신호 3 전달 진동 장치(33)와 연결이 되며, 오른쪽 아래 전선은 신호 4 전달 진동 장치(34)와 연결이 되도록 구성한다.

상기 본 센서부(24)의 양 옆 면에는 접촉을 통해 전선(27)에 신호를 전달해줄 수 있는 오른쪽 두 개, 왼쪽 두 개 총 4개의 접촉 소자(23)를 구성한다.

본 센서부(24)는 두 개의 센서로 구성된다. 왼쪽 센서(21)는 장거리 인식 센서이며 오른쪽 센서(22)는 단거리 인식 센서로 구성하도록 한다.

상기 왼쪽 센서(21)는 장거리 인식 센서로 약 10m 정도 거리의 진행 방향 약 좌우 10도에 있는 물체, 지형지물과 초음파를 통해 신호를 전달받도록 한다. 이 때 신호는 80kHz 정도의 초음파를 사용하여 신호를 전달하고 받는다.

상기 왼쪽 센서(21)가 10m 정도 거리에 있는 물체를 인식할 때, 사용자가 움직이는 속도만큼 물체와의 거리가 변하는 경우를 정상 범위로 인식한다. 그러나 물체와의 거리가 급격하게 길어지는 경우 비정상적인 범위로 인식하여 이 물체가 2.5 ~ 3.0m에 다가오면 접합 소자(23)를 이용하여 신호 1 전달 진동 장치(31)에 신호를 보낸다.

상기 왼쪽 센서(21)가 10m 정도 거리에 있는 물체를 인식할 때, 반대로 물체와의 거리가 급격하게 짧아지는 경우 비정상적인 범위로 인식하여 이 물체가 1.6 ~ 2.0m에 다가오면 접합 소자(23)를 이용하여 신호 2 전달 진동 장치(32)에 신호를 보낸다.

상기 오른쪽 센서(22)는 사용자가 방향을 바꿀 때 왼쪽 센서(21)의 좁은 각도 범위로 센서가 인식을 못하는 부분을 보완하기 위해 설계된 것으로 사용자의 전방 1~2m의 물체가 사용자의 진행 방향을 기준으로 좌우로 40도의 각도 이내에 감지될 경우 신호 3 전달 진동 장치(33)에 신호를 보낸다. 이 때 오른쪽 센서(22)는 120kHz 정도의 초음파를 사용하여 신호를 전달하고 받는다.

본 센서부(24)는 휴대폰과의 연동을 이용하여 사용자가 등록하거나 기타의 방법으로 등록된 위험한 장소에 15 ~ 25m 가까이 접근했을 경우 신호 4 전달 진동 장치(34)에 신호를 보낸다.

상기 진동 장치(30)의 신호 1 전달 진동 장치(31), 신호 2 전달 진동 장치(32), 신호 3 전달 진동 장치(33), 신호 4 전달 진동 장치(34)는 본 센서에서 신호를 전달 받으면 각각 진동을 울리도록 구성한다.

신호 1 전달 진동 장치(31)는 진동이 길게(1초) 한 번 울리는 방식으로, 신호 2 전달 진동 장치(32)는 진동이 중간 정도의 길이(0.5초)로 두 번 울리는 방식으로, 신호 3 전달 진동 장치(33)는 진동이 짧은 간격(0.2초)로 네 번 울리는 방식으로, 신호 4 전달 진동 장치(34)는 진동이 점차 강해지는 방식으로 사용자에게 진동을 전달하도록 구성한다.

10 : 목걸이
20 : 센서부
21 : 센서 1 22 : 센서 2
23 : 센서부 연결 장치 24 : 본 센서부
25 : 센서부 틀 개폐 장치 26 : 센서부 틀 고정 돌기
27 : 진동부와의 연결부
28 : 센서부 틀
30 : 진동부
31 : 신호 1 전달 진동 장치 32 : 신호 2 전달 진동 장치
33 : 신호 3 전달 진동 장치 34 : 신호 4 전달 진동 장치

Claims (4)

1. 착용에 적합하도록 곡선 형태로 휘어진 본체와,
   다른 장치와의 연결을 위하여 신호를 주고받는 통신 장치와,
   전방에 신호를 보내고 받음으로써 주변 대상과의 거리를 계산하거나 위치를 파악할 수 있는 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 시각 장애인 전용 목걸이.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 본체에 포함되어 진동을 전달하는 진동 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 시각 장애인 전용 목걸이.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 센서는 주변의 물체에 신호를 보내고 받아 주변의 물체와의 물리적인 거리가 일정 범위를 벗어나게 변화하는 것을 인지하는 1단계
   해당 물체와의 거리를 0.3~0.5초의 단위마다 계산하는 2단계
   현재의 진행 방향으로 보행했을 경우 해당 물체와 센서의 거리가 급격히 짧아지는 경우 1.6~2.0m로 접근할 경우, 급격히 길어지는 경우 2.5~3.0m로 접근할 경우 다른 장치에 신호를 보내는 3단계로 센서가 구성된 것을 특징으로 하는 시각 장애인 전용 목걸이.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 센서는 휴대폰과 연동되어 있어, 사용자의 gps 신호가 지정된 장소의 15~25m로 접근할 경우 진동 장치에 신호를 보내는 것을 특징으로 하는 시각 장애인 전용 목걸이.
   

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