KR20220079049A - 사물인터넷 기반 길이조절이 가능한 장애인용 지팡이 - Google Patents

Abstract

사물인터넷 기반으로 장애물 식별 및 알람이 가능하며 길이조절로 사용자 편의성이 증대된 장애인용 지팡이를 제공한다.
상기 장애인용 지팡이는 본체; 상기 본체에 내장된 장애물 감지 센서; 상기 장애물 감지 센서와 페어링된 유저 디바이스를 포함하고, 상기 유저 디바이스는 상기 장애물 감지 센서가 감지한 장애물의 크기에 따라 상호 다른 대역의 음성 신호를 발생시키며, 상기 본체는 유저 선택에 의해 길이가 조절 가능한 것을 특징으로 한다.

Description

사물인터넷 기반 길이조절이 가능한 장애인용 지팡이{IoT-BASED CANE FOR DISABLED WITH ADJUSTABLE LENGTH}

본 발명은 사물인터넷 기반 길이조절이 가능한 장애인용 지팡이에 관한 것이다.

선천적/후천적 원인에 의해 시력을 상실한 시각장애인들은, 전방에 존재하는 장애물들 및 노면의 상태를 미리 인식할 수 없기 때문에 외출시 많은 제한이 있다. 과학기술이 발달한 현대에도, 대부분의 시각 장애인들은 지팡이를 더듬는 등의 행위를 통해서만 보행중에 전방의 장애물을 검출할 수 있다.

이렇게 지팡이는 시작 장애인에게 있어서는 꼭 있어야 하는 필수품이다.

그러나 종래의 일반적인 지팡이들은 길이를 일정하게 유지한 막대 형태이거나 길이조절을 할 수 있더라도 소음이 발생하여 주목을 받는 것을 꺼려하게 되는 문제점이 있다.

또한, 종래의 장애인용 전자 지팡이는 주로 고정된 장애물만 감지하는 데 중점을 두고 있어 장애물 탐지 외에는 도움을 주지 못하는 것이 현실이다. 덧붙여, 어두운 곳에서는 일반 보행자가 시각장애인들을 발견하지 못하고 부딪히는 경우가 많아서 시각 장애인이 사용상 불편함이 있었다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 사물인터넷 기반으로 장애물 식별 및 알람이 가능하며 길이조절로 사용자 편의성이 증대된 장애인용 지팡이를 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 장애인용 지팡이는 본체; 상기 본체에 내장된 장애물 감지 센서; 상기 장애물 감지 센서와 페어링된 유저 디바이스를 포함하고, 상기 유저 디바이스는 상기 장애물 감지 센서가 감지한 장애물의 크기에 따라 상호 다른 대역의 음성 신호를 발생시키며, 상기 본체는 유저 선택에 의해 길이가 조절 가능한 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 장애인용 지팡이는 내장 센서가 사용자의 스마트폰과 페어링되어 장애물 접근 시 스마트폰에서 음성 알람을 제공하며 사용자의 선택에 따라 길이 조절이 가능한 장점이 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급된 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 장애인용 지팡이를 나타낸 개념도이다.
도 2는 본 발명의 장애인용 자팡이를 나타낸 사시도이다.
도 3 내지 도 4는 본 발명의 장애인용 지팡이가 신장된 것을 나타낸 개념도이다.
도 5는 본 발명의 장애인용 지팡이가 신장된 상태에서 내부를 나타낸 개념도이다.
도 6 내지 도 7은 본 발명의 장애인용 지팡이의 접힘 상태와 신장 상태의 동작을 나타낸 개념도이다.
도 8 내지 도 10은 본 발명의 장애인용 지팡이의 조정 방법을 나타낸 개념도이다.
도 11은 본 발명의 장애인용 지팡이의 조도 센서가 내장된 것을 나타낸 개념도이다.
도 12는 본 발명의 장애인용 지팡이가 장애물을 식별하는 것을 나타낸 개념도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 제한되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 도면 부호는 동일한 구성 요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 구성요소들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 비록 "제1", "제2" 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

본 발명의 장애인용 지팡이(100)는 손잡이 역할을 수행하는 헤드부(10); 상기 헤드부(10)의 후방에 형성되는 전방 전개 작동 버튼부(20); 상기 헤드부의 전방에 삽탈되는 전방 전개부(30); 및 일측은 상기 전방 전개 작동 버튼부(20)와 연동되며, 타측은 상기 전방 전개부(30)와 연결되어 스프링의 탄성력을 이용해 상기 전방 전개부(30)가 전방 전개되도록 하는 전방 전개 조정 수단(40)을 포함하여 이루어진다.

또한, 본 발명의 장애인용 지팡이(100)는 상기 헤드부(10)의 일측에 조도 센서(50) 및 발광부(51)가 더 형성되어 어두운 밤에도 주변의 운전자 또는 보행자가 시각장애인을 쉽게 인식할 수 있도록 되어 있다.

아울러, 본 발명의 장애인용 지팡이(100)는 헤드부(10)의 일측에 진동 모터(60)가 설치되고, 다단 형태의 전방 전개부의 일측에 PIR 센서(61)가 설치되어 보행 중 장애물의 접근 시에 제어부의 제어에 따라 다단으로 알림 통지를 설정하여 상기 진동 모터(60)를 통해 장애물 접근을 해당 시각 장애인에게 즉각적으로 촉감으로 통지할 수 있도록 되어 있다.

상기 헤드부(10)는 시각 장애인의 손잡이 역할을 수행하는 것으로 후방(시각 장애인 측)으로는 전방 전개 작동 버튼부(20)가 설치되고, 중앙측 내부에는 전방 전개부(30)가 전방 전개되도록 하는 전방 전개 조정 수단(40)이 설치되고, 전방에는 다단의 전방 전개부(30)가 삽입되는 대략 막대형상의 고정 전방 전개부(11)가 고정 설치되어 있다.

즉, 상기 막대형상의 고정 전방 전개부(11)는 헤드부(10)의 전방에 고정설치되어 내부로는 다단의 전방 전개부(30)가 삽입된 상태(스프링의 압축 상태)에서 헤드부(10)의 중앙측 내부에 설치된 전방 전개 조정 수단(40)에 의해 스프링의 탄성력에 의해 다단의 전방 전개부(30)가 다단으로 순차 전방 전개될 수 있게 된다.

상기 헤드부(고정 전방 전개부(11))의 내부에 삽탈되는 전방 전개부(30)는 실제로 막대나 봉 형상의 고정 전방 전개부(11)와 그 형태가 실질적으로 동일하며, 다단의 고정 전방 전개부(11)의 폭은 그 전방 전개되는 방향으로 점진적으로 좁아지는 형태로 되어 있다. 즉, 상기 고정 전방 전개부(11)의 폭이 가장 크며, 그 내부에 삽탈되어 실질적으로 전방 전개되는 전방 전개부(30)는 전방 전개 방향으로 갈수록 폭이 좁아지도록 되어 자연스러운 전방 전개가 이루어질 수 있게 되는 것이다.

상기 고정 전방 전개부(11) 및 다단의 전방 전개부(30)는 각각 대략 막대형의 하우징(31), 상기 막대형의 하우징(31)의 내측을 길이 방향으로 탄성 가압 또는 탄성 가압 해제되는 형태로 둘러싸는 코일스프링(32), 및 상기 코일스프링이 길이 방향으로 탄성력에 의해 맞물려 가이드되어 전방 전개되는 스프링 가이드(33)를 포함하여 이루어진다.

다단의 전방 전개부(30)의 전방 전개시에는 압축된 코일스프링(32)이 늘어나면서 코일스프링의 내측에 맞물려 있는 스프링 가이드가 다단으로 펼쳐져서 전방 전개가 이루어지게 되는 것이다.

상기 고정 전방 전개부(11)와 다단의 전방 전개부(30)는 인접한 전방 전개부 사이에서 고정시켜주는 연결부(70)를 더 형성한다.

상기 연결부(70)는 하나의 전방 전개부와 이에 인접한 전방 전개부 사이에 형성되며, 하나의 전방 전개부 단부에 설치되는 고정 돌출부(71), 및 인접한 전방 전개부에 형성되어 상기 고정 돌출부(71)가 삽입되어 고정되는 고정 홈부(72)로 이루어진다.

여기서, 상기 고정 돌출부(71)와 상기 고정 홈부(72)의 결합시에는 고정 돌출부(71)의 탄성 절개 돌기가 형성되어 고정 홈부(72)의 파여 있는 절개 홈부에 탄성적으로 걸치게 된다.

또한, 상기 연결부(70)의 외측으로는 파킹 고무(80)가 설치되어 전방 전개시 소음을 줄여줌으로써 기존 지팡이에서의 소음으로 인한 주목과 수동조작의 번거로움을 동시에 해결할 수 있다.

상기 전방 전개 조정 수단(40)은 상기 헤드부(10)의 중앙 내측에 형성되어 상기 헤드부(10)의 후방에 설치되는 전방 전개 작동 버튼부(20)의 누름 동작에 의해 동작이 이루어지게 된다.

여기서, 상기 전방 전개 작동 버튼부(20)는 누름 동작이 이루어지는 누름부와, 상기 누름부 하단에 일체로 형성되며, 외주연에 나선형으로 슬라이딩면(42)이 형성되는 원통형의 하우징부(21)로 이루어져 대략 "T" 자형으로 이루어진다.

여기서, 상기 원통형의 하우징부(21)의 내측에는 실제로 대략 "T" 자형의 스프링 고정핀(41)이 후술하는 슬라이딩면(42)을 개재하여 결합되는 구조로 되어 "T" 자형의 스프링 고정핀(41)이 탄성력에 의해 회전 및 전후방 이동 가능하도록 되어 있다.

상기 전방 전개 조정 수단(40)을 좀 더 구체적으로 설명하면 상기 전방 전개 조정 수단(40)은 상기 전방 전개 작동 버튼부(20)의 누름 동작에 연동되어 상측에는 나선형의 슬라이딩면(42)을 따라 하방(전방)으로 회전 이동되는 가이드 핀(41-1)이 형성되는 대략 "T" 자형의 스프링 고정핀(41), 상기 스프링 고정핀(41)의 하측에 형성되어 회전 및 전방 이동에 따라 함께 회전하는 메인핀(43), 상기 메인핀(43)을 전방에서 지지하며, 상기 메인핀의 회전 및 전방 이동에 따라 전방의 고정 전방 전개부(11)의 코일스프링(32)을 전방으로 탄성 가압 해제하는 메인핀 홀더(44)로 이루어진다.

이와 같이, 코정 전방 전개부(11)의 코일스프링(32)이 탄성 가압 해제되어 늘어나면, 다단의 전방 전개부(30)의 압축된 코일스프링(32)이 연쇄적으로 늘어나면서 코일스프링의 내측에 맞물려 있는 스프링 가이드가 다단으로 펼쳐져서 전방 전개가 자동으로 이루어지게 되는 것이다.

또한, 상기 원통형의 하우징부(21)와 스프링 고정핀(41) 사이에는 메인핀 스프링(45)이 설치되어 메인핀(43)을 탄성지지할 수 있도록 되어 있다.

상기 원통형의 하우징부(21)와 상기 스프링 고정핀(40)의 가이드 핀 사이에는 메인핀 스프링이 설치되어 상기 스프링 고정핀을 탄성지지한다.

상기 조도 센서(50)는 주위의 주간 및 야간을 식별하여 야간의 경우에는 야간 센싱 신호를 발생하여 제어부의 제어에 따라 발광부(51)가 발광하도록 하여 주변의 운전자 또는 보행자가 시각장애인을 쉽게 인식할 수 있도록 되어 있다.

물론, 야간에서 주간으로 바뀌는 경우에는, 소등 신호를 발생하여 발광부(51)를 통해 발광된 빛을 소등하도록 한다.

상기 조도 센서(50) 및 발광부(51)는 헤드부(10)의 고정 전방 전개부(11)의 일측에 설치됨이 바람직하나, 본 발명에 있어 그 위치를 한정하는 것은 아니다.

또한, 상기 발광부(51)는 LED와 같이 발광기능을 갖는 소자로 구현됨이 바람직하나 그 발광 종류를 한정하는 것은 아니다.

상기 PIR 센서(61)는 보행 중 장애물의 접근시에 장애물 접근 신호를 센싱하고, 제어부(90)의 제어에 따라 접근 상태를 진동 모터(60)를 통해 시각 장애인에게 즉각적으로 촉감으로 통지할 수 있도록 되어 있다.

이때, 제어부(90)는 상기 PIR 센서(61)를 통해 장애물이 감지될 때 장애물과의 거리에 따라 서로 다른 신호(제1 알림, 제 2 알림, 및 제 3 알림)을 통해 표시부에 전달하여 통지하거나 또는 진동 모터(60)를 통해 3단의 진동 세기를 달리하여 전달할 수도 있다.

즉, 시각장애인이 지팡이를 사용하면서 보행 중에 있을 때, 앞에 장애물이 본 발명에서 설정된 거리 가운데 가장 멀리 있을 경우 PIR 센서(61)가 이를 인식하여 제 1 알림을 하게 한다. 예를 들어, 진동 모터(60)의 주기를 가장 길게 하여 거리의 정도를 알려준다.

그리고 장애물이 더 가까이 접근하였을 때에는 제 2 알림을 하게 한다. 진동모터(13)의 주기를 보다 짧게 하여 장애물이 더 가까이 다가왔음을 알려준다.

장애물이 제일 근접하였을 때에는 제 3 알림을 통지하게 한다. 이때의 알림은 다른 두 개의 알림보다도 주기를 짧게 하여 거리가 가장 가까워졌음을 알린다.

도시된 예에서는 거리에 따른 3단계의 알림의 예를 나타내고 있으나, 실시 과정에 따라 다양한 단계로 구분하여 다양한 알림 수단을 통해 통지할 수 있음은 물론이다.

한편, 도시된 예에서는 PIR 센서(61)만 설치된 예를 나타내고 있으나, 다른 센서(초음파 센서)를 더 구비하여 고정 장애물과 이동 장애물을 이중으로 인식하여 PIR 센서와 초음파 센서의 조합에 의해 더욱더 정확한 장애물의 접근 상태를 통지할 수 있도록 함이 더욱 바람직하다 할 것이다.

이상, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 제한적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (1)

1. 본체;
   상기 본체에 내장된 장애물 감지 센서; 및
   상기 장애물 감지 센서와 페어링된 유저 디바이스를 포함하고,
   상기 유저 디바이스는 상기 장애물 감지 센서가 감지한 장애물의 크기에 따라 상호 다른 대역의 음성 신호를 발생시키며, 상기 본체는 유저 선택에 의해 길이가 조절 가능한 것을 특징으로 하는 장애인용 지팡이.

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