KR20240040160A

KR20240040160A - 네비게이션 음성 안내 보완형 스마트 지팡이

Info

Publication number: KR20240040160A
Application number: KR1020220118437A
Authority: KR
Inventors: 진태석; 박상용; 박홍준
Original assignee: 동서대학교 산학협력단
Priority date: 2022-09-20
Filing date: 2022-09-20
Publication date: 2024-03-28
Also published as: KR102674993B1

Abstract

본 발명은 네비게이션 음성 안내 보완형 스마트 지팡이에 관한 것으로서, 스마트 지팡이에 있어서, 더듬이 모양으로 좌우 양측에 배열되어 좌우 장애물을 각각 인식하는 초음파 센서; 음성 안내 지원이 되는 네비게이션 앱이 포함된 사용자 스마트폰과 무선 연결되어 정보를 송수신하는 블루투스 모듈; 스피커; 손잡이 파지 부분에 각각 설치되는 좌우 진동모듈; 상기 초음파 센서의 정보를 전달받아 주변의 장애물 정보를 입체적으로 연산하여 상기 좌우 진동모듈에 각각 제어신호를 출력시켜 장애물 위치를 정확하게 인지시키고, 상기 블루투스 모듈을 통해 전달되는 네비게이션 음성 안내를 상기 스피커로 출력시키는 제어부;를 포함하여 구성되어 네비게이션 음성 안내에 의존하는 보행자에게 장애물 위치를 입체적으로 전달하여 보행 보완시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하여, 네비게이션과 연동한 음성 지원 안내가 되는 스마트 지팡이에 실제의 보행시 발생되는 돌발 장애물에 대한 정확한 입체 정보를 보완하여 시각 장애인의 실제 보행시 좀 더 안심하고 보행할 수 있게 하는 네비게이션 음성 안내 보완형 스마트 지팡이가 제공되는 이점이 있다.

Description

네비게이션 음성 안내 보완형 스마트 지팡이{Navigation voice guidance supplementary smart wand}

본 발명은 시각장애인용 스마트 지팡이에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스마트폰 앱에 포함된 음성지원 네비게이션을 기반으로 시각장애인에게 목적지를 안내하면서 보행시 발생되는 돌발 장애물에 대한 입체적 정보를 시각장애인에게 전달하여 안전사고를 방지할 수 있게 하는 네비게이션 음성 안내 보완형 스마트 지팡이에 관한 것이다.

일반적으로 시각장애인들은 맹인 안내견이나 지팡이에 의존하여 보행하는데, 과학기술이 발달과 더불어 이러한 안내견이나 지팡이를 보완하는 스마트 지팡이가 널리 제안되고 있다.

일반적으로 지팡이의 경우, 시각 장애인은 보행 방향의 전방에 장애물이 있는지 유무를 지팡이를 두드려 판단하므로 판단 시간이 늦어 사고에 대처하기 미흡한 문제점이 있었다.

따라서, 종래의 지팡이는 사용자인 시각장애인 자신만이 지면이나 다른 사물로부터 발생하는 위험요소를 피해갈 수 있도록 인지할 수 있을 뿐, 그 주변의 다른 보행자나 자전거의 운전자 등과 같은 제3자가 시각장애인의 보행을 인지하기는 어려운 문제점이 있었다.

통상적으로 선진국화 될 수록 장애인이 혼자의 힘으로 원하는 장소에 이동하고 원하는 업무를 볼 수 있도록 보조하여 장애인의 사회활동을 편리하게 하기 위한 다양한 장치나 설비가 사용된다.

그 중에서 시각장애인을 고려한 것으로는 도로나 지하철 등의 공공 시설물 상에 설치되는 점자표식이 성형된 보도블록, 교차로 신호등 상에 설치되어 횡단의 가부를 발신음으로 알려주는 경보장치, 건물의 위치 또는 내부배치에 대한 점자표식의 정보를 제공하는 안내판 등을 들 수 있으며, 지팡이에 다양한 스마트 기능을 부가하여 시각 장애인의 보행을 안내하는 발명이 출원되기도 하였다.

이와 같은 스마트 지팡이의 경우 대한민국 등록특허 10-1779718 시각장애인을 위한 안전 지팡이 장치 및 그 제어 방법, 대한민국 등록특허 10-2314482 시각장애인용 스마트 지팡이 등이 있다.

그런데, 상기 스마트 지팡이의 경우 네비게이션과 연동하여 스피커를 통한 음성 출력으로 시각 장애인의 보행을 안내하고 있으나, 실제의 보행에서는 네비게인션에 의한 안내에만 의존하는 경우 보행 방향에서 돌발적으로 발생되는 변수에 순간적인 대응이 곤란한 문제점이 있다.

[0001] 대한민국 등록특허 10-1779718 시각장애인을 위한 안전 지팡이 장치 및 그 제어 방법 [0002] 대한민국 등록특허 10-2314482 시각장애인용 스마트 지팡이

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 네비게이션과 연동한 음성 지원 안내가 되는 스마트 지팡이에 실제의 보행시 발생되는 돌발 장애물에 대한 정확한 입체 정보를 보완하여 시각 장애인의 실제 보행시 좀 더 안심하고 보행할 수 있게 하는 네비게이션 음성 안내 보완형 스마트 지팡이를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 스마트 지팡이에 있어서, 더듬이 모양으로 좌우 양측에 배열되어 좌우 장애물을 각각 인식하는 초음파 센서; 음성 안내 지원이 되는 네비게이션 앱이 포함된 사용자 스마트폰과 무선 연결되어 정보를 송수신하는 블루투스 모듈; 스피커; 좌우 양측식별신호를 출력시키는 좌우 진동모듈; 상기 초음파 센서의 정보를 전달받아 주변의 장애물 정보를 입체적으로 연산하여 상기 좌우 진동모듈에 각각 제어신호를 출력시켜 장애물 위치를 정확하게 인지시키고, 상기 블루투스 모듈을 통해 전달되는 네비게이션 음성 안내를 상기 스피커로 출력시키는 제어부;를 포함하여 구성되어 네비게이션 음성 안내에 의존하는 보행자에게 장애물 위치를 입체적으로 전달하여 보행 보완시키는 것을 특징으로 하는 네비게이션 음성 안내 보완형 스마트 지팡이를 기술적 요지로 한다.

여기서, 상기 좌우 진동모듈은 지팡이 본체의 단부에 순차 연결 결합되는 분리형 원통체로 형성되고, 상기 블루투스 모듈을 통해 상기 제어부와 무선 연결되게 형성되어, 사용자가 상기 좌우 진동모듈을 지팡이 본체에 끼우거나, 파지하거나, 주머니에 보관하여 입체적 진동 정보를 인지할 수 있게 한 것을 특징으로 하는 네비게이션 음성 안내 보완형 스마트 지팡이로 되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제어부는 상기 초음파 신호로 장애물 위치 정보를 연산하고 이를 상기 스마트폰으로 전송하고, 상기 스마트폰은 음성 안내 앱을 통해 상기 장애물 위치 정보를 블루투스를 통해 스피커로 전달시키는 것을 특징으로 하는 네비게이션 음성 안내 보완형 스마트 지팡이로 되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제어부는 상기 블루투스를 통해 상기 스마트폰으로 안전확인신호를 출력시키고, 상기 스마트폰은 소정 시간 이상 상기 안전확인신호가 없으면, 미리 저장된 보호자 연락처로 지팡이 분실 신호를 전달하는 것을 특징으로 하는 네비게이션 음성 안내 보완형 스마트 지팡이로 되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 스피커는 상기 스마트폰과 무선 연결되는 블루투스 스피커로 형성되어 상기 제어부의 제어명령이 없어도 독립 출력되는 것을 특징으로 하는 네비게이션 음성 안내 보완형 스마트 지팡이로 되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 네비게이션 음성 안내 보완형 스마트 지팡이는 상기 좌우 진동모듈과 지팡이 본체의 단부에 연결 결합될 수 있는 분리형 원통체로 형성되는 보조 배터리 연결부가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 네비게이션 음성 안내 보완형 스마트 지팡이로 되는 것이 바람직하다.

상기한 본 발명에 의하여, 네비게이션과 연동한 음성 지원 안내가 되는 스마트 지팡이에 실제의 보행시 발생되는 돌발 장애물에 대한 정확한 입체 정보를 보완하여 시각 장애인의 실제 보행시 좀 더 안심하고 보행할 수 있게 하는 네비게이션 음성 안내 보완형 스마트 지팡이가 제공되는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 사용 상태도
도 2는 본 발명의 구조도

이하 도면을 참조하여 본 발명에 관하여 살펴보기로 하며, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.

그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 발명을 설명하는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

이하의 도 1은 본 발명의 사용 상태도이며, 도 2는 본 발명의 구조도이다.

도면에 도시된 바와 같이 본 발명은 네비게이션 음성 안내 보완형 스마트 지팡이에 관한 것으로서, 더듬이 모양으로 좌우 양측에 배열되는 초음파 센서(40); 블루투스 모듈(30); 스피커(20); 좌우 진동모듈(50); 제어부(10);를 포함하여 구성된다.

본 발명에 있어서 상기 초음파 센서(40)는 도 1에서 보여지는 바와 같이 스마트 지팡이에 더듬이 모양으로 좌우 양측에 배열된 것으로서, 좌우 장애물을 각각 인식하는 센서이다.

일반적으로 시각의 경우, 인간과 다른 동물에서의 원근 인식은 양안 시각(binocular vision)에 기인하고 있으며, 이러한 양안 시각을 가진 동물의 뇌에서는 각각의 눈에서 얻어진 이미지를 비교하게 된다.

이와 같은 입체감은 양안에서의 정보에 의존할 뿐만 아니라, 움직이는 기차에서 창 밖의 경치를 관찰하는 것과 같은 원근 신호에도 의존하게 된다.

즉, 시각적 영역에서 가까이 위치하고 있는 경치는 빠르게 바뀌고 멀리 위치하고 있는 경치는 천천히 바뀌면서 입체 정보를 인지하게 된다.

본 발명의 초음파 센서(40)는 이와 같은 양안 시각의 입체 인식과 동일하게 양측에 배열된 초음파 센서(40)로 양측 각각에서 장애물 정보를 인지하고, 이를 후술하는 제어부(10)에서 해석하여 장애물의 입체적 위치 정보를 인지하여 출력시킨다.

이에 따라, 상기 초음파 센서(40)는 지향성이 강한 것을 사용하여 전방 장애물 정보의 해상도를 향상시키는 것이 바람직하다.

본 발명의 블루투스 모듈(30)은 음성 안내 지원이 되는 네비게이션 앱이 포함된 사용자 스마트폰(70)과 무선 연결되어 정보를 송수신하는 장치부이다.

본 발명은 기존의 네비게이션 음성 안내를 보조하기 위하여 제안된 것으로서, 상기 블루투스 모듈(30)에 의하여 시각 장애인 사용자는 기본적으로 네비게인션 음성 안내에 의존하여 보행 할 수 있다.

본 발명의 스피커(20)는 상기 네비게인션 음성 안내 출력부로서, 상기 블루투스 모듈(30)을 통해 스마트폰(70)과 연결되고, 후술하는 제어부(10)의 제어에 의해서 출력될 수도 있으나, 상기 스마트폰(70)과 직접 무선 연결되는 블루투스 스피커(20)로 형성되어 상기 제어부(10)의 제어명령이 없어도 독립적인 음성 출력되는 것도 고려할 수 있다.

본 발명의 좌우 진동모듈(50)은 손잡이 파지 부분에 각각 설치되는 장치부이다.

상기 좌우 진동모듈은 지팡이 본체의 단부에 순차 연결 결합되는 분리형 원통체로 형성되고, 상기 블루투스 모듈을 통해 상기 제어부와 무선 연결되게 형성된다.

도 1에서 보여지는 바와 같이 상기 좌우 진동모듈을 지팡이 본체의 단부에 순차 연결 결합시키는 경우, 결합 후 안정적인 고정을 위하여 탄성 결합핀 등의 보완 장치를 마련하는 것이 바람직하다.

본 발명의 좌우 진동모듈은 이와 같이 지팡이 본체 단부에서 각각 결합 및 분리 가능한 2개의 원통체로 형성되므로, 도 1에서 보여지는 바와 같이 좌측 진동모듈(50-1)은 지팡이 본체에 결합시키고, 우측 진동모듈(50-2)은 한손에 파지하여 양손에서 진동 신호를 인지할 수 있다.

지팡이 본체를 양측 파지하는 경우에는 좌우 진동모듈을 연속하여 1자로 결합시키고, 각 부분에 손을 파지할 수 있다.

또한, 2개를 모두 지팡이 본체에서 분리하여 양측 바지 호주머니에 넣는 등으로 진동을 인지하면서 사용할 수도 있다.

본 발명의 제어부(10)는 상기 초음파 센서(40)의 정보를 전달받아 주변의 장애물 정보를 입체적으로 연산하여 상기 좌우 진동모듈(50)에 각각 제어신호를 출력시켜 장애물 위치를 정확하게 인지시키고, 상기 블루투스 모듈(30)을 통해 전달되는 네비게이션 음성 안내를 상기 스피커(20)로 출력시키는 회로부이다.

상기 제어부(10)에서는 상기 초음파 센서(40)로 부터 전달되는 좌우 양측 신호를 해석하여 상기 좌우 진동모듈(50)로 입체 신호를 전달시키는 진동제어 신호를 출력시킨다.

이때, 상기 진동 제어신호는 시각적인 양안 시각(binocular vision)과 유사하게 양손 진동으로 입체 정보를 수용할 수 있게 하는 것이 바람직하다.

이를 위하여 본 발명의 좌우 진동모듈(50)은 상기한 바와 같이 상기 네비게이션 음성 안내 보완형 스마트 지팡이 본체(1)와 별도로 독립 결합될 수 있는 보조장치로 구성되고 블루투스 모듈(30)을 통해 상기 제어부(10)와 무선 연결되게 형성되게 한다.

이에 의하면, 시각 장애인 사용자가 상기 좌우 진동모듈(50)의 진동 정보를 도 1의 실시예와 같이 양손에서 인지할 수 있으므로 각각의 정보를 통합인지함으로써 장애물의 입체 위치 정보를 인지할 수 있게 된다.

상기 좌우 진동모듈(50)의 경우 독립적으로 파지하는 원통형 손잡이 형태가 예시되었으나, 장갑이나 파스형으로 구성하는 것도 고려할 수 있다.

이와 같은 본 발명에 의하면, 시각 장애인 사용자는 네비게이션 음성 안내에 의존하며 주 보행 방향과 위치를 인지하면서 보행하고, 보행 중 돌발 장애물이 발생되는 경우에는 장애물 위치를 입체적으로 전달하여 보행 보완시킬 수 있게 된다.

상기 제어부(10)는 또한, 상기 초음파 신호로 장애물 위치 정보를 연산하고 이를 상기 스마트폰(70)으로 전송하고, 상기 스마트폰(70)은 음성 안내 앱을 통해 상기 장애물 위치 정보를 블루투스를 통해 스피커(20)로 전달시킬 수 있다.

이에 의해 시각 장애인 사용자는 돌발 장애물에 대하여 소리 신호에 의한 정보를 동시에 받게 되므로, 좀 더 빠른 안전 조치를 취할 수 있게 된다.

이때의 소리 신호 역시 일방적인 경고음이 될 수 있으나, 가급적 좌우 해상도를 가지는 식별신호를 출력시키는 것이 바람직하다.

상기 좌우 해상도를 가지는 식별신호의 의미는 좌측과 우측에 대해서 구분되는 소리 신호를 가지면서 그 가운데 위치와 거리에 대해서 마치 색상 그라데이션처럼 소리 그라데이션을 가지는 출력을 의미한다.

본 발명의 상기 제어부(10)는 또한 상기 블루투스를 통해 상기 스마트폰(70)으로 안전확인신호를 출력시키고, 상기 스마트폰(70)은 소정 시간 이상 상기 안전확인신호가 없으면, 미리 저장된 보호자 연락처로 지팡이 분실 신호를 전달하여 시각장애인의 안전이 보완될 수 있게 한다.

또한, 본 발명의 상기 네비게이션 음성 안내 보완형 스마트 지팡이는 시중에서 판매하는 보조 배터리 연결부(60)가 더 포함되어, 배터리 소진시 보조 배터리를 구매하여 비상 사용할 수 있게 하는 것이 바람직하다.

상기 보조 배터리 연결부(60)의 경우, 상기 좌우 진동모듈(50)과 형태적으로 동일하게, 지팡이 본체의 단부에 좌우 진동모듈(50)과 순차 교차 연결 결합될 수 있는 분리형 원통체로 형성시킬 수 있다.

즉, 도 1의 실시예와 같이 좌측 진동모듈(50-1)은 지팡이 본체에 결합시키고 그 뒤에 보조 배터리 연결부(60)를 순차 결합시킬 수 있으며, 그 역순으로도 결합 가능하게 형성된다.

이상 설명한 본 발명에 의하면, 네비게이션과 연동한 음성 지원 안내가 되는 스마트 지팡이에 실제의 보행시 발생되는 돌발 장애물에 대한 정확한 입체 정보를 제공함으로써, 네비게이션 의존 보행을 보완할 수 있으므로 시각 장애인의 실제 보행시 좀 더 안심하고 보행할 수 있게 하는 이점이 있다.

이상 본 발명의 설명을 위하여 도시된 도면은 본 발명이 구체화되는 하나의 실시예로서 도면에 도시된 바와 같이 본 발명의 요지가 실현되기 위하여 다양한 형태의 조합이 가능함을 알 수 있다.

따라서 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

1 : 본체 2 : 보조장치
10 : 제어부 20 : 스피커
30 : 블루투스 모듈 40 : 초음파 센서
50 : 좌우 진동모듈 60 : 보조 배터리 장치

Claims

스마트 지팡이에 있어서,
더듬이 모양으로 좌우 양측에 배열되어 좌우 장애물을 각각 인식하는 초음파 센서;
음성 안내 지원이 되는 네비게이션 앱이 포함된 사용자 스마트폰과 무선 연결되어 정보를 송수신하는 블루투스 모듈;
스피커;
좌우 양측식별신호를 출력시키는 좌우 진동모듈;
상기 초음파 센서의 정보를 전달받아 주변의 장애물 정보를 입체적으로 연산하여 상기 좌우 진동모듈에 제어신호를 출력시켜 장애물 위치를 입체적으로 인지시키고, 상기 블루투스 모듈을 통해 전달되는 네비게이션 음성 안내를 상기 스피커로 출력시키는 제어부;
를 포함하여 구성되어
네비게이션 음성 안내에 의존하는 보행자에게 장애물 위치를 입체적으로 전달하여 네비게이션 음성 안내를 보완시키는 것을 특징으로 하는 네비게이션 음성 안내 보완형 스마트 지팡이.
제1항에 있어서 상기 좌우 진동모듈은
지팡이 본체의 단부에 순차 연결 결합되는 분리형 원통체로 형성되고, 상기 블루투스 모듈을 통해 상기 제어부와 무선 연결되게 형성되어,
사용자가 상기 좌우 진동모듈을 지팡이 본체에 끼우거나, 파지하거나, 주머니에 보관하여 입체적 진동 정보를 인지할 수 있게 한 것을 특징으로 하는 네비게이션 음성 안내 보완형 스마트 지팡이.
제1항에 있어서 상기 제어부는
상기 초음파 신호로 장애물 위치 정보를 연산하고 이를 상기 스마트폰으로 전송하고,
상기 스마트폰은 음성 안내 앱을 통해 상기 장애물 위치 정보를 블루투스를 통해 스피커로 전달시키는 것을 특징으로 하는 네비게이션 음성 안내 보완형 스마트 지팡이.
제1항에 있어서 상기 제어부는
상기 블루투스를 통해 상기 스마트폰으로 안전확인신호를 출력시키고,
상기 스마트폰은 소정 시간 이상 상기 안전확인신호가 없으면, 미리 저장된 보호자 연락처로 지팡이 분실 신호를 전달하는 것을 특징으로 하는 네비게이션 음성 안내 보완형 스마트 지팡이.
제1항에 있어서 상기 스피커는
상기 스마트폰과 무선 연결되는 블루투스 스피커로 형성되어
상기 제어부의 제어명령이 없어도 독립 출력되는 것을 특징으로 하는 네비게이션 음성 안내 보완형 스마트 지팡이.
제1항에 있어서 상기 네비게이션 음성 안내 보완형 스마트 지팡이는
상기 좌우 진동모듈과 지팡이 본체의 단부에 연결 결합될 수 있는 분리형 원통체로 형성되는 보조 배터리 연결부가
더 포함되는 것을 특징으로 하는 네비게이션 음성 안내 보완형 스마트 지팡이.