KR100807180B1

KR100807180B1 - 시각장애인을 위한 길안내 서비스 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR100807180B1
Application number: KR1020060045931A
Authority: KR
Inventors: 장혁재; 도재영; 안미루; 박영준; 송준화
Original assignee: 한국과학기술원
Priority date: 2006-05-23
Filing date: 2006-05-23
Publication date: 2008-02-27
Also published as: KR20070112910A

Abstract

본 발명은 시각장애인을 위한 길안내 서비스 시스템 및 서비스 방법에 관한 것이다.

본 발명에서는, 시각장애인을 위한 길안내 서비스 시스템에 있어서,

사용자의 현재 시선 방향을 인식하기 위한 수단, 사용자 단말기와 접속하기 위한 수단, 길안내 정보를 출력하기 위한 수단을 포함하는 스테레오 헤드셋과; 상기 스테레오 헤드셋과 접속하기 위한 수단, 사용자의 현재 위치를 추적하기 위한 수단, 사용자의 출발위치에서 목적지까지의 지리정보를 저장하기 위한 수단, 사용자의 출발위치에서 목적지까지의 이동 경로 및 상기 이동 경로에 따른 현재 위치에서의 진행 방향을 산출하기 위한 수단, 길안내 정보를 생성하기 위한 수단을 포함하는 사용자 단말기를 포함하고,

상기 스테레오 헤드셋의 시선방향 정보를 상기 사용자 단말기에 송신하고, 상기 사용자 단말기에서 이를 처리하여 상기 스테레오 헤드셋에 길안내 정보를 전송하는 시각장애인을 위한 길안내 시스템이 제시된다.

시각장애인, 단말기, 헤드셋, 위치정보, 입체음향, 음성신호, RFID

Description

시각장애인을 위한 길안내 서비스 시스템 및 방법 { Navigation service system and method for blind individuals }

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 시각장애인을 위한 길안내 서비스 시스템의 구성을 나타내는 도면이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 시각장애인용 단말기의 구성을 나타내는 블록도이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 시각장애인용 헤드셋의 구성을 나타내는 블록도이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 시각장애인을 위한 길안내 서비스 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

< 도면의 주요 부호에 대한 설명 >

100 : 사용자 단말기 102 : 스테레오 헤드셋

104 : GPS 위성 106 : 무선 인터넷 환경에서의 Access point

110 : 휴대폰 기지국 116 : 인터넷상의 서버

본 발명은 시각장애인을 위한 길안내 서비스 시스템 및 방법에 관한 것이다. 좀 더 자세하게는 시각장애인이 목적지를 안전하게 찾아갈 수 있도록 입체음향 및 음성신호를 이용하여 시각장애인이 나아가야 할 길을 유도 및 길안내를 해주고 이동 중에 나타나는 장애물의 위치, 거리 및 물체의 정보를 입체음향과 음성신호를 이용하여 알려주는 시스템에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 자이로스코프와 같은 방향 인식 센서를 이용하여 사용자의 시선 방향을 감지, 현재 사용자의 시선 방향을 기준으로 앞으로 나아갈 방향을 입체음향으로 지시하여 주므로, 시각장애인이 출력되는 입체음향을 듣고 이동하는 방향을 직관적으로 알 수 있다. 그리고 장애물 인식 센서와 RFID reader를 이용하여 전방에 출몰하는 장애물과 각종 물체를 인식하여서 이에 대한 경고와 안내를 사용자에게 입체음향과 음성으로 알려주게 된다.

목적지를 찾아가기 위한 길안내 시스템은 GPS를 이용한 네비게이션 시스템 등 실생활에서도 일부 이용되고 있다. 하지만 이런 서비스는 시각 능력을 잃지 않은 일반인만을 대상으로 하고 있다. 특히 현재까지의 길안내 시스템은 지도와 길안내 주요 정보를 화면을 이용한 시각정보로 표시하고 부가적인 정보를 음성으로 제공하는 구조를 가지고 있다. 하지만, 시각장애인에게 있어서 이러한 일반인을 대상으로 하는 길안내 시스템은 사용하기 어려운 문제점이 있다.

시각장애인을 위한 시스템도 몇 가지 연구된 바가 있다. 등록특허 10-0397480가 그 대표적인 예라고 할 수 있겠으나, 이 시스템에서 제공하는 것은 사용자의 현재 위치정보와 다음 목적지까지의 위치정보를 음성과 점자로만 출력하고 있다. 즉, "계속 직진하여 **은행까지 진행하세요." 혹은 "여기는 **은행 앞입니다. 조금 더 직진하신 후 건물이 끝나는 지점에서 우회전하시기 바랍니다."와 같은 안내 음성을 예로 들고 있다. 하지만 시각장애인의 입장에서 아무런 도움 없이 똑바로 한 방향으로 직진해가는 것은 쉬운 일이 아니며, 더욱이 건물이 끝나는 시점에서 우회전하라는 음성 안내는 시각장애인의 입장에서 직관적으로 알 수 있는 편리한 길안내라고 할 수 없다. 정상인의 경우라면 길안내에 약간의 오차가 있더라도 눈으로 보고 오차를 보정할 수 있으나, 시각장애인은 그렇게 할 수 없기 때문이다. 예를 들어 둥글게 휘어지는 길이 있는 경우는 음성만으로 안내하기 어려우며, 이러한 정확하지 못한 길안내는 시각장애인을 큰 위험에 빠뜨릴 수 있다.

기존의 시스템은 출력뿐만 아니라 입력 쪽에서도 치명적인 단점을 안고 있다. 기존의 시스템은 사용자의 시선 방향을 계산하지 않는다. 때문에 현재 나아가고 있는 방향이 올바른 방향인지 알 수 없다. 사용자의 시선 방향을 알지 못하면 잘못된 방향으로 길안내를 해주어 사용자를 위험한 곳으로 이끌 수도 있다. 예를 들어, 기존의 길안내 시스템을 이용하는 사용자가 길을 진행하다가 실수로 넘어져 몸의 방향이 원래 방향의 정 반대가 되는 상황에 놓였다고 하자. 사용자의 시선 방향을 고려하지 않는 시스템이기 때문에, “직진하세요.”라는 음성 신호가 나올 것이다. 이러한 신호를 들은 시각장애인은 진행함에 있어서 큰 혼란에 빠질 수 있으므로, 시각장애인의 시선 방향을 고려하여서 올바른 길로 갈 수 있도록 유도를 해 주어야 한다. 또한, 등록특허 10-0397480에 의하면, 시각장애인이 최적 코스로부터 멀어지는 경우, 시스템은 최적 코스로부터 이탈한 시각장애인의 위치로부터 목적지까지의 최적 코스를 재산출하게 되는데, 이러한 경우 오랜 시간이 소요되고, 시각 장애인의 혼란이 야기되므로, 실용성과 효율성 면에서 문제점을 지니고 있다.

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 음성뿐만 아니라 입체음향을 이용하여 목적지까지의 길안내를 하여 주고, 목적지까지의 이동 경로 상에서 생길 수 있는 장애물과 물체를 장애물 인식 센서와 RFID reader로 인식하여 이를 음성으로 안내하고 입체음향으로 위치와 거리를 경고하여 주는 시각장애인을 위한 길안내 서비스 시스템 및 서비스 방법을 제공하는 데 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 기술적 사상으로서, 본 발명에서는,

시각장애인을 위한 길안내 서비스 시스템에 있어서,

사용자의 현재 시선 방향을 인식하기 위한 수단, 사용자 단말기와 접속하기 위한 수단, 길안내 정보를 출력하기 위한 수단을 포함하는 스테레오 헤드셋과;

상기 스테레오 헤드셋과 접속하기 위한 수단, 사용자의 현재 위치를 추적하기 위한 수단, 사용자의 출발위치에서 목적지까지의 지리정보를 저장하기 위한 수단, 사용자의 출발위치에서 목적지까지의 이동 경로 및 상기 이동 경로에 따른 현재 위치에서의 진행 방향을 산출하기 위한 수단, 길안내 정보를 생성하기 위한 수단을 포함하는 사용자 단말기를 포함하고,

상기 시스템에서 상기 이동경로에 따라 사용자에게 길안내를 수행하는 중에 상기 스테레오 헤드셋에서 사용자의 현재 시선 방향에 대한 정보를 상기 사용자 단말기로 전송하고, 이를 전송받은 상기 사용자 단말기에서 사용자의 현재 위치에서 의 상기 이동경로상의 진행 방향과 상기 시선 방향을 비교한 후, 이에 대한 길안내 정보를 생성하여 이를 상기 스테레오 헤드셋에 전송하여 주고, 이를 전송받은 상기 스테레오 헤드셋에서 상기 길안내 정보를 출력하는 것을 특징으로 하는 시각장애인을 위한 길안내 서비스 시스템이 제시된다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예의 구성 및 작용에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 시각장애인을 위한 길안내 서비스 시스템의 구성을 도시한 도면이다.

도 1에서 알 수 있듯이 본 발명의 실시예에 따른 시각장애인을 위한 길안내 서비스 시스템은, 시각장애인이 소지하고 다니는 사용자 단말기(100), 입체음향과 음성으로 길안내를 하여 주고 진행방향과 장애물을 인지하기 위한 센서 및 음성 입력을 위한 마이크가 부착되어 있는 스테레오 헤드셋(102), GPS위성(104), 무선 인터넷 access point(106), 이로부터 인터넷에 연결되어 있는 게이트웨이(108), 휴대폰 기지국(110), 휴대폰 무선통신망(112), 게이트웨이(114) 그리고 인터넷 상에 지리정보와 기타 정보를 가지고 있는 서버(116)로 이루어져 있다.

시각장애인용 사용자 단말기(100)와 시각장애인용 스테레오 헤드셋(102)은 그 이용과 착용의 편리성을 위해서 기존에 존재하던 블루투스(bluetooth)와 같은 근거리 무선 통신 기술을 이용하여 스테레오 헤드셋에 장착된 센서에서 인지한 정보, 마이크로 입력된 사용자의 음성, 단말기에서 출력하고자하는 입체음향과 음성 을 교환한다. 하지만 실제 구현할 시에는 유선을 이용하여 스테레오 헤드셋(102)와 단말기(100)를 연결할 수도 있다. 또한 시각 장애인용 사용자 단말기(100)는 PDA나 휴대용 PC와 같은 단말로서 휴대폰 무선 통신망과 무선 인터넷 망을 이용하여 인터넷에 접속할 수 있다. 무선 인터넷 AP(106)과 게이트웨이(108)는 실내외에서 인터넷에 접속할 환경을 제공해 주는 기존의 801.11a,b,g와 같은 기존의 무선 인터넷 기술로서, 인터넷에 연결이 가능한 다른 무선 인터넷 기술을 사용해도 무방하다. 휴대폰을 이용한 무선 통신망(110,112,114)도 기존의 CDMA망을 이용한 인터넷 접속환경이며 상기의 두 가지 인터넷 접속 기술(106, 108, 110, 112, 114)을 이용하여 인터넷에 접속하여 인터넷 상의 서버(116)에 접근할 수 있다. 해당 서버(116)는 사용자가 이동하려고 하는 목적지와 현재 위치간의 지리 정보 데이터와 헤드셋(102)에 부착된 RFID reader(310)에 의해 인식된 물체에 대한 정보를 단말기(100)에 제공하여 주는 역할을 한다.

시각장애인이 소지하고 있는 사용자 단말기(100)는 현재 사용자의 위치를 추적하기 위하여 기존에 사용되던 GPS 위성(104)을 이용한 위치 추적, 그리고 휴대폰 기지국(110)을 이용한 위치추적 기술을 사용한다. 부가적으로 이러한 위치 추적 기술을 사용하기에 문제가 있는 실내에서의 위치추적을 가능하게 하기 위하여 무선 인터넷 AP(access point)(106)를 사용하여 현재 위치를 추적할 수 있다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 시각장애인용 사용자 단말기(100)의 구성을 나타내는 블록도이다.

도 2에서 알 수 있듯이, 시각장애인용 사용자 단말기(100)는 시각장애인용 스테레오 헤드셋(102)과 정보를 주고받기 위한 근거리 무선 통신부(200), 사용자로부터 목적지 정보를 점자로 입력 받기 위한 점자 입력부(202), 그리고 GPS위성(104), 무선 인터넷AP(106), 휴대폰 기지국(110)과 송수신을 하기 위한 무선 송수신부(212), GPS신호, 휴대폰 기지국으로 부터의 신호, 그리고 무선 인터넷AP(106)을 이용하여 사용자의 현재 위치를 계산해내기 위한 위치정보처리부(210), 위치정보처리부(210)에서 산출해낸 현재 위치와 사용자로부터 입력 받은 목적지, 그리고 장애물 정보등을 기반으로 이동 경로를 계산하는 경로처리부(206), 인터넷상의 서버(116)로부터 전송받은 현재위치에서 목적지까지의 지리정보를 저장해 놓고 경로처리부에서 참조를 하기 위한 메모리(208) 그리고 경로처리부(206)에서 산출한 사용자의 이동방향과 현재 사용자의 시선정보를 가지고 입체음향을 생성하고 장애물과 기타 안내 정보를 사용자에게 제공하기 위한 음성을 생성하기 위한 입체음향 처리부(204)로 구성된다.

근거리 무선송수신부(200)는 헤드셋(102)로부터 사용자의 시선방향과 사용자가 마이크(304)로 입력한 목적지 정보, 그리고 장애물 인식 센서(302)와 RFID reader(310)가 감지한 장애물 정보 및 물체 정보를 전송받고, 경로처리부(206)에서 처리한 경로정보를 입체음향 처리부(204)에서 입체음향으로 바꾼 입체음향과 장애물 및 물체를 안내하기 위한 음성 정보와 그 위치와 거리를 알려주기 위한 입체음향을 헤드셋으로 전송한다.

위치정보처리부(210)는 GPS 인공위성(104)으로부터 사용자의 위치에 대한 자료를 받아서 현재위치를 추적하는 보편적인 기술을 이용하며, 휴대폰을 이용한 위 치 추적도 셀 방식의 이동통신서비스에서 호출자의 요청으로 사용자를 호출할 때 사용자를 찾는 범위를 줄이기 위해 사용자의 현재 위치를 추적하는 위치관리기능과 기지국(110)과 휴대폰 간 전파 송수신을 이용한 시간과 거리계산을 통해 위치를 추적하는 종래의 방식을 통해 현재 위치를 찾는다. 마지막으로 무선 인터넷AP(106)을 이용하여 사용자 주변의 무선 인터넷 AP(106)를 검색하여 각 AP의 ID와 신호세기를 검출한다. 이를 메모리(208)에 저장된 지리정보상에 기록된 무선 인터넷AP(106)위치와 비교하여 사용자의 현재 위치를 추적해낼 수 있다.

경로처리부(206)는 사용자가 입력한 목적지 정보와 위치정보 처리부(210)가 산출한 현재위치를 기반으로 인터넷 상의 서버(116)에 현재위치와 목적지간의 지리 정보를 무선 송수신부(212)를 통하여 요청한다. 서버(116)로부터 전송받은 지리 정보는 일단 메모리(208)에 저장 후 길안내를 하면서 지속적으로 참조하며, 이를 바탕으로 최적의 길안내 경로를 산출하여 현재의 진행방향을 입체음향처리부(204)에게 넘겨준다. 장애물 인식 센서(302)가 인식한 장애물 정보가 근거리 무선송수신부(200)로부터 들어오면 현재의 사용자의 시각 방향 정보와 장애물 정보를 사용하여 구체적인 장애물의 위치를 추적한 뒤 사용자에게 입체음향처리부(204)에서 생성한 음성으로 경고를 하여주고 장애물의 위치와 거리를 마찬가지로 입체음향처리부(204)에서 입체음향으로 생성하여 사용자에게 알려준다. RFID reader(310)를 통한 물체의 RFID정보가 들어올 때에는 인터넷 상의 서버(116)에 접속하여 해당 물체에 대한 정보를 전송받아서 그 내용을 입체음향처리부(204)에서 음성으로 생성하여 사용자에게 안내한 후 그 위치를 마찬가지로 입체음향으로 알려준다. 또한 이러한 장애물 정보와 RFID 정보로 인하여 경로를 변경해야 할 경우에는 경로처리부(206)에서 메모리(208)상에 지리 정보를 참조하여 경로를 재산출한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 시각장애인용 스테레오 헤드셋(102)의 구성을 나타내는 블록도이다.

도 3에서 알 수 있듯이, 스테레오 헤드셋(102)은 단말기(100)과 근거리 무선 통신을 하기 위한 근거리 무선송수신부(300)와 단말기에서 생성된 입체음향과 음성을 출력하기 위한 출력단(308), 사용자로부터 목적지등을 음성으로 입력 받기 위한 마이크(304), 초음파 센서 등을 사용하여 전방에 존재하는 장애물을 인식하기 위한 장애물 인식 센서(302)와 마찬가지로 전방의 물체에 RFID 태그가 존재하는 경우에 이에 대한 정보를 읽기 위한 RFID reader(310), 그리고 자이로 스코프등을 이용하여 사용자가 현재 바라보고 있는 방향을 3차원으로 인식하기 위한 방향 인식 센서(306), 그리고 각종 센서의 센싱 정보를 근거리 무선 송신부를 이용해서 단말기에 전송하고 단말기로부터 넘겨받은 음성과 입체음향을 출력단으로 출력하기 위한 (음성처리)제어부(314)와 메모리 버퍼(312)가 있다.

본 발명의 실시예에 따른 길안내 서비스 방법은 다음과 같다.

목적지까지 이동하기를 원하는 사용자는, 마이크(304)나 점자입력부(202)를 이용하여, 단말기(100)를 목적지 인도 모드로 설정한다. 만약 단말기(100)가 목적 지 인도 모드로 설정되어 있지 않다면 다른 기능을 수행한다(S400, S402)). 목적지 인도 모드로 설정된 단말기(100)는 사용자에게 “목적지를 입력하세요.”라는 메시지를 음성으로 들려주게 되고, 사용자는 가고자 하는 목적지를 마이크(304)나 점자입력부(202)를 이용하여 입력한다(S404). 그 뒤, 단말기(100)는 사용자에게 “귀하의 현재 위치를 파악 중입니다. 잠시만 기다려 주십시요.”라는 메시지를 음성으로 들려준 뒤, 현재 위치를 GPS, 기지국, 무선 AP를 이용하여 파악한다.(S406). 단말기(100)가 사용자의 현재위치를 파악한 후에는, 지리 정보 갱신이 필요한지 유무를 확인하게 된다(S414). 이를 위하여, 단말기(100)는 사용자의 현재 위치와 목적지 정보를 웹 서버로 전송하게 되고, 웹서버에서는 사용자의 현재위치로부터 목적지 까지 필요한 지리 정보 조각들의 ID와 version을 전송하게 된다. 만약, 1. 단말기의 메모리에 웹서버로부터 받은 지리 정보 조각 ID가 존재하지 않은 경우, 2. 단말기의 메모리에 웹서버로부터 받은 지리 정보 조각 ID는 존재하나 version이 다른 경우, 그리고 3. 건물 내, 외부의 세부 지리 정보가 필요한 경우 웹서버로부터 해당 ID의 지리 정보를 다운받아 메모리에 저장한다(S416~420). 그 뒤, 단말기(100)는 사용자를 유도할 경로 설정이 필요한지 유무를 확인하게 된다(S422). 1. 사용자를 유도할 경로가 메모리에 존재하지 않는 경우, 2. 사용자를 유도할 경로가 메모리에 존재하나 경로 재설정이 필요한 경우, 단말기(100)는 경로를 설정(S424)하게 된다. 이때, 경로는 단순히 최단경로가 아니라, 다양한 요소를 고려, 시각 장애인이 안전하고 빠르게 목적지까지 이동함을 원칙으로 한다. 예를 들어, 지점 A부터 B까지 이동할 수 있는 경로 ㄱ,ㄴ이 있다고 하자. 경로의 길이는 ㄱ 이 ㄴ 보다 짧 아, ㄱ 을 통해서 이동하면 ㄴ 을 통해서 이동하는 것보다 시간을 절약할 수 있지만, 경로 ㄱ 중간엔 사설 주차장 입구가 있어서 차들의 출입이 빈번하다. 이러한 경우엔, 좀 더 시간이 오래 걸리더라도 사용자의 안전을 생각한 경로 ㄴ 을 선택하게 된다. 예를 들어 사용자의 현재 위치가 5호선 광화문역 7번 출구이며, 목적지가 세종문화회관 대극장이라고 하자. 경로 설정이 끝난 뒤(S424) 단말기(100)는 사용자에게 “귀하의 현재 위치는 지하철 5호선 광화문역 7번 출구, 목적지는 세종문화회관 대극장입니다. 총 경로의 길이는 약 250m이며, 총 예상시간은 약 10분입니다.”와 같은 메시지를 음성으로 들려주게 된다. 다음으로 단말기(100)는 사용자의 시선 방향을 판단(S452)한 뒤, 그것을 고려한 입체 음향을 들려줌으로써(S454) 사용자가 나아가야 할 길을 유도하게 된다. 사용자는 위치 이동에 있어 실수가 있기 마련이며, 이런 실수가 발생하여 단말기(100)가 구한 경로로부터 이탈할 수 있으므로, 이를 보정하기 위하여 사용자의 시선 방향을 고려한 입체음향을 들려주게 된다. 예를 들어, 사용자가 단말기(100)가 구한 경로에 속한 인도의 정 방향 쪽으로 몸을 향한 채 걷고 있다고 하자. 그러면 사용자의 입장에서 사용자의 눈 앞 3m 앞쯤에서 주기적으로 들리는 듯한 효과를 낼 수 있는 입체음향을 들려주게 되고, 사용자는 그 음을 따라 진행하게 된다. 이는 한 사람이 눈을 가리고 다른 한 사람이 3m앞쯤에서 박수를 치며 그 사람이 나아가야 할 길을 유도하는 것과 같은 효과를 내게 된다. 만약, 사용자가 경로를 이탈하여, 인도의 정 방향으로부터 왼쪽으로 15°기울어진 방향을 향하게 되었다고 하자. 그러면 입체음향은 사용자의 눈앞으로부터 오른쪽으로 15° 위치한 곳에서 입체 음향을 들려주게 된다. 사용자가 그 입체 음향을 듣고 점차적으로 몸의 방향을 정 방향 쪽으로 향하게 된다면, 입체 음향 또한 사용자의 오른쪽 15°부근에서 들리던 입체 음향이 점차 사용자의 눈 앞쪽, 즉 인도의 정 방향 쪽으로 향하게 된다.

목적지를 향해 길을 유도하는 입체음향을 따라 걷고 있는 사용자가 현재위치가 어디인지 파악하고 싶을 경우가 있다. 이럴 경우 사용자는, 마이크(304)나 점자입력부(202)를 이용하여 현재 위치를 확인할 수 있다. 사용자가 현재 위치 확인을 마이크(304)나 점자입력부(202)를 이용하여 요청하면(S426), 단말기(100)는 “귀하의 현재 위치는 스타벅스 앞입니다. 목적지 세종문화회관 대극장까지는 남은 경로의 길이는 약 180m이며, 남은 예상시간은 약 7분입니다.”와 같은 메시지를 음성으로 들려주게 된다.

웹 서버(116)로부터 받은 지리 정보에 실제 현실의 모든 사물을 표시할 수는 없으므로, 장애물 인식 센서(302)와 RFID reader(310)를 이용하여 전방에 출몰하는 각종 장애물과 물체를 인식하는 경우가 발생할 수 있다(S430,S436). 만약, RFID 인터럽트가 발생시에는(S430), RFID reader를 통해 인식한 물체의 ID를 서버(116)로 전송하여 인식된 RFID 물체의 정보 요구를 송신한다(S432). 그 뒤, 인식된 RFID 물체의 정보를 수신한 뒤(S434), TTS(Text To Speech) 프로세싱(S438)을 통해, 서버(116)로부터 받아온 그 물체의 정보를 음성으로 들려준다(S440). 그 뒤, 사용자의 길을 유도하는 음향과는 다른 음향을 사용하여, 물체의 상대적인 위치와 거리감을 사용자가 인식할 수 있게 들려주게 된다(S442). 또한, 장애물 인식 센서(302)의 인터럽트가 발생 시에는(S436), 장애물의 위치, 거리와 같이 장애물 인 식 센서로 확인 가능한 정보들을 TTS(Text To Speech) 프로세싱(S438)을 한 뒤, 음성으로 들려준다(S440). 그리고 RFID reader를 통해서 물체를 인식한 때와 마찬가지로 입체음향을 이용하여 장애물의 위치, 거리를 안내해 준다. 예를 들어, 사용자가 길을 진행 중 RFID 태그에 장착되어 있지 않은 상가의 광고판이 진행방향 왼쪽 편에서 사용자로부터 2m정도 떨어진 곳에 있다고 하자. 이런 경우 장애물 인식 센서 인터럽트가 발하게 되고, 사용자에게 “전방 약 2m 부근에 장애물이 확인되었습니다. 주의하시기 바랍니다.”라는 메시지를 음성으로 들려준다(S440). 그 뒤, 장애물을 나타내는 음향을 사용자의 눈앞을 기준으로 왼쪽, 그리고 2m 정도의 거리감을 느낄 수 있도록 입체음향을 통해 들려주게 된다(S442). 만약, 사용자가 길을 진행 중 RFID 태그가 장착되어 있는 횡단보도가 있다고 하면, RFID 태그로부터 읽은 횡단보도를 나타내는 ID를 서버(116)로 전송해 횡단보도에 대한 정보 요구를 송신(S432) 한 뒤, 횡단보도 길이와 같은 정보를 수신(S434)하게 된다. 그 뒤, 수신한 정보를 바탕으로 TTS 프로세싱(S438)을 진행하고, “전방에 횡단보도가 있습니다. 횡단보도의 총 길이는 약 20m입니다.”와 같은 메시지를 사용자에게 들려준 뒤(S440), 횡단보도의 위치와 사용자로부터 떨어져 있는 거리를 입체음향을 통해 들려주게 된다(S442). 또한, 이러한 장애물과 RFID 태그를 부착한 물체는 동시에 복수 개가 인식이 될 수 있다. 이런 경우에 각각의 장애물과 물체의 위치와 거리가 서로 다르다면 그에 대한 각각의 입체음향을 사용자에게 동시에 들려 줄 수 있다. 사용자는 서로 다른 방향과 거리에서 들리는 입체음향을 통하여 복수개의 물체의 위치를 한 번에 인식할 수 있다. 마지막으로 RFID reader(310)를 통해 인터럽트가 발생되는 경우, 미리 듣기가 가능한 물체가 있을 수 있다. 미리 듣기란, 사용자가 진행할 곳에 있는 회전식 계단, 곡선형 길 등 미리 듣기가 가능한 물체의 형태를 진행하기 전 입체음향을 통해 미리 들을 수 있는 기능으로, 이것을 통해 사용자는 진행 전 그 물체의 형태를 미리 인식하고 유연하게 대응할 수 있다. 이러한 미리듣기가 가능한 물체라면 사용자에게 헤드셋의 출력단(308)을 통해서 미리듣기가 가능함을 알려준다(S446). 예를 들어, 사용자가 세종문화회관에 진입하자 전방에 RFID가 장착된 회전식 계단이 있다고 하자. 그러면 TTS 프로세싱(S438)를 통해서 “전방에 회전식 계단이 있습니다. 회전식 계단의 총 계단 수는 30개입니다.”와 같은 메시지를 사용자에게 들려준 뒤(S440), 회전식 계단의 위치와 사용자로부터 떨어져 있는 거리를 입체 음향을 통해서 들려준다(S442). 이때, 회전식 계단은 미리 듣기가 가능하므로, 사용자에게 “회전식 계단은 미리 듣기가 가능합니다.”라는 메시지를 음성으로 들려준다(S446). 그 뒤, 사용자가 미리 듣기를 선택하기 위해서 마이크(304)나 전자입력부(208)로 미리듣기를 선택 하면, 회전식 계단의 회전하는듯한 형태를 입체음향을 통해서 사용자에게 들려주게 된다(S450). 한편, 장애물 인식 센서(302) 및 RFID reader(310)를 통해서 발생된 인터럽트에 의해 사용자의 경로를 재설정할 필요가 있는 경우가 있을 수 있다. 예를 들어 사용자가 지금 나아가고 있는 경로 중간에 공사를 하고 있어, 더 이상 진행할 수 없다고 가정하자. 메모리(208)에 존재하는 지리 정보에는 이러한 상황이 나타나 있지 않아, 경로 계산시 공사 중인 상황을 고려할 수 없었다. 이와 같은 상황 발생 시에 단말기(100)는 사용자에게 진행을 위한 입체음향을 들려주기(S454) 전에 경로를 재설정하 여(S422,S424), 사용자가 장애물을 피해서 계속 진행하도록 안전하고 새로운 길로 유도하게 된다. 만약, 사용자의 현재 위치를 주기적으로 파악하는 과정(S406)에서 현재 위치가 사용자가 입력한 목적지와 같다면(S408), 사용자에게 “목적지에 도착하였습니다.”라는 메시지를 음성으로 들려준 뒤(S410), 시스템을 리셋 후 처음부터 상술한 과정을 반복하게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 시각장애인에게 입체음향을 이용하여 진행방향에 대한 올바른 경로제시를 통한 길안내를 제공함으로써 시각장애인이 편리하게 직관적이고 정확한 길안내를 받을 수 있을 뿐만 아니라 이동 중에 각종 장애물과 물체, 지형에 대한 안내를 해 줌으로써 시각장애인이 목적지까지 안전하게 이동할 수 있다.

Claims

시각장애인을 위한 길안내 서비스 장치에 있어서,

사용자의 현재 시선 방향을 인식하기 위한 수단, 사용자 단말기와 접속하기 위한 수단 및 길안내 정보를 출력하기 위한 수단을 포함하는 스테레오 헤드셋과;

상기 스테레오 헤드셋과 접속하기 위한 수단, 사용자의 현재 위치를 추적하기 위한 수단, 사용자의 출발위치에서 목적지까지의 지리정보를 저장하기 위한 수단, 사용자의 출발위치에서 목적지까지의 이동 경로 및 상기 이동 경로에 따른 현재 위치에서의 진행 방향을 산출하기 위한 수단 및 길안내 정보를 생성하기 위한 수단을 포함하는 사용자 단말기를 포함하고,

상기 길안내 서비스 장치에서 상기 이동경로에 따라 사용자에게 길안내를 수행하는 중에 상기 스테레오 헤드셋에서 사용자의 현재 시선 방향에 대한 정보를 상기 사용자 단말기로 전송하고, 이를 전송받은 상기 사용자 단말기에서 사용자의 현재 위치에서의 상기 이동경로 상의 진행 방향과 상기 시선 방향을 비교한 후, 이에 대한 길안내 정보를 생성하여 이를 상기 스테레오 헤드셋에 전송하여 주고, 이를 전송받은 상기 스테레오 헤드셋에서 상기 길안내 정보를 출력하는 것을 특징으로 하는 시각장애인을 위한 길안내 서비스 장치.
청구항 1에 있어서,

상기 길안내 정보는 이동 경로 상의 진행방향과 사용자의 시선 방향의 오차를 보정하기 위한 음향인 것을 특징으로 하는 시각장애인을 위한 길안내 서비스 장치.
청구항 1에 있어서,

상기 길안내 정보는 사용자의 시선 방향을 기준으로 이동경로 상의 진행방향과의 오차 각도에서 들려오는 듯한 효과를 내는 음향인 것을 특징으로 하는 시각장애인을 위한 길안내 서비스 장치.
청구항 1에 있어서,

상기 스테레오 헤드셋과 상기 사용자 단말기 간의 접속수단은 무선 또는 유선으로 접속되는 것을 특징으로 하는 시각장애인을 위한 길안내 서비스 장치.
청구항 1에 있어서,

상기 사용자 단말기는 GPS위성, 무선 인터넷 AP, 휴대폰 기지국 중 어느 하나와 송수신을 하기 위한 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시각장애인을 위한 길안내 서비스 장치.
청구항 1에 있어서,

상기 사용자 단말기는 사용자로부터 입력 정보를 입력받기 위한 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시각장애인을 위한 길안내 서비스 장치.
청구항 1에 있어서,

상기 스테레오 헤드셋은 사용자로부터 입력 정보를 음성으로 입력받기 위한 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시각장애인을 위한 길안내 서비스 장치.
청구항 1에 있어서,

상기 스테레오 헤드셋은 사용자의 전방에 존재하는 장애물을 인식하기 위한 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시각장애인을 위한 길안내 서비스 장치.
청구항 1에 있어서,

상기 스테레오 헤드셋은 사용자의 전방에 존재하는 RFID 태그에 대한 정보를 읽기 위한 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시각장애인을 위한 길안내 서비스 장치.
시각장애인을 위한 길안내 서비스 장치에 있어서,

사용자의 현재 시선방향을 인식하기 위한 수단, 사용자의 전방에 존재하는 장애물을 인식하기 위한 수단, 사용자 단말기와 접속하기 위한 수단 및 길안내 정보를 출력하기 위한 수단을 포함하는 스테레오 헤드셋과;

상기 스테레오 헤드셋과 접속하기 위한 수단, 사용자의 현재 위치를 추적하기 위한 수단, 사용자의 출발위치에서 목적지까지의 지리정보를 저장하기 위한 수단, 사용자의 출발위치에서 목적지까지의 이동 경로를 산출하기 위한 수단 및 길안내 정보를 생성하기 위한 수단을 포함하는 사용자 단말기를 포함하고,

상기 길안내 서비스 장치에서 상기 이동경로에 따라 사용자에게 길안내를 수행하는 중에 상기 스테레오 헤드셋에서 인식한 장애물에 대한 정보를 상기 사용자 단말기로 전송하고, 상기 사용자 단말기에서 이 정보를 기반으로 하여 길안내 정보를 생성한 후 상기 스테레오 헤드셋에 상기 길안내 정보를 전송하고, 상기 스테레오 헤드셋에서 상기 길안내 정보를 출력하는 것을 특징으로 하는 시각장애인을 위한 길안내 서비스 장치.
청구항 10에 있어서,

상기 길안내 정보를 생성하기 위한 수단은 수신된 텍스트정보를 음성정보로 변환처리하는 것을 특징으로 하는 시각장애인을 위한 길안내 서비스 장치.
청구항 10에 있어서,

상기 길안내 정보는 장애물의 위치 및 거리를 나타내는 음성인 것을 특징으로 하는 시각장애인을 위한 길안내 서비스 장치.
청구항 10에 있어서,

상기 길안내 정보는 사용자의 시선 방향을 기준으로 한 장애물이 위치하는 방향과 사용자로부터 장애물까지의 거리를 느낄 수 있게 하는 음향인 것을 특징으로 하는 시각장애인을 위한 길안내 서비스 장치.
청구항 13에 있어서,

상기 음향은 복수의 장애물일 경우 각각에 대하여 생성된 다른 음향인 것을 특징으로 하는 시각장애인을 위한 길안내 서비스 장치.
시각장애인을 위한 길안내 서비스 장치에 있어서,

사용자의 현재 시선방향을 인식하기 위한 수단, 사용자의 전방에 존재하는 RFID 태그에 대한 정보를 인식하기 위한 수단, 사용자 단말기와 접속하기 위한 수단 및 길안내 정보를 출력하기 위한 수단을 포함하는 스테레오 헤드셋과;

상기 스테레오 헤드셋과 접속하기 위한 수단, 사용자의 현재 위치를 추적하기 위한 수단, RFID 서버와 접속하기 위한 수단, 사용자의 출발위치에서 목적지까지의 지리정보를 저장하기 위한 수단, 사용자의 출발위치에서 목적지까지의 이동 경로를 산출하기 위한 수단 및 길안내 정보를 생성하기 위한 수단을 포함하는 사용자 단말기와;

상기 사용자 단말기와 접속하여 RFID를 갖는 물체에 대한 정보를 전송하여 주는 RFID 서버와;

상기 사용자 단말기와 상기 서버를 연결하여 주는 인터넷망을 포함하고,

상기 길안내 서비스 장치에서 상기 이동경로에 따라 사용자에게 길안내를 수행하는 중에 상기 스테레오 헤드셋에서 인식한 RFID에 대한 정보를 상기 사용자 단말기로 전송하고, 상기 사용자 단말기에서 상기 RFID 정보를 상기 RFID 서버로 전송하고, 상기 RFID 서버에서 상기 사용자 단말기로 상기 RFID를 갖는 물체에 대한 정보를 전송하고, 상기 사용자 단말기에서 길안내 정보를 생성하여 상기 스테레오 헤드셋으로 전송하고, 상기 스테레오 헤드셋에서 상기 길안내 정보를 출력하는 것을 특징으로 하는 시각장애인을 위한 길안내 서비스 장치.
청구항 15에 있어서,

상기 길안내 정보를 생성하는 수단은 수신한 텍스트를 음성으로 변환 처리하는 것을 특징으로 하는 시각장애인을 위한 길안내 서비스 장치.
청구항 15에 있어서,

상기 길안내 정보는 인식된 RFID를 갖는 물체에 대한 음성 정보인 것을 특징으로 하는 시각장애인을 위한 길안내 서비스 장치.
청구항 15에 있어서,

상기 길안내 정보는 사용자의 시선 방향을 기준으로 한 RFID를 갖는 물체가 위치하는 방향과 사용자로부터 RFID를 갖는 물체까지의 거리를 느낄 수 있게 하는 음향인 것을 특징으로 하는 시각장애인을 위한 길안내 서비스 장치.
청구항 18에 있어서,

상기 음향은 복수의 물체일 경우 각각에 대하여 생성된 다른 음향인 것을 특징으로 하는 시각장애인을 위한 길안내 서비스 장치.
청구항 15에 있어서,

상기 길안내 정보는 상기 인식된 물체의 형태에 대한 정보를 나타내는 음향인 것을 특징으로 하는 시각장애인을 위한 길안내 서비스 장치.
청구항 1, 10, 15 중 어느 하나에 있어서,

상기 사용자 단말기는 사용자로부터의 정보입력을 인식하기 위한 수단을 더 포함하고,

상기 사용자 단말기에서 현재 위치에서의 지리 정보 조회에 대한 입력신호를 인식하고, 사용자의 현재 위치를 파악한 후 저장된 지리정보로부터 현재 위치에 대한 지리정보를 독출하고, 이 독출된 정보를 음성신호로 변환하여 상기 스테레오 헤드셋에 전송하고,

상기 스테레오 헤드셋에서 상기 지리정보를 출력하는 것을 특징으로 하는 시각장애인을 위한 길안내 서비스 장치.
사용자 단말기, 스테레오 헤드셋을 포함하는 장치에서 시각장애인을 위한 길안내 서비스 방법에 있어서,

상기 사용자 단말기에서 저장된 지리정보로부터 사용자의 현재 출발위치에서 목적지까지의 이동경로를 설정하는 1 단계;

상기 사용자 단말기에서 상기 이동경로에 따라 길안내를 수행하는 중에 길안내 정보를 생성한 후 상기 스테레오 헤드셋에서 상기 길안내 정보를 출력하는 2 단계;

상기 사용자 단말기에서 사용자의 현재위치를 파악하여 목적지에 도착한 것을 인지하는 3 단계;

상기 사용자 단말기에서 스테레오 헤드셋을 통하여 사용자에게 목적지에 도착하였음을 알려주는 4 단계를 포함하는 시각장애인을 위한 길안내 서비스 방법.
청구항 22에 있어서, 상기 2 단계는,

상기 스테레오 헤드셋에서 사용자의 현재 시선 방향을 인식하여 이에 대한 정보를 상기 사용자 단말기로 전송하는 단계;

상기 사용자 단말기에서 사용자의 시선 방향과 현재 위치에서의 이동경로 상의 진행 방향을 비교하는 단계;

상기 사용자 단말기에서 사용자의 시선 방향에 대한 길안내 정보를 생성하여 상기 스테레오 헤드셋으로 전송하는 단계; 및

상기 스테레오 헤드셋에서 상기 길안내 정보를 출력하는 단계를 포함하여 이 루어지는 것을 특징으로 하는 시각장애인을 위한 길안내 서비스 방법.
청구항 22에 있어서, 상기 2 단계는,

상기 스테레오 헤드셋에서 사용자의 전방에 존재하는 장애물을 인식하여 이에 대한 정보를 상기 사용자 단말기로 전송하는 단계;

상기 사용자 단말기에서 장애물에 대한 길안내 정보를 생성하여 상기 스테레오 헤드셋으로 전송하는 단계;

상기 스테레오 헤드셋에서 상기 길안내 정보를 출력하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 시각장애인을 위한 길안내 서비스 방법.
청구항 22에 있어서,

상기 장치는 RFID 서버와 인터넷망을 더 포함하고,

상기 2 단계는,

상기 스테레오 헤드셋에서 사용자의 전방에 존재하는 RFID 태그를 가진 물체를 인식하여 이에 대한 정보를 사용자 단말기에 전송하는 단계;

상기 사용자 단말기에서 상기 인터넷망을 통하여 상기 RFID 정보를 상기 RFID 서버에 전송하는 단계;

상기 RFID 서버에서 상기 RFID를 갖는 물체에 대한 정보를 독출하여 상기 사용자 단말기로 전송하는 단계;

상기 사용자 단말기에서 상기 물체에 대한 길안내 정보를 생성하여 상기 스테레오 헤드셋으로 전송하는 단계; 및

상기 스테레오 헤드셋에서 상기 길안내 정보를 출력하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 시각장애인을 위한 길안내 서비스 방법.
청구항 22에 있어서,

상기 장치는 지리정보 서버와 인터넷망을 더 포함하고,

상기 사용자 단말기에서 사용자의 목적지의 입력을 인식하는 단계;

상기 사용자 단말기에서 사용자의 현재 위치를 파악하는 단계;

상기 사용자 단말기에서 상기 인터넷망을 통하여 상기 지리정보 서버와 접속하여 사용자의 현재 위치와 사용자의 목적지에 대한 정보를 상기 지리정보 서버에 전송하여 이에 대한 지리정보를 요청하는 단계;

상기 지리정보 서버에서 상기 사용자 단말기로 사용자의 현재 위치에서 목적지까지에 대한 지리정보를 전송하는 단계;

상기 사용자 단말기에서 상기 지리정보를 저장하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시각장애인을 위한 길안내 서비스 방법.
청구항 22에 있어서, 상기 2 단계는,

상기 사용자 단말기에서 지리 정보 조회의 입력을 인식하는 단계;

상기 사용자 단말기에서 사용자의 현재 위치를 파악하고, 저장된 지리정보로부터 현재위치에 대한 정보를 독출하는 단계;

상기 사용자 단말기에서 상기 정보를 음성 신호로 변환하여 상기 스테레오 헤드셋으로 전송하는 단계; 및

상기 스테레오 헤드셋에서 상기 음성 신호를 출력하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 시각장애인을 위한 길안내 서비스 방법.
청구항 24 또는 25에 있어서,

상기 길안내 정보를 생성하여 상기 스테레오 헤드셋으로 전송하는 단계 전에,

상기 사용자 단말기에서 목적지까지의 이동경로를 재설정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시각장애인을 위한 길안내 서비스 방법.