KR101708832B1 - 카메라 모듈 및 광센서를 통합하는 시각 보조방법 및 장치 - Google Patents

카메라 모듈 및 광센서를 통합하는 시각 보조방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 카메라 모듈 및 광센서를 통합하는 시각 보조방법 및 장치를 제공하며 프로세싱 칩, 광센서, 카메라 모듈, 안내 모듈을 포함한다. 광센서에 의해 검출된 환경 광선의 광도가 미리 설정된 수치보다 낮을 경우에는 안내 모듈을 턴온하여 점멸시켜 알리고, 광강도가 미리 설정된 수치이상에 도달하거나 설정된 시간에 도달하면 안내 모듈을 턴오프하고 자동적으로 카메라 모듈을 턴온하여 도로 상황을 촬영한다. 프로세싱 칩은 이미지를 비교하여 광강도의 돌변이 하드웨어로 인한 변화라고 판단되면 안내 모듈을 턴온하여 사용자 위치를 안내한다. 또한 다가오는 차량의 위치를 판단하고 거리를 대략 추산할 수 있으며 카메라 모듈의 캡쳐한 이미지를 통해, 진동 알람 및 음성 안내로 사용자에게 회피 방향과 회피 방법을 제시해 준다. 사용자에게 실시간으로 알릴 수 있을뿐만 아니라 주위에 미리 경보해서 안내를 할 수 있어 사용자의 인신안전을 확보한다.

Description

카메라 모듈 및 광센서를 통합하는 시각 보조방법 및 장치{VISION AIDING METHOD AND APPARATUS INTEGRATED WITH A CAMERA MODULE AND A LIGHT SENSOR}
본 발명은 시각(視覺） 보조 장치 분야에 관한 것으로 보다 상세하게는 카메라 모듈 및 광센서를 통합하는 시각 보조방법 및 그 장치에 관한 것이다.
아시다시피, 눈 질환은 의학 영역에서 항상 주요한 문제 중의 하나이고, 국제 국내측의 통계에 따르면, 장애인 중의 5분의 1이 시력 장애인이다. 인류의 주요한 정보는 시각을 통해 얻는 것으므로, 장애인으로서 시각 장애는 가장 심하고 가장 고통스러운 장애 중의 하나이다.
국내외에서는 일반적으로 초음파 및 적외선을 사용하여 장애물을 확정하는 방식으로 시각 장애인을 돕지만, 효과는 좋지 않다. 일부 이와 유사한 고급 제품이 로봇 제품 방향으로 발전되고 있으나 로봇의 복잡한 기계 구조 및 첨단의 인공지능 개발로 인해, 코스트가 고공행진 상태에 지속되어 있으므로서, 보급하기 어렵다.
과학 기술의 발전으로 인해, 카메라 모듈 및 센서 등와 같은 전자기기가 날로 많은 경우에 사용되어 있고 사용 방법도 날로 개선되어 있음로 인해, 사람들에게의 도움도 날로 커지고 있다. 한편, 시각 장애인들에세 보다 좋은 획기적인 과확기술을 느끼게 하기 위해, 시각 장애인을 상대한 제품이 점점 늘어나고 있어, 맹인 리더, 맹인 위치 결정 장치 등 설비가 끊임없이 나타나고 있다. 그러나, 주행 환경 실시간 검출/판단, 앞뒤 차량 알림 등과 같은 설비는 아직 백지의 상태여서, 맹인이 혼자 외출하기는 위험하고 안전하지 못하다.
이로 인하여, 상술한 바와 같은 결점을 방지할 수 있는 시각 보조 장치가 필요하다.
본 발명의 목적은 카메라 모듈과 광센서를 통합하는 시각 보조방법 및 장치를 제공하여 사용자에게 시각 보조 및 음성 안내의 역할을 발휘하여 사용자의 인신 안전을 확보하고자 하는 것이다.
본 발명은 카메라 모듈과 광센서를통합하는 시각통합하는 시각보조방법을 제공하며, 상기 방법은,
광센서를 사용하여 실시간으로 환경 광강도 데이터를 검출하고, 검출된 환경 광강도가 설정된 일정한 시간 동안에 연속적으로 제1 미리 설정된 수치보다 높을 경우에는, 사용자에게 제1시각 보조를 제공하는 단계 a;
검출된 환경 광강도가 설정된 일정한 시간동안에 연속적으로 제2 미리 설정된 수치보다 낮을 경우에는, 사용자에게 제2 시각 보조를 제공하는 단계 b; 및
제2 시각 보조 과정에서 환경 광강도가 일정한 시간 동안에 연속적으로 변화됨을 더 검출한 경우에는, 카메라 모듈을 시동시켜 사용자 주변 환경의 이미지 데이터를 수집하고, 그리고 상기 주변 환경의 이미지 데이터와 환경 광강도에 따라 왕래 차량이 있다고 판단되는 경우에는, 사용자에게 제3 시각 보조를 제공하는 단계 c를 포함한다.
또한, 제1 시각 보조 과정 및 제2 시각 보조 과정에서, 사용자는 수시로 수동 스위치를 통해 카메라 모듈을 턴온하여 주변 환경의 이미지 데이터를 수집하거나 또는 카메라 모듈을 턴오프하는 단계; 및 상기 주변 환경의 이미지 데이터 및 환경 광강도에 따라 사용자에게 제4 시각 보조를 제공하며, 상기 제4 시각 보조를 제1 시각 보조 과정 및 제2 시각 보조 과정에 융합시키는 단계가 포함된다.
또한, 상기 제1 시각 보조 과정에서는 제1 안내가 동반되어 있고, 제2 시각 보조 과정에서는 제2 안내가 동반되어 있고, 제3 시각 보조 과정에서는 제3 안내가 동반되어 있고, 제4 시각 보조 과정에서는 제4 안내가 동반되어 있으며,여기서여기서, 상기 제1 안내, 제2안내, 제3 안내 및 제4 안내는 음성 안내, 진동 안내 및 LED 램프 점멸 안내 중의 적어도 한 가지를 사용한다.
또한, 판단 결과가 실패일 경우에는, 사용자에게 판단 실패를 알릴수 있다.
또한, 본발명은 진일보로 카메라 모듈 및 광센서를 통합하는 시각 보조 장치를 제공하며, 상기 시각 보조 장치는,
실시간으로 환경 광강도 데이터를 검출하는 적어도 하나의 광센서;
주변 환경의 동영상 또는 이미지를 촬영하는 카메라 모듈; 및
광센서 및 카메라 모듈의 데이터를 수신하고, 환경 광강도가 설정된 일정한 시간동안에 연속적으로 제1 미리 설정된 수치보다 높다고 판단되는 경우에는 사용자에게 제1 시각 보조를 제공하며; 환경 광강도가 설정된 일정한 시간 동안에 연속적으로 제2 미리 설정된 수치보다 낮다고 판단되는 경우에는 사용자에게 제2 시각 보조를 제공하며; 그리고 제2 시각 보조 과정에서 환경 광강도가 일정한 시간 동안에 연속적으로 변화한다고 더 판단되는 경우에는 카메라 모듈을 시동시켜 사용자 주변 환경의 이미지 데이터를 수집하고, 또한 상기 주변 환경의 이미지 데이터와 환경 광강도에 의해 왕래 차량이 있다고 판단되는 경우에는 사용자에게 제3 시각 보조를 제공하는 프로세싱 칩을 포함한다.
또한, 상기 장치는 상기 프로세싱 칩과 연결되며, 프로세싱 칩의 제어에 의해 주변 환경의 사람들에게 사용자의 위치를 안내하는 적어도 하나의 위치 안내 모듈, 을 더 포함한다. 당해 위치 안내 모듈은 음성, LED 램프 또는 진동에 의해 주변 환경 중의 사람들에게 사용자의 위치를 제시할 수 있다.
또한, 상기 장치는 상기 카메라 모듈을 수동으로 온오프(on/off)하는 제2 스위치를 더 포함하고, 상기 제2스위치는 제1 시각 보조 과정 및 제2 시각 보조 과정에서 수시로 주변 환경의 이미지 데이터를 수집하며, 상기 주변 환경의 이미지 데이터 및 환경 광강도에 의해 사용자에게 제4 시각 보조를 제공하며, 상기 제4 시각 보조를 제1 시각 보조 과정 및 제2 시각 보조 과정에 융합시킨다.
또한, 상기 장치는 상기 프로세싱 칩에 연결되어 있으며, 프로세싱 칩의 제어에 의해 사용자에게 상기 제1 시각 보조 과정에서 제1 안내를 하고, 제 2 시각 보조 과정에서 제2 안내를 하고, 제3 시각 보조 과정에서 제3 안내를 하고, 제4 시각 보조 과정에서 제4 안내를 하는 안내 모듈을 더 포함하고, 여기서, 상기 제1 안내, 제2안내, 제3 안내 및 제4 안내는 음성 안내, 진동 안내 및 LED 램프 점멸 안내 중의 적어도 한 가지를 사용한다.
또한, 상기 광센서는 전치 광센서 및 후치 광센서를 포함하고, 사용자의 전방(前方) 및 후방의 광선 상황을 감지하여 신호를 프로세싱 칩에 전달할 수 있고, 또는 상기 광센서는 전치 광센서, 후치 광센서, 좌측 광센서 및 우측 광센서를 포함하고, 사용자의 전후좌우 방향의 광선 상황을 감지하여 신호를 프로세싱 칩에 전달할 수 있다.
또한, 상기 장치는 전면(前面) 광원 모듈 및/또는 후면(後面) 광원 모듈을 포함하고, 어두운 환경속에서 길을 밝게 비추고, 카메라 모듈의 촬영 동작을 보조하는 광원 모듈을 더 포함한다.
또한, 상기 장치는 상기 프로세싱 칩에 연결되어 있으며, 사용자의 지리적 위치를 측정하며, 상기 지리적 위치를 프로세싱 칩에 되돌리는 GPS모듈을 더 포함하되,
상기 프로세싱 칩은 상기 지리적 위치 및 상기 카메라 모듈이 촬영한 데이터에 의해 사용자의 주변환경을 확인하고 사용자를 위해 네비게이션 보조를 제공한다.
사용자에게 시각 보조를 제공할 경우, 흔히 사용되는 보조 알림 방법으로서, LED 램프의 점멸에 의해 주변 행인에게 경고하거나, 진동기의 진동에 따라 사용자에게 알리거나 또는 음성 안내에 의해 사용자에게 알리는 방법 등이 있다. 예를 들어, 어두운 환경에서는 주의하도록 경고하고; 전방(前方) 골목에 신호등이 있다고 주의시켜며; 빨간 신호이니 통과하지 않도록 주의시키며; 파란 신호이니 통과하도록 주의시키며; 전방(前方)에 내리막 계단이 있다고 주의시키거나; 전방(前方)에 오르막 계단이 있다고 주의시키며; 차가 오니 오른쪽으로 비키라고 주의시키며; 차가 오니 왼쪽으로 비키라고 주의시키며; 전방(前方) 좌회전이라고 주의시키며; 전방(前方) 우회전이라고 주의시키며; 전방(前方)이 에스컬레이터라고 주의시키며; 전방(前方)이 터널이라고 주의시키는 등 알림 방법이 포함되나 이에 제한되지는 않는다.
본 발명에 의하면, 광센서에 의해 검출된 환경 광의 휘도가 미리 설정된 수치보다 낮다면, 프로세서 칩에 의해 터널, 지하 통로, 또는 야간 등과 같은 어두운 상태 라고 판단하고, 제시 모듈에 의해 사용자에게 어두운 상태에 있다고 알리고, 주위 행인에 주의시켜 사용자를 피하도록 제시하기 위해 LED 램프가 점멸하도록 위치 제시 모듈을 제어한다. 만약 광센서에 의해 검출된 환경 광의 휘도가 미리 설정된 수치이상으로 상승되어 일정한 시간에 달하면, 위치 지시 모듈을 오프하고, 장치는 카메라 모듈을 주동적으로 턴온하여 도로 상황을 촬영하며, 프로세싱 칩은 이미지 비교에 의해 광 강도 돌변이 하드웨어 시설 변화 때문이라고 판단하면 위치 지시 모듈을 턴온하여 사용자 위치를 지시한다. 한편, 하드웨어 변화가 아니면 왕래 차량이라고 판단하고, 데이터 출처와 광 강도 변화를 분석하여 차량의 위치를 판단하고 거리를 대충 추산하여, 카메라 모듈의 캡쳐한 이미지, 진동기의 진동 제시 및 음성 안내 모듈의 음성 안내에 의해 사용자에게 회피 방향으로 회피하도록 제시한다. 본 발명은 전방(前方) 도로 상황이 큰 길/인행도/풀숲 등 인지를 즉시적으로 정확하게 판단하고 도로 상황을 알릴뿐만 아니라 길목 또는 신호등의 상황도 판단할 수 있다. 또한 밤 또는 터널 내에 내장된 전후 광센서에 의해 전후 차량을 판단하고 미리 경보할 수 있고, 음성 안내 모듈을 통해 회피 방향을 음성 안내 시키며, LED 램프 점멸을 통해 주변 사람들에게 시각 장애인이 있다고 주의를 줄 수 있다. 이로써, 사용자에게 실시간으로 알릴 수 있을뿐만 아니라 주위에 미리 경보 제시할 수 있어 사용자의 인신안전을 확보할 수 있다.
상술한 설명은 본 발명의 기술방안에 대한 개요에 불과하다. 본 발명의 기술수단을 더 명확하게 이해하기 위해, 명세서의 내용에 따라 수행될 수 있고, 또한 본 발명의 상술한 목적 및 다른 목적, 특징과 이점을 더욱 명확하게 이해하기 위하여 본 발명의 실시예를 아래와 같이 설명한다.
아래에 설명하는 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명을 통하여 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 다른 특징과 이점을 더욱 명확하게 이해하게 될 것이다. 첨부 도면은 단지 본 발명을 설명하기 위하여 예시된 것에 불과하고, 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것은 아니다.
도1은 본 발명에 따른 카메라 모듈 및 광센서를 통합하는 시각 보조 방법의 흐름도이다.
도2는 본 발명에 따른 카메라 모듈 및 광센서를 통합하는 시각 보조 장치의 실시예1의 블록 구성도이다.
도3은 본 발명의 실시예1에 따른 광센서 작동 모드 흐름도이다.
도4는 본 발명의 실시예1에 따른 카메라 모듈 작동 모드 흐름도이다.
도5는 본 발명에 따른 카메라 모듈 및 광센서를 통합한 시각 보조 장치의 실시예2의 블록 구성도이다.
본 발명의 목적과 특징을 더 잘 이해하기 위해 이하 도면을 첨부시켜 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에 대해 상세히 설명하는 것이지 본 발명은 또 다른 형식으로 실현할 수 있으며 서술의 실시예에만 제한 되어 있는 것은 아니다.
도1에 도시된 바와 같이 본 실시예에서 제공한 카메라 모듈 및 광센서를 통합하는 시각 보조 방법은 아래와 같은 단계를 포함할 수 있다:
a, 광센서를 사용하여 실시간으로 환경 광강도를 검출하며, 검출된 환경 광강도가 설정된 일정한 시간동안에 연속적으로 제1사전설정수치보다 높을 경우 사용자에게 제1시각 보조를 제공하는 단계,
b, 검출된 환경 광강도가 설정된 일정한 시간동안에 연속적으로 제2 사전 설정수치보다 낮을 경우 사용자에게 제2 시각 보조를 제공하는 단계, 및
c, 제2 시각 보조 과정에서 검출된 환경 광강도가 일정한 시간동안에 연속적으로 변화 되는 경우에는 카메라 모듈을 시동시켜 사용자 주변 환경의 이미지 데이터를 수집하고 그리고 상기 주변 환경의 이미지 데이터와 환경 광강도에 따라 왕래 차량이 있다는것을 판단되는 경우 사용자에게 제3 시각 보조를 제공하는 단계로 이루어진다.
구체적으로 원리를 말하면, 전후 광센서가 검출한 환경 광이 설정된 수치보다 낮을 경우에는 프로세싱 칩을 통해 사용자가 있는 환경이 터널, 지하도로 또는 밤 등 어두운 환경이라고 판단한다. 프로세싱 칩은 음성 안내 모듈과 협력하여 전후 안내 LED를 턴온하여 사용자에게 현재 어두운 환경에 있다는 것을 알리고, 실시간으로 검출된 전후 광센서 데이터가 설정된 수치이상으로 올라가 미리 설정한 시간 동안 지나면 안내 모듈을 종료시킨다. 또한 임의의 광센서에 의해 광강도가 미리 설정한 시간내에 돌변되어 설정된 상태에 도달했음을 검출했을 경우에는 설비가 자동적으로 카메라 모듈을 턴온하여 도로를 촬영하고 프로세싱 칩에 의해 이미지를 비교해서 광강도가 하드웨어 시설(예를 들면 터널, 지하도로에 들어갔거나 외물로 인해 가리워 졌거나 등) 또는 비 하드웨어 시설(차량 왕래 등)로 인해 돌변했는지를 판단할 수 있고 만약 하드웨어 시설 변화일 경우에는 위치 안내 모듈을 턴온하여 위치를 안내하고 만약 비 하드웨어 시설 변화일 경우에는 즉 차량 왕래라고 여기고 데이터 출처 및 광강도 변화양을 분석해서 왕래 차량의 위치를 판단하고 대략의 거리를 추정하며 카메라 모듈에 의해 캡쳐된 이미지, 진동 알람 및 음성 안내를 통해 사용자에게 회피 방향과 회피 방법을 제시해준다. 전면(前面)과 후면(後面)에 모두 광센서가 있기 때문에 왕래 차량의 방향을 판단할 수 있고 또한 단위 시간내의 광강도 변화 계산법을 사용하기 때문에 정면에 방치하지 않았거나 또는 각도 편향으로 인해 판단할 수 없었던 현상을 피할 수 있고, 그리고 광강도 센서가 실시간으로 검출하기 때문에 일정한 시간 동안 광강도가 아주 낮은 수치 이하일 경우에는 외물로 인해 가리워졌다고 인식하고 진동 및 음성안내로 알려서 외물로 인한 판단 실패를 방지한다.
시각 장애인이 도로 상황을 판단할 필요가 있을 경우에는(예를 들어 맹인 도로가 없거나 또는 장애물 계단 등 환경에 있을 경우) 카메라 모듈 스위치가 턴온되어 전치 광센서에 의해 환경 광강도를 측정한다. 광원 모듈이 턴온되어 보조 촬영을 할 필요가 있는지를 판단하고 카메라 모듈에 의해 촬영하여 사진을 프로세싱 칩에 다시 보낸다. 프로세싱 칩은 보내온 사진을 이미지 데이터베이스에 있는 이미지와 비교하여 사용자 전방(前方)이 어떤 도로 상황인지를 판단한다. 예를 들어, 길목의 가로등이 빨간 등인지 푸른 등인지를 판단하고, 판단하고 나서 발진기를 제어하여 진동 안내시키는 동시에 사용자에게 음성 안내도 제공한다. 음성 안내 모듈에 의해 사용자가 대응되는 행동을 할 수 있도록 지도한다.
실시예 1
도2에 도시된 바와 같이 본 실시예가 제공하는 카메라 모듈 및 광센서를 통합하는 시각 보조 장치는 광센서,카메라 모듈(41) 및 프로세싱 칩(11)을 포함한다.
상기 광센서는 환경 광강도 데이터를 실시간으로 검출하는데 사용한다.
상기 카메라 모듈(41)은 주변 환경의 영상 및 이미지를 촬영하는데 사용한다.
상기 프로세싱 칩(11)은 광센서 및 카메라 모듈(41)의 데이터를 수신하고 환경 광강도가 설정된 일정한 시간동안에 연속적으로 제1 미리 설정된 수치보다 높다고 판단되는 경우에는 사용자에게 제1 시각 보조를 제공하며 사용자에게 현재가 낮이든가 또는 밝은 지역이라고 알리기를 포함한다. 환경 광강도가 설정된 일정한 시간동안에 연속적으로 제2 미리 설정된 수치보다 낮다고 판단되는 경우에는 사용자에게 제2 시각 보조를 제공한다. 상기 제2 시각 보조는 사용자에게 현재 밤이든가 또는 어두운 환경 또는 터널에 들어가 있다는 등을 알리기를 포함한다. 그리고 제2 시각 보조 과정에서 환경 광강도가 일정한 시간 동안에 연속적으로 변화한다는 것이 더 판단되는 경우에는 카메라 모듈(41)이 시동되어 사용자 주변 환경의 이미지 데이터를 수집하고 감지된 주변 환경과 환경 광강도에 의해 왕래 차량이 있다고 판단되는 경우에는 사용자에게 제3 시각 보조를 제공한다. 상기 제3 시각 보조는 상대적으로 어두운 환경속에서 차량이 인접할 경우에 몸을 피하도록 주의를 주거나 다른 쪽으로 몸을 피하도록 주의를 주는 등을 포함한다.
상기 광센서는 전치 광센서(21) 및 후치 광센서(51)를 포함하고 사용자의 전방(前方) 및 후방의 광선 상황을 감지하여 신호를 프로세싱 칩(11)에 전달할 수 있다. 또는 상기 광센서는 전치 광센서(21), 후치 광센서(51), 좌측 광센서 및 우측 광센서를 포함하고 사용자의 전후좌우 방향의 광선 상황을 감지하고 신호를 프로세싱 칩(11)에 전달할 수 있다.
또한, 상기 장치는 광원 모듈을 포함하고 상기 광원 모듈은 전면(前面) 광원 모듈(22) 및 후면(後面) 광원 모듈(52)을 포함한다. 본 실시예에서 광원 모듈은 LED램프를 사용하여 어두운 환경속에서 도로를 밝게 비춰주고 카메라 모듈(41)의 촬영 작동을 보조한다.
또한, 본 실시예에서 상기 장치는 상기카메라 모듈(41)을 수동적으로 온오프(on/off)하는 제2 스위치(42)를 포함한다. 상기 제2 스위치(42)는 제1 시각 보조 과정 및 제2 시각 보조 과정에서 수시로 주변 환경의 이미지 데이터를 수집하는데 사용되며 상기 주변 환경의 이미지 데이터 및 환경 광강도에 의해 사용자에게 제4 시각 보조를 주며 상기 제4 시각 보조를 제1 시각 보조 과정 및 제2 시각 보조 과정에 융합시킨다.
본 실시예에서 상기 장치는 또한 안내 모듈을 포함하며 상기 안내 모듈은 음성 안내 모듈(32), 전/후 안내 LED(33) 및 발진기(34)를 포함한다. 상기 안내 모듈은 상기 프로세싱 칩(11)에 연결되며, 프로세싱 칩(11)의 제어에 의해 상기 제1 시각 보조 과정에서 사용자에게 제1 안내를 제공하며, 발진기(34)의 진동과 음성 안내 모듈(32)과 협력하여 사용자에게 현재 낮 또는 밝은 환경에 있다는 것을 알리고 카메라 모듈(41)이 촬영한 결과고 참조하여 음성 안내 모듈(32)을 통해 사용자에게 음성 안내를 제공할 수 있고 사용자의 행로를 보조할 수 있다. 제2 시각 보조 과정에서는 제2 안내를 하며 안내 LED 램프를 통해 점멸시킴으로써 사용자 주변 사람한테 경고하여 따라서 행인들의 주의를 환기시켜 사용자를 피하게 한다. 제3 시각 보조 과정에서는 제3 안내를 하며 전치 광센서(21) 및/또는 후면(後面) 광원 센서(51)를 통해 주변 환경의 광강도의 변화를 측정하여 왕래 차량이 있다고 판단하고, 전면(前面) 광원 모듈(22) 및/또는 후면(後面) 광원 모듈(52)및 카메라 모듈(41)을 시동시켜 주위 도로 상황을 촬영하고, 발진기(34)를 통해 사용자에게 알리며 음성 안내 모듈(32)과 같이 사용자를 안내하여 어떻게 피해야 하는지를 안내한다. 제4 시각 보조 과정에서는 제4 안내를 하며 광원 모듈을 턴온하여 카메라 모듈과 결합시켜 사용자를 안내한다.
도3에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예1의 광센서 작동 모드의 흐름도이고 광센서의 작동의 흐름을 도시한다. 상기 장치의 전치 광센서(21) 또는 후치 광센서(51)가 실시간으로 환경 광의 데이터를 검출한 후 동기적으로 그 데이터를 상기 장치의 프로세싱 칩(11)에 송신한다. 프로세싱 칩(11)은 환경 광의 변화에 대해 판단한다. 환경 광이 연속적으로 미리 설정된 수치보다 낮을 경우에는 상기 장치는 전/후 안내 LED(33)을 턴온하여 점멸로 주위에 경고하여 주위 행인들이 사용자를 피하도록 하고, 프로세싱 칩(11)이 단위 시간내에 환경광의 돌변을 측정하였을 경우에는 프로세싱 칩(11)의 제어에 의해 카메라 모듈(41)을 턴온하여 도로 상황을 촬영하고, 촬영된 도로 상황 데이터를 프로세싱 칩(11)에 되돌려, 프로세싱 칩(11)은 카메라 모듈(41)로부터 되돌려 받은 도로 상황 데이터와 이미지 데이터베이스 안의 이미지를 비교해서 도로 상황을 판단한다. 만약 하드웨어 시설로 인한 변화라면 전/후 안내 LED(33)을 턴온하여 점멸시킴으로써 주위에 경고하고, 만약 비 시설로 인한 변화라면 데이터 출처 및 단위 시간내의 광강도의 변화를 통해 왕래 차량이 있다고 판단하고 프로세싱 칩(11)의 컨트롤에 의해 발진기(34)를 진동시켜 음성 안내 모듈을 통해 왕래 차량을 알리고 카메라 모듈(41)의 이미지도 사용하여 사용자더러 피하게 한다. 만약 프로세싱 칩(11)이 이미지 비교하는데 실패한다면 발진기(34)를 제어하여 진동으로 판단 실패를 알린다.
도4에 도시한 바는 본 발명의 실시예1의 카메라 모듈(41) 의 작동 모드 흐름도이고, 상기 장치의 작동 상태하에서 프로세싱 칩(11)은 신호를 수신하여 전치 광센서(21)을 통해 광강도 정보를 판독한다. 광강도 신호가 미리 설정된 수치보다 높을 경우에는 촬영 모듈(41)을 턴온하여 이미지를 촬영하고, 광강도 신호가 미리 설정된 수치보다 낮을 경우에는 프로세싱 칩(11)의 제어에 의해 전면(前面) 광원 모듈(22) 및/또는 후면(後面) 광원 모듈(52)를 연후 카메라 모듈(41)을 턴온하여 이미지를 촬영하고, 카메라 모듈(41)은 촬영한 이미지를 프로세싱 칩(11)에 되돌려, 프로세싱 칩(11)은 카메라 모듈(41)로부터 되돌려받은 이미지와 이미지 데이터베이스 안의 이미지를 비교해서 판단하며, 만약 판단이 실패한다면 프로세싱 칩(11)의 제어에 의해 발진기(34)를 진동시켜 사용자에게 판단 결과를 알리고, 만약 판단이 성공한다면 프로세싱 칩(11)의 제어에 의해 발진기(34)를 진동시키고 음성 안내 모듈(32)과 같이 사용자에게 도로 상황을 알린다.
본 발명에서 광센서에 의해 검출된 환경 광선의 광도가 미리 설정된 수치보다 낮을 경우에는 프로세싱 칩(11)을 통해 터널, 지하통로 또는 밤 등 어두운 상태라고 판단해서, 전면(前面) 안내 LED 및/또는 후면(後面) 안내 LED를 턴온하여 점멸시킴으로써 제시하고, 실시간으로 검출된 광센서의 수치가 미리 설정된 수치이상에 도달하고 또한 설정된 시간에 도달해서 전면(前面)/후면(後面) 안내 LED33가 오프될 경우에는, 설비는 자동적으로 카메라 모듈(41)을 턴온하여 도로 상황을 촬영하고, 프로세싱 칩(11)은 이미지를 비교해서 광강도의 돌변의 원인을 판단할 수 있는데 하드웨어 시설로 인한 변화라면 전면(前面) 안내 LED 및/또는 후면(後面) 안내 LED를 턴온하여 사용자의 위치를 안내하고 만약 비 하드웨어 시설로 인한 변화라면 차량 왕래라고 여기고 데이터 출처와 광강도 변화를 분석하여 다가오는 차의 위치룰 판단하고 그리고 거리를 대략 추산하고, 카메라 모듈(41)에 의해 캡쳐된 이미지, 진동 제시 및 음성 안내을 통해 사용자에게 회피 방향으로 회피하게끔 제시한다. 본 발명의 실시예는 전방(前方) 도로 상황이 큰 길/인행도/풀숲 등 인지를 즉시적으로 정확하게 판단하고 도로 상황을 알릴뿐만 아니라 길목 또는 신호등의 상황도 판단할 수 있고 또한 밤 또는 터널에 내장된 전후 광센서를 통해 전후 차량을 판단하고 진동으로 미리 경보할 수 있으며, 전면(前面) 안내 LED 및/또는 후면(後面) 안내LED 를 점멸 시킴으로써 주변에 시각 장애인이 있다고 주의를 줄수 있음으로, 사용자에게 실시간으로 알릴수 있을뿐만 아니라 주위에 미리 경보 제시할 수 있어 사용자의 인신안전을 위해 보장을 제공한다.
설명해야 할 점은, 본 실시예의 장치는 나아가 두 종류의 모드로 나눌수 있다. 즉 광센서 모드 및 촬영 모드이다.
광센서 모드는 상시 온 상태 즉 광센서가 제1 시각 보조, 제2 시각 보조, 제3 시각 보조, 제4 시각 보조 과정에서 모두 작동상태인 모드이며, 예를 들어, 전치 광센서(21) 및/또는 후치 광센서(51)가 환경광이 설정된 수치보다 낮다고 검출할 경우에는 프로세싱 칩(11)은 사용자 주변환경이 터널, 지하통로 또는 밤 등 광선이 상대적으로 약한 상태에 있다고 판단하고, 전후 안내LED를 턴온하여 점멸시킴으로써 알리고, 실시간으로 검출된 전면(前面) 광센서(21) 및/또는 후면(後面) 광센서(51)의 데이터가 설정된 수치이하로 일정한 시간 동안 유지된 후에는 안내 LED가 오프된다. 또한, 광선이 상대적으로 약한 환경에서, 임의의 광센서가 사전 설정된 시간내에 광강도가 지속적으로 변화하고 있다고 검출될 경우에는 프로세싱 칩(11)이 카메라 모듈(41)을 턴온하여 주변환경(예를 들면 도로 상황)을 촬영하고 이미지를 비교해서 광강도가 변화는 원인이 하드웨어 시설 변화(터널, 지하통로에 들어갔거나 외물로 인해 가리워졌거나 등) 또는 하드웨어 시설 변화(차량왕래 등)때문인지를 판단할 수 있다. 만약 하드웨어 시설 변화 때문이라면 안내 LED를 턴온하여 위치를 안내하고 만약 하드웨어 시설이 아닌 다른 변화 때문이라면 차량왕래 때문이라고 판단하고, 데이터 출처 및 광강도 변화량을 분석해서, 다가오는 차의 위치를 판단하고 거리를 대략 추산하여, 진동 알람 또는 음성 안내로 사용자더러 피하게 하고, 또한 카메라 모듈(41)의 이미지도 참조하여 사용자에게 회피 방향을 제시해 준다. 전면(前面)과 후면(後面)에 모두 광센서가 있기 때문에 왕래 차량의 방향을 판단할 수 있고, 또한 단위 시간내의 광강도 변화 계산법을 사용하기 때문에 정면에 방치하지 않았거나 또는 각도 편향으로 인해 판단할 수 없었던 현상을 피할 수 있고, 더욱 나아가 광강도 센서가 실시간으로 검출하기 때문에 만약 일정한 시간 동안 광강도가 아주 낮은 수치이하일 경우에는 외물로 인해 가리워졌다고 인식하고, 이때도 발진기(34) 및 음성 안내 모듈(32)를 통해 제시하며, 외물로 인한 판단 실패를 방지한다.
촬영 모드는 트리거링 모드로서, 카메라 모듈(41)은 필요에 따라 프로세싱 칩(11)에 의해 자동적으로 트리거링되거나 또는 사용자의 주관적인 수요에 따라 수동적으로 트리거링될 수 있어, 상기 장치의 전력 손실을 낮출수 있다. 예를 들어, 사용자가 도로 상황을 주관적으로 판단할 필요가 있을 경우에는(예를 들어 교통 신호등의 상황, 맹인 도로가 있는지 없는지 또는 장애물 계단 등에 처해 있는지 없는지를 확정할 필요가 있을 경우) 수동 스위치를 누를수 있고, 이때 전치 광센서에 의해 환경 광강도를 측정해서 LED광원을 턴온하여 보조 촬영을 할 필요가 있는지를 판단하고, 카메라 모듈(41)에 의해 촬영해서 사진을 프로세싱 칩(11)에 되돌려, 프로세싱 칩(11)을 통해 이미지 데이터베이스와 비교해서, 전방(前方) 이미지가 어떤 상황인지를 판단한다. 예를 들어 길목에 있을 경우에는 신호등이 빨간 등인지 푸른 등인지를 판단하고, 판단하고 나서 발진기(34)를 제어하여 사용자에게 음성 안내를 할거라고 진동 제시하고 나서, 음성 안내 모듈(32)에 의해 상기의 신호등의 상황을 알린다.
실시예 2
도5에 도시된 바와 같이 본 실시예와 실시예1의 차이는 상기 프로세싱 칩(11)에 GPS 모듈이 더 연결됨에 있다.
본 실시예는 카메라 모듈(41)과 협력하여 보다 정확하게 실시적인 도로 상황 및 환경 시설 변환을 확인하고 또한 음성 안내 모듈(32)과 협력하여 사용자를 안내하여, 도로에서의 사용자의 인신 안전을 확보할 뿐만 아니라 사용자를 안내하여 집에 돌아가는 길을 찾게 하여, 길을 잃어 집에 돌아갈 수 없는 등 상황의 발생을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 하나의 실시예에서 상기 장치는 시계 칩도 포함하며 프로세싱 칩(11)은 시계 정보를 수집하여 시계 정보에 의해 사용자에게 음성으로 시각을 알릴수 있고 그리고 시계 정보도 결합하여 현재가 낮 또는 밤인지를 확정할 수 있다.
본 발명의 다른 하나의 실시예에서 상기 장치는 또한 일기 예보 모듈도 포함하며 상기 일기 예보 모듈을 WIFI, 이동 통신망 등을 통해 일기 예보를 갱신하고, 프로세싱 칩(11)은 일기 예보 정보를 수집해서 일기 예보 정보에 의해 사용자에게 날씨에 대해 음성 예보를 할 수 있고 그리고 일기 예보도 결합하여 현재가 개임 또는 흐림인지를 확정할 수 있다.
분명한 것은 본 분야의 기술자들은 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않는 상황에서 발명에 대해 여러가지 변동 및 변형을 행할 수 있다. 이와 같이 본 발명의 이런 수정 및 변형이 본 발명의 청구범위 및 동등한 기술범위내에 속한다면 본 발명도 의도적으로 이런 변경 및 변형을 포함할 것이다.
프로세싱 칩(11), 전치 광센서(21), 전면(前面) 광원 모듈(22), 음성 안내 모듈(32), 전/후 지시 LED(33), 진동기(34), 카메라 모듈(41), 제2 스위치(42), GPRS 모듈(43), 후치 광센서(51), 후면(後面) 광원 모듈(52).

Claims (10)

  1. 카메라 모듈과 광센서를 통합하는 시각 보조방법에 있어서,
    상기 방법은,
    광센서를 사용하여 실시간으로 환경 광강도 데이터를 검출하며, 검출된 환경 광강도가 설정된 일정한 시간동안에 연속적으로 제1 미리 설정된 수치보다 높을 경우에는, 사용자에게 제1시각 보조를 제공하는 단계 a;
    검출된 환경 광강도가 설정된 일정한 시간동안에 연속적으로 제2 미리 설정된 수치보다 낮을 경우에는, 사용자에게 제2 시각 보조를 제공하는 단계 b; 및
    제2 시각 보조 과정에서 환경 광강도가 일정한 시간 동안에 연속적으로 변화됨을 더 검출한 경우에는, 카메라 모듈을 시동시켜 사용자 주변 환경의 이미지 데이터를 수집하고, 그리고 상기 주변 환경의 이미지 데이터와 환경 광강도에 따라 왕래 차량이 있다고 판단되는 경우에는, 사용자에게 제3 시각 보조를 제공하는 단계 c
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈과 광센서를 통합하는 시각 보조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    제1 시각 보조 과정 및 제2 시각 보조 과정에서, 사용자는 수시로 수동 스위치를 통해 카메라 모듈을 턴온하여 주변 환경의 이미지 데이터를 수집하거나 또는 카메라 모듈을 턴오프하는 단계; 및
    상기 주변 환경의 이미지 데이터 및 환경 광강도에 따라 사용자에게 제4 시각 보조를 제공하며, 상기 제4 시각 보조를 제1 시각 보조 과정 및 제2 시각 보조 과정에 융합시키는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈과 광센서를 통합하는 시각 보조방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 시각 보조 과정에서는 제1 안내가 동반되어 있고, 제2 시각 보조 과정에서는 제2 안내가 동반되어 있고, 제3 시각 보조 과정에서는 제3 안내가 동반되어 있고, 제4 시각 보조 과정에서는 제4 안내가 동반되어 있으며, 여기서, 상기 제1 안내, 제2 안내, 제3 안내 및 제4 안내는 음성 안내, 진동 안내 및 LED 램프 점멸 안내 중의 적어도 한 가지를 사용하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈과 광센서를 통합하는 시각 보조방법.
  4. 카메라 모듈 및 광센서를 통합하는 시각 보조 장치에 있어서,
    상기 장치는,
    실시간으로 환경 광강도 데이터를 검출하는 적어도 하나의 광센서;
    주변 환경의 동영상 또는 이미지를 촬영하는 카메라 모듈; 및
    광센서 및 카메라 모듈의 데이터를 수신하고, 환경 광강도가 설정된 일정한 시간동안에 연속적으로 제1 미리 설정된 수치보다 높다고 판단되는 경우에는 사용자에게 제1 시각 보조를 제공하며; 환경 광강도가 설정된 일정한 시간동안에 연속적으로 제2 미리 설정된 수치보다 낮다고 판단되는 경우에는 사용자에게 제2 시각 보조를 제공하며; 그리고 제2 시각 보조 과정에서 환경 광강도가 일정한 시간동안에 연속적으로 변화한다고 더 판단되는 경우에는 카메라 모듈을 시동시켜 사용자 주변 환경의 이미지 데이터를 수집하고, 또한 상기 주변 환경의 이미지 데이터와 환경 광강도에 의해 왕래 차량이 있다고 판단되는 경우에는 사용자에게 제3 시각 보조를 제공하는 프로세싱 칩
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈과 광센서를 통합하는 시각 보조 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 프로세싱 칩과 연결되며, 프로세싱 칩의 제어에 의해 주변 환경의 사람들에게 사용자의 위치를 안내하는 적어도 하나의 위치 안내 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈과 광센서를 통합하는 시각 보조 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 카메라 모듈을 수동으로 온오프(on/off)하는 제2 스위치를 더 포함하고,
    상기 제2 스위치는 제1 시각 보조 과정 및 제2 시각 보조 과정에서 수시로 주변 환경의 이미지 데이터를 수집하며, 상기 주변 환경의 이미지 데이터 및 환경 광강도에 의해 사용자에게 제4 시각 보조를 제공하며, 상기 제4 시각 보조는 제1 시각 보조 과정 및 제2 시각 보조 과정에 융합된는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈과 광센서를 통합하는 시각 보조 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 프로세싱 칩에 연결되어 있으며, 프로세싱 칩의 제어에 의해 사용자에게 상기 제1 시각 보조 과정에서 제1 안내를 하고, 제 2 시각 보조 과정에서 제2 안내를 하고, 제3 시각 보조 과정에서 제3 안내를 하고, 제4 시각 보조 과정에서 제4 안내를 하는 안내 모듈을 더 포함하고,
    상기 제1 안내, 제2안내, 제3 안내 및 제4 안내는 음성 안내, 진동 안내 및 LED 램프 점멸 안내 중의 적어도 한 가지를 사용하는 것
    을 특징으로 하는 카메라 모듈과 광센서를 통합하는 시각 보조 장치.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 광센서는 사용자의 전방(前方) 및 후방의 광선 상황을 감지하여 신호를 프로세싱 칩에 전달할 수 있는 전치 광센서 및 후치 광센서를 포함하거나; 또는 상기 광센서는 사용자의 전후좌우 방향의 광선 상황을 감지하여 신호를 프로세싱 칩에 전달할 수 있는 전치 광센서, 후치 광센서, 좌측 광센서 및 우측 광센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈과 광센서를 통합하는 시각 보조 장치.
  9. 제4항에 있어서,
    광원 모듈을 더 포함하고, 상기 광원 모듈은 어두운 환경속에서 길을 밝게 비추고 카메라 모듈의 촬영 동작을 보조하기 위한 전면(前面) 광원 모듈 및/또는 후면(後面) 광원 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈과 광센서를 통합하는 시각 보조 장치.
  10. 제4항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 프로세싱 칩에 연결되어 있으며, 사용자의 지리적 위치를 측정하고, 상기 지리적 위치를 프로세싱 칩에 되돌리는 GPS모듈을 더 포함하며,
    상기 프로세싱 칩은 상기 지리적 위치 및 상기 카메라 모듈이 촬영한 데이터를 결합하여 사용자의 주변환경을 확인하고 사용자를 위해 네비게이션 보조를 제공하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈과 광센서를 통합하는 시각 보조 장치.
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