KR101917123B1

KR101917123B1 - Electric Wheelchair Safety Navigation System and Method using a Wireless Obstacle Detection Sensor

Info

Publication number: KR101917123B1
Application number: KR1020160180811A
Authority: KR
Inventors: 김진술; 박상현
Original assignee: 전남대학교산학협력단
Priority date: 2016-12-28
Filing date: 2016-12-28
Publication date: 2018-11-09
Also published as: KR20180076536A

Abstract

무선 기반의 장애물 감지 센서를 이용한 전동휠체어 안전주행 시스템 및 방법이 제공된다. 본 발명의 실시예에 따른 장애물 감지 안내 방법은, 전동휠체어 설치된 센서들이, 장애물을 감지하여 감지 정보를 생성하고, 센서들 중 주 센서가 감지 정보들을 수집하며, 센서들이 장애물을 감지 사실을 사용자에게 안내하고, 주 센서가 감지 정보들을 통합한 통합 정보를 모바일 디바이스에 전송한다. 이에 의해, 전동휠체어의 구조 변경 없이 손쉽게 장애물 감지 센서를 부착하여, 전동휠체어를 안전하게 주행할 수 있게 된다.A system and method for driving an electric wheelchair safe using a wireless based obstacle detection sensor is provided. The obstacle detection guidance method according to an embodiment of the present invention is a method for detecting obstacles according to an embodiment of the present invention, in which sensors installed in an electric wheelchair generate obstacle sensing information, a main sensor of the sensors collects sensing information, And the main sensor transmits the integrated information incorporating the sensing information to the mobile device. Thus, the obstacle detection sensor can be easily attached without changing the structure of the electric wheel chair, so that the electric wheel chair can be safely traveled.

Description

무선 기반의 장애물 감지 센서를 이용한 전동휠체어 안전주행 시스템 및 방법{Electric Wheelchair Safety Navigation System and Method using a Wireless Obstacle Detection Sensor}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric wheelchair safety navigation system,

본 발명은 전동휠체어 관련 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 무선통신 기반의 전동휠체어를 이용하는 사용자의 안전 주행을 위한 장애물 감지 시스템 및 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an electric wheelchair-related technology, and more particularly, to an obstacle detection system and method for a safe driving of a user using an electric wheelchair based on a wireless communication.

전동휠체어는 노인, 장애인 또는 몸이 불편한 사람들이 이용하는 이동수단으로 주행 중에 시야각에 보이지 않는 장애물로부터 사고가 자주 발생한다.Electric wheelchairs are used by elderly people, people with disabilities or people with physical disabilities. Frequent accidents are caused by obstacles that are not visible in the field of view while driving.

기본적으로 전동휠체어에는 장애물을 감지해주는 시스템이 없기 때문에 오로지 사람의 시야만을 의지하여야 하며, 그 외에는 장애물을 감지할 수 없기 때문에 시야각 외에 장애물에는 충돌을 할 수 있다.Basically, an electric wheelchair does not have a system for detecting obstacles, so it has to rely solely on the view of the person, and other obstacles can not be detected.

한편, 배터리를 이용하는 전동휠체어는 주로 24V를 사용하는데, 유선 형태의 감지센서(자동차 후방감지센서)를 설치하기에는 많은 어려움과 비용이 발생하며, 사용자가 쉽게 설치 할 수 없다.On the other hand, an electric wheelchair using a battery mainly uses 24V, and it is difficult and expensive to install a wired type sensor (a rear sensor for a car), and the user can not easily install the wheelchair.

또한, 영상 센서를 이용한 장애물 감지 기술이 존재하기는 하나, 전력 소모가 크다는 단점이 있고, 밤에는 인식률이 떨어지는 문제가 있다.Also, there is a technology for detecting obstacles using an image sensor, but there is a disadvantage in that power consumption is large and recognition rate is low at night.

한국등록특허 10-1429951(2014.08.07)Korean Registered Patent No. 10-1429951 (2014.08.07) 한국등록특허 10-1352681(2014.01.10)Korean Patent No. 10-1352681 (Apr. 1, 2014) 한국등록특허 10-2011-0088736(2011.08.04)Korean Patent No. 10-2011-0088736 (Aug. 4, 2011) 한국공개실용신안 20-2010-0006632(2010.06.30)Korea public utility model 20-2010-0006632 (2010.06.30)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 무선 기반의 장애물 감지 센서를 이용한 전동휠체어 안전주행 시스템 및 방법을 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a system and method for driving an electric wheelchair safely using a wireless-based obstacle detection sensor.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른, 장애물 감지 안내 방법은, 전동휠체어 설치된 센서들이, 장애물을 감지하여 감지 정보를 생성하는 단계; 센서들 중 주 센서가, 감지 정보들을 수집하는 단계; 센서들이, 장애물을 감지 사실을 사용자에게 안내하는 단계; 주 센서가, 감지 정보들을 통합한 통합 정보를 모바일 디바이스에 전송하는 단계;를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method for detecting an obstacle, comprising: sensing information of an obstacle detected by sensors installed in an electric wheelchair; The main sensor of the sensors collecting the sensed information; Guiding the user that the sensors detect the obstacle; And transmitting, by the main sensor, the integrated information incorporating the sensing information to the mobile device.

본 발명의 일 실시예에 따른 장애물 감지 안내 방법은, 모바일 디바이스가, 수집한 감지 정보들을 모바일 디바이스에 전송하는 단계;를 더 포함할 수 있다.The obstacle detection guidance method according to an embodiment of the present invention may further include the step of the mobile device transmitting the collected sensing information to the mobile device.

감지 정보는, 센서 ID 및 장애물 감지 단계를 포함할 수 있다.The sensing information may include a sensor ID and an obstacle sensing step.

통합 정보는, 장애물 감지 단계 별로 해당하는 센서 ID들을 표시한 정보일 수 있다.The integrated information may be information indicating corresponding sensor IDs for each obstacle detection step.

통합 정보는, 비트 맵 상에서 센서 ID를 순서에 따라 매칭하여 표시할 수 있다.The integrated information can be displayed by matching the sensor IDs on the bit map in order.

장애물 감지 단계는, 센서 마다 각각 설정될 수 있다.The obstacle detection step can be set for each sensor individually.

본 발명의 일 실시예에 따른 장애물 감지 안내 방법은, 주 센서가, 모바일 디바이스로부터 수신한 장애물 감지 단계 설정 정보를 이용하여, 센서들의 장애물 감지 단계를 설정하는 단계;를 더 포함할 수 있다.The obstacle detection guidance method according to an embodiment of the present invention may further include setting an obstacle sensing step of the sensors using the obstacle sensing step setting information received from the mobile device by the main sensor.

장애물 감지 단계 설정 정보는, 장애물 감지 단계 별로 감지를 수행할 센서 ID들을 표시한 정보일 수 있다.The obstacle detection step setting information may be information indicating sensor IDs to be sensed for each obstacle detection step.

수행할 센서 ID들은, 비트 맵 상에서 센서 ID를 순서에 따라 매칭하여 표시할 수 있다.The sensor IDs to be performed can be displayed by matching the sensor IDs on the bit map in order.

본 발명의 일 실시예에 따른 장애물 감지 안내 방법은, 주 센서가, 특정 센서의 감지 정보만을 모바일 디바이스에 전송하는 단계;를 더 포함할 수 있다.The obstacle detection guidance method according to an embodiment of the present invention may further include the step of the main sensor transmitting only the sensing information of the specific sensor to the mobile device.

특정 센서는, 장애물 감지 단계가 특정 단계인 센서일 수 있다.The specific sensor may be a sensor whose obstacle detection step is a specific step.

본 발명의 일 실시예에 따른 장애물 감지 안내 방법은, 주 센서가, 전동휠체어의 전복을 감지하는 단계; 주 센서가, 전동휠체어의 전복 정보를 모바일 디바이스에 전송하는 단계;를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a method of detecting an obstacle, the method comprising: sensing a rollover of an electric wheel chair by a main sensor; And the main sensor transmits the rollover information of the electric wheel chair to the mobile device.

전복 정보는, 전복 발생 사실 정보 및 전복 방향 정보를 포함할 수 있다.The rollover information may include rollover occurrence fact information and rollover direction information.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른, 전동휠체어 안전주행 시스템은, 전동휠체어 설치되며, 장애물을 감지하여 감지 정보를 생성하고, 장애물을 감지 사실을 사용자에게 안내하는 센서들;을 포함하고, 센서들 중 주 센서가, 감지 정보들을 수집하고, 감지 정보들을 통합한 통합 정보를 모바일 디바이스에 전송한다.Meanwhile, the electric wheelchair safe running system according to another embodiment of the present invention includes sensors installed in an electric wheelchair, generating sensed information by sensing an obstacle, and guiding the user to sense an obstacle, The main sensor collects the sensed information, and transmits the integrated information incorporating the sensed information to the mobile device.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따르면, 노인, 장애인 또는 몸이 불편한 사용자가 전동휠체어를 이용할 때 발생하는 장애물을 각각의 센서들을 통해 충돌 위험을 사전에 알려줌으로써 사용자가 전동휠체어를 안전하게 주행 할 수 있도록 도와 준다.As described above, according to the embodiments of the present invention, an obstacle that occurs when an elderly, disabled, or inconvenient user uses an electric wheelchair is informed in advance of the risk of collision through respective sensors, Helps you to drive.

또한, 본 발명의 실시예들에 따르면, 장애물을 감지하는 주 센서와 보조센서는 사용자 사용 여부에 따라 총 8개의 센서를 이용하여 360도 방향의 장애물을 감지 할 수 있으며, 충전이 가능한 독립적인 배터리를 이용하기 때문에 전동휠체어의 배터리 소모를 증가 시키지 않는다.According to embodiments of the present invention, the main sensor and the auxiliary sensor for detecting an obstacle can detect an obstacle in the 360-degree direction using a total of eight sensors according to the user's use, So that the battery consumption of the electric wheelchair is not increased.

아울러, 본 발명의 실시예들에 따르면, 전동휠체어의 구조 변경 없이 사용자가 쉽게 장애물 감지 센서를 부착이 가능하며, 모바일 디바이스에서 사용하는 블루투스 모듈의 다수의 동시 장치 연결이 되지 않는 사항을 주 센서와 보조 센서로 구성 되어진 안전주행 플랫폼을 이용함으로써 여러 형태의 모바일 디바이스와 연계가 용이하다.In addition, according to embodiments of the present invention, it is possible to easily attach an obstacle detection sensor to a user without changing the structure of an electric wheelchair, It is easy to connect with various types of mobile devices by using the safety driving platform composed of auxiliary sensors.

도 1 및 도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 전동휠체어 안전주행 시스템의 블럭도,
도 3은 전동휠체어의 센서 배치,
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전동휠체어 안전주행 시스템의 장애물 안내 방법의 설명에 제공되는 흐름도,
도 5 내지 도 7은, 모바일 디바이스를 통한 장애물 안내 정보,
도 8은 센서 ID 체계,
도 9는 주 센서에 의한 장애물 감지 정보 수집 과정,
도 10은 주 센서에 의한 수집되는 장애물 감지 정보의 포맷,
도 11은 주 센서로부터 모바일 디바이스에 전송하는 장애물 감지 정보의 포맷,
도 12는 단일 센서의 장애물 감지 정보 전송는 포맷,
도 13은 장애물 감지 상황을 예시한 도면, 그리고,
도 14는 전동휠체어 전복 발생 정보의 전송 포맷이다.1 and 2 are a block diagram of an electric wheelchair safe running system according to an embodiment of the present invention,
3 shows the sensor arrangement of the electric wheelchair,
FIG. 4 is a flowchart showing an obstacle guidance method of an electric wheelchair safe running system according to another embodiment of the present invention;
5 to 7 illustrate obstacle guidance information through the mobile device,
8 shows the sensor ID system,
9 is a flowchart illustrating an obstacle detection information collecting process by the main sensor,
FIG. 10 shows a format of the obstacle detection information collected by the main sensor,
11 shows the format of the obstacle detection information transmitted from the main sensor to the mobile device,
FIG. 12 shows an example in which a single sensor transmits an obstacle detection information,
13 is a diagram illustrating an obstacle detection situation,
14 is a transmission format of the electric wheel chair rollover occurrence information.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전동휠체어 안전주행 시스템의 블럭도이다. 본 발명의 실시예에 따른 전동휠체어 안전주행 시스템은, 무선 통신 기반의 장애물 감지 센서를 이용한다.1 is a block diagram of an electric wheelchair safety navigation system according to an embodiment of the present invention. An electric wheelchair safety navigation system according to an embodiment of the present invention uses a wireless communication based obstacle detection sensor.

본 발명의 실시예에 따른 전동휠체어 안전주행 시스템은, 도 1에 도시된 바와 같이, 주 센서(100), 다수의 보조 센서(101)들 및 모바일 디바이스(210)를 포함하여 구축된다. 주 센서(100)와 다수의 보조 센서(101)들은 전동휠체어 설치되어, 장애물 감지 센서 네트워크를 구성한다.An electric wheelchair safe running system according to an embodiment of the present invention is constructed to include a main sensor 100, a plurality of auxiliary sensors 101, and a mobile device 210, as shown in FIG. The main sensor 100 and the plurality of auxiliary sensors 101 are installed in an electric wheelchair to constitute an obstacle detection sensor network.

주 센서(100)는 다수의 보조 센서(101)들로부터 장애물 감지 데이터들을 수집하여 자신이 생성한 장애물 감지 데이터와 함께 모바일 디바이스(210)에 전송한다.The main sensor 100 collects obstacle detection data from a plurality of auxiliary sensors 101 and transmits it to the mobile device 210 together with the obstacle detection data generated by the main sensor 100. [

이와 같은 기능을 수행하는 주 센서(100)는, 도 1에 도시된 바와 같이, MCU(110), 지그비 모듈(120), 블루투스 모듈(130), 센서부(140), 표시부(141) 및 전원부(142) 및 자이로 센서(143)를 포함한다.1, the main sensor 100 that performs such a function includes an MCU 110, a ZigBee module 120, a Bluetooth module 130, a sensor unit 140, a display unit 141, (142) and a gyro sensor (143).

센서부(140)는 적외선 센서, 초음파 센서 등으로 구현하여, 주변의 장애물을 감지하여 장애물 감지 데이터를 생성한다. 센서부(140)에 의해 생성된 장애물 감지 데이터는 MCU(110)의 판단부(111)로 인가된다.The sensor unit 140 is implemented by an infrared sensor, an ultrasonic sensor, or the like, and generates obstacle detection data by sensing an obstacle around the sensor unit. The obstacle detection data generated by the sensor unit 140 is applied to the determination unit 111 of the MCU 110.

판단부(111)는 센서부(140)에 의해 생성된 장애물 감지 데이터를 분석하여 장애물 감지 단계를 판단한다. 장애물 감지 단계에 대해서는 상세히 후술한다.The determination unit 111 analyzes the obstacle detection data generated by the sensor unit 140 to determine an obstacle detection step. The obstacle detection step will be described later in detail.

장애물 감지시, MCU(110)의 제어부(112)는 표시부(141)를 점등시켜, 센서부(140)의 방향/주변에 장애물이 있음을 사용자에게 알려 준다. 나아가, 표시부(141)에 스피커나 버저를 구비시켜 방향/주변에 장애물이 있음을 알리기 위한 경고음을 출력하도록 할 수 있다.The control unit 112 of the MCU 110 turns on the display unit 141 to inform the user that there is an obstacle in the direction / Furthermore, a speaker or a buzzer may be provided on the display unit 141 so as to output a warning sound for informing that there is an obstacle in the direction / periphery.

지그비 모듈(120)은 다수의 보조 센서(101)들과 통신하기 위한 송신부(121)와 수신부(122)를 구비한다. 수신부(122)를 통해 다수의 보조 센서(101)들로부터 장애물 감지 정보들이 수신된다.The ZigBee module 120 includes a transmitting unit 121 and a receiving unit 122 for communicating with a plurality of auxiliary sensors 101. The obstacle detection information is received from the plurality of auxiliary sensors 101 through the receiver 122.

또한, 제어부(112)는 지그비 모듈(120)의 수신부(122)를 통해 다수의 보조 센서(101)들의 작동 여부와 장애물 감지 단계 등을 제어할 수 있다.The control unit 112 may control the operation of the plurality of auxiliary sensors 101 and the step of detecting an obstacle through the receiving unit 122 of the ZigBee module 120.

블루투스 모듈(130)은 모바일 디바이스(210)와 블루투스 통신을 위한 모듈로, 송신부(131)와 수신부(132)를 구비한다.The Bluetooth module 130 is a module for Bluetooth communication with the mobile device 210 and includes a transmitter 131 and a receiver 132.

제어부(112)는 센서부(140)와 보조 센서(101)들의 장애물 감지 정보들을 종합하여 블루투스 모듈(130)의 송신부(131)를 통해 모바일 단말(210)에 전송한다. 또한, 블루투스 모듈(130)의 수신부(132)를 통해 모바일 단말(210)로부터 수신되는 사용자 명령을 통해 선택된 센서들만 작동하고 설정된 감지 단계에 따라 동작하도록 제어부(112)가 제어한다.The control unit 112 collects the obstacle detection information of the sensor unit 140 and the auxiliary sensor 101 and transmits them to the mobile terminal 210 through the transmitter 131 of the Bluetooth module 130. Also, the controller 112 controls only the sensors selected through the user command received from the mobile terminal 210 through the receiving unit 132 of the Bluetooth module 130 to operate according to the set sensing step.

자이로 센서(143)는 전동휠체어의 전복 발생 및 전복 방향을 감지한다.The gyro sensor 143 detects the rollover occurrence and the rollover direction of the electric wheel chair.

전원부(142)는 MCU(110), 지그비 모듈(120), 블루투스 모듈(130), 센서부(140), 표시부(141) 및 자이로 센서(143)에 필요한 전원을 공급한다.The power supply unit 142 supplies power to the MCU 110, the ZigBee module 120, the Bluetooth module 130, the sensor unit 140, the display unit 141, and the gyro sensor 143.

보조 센서(101)는 장애물 감지 정보를 생성하여 주 센서(100)에 전송한다. 보조 센서(101)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 지그비 모듈(150), MCU(160), 센서부(170), 표시부(171), 전원부(172)를 포함한다.The auxiliary sensor 101 generates obstacle detection information and transmits it to the main sensor 100. 2, the auxiliary sensor 101 includes a ZigBee module 150, an MCU 160, a sensor unit 170, a display unit 171, and a power source unit 172. [

센서부(170)는 적외선 센서, 초음파 센서 등으로 구현하여, 주변의 장애물을 감지하여 데이터를 생성한다. 센서부(170)에 의해 생성된 장애물 감지 데이터는 MCU(160)의 판단부(161)로 인가된다.The sensor unit 170 is implemented by an infrared sensor, an ultrasonic sensor, or the like, and generates data by sensing an obstacle around the sensor unit. The obstacle detection data generated by the sensor unit 170 is applied to the determination unit 161 of the MCU 160.

MCU(160)의 판단부(161)는 센서부(170)에 의해 생성된 장애물 감지 데이터를 분석하여 장애물 감지 단계를 판단한다.The determination unit 161 of the MCU 160 analyzes the obstacle detection data generated by the sensor unit 170 to determine an obstacle detection step.

장애물 감지시, MCU(160)의 제어부(162)는 표시부(171)를 점등시켜, 센서부(170)의 방향/주변에 장애물이 있음을 사용자에게 알려 준다. 나아가, 표시부(171)에 스피커나 버저를 구비시켜 방향/주변에 장애물이 있음을 알리기 위한 경고음을 출력하도록 할 수 있다.When an obstacle is detected, the control unit 162 of the MCU 160 lights the display unit 171 to notify the user that there is an obstacle in the direction / periphery of the sensor unit 170. Furthermore, a speaker or a buzzer may be provided on the display unit 171 to output a warning sound for notifying that there is an obstacle in the direction / periphery.

지그비 모듈(150)은 주 센서(100)들과 통신하기 위한 송신부(151)와 수신부(152)를 구비한다. 제어부(162)는 장애물 감지 정보를 송신부(151)를 통해 주 센서(100)로 송신한다.The ZigBee module 150 includes a transmitter 151 and a receiver 152 for communicating with the main sensors 100. The control unit 162 transmits the obstacle detection information to the main sensor 100 through the transmission unit 151.

또한, 제어부(162)는 지그비 모듈(150)의 수신부(152)를 통해 수신한 센서 작동 명령에 따라 센서부(170)의 작동을 활성/비활성 시키고, 판단부(161)의 장애물 감지 단계를 설정한다.The control unit 162 activates or deactivates the operation of the sensor unit 170 according to the sensor operation command received through the receiving unit 152 of the ZigBee module 150 and sets the obstacle detection step of the determination unit 161 do.

전원부(172)는 지그비 모듈(150), MCU(160), 센서부(170), 표시부(171), 전원부(172)에 필요한 전원을 공급한다.The power supply unit 172 supplies necessary power to the Zigbee module 150, the MCU 160, the sensor unit 170, the display unit 171, and the power supply unit 172.

모바일 디바이스(210)는 장애물의 감지 여부 및 위치를 알려주기 위한 사용자 단말로, 도 2에 도시된 바와 같이, 제어부(211), 화면부(212), 표시부(213) 및 블루투스 모듈(220)을 구비한다.2, the mobile device 210 includes a control unit 211, a screen unit 212, a display unit 213, and a Bluetooth module 220, as shown in FIG. 2, Respectively.

블루투스 모듈(220)는 주 센서(100)와 블루투스 통신을 수행하는 모듈로, 송신부(221)와 수신부(222)를 구비한다.The Bluetooth module 220 is a module for performing Bluetooth communication with the main sensor 100 and includes a transmitting unit 221 and a receiving unit 222.

제어부(211)는 블루투스 모듈(220)의 수신부(222)로부터 수신한 장애물 감지 정보를 기반으로, 주변 장애물 정보를 표시부(213)에 표시한다. 또한, 제어부(211)는 화면부(212)를 통해 사용자가 선택한 센서들만이 동작하도록 하는 센서 동작 명령과 사용자가 설정한 감지 단계에 따라 장애물을 감지하도록 하는 센서 설정 명령을 블루투스 모듈(220)의 송신부(221)를 통해 주 센서(100)로 전송한다.The control unit 211 displays the peripheral obstacle information on the display unit 213 based on the obstacle detection information received from the receiving unit 222 of the Bluetooth module 220. [ In addition, the control unit 211 transmits a sensor operation command for allowing only the sensors selected by the user to operate through the screen unit 212 and a sensor setting command for detecting the obstacle according to the sensing step set by the user to the Bluetooth module 220 And transmits it to the main sensor 100 through the transmission unit 221.

도 1에 도시된 바와 같이, 보조 센서(101)가 7개이므로, 본 발명의 실시예에 따른 전동휠체어 안전주행 시스템에 마련된 센서는 주 센서(100)를 포함하여 모두 8개이다.As shown in FIG. 1, since there are seven auxiliary sensors 101, the sensors provided in the electric wheelchair safe running system according to the embodiment of the present invention include eight sensors including the main sensor 100.

이 8개의 센서들은, 도 3에 도시된 바와 같이, 전동휠체어의 좌/앞, 앞, 우/앞. 좌, 우, 좌/뒤, 뒤, 우/뒤에 각각 설치될 수 있다. 하지만, 이는 예시적인 것으로 설치 위치와 개수는 다르게 구현할 수 있음은 물론이다.These eight sensors are located in the left / front, front, right / front of the electric wheelchair as shown in Fig. Left, Right, Left / Back, Back, Right / Back respectively. However, it should be understood that the present invention is not limited to the above embodiments,

도 4는, 도 1에 도시된 전동휠체어 안전주행 시스템에 의한 장애물 안내 방법의 설명에 제공되는 흐름도이다.4 is a flowchart provided in the explanation of the obstacle guidance method by the electric wheelchair safe running system shown in Fig.

도 4에 도시된 바와 같이, 먼저, 센서부(140,170)가 동작을 시작하여 장애물 감지 데이터를 생성하고(S310), 판단부(111,161)에 의해 장애물 감지로 판단되면(S320-Y), 장애물 감지 정보가 주 센서(100)의 제어부(112)에 수집되어, 제어부(112)는 장애물 감지 위치를 종합한다(S330).As shown in FIG. 4, first, the sensor units 140 and 170 start to generate obstacle detection data (S310). If it is determined by the determination units 111 and 161 that the obstacles are detected (S320-Y) Information is collected in the control unit 112 of the main sensor 100, and the control unit 112 synthesizes the obstacle detection positions (S330).

한편, 제어부(112,162)는 표시부(141,171)를 통해 장애물 감지 사실을 사용자에게 안내하고(S340), 주 센서(100)의 제어부(112)는 장애물 감지 정보들을 모바일 디바이스(210)로 전송한다(S350).The control unit 112 or 162 guides the user through the display unit 141 or 171 to detect the obstacle at step S340 and the control unit 112 of the main sensor 100 transmits the obstacle detection information to the mobile device 210 ).

모바일 디바이스(210)는 표시부(213)를 통해 장애물 감지 정보를 표시하여 사용자에게 안내한다(S360). 이에, 사용자는 S340단계와 S360단계를 통해 이중으로 장애물 감지 사실을 안내받게 된다.The mobile device 210 displays the obstacle detection information through the display unit 213 and informs the user (S360). Accordingly, the user is informed of the double obstacle detection result through steps S340 and S360.

도 5 내지 도 7에는 모바일 디바이스(210)의 표시부(213)를 통해 안내되는 장애물 감지 정보를 예시하였다. 도 5에 도시된 바와 같이 장애물 감지 위치/방향을 시각적으로 안내하되, 도 6에 도시된 바와 같이 충돌 위험이 있는 경우에는 경고 메시지를 팝업할 수 있다.5 to 7 illustrate the obstacle detection information guided through the display unit 213 of the mobile device 210. FIG. As shown in FIG. 5, the obstacle detection position / direction is visually guided, and when there is a risk of collision as shown in FIG. 6, a warning message can be popped up.

한편, 도 7에 도시된 바와 같이, 장애물 감지 위치/방향을 텍스트로 안내하여 줄 수도 있다.On the other hand, as shown in FIG. 7, the obstacle detection position / direction may be displayed as text.

이하에서는, 센서부(140,170)에 의해 생성되는 장애물 감지 데이터를 처리하는 방법에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, a method of processing the obstacle detection data generated by the sensor units 140 and 170 will be described in detail.

이를 위해서는, 먼저 센서부(140,170)들을 식별하기 위한 센서 ID가 정의되어야 한다. 도 8에는 센서부(140,170)들의 센서 ID 체계를 나타내었다.To do this, a sensor ID for identifying the sensor units 140 and 170 must first be defined. FIG. 8 shows the sensor ID system of the sensor units 140 and 170.

도 8에 도시된 바와 같이, 센서 ID는 2진수 방식으로 설정되는데, ID 1은 주 센서의 ID이고, ID 2 내지 ID 8은 보조 센서의 ID들이다.As shown in FIG. 8, the sensor ID is set in a binary system, wherein ID 1 is the ID of the main sensor, and ID 2 to ID 8 are the IDs of the auxiliary sensor.

전술한 바 있듯이, 보조 센서(101)의 센서부(170)들에서 생성된 장애물 감지 정보들은 도 9에 도시된 바와 같이 주 센서(101)로 전달된다. 이때, 전달되는 정보는, 도 10에 도시된 바와 같이, 센서 ID와 장애물 감지 단계를 조합한 16진수의 정보이다.As described above, the obstacle detection information generated by the sensor units 170 of the auxiliary sensor 101 is transmitted to the main sensor 101 as shown in FIG. At this time, as shown in FIG. 10, the transmitted information is hexadecimal information obtained by combining the sensor ID and the obstacle detection step.

센서 ID가 1 내지 8임은 전술한 바 있다. 장애물 감지 단계는, A 단계, B 단계, C 단계 및 D 단계로 구분되는데, D 단계는 장애물이 최초로 감지된 단계, 즉 전동휠체어와 장애물 간의 거리로 감지할 수 있는 거리들 중 가장 먼 상태의 거리를 나타내는 단계이고, A 단계는 장애물과 충돌 직전의 단계, 즉 전동휠체어와 장애물 간의 거리가 매우 가까운 단계이다.The sensor ID is 1 to 8, as described above. The obstacle detection step is divided into steps A, B, C, and D, where D is the distance of the farthest distance among the distances between the electric wheelchair and the obstacle, And step A is a step immediately before the collision with the obstacle, that is, the distance between the electric wheel chair and the obstacle is very close.

도 10에 따르면, ID 2의 보조 센서에서 장애물이 최초로 감지된 경우, 장애물 감지 정보는 2D가 된다.According to Fig. 10, when an obstacle is first detected in the auxiliary sensor of ID 2, the obstacle detection information becomes 2D.

도 11에는 주 센서(101)가 자신과 보조 센서(101)들에서 생성된 장애물 감지 정보들을 통합하여 모바일 디바이스(210)에 전송하는 통합 정보의 포맷을 도시하였다. 도 11에 도시된 바와 같이, 통합 정보에는,11 shows a format of integrated information in which the main sensor 101 integrates the obstacle detection information generated by itself and the auxiliary sensors 101 and transmits the integrated information to the mobile device 210. [ As shown in FIG. 11,

1) 장애물 감지 알림을 나타내는 마커 "F0",1) marker "F0" indicating the obstacle detection notice,

2) 장애물이 4단계로 감지된 센서들을 나타내는 정보(00~FF),2) information (00 to FF) indicating the sensors whose obstacles are detected in four stages,

3) 장애물이 3단계로 감지된 센서들을 나타내는 정보(00~FF),3) information (00 to FF) indicating the sensors whose obstacles are detected in three stages,

4) 장애물이 2단계로 감지된 센서들을 나타내는 정보(00~FF) 및4) information (00 to FF) indicating obstacles detected in two stages and

5) 장애물이 1단계로 감지된 센서들을 나타내는 데이터(00~FF)가 순차적으로 수록된다.5) Data (00 to FF) indicating the sensors whose obstacles are detected in the first stage are sequentially recorded.

장애물을 해당 단계(1단계 ~ 4단계)로 감지한 센서들을 나타내는 정보(00~FF)는 이를 구성하는 비트 맵에서 장애물을 감지한 센서의 ID에 해당하는 순서의 비트를 1로 수록하여 생성한다.The information (00 to FF) indicating the sensors that detect the obstacle at the corresponding step (steps 1 to 4) is generated by recording the bit of the order corresponding to the ID of the sensor that detects the obstacle in the bit map constituting the obstacle to 1 .

이를 테면, ID가 2인 센서만 장애물을 4단계로 감지하고, 나머지 센서들은 장애물을 감지하지 않은 경우, 주 센서(101)가 모바일 디바이스(210)에 전송하는 정보는 "F0 40 00 00 00" 가 된다. 여기서,For example, if only the sensor with ID 2 detects the obstacle in four stages and the remaining sensors do not detect the obstacle, the information that the main sensor 101 transmits to the mobile device 210 is " F0 40 00 00 00 & . here,

1) "F0"은 장애물 감지 알림을 나타내는 정보이고,1) " F0 " is information indicating an obstacle detection notification,

2) "40"은 2 진수 "0100 0000"으로써, ID 2의 센서가 장애물을 4단계로 감지하였음을 나타내는 정보이며,2) " 40 " is the binary number " 0100 0000 ", indicating that the sensor of ID 2 has detected the obstacle in four stages,

3) 첫 번째 "00"은 장애물을 3단계로 감지한 센서는 없음을 나타내는 정보이고,3) The first "00" is information indicating that no sensor detects the obstacle in three stages,

4) 두 번째 "00"은 장애물을 2단계로 감지한 센서는 없음을 나타내는 정보이며,4) The second "00" is information indicating that no sensor detects obstacles in two stages,

5) 세 번째 "00"은 장애물을 1단계로 감지한 센서는 없음을 나타내는 정보이다.5) The third "00" is information indicating that no sensor detects the obstacle at the first step.

한편, 도 11의 하부에 나타난 정보인 장애물 감지 세팅 정보는, 모바일 디바이스(210)로부터 주 센서(100)로 전송되는, 장애물 감지 단계를 센서 별로 설정하기 위한 정보의 포맷이다.On the other hand, the obstacle detection setting information shown in the lower part of FIG. 11 is a format of information for setting the obstacle sensing step, which is transmitted from the mobile device 210 to the main sensor 100, for each sensor.

센서 마다 1단계 내지 4단계 범위에서 자유롭게 설정할 수 있는데, 이를 테면, ID 8의 센서는 장애물을 1단계로만 감지하고, ID 1~7의 센서는 장애물을 4단계로 감지하도록 설정할 수 있다.For example, the sensor of ID 8 can detect the obstacle in only one stage, and the sensor of IDs 1 to 7 can detect the obstacle in four stages.

이를 설정하기 위해 주 센서(100)가 모바일 디바이스(210)로 전송하는 데이터는 "F1 FE FE FE FF" 가 된다. 여기서,The data that the main sensor 100 transmits to the mobile device 210 to set it becomes " F1 FE FE FE FF ". here,

1) "F1"은 장애물 감지 세팅을 나타내는 정보이고,1) " F1 " is information indicating an obstacle detection setting,

2) 첫 번째 "FE"는 2 진수 "1111 1110"으로써 ID 8의 센서는 4단계를 감지하지 않음을 나타내는 정보이며,2) The first " FE " is the binary number " 1111 1110 ", indicating that the sensor of ID 8 does not detect the fourth step,

3) 두 번째 "FE"은 2 진수 "1111 1110"으로써 ID 8의 센서는 3단계를 감지하지 않음을 나타내는 정보이며,3) The second " FE " is the binary number " 1111 1110 ", indicating that the sensor of ID 8 does not detect the third step,

4) 세 번째 "FE"는 2 진수 "1111 1110"으로써 ID 8의 센서는 2단계를 감지하지 않음을 나타내는 정보이며,4) The third " FE " is the binary number " 1111 1110 ", indicating that the sensor of ID 8 does not detect the second step,

5) 세 번째 "FF"는 2 진수 "1111 1111"으로써 ID 1~8의 센서 모두가 1단계를 감지함을 나타내는 정보이다.5) The third " FF " is the binary number " 1111 1111 ", indicating that all the sensors of IDs 1 to 8 detect the first step.

한편, 센서 별로 구분하여 장애물 감지 정보를 전송하는 것도 가능하다. 이는, 장애물을 충돌 직전 단계로 감지한 센서가 있는 경우, 해당 정보만을 신속하게 전송하는 경우에 사용가능한데, 그 밖의 다른 경우에도 적용될 수 있다.It is also possible to transmit the obstacle detection information separately for each sensor. This can be used in the case where there is a sensor that detects an obstacle in the stage immediately before the collision, and only when the corresponding information is transmitted quickly, but it can be applied to other cases.

도 12에는 단일 센서에서의 장애물 감지 정보를 전송하는데 이용되는 포맷을 도시하였다. 도 12에 제시된 바와 같이, 먼저, 단일 센서에서의 장애물 감지 알림을 나타내는 마커 "F2"를 수록한 후 센서 ID와 해당 단계를 수록한다.FIG. 12 shows a format used to transmit obstacle detection information in a single sensor. As shown in Fig. 12, first, the marker " F2 " indicating the obstacle detection notice in the single sensor is recorded, and then the sensor ID and the corresponding step are recorded.

예를 들어, 도 13에 도시된 바와 같이, ID 7의 센서가 장애물을 1단계로 감지한 경우, 주 센서(100)는 모바일 디바이스(210)에 "F2 7A"를 전송하여, 해당 사실을 통보할 수 있다. 여기서,For example, as shown in FIG. 13, when the sensor of ID 7 detects the obstacle in the first step, the main sensor 100 transmits "F2 7A" to the mobile device 210, can do. here,

1) "F2"는 단일 센서에서의 장애물 감지 알림을 나타내는 정보이고,1) " F2 " is information indicating an obstacle detection notification in a single sensor,

2) "7"은 ID 7을 나타내는 정보이고,2) " 7 " is information indicating ID 7,

3) "A"는 장애물 감지 단계가 1단계임을 나타내는 정보이다.3) "A" is information indicating that the obstacle detection step is the first step.

지금까지, 장애물 감지 정보를 처리하는 방법에 대해 상세히 설명하였다. 도 14에는 주 센서(100)에 구비된 자이로 센서(143로 감지한 전복 발생 정보를 모바일 디바이스(210)로 전송하기 위한 포맷을 제시하였다. 도 11에 제시된 바와 같이, 이 정보에는, 1) 전복 발생 알림을 나타내는 마커 "F3"과 2) 전복 방향을 나타내는 데이터가 수록된다. 이에 따라,Up to now, a method of processing the obstacle detection information has been described in detail. 14 shows a format for transmitting rollover occurrence information sensed by the gyro sensor 143 provided in the main sensor 100 to the mobile device 210. As shown in FIG. 11, this information includes 1) rollover F3 "indicating the occurrence notification and 2) data indicating the rollover direction. Accordingly,

1) 전동휠체어가 앞으로 전복된 경우 정보 "F3 01"를 생성/전송하고,1) Generate / transmit information " F3 01 " when the electric wheelchair is rolled over in the future,

2) 전동휠체어가 왼쪽으로 전복된 경우 정보 "F3 02"를 생성/전송하며,2) generates / transmits information " F3 02 " when the electric wheelchair is overturned to the left,

3) 전동휠체어가 오른쪽으로 전복된 경우 정보 "F3 03"을 생성/전송하고, 3) When the electric wheelchair overturns to the right, the information "F3 03" is generated / transmitted,

4) 전동휠체어가 뒤로 전복된 경우 정보 "F3 04"를 생성/전송한다.4) Generate / transmit information "F3 04" if the electric wheelchair is rolled back.

한편, 본 실시예에 따른 장치와 방법의 기능을 수행하게 하는 컴퓨터 프로그램을 수록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에도 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있음은 물론이다. 또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 기술적 사상은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 기록된 컴퓨터로 읽을 수 있는 코드 형태로 구현될 수도 있다. 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터에 의해 읽을 수 있고 데이터를 저장할 수 있는 어떤 데이터 저장 장치이더라도 가능하다. 예를 들어, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광디스크, 하드 디스크 드라이브, 등이 될 수 있음은 물론이다. 또한, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 저장된 컴퓨터로 읽을 수 있는 코드 또는 프로그램은 컴퓨터간에 연결된 네트워크를 통해 전송될 수도 있다.It goes without saying that the technical idea of the present invention can also be applied to a computer-readable recording medium having a computer program for performing the functions of the apparatus and method according to the present embodiment. In addition, the technical idea according to various embodiments of the present invention may be embodied in computer-readable code form recorded on a computer-readable recording medium. The computer-readable recording medium is any data storage device that can be read by a computer and can store data. For example, the computer-readable recording medium may be a ROM, a RAM, a CD-ROM, a magnetic tape, a floppy disk, an optical disk, a hard disk drive, or the like. In addition, the computer readable code or program stored in the computer readable recording medium may be transmitted through a network connected between the computers.

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and detail may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention.

100 : 주 센서
101 : 보조 센서
210 : 모바일 디바이스100: Primary sensor
101: auxiliary sensor
210: Mobile device

Claims

전동휠체어에 설치된 센서들이, 장애물을 감지하여 감지 정보를 생성하는 단계;
센서들 중 주 센서가, 감지 정보들을 수집하는 단계;
센서들이, 장애물을 감지 사실을 사용자에게 안내하는 단계;
주 센서가, 감지 정보들을 통합한 통합 정보를 모바일 디바이스에 전송하는 단계;를 포함하고,
감지 정보는,
센서 ID 및 장애물 감지 단계를 포함하며,
통합 정보는,
비트 맵 상에서 장애물 감지 단계 별로 해당하는 센서 ID들을 순서에 따라 매칭하여 나타낸 정보인 것을 특징으로 하는 장애물 감지 안내 방법.
The sensors installed on the electric wheelchair detect obstacles to generate sensing information;
The main sensor of the sensors collecting the sensed information;
Guiding the user that the sensors detect the obstacle;
And transmitting, by the main sensor, integrated information incorporating detection information to the mobile device,
The detection information includes,
A sensor ID and an obstacle detection step,
Integrated information,
And the information indicating the corresponding sensor IDs in the order of the obstacle detection step on the bit map.

청구항 1에 있어서,
모바일 디바이스가, 수집한 감지 정보들을 표시하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장애물 감지 안내 방법.
The method according to claim 1,
The method of claim 1, further comprising displaying the collected sensing information by the mobile device.

삭제delete

청구항 1에 있어서,
장애물 감지 단계는,
센서 마다 각각 설정되는 것을 특징으로 하는 장애물 감지 안내 방법.
The method according to claim 1,
In the obstacle detection step,
Wherein each of the sensors is set for each sensor.

청구항 6에 있어서,
주 센서가, 모바일 디바이스로부터 수신한 장애물 감지 단계 설정 정보를 이용하여, 센서들의 장애물 감지 단계를 설정하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장애물 감지 안내 방법.
The method of claim 6,
And setting the obstacle detection step of the sensors using the obstacle detection step setting information received from the mobile device by the main sensor.

청구항 7에 있어서,
장애물 감지 단계 설정 정보는,
장애물 감지 단계 별로 감지를 수행할 센서 ID들을 표시한 정보인 것을 특징으로 하는 장애물 감지 안내 방법.
The method of claim 7,
In the obstacle detection step setting information,
And information indicating sensor IDs to be sensed for each obstacle sensing step.

청구항 8에 있어서,
수행할 센서 ID들은,
비트 맵 상에서 센서 ID를 순서에 따라 매칭하여 표시하는 것을 특징으로 하는 장애물 감지 안내 방법.
The method of claim 8,
The sensor IDs to be performed,
And the sensor IDs are sequentially matched and displayed on the bit map.

청구항 1에 있어서,
주 센서가, 특정 센서의 감지 정보만을 모바일 디바이스에 전송하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장애물 감지 안내 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the main sensor transmits only the detection information of the specific sensor to the mobile device.

청구항 10에 있어서,
특정 센서는,
장애물 감지 단계가 특정 단계인 센서인 것을 특징으로 하는 장애물 감지 안내 방법.
The method of claim 10,
In the specific sensor,
Wherein the obstacle detection step is a sensor having a specific step.

청구항 1에 있어서,
주 센서가, 전동휠체어의 전복을 감지하는 단계;
주 센서가, 전동휠체어의 전복 정보를 모바일 디바이스에 전송하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장애물 감지 안내 방법.
The method according to claim 1,
The main sensor detecting the rollover of the electric wheelchair;
Wherein the main sensor transmits rollover information of the electric wheel chair to the mobile device.

청구항 12에 있어서,
전복 정보는,
전복 발생 사실 정보 및 전복 방향 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 장애물 감지 안내 방법.
The method of claim 12,
The rollover information,
And information on rollover occurrence fact information and rollover direction information.

전동휠체어에 설치되며, 장애물을 감지하여 감지 정보를 생성하고, 장애물을 감지 사실을 사용자에게 안내하는 센서들;을 포함하고,
센서들 중 주 센서가, 감지 정보들을 수집하고, 감지 정보들을 통합한 통합 정보를 모바일 디바이스에 전송하며,
감지 정보는,
센서 ID 및 장애물 감지 단계를 포함하며,
통합 정보는,
비트 맵 상에서 장애물 감지 단계 별로 해당하는 센서 ID들을 순서에 따라 매칭하여 나타낸 정보인 것을 특징으로 하는 전동휠체어 안전주행 시스템.
And sensors installed in an electric wheelchair for detecting an obstacle to generate sensing information and for informing a user of sensing an obstacle,
The main sensor among the sensors collects the sensed information, transmits the integrated information incorporating the sensed information to the mobile device,
The detection information includes,
A sensor ID and an obstacle detection step,
Integrated information,
And the information is information indicating matching of the corresponding sensor IDs in order of the obstacle detection step on the bit map in order.