KR102113560B1

KR102113560B1 - Alarm unit for the blind

Info

Publication number: KR102113560B1
Application number: KR1020180170932A
Authority: KR
Inventors: 윤정식; 송준민; 강한별; 윤태성
Original assignee: 한국기술교육대학교 산학협력단
Priority date: 2018-12-27
Filing date: 2018-12-27
Publication date: 2020-05-21

Abstract

An alarm unit for the blind includes a walking stick unit sensing lower obstacles, and a goggle unit sensing upper obstacles. The walking stick unit comprises: a first sensor sensing the lower obstacles; a first information acquisition part acquiring information on the left-right direction or the up-down direction of the first sensor; a first calculation part calculating the position and the direction of the lower obstacles based on the measurement results from the first sensor and the acquired information from the first information acquisition part; a first determination part determining the type of the lower obstacles based on the calculation results from the first calculation part; and a first output part alerting a user of danger according to the determination results from the first determination part. The goggle unit comprises: a second sensor sensing the upper obstacles; a second information acquisition part acquiring information on the left-right direction or the up-down direction of the second sensor; a second calculation part calculating the location and the direction of the upper obstacles based on the measurement results from the second sensor and the acquired information from the second information acquisition part; a second determination part determining the type of the upper obstacles based on the calculation results from the second calculation part; and a second output part alerting a user of danger according to the determination results from the second determination part.

Description

시각 장애인용 경보유닛{ALARM UNIT FOR THE BLIND}ALARM UNIT FOR THE BLIND

본 발명은 시각 장애인용 경보유닛에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 시각 장애인이 이동하는 경우 전방에 위치하는 장애물을 미리 알려 시각 장애인의 안전을 확보할 수 있는 시각 장애인용 경보유닛에 관한 것이다.The present invention relates to an alarm unit for the visually impaired, and more particularly, to a visually impaired alarm unit capable of securing the safety of the visually impaired by notifying in advance an obstacle located in front of the visually impaired person when moving.

시각 장애인들이 보행을 하거나 이동하는 경우, 전방이나 측방에 위치하는 장애물을 확인하기 위해서는 촉각이나 청각 등의 스스로의 감지능력을 활용하거나, 보조기구를 사용하는 경우가 일반적이다. When visually impaired people walk or move, it is common to use their own sensing capabilities such as tactile sense or hearing, or use assistive devices to identify obstacles located in the front or side.

그러한 보조기구로서, 대부분의 시각 장애인들은 지팡이를 이용하여 보행이나 이동시의 전방이나 측방의 장애물을 미리 감지하고 이를 회피하여 이동하는 것이 일반적인데, 이러한 시각 장애인용 지팡이의 경우, 지팡이의 길이의 한계 및 모든 범위에서의 장애물을 한 번에 확인할 수 없는 이유로, 시각 장애인들은 많은 사고의 위험을 갖고 보행할 수밖에 없는 한계가 있다. As such an assistive device, it is common for most visually impaired people to use a walking stick to detect an obstacle in the front or side when walking or moving in advance, and to avoid and move the obstacle. For the reason that obstacles in all ranges cannot be identified at once, the visually impaired have a limit to walk with the risk of many accidents.

다만, 최근에는 센서 기술의 발달로, 시각 장애인용 지팡이에 장애물을 센싱할 수 있는 센서가 탑재되어 보다 수월하게 장애물의 정보를 제공하는 장치가 개발되고는 있으나, 시각 장애인들의 특성에 부합하도록 맞춤 설계가 이루어지지 않거나 센서의 정확도가 높지 않아 여전히 시각 장애인들의 불편함은 지속되고 있는 상황이다. However, recently, with the development of sensor technology, a device capable of sensing obstacles is mounted on a walking stick for the visually impaired, and devices that provide obstacle information more easily have been developed. However, the discomfort of the visually impaired continues because the sensor is not accurate or the sensor is not accurate.

대한민국 등록특허 제10-1654299호Republic of Korea Registered Patent No. 10-1654299

이에, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로 본 발명의 목적은 다양한 방향이나 위치에 존재하는 장애물을 구분하여 센싱함으로써, 장애물의 위협 정도를 보다 정확하게 안내하여 보행시의 안전성을 향상시킨 시각 장애인용 경보유닛을 제공하는 것이다. Accordingly, the technical problem of the present invention was devised in this regard, and the object of the present invention is to distinguish and sense obstacles present in various directions or locations, thereby more accurately guiding the threat level of obstacles and improving safety when walking. It is to provide a warning unit for the disabled.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 경보유닛은 하부 장애물을 센싱하는 지팡이 유닛, 및 상부 장애물을 센싱하는 고글유닛을 포함한다. 상기 지팡이 유닛은, 상기 하부 장애물을 센싱하는 제1 센서, 상기 제1 센서의 좌우 방향 또는 상하 방향에 대한 정보를 획득하는 제1 정보 취득부, 상기 제1 센서의 측정 결과, 및 상기 제1 정보 취득부의 획득 정보를 바탕으로 상기 하부 장애물의 위치 및 방향을 연산하는 제1 연산부, 상기 제1 연산부의 연산 결과를 바탕으로 상기 하부 장애물의 종류를 판단하는 제1 판단부, 및 상기 제1 판단부의 판단 결과에 따라 사용자에게 위험을 알리는 제1 출력부를 포함한다. 상기 고글유닛은, 상기 상부 장애물을 센싱하는 제2 센서, 상기 제2 센서의 좌우 방향 또는 상하 방향에 대한 정보를 획득하는 제2 정보 취득부, 상기 제2 센서의 측정 결과, 및 상기 제2 정보 취득부의 획득 정보를 바탕으로 상기 상부 장애물의 위치 및 방향을 연산하는 제2 연산부, 상기 제2 연산부의 연산 결과를 바탕으로 상기 상부 장애물의 종류를 판단하는 제2 판단부, 및 상기 제2 판단부의 판단 결과에 따라 사용자에게 위험을 알리는 제2 출력부를 포함한다. An alarm unit according to an embodiment for realizing the above object of the present invention includes a cane unit sensing a lower obstacle and a goggle unit sensing an upper obstacle. The cane unit, a first sensor for sensing the lower obstacle, a first information acquiring unit for acquiring information about a left-right direction or an up-down direction of the first sensor, a measurement result of the first sensor, and the first information A first calculation unit that calculates the position and direction of the lower obstacle based on the acquisition information of the acquisition unit, a first determination unit that determines the type of the lower obstacle based on the calculation result of the first calculation unit, and the first determination unit It includes a first output unit for informing the user of the risk according to the determination result. The goggle unit includes a second sensor sensing the upper obstacle, a second information acquiring unit acquiring information about a left-right direction or an up-down direction of the second sensor, a measurement result of the second sensor, and the second information A second calculation unit that calculates the position and direction of the upper obstacle based on the acquisition information of the acquisition unit, a second determination unit that determines the type of the upper obstacle based on the calculation result of the second calculation unit, and the second determination unit And a second output unit notifying the user of the danger according to the determination result.

일 실시예에서, 상기 제1 판단부는, 상기 하부 장애물이 지면 상에 위치하는 장애물인 경우 상기 제2 판단부로 정보를 제공하고, 상기 하부 장애물이 지면 하부로 위치하는 장애물인 경우 상기 제1 출력부를 출력시킬 수 있다. In one embodiment, the first determination unit provides information to the second determination unit when the lower obstacle is an obstacle located on the ground, and the first output unit when the lower obstacle is an obstacle located below the ground Can be printed.

일 실시예에서, 상기 제2 판단부는, 상기 제1 판단부로부터 제공된 상기 하부 장애물의 종류, 및 상기 상부 장애물의 종류를 비교하여, 보다 근접한 장애물을 판단하여 상기 제2 출력부를 출력시킬 수 있다. In one embodiment, the second determination unit may compare the type of the lower obstacle provided by the first determination unit and the type of the upper obstacle to determine a closer obstacle and output the second output unit.

일 실시예에서, 기 설정 경로에 대한 정보를 저장하여 상기 제1 판단부 및 상기 제2 판단부로 제공하는 데이터베이스부를 더 포함할 수 있다. In an embodiment, a database unit that stores information on a preset path and provides the first determination unit and the second determination unit may be further included.

일 실시예에서, 상기 지팡이 유닛은 사용자의 손에 의해 쥐어지고, 상기 고글유닛은 사용자의 머리에 착용되며, 상기 제1 출력부는 진동을 출력하고, 상기 제2 출력부는 골전도 스피커일 수 있다. In one embodiment, the cane unit is held by the user's hand, the goggle unit is worn on the user's head, the first output unit outputs vibration, and the second output unit may be a bone conduction speaker.

본 발명의 실시예들에 의하면, 하부 장애물은 제1 센서를 통해 센싱하고, 상부 장애물은 제2 센서를 통해 센싱하므로, 상대적으로 근접하여 위치하는 센서를 통해 장애물을 인지할 수 있으므로 센싱 정확도가 높아 시각 장애인의 안전성이 향상된다. According to embodiments of the present invention, since the lower obstacle is sensed through the first sensor and the upper obstacle is sensed through the second sensor, the sensing accuracy is high because the obstacle can be recognized by the sensor positioned relatively close. The safety of the blind is improved.

이 경우, 센서들의 좌우 방향 또는 상하 방향에 따라 획득되는 정보가 다를 수 있으므로, 이를 고려하여 장애물의 위치 및 방향을 연산하므로 장애물에 대한 보다 정확한 위치 및 방향의 연산이 가능하다. In this case, since the acquired information may be different depending on the left-right direction or the up-down direction of the sensors, the position and direction of the obstacle are calculated in consideration of this, so that more accurate position and direction calculation of the obstacle is possible.

또한, 제1 판단부에서는 특히, 계단이나 낭떠러지와 같이 지면의 하측으로 위치하는 장애물에 대하여는 제1 출력부를 통해 즉각적인 위험을 알려 사용자의 안전성을 보다 확보할 수 있다. In addition, in the first determination unit, in particular, for an obstacle located below the ground, such as a staircase or a cliff, an immediate danger can be reported through the first output unit to secure user safety.

이와 달리, 일반 장애물인 경우, 이를 상부 장애물과 거리를 비교하여 더 근접한 장애물에 대하여 우선 제2 출력부를 통해 위험을 알리게 되므로, 사용자에게 보다 접근된 장애물에 대한 위협을 알릴 수 있어, 사용자의 보행의 안전성을 향상시킬 수 있다. On the other hand, in the case of a general obstacle, by comparing the distance with the upper obstacle, the danger is first notified through the second output unit for the closer obstacle, so the user can be notified of the threat of the approached obstacle, and Safety can be improved.

나아가, 실제 사용자는 지팡이 유닛이나 고글유닛을 보행하는 방향과 동일한 방향만을 향하지 않으므로, 데이터베이스를 통해 기 설정된 경로 정보를 추가로 획득하여, 이를 동시에 고려하여 사용자의 보행 경로상에 가장 근접한 장애물에 대한 정보를 획득할 수 있으므로, 사용자의 보행의 안전성을 향상시킬 수 있다. Furthermore, since the actual user does not face only the same direction as the walking direction of the walking stick unit or the goggle unit, additional route information is additionally acquired through the database, and at the same time, information about the obstacle closest to the walking path of the user is considered. Since it can be obtained, it is possible to improve the safety of the user's walking.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 시각 장애인용 경보유닛을 도시한 모식도이다.
도 2는 도 1의 경보유닛이 하부 장애물을 감지하는 상태를 도시한 모식도이고, 도 3은 도 1의 경보유닛이 상부 장애물을 감지하는 상태를 도시한 모식도이다.
도 4는 도 1의 경보유닛을 상세히 도시한 블록도이다. 1 is a schematic diagram showing an alarm unit for a blind person according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram showing a state in which the alarm unit of FIG. 1 detects a lower obstacle, and FIG. 3 is a schematic diagram of a state in which the alarm unit of FIG. 1 detects an upper obstacle.
FIG. 4 is a block diagram showing in detail the alarm unit of FIG. 1.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 실시예들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. The present invention can be applied to various changes and can have various forms, and the embodiments are described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to a specific disclosure form, and it should be understood as including all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing each drawing, similar reference numerals are used for similar components. Terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms.

상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from other components. The terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise.

본 출원에서, "포함하다" 또는 "이루어진다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. In this application, terms such as “comprise” or “consist of” are intended to indicate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, and that one or more other features are present. It should be understood that the existence or addition possibilities of fields or numbers, steps, actions, components, parts or combinations thereof are not excluded in advance.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by a person skilled in the art to which the present invention pertains. Terms such as those defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having meanings consistent with meanings in the context of related technologies, and should not be interpreted as ideal or excessively formal meanings unless explicitly defined in the present application. Does not.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 시각 장애인용 경보유닛을 도시한 모식도이다. 도 2는 도 1의 경보유닛이 하부 장애물을 감지하는 상태를 도시한 모식도이고, 도 3은 도 1의 경보유닛이 상부 장애물을 감지하는 상태를 도시한 모식도이다. 1 is a schematic diagram showing an alarm unit for a blind person according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic diagram showing a state in which the alarm unit of FIG. 1 detects a lower obstacle, and FIG. 3 is a schematic diagram of a state in which the alarm unit of FIG. 1 detects an upper obstacle.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 실시예에 의한 상기 경보유닛(10)은 지팡이 유닛(20) 및 고글유닛(30)을 포함한다. 1 to 3, the alarm unit 10 according to the present embodiment includes a wand unit 20 and a goggle unit 30.

이 경우, 상기 지팡이 유닛(20)은 지팡이의 형태로, 사용자의 손에 의해 쥐어지도록 제작되며, 상기 고글유닛(30)은 고글의 형태로, 사용자의 머리에 착용되도록 제작될 수 있다. In this case, the cane unit 20 is manufactured to be gripped by a user's hand in the form of a cane, and the goggle unit 30 can be manufactured to be worn on the user's head in the form of goggles.

한편, 상기 지팡이 유닛(20)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 사용자(1)가 보행하는 경우, 지면(2)에 위치하거나 또는 지면(2)에 가깝게 위치하는 소위, 하부 장애물(3)을 센싱한다. On the other hand, the cane unit 20, as shown in FIG. 2, when the user 1 walks, the so-called lower obstacle 3 located on the ground 2 or close to the ground 2 To sense.

이 경우, 상기 하부 장애물(3)은 특정 형상을 가지는 장애물일 수도 있으며, 이와 달리, 내려가는 계단이나 낭떠러지와 같이 특정 형상을 가지기 보다는 공간을 형성하는 장애물일 수도 있다. In this case, the lower obstacle 3 may be an obstacle having a specific shape, or alternatively, may be an obstacle forming a space rather than having a specific shape, such as a descending staircase or a cliff.

이와 달리, 삭이 고글유닛(30)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 사용자(1)가 보행하는 경우, 사용자(1)의 머리 근처 또는 상체 근처에 가깝게 위치하는 소위, 상부 장애물(4)을 센싱한다. On the other hand, the ear goggle unit 30, as shown in Figure 3, when the user 1 walks, the so-called upper obstacle 4 located near the head or near the upper body of the user 1 To sense.

이 경우, 상기 상부 장애물(4)은, 상기 하부 장애물(3)과 다르게 특정 형상을 가지는 장애물로 제한될 수 있다. In this case, the upper obstacle 4 may be limited to an obstacle having a specific shape, unlike the lower obstacle 3.

이하에서는, 상기 경보유닛(10)의 구체적인 구성 및 동작에 대하여 도 4를 참조하여 설명한다. Hereinafter, a specific configuration and operation of the alarm unit 10 will be described with reference to FIG. 4.

도 4는 도 1의 경보유닛을 상세히 도시한 블록도이다. FIG. 4 is a block diagram showing in detail the alarm unit of FIG. 1.

도 4를 참조하면, 상기 지팡이 유닛(20)은 제1 센서(21), 제1 정보 취득부(22), 제1 연산부(23), 제1 판단부(24) 및 제1 출력부(25)를 포함하고, 상기 고글유닛(30)은 제2 센서(31), 제2 정보 취득부(32), 제2 연산부(33), 제2 판단부(34) 및 제2 출력부(35)를 포함한다. 4, the cane unit 20 includes a first sensor 21, a first information acquisition unit 22, a first operation unit 23, a first determination unit 24 and a first output unit 25 ), The goggle unit 30 includes a second sensor 31, a second information acquisition unit 32, a second calculation unit 33, a second determination unit 34 and a second output unit 35 It includes.

또한, 상기 경보유닛(10)은 데이터베이스부(40)를 더 포함할 수 있다. In addition, the alarm unit 10 may further include a database unit 40.

보다 구체적으로, 상기 제1 센서(21)는 상기 하부 장애물(3)을 센싱한다. 이 경우, 상기 하부 장애물(3)은 앞서 설명한 바와 같이, 지면 상에 위치하는 돌출된 형태의 장애물일 수도 있으며, 지면의 하부 방향으로 함몰된 형태의, 계단이나 낭떠러지와 같은 함몰된 형태의 장애물일 수도 있다. More specifically, the first sensor 21 senses the lower obstacle 3. In this case, the lower obstacle 3 may be a protruding obstacle located on the ground, as described above, or a recessed obstacle such as a staircase or a cliff, which is recessed in the downward direction of the ground. It might be.

상기 제1 센서(21)는 예를 들어, 초음파 센서일 수 있다. 즉, 상기 제1 센서(21)는 돌출된 형태의 장애물인 경우, 장애물로부터 반사되는 초음파 신호를 측정함으로써, 장애물의 존재를 센싱할 수 있으며, 함몰된 형태의 장애물인 경우에도, 장애물이 없는 경우 지면으로부터 반사되는 초음파 신호를 획득하면서 함몰된 지면인 경우 획득되는 초음파 신호의 변화를 통해 함몰된 형태의 장애물의 존재를 센싱할 수 있다. The first sensor 21 may be, for example, an ultrasonic sensor. That is, the first sensor 21 may sense the presence of an obstacle by measuring an ultrasonic signal reflected from the obstacle in the case of an obstacle in the form of a protrusion, even in the case of a recessed obstacle, when there is no obstacle In the case of a recessed ground while acquiring an ultrasonic signal reflected from the ground, the presence of a recessed obstacle may be sensed through a change in the acquired ultrasonic signal.

이와 달리, 상기 제1 센서(21)는, 상기 하부 장애물(3)을 종류별로 센싱할 수 있는 다양한 종류의 센서일 수 있다. Alternatively, the first sensor 21 may be various types of sensors capable of sensing the lower obstacle 3 for each type.

상기 제1 정보 취득부(22)는 상기 제1 센서(21)의 방향에 대한 정보를 획득한다. The first information acquisition unit 22 acquires information about the direction of the first sensor 21.

상기 제1 센서(21)는 상기 지팡이 유닛(20)의 일 위치에 장착되는 것으로, 사용자(1)는 실제 보행시 상기 지팡이 유닛(20)을 다양한 각도로 위치시키며 보행을 수행하게 된다. 이에 따라, 상기 제1 센서(21)의 위치도 다양하게 변화하게 되며, 결국, 동일한 거리에 위치하는 동일한 장애물에 대하여도, 상기 제1 센서(21)의 위치에 따라 서로 다른 위치 정보가 획득될 수 있다. The first sensor 21 is mounted at one position of the cane unit 20, and the user 1 performs walking by positioning the cane unit 20 at various angles when actually walking. Accordingly, the position of the first sensor 21 is also varied, and eventually, different position information may be obtained according to the position of the first sensor 21 even for the same obstacle located at the same distance. Can be.

따라서, 상기 제1 정보 취득부(22)는 상기 제1 센서(21)의 방향, 즉 좌우 방향 또는 상하 방향에 대한 정보를 획득함으로써, 상기 제1 센서(21)가 향하는 방향에 대한 정보를 획득할 수 있고, 이에 따라, 실제 사용자가 보행하는 방향과 일치하는 방향으로 상기 하부 장애물(3)이 존재하는지, 아니면 센싱은 되지만 상기 제1 센서(21)가 좌우 또는 상하 방향으로 위치가 변화함에 따라 센싱되는 것에 불과하여 실제 보행하지 않는 방향에 위치하는 장애물인지의 여부에 대한 보다 정확한 판단을 위한 정보를 획득하게 된다. Accordingly, the first information acquisition unit 22 acquires information on the direction of the first sensor 21 by acquiring information on the direction of the first sensor 21, that is, the left-right direction or the up-down direction. In accordance with this, the lower obstacle 3 exists in a direction coinciding with the direction in which the actual user walks, or sensing is performed, but as the position of the first sensor 21 changes in the left or right or up and down direction It is only sensed and acquires information for more accurate determination of whether it is an obstacle located in a direction not actually walking.

상기 제1 연산부(23)는 상기 제1 센서(21)로부터 획득되는 상기 하부 장애물(3)의 거리에 관한 정보, 및 상기 제1 정보 취득부(22)로부터 획득되는 상기 제1 센서(21)의 좌우방향 또는 상하방향에 대한 정보를 바탕으로, 상기 하부 장애물(33)의 실제 위치하는 정확한 위치 및 방향을 연산하게 된다. The first operation unit 23 includes information on the distance of the lower obstacle 3 obtained from the first sensor 21 and the first sensor 21 obtained from the first information acquisition unit 22. Based on the information on the left and right directions or the up and down directions, the exact position and direction of the actual position of the lower obstacle 33 is calculated.

즉, 상기 제1 연산부(23)를 통해, 사용자가 보행하는 방향 또는 기 설정된 임의의 방향을 기준으로, 상기 하부 장애물(3)이, 어느 방향으로 얼마만큼의 거리가 떨어져서 위치하는지에 대한 정보가 연산된다. That is, through the first operation unit 23, based on a user's walking direction or a predetermined predetermined direction, information on how far and how far apart the lower obstacle 3 is located Is calculated.

이 때, 상기 사용자가 보행하는 방향 또는 기 설정된 임의의 방향은, 상기 데이터베이스부(40)를 통해 해당 정보를 제공받을 수 있다. At this time, the direction in which the user walks or a predetermined predetermined direction may be provided with the corresponding information through the database unit 40.

즉, 사용자는 보행을 시작하기 전에, 목적지에 대한 정보를 상기 데이터베이스부(40)에 입력하여, 상기 데이터베이스부(40)는 상기 목적지까지의 보행자의 진행 방향에 대한 정보를 사용자의 보행 과정에서의 각 위치마다 상기 제1 연산부(23) 또는 상기 제1 판단부(24)로 제공할 수 있으며, 이에, 상기 데이터베이스부(40)의 정보를 바탕으로, 사용자가 보행하는 방향 또는 기 설정된 방향에 대한 정보를 확인할 수 있게 된다. That is, before the user starts walking, information on a destination is input to the database unit 40, so that the database unit 40 receives information on a pedestrian's progression to the destination in the user's walking process. For each location, the first operation unit 23 or the first determination unit 24 may be provided, and based on the information of the database unit 40, a user's walking direction or a preset direction may be provided. Information can be checked.

물론, 이 경우, 상기 하부 장애물(3)은 낭떠러지와 같은 함몰된 형태의 장애물일 수도 있으므로, 이러한 함몰된 장애물의 경우, 상기 거리 정보는 곧 함몰된 정도에 대한 정보일 수 있다. 이에, 상기 제1 연산부(23)를 통해 연산되는 정보는, 상기 기 설정된 방향을 기준으로 어느 방향으로 함몰된 장애물이 위치하는 가에 대한 정보가 된다. Of course, in this case, since the lower obstacle 3 may be an obstacle in the form of a depression such as a cliff, in the case of such a depression, the distance information may be information about the degree of depression. Accordingly, the information calculated through the first operation unit 23 becomes information on which obstacle is recessed based on the preset direction.

상기 제1 판단부(24)는, 상기 제1 연산부(23)를 통해 연산된 상기 장애물의 위치 및 방향에 대한 정보를 바탕으로, 상기 하부 장애물(3)의 종류를 판단한다. The first determination unit 24 determines the type of the lower obstacle 3 based on information on the position and direction of the obstacle calculated through the first calculation unit 23.

즉, 상기 하부 장애물(3)이 상기 지면으로부터 돌출되어 위치하는 일반 장애물에 해당되는지, 아니면, 지면으로부터 함몰된 낭떠러지와 같은 특수 장애물에 해당되는지의 여부를 판단한다. That is, it is determined whether the lower obstacle 3 corresponds to a general obstacle located protruding from the ground or a special obstacle such as a cliff recessed from the ground.

그리하여, 상기 제1 판단부(24)에서, 상기 하부 장애물(3)이 일반 장애물에 해당된다고 판단하는 경우, 상기 하부 장애물(3)에 대한 판단된 정보를 후술되는 상기 제2 판단부(34)로 제공한다. Thus, when the first determination unit 24 determines that the lower obstacle 3 corresponds to a general obstacle, the second determination unit 34 described later on the determined information about the lower obstacle 3 To provide.

이와 달리, 상기 제1 판단부(24)에서, 상기 하부 장애물(3)이 낭떠러지와 같은 특수 장애물에 해당된다고 판단하는 경우, 상기 제1 출력부(25)를 구동시킨다. Alternatively, when the first determining unit 24 determines that the lower obstacle 3 corresponds to a special obstacle such as a cliff, the first output unit 25 is driven.

즉, 상기 특수 장애물의 경우, 일반적으로, 상기 일반 장애물에 비하여 사용자(1)에 대한 위험도가 높다고 볼 수 있으므로, 즉각적인 알람이 필요하며, 이에 따라, 즉각적으로 상기 지팡이 유닛(20)에 부착되는 상기 제1 출력부(25)를 즉각적으로 구동시켜, 사용자의 즉각적인 인지를 가능하도록 한다. That is, in the case of the special obstacle, in general, it can be considered that the risk to the user 1 is higher than that of the general obstacle, so an immediate alarm is required, and accordingly, the stick is attached to the cane unit 20 immediately The first output unit 25 is immediately driven to enable immediate recognition of the user.

이 경우, 상기 제1 출력부(25)는, 상기 지팡이 유닛(20)에서, 사용자의 손과 접촉하는 부분에 구비되며, 예를 들어, 진동을 발생시키는 진동 유닛일 수 있다. In this case, the first output unit 25 is provided in a portion in contact with the user's hand in the wand unit 20, for example, may be a vibration unit that generates vibration.

그리하여, 사용자는, 상기 진동유닛의 진동을 통해, 상기 하부 장애물(3)이 특수 장애물로서 위험한 장애물이라는 것을 즉각 인지하여, 회피 보행하거나 보행을 멈춰 주변에 도움을 요청할 수 있다. Thus, the user, through the vibration of the vibration unit, immediately recognizes that the lower obstacle 3 is a dangerous obstacle as a special obstacle, and can avoid the walk or stop walking and request assistance to the surroundings.

한편, 상기 고글유닛(30)에서, 상기 제2 센서(31)는 상기 상부 장애물(4)을 센싱한다. 이 경우, 상기 상부 장애물(4)은 앞서 설명한 바와 같이, 사용자(1)의 상체를 기준으로 상부에 위치하는 것으로, 돌출된 형태의 장애물인 것이 일반적이다. On the other hand, in the goggle unit 30, the second sensor 31 senses the upper obstacle (4). In this case, as described above, the upper obstacle 4 is located above the upper body of the user 1, and is generally an obstacle in a protruding shape.

상기 제2 센서(31)도 예를 들어, 초음파 센서일 수 있다. 즉, 상기 제2 센서(31)는 돌출된 형태의 장애물인 경우, 장애물로부터 반사되는 초음파 신호를 측정함으로써, 장애물의 존재를 센싱하게 된다. The second sensor 31 may also be, for example, an ultrasonic sensor. That is, when the second sensor 31 is a protruding obstacle, the presence of the obstacle is sensed by measuring the ultrasonic signal reflected from the obstacle.

물론, 상기 제2 센서(31)도 상기 제1 센서(21)와 마찬가지로, 장애물을 센싱할 수 있는 다양한 종류의 센서일 수 있다. Of course, the second sensor 31, like the first sensor 21, may be various types of sensors capable of sensing an obstacle.

상기 제2 정보 취득부(32)는 상기 제2 센서(31)의 방향에 대한 정보를 획득한다. The second information acquisition unit 32 acquires information about the direction of the second sensor 31.

상기 제2 센서(31)는 상기 고글유닛(30)의 일 위치에 장착되는 것으로, 사용자(1)는 실제 보행시 상기 고글유닛(30)을 다양한 각도로 위치시키며 보행을 수행하게 된다. 이에 따라, 상기 제2 센서(31)의 위치도 다양하게 변화하게 되며, 결국, 동일한 거리에 위치하는 동일한 장애물에 대하여도, 상기 제2 센서(31)의 위치에 따라 서로 다른 위치 정보가 획득될 수 있다. The second sensor 31 is mounted at one position of the goggle unit 30, and the user 1 performs walking while positioning the goggle unit 30 at various angles when actually walking. Accordingly, the position of the second sensor 31 is also varied, and eventually, different position information can be obtained according to the position of the second sensor 31 even for the same obstacle located at the same distance. Can be.

따라서, 상기 제2 정보 취득부(32)는 상기 제2 센서(31)의 방향, 즉 좌우 방향 또는 상하 방향에 대한 정보를 획득함으로써, 상기 제2 센서(31)가 향하는 방향에 대한 정보를 획득할 수 있고, 이에 따라, 실제 사용자가 보행하는 방향과 일치하는 방향으로 상기 상부 장애물(4)이 존재하는지, 아니면 센싱은 되지만 상기 제2 센서(31)가 좌우 또는 상하 방향으로 위치가 변화함에 따라 센싱되는 것에 불과하여 실제 보행하지 않는 방향에 위치하는 장애물인지의 여부에 대한 보다 정확한 판단을 위한 정보를 획득하게 된다. Accordingly, the second information acquisition unit 32 acquires information on the direction of the second sensor 31 by acquiring information on the direction of the second sensor 31, that is, the left-right direction or the up-down direction. According to this, the upper obstacle 4 exists in a direction that matches the direction in which the actual user walks, or is sensed, but as the second sensor 31 changes its position in the left or right or up and down direction It is only sensed and acquires information for more accurate determination of whether it is an obstacle located in a direction not actually walking.

상기 제2 연산부(33)는 상기 제2 센서(31)로부터 획득되는 상기 상부 장애물(4)의 거리에 관한 정보, 및 상기 제2 정보 취득부(32)로부터 획득되는 상기 제2 센서(31)의 좌우방향 또는 상하방향에 대한 정보를 바탕으로, 상기 상부 장애물(4)의 실제 위치하는 정확한 위치 및 방향을 연산하게 된다. The second calculation unit 33 includes information on the distance of the upper obstacle 4 obtained from the second sensor 31 and the second sensor 31 obtained from the second information acquisition unit 32. Based on the information on the left and right directions or the up and down directions, the exact position and direction of the actual position of the upper obstacle 4 is calculated.

즉, 상기 제2 연산부(33)를 통해, 사용자가 보행하는 방향 또는 기 설정된 임의의 방향을 기준으로, 상기 상부 장애물(4)이, 어느 방향으로 얼마만큼의 거리가 떨어져서 위치하는지에 대한 정보가 연산된다. That is, through the second calculation unit 33, based on a user's walking direction or a predetermined predetermined direction, information on how far and in what direction the upper obstacle 4 is located is located apart Is calculated.

이 때, 상기 사용자가 보행하는 방향 또는 기 설정된 임의의 방향은, 상기 데이터베이스부(40)를 통해 해당 정보를 제공받을 수 있으며, 이에 대하여는 앞서 설명한 바와 같다. At this time, the direction in which the user walks or a predetermined predetermined direction may be provided with the corresponding information through the database unit 40, as described above.

상기 제2 판단부(34)는, 상기 제2 연산부(33)를 통해 연산된 상기 장애물의 위치 및 방향에 대한 정보를 바탕으로, 상기 상부 장애물(4)의 종류를 판단한다. The second determination unit 34 determines the type of the upper obstacle 4 based on information on the position and direction of the obstacle calculated through the second calculation unit 33.

또한, 상기 제2 판단부(34)는, 상기 제1 판단부(24)로부터 제공되는 장애물에 관한 정보, 즉 상기 제1 판단부(24)에서 상기 하부 장애물(3)이 일반 장애물이라고 판단하는 경우, 해당 정보를 제공받는다. In addition, the second determination unit 34 determines information about the obstacle provided from the first determination unit 24, that is, the lower obstacle 3 is a general obstacle in the first determination unit 24 If so, the information is provided.

그리하여, 상기 제2 판단부(34)는, 상기 제1 판단부(24)로부터 제공되는 상기 하부 장애물(3)의 종류 및 관련 정보와, 상기 제2 연산부(33)를 통해 연산된 상기 상부 장애물(4)의 위치 및 방향에 대한 정보와 이를 바탕으로 판단한 상기 상부 장애물(4)의 종류에 대한 정보를, 모두 통합하여, 상기 제2 출력부(35)로 장애물에 대한 위험을 출력하도록 한다. Thus, the second determination unit 34, the type and the related information of the lower obstacle 3 provided from the first determination unit 24, and the upper obstacle calculated through the second calculation unit 33 The information on the position and direction of (4) and the information on the type of the upper obstacle 4 judged based on this are all integrated to output the danger of the obstacle to the second output unit 35.

이 경우, 상기 제2 판단부(34)는, 상기 하부 장애물(3)에 대한 정보 중, 특히 상기 하부 장애물(3)까지의 거리에 관한 정보와, 상기 상부 장애물(4)에 대한 정보 중, 특히 상기 상부 장애물(4)까지의 거리에 관한 정보를 서로 비교하여, 더욱 가깝게 위치하는 장애물에 대한 정보를 우선적으로 상기 제2 출력부(35)를 통해 출력하도록 한다. In this case, the second determination unit 34 among the information on the lower obstacle 3, in particular, the information on the distance to the lower obstacle 3 and the information on the upper obstacle 4, In particular, the information on the distance to the upper obstacle 4 is compared with each other, so that the information on the obstacles positioned closer is preferentially output through the second output unit 35.

즉, 상기 제2 판단부(34)는 상기 하부 장애물(3)이 특수 장애물인 경우를 제외하고는, 실제 장애물에 대한 정보가 제공되는 순서가 아닌, 실제 장애물의 위협 정도, 즉 보다 가까운 장애물의 순서로 상기 제2 출력부(35)를 통해 사용자에게 위험을 알리게 된다. That is, the second determination unit 34 is not the order in which information on the actual obstacle is provided, except for the case where the lower obstacle 3 is a special obstacle, the degree of threat of the actual obstacle, that is, the closer obstacle. In order to inform the user of the danger through the second output unit 35.

이 경우, 장애물이 정지된 경우라면, 상기 보다 가까운 순서로 알림을 제공하면 충분하지만, 상기 장애물이 이동되는 종류에 해당된다면, 매 순간의 이동 상태에 대한 정보도 획득하여 이를 고려하여 사용자에게 알림을 제공할 수도 있으며, 나아가, 장애물의 크기가 거리보다 중요한 요소로서 작용한다고 판단되면, 이를 고려하여 사용자에게 알림을 제공할 수도 있다. In this case, if the obstacle is stopped, it is sufficient to provide the notification in the closer order, but if the obstacle corresponds to the type in which the obstacle is moved, information about the movement state of each moment is also obtained and the user is notified in consideration of this. In addition, if it is determined that the size of the obstacle acts as an important factor rather than a distance, a notification may be provided to the user in consideration of this.

상기 제2 출력부(35)는 상기 제2 판단부(34)에서 판단된 순서대로, 해당 장애물에 대한 정보를 사용자에게 알린다. The second output unit 35 notifies the user of information on the obstacle in the order determined by the second determination unit 34.

이 경우, 상기 제2 출력부(35)는 단순한 진동 소자일 수 있으며, 골전도 스피커일 수도 있다. 또한, 단순히 알람만을 제공하지 않고, 상기 장애물의 위치, 종류 및 거리 등에 대한 정보도 동시에 제공할 수 있는, 음성 알림이 가능한 스피커일 수도 있다. In this case, the second output unit 35 may be a simple vibrating element or a bone conduction speaker. In addition, it may be a speaker capable of voice notification, which may not only provide an alarm but also provide information on the location, type, and distance of the obstacle at the same time.

이러한 제2 출력부는, 그 형태나 종류에 따라, 상기 고글유닛(30) 상에서 최적의 위치에 구비될 수 있다. The second output unit may be provided at an optimal position on the goggle unit 30 according to its shape or type.

상기와 같은 본 발명의 실시예들에 의하면, 하부 장애물은 제1 센서를 통해 센싱하고, 상부 장애물은 제2 센서를 통해 센싱하므로, 상대적으로 근접하여 위치하는 센서를 통해 장애물을 인지할 수 있으므로 센싱 정확도가 높아 시각 장애인의 안전성이 향상된다. According to the embodiments of the present invention as described above, since the lower obstacle is sensed through the first sensor, and the upper obstacle is sensed through the second sensor, the obstacle can be recognized through the sensor positioned relatively close to each other. High accuracy improves the safety of the visually impaired.

이와 달리, 일반 장애물인 경우, 이를 상부 장애물과 거리를 비교하여 더 근접한 장애물에 대하여 우선 제2 출력부를 통해 위험을 알리게 되므로, 사용자에게 보다 접근된 장애물에 대한 위협을 알릴 수 있어, 사용자의 보행의 안전성을 향상시킬 수 있다. On the other hand, in the case of a general obstacle, by comparing the distance with the upper obstacle, the danger is first notified to the closer obstacle through the second output unit, so that the user can be informed of the threat of the approached obstacle, and Safety can be improved.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although described above with reference to the preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art may variously modify and change the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below. You will understand that you can.

10 : 경보유닛 20 : 지팡이 유닛
21 : 제1 센서 22 : 제1 정보 취득부
23 : 제1 연산부 24 : 제1 판단부
25 : 제1 출력부 30 : 고글유닛
31 : 제2 센서 32 : 제2 정보 취득부
33 : 제2 연산부 34 : 제2 판단부
35 : 제2 출력부 40 : 데이터베이스부10: alarm unit 20: wand unit
21: first sensor 22: first information acquisition unit
23: first calculation unit 24: first determination unit
25: first output unit 30: goggle unit
31: second sensor 32: second information acquisition unit
33: second calculation unit 34: second determination unit
35: second output unit 40: database unit

Claims

하부 장애물을 센싱하는 지팡이 유닛, 및 상부 장애물을 센싱하는 고글유닛을 포함하고,
상기 지팡이 유닛은,
상기 하부 장애물을 센싱하는 제1 센서;
상기 제1 센서의 좌우 방향 또는 상하 방향에 대한 정보를 획득하는 제1 정보 취득부;
상기 제1 센서의 측정 결과, 및 상기 제1 정보 취득부의 획득 정보를 바탕으로 상기 하부 장애물의 위치 및 방향을 연산하는 제1 연산부;
상기 제1 연산부의 연산 결과를 바탕으로 상기 하부 장애물의 종류를 판단하는 제1 판단부; 및
상기 제1 판단부의 판단 결과에 따라 사용자에게 위험을 알리는 제1 출력부를 포함하고,
상기 고글유닛은,
상기 상부 장애물을 센싱하는 제2 센서;
상기 제2 센서의 좌우 방향 또는 상하 방향에 대한 정보를 획득하는 제2 정보 취득부;
상기 제2 센서의 측정 결과, 및 상기 제2 정보 취득부의 획득 정보를 바탕으로 상기 상부 장애물의 위치 및 방향을 연산하는 제2 연산부;
상기 제2 연산부의 연산 결과를 바탕으로 상기 상부 장애물의 종류를 판단하는 제2 판단부; 및
상기 제2 판단부의 판단 결과에 따라 사용자에게 위험을 알리는 제2 출력부를 포함하고,
기 설정 경로에 대한 정보를 저장하여 상기 제1 판단부 및 상기 제2 판단부로 제공하는 데이터베이스부를 더 포함하며,
상기 제1 판단부는, 상기 하부 장애물이 지면 상에 위치하는 장애물인 경우 상기 제2 판단부로 정보를 제공하고, 상기 하부 장애물이 지면 하부로 위치하는 장애물인 경우 상기 제1 출력부를 출력시키고,
상기 제2 판단부는, 상기 제1 판단부로부터 제공된 상기 하부 장애물의 종류, 및 상기 상부 장애물의 종류를 비교하여, 보다 근접한 장애물을 판단하여 상기 제2 출력부를 출력시키고,
상기 지팡이 유닛은 사용자의 손에 의해 쥐어지고, 상기 고글유닛은 사용자의 머리에 착용되며, 상기 제1 출력부는 진동을 출력하고, 상기 제2 출력부는 골전도 스피커인는 것을 특징으로 하는 경보유닛. It includes a cane unit for sensing the lower obstacle, and a goggle unit for sensing the upper obstacle,
The wand unit,
A first sensor sensing the lower obstacle;
A first information acquiring unit that acquires information about a left-right direction or a vertical direction of the first sensor;
A first calculation unit calculating a position and a direction of the lower obstacle based on the measurement result of the first sensor and the acquisition information of the first information acquisition unit;
A first determination unit that determines the type of the lower obstacle based on the calculation result of the first operation unit; And
A first output unit for informing the user of the risk according to the determination result of the first determination unit,
The goggle unit,
A second sensor sensing the upper obstacle;
A second information acquiring unit that acquires information about a left-right direction or a vertical direction of the second sensor;
A second calculation unit that calculates the position and direction of the upper obstacle based on the measurement result of the second sensor and the acquisition information of the second information acquisition unit;
A second determination unit determining the type of the upper obstacle based on the calculation result of the second calculation unit; And
A second output unit for informing the user of the risk according to the determination result of the second determination unit,
Further comprising a database for storing the information on the preset path to provide to the first determination unit and the second determination unit,
The first determination unit provides information to the second determination unit when the lower obstacle is an obstacle located on the ground, and outputs the first output unit when the lower obstacle is an obstacle located below the ground,
The second determination unit compares the type of the lower obstacle provided by the first determination unit and the type of the upper obstacle, determines a closer obstacle, and outputs the second output unit,
The cane unit is held by the user's hand, the goggle unit is worn on the user's head, the first output unit outputs vibration, and the second output unit is an alarm unit, characterized in that the bone conduction speaker.

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