KR20000055295A

KR20000055295A - 시각 장애인을 위한 물체감지 시스템

Info

Publication number: KR20000055295A
Application number: KR1019990003840A
Authority: KR
Inventors: 전병수; 전운용
Original assignee: 전병수; 전운용
Priority date: 1999-02-04
Filing date: 1999-02-04
Publication date: 2000-09-05

Abstract

본 발명은 시각 장애인을 위한 물체감지 시스템에 관한 것으로서, 이는 특히 시각 장애인이 지팡이 등을 이용하지 않고 용이하고 쉽게 보행시 장애물을 감지할 수 있도록 한 것이다.

본 발명은 손장갑 등에 설치되어져서 송수신매체(전파/초음파/광매체)를 이용하여 피감지 물체를 감지하기 위한 송수신 안테나(11)와, 이 송수신안테나(11)로부터 송수신매체(전파/초음파/광매체)를 송신하고 송수신매체(전파/초음파/광매체)가 물체에 부닥쳐서 되돌아오는 신호를 수신하는 송수신회로(12)와, 이 송수신회로(12)에서 수신된 송수신매체(전파/초음파/광매체)의 수신 감도에 따라 일정한 강약신호를 출력하는 감지신호 변환회로(13)와, 이 감지신호 변환회로(13)의 출력에 연결되어 장애물과의 근접거리에 따라 손장갑(2)의 손바닥에 순차적인 압각신호를 발생시켜 주는 압전변환부(14)로 이뤄져 있는 시각 장애인을 위한 물체감지 시스템을 제공 하는데 있다.

이러한 본발명은 시각 장애인이 송수신 안테나와 압전소자들이 배치되어져 있는 손장갑을 끼고 보행중의 장애물을 용이하고 쉽게 감지할 수 있어 시각 장애인의 보행 등에 폭넓게 이용할 수 있다.

Description

시각 장애인을 위한 물체감지 시스템{SENSER SYSTEM OF OBJECT MATTER FOR BLIND MAN}

본 발명은 시각 장애인을 위한 물체감지 시스템에 관한 것으로서, 이는 특히시각 장애인이 보행시등에 지팡이 등을 이용하지 않고 용이하고 쉽게 장애물을 감지할 수 있도록 한 것이다.

사람의 인체 감각은 시각/촉각/청각/후각들이 알려져 있으며, 이중에서 시각 장애인은 시감각이 없어 주변 환경을 더듬기 위해서는 인체의 다른 감각을 이용할수 밖에 없다.

이중 에서 청각은 물체 자체가 진동이나 소리를 내지 않으면 오계에 대한 감지를 할 수 없고 촉각은 물체와 직접 접촉을 해봐야 하는데 이 역시 먼거리에 있으면 감지할 수 없어 몸을 거닐면서 지팡이로 주변을 일일이 두들겨 봐야한다.

그러므로, 종래 시각 장애인은 주로 지팡이를 갖고서 주변의 장애물들을 감지하고 있었으나, 이는 불편하고 감지의 한계가 있는 것이다.

본 발명의 목적은 시각 장애인이 간단히 손장갑 처럼 손에 착용하게 되면 전자 시스템에 의하여 주변의 장애물등이 손바닥의 압감 또는 진동으로 전달될 수 있도록 함으로서 시각 장애인의 시각 장애를 즉각적이며 용이하게 해소할 수 있도록 한 것이다.

도 1은 본 발명에 의한 일 실시예의 시스템 회로 블록도

도 2는 도 1의 감지신호 변환회로와 압전변환부를 좀더 구체적으로 살펴본 실시예도

도 3은 본 발명을 손장갑에 적용한 일 실시예도

도 4는 도 3의 참고 단면도

* 도면중 주요부분에 대한 부호설명 *

1 : 물체감지 시스템 11 : 송수신안테나

12 : 송수신회로 13 : 감지신호 변환회로

14 : 압전변환부 2 : 물체감지장갑

21 : 피지 22 : 손목밴드

23 : 손가락걸이 a : 압전소자

본 발명은 상기예의 목적을 구현할수 있도록 본 발명은 손장갑 등에 설치되어 져서 송수신매체(전파/초음파/광매체)를 이용하여 피감지 물체를 감지하기 위한송수신 안테나와, 이 송수신안테나로 부터 송수신매체(전파/초음파/광매체)를 송신하고 송수신매체(전파/초음파/광매체)가 물체에 부닥쳐서 되돌아오는 신호를 수신하는 송수신회로와, 이 송수신회로에서 수신된 송수신매체(전파/초음파/광매체)의 수신 감도에 따라 일정한 강약 신호를 출력하는 감지신호 변환회로와, 이 감지신호 변환회로의 출력에 연결되어 손장갑의 손바닥에 압각신호를 발생시켜 주는 압전변환부로 이뤄져 있는 구성의 시각 장애인을 위한 물체감지 시스템에 특징이 있다.

이하에서 이를 첨부된 도면과 함께 좀더 구체적으로 설명하여 봄으로서 본 발명의 보다 상세한 특징들이 이해될수 있을 것이다.

도 1 은 본 발명에 의한 물체감지 시스템(1)의 시스템 회로 블록을 나타내었다.

여기서는 도 2와 같은 손장갑 등의 손가락 부위나 지면 쪽에는 송수신매체(전파/초음파/광매체)를 이용하여 피감지 물체를 감지하기 위한 송수신 안테나(11)가 설치 되어져 있고, 이 송수신안테나(11)에는 이 송수신 안테나(11)로 송수신매체(전파/초음파/광매체)를 송신하고 송수신매체(전파/초음파/광매체)가 물체에 부닥쳐서 되돌아오는 신호를 수신하는 송수신회로(12)가 연결 되어져 있다.

상기 송수신안테나(11)는 손가락 끝 등을 통해서 송수신이 이뤄지며 송수신매체는 전파/초음파/광매체 등으로 송수신 되도록 설계 되어져 있다.

상기 송수신회로(12)는 초음파 및 적외선 송수신회로로서 물체의 거리와 형태를 식별하기 위해 물체의 표면에 부딪혀 되돌아오는 신호를 수신하고 감지신호변환회로(13)에 소정의 출력을 제공할 수 있도록 되어있다.

또, 상기 송수신회로(12)의 출력에는 송수신회로(12)에서 수신된 송수신매체(전파/초음파/광매체)의 수신 감도에 따라 일정한 강약 신호를 출력하는 감지신호변환회로(13)가 연결 되어져 있고, 이 감지신호 변환회로(13)의 출력에는 손장갑(2)의 손바닥에 압각신호를 발생시켜 주는 압전변환부(14)가 연결 되어져 있다.

상기 감지신호 변환회로(13)는 도 2와 같이 송수신회로(12)에서 감지된 아날로그 신호 레벨에 따라 디지탈 출력을 발생시키는 AD(에이디) 컨버터(13a)와 이 에이디 컨버터(13a)에서 출력된 디지탈 신호에 따라 매트릭스 상으로 설치된 다량의압전소자(a) 소자들을 감지레벨에 따라 순차적으로 구동시키는 압전소자 구동부(13b)로 구현 할 수 있다.

또, 상기 압전변환부(14)는 상기 압전소자 구동부(13b)의 매트릭스상 출력에서 이어져 있는 다수의 압전소자(a)들로 이뤄져 있다.

상기 압전소자(a)는 필요하다면 이것을 초음파 진동자로 대체할 수도 있다.

상기 다량의 압전소자들은 도 3 및 도 4와 같은 물체감지 장갑(2)의 피지(21)에 설치되어져 있고 도 1 및 도 2예의 감지신호 변환회로(13)에서 출력된 전기신호의 세기에 따라 피지(21)에 설치된 압전소자(a)들이 거리에 비례한 개수 만큼제각기 구동되도록 되어있다.

또, 상기와 같은 물체감지 시스템(1)은 도 3 및 도 4와 같이 물체감지장갑(2)으로 적용할 수 있다.

상기 물체감지 장갑(2)은 피지(21)의 손바닥 부위 내면에 다량의 압전소자(a)들을 다섯 손가락→ 손바닥 방향으로 순차적으로 설치하여 압전변환부(14)를 이루고 있고, 사용자의 손목을 잡기위한 손목밴드(22)와 손가락걸이(23)등이 형성 되어져 있다.

이러한 구성의 본 발명은 시각 장애인인 사용자가 도 3 및 도 4예의 물체감지 장갑(2)을 손(3)에 끼운다.

이때는 손목밴드(22)와 손가락걸이(23)를 이용하여 손(3)을 물체감지 장갑(2)에 안착 시키면 되는 것이다.

이러한 상태에서 도 1과 같은 물체감지 시스템(1) 회로에 전원을 투입하면 송수신회로(12)에서 송수신안테나(11)를 이루고 있는 초음파 송신소자 또는 적외선 송신소자 등을 제각기 구동하기 위한 초음파 구동신호(적외선 다이오드 구동신호)를 출력하면 초음파 발진자가 일정한 주파수로 동작되어 지면을 향하여 초음파(또는 적외선 신호)를 발생시킨다.

이후, 초음파 발진자에서 출력된 신호는 지면의 장애물과 부닥친후 초음파수신소자로 수신되고 송수신회로(12)의 수신 증폭기를 거쳐 일정한 직류레벨 크기로 감지신호 변환회로(13)에 제공된다.

상기 감지신호 변환회로(13)에서는 피감지 물체에 대한 거리의 아날로그량을 에이디 컨버터(13a)로 디지탈 신호로 변환하고 에이디 컨버터(13a) 출력을 압전구동부(13b)로 제공한다.

상기 압전구동부(13b)는 상기 에이디 컨버터(13a)의 출력을 디코딩 하는 디코더에 의하여 매트릭스 상으로 연결된 압전소자(a)들을 필요한 개수만큼 구동시키게 되는 것이다.

일례로, 손가락 부위 및 손바닥 부위까지 길이를 150mm이라 하고 여기에 배열된 압전소자(a) 개수가 길이상으로 100개 이며, 물체감지 장갑(2)으로 부터 약 5∼10m 전방에 장애물이 있다면 약 33∼67개의 압전소자(a)들이 순차적으로 구동되고, 약 1m 전방에 장애물이 있다면 약 90개 이상의 의 압전소자(a)들이 구동되는 것이다.

그러므로, 사용자는 손가락 끝으로 부터 손바닥에 이르는 압전소자(a)들이 어디까지 진동하는지를 촉감으로 알 수 있고 이러한 촉감은 입체적으로 사용자에게 전달되며, 이러한 촉감을 익힘으로서 거리상의 안보이는 장애물 등을 용이하게 알수 있는 것이다.

또, 상기 압전소자(a)들은 저주파 진동소자로 대체하여도 같은 작용을 얻을수 있으며, 이와 균등한 여하한 다양한 진동매체등도 이용될 수 있다.

이러한 본 발명은 시각 장애인이 지팡이 없이 물체감지 장갑을 끼고서 주변상황 및 장애 상태를 즉각적이며 신속 용이하게 감지할 수 있어 이러한 시각 장애인에게 폭넓게 이용이 가능한 것이다.

Claims

손장갑 등에 설치되어 져서 송수신매체(전파/초음파/광매체)를 이용하여 피감지 물체를 감지하기 위한 송수신안테나(11)와, 이 송수신안테나(11)로 부터 송수신매체(전파/초음파/광매체)를 통하여 송신하고 송수신매체(전파/초음파/광매체)가물체에 부닥쳐서 되돌아오는 신호를 수신하는 송수신회로(12)와, 이 송수신회로(12)에서 수신된 송수신매체(전파/초음파/광매체)의 수신 감도에 따라 일정한 강약신호를 출력하는 감지신호 변환회로(13)와, 이 감지신호 변환회로(13)의 출력에 연결되어 손장갑(2)의 손바닥에 압각신호를 발생시켜 주는 압전변환부(14)로 이뤄져있는 시각 장애인을 위한 물체감지 시스템