KR102024111B1

KR102024111B1 - 마이크로 컴퓨터를 이용한 이동약자를 위한 스마트 지팡이 및 상기 스마트 지팡이의 장애물 경고 방법

Info

Publication number: KR102024111B1
Application number: KR1020180141917A
Authority: KR
Inventors: 박은찬; 김현석; 박현수; 이재현; 김정은
Original assignee: 동국대학교 산학협력단
Priority date: 2018-11-16
Filing date: 2018-11-16
Publication date: 2019-09-24

Abstract

마이크로 컴퓨터를 이용한 이동약자를 위한 스마트 지팡이 및 상기 스마트 지팡이의 장애물 경고 방법이 개시된다. 본 발명에 따른 스마트 지팡이는 전방의 장애물과의 이격 거리와 장애물의 크기를 함께 고려해서 사용자가 상기 장애물에 근접하였는지를 판정한 후 상기 장애물과 충돌이 발생할 것으로 판단된 경우, 진동 발생기를 통해 상기 사용자에게 충돌 위험 상태임을 알리는 진동을 발생시킴으로써, 시각장애인과 같은 이동 약자가 장애물을 쉽게 회피할 수 있도록 지원할 수 있다.

Description

마이크로 컴퓨터를 이용한 이동약자를 위한 스마트 지팡이 및 상기 스마트 지팡이의 장애물 경고 방법{SMART STICK FOR WEAK PERSON USING A MICROCOMPUTER AND AN OBSTACLE WARNING METHOD OF THE SMART STICK}

본 발명은 전방의 장애물과의 충돌 위험 여부를 사용자에게 진동으로 알려줄 수 있는 이동약자를 위한 스마트 지팡이에 대한 것이다.

일반적으로, 시각 장애인은 시각 장애인 전용 지팡이를 사용하여 전방의 장애물을 감지하고 주변 상황을 예측하여 보행한다.

지팡이 사용자는 지팡이가 닿는 부분의 장애물만을 감지할 수 있어 다양한 장애물에 대한 정보를 파악하기 어려우므로, 시각 장애인들이 상해를 입는 경우가 자주 발생한다. 이를 보완하고 다양한 기능을 추가하여 시각 장애인들의 삶의 질을 향상시키고자 연구가 시작되었다.

대한민국 등록특허 제10-1878263호(2018년 7월 9일, 등록)에는 "시각 장애인용 지팡이"가 소개되어 있다.

상기 시각 장애인용 지팡이는 지팡이의 양단 중 지면과 접촉하게 되는 일단에 구비된 제1 스위치; 상기 제1 스위치가 지면과 접촉된 경우, 상기 지팡이와 상기 지면이 이루는 각도를 측정하는 자이로 센서; 실시간으로 전방의 영상을 촬영하는 깊이 카메라(3D Depth Camera); 상기 손잡이의 내측에 서로 이격되게 구비된 복수 개의 진동모터들; 및 기설정된 초기값과 상기 측정된 각도 간의 변화량 및 촬영된 영상에 기반하여 객체의 존부를 판단하고, 상기 객체가 존재한다고 판단된 경우, 상기 진동모터들 중 상기 객체의 종류에 대응되는 하나 이상의 진동모터를 선택적으로 동작시키는 제어부를 포함한다.

그러나, 상기 시각 장애인용 지팡이에는 카메라를 통해 촬영한 전방 영상으로부터 장애물의 존재여부를 판정하는 구성이 개시되어 있지만, 장애물과의 거리와 크기를 기반으로 장애물과의 충돌 여부를 판정해서 시각 장애인에게 충돌 상황임을 알리는 내용이 제시되어 있지 않다.

본 발명에 따른 스마트 지팡이는 전방의 장애물과의 이격 거리와 장애물의 크기를 함께 고려해서 사용자가 상기 장애물에 근접하였는지를 판정한 후 상기 장애물과 충돌이 발생할 것으로 판단된 경우, 진동 발생기를 통해 상기 사용자에게 충돌 위험 상태임을 알리는 진동을 발생시킴으로써, 시각장애인과 같은 이동 약자가 장애물을 쉽게 회피할 수 있도록 지원하고자 한다.

본 발명의 일실시예에 따른 마이크로 컴퓨터를 이용한 이동약자를 위한 스마트 지팡이는 초음파를 방사하여 사용자의 전방에 위치한 장애물과의 이격 거리를 측정하는 초음파 센서, 상기 사용자의 전방에 위치한 상기 장애물을 촬영하는 카메라 모듈 및 상기 초음파 센서를 통해 측정된 상기 장애물과의 이격 거리 및, 상기 카메라 모듈을 통해 촬영된 이미지로부터 획득된 상기 장애물의 크기에 기초하여 상기 장애물에 대한 상기 사용자의 전방 충돌 위험 여부를 판단한 후 상기 장애물에 대해 충돌 위험 상태인 것으로 판단되면, 진동 발생기를 통해 상기 사용자에게 전방 충돌 위험을 알리기 위한 진동을 발생시키는 마이크로 컴퓨터를 포함한다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 지팡이의 장애물 경고 방법은 초음파 센서를 이용하여 사용자의 전방에 위치한 장애물과의 이격 거리를 측정하는 단계, 카메라 모듈을 이용하여 상기 사용자의 전방에 위치한 상기 장애물을 촬영하는 단계 및 상기 초음파 센서를 통해 측정된 상기 장애물과의 이격 거리 및, 상기 카메라 모듈을 통해 촬영된 이미지로부터 획득된 상기 장애물의 크기에 기초하여 상기 장애물에 대한 사용자의 전방 충돌 위험 여부를 판단한 후 상기 장애물에 대해 충돌 위험 상태인 것으로 판단되면, 진동 발생기를 통해 상기 사용자에게 전방 충돌 위험을 알리기 위한 진동을 발생시키는 단계를 포함한다.

본 발명에 따른 스마트 지팡이는 전방의 장애물과의 이격 거리와 장애물의 크기를 함께 고려해서 사용자가 상기 장애물에 근접하였는지를 판정한 후 상기 장애물과 충돌이 발생할 것으로 판단된 경우, 진동 발생기를 통해 상기 사용자에게 충돌 위험 상태임을 알리는 진동을 발생시킴으로써, 시각장애인과 같은 이동 약자가 장애물을 쉽게 회피할 수 있도록 지원할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 마이크로 컴퓨터를 이용한 이동약자를 위한 스마트 지팡이의 구조를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 지팡이의 장애물 경고 방법을 도시한 순서도이다.

이하에서는 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 이러한 설명은 본 발명을 특정한 실시 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 사용하였으며, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 본 명세서 상에서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 사람에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.

본 문서에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다. 또한, 본 발명의 다양한 실시예들에 있어서, 각 구성요소들, 기능 블록들 또는 수단들은 하나 또는 그 이상의 하부 구성요소로 구성될 수 있고, 각 구성요소들이 수행하는 전기, 전자, 기계적 기능들은 전자회로, 집적회로, ASIC(Application Specific Integrated Circuit) 등 공지된 다양한 소자들 또는 기계적 요소들로 구현될 수 있으며, 각각 별개로 구현되거나 2 이상이 하나로 통합되어 구현될 수도 있다.

한편, 첨부된 블록도의 블록들이나 흐름도의 단계들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터, 휴대용 노트북 컴퓨터, 네트워크 컴퓨터 등 데이터 프로세싱이 가능한 장비의 프로세서나 메모리에 탑재되어 지정된 기능들을 수행하는 컴퓨터 프로그램 명령들(instructions)을 의미하는 것으로 해석될 수 있다. 이들 컴퓨터 프로그램 명령들은 컴퓨터 장치에 구비된 메모리 또는 컴퓨터에서 판독 가능한 메모리에 저장될 수 있기 때문에, 블록도의 블록들 또는 흐름도의 단계들에서 설명된 기능들은 이를 수행하는 명령 수단을 내포하는 제조물로 생산될 수도 있다. 아울러, 각 블록 또는 각 단계는 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 명령들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 가능한 실시예들에서는 블록들 또는 단계들에서 언급된 기능들이 정해진 순서와 달리 실행되는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들 또는 단계들은 실질적으로 동시에 수행되거나, 역순으로 수행될 수 있으며, 경우에 따라 일부 블록들 또는 단계들이 생략된 채로 수행될 수도 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 마이크로 컴퓨터를 이용한 이동약자를 위한 스마트 지팡이의 구조를 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 마이크로 컴퓨터를 이용한 이동약자를 위한 스마트 지팡이(110)는 초음파 센서(111), 카메라 모듈(112) 및 마이크로 컴퓨터(113)를 포함한다.

초음파 센서(111)는 초음파를 방사하여 사용자의 전방에 위치한 장애물과의 이격 거리를 측정한다.

관련해서, 초음파 센서(111)는 전방에 초음파를 방사한 후 전방에 존재하는 장애물에 반사되어 돌아오는 초음파의 회귀 시간을 측정함으로써, 상기 사용자와 상기 장애물 간의 이격 거리를 측정할 수 있다.

카메라 모듈(112)는 상기 사용자의 전방에 위치한 상기 장애물을 촬영한다.

마이크로 컴퓨터(113)는 초음파 센서(111)를 통해 측정된 상기 장애물과의 이격 거리 및, 카메라 모듈(112)을 통해 촬영된 이미지로부터 획득된 상기 장애물의 크기에 기초하여 상기 장애물에 대한 상기 사용자의 전방 충돌 위험 여부를 판단한 후 상기 장애물에 대해 충돌 위험 상태인 것으로 판단되면, 진동 발생기를 통해 상기 사용자에게 전방 충돌 위험을 알리기 위한 진동을 발생시킨다.

이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 마이크로 컴퓨터(113)는 크기 연산부(114), 벡터 생성부(115), 유클리드 거리 연산부(116), 판단부(117) 및 진동 발생부(118)를 포함한다.

크기 연산부(114)는 카메라 모듈(112)을 통해 촬영된 이미지로부터 객체 추적을 수행하여 상기 장애물에 대응하는 영역을 인식한 후 상기 인식된 영역의 크기를 상기 장애물에 대한 크기로 연산한다.

관련해서, 크기 연산부(114)는 상기 카메라 모듈(112)을 통해 촬영된 이미지를 구성하는 화소들 중 상기 장애물을 인식하기 위해서 미리 설정된 색상값을 화소값으로 갖는 화소들을 상기 장애물에 대응하는 영역으로 인식한 후 상기 인식된 영역의 크기를 상기 장애물의 크기로 연산할 수 있다.

벡터 생성부(115)는 상기 장애물과의 이격 거리와 상기 장애물의 크기를 성분으로 포함하는 2차원의 측정 벡터를 생성한다.

예컨대, 상기 장애물과의 이격 거리가 'd', 상기 장애물의 크기를 'm'이라고 하는 경우, 벡터 생성부(115)는 'd'와 'm'을 성분으로 포함하는 '(d, m)'이라고 하는 2차원의 측정 벡터를 생성할 수 있다.

유클리드 거리 연산부(116)는 상기 측정 벡터와 미리 정해진 기준 벡터 간의 유클리드 거리(Euclidean Distance)를 연산한다.

여기서, 상기 기준 벡터는 개발자나 사용자에 의해 미리 설정된 벡터로 장애물과의 충돌 가능성을 판정하기 위한 미리 설정된 임계치에 해당된다.

그리고, 유클리드 거리란 두 벡터 간의 거리를 의미하는 것으로 하기의 수학식 1에 따라 연산될 수 있다.

상기 수학식 1에서 D는 유클리드 거리, p_i와 q_i는 두 벡터에 포함되어 있는 i번째 성분들을 의미한다. 두 벡터 간의 유클리드 거리가 작을수록 두 벡터는 유사한 벡터라고 볼 수 있고, 두 벡터 간의 유클리드 거리가 클수록 두 벡터는 비유사한 벡터라고 볼 수 있다.

즉, 상기 측정 벡터와 상기 기준 벡터 간의 유클리드 거리가 작을수록 상기 측정 벡터는 상기 기준 벡터와 유사한 벡터라고 볼 수 있고, 유클리드 거리가 클수록 상기 측정 벡터는 상기 기준 벡터와 비유사한 벡터라고 볼 수 있다.

판단부(117)는 상기 유클리드 거리의 연산값과 미리 정해진 유클리드 기준 거리를 비교하여 상기 장애물에 대한 충돌 위험여부를 판단한다.

이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 판단부(117)는 상기 유클리드 거리의 연산값과 상기 유클리드 기준 거리를 비교하여, 상기 유클리드 거리의 연산값이 상기 유클리드 기준 거리 미만인 것으로 확인되면, 상기 장애물에 대해 충돌 위험 상태인 것으로 판단할 수 있다.

즉, 상기 측정 벡터와 상기 기준 벡터 간의 유클리드 거리가 상기 유클리드 기준 거리 미만으로 될 정도로 상기 측정 벡터가 상기 기준 벡터에 근접하게 되면, 상기 사용자가 장애물에 아주 근접한 상황으로 볼 수 있기 때문에 판단부(117)는 상기 장애물에 대해 충돌 위험 상태인 것으로 판단할 수 있다.

진동 발생부(118)는 판단부(117)가 상기 장애물에 대한 충돌 위험여부를 판단한 결과, 상기 장애물에 대해 충돌 위험 상태인 것으로 판단된 경우, 상기 진동 발생기를 통해 상기 사용자에게 충돌 위험 상태임을 알리기 위한 진동을 발생시킨다.

즉, 본 발명에 따른 스마트 지팡이(110)는 장애물과의 이격 거리와 장애물의 크기를 함께 고려해서 사용자가 상기 장애물에 근접하였는지를 판정한 후 상기 장애물과 충돌이 발생할 것으로 판단된 경우, 진동 발생기를 통해 상기 사용자에게 충돌 위험 상태임을 알리는 진동을 발생시킴으로써, 시각장애인과 같은 이동 약자가 장애물을 쉽게 회피할 수 있도록 지원할 수 있다.

이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 진동 발생부(118)는 테이블 유지부(119), 진동 세기값 확인부(120) 및 진동 발생 처리부(121)를 포함할 수 있다.

테이블 유지부(119)는 미리 정해진 서로 다른 복수의 진동 세기값들과 상기 복수의 진동 세기값들 각각에 대응하는 미리 정해진 서로 다른 유클리드 거리에 대한 상한값과 하한값이 지정된 범위값이 기록되어 있는 진동 세기 테이블을 저장하여 유지한다.

예컨대, 상기 진동 세기 테이블에는 하기의 표 1과 같이 정보가 기록되어 있을 수 있다.

복수의 진동 세기값들	유클리드 거리에 대한 범위값
강	0~10
중	10~20
약	20~30

진동 세기값 확인부(120)는 판단부(117)에서 상기 장애물에 대해 충돌 위험 상태인 것으로 판단된 경우, 상기 진동 세기 테이블로부터 상기 유클리드 거리의 연산값이 속해있는 제1 유클리드 거리의 범위값에 대응되어 기록되어 있는 제1 진동 세기값을 확인한다.

예컨대, 유클리드 거리 연산부(116)에서 연산된 상기 측정 벡터와 상기 기준 벡터 간의 유클리드 거리의 연산값이 '15'라고 하는 경우, 진동 세기값 확인부(120)는 상기 표 1과 같은 진동 세기 테이블로부터 상기 유클리드 거리의 연산값인 '15'가 속해있는 '10~20'이라는 범위값에 대응되어 기록되어 있는 '중'이라는 진동 세기값을 상기 제1 진동 세기값으로 확인할 수 있다.

이렇게, 상기 제1 진동 세기값이 확인되면, 진동 발생 처리부(121)는 상기 진동 발생기를 통해 상기 제1 진동 세기값에 따른 진동 세기를 갖는 진동을 발생시킨다.

즉, 본 발명에 따른 스마트 지팡이(110)는 장애물과의 충돌 위험 정도라고 볼 수 있는 상기 측정 벡터와 상기 기준 벡터 간의 유클리드 거리에 따라 서로 다른 진동 세기값에 따른 진동 세기로 진동을 발생시킴으로써, 사용자가 진동 세기를 기초로 현재 얼마나 위험한 상태인지를 인지할 수 있도록 지원할 수 있다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 지팡이의 장애물 경고 방법을 도시한 순서도이다.

단계(S210)에서는 초음파 센서를 이용하여 사용자의 전방에 위치한 장애물과의 이격 거리를 측정한다.

단계(S220)에서는 카메라 모듈을 이용하여 상기 사용자의 전방에 위치한 상기 장애물을 촬영한다.

단계(S230)에서는 상기 초음파 센서를 통해 측정된 상기 장애물과의 이격 거리 및, 상기 카메라 모듈을 통해 촬영된 이미지로부터 획득된 상기 장애물의 크기에 기초하여 상기 장애물에 대한 사용자의 전방 충돌 위험 여부를 판단한 후 상기 장애물에 대해 충돌 위험 상태인 것으로 판단되면, 진동 발생기를 통해 상기 사용자에게 전방 충돌 위험을 알리기 위한 진동을 발생시킨다.

이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 단계(S230)에서는 상기 카메라 모듈을 통해 촬영된 이미지로부터 객체 추적을 수행하여 상기 장애물에 대응하는 영역을 인식한 후 상기 인식된 영역의 크기를 상기 장애물에 대한 크기로 연산하는 단계, 상기 장애물과의 이격 거리와 상기 장애물의 크기를 성분으로 포함하는 2차원의 측정 벡터를 생성하는 단계, 상기 측정 벡터와 미리 정해진된 기준 벡터 간의 유클리드 거리를 연산하는 단계, 상기 유클리드 거리의 연산값과 미리 정해진 유클리드 기준 거리를 비교하여 상기 장애물에 대한 충돌 위험여부를 판단하는 단계 및 상기 장애물에 대한 충돌 위험여부를 판단한 결과, 상기 장애물에 대해 충돌 위험 상태인 것으로 판단된 경우, 상기 진동 발생기를 통해 상기 사용자에게 상기 장애물과의 충돌 위험 상태임을 알리는 진동을 발생시키는 단계를 포함할 수 있다.

이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 판단하는 단계는 상기 유클리드 거리의 연산값과 상기 유클리드 기준 거리를 비교하여, 상기 유클리드 거리의 연산값이 상기 유클리드 기준 거리 미만인 것으로 확인되면, 상기 장애물에 대해 충돌 위험 상태인 것으로 판단할 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 장애물과의 충돌 위험 상태임을 알리는 진동을 발생시키는 단계는 미리 정해진 서로 다른 복수의 진동 세기값들과 상기 복수의 진동 세기값들 각각에 대응하는 미리 정해진 서로 다른 유클리드 거리에 대한 상한값과 하한값이 지정된 범위값이 기록되어 있는 진동 세기 테이블을 저장하여 유지하는 단계, 상기 판단하는 단계에서 상기 장애물에 대해 충돌 위험 상태인 것으로 판단된 경우, 상기 진동 세기 테이블로부터 상기 유클리드 거리의 연산값이 속해있는 제1 유클리드 거리의 범위값에 대응되어 기록되어 있는 제1 진동 세기값을 확인하는 단계 및 상기 제1 진동 세기값이 확인되면, 상기 진동발생기를 통해 상기 제1 진동 세기값에 따른 진동 세기를 갖는 진동을 발생시키는 단계를 포함한다.

이상, 도 2를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 지팡이의 장애물 경고 방법에 대해 설명하였다. 여기서, 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 지팡이의 장애물 경고 방법은 도 1을 이용하여 설명한 마이크로 컴퓨터를 이용한 이동약자를 위한 스마트 지팡이(110)의 동작에 대한 구성과 대응될 수 있으므로, 이에 대한 보다 상세한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명의 일실시예에 따른 스마트 지팡이의 장애물 경고 방법은 컴퓨터와의 결합을 통해 실행시키기 위한 저장매체에 저장된 컴퓨터 프로그램으로 구현될 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 지팡이의 장애물 경고 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

110: 마이크로 컴퓨터를 이용한 이동약자를 위한 스마트 지팡이
111: 초음파 센서 112: 카메라 모듈
113: 마이크로 컴퓨터 114: 크기 연산부
115: 벡터 생성부 116: 유클리드 거리 연산부
117: 판단부 118: 진동 발생부
119: 테이블 유지부 120: 진동 세기값 확인부
121: 진동 발생 처리부

Claims

초음파를 방사하여 사용자의 전방에 위치한 장애물과의 이격 거리를 측정하는 초음파 센서;
상기 사용자의 전방에 위치한 상기 장애물을 촬영하는 카메라 모듈; 및
상기 초음파 센서를 통해 측정된 상기 장애물과의 이격 거리 및, 상기 카메라 모듈을 통해 촬영된 이미지로부터 획득된 상기 장애물의 크기에 기초하여 상기 장애물에 대한 상기 사용자의 전방 충돌 위험 여부를 판단한 후 상기 장애물에 대해 충돌 위험 상태인 것으로 판단되면, 진동 발생기를 통해 상기 사용자에게 전방 충돌 위험을 알리기 위한 진동을 발생시키는 마이크로 컴퓨터
를 포함하고,
상기 마이크로 컴퓨터는
상기 카메라 모듈을 통해 촬영된 이미지로부터 객체 추적을 수행하여 상기 장애물에 대응하는 영역을 인식한 후 상기 인식된 영역의 크기를 상기 장애물에 대한 크기로 연산하는 크기 연산부;
상기 장애물과의 이격 거리와 상기 장애물의 크기를 성분으로 포함하는 2차원의 측정 벡터를 생성하는 벡터 생성부;
상기 측정 벡터와 미리 정해진 기준 벡터 간의 유클리드 거리를 연산하는 유클리드 거리 연산부;
상기 유클리드 거리의 연산값과 미리 정해진 유클리드 기준 거리를 비교하여 상기 장애물에 대한 충돌 위험여부를 판단하는 판단부; 및
상기 판단부가 상기 장애물에 대한 충돌 위험여부를 판단한 결과, 상기 장애물에 대해 충돌 위험 상태인 것으로 판단된 경우, 상기 진동 발생기를 통해 상기 사용자에게 충돌 위험 상태임을 알리기 위한 진동을 발생시키는 진동 발생부
를 포함하는 마이크로 컴퓨터를 이용한 이동약자를 위한 스마트 지팡이.
삭제
제1항에 있어서,
상기 판단부는
상기 유클리드 거리의 연산값과 상기 유클리드 기준 거리를 비교하여, 상기 유클리드 거리의 연산값이 상기 유클리드 기준 거리 미만인 것으로 확인되면, 상기 장애물에 대해 충돌 위험 상태인 것으로 판단하는 마이크로 컴퓨터를 이용한 이동약자를 위한 스마트 지팡이.
제1항에 있어서,
상기 진동 발생부는
미리 정해진 서로 다른 복수의 진동 세기값들과 상기 복수의 진동 세기값들 각각에 대응하는 미리 정해진 서로 다른 유클리드 거리에 대한 상한값과 하한값이 지정된 범위값이 기록되어 있는 진동 세기 테이블을 저장하여 유지하는 진동 세기 테이블 유지부;
상기 판단부에서 상기 장애물에 대해 충돌 위험 상태인 것으로 판단된 경우, 상기 진동 세기 테이블로부터 상기 유클리드 거리의 연산값이 속해있는 제1 유클리드 거리의 범위값에 대응되어 기록되어 있는 제1 진동 세기값을 확인하는 진동 세기값 확인부; 및
상기 제1 진동 세기값이 확인되면, 상기 진동 발생기를 통해 상기 제1 진동 세기값에 따른 진동 세기를 갖는 진동을 발생시키는 진동 발생 처리부
를 포함하는 마이크로 컴퓨터를 이용한 이동약자를 위한 스마트 지팡이.
초음파 센서를 이용하여 사용자의 전방에 위치한 장애물과의 이격 거리를 측정하는 단계;
카메라 모듈을 이용하여 상기 사용자의 전방에 위치한 상기 장애물을 촬영하는 단계; 및
상기 초음파 센서를 통해 측정된 상기 장애물과의 이격 거리 및, 상기 카메라 모듈을 통해 촬영된 이미지로부터 획득된 상기 장애물의 크기에 기초하여 상기 장애물에 대한 사용자의 전방 충돌 위험 여부를 판단한 후 상기 장애물에 대해 충돌 위험 상태인 것으로 판단되면, 진동 발생기를 통해 상기 사용자에게 전방 충돌 위험을 알리기 위한 진동을 발생시키는 단계
를 포함하고,
상기 전방 충돌 위험을 알리기 위한 진동을 발생시키는 단계는
상기 카메라 모듈을 통해 촬영된 이미지로부터 객체 추적을 수행하여 상기 장애물에 대응하는 영역을 인식한 후 상기 인식된 영역의 크기를 상기 장애물에 대한 크기로 연산하는 단계;
상기 장애물과의 이격 거리와 상기 장애물의 크기를 성분으로 포함하는 2차원의 측정 벡터를 생성하는 단계;
상기 측정 벡터와 미리 정해진된 기준 벡터 간의 유클리드 거리를 연산하는 단계;
상기 유클리드 거리의 연산값과 미리 정해진 유클리드 기준 거리를 비교하여 상기 장애물에 대한 충돌 위험여부를 판단하는 단계; 및
상기 장애물에 대한 충돌 위험여부를 판단한 결과, 상기 장애물에 대해 충돌 위험 상태인 것으로 판단된 경우, 상기 진동 발생기를 통해 상기 사용자에게 상기 장애물과의 충돌 위험 상태임을 알리는 진동을 발생시키는 단계
를 포함하는 스마트 지팡이의 장애물 경고 방법.
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제5항에 있어서,
상기 판단하는 단계는
상기 유클리드 거리의 연산값과 상기 유클리드 기준 거리를 비교하여, 상기 유클리드 거리의 연산값이 상기 유클리드 기준 거리 미만인 것으로 확인되면, 상기 장애물에 대해 충돌 위험 상태인 것으로 판단하는 스마트 지팡이의 장애물 경고 방법.
제5항에 있어서,
상기 장애물과의 충돌 위험 상태임을 알리는 진동을 발생시키는 단계는
미리 정해진 서로 다른 복수의 진동 세기값들과 상기 복수의 진동 세기값들 각각에 대응하는 미리 정해진 서로 다른 유클리드 거리에 대한 상한값과 하한값이 지정된 범위값이 기록되어 있는 진동 세기 테이블을 저장하여 유지하는 단계;
상기 판단하는 단계에서 상기 장애물에 대해 충돌 위험 상태인 것으로 판단된 경우, 상기 진동 세기 테이블로부터 상기 유클리드 거리의 연산값이 속해있는 제1 유클리드 거리의 범위값에 대응되어 기록되어 있는 제1 진동 세기값을 확인하는 단계; 및
상기 제1 진동 세기값이 확인되면, 상기 진동발생기를 통해 상기 제1 진동 세기값에 따른 진동 세기를 갖는 진동을 발생시키는 단계
를 포함하는 스마트 지팡이의 장애물 경고 방법.
제5항, 제7항 또는 제8항 중 어느 한 항의 방법을 컴퓨터와의 결합을 통해 실행시키기 위한 컴퓨터 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능 기록 매체.
제5항, 제7항 또는 제8항 중 어느 한 항의 방법을 컴퓨터와의 결합을 통해 실행시키기 위한 저장매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.