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KR102075646B1 - 시각장애인용 횡단경로 안내 방법 - Google Patents

시각장애인용 횡단경로 안내 방법 Download PDF

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Publication number
KR102075646B1
KR102075646B1 KR1020190081792A KR20190081792A KR102075646B1 KR 102075646 B1 KR102075646 B1 KR 102075646B1 KR 1020190081792 A KR1020190081792 A KR 1020190081792A KR 20190081792 A KR20190081792 A KR 20190081792A KR 102075646 B1 KR102075646 B1 KR 102075646B1
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KR
South Korea
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visually impaired
signal
sound
path
crossing
Prior art date
Application number
KR1020190081792A
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Inventor
한치영
Original Assignee
(주)휴먼케어
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Publication date
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Abstract

본 발명은 시각장애인이 휴대한 스마트폰에 애플리케이션 프로그램 형태로 탑재되어 시각장애인의 횡단 방향에 따라 음향신호기를 선별적으로 동작시킴과 함께 시각장애인이 자주 이용하는 다수의 횡단경로에 속한 음향신호기를 시각장애인과 음향신호기의 위치 정보를 기반으로 자동으로 동작시키는 시각장애인용 횡단경로 안내 방법에 관한 것이다.
본 발명의 시각장애인용 횡단경로 안내 방법은 시각장애인이 휴대하는 스마트폰에 애플리케이션 프로그램 형태로 탑재되어 수행되되, 보행신호등 지주에 설치되어 시각장애인을 위한 위치안내 음향 및 신호안내 음향을 방송하는 시각장애인용 음향신호기에서 주기적으로 송출하는 고유 ID 및 위치 좌표 정보 또는 이에 더하여 횡단 방향 정보를 무선으로 수신한 후에 시각장애인의 접근 위치에 의거하여 자동 또는 시각장애인의 버튼 조작에 의해 수동으로 횡단경로 상의 음향신호기를 선택하는 (a) 단계; 상기 (a) 단계에서 선택된 음향신호기와 연결된 상태에서 자동 또는 시각장애인의 버튼 조작에 의해 수동으로 음향신호기에 위치안내 음향 또는 신호안내 음향의 방송을 무선 요청하는 (b) 단계 및 음향신호기로부터 횡단 시작 안내 신호 및 관할 횡단보도의 차선 정보를 무선으로 수신하고, 상기 수신 시점부터 차선 정보 및 시각장애인의 평균 보행속도를 대입하여 시각장애인의 횡단 위치를 계산하는 (c) 단계를 포함한다.

Description

시각장애인용 횡단경로 안내 방법{method for guiding pedestrian crossing route for the blind}
본 발명은 시각장애인용 횡단경로 안내 방법에 관한 것으로, 특히 시각장애인이 휴대한 스마트폰에 애플리케이션 프로그램 형태로 탑재되어 시각장애인의 횡단 방향에 따라 음향신호기를 선별적으로 동작시킴과 함께 시각장애인이 자주 이용하는 다수의 횡단경로에 속한 음향신호기를 시각장애인과 음향신호기의 위치 정보를 기반으로 자동으로 동작시키는 시각장애인용 횡단경로 안내 방법에 관한 것이다.
비시각장애인과 비교하여 시각장애인이 혼자서 독립 보행으로 교차로 횡단보도를 건너는 일은 매우 위험하거나 어려움이 많다.
횡단보도를 안전하게 횡단할 수 있도록 안내하는 시각장애인용 음향신호기는 2000년도에 경찰청 규격서가 제정된 이후 현재에도 꾸준히 보급되어 사용되고 있는바, 보행신호등 지주에 설치되어 보행신호등과 전기를 공유하는 도로교통법상의 교통시설물에 속한다. 현재까지 설치된 수량은 전국적으로 수십만개에 이르며, 전체 보행신호등의 약 40%에 육박하는 보행신호등에 설치되어 있을 정도로 음향신호기가 전국적으로 널리 보급되어 있다.
그러나 장애의 특성상 시각장애인이 보행신호등 지주에 설치된 버튼까지 직접 접근하여 음향신호기를 조작하기가 매우 어렵기 때문에 휴대용 리모컨(이하 '무선 제어기'라 한다)을 통해 원격으로 음향신호기를 작동시킬 수 있도록 하는 규격이 제정되어 있다.
도 1은 일반적인 4거리 교차로 횡단보도의 음향신호기 설치 상태도인바, 도 1에서 참조번호 51은 시각장애인을 나타내고, 52 및 30은 각각 보행신호등 지주 및 시각장애인이 휴대하고 다니는 무선 제어기를 나타낸다.
도 1에 도시한 바와 같이, 4거리 교차로의 경우 각 횡단보도마다 2개의 보행신호등(52)이 횡단보도를 사이에 두고 대향 설치되어 있고, 각 보행신호등(52)마다 1개의 음향신호기 및 이를 동작시키는 조작 버튼(54)이 설치되어 있다. 음향신호기(53a),(53b) 역시 각 횡단보도를 사이에 두고 대향 설치된 2개가 한 조가 되어 동작하도록 되어 있다.
한편, 시각장애인이 휴대하고 다닐 수 있는 무선 제어기는 쉽고 편리한 사용을 위해 조작 버튼 수를 2개로 제한하여 전국의 모든 음향신호기를 대상으로 사용할 수 있도록 규격화되어 있다.
그러나 이러한 원격 무선 제어나 조작 버튼의 단순화 등의 편의성을 앞세운 이유로 시각장애인과 경찰청은 예상치 못한 불편과 민원으로 어려움을 겪고 있는 실정이다. 예를 들어 도 1에 도시한 바와 같은 4거리의 경우 보행신호등(52)에 설치된 음향신호기(53a),(53b)는 총 8개가 되는데, 시각장애인(51)이 4거리 근처에 접근하여 어디에 있을지 모르는 음향신호기를 향하여 무선 제어기(30)를 작동시키게 되면, RF 전파의 무지향 특성에 따라 근처의 2~8대의 복수의 음향신호기가 동시에 무선 신호를 수신하게 되어 다음과 같은 문제가 발생한다.
첫 번째, 복수의 음향신호기를 통한 동시 중복 안내 방송으로 시각장애인이 방송의 내용을 정확하게 파악하기 어려울 뿐 아니라 과다 소음 발생으로 주변 상가나 주변 시민으로부터 민원을 유발하였다.
이를 감안하여 음향신호기의 수신전계강도(RSSI; Received Signal Strength Indicator)를 적절히 조정하여 그 수신 범위를 제어함으로써 다수의 음향신호기가 동시에 동작하는 것을 방지하고 있으나 무선 신호의 특성상 온도, 습도, 주변 통신기기나 고전압 기기 영향 등 환경적인 여러 요인에 의하여 수신 범위가 변화하고, 이에 따라 원하는 거리에서 동작하도록 하는 것이 결코 용이하지 않았다.
두 번째, 보행신호등은 사용자를 중심으로 항상 동서축과 남북축 두 개의 횡단 방향이 함께 있는데 시각장애인이 건너고자 하는 방향의 보행신호등보다 근처 다른 방향의 보행신호등이 먼저 녹색 신호로 전환하였을 경우 시각장애인은 이를 자신이 건널 방향의 보행신호등으로 착각하고 다른 방향의 음향신호기의 안내에 따라 횡단을 개시함으로써 자동차 충돌 사고에 노출될 위험이 있었다,
이렇듯 시각장애인 입장에서 보면 흰지팡이, 가방 및 스마트폰에 더하여 무선 제어기를 항상 몸에 지니고 다녀야 하는 불편함 및 집 근처나 직장 근처 등 자신이 자주 보행하는 보행경로 상의 횡단보도에서도 매번 무선 제어기를 작동시키며 어디에 있을지 모르는 음향신호기를 학인하고 이용해야 하는 불편함 등이 가중되어 무선 제어기를 통한 음향신호기의 이용률이 매우 저조한 상태에 있다.
한편, 전술한 문제를 감안하여 하기 선행기술 1에서는 무선 제어기에 각각 동서남북의 4방향을 선택 신호를 출력하는 4개의 조작 버튼을 구비하고, 음향신호기에도 이에 대응되는 방향 코드를 부여하여 시각장애인이 가고자 원하는 방향의 음향신호기만 동작하도록 하는 기술이 개시되어 있다.
그러나 이러한 선행기술 1에 따르면, 기존에 수없이 설치 및 보급된 음향신호기 및 무선 제어기와의 사이에 호환성이 없기 때문에 기존에 설치된 음향신호기를 새로운 것으로 교체하거나 하나하나 회수하여 개조해야 하는데, 이는 경제적인 문제로 실현 불가능할 뿐 아니라 무선 제어기의 조작 버튼 수의 증가를 원인으로 하는 새로운 사용상의 불편함과 경찰청 비규격이 유발되는 문제점이 있었다.
한편, 하기 선행기술 2에서는 무선 제어기를 휴대해야 하는 불편함을 제거하고자 시각장애인이 항상 휴대하고 다니는 스마트폰을 통해 무선 제어기의 기능을 구현하는 기술이 제안되어 있다.
도 2는 하기 선행기술 2에 개시된 시각장애인용 횡단보도 안내 시스템의 전반적인 시스템 구성도인바, 도 1과는 도면 부호가 달리 부여된 관계로 편의상 도 2에 국한해서만 관련 도면 부호가 사용됨을 밝혀둔다. 도 2에서 일방향 실선 화살표는 감지기(20)에서 스마트폰(10)으로 비콘 신호가 일방적으로 전달되는 것을 나타내고, 쌍방향 실선 화살표는 스마트폰(10)과 작동기(40 등)가 와이파이 신호를 통해서 신호를 주고받는 것을 나타내며, 작동기(40 등)의 마이콤과 음향신호기(30 등)의 신호 입력부가 연결(유선 연결)된 것을 나타낸다.
도 2에 도시한 바와 같이, 선행기술 2에 개시된 시각장애인용 횡단보도 안내시스템(1)은, 스마트폰(10), 복수의 감지기(20), 복수의 음향신호기(30 등), 복수의 작동기(40 등) 및 스마트폰(10)에 탑재된 시각장애인용 어플리케이션(50)으로 구성된다.
전술한 구성에서, 각 감지기(20)는, 예를 들어 횡단보도를 중심으로 한 반경 50m 이내에 1~2m 간격으로 복수 설치되되 횡단보도를 향해서 횡단보도 근처의 보행신호등 지주나 주변 전봇대 또는 별도의 구조물에 설치될 수 있다. 이렇게 하는 이유는 비콘 신호의 유효 도달 거리를 대략 50m 정도로 설정한 상태에서 시각장애인이 횡단보도 근처 50m 내로 들어오면 스마트폰(10)이 감지기(20)가 송출하는 비콘 신호를 한꺼번에 감지하기 위해서다. 이 경우에 시각장애인용 어플리케이션(50)은 복수의 감지기(20)의 위치를 한꺼번에 파악할 수 있기 때문에 시각장애인을 횡단보도로 안내하는 최단 거리를 신속하게 찾아낼 수 있다.
각 감지기(20)에는 고유 식별번호가 부여되어 있어서 그 송출 비콘 신호에는 이러한 고유 식별번호가 포함되는데, 각 감지기(20)의 고유 식별번호와 그 설치 위치 정보는 시각장애인용 어플리케이션(50)에 미리 저장된다. 이에 따라 스마트폰(10)은 수신한 비콘 신호에 포함된 고유 식별번호로 각 감지기(20) 구별하여 시각장애인의 현재 위치를 파악한 후에 횡단보도로 향하는 방향을 결정한다.
각 감지기(20)는 비콘 신호, 예를 들어 블루투스 통신 방식을 사용하는 비콘 신호의 생성하는 비콘 칩(21), 비콘 신호를 무선 송출하는 비콘 안테나(22) 및 전비콘 칩에 전원을 공급하는 전원부(24)로 구성되는데, 전원부(24)는 1차 또는 2차 배터리로 구성된다.
다음으로, 음향신호기(30 등)는 횡단보도에 위치하는 보행신호등 지주에 설치되어, 시각장애인에게 횡단 시기와 현재 위치를 음성으로 알려준다.
작동기(40 등)은 음향신호기(30 등)와 쌍을 이루어 구비되어 자신과 쌍을 이루는 음향신호기(30)를 작동시킨다. 각 작동기(40 등)는 저전력에서 작동되어 와이파이 신호를 생성하는 저전력 와이파이칩(41), 와이파이 신호를 송출하는 와이파이안테나(42), 1차 또는 2차 배터리로 구현되는 전원부(44) 및 와이파이칩(41)과 전원부(44)를 제어하는 마이콤(43)을 구비한다. 마이콤(43)은 음향신호기(30)의 신호입력부(미도시)와 연결되는데, 마이콤(43)이 신호입력부에 신호를 입력하면 음향신호기(30)가 작동된다. 각 작동기(40 등)는 서로 다른 와이파이신호를 내 보낸다.
한편, 스마트폰(10)이 비콘칩(21)에서 보내는 비콘 신호를 감지하면, 시각장애인용 어플리케이션(50)은 스마트폰(10)의 스피커(미도시)를 통해서 시각장애인을 횡단보도까지 안내하는 음성을 시각장애인이 횡단보도에 도착할 때까지 내보낸다. 시각장애인이 횡단보도에 도착하면, 시각장애인용 어플리케이션(50)은 시각장애인이 횡단보도에서 건너가고자 하는 방향을 정하기 위해 복수의 작동기(40 등) 중 어느 하나를 선택하라고 안내한다.
이에 응하여 시각장애인이 복수의 작동기(40 등) 중 하나를 선택하면, 선택된 작동기(40 등)는 자신과 쌍을 이루는 음향신호기(30 등)를 작동시키고, 작동된 음향신호기(30 등)는 시각장애인을 횡단보도에서 건너가고자 하는 방향으로 안내한다.
전술한 바와 같이, 선행기술 2에 따른 안내 시스템은 무선 제어기의 기능을 시각장애인이 항상 휴대하고 다니는 스마트폰에 애플리케이션 프로그램의 형태로 구현함으로써 사용상의 편의성을 향상시키고 있다.
그러나 선행기술 2는 이미 보급되어 있는 음향신호기에 구비된 두가지 기능 중에서 신호안내 음향 송출 기능만을 이용할 뿐이어서 음향신호기의 효용성을 현저히 떨어뜨리는 문제점이 있었다.
이와 관련하여 선행기술 2는 음향신호기에 이미 구비된 위치안내 음향 송출 기능을 사장시킨 채로 시각장애인을 횡단보도까지 안내하기 위해 각 횡단보도마다 수십 내지 수백에 이르는 많은 수의 감지기를 추가로 설치해야 할 뿐 아니라 음향신호기 신호입력부와 작동기의 마이콤을 유선으로 연결하거나 와이파이 등으로 무선 연결하기 위해 이미 설치된 모든 음향신호기를 회수하여 개조해야 하는데, 이는 효용성 및 경제적 측면에서 실현 가능성이 현저히 떨어지는 문제점이 있었다.
무엇보다도 횡단보도까지의 위치안내 음향의 발생원이 횡단보도에 설치된 음향신호기가 아니라 시각장애인이 갖고 있는 스마트폰이기 때문에 시각장애인의 입장에서는 위치안내 음향의 발생원을 따라 이동해야 공간적인 방향 감각을 통해 편리하게 횡단보도에 도달할 수 있지만, 스마트폰에서 제공되는 안내를 따라 횡단보도까지 도달하는 방식은 많은 어려움이 따르는 문제점이 있었다.
선행기술 1: 20-0364127호 등록실용신안공보(발명의 명칭: 시각장애인용 횡단보도 음향 신호 장치)
선행기술 2: 10-1492913호 등록특허공보(발명의 명칭: 시각장애인용 횡단보도 안내시스템)
선행기술 3: 10-1580764호 등록특허공보(발명의 명칭: 보행 안내 중계 시스템 및 보행 안내 중계 시스템의 운용 방법)
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 시각장애인이 휴대한 스마트폰에 애플리케이션 프로그램 형태로 탑재되어 시각장애인과 음향신호기의 위치 정보를 기반으로 교차로에 설치된 다수의 음향신호기 중에서 이용 가능한 횡단 방향의 두 음향신호기만 스마트폰에 표시되도록 제어하고, 건너고자 하는 횡단 방향에 따라 음향신호기를 간편하게 선별적으로 동작시킴과 함께 시각장애인이 자주 이용하는 다수의 횡단경로에 속한 여러 음향신호기를 시각장애인과 음향신호기의 위치 정보를 기반으로 사용자의 접근 위치와 경로 순서에 따라 자동으로 동작시키는 시각장애인용 횡단경로 안내 방법을 제공함을 목적으로 한다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 특징에 따르면, 시각장애인이 휴대하는 스마트폰에 애플리케이션 프로그램 형태로 탑재되어 수행되되, 보행신호등 지주에 설치되어 시각장애인을 위한 위치안내 음향 및 신호안내 음향을 방송하는 시각장애인용 음향신호기에서 주기적으로 송출하는 고유 ID 및 위치 좌표 정보 또는 이에 더하여 횡단 방향 정보를 무선으로 수신한 후에 시각장애인의 접근 위치에 의거하여 자동 또는 시각장애인의 버튼 조작에 의해 수동으로 횡단경로 상의 음향신호기를 선택하는 (a) 단계; 상기 (a) 단계에서 선택된 음향신호기와 연결된 상태에서 자동 또는 시각장애인의 버튼 조작에 의해 수동으로 음향신호기에 위치안내 음향 또는 신호안내 음향의 방송을 무선 요청하는 (b) 단계 및 음향신호기로부터 횡단 시작 안내 신호 및 관할 횡단보도의 차선 정보를 무선으로 수신하고, 상기 수신 시점부터 차선 정보 및 시각장애인의 평균 보행속도를 대입하여 시각장애인의 횡단 위치를 계산하는 (c) 단계를 포함하여 이루어진 시각장애인용 횡단경로 안내 방법이 제공된다.
상기 (c) 단계에 계산된 시각장애인의 횡단 위치를, 스마트폰의 가속도 센서에 의해 측정된 가속도값 및 대향 음향신호기에서 송출하는 무선 신호의 RSSI 값을 대입하여 보정한다.
상기 횡단 위치의 계산에 의한 횡단 완료 지점을 기준으로 자동 또는 시각장애인의 버튼 조작에 의해 수동으로 다음 횡단경로를 선택할 수 있도록 음성 또는 이에 더하여 문자로 안내한다.
미리 경로 정보가 저장되어 있는 저장경로 모드 이용시 시각장애인의 접근 위치가 선택된 횡단경로 상의 접근 순서와 맞지 않을 경우, 음향신호기의 고유 ID 및 횡단 방향의 음향신호기로부터의 수신 신호와 시각장애인의 위치 정보에 기반하여 횡단경로 상의 음향신호기부터 최종 목적지까지 횡단경로를 안내한다.
본 발명의 제2 특징에 따르면, 시각장애인이 휴대하는 스마트폰에 애플리케이션 프로그램 형태로 탑재되어 수행되되, 보행신호등 지주에 설치되어 시각장애인을 위한 위치안내 음향 및 신호안내 음향을 방송하는 각각의 기존 시각장애인용 음향신호기와 스마트폰 사이를 무선으로 중계하는 중계기가 주기적으로 송출하는 고유 ID 및 위치 좌표 정보 또는 이에 더하여 횡단 방향 정보를 무선으로 수신한 후에 시각장애인의 접근 위치에 의거하여 자동 또는 시각장애인의 버튼 조작에 의해 수동으로 횡단경로 상의 음향신호기를 선택하는 (h) 단계; 상기 (h) 단계에서 선택된 음향신호기와 한 조를 이루는 중계기와 연결된 상태에서 자동 또는 시각장애인의 버튼 조작에 의해 수동으로 상기 연결된 중계기에 위치안내 음향 또는 신호안내 음향의 방송을 무선 요청하는 (i) 단계 및 상기 연결된 중계기로부터 횡단 시작 안내 신호 및 관할 횡단보도의 차선 정보를 무선으로 수신하고, 상기 수신 시점부터 차선 정보 및 시각장애인의 평균 보행속도를 대입하여 시각장애인의 횡단 위치를 계산하는 (j) 단계를 포함하여 이루어진 시각장애인용 횡단경로 안내 방법이 제공된다.
전술한 제2 특징의 상기 (j) 단계에 계산된 시각장애인의 횡단 위치를, 스마트폰의 가속도 센서에 의해 측정된 가속도값 및 대향 음향신호기와 한 조를 이루는 중계기에서 송출하는 무선 신호의 RSSI 값을 대입하여 보정한다.
상기 횡단 위치의 계산에 의한 횡단 완료 지점을 기준으로 자동 또는 시각장애인의 버튼 조작에 의해 수동으로 다음 횡단경로를 선택할 수 있도록 음성 또는 이에 더하여 문자로 안내한다.
미리 경로 정보가 저장되어 있는 저장경로 모드 이용시 시각장애인의 접근 위치가 선택된 횡단경로 상의 접근 순서와 맞지 않을 경우, 음향신호기의 고유 ID 및 횡단 방향의 음향신호기로부터의 수신 신호와 시각장애인의 위치 정보에 기반하여 횡단경로 상의 음향신호기부터 최종 목적지까지 횡단경로를 안내한다.
본 발명의 시각장애인용 횡단경로 안내 방법에 따르면, 시각장애인이 휴대한 스마트폰에 애플리케이션 프로그램 형태로 탑재되어 시각장애인의 위치를 기반으로 두 횡단 방향 음향신호기만 스마트폰에 표시되도록 단순화시키고, 건너고자 하는 횡단 방향에 따라 음향신호기를 선별적으로 동작시킴과 함께 시각장애인이 자주 이용하는 다수의 횡단경로에 속한 여러 음향신호기를 시각장애인과 음향신호기의 위치 정보를 기반으로 사용자의 접근 위치와 경로 순서에 따라 자동으로 동작시킴으로써 시각장애인이 횡단보도를 보다 편리하고 손쉽게 이용할 수 있도록 지원한다.
도 1은 일반적인 4거리 교차로 횡단보도의 음향신호기 설치 상태도.
도 2는 선행기술 2에 개시된 시각장애인용 횡단보도 안내 시스템의 전반적인 시스템 구성도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 시각장애인용 횡단경로 안내 시스템의 구성도.
도 4는 본 발명의 시각장애인용 횡단경로 안내 시스템에서 각 음향신호기의 위치 정보 부여 방식을 설명하기 위한 도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 시각장애인용 횡단경로 안내 방법을 설명하기 위한 시퀀스 차트.
도 6은 본 발명의 시각장애인용 횡단경로 안내앱의 메인 화면.
도 7은 본 발명의 시각장애인용 횡단경로 안내 방법 중에서 초행길 모드 구성 화면.
도 8은 본 발명의 시각장애인용 횡단경로 안내 방법에서 횡단 방향 선택 구성 화면.
도 9는 본 발명의 시각장애인용 횡단경로 안내 방법에서 횡단 위치 계산 방법을 설명하기 위한 도.
도 10은 본 발명의 시각장애인용 횡단경로 안내 방법에 따른 횡단 완료 시점의 횡단경로 안내앱의 예시 화면.
도 11은 본 발명의 시각장애인용 횡단경로 안내 방법에서 지원 가능한 다중 횡단경로의 예시 도면.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 시각장애인용 횡단경로 안내 시스템의 구성도.
도 13은 도 12에 도시한 시각장애인용 횡단경로 안내 시스템을 통한 안내 방법을 설명하기 위한 시퀀스 차트.
이하에는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 시각장애인용 횡단경로 안내 방법의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 시각장애인용 횡단경로 안내 시스템의 구성도인바, 신규 음향신호기를 포함하는 시스템 구성도이다. 도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 시각장애인용 횡단경로 안내 시스템은 크게 시각장애인이 상시 휴대하고 다니는 스마트폰(300) 및 횡단보도를 사이에 두고 마주한 채로 보행신호등 지주에 설치되어 한 조로 동작하는 적어도 한 쌍의 음향신호기(100m),(100s)를 포함하여 이루어질 수 있다.
전술한 구성에서, 시각장애인이 상시 휴대하고 다니는 스마트폰(300)에는 근거리 무선 통신 기능, 예를 들어 와이파이 무선 통신 기능이나 블루투스 무선통신 기능이 구비되며 무선 제어기의 본연의 기능, 즉 위치안내 버튼을 통한 위치안내 음향 무선 요청 기능 및 신호안내 버튼을 통한 신호안내 음향 무선 요청 기능을 포함하여 시각장애인이 원하는 횡단경로를 안전하면서도 편리하게 이동할 수 있도록 지원하는 애플리케이션 프로그램(이하 이를 '횡단경로 안내앱'이라 한다)이 탑재되어 있다.
본 실시예에서는 근거리 통신으로 블루투스 통신, 특히 저전력 블루투스 통신 기능인 BLE(Bluetooth Low Energy)가 사용될 수 있는데, 잘 알려진 바와 같이 BLE는 대략 많게는 수백m의 도달 반경을 가진 2.4㎓ 주파수 대역 기반의 저전력/저용량 데이터 송수신이 가능한 블루투스 기술을 말한다. 이러한 BLE 주요 특장점은 동작 주기(duty cycle)가 수 밀리초(㎳) 정도에 불과하기 때문에 대부분의 시간을 슬립 모드(sleep mode)로 동작함으로써 전력 소모가 매우 적다는 것이다.
한편, 본 발명의 안내 시스템을 구성하는 각 음향신호기(100m),(100s)는 횡단경로 안내앱을 통한 음향신호기의 선별적 동작 지원 및 시각장애인의 보행 특성을 고려한 자동 응답형 동작을 지원하기 위해 당해 음향신호기의 고유 식별코드(이하 '고유 ID'라 한다), 위치 정보, 방향 정보 및 관할 횡단보도의 차선 정보 등을 저장한 채로 음향신호기의 전반적인 동작을 총괄적으로 제어하는 마이컴(105), 보행신호등으로부터 그 상태 신호를 전달받는 한편, 시각장애인이 휴대하고 다니는 무선 제어기(400)와의 무선 통신을 위한 제1 무선 통신모듈(120), 횡단보도를 사이에 두고 대향 설치된 음향신호기(100s)와의 상호 무선 통신을 위한 제2 무선 통신모듈(110) 및 시각장애인이 휴대하고 다니는 스마트폰의 BLE 통신모듈과 무선통신하여 시각장애인으로부터 원하는 기능을 전달받고 필요한 정보를 전달하는 BLE 통신모듈(140)을 포함하여 이루어질 수 있다.
구체적으로, 음향신호기의 BLE 통신모듈(140)은 예를 들어 1초 이내에서 주어진 시간 주기로 자기의 고유 ID 및 위치 좌표 정보 또는 이에 더하여 방향 정보를 무선으로 송출한다. 음향신호기의 BLE 통신모듈(140)은 이외에도 도로 횡단 중 연속된 보행경로 안내 서비스를 제공하기 위해 횡단경로 안내앱에 차선 정보 및 녹색등 점등과 동기된 횡단 개시 신호를 전송함으로써 횡단경로 안내앱이 시각장애인의 횡단보도 이동 위치 내지는 횡단 완료 여부를 판단할 수 있도록 지원한다.
하나의 횡단보도를 마주한 채로 한 쌍의 음향신호기가 설치되어 한 조로 동작하는데, 하나는 메인 음향신호기(100m)가 되는 반면에 다른 하나는 서브 음향신호기(100m)가 되며, 그 구성은 동일하다.
도면에서 참조번호 180은 해당 음향신호기(100m),(100s)가 설치된 보행신호등의 지주에 인접하여 설치되어 해당 음향신호기(100m),(100s)를 직접 조작하는 조작 버튼을 나타내고, 150은 각종 위치안내 음향이나 신호안내 음향의 음원을 저장하고 출력하는 음성모듈을 나타내며, 160은 음성모듈(150)에서 출력된 전기 신호를 음파로 변환하여 출력하는 스피커를 나타낸다.
한편, 음향신호기(100m),(100s)의 고유 ID는 전국 어디에서나 사용될 수 있도록 고유하게 부여되는데, 예를 들어 HM-AAA-0001-01 등의 형태로 부여될 수 있다. 여기에서 "AAA"의 첫번째 알파벳은 17개의 광역도시명 중 하나를 나타내고, 뒤에 나오는 2개의 알파벳은 시/군을 나타내며, "0001"은 해당 시/군에서의 교차로 식별코드를 나타내고, "01"은 해당 교차로의 설치 위치별 번호를 나타낸다. 이와 같이 각 음향신호기(100m),(100s)에 고유 ID를 부여함으로써 횡단경로 안내앱이 각 음향신호기의 위치 정보와 방향 정보를 손쉽게 구분할 수 있도록 하고, 이를 바탕으로 시각장애인이 현재 방향을 정확하게 알 수 있도록 문자 및 음성 안내가 지원되도록 한다.
도 4는 본 발명의 시각장애인용 횡단경로 안내 시스템에서 각 음향신호기의 위치 정보 부여 방식을 설명하기 위한 도이다. 도 4에 도시한 바와 같이, 각 음향신호기(100m),(100s)에는 그 설치 위치별 GPS 좌표가 시/분/초 값까지 구분하여 저장되어 있는데, 교차로의 경우 동서축과 남북축 2개 방향의 보행신호등이 항상 인근에 설치되기 때문에 인접한 2개의 음향신호기에 대해 대략 등거리에 있는 동일 지점의 평균 GPS 좌표값을 부여함으로써 시각장애인의 접근 방향을 감안한 GPS의 거리 오차를 감소시키고 있다. 이에 따르면, 4거리 교차로의 8개의 보행신호등에 대해 2개를 한 쌍으로 하여 4개 지점의 GPS값이 부여되기 때문에 시각장애인이 어디에서 교차로를 향해 이동하던지 간에 한 쌍인 2개 방향의 음향신호기만 횡단경로 안내앱에 인식된다.
제1 무선 통신모듈(120)은 종래와 마찬가지로 특정 산업용 주파수 대역, 예를 들어 358㎒ 주파수 대역을 사용하고, 제2 무선 통신모듈(110)은 다른 산업용 주파수 대역, 예를 들어 235㎒의 주파수 대역을 사용하도록 경찰청 규격서에 규정되어 있어서 현재 그대로 시행되도록 제조되고 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 시각장애인용 횡단경로 안내 방법을 설명하기 위한 시퀀스 차트이다. 도 5에 도시한 바와 같이, 먼저 단계 S100에서 각 음향신호기(100m),(100s)는, 예를 들어 1초 이내의 정해진 시간 간격으로 주기적으로 자기의 고유 ID 및 위치 좌표 또는 이에 더하여 횡단 방향 정보를 송출하는데, 시각장애인이 휴대하고 있는 스마트폰(300)에서 횡단경로 안내앱을 실행시키면 스마트폰에 내장된 BLE 통신모듈이 활성화될 수 있다.
이 상태에서, 시각장애인이 이동하여 교차로 주변에 접근하거나 예를 들어 초행길 모드 버튼을 누르는 경우에 횡단경로 안내앱은 BLE 통신모듈을 통해 복수의 음향신호기로부터 위치 좌표를 수신한 후에 이를 자기의 현재 위치에 대한 GPS 좌표와 함께 계산하여 횡단하고자 하는 음향신호기를 자동 또는 수동으로 선택한 후에 이를 시각장애인이 알 수 있도록 음성으로 출력(단계 S20)한다.
도 6은 본 발명의 횡단경로 안내앱의 메인 화면이다. 도 6에 도시한 바와 같이, 본 발명의 횡단경로 안내앱의 메인 화면은 크게 "초행길 모드", "저장경로 선택모드", "최근 이용경로" 및 "설정" 버튼(기능)으로 구성으로 구성되는데, 각 기능을 선택할 경우 별도의 페이지로 전환되도록 구성되어 있다.
먼저, 초행길 모드 기능은 시각장애인이 처음 이용하거나 처음 경험하게 되는 단일로 또는 교차로 횡단보도에서 횡단경로 안내 서비스를 제공 받기 위한 기능으로서, 해당 버튼 클릭 시 시각장애인이 휴대한 스마트폰의 GPS 위치를 기반으로 인근 횡단경로 안내를 위한 페이지로 전환된다.
그런데, 전술한 바와 같이 4거리 교차로의 경우 동일한 GPS 좌표를 한 쌍의 음향신호기가 공유하기 때문에 2개의 음향신호기 방향 또는 이에 더하여 해당 교차로의 명칭에 대한 안내 음향이 출력되는데, 시각장애인은 이 중에서 하나를 원하는 횡단 방향으로 선택할 수 있다. 이하에서는 편의상 음성을 대신하여 스마트폰의 화면으로 설명을 진행한다.
한편, 음향신호기의 방향 정보는 횡단경로 안내앱이 인터넷을 통해 관리 서버에 접속하여 획득할 수도 있으나, 이외에도 횡단경로 안내앱에 내장하거나 각 음향신호기에서 단계 S10의 고유 ID와 위치 좌표 송출 시에 함께 송출할 수도 있을 것이다. 다음으로, 횡단경로 안내앱은 서로의 BLE 통신모듈을 통해 통신하여 선택된 음향신호기와의 사이에서 연결을 확립(단계 S30)한다.
도 7은 본 발명의 시각장애인용 횡단경로 안내 방법 중에서 초행길 모드 구성 화면이다. 도 7에 도시한 바와 같이, 초행길 모드 구성 화면은 크게 "음향신호기 검색" 화면과 "횡단 방향 선택" 화면으로 구성된다. 이와 관련하여, 시각장애인이 "초행길 모드" 버튼 선택 시 주변에 설치된 음향신호기의 신호(BLE 신호)를 검색하는데, 검색 중에는 좌측에서 두번째 화면과 같이 검색하고 있다는 표시를 보여준다.
이 상태에서, 주변 음향신호기가 검색될 경우 우측에서 첫번째 화면과 같이 사용자 위치를 기반으로 주변 음향신호기의 횡단 방향에 대한 정보를 음성 또는 이에 더하여 문자(이하 '음성/문자'라 한다)로 안내하는데, 이 화면에서 시각장애인이 원하는 횡단 방향을 선택하면 나머지 선택하지 않은 방향의 음향신호기는 연결 상태를 즉시 종료한다, 도 7의 예시 화면에 따르면, "도마네거리"라는 교차로의 명칭이 먼저 음성으로 안내된 후에 "우리은행" 방향 및 "도마시장" 방향의 두 횡단 방향이 음성/문자로 안내된다.
다음으로, 시각장애인이 원하는 안내 음향, 즉 위치안내 음향 또는 신호안내 음향을 선택(단계 S40 또는 S70)하는데, 이후 횡단경로 안내앱은 BLE 통신모듈을 통해 연결된 음향신호기에 위치안내 음향 요청 신호를 전송(단계 S50)하거나 신호안내 음향 요청 신호를 전송(단계 S80)한다.
여기에서, 횡단경로 안내앱은 시각장애인이 원하는 안내 음향 버튼을 조작하지 않더라도 연결된 음향신호기와의 거리를 계산하고, 이렇게 계산된 거리에 따라 위치안내 음향 요청 신호를 자동으로 송출하고, 해당 음향신호기에서는 위치안내 음향 종료 신호를 송출하며, 위치안내 음향 방송 중이더라도 신호안내 음향 요청 신호를 직접 송출하거나 바로 신호안내 음향 요청 신호를 자동으로 송출하여 신호안내 음향이 방송될 수 있도록 제어할 수도 있을 것이다.
다음으로, 연결된 음향신호기는 단계 S60을 수행하여 위치안내 음향을 방송하거나 단계 S90을 수행하여 신호안내 음향을 방송한다. 이 경우에 음향신호기는 위치안내 음향 방송 후에 횡단경로 안내앱에 위치 안내 종료 신호를 전송(단계 S65)할 수 있다.
위치안내 음향 방송 기능에 따르면, 예를 들어 G장조 미뉴엣과 ㅇㅇ교차로 ㅇㅇ방향 횡단보도입니다'라는 안내 음성이 약 10초간 송출된다. 신호안내 음향 송출 기능에 따르면, 예를 들어 보행신호등의 등화 상태가 적색등일 경우 '잠시만 기다려 주십시오. ㅇㅇ교차로 ㅇㅇ방향횡단보도입니다' 라는 안내 음성이 송출되고, 적색등에서 녹색등으로 전환시 횡단 시점, 즉 '딩동댕 ㅇㅇ방향 횡단보도에 녹색불이 켜졌습니다. 건너가도 좋습니다.'라는 안내 음성이 송출된다.
도 8은 본 발명의 시각장애인용 횡단경로 안내 방법에서 횡단 방향 선택 구성 화면이다. 도 8에 도시한 바와 같이, 우측 화면 상에서 시각장애인이 횡단하고자하는 방향을 선택하면 이후 해당 방향의 음향신호기만 동작하는데, 최근 이용경로 또는 저장경로 모드로 동작 중인 경우에는 횡단 방향의 음향신호기만 자동으로 동작할 수도 있을 것이다.
이와 같이 횡단 방향의 음향신호기와의 사이에서 자동 또는 수동으로 연결이 확립된 상태에서 시각장애인이 위치안내 음향 및 신호안내 음향을 선택할 수 있는 버튼이 각각 횡단경로 안내앱 화면 상에 배치되고, 시각장애인이 이들 중 하나를 수동으로 선택하게 되면 BLE 통신모듈을 통해 해당 무선 신호가 연결된 음향신호기에 전송된다.
물론, 해당 음향신호기가 자동으로 위치안내 음향을 방송하고 이후 바로 신호안내 음향을 연속하여 방송하도록 제어할 수도 있는데, 이 경우에 위치안내 음향의 방송이 종료되면 해당 음향신호기가 방송 종료 신호를 횡단경로 안내앱에 전송하고, 횡단경로 안내앱은 이 신호 수신 후 다시 신호안내 음향을 요청하여 해당 음향신호기를 통해 연속적으로 신호안내 음향을 방송하는 방식으로 제어할 수 있을 것이다. 이 경우에도 시각장애인이 해당 버튼을 수동 선택하는 것에 의해 위치안내 음향 또는 신호안내 음향이 다시 방송되도록 제어할 수도 있을 것이다.
한편, 음향신호기는 단계 S100에서 횡단경로 안내앱을 통한 시각장애인의 적극적인 요청 또는 횡단경로 안내앱의 자체적인 요청에 따라 녹색등이 점등되었는지를 판단한다. 단계 S100에서의 판단 결과, 녹색등이 점등되지 않은 경우에는 단계 S100을 반복 수행하는 반면에, 녹색등이 점등된 경우에는 단계 S110을 수행하여 전술한 바와 같이 녹색등이 점등되었음을 알리는 신호안내 음향을 스피커를 통해 방송함과 함께 단계 S120을 수행하여 BLE 통신모듈을 통해 횡단 시작 안내 신호 및 해당 횡단보도의 차선 정보를 전송한다.
다음으로, 횡단경로 안내앱에서는 차선, 즉 도로 폭 및 시각장애인의 평균 보행 속도와 보행 시간에 의거하여 시각장애인의 현재의 횡단 위치를 계산(단계 S130)하고, 이후 이러한 계산 결과에 따라 횡단이 완료되었는지를 판단(단계 S140)한다. 물론 이 과정에서 보행 속도의 편차 및 당시의 상황에 따라 횡단 위치가 달라질 수 있기 때문에 스마트폰에 구비된 가속도 센서값 및 대향 음향신호기에서 송출되는 무선 신호, 예를 들어 BLE 신호의 RSSI에 의해 그 횡단 위치를 정확하게 보정할 수 있다.
RSSI를 기반으로 하는 대향 음향신호기와의 남은 거리(LR)는 일반적으로 아래의 수학식 1을 적용하여 산출할 수 있다.
Figure 112019069427158-pat00001
위의 수학식 1에서 TxPower는 1m 이격 지점에서 측정되는 RSSI 신호(이상적)의 크기를 나타내고, n은 전파 손실도로서 장애물이 없는 공간에서는 2가 된다. ^ 연산자는 멱(누승)을 나타낸다. 예를 들어 스마트폰에서 수신되는 RSSI가 -75dBm이고 대향 음향신호기에서 송출하는 TxPower가 -65dBm(0dBm 기준)일 경우 스마트폰과 대향 음향신호기와의 남은 거리(d=LR)는 3.16m(=10^((-65-(-75)) / (10*2) = 10^(10/20))가 된다.
가속도 센서를 통해 측정된 가속도값을 기반으로 한 대향 음향신호기와의 남은 거리(LA)는, 예를 들어 제로 크로싱 방법에 의해 걸음 수를 산출하고, 다시 아래의 수학식 2와 같이 웨인버그 어프로치 방식(Weinberg approach)을 이용하여 보폭 거리를 산출하며, 걸음 수에 보폭 거리를 곱하여 가속도값 기반 남은 거리(LA)를 산출할 수 있다.
Figure 112019069427158-pat00002
위의 수학식 2에서 k는 적절한 상수로 0.35를 적용할 수 있다. amax는 사용자가 한 걸음 걷는 시간 동안의 최대 가속도를 나타내고, amin은 사용자가 한 걸음 걷는 시간 동안의 최소 가속도를 나타낸다.
단계 S140에서의 판단 결과, 횡단이 완료되지 않은 경우에는 단계 S130 이하를 반복 수행하는 횡단이 완료된 경우에는 단계 S150으으로 진행하여 횡단 서비스를 종료한다.
물론, 최근 이용경로 또는 저장경로 모드 이용 시에는 횡단경로 안내앱이 횡단 서비스를 종료하는 대신에 다음 이동 경로 상의 음향신호기에 위치안내 음향 또는 신호안내 음향을 요청할 수도 있다.
도 9는 본 발명의 시각장애인용 횡단경로 안내 방법에서 횡단 위치 계산 방법을 설명하기 위한 도이다. 도 9에 도시한 바와 같이, 보행신호등이 녹색등으로 전환되면 해당 음향신호기는 횡단 개시 안내를 위한 방송과 함께 한 조로 동작하는 대향 음향신호기가 한 쌍으로 동작하도록 제어함과 함께 시각장애인이 휴대한 스마트폰에 횡단 시작 안내 신호를 전송하는데, 횡단경로 안내앱에서는 이 신호를 수신한 시점부터 가속도 센서로부터 측정값을 검출하기 시작한다,
여기에서, 예를 들어 1개 차선이 3m로, 시각장애인의 평균 보행 속도가 초당 60㎝로 미리 설정될 수 있는데, 시각장애인이 횡단하고자 하는 도로가 왕복 4차선 도로인 경우에는 도로폭이 총 12m가 되고, 여기에 시각 장애인의 평균 보행 속도롤 대입하면 횡단하는데 소요되는 시간이 총 20초가 된다. 그리고, 이렇게 산출된 값을 전술한 바와 같이, 가속도 센서의 측정값 및 대향 음향신호기로부터 송출되는 BLE 신호의 RSSI에 의해 횡단 완료시까지의 남은 거리를 보정함으로써 보다 정확하게 시각장애인의 현재 횡단 위치 및 횡단 완료 여부를 판단할 수 있다.
도 10은 본 발명의 시각장애인용 횡단경로 안내 방법에 따른 횡단 완료 시점의 횡단경로 안내앱의 예시 화면이다. 도 10에 도시한 바와 같이, 횡단 위치 계산 단계(단계 S130)에서 산출된 횡단 완료 지점에서 횡단경로 안내앱은 가운데 화면과 같이 "횡단을 완료하였습니다"라는 안내 음성/문자를 출력하는데, 이 상태에서 시각장애인이 직접 "종료" 버튼을 작동하거나 소정 시간, 예를 들어 "10"초 이상 버튼을 작동하지 않으면 횡단 서비스가 자동으로 종료된다.
반면에 시각장애인이 "계속" 버튼을 누르면 우측으로부터 첫번째 화면이 표시됨으로써 다음의 횡단경로를 선택할 수 있도록 음성/문자로 안내한다.
한편, 본 발명의 시각장애인용 횡단경로 안내 방법에 따르면, 한번 이용한 횡단경로는 서비스 종료 이후 가까운 시간 순서로 최대 10개까지 최근 이용경로로 자동 저장되고, 10개가 초과한 경우에는 오래된 횡단경로 순서대로 순차 삭제된다. 이 경우에 두 개 이상의 횡단경로를 종료 없이 계속 연속하여 횡단하고 최종적으로 종료하면, 2개 이상의 횡단경로를 최대 4개의 횡단경로까지 연속하여 하나의 횡단경로로 인식하고 저장될 수 있다, 그리고 최근 이용경로에 자동 저장된 횡단경로가 시각장애인이 향후에도 자주 이용할 횡단경로인 경우에 시각장애인이 편안한 곳으로 이동하여 선택 후 저장경로로 등록하면 언제든지 편안하게 사용할 수 있다.
다음으로, 시각장애인이 자주 이용하는 횡단경로의 경우, 시각장애인이 저장경로 모드 화면에서 횡단할 경로를 미리 선택한 뒤 단일로 또는 교차로에 진입하면 음향신호기의 통신 범위 내에 접근하는 즉시 지정된 횡단 방향의 음향신호기만 음성/문자로 안내된다.
이 상태에서 해당 음향신호기만 위치안내 음향과 신호안내 음향으로 구분되어 자동 또는 수동으로 선택하여 작동할 수 있도록 제어된다. 즉, 해당 음향신호기에서는 자동으로 위치안내 음향이 방송되고, 이후 바로 신호안내 음향이 연속하여 방송되도록 무선 제어되며, 시각장애인이 버튼을 작동시키면 해당 안내음향 다시 방송된다.
2개 이상의 횡단경로일 경우에도 우선은 첫 번째 횡단 방향의 음향신호기만 음성/문자로 안내되고, 이후 첫 번째 횡단경로를 횡단한 뒤 횡단 완료 지점에서 다음으로 횡단할 방향의 음향신호기만 음성/문자로 안내되며, 같은 방식으로 다수의 횡단경로에 대해 음성/문자로 안내되는데, 도 11은 본 발명의 시각장애인용 횡단경로 안내 방법에서 지원 가능한 다중 횡단경로의 예시 도면이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 시각장애인용 횡단경로 안내 시스템의 구성도인바, 이미 설치된 음향신호기 그대로를 포함하는 시스템 구성도이다. 도 12에서 도 3과 동일한 구성에는 동일한 참조번호를 부여하고 그 상세한 설명을 생략한다. 도 12에서 참조번호 100'm 및 100's는 이미 설치된 음향신호기를 나타내고, 105'는 제1 무선 통신모듈(120), 제2 무선 통신모듈(110) 및 음성 모듈(150)을 제어하는 제어부를 나타낸다.
도 12에 도시한 바와 같이, 본 실시예의 횡단경로 안내 시스템에서는 이미 설치된 음향신호기에 어떠한 변형 내지는 개조를 하지 않은 채로 시각장애인에게 횡단경로를 안내하고자 횡단경로 안내앱과는 BLE 통신모듈로 통신하고, 음향신호기와는 제1 무선 통신모듈을 통해 통신함으로써 이들 상호간을 중계하는 중계기(200)를 도입하고 있다.
이러한 중계기(200)는 음향신호기(100'm),(100's)와 인접한 위치, 예를 들어 음향신호기(100'm),(100's)가 설치된 보행신호등 지주, 음향신호기(100'm),(100's)의 본체 케이스 외면 또는 그 내부에 함께 설치되며, 시각장애인의 스마트폰(300)으로부터 위치안내 음향 송출 또는 신호안내 음향 송출 요청을 무선으로 전달받아 음향신호기(100'm),(100's)를 무선으로 제어한다.
구체적으로, 중계기(200)는 음향신호기(100'm)와의 무선 통신을 위한 제1 무선 통신모듈(220), BLE 통신모듈(210) 및 마이컴(205)을 구비하는데, 중계기(200)의 마이컴(205) 및 BLE 통신모듈(210)은 도 3에 도시한 음향신호기(100m)의 마이컴(105) 및 BLE 통신모듈(140)의 횡단경로 안내앱과의 사이에서 이루어지는 기능을 그대로 구비하고 있다.
한편, 본 실시예의 안내 시스템에 따른 중계기(200)에는 근거리, 대략 1m 이내에서 한 조로 동작하는 음향신호기에만 무선 신호가 전달되면 되기 때문에 그 송출 전력을 기존의 무선 제어기(400)에 비해 현저하게 감소, 예를 들어 3mW 이하의 미약 전파로 최소화해도 될 것이다. 결과적으로, 중계기(200)의 송출 전력이 이렇게 감소됨으로써 횡단보도 근처의 음향신호기 설치 환경에 따라 2대 이상의 음향신호기가 동시에 반응하여 위치안내 음향 또는 신호안내 음향을 송출하는 문제점도 말끔히 해결될 것이다.
중계기(200)의 전원으로는 독립전원인 배터리를 사용하거나 보행신호등 또는 음향신호기(100'm),(100's)의 AC 전원을 직접 정류하여 사용할 수도 있을 것인바, 보행신호등의 점등 상태를 음향신호기와 공유할 수 있도록 보행신호등의 전원을 함께 사용하는 것이 바람직하다.
도 13은 도 12에 도시한 시각장애인용 횡단경로 안내 시스템을 통한 안내 방법을 설명하기 위한 시퀀스 차트인바, 도 5와 동일한 구성에는 동일한 참조번호를 부여하고 그 상세한 설명을 생략한다.
도 13에 도시한 바와 같이, 먼저 단계 S10’에서 각 중계기(200)는, 예를 들어 1초 이내의 정해진 시간 간격으로 주기적으로 자기(결국 한 조로 동작하는 음향신호기; 이하 같다)의 고유 ID 및 위치 좌표 또는 이에 더하여 횡단 방향 정보를 송출하는데, 시각장애인이 휴대하고 있는 스마트폰(300)에서 횡단경로 안내앱을 실행시키면 스마트폰에 내장된 BLE 통신모듈이 활성화될 수 있다.
이 상태에서, 시각장애인이 이동하여 교차로 주변에 접근하거나 예를 들어 초행길 모드 버튼을 누르는 경우에 횡단경로 안내앱은 BLE 통신모듈을 통해 복수의 중계기(200)로부터 위치 좌표를 수신한 후에 이를 자기의 현재 위치에 대한 GPS 좌표와 함께 계산하여 횡단하고자 하는 음향신호기를 선택한 후에 이를 시각장애인이 알 수 있도록 음성으로 출력(단계 S20)한다.
그런데, 전술한 바와 같이 4거리 교차로의 경우 동일한 GPS 좌표를 한 쌍의 중계기(200)가 공유하기 때문에 2개의 음향신호기 방향 또는 이에 더하여 해당 교차로의 명칭에 대한 안내 음향이 출력되는데, 시각장애인은 이 중에서 하나를 원하는 횡단 방향으로 선택할 수 있다. 다음으로, 횡단경로 안내앱은 서로의 BLE 통신모듈을 통해 통신하여 선택된 중계기(200)와의 사이에서 연결을 확립(단계 S30')한다.
다음으로, 시각장애인은 원하는 안내 음향, 즉 위치안내 음향 또는 신호안내 음향을 선택(단계 S40 또는 S70)하는데, 이후 횡단경로 안내앱은 BLE 통신모듈을 통해 연결된 중계기(200)에 위치안내 음향 요청 신호를 전송(단계 S50')하거나 신호안내 음향 요청 신호를 전송(단계 S80')한다.
여기에서, 횡단경로 안내앱은 시각장애인이 원하는 안내 음향 버튼을 조작하지 않더라도 연결된 음향신호기와의 거리를 계산하고, 이렇게 계산된 거리에 따라 위치안내 음향 요청 신호를 자동으로 송출하고, 해당 중계기(200)에서는 위치안내 음향 종료 신호를 송출하며, 위치안내 음향 방송 중이더라도 신호안내 음향 요청 신호를 직접 송출하거나 바로 신호안내 음향 요청 신호를 자동으로 송출하여 신호안내 음향이 방송될 수 있도록 제어할 수도 있을 것이다.
다음으로, 중계기(200)는 횡단경로 안내앱의 요청을 제1 무선 통신모듈(220)을 통해 한 조로 동작하는 음향신호기에 전달(단계 S55 또는 단계 S85)하고, 해당 음향신호기는 단계 S60'를 수행하여 위치안내 음향을 방송하거나 단계 S90'를 수행하여 신호안내 음향을 방송한다.
한편, 중계기(200)는 단계 S100'에서 횡단경로 안내앱을 통한 시각장애인의 적극적인 요청 또는 횡단경로 안내앱의 자체적인 요청에 따라 녹색등이 점등되었는지를 판단한다. 단계 S100'에서의 판단 결과, 녹색등이 점등되지 않은 경우에는 단계 S100'을 반복 수행하는 반면에, 녹색등이 점등된 경우에는 단계 S110을 수행하여 전술한 바와 같이 BLE 통신모듈(210)을 통해 횡단 시작 안내 신호 및 해당 횡단보도의 차선 정보를 전송함으로써 횡단 개시 이후 시각장애인의 횡단보도 상의 현재 위치 내지는 횡단 완료 여부를 횡단경로 안내앱이 알 수 있도록 한다.
그리고 이 정보는 향후 횡단경로 안내앱이 다음 이동 경로 상의 음향신호기에 위치안내 음향 또는 신호안내 음향을 요청하거나 횡단경로 안내 서비스 종료 시점을 산출하는데 활용될 수 있다.
이와는 별개로 해당 음향신호기는 녹색등의 점등(단계 S105')된 경우에 자체적인 동작으로 녹색등이 점등되었음을 알리는 신호안내 음향을 스피커를 통해 방송(단계 S115)한다.
다음으로, 횡단경로 안내앱에서는 차선, 즉 도로 폭 및 시각장애인의 평균 보행 속도와 보행 시간에 의거하여 시각장애인의 현재의 횡단 위치를 계산(단계 S130)하고, 이후 이러한 계산 결과에 따라 횡단이 완료되었는지를 판단(단계 S140)한다. 물론 이 과정에서 보행 속도의 편차 및 당시의 상황에 따라 횡단 위치가 달라질 수 있기 때문에 스마트폰에 구비된 가속도 센서값 및 대향 음향신호기에서 송출되는 무선 신호, 예를 들어 BLE 신호의 RSSI에 의해 그 횡단 위치를 정확하게 보정할 수 있다.
이상, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 시각장애인용 횡단경로 안내 방법의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하였으나 이는 예시에 불과한 것이며, 본 발명의 기술적 사상의 범주 내에서 다양한 변형과 변경이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명의 권리범위는 이하의 청구범위의 기재에 의하여 정해져야 할 것이다.
이하 청구범위에서는 근거리 통신모듈, 예를 들어 전술한 실시예의 BLE 모듈이나 와이파이 모듈 등을 '사적 근거리 통신모듈'이라 칭하는데, 본 발명의 기술 사상이 허용하는 범위 내에서 다른 사적 근거리 통신모듈이 사용될 수 있음을 밝혀둔다. 또한 '모듈'이라는 용어는 설명의 편의상 부여한 것일 뿐 더 세분화된 구성으로 이루어질 수도 있을 것이다.
100m, 100s: 음향신호기, 105: 마이컴,
110: 제2 무선 통신모듈, 120: 제1 무선 통신모듈,
140: BLE 통신모듈, 150: 음성 모듈,
160: 스피커, 180: 조작 버튼,
200: 중계기, 205: 마이컴,
210: BLE 통신모듈, 220: 제1 무선 통신모듈,
300: 스마트폰, 400: 무선 제어기,

Claims (8)

  1. 삭제
  2. 시각장애인이 휴대하는 스마트폰에 애플리케이션 프로그램 형태로 탑재되어 수행되되,
    보행신호등 지주에 설치되어 시각장애인을 위한 위치안내 음향 및 신호안내 음향을 방송하는 시각장애인용 음향신호기에서 주기적으로 송출하는 고유 ID 및 위치 좌표 정보 또는 이에 더하여 횡단 방향 정보를 무선으로 수신한 후에 시각장애인의 접근 위치에 의거하여 자동 또는 시각장애인의 버튼 조작에 의해 수동으로 횡단경로 상의 음향신호기를 선택하는 (a) 단계;
    상기 (a) 단계에서 선택된 음향신호기와 연결된 상태에서 자동 또는 시각장애인의 버튼 조작에 의해 수동으로 음향신호기에 위치안내 음향 또는 신호안내 음향의 방송을 무선 요청하는 (b) 단계;
    음향신호기로부터 횡단 시작 안내 신호 및 관할 횡단보도의 차선 정보를 무선으로 수신하고, 상기 수신 시점부터 차선 정보 및 시각장애인의 평균 보행속도를 대입하여 시각장애인의 횡단 위치를 계산하는 (c) 단계 및,
    상기 (c) 단계에 계산된 시각장애인의 횡단 위치를, 스마트폰의 가속도 센서에 의해 측정된 가속도값 및 대향 음향신호기에서 송출하는 무선 신호의 RSSI 값을 대입하여 보정하는 (d) 단계를 포함하여 이루어진 시각장애인용 횡단경로 안내 방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 횡단 위치의 계산에 의한 횡단 완료 지점을 기준으로 자동 또는 시각장애인의 버튼 조작에 의해 수동으로 다음 횡단경로를 선택할 수 있도록 음성 또는 이에 더하여 문자로 안내하는 것을 특징으로 하는 시각장애인용 횡단경로 안내 방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    미리 경로 정보가 저장되어 있는 저장경로 모드 이용시 시각장애인의 접근 위치가 선택된 횡단경로 상의 접근 순서와 맞지 않을 경우, 음향신호기의 고유 ID 및 횡단 방향의 음향신호기로부터의 수신 신호와 시각장애인의 위치 정보에 기반하여 횡단경로 상의 음향신호기부터 최종 목적지까지 횡단경로를 안내하는 것을 특징으로 하는 시각장애인용 횡단경로 안내 방법.
  5. 삭제
  6. 시각장애인이 휴대하는 스마트폰에 애플리케이션 프로그램 형태로 탑재되어 수행되되,
    보행신호등 지주에 설치되어 시각장애인을 위한 위치안내 음향 및 신호안내 음향을 방송하는 각각의 시각장애인용 음향신호기와 스마트폰 사이를 무선으로 중계하는 중계기가 주기적으로 송출하는 고유 ID 및 위치 좌표 정보 또는 이에 더하여 횡단 방향 정보를 무선으로 수신한 후에 시각장애인의 접근 위치에 의거하여 자동 또는 시각장애인의 버튼 조작에 의해 수동으로 횡단경로 상의 음향신호기를 선택하는 (h) 단계;
    상기 (h) 단계에서 선택된 음향신호기와 한 조를 이루는 중계기와 연결된 상태에서 자동 또는 시각장애인의 버튼 조작에 의해 수동으로 상기 연결된 중계기에 위치안내 음향 또는 신호안내 음향의 방송을 무선 요청하는 (i) 단계;
    상기 연결된 중계기로부터 횡단 시작 안내 신호 및 관할 횡단보도의 차선 정보를 무선으로 수신하고, 상기 수신 시점부터 차선 정보 및 시각장애인의 평균 보행속도를 대입하여 시각장애인의 횡단 위치를 계산하는 (j) 단계 및
    상기 (j) 단계에 계산된 시각장애인의 횡단 위치를, 스마트폰의 가속도 센서에 의해 측정된 가속도값 및 대향 음향신호기와 한 조를 이루는 중계기에서 송출하는 무선 신호의 RSSI 값을 대입하여 보정하는 (k) 단계를 포함하여 이루어진 시각장애인용 횡단경로 안내 방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 횡단 위치의 계산에 의한 횡단 완료 지점을 기준으로 자동 또는 시각장애인의 버튼 조작에 의해 수동으로 다음 횡단경로를 선택할 수 있도록 음성 또는 이에 더하여 문자로 안내하는 것을 특징으로 하는 시각장애인용 횡단경로 안내 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    미리 경로 정보가 저장되어 있는 저장경로 모드 이용시 시각장애인의 접근 위치가 선택된 횡단경로 상의 접근 순서와 맞지 않을 경우, 음향신호기의 고유 ID 및 횡단 방향의 음향신호기로부터의 수신 신호와 시각장애인의 위치 정보에 기반하여 횡단경로 상의 음향신호기부터 최종 목적지까지 횡단경로를 안내하는 것을 특징으로 하는 시각장애인용 횡단경로 안내 방법.
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