모바일기기를 이용한 상황인식-흰지팡이

전동희(Dong-Hee Jeon),전준욱(Jun-Uk Jeon),백화현(Hwa-Hyeon Beak),문미경(Mi-Kyeong Moon) 한국컴퓨터정보학회 2014 韓國컴퓨터情報學會論文誌 Vol.19 No.11

흰지팡이는 시각장애인이 보행을 위하여 사용하는 지팡이이다. 시각장애인의 보행 안전성을 향상시키기 위해 스마트 전자 흰지팡이에 대한 연구와 개발이 꾸준히 진행되고 있다. 본 논문에서는 흰지팡이와 모바일기기 간의 통신을 통해 시각장애인의 보행활동에 도움을 줄 수 있는 몇 가지 상황들에 대해 안내해주는 상황인식 흰지팡이의 개발내용에 대해 기술한다. 상황인식 흰지팡이에는 시각장애인이 손쉽게 누를 수 있는 형태로 버튼들이 설치되어 있고, 이를 누르면 시각장애인의 목에 걸려있는 스마트 모바일기기와의 블루투스 연동을 통해 상황인식 결과값을 음성으로 알림 받는다. 이를 통해 시각장애인의 보행 환경에 대한 불안전 요소를 감소시켜줄 수 있으며 그 결과 보행 안전성이 향상될 수 있을 것이다. A white cane is used by many people who are blind or visually impaired. The studies and developments in the field of smart electronic white cane have been progressed to improve walking safety of the visually handicapped person. In this paper, we describe a situation-awareness white cane which support and guide walking of the visually handicapped person by giving information of surrounding situation through connection of a white cane and a mobile device. There are easily accessible buttons in the situation-awareness white cane. These buttons is connected with the mobile device by blue-tooth, so by pushing these buttons, the visually handicapped person can receive sound-guidance. As a result, the visually handicapped person can walk more safely by getting more information of situation.

CC2540을 이용한 시각장애인용 길안내 시스템 설계 및 구현

유현호,최병재,Yoo, Hyun-Ho,Choi, Byung-Jae 대한임베디드공학회 2016 대한임베디드공학회논문지 Vol.11 No.1

There are many assistive devices for the visually impaired. They are becoming smart. In this paper, we propose a device that help route guidance for a visually impaired person. It is composed of a smart phone, cane, and hands-free devices. The smart phone helps a route guidance. The cane detects an obstacle and transmits it to the hands-free device. The hands-free device communicates with a visually impaired person. We here present their architecture, signal flow, configuration, and their circuit diagrams.

시각 장애인을 위한 스마트 장갑의 구현

박명철(Myeong-Chul Park),김태선(Tae-Sun Kim) 한국컴퓨터정보학회 2018 韓國컴퓨터情報學會論文誌 Vol.23 No.8

Most people with visual impairments can not use both hands freely because they carry a cane. And unnecessary contact with people around you during walking can occur. Other guides include guide dogs, but the price and maintenance cost are expensive and difficult to manage. In this paper, we propose a smart glove, which prevents unnecessary contact when blind people use the cane, detects the obstacle ahead by using the ultrasonic sensor, and informs the presence of the obstacle by using the servo motor. In addition, the electrostatic proximity touch module on the fingers executes a specific application of the smart phone connected by Bluetooth when the finger touches each other. It is designed to allow you to use text or phone calls when you are lost or in an emergency. The results of this study will be used as a tool to provide a more convenient life for the visually impaired.

초음파 및 가속도 센서를 이용한 시각장애인용 보행보조 장치의 성능 개선

김래현(Laehyun Kim),박세형(Sehyung Park),이수용(Sooyong Lee),조현철(Hyunchul Cho),하성도(Sungdo Ha) 한국정보과학회 2009 정보과학회논문지 : 소프트웨어 및 응용 Vol.36 No.4

본 논문은 시각장애인들의 실외 보행 시 위험한 장애물을 탐지하여 진동으로 경고해주고, 필요에 따라 물체의 색상과 주변의 밝기를 음성으로 알려주는 SmartWand 개발에 관한 것이다. 이 기기는 시각장애인들이 널리 사용하는 흰 지팡이에 쉽게 탈·부착할 수 있는 형태로 흰 지팡이로 감지할 수 없는 사각지대의 장애물을 초음파로 탐지하여 경고해주며, 컬러센서와 조도센서를 이용하여 물체의 색상과 주변의 밝기를 음성으로 알려주는 기능을 가지고 있다. SmartWand는 1, 2차 버전으로 개발되었는데, 2차 버전에서는 1차 버전의 사용성 평가 결과를 토대로 무게 및 크기를 줄여 실용성을 개선시켰으며, 가속도 센서를 통해 초음파 센서의 탐지 범위를 조정하여 시각장애인이 흰 지팡이의 타법을 행할 때 진행방향에 놓인 장애물만을 탐지할 수 있도록 하였다. 또한 지팡이로 땅을 칠 때의 충격으로 인한 초음파센서의 오동작을 제거하기 위한 필터를 사용하였다. 이러한 기능들은 다양한 환경에서 실험을 통해 적절한 인자들을 결정하였다. This paper introduces an electronic travel aid, named SmartWand, which detects obstacles using a ultrasonic sensor. In addition to obstacle detection, the SmartWand senses color information of objects and the environmental brightness. It is designed to be attached to a ordinary white cane in order to detect the obstacles at head-hight which cannot be covered by the cane. We have improved the first version of the SmartWand based on a user evaluation. The second version is much lighter and smaller than the previous one. It has been enhanced by two new functions. The SmartWand eliminates impact errors due to tapping the ground using a moving average filtering algorithm and restricts the detection range to the path in the moving direction using an acceleration sensor. We have tested these functions in various environments to determine the parameters for these functions.

시각장애인을 위한 길 안내용 스마트 지팡이 콘셉트 개발

박해림,이민선,양호정 서비스사이언스학회 2023 서비스연구 Vol.13 No.1

This study aims to improve the usability of the white cane, which is walking equipment that most local visually impaired people use and carry when going out, and to contribute to the prevention of safety accidents and the walking rights of visually impaired people by providing improvement and resolution measures for the problems identified. Also, this study is a study on the visually impaired, primarily targeting the 1st to 2nd degree visually impaired people, who cannot go out on their own without walking equipment such as a white cane, corresponding to 20% among approximately 250,000 blind and low vision people in the Korean population. In the study process, the concept has been developed from the user's point of view in order that the white cane becomes a real help in the walking step of the visually impaired and the improvement of usability of the white cane, the main walking equipment for the visually impaired, are done by problem identification through the Double Diamond Model of Design Thinking (Empathize→ Define → Ideate →Prototype → Test (verify)). As a result of the investigation in the process of Empathy, a total of five issues was synthesized, including an increase in the proportion of the visually impaired people, an insufficient workforce situation to help all the visually impaired, an improvement and advancement of assistive devices essential for the visually impaired, problems of damage, illegal occupation, demolition, maintenance about braille blocks, making braille block paradigms for the visually impaired and for everyone. In Ideate and Prototype steps, situations derived from brainstorming were grouped and the relationship were made through the KJ method, and specific situations and major causes were organized to establish the direction of the concept. The derived solutions and major functions are defined in four categories, and representative situations requiring solutions and major functions are organized into two user scenarios. Ideas were visualized by arranging the virtual Persona and Customer Journey Map according to the situation and producing a prototype through 3D modeling. Finally, in the evaluation, the final concept derived is a device such a smart cane for guidance for the visually impaired as ① a smart cane emphasizing portability + ② compatibility with other electronic devices + ③ a product with safety and convenience.

음향 신호기와 연동하는 시각 장애인을 위한 스마트 지팡이

이승주,김석훈,장원석,좌정우,김순환 한국인터넷방송통신학회 2017 한국인터넷방송통신학회 논문지 Vol.17 No.6

Facilities for pedestrian safety of the visually impaired are scarce on the walkway and crosswalk. Braille blocks are installed on the walkways and RF controlled signal lights and sound generators are installed on the crosswalk at the main intersection for the visually impaired. An RF remote control system using one frequency has a problem of simultaneously operating nearby signal lamps and sound generators at an intersection. In this paper, we develop the smart cane that uses a beacon to identify the signal lamp and sound generators installed on the crosswalk at intersections and to operate the signal lamps and sound generators in the direction of the walk by IR communication. The developed smart cane is able to provide the pedestrian navigation for the blind by interworking with mobile apps through Bluetooth communication. 횡단보도와 교차로에서 시각 장애인을 위한 보행 안전시설은 부족하다. 시각 장애인을 위해 인도에 점자 블록이 설치되고 교차로에 RF 원격 제어 시스템으로 제어되는 신호등과 음향 신호기가 설치되어 있다. RF 원격 제어 시스템은 하나의 주파수를 사용하여 교차로에서 인접한 신호등과 음향 발생기들을 동시에 동작시키는 문제가 있다. 본 논문은 비콘을 사용하여 교차로에 설치된 시각 장애인을 위한 신호등과 음향 신호기를 식별하고 진행 방향의 신호등과음향 신호기를 적외선 통신으로 동작시키는 스마트 지팡이를 개발하였다. 본 논문에서 개발한 스마트 지팡이는 블루투스 통신을 통해 모바일 앱과 연동하여 시각 장애인을 위한 보행자 내비게이션을 제공 할 수 있다.

시각장애인을 위한 전자 지팡의 설계

오세종(Oh Se-Jong) 한국산학기술학회 2008 한국산학기술학회논문지 Vol.9 No.5

2005년 6윌 현재 공식적으로 등록된 시각장애인의 수가 약 18만명에 이르며 2000년 이후 매년 1만명씩 등록 인원이 증가하고 있다. 시각장애인들은 교육, 직업의 선택, 문화의 향유 등에 있어서 소외 되어 있으며 생활의 불편을 겪고 있다. 무엇보다도 거리 보행에 있어서 불편함과 위험을 안고 있다. 이를 위해 여러 전자 지팡이 제품들이 소개되어 있으나 고가의 장비여서 대중화에는 한계가 있었다. 본 연구에서는 가격이 저렴하면서도 한국의 보행환경에 적합한 전자지팡이의 개발을 목표로 한다. 이를 위해 1차적으로 시각장애 보행자가 거리를 보행할 때 눈의 역할을 해 줄 수 있는 전자지팡이의 기본 설계 및 초음파 센서 실험 내용을 제시 한다. An official report printed in June, 2005 represents that there are 180 thousands people with visual impairments in Korea, and 10 thousands of people with visual impairments are newly increased by every year since 2000. They are neglected from getting education, selecting job, and enjoying recreation activity. Above all, they have strong restriction when they are walking on the street; they are facing difficulty and inconvenience. Many smart cane products were introduced but expensive cost blocked popularization of them. In this study we have an object to development of smart cane that is chip and proper for korean street. For this, we suggest basic design of smart cane and experiment on ultrasonic sensors for visually impaired person.

비콘 통신을 이용한 시각 장애인을 위한 스마트 지팡이 구현

정예진(Yae-Jin Jeong),박나원(Na-Won Park),김동회(Dong-Hoi Kim) 한국디지털콘텐츠학회 2020 한국디지털콘텐츠학회논문지 Vol.21 No.3

This paper proposes and implements a smart cane for the visually impaired people based on ultrasonic sensor, illuminance sensor, and vibration sensor. Firstly, the three ultrasonic sensors improve the stability by delivering a three-dimensional sound notification and recognize the obstacles more accurately. Secondly, the illuminance sensor detects the darkness around the blind and alerts other pedestrians to the presence of them. Finally, a beacon communication is used to identify traffic lights and sound signals when the users is within one meter of the traffic light. In addition, we have developed an Android app. that uses bluetooth to connect with the smart cane for visually impaired user. The app. notifies the user by voice when the cane is paired with each other. By simulation results such as the obstacle detection range measurement and RSSI value setting according to the distance from the beacon, we found that the proposed smart cane provides higher stability than the existing cane for visually impaired people.

시각 장애인을 위한 스마트케인 설계

안정환,이영두,구인수,Ahn, Jeonghwan,Lee, Young-Doo,Koo, Insoo 한국인터넷방송통신학회 2018 한국인터넷방송통신학회 논문지 Vol.18 No.3

IT 기술의 급격한 발전에도 불구하고 여전히 시각장애인들은 보행보조 도구로써 단순한 형태의 지팡이를 사용하고 있으며 보다 발전된 보행보조 도구를 필요로 하고 있다. 인터넷 서비스 및 센서를 기반으로 개발된 스마트케인은 이러한 시각장애인들에게 주변정보 및 보행상황을 음성과 진동으로 전달함으로써 기존 시각장애인용 지팡이에 비해 높은 안전성과 편의성을 제공할 수 있다. 본 논문에서는 기존에 연구개발 되었던 스마트케인보다 사용자 편의가 고려된 실용적인 제품을 개발하기 위해 초음파를 이용한 거리측정에서 보다 먼 거리를 측정할 수 있고 음파의 반향파라는 특성으로 생기는 오차의 결과를 최적화 할 수 있는 알고리즘을 기반으로 거리 알람 신호를 촉각으로 전달하고 GPS 정보를 이용하여 현재 위치를 음성으로 알리는 동시에 인체 공학적인 형태로 디자인되어 사용자 친화적인 발전된 형태의 스마트케인을 제안하고 구현한다. Despite the rapid development of IT technology, people with visual impairments still use simple forms of walking sticks and need more advanced walking aids. Smart Cane, which is developed based on Internet service and sensor, can provide high safety and convenience compared to existing sticks for visually impaired people by conveying peripheral information and walking situation to these visually impaired people through voice and vibration. In this paper, we propose and implement SmartKane to overcome lack of miniaturization, user friendly form, and sensing sensitivity, which have been pointed out as a problem of existing SmartKane.

시분할 중첩 빔 기반 다중 초음파 센서를 이용한 스마트 지팡이

최상호,차승연,천다은,곽수빈,김현서 한국통신학회 2023 韓國通信學會論文誌 Vol.48 No.9

In this paper, for the visually-impaired people, we implement a smart cane(SC) using the time-division overlapped-beam based multiple ultrasonic sensors. The proposed SC scheme transmits time-division multiple ultrasonic overlapped-beams such that obstacle detection performance is improved and reliable sensing coverage is achievable. Moreover, when compared to existing SC schemes, proposed SC scheme reduces the required number of sensors by up to a half under the same spatial resolution conditions such that system design cost and attachability, even within a very-limited SC stick space, have been improved. Moreover, For the validation of proposed scheme, we implement an Arduino-based testbed(TB) that consists of a haptic HW module, an obstacle detection HW module using ultrasonic sensors, and a detection algorithm SW. Using such TB, we verify the obstacle detection capability of proposed SC model by measuring detection performance, and prove its practicality through walking tests under an simulated operating environment.