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시각장애인의 보행 보조를 위한 지팡이 메커니즘 설계
Design of Cane Mechanism for Walking Aid of Visually Impaired Person 원문보기

로봇학회논문지 = The journal of Korea Robotics Society, v.11 no.2, 2016년, pp.108 - 114  

김병호 (Biomimetics, Robotics and Wellness Lab., Dept. of Mechatronics Eng., Kyungsung University)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

This paper presents a sensor-based cane mechanism for walking aid of the visually impaired person. We also describe an approach to decide properly the length of the specified cane mechanism. The cane mechanism has some sensors to identify the possibility of a collision between the cane user and an o...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 구체적으로, 사용자의 눈을 안대로 가린 상황에서 제시된 지팡이를 활용하여 보행할 때, 보행 경로의 주변에 있는 물체나 사람과의 충돌 가능성을 제대로 인식하는지 여부를 확인하는 실험을 수행하였다. 결국, 지팡이에 장착된 센서의 동작과 충돌 가능성 인식 인터페이스의 동작 특성을 확인하는데 초점을 맞추어 실험을 진행하였다. 이를 목적을 달성하기 위하여, 먼저 물체 또는 사람 감지 센서를 Fig.
  • 본 장에서는 제안된 지팡이의 특성 및 활용성을 시각에 장애를 갖도록 한 사용자의 보행 실험을 통하여 분석한다. 구체적으로, 사용자의 눈을 안대로 가린 상황에서 제시된 지팡이를 활용하여 보행할 때, 보행 경로의 주변에 있는 물체나 사람과의 충돌 가능성을 제대로 인식하는지 여부를 확인하는 실험을 수행하였다. 결국, 지팡이에 장착된 센서의 동작과 충돌 가능성 인식 인터페이스의 동작 특성을 확인하는데 초점을 맞추어 실험을 진행하였다.
  • 본 논문에서는 시각장애인의 보행 보조를 위한 센서 기반 지팡이 메커니즘을 제시하였고, 어떤 물체나 다른 사람과의 충돌 가능성 실험을 통하여 제안된 지팡이 메커니즘의 특성과 효용성을 확인하였다. 특히 사람의 옆구리 높이와 활보 폭을 기반으로 지팡이의 길이를 결정하는 방법을 제시하였다.
  • 본 논문에서는 시각장애인이 보행 상황에서 만나게 되는 장애물(물체 또는 사람)과의 충돌 가능성을 효과적으로 탐지하는 기능을 갖춘 복잡하지 않으면서 적절한 크기의 지팡이 메커니즘을 설계하는데 중점을 두었다. Fig.
  • 본 논문에서는 이러한 관점에서 시각장애인의 보행보조를 위한 비교적 단순한 센서 기반 지팡이 메커니즘을 제시하고자 한다. 특히, 지팡이의 길이를 사람의 옆구리 높이를 기반으로 결정하는 방법을 다룬다.
  • 를 방문하였다. 여기서, 여러 시각장애인들을 대상으로 현재 사용하고 있는 지팡이와 제시된 지팡이의 효용성에 대한 의견을 구하였다. 특히, 시각장애인이 제시된 지팡이 메커니즘의 손잡이를 잡고 있는 상황에서 전원을 인가한 후, 저자가 점차적으로 지팡이 앞쪽으로 가까이 접근해 가는 상황을 연출하였을 때에는 점점 더큰 경보음이 들린다고 하였고, 저자가 0.
  • 물론 먼 거리에 있는 장애물을 확인할 경우에는 팔을 최대한 펼친 자세를 활용하기도 한다. 이러한 관찰을 바탕으로, 본 논문에서는 지팡이의 길이를 사람의 옆구리 높이를 기반으로 결정하는 방법을 제시하고자 한다. Fig.

가설 설정

  • 구체적으로, 이러한 파라미터를 결정하기 위하여 우리나라 20대에서 60대까지 성인남녀의 평균 키와 평균보폭(stride)을 각각 1.62 m 및 1.06 m로써 가정하였다. 통상 옆구리까지의 높이를 키의 2/3정도로 계산하는데이에 따르면, lH는 1.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
시각장애를 가진 사람의 특징은 무엇인가? 일반적으로 시각 기능을 포함한 감각 기능과 보행 기능에 있어서 정상적인 사람은 이러한 환경에서 주의만 잘 한다면, 안전하게 보행하는데 별 문제가 없다. 하지만, 시각장애를 갖고 있는 사람은 보행 과정에서 보행 도로에 설치된 시설물 및 가로등이나 공원 등의 공공 장소의 출입구에 설치된 방지턱등 다양한 물체와 충돌할 가능성이 정상인에 비해 훨씬 크다. 특히, 지하철을 타거나 기차 건널목을 횡단해야 하는 경우에는 비록 안내선이 설치되어 있다고 하더라도 시각장애로 인하여 안전하게 보행하는 것이 쉽지 않 으며, 큰 사고로 이어질 수도 있다.
본 논문에서 제시한, 시각장애인의 보행 보조를 위한 센서 기반 지팡이 메커니즘은 어떻게 사용될 수 있는가? 특히 사람의 옆구리 높이와 활보 폭을 기반으로 지팡이의 길이를 결정하는 방법을 제시하였다. 실제로, 제시된 지팡이 메커니즘은 지팡이의 끝 부분에 배치된 센서를 이용하여 사용자와 물체와의 거리에 따라 충돌 위험성을 효과적으로 알려줄 수 있고, 동시에 사람과의 충돌 가능성도 사전에 감지할 수 있기 때문에 시각장애인의 안전한 보행을 위하여 유용하게 사용될 수 있다.
인간에게 눈의 기능은 무엇을 하는데 있어서 중요한가? 인간에게 있어서 눈의 기능은 사물을 보고 크기나 모양새, 놓여 있는 위치와의 거리 등을 판단하는데 있어서 매우 중요하다. Fig.
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참고문헌 (16)

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  3. M.-K. Noh, I.-H. Ryu, S.-I. Han and H.-T. Cha, "Crosswalk walk information system for blind people," Proc. of 2008 Fall Conf. of the Korean Institute of Intelligent Systems, pp. 231-234, 2008. 

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  11. L. Kim, S. Park, S. Lee, H. Cho and S. Ha, "Improvement of an electric aid for the blind using ultrasonic and acceleration sensors," Jour. of the Korean Institute of Information Scientists and Engineers, vol. 36, no. 4, pp. 291-297, 2009. 

  12. MaxHealth Co., (2016. Feb. 11). [Online]. Available: http://www.maxhealth.com.tw/images/products/he10250000l.jpg 

  13. Sharp Co., (2016. Feb. 11). [Online]. Available: http://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/pdf/142549/SHARP/GP2Y0A21YK.html 

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  15. Sejoo Electonics Co., (2016. Feb. 11). [Online]. Available: http://www.sejootek.com/motor-set1.htm 

  16. Busan Branch, Korea Blind Union, (2016. Feb. 11). [Online]. Available: http://bbu.or.kr/institu tion/greetings 

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