ATRAC 3D

▪ 3D 보조기기 정보

1. 기기 개발 이유 및 사용 목적을 자세히 적어주세요.

장애인보조기기란 장애인의 장애의 예방 및 보완과 기능 향상을 위해 사용하는 보조기구로 2017년 장애인실태조사에 따르면 10명 중 8명이 매일 장애인 보조기기를 사용하고, 그중 25%는 하루 11시간 이상 보조기기를 사용한다고 조사되었습니다. 그만큼 보조기기는 장애인들이 살아가는데 필수적인 요소이며, 이 중 이동권의 보장을 위해 사용되는 전동보조기기(전동휠체어, 전동스쿠터)는 속도와 이동거리 측면에서 수동휠체어에 비해 몸에 무리가 적어 다양한 사람들이 필요로 하고 실제로 소지하고 있는 경우가 많습니다.

하지만 그럼에도 불구하고, 물리적 또는 사회적 제약에 의해 주행환경은 제한적이며 한국소비자원의 ‘전동보장구(보조기기) 이용실태조사’에 따르면 35.5%가 사고를 겪은 적이 있으며 이중 24.5%가 차량과의 충돌에 의해 발생했습니다.

아무래도 차도의 노면상태가 양호하기에 사용자의 37.3%가 운행시 차도를 이용하는 것으로 조사되었으나 사고 사례가 다양합니다.

실제로 운전자 역시 설문조사에서 90.3%가 전동휠체어의 차도주행이 위험하다고 생각하고 있으며 이 중 역주행 신호위반 등의 주행방법의 위험성에 다른 사고가 염려된다는 점을 답변하였습니다.

신도시나 재개발 구역의 경우 자전거 전용도로나, 인도의 확장을 통해 최대한 문제를 해결하고자 하나, 시골지역에서 마을간 이동과정에서 인도가 없거나 차로 주행이 불가피한 상황은 무시할 수 없는 경우입니다.

저희는 또한 사례를 다양하게 조사하던 중, 휠체어 운전자의 주변환경에 대한 인식능력이 부족할 수 있다는 점에 주목했습니다. 주행 과정에서 후방에서 진입하는 차량을 인지하지 못한 채 차로에 들어오거나, 주변상황을 살피지 않은 채 횡단보도의 신호만 보고 횡단하는 경우 등 주로 후측방 방향에 대한 인식이 부족함을 알았습니다. 따라서 고민한 결과 현재의 백미러와 같은 단순 수동적인 확인장치를 넘어서 능동적으로 위협이 될 수 있는 물체를 사용자에게 알려주면 좋겠다고 생각해 해당 기기를 만들게 되었습니다.

2. 사용 방법을 자세히 적어주세요.

최근 차량에 적용되고있는 BSD(Blind Spot Detection/사각지대 경보 시스템)와 LCA(Lane Change Assist/고속접근 경보 시스템)의 개념을 휠체어에 적용하는 것입니다.

구성요소로는 24Ghz대역의 CW레이더모듈(연속파레이더/TRM-121A)과 이를 처리하는 아두이노모듈, 그리고 최종적으로 사용자에게 안내하는 장치로 되어있습니다. 연속파레이더를 이용해 시스템은 약 7~8m 정도 거리, 수평각도 80°내에 위치하는 대상의 상대속도를 계산하게 됩니다. 국내 전동휠체어 주행속도가 15km/h인 점과 국내 어린이/노약자보호구역의 제한속도가 30km/h인 점을 고려하고 주변 상황에 대한 필터링을 위해 20km/h(측정센서기준 5.5m/s)의 물체가 탐지되면 LED를 이용해 경고를 하고, 만약 더 높은 속도의 물체가(상대속도 40km/h)가 탐지되면 부저를 울려 경고할 수 있도록 합니다.

설치위치는 레이더의 수평탐지가 80도인 것을 좌측 축이 전방에 180도 방향에 해당하도록 설치하여 전방기준 반시계방향 100~180도에 접근하는 물체를 탐지합니다.

 사용자 관점에서 보자면, 장치를 켠 후 주행중에 LED가 들어오는 경우 차량이 저속으로 접근하고 있음을, 고속으로 접근할경우 부저와 경보가 울려 접근을 인지할 수 있습니다.

3. 기타사항(사용경험, 적용사례, 발전방안 등)

프로토타입이기에 설치위치가 더 최적화된 위치인지 탐색하는데 어려움이 있었고, 직접 휠체어에 장착해 사용자에게 적용 이전에 다른 운전자나 주변 환경에 부저로 인해 발생하는 소음문제나 전파혼선에 대해서는 추가적인 검증이 필요하기 때문에 시간 상 적용은 어려웠습니다. 대신 보행 중에 차도 옆에서 차량 접근에 대해 테스트를 진행했고, 접근하는 물체(차량)에 대한 경고는 확인하였습니다.

발전방향에 대해서는 다음 2가지 방향이 고려됩니다.

1. 1. LED 또는 부저를 통해 너무 자주 반복해서 경고할 경우, 향후 경고에 대해 무관심해져서 자칫 필요한 시점에 경고를 인식하지 못 할 수도 있습니다. 따라서 좀 더 위협적인 물체에 대한 필터링방식에 대한 연구와 현재의 시각,청각의 경고방식이외의 추가적인 경고(진동 등)방식을 고려해야 합니다.
2. 2. 레이더의 한계

현재 시스템을 구현할때 만든 장치는 TRM-121A으로 저가의 센서입니다. 즉cost를 고려한다면 보급에 유리한 모델이긴하지만, 출력거리가 7~8m정도 되므로 레이더의 접근 경고를 받은 시점에선, 정지 또는 회피하는데 많은 시간을 주는것에 제약이 있습니다. 따라서 더 높은 출력을 가지는 레이더 또는 다른 방식을 통해 더 미리 추적해서 탐지하는 방식을 고려해볼 필요가 있습니다.

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