김영길 공성훈 2012-08 12653 https://aurora.ajou.ac.kr/handle/2018.oak/10371 학위논문(석사)아주대학교 일반대학원 :전자공학과,2012. 8 시각 장애인을 위한 Navigation 시스템은 시각 장애인에게 특화된 휴대가 가능한 Navigation 시스템으로 앞을 볼 수 없는 시각 장애인의 특수성에도 불구하고 길안내를 제공 받을 수 있는 시스템이다. 본 시스템은 크게 노인이 위치하고 있는 서비스 센터인 서버와 시각 장애인이 들고 다니는 휴대용 Navigation이 클라이언트가 되는 두 부분으로 나누어진다. 시각 장애인이 휴대를 하고 있는 Navigation 장치에는 GPS, 카메라, 오디오, Ethernet등의 장치를 탑재하고 있어 시각 장애인의 길안내에 도움을 준다. GPS에서 위치 정보와 카메라에서 시각 장애인이 바라보고 있는 곳의 영상을 수집하여 Ethernet을 통해서 TCP/IP로 서비스 센터로 전송한다. 오디오를 통해서 시각 장애인과 서비스 센터와의 대화를 통해 육성으로 길안내를 제공 받을 수 있다. 서비스 센터에는 TCP/IP를 통해서 입력 받은 GPS 정보는 MySql DB에 저장을 하고, 카메라 영상은 PC의 모니터 화면에 보여 준다. 시각 장애인의 위치는 웹 페이지를 통해서 지도로 보여준다. 웹 페이지는 MySql DB에 있는 위치 정보를 실시간으로 가져 와서 지도에 표시해 준다. 시각 장애인의 이동을 표시하기 위해서 일정 시간을 주기로 MySql DB에서 위치 정보를 가져 와서 지도에 표시를 하여서 시각 장애인의 이동 경로를 보여준다. 이렇게 만들어진 웹 페이지는 카메라 영상과 함께 모니터에 보여 주는 방식으로 시각 장애인의 길안내와 더불어 위험을 회피 할 수 있게 해 준다. 서비스 센터에서 시각 장애인에게 길안내 및 위험을 알려 주는 방식은 시각 장애인이 들고 있는 오디오를 통해서 육성으로 알려 준다. 서비스 센터의 PC 어플리케이션은 Navigation을 보며 길을 찾아가는 방식으로 제작을 하였기 때문에 노인이 길안내를 제공하여도 큰 어려움이 없이 길 안내를 제공 할 수 있는 형태로 구성을 하였다. 이로서 사회적 이슈로 대두 되고 있는 노령 인구 증가의 문제의 해결 방안과 시각 장애인에게 효과적인 길안내를 제공해 줄 수 있다. 본 문 차 례 제 1 장 서론 1 제 1 절 Navigation 시스템 기술 개발 동향 2 제 1 항 Navigation 시스템 기술 개요 2 제 2 항 그래픽 기반 Navigation 기술 3 제 3 항 영상 기반 Navigation 기술 4 제 2 절 시각 장애인을 위한 Navigation 시스템 연구 동향 5 제 1 항 보이스 네비 시스템 5 제 2 장 기반 기술 8 제 1 절 GPS(Global Positioning System) 8 제 1 항 측위 시스템의 시작과 발전 과정 8 제 2 항 GPS 소개 9 제 3 항 항법 10 제 4 항 위성 측위 시스템 10 제 5 항 GPS 역사 11 제 6 항 GPS의 기본 원리 12 제 7 항 GPS의 신호 13 제 2 절 안드로이드 운영 시스템 13 제 1 항 안드로이드의 구성 요소 13 제 2 항 안드로이드 커널 15 제 3 항 안드로이드 라이브러리 계층 17 제 4 항 Binder Service 20 제 5 항 안드로이드 Runtime 21 제 6 항 어플리케이션 프레임워크 23 제 7 항 어플리케이션 24 제 3 절 Web Page 24 제 1 항 JSP(Java Server Page) 24 제 2 항 Java Script 25 제 3 장 Navigation 시스템 H/W 27 제 1 절 CPU 27 제 2 절 MV V210 CPU Module 36 제 3 절 Navigation 시스템 플랫폼 보드 38 제 4 장 Navigation 시스템 S/W 42 제 1 절 안드로이드 포팅 42 제 1 항 안드로이드 시스템 구조 42 제 2 항 안드로이드 포팅 43 제 3 항 안드로이드 부트 프로세스 43 제 2 절 안드로이드 프레임워크 48 제 1 항 안드로이드 GPS 시스템 48 제 2 항 안드로이드 오디오 시스템 49 제 3 항 안드로이드 카메라 시스템 51 제 3 절 Web 어플리케이션 52 제 1 항 Naver Map 52 제 2 항 Java Script 53 제 3 항 JPS(Java Server Page) 54 제 5 장 Navigation 시스템 55 제 1 절 서버 56 제 2 절 클라이언트 57 제 3 절 Navigation 시스템 데이터 흐름 58 제 6 장 실험 60 제 1 절 개발 환경 60 제 1 항 OS 60 제 2 항 Tool 60 제3 항 Language 60 제 2 절 실험 60 제 7 장 결론 66 참고문헌 69 ABSTRACT 71 그 림 차 례 그림 1 네비게이션 시스템의 요소 기술[4] 2 그림 2. 일본 소니사의 XYZ[5] 4 그림 3. 보이스 네비 시스템[8] 6 그림 4. GPS 네비게이션 시스템[9] 9 그림 5. 삼각법[10] 12 그림 6. GPS를 구하기 위한 삼각측량[11] 13 그림 7. 안드로이드 아키텍쳐 14 그림 8. 안드로이드 라이브러리 17 그림 9. 안드로이드 아키텍쳐 19 그림 10. Surface Flinger Progress 20 그림 11. 안드로이드 Flinger Progress 21 그림 12. 안드로이드 Runtime Progress 22 그림 13. 안드로이드 어플리케이션 프레임워크 23 그림 14. 안드로이드 어플리케이션 24 그림 15. Cortex-A8 아키텍쳐[18] 28 그림 16. MV V120 코어 모듈 37 그림 17. MV V210 CPU 블럭도 38 그림 18. Navigation 시스템 플랫폼 보드 39 그림 19. Navigation 시스템 플랫폼 블록도 39 그림 20. 안드로이드 시스템 메모리 구조 42 그림 21. 안드로이드 아키텍쳐 43 그림 22. 전원 공급 후 boot ROM 코드 실행 44 그림 23. 부트 로더 45 그림 24. 리눅스 커널 46 그림 25. 초기화 과정 46 그림 26. 자이고트 & 달빅 47 그림 27. 시스템 서버 47 그림 28. 안드로이드에서 GPS동작 48 그림 29. 안드로이드에서 GPS 단계별 역할 및 흐름 49 그림 30. 안드로이드 오디오 시스템 구조 50 그림 31. 안드로이드 카메라 시스템 아키텍쳐 51 그림 32. 네이버 지도 53 그림 33. JSP 블럭도 54 그림 34. 시각 장애인을 위한 Navigation 시스템 개념도 55 그림 35. 서버 아키텍쳐 56 그림 36. 클라이언트 아키텍쳐 57 그림 37. Navigation 시스템 데이터 흐름도 58 그림 38. 서버 초기화 성공 61 그림 39. 네비게이션 모니터링 시스템 초기화 과정 61 그림 40. 클라이언트가 서버로 접속 62 그림 41. GPS　위치 정보 62 그림 42. MySql 데이터 베이스 62 그림 43. Navigation Monitoring 시스템 실행 화면 63 그림 44. 실험 결과 63 그림 45. 실험 결과 화면 64 그림 46. 안드로이드 폰과 Navigation Device와 성능비교 65 그림 47. 시각 장애인을 위안 Navigation 시스템과 기존의 스마트 폰과의 차이점 67 그림 48. 소형화한 보드 68 표 차 례 표 1. 안드로이드 리눅스 커널 패치 16 표 2 안드로이드 어플리케이션 프레임워크 세부사항 23 표 3 MV V210 Spec 37 표 4 안드로이드 포팅에 필요한 파일 43 kor The Graduate School, Ajou University 아주대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다. 시각 장애인을 위한 Navigation System 설계 및 구현 Kong Sung Hun Thesis 아주대학교 일반대학원 Kong Sung Hun 일반대학원 전자공학과 2012. 8 Master http://dcoll.ajou.ac.kr:9080/dcollection/jsp/common/DcLoOrgPer.jsp?sItemId=000000012653 네비게이션 Android Cortex-A8 GPS Camera