KR101197127B1 - 태양열 차광막을 가지는 보행보조기. - Google Patents

Abstract

본 발명은 태양열 차광막을 가지는 보행보조기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 양단에 회전바퀴가 결합되고 소정 간격으로 이격되는 한 쌍의 수평프레임과, 일단이 상기 각 수평프레임의 일측에 결합되는 한 쌍의 수직프레임을 포함하는 몸체와, 상기 몸체상에 결합되어, 야간주행시 안전 및 주변 시야확보를 위한 조광부와, 상기 수직프레임 간에 설치되는 좌판 및 등받이봉을 포함하는 착석부와, 상기 수직프레임의 일측에 결합되어 지팡이가 안착되는 지팡이걸이부와, 상기 몸체의 상부 양측에 결합되고 일측에 전기적 조작을 위한 조작스위치가 설치되는 핸들조작부와, 상기 몸체의 일측에 설치되어 오디오가 출력되는 오디오장치부와, 상기 수직프레임의 상단에 회동가능하도록 설치되고, 상면에 솔라셀보드가 부착되는 차광막을 포함하여 제공된다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 차광막을 사용하여 야외에서 직사광선이나 비 등으로부터 보행자를 보호하여 야외에서의 활용도가 높은 효과가 있다.
또한, 솔라셀보드를 통해 생성된 전력을 보행보조기에 설치되는 오디오장치 및 조광부 등의 전력으로 공급하여, 배터리 사용을 줄일 수 있는 효과가 있다.
또한, 보행보조기의 몸체가 경량의 마그네슘 합금으로 성형되어 보행자가 보행보조기를 손쉽게 작동할 수 있는 효과가 있다.
또한, 경사지 주행시 수직프레임의 경사를 보정하여 보행자가 직립상태로 안정된 자세를 유지할 수 있는 효과가 있다.

Description

태양열 차광막을 가지는 보행보조기.{walking supporter with curtain of sun solar heat}

본 발명은 태양열 차광막을 가지는 보행보조기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 솔라셀보드가 부착된 차광막이 보조보행기에 설치되어 야외에서의 활용이 용이하고, 솔라셀보드가 태양광을 집광하여 보행보조기에 설치되는 오디오장치 및 조명등 등의 전력으로 사용될 수 있는 보행보조기에 관한 것이다.

일반적으로 연세가 많은 노인들이나 거동이 불편한 장애인들은 혼자서 걷는 것이 어렵기 때문에 보행을 보조하기 위한 보조기구를 사용하여 이동하는 경우가 많다.

대표적인 보행을 보조하는 보조기구로는 지팡이와 보행보조기가 있다. 지팡이는 통상적으로 소정각도로 굴곡진 막대형상으로 이루어지며, 보행보조기는 일정 높이 상방으로 연장된 프레임의 하부에 바퀴가 장착되고, 프레임의 상부에는 보행자가 파지할 수 있는 손잡이가 형성되어 보행자가 손잡이를 잡고 프레임에 의지하여 진행하도록 되어 있다.

이러한 보행보조기는 현재 고령화사회로 접어들면서 노인에게 없어서는 안될 생활필수품으로 대두되고 있다.

그러나 종래의 보행보조기는 단순히 보행을 위한 기능만 수행되어 보행자에게 흥미를 유발할 수 없게 된다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 치매예방 음원등이 추가된 오디오장치 등을 보행보조기에 설치하여 재활치료에 사용하기는 하나 오디오장치 등의 작동을 위해 별도의 배터리 전력이 필요로 하게 되며, 수시로 배터리를 교체해야하는 번거러움이 발생된다.

그리고 보행보조기를 사용하여 야외 주행시 여름철의 뜨거운 직사광선이나 비 등에 보행자가 노출되어 이러한 날씨에는 야외에서 사용하기 어려운 문제점이 발생된다.

또한, 야간 주행시 다른 보행자 및 차량으로부터 보행보조기의 식별이 용이하지 않아 충돌사고가 발생될 우려가 높다.

그리고 종래 보행보조기는 알루미늄재질로 이루어는 것이 대부분이며 보행기 자체의 무게로 인해 보행자가 용이하게 작동할 수 없다.

또한, 근력강화 등의 목적으로 보행자가 보조보행기를 사용하여 경사지나 언덕을 주행할 때 보행보조기가 경사에 의해 뒤로 젖혀져 보행자가 안정된 자세를 취하지 못하는 문제점이 발생된다.

따라서, 이러한 종래 보행보조기의 불합리한 점을 극복하고 야외에서의 활용도를 높이고, 보행자로 하여금 흥미를 유발시키고, 재활치료를 위해 경사지 등반시 보행자가 안정된 자세를 유지할 수 있는 보행보조기에 대한 요구가 높아지고 있는 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 직사광선이나 비 등의 외부환경에 상관없이 야외에서 보행자를 보호할 수 있는 보행보조기를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 야외에서 태양광을 통해 전력이 생성되어 보행보조기에 설치되는 전기장치에 동력원으로 공급할 수 있는 보행보조기를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 보행보조기의 무게를 감소시켜 보행자가 쉽게 사용할 수 있도록 하며, 경사지 주행시 보행보조기의 경사를 보정하여 보행자가 안정된 자세를 유지할 수 있도록 하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따르면, 양단에 회전바퀴가 결합되고 소정 간격으로 이격되는 한 쌍의 수평프레임과, 일단이 상기 각 수평프레임의 일측에 결합되는 한 쌍의 수직프레임을 포함하는 몸체와, 상기 몸체상에 결합되어, 야간주행시 안전 및 주변 시야확보를 위한 조광부와, 상기 수직프레임 간에 설치되는 좌판 및 등받이봉을 포함하는 착석부와, 상기 수직프레임의 일측에 결합되어 지팡이가 안착되는 지팡이걸이부와, 상기 몸체의 상부 양측에 결합되고 일측에 전기적 조작을 위한 조작스위치가 설치되는 핸들조작부와, 상기 몸체의 일측에 설치되어 오디오가 출력되는 오디오장치부와, 상기 수직프레임의 상단에 회동가능하도록 설치되고, 상면에 솔라셀보드가 부착되는 차광막을 포함하여 제공된다.

그리고 상기 수직프레임의 상단 일측에 결합되어 상기 차광막을 회동시키는 제 1 회전구동부와, 상기 제 1 회전구동부의 작동으로 상기 차광막이 회동되면서 상기 솔라셀보드를 통해 생성되는 전력값을 측정하여, 전력값이 가장 큰 회전각도로 상기 제 1 회전구동부를 구동하는 제어부를 더 포함하여 제공된다.

그리고 상기 수평프레임과 수직프레임 간에 상기 수직프레임이 전후로 회동가능하도록 결합되는 제 2 회전구동부와, 상기 몸체 일측에 설치되어 경사면을 주행시 수평면과의 경사도를 감지하는 경사감지센서와, 경사면 주행시 상기 경사감지센서에서 센싱된 값에 기초하여 상기 수직프레임이 수평면에 수직을 이루도록 상기 제 2 회전구동부를 구동하는 제어부를 더 포함하여 제공된다.

여기서 상기 몸체는 마그네슘합금 재질로 성형될 부위를 열선을 통해 200 ~ 230℃로 국부가열하여 성형되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 차광막을 사용하여 야외에서 직사광선이나 비 등으로부터 보행자를 보호하여 야외에서의 활용도가 높은 효과가 있다.

또한, 솔라셀보드를 통해 생성된 전력을 보행보조기에 설치되는 오디오장치 및 조광부 등의 전력으로 공급하여, 배터리 사용을 줄일 수 있는 효과가 있다.

또한, 보행보조기의 몸체가 경량의 마그네슘 합금으로 성형되어 보행자가 보행보조기를 손쉽게 작동할 수 있는 효과가 있다.

또한, 경사지 주행시 수직프레임의 경사를 보정하여 보행자가 직립상태로 안정된 자세를 유지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 태양열 차광막을 가지는 보행보조기의 전면 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 후면 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 측면도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 차광막이 접혀진 상태를 나타낸 측면도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 차광막이 접혀진 상태를 나타낸 정면도이다.
도 6은 본 발명의 보행보조기를 구동하기 위한 전기장치의 구성 블럭도이다.
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 보행보조기의 개념도이다.
도 8은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 보행보조기가 경사면에서의 작동 관계를 나타낸 개념도이다.
도 9는 박판성형시험기를 통해 마그네슘 프레임을 사용하기 위한 고온 성형시험 후 그리드형상분석기를 활용하여 온도별 성형한계를 나타낸 그래프이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 태양열 차광막(70)을 가지는 보행보조기의 전면 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 후면 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 측면도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 차광막(70)이 접혀진 상태를 나타낸 측면도이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 차광막(70)이 접혀진 상태를 나타낸 정면도이다.

도면을 참조하면 본 발명에 따른 태양열 차광막(70)을 가지는 보행보조기는 프레임으로 결합된 몸체(10), 조광부(20), 착석부(30), 지팡이걸이부(40), 핸들조작부(50), 오디오장치부(60) 및 차광막(70)을 포함한다.

몸체(10)는 한 쌍의 수평프레임(11)과 수직프레임(12)이 소정 간격 이격되어 설치된다. 수평프레임(11)은 양단에 지면과 접촉되어 회전되는 회전바퀴가 결합되고, 수직프레임(12)은 일단이 수평프레임(11)의 일측에 결합된다. 여기서 몸체(10)는 경량의 마그네슘 합금 재질로 이루어짐이 바람직하다.

조광부(20)는 몸체(10)상에 결합되어 야간주행시 전조등 또는 주변시야 확보를 위한 경관등의 역할을 수행한다. 조광부(20)는 수평프레임(11)의 후단 즉, 보행자의 발에 근접한 위치에 설치되는 것이 바람직하다.

착석부(30)는 좌판(31)과 등받이봉(32)을 포함한다. 좌판(31)과 등받이봉(32)은 수직프레임(12) 간에 설치되어 보행자가 원거리를 이동하는 경우 일정시간 이동한 후 잠시 앉아서 쉴수 있게 된다. 그리고 좌판(31)의 양측에는 거치대(33)가 별도로 설치되어 수건 등을 거치시켜 사용할 수 있다. 등받이봉(32)은 보행자의 등을 지지함과 동시에 수직프레임(12) 간을 지지한다. 그리고 착석부(30) 아래 수직프레임(12) 간에 수납케이스(34)를 별도로 설치하여 보행자가 소지하고 있는 휴대물품을 보관할 수 있도록 한다.

지팡이걸이부(40)는 수직프레임(12)의 일측에 설치되어 지팡이를 수납하는 것으로서, 보행자가 보행보조기를 사용하여 진입할 수 없는 좁은 공간을 이동할 때에 지팡이걸이부(40)에 수납된 지팡이를 간편히 뽑아서 좁은 공간을 이동할 수 있도록 한다.

핸들조작부(50)는 몸체(10)의 상부 양측에 결합된다. 보행자는 핸들조작부(50)를 파지한 상태에서 보행보조기의 몸체(10)에 의지하여 보행보조기를 전후로 이동시키게 된다. 핸들조작부(50)의 일측에는 전기적 조작을 위한 조작스위치(51)가 설치되어 보행자가 손으로 간편하게 조광부(20) 또는 오디오장치부(60)를 작동할 수 있도록 되어 있다.

오디오장치부(60)는 몸체(10) 일측에 설치되어 오디오가 출력된다. 오디오장치부(60)는 별도의 스피커를 몸체(10)에 설치하거나, 헤드셋 등을 통해 음원이 출력될 수도 있다. 오디오장치부(60)는 보행자가 재활치료를 위해 보행보조기를 움직이면서 지루하지 않도록 흥미를 유발시키며, 오디오에 사용되는 음원은 노인을 위한 치매예방 음원등을 추가하여 치매를 예방할 수도 있다.

차광막(70)은 수직프레임(12)의 상단에 회동가능하도록 설치된다. 차광막(70)의 상면에는 솔라셀보드(71)가 부착되어 차광막(70)을 회동하여 펼쳤을 때, 태양광이 솔라셀보드(71)에 집광되어 전기에너지가 저장된다. 이때, 솔라셀보드(71)는 차광막(70)의 골격프레임(70a)간에 부착되어, 차광막(70)을 접었을 때 솔라셀보드(71)가 파손되지 않도록 한다.

아래에서는 본 발명의 일실시예에 따른 태양열 차광막을 가지는 보행보조기의 작동관계에 대해 자세히 설명하도록 한다.

도 6은 본 발명의 보행보조기를 구동하기 위한 전기장치의 구성 블럭도이다.

도면을 참조하면 본 발명의 일실시예에 따른 보행보조기는 차광막(70)을 펼쳐 야외를 주행할때 솔라셀보드(71)가 태양광을 집광하여 축전지(90)에 전기 에너지를 저장한다. 이때에 보조배터리(91)를 별도로 두어 날씨가 흐려 원활한 집광이 되지 않을때 비상용 전원으로 사용할 수 있다.

그리고 보행자가 필요에 따라 핸들조작부(50)에 위치하는 조작스위치(51)를 작동하여 축전지(90)의 전원이 전원공급부(52)를 통해 조광부(20) 또는 오디오장치부(60)에 공급되도록 한다.

도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 보행보조기의 개념도이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 보행보조기는 제 1 회전구동부(72)와 제어부(80)를 더 포함한다.

제 1 회전구동부(72)는 수직프레임(12)의 상단 일측에 결합되어 차광막(70)을 일정 각도로 회동시킨다. 여기서 제 1 회전구동부(72)에는 모터가 포함되어, 축전지(90) 또는 비상 배터리 전력을 사용하여 차광막(70)을 회동시키는 것이 바람직하다.

제어부(80)는 제 1 회전구동부(72)를 구동시켜 차광막(70)이 일정각도로 회동되도록 한다. 이때에 제어부(80)는 차광막(70)의 각도 변화에 따라 발전량을 측정하고, 전력값이 가장 커지는 회전각도를 검출하여 제 1 회전구동부(72)를 다시 구동하여 차광막(70)을 검출된 회전각도로 회동시킨다. 이는 솔라셀보드(71)와 태양광선이 이루는 각을 조절하여 집광효율을 높여 야외에서 활동하는 일정시간 동안 많은 전력을 저장하기 위함이다.

이는 차광막(70)이 태양광선에 대향하는 방향으로 회동되는 것으로, 차광막(70) 아래에 위치하는 보행자는 태양광선으로부터 보호되어 차광효과 또한 높아지게 된다.

또한, 제어부(80)에서는 기설정된 시간 간격으로 제 1 회전구동부(72)를 재구동하여 축전지(90)에 저장되는 전력값이 최대가 되는 회전각도를 재검출하고, 이에 따라 차광막(70)을 다시 회동시킬수도 있다.

도 8은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 보행보조기가 경사면에서의 작동 관계를 나타낸 개념도이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 보행보조기는 제 2 회전구동부(13)와 경사감지센서(14) 및 제어부(80)를 더 포함한다.

제 2 회전구동부(13)는 수평프레임(11)과 수직프레임(12) 간에 설치되어 수직프레임(12)을 전후로 회동시킨다. 여기서 제 2 회전구동부(13)는 제 1 회전구동부(72)와 같이 모터를 포함하여, 축전지(90) 또는 비상 배터리의 전력을 동력원으로 사용하여 수직프레임(12)을 회동시킨다.

경사감지센서(14)는 몸체(10)의 일측에 설치되어 보행보조기가 경사면(B)을 주행시 수평면(A)과의 경사도를 감지한다. 바람직하게는 경사감지센서(14)로 자이로센서 또는 기울기센서가 사용될 수 있다.

제어부(80)는 보행보조기가 경사면(B)을 주행할 때 경사감지센서(14)에서 센싱된 값에 기초하여 수직프레임(12)이 수평면(A)에 수직을 이루도록 제 2 회전구동부(13)를 구동시킨다.

더욱 자세히 설명하면, 도 7에서와 같이 경사면(B)을 주행시 경사감지센서(14)에서 센싱된 경사도(α)값이 제어부(80)로 전달되고, 이에 제어부(80)는 제 2 회전구동부(13)를 구동시켜 수직프레임(12)이 제 2 회전구동부(13)를 중심으로 경사도(α)만큼 회동된다.

이는 보행자가 근력을 키우기 위해 보행보조기를 사용하여 언덕이나 경사면(B)을 오르내릴때 보행보조기가 경사면(B)에서 기울어져 보행자가 직립상태에서 안정된 자세로 보행보조기를 진행하기가 어렵게 된다. 이때에 수직프레임(12)이 중력방향에 수직을 이루도록 회동되어 수평면(A)에서와 같이 보행자가 보행보조기와 동일한 간격을 유지하면서 경사면(B)을 이동할 수 있게 된다.

도 9는 박판성형시험기를 통해 마그네슘 프레임을 사용하여 고온 성형시험 후 그리드형상분석기를 통해 온도별 성형한계를 나타낸 그래프이다.

일반적으로 보행보조기의 몸체(10)는 알루미늄 재질로 이루어지나, 알루미늄은 강도가 약해 성형시 두께를 더 두껍게 형성하여 크랙을 방지하게 된다. 그러나 두께 증가로 인해 보행보조기의 무게가 늘어나 보행자가 보행보조기를 사용하여 주행하기에는 다소 불편함이 발생된다. 이에 본 발명에 따른 수평프레임(11)과 수직프레임(12)을 경량의 마그네슘합금 재질로 형성한다.

마그네슘은 알루미늄에 비해 원자재 가격이 저렴하여 생산비용을 절감할 수 있으며, 알루미늄의 비중은 2.7㎏/㎠이고 마그네슘의 비중은 1.78㎏/㎠으로 비중이 낮아 보행보조기의 무게를 줄일 수 있다. 또한, 마그네슘은 재활용 과정에서 회수율이 90%에 이르며 환경유해물질이 발생되지 않는 친환경 소재이기도 하다.

그러나 마그네슘합금은 고강도로 상온에서 성형하면 크랙이 발생되어 벤딩 등의 성형을 위해서는 고온에서 성형하여야 한다. 이에 고온환경에서 박판소재 성형평가를 위해 만능박판성형시험기(모델명:USTM-150T, 제조사:웹비젼21세기)를 사용하여 상온(25℃), 100℃, 200℃, 230℃, 250℃, 280℃, 300℃의 7가지 온도 조건에서 각 케이스별 8종의 시편에 대한 성형시험을 수행하였으며 그 결과, 마그네슘합금(AZ31)은 상온(25℃), 100℃에서는 성형이 이루어지지 않으며 최소 150℃ 이상에서 성형이 이루어진다.

도면을 참조하면, 상온조건에서의 성형에 비해 220℃, 250℃ 조건에서 12%~18% 정도의 성형성이 증대되며, 이보다 높은 300℃의 경우는 더 높은 신장효과를 보이고 있으나, 열손실이 없는 최적의 온도조건으로 200~230℃가 가장 적당한 것으로 나타난다.

또한, 본 발명에 따른 몸체(10)의 벤딩가공은 성형될 부위에 열선으로 국부가열하여 성형한다. 이로 인해 성형되지 않는 부분은 열이 가해지지 않아 금속조직이 손상되지 않고, 열손실을 줄일 수 있다.

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허등록청구의 범위는 본 발명의 요지에서 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.

10 : 몸체 11 : 수평프레임
12 : 수직프레임 13 : 제 2 회전구동부
14 : 경사감지센서 20 : 조광부
30 : 착석부 31 : 좌판
32 : 등받이봉 40 : 지팡이걸이부
50 : 핸들조작부 51 : 조작스위치
52 : 전원공급부 60 : 오디오장치부
70 : 차광막 70a : 골격프레임
71 : 솔라셀보드 72 : 제 1 회전구동부
80 : 제어부 90 : 축전지
91 : 보조배터리 A : 수평면
B : 경사면

Claims (4)

1. 양단에 회전바퀴가 결합되고 소정 간격으로 이격되는 한 쌍의 수평프레임과, 일단이 상기 각 수평프레임의 일측에 결합되는 한 쌍의 수직프레임을 포함하는 몸체와;
   상기 몸체상에 결합되어, 야간주행시 안전 및 주변 시야확보를 위한 조광부와;
   상기 수직프레임 간에 설치되는 좌판 및 등받이봉을 포함하는 착석부와;
   상기 수직프레임의 일측에 결합되어 지팡이가 안착되는 지팡이걸이부와;
   상기 몸체의 상부 양측에 결합되고 일측에 전기적 조작을 위한 조작스위치가 설치되는 핸들조작부와;
   상기 몸체의 일측에 설치되어 오디오가 출력되는 오디오장치부와;
   상기 수직프레임의 상단에 회동가능하도록 설치되고, 상면에 솔라셀보드가 부착되는 차광막을; 포함하는 것을 특징으로 하는 태양열 차광막을 가지는 보행보조기.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 수직프레임의 상단 일측에 결합되어 상기 차광막을 회동시키는 제 1 회전구동부와,
   상기 제 1 회전구동부의 작동으로 상기 차광막이 회동되면서 상기 솔라셀보드를 통해 생성되는 전력값을 측정하여, 전력값이 가장 큰 회전각도로 상기 제 1 회전구동부를 구동하는 제어부가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 태양열 차광막을 가지는 보행보조기.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 수평프레임과 수직프레임 간에 상기 수직프레임이 전후로 회동가능하도록 결합되는 제 2 회전구동부와,
   상기 몸체 일측에 설치되어 경사면을 주행시 수평면과의 경사도를 감지하는 경사감지센서와,
   경사면 주행시 상기 경사감지센서에서 센싱된 값에 기초하여 상기 수직프레임이 수평면에 수직을 이루도록 상기 제 2 회전구동부를 구동하는 제어부가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 태양열 차광막을 가지는 보행보조기.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 몸체는 마그네슘합금 재질로 성형될 부위를 열선을 통해 200 ~ 230℃로 국부가열하여 성형되는 것을 특징으로 하는 태양열 차광막을 가지는 보행보조기.
   

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