KR101198841B1

KR101198841B1 - Walking-assitance apparatus

Info

Publication number: KR101198841B1
Application number: KR1020100106345A
Authority: KR
Inventors: 김지완; 마정우; 민정선; 박정빈; 이기창; 김영준; 최계철
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2010-10-28
Filing date: 2010-10-28
Publication date: 2012-11-09
Also published as: KR20120044830A

Abstract

본 발명은 보행 보조장치로서, 특히 거동이 불편한 노인이나 재활 치료를 받는 환자들의 보행들 돕기 위한 전동식 보행 보조장치에 관한 것이다.
상술한 바와 같은 본 발명에 따른 보행 보조장치에 의하면, 사용자는 필요에 따라 보조장치의 발판을 펴서 그 위에 탑승하여 이동할 수도 있고, 발판을 접은 상태에서 보조장치를 밀면서 이동함으로써 재활운동을 병행할 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to a walking aid, and more particularly, to an electric walking aid for assisting walking of elderly patients who are uncomfortable with movement or patients undergoing rehabilitation treatment.
According to the walking aid device according to the present invention as described above, the user can move the board by lifting the footrest of the auxiliary device as needed, and can move the rehabilitation movement by pushing the auxiliary device while the footrest is folded. It has an effect.

Description

Walking aids {WALKING-ASSITANCE APPARATUS}

본 발명은 보행 보조장치로서, 특히 거동이 불편한 노인이나 재활 치료를 받는 환자들의 보행들 돕기 위한 전동식 보행 보조장치에 관한 것이다.The present invention relates to a walking aid, and more particularly, to an electric walking aid for assisting walking of elderly patients who are uncomfortable with movement or patients undergoing rehabilitation treatment.

종래 보행 보조장치는 노인이나 장애인 등이 이동시에 사용하는 것으로서, 유모차 형태의 회전 가능한 단순 지지형 보조기구인 경우가 많아, 경사진 길에서는 보행이 불편하며 전복의 위험까지 있었다.Conventional walking aids are used by the elderly or the disabled when moving, and are often a simple rotatable assistive device in the form of a stroller, walking is inconvenient on inclined roads and even the risk of overturning.

또한 다리에 상해를 입고 재활치료를 받는 환자들의 경우 흔히 목발형의 보행 보조기구를 사용하는데, 이러한 보조기구는 상체 힘이 많이 필요하여 재활 훈련을 오래 지속할 수 없게 하는 원인들 중 하나였다.In addition, crutch-type walking aids are frequently used in patients suffering from leg injuries and rehabilitation treatment, which is one of the causes of the long lasting strength of rehabilitation training.

이러한 문제점을 해결하기 위해서 전동모터에 의해 구동되는 이동식 보조장치가 개시되어 있는데, 공개특허 제2010-0045157호 "전동식 이동보조장치"와 공개특허 제2009-0074315호 "노인/장애인의 안전 보행을 지원하는 지능적 전동 보행기"가 대표적인 기술이다.In order to solve this problem, a mobile auxiliary device driven by an electric motor is disclosed. Patent Publication Nos. 2010-0045157 "Mobility Assistive Devices" and Patent Publication Nos. 2009-0074315 "Support the Walking of the Elderly / Disabled." Intelligent electric walker "is a representative technology.

그러나 이러한 종래기술의 보조장치는 사용자가 반드시 장치에 탑승한 상태에서 모터로만 구동되므로, 사용자가 직접 보조장치를 밀면서 보행연습을 할 수는 없었다.However, since the auxiliary apparatus of the prior art is driven only by the motor while the user is surely aboard the device, the user could not practice walking while pushing the auxiliary apparatus directly.

또한 보조장치의 안전을 위해서 내리막이나 오르막에서 보조장치의 기울기를 측정하여 속도를 조절하는 기술은 개시되어 있지만, 사용자의 신체 동작에 따라 어느 방향으로 얼마만큼의 속도로 이동할 것인지를 결정할 수 있는 기술은 아직 적용되지 못하고 있었다.In addition, the technology for adjusting the speed by measuring the tilt of the auxiliary device on the downhill or uphill for the safety of the auxiliary device is disclosed, but the technology that can determine how much speed in which direction according to the user's physical movement It has not been applied yet.

본 발명은 사용자가 의지하고 보행을 보다 편리하게 할 수 있는 보행 보조장치를 제공함을 목적으로한다.An object of the present invention is to provide a walking assistance device that the user can rely on and make walking more convenient.

또한 본 발명은 보행 보조 뿐만 아니라 사용자가 타고 주행할 수 있는 보행 보조장치를 제공함을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide a walking assistance device that can be carried by the user as well as walking assistance.

또한 본 발명은 사용자의 거동방향과 속도를 추종할 수 있는 보행 보조장치를 제공함을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide a walking assistance device that can follow the direction and speed of the user's movement.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 보행 보조장치는 바퀴를 갖는 본체부; 상기 본체부에 장착된 전원부; 상기 전원부에 연결되어 바퀴를 구동하는 구동부; 상기 본체부에 장착되며, 본체부 후방에 위치한 사용자의 거동을 검출하는 센서부; 및 상기 센서로부터의 신호를 기초로 바퀴의 구동 속도 및 방향을 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.Walking assistance apparatus according to the present invention for achieving the above object is a main body having a wheel; A power supply unit mounted to the main body unit; A driving unit connected to the power supply unit to drive wheels; A sensor unit mounted to the main body and detecting a user's behavior located behind the main body; And a controller configured to control the driving speed and the direction of the wheel based on the signal from the sensor.

상기 센서부는 상체센서를 포함하며, 상기 상체센서는 상기 본체부의 가운데 상단에 위치하여 상기 사용자의 상체와 상기 상체센서와의 거리값을 산출하는 것을 특징으로 한다.The sensor unit includes an upper body sensor, wherein the upper body sensor is positioned at the upper center of the main body to calculate a distance value between the upper body of the user and the upper body sensor.

상기 제어부는 상기 상체센서가 검출한 거리값에 반비례하게 구동 속도를 제어하는 것을 특징으로 한다.The controller may control the driving speed in inverse proportion to the distance value detected by the upper body sensor.

상기 센서부는 두 개의 하체센서를 포함하며, 상기 하체센서는 상기 본체부의 좌우에 위치하여 상기 사용자의 좌우측 하체와 상기 하체센서와의 거리를 각각 검출하는 것을 특징으로 한다.The sensor unit includes two lower body sensors, and the lower body sensor is positioned at left and right sides of the main body to detect distances between the left and right lower body of the user and the lower body sensor, respectively.

상기 제어부는 두 개의 좌우측 하체센서가 각각 검출한 거리값의 차이가 기준값보다 작은 경우에는 직진 구동을 하도록 제어하고, 두 개의 좌우측 하체센서가 각각 검출한 거리값의 차이가 기준값보다 큰 경우에는 상대적으로 더 큰 거리값이 검출된 하체센서의 방향으로 회전하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.The controller controls the driving to be performed when the difference between the distance values detected by the two left and right lower body sensors is smaller than the reference value, and relatively when the difference between the distance values detected by the two left and right lower body sensors is larger than the reference value. It is characterized in that the larger distance value is controlled to rotate in the direction of the detected lower body sensor.

상기 기준값은 130㎜ 인 것을 특징으로 한다.The reference value is characterized in that 130mm.

상기 본체부는 일측이 힌지에 의해 회전가능하게 연결되어 지면과 평행하게 펴지거나 지면에 수직하게 접혀지는 접이식 발판을 포함한다.The main body portion includes a folding footrest that is rotatably connected to one side of the main body is opened in parallel with the ground or folded vertically to the ground.

상기 접이식 발판이 지면과 평행하게 펴지면 상기 제어부는 주행모드로 인식하여 상기 바퀴의 구동 속도가 2.0m/s 를 초과하지 않도록 제어하며, 상기 접이식 발판이 지면에 수직하게 접혀지면 상기 제어부는 보행모드로 인식하여 상기 바퀴의 구동 속도가 0.5m/s 를 초과하지 않도록 제어하는 것을 특징으로 한다.When the foldable footrest is extended in parallel with the ground, the controller recognizes the driving mode so that the driving speed of the wheel does not exceed 2.0 m / s, and when the foldable footrest is folded perpendicular to the ground, the controller enters the walking mode. Recognize and control the drive speed of the wheel does not exceed 0.5m / s.

상술한 바와 같은 본 발명에 따른 보행 보조장치에 의하면, 사용자는 필요에 따라 보조장치의 발판을 펴서 그 위에 탑승하여 이동할 수도 있고, 발판을 접은 상태에서 보조장치를 밀면서 이동함으로써 재활운동을 병행할 수 있는 효과가 있다.According to the walking aid device according to the present invention as described above, the user can move the board by lifting the footrest of the auxiliary device as needed, and can move the rehabilitation movement by pushing the auxiliary device while the footrest is folded. It has an effect.

또한 본 발명에 따른 보행 보조장치에 의하면, 사용자가 몸을 앞으로 기울이거나 좌우로 회전하는 동작을 센서로 측정하여 전후진 속도를 결정하거나 좌우 회전 방향을 결정할 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the walking aid device according to the present invention, the user tilts the body forward or rotates left and right by measuring the sensor has the effect of determining the forward and backward speed or the left and right rotation direction.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 보행 보조장치의 구성을 나타낸 블럭도.
도 2는 보행모드와 주행모드의 결정 과정을 나타낸 순서도.
도 3은 보행모드에서 보조장치의 동작 과정을 나타낸 순서도.
도 4는 주행모드에서 보조장치의 동작 과정을 나타낸 순서도.1 is a block diagram showing the configuration of a walking aid according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart illustrating a process of determining a walking mode and a driving mode.
3 is a flowchart illustrating an operation process of an auxiliary device in a walking mode.
4 is a flowchart illustrating an operation process of an auxiliary device in a driving mode.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 보행 보조장치에 대하여 살펴본다.Hereinafter, a walk assistance apparatus according to a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 보행 보조장치의 구성을 나타낸 블럭도이다.1 is a block diagram showing the configuration of a walking aid according to an embodiment of the present invention.

보행 보조장치의 본체부는 제어부(10)와 센서부(20), 전원부(30), 인터페이스부(40), 구동부(50)로 구성된다.The main body of the walking assistance device includes a control unit 10, a sensor unit 20, a power supply unit 30, an interface unit 40, and a driving unit 50.

제어부(10)는 MPU(Main Processor Unit)로 구성되며, 주행모드와 보행모드에 따라 적절한 속도를 조절하는 구동 알고리즘을 구현한다.The controller 10 includes a main processor unit (MPU), and implements a driving algorithm that adjusts an appropriate speed according to a driving mode and a walking mode.

센서부(20)는 사용자의 위치와 자세를 감지하여 사용자가 어떤 동작을 하려고 하는지를 추종한다. 센서부(20)에는 사용자의 신체 위치와 거리를 감지할 수 있는 센서가 사용되는데, 바람직하게는 초음파 센서가 사용될 수 있다.The sensor unit 20 detects the position and posture of the user and follows what operation the user intends to perform. The sensor unit 20 is a sensor that can detect the body position and distance of the user, preferably an ultrasonic sensor can be used.

센서부(20)에는 다수 개의 센서가 구비될 수 있는데, 바람직하게는 보행 보조장치의 전진 또는 정지 동작을 결정하기 위하여 사용자의 상체의 위치를 감지하는 상체센서와, 좌우회전 동작을 결정하기 위하여 사용자의 하체의 위치를 감지하는 하체센서로 이루어진다.The sensor unit 20 may be provided with a plurality of sensors. Preferably, the upper body sensor for detecting the position of the upper body of the user to determine the forward or stop motion of the walking assistance device, and the user to determine the left and right rotational motion. It consists of a lower body sensor to detect the position of the lower body.

상체센서는 보행 보조장치의 본체부 가운데 상단에 위치하며, 대략 사용자의 배꼽 근처 높이에 설치되는 것이 바람직하다. 상체센서는 사용자의 상체와의 거리를 측정한 거리값을 산출함으로써 사용자의 몸이 전후 방향으로 움직이고 있는지를 판단한다.The upper body sensor is located at the top of the main body of the walking aid, and is preferably installed at a height near the navel of the user. The upper body sensor determines whether the user's body is moving in the front and rear direction by calculating a distance value measured by the user's upper body.

하체센서는 보행 보조장치의 본체부 좌우에 위치하며, 사용자의 하체, 보다 상세하게는 좌우 허벅지의 위치를 감지한다. 이를 위해 하체센서는 허벅지의 정면 가운데와 대응되는 높이에 설치되는 것이 바람직하다. 하체센서는 사용자의 하체와의 거리를 측정한 거리값을 산출함으로써 사용자의 몸이 좌우 방향으로 회전하고 있는지를 판단한다.The lower body sensor is located on the left and right of the main body of the walking aid, and detects the user's lower body, more specifically, the position of the left and right thighs. For this purpose, the lower body sensor is preferably installed at a height corresponding to the front center of the thigh. The lower body sensor determines whether the user's body rotates in the left and right directions by calculating a distance value measured by the user's lower body.

전원부(30)는 보행 보조장치의 구동을 위한 전원을 공급한다. 바람직하게는 24V 정도의 직류전원을 공급할 수 있는 축전지를 사용하며, 이 외에도 교체 가능한 전지를 사용할 수도 있을 것이다.The power supply unit 30 supplies power for driving the walking assistance device. Preferably, a storage battery capable of supplying a DC power supply of about 24V may be used. In addition, a replaceable battery may be used.

인터페이스부(40)는 보행 보조장치의 동작과 구동을 위한 정보를 시각적으로 표시하는 부분으로서, LCD 패널을 사용하는 것이 일반적이지만, 다른 방식의 디스플레이 장치를 사용할 수도 있다. 인터페이스부(40)는 제어부(10)와 연결되어 보행 보조장치의 정보를 출력함과 동시에, 사용자의 의도에 따라 적절한 제어명령을 입력할 수 있는 입력수단을 구비할 수 있다.The interface unit 40 is a part that visually displays information for operation and driving of the walking assistance device, and generally uses an LCD panel, but other display devices may be used. The interface unit 40 may be connected to the control unit 10 to output information of the walking assistance device, and at the same time, may include an input means for inputting an appropriate control command according to the user's intention.

인터페이스부(40)에서는 보행 보조장치의 ON/OFF 상태, 전원부(30)의 충전상태, 속도, 회전방향, 모드 선택상태 등의 정보가 표시된다.The interface unit 40 displays information such as an ON / OFF state of the walking assistance device, a charging state of the power supply unit 30, a speed, a rotation direction, a mode selection state, and the like.

구동부(50)는 보행 보조장치를 이동시킨다. 구동부(50)에는 바퀴와 모터, 모터 드라이버, 제동장치 등이 포함될 수 있다. 바퀴는 좌우 한 쌍으로 이루어지는 것이 일반적이며, 전방 또는 후방에 보조바퀴가 설치될 수 있다. 바퀴는 충격 흡수를 용이하게 하기 위하여 튜브 타입의 타이어를 사용하는 것이 바람직하다.The driving unit 50 moves the walking assistance device. The driving unit 50 may include a wheel, a motor, a motor driver, a braking device, and the like. The wheel is generally composed of a pair of left and right, the auxiliary wheel can be installed in the front or rear. The wheels preferably use a tube-type tire to facilitate shock absorption.

본 발명의 보행 보조장치는 노인이나 장애인, 환자 등의 보행을 도와주는 장치이므로, 빠른 속도를 낼 필요는 없다. 따라서 제어부(10)는 모터의 회전속도를 조절하여 일정 속도 이하로 구동되도록 한다. 일반적으로는 보행모드에서는 0.5m/s, 주행모드에서는 2.0m/s가 한계속도가 되도록 한다. 그러나 이러한 한계속도는 하나의 예시일 뿐이며, 사용자의 상태나 보조장치의 용도에 따라 달라질 수 있다. 또한 사용자에 의해 한계속도가 다르게 설정되도록 할 수도 있다.The walking aid device of the present invention is a device for helping the elderly, the disabled, the patient to walk, etc., it is not necessary to achieve a high speed. Therefore, the control unit 10 adjusts the rotational speed of the motor to be driven below a certain speed. In general, the limit speed is 0.5 m / s in walking mode and 2.0 m / s in running mode. However, this speed limit is just one example and may vary depending on the user's condition or the purpose of the auxiliary device. In addition, the speed limit can be set differently by the user.

본 발명의 보행 보조장치는 두 개의 바퀴를 이용하여 전후진, 회전 동작을 구현한다. 따라서 두 개의 바퀴가 별도로 구동되도록 하여야 하는데, 이를 위해서는 두 개의 바퀴에 각각 하나씩의 모터와 모터 드라이버가 대응되도록 설치한다.Walking aid of the present invention implements the forward and backward, rotational motion using two wheels. Therefore, two wheels must be driven separately. For this purpose, one motor and motor driver are installed to correspond to the two wheels.

두 개의 바퀴가 모두 전진회전할 때에는 보행 보조장치가 전진하게 되고, 우측은 전진, 좌측은 후진 회전할 때에는 보행 보조장치는 좌회전을 하게 될 것이다. 우회전시에도 이와 같은 방식으로 움직이도록 함으로써 별도의 스티어링 휠을 사용하지 않아도 방향전환이 용이해진다.When both wheels rotate forward, the walking aid will move forward, while the right side will move forward and the left side will rotate backward, so the walking aid will turn left. By moving in this way even when the right turn, it is easy to change the direction without using a separate steering wheel.

한편, 도 2는 보행모드와 주행모드의 결정 과정을 나타낸 순서도이다.2 is a flowchart illustrating a process of determining a walking mode and a driving mode.

사용자는 본 발명의 보행 보조장치를 보행모드로 사용할 것인지 주행모드로 사용할 것인지를 결정할 수 있다. 모드 선택은 사용자가 인터페이스부(40)를 통해 직접 입력할 수도 있지만, 몸체에 설치된 접이식 발판의 펼침 유무에 따라 자동으로 판단하도록 할 수도 있다.The user may determine whether to use the walking assistance device of the present invention in a walking mode or a driving mode. The mode selection may be directly input by the user through the interface unit 40, but may be automatically determined according to whether the folding footrest installed in the body is unfolded.

접이식 발판은 몸체의 가운데 하단에 힌지에 의해 회전 가능하게 설치되며, 두 개의 바퀴 사이에서 대략 90도 정도로 회전하도록 구성된다. 접이식 발판이 위로 회전하면서 세워지면 사용자의 발이 발판이 있던 자리를 관통하여 지면에 닿게 된다. 사용자는 자신의 다리로 걸어가면서 보행 보조장치를 밀어서 이동한다. 접이식 발판이 위로 세워지면 제어부는 보행모드로 판단하게 되며, 사용자가 보행 보조장치를 잡은 상태에서 천천히 이동할 수 있도록 모터의 회전속도를 조절한다. 제어부(10)가 보행모드로 선택하게 되면 모터는 0.5m/s 이하의 속도가 되도록 한다.The folding footrest is rotatably installed by the hinge at the bottom center of the body, and is configured to rotate about 90 degrees between the two wheels. When the folding footrest is turned upside down, the user's foot penetrates the position where the footrest was and touches the ground. The user pushes and moves the walking aid while walking on his leg. When the folding foot is up, the control unit determines the walking mode, and adjusts the rotation speed of the motor so that the user can move slowly while holding the walking aid. When the controller 10 selects the walking mode, the motor is set to a speed of 0.5 m / s or less.

접이식 발판이 아래로 회전하면서 평평하게 누워지면 사용자는 발판 위에 서서 바퀴의 회전에 의해 이동할 수 있게 된다. 접이식 발판이 누워지면 제어부는 주행모드로 판단하게 되며, 사용자가 보행 보조장치 위에 올라탄 상태에서 모터의 힘에 의해서만 주행한다. 주행모드에서는 보행모드일 때보다 약간 더 빠른 속도로 움직일 수 있으며, 제어부(10)는 주행모드에서 최대 2.0m/s의 속도로 달릴 수 있도록 제어한다.When the folding footrest rotates down and lies flat, the user can stand on the footrest and move by the rotation of the wheel. When the folding foot rests, the control unit determines the driving mode, and the user runs only by the power of the motor while the user rides on the walking aid. In the driving mode can be moved at a slightly faster speed than in the walking mode, the control unit 10 controls to run at a speed of up to 2.0m / s in the driving mode.

모드가 선택되면 사용자의 초기 자세를 감지하여 기준값으로 설정하고, 기준값에 비해서 사용자의 몸이 전후 또는 좌우로 움직이는 정도에 따라 전진이나 회전 동작을 구현하게 된다.When the mode is selected, the user's initial posture is sensed and set as the reference value, and forward or rotational motion is implemented according to the degree of movement of the user's body back and forth or left and right relative to the reference value.

도 3은 보행모드에서 보조장치의 동작 과정을 나타낸 순서도이다.3 is a flowchart illustrating an operation process of an auxiliary device in a walking mode.

보행모드는 사용자가 발판을 접고 지면에 발이 닿은 상태에서 저속으로 이동하는 상태를 말한다.The walking mode refers to a state in which the user moves at a low speed while folding the footrest and touching the ground.

접이식 발판이 세워지거나 사용자가 보행모드를 선택하는 버튼을 클릭하면, 제어부(10)는 한계속도를 0.5m/s로 설정한다. 사용자는 인터페이스부(40)에 구비된 속도 조절버튼을 이용하여 한계속도 범위내에서 이동 속도를 결정할 수 있다.When the folding footrest is erected or the user clicks a button for selecting the walking mode, the controller 10 sets the limit speed to 0.5 m / s. The user may determine the moving speed within the limit speed range by using the speed control button provided in the interface unit 40.

그리고 상체센서가 사용자의 상체(몸통)의 위치를 감지한다. 감지된 상체의 위치가 기준값보다 크거나 같은 경우에는 제어부(10)는 모터의 구동을 정지시킨다. 다시 말해서 상체센서가 감지한 상체의 위치가 멀리 떨어져 있는 경우, 사용자가 뒤로 몸을 젖히고 있거나 보조장치에 탑승하지 않은 상태이므로, 구동을 멈추는 것이다. 구동을 결정하기 위한 기준값을 50㎜로 정한다면 사용자의 상체가 상체센서로부터 50㎜ 이상 떨어진 경우에는 보행 보조장치가 움직이지 않으며, 50㎜ 보다 더 가깝게 다가선 경우에만 움직이게 된다.And the upper body sensor detects the position of the user's upper body (body). If the detected position of the upper body is greater than or equal to the reference value, the controller 10 stops driving the motor. In other words, when the position of the upper body detected by the upper body sensor is far away, the user stops driving backwards because the user is leaning back or is not in the auxiliary device. If the reference value for determining the driving is set to 50 mm, the walking aid does not move when the user's upper body is 50 mm or more away from the upper body sensor, and moves only when approaching closer than 50 mm.

본 발명에서는 구동 여부를 결정하는 기준값을 50㎜로 정하여 설명하지만, 이는 하나의 예시일 뿐이며, 보조장치의 구조와 모양에 따라 그 기준값은 달라질 수 있다.In the present invention, a reference value for determining whether to drive is set to 50 mm and described, but this is only one example, and the reference value may vary depending on the structure and shape of the auxiliary device.

다음으로 하체센서가 사용자의 하체(허벅지 또는 종아리)의 위치를 감지한다. 하체센서는 좌우에 하나씩 두 개가 있는데, 좌우에서 감지한 허벅지의 거리 차이가 기준값보다 작은 경우에는 직진 구동을 한다. 즉, 좌우의 하체센서가 각각 감지한 좌측 허벅지와 우측 허벅지의 위치가 비슷한 거리에 있다면, 사용자가 정면을 향해 서있는 것으로 볼 수 있으므로, 직진 주행을 하는 상태로 간주한다.Next, the lower body sensor detects the position of the user's lower body (thigh or calf). There are two lower body sensors, one on the left and one. When the distance difference between the thighs detected on the left and right is smaller than the reference value, the drive is performed straight ahead. That is, if the position of the left thigh and the right thigh sensed by the left and right lower body sensors are at similar distances, the user may be regarded as standing toward the front, and thus, the driving state is regarded as driving straight.

만약 사용자가 좌측이나 우측으로 회전을 하려고 하면 몸을 어느 일방향으로 회전하게 될 것이다. 몸의 회전에 따라 양측 다리(특히 허벅지)의 위치가 변화하게 되는데, 회전시에는 일측 허벅지가 전진하고 타측 허벅지가 후진한다. 그러면 우측 하체센서가 감지한 거리값과 좌측 하체센서가 감지한 거리값에 차이가 커지게 된다. 이와 같이 양측 하체센서에서 각각 감지한 값의 차이가 일정 수준 이상으로 커지게 되면 사용자가 몸을 회전한 것으로 간주하여 좌회전 또는 우회전하는 동작을 실행하도록 한다.If the user tries to turn left or right, he will rotate in one direction. As the body rotates, the position of both legs (particularly the thighs) is changed. During rotation, one thigh is advanced and the other thigh is reversed. Then, the difference between the distance value detected by the right lower body sensor and the distance value detected by the left lower body sensor increases. As such, when the difference between the values sensed by the lower body sensors on both sides increases by more than a predetermined level, the user regards the body as being rotated so that the user rotates left or right.

본 발명에서 회전을 발생하도록 하는 센서값의 차이는 대략 130㎜를 기준으로 설정한다. 즉 좌측 하체센서가 감지한 거리값이 우측 하체센서가 감지한 거리값보다 130㎜를 초과하여 클 경우에는 좌회전 구동을, 우측 하체센서가 감지한 거리값이 좌측 하체센서가 감지한 거리값보다 130㎜를 초과하여 클 경우에는 우회전 구동을 하도록 제어한다.In the present invention, the difference between the sensor values for generating the rotation is set based on approximately 130 mm. That is, if the distance value detected by the left lower body sensor is greater than 130mm than the distance value detected by the right lower body sensor, drive the left turn and the distance value detected by the right lower body sensor is 130 than the distance value detected by the left lower body sensor. If it is larger than ㎜, control to drive right turn.

본 발명에서는 회전 방향을 결정하는 기준값을 130㎜로 정하여 설명하지만, 이는 하나의 예시일 뿐이며, 보조장치의 구조와 모양에 따라 그 기준값은 달라질 수 있다.In the present invention, the reference value for determining the rotation direction is set to 130 mm, but this is only one example, and the reference value may vary depending on the structure and shape of the auxiliary device.

한편, 도 4는 주행모드에서 보조장치의 동작 과정을 나타낸 순서도이다.4 is a flowchart illustrating an operation process of an auxiliary device in a driving mode.

주행모드는 사용자가 발판을 펼치고 그 위에 올라탄 상태에서 좀 더 고속으로 이동하는 상태를 말한다.The driving mode refers to a state in which the user moves at a higher speed while the user unfolds and climbs on the foothold.

접이식 발판이 세워지거나 사용자가 보행모드를 선택하는 버튼을 클릭하면, 제어부(10)는 한계속도를 2.0m/s로 설정한다.When the folding footrest is erected or the user clicks a button for selecting the walking mode, the controller 10 sets the limit speed to 2.0 m / s.

주행모드에서 상체센서가 사용자의 몸통의 위치를 감지하여 이동 또는 정지를 결정하는 방식은 보행모드에서와 동일하다. 따라서 중복된 설명은 생략한다.In the driving mode, the upper body sensor detects the position of the user's torso and determines the movement or stop as in the walking mode. Therefore, redundant description is omitted.

다만, 주행모드에서는 이동 속도를 인터페이스부(40)의 조작을 통해서도 변경시킬 수 있지만, 상체를 앞뒤로 숙이는 동작으로도 가능하다.In the driving mode, however, the moving speed may be changed by the operation of the interface unit 40, but the moving speed may also be leaned back and forth.

처음에 사용자가 발판 위에 탑승하여 똑바로 선 상태에서 일정 시간(3-5초)이 경과하면 상체센서가 그 위치를 기준값으로 설정한다. 사용자가 상체를 앞으로 숙이면 상체센서의 거리값이 작아지게 되는데, 제어부(10)는 작아진 거리값에 반비례하여 이동 속도를 높인다. 즉, 사용자가 상체를 앞으로 숙이는 동작이 좀 더 고속으로 이동하기 위한 것이므로 이에 따라 속도를 상승시키는 것이다. 반대로 상체를 뒤로 젖히면서 상체센서의 거리값이 커지면 속도를 줄여준다.Initially, if a certain time (3-5 seconds) has elapsed while the user is standing on the footboard and standing upright, the upper body sensor sets the position as a reference value. When the user leans forward, the upper body sensor's distance value decreases, and the controller 10 increases the movement speed in inverse proportion to the reduced distance value. That is, the user leans forward the upper body is to move at a higher speed to increase the speed accordingly. Conversely, as the upper body sensor distance increases while the upper body is tilted backwards, the speed is reduced.

바람직하게는 사용자가 인터페이스부(40)를 조작하여 보조장치의 구동을 시작하면 미리 정해진 속도로 정속운행이 되도록 하고, 상체를 앞으로 기울이거나 뒤로 젖히는 정도에 따라 기준 속도보다 가속하거나 감속하는 방식을 취할 수 있을 것이다.Preferably, when the user operates the interface unit 40 to start driving of the auxiliary device, the vehicle operates at a predetermined speed at a predetermined speed, and accelerates or decelerates from the reference speed according to the degree of tilting the upper body forward or backward. Could be.

그렇지 않으면 사용자의 상체가 기준값의 위치에 있을 때는 정지 상태가 되고, 이보다 앞으로 기울어지는 것이 감지되면 앞으로 전진하도록 하는 것도 가능할 것이다. 이때에는 상체가 뒤로 많이 젖혀지면 후진하도록 모터를 제어할 수도 있을 것이다.Otherwise, the user's torso will stop when the user's upper body is in the position of the reference value. At this time, if the upper body is tilted back a lot, the motor may be controlled to reverse.

사용자가 아무리 상체를 앞으로 많이 기울여도 미리 정해진 한계속도 이상으로 가속되지는 않도록 하여 사용자의 안전을 보장한다.No matter how much the user tilts the upper body forward, the user's safety is guaranteed by not accelerating above the predetermined speed limit.

이상 본 발명의 특정 실시예에 관하여 도시하고 설명하였지만, 하기의 특허청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명은 다양하게 수정 및 변경될 수 있고 또 이것이 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다는 것이 이해될 필요가 있다.Although specific embodiments of the present invention have been shown and described, the present invention may be variously modified and changed without departing from the spirit of the invention as set forth in the claims below, and this is in the technical field of the present invention. It should be understood that it is self-evident to those of ordinary knowledge.

10 : 제어부 20 : 센서부
30 : 전원부 40 : 인터페이스부
50 : 구동부10: control unit 20: sensor unit
30: power supply unit 40: interface unit
50:

Claims

A main body having wheels;
A power supply unit mounted to the main body unit;
A driving unit connected to the power supply unit to drive wheels;
A sensor unit mounted to the main body and detecting a user's behavior located behind the main body; And
And a controller configured to control a driving speed and a direction of the wheel based on the signal from the sensor unit.
The sensor unit includes two lower body sensors, and the lower body sensor is positioned at the left and right sides of the main body to detect a distance between the left and right lower body of the user and the lower body sensor, respectively.
The controller controls the driving to be performed when the difference between the distance values detected by the two left and right lower body sensors is smaller than the reference value, and relatively when the difference between the distance values detected by the two left and right lower body sensors is larger than the reference value. A walking aid, characterized in that for controlling a larger distance value to rotate in the direction of the detected lower body sensor.

The walk assistance apparatus according to claim 1, wherein the sensor unit comprises an upper body sensor, and the upper body sensor is positioned at an upper end of the main body to calculate a distance value between the upper body of the user and the upper body sensor.

The walk assistance apparatus according to claim 2, wherein the controller controls the driving speed in inverse proportion to a distance value detected by the upper body sensor.

delete

The walk assistance apparatus according to claim 1, wherein the reference value is 130 mm.

A main body having wheels;
A power supply unit mounted to the main body unit;
A driving unit connected to the power supply unit to drive wheels;
A sensor unit mounted to the main body and detecting a user's behavior located behind the main body; And
And a controller configured to control a driving speed and a direction of the wheel based on the signal from the sensor unit.
The main body part is a walk assist device comprising a folding footrest that is rotatably connected to one side of the main body is rotatably connected by a hinge or folded in parallel to the ground.

The method of claim 7, wherein when the folding footrest is opened in parallel with the ground, the control unit recognizes the driving mode so that the driving speed of the wheel does not exceed 2.0m / s, and when the folding footrest is folded perpendicular to the ground The control unit recognizes the walking mode, the walking assistance device, characterized in that for controlling so that the driving speed of the wheel does not exceed 0.5m / s.