KR101352681B1

KR101352681B1 - 휠체어 겸용 전동식 보행 보조기의 속도제어장치

Info

Publication number: KR101352681B1
Application number: KR1020120039507A
Authority: KR
Inventors: 이일권
Original assignee: 주식회사 청우메디칼
Priority date: 2012-04-17
Filing date: 2012-04-17
Publication date: 2014-01-17
Also published as: KR20130117367A

Abstract

본 발명은 휠체어 겸용 보행보조기의 속도제어장치를 개시한 것으로, 이러한 본 발명은 전동식 보행 보조기에 기울기센서와 속도감지센서를 적용한 것이며, 이에따라 오르막이나 내릭막과 같은 도로 현황에 따라 보행 보조기의 속도를 제어하여 오르막 또는 내리막에서 이용자가 안전하고 편리하게 보행 보조기를 통해 보행할 수 있도록 하는 등 그 안정성과 편리성을 제공하게 되는 것이다.

Description

휠체어 겸용 전동식 보행 보조기의 속도제어장치{Walking supporter}

본 발명은 보행 보조기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전동식 보행 보조기에 기울기 센서와 속도감지 센서를 적용하여 오르막 또는 내리막에서 보행보조기의 속도를 제어할 수 있도록 하는 휠체어 겸용 전동식 보행 보조기의 속도제어장치에 관한 것이다.

일반적으로, 보행 보조기는 고령자나 하체가 불편한 신체 장애인 등이 이용하는 것으로서, 보행이 어려운 사용자가 의지할 수 있도록 일정 지지 프레임을 이루도록 구성되고 있으며, 보행을 돕기 위하여 보조기의 하부에 구름바퀴를 설치하기도 한다.

그러나, 이같은 종래의 보행 보조기는 순수 사람의 힘으로 이동함은 물론, 방향전환이 기계식이기 때문에, 보행의 의지가 있으나 근육이 약화된 사용자가 쉽게 이용할 수 없는 단점이 있다.

더욱이, 보행을 돕기 위하여 보조기의 하부에 구름바퀴를 설치한 보행 보조기의 경우, 적은 힘으로도 이동 가능하기는 하지만 내리막이나 오르막 등 도로 상태에 따라 그 속도를 제어할 수 없어 안전에 커다란 위협으로 작용하는 경우를 쉽게 경험하게 되는 것이었다.

대한민국 특허공보 제10-0862058호 대한민국 특허공보 제10-0807300호 대한민국 특허공보 제10-1124072호 일본 특허공개 제2000-288031호 일본 특허공개 제2008-259599호

본 발명은 상기와 같은 종래 보행 보조기의 단점을 개선하기 위한 것으로, 전동식 보행 보조기에 기울기센서와 속도감지센서를 적용함으로써, 오르막이나 내릭막과 같은 도로 현황에 따라 보행 보조기의 속도를 제어하고, 이를 통해 내리막이나 오르막에서 이용자가 안전하고 편리하게 보행 보조기를 통해 보행할 수 있도록 하는 휠체어 겸용 전동식 보행 보조기의 속도제어장치를 제공하려는 것이다.

상기 목적 달성을 위한 본 발명 휠체어 겸용의 전동식 보행 보조기는, 캐스터와, 상기 캐스터의 구름동작을 제어하는 수동브레이크가 마련되는 복수의 핸들부 및, 접힘시에는 선반(보행모드시 휴식의자)으로 펼침시에는 의자로 활용되도록 좌석부와 회전형의 등받이부를 포함하는 보행프레임; 상기 복수의 핸들부에 마련되고, 상기 보행 보조기의 사용모드를 전동자동모드와 전동수동모드 또는 수동모드로 선택함은 물론, 상기 보행 보조기의 사용에 따른 속도를 가변시키는 조작부; 후방측의 캐스터에 일체형으로 마련되고, 상기 조작부로부터 발생되는 사용모드 선택신호에 따라 온/오프 구동하는 구동모터; 및, 후방측 캐스터에 마련되고, 보행 보조기의 사용모드에 따른 주행시의 속도를 감지하는 속도감지부; 보행 보조기의 중앙에 마련되고, 상기 보행 보조기의 기울기를 감지하는 기울기 감지부; 상기 조작부로부터 입력되는 신호와, 상기 속도감지부 및 기울기 감지부로부터 출력하는 감지신호에 따라 평지 또는 오르막이나 내리막과 같은 도로 현황을 파악하여 상기 구동모터의 온 구동에 따른 보행 보조기의 속도를 제어하는 신호를 출력하는 메인제어부; 상기 메인제어부로부터 출력되는 속도제어신호에 따라 상기 구동모터의 속도를 제어하도록 구동하는 모터구동부; 및, 상기 메인제어부에 의해 오르막 또는 내리막에서 보행보조기의 속도 제어시, 상기 보행보조기의 밀림현상을 방지하도록 상기 메인제어부로부터 출력하는 제어신호에 따라 상기 보행보조기의 캐스터에 제동력을 제공하는 전자식 브레이크; 를 포함하여 구성한 것이다.

본 발명의 일면에 따라, 상기 조작부는, 전동자동모드와 전동수동모드 및 수동모드를 선택하도록 복수의 핸들부 중 어느 하나에 마련되는 모드선택 입력부; 상기 복수의 핸들부에 각각 마련되고, 상기 핸들부에 가해지는 압력을 감지하는 압력감지부와, 상기 복수의 핸들부에 마련되고, 상기 핸들부에 가해지는 압력의 세기를 설정하는 압력 조절부; 보행 보조기가 휠체어 기능으로 전환시 방향 전환 제어를 위한 조이스틱 입력부; 및, 상기 모드선택 입력부와 압력조절부 및 조이스틱 입력부를 통해 입력되는 아날로그 신호를 디지털신호를 변환한 후 이를 상기 메인제어부에 출력하는 변환부; 를 포함하는 것이다.

본 발명의 다른 일면에 따라, 상기 복수의 핸들부에는 상기 전자식 브레이크의 제동 동작시 이를 표시하는 제동 표시부 및, 상기 제동 표시부의 제동 표시가 이루어질 때 경보음을 출력하는 경보음발생부가 구성되는 것이다.

본 발명의 다른 일면에 따라, 상기 보행프레임의 전방측에는 보행 보조기의 전방 장애물을 감지하는 장애물 감지부; 를 더 포함하여 구성하는 것이다.

이와 같이, 본 발명은 전동식 보행 보조기에 기울기센서와 속도감지센서를 적용한 것으로, 이를 통해 오르막이나 내릭막과 같은 도로 현황에 따라 보행 보조기의 속도를 제어하여 오르막 또는 내리막에서 이용자가 안전하고 편리하게 보행 보조기를 통해 보행할 수 있도록 하는 등 그 안정성과 편리성을 기대할 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예로 의자가 접힘된 보행 보조기의 사시도.
도 2는 본 발명의 실시예로 의자가 펼침된 보행 보조기의 사시도.
도 3은 본 발명의 실시예로 보행 보조기의 구조를 보인 배면 사시도.
도 4는 본 발명의 실시예로 휠체어 겸용 보행 보조기의 속도제어를 설명하기 위한 개략적인 블럭 구성도.
도 5는 본 발명의 실시예로 휠체어 겸용 보행 보조기의 속도제어를 설명하기 위한 흐름도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예로 의자가 접힘된 보행 보조기의 구조를 보인 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예로 의자가 펼침된 보행 보조기의 구조를 보인 사시도이며, 도 3은 본 발명의 실시예로 보행 보조기의 구조를 보인 배면 사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시예로 휠체어 겸용 보행 보조기의 속도제어를 설명하기 위한 개략적인 블럭 구성도이며, 도 5는 본 발명의 실시예로 휠체어 겸용 보행 보조기의 속도제어를 설명하기 위한 흐름도를 도시한 것이다.

첨부된 도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 휠체어 겸용의 전동식 보행 보조기의 속도제어장치는 보행프레임(10), 조작부(20), 구동모터(30), 속도감지부(40), 기울기감지부(50), 메인제어부(60), 모터구동부(70), 전자식 브레이크(80), 장애물 감지부(90), 그리고 제동표시부(91)와 경보음발생부(92)를 포함한다.

상기 보행프레임(10)은 4개의 캐스터(11)와, 상기 캐스터(11)의 구름동작을 제어하는 수동브레이크(12)가 마련되는 복수의 핸들부(13a)(13b), 그리고 접힘시에는 선반(보행모드시 휴식의자)으로 펼침시에는 의자로 활용되도록 좌석부(14a)와 회전형의 등받이부(14b)가 구성된다.

상기 조작부(20)는 상기 복수의 핸들부(13a)(13b)에 마련된 것으로, 상기 보행 보조기의 사용모드를 전동자동모드와 전동수동모드 또는 수동모드로 선택함은 물론, 상기 보행 보조기의 사용에 따른 속도를 가변시키는 것이며, 이를 위해 모드선택 입력부(21), 압력감지부(22), 압력조절부(23)와 조이스틱 입력부(24) 및 변환부(A/D컨버터)(25)를 포함하여 구성한 것이다.

상기 모드선택 입력부(21)는 복수의 핸들부(13a)(13b) 중 어느 하나에 마련된 것으로, 상기 보행 보조기의 사용모드를 전동자동모드와 전동수동모드 및 수동모드를 선택하도록 구성된다.

상기 압력감지부(22)는 복수의 핸들부(13a)(13b)에 각각 마련되어 핸들부(13a)(13b) 각각에 가해지는 사용자의 압력(악력)을 감지하도록 구성된다.

상기 압력조절부(23)는 상기 복수의 핸들부(13a)(13b)에 마련된 회전타입의 조작스위치로서, 상기 핸들부(13a)(13b)에 가해지는 사용자의 압력세기(악력)를 임의 설정하도록 구성된다.

상기 조이스틱 입력부(24)는 보행 보조기가 휠체어 기능으로 전환시, 방향전환을 위한 신호를 상기 메인제어부(60)에 출력하도록 구성된다.

상기 변환부(25)는 상기 모드선택 입력부(21)와 압력조절부(23) 및 조이스틱 입력부(24)를 통해 입력되는 아날로그 신호를 디지털신호를 변환한 후 이를 상기 메인제어부(60)에 출력하도록 구성되는 것이다.

상기 구동모터(30)는 후방측의 캐스터(11)에 일체형으로 구성된 것이며, 상기 조작부(20)로부터 발생되는 사용모드 선택신호에 따라 온/오프 구동되도록 구성된다.

상기 속도감지부(40)는 후방측 캐스터(11)에 마련된 것으로서 보행 보조기의 사용모드에 따른 주행시 상기 구동모터(30)의 구동에 따른 속도를 감지한 후 이를 메인제어부(60)에 출력하도록 구성된다.

상기 기울기 감지부(50)는 보행 보조기의 중앙에 마련된 것으로서 상기 보행 보조기가 평지 또는 오르막 또는 내리막의 도로를 주행시 그 도로 현황에 따른 보행보조기의 기울기를 감지한 후 이를 상기 메인제어부(60)에 출력하도록 구성되는 것이다.

상기 메인제어부(60)는 상기 조작부(20)로부터 입력되는 신호와, 상기 속도감지부(40) 및 기울기감지부(50)로부터 출력하는 감지신호에 따라 상기 구동모터(40)의 온 구동에 따른 보행보조기의 속도를 제어하는 신호를 출력하도록 구성되는 것이다.

상기 모터구동부(70)는 상기 메인제어부(60)로부터 출력되는 속도제어신호에 따라 상기 구동모터(30)의 속도를 제어하도록 구동하는 것이다.

상기 전자식 브레이크(80)는 상기 메인제어부(60)에 의해 오르막 또는 내리막에서 보행보조기의 속도 제어시, 상기 보행보조기의 밀림현상을 방지하도록 상기 메인제어부(60)로부터 출력하는 제어신호에 따라 상기 보행보조기의 캐스터(11)에 제동력을 제공하도록 구성되는 것이다.

상기 장애물 감지부(90)는 상기 보행프레임(10)의 전방측에 마련되는 것으로, 보행 보조기의 전방 장애물을 감지하도록 구성된다.

상기 제동표시부(91)는 상기 복수의 핸들부에 마련되는 것으로, 상기 전자식 브레이크(80)의 제동 동작시 이를 사용자가 시각적으로 인지하도록 표시하게 되며, 상기 경보음발생부(92)는 상기 제동 표시부(91)의 제동 표시가 이루어질 때 사용자가 청각적으로 인지하는 경보음을 출력하도록 구성되는 것이다.

이와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 휠체어 겸용의 전동식 보행 보조기의 속도제어장치는 첨부된 도 1 내지 도 5에서와 같이, 우선 보행 보조기의 사용자가 보행프레임(10)의 핸들부(13a)(13b) 중 어느 하나에 마련된 조작부(20)의 모드선택 입력부(21)를 통해 수동모드를 선택하게 되면, 보행 보조기는 전동방식의 구동은 모두 오프되면서 핸들부(13a)(13b)를 잡은 사용자에 의해 전진과 방향전환이 이루어지는 보행 보조의 역할을 수행하고, 사용자는 핸들부(13a)(13b)에 마련된 수동브레이크(12)를 통해 보행 보조기를 정지시키게 되는 것이다.

이때, 사용자가 상기 조작부(20)의 모드선택 입력부(21)를 통해 전동수동모드를 선택하는 한편, 상기 복수의 핸들부(13a)(13b)에 마련된 조작부(20)의 압력감지부(22)는 상기 핸들부(13a)(13b)에 가해지는 압력을 감지하게 되며, 상기 압력감지부(22)를 통해 감지되는 압력에 따라 사용자는 압력조절부(23)를 통해 사용자의 압력세기(악력)을 임의 설정하여 둔다.

그러면, 상기 전동수동모드의 선택신호는 메인제어부(60)에 입력되고, 상기 메인제어부(60)는 구동모터(30)를 제어하게 되며, 이에따라 보행 보조기는 사용자를 이끌수 있게 되는 것이다.

이때, 상기 전동수동모드를 통해 보행 보조기가 사용자를 보행 보조하면서 일정방향으로 이끌고 있는 상태에서, 보행프레임(10)의 전방에 형성된 장애물 감지부(90)를 통해 전방 장애물이 감지되면, 상기 감지된 장애물 신호에 따라 상기 메인제어부(60)는 상기 구동모터(30)의 구동을 오프시켜, 장애물에 의한 사용자의 신체 손상을 방지시킬 수 있도록 하였다.

또한, 사용자가 상기 조작부(20)의 모드선택 입력부(21)를 통해 전동자동모드를 선택하는 한편, 상기 복수의 핸들부(13a)(13b)에 마련된 조작부(20)의 압력조절부(23)를 통해 사용자의 압력세기(악력)을 임의 설정하여 둔다.

그러면, 상기 전동자동모드의 선택신호는 메인제어부(60)에 입력되는 것이며, 상기 메인제어부(60)는 상기 압력조절부(23)를 통해 설정된 압력세기를 참고하면서 복수의 핸들부(13a)(13b)에 마련된 압력감지부(32)에 가해지는 사용자의 압력세기를 측정한 후 그 측정된 압력세기에 따라 구동모터(30)의 구동 회전수를 제어하게 된다.

즉, 상기 핸들부(13a)(13b)에 가해지는 압력세기가 클 경우에는 상기 구동모터(30)에 의한 보행 보조기의 주행속도를 높게 유지시키고, 상기 압력세기가 작을 경우에는 상기 구동모터(30)에 의한 보행 보조기의 주행속도를 낮게 유지시키면서, 사용자에게 안전한 보행을 유도시킬 수 있는 것이다.

이때, 상기 보행보조기가 평지 또는 오르막 또는 내리막과 같은 도로를 주행시, 상기 구동모터(30)의 구동에 따른 회전수는 속도감지부(40)에 의해 감지되는 한편, 기울기 감지부(50)에 의해 도로 현황이 감지된 후 메인제어부(60)에 제공되는 바, 상기 메인제어부(60)는 상기 속도감지부(40)와 기울기 감지부(50)로부터 감지되는 신호에 따라 보행 보조기의 속도를 제어하는 신호를 모터구동부(70) 및/또는 전자식 브레이크(80)에 출력하게 된다.

그러면, 상기 모터구동부(70)는 상기 구동모터(30)의 구동에 따른 회전수(RPM)을 도로 현황 즉, 평지 또는 오르막 또는 내리막 도로에 따라 상기 구동모터(30)의 회전수를 제어하여, 보행보조기가 평지 주행시에는 그 회전수를 보통수준으로 제어하지만, 보행보조기가 오르막을 주행시에는 회전수를 높이고, 내리막을 주행시에는 회전수를 낮추게 되는 것이다.

이때, 상기 전자식 브레이크(80)는 보행보조기가 오르막 또는 내리막 도로를 주행시 상기 메인제어부(60)의 제어를 받아 제동력을 발생시키는 구동을 하게 되는데, 이는 상기 보행 보조기가 오르막 또는 내리막과 같은 경사로에서 후방 또는 전방으로 밀리지 않도록 한 것이며, 이에 따라 오르막 또는 내리막과 같은 경사로에서 보행보조기를 통해 이동하는 사용자를 안전하게 보호할 수 있는 것이다.

여기서, 상기 전자식 브레이크(80)의 제동력이 이루어질 때, 상기 복수의 핸들부(13a)(13b) 중 어느 하나에 마련되는 제동표시부(91)는 점등동작이 이루어져 현재 전자식 브레이크(80)의 동작상태를 시각적으로 표시하고, 이와 동시에 경보음 발생부(92)는 경보음을 발생시키게 되는 바, 이는 사용자가 오르막 또는 내리막과 같은 경사로에서 주행하는 보행보조기의 제동력이 정상적으로 작동되고 있음을 알려주도록 한 것이고, 이는 전자식 브레이크(80)의 동작 불량시 사용자가 인지하도록 함으로써 안전사고를 사전에 예방할 수 있도록 하기 위함이다.

한편, 사용자가 보행 보조기의 핸들부(13a)(13b)에 마련된 조이스틱 입력부(24)를 통해 속도 가변 및 방향전환의 신호를 출력시, 상기 보행 보조기를 휠체어로 사용할 수 있음은 물론, 그 움직임에 따른 안전 또한 속도감지부(40)와 기울기 감지부(50) 및 장애물 감지부(90)로부터 감지되는 신호에 따라 보호될 수 있는 것이다.

즉, 상기 보행 보조기를 휠체어로서 사용할 경우, 상기 속도감지부(40)와 기울기 감지부(50) 및 장애물 감지부(90)로부터 감지된 신호에 따라 메인제어부(60)가 구동모터(30)의 온 구동에 따른 속도 제어와 방향전환을 제어하면서 휠체어 기능을 하는 보행 보조기의 장거리 주행에 따른 안전을 보장할 수 있게 되는 것이다.

이상에서 본 발명의 휠체어 겸용 보행보조기의 속도제어장치에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

따라서, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.

10; 보행프레임 11; 캐스터
12; 수동브레이크 13a,13b; 핸들부
14a; 좌석부 14b; 등받이부
20; 조작부 21; 모드선택 입력부
22; 압력감지부 23; 압력조절부
24; 조이스틱 입력부 30; 구동모터
40; 속도감지부 50; 기울기 감지부
60; 메인제어부 70; 모터구동부
80; 전자식 브레이크 90; 장애물 감지부
91; 제동표시부 92; 경보음발생부

Claims

캐스터와, 복수의 핸들부 및 좌석부와 회전형 등받이부를 포함하는 보행프레임; 보행보조기의 사용모드를 선택하는 조작부; 상기 조작부로부터 발생되는 사용모드 선택신호에 따라 온/오프 구동하는 구동모터; 를 포함하는 휠체어 겸용 보행보조기를 구성하되,
후방측 캐스터에 마련되고, 보행 보조기의 사용모드에 따른 주행시의 속도를 감지하는 속도감지부; 보행 보조기의 중앙에 마련되고, 상기 보행 보조기의 기울기를 감지하는 기울기 감지부; 상기 조작부로부터 입력되는 신호와, 상기 속도감지부 및 기울기 감지부로부터 출력하는 감지신호에 따라 평지 또는 오르막이나 내리막과 같은 도로 현황을 파악하여 상기 구동모터의 온 구동에 따른 보행 보조기의 속도제어신호를 출력하는 메인제어부; 상기 메인제어부로부터 출력되는 속도제어신호에 따라 상기 구동모터의 속도를 제어하도록 구동하는 모터구동부; 및, 상기 메인제어부에 의해 오르막 또는 내리막에서 보행보조기의 속도제어시, 보행보조기의 밀림현상을 방지하도록 메인제어부로부터 출력하는 제어신호에 따라 상기 보행보조기의 캐스터에 제동력을 제공하는 전자식 브레이크; 를 포함하고,
상기 조작부는, 전동자동모드와 전동수동모드 및 수동모드를 선택하도록 복수의 핸들부 중 어느 하나에 마련되는 모드선택 입력부; 상기 복수의 핸들부에 각각 마련되고, 상기 핸들부에 가해지는 압력을 감지하는 압력감지부; 상기 복수의 핸들부에 마련되고, 상기 핸들부에 가해지는 압력의 세기를 설정하는 압력 조절부; 보행 보조기가 휠체어 기능으로 전환시 방향 전환 제어를 위한 조이스틱 입력부; 및, 상기 모드선택 입력부와 압력조절부 및 조이스틱 입력부를 통해 입력되는 아날로그 신호를 디지털신호를 변환한 후 이를 상기 메인제어부에 출력하는 변환부; 로 구성하며,
상기 복수의 핸들부에는 상기 전자식 브레이크의 제동 동작시 이를 표시하는 제동 표시부 및, 상기 제동 표시부의 제동 표시가 이루어질 때 경보음을 출력하는 경보음발생부를 구성하는 한편,
상기 보행프레임의 전방측에는 보행 보조기의 전방 장애물을 감지하는 장애물 감지부; 를 구비함을 특징으로 하는 휠체어 겸용 전동식 보행 보조기의 속도제어장치.
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