KR101809480B1 - 보행보조장치 및 그 제어방법 - Google Patents

보행보조장치 및 그 제어방법 Download PDF

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KR101809480B1 KR1020170053175A KR20170053175A KR101809480B1 KR 101809480 B1 KR101809480 B1 KR 101809480B1 KR 1020170053175 A KR1020170053175 A KR 1020170053175A KR 20170053175 A KR20170053175 A KR 20170053175A KR 101809480 B1 KR101809480 B1 KR 101809480B1
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Abstract

본 발명은 보행보조장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 보행보조장치는, 경사로에 설치된 난간에 결합되는 레일부; 상기 레일부의 가이드에 따라 이동하는 본체부; 상기 본체부를 상기 레일부로 운반하는 승강부;를 포함하며, 상기 본체부는 상기 승강부의 승강 이동에 의하여 순환이동 하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하면, 사용자는 상기 보행보조장치(1)에 의지하여 경사로, 계단 등을 용이하게 오를 수 있으며, 다수의 사용자가 연속적으로 이용할 수 있다.

Description

보행보조장치 및 그 제어방법 {Apparatus for walking assistance and control method thereof}
본 발명은 보행보조장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.
경사가 높은 지형에 형성된 일반적인 보행로 또는 계단에는 안전사고 방지 및 보행의 편의 제공을 위한 목적으로 고정식 난간이 설치되어 있다.
상기 고정식 난간은 바닥면으로부터 다수개의 수직 지지대 또는 지주가 등간격으로 설치되고, 상기 수직 지지대들의 상단부에는 핸드레일이 연결된다.
경사로를 이동하는 것이 불편한 노약자나 신체 장애자 등은 상기 고정식 난간을 한 손으로 잡은 상태로 계단을 올라가거나 내려가는 것이 일반적이다.
한편, 경사가 높은 보행로 또는 계단 등을 올라가거나 내려올 때, 신체적인 능력이 떨어지는 노약자의 보행이 수월하게 이루어지도록 도움을 주는 보행보조장치가 제공될 수 있다.
특히, 상기 보행보조장치는 에스컬레이터용 핸드레일과 같은 전동장치로 구성될 수 있다. 그 결과 상기 핸드 레일을 이용하는 이용자는 장치의 힘에 의지하여 적은 힘으로도 경사진 보행로 또는 계단 등을 쉽게 이동할 수 있는 장점이 있다.
이와 관련하여, 선행 기술문헌 정보는 아래와 같다.
1. 한국 공개특허공보: 10-2015-0071899 (공개일자: 2015년 06월 29일)
발명의 명칭: 이동형 핸드레일
상기의 선행기술은 다음과 같은 문제점을 가지고 있다.
첫째, 부품이 크고, 부품의 수가 많기 때문에 고가의 제조 비용이
소요되고, 설치에 소요되는 시간이 길어지는 단점이 있다.
둘째, 소형화가 어려운 단점이 있다.
셋째, 기존에 설치되어 있는 난간을 활용할 수 없는 단점이 있다.
본 발명의 목적은, 노약자, 신체 장애자 등과 같은 교통약자들이 편리하고 안전하게 경사로를 오를 수 있도록 도움을 주는 보행보조장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은, 종래 부품이 크고 부품의 수가 많아 제조 및 설치 비용이 고가인 문제를 해결할 수 있고, 소형화가 가능한 보행보조장치를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 경사로, 계단 등에 설치된 기존의 난간을 활용할 수 있는 보행보조장치를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 다수의 사용자가 연속적으로 사용이 가능한 보행보조장치를 제공함에 있다. .
본 발명의 또 다른 목적은, 장치의 반복적인 사용이 가능하도록 사용 및 복귀가 가능한 보행보조장치를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 조립 및 분리가 쉬우며, 관리가 용이한 보행보조장치를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 수리, 점검 등이 필요한 경우에 사용자의 불편을 최소화시킬 수 있는 보행보조장치를 제공함에 있다.
본 발명에 따른 보행보조장치는, 난간에 설치되는 레일부; 상기 레일부의 가이드에 따라 이동하는 본체부; 및 상기 본체부를 상기 레일부로 운반하는 승강부를 포함하고, 상기 본체부는, 상기 승강부의 승강에 의하여 상기 레일부를 순환하며 이동하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 승강부는, 상기 본체부의 이동을 가이드하며, 상하 이동이 가능한 승강레일; 승강모터; 상기 승강모터에 연결되는 리드스크류; 및 상기 리드스크류의 회전방향에 종속되어 상하 이동하는 스크류너트를 더 포함하며,
상기 승강레일은 상기 스크류너트와 연결된다.
또한, 상기 본체부는, 수평 또는 수직방향으로 회동 가능한 핸들부; 및 상기 핸들부의 하측에 연결되는 구동부를 포함하고, 상기 구동부는, 구동력을 제공하는 모터; 상기 모터에 연결되는 피니언 기어; 및 상기 레일부를 따라 마찰 구름운동하는 휠을 포함한다.
또한, 상기 레일부는, 상기 피니언 기어와 접촉하는 랙; 상기 랙의 상측에 위치하는 제 1 바; 및 상기 랙의 하측에 위치하는 제 2 바를 포함하고, 상기 승강레일은, 승강랙; 상기 승강랙의 상측에 위치하는 제 1 승강바; 및 상기 승강랙의 하측에 위치하는 제 2 승강바를 포함하며, 상기 승강레일은, 상하 이동에 따라 상기 레일부와 연결되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 보행보조장치는, 경사로에 설치된 난간에 결합되는 레일부; 상기 레일부의 하방에 위치하는 복귀레일부; 상기 레일부와 복귀레일부의 가이드에 따라 이동하는 본체부; 및 상기 레일부와 복귀레일부 사이에 위치하는 승강부를 포함하며, 상기 승강부는, 상기 본체부를 승강하여 상기 레일부 또는 상기 복귀레일부로 운반하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 승강부는, 상하 이동이 가능한 승강레일을 포함하며, 상기 본체부는, 상기 승강레일에 안착되어 승강이 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 승강부는, 상기 승강레일이 삽입되는 승강레일서포터; 상기 승강레일서포터를 일 측에서 고정해주는 연결프레임; 및 상기 연결프레임의 타 측에 연결되어 슬라이딩 이동하는 슬라이드어셈블리를 더 포함한다,
또한, 상기 승강부는, 승강모터; 상기 승강모터에 연결되는 리드스크류; 상기 리드스크류에 연결되는 스크류너트를 더 포함하고, 상기 스크류너트는, 상기 리드스크류의 정방향 또는 역방향 회전에 따라, 상승 또는 하강하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 보행보조장치의 제어방법은, 레일부의 가이드에 따라 이동하는 본체부가 승강부의 승강레일에 진입하는 도킹단계; 상기 본체부의 도킹완료여부를 판단하는 단계; 상기 승강레일이 상하 이동하는 단계; 및 상기 본체부가 상기 승강레일을 벗어나는 도킹아웃단계를 포함하며, 상기 본체부의 도킹아웃여부를 판단하는 단계; 및 상기 승강레일이 원 위치로 복귀하는 레일복귀단계를 더 포함한다.
또한, 상기 승강레일이 상기 레일부와 일치하도록 정렬되는 정렬단계를 더 포함하며, 상기 승강부에 구비되는 복수의 정렬센서에 의하여, 상기 승강레일이 정렬되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 도킹완료여부 및 도킹아웃여부는, 상기 승강부에 구비되는 복수의 도착감지센서의 감지 정보에 의해 판단되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 본체부에 구비되는 위치감지센서의 감지정보에 기초하여, 상기 본체부가 정지 또는 이동하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 노약자 등을 포함하는 보행자가 경사로를 따라 올라갈 때, 보행자를 끌고 가거나, 보행자가 보행보조장치를 지지하면서 올라갈 수 있으므로 보행자의 경사로 보행에 도움을 줄 수 있다. 따라서, 고령자, 어린이 등과 같은 상대적인 교통약자들이 경사로, 계단 등을 용이하게 이동할 수 있으므로 이동 편의성이 향상되는 효과가 있다.
본 발명에 따르면, 고령자가 쉽게 보행보조장치를 파지할 수 있으므로, 경사로, 계단 등을 이동하는 과정에서 넘어지지 않도록 도와줄 수 있다. 따라서, 고령자, 어린이 등과 같은 보행자들의 안전사고 방지에 더욱 기여할 수 있다.
본 발명에 따르면, 기존에 설치된 난간에 보행보조장치를 설치할 수 있으며. 상기 보행보조장치가 상대적으로 소형화, 컴팩트화 되므로 부품의 수가 줄어들고, 설치 및 제조 비용이 감소하는 장점이 있다. 따라서, 종래 보행보조장치 보다 경제적인 장점이 있다.
본 발명에 따르면, 파지부분에 사용자를 감지할 수 있는 센서 등이 구비되어, 사용자가 이동과정 중 넘어지거나 보행보조장치를 놓치게 되는 등의 돌발 상황에 대한 안전성이 향상되는 효과가 있다.
본 발명에 따르면, 사용이 완료된 본체부를 처음 출발 지점으로 복귀시킬 수 있으므로 반복적으로 보행보조장치를 이용할 수 있는 장점이 있다.
본 발명에 따르면, 본체부 및 승강부에 복수의 센서가 구비되므로, 승강 레일의 상승과 하강이 정확하게 이루어져 장치의 신뢰성이 향상되는 효과가 있다.
본 발명에 따르면, 사용자가 경사로를 오르기 위해 사용하는 레일부와 사용이 완료된 본체부가 복귀하기 위한 복귀레일부가 별도로 구비되기 때문에, 하나의 레일에서 본체부가 정방향 또는 역방향 이동함으로써 복귀과정에서 장치를 사용할 수 없는 불편함이 해소되고, 사용시간이 단축되며, 다수의 사용자가 동시에 사용할 수 있는 장점이 있다. 즉, 보행보조장치의 사용 효율이 향상되는 효과가 있다.
본 발명에 따르면, 다수의 본체부가 구비되는 경우, 각각의 본체부 마다 독립적으로 동작할 수 있기 때문에, 사용자의 수에 대응되는 본체부만 구동하여 전력소비를 감소시킬 수 있다. 또한, 사용되지 않는 본체부는 충전을 수행하거나, 전원을 오프(off)시킬 수 있으므로 불필요한 에너지 소비를 방지할 수 있는 장점이 있다.
본 발명에 따르면, 고장, 수리, 점검 등이 필요한 경우, 본체부만을 레일로부터 분리하여 관리할 수 있기 때문에 정상적인 보행보조장치의 운용이 가능한 장점이 있다. 따라서, 수리나 점검을 위해 장치의 전반적인 모든 구동을 멈춰야 하는 종래의 기술보다 사용자의 편의성이 향상되는 효과가 있다.
본 발명에 따르면, 종래의 기술과 같이 보행보조장치의 사용 및 복귀를 위해 연속적인 레일이 구비될 필요가 없이, 각 승강부마다 하나의 승강 레일의 상하운동을 수행함으로써 본체부의 복귀를 안내할 수 있다. 이에 의하면, 고장이나 수리가 필요한 본체부를 레일로부터 쉽게 분리할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 보행보조장치의 사용개념도
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 보행보조장치가 고정식 난간에 설치된 모습을 보여주는 도면
도 3은 도 2 의 일부 확대도
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 보행보조장치의 본체부를 보여주는 사시도
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 보행보조장치의 본체부를 보여주는 정면도
도 6은 도 4의 일부 구성을 보여주는 사시도
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 보행보조장치의 핸들부를 보여주는 사시도
도 8 및 도 9는 도 7의 핸들부가 회동하는 모습을 보여주는 단면도
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 보행보조장치의 구동부를 보여주는 단면도
도 11은 도 10의 일부 구성을 보여주는 사시도
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 보행보조장치의 제 1 승강부를 보여주는 전방 사시도
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 보행보조장치의 제 1 승강부를 보여주는 후방 사시도
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 보행보조장치의 제 1 승강부와 레일부의 연결모습을 보여주는 도면
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 보행보조장치의 제 1 승강부의 일부 구성을 보여주는 도면
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 보행보조장치의 승강레일서포터를 보여주는 사시도
도 17은 도 15의 일부 확대도
도 18은 본 발명의 실시예에 따른 보행보조장치의 슬라이드어셈블리를 보여주는 분해 사시도
도 19는 도 18의 일부 구성을 보여주는 확대 사시도
도 20은 본 발명의 실시예에 따른 보행보조장치의 제 2 승강부를 보여주는 전방 사시도
도 21은 본 발명의 실시예에 따른 보행보조장치의 제 2 승강부를 보여주는 후방 사시도
도 22는 본 발명의 실시예에 따른 보행보조장치의 제 2 승방부와 레일부의 연결모습을 보여주는 도면
도 23은 본 발명의 실시예에 따른 보행보조장치의 복귀 매커니즘을 보여주는 도면
도 24는 본 발명의 실시예에 따른 보행보조장치의 순환 동작을 보여주는 플로우차트
도 25는 본 발명의 실시예에 따른 보행보조장치의 승강부의 제어방법을 보여주는 플로우차트
이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 실시 예의구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 보행보조장치를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 보행보조장치의 사용개념도이다.
도 1을 참조하면, 경사로, 계단 등에 설치되는 기존의 난간(5,6)에 본 발명의 실시예에 따른 보행보조장치(1)가 설치될 수 있다. 그리고 사용자는 상기 보행보조장치(1)를 파지함으로써 상기 보행보조장치(1)에 의지하여 경사로, 계단 등을 쉽게 오를 수 있다. 즉, 상기 보행보조장치(1)의 가이드에 따라 상기 경사로, 계단 등을 이동할 수 있다.
여기서, 본 발명의 실시예를 따른 보행보조장치(1)를 주로 사용하는 사용자는 보행자로 특히, 이동제약자(또는 교통약자)를 포함할 수 있다. 물론, 사용자가 이에 한정되는 것은 아니다.
이동제약자(또는 교통약자)란, 행동상의 부자유함 때문에 공공의 교통기관이나 도로를 이용하기에 여러 가지 곤란이 따르는 사람들을 의미한다. 상기 이동제약자는 신체 장애자, 고령의 노약자 등을 포함할 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 보행보조장치(1)는 신체 장애자, 고령의 노약자 등이 경사로, 계단 등을 쉽게 오를 수 있도록 도움을 줄 수 있다.
한편, 경사로, 계단 등에 설치되는 난간은, 바닥면으로부터 일정 간격으로 설치되는 다수개의 난간 지지대(6) 및 상기 다수개의 난간 지지대(6)의 상단부를 연결하는 핸드레일(5)을 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 보행보조장치가 고정식 난간에 설치된 모습을 보여주는 도면이고, 도 3은 도 2 의 일부 확대도이다.
이하에서는, 보다 상세한 설명을 위해 본 발명의 실시예에 따른 보행보조장치(1)의 외관 케이스가 제거된 모습을 기준으로 설명한다.
도 1 내지 도 3를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 보행보조장치(1)는 경사로, 계단 등에 설치되는 난간에 설치할 수 있다. 일례로, 계단의 경우, 저층에서 고층으로 층층이 쌓여 있는 복수개의 계단을 따라 복수개의 난간 지지대(6)가 설치된다. 그리고 상기 보행보조장치(1)는 계단의 상층방향을 따라 설치된 상기 복수개의 난간 지지대(6)에 설치할 수 있다. 따라서, 사용자는 상기 보행보조장치(1)를 파지하여 계단을 오르거나, 선택적으로 기존의 핸드레일(5)을 잡고 계단을 오를 수도 있다.
본 발명의 실시예에 따른 보행보조장치(1)는 경사로, 계단 등에 설치된 난간에 결합되는 레일부(10), 상기 레일부(10)의 가이드에 따라 이동하는 본체부(20,30), 상기 본체부(20,30)를 상하방향으로 운반하는 승강부(40,50) 및 상기 본체부(20,30)의 복귀를 위해 이동을 가이드하는 복귀레일부(60)를 포함할 수 있다.
상기 승강부(30,50)는 상기 본체부(20,30)의 승강을 가이드 할 수 있다. 그리고 상기 승강부(40,50)는 상기 본체부(20,30)를 상측으로 운반하는 제 1 승강부(40) 및 하측으로 운반하는 제 2 승강부(50)를 포함할 수 있다.
상기 제 1 승강부(40) 및 제 2 승강부(50)는, 경사로에 설치된 난간의 양 끝에 각각 위치할 수 있다. 일례로, 상기 제 1 승강부(40)는 상기 난간의 일 측에 결합되어 사용자의 출발 지점에 위치할 수 있으며, 제 2 승강부(50)는 상기 난간의 타 측에 결합되어 사용자의 도착 지점에 위치할 수 있다.
즉, 상기 제 1 승강부(40)는 상기 난간의 시작 부분에 위치할 수 있으며, 상기 제 2 승강부(50)는 상기 난간의 끝 부분에 위치할 수 있다.
상기 제 1 승강부(40)는 상기 본체부(20,30)가 복귀레일부(60)로부터 레일부(10)로 이동되도록 가이드 할 수 있다. 그리고 상기 상기 제 2 승강부(50)는 상기 본체부(20,30)가 레일부(10)로부터 복귀레일부(60)로 이동되도록 가이드할 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 후술한다.
상기 본체부(20,30)는 사용자가 파지하는 핸들부(20) 및 상기 핸들부(20)와 결합되는 구동부(30)를 포함할 수 있다. 그리고 상기 구동부(30)는, 상기 레일부(10)와 복귀레일부(60)를 따라 이동할 수 있다.
즉, 상기 레일부(10) 및 복귀레일부(60)는 상기 구동부(20)의 이동을 가이드할 수 있다.
상기 레일부(10) 및 복귀레일부(60)는 경사로, 계단 등의 최하층에서부터 상층을 향하여 설치되는 복수개의 난간 지지대(6)에 위치할 수 있다. 즉, 상기 레일부(10)는 상기 난간을 따라 설치할 수 있다. 그리고 상기 복수개의 난간 지지대(6) 상호간에는 상기 레일부(10) 및 복귀레일부(60)에 의하여 연결될 수 있다.
상기 레일부(10) 및 복귀레일부(60)는 상기 복수개의 난간 지지대(6)에 결합되어 상기 본체부(20,30)가 이동할 수 있도록 레일(또는 이동로)을 형성할 수 있다. 보다 상세히, 상기 레일부(10), 복귀레일부(60) 및 후술할 승강부(40,50)의 승강레일은 상기 본체부(20,30)의 이동을 가이드하는 레일(또는 이동로)을 형성할 수 있다.
상기 레일부(10)는 상기 복귀레일부(60)의 상방으로 소정 거리 이격되어 위치할 수 있다. 따라서, 사용자는 핸드레일(5)을 따라 나란하게 이동하는 본체부(20,30)를 파지하여 용이하게 경사로, 계단 등을 오를 수 있다. 그리고 사용이 끝난 본체부(20,30)는, 상기 레일부(10)의 하방에 위치하는 복귀레일부(60)를 따라 복귀하므로 사용자가 오판하여 복귀하는 본체부(20,30)를 사용하지 않도록 시각적으로 구분할 수 있다.
또한, 난간을 기준으로 사용자와 반대방향인 후방으로 상기 레일부(10) 및 복귀레일부(60)가 위치하므로 어린이 등의 부주의한 사용을 방지할 수 있다.
한편, 상기 구동부(20)는, 상기 레일부(10)와 접촉을 이루며, 상기 레일부(10)의 가이드에 따라 이동할 수 있다. 즉, 상기 구동부(20)는 상기 레일부(10)와 연결될 수 있다.
상기 구동부(20)는 상기 레일부(10)를 따라 이동할 수 있도록 힘(동력)을 제공할 수 있다. 그리고 사용자는 상기 구동부(20)로부터 제공되는 힘에 의해 보행보조장치(1)를 끌거나 의지하면서 보행할 수 있다.
상기 핸들부(30)는 상기 구동부(20)의 상측에 결합할 수 있다. 따라서, 사용자는 상기 핸들부(20)를 파지한 채로 상기 레일부(10)를 따라 이동하는 구동부(30)의 힘에 의지하여 경사로, 계단 등을 안전하고 쉽게 오를 수 있다.
상기 구동부(20) 및 상기 핸들부(30)는 일체로 결합되어 상기 레일부(10)를 따라 이동할 수 있다. 따라서, 상기 구동부(20) 및 핸들부(30)는 본체부라고 이름한다. 상기 본체부의 구성에 대한 상세한 설명은 후술한다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 보행보조장치(1)는 접근감지센서(미도시) 및 동작을 제어하기 위한 중앙제어유닛(미도시)를 포함할 수 있다.
상기 접근감지센서는 인체를 감지할 수 있는 적외선 센서, PIR 센서(Passive infrared Sensor) 등을 포함할 수 있다. 그리고 상기 접근감지센서(7)는 상기 보행보조장치(1)로 접근하는 인체를 감지할 수 있도록 난간 등에 설치할 수 있다.
상기 접근감지센서는, 상기 보행보조장치(1)를 이용하기 위해 접근하는 인체를 감지한 후, 상기 보행보조장치(1)가 동작되도록 중앙제어유닛(미도시)에 신호를 전달할 수 있다. 일례로, 상기 중앙제어유닛은 상기 접근감지센서(7)에 의해 인체의 접근을 감지하면 상기 핸들부(20)가 수직방향에서 수평방향으로 회동하도록 제어할 수 있다.
이에 의하면, 사용자는 상기 핸들부(20)의 이동을 통해 상기 보행보조장치(1)의 작동이 준비된 것을 직관적으로 확인할 수 있고, 핸들부(20)의 파지도 쉬워진다. 또한, 거동이 불편한 사용자가 자연스럽게 핸들부(20)를 잡을 수 있도록 동작함으로써 보행보조장치(1)의 사용을 유도할 수 있고, 결국, 안전한 보행이 이루어 지도록 도움을 제공할 수 있다.
한편, 상기 중앙제어유닛(미도시)은 난간 또는 상기 난간으로부터 독립적인 별도의 공간에 위치할 수 있다. 그리고 상기 중앙제어유닛은 보행보조장치(1)의 동작을 제어하기 위해 유, 무선으로 신호를 전달할 수 있으며, 이를 통하여 상기 보행보조장치(1)의 각 구성을 제어할 수 있다.
방향을 정의한다. 난간 지지대(6)를 기준으로 상기 보행보조장치(1)가 설치되는 방향을 후방으로 정의하며, 그 반대 방향을 전방으로 정의한다. 따라서, 사용자는 핸드레일(5) 및 난간 지지대(6)의 전방에 위치하여, 상기 난간 지지대(6) 및 핸드레일(5)의 후방에 위치한 핸들부(20)를 파지하고 보행할 수 있다.
또한, 상기 난간 지지대(6)가 지면으로부터 연장되는 방향을 수직방향으로 정의하며, 상기 수직방향에서 수직을 이루며 전방을 향하는 방향을 수평방향으로 정의한다. 따라서, 핸들부(20)의 핸들(201)은 수직방향으로 세워진 상태에서 전방을 향하도록 회동할 수 있으며, 회동 후 수평방향으로 위치할 수 있다. 그리고 사용자는 수평방향의 핸들(201)을 파지하고 경사로, 계단 등을 오를 수 있다.
상기 레일부(100)는, 난간 지지대(6)에 결합되는 레일서포트어셈블리(100)와, 상기 레일서포트어셈블리(100)에 고정되는 바(11,12) 및 랙(15)을 포함할 수 있다.
상기 레일서포트어셈블리(100)는 복수개의 난간 지지대(6) 개수만큼 대응되는 개수로 구비될 수 있다. 즉, 하나의 레일서포트어셈블리(100)는 하나의 난간 지지대(6)와 쌍을 이루어 결합할 수 있다. 일례로, 계단에 3개의 난간 지지대(6)가 설치된 경우, 각각의 난간 지지대(6)마다 레일서포트어셈블리(100)가 결합되므로 총 3개의 레일서포트어셈블리(100)가 구비될 수 있다.
난간 지지대(6)마다 결합되는 복수개의 레일서포트어셈블리(100)는 상기 바(11,12) 및 랙(15)에 의하여 연결될 수 있다. 일례로, 서로 이격되어 위치하는 두 개의 레일서포트어셈블리(100)에는 일 방향으로 길게 연장되는 동일한 바(11,12) 및 랙(15)이 삽입됨으로써 상호 연결될 수 있다.
상기 바(11,12) 및 랙(15)은, 난간 지지대(6)마다 결합된 복수개의 레일서포트어셈블리(100)를 연결하여 하나의 레일을 형성할 수 있다. 그리고 상기 레일서포트어셈블리(100)를 연결하는 레일(바 및 랙)을 따라 상기 구동부(30)가 이동할 수 있다.
상기 랙(15)은 상기 레일서포트어셈블리(100)의 외측면에 삽입되어 위치할 수 있다.
또한, 상기 랙(15)은 상기 레일서포트어셈블리(100)의 중앙부분에 일부가 삽입되어 위치할 수 있다. 상세히, 상기 랙(15)은, 상기 레일서포트어셈블리(100)의 후방 외주면에 상기 레일서포트어셈블리(100)의 중심방향으로 적어도 어느 일부가 삽입되도록 위치할 수 있다.
상기 랙(15)은 후술할 피니언 기어(390)와 맞물리는 이가 외측 방향(도면에서는 후방)으로 노출되도록 상기 레일서포트어셈블리(100)에 삽입될 수 있다. 따라서, 상기 랙(15)은, 피니언 기어와 서로 맞물리게 되고, 상기 피니언 기어의 회전운동을 직선운동을 변환시킬 수 있다. 결국, 상기 랙(15)은 상기 구동부(30)의 회전운동을 직선운동으로 변환하여, 구동부(30)의 직선방향 이동을 가이드할 수 있다.
상기 바(11,12)는 복수개로 구비될 수 있다. 상세히, 상기 바(11,12)는 상, 하로 위치하는 복수개의 바로 구비될 수 있으며, 상기 레일서포트어셈블리(100)의 개수에 대응되는 개수로 구비될 수 있다. 따라서, 상기 복수개의 바는 상호 연결되어 일 레일을 형성할 수 있다. 이에 의하면, 장기간 사용으로 발생할 수 있는 바의 벤딩(늘어짐)을 상대적으로 감소시킬 수 있다.
상기 바(11,12)는 레일서포트어셈블리(100)의 상측에 삽입되는 제 1 바(11) 및 레일서포트어셈블리(100)의 하측에 삽입되는 제 2 바(12)를 포함할 수 있다.
상기 바(11,12)는 상기 레일서포트어셈블리(100)의 삽입되어 후술할 휠을 가이드할 수 있다. 일례로, 상기 바(11,12)의 외주면과 상기 휠이 접촉을 이루어 상기 휠을 가이드할 수 있으며, 또는, 상기 바(11,12)가 상기 휠을 수용하여 상기 바(11,12)의 내주면에서 상기 휠이 접촉을 이루며 구름운동 할 수 있도록 가이드할 수 있다. 즉, 상기 바(11,12)의 형상은 상기 휠을 가이드하기 위해 다양한 형상으로 제공될 수 있다.
본 발명의 실시예에서는 상기 휠이 상기 바(11,12)의 외주면과 접촉을 이루는 것을 기준으로 설명한다.
상기 제 1 바(11)는, 상기 레일서포트어셈블리(100)의 상측에 소정의 경사를 가지도록 비스듬히 삽입되어 고정될 수 있다. 그리고 상기 제 2 바(12)는, 상기 레일서포트어셈블리(100)의 하측에 소정의 경사를 가지도록 비스듬히 삽입되어 고정될 수 있다.
상기 바(11,12)는, 일 방향으로 길게 연장되는 직육면체 형상을 포함할 수 있다. 또한, 상기 바(11,12)는 단면이 사각 형상인 것을 포함할 수 있다. 그리고 상기 바(11,12)는 강철, 알루미늄 등의 소재로 형성할 수 있다.
상기 바(11,12)는 상기 구동부(30)의 이동을 가이드할 수 있다. 상세히, 상기 바(11,12)는 후술할 구동부(30)의 휠(355,356,345,346)과 접촉을 이루어 상기 휠(355,356,345,346)의 이동을 가이드 할 수 있다.
상기 휠(355,356,345,346)은, 구동부(30)의 피니언 기어가 상기 랙(15)과 맞물려 회전함으로써 발생하는 힘에 의하여, 상기 바(11,12)와 마찰을 이루며 구름운동을 할 수 있다.
정리하면, 상기 바(11,12)는 레일서포트어셈블리(100)로 삽입되는 방향이 일정 경사를 가지도록 비스듬히 삽입될 수 있다. 따라서, 상기 휠(355,356,345,346)은 상기 단면이 사각 형상인 바 또는 직육면체 형상인 바의 외주면 중 어느 하나의 모서리를 이루는 두 면에 안착되어 안정적인 마찰 구름운동을 할 수 있다.
상기 레일서포터(110)는, 상기 제 1 바(11)가 안착되는 상부삽입홈(미도시), 상기 랙(15)이 안착되는 랙삽입홈(미도시) 및 상기 제 2 바(12)가 안착되는 하부삽입홈(미도시)을 포함할 수 있다.
한편, 상기 복귀레일부(60)는 난간 지지대(6)와 결합되는 레일서포트어셈블리(600), 상기 레일서포트어셈블리(600)의 외주면에 삽입되는 랙(65), 상기 랙(65)의 상, 하방에 위치하는 제 1 바(61) 및 제 2 바(65)를 포함할 수 있다. 그리고 상기 제 1 바(61) 및 제 2 바(65)는 상기 레일서포트어셈블리(600)의 상측과 하측에 삽입되어 고정될 수 있다.
상기 복귀레일부(60)는, 상기 레일부(10)의 하방에 위치하며, 상기 레일부(10)와 평행하게 설치할 수 있다.
상기 복귀레일부(60)는, 상기 레일부(10)와 상기 난간에 설치되는 위치의 차이가 있을 뿐 그 구성은 동일하다. 따라서, 상기 복귀레일부(60)의 레일서포트어셈블리(600), 랙(65), 제 1 바(61) 및 제 2 바(62)에 대한 상세한 설명은 상기 레일부(10)의 설명을 원용한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 보행보조장치의 본체부를 보여주는 사시도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 보행보조장치의 본체부를 보여주는 정면도이며, 도 6은 도 4의 일부 구성을 보여주는 사시도이다.
상술한 바와 같이, 핸들부(20) 및 구동부(30)를 합쳐 본체부라 이름하므로 상기 도 4 내지 도 6은 상기 본체부를 보여주는 도면이다.
도 4 내지 도 6를 참조하면, 상기 구동부(30)는 외관을 형성하는 측면프레임(310), 후면프레임(320) 및 프런트프레임(330)을 포함할 수 있다. 이에 의하면, 상기 구동부(30)는 내부 공간이 제공되는 박스(box)형 외관을 형성할 수 있다.
상기 측면프레임(310)은 구동부(30)의 양 측면 외관을 형성할 수 있다. 그리고 상기 측면프레임(310)은, 일 측면에 위치하는 제 1 사이드프레임(311) 및 타 측면에 위치하는 제 2 사이드프레임(312)를 포함할 수 있다. 그리고 상기 제 1 사이드프레임(311) 및 상기 제 2 사이드프레임(312)은 상호 대칭을 이루도록 위치하며, 동일한 형상을 가질 수 있다.
한편, 상기 측면프레임(310)은 상기 핸들부(20)와 결합할 수 있다. 즉, 상기 제 1 사이드프레임(311) 및 제 2 사이드프레임(312)은, 후술할 탑플레이트(35)의 상측에 위치하는 상기 핸들부(20)와 연결될 수 있다. 일례로, 상기 제 1 사이드프레임(311) 및 제 2 사이드프레임(312)는 후술할 상기 핸들부(20)의 복수의 샤프트(270,280)와 결합할 수 있다. 상기 복수의 샤프트(270,280)는 상기 제 1 사이드프레임(311) 및 제 2 사이드프레임(312)에 결합되어 상기 핸들부(20)의 회동을 가능하게 할 수 있다.
상기 후면프레임(320)은 상기 측면프레임(310)의 후방 단부에 위치할 수 있다. 상세히, 상기 후면프레임(320)은, 상기 제 1 사이드프레임(311) 및 상기 제 2 사이드프레임(312)의 후방 단부와 결합할 수 있다. 즉, 상기 후면프레임(320)은 상기 양 측면프레임(310)을 후방에서 연결할 수 있다. 따라서, 상기 후면프레임(320)은 상기 양 측면프레임(310)의 후방을 차폐할 수 있다.
상기 후면프레임(320)은, 제 1 리어프레임(321) 및 상기 제 1 리어프레임(321)의 상측에 위치하는 제 2 리어프레임(322)을 포함할 수 있다.
상기 제 1 리어프레임(321)은 상기 측면프레임(310)의 하부와 결합할 수 있으며, 상기 제 2 리어프레임(322)은 상기 측면프레임(310)의 상부와 결합할 수 있다.
상기 측면프레임(310)의 형상을 따라, 상기 제 1 리어프레임(321)은 상기 제 2 리어프레임(322) 보다 전방에 위치할 수 있다.
상기 프런트프레임(330)은, 상기 측면프레임(310)의 전방 단부에 위치할 수 있다. 상세히, 상기 프런트프레임(330)은, 상기 제 1 사이드프레임(311) 및 상기 제 2 사이드프레임(312)의 전방 단부와 결합할 수 있다. 즉, 상기 프런트프레임(330)은 상기 양 측면프레임(310)을 전방에서 연결할 수 있다.
한편, 상기 프런트프레임(330)은 상기 측면프레임(310)의 하부만을 전방에서 차폐할 수 있다. 즉, 양 측면프레임(310)의 전방은 일부가 개방되도록 형성할 수 있다. 그리고 상기 개방된 공간으로 상기 렉(15)과 피니언 기어(390)가 접촉할 수 있다.
상기 구동부(30)는, 상기 중앙제어유닛(미도시)과 별도로 모터, 센서 등의 구성을 제어하는 보드(39)를 더 포함할 수 있다.
한편, 상기 중앙제어유닛은 메인 제어부라 이름할 수 있으며, 상기 보드(39)는 서브 제어부라 이름할 수 있다. 즉, 상기 중앙제어유닛은 상기 보행보조장치(1)의 전체적, 시스템 적인 동작을 제어할 수 있는 메인 제어부로 이해할 수 있고, 상기 보드(39)는 상기 보행보조장치(1) 중 구동부(30) 및/또는 핸들부(20)의 국소적 동작을 제어할 수 있는 서브 제어부로 이해할 수 있다.
물론, 상기 보행보조장치(1)는 상술한 메인 제어부 및 서브 제어부의 기능을 하나의 제어부에서 수행하도록 구성할 수도 있다.
상기 보드(39)는 복수개가 구비될 수 있다. 그리고 상기 보드(39)는 인쇄회로기판(PCB)을 포함할 수 있다.
상기 보드(39)는 상기 측면프레임(310)에 위치할 수 있다. 상세히, 상기 보드(39)는 측면프레임(310)의 외측에 결합할 수 있다. 그리고 상기 보드(39)는 후술할 모터, 배터리, 센서 등의 구성들과 유, 무선으로 연결되어 각각의 기능을 제어할 수 있다.
또한, 상기 보드(29)는 제 1 사이드프레임(311)에 결합하는 제 1 보드(39a) 및 제 2 사이드프레임(312)에 결합하는 제 2 보드(39b)를 포함할 수 있다. 상기 제 1 보드(39a)는 후술할 제 1 모터(381)를 제어하는 기능을 수행할 수 있으며, 상기 제 2 보드(39b)는 후술할 제 2 모터(385)를 제어하는 기능을 수행할 수 있다.
상기 보드(39)는, 모터의 회전량을 감지하는 모터확인센서, 시간을 측정하는 타이머 및 전류의 부하를 확인하는 전류센서를 포함할 수 있다.
상기 모터확인센서는 상기 모터의 회전량이 설정된 값의 범위를 만족하는지, 또는 설정된 범위 외에 해당되는지를 판단하여 모터의 이상현상 발생여부를 확인할 수 있다. 일례로, 상기 모터확인센서에서 모터의 이상현상을 감지한 경우, 상기 보드(39)의 중앙처리부는 상기 모터의 작동이 멈추도록 제어할 수 있다.
상기 타이머는 시간을 측정하여 메인 제어부 및/또는 서브 제어부에 정보를 제공할 수 있다. 일례로, 상기 타이머는 모터의 작동 또는 휴지 등의 시간을 측정하는 기능을 수행할 수 있다.
상기 전류센서는, 과다전류 등의 이상현상으로 인하여 상기 구동부(30)가 미리 설정된 선속도를 초과하는 문제를 방지할 수 있도록, 상기 모터에 공급되는 전류의 부하를 측정하여 과부하 여부를 판단할 수 잇다. 일례로, 상기 전류센서에서 과부하를 감지한 경우, 상기 보드(39)의 중앙처리부는 상기 모터의 작동이 멈춰지도록 공할 수 있다. 따라서, 상기 전류센서는 상기 모터확인센서와 함께 모터의 이상현상 발생여부를 확인하는 기능을 수행한다.
상기 보드(39)는 메모리, 속도감지 센서, 무선통신장치 및 복수개의 저항을 더 포함할 수 있다.
상기 메모리는 속도, 압력, 온도 등 정보를 저장할 수 있다. 일례로, 상기 메모리는, 사용자가 핸들(201)을 파지하는 압력 값을 감지하여, 감지된 압력 값이 미리 설정된 압력범위 중 어느 압력범위에 해당되는지 판단하기 위한 테이블을 저장할 수 있다.
또한, 상기 메모리는 상기 감지된 압력 값이 속하는 압력범위와 후술할 속도단계를 매칭시키기 위한 테이블을 저장할 수 있다.
상기 속도감지 센서는 상기 보행보조장치(1)의 이동 속도를 감지할 수 있다. 일례로, 상기 보행보조장치(1)의 이동 속도가 변동되는 경우, 현재 변동되는 속도가 미리 설정된 속도에 도달하였는지 여부를 판단할 수 있다.
상기 무선통신장치는 상기 보드(39)의 중앙제어부가 각 구성을 제어할 수 있도록 신호를 무선으로 송, 수신할 수 있다.
상기 복수개의 저항은 후술할 배터리의 전압을 체크하는 기능을 수행할 수 있다.
상기 구동부(30)는 외관의 저면을 제공하는 바텀플레이트(31), 상기 바텀플레이트(31)의 상측에 위치하는 미들플레이트(33) 및 상기 미들플레이트(33)의 상측에 위치하는 탑플레이트(35)를 더 포함할 수 있다.
상기 바텀플레이트(31)는 구동부(30)의 최하측에 위치하며, 베이스 면을 제공할 수 있다.
상기 바텀플레이트(31)는, 프런트프레임(330), 후면프레임(320), 제 1 사이드프레임(311) 및 제 2 사이드프레임(312)와 결합할 수 있다. 상세히, 상기 바텀플레이트(31)는 전방으로 프런트프레임(330)과 결합할 수 있고, 후방으로 제 1 리어프레임(321)과 결합할 수 있으며, 양 측방으로 제 1 사이드프레임(311) 및 제 2 사이드프레임(312)의 하부와 결합할 수 있다.
상기 바텀플레이트(31)의 상방으로 모터(380)가 위치할 수 있다.
상기 미들플레이트(33)는 상기 바텀플레이트(31)로부터 상방으로 이격되어 위치할 수 있다. 그리고 상기 미들플레이트(33)는 후술할 제 1 내부공간(331)을 상방에서 차폐할 수 있다.
상기 미들플레이트(33)는 로우어휠플레이트(340), 측면프레임(310) 및 후면프레임(320)과 결합할 수 있다. 상세히, 상기 미들플레이트(33)는, 전방으로 로우어휠플레이트(340)와 결합할 수 있고, 후방으로 제 2 리어프레임(322)과 결합할 수 있으며, 양 측방으로 제 1 사이드프레임(311) 및 제 2 사이드프레임(312)의 중앙부와 결합할 수 있다.
상기 미들플레이트(33)의 하측에는 모터(380)가 위치할 수 있으며, 상기 미들플레이트(33)의 상측에는 배터리(38) 및 피니언 기어(390)가 위치할 수 있다.
상기 미들플레이트(33)는 하방에서 모터(390)와 결합할 수 있다. 상세히, 상기 미들플레이트(33)의 하면에는 상기 모터(380)가 체결되어 결합될 수 있다.
또한, 상기 미들플레이트(33)는 모터(390)의 회전축(383,387)이 관통하는 축 관통홀(34a,34b)을 형성할 수 있다. 상기 회전축(383,387)은 상기 축 관통홀(34a,34b)을 통해 상기 미들플레이트(33)를 상방으로 관통할 수 있다. 그리고 상기 회전축(383,387)은 피니언 기어(390)와 결합할 수 있다. 따라서, 상기 미들플레이트(33)의 상방으로 상기 피니언 기어(390)가 위치할 수 있다.
상기 미들플레이트(33)는 상방에서 배터리(38)와 결합할 수 있다. 상세히, 상기 미들플레이트(33)의 상면에는, 피니언 기어(390)의 후방으로 상기 배터리가(38)가 안착될 수 있다.
상기 탑플레이트(35)는 상기 미들플레이트(33)로부터 상방으로 이격되어 위치할 수 있다. 그리고 상기 탑플레이트(35)는 후술할 제 2 내부공간(332)을 상방에서 차폐할 수 있다.
상기 탑플레이트(35)는 어퍼휠플레이트(350)). 측면프레임(310) 및 후면프레임(320)과 결합할 수 있다. 상세히, 상기 탑플레이트(35)는, 전방으로 상기 어퍼휠플레이트(350)와 결합할 수 있고, 후방으로 제 2 리어프레임(322)과 결합할 수 있으며, 양 측방으로 제 1 사이드프레임(311) 및 제 2 사이드프레임(312)의 상부와 결합할 수 있다.
상기 탑플레이트(35)의 상측에는 핸들부(20)가 위치할 수 있다. 상세히, 상기 탑플레이트(35)의 상측에는, 측면프레임(310)과 결합된 상기 핸들부(20)의 동축에 의해 상기 핸들부(20)가 회동 가능하도록 위치할 수 있다.
즉, 상기 탑플레이트(35)의 상방으로 상기 핸들부(20)의 복수개의 링크가 위치할 수 있다. 그리고 후술할 제 3 내부공간은 상기 복수개의 링크가 회동할 수 있는 공간을 제공할 수 있다.
또한, 상기 탑플레이트(35)의 상측에는 후술할 링크스토퍼(370) 및 링크감지센서(375)가 위치할 수 있다.(도 7 참조) 따라서, 상기 링크스토퍼(370) 및 링크감시센서(375)를 통하여, 상기 핸들부(20)의 회동을 감지할 수 있다.
한편, 구동부(30)는 제 1 내부공간(331), 제 2 내부공간(332) 및 제 3 내부공간(333)을 형성할 수 있다.
상기 제 1 내부공간(331)은 상기 바텀플레이트(31), 측면프레임(310)의 하부, 로우어휠플레이트(340), 제 1 리어프레임(321) 및 미들플레이트(33)가 형성하는 공간으로 이해할 수 있다.
상기 제 2 내부공간(332)은, 상기 제 1 내부공간(331)의 상방에 위치하며, 상기 미들플레이트(33), 측면프레임(310)의 상부, 제 2 리어프레임(322) 및 탑플레이트(35)가 형성하는 공간으로 이해할 수 있다.
상기 제 2 내부공간(332)은 전방의 적어도 어느 일부가 개방되도록 형성할 수 있다. 따라서, 상기 전방으로 개방된 공간에서, 상기 레일부(10)의 랙(15)과 구동부(30)의 피니언 기어(390)가 연결을 이루어 동작할 수 있다.
상기 제 3 내부공간(333)은, 상기 제 2 내부공간(332)의 상방에 위치하며, 상기 탑플레이트(35), 어퍼휠플레이트(350), 측면프레임(310)의 상부 및 제 2 리어프레임(322)이 형성하는 공간으로 이해할 수 있다. 그리고 상기 제 3 내부공간(333)의 상측은, 케이스(미도시)에 의해 차폐될 수 있다.
상기 케이스(미도시)는 어퍼휠플레이트(350), 측면프레임(310) 및 제 2 리어프레임(322)의 상측에 형성되는 개방공간을 차폐할 수 있고, 동시에 핸들부(20)의 일부와 상기 구동부(30)의 전부를 외부 환경으로부터 보호할 수 있도록 본체부를 커버할 수 있다.
한편, 구동부(30)의 내부공간을 수직방향으로 구획되는 점에서 설명의 편의를 위해, 상기 제 1 내부공간(331)은 제 1 층(331)으로 이름하며, 상기 제 2 내부공간(332)은 제 2 층(332)으로 이름하고, 상기 제 3 내부공간(333)은 제 3 층(333)이라 이름한다.
상기 제 1 층(331)과 제 2 층(332)은 상기 미들플레이트(33)로 상호 구획할 수 있다. 그리고 상기 제 2 층(332)과 제 3 층(333)은 탑플레이트(35)로 상호 구획할 수 있다.
상기 제 1 층에는 모터(380)가 위치할 수 있고, 상기 제 2 층에는 배터리(38), 피니언기어(390)가 위치할 수 있으며, 상기 제 3층에는 핸들부(20)가 위치할 수 있다.
상기 구동부(30)는 전원을 제공하는 배터리(38)를 더 포함할 수 있다. 상기 배터리(38)는 충전식 배터리를 포함할 수 있다. 일례로, 상기 배터리(38)는 리튬 폴리머 배터리를 포함할 수 있다.
상기 배터리(38)는 모터, 센서 등에 전원을 제공할 수 있다. 그리고 상기 배터리(38)는 상기 보행보조장치(1)가 동작되지 않는 휴지모드일 때 전기를 공급받아 충전될 수 있다.
상기 배터리(38)는 상기 미들플레이트(33)의 상면에 안착되어 위치할 수 있다. 그리고 상기 배터리(38)는 피니언 기어(39) 후방에 위치할 수 있다.
상기 구동부(30)는 상기 핸들부(20)의 회동을 제한하는 링크스토퍼(370) 및 상기 핸들부(20)의 회동을 감지하는 링크감지센서(375)를 더 포함할 수 있다.
상기 링크스토퍼(370)는, 상기 탑플레이트(35)의 상방에 위치하며, 상기 핸들부(20)의 회동을 감지할 수 있다. 상세히, 상기 링크스토퍼(370)는 상기 탑플레이트(35)의 상면 후방부에 위치할 수 있다. 그리고 상기 링크스토퍼(370)는 상기 탑플레이트(25)의 상면의 후단부에서 상방으로 연장되어 형성할 수 있다. 상기 링크스토퍼(370)는 중앙부가 전, 후방으로 개방된 직육면체형상을 가질 수 있다. 그리고 상기 개방된 중앙부에 링크감지센서(375)가 위치할 수 있다.
상기 링크스토퍼(370)는 핸들(201)이 사용자로부터 수평하게 위치되도록 상기 핸들부(20)의 회동을 제한할 수 있다. 일례로, 상기 핸들부(20)가 수평방향으로 회동하는 경우, 상기 핸들(201)이 수평하게 위치되는 지점에서 상기 핸들부(20)의 일 링크가 상기 링크스토퍼(370)와 맞닿아, 상기 핸들(201)은 더 이상 회동되지 않도록 고정 지지될 수 있다.
상기 링크감지센서(375)는, 상기 탑플레이트(35)의 상측에 위치할 수 있다. 그리고 상기 링크감지센서(375)는 상기 탑플레이트(35)의 상면의 후단부에 위치할 수 있다. 또한, 상기 링크감지센서(375)는 상기 링크스토퍼(370)의 내부에 삽입되어 위치할 수 있다.
기 링크감지센서(375)는 기계식 접촉센서 및 비접촉센서를 포함할 수 있다. 일례로, 상기 링크감지센서(375)는 기계식 접촉센서인 마이크로 스위치 또는 비접촉센서인 적외선(IR)센서를 포함할 수 있다.
상기 링크감지센서(375)가 마이크로 스위치로 구비되는 경우, 상기 핸들(201)이 수평방향을 이루는지는, 상기 링크감지센서(375)와 상기 핸들부(20)의 어느 일 링크가 접촉여부에 따라 판단할 수 있다. 이를 위하여, 상기 링크감지센서(375)는 상기 핸들부(20)의 회동시 상기 어느 일 링크가 접촉될 수 있도록 전방을 향하여 스위치가 돌출되도록 위치할 수 있다. 따라서, 상기 링크감지센서(375)는, 상기 핸들부(20)의 어느 일 링크가 회동함에 따라 특정 지점에서 스위치가 접촉이 이루어지도록 위치할 수 있다. 일례로, 상기 링크감지센서(375)는, 상기 핸들부(20)의 회동에 의하여 어느 일 링크와 접촉을 이루고, 상기 어느 일 링크와의 접촉에 의하여 마이크로 스위치가 오프(off)에서 온(on)동작을 수행함에 따라, 상술한 메인 제어부 또는 서브 제어부로 감지정보(신호)를 전송할 수 있다. 이에 의하여, 상기 핸들(201)의 수평방향 또는 수직방향으로의 이동 또는 회동을 감지할 수 있다.
즉, 상기 링크감지센서(375)는 상기 핸들부(20)의 회동여부를 판단하도록 감지신호를 제공할 수 있다. 따라서, 상술한 메인 제어부 또는 서브 제어부는, 상기 링크감지센서(375)에 의해 감지되는 상기 핸들부(20)의 회동 여부에 따라 상기 구동부(30) 및/또는 핸들부(20)의 동작을 제어할 수 있다.
상기 구동부(30)는, 로우어휠플레이트(240) 및 상기 로우어휠플레이트(240)의 상측에 위치하는 어퍼휠플레이트(250)를 더 포함할 수 있다.
상기 로우어휠플레이트(240) 및 어퍼휠플레이트(250)는, 복수개의 휠(345,346,355,356)이 구름운동을 이룰 수 있도록, 휠의 중심축을 결합 지지할 수 있다.
상기 로우어휠플레이트(240)는 상기 미들플레이트(33)의 전방에 결합할 수 있다. 그리고 상기 로우어휠플레이트(240)는 상기 미들플레이트(33)의 전방 단부에서 하방으로 연장되는 판(plate)으로 형성할 수 있다. 즉, 상기 로우어휠플레이트(240)는 상기 제 1 내부공간(331)의 전방의 일부를 차폐할 수 있다.
상기 어퍼휠플레이트(250)는 상기 탑플레이트(35)의 전방에 결합할 수 있다. 그리고 상기 어퍼휠플레이트(250)는 상기 탑플레이트(35)의 전방 단부에서 상방으로 연장되는 판(plate)으로 형성할 수 있다. 즉, 상기 탑플레이트(35)는 상기 제 3 내부공간(332)의 전방의 일부를 차폐할 수 있다.
한편, 상기 구동부(30)는 현재 위치를 감지하는 위치감지센서(360)를 더 포함할 수 있다. 상기 위치감지센서(360)는, 상기 본체부(20,30)의 이동 위치를 파악하는 기능을 수행할 수 있고, 미리 설정된 어느 일 지점에 상기 본체부(20,30)의 도달여부를 판단할 수 있는 기능을 수행할 수 있다.
상기 위치감지센서(360)는 자기적 성질을 감지하는 자성감지센서를 포함할 수 있다. 일례로, 상기 위치감지센서(360)는 상기 레일부(10)의 어느 지점에 구비되는 자성체의 자성을 감지함으로써, 상기 자성체가 설치된 레일부(10)의 해당 지점에 상기 본체부(20,30)가 도달한 것으로 감지할 수 있다.
상기 위치감지센서(360)는 접촉식 또는 비접촉식 센서를 포함할 수 있다. 즉, 상기 위치감지센서(360)는 자성을 감지하는 자기감지센서에 한정되는 것이 아니라, 상기 본체부(20,30)의 위치를 파악하는 기능 및/또는 미리 설정된 지점에 상기 본체부(20,30)의 도달여부를 판단하는 기능 등을 수행할 수 있는 어떠한 종류의 센서도 포함할 수 있다. 일례로, 상기 위치감지센서(360)는, 상기 본체부(20,30)가 승강부(40,50)에 진입되어 도킹을 이루었는지 또는 상기 승강부(40,50)로부터 상기 본체부(20,30)가 진출되어 도킹아웃을 이루었는지를 확인할 수 있는 센서를 의미한다.
다만, 본 발명의 실시예에서는 보다 상세한 설명을 위해 하나의 실시예로서 상기 위치감지센서(360)는 자기감지센서로 구비된 것을 기준으로 설명하도록 한다.
상기 위치감지센서(360)는 상기 측면프레임(310)에 위치할 수 있다. 그리고 상기 위치감지센서(360)는 제 1 위치감지센서(361) 및 제 2 위치감지센서(362)를 포함할 수 있다. 일례로, 상기 제 1 위치감지센서(361) 및 제 2 위치감지센서(362)는 상기 제 1 바(11)와 상기 랙(15)의 사이에 위치하도록 측면프레임(310)에 설치할 수 있다.
상기 제 1 위치감지센서(361)는 상기 제 1 사이드프레임(311)에 위치할 수 있다. 일례로, 상기 제 1 위치감지센서(361)는 상기 제 1 사이드프레임(311)의 전단부에 위치할 수 있다. 상세히, 제 1 위치감지센서(361)는 상기 제 1 사이드프레임(311)의 전단부에 전방을 향하여 위치할 수 있다. 그리고 상기 제 1 위치감지센서(361)는 상기 제 1 사이드프레임(311)에 결합되는 어퍼휠플레이트(350)의 하방에 위치할 수 있다. 즉, 상기 제 1 위치감지센서(361)는, 상기 랙(15)과 제 1 바(11)사이에 위치하는 자성체를 감지할 수 있도록, 상기 탑플레이트(35)와 미들플레이트(33)의 사이에 위치하는 제 1 사이드프레임(311)에 위치할 수 있다.
상기 제 2 위치감지센서(362)는 상기 제 2 사이드프레임(312)에 위치할 수 있다. 일례로, 상기 제 2 위치감지 센서(362)는 상기 제 2 사이드프레임(312)의 전단부에 위치할 수 있다. 그리고 상기 제 2 위치감지센서(362)는 상기 제 1 위치감지센서(361)와 대칭을 이루도록 위치할 수 있다. 즉, 상기 제 2 위치감지센서(362)는, 상기 랙(15)과 제 1 바 (11)사이에 위치하는 자성체를 감지할 수 있도록, 상기 탑플레이트(35)와 미들플레이트(33)의 사이에 위치하는 제 2 사이드프레임(312)에 위치할 수 있다.
상기 제 1 위치감지센서(361) 및 제 2 위치감지센서(362)는 상기 본체부(20,30)의 이동 과정 중 상기 본체부(20,30)가 어느 위치를 지나가는지 감지하는 역할을 수행할 수 있다. 따라서, 상기 제 1 위치감지센서(361) 및 제 2 위치감지센서(362)는 정확한 감지를 위해서 상기 본체부(20,30)의 이동 진행 방향에 따라 설치되는 것이 바람직하다.
상기 제 1 위치감지센서(361) 및 제 2 위치감지센서(362)는, 상기 레일부(10), 승강부(40,50) 및 복귀레일부(60)에서 설정된 어느 일 지점에 상기 본체부(20,30)가 도달하였는지를 감지할 수 있다. 일례로, 상기 제 2 위치감지센서(362)는 상기 본체부(20,30)가 일 방향으로 이동하는 경우, 미리 설정된 지점의 도달여부를 감지할 수 있으며, 상기 제 1 위치감지센서(361)는 상기 본체부(20,30)가 타 방향으로 이동하는 경우, 미리 설정된 지점의 도달여부를 감지할 수 있다.
즉, 상기 본체부(20,30)의 진행 방향에 따라, 상기 제 1 위치감지센서(361) 및 제 2 위치감지센서(362) 중 적어도 어느 하나는 상기 본체부(20,30)의 설정된 지점의 도달여부를 감지할 수 있다.
상기 본체부(20,30)가 상기 레일부(10)를 이동하는 경우, 상기 제 2 위치감지센서(362)는, 상기 본체부(20,30)의 진행 방향의 최전방인 제 2 사이드플레이트(312)에 위치하기 때문에, 상기 레일부(10)의 설정된 어느 일 지점에 대한 상기 본체부(20,30)의 도달여부를 감지할 수 있다. 일례로, 상기 제 2 위치감지센서(362)는 상기 제 1 바(11)와 랙(15) 사이에 위치하는 자성체로부터 자성을 감지하여 상기 본체부(20,30)가 상기 레일부(10)의 출발 지점 또는 도착 지점에 도달하였는지 감지할 수 있다. 또 다른 예로, 상기 제 2 위치감지센서(362)는, 제 2 승강부(50)에 구비되는 자성체로부터 제 2 승강부(50)의 설정된 지점에 상기 본체부(20,30)의 도달 여부를 감지할 수 있다.
마찬가지로, 상기 본체부(20,30)가 상기 복귀레일부(60)를 이동하는 경우, 상기 제 1 위치감지센서(361)는 상기 본체부(20,30)의 진행 방향의 최전방인 제 1 사이드플레이트(311)에 위치하기 때문에, 상기 복귀레일부(60)의 설정된 어느 일 지점에 대한 상기 본체부(20,30)의 도달여부를 감지할 수 있다.
또한, 상기 구동부(30)는 이동이 외부에 감지되도록 자성체(366,367)를 더 포함할 수 있다. 상기 자성체(366,367)는 후술할 승강부(40,50)가 본체부(20,30)의 도킹아웃을 감지하는 역할을 수행할 수 있다. 여기서, 도킹아웃이란, 상기 본체부(20,30)가 승강부(40,50)를 완전히 벗어나 레일부(10) 또는 복귀레일부(60)로 완전히 진입한 것을 의미한다.
상기 자성체는 전면자성체(367) 및 측면자성체(366)를 포함할 수 있다.
상기 전면자성체(367)는 상기 프런트프레임(330)에 위치할 수 있다. 상세히, 상기 전면자성체(367)는, 상기 구동부(30)가 어느 일 레일을 지나가는 경우 이를 외부에서 감지할 수 있도록, 상기 구동부(30)의 이동 방향으로부터 가장 먼 프런트프레임(330)의 일 측에 위치할 수 있다. 일례로, 상기 전면자성체(367)는 제 1 로우어휠(345)의 하방에 위치하도록 상기 프런트프레임(330)의 좌측 단부에 설치할 수 있다.
상기 전면자성체(367)는 후술할 제 2 아웃센서(575)에 의해 감지되도록 자기적 성질을 지닌 물질을 의미한다. 일례로, 상기 제 2 아웃센서(575)는 자기를 감지하는 센서로 구비될 수 있다. 그리고 상기 제 2 아웃센서(575)는 상기 구동부(30)가 복귀레일부(60)로 진입함으로써 제 2 승강부(50)를 완전히 벗어났는지를 감지하는 역할을 수행할 수 있다. 따라서, 상기 제 2 아웃센서(575)는 상기 프런트프레임(330)의 일 단부에 위치하는 상기 전면자성체(367)의 자성을 감지하여 상기 구동부(30)의 도킹아웃을 감지할 수 있다.
상기 측면자성체(366)는 상기 측면프레임(310)에 위치할 수 있다. 구체적으로, 상기 측면자성체(366)는 상기 제 1 사이드프레임(311)에 위치할 수 있다.
상기 측면자성체(366)는, 상기 구동부(30)가 어느 일 레일을 지나가는 경우 이를 외부에서 감지할 수 있도록 상기 구동부(30)의 이동 방향으로부터 가장 먼 상기 측면프레임(310)의 일 측에 위치할 수 있다. 일례로, 상기 측면자성체(366)는 상기 제 1 사이드프레임(311)의 상측 단부에 설치할 수 있다.
상기 측면자성체(366)는 후술할 제 1 아웃센서(475)에 의해 감지되도록 자기적 성질을 지닌 물질을 의미한다. 일례로, 상기 제 1 아웃센서(475)는 자기를 감지하는 센서로 구비될 수 있다. 그리고 상기 제 1 아웃센서(475)는 상기 구동부(30)가 레일부(10)로 진입함으로써 제 1 승강부(40)를 완전히 벗어났는지를 감지하는 역할을 수행할 수 있다. 따라서, 상기 제 1 아웃센서(475)는 상기 제 1 사이드프레임(311)의 일 단부에 위치하는 상기 측면자성체(366)를 감지하여 상기 구동부(30)의 도킹아웃을 감지할 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 보행보조장치의 핸들부를 보여주는 사시도이고, 도 8 및 도 9는 도 7의 핸들부가 회동하는 모습을 보여주는 단면도이다.
도 7 내지 도 9를 참조하여, 핸들부(20)의 회동에 대해 상세히 설명한다.
상기 핸들부(20)는, 사용자가 파지하는 핸들(201), 상기 핸들(201)과 결합하는 링크결합링(208) 및 상기 핸들(201)과 연결되는 제 1 링크(210)를 포함할 수 있다.
상기 핸들(201)은 구동부(30)의 동작에 따라 그 위치가 달라질 수 있다. 일례로, 상기 핸들(201)은, 전원이 오프(OFF)되어 구동부(30)가 동작하지 않는 휴지모드일 때에 수직방향으로 세워지고, 전원이 온(ON)되어 구동부(30)의 이동이 진행되는 동작모드일 때에 사용자가 파지하기 용이하도록 수평방향으로 위치할 수 있다.
상기 핸들(201)은 원기둥 형상을 가질 수 있다. 다만, 상기 핸들(201)의 형상은 이에 한정되지 않으며, 사용자의 파지를 용이하게 하는 다양한 형상을 가질 수 있다.
상기 핸들(201)은 사용자가 수동으로 전원의 온/오프 동작을 수행할 수 있는 전원버튼(202) 및 사용자를 감지하는 인체감지센서(205)를 포함할 수 있다.
상기 전원버튼(202)은 상기 핸들(201)의 일 단부가 형성하는 내부 공간에 삽입되어 형성할 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 상기 전원버튼(202)을 기계식 버튼 기준으로 설명하나, 이에 한정되지 않으며 상기 전원버튼(202)은 접촉식 센서 등 다양한 감지수단을 포함할 수 있다.
상기 전원버튼(202)은 상기 핸들(201)의 외측을 향하는 단부에 위치할 수 있다. 따라서, 사용자는 핸들(201)을 파지한 상태에서 엄지손가락으로 상기 전원버튼(202)을 용이하게 누를 수 있다.
상기 전원버튼(202)은 메인 제어부 또는 서브 제어부와 유, 무선으로 연결되어 전원의 온/오프(ON/OFF) 동작을 수행할 수 있다. 일례로. 상기 전원버튼(202)은 상기 본체부가 자동으로 구동되지 않는 경우에 구비 또는 사용할 수 있다.
상기 전원버튼(202)은, 본체부(20,30)에 제공되는 전원을 오프(OFF)상태에서 온(ON)상태로 전환시킬 수 있다. 일례로, 사용자는 상기 핸들(201)을 수평방향으로 회동시킨 후 전원버튼(202)을 누르면, 상기 구동부(30)에 전원이 공급되어 모터(380)가 회전할 수 있다.
상기 인체감지센서(205)는 상기 핸들(201)의 일 면에 위치할 수 있다. 일례로, 상기 인체감지센서(205)는 사용자의 파지를 쉽게 감지할 있도록 상기 핸들(201)의 외주면에 위치할 수 있다.
상기 인체감지센서(205)는 상기 핸들(201)의 내부 및/또는 외부에 설치할 수 있다. 따라서, 사용자의 손이 상기 핸들(201)을 파지할 때, 상기 인체감지센서(205)는 상기 핸들로(201) 전달되는 압력, 온도 등을 감지할 수 있다.
상기 인체감지센서(205)는 인체를 감지할 수 있는 압력센서, 온도센서를 포함할 수 있다. 일례로, 상기 인체감지센서(205)는 사용자가 핸들(201)을 파지하는 압력을 감지하여 사용자의 파지여부를 감지할 수 있다.
또한, 상기 인체감지센서(205)는 사용자가 핸들(201)을 파지하는 압력을 측정하여, 상기 메인 제어부 또는 서브 제어부로 전송할 수 있다. 이 경우, 상기 메인 제어부 또는 서브 제어부는 상기 측정된 압력 값을 메모리에 저장된 테이블과 비교하여, 미리 설정된 압력범위에 해당되는지 여부를 판단하고, 이게 근거하여 상기 구동부(30)의 동작(정지여부, 속도상승 등)을 제어할 수 있다.
상기 링크결합링(208)은 상기 핸들(201)의 외경보다 큰 내경을 가지도록 형성할 수 있다. 그리고 상기 링크결합링(208)은 링 형상을 포함할 수 있다.
상기 링크결합링(208)은 상기 핸들(201)의 일 단부에 위치하며, 상기 핸들(201)을 내부로 삽입시켜 결합될 수 있다. 상기 링크결합링(208)은 내부로 일 방향으로 상기 핸들(201)을 삽입시키고, 타 방향으로 제 1 링크(201)를 삽입시켜 결합시킬 수 있다. 즉, 상기 링크결합링(208)은, 상기 핸들(201) 및 제 1 링크(210)를 연결시킬 수 있다.
상기 제 1 링크(210)는 일 단부에 상기 핸들(201)이 삽입되는 개구인 링삽입구(211)를 형성할 수 있다. 상기 링삽입구(211)의 내경은 상기 핸들(201)의 외경보다 크게 형성할 수 있다. 상세히. 상기 핸들(201)의 일 단부는 상기 링삽입구(211)에 삽입되어 안착될 수 있다. 그리고 상기 제 1 링크(210) 및 상기 핸들(201)은, 상기 링크결합링(208)을 관통하는 체결부재에 의해 결합될 수 있다.
상기 제 1 링크(201)는 상기 핸들(201)과 연결되는 링삽입구(211)로부터 수직 방향으로 절곡되어 연장될 수 있다. 상세히, 상기 제 1 링크(210)는, 일 방향으로 개방된 상기 링삽입구(211)에서 수직방향으로 절곡되어 연장 형성할 수 있다. 일례로, 상기 제 1 링크(210)는 ‘ㄱ’자 형상을 포함할 수 있다.
상기 제 1 링크(201)는, 조인트를 형성하는 홀인 제 1 관통홀(213) 및 제 2 관통홀(214)를 형성할 수 있다.
상기 제 1 관통홀(213)은 상기 제 1 링크(210)의 중앙부 또는 중심부에 양측 방향으로 관통되는 홀(hole)로 형성할 수 있다. 그리고 상기 제 1 관통홀(213)에는, 후술할 제 3 링크(230) 및 제 4 링크(240)와 연결되는 제 1 샤프트(250)가 삽입, 관통함으로써 하나의 조인트를 형성할 수 있다.
상기 제 2 관통홀(214)은, 상기 제 1 관통홀(213)로부터 상기 제 1 링크(210)의 끝 단부 방향으로 일정거리 이격된 지점에 양측방향으로 관통되는 홀(hole)로 형성할 수 있다.
상기 제 2 관통홀(214)은, 상기 제 1 관통홀(213)을 기준으로 상기 링삽입구(211)와 반대되는 위치에 형성할 수 있다. 보다 상세히, 도 20을 참조하면, 상기 제 1 링크(210)가 수직방향으로 세워져 있는 경우, 상기 제 2 관통홀(214)의 상측에 제 1 관통홀(213)이 위치할 수 있으며, 상기 제 1 관통홀(213)의 상측에 상기 링삽입구(211)가 위치할 수 있다. 따라서, 상기 제 2 링크(220)는 상기 제 1 링크(210)의 최하측에서 조인트 연결되며, 상기 제 3 링크(230) 및 제 4 링크(240)는 상기 제 1 링크(210)의 중심에서 조인트 연결되고, 상기 핸들(210)은 상기 제 1 링크(210)의 최상측에서 결합된다.
정리하면, 상기 제 1 링크(210)에서 상기 제 1 관통홀(213)을 기준으로, 일 방향으로 이격된 지점에 제 2 관통홀(214)이 위치할 수 있으며, 타 방향으로 이격된 지점에 링삽입구(211)가 위치할 수 있다.
상기 제 2 관통홀(214)에는, 후술할 제 2 링크(220)와 연결되는 제 2 샤프트(260)가 삽입, 관통함으로써 하나의 조인트를 형성할 수 있다.
한편, 상기 제 1 링크(210)는 복수의 베어링을 포함할 수 있다. 상기 복수의 베어링은, 상기 제 1 관통홀(213) 및 제 2 관통홀(214)의 외측 및/또는 내측에 결합되어 관통하는 샤프트(250,260)로부터 제 1 링크(210)의 회동이 원활하게 되도록 마찰을 줄여줄 수 있다.
상기 핸들부(20)는, 상기 제 1 관통홀(213)을 관통하는 축인 제 1 샤프트(250), 상기 제 2 관통홀(214)을 관통하는 축인 제 2 샤프트(260), 상기 제 2 샤프트(260)에 의하여 상기 제 1 링크(210)와 연결되는 제 2 링크(220) 및 상기 제 2 링크(220)의 고정축인 제 3 샤프트(270)를 더 포함할 수 있다.
상기 제 1 샤프트(250)는 상기 제 1 관통홀(213)을 관통하여 상기 제 1 링크(210)과 회동 가능하도록 축을 제공할 수 있다. 보다 상세히, 상기 제 1 샤프트(250)는, 상기 제 1 링크(210)와, 제 3 링크(230) 및 제 4 링크(240)가 회동 가능하게 연결되도록 축을 제공할 수 있다.
상기 제 1 샤프트(250)는, 상기 제 1 링크(210)의 중심을 관통하여, 상기 제 1 링크(210)의 일 측방에서 제 3 링크(230)와 연결할 수 있으며, 상기 제 1 링크(210)의 타 측방에서 제 4 링크(240)와 연결할 수 있다.
상기 제 1 샤프트(250)는 고정되는 구성과 결합을 이루는 것이 아니며, 상기 제 1 링크(210)와 제 3 링크(230) 및 제 4링크(240)의 회동에 따라 움직이는 축이므로 동축이다.
한편, 상기 제 1 샤프트(250)는, 제 1 스프링서포터(251) 및 제 2 스프링서포터를 포함할 수 있다.
상기 제 1 스프링서포터(251) 및 제 2 스프링서포터는, 상기 제 1 링크(210)의 양 측방으로 노출된 상기 제 1 샤프트(250)의 양측 외주면을 둘러싸도록 형성할 수 있다. 또한, 상기 제 1 스프링서포터(251) 및 제 2 스프링서포터는 캡(cap)형상을 포함할 수 있다. 그리고 상기 제 1 스프링서포터(251) 및 제 2 스프링서포터는, 후술할 제 1 및 제 2 텐션스프링(255)을 각각 연결할 수 있다.
상기 제 2 샤프트(260)는 상기 제 1 링크(210)와 상기 제 2 링크(220)가 회동 가능하게 연결되도록 축을 제공할 수 있다. 따라서, 상기 제 2 샤프트(260)는, 고정되는 구성과 결합을 이루는 것이 아니며, 상기 제 1 링크(210)와 제 2 링크(220)의 회동에 따라 움직이는 축이므로 동축이다.
상기 제 2 링크(220)는, 하측에 측면프레임(310)으로부터 고정된 제 3 샤프트(270)가 관통할 수 있다. 그리고, 상기 제 2 링크(220)의 회동 중심은 상기 제 3 샤프트(280)가 형성할 수 있다.
상기 제 2 링크(220)는 상기 제 3 샤프트(270)를 중심으로 전방 또는 후방으로 회동할 수 있다. 이 경우, 상기 제 2 링크(220)가 전방으로 회동하면, 상기 핸들(201)은 수직방향으로 위치할 수 있고, 상기 제 2 링크(220)가 후방으로 회동하면, 상기 핸들(201)은 수평방향으로 위치할 수 있다.
또한, 상기 제 2 링크(220)의 상측에는 상기 제 1 링크(210)가 내측으로 삽입되어 위치할 수 있다. 따라서, 상기 제 1 링크(210)의 제 2 관통홀(214)을 관통하는 제 2 샤프트(260)가 상기 제 2 링크(220)의 상부의 양 측면에 연결될 수 있다.
상기 제 2 링크(220)는 조인트를 형성하는 홀인 제 3 관통홀 및 제 4 관통홀(224)을 형성할 수 있다. 상세히, 상기 제 3 관통홀은 상기 제 4 관통홀(224)의 상방에 위치할 수 있다.
상기 제 3 관통홀은 제 2 샤프트(260)가 관통함으로써, 상기 제 1 링크(210)와 제 2 링크(220)가 회동 가능하게 연결될 수 있다.
상기 제 4 관통홀(224)은 상기 제 2 링크(220)의 하측에 양측 방향을 관통하는 홀로 형성할 수 있다. 그리고 상기 제 4 관통홀(224)을 제 3 샤프트(270)가 관통하며, 상기 제 3 샤프트(270)는 상기 측면프레임(310)과 연결될 수 있다.
상기 제 3 샤프트(270)는, 상기 제 4 관통홀(224)을 관통하여 상기 제 2 링크(220)가 회동할 수 있도록 고정된 축을 제공할 수 있다. 그리고, 상기 제 3 샤프트(270)는 양측 방향으로 상기 제 1 사이드프레임(311) 및 상기 제 2 사이드프레임(312)과 결합할 수 있다. 따라서, 상기 제 3 샤프트(270)는 상기 제 2 링크(220)의 움직이지 않는 고정축이다.
상기 핸들부(20)는 제 3 링크(230), 제 4 링크(240), 제 1 텐션스프링(255), 제 2 텐션스프링 및 제 4 샤프트(280)를 더 포함할 수 있다.
상기 제 4 샤프트(280)는, 제 3 링크(230) 및 제 4 링크(240)가 회동할 수 있도록 고정된 축을 제공할 수 있다. 그리고 상기 제 4 샤프트(280)는 양측 방향으로 상기 제 1 사이드프레임(311) 및 제 2 사이드프레임(312)과 결합할 수 있다. 따라서, 상기 측면프레임(310)과 결합되는 상기 제 4 샤프트(280)는 움직이지 않는 고정축이다.
상기 제 4 샤프트(280)는, 상기 제 3 링크(230) 및 제 4 링크(280)를 삽입 관통되어 연결할 수 있다. 그리고 상기 제 4 샤프트(280)는 회동 중심을 제공할 수 있다.
상기 제 4 샤프트(280)는 상기 제 3 샤프트(270)보다 전방에 위치할 수 있다. 그리고 상기 제 4 샤프트(280)는 상기 제 3 샤프트(270)보다 높은 위치에서 측면프레임(210)과 결합을 이룰 수 있다. 즉, 상기 제 4 샤프트(280)는 상기 제 3 샤프트(270)의 상방에 위치할 수 있다.
또한, 상기 제 2 샤프트(260)는 상기 제 4 샤프트(280)보다 상방에서 전, 후방으로 회동할 수 있다. 그리고 제 1 샤프트(250)는 상기 제 2 샤프트(260)보다 상방에서 전, 후방으로 회동할 수 있다. 또한, 상기 제 1 샤프트(250)는 상기 제 2 샤프트(260)보다 더 큰 회동각도를 가질 수 있다. 따라서, 상기 제 1 링크(210)는 수평방향에서 수직방향으로 또는 수직방향에서 수평방향으로 회동할 수 있다.
한편, 상기 제 4 샤프트(280)는 외주면을 따라 벤딩을 막아주는 복수의 스페이서(285)를 포함할 수 있다.
상기 제 3 링크(230) 및 제 4 링크(240)는, 상기 제 1 링크(210)의 양측 방향으로 관통된 상기 제 1 샤프트(250)를 상기 제 4 샤프트(280)와 연결할 수 있다. 따라서, 상기 제 3 링크(230) 및 제 4 링크(240)는, 상기 제 1 샤프트(250)와 연결되기 때문에, 상기 제 1 링크(210)의 회동에 따라 상기 제 4 샤프트(280)를 중심으로하여 회동할 수 있다.
상기 제 3 링크(230) 및 제 4 링크(240)는 일정 곡률을 가지는 굽은 형상으로 형성할 수 있다.
상기 제 3 링크(230)는, 상기 제 1 링크(210)의 일 측방에서 상기 제 1 샤프트(250)를 삽입 관통시킬 수 있다. 즉, 제 3 링크(230)는 상측에 상기 제 1 샤프트(250)가 관통되는 홀을 형성할 수 있다.
상기 제 4 링크(240)는, 상기 제 1 링크(210)의 타 측방에서 상기 제 1 샤프트(250)를 삽입 관통시킬 수 있다. 즉, 제 4 링크(240)는 상기 제 1 샤프트(250)가 관통하는 홀을 형성할 수 있다.
또한, 상기 제 3 링크(230)는 상측에서 상기 제 1 샤프트(250)를 관통시키고 하측에서 제 4 샤프트(280)를 관통시킬 수 있다. 즉, 상기 제 3 링크(230)는 하측에 상기 제 4 샤프트(280)가 관통하는 홀을 형성할 수 있다.
마찬가지로, 상기 제 4 링크(250)는 상측에서 상기 제 1 샤프트(250)를 관통시키고 하측에서 제 4 샤프트(280)를 관통시킬 수 있다. 즉, 상기 제 4 링크(240)는 하측에서 상기 제 4 샤프트(280)가 관통하는 홀을 형성할 수 있다.
상기 제 1 텐션스프링(255) 및 제 2 텐션스프링은, 제 1 샤프트(250)와 제 3 샤프트(270)를 연결하여 탄성력을 제공할 수 있다. 일례로, 상기 제 1 텐션스프링(255) 및 제 2 텐션스프링은, 상기 핸들부(20)의 회동 시 늘어나게 되므로, 탄성력을 통해 동축인 제 3 샤프트(270)를 고정축인 제 1 샤프트(250)로 당겨줄 수 있다. 따라서, 상기 핸들부(20)의 수평 또는 수직방향 회동시 고정력을 제공해줄 수 있다.
상기 제 1 텐션스프링(255)은 상기 제 1 링크(210)의 일 측방으로 노출된 상기 제 1 샤프트(250)와 상기 제 3 샤프트(270)를 연결해주며, 상기 제 2 텐션스프링은 상기 제 1 링크(210)의 타 측방으로 노출된 상기 제 1 샤프트(250)와 상기 제 3 샤프트(270)를 연결해줄 수 있다.
한편, 상기 제 3 링크(230) 및 제 4 링크(240)는, 상기 제 4 샤프트(280)를 중심으로 회동할 때 마찰을 감소시키는 복수의 베어링을 포함할 수 있다.
상기 핸들부(20)는 4절 링크를 형성할 수 있다. 일례로, 상기 제 1 링크(210)는 주동절 또는 구동절일 수 있고, 상기 제 2 내지 제 4링크 중 적어도 어느 하나는 종동절이 될 수 있다.
한편, 상기 제 1 링크(210)의 길이는 상기 제 2 링크(220), 제 3 링크(230) 및 제 4 링크(240)의 길이보다 길게 형성할 수 있다. 그리고 상기 제 2 링크(220)의 길이는 상기 제 3 링크(230) 및 제 4 링크(240)의 길이보다 짧게 형성할 수 있다. 즉, 상기 제 1 내지 제 4 링크 중 상기 제 1 링크(210)의 길이가 가장 길고, 상기 제 2 링트(220)의 길이가 가장 짧게 형성할 수 있다.
상술한 상기 핸들부(20)의 구성에 따르면, 사용자는 수동으로 상기 핸들부(20)의 위치를 수직방향 또는 수평방향이 되도록 회동시킬 수 있다. 즉, 사용자가 핸들부(20)가 회동되도록 직접 조작할 수 있다. 이를 핸들부(20)의 수동 실시예라 이름한다.
상기 수동 실시예에서, 사용자는 수직방향으로 위치하는 상기 핸들(201)에 힘을 가할 수 있다. 상기 핸들(201)에 가해지는 힘은, 사용자를 향하는 방향, 즉, 전방으로 당겨지는 힘으로 이해할 수 있다.
사용자의 힘이 작용된 핸들(201)과 수직을 이루는 상기 제 1 링크(210)는, 수평방향에서 수직방향으로 회동할 수 있다. 여기서, 상기 제 1 링크(210)의 회동범위(각도)는, 상기 제 2 내지 4 링크(220,230,240)의 길이와 결합 위치에 따라 달라질 수 있다.
상기 제 1 링크(210)의 회동에 의하여, 상기 제 1 관통홀(213)을 관통하는 상기 제 1 샤프트(250)는, 상기 제 3 링크(230) 및 제 4 링크(240)에 힘을 전달할 수 있다. 따라서, 상기 제 3 링크(230) 및 제 4 링크(240)는 상기 제 1 샤프트(250)와 함께 전방으로 회동할 수 있다.
또한, 상기 제 2 관통홀(214)을 관통하는 상기 제 2 샤프트(260)는, 상기 제 2 링크(220)에 힘을 전달할 수 있고, 상기 제 2 링크(220)는 상기 제 2 샤프트(260)와 함께 전방으로 회동할 수 있다. 이때, 상기 제 2 링크(22)의 회동중심을 제공하는 제 3 샤프트(270)는 측면프레임(310)에 고정되므로 기존의 위치에 고정된 상태로 상기 제 2 링크(220)의 회동을 지지할 수 있다.
이와 마찬가지로, 상기 제 3 링크(230) 및 제 4 링크(240)의 회동 중심을 제공하는 제 4 샤프트(280)는 상기 측면프레임(310)에 고정되므로 기존의 위치에 고정된 상태로 상기 제 3 링크(230) 및 제 4 링크(240)의 회동을 지지할 수 있다.
또한, 상기 제 1 텐션스프링(255) 및 제 2 텐션스프링은 상기 제 1 샤프트(250)의 회동에 따라 탄성력을 제공함으로써, 상기 핸들부(20)에 고정력을 제공할 수 있다. 따라서, 상기 핸들부(20)는 회동시 균형을 유지하며 수평 또는 수직방향으로 이동할 수 있다.
한편, 핸들(201)이 회동을 시작하면, 상기 링크감지센서(375)는 이를 감지하여 메인 제어부 및/또는 서브 제어부에 감지 신호를 전송할 수 있다. 일례로, 상기 링크감지센서(375)가 접촉식 마이크로 스위치로 구비된 경우, 상기 핸들(201)의 회동시, 상기 마이크로 스위치가 상기 제 2 링크(220)와 접촉되므로 회동을 감지할 수 있다.
상기 핸들(201)이 수평방향에 위치하면, 상기 제 2 링크(220)는 상기 링크스토퍼(370)와 맞닿아 회동이 제한된다. 따라서, 상기 핸들(201)은 사용자가 파지하기 용이한 수평방향으로 회동되어 고정될 수 있다.
사용자는 수평방향으로 위치하는 핸들(201)을 파지하고, 상기 전원버튼(202)을 누를 수 있다. 상기 전원버튼(202)이 눌려지면, 상기 구동부(30)의 모터가 회전하여 레일부(10)를 따라 이동할 수 있다.
한편, 사용자가 상기 핸들(201)을 파지한 상태에서 경사로, 계단 등을 이동하는 중에, 돌발상황이 발생하여 핸들(201)을 놓칠 수 있다. 또한 상기 보행보조장치(1)의 사용 또는 미사용 시기를 구분하기 위해서는, 상기 핸들(201)에 사용자의 접촉을 판단할 필요가 있다.
상기 인체감지센서(205)는, 돌발상황 또는 사용자가 의식적으로 보행보조장치의 사용을 중단하는 등의 경우에, 상기 핸들(201)에 대한 사용자의 접촉을 감지할 수 있다.
사용자가 상기 보행보조장치(1)의 안내에 따라 경사로, 계단 등을 오른 후에 상기 핸들(201)을 수직방향으로 세운 후 파지를 해제하면, 상기 인체감지센서(205)는 이를 감지하여, 메인 제어부 및/또는 서브 제어부로 감지 신호를 전송할 수 있다.
동시에, 상기 핸들(201)이 다시 수직방향으로 회동되면 상기 링크감지센서(375)가 이를 감지하여 메인제어부 및/또는 서브제어부로 신호를 전송할 수 있다. 일례로, 상기 링크감지센서(275)가 마이크로 스위치가 구비된 경우, 상기 핸들(201)이 수직방향으로 회동되면, 상기 제 2 링크(220)와 상기 마이크로 스위치의 접촉이 해제될 수 있다.
이후, 상기 메인 제어부 및/또는 서브 제어부는, 상기 타이머에서 측정되는 시간과 미리 설정된 시간을 비교하여 이를 초과하면 사용자가 장치 사용을 종료한 것으로 판단하고, 상기 보행보조장치(1)의 전원을 오프(OFF)할 수 있다.
한편, 상기 핸들부(20)의 회동에 대한 또 다른 실시예로, 상기 핸들부(20)는 사용자가 접근할 때, 자동으로 수평방향으로 회동할 수 있다. 이를 핸들부(20)의 자동 실시예라 이름한다.
상기 자동 실시예에서, 상기 핸들부(20)는 상술한 접근감지센서와 연동될 수 있다. 일례로, 상기 접근감지센서에서 사용자의 접근을 감지한 경우, 메인 제어부 및/또는 서브 제어부에서 상기 핸들부(20)의 회동을 제어할 수 있다. 즉, 상기 메인 제어부 및/또는 서브 제어부는, 사용자가 접근할 때, 상기 핸들(201)이 수직방향에서 수평방향으로 회동되도록 제어할 수 있다.
이 경우, 상기 핸들부(20)는 동력을 제공하는 회동모터(미도시)를 더 포함할 수 있다. 그리고 상기 회동모터(미도시)는 상기 구동부(30)의 모터(380)와 독립적으로 전원을 공급받을 수 있다.
상기 회동모터는 상기 제 4 샤프트(280)와 연결할 수 있다. 그리고 상기 회동모터는 상기 메인 제어부 및/또는 상기 서브 제어부로부터 제어 신호를 송, 수신하여 동력을 제공할 수 있다. 따라서, 상기 회동모터는 상기 제 4 샤프트(280)를 회전시킬 수 있다.
상기 제 4 샤프트(280)는 상기 제 3 링크(230) 및 제 4 링크(240)와 결합할 수 있다. 상세히, 상기 제 3 링크(230) 및 제 4 링크(240)는 상기 제 4 샤프트(280)와 구속되도록 결합할 수 있다. 따라서, 상기 회동모터에 의한 상기 제 4 샤프트(280)의 회전 시, 상기 제 3 링크(230) 및 제 4 링크(240)도 상기 제 4 샤프트(280)의 회전 범위(각도)만큼 회전될 수 있다.
앞서 상술하였던 수동으로 핸들부(20)를 조작하는 실시예에서는, 상기 제 4 샤프트(280)는 움직이지 않는 고정축이며, 상기 제 3 링크(230) 및 제 4 링크(240)는, 고정된 상기 제 4 샤프트(280)를 회동중심으로 하여, 상기 제 4 샤프트(280)와 독립적으로 회동을 할 수 있다.
반면에, 자동으로 핸들부(20)가 회동되는 본 실시예에서는, 상기 회동모터가 상기 제 4 샤프트(280)와 연결되고, 상기 회동모터의 회전에 따라 상기 제 4 샤프트(280)가 회전하며, 상기 제 4 샤프트(280)의 회전에 따라 상기 제 3 링크(230) 및 제 4 링크(240)가 회전할 수 있다. 따라서, 상기 제 3 링크(230) 및 제 4 링크(240)의 회전에 따라, 제 1 링크(210) 및 제 2 링크(220)도 회동하여 상기 핸들(201)이 수평방향 또는 수직방향으로 회동할 수 있다.
즉, 본 실시예에서, 상기 제 3 링크(230) 및 제 4 링크(240)는, 상기 핸들부(20)의 링크 구동을 적용시키는 링크에 해당되므로 주동절 또는 구동절일 수 있다.
이후, 상기 핸들(201)이 수평방향으로 회동되는 과정은 앞서 상술한 수동 실시예와 동일한 바, 상술한 수동 실시예의 설명을 원용한다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 보행보조장치의 구동부를 보여주는 단면도이도, 도 11은 도 10의 일부 구성을 보여주는 사시도이다.
상기 도 10 및 도 11을 참조하면, 상기 구동부(30)는 동력을 제공하는 모터(380), 상기 모터(280)와 연결되어 회전하는 피니언 기어(390), 상기 제 1 바(11)와 마찰 구름운동하는 어퍼휠(355,356), 상기 제 2 바(12)와 마찰 구름운동 하는 로우어휠(345,346) 및 상기 로우어휠(345,346)을 하방에서 지지하는 마찰플레이트(343)를 더 포함할 수 있다.
상기 모터(380)는 상기 바텀플레이트(31)의 상방에 위치할 수 있다. 즉, 상기 제 1 내부공간(331)에 위치할 수 있다. 그리고 상기 모터(380)의 전방으로 사이 로우어휠(345,346)이 위치할 수 있다.
상기 모터(380)는 상측에서 미들플레이트(33)와 결합할 수 있다. 그리고 상기 미들플레이트(33)의 상방에 피니언 기어(390)가 위치할 수 있다. 상기 피니언 기어(390)는 상기 미들플레이트(33)를 관통하는 모터의 회전축에 의하여 상기 모터(380)와 연결될 수 있다.
상기 피니언 기어(390)의 후방으로 상기 배터리(38)가 위치할 수 있다. 상기 배터리(38)는 상기 미들플레이트(33)의 상면에 안착되어 결합될 수 있다.
상기 배터리(38)의 상방으로, 상기 탑플레이트(35)가 위치할 수 있다. 그리고 상기 탑 플레이트의 상방으로 핸들부(20) 및 어퍼휠(355,356)이 위치할 수 있다.
상기 어퍼휠(355,356)은 상기 로우어휠(345,346)보다 후방에 위치할 수 있다. 즉, 어퍼휠(355,356)의 구름운동은 상기 로우어휠(345,346)의 구름운동보다 후방에서 이루어질 수 있다. 이에 의하면, 사용자의 핸들부(20) 파지를 통해 전달되는 토크 힘으로부터 상기 본체부가 상기 레일부(10)를 이탈하는 것을 방지할 수 있는데 효과적이다.
상기 모터(380)는 제 1 모터(381) 및 제 2 모터(385)를 포함할 수 있다.
상기 제 1 모터(381) 및 상기 제 2 모터(385)는, 상기 미들플레이트(33)의 하방에서 상기 미들플레이트(33)와 결합할 수 있다. 그리고 상기 제 1 모터(381)와 상기 제 2 모터(385)는 상기 제 1 내부공간(제 1 층)에서 상호 대칭을 이루도록 위치할 수 있다. 일례로, 상기 제 1 모터(381) 및 제 2 모터(385)의 중심축은 수직방향으로 상호 평행하게 위치할 수 있다.
상기 제 1 모터(381)는, 회전의 속도와 힘을 조정하는 제 1 스퍼기어(382) 및 회전력을 전달하는 제 1 회전축(383)을 포함할 수 있다. 마찬가지로, 상기 제 2 모터(385)는, 회전의 속도와 힘을 조정하는 제 2 스퍼기어(386) 및 회전력을 전달하는 제 2 회전축(387)을 포함할 수 있다.
상기 미들플레이트(33)는, 상기 제 1 회전축(383)이 관통되는 홀(hole)인 제 1 축관통홀(34a) 및 상기 제 2 회전축(387)이 관통되는 홀(hole)인 제 2 축관통홀(34b)을 형성할 수 있다.
상기 제 1 회전축(383) 및 제 2 회전축(387)은 상기 미들플레이트(33)를 관통하여 상방으로 연장될 수 있다. 그리고 상기 제 1 회전축(383) 및 제 2 회전축(387)은 모터의 회전력을 피니언 기어(390)에 전달하는 역할을 수행할 수 있다.
상기 피니언 기어(390)는, 미들플레이트(33)의 상방 즉, 제 2 내부공간(332)에 위치할 수 있다. 그리고 상기 피니언 기어(390)는 기어 이(gear tooth)가 전방으로 돌출되도록 위치할 수 있다. 따라서, 상기 피니언 기어(390)는 랙(15)과 접촉할 수 있다.
상기 피니언 기어(390)는, 상기 랙(15)과 기어 이(gear tooth)가 상호 맞물리고, 상기 랙(15)의 가이드에 따라 회전할 수 있다. 따라서, 상기 피니언 기어(390)가 상기 모터(380)로부터 전달받은 회전력에 의하여, 회전방향을 따라 상기 랙(15)의 일 방향으로 이동하게 되면서, 상기 구동부(30)는 상기 랙(15)의 가이드에 따라 이동할 수 있다. 이에 의하면, 상기 본체부가 랙(15)을 따라 이동할 수 있다.
상기 피니언 기어(390)는 제 1 피니언 기어(391) 및 제 2 피니언 기어(392)를 포함할 수 있다.
상기 제 1 피니언기어(391)는 상기 제 1 회전축(383)이 삽입되어 상기 제 1 모터(381)와 연결될 수 있다. 마찬가지로, 상기 제 2 피니언기어(392)는 상기 제 2 회전축(387)이 삽입되어 상기 제 2 모터(385)와 연결될 수 있다.
정리하면, 상기 구동부(30)는 랙-피니언기어 구동방식으로 레일부(10)를 따라 이동할 수 있다.
상기 랙-피니언 기어 구동방식은, 휠과 가이드 면만으로 장치의 이동을 가이드하는 마찰 구동방식에 비해, 구동부(30)의 전체 부피를 축소시킬 수 있다. 또한, 상기 마찰 구동방식보다 상대적으로 큰 힘을 전달할 수 있고, 마찰에 의한 미끄러짐 발생이 없는 장점이 있다.
상기 휠(355,356,345,346)은 휠의 중심에서부터 외측을 향할수록 원주가 커지도록 형성할 수 있다. 즉, 상기 휠(355,356,345,346)의 양측 끝단에 해당하는 측면의 둘레는 휠(355,356,345,346) 중심에서의 둘레보다 크다. 이때, 상기 휠(355,356,345,346)의 양측 끝 단에서부터 중심을 향하여 움푹 파인 외주면을 림(rim)이라 이름한다.
상기 휠은 상기 어퍼휠(355,356) 및 상기 로우어휠(345,346)를 포함할 수 있다. 상기 어퍼휠(355,356) 및 로우어휠(345,346)은 상기 본체부(20.30)가 이동하는 진행방향으로 구름운동을 할 수 있다.
상기 어퍼휠(355,356)은 상기 피니언 기어(390)의 상방에 위치하여, 상기 제 1 바(11)와 마찰 구름운동을 할 수 있다. 그리고 상기 로우어휠(345,346)은 상기 피니언 기어(390)의 하방에 위치하여, 상기 제 2 바(12)와 마찰 구름운동을 할 수 있다.
상기 어퍼휠(355,356)은, 상기 어퍼휠플레이트(350)에 결합할 수 있다. 상세히, 상기 어퍼휠(355,356)은 상기 어퍼휠플레이트(350)로부터 전방을 향하도록 결합할 수 있다. 그리고 상기 어퍼휠(355,356)의 중심축은 상기 어퍼휠플레이트(350)에 결합되어 상기 어퍼휠(355,356)의 구름운동의 회전 중심을 제공할 수 있다.
상기 어퍼휠(355,356)은 제 1 어퍼휠(355) 및 제 2 어퍼휠(356)을 포함할 수 있다. 상기 제 1 어퍼휠(355)과 상기 제 2 어퍼휠(356)은, 상호 대칭되도록 위치할 수 있다.
즉, 상기 제 1 어퍼휠(355)은 상기 제 2 어퍼휠(356)로부터 일 방향으로 이격되어 위치할 수 있다. 이에 의하면, 상기 제 1 어퍼휠(355) 및 제 2 어퍼휠(356)이 상기 제 1 바(11)의 상측을 따라 균형을 이루어 마찰 구름운동을 수행할 수 있으므로, 상기 구동부(30)의 이동이 보다 안정적으로 수행될 수 있다.
상기 로우어휠(345,346), 상기 로우어휠플레이트(340)에 결합할 수 있다. 상세히, 상기 로우어휠(345,346)은 상기 로우어휠플레이트(340)로부터 전방을 향하도록 결합할 수 있다. 그리고 상기 로우어휠(345,346)의 중심축은 상기 로우어휠플레이트(340)에 결합되어 상기 로우어휠(355,356)의 구름운동의 회전 중심을 제공할 수 있다.
상기 로우어휠(345,346)은 제 1 로우어휠(345) 및 제 2 로우어휠(346)을 포함할 수 있다. 상기 제 1 로우어휠(345)과 상기 제 2 로우어휠(346)은, 상호 대칭되도록 위치할 수 있다.
즉, 상기 제 1 로우어휠(345)은 상기 제 2 로우어휠(346)로부터 일 방향으로 이격되어 위치할 수 있다. 이에 의하면, 상기 제 1 로우어휠(345) 및 제 2 로우어휠(346)이 상기 제 2 바(12)의 하측을 따라 균형을 이루며 마찰 구름운동을 수행할 수 있으므로, 상기 구동부(30)의 이동이 보다 안정적으로 수행될 수 있다.
상술한 바와 같이, 상기 림에는 상기 바(11,12)의 어느 일 모서리를 이루는 두 면이 접촉되므로 안정적인 마찰 구름운동을 이룰 수 있다. 구체적으로, 상기 제 1 바(11)의 상측 일 모서리를 이루는 두 면에는 제 1 어퍼휠(355) 및 제 2 어퍼휠(356)이 안착되어 구름운동 할 수 있으며, 상기 제 2 바(12)의 하측 일 모서리를 이루는 두 면에는 제 1 로우어휠(345) 및 제 2 로우어휠(346)이 안착되어 구름운동 할 수 있다.
상기 마찰플레이트(343)는 상기 로우어휠플레이트(340)의 하단부를 따라 난간 지지대(6)가 위치하는 전방을 향하여 연장되도록 형성할 수 있다. 상기 마찰플레이트(343)는 상기 로우어휠(345,346)의 하방에 위치할 수 있다. 그리고 상기 마찰플레이트(343)는 상기 로우어휠(345,346)이 상기 제 2 바(12)의 하측에 밀착되도록 상기 로우어휠(345,346)을 지지할 수 있다. 이 경우, 상기 로우어휠(345,345)은 상기 제 2 바(12)의 가이드에 따라 구름운동 또는 슬라이딩 운동을 할 수 있다.
상술한 바와 같이, 상기 로우어휠(345,346)은 중심에서 외측방향을 향할수록 단면의 원주가 커지는 형상을 포함할 수 있다. 그리고, 상기 로우어휠(345,346)은, 상기 제 2 바(12)와 밀착되는 외주면 림을 포함할 수 있다. 상기 림은 상기 로우어휠(345,346)의 중심방향으로 파이도록 경사진 외주면으로 이해할 수 있다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 보행보조장치의 제 1 승강부를 보여주는 전방 사시도이며, 도 13은 본 발명의 실시예에 따른 보행보조장치의 제 1 승강부를 보여주는 후방 사시도이고, 도 14는 본 발명의 실시예에 따른 보행보조장치의 제 1 승강부와 레일부의 연결모습을 보여주는 도면이다.
도 12 내지 도 14를 참조하면, 상기 제 1 승강부(40)는, 몸체를 형성하는 복수의 프레임 및 상하 이동이 가능한 제 1 승강레일을 포함할 수 있다.
상기 복수의 프레임은 일 방향으로 연장되는 직육면체 형상을 포함할 수 있다.
상기 복수의 프레임은, 하부프레임(401,402,403,404,405), 메인프레임(411,412,413,414), 상부프레임(421,422,423,424) 및 지지프레임(416,417)을 포함할 수 있다.
상기 하부프레임(401,402,403,404,405)은 상기 난간 지지대(6)와 난간픽서(41)를 통하여 결합될 수 있다. 그리고 상기 상부프레임(421,422,423,424)은 상기 핸드레일(5)과 핸드레일픽서(42)를 통하여 결합될 수 있다. 즉, 상기 제 1 승강부(40)는 상기 난간픽서(41) 및 핸드레일픽서(42)에 의하여 경사로, 계단 등을 따라 설치된 난간의 일 측에 결합될 수 있다.
상기 난간픽서(41)는 상기 난간 지지대(6)에 결합할 수 있다. 일례로, 상기 난간 지지대(6)에는 복수개의 타공을 형성될 수 있으며, 상기 난간픽서(41)는 상기 타공에 대응되도록 체결홀을 형성할 수 있다. 그리고 상기 타공 및 체결홀은 서로 맞닿도록 위치할 수 있다. 이 경우, 상기 타공 및 체결홀을 관통하는 체결부재에 의하여 상기 난간 지지대(6)와 결합될 수 있다. 또한, 상기 난간픽서(141)는 난간 지지대(6)를 감싸도록 형성할 수 있다.
상기 핸드레일픽서(42)는 상기 핸드레일(5)이 내부로 삽입 결합되도록 링 형상으로 형성할 수 있다. 그리고 상기 핸드레일픽서(42)는 후술한 제 1 상부프레임(421) 및 제 2 상부프레임(422)의 일 측 단부가 서로 연결을 이루도록 결합될 수 있다.
상기 하부프레임(401,402,403,404,405)은, 제 1 승강부(40)의 베이스 골격을 형성할 수 있다. 일례로, 상기 하부프레임(401,402,403,404,405)은 사각형상으로 형성할 수 있다.
상기 하부프레임(401,402,403,404,405)은, 베이스 골격의 장변을 형성하는 제 1 하부프레임(401) 및 제 2 하부프레임(402)을 포함할 수 있다. 그리고 상기 하부프레임(401,402,403,404,405)은 베이스 골격의 단변을 형성하는 제 3 하부프레임(403), 제 4 하부프레임(404) 및 제 5 하부프레임(405)을 형성할 수 있다.
상기 제 1 하부프레임 내지 제 4 하부프레임은, 서로 연결되어 사각형상을 형성할 수 있다. 일례로, 장변인 상기 제 1 하부프레임(401) 및 제 2 하부프레임(402)은 평행하게 상호 이격되어 위치하며, 단변인 제 3 하부프레임(403) 및 제 4 하부프레임(404)은, 상기 제 1 하부프레임(401) 및 제 2 하부프레임(402)의 양측 단부에 서로 평행하게 위치하여 사각형상을 형성할 수 있다. 즉, 장변인 제 1 하부프레임(401) 및 제 2 하부프레임(402)은, 단변인 제 3 하부프레임(403) 내지 제 5 하부프레임(405)의 연장방향과 수직을 이룰 수 있다.
상기 제 4 하부프레임(404)은 상기 난간피서(41)와 결합되어 제 1 승강부(40)를 하방에서 지지할 수 있다. 그리고 상기 제 5 하부프레임(405)은, 상기 제 3 하부프레임(403)과 제 4 하부프레임(404)의 사이에 평행하게 위치할 수 있다.
상기 제 5 하부프레임(405)은, 상기 제 4 하부프레임(404)과의 이격거리가 상기 제 3 하부프레임(403)과의 이격거리보다 작도록 위치할 수 있다. 즉, 상기 제 1 하부프레임 내지 제 4 하부프레임이 형성하는 내부공간에서, 상기 제 5 하부프레임(405)은 중심으로부터 상기 난간픽서(41)방향으로 소정의 거리만큼 이격되어 위치하는 것으로 이해할 수 있다.
상기 메인프레임(411,412,413,414)은, 제 1 메인프레임(411). 제 2 메인프레임(412), 제 3 메인프레임(413) 및 제 4 메인프레임(414)을 포함할 수 있다. 그리고 상기 제 1 내지 제 4 메인프레임은 서로 평행하게 위치할 수 있다.
한편, 상기 메인프레임(411,412,413,414)은, 상기 제 1,2,3 및 5 하부프레임(401,402,403,405)의 상측에 위치할 수 있다.
상기 제 1 메인프레임(411)은 상기 제 1 하부프레임(401)과 상기 제 5 하부프레임(405)이 연결되는 지점에서 상방으로 연장되도록 형성할 수 있다.
상기 제 3 메인프레임(413)은 상기 제 3 하부프레임(403)과 상기 제 2 하부프레임(402)이 연결되는 지점에서 상방으로 연장되도록 형성할 수 있다.
상기 제 4 메인프레임(414)은 상기 제 3 하부프레임(403)과 상기 제 1 하부프레임(401)이 연결되는 지점에서 상방으로 연장되도록 형성할 수 있다.
상기 제 2 메인프레임(412)은 상기 제 5 하부프레임(405)에 위치할 수 있다. 상세히, 상기 제 2 메인프레임(412)은 상기 제 5 하부프레임(405)의 상측에서 상방으로 연장되도록 형성할 수 있다.
또한, 상기 제 2 메인프레임(411)은 하단이 상기 제 5 하부프레임(405)에 위치할 수 있고, 상단이 후술할 제 4 상부프레임(424)에 위치할 수 있다.
즉, 상기 제 2 메인프레임(412)은, 상기 제 2 하부프레임(402)과 상기 제 5 하부프레임(405)이 연결되는 지점보다 전방을 향하여 이격된 상기 제 5 하부프레임(405)에서 상방으로 연장되도록 형성할 수 있다.
이에 의하면, 상기 본체부(20,30)는, 상기 제 1 승강레일로 진입하거나 또는 상기 제 1 승강레일로부터 진출할 때 프레임의 간섭을 회피하며 이동할 수 있는 장점이 있다. 결국, 상기 제 2 메인프레임(412)은 상기 본체부(20,30)의 원활하고 끊김이 없는 이동을 위하여 상기 제 5 하부프레임(405)에 위치할 수 있다.
상기 상부프레임(421,422,423,424)은, 상기 하부프레임(401,402,403,404,405)과 평행을 이루도록 위치할 수 있다. 상기 상부프레임(421,422,423,424)은, 장변인 제 1 상부프레임(421), 제 2 상부프레임(422)을 포함할 수 있다. 그리고 상기 상부프레임(421,422,423,424)은 단변인 제 3 상부프레임(423)과 제 4 상부프레임(424)을 포함할 수 있다. 상기 제 1 내지 제 4 상부프레임(421,422,423,424)은 사각형상으로 상호 이어질 수 있다.
상기 제 1 상부프레임(421) 및 제 2 상부프레임(422)은, 상기 제 1 하부프레임(401) 및 제 2 하부프레임(402)과 평행을 이루도록 위치할 수 있다. 마찬가지로, 상기 제 3 상부프레임(423) 및 제 4 상부프레임(424)은, 상기 제 3 하부프레임(403) 및 제 5 하부프레임(405)과 평행을 이루도록 위치할 수 있다.
상기 제 1 및 제 2 상부프레임(421,422)과 상기 제 4 상부프레임(424)이 형성하는 외측 공간에 상기 핸드레일픽서(42)가 결합할 수 있다. 또한, 상기 제 1 내지 제 4 상부프레임(421,422,423,424)이 형성하는 내부공간에는 승강모터(45)가 위치할 수 있다.
상기 지지프레임(416,417)은, 상기 제 1 메인프레임(411)과 제 4 메인프레임(414)을 연결할 수 있다. 상세히, 상기 지지프레임(416,417)은, 상기 제 1 메인프레임(411) 및 제 4 메인프레임(414)과 수직을 이루도록 상기 제 1 상부프레임(421)과 상기 제 1 하부프레임(401)의 사이에 위치할 수 있다.
상기 지지프레임(416,417)은, 제 1 지지프레임(416) 및 제 2 지지프레임(417)을 포함할 수 있다. 상기 제 1 지지프레임(416) 및 제 2 지지프레임(417)은 상호 평행을 이루도록 상하방향으로 이격되어 위치할 수 있다. 일례로, 상기 제 1 지지프레임(416)은 상기 제 2 지지프레임(417)보다 상방에 위치할 수 있다.
상기 지지프레임(416,417)은 후술할 가이드프레임(418,419)이 수직방향으로 4 지점에서 결합할 수 있도록 골격을 제공할 수 있다. 즉, 상기 지지프레임(416,417)의 후면에 상기 가이드프레임(418,419)이 위치할 수 있다.
상기 제 1 승강레일은, 상기 본체부(20,30)의 운반을 위해 상하 이동이 가능하도록 상기 복수의 프레임에 연결될 수 있다.
상기 제 1 승강레일은 상하이동에 따라 상기 레일부(10) 또는 복귀레일부(60)와 선택적으로 하나의 레일을 형성할 수 있다. 이에 의하면, 상기 레일부(10) 또는 복귀레일부(60)와 선택적으로 연결되는 제 1 승강레일을 통하여, 상기 본체부(20,30)는 상기 제 1 승강부(40)에 진입할 수 있다. 그리고 상기 제 1 승강부(40)에 진입한 본체부(20,30)는 마찬가지 이유로 상기 레일부(10) 또는 복귀레일부(60)로 진출할 수 있다.
한편, 상기 제 1 승강레일이 상하 이동을 통하여 상기 레일부(10) 또는 복귀레일부(60)에 선택적으로 연결을 이루어 상기 본체부(20,30)를 이동시킴으로써, 레일이 출구가 없이 하나로 순환되도록 형성되는 것 보다 관리가 용이한 장점이 있다. 일례로, 상기 본체부(20,30)의 고장, 수리, 점검 등이 필요한 경우, 상기 본체부(20,30)만을 레일로부터 일 방향으로 빼내어 분리할 수 있다. 따라서, 수리나 점검을 위해 장치의 전반적인 모든 구동을 멈춰야 하는 종래의 기술보다 사용자의 편의성이 향상되는 효과가 있다.
상기 제 1 승강레일은, 제 1 승강바(43a), 제 2 승강바(43b) 및 승강랙(44)을 포함할 수 있다.
상기 제 1 승강바(43a)는 상가 제 1 바(11,61)와 연결을 이룰 수 있으며, 상기 제 2 승강바(43b)는 상기 제 2 바(12,62)와 연결을 이룰 수 있고, 상기 승강랙(44)은 상기 랙(15,65)과 연결을 이룰 수 있다. 이에 의하면, 상기 본체부(20,30)는, 상기 제 1 승강레일이 하강한 경우에 상기 복귀레일부(60)로부터 상기 제 1 승강레일로 진입할 수 있고, 상기 제 1 승강레일이 상승한 경우에 상기 제 1 승강레일로부터 상기 레일부(10)로 진입할 수 있다.
보다 상세히, 상기 제 1 승강바(43a)는, 상승된 상태에서 상기 레일부(10)의 제 1 바(11)와 연결될 수 있으며, 하강된 상태에서 상기 복귀레일부(60)의 제 1 바(61)와 연결될 수 있다. 마찬가지로, 상기 제 2 승강바(43b)는, 상승 또는 하강된 상태에서 레일부(10)의 제 2 바(12) 또는 복귀레일부(60)의 제 2 바(62)와 연결될 수 있다. 또한, 상기 승강랙(44)도, 상승된 상태에서 레일부(10)의 랙(15)과 연결될 수 있으며, 하강된 상태에서 복귀레일부(60)의 랙(65)과 연결될 수 있다.
즉, 상기 구동부(30)는, 상기 제 1 승강레일의 상방 또는 하방 이동 시, 즉, 상기 본체부(20,30)의 승강 시에 정지할 수 있다. 그리고 상기 구동부(30)는, 상기 제 1 승강레일이 정지한 후에 상기 피니언기어(390)의 회전운동 및 복수의 휠의 마찰 구름운동에 의하여, 상기 승강바(43a, 43b) 및 승강랙(44)의 가이드에 따라 레일부(10) 또는 복귀레일부(60)로 이동할 수 있다.
상기 제 1 승강바(43a), 제 2 승강바(43b) 및 승강랙(44)은, 상술한 제 1 바(11,61), 제 2 바(12,62) 및 랙(15,65)와 동일하게 형성할 수 있다. 따라서, 상기 제 1 승강바(43a), 제 2 승강바(43b) 및 승강랙(44)에 대한 설명은, 동일한 범위 내에서 상술한 제 1 바(11), 제 2 바(12) 및 랙(15)의 설명을 원용한다. 다만, 상기 제 1 승강바(43a), 제 2 승강바(43b) 및 승강랙(44)의 길이는 제 1 승강부(40)의 폭을 고려하여 형성할 수 있을 것이다.
상기 제 1 승강부(40)는, 상기 제 1 승강레일의 상하이동을 위한 동력을 제공하는 승강모터(45), 상기 승강모터(45)를 고정 지지하는 모터프레임(46), 상기 승강모터(45)와 연결되는 리드스크류(48), 상기 리드스크류(48)의 위치를 고정시키는 베어링서포터(408), 상기 리드스크류(48)의 회전에 따라 상하 이동하는 스크류너트(49) 및 상기 스크류너트(49)와 결합하는 너트마운트(465)를 더 포함할 수 있다.
상기 승강모터(45)는 상기 제 1 승강레일의 상하이동을 위한 동력을 제공할 수 있다. 물론, 상기 제 1 승강레일의 상하이동을 위한 동력제공수단은 상기 승강모터(45)로 한정되지 않는다. 일례로, 상기 제 1 승강레일은 승강모터(45) 없이 자유낙하에 의하여 상하이동을 할 수도 있을 것이다.
상기 승강모터(45)는 상기 상부프레임(421,422,423,424)이 형성하는 내부공간에 위치할 수 있다. 일례로, 상기 승강모터(45)는 상부프레임(421,422,423,424)이 위치한 높이에서 회전 축이 하방을 향하도록 배치할 수 있다. 다만, 상기 승강모터(45)의 위치는 이에 한정되지 않으며, 하부프레임(401,402,403,404)이 형성하는 내부공간에 회전 축이 상방을 향하도록 위치할 수도 있을 것이다.
상기 승강모터(45)는 상기 모터프레임(46)에 결합할 수 있다. 일례로, 상기 승강모터(45)는 회전 축이 하방을 향하도록 상기 모터프레임(46)에 결합할 수 있다.
상기 모터프레임(46)은 상기 제 1 지지프레임(416)에 결합할 수 있다. 그리고 상기 모터프레임(46)은 상기 제 1 지지프레임(416)으로부터 후방으로 연장되는 판으로 형성할 수 있다. 상기 승강모터(45)는 상기 후방으로 연장되는 판에 결합할 수 있다.
상기 승강모터(45)는 스텝모터를 포함할 수 있다. 상기 스텝모터는 펄스 모양의 전압에 의해 일정 각도 회전하는 전동기로 코일의 극성에 대응하여 로터 회전방향을 정방향 또는 역방향으로 바꿀 수 있는 특징이 있다. 일례로, 상기 스템모터의 정방향 회전은 시계방향 회전이며, 역방향 회전은 반 시계방향 회전일 수 있다.
상기 승강모터(45)와 리드스크류(48)는 모터 커플링(47)에 의해 결합될 수 있다. 즉, 상기 모터 커플링(47)은, 일 측에 상기 승강모터(45)의 회전 축과 결합할 수 있고, 타 측에 상기 리드스크류(48)와 결합할 수 있다. 따라서, 상기 모터 커플링(47)에 의하여, 상기 리드스크류(48)는 상기 승강모터(45)의 회전에 따라 회전할 수 있다.
상기 리드스크류(48)는 상기 승강모터(45)의 회전에 따라 시계 또는 반 시계방향으로 회전할 수 있다. 그리고 상기 리드스크류(48)는 상기 승강모터(45)에 수직 하방으로 연결될 수 있다. 그리고 상기 리드스크류(48)의 하단은 베어링서포터(408)를 관통하여 위치할 수 있다.
상기 베어링서포터(408)는 상기 제 2 지지프레임(417)에 결합할 수 있다. 그리고 상기 베어링서포터(408)는 상기 리드스크류(48)의 하단부가 삽입 관통되도록 홀(hole)을 형성할 수 있다. 상기 홀에는 상기 리드스크류(48)의 회전 축이 일정한 위치에 고정되어 회전할 수 있도록 베어링이 구비될 수 있다. 일례로, 상기 베어링은 구름베어링, 미끄럼베어링 등을 포함할 수 있다.
상기 베어링서포터(408)는 상기 리드스크류(48)의 회전 축을 일정한 위치에 고정시킬 수 있다.
상기 리드스크류(48)는 외주면에 나선형(spiral)의 나사선을 형성할 수 있다. 즉, 상기 리드스크류(48)는 나선형 나사(screw)를 포함할 수 있다. 그리고 상기 리드스크류(48)는 일 방향으로 길게 연장되도록 형성할 수 있다. 일례로, 상기 리드스크류(48)의 길이는, 상기 본체부(20,30)를 승강하여 상기 레일부(10) 또는 복귀레일부(60)로 이동시키기 위해서 상기 레일부(10)와 복귀레일부(60)사이의 간격보다 길게 형성할 수 있다.
상기 리드스크류(48)의 피치(pitch) 사이에 형성된 홈에 스크류너트(49)의 나사산이 위치여 서로 암나사와 수나사를 이룰 수 있다. 즉, 상기 리드스크류(48)의 나사선은 상기 스크류너트(49)의 상하이동을 가이드할 수 있다.
상기 리드스크류(48)는, 상기 승강모터(45) 및 베어링서포터(408)에 의해 중심 축이 고정된 위치에서 회전할 수 있다.
상기 스크류너트(49)는 상기 리드스크류(48)의 회전에 따라 상하이동이 가능하도록 연결할 수 있다. 일례로, 상기 리드스크류(48)가 시계방향으로 회전하는 경우에 상기 스크류너트(49)는 상승하고, 상기 리드스크류(48)가 반 시계 방향으로 회전하는 경우에 상기 스크류너트(49)는 하강할 수 있다.
상기 스크류너트(49)는, 상기 리드스크류(48)의 외주면에 연결할 수 있으며, 상기 리드스크류(48)의 나선형 나사선과 대응되는 나사선을 형성할 수 있다. 즉, 상기 리드스크류(48) 및 스크류너트(49)는, 한 쌍으로 구비되며 각각 수나사와 암나사로 형성할 수 있다.
상기 스크류너트(49)는 너트마운트(465)와 결합할 수 있다. 일례로, 상기 스크류너트(49)의 일 면에 상기 너트마운트(465)가 체결될 수 있다. 따라서, 상기 너트마운트(465)는 상기 리드스크류(48)의 회전방향에 따라 상기 스크류너트(49)와 함께 상하로 이동할 수 있다. 한편, 상기 너트마운트(465)는 상기 스크류너트(49)와 일체로 형성할 수도 있다.
결국, 상기 제 1 승강레일의 상하 이동은, 상기 너트마운트(465)에 결합되는 후술할 연결프레임(434)에 의하여, 상기 스크류너트(49)의 상하 이동과 함께 이루어질 수 있다.
상기 제 1 승강부(40)는, 제 1 아웃센서(475), 복수의 정렬센서(472,473), 제 2 도착감지센서(471) 및 자성체(481,483)를 더 포함할 수 있다.
한편, 상기 제 2 아웃센서(575) 및 제 1 도착감지센서(571)는 상기 제 2 승강부(50)에 위치할 수 있다. 이와 관련하여 상세한 설명은 후술한다.
상기 제 1 아웃센서(475)는, 상기 본체부(20,30)의 도킹 아웃을 감지할 수 있도록 복수의 프레임 일 측에 위치할 수 있다.
상기 메인 제어부는, 상기 제 1 아웃센서(475)로부터 감지된 신호를 기초로 상기 본체부(20,30)가 상기 제 1 승강부(40)로부터 완전히 빠져 나왔는지 여부를 판단할 수 있다.
상술한 바와 같이, 상기 승강부(30,40)로부터 상기 본체부(20,30)가 완전히 빠져나와 레일부(10) 또는 복귀레일부(60)로 이동한 것을 도킹아웃으로 이해할 수 있다.
상기 도킹아웃이 완료되면, 상기 제 1 승강부(40)는 상기 제 1 승강레일을 하강시켜 원 위치로 복귀시킬 수 있다. 일례로, 상기 메인 제어부는 상기 제 1 아웃센서(475)로부터 신호를 전달받아 상기 승강모터(45)를 동작시켜 상기 제 1 승강레일이 하강하도록 제어할 수 있다. 따라서, 상기 제 1 승강레일은 다시 하측의 원 위치로 복귀하게 되고 다음 차례의 또 다른 본체부(20,30)가 진입되도록 가이드할 수 있다.
상기 제 1 아웃센서(475)는, 상기 상부프레임(421,422,423,424)의 일 면에 위치할 수 있다. 일례로, 상기 제 1 아웃센서(475)는 상기 제 2 상부프레임(422)의 일 면에 설치되어 상기 본체부(20,30)의 이동을 감지할 수 있다. 상세히, 상기 제 1 아웃센서(475)는 상기 제 2 상부프레임(422)의 후방의 일 면에서 상기 난간을 향하는 단부에 위치할 수 있다.
상기 제 1 아웃센서(475)는, 상기 본체부(20,30)의 도킹아웃을 감지하는 기능을 수행하므로, 상기 제 2 상부프레임(422)의 후면 중 상기 난간에 가장 가까운 단부에 설치하는 것이 바람직하다. 일례로, 상기 본체부(20,30)가 해당 지점을 지나 레일부(10)로 이동하는 경우, 상기 제 1 아웃센서(475)는 상기 본체부(20,30)의 진행방향과 반대되는 제 1 사이드프레임(311)에 설치된 자성체로부터 자기를 감지하여 상기 본체부(20,30)의 도킹아웃을 정확히 감지할 수 있다.
상기 제 1 아웃센서(475)는 접촉식, 비접촉식 센서를 포함할 수 있다. 일례로, 상기 제 1 아웃센서(475)는 자기감지센서를 포함할 수 있다.
상기 제 1 아웃센서(475)가 자기감지센서로 구비되는 경우, 상기 본체부(20.30)는 자성체(366,367)를 구비할 수 있다. 상술한 바와 같이, 상기 제 1 측면자성체(366)는 구동부(30)의 제 1 사이드프레임(311)의 상측에 구비될 수 있다.
즉, 상기 본체부(20,30)의 진행방향과 반대되는 제 1 사이드프레임(311)에 설치된 측면자성체(366)는, 상기 본체부(20,30)의 진행방향으로부터 최후방에 위치하기 때문에, 상기 제 1 아웃센서(475)에 의하여 감지된다면 상기 본체부(20,30)의 도킹아웃이 완료된 것으로 이해할 수 있다.
상기 제 2 도착감지센서(471)는, 상기 본체부(20,30)가 제 1 승강레일로 진입할 때 제 1 승강레일의 이탈을 방지할 수 있도록, 복수의 프레임 일 측에 위치할 수 있다.
상기 제 2 도착감지센서(471)는 상기 하부프레임(402)에 위치할 수 있다.
상기 제 2 도착감지센서(471)는 상기 본체부(20,30)의 제 1 승강레일 이탈을 방지하기 위해, 상기 제 2 하부프레임(402)의 외측 단부에 설치될 수 있다. 즉, 상기 본체부(20,30)가 제 1 승강레일의 외측 방향의 최대거리만큼 이동한 것을 감지하기 위해 상기 제 2 도착감지센서(471)는 상기 제 2 하부프레임(402) 및 제 3 메인프레임(413)이 연결되는 일 면에 설치되는 것이 바람직하다.
상기 본체부(20,30)는, 상기 제 1 승강레일을 이동하다가 상기 제 2 도착감지센서(471)에 접촉되면 상기 메인 제어부에 의해 구동이 강제 정지될 수 있다.
또한, 상기 제 2 도착감지센서(471)는, 상기 본체부(20,30)의 도킹을 감지하여 상기 제 1 승강레일의 상승할 수 있도록 상기 메인 제어부에 신호를 제공할 수 있다.
상기 제 2 도착감지센서(471)는 접촉식, 비접촉식 센서를 포함할 수 있다. 일례로, 상기 제 2 도착감지센서(471)는 마이크로 스위치를 포함할 수 있다.
상기 제 2 도착감지센서(471)가 마이크로 스위치로 구비되는 경우, 상기 본체부(20,30)가 도킹을 완료하여 상기 제 2 도착감지센서(471)와 접촉을 이루면 상기 제 2 도착감지센서(471)는 상기 메인 제어부로 감지 신호를 전송할 수 있다. 따라서, 상기 메인 제어부는 상기 제 2 도착감지센서로부터 전송된 감지 신호로 상기 본체부(20,30)의 도킹완료를 판단하고 상기 제 1 승강레일이 상승하도록 승강모터(45)를 제어할 수 있다.
상기 복수의 정렬센서(472,473)는, 상기 제 1 승강레일의 상하 이동에 의하여 상기 레일부(10) 또는 복귀레일부(60)와의 연결을 정확하게 하도록 상기 복수의 프레임 일 측에 위치할 수 있다.
상기 복수의 정렬센서(472,473)는 접촉식, 비접촉식 센서를 포함할 수 있다.
일례로, 상기 복수의 정렬센서(472,473)는 적외선 센서를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 복수의 정렬센서(472,473)는 포토 인터럽터(photo interrupter)를 포함할 수 있다.
상기 포토 인터럽터는, 광 센서를 의미하는 것으로, 발광 다이오드와 포토트랜지스터를 조합한 것이다. 그리고 포토 인터럽터는 발광 다이오드가 내뿜는 빛을 포토트랜지스터가 수광하여 트랜지스터를 작동시키는 반도체 소자를 의미한다.
상기 복수의 정렬센서(472,473)가 상기 포토 인터럽터로 구비되는 경우, 상기 복수의 정렬센서(472,473)는, 상기 제 1 승강레일이 상승 또는 하강을 하면서, 상기 레일부(10) 또는 복귀레일부(60)와 정확하기 연결되는 위치에 도달할 때를 감지하여 감지신호를 메인 제어부로 전송할 수 있다.
보다 상세히, 상기 복수의 정렬센서는, 상기 제 1 승강레일의 검출용 바가 상기 포토 인터럽터의 적외선 방출 홈 사이에 위치되는 경우를 정확히 감지하여 메인 제어부로 감지신호를 전달할 수 있다. 따라서, 상기 메인 제어부는, 상기 복수의 정렬센서(472,473)로부터 감지된 신호를 기초로 상기 승강모터(45)의 회전을 제어하여 레일부(10) 또는 복귀레일부(60)와의 정확한 연결을 제어할 수 있다.
상기 복수의 정렬센서(472,473)는, 제 1 하정렬센서(472) 및 제 1 상정렬센서(473)를 포함할 수 있다.
상기 제 1 하정렬센서(472)는 상기 제 1 승강레일의 하강동작이 완료되고 상기 복귀레일부(60)와의 연결을 위하여 상기 제 1 승강레일의 위치를 감지할 수 있다. 따라서, 상기 제 1 하정렬센서(472)는 상기 제 3 메인프레임(413)의 전면 하단에 위치할 수 있다.
상기 제 1 상정렬센서(473)는 상기 제 1 승강레일의 상승동작이 완료되고 상기 레일부(10)와의 연결을 위하여 상기 제 1 승강레일의 위치를 감지할 수 있다. 따라서, 상기 제 1 상정렬센서(473)은 상기 제 3 메인프레임(413)의 전면 상단에 위치할 수 있다.
즉, 상기 정렬센서(472,473)는 상기 메인프레임의 일 측에 설치할 수 있다. 그리고 상기 제 1 상정렬센서(473)는 상기 제 1 하정렬센서(472)보다 상측에 설치할 수 있다.
상기 자성체(481,483)는, 상술한 구동부(30)의 위치감지센서(360)가 자성감지센서로 구비되는 경우, 상기 위치감지센서(360)가 위치를 감지하도록 자성을 제공할 수 있다. 즉, 상기 자성체는 자석으로 구비될 수 있다.
상기 자성체(481,483)는 레일결합 자성체(481) 및 프레임결합 자성체(483)을 포함할 수 있다.
상기 레일결합 자성체(481)는 상기 제 1 승강레일의 일 측에 위치할 수 있다. 일례로, 상기 레일결합 자성체(481)는 상기 승강랙(44)의 상측에 위치할 수 있다.
이에 의하면, 상기 레일결합 자성체(481)는, 상기 제 1 승강바(43a)와 승강랙(44) 사이에 위치하므로 상기 제 1 위치감지센서(361)에 일치된 위치에서 쉽게 감지될 수 있다.
즉, 상기 레일결합 자성체(481)는 상기 본체부(20,30)가 상기 제 1 승강레일에 안착되어 도킹한 것을 감지할 수 있도록 자성을 제공할 수 있다.
상세히, 상기 제 1 위치감지센서(361)는 상기 복귀레일부(60)로부터 상기 제 1 승강레일로 진입하면서 상기 레일결합자성체(481)를 감지할 수 있다. 상기 레일결합자성체(481)에 의해 위치를 감지한 제 1 위치감지센서(361)는, 상기 메인 제어부로 감지신호를 전송할 수 있다. 상기 제 1 위치감지센서(361)의 감지신호를 전송받은 메인 제어부는, 도킹이 완료된 것으로 판단하여 상기 구동부(30)의 모터(380)를 정지시킴으로써 상기 본체부(20,30)의 정지를 제어할 수 있다.
상기 프레임결합 자성체(483)는 상기 메인프레임의 일 측에 위치할 수 있다. 일례로, 상기 프레임결합 자성체(483)는, 상기 제 1 승강바(43a)와 승강랙(44)의 사이에 위치하도록 상기 제 2 메인프레임(412)의 후면에 결합할 수 있다.
상세히, 상기 제 2 위치감지센서(362)는 상기 제 1 승강레일의 상승이 완료된 경우, 상기 프레임결합 자성체(483)를 감지할 수 있다. 즉, 상기 제 2 위치감지센서(362)는 상기 프레임결합 자성체(483)의 자성을 감지하여 상기 메인 제어부로 감지신호를 전달할 수 있다. 상기 메인 제어부는 상기 제 2 위치감지센서(362)로부터 감지된 신호를 기초로 상기 구동부(30)의 모터(380)가 동작하도록 제어할 수 있다. 즉, 상기 제 2 위치감지센서(362)에 의하여, 상기 본체부(20,30)는 상기 제 1 승강레일에서 상기 레일부(10)로 진입하도록 구동을 시작할 수 있다.
도 14를 참조하면, 상기 레일부(10)는 출발자성체(16)를 더 포함할 수 있다. 상기 출발자성체(16)는 상기 제 2 위치감지센서(362)가 상기 본체부(20,30)의 출발 위치를 감지하도록 자성을 제공할 수 있다.
한편, 상기 레일부(10)는 도착자성체(17, 도 22참조)를 더 포함할 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 후술한다.
상기 출발자성체(16)는 상기 위치감지센서(360)에 의하여 감지되므로 상기 레일결합 자성체(481) 및 프레임결합 자성체(483)와 동일한 위치에 설치되는 것이 바람직하다. 즉, 상기 출발자성체(16)는 상기 제 1 바(11)와 랙(15)사이에 위치할 수 있다. 일례로, 상기 출발자성체(16)는 상기 랙(15)의 상면에 위치할 수 있다.
마찬가지로, 상기 복귀레일부(60)는 복귀자성체(66)를 더 포함할 수 있다. 상기 복귀자성체(66)는 상기 제 1 위치감지센서(361)가 상기 본체부(20,30)의 제 1 승강부(40)로 진입하기 전에 감지하도록 자성을 제공할 수 있다. 상기 제 1 위치감지센서(361)는 상기 복귀자성체(66)를 감지함으로써, 상기 메인 제어부가 본체부(20,30)의 속도를 감속시키거나 정지시킬 수 있도록 감지 정보를 제공할 수 있다.
상기 복귀자성체(66)는 상기 위치감지센서(360)에 의하여 감지되므로 상기 레일결합 자성체(481) 및 프레임결합 자성체(483)와 동일한 위치에 설치되는 것이 바람직하다. 즉, 상기 복귀자성체(66)는 상기 제 1 바(61)와 랙(65) 사이에 위치할 수 있다. 일례로, 상기 복귀자성체(66)는 상기 랙(65)의 상면에 위치할 수 있다.
도 14를 참조하여, 상기 제 1 승강부(40)의 센싱(sensing)과 동작에 대해 설명한다.
상기 본체부(20,30)는 복귀레일부(60)를 따라 상기 제 1 승강부(40)를 향하여 이동할 수 있다. 이때, 상기 제 1 승강레일은 하강한 상태이다.
상기 본체부(20,30)는 복귀자성체(66)를 감지하여 속도를 감속시키거나 정지할 수 있다. 이에 의하면, 상기 제 1 승강레일의 하강 상태를 판단한 후에 진입하도록 함으로써 안전성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다. 또한, 상기 제 1 승강레일로의 진입 속도를 적정 속도로 변동시킴으로써 안정적인 승강부로의 이동을 가이드할 수 있다.
상기 복귀자성체(66)를 지난 본체부(20,30)는, 상기 제 1 승강레일로 진입할 수 있다. 상기 제 1 승강레일로 진입한 본체부(20,30)는 상기 레일결합 자성체(481)를 감지함으로써 도킹이 완료된 것으로 판단하고 정지할 수 있다.
상기 제 1 승강부(40)는 제 2 도착감지센서(471)에 의해 상기 본체부(20,30)의 도킹완료를 감지한 후, 상기 제 1 승강레일을 상승시킬 수 있다.
상기 승강모터(45)의 회전에 따라 상승되는 제 1 승강레일은, 상기 제 1 상정렬센서(473)의 센싱에 의하여, 상기 레일부(10)와 레일이 연결되는 위치에서 정확히 정지할 수 있다.
상기 제 1 승강레일의 상승이 완료되면, 상기 본체부(20,30)는 프레임결합 자성체(483)를 감지하여 상승이 완료된 것으로 판단하고 모터(380)를 작동시킬 수 있다.
이후, 상기 본체부(20,30)는 상기 레일부(10)로 진입할 수 있다. 이때, 상기 제 1 아웃센서(475)는 측면자성체(366)를 감지함으로써 상기 본체부(20,30)의 도킹아웃을 감지할 수 있다.
상기 제 1 승강레일은, 상기 제 1 아웃센서(475)의 감지신호에 따라 다시 하강하여 원 위치로 복귀될 수 있다. 이때, 상기 제 1 하정렬센서(472)는 상기 제 1 승강레일이 상기 복귀레일부(60)와 정확이 연결되도록 센싱할 수 있다. 따라서, 상기 제 1 하정렬센서(472)에 의하여 상기 제 1 승강레일은 상기 복귀레일부(60)와 레일이 연결되는 위치에 정확히 정지할 수 있다.
한편, 상기 레일부(10)로 진입한 본체부(20,30)는, 상기 출발자성체(16)를 감지함으로써 원 출발위치에 도착한 것으로 판단할 수 있다. 따라서, 상기 출발자성체(16)가 위치한 본체부(20,30) 출발지점에서 상기 본체부(20,30)는 정지하여 다음 사용자를 기다릴 수 있다.
결국, 상기 제 1 아웃센서(475), 복수의 정렬센서(472,473), 제 2 도착감지센서(471) 및 자성체(481,483)에 의하여, 상기 제 1 승강레일과 레일부(10,60)의 연결위치 정확성이 향상시킬 수 있으므로, 상기 보행보조장치의 신뢰성 및 안전성이 향상되는 효과가 있다.
상기 원 출발위치에서 사용자를 대기하는 본체부(20,30)는, 사용자가 접근하여 사용을 시작하게 되면, 상기 구동부(30)의 전원이 온(ON)상태로 전환한다.
그리고 상기 모터(380)는 상기 배터리(38)부터 전원을 제공받을 수 있다. 상기 모터(380)는 회전 운동을 통해 동력을 제공할 수 있다. 즉, 상기 모터의 회전축(383,387)은 회전할 수 있다. 상기 회전축(383,387)은 수직방향으로 위치므로 수직방향을 중심으로 시계 또는 반시계 방향으로 회전할 수 있다. 이에 의하여, 상기 회전축(383,387)과 연결되는 피니언 기어(390)도 함께 회전을 시작한다.
상기 모터(380)로부터 동력을 전달받은 피니언 기어(390)는, 상기 피니언 기어(390)의 이(gear tooth)와 랙(15)의 기어 이가 맞물리며 회전할 수 있다. 따라서, 피니언 기어(390)의 회전운동은 랙(15)의 직선운동으로 변경될 수 있다. 결국, 회전하는 상기 피니언 기어(390)는 상기 랙(15)의 가이드에 따라 본체부(20,30)를 이동시킬 수 있다.
이때, 상기 본체부(20,30)가 상기 레일부(10)를 따라 안정적으로 이동할 수 있도록, 상기 어퍼휠(355,356) 및 로우어휠(345,346)은 상기 제 1 바(11) 및 제 2 바(12)에 안착되어 구름운동을 할 수 있다. 그리고 상기 어퍼휠(355,356) 및 로우어휠(345,346)은 상기 피니언 기어(390)의 상, 하 방향에서 상기 구동부(30)의 균형을 잡아줄 수 있다.
상기 어퍼휠(355,356) 및 로우어휠(345,346)은, 피니언 기어(390)의 회전에 기인하여 이동되는 상기 본체부(20,30)의 안정적인 이동을 위하여, 상기 제 1 바(11) 및 제 2 바(12)의 상, 하측에서 마찰 구름운동 할 수 있다.
상기 어퍼휠(355,356) 및 로우어휠(345,346)의 구름운동은, 중심 축이 수평방향을 향하여 이루어질 수 있다. 즉, 상기 어퍼휠(355,356) 및 로우어휠(345,346)은 수평방향의 중심 축을 기준으로 시계방향 또는 반시계 방향으로 회전할 수 있다. 그리고 상기 피니언 기어(390)는 수직방향의 중심 축을 기준으로 시계방향 또는 반시계 방향으로 회전할 수 있다. 따라서, 상기 본체부는 상기 제 1 바(11), 제 2 바(12) 및 랙(15)이 형성하는 레일을 따라 안정적으로 이동할 수 있다.
정리하면, 상기 본체부(20,30)는 랙-피니언 기어 방식으로 상기 레일부(10)를 따라 이동할 수 있다. 그리고 상기 본체부(20,30)의 안정적인 이동을 가이드하기 위해, 상기 어퍼휠(355,356) 및 로우어휠(345,346)은 상기 제 1 바(11) 및 제 2 바(12)의 상, 하측에서 마찰 구름운동을 할 수 있다.
이에 의하면, 사용자는 상기 본체부에 제공되는 핸들(201)을 파지한 채로 상기 보행보조장치(1)에 의지하여 쉽게 경사로, 계단 등을 오를 수 있다.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 보행보조장치의 제 1 승강부의 일부 구성을 보여주는 도면이며, 도 16은 본 발명의 실시예에 따른 보행보조장치의 승강레일서포터를 보여주는 사시도이고, 도 17은 도 15의 일부 확대도이며, 도 18은 본 발명의 실시예에 따른 보행보조장치의 슬라이드어셈블리를 보여주는 분해 사시도이고, 도 19는 도 18의 일부 구성을 보여주는 확대 사시도이다.
이하에서는 도 15 내지 도 19를 참조하여 상기 승강모터(45)에 의한 제 1 승강레일의 승강 매커니즘을 상세히 설명한다.
도 15를 참조하면, 상기 제 1 승강부(40)는, 가이드프레임(418,419), 슬라이드어셈블리(450,460), 연결프레임(434) 및 승강레일서포터(431,432)를 더 포함할 수 있다.
상기 가이드프레임(418,419)은, 상부가 상기 제 1 지지프레임(416)과 결합할 수 있고, 하부가 상기 제 2 지지프레임(417)과 결합할 수 있다. 즉, 상기 가이드프레임(418,419)는 상기 지지프레임(416,417)과 수직을 이루도록 수직방향으로 연장되어 위치할 수 있다.
상기 가이드프레임은(418,419)은 제 1 가이드프레임(418) 및 제 2 가이드프레임(419)을 포함할 수 있다.
상기 제 1 가이드프레임(418) 및 제 2 가이드프레임(419)은 상기 리드스크류(48)를 기준으로 상호 대칭을 이루도록 위치할 수 있다. 그리고 상기 가이드프레임(418,419)을 따라 후술할 슬라이드어셈블리(450,460)를 위치할 수 있다. 일례로, 상기 가이드프레임(418,419)의 전면 일부는 상하로 상기 제 1 지지프레임(416) 및 제 2 지지프레임(417)과 결합을 이룰 수 있다. 그리고 상기 가이드프레임(418,419)의 후면을 따라 상기 슬라이드어셈블리(450,460)를 설치할 수 있다. 상기 슬라이드어셈블리에 대한 상세한 설명은 후술한다.
상기 연결프레임(434)은, 상기 슬라이드어셈블리(450,460)와 승강레일서포터(431,432)를 연결할 수 있다. 일례로, 상기 연결프레임(434)은 일 방향으로 길게 연장된 직육면체 형상을 포함할 수 있다.
상기 연결프레임(434)의 전면부는 상기 슬라이드어셈블리(450,460) 및 너트마운트(465)에 안착되어 체결부재로 상호 결합할 수 있다. 그리고 상기 연결프레임(434)의 후면부는 상기 승강레일서포터(431,432)의 전면 중심부와 체결부재로 상호 결합할 수 있다.
이에 의하면, 상기 연결프레임(434)은, 상기 리드스크류(48)의 회전에 따라 상하 이동하는 스크류너트(49)와 연결되므로, 상기 승강레일서포터(431,432) 및 상기 슬라이드어셈블리(450,460)를 동시에 상하로 이동시킬 수 있다.
즉, 상기 연결프레임(434)은 상기 스크류너트(49)에 종속되어 상하로 이동하는 힘을 상기 승강레일서포터(431,432) 및 슬라이드어셈블리(450,460)에 전달할 수 있다.
상기 승강레일서포터(431,432)는 상기 제 1 승강바(43a), 제 2 승강바(43b) 및 승강랙(44)을 삽입시켜 고정 지지할 수 있다. 또한, 보다 안정적인 고정을 위하여, 상기 승강레일서포터(431,432)는 복수의 승강레일서포터로 구비될 수 있다.
상기 승강레일서포터(431,432)는 제 1 승강레일서포터(431) 및 제 2 승강레일서포터(432)를 포함할 수 있다.
상기 제 1 승강레일서포터(431) 및 제 2 승강레일서포터(432)는 상기 리드스크류(48)를 기준으로 상호 대칭을 이루도록 위치할 수 있다. 이에 의하면, 상기 제 1 승강레일서포터(431) 및 제 2 승강레일서포터(432)는, 제 1 승강바(43a), 제 2 승강바(43b) 및 승강랙(44)의 양 끝단을 고정할 수 있으므로 보다 안정적으로 지지할 수 있다.
상기 제 1 승강레일서포터(431) 및 제 2 승강레일서포터(432)는 동일한 형상으로 구비될 수 있다.
도 16을 참조하면, 상기 승강레일서포터(431,432)는, 상기 제 1 승강바(43a)가 안착되는 제 1 승강바안착부(431a), 상기 제 2 승강바(43b)가 안착되는 제 2 승강바안착부(431b), 상기 승강랙(44)이 안착되는 승강랙안착부(431c) 및 상기 연결프레임(434)과의 결합을 위한 홀인 연결프레임결합구(431d)를 포함할 수 있다.
상기 승강레일서포터(431,432)의 상측에는 상기 제 1 승강바안착부(431a)가 위치할 수 있다.
상기 제 1 승강바안착부(431a)는 상기 승강레일서포터(431,432)의 상면 일 부분을 외측방향에서 내측방향으로 경사가 지도록 비스듬히 함몰시켜 형성할 수 있다. 그리고 상기 제 1 승강바안착부(431a)의 함몰된 공간에 상기 제 1 승강바(43a)가 안착되어 결합할 수 있다. 한편, 상기 제 1 승강바안착부(431a)는 상기 제 1 승강바(43a)의 외주면 중 일부가 외부로 노출되도록 홈을 형성할 수 있다. 따라서, 상기 제 1 승강바(43a)의 외주면 일부가 외부로 노출되므로, 상기 노출된 면을 따라 상기 휠이 접촉을 이루어 마찰 구름운동을 할 수 있다.
즉, 상기 제 1 승강바안착부(431a)의 폭과 깊이는, 삽입되는 상기 제 1 승강바(43a)의 적어도 하나의 모서리 및 상기 모서리를 이루는 두 면의 적어도 일 부분을 외부에 노출시키도록 형성할 수 있다.
상기 승강랙안착부(431c)는 상기 승강레일서포터(431,432)의 중앙부에 위치할 수 있다. 그리고 상기 승강랙안착부(431c) 상기 승강레일서포터(431,432)의 일 측면을 중심방향으로 함몰시켜 형성할 수 있다.
상기 승강랙(44)은 상기 승강랙안착부(431c)에 기어 이(gear tooth)가 일 방향으로 노출되도록 삽입 또는 안착될 수 있다. 일례로, 상기 승강랙(44)의 기어 이는 후방을 향하여 위치할 수 있다. 이 경우, 상기 승강랙(44)의 후방으로 구동부(30)의 피니언 기어(390)가 위치할 수 있다. 그리고 상기 피니언 기어(390)의 이와 상기 랙(15) 기어 이가 맞물려 회전을 이룰 수 있다.
상기 승강레일서포터(431,432)의 하측에는 상기 제 2 승강바안착부(431b)가 위치할 수 있다.
상기 제 2 승강바안착부(431b)는 상기 승강레일서포터(431,432)의 하면 일 부분을 외측방향에서 내측방향으로 경사가 지도록 비스듬히 함몰시켜 형성할 수 있다. 그리고 상기 제 2 승강바안착부(431b)의 함몰된 공간에 상기 제 2 승강바(43b)가 안착되어 결합할 수 있다. 한편, 상기 제 2 승강바안착부(431b)는 상기 제 2 승강바(43b)의 외주면 중 일부가 외부로 노출되도록 홈을 형성할 수 있다. 따라서, 상기 제 2 승강바(43b)의 외주면 일부가 외부로 노출되므로, 상기 노출된 면을 따라 상기 휠이 접촉을 이루어 마찰 구름운동을 할 수 있다.
즉, 상기 제 2 승강바안착부(431b)의 폭과 깊이는, 삽입되는 상기 제 2 승강바(43b)의 적어도 하나의 모서리 및 상기 모서리를 이루는 두 면의 적어도 일 부분을 외부에 노출시키도록 형성할 수 있다.
상기 연결프레임결합구(431d)는 승강레일서포터(431,432)와 연결프레임(434)의 결합을 위한 홀로 승강랙안착부(431c)의 일 면에 형성할 수 있다. 상기 승강레일서포터(431,432)는 상기 연결프레임결합구(431d)를 관통하는 체결부재에 의해 상기 연결프레임(434)과 결합할 수 있다.
도 17은 상기 승강레일서포터(431,432) 및 연결프레임(434)을 제거한 일부 구성의 확대도이다. 이하에서는 도 17 내지 도 19를 참조하여 슬라이드어셈블리(450,460)에 대해 상세히 설명한다.
도17 내지 도 19를 참조하면, 상기 슬라이드어셈블리(450,460)은 제 1 슬라이드어셈블리(450) 및 제 2 슬라이드어셈블리(360)를 포함할 수 있다. 상세히, 상기 제 1 슬라이드어셈블리(450)는 상기 제 1 가이드프레임(418)의 일 면에 위치하며, 상기 제 2 슬라이드어셈블리(460)는 상기 제 2 가이드프레임(419)의 일면에 위치한다.
상기 제 1 슬라이드어셈블리(450) 및 제 2 슬라이드어셈블리(460)는, 상기 리드스크류(48)를 기준으로 상호 대칭을 이루도록 위치할 수 있다.
상기 슬라이드어셈블리(450,460)는 상기 너트마운트(465)와 동일 수평 선상에 위치하며, 상기 연결프레임(434)을 3 지점에서 삽입 고정시킬 수 있다. 즉, 상기 슬라이드어셈블리(450,460)의 상하 슬라이딩 이동은 상기 연결프레임(434)에 의하여 상기 리드스크류(48)의 회전 및 스크류너트(49)의 상하 이동에 종속된다.
도 18 및 도 19를 참조하면, 상기 제 1 슬라이드어셈블리(450)는, 상기 연결프레임(434)을 후방에서 삽입 고정하는 연결서포터(451), 상기 연결서포터(451)의 전방으로 결합되며 상하로 슬라이딩 이동하는 슬라이더(455) 및 상기 슬라이더(355)의 슬라이딩 이동을 가이드하는 슬라이드레일(457)을 포함할 수 있다.
상기 연결서포터(451)는, 일 면에 상기 연결프레임(434)의 적어도 일 부분이 삽입되어 위치하는 홈을 형성할 수 있으며, 반대 방향의 타 면에 상기 슬라이더(455)의 적어도 일 부분이 삽입되어 위치하는 홈을 형성할 수 있다.
상기 연결서포터(451)는 양 면에 연결프레임(434)과 슬라이더(455)를 결합할 수 있다. 일례로, 상기 연결서포터(451)는 체결부재에 의해 상기 연결프레임(434)과 슬라이드(455)를 결합할 수 있다. 즉, 상기 연결서포터(451)는 슬라이더(455) 및 연결프레임(434)을 결합함으로써, 함께 상하 이동을 할 수 있다.
상기 슬라이더(455)의 일 면은 상기 연결서포터(451)에 삽입되어 위치할 수 있으며, 반대측 타 면은 상기 슬라이드레일(457)이 삽입되어 위치할 수 있다.
상기 슬라이더(455)는 일 면에 상기 슬라이드레일(457)이 삽입되어 위치하는 안착홈(456)을 형성할 수 있다. 상기 안착홈(456)은, 상기 연결서포터(451)와 결합되는 반대측 면의 일 부분을 함몰하여 형성할 수 있으며, 상기 함몰부분은 상하로 연장되도록 형성할 수 있다. 일례로, 상기 안착홈(456)은 ‘ㄷ’ 형상의 홈으로 형성할 수 있다.
상기 안착홈(456)은 상기 슬라이드레일(457)을 따라 상하 슬라이딩 이동이 용이하도록 제 1 돌출부(456a) 및 제 2 돌출부(456b)를 형성할 수 있다. 상기 제 1 돌출구(456a) 및 제 2 돌출부(456b)는 서로 마주보도록 상기 안착홈(456)에서 외측방향으로 돌출하여 형성할 수 있다.
상기 제 1 돌출부(456a) 및 제 2 돌출부(456b)는, 상기 안착홈(456)의 상단 과 하단에 각각 돌출되도록 형성할 수 있다. 이 경우, 상기 슬라이더(455)는 상기 돌출부(456a,456b)의 상단과 하단을 연결하는 볼 리테이너(ball retainer)를 포함할 수 있다. 그리고 상기 안착홈(456)은 상기 볼 리테이너와 대응되는 위치에 내측방향으로 함몰 형성되는 볼 함몰부(456d)를 형성할 수 있다.
상기 볼 함몰부(456d)에는 볼 등의 배치되어 슬라이드 이동을 원활하게 할 수 있다. 상기 볼 리테이너는 상기 안착홈(456)에 삽입된 슬라이드레일(457)과 상기 슬라이더(455)사이에 이격공간을 형성할 수 있다. 이에 의하면, 상기 슬라이더(455)의 상하 슬라이딩 이동을 원활하게 할 수 있다.
상기 제 1 돌출부(456a)는 상기 슬라이드레일(457)의 제 1 슬라이드홈(457b)에 삽입되어 상하로 슬라이딩 이동할 수 있다. 상기 제 2 돌출부(456b)는 상기 슬라이드레일(457)의 제 2 슬라이드홈(457a)에 삽입되어 상하로 슬라이딩 이동할 수 있다.
상기 슬라이드레일(457)은 상기 가이드프레임(418,419)의 일 면을 따라 위치할 수 있다. 일례로, 상기 슬라이드레일(457)은 상기 제 1 가이드프레임(418)의 후방으로 노출되는 면을 따라 체결되어 결합할 수 있다. 즉, 상기 슬라이드레일(457)은 상기 가이드프레임(418,419)을 따라 수직방향으로 길게 연장되어 위치할 수 있다.
상기 슬라이드레일(457)은 상기 슬라이드(455)의 상하 슬라이딩 이동을 가이드하는 제 1 슬라이드홈(457b) 및 제 2 슬라이드홈(457a)을 포함할 수 있다.
상기 제 1 슬라이드홈(457b) 및 제 2 슬라이드홈(457a)은, 상기 슬라이드 레일(457)의 양 측면의 일부를 함몰시켜, 상하방향으로 길게 연장되는 홈으로 형성할 수 있다.
상기 제 1 슬라이드홈(457b) 및 제 2 슬라이드홈(457a)에는, 상기 슬라이더(455)의 제 1 돌출부(456a) 및 제 2 돌출부(456b)과 삽입될 수 있다. 따라서, 상기 슬라이더(455)의 안착홈(456)에 삽입되어 위치하는 슬라이드레일(457)을 따라 상기 슬라이더(455)는 상하방향으로 슬라이딩 이동을 할 수 있다.
한편, 상기 제 2 슬라이드어셈블리(460)의 구성은 상기 제 1 슬라이드어셈블리(450)의 구성과 동일하므로, 상기 제 2 슬라이드어셈블리(460)의 구성에 대한 설명은 상술한 설명을 원용한다.
도 15 내지 도 19를 참조하여 상기 제 1 승강부의 승강 매커니즘을 설명한다.
상기 본체부(20,30)는 상기 제 1 승강레일로 이동하여 정지할 수 있다. 이때, 메인 제어부는 상기 본체부(20,30)의 도킹을 인식하고, 상기 제 1 승강레일을 상승시킬 수 있도록 상기 승강모터(45)를 제어할 수 있다.
상기 승강모터(45)의 회전에 의하여, 이에 종속되는 리드스크류(48)가 회전할 수 있다.
회전 축이 고정되도록 상하방향으로 연장 형성된 상기 리드스크류(48)가 회전하면, 상기 리드스크류(48)와 한 쌍으로 연결된 상기 스크류너트(49)는 상기 리드스크류(48)의 나선형 나사선을 따라 이동되면서 상하로 이동할 수 있다.
즉, 상기 스크류너트(49)와 결합된 너트마운트(465)도 함께 상하로 이동할 수 있다. 동시에, 상기 너트마운트(465)에 수평방향으로 결합되는 연결프레임(434)과 상기 연결프레임(434)에 연결된 연결서포터(451)도 상하로 이동할 수 있다.
이때, 상기 슬라이드레일(457)의 홈을 따라 슬라이더(455)가 상하로 슬라이딩 이동함으로써 상기 연결서포터(451)의 상하이동을 가능하게 한다.
상기 가이드프레임(418,419)에 고정되는 슬라이드어셈블리(450,460)가 상하 슬라이딩 이동을 함으로써, 상기 스크류너트(49)에 종속되어 상하 이동하는 상기 연결프레임(434)은 상기 본체부(20,30)의 하중에도 균형이 유지할 수 있으며, 안정적이고 용이한 상하 운동을 수행할 수 있다.
결국, 상기 연결프레임(434)의 후방에 결합되는 승강레일서포터(431,432)는 상기 스크류너트(49)를 따라 상하 이동하게 되고, 상기 승강레일서포터(431,432)에 삽입되어 고정되는 제 1 승강레일(43,44)도 함께 상하 이동을 하게된다.
그리고 상기 메인 제어부는 상기 승강모터(45)의 회전을 제어함으로써, 상기 제 1 승강레일이 정하여진 위치에 도달하면, 회전 동작을 중지시키게 되고 상기 본체부(20,30)는 제 1 승강레일을 이동하여 미리 지정된 위치로 이동할 수 있다.
이에 의하여 상기 제 1 승강레일에 의한 본체부(20,30) 상승이 완료된다.
이후, 상기 메인 제어부는 상기 승강모터(45)를 반대방향으로 회전하도록 제어할 수 있다. 즉, 리드스크류(49)는 상승할 때와 반대되는 방향으로 회전을 수행하게 된다. 그리고 같은 매커니즘으로 제 1 승강레일은 하강 이동을 할 수 있다.
상기 제 1 승강레일이 하강하여 원 위치에 도달하면 상기 승강모터(45)는 정지되며, 상기 제 1 승강레일의 복귀가 완료된다. 그리고 상기 제 1 승강레일의 승강은 완료된다.
결국, 상기 제 1 승강레일은 상기 리드스크류(48)의 회전과 함께 상승 또는 하강할 수 있다. 이에 의하면, 상기 제 1 승강레일에 안착된 상기 본체부(20,30)는, 상기 레일부(10) 또는 복귀레일부(60) 사이를 상승 또는 하강할 수 있게 된다. 따라서, 보행보조장치(1)의 순환이 이루어질 수 있다.
도 20은 본 발명의 실시예에 따른 보행보조장치의 제 2 승강부를 보여주는 전방 사시도이며, 도 21은 본 발명의 실시예에 따른 보행보조장치의 제 2 승강부를 보여주는 후방 사시도이고, 도 22는 본 발명의 실시예에 따른 보행보조장치의 제 2 승방부와 레일부의 연결모습을 보여주는 도면이다.
이하에서는 상기 제 2 승강부(50)에 대해 상세히 설명한다. 상기 난간의 양 방향으로 상기 제 1 승강부(40)와 제 2 승강부(50)는 서로 대칭을 이루도록 설치할 수 있다. 즉, 상기 제 2 승강부(50)는 상기 제 1 승강부(40)의 구성과 동일하다.
다만, 상기 본체부(20,30)의 이동에 따라, 상기 제 1 승강부(40)는 복귀레일부(60)에서 레일부(10)로 승강이동을 수행하며, 상기 제 2 승강부(50)는 레일부(10)에서 복귀레일부(60)로 승강이동을 수행하는 점에서 차이가 있으므로 구비되는 센서의 위치 및 제어방법이 다를 수 있다. 따라서, 이하에서는 설명하는 상기 제 2 승강부(50)는 상기 제 1 승강부(40)와의 차이점을 중심으로 설명한다.
도 20 및 도 21을 참조하면, 상기 제 2 승강부(50)는, 승강모터(55), 모터커플링(57), 리드스크류(58), 스크류너트(59) 및 제 2 승강레일(53,54)을 포함할 수 있다.
상기 제 2 승강레일은, 제 1 승강바(53a), 제 2 승강바(53b) 및 승강랙(54)을 포함할 수 있다.
상기 복수의 프레임은, 하부프레임(501,502,503,504,505), 메인프레임(511,512,513,514) 및 상부프레임(521,522,523,524)을 포함할 수 있다.
즉, 상기 제 2 승강부(50)의 구성은 상기 제 1 승강부(40)와 동일하다. 따라서, 상기 제 2 승강부(50)와 상기 제 1 승강부(40)의 동일한 구성에 대하여는 상술한 상기 제 1 승강부(40)의 설명을 원용한다.
상기 제 2 승강부(50)는 제 2 아웃센서(575), 복수의 정렬센서(572,573), 제 1 도착감지센서(571) 및 자성체(581,583)를 더 포함할 수 있다.
상기 제 2 아웃센서(575)는, 상기 본체부(20,30)의 도킹아웃을 감지할 수 있도록 복수의 프레임 일 측에 위치할 수 있다.
상기 메인 제어부는, 상기 제 2 아웃센서(575)로부터 감지된 신호를 기초로 상기 본체부(20,30)가 상기 제 2 승강부(50)로부터 완전히 빠져 나왔는지 여부를 판단할 수 있다.
상기 도킹아웃이 완료되면, 상기 제 2 승강부(50)는 상기 제 2 승강레일을 상승시켜 원 위치로 복귀시킬 수 있다. 일례로, 상기 메인 제어부는 상기 제 2 아웃센서(575)로부터 신호를 전달받아 상기 승강모터(55)를 동작시켜 상기 제 2 승강레일이 상승하도록 제어할 수 있다. 따라서, 상기 제 2 승강레일은 다시 상측의 원 위치로 복귀하게 되고, 다음 차례의 또 다른 본체부(20,30)가 진입되도록 가이드할 수 있다.
상기 제 2 아웃센서(575), 상기 메인프레임(511,512,513,514)의 일 면에 위치할 수 있다. 일례로, 상기 제 2 아웃센서(575)는 상기 제 2 메인프레임(512)의 일 면에 설치되어 상기 본체부(20,30)의 이동을 감지할 수 있다. 상세히, 상기 제 2 아웃센서(575)는 상기 제 2 메인프레임(512)의 하부에서 상기 본체부(20,30)를 감지할 수 있도록 위치할 수 있다.
상기 제 2 아웃센서(675)는, 상기 본체부(20,30)의 도킹아웃을 감지하는 기능을 수행하므로, 상기 제 2 메인프레임(512)의 하측에 위치하는 일 면 중 상기 난간에 가장 가까운 단부에 설치하는 것이 바람직하다. 일례로, 상기 본체부(20,30)과 해당 지점을 지나 복귀레일부(60)로 이동하는 경우, 상기 제 2 아웃센서(575)는 상기 본체부(20,30)의 진행방향과 최대한 이격되는 프런트프레임(330)의 일 측 위치에 설치된 전방자성체(367)로부터 자기를 감지하여 상기 본체부(20,30)의 도킹아웃을 정확히 감지할 수 있다.
상기 제 2 아웃센서(575)는 접촉식, 비접촉식 센서를 포함할 수 있다. 이와 관련한 설명은 상기 제 1 아웃센서(475)의 설명과 동일하므로 상기 제 1 아웃센서(475)의 설명을 원용한다.
상기 제 1 도착감지센서(571)는, 상기 본체부(20,30)가 제 2 승강레일로 진입할 때 제 2 승강레일의 이탈을 방지할 수 있도록, 복수의 프레임 일 측에 위치할 수 있다.
상기 제 1 도착감지센서(571)는 상기 상부프레임(522)에 위치할 수 있다.
상기 제 1 도착감지센서(571)는 상기 본체부(20,30)의 제 2 승강레일 이탈을 방지하기 위해, 상기 제 2 상부프레임(522)의 외측 단부에 설치될 수 있다. 즉, 상기 본체부(20,30)가 제 2 승강레일의 외측 방향의 최대거리만큼 이동한 것을 감지하기 위해, 상기 제 1 도착감지센서(571)는 상기 제 2 상부프레임(522) 및 제 3 메인프레임(513)이 연결되는 일 면에 설치되는 것이 바람직하다.
상기 본체부(20,30)는, 상기 제 2 승강레일을 이동하다가 상기 제 1 도착감지센서(571)에 접촉되면, 상기 메인 제어부에 의하여 구동이 강제로 정지될 수 있다.
또한, 상기 제 1 도착감지센서(571)는, 상기 본체부(20,30)의 도킹을 감지하여 상기 제 2 승강레일의 하강할 수 있도록 상기 메인 제어부에 신호를 제공할 수 있다.
상기 제 1 도착감지센서(571)는 접촉식, 비접촉식 센서를 포함할 수 있다. 일례로, 상기 제 1 도착감지센서(571)는 마이크로 스위치를 포함할 수 있다.
상기 제 1 도착감지센서(571)가 마이크로 스위치로 구비되는 경우, 상기 본체부(20,30)가 도킹을 완료하여 상기 제 1 도착감지센서(571)와 접촉을 이루면 상기 제 1 도착감지센서(571)는 상기 메인 제어부로 감지 신호를 전송할 수 있다. 따라서, 상기 메인 제어부는 상기 제 1 도착감지센서로부터 전송된 감지 신호로 상기 본체부(20,30)의 도킹완료를 판단하고 상기 제 2 승강레일이 하강하도록 승강모터(55)를 제어할 수 있다.
상기 복수의 정렬센서(572,573)는, 상기 제 2 승강레일의 상하 이동에 의하여 상기 레일부(10) 또는 복귀레일부(60)와의 연결을 정확하게 하도록 상기 복수의 프레임 일 측에 위치할 수 있다.
상기 복수의 정렬센서(572,573)는 접촉식, 비접촉식 센서를 포함할 수 있다.
일례로, 상기 복수의 정렬센서(572,573)는 적외선 센서를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 복수의 정렬센서(572,573)는 포토 인터럽터(photo interrupter)를 포함할 수 있다. 이에 대한 설명은 상기 제 1 승강부(40)의 정렬센서(472,473) 설명을 원용한다.
상기 복수의 정렬센서(572,573)는, 제 2 하정렬센서(572) 및 제 2 상정렬센서(573)를 포함할 수 있다.
상기 제 2 하정렬센서(572)는 상기 제 2 승강레일의 하강동작이 완료되고 상기 복귀레일부(60)와의 연결을 위하여 상기 제 2 승강레일의 위치를 감지할 수 있다. 따라서, 상기 제 2 하정렬센서(572)는 상기 제 3 메인프레임(513)의 전면 하단에 위치할 수 있다.
상기 제 2 상정렬센서(573)는 상기 제 2 승강레일의 상승동작이 완료되고 상기 레일부(10)와의 연결을 위하여 상기 제 2 승강레일의 위치를 감지할 수 있다. 따라서, 상기 제 2 상정렬센서(573)은 상기 제 3 메인프레임(513)의 전면 상단에 위치할 수 있다.
즉, 상기 정렬센서(572,573)는 상기 메인프레임의 일 측에 설치할 수 있다. 그리고 상기 제 2 상정렬센서(573)는 상기 제 2 하정렬센서(572)보다 상측에 설치할 수 있다.
상기 자성체(581,583)는, 상술한 구동부(30)의 위치감지센서(360)가 자성감지센서로 구비되는 경우, 상기 위치감지센서(360)가 위치를 감지하도록 자성을 제공할 수 있다. 즉, 상기 자성체는 자석으로 구비될 수 있다.
상기 자성체(581,583)는 레일결합 자성체(581) 및 프레임결합 자성체(583)를 포함할 수 있다.
상기 레일결합 자성체(581)는 상기 제 2 승강레일의 일 측에 위치할 수 있다. 일례로, 상기 레일결합 자성체(581)는 상기 승강랙(54)의 상측에 위치할 수 있다.
이에 의하면, 상기 레일결합 자성체(581)는, 상기 제 1 승강바(53a)와 승강랙(54) 사이에 위치하므로 상기 제 2 위치감지센서(362)에 일치된 위치에서 쉽게 감지될 수 있다.
즉, 상기 레일결합 자성체(581)는 상기 본체부(20,30)가 상기 제 2 승강레일에 안착되어 도킹한 것을 감지할 수 있도록 자성을 제공할 수 있다.
상세히, 상기 제 2 위치감지센서(362)는 상기 레일부(10)로부터 상기 제 2 승강레일로 진입하면서 상기 레일결합 자성체(581)를 감지할 수 있다. 상기 레일결합 자성체(581)에 의해 위치를 감지한 제 2 위치감지센서(362)는, 상기 메인 제어부로 감지신호를 전송할 수 있다. 상기 제 2 위치감지센서(362)의 감지신호를 전송받은 메인 제어부는, 도킹이 완료된 것으로 판단하여 상기 구동부(30)의 모터(380)를 정지시킴으로써 상기 본체부(20,30)의 정지를 제어할 수 있다.
상기 프레임결합 자성체(583)는 상기 메인프레임의 일 측에 위치할 수 있다. 일례로, 상기 프레임결합 자성체(583)는, 상기 제 1 승강바(53a)와 승강랙(54)의 사이에 위치하도록 상기 제 2 메인프레임(512)의 후면에 결합할 수 있다.
상세히, 상기 제 1 위치감지센서(361)는 상기 제 2 승강레일의 하강이 완료된 경우, 상기 프레임결합 자성체(583)를 감지할 수 있다. 즉, 상기 제 1 위치감지센서(361)는 상기 프레임결합 자성체(583)의 자성을 감지하여 상기 메인 제어부로 감지신호를 전달할 수 있다. 상기 메인 제어부는 상기 제 1 위치감지센서(361)로부터 감지된 신호를 기초로 상기 구동부(30)의 모터(380)가 동작하도록 제어할 수 있다. 즉, 상기 제 1 위치감지센서(361)에 의하여, 상기 본체부(20,30)는 상기 제 2 승강레일에서 상기 복귀레일부(60)로 진입하도록 구동을 시작할 수 있다.
한편, 상기 레일부(10)는 도착자성체(17)를 더 포함할 수 있다.
상기 도착자성체(17)는 상기 제 2 위치감지센서(362)가 상기 본체부(20,30)의 도착 위치를 감지하도록 자성을 제공할 수 있다.
상기 도발자성체(17)는 상기 위치감지센서(360)에 의하여 감지되므로 상기 레일결합 자성체(581) 및 프레임결합 자성체(583)와 동일한 위치에 설치되는 것이 바람직하다. 즉, 상기 도착자성체(17)는 상기 제 1 바(11)와 랙(15)사이에 위치할 수 있다. 일례로, 상기 도착자성체(17)는 상기 랙(15)의 상면에 위치할 수 있다.
도 23은 본 발명의 실시예에 따른 보행보조장치의 복귀 매커니즘을 보여주는 도면이다. 도 22 및 도 23을 참조하여, 상기 제 2 승강부(60)의 센싱(sensing)과 동작에 대해 설명한다.
상기 본체부(20,30)는 레일부(10)를 따라 상기 제 2 승강부(50)를 향하여 이동할 수 있다. 즉, 사용자가 핸들(201)을 파지한 채로, 상기 본체부(20,30)는 출발자성체(16)를 지나 도착자성체(17)를 향하여 이동할 수 있다. 이때, 상기 제 2 승강레일은 상승한 상태이다.
상기 본체부(20,30)는 도착자성체(17)를 감지하여 정지할 수 있다. 이에 의하면, 사용자는 보행보조장치(1)의 사용을 종료하므로 핸들(201)의 파지를 풀고 경사로, 계단 등의 설치 지역을 벗어나게 된다.
이때, 상기 본체부(20,30)는 상기 타이머에 의해 미리 설정된 시간만큼 정지상태를 유지할 수 있다. 그리고 미리 설정된 시간이 지나면, 상기 본체부(20,30)는 상기 제 2 승강부(50)로 진입하기 위해 이동할 수 있다.
상기 제 2 승강부(50)로 진입한 본체부(20,30)는, 상기 제 2 승강레일의 가이드에 따라 이동하게 되며, 상기 레일결합 자성체(581)를 감지함으로써 도킹이 완료된 것으로 판단하고 정지할 수 있다.
상기 제 2 승강부(50)는 제 1 도착감지센서(571)에 의해 상기 본체부(20,30)의 도킹완료를 감지한 후, 상기 제 2 승강레일을 하강시킬 수 있다.
상기 승강모터(55)의 회전에 따라 하강되는 제 2 승강레일은, 상기 제 2 하정렬센서(572)의 센싱에 의하여, 상기 복귀레일부(60)와 레일이 연결되는 위치에서 정확히 정지할 수 있다.
상기 제 2 승강레일의 하강이 완료되면, 상기 본체부(20,30)는 프레임결합 자성체(583)를 감지하여 하강이 완료된 것으로 판단하고 모터(380)를 작동시킬 수 있다.
이후, 상기 본체부(20,30)는 상기 복귀레일부(60)로 진입할 수 있다. 이때, 상기 제 2 아웃센서(575)는 전방자성체(367)를 감지함으로써 상기 본체부(20,30)의 도킹아웃을 감지할 수 있다.
상기 제 2 승강레일은, 상기 제 2 아웃센서(575)의 감지신호에 따라 다시 상승하여 원 위치로 복귀될 수 있다. 이때, 상기 제 2 상정렬센서(571)는 상기 제 2 승강레일이 상기 레일부(10)와 정확이 연결되도록 센싱할 수 있다. 따라서, 상기 제 2 상정렬센서(571)에 의하여 상기 제 2 승강레일은 상기 레일부(10)와 레일이 연결되는 위치에 정확히 정지할 수 있다.
한편, 상기 복귀레일부(60)로 진입한 본체부(20,30)는, 복귀레일부(60)의 가이드에 따라 이동할 수 있다. 그리고 상기 본체부(20,30)는 상기 복귀자성체(66)를 감지함으로써 제 1 승강부(40)의 진입을 위한 동작을 제어할 수 있다. 일례로, 상기 복귀자성체(66)를 감지한 본체부(20,30)는 정지되어 충전을 수행할 수 있다. 또는, 속도를 줄려 상기 제 1 승강부(40)로 안정적인 진입을 유도할 수 있다.
이후, 상기 본체부(20,30)는 상기 제 1 승강부(40)로 진입하게 되며 상술한 제 1 승강부(40)의 센싱(sensing)동작이 이루어지게 된다. 결국, 상기 본체부(20,30)는 상술한 제 1 승강부(40), 레일부(10), 제 2 승강부(50) 및 복귀레일부(60)의 이동과정을 거치면서 순환될 수 있다.
도 24는 본 발명의 실시예에 따른 보행보조장치의 순환 동작을 보여주는 플로우차트이다. 이하에서는, 도 24을 참조하여 본체부(20,30)의 관점에서 순환 동작의 단계를 설명한다.
이하에서, 제어부는 상기 메인 제어부 및 서브 제어부를 포함하는 의미로 이해할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 보행보조장치(1)의 제어방법은, 출발위치확인단계(S1), 사용대기단계(S2), 사용단계(S3), 도달위치확인단계(S4), 복귀대기단계(S5), 하강도킹단계(S6), 승강레일하강단계(S7), 하강도킹아웃단계(S8), 복귀위치확인단계(S9), 상승도킹단계(S10), 승강레일상승단계(S11) 및 상승도킹아웃단계(S12)를 포함할 수 있다.
상기 본체부(20,30)는 위치감지센서(360)가 출발자성체(16)를 감지하여 출발위치를 확인할 수 있다.(S1) 일례로, 상기 위치감지센서(360)는 출발위치에 설치된 출발자성체(16)를 감지하여 제어부로 감지신호를 전송할 수 있다. 상기 제어부는 상기 위치감지센서(360)의 감지신호를 기초로 상기 본체부(20,30)가 정지되도록 제어할 수 있다.
상기 제 1 승강부(40)로부터 상기 레일부(10)로 진입한 상기 본체부(20,30)는, 상기 출발자성체(16)가 설치된 출발 지점에 정지하여, 사용자의 사용을 대기할 수 있다.(S2)
이후, 사용자가 상기 보행보조장치(1)의 사용을 위해 접근하여 상기 핸들(201)을 파지하면, 상기 본체부(20,30)는 이동을 시작할 수 있다. 즉, 상기 보행보조장치(1)의 사용이 시작된다.(S3)
상기 본체부(20,30)는 상기 레일부(10)의 가이드를 따라 미리 설정된 도착 지점으로 이동할 수 있다. 그리고 사용자는 상기 핸들(201)을 파지한 채로 경사로, 계단 등을 쉽게 오를 수 있다.
상기 도착 지점에는 상기 도착자성체(17)가 구비되므로 상기 본체부(20,30)는 상기 도착자성체(17)를 감지하여 미리 설정된 도착지점에 도달한 것인지 감지할 수 있다.(S4) 일례로, 상기 위치감지센서(360)는 상기 도착자성체(17)를 감지하여 상기 제어부로 감지신호를 전송할 수 있다. 상기 제어부는 상기 위치감지센서(360)의 감지신호를 기초로 상기 본체부(20,30)가 정지되도록 제어할 수 있다.
상기 본체부(20,30)가 정지되면, 사용자는 경사로, 계단 등에 설치된 난간 지역을 벗어나게 된다. 그리고 상기 본체부(20,30)는 핸들(201)에 구비된 인체감지센서(205)에 의해 사용자가 핸들(201)을 놓았는지 판단할 수 있으며, 상기 타이머를 통해 경과시간을 측정할 수 있다.(S5)
상기 제어부는 상기 경과시간이 미리 설정된 시간을 초과하는지 판단하고, 초과한 경우, 상기 본체부(20,30)가 상기 제 2 승강부(50)로 이동하도록 제어할 수 있다. 즉, 상기 본체부(20,30)는 상기 제 2 승강레일의 가이드에 따라 상기 제 2 승강부로 이동할 수 있다.(S6)
그리고 상기 본체부(20,30)는 상기 제 2 승강레일에 도킹이 완료될 때까지 이동하며, 도킹이 완료된 경우 정지할 수 있다. 일례로, 상기 위치감지센서(360)는 상기 레일결합 자성체(381)를 감지하여 제어부에 신호를 전송할 수 있다. 상기 제어부는 상기 위치감지센서(360)의 감지신호를 기초로 본체부의 도킹이 완료된 것으로 판단하고 상기 본체부(20,30)가 정지하도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 제 2 승강부(50)도 상기 본체부(20,30)의 도킹이 완료되었는지 확인할 필요가 있다. 일례로, 상기 제 1 도착감지센서(571)는 상기 본체부(20,30)가 도킹이 완료된 경우 접촉이 이루어지므로 감지신호를 제어부에 전송할 수 있다. 그리고 상기 제어부는 상기 제 1 도착감지센서(571)의 감지신호를 기초로 상기 제 2 승강레일을 하강시키도록 제어할 수 있다.(S7)
한편, 상술한 링크 결합을 이용한 핸들부(20)와 관련하여, 사용자에 의한 사용이 종료된 후, 상기 핸들(201)이 수직방향으로 회동되지 않고 여전히 수평방향으로 위치하더라도, 상기 본체부(20,30)의 하강 중에 상기 제 2 승강부(50)의 상부프레임(521,522,523)과 접촉되어 상기 본체부(20,30)가 하강되는 힘에 의해 상기 핸들(201)이 수직방향으로 회동될 수 있다. 따라서, 별도의 동작 제어가 필요 없이 상기 본체부(20,30)를 바로 복귀레일부(60)로 이송시킬 수 있고, 즉각적으로 복귀시킬 수 있는 장점이 있다.
상기 제어부는 상기 승강모터(55)를 제어함으로써 상기 제 2 승강레일은 하강할 수 있다. 상세히, 상기 승강모터(55)의 일 방향 회전에 의하여, 상기 리드스크류(58)가 일 방향으로 회전하게 되고, 상기 리드스크류(58)에 연결되는 스크류너트(59)는 하강할 수 있다. 따라서, 상기 제 2 승강레일의 하강이 이루어진다.
상기 제 2 승강레일의 하강이 완료되면, 상기 본체부(20,30)는 상기 복귀레일부(60)로 이동할 수 있다. 즉, 상기 본체부(20,30)는 상기 제 2 승강부(50)와 도킹아웃을 수행할 수 있다.(S8)
상기 제 2 승강레일의 하강이 완료되면, 상기 위치감지센서(360)는 상기 프레임결합 자성체(583)을 감지하여 감지신호를 제어부에 전송할 수 있다. 상기 제어부는 상기 위치감지센서(360)의 감지신호를 기초로 본체부(20,30)의 이동이 시작되도록 제어할 수 있다.
상기 본체부(20,30)가 상기 제 2 승강레일의 가이드에 따라 상기 복귀레일부(60)로 진입하면, 상기 전면자성체(367)에 의해 상기 제 2 아웃센서(575)는 상기 본체부(20,30)의 도킹아웃을 감지할 수 있다. 그리고 제 2 아웃센서(575)는 감지신호를 제어부에 전송할 수 있다.
그리고 상기 본체부(20,30)는 상기 복귀레일부(60)의 가이드에 따라 다시 경사로, 계단 등에 설치된 난간을 따라 레일부(10)의 진행방향과 반대방향으로 이동할 수 있다.
이후, 상기 본체부(20,30)는 복귀자성체(66)가 구비되는 복귀 지점에 도달한 것인지를 감지할 수 있다. 상기 위치감지센서(360)는 상기 복귀자성체(66)를 감지하여 제어부로 감지신호를 전송할 수 있다.(S9)
상기 제어부는 상기 위치감지센서(360)의 감지신호를 기초로 상기 본체부(20,30)의 속도를 감속시키거나 정지하도록 제어할 수 있다. 이때, 상기 본체부(20,30)의 충전이 필요한 경우에는 상기 제어부가 상기 본체부(20,30)를 정지시켜서 충전이 수행되도록 할 수 있다.
상기 복귀 지점에 도달한 본체부(20,30)는 상기 복귀레일부(60)에서 상기 제 1 승강부(40)로 진입할 수 있다. 그리고 상기 제 1 승강레일의 가이드를 따라 이동하는 본체부(20,30)는 도킹완료 여부를 판단할 수 있다.(S10)
상기 위치감지센서(360)는 상기 레일결합 자성체(481)를 감지하여 제어부로 감지신호를 전송할 수 있다. 그리고 상기 제어부는 상기 위치감지센서(360)의 감지신호를 기초로 도킹이 완료된 것으로 판단하고 상기 본체부(20,30)의 이동이 정지되도록 제어할 수 있다.
마찬가지로, 상기 제 1 승강부(40)는 상기 제 2 도착감지센서(471)에 의하여 상기 본체부(20,30)의 도킹을 감지할 수 있다. 일례로, 상기 제 2 도착감지센서(471)는 상기 본체부(20,30)의 도킹이 완료되면 접촉을 이루어 감지신호를 제어부로 전송할 수 있다. 상기 제어부는 상기 제 2 도착감지센서(471)의 감지신호를 기초로 상기 제 1 승강레일이 상승하도록 제어할 수 있다.(S11)
상기 제 1 승강레일의 상승이 완료되면, 상기 본체부(20,30)는 상기 레일부(10)로 이동할 수 있다. 일례로, 상기 위치감지센서(360)는 상기 프레임결합 자성체(483)를 감지하여 제어부로 감지신호를 전송할 수 있다. 상기 제어부는 상기 위치감지센서(360)의 감지신호를 기초로 상기 제 1 승강레일의 상승이 완료된 것으로 판단하고 상기 본체부(20,30)가 이동하도록 제어할 수 있다.
이후, 상기 본체부(20,30)는 상기 제 1 승강레일의 가이드에 따라 상기 레일부(10)로 진입할 수 있다. 즉, 상기 본체부(20,30)는 상기 제 1 승강부(40)와 도킹아웃을 수행할 수 있다.(S12)
상기 본체부(20,30)가 레일부(10)로 진입하는 경우, 상기 제 1 아웃센서(475)는 측면자성체(366)를 감지하여 상기 본체부(20,30)의 도킹아웃을 감지할 수 있다.
상기 레일부(10)로 진입한 본체부(20,30)는 상기 출발자성체(16)가 구비되는 출발 지점으로 이동할 수 있다. 이때, 상기 위치감지센서(360)가 출발자성체(16)를 감지하여 출발위치를 확인할 수 있다. 그리고 다시 출발위치확인단계(S1)로 회귀되어 상술한 단계를 반복할 수 있다.
이에 의하면, 상기 본체부(20,30)는 사용자의 사용 이후 다시 출발위치로 복귀하므로 다음 사용자가 바로 이용할 수 있다. 그리고 복수개의 본체부(20,30)가 구비되는 경우, 각각의 본체부(20,30)가 사용자 별로 독립적으로 구동, 제어 되므로 다수의 사용자가 연속적으로 상기 보행보조장치(1)를 사용할 수 있는 장점이 있다.
한편, 상기 보행보조장치(1)는, 미사용시 전원이 오프(OFF)되고 핸들(201)이 상방을 향하도록 위치하는 휴지모드, 사용자가 접근하여 전원이 온(ON)되고 상기 핸들(201)이 사용자가 용이하게 파지하도록 회동되는 동작대기모드 및 사용자에게 상기 핸들(201)을 파지한 채로 경사로, 계단 등을 쉽게 오르도록 레일을 따라 이동하는 동작모드로 구분할 수 있다.
도 25는 본 발명의 실시예에 따른 보행보조장치의 승강부의 제어방법을 보여주는 플로우차트이다. 이하에서는, 도 25를 참조하여 승강부(40,50)의 관점에서 상기 본체부(20,30)의 승강 이동의 단계를 설명한다.
본 발명의 실시예에 승강부(40,50)의 제어방법은 본체도킹단계(S100), 도킹확인단계(S200), 레일이동단계(S300), 이동정렬단계(S400), 본체도킹아웃단계(S500), 도킹아웃확인단계(S600), 레일복귀단계(S700) 및 복귀정렬단계(S800)를 포함할 수 있다.
먼저, 상기 제 2 승강부(50)를 기준으로 실시예를 설명한다.
상기 본체부(20,30)가 도착 지점에 도달하여 대기하는 경우, 상기 제 2 승강레일은 상기 레일부(10)와 연결되는 상측에 위치할 수 있다. 이후, 상기 본체부(20,30)는 상기 제 2 승강레일의 가이드에 따라 제 2 승강부(50)로 진입할 수 있다,(S100)
상기 제 2 승강부는 상기 제 2 승강레일에 안착되는 상기 본체부(20,30)의 승강 운반을 위하여 상기 본체부(20,30)가 도킹을 완료하였는지 확인할 수 있다. 일례로, 상기 제 1 도착감지스위치(571)는 접촉 또는 비접촉 센서로 구비되어 상기 본체부(20,30)의 도킹의 완료를 감지하고 제어부로 신호를 전송할 수 있다.(S200)
상기 제어부는 상기 제 1 도착감지스위치(571)의 감지신호를 기초로 상기 제 2 승강레일이 하강하도록 상기 승강모터(55)의 회전을 제어할 수 있다. 이에 의하여, 상기 제 2 승강레일은 리드스크류(48)의 회전에 따라 하강하게 된다.(S300)
상기 리드스크류(48)의 회전에 따라 하강하는 제 2 승강레일은, 상기 복귀레일부(60)와 연결되도록 정확한 위치에서 정지할 수 있다.(S400)
만약, 상기 제 2 승강레일의 하강 후 위치가 상기 복귀레일부(60)와 일치하지 않는다면, 상기 본체부(20,30)는 레일을 탈선하여 심각한 문제를 발생할 수 있다. 따라서, 상기 제 2 하정렬센서(572)는 하강하는 상기 제 2 승강레일이 설정된 위치에 도달하는 것을 감지하여 제어부로 신호를 전송할 수 있다.
상기 제어부는 상기 제 2 하정렬센서(572)의 감지신호를 기초로, 상기 승강모터(55)의 회전을 정지 또는 역방향 회전을 통해 상승하도록 제어함으로써 상기 복귀레일부(60)와 제 2 승강레일이 정렬되도록 할 수 있다.
상기 복귀레일부(60)와의 정렬이 완료된 후, 상기 제 2 승강레일에 안착된 본체부(20,30)는 상기 제 2 승강레일의 가이드에 따라 상기 복귀레일부(60)로 이동할 수 있다. 즉, 도킹아웃을 수행할 수 있다.(S500)
상기 제 2 승강부는 상기 본체부(20,30)의 도킹아웃을 확인하여 상기 제 2 승강레일을 다시 상승시킬 수 있다.(S600)
상기 제 2 아웃센서(575)는 상기 본체부(20,30)가 상기 복귀레일부(60)로 완전히 진입한 것을 감지하여 제어부로 감지신호를 전송할 수 있다.
상기 제어부는 상기 제 2 아웃센서(575)의 감지신호를 기초로 상기 본체부(20,30)의 도킹아웃완료를 확인하고, 상기 승강모터(55)를 역방향으로 회전하도록 제어할 수 있다.(S700)
이에 의하여, 상기 리드스크류(S58)는 반대방향으로 회전하게 되며, 상기 제 2 승강레일을 상승할 수 있다.
상승하는 제 2 승강레일은 상기 레일부(10)와 연결되도록 정확한 위치에서 정지할 수 있다.(S800)
상기 제 2 상정렬센서(571)는 상승하는 제 2 승강레일이 원 위치에 도달하는 것을 감지하여 제어부로 신호를 전송할 수 있다.
상기 제어부는 상기 제 2 상정렬센서(571)의 감지신호를 기초로, 상기 승강모터(55)의 회전을 정지 또는 정방향 회전을 통해 하강하도록 제어함으로써 상기 레일부(10)와 제 2 승강레일이 정렬되도록 할 수 있다. 따라서, 상기 제 2 승강레일을 원 위치로 복귀시킬 수 있고, 다음 본체부(20,30)의 진입을 대기할 수 있다.
마찬가지로, 상기 제 1 승강부(40)의 제어방법은, 상기 제 2 승강부(50)의 제어방법과 동일하다. 따라서, 상기 제 1 승강부(40)의 제어방법은 상술한 제 2 승강부(50)의 제어방법 설명을 원용한다.
다만, 상기 제 1 승강부(40)는 상기 본체부(20,30)를 하측에서 진입시켜서 상측으로 운반하는 점에서 제 2 승강부(50)와 차이가 있다. 즉, 상기 제 1 승강레일이 상승한 후 하강하여 원 위치로 복귀하는 점에서 차이가 있다.
정리하면, 상기 제 1 승강부(40)는 복귀레일부(60)로부터 진입하는 본체부(20,30)의 도킹을 확인(S200)하여, 제 1 승강레일을 상승시키고(S300), 상기 제 1 승강레일이 레일부(10)와 정렬되면(S400), 본체부(20,30)가 레일부로 도킹아웃되며(S500), 상기 제 1 승강부는 이를 제 1 아웃센서(475)를 통해 확인함으로써(S600), 상기 제 1 승강레일이 다시 하강하여 원 위치로 복귀시킬 수 있고(S700), 상기 제 1 하정렬센서(472)에 의하여 상기 제 1 승강레일은 상기 복귀레일부(60)와 다시 정렬을 이루어 다음 본체부(20,30)의 진입을 대기할 수 있다.
이상에서, 본 발명의 실시 예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1 : 보행보조장치 10 : 레일부
20 : 핸들부 30 : 구동부
40 : 제 1 승강부 50 : 제 2 승강부

Claims (28)

  1. 난간에 설치되는 레일부;
    상기 레일부의 가이드에 따라 이동하는 본체부; 및
    상기 본체부를 상기 레일부로 운반하는 승강부를 포함하고,
    상기 승강부는,
    상하방향으로 이동하는 승강레일; 및
    상기 승강레일과 상기 레일부가 정렬되도록 상기 승강레일의 위치를 감지하는 정렬센서를 포함하는 보행보조장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 본체부는,
    상기 승강레일의 상하 이동에 의하여 상기 레일부를 순환하는 것을 특징으로 하는 보행보조장치
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 승강부는,
    승강모터;
    상기 승강모터에 연결되는 리드스크류; 및
    상기 리드스크류의 회전방향에 종속되어 상하 이동하는 스크류너트를 더 포함하며,
    상기 승강레일은 상기 스크류너트와 연결되는 보행보조장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 본체부는,
    수평 또는 수직방향으로 회동 가능한 핸들부; 및
    상기 핸들부의 하측에 연결되는 구동부를 포함하는 보행보조장치.

  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 구동부는,
    구동력을 제공하는 모터;
    상기 모터에 연결되는 피니언 기어; 및
    상기 레일부를 따라 마찰 구름운동하는 휠을 포함하는 보행보조장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 레일부는,
    상기 피니언 기어와 접촉하는 랙;
    상기 랙의 상측에 위치하는 제 1 바; 및
    상기 랙의 하측에 위치하는 제 2 바를 포함하는 보행보조장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 승강레일은,
    승강랙;
    상기 승강랙의 상측에 위치하는 제 1 승강바; 및
    상기 승강랙의 하측에 위치하는 제 2 승강바를 포함하는 보행보조장치.

  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 본체부는, 이동 위치를 감지하기 위한 위치감지센서를 더 포함하는 보행보조장치.
  12. 경사로에 설치된 난간에 결합되는 레일부;
    상기 레일부의 하방에 위치하는 복귀레일부;
    상기 레일부와 복귀레일부의 가이드에 따라 이동하는 본체부; 및
    상기 레일부와 복귀레일부 사이에 위치하며, 상기 본체부를 상기 레일부 또는 상기 복귀레일부로 운반하는 승강부를 포함하며,
    상기 승강부는,
    상기 본체부의 도킹을 감지하는 도착감지센서;
    상하 이동하는 승강레일; 및
    상기 승강레일의 위치를 감지하는 정렬센서를 포함하는 보행보조장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 승강레일은, 상기 본체부의 도킹을 감지한 경우에 상승 또는 하강하는 것을 특징으로 하는 보행보조장치.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 승강부는,
    상기 승강레일이 삽입되는 승강레일서포터;
    상기 승강레일서포터를 일 측에서 고정해주는 연결프레임; 및
    상기 연결프레임의 타 측에 연결되어 슬라이딩 이동하는 슬라이드어셈블리를 더 포함하는 보행보조장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 승강부는,
    승강모터;
    상기 승강모터에 연결되는 리드스크류; 및
    상기 리드스크류에 연결되는 스크류너트를 더 포함하는 보행보조장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 스크류너트는,
    상기 리드스크류의 정방향 또는 역방향 회전에 따라, 상승 또는 하강하는 것을 특징으로 하는 보행보조장치.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 스크류너트는, 상기 연결프레임에 의해 상기 슬라이드어셈블리와 연결되는 보행보조장치.
  18. 제 14 항에 있어서,
    상기 슬라이드어셈블리는,
    슬라이드레일;
    상기 슬라이드레일을 따라 슬라이딩 이동하는 슬라이더; 및
    상기 슬라이더와 상기 연결프레임을 연결하는 연결서포터를 포함하는 보행보조장치.
  19. 삭제
  20. 삭제
  21. 제 12 항에 있어서,
    상기 승강부는, 도킹 아웃을 감지하는 아웃센서를 더 포함하는 보행보조장치.
  22. 제 12 항에 있어서,
    상기 승강부는,
    상기 난간의 시작 부분에 위치하는 제 1 승강부; 및
    상기 난간의 끝 부분에 위치하는 제 2 승강부를 더 포함하며,
    상기 제 1 승강부와 제 2 승강부는 서로 대칭을 이루도록 위치하는 것을 특징으로 하는 보행보조장치.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 제 1 승강부는, 상기 복귀레일부의 가이드에 따라 이동하는 상기 본체부를 상승 운반하며,
    상기 제 2 승강부는, 상기 레일부의 가이드에 따라 이동하는 상기 본체부를 하강 운반하는 것을 특징으로 하는 보행보조장치.
  24. 난간에 설치된 레일부의 가이드에 따라 이동하는 본체부가 승강부의 승강레일에 진입하는 도킹단계;
    상기 승강부에 구비된 도착감지센서에 의해 상기 본체부의 도킹완료여부를 판단하는 단계;
    상기 본체부의 도킹이 완료되면 상기 승강레일이 상하 방향으로 이동하는 단계;
    상기 승강부에 구비된 정렬센서에 의해 상기 승강레일이 상기 레일부와 정렬되는 단계; 및
    상기 본체부가 상기 승강레일을 벗어나는 도킹아웃단계를 포함하는 보행보조장치의 제어방법.

  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 승강부에 구비된 아웃센서에 의해 상기 본체부의 도킹아웃여부를 판단하는 단계; 및
    상기 승강레일이 원 위치로 복귀하도록 상하 방향으로 이동하는 레일복귀단계를 더 포함하는 보행보조장치의 제어방법.
  26. 삭제
  27. 삭제
  28. 제 24 항에 있어서,
    상기 본체부에 구비되는 위치감지센서의 감지정보에 기초하여, 상기 본체부가 정지 또는 이동하는 것을 특징으로 하는 보행보조장치의 제어방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110547951A (zh) * 2019-10-15 2019-12-10 乐山市人民医院 辅助爬楼装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3084258B2 (ja) * 1997-06-11 2000-09-04 日本フィレスタ株式会社 階段昇降補助装置
JP2016163622A (ja) * 2015-03-06 2016-09-08 国立大学法人 長崎大学 階段昇降用アシスト装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3084258B2 (ja) * 1997-06-11 2000-09-04 日本フィレスタ株式会社 階段昇降補助装置
JP2016163622A (ja) * 2015-03-06 2016-09-08 国立大学法人 長崎大学 階段昇降用アシスト装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110547951A (zh) * 2019-10-15 2019-12-10 乐山市人民医院 辅助爬楼装置
CN110547951B (zh) * 2019-10-15 2024-03-12 乐山市人民医院 辅助爬楼装置

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