KR101857461B1

KR101857461B1 - 휠체어 고정상태 판단시스템

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Publication number: KR101857461B1
Application number: KR1020170040244A
Authority: KR
Inventors: 조용성; 손승녀; 어효경; 김승일; 김태수; 이찬우
Original assignee: 사단법인 한국지능형교통체계협회
Priority date: 2017-03-29
Filing date: 2017-03-29
Publication date: 2018-05-14

Abstract

본 발명은 제1 감지센서 및 제3 감지센서가 고정된 휠체어의 움직임을 감지하고, 컨트롤러가 제1, 3 감지센서들에 의해 검출된 움직임정보 및 차량감지센서에 의해 검출된 주행정보를 분석하여 돌발 상황 발생여부를 판단하도록 구성됨으로써 차량 이동 중 휠체어가 휠체어 고정장치로부터 이탈되는 돌발 상황을 신속하게 감지할 수 있으며, 제2 감지센서가 구속장치의 체결상태를 감지하고, 컨트롤러가 제2 감지센서에 의해 검출된 체결정보 및 차량 주행정보를 분석하여 돌발 상황 발생여부를 판단하도록 구성됨으로써 차량 이동 중 구속장치의 체결이 해제되는 돌발 상황을 더욱 신속하게 감지할 수 있고, 돌발 상황 발생 시 운전자 알림장치 및 이용자 알림장치에 의해 돌발데이터가 외부로 표출되도록 구성됨으로써 돌발 상황에 대한 신속한 대처가 이루어지도록 하여 버스의 흔들림으로 인한 휠체어 이용자의 안전사고를 효과적으로 방지할 수 있는 휠체어 고정상태 판단시스템에 관한 것이다.

Description

휠체어 고정상태 판단시스템{System for judging fixing state of wheelchair}

본 발명은 휠체어 고정상태 판단시스템에 관한 것으로서, 상세하게로는 저상버스에 탑승된 휠체어를 견고하게 고정시킴과 동시에 휠체어의 고정상태 및 구속상태를 판단하여 고정 및 구속이 해제되는 경우 이를 휠체어 이용자 및 운전자에게 표출시킴으로써 휠체어 이용자의 안전사고를 미연에 방지할 수 있는 휠체어 고정상태 판단시스템에 관한 것이다.

휠체어는 바퀴가 구비된 의자로서, 보행이 자유롭지 못하거나 불편한 사람의 이동을 돕기 위한 장치이다.

최근 들어 장애인에 대한 관심이 급증함에 따라 대중교통을 이용하는 휠체어 이용자를 위한 안전 보조장치가 널리 연구되어 사용되고 있다.

특히 저상버스는 이러한 휠체어 이용자를 배려한 연구의 결과로서, 휠체어 이용자가 다른 사람의 도움 없이 안전하고 편리하게 탑승할 수 있도록 낮은 차체 바닥을 갖도록 설계된다.

그러나 버스는 정차 및 이동 시 흔들림이 심한 특성을 갖기 때문에 휠체어 이용자가 쉽게 버스에 탑승한다고 하더라도, 이러한 버스의 흔들림으로 인하여 휠체어가 급격하게 이동하여 휠체어가 넘어지거나 또는 다른 이용객과 접촉되는 등의 안전사고가 빈번하게 발생하게 되고, 이에 따라 버스의 흔들림으로부터 휠체어를 안전하게 고정시키기 위한 안전 보조장치에 대한 연구가 시급한 상황이다.

도 1은 등록실용신안 제20-0481603호(고안의 명칭 : 휠체어 고정장치)에 개시된 휠체어 고정장치를 나타내는 사시도이다.

도 1의 휠체어 고정장치(이하 종래기술이라고 함)(100)는 교통수단의 실내에 고정된 의자(110)의 등받이(111) 일측에 회동 가능하게 결합되는 지지판(113)과, 지지판(113)의 배면에 일단부가 고정되고 길이가 가변되는 지지봉(120)과, 지지봉(120)의 타단부에 결합되고 휠체어(150)의 일측을 잡아주는 고정집게(122)로 이루어진다.

또한 종래기술(100)은 지지판(113)이 의자(110)의 등받이(111)에 접혀 있다가 의자(110)의 등받이(111)와 동일한 평면이 되도록 펼쳐지고, 지지봉(120)이 의자 등받이(111)에서 멀어지는 방향으로 길어지면서 뻗어나가 끝단에 있는 고정집게(122)가 휠체어(150)의 일측을 잡아 휠체어(150)를 고정시키게 된다.

또한 종래기술(100)은 휠체어(150)의 바퀴(156)를 고정시키는 록킹(133)을 포함하는 고정턱(130)이 교통수단의 실내 바닥에 설치된다.

이와 같이 구성되는 종래기술(100)은 휠체어(150)의 일측이 고정집게(122)에 의해 고정되며, 휠체어(150)의 바퀴(156)가 고정턱(130)의 록킹(133)에 의해 고정됨으로써 버스에 설치되는 경우, 버스의 흔들림에 의한 휠체어 안전사고를 방지할 수 있는 장점을 갖는다.

그러나 종래기술(100)은 버스의 급정차 또는 급출발로 인한 흔들림으로 휠체어의 고정이 해제되는 경우, 이를 운전자 또는 주변사람이 인지하기 위한 수단이 기재되어 있지 않기 때문에 안전사고 방지의 효율성이 떨어지는 단점을 갖는다.

또한 종래기술(100)은 휠체어 이용자가 버스 하차를 위해 버스가 이동하는 도중 미리 움직이더라도, 이를 운전자가 감지하기 위한 수단을 전혀 포함하지 않아 하차를 위한 휠체어 이용자의 선 이동으로 인한 안전사고가 빈번하게 발생하게 된다.

또한 종래기술(100)은 휠체어 이용자가 휠체어를 고정시키기 위해서는, 1)휠체어(150)의 기둥(152)에 고정집게(122)를 결합시키는 작업과, 2)휠체어(150)의 바퀴(156)에 고정턱(130)의 록킹(133)을 결합시키는 작업을 일일이 직접 수행하여야하나, 이동이 불편한 휠체어 이용자가 좁은 공간에서 직접 이러한 작업들을 수행하기가 쉽지 않아 사용의 편의성이 현저히 떨어지는 구조적 한계를 갖는다.

즉 1)휠체어의 고정 상태를 정확하게 판단함과 동시에 고정 해제 시 이를 외부로 표출하여 신속한 대응이 이루어질 수 있으며, 2)휠체어의 고정 상태를 버스의 주행속도와 연계하여 판단함으로써 버스 주행 도중 휠체어 이용자의 이동을 철저하게 차단할 수 있는 휠체어 고정 시스템에 대한 연구가 시급한 실정이다.

본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 해결과제는 제1 감지센서 및 제3 감지센서가 고정된 휠체어의 움직임을 감지하고, 컨트롤러가 제1, 3 감지센서들에 의해 검출된 움직임정보 및 차량감지센서에 의해 검출된 주행정보를 분석하여 돌발 상황 발생여부를 판단하도록 구성됨으로써 차량 이동 중 휠체어가 휠체어 고정장치로부터 이탈되는 돌발 상황을 신속하게 감지할 수 있는 휠체어 고정상태 판단시스템을 제공하기 위한 것이다.

또한 본 발명의 다른 해결과제는 제2 감지센서가 구속장치의 체결상태를 감지하고, 컨트롤러가 제2 감지센서에 의해 검출된 체결정보 및 차량 주행정보를 분석하여 돌발 상황 발생여부를 판단하도록 구성됨으로써 차량 이동 중 구속장치의 체결이 해제되는 돌발 상황을 신속하게 감지할 수 있는 이를 이용한 휠체어 고정상태 판단시스템을 제공하기 위한 것이다.

또한 본 발명의 또 다른 해결과제는 돌발 상황 발생 시 운전자 알림장치 및 이용자 알림장치에 의해 돌발데이터가 외부로 표출되도록 구성됨으로써 돌발 상황에 대한 신속한 대처가 이루어지도록 하여 버스의 흔들림으로 인한 휠체어 이용자의 안전사고를 효과적으로 방지할 수 있는 휠체어 고정상태 판단시스템을 제공하기 위한 것이다.

또한 본 발명의 또 다른 해결과제는 고정부가 승하강 가능하도록 구성됨과 동시에 보조센서에 의하여 하우징의 체결공으로 휠체어의 지지프레임이 삽입되었는지가 감지되어 지지프레임이 삽입될 때 고정부가 하강하여 지지프레임을 지지함으로써 휠체어 이용자가 휠체어를 고정시키기 위한 별도의 작업을 수행하지 않아도 휠체어를 견고하게 고정시킬 수 있는 휠체어 고정장치를 이용한 휠체어 고정상태 판단시스템을 제공하기 위한 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 해결수단은 대중교통 수단에 설치되어 기 설정된 영역(S)으로 이동한 휠체어를 안전하게 고정시키기 위한 휠체어 고정상태 판단시스템에 있어서: 알림장치; 상기 휠체어를 고정시키는 휠체어 고정장치; 상기 휠체어 고정장치에 의해 고정된 휠체어의 움직임을 감지하는 감지센서; 상기 대중교통 수단의 속도를 포함하는 주행정보를 검출하는 차량감지센서; 상기 감지센서로부터 입력된 감지센서를 분석하여 상기 휠체어가 상기 휠체어 고정장치에 의해 고정된 상태인 정상상태인지 또는 고정이 해제된 비정상 상태인지를 판단하며, 상기 차량감지센서로부터 입력받은 주행정보에 따라 상기 대중교통 수단이 주행 중인 상태에서 상기 휠체어 고정장치의 고정상태가 비정상상태인 경우 돌발 상황이 발생하였다고 판단하는 컨트롤러를 포함하고, 상기 컨트롤러는 돌발 상황이 발생하였다고 판단될 때, 상기 알림장치로 돌발 상황이 발생하였다는 돌발데이터를 전송하고, 상기 알림장치는 상기 컨트롤러로부터 돌발데이터를 전송받으면 이를 외부로 표출시키고, 상기 휠체어는 이용자가 착석되는 의자와, 상기 의자의 양측에 설치되는 바퀴들과, 후방 하부에 폭 방향으로 수평되게 설치되는 지지프레임을 더 포함하고, 상기 휠체어 구속장치는 육면체로 형성되되 전면에 폭 방향으로 체결공이 형성되는 하우징; 상기 하우징의 내부에서 승하강 가능하도록 설치되며, 승강 시 상기 하우징의 체결공보다 상향되게 배치되되, 하강 시 상기 하우징의 체결공에 노출되도록 하강하여 상기 체결공으로 삽입된 상기 휠체어의 상기 지지프레임을 고정시키는 고정부들; 상기 하우징의 상기 체결공으로 상기 지지프레임이 삽입되었는지의 여부를 감지하는 보조센서를 더 포함하고, 상기 고정부는 수직판과, 상기 수직판의 상단부로부터 수직 연결되는 수평판과, 상기 수평판의 선단부로부터 수직으로 하향되게 형성되는 걸림판을 더 포함하고, 상기 고정부는 상기 보조센서에 의해 상기 체결공으로 상기 지지프레임이 삽입되었는지가 감지되지 않을 때는 상기 고정부들을 승강한 상태로 배치시키되, 상기 보조센서에 의해 상기 체결공으로 상기 지지프레임이 삽입되었는지가 감지되는 경우 상기 고정부들을 하강시키는 것이다.

또한 본 발명에서 상기 휠체어 고정상태 판단시스템은 안전벨트로 이루어져 상기 휠체어 고정장치에 의해 고정된 휠체어로부터 이용자를 구속시키는 구속장치; 상기 구속장치의 체결 여부를 감지하는 제2 감지센서를 더 포함하고, 상기 컨트롤러는 상기 제2 감지센서로부터 입력받은 감지데이터를 통해 상기 구속장치의 구속상태를 판단하며, 상기 대중교통 수단이 주행 중인 상태에서 상기 구속장치의 구속이 해제된 상태인 경우 돌발 상황이 발생하였다고 판단하는 것이 바람직하다.

삭제

또한 본 발명에서 상기 감지센서는 레이저신호를 편향하여 출사시켜 상기 영역(S)을 스캔하는 제1 감지센서와, 상기 영역(S)의 바닥에 이격되게 설치되되 상기 휠체어 구속장치에 의해 휠체어가 구속될 때 휠체어의 양바퀴의 무게를 감지하는 제3 감지센서 중 적어도 하나 이상인 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서 상기 알림장치는 상기 영역(S)에 인접하게 설치되는 이용자 알림장치와, 운전석에 설치되는 운전자 알림장치를 더 포함하고, 상기 운전자 알림장치는 상기 컨트롤러로부터 전송받은 상기 휠체어 고정장치의 고정상태와, 상기 구속장치의 구속상태, 상기 주행정보, 상기 돌발데이터를 기 설정된 그래픽 사용자 인터페이스(GUI, Graphic User Interface)를 통해 전시하는 것이 바람직하다.

삭제

상기 과제와 해결수단을 갖는 본 발명에 따르면 제1 감지센서 및 제3 감지센서가 고정된 휠체어의 움직임을 감지하고, 컨트롤러가 제1, 3 감지센서들에 의해 검출된 움직임정보 및 차량감지센서에 의해 검출된 주행정보를 분석하여 돌발 상황 발생여부를 판단하도록 구성됨으로써 차량 이동 중 휠체어가 휠체어 고정장치로부터 이탈되는 돌발 상황을 신속하게 감지할 수 있게 된다.

또한 본 발명에 의하면 제2 감지센서가 구속장치의 체결상태를 감지하고, 컨트롤러가 제2 감지센서에 의해 검출된 체결정보 및 차량 주행정보를 분석하여 돌발 상황 발생여부를 판단하도록 구성됨으로써 차량 이동 중 구속장치의 체결이 해제되는 돌발 상황을 더욱 신속하게 감지할 수 있게 된다.

또한 본 발명에 의하면 돌발 상황 발생 시 운전자 알림장치 및 이용자 알림장치에 의해 돌발데이터가 외부로 표출되도록 구성됨으로써 돌발 상황에 대한 신속한 대처가 이루어지도록 하여 버스의 흔들림으로 인한 휠체어 이용자의 안전사고를 효과적으로 방지할 수 있게 된다.

또한 본 발명에 의하면 고정부가 승하강 가능하도록 구성됨과 동시에 보조센서에 의하여 하우징의 체결공으로 휠체어의 지지프레임이 삽입되었는지가 감지되어 지지프레임이 삽입될 때 고정부가 하강하여 지지프레임을 지지함으로써 휠체어 이용자가 휠체어를 고정시키기 위한 별도의 작업을 수행하지 않아도 휠체어를 견고하게 고정시킬 수 있게 된다.

도 1은 등록실용신안 제20-0481603호(고안의 명칭 : 휠체어 고정장치)에 개시된 휠체어 고정장치를 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예인 휠체어 고정상태 판단시스템을 나타내는 구성도이다.
도 3은 도 2를 나타내는 예시도이다.
도 4는 도 3의 평면도이다.
도 5는 도 3을 다른 각도에서 바라본 사시도이다.
도 6은 도 2의 컨트롤러를 나타내는 블록도이다.
도 7은 도 2의 휠체어 고정장치를 나타내는 사시도이다.
도 8은 도 7의 도 8의 고정부를 나타내는 사시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 설명한다.

도 2는 본 발명의 일실시예인 휠체어 고정상태 판단시스템을 나타내는 구성도이고, 도 3은 도 2를 나타내는 예시도이고, 도 4는 도 3의 측면도이고, 도 5는 도 3을 다른 각도에서 바라본 사시도이다.

본 발명의 일실시예인 휠체어 고정상태 판단시스템(1)은 대중교통, 특히 저상버스에 설치되어 휠체어를 고정시킴과 동시에 센서로부터 입력된 감지데이터를 통해 휠체어의 고정상태를 판단하며, 버스 제어단말기로부터 입력되는 버스 이동속도를 통해 버스가 이동 중인 상태에서 휠체어의 고정이 해제되었다고 판단되는 경우 이를 외부로 표출하여 휠체어 이용자 및 운전자가 이를 인지하여 안전사고를 효율적으로 방지하기 위한 것이다.

이때 본 발명에서는 설명의 편의를 위해 시스템이 적용되는 교통수단을 저상버스로 한정하여 예를 들어 설명하였으나, 교통수단은 저상버스에 한정되지 않으며 공지된 다양한 교통수단에 적용될 수 있음은 당연하다.

또한 휠체어 고정상태 판단시스템(1)은 도 2 내지 5에 도시된 바와 같이, 저상버스의 내부에 수직 설치되어 휠체어를 고정시키는 휠체어 고정장치(3)와, 휠체어 고정장치(3)에 의해 고정된 휠체어 이용자를 보호하기 위한 안전벨트인 구속장치(5)와, 휠체어가 고정되는 영역(S)을 감지하는 스캔 레이저센서인 제1 감지센서(11)와, 구속장치(5)의 체결 상태를 감지하기 위한 제2 감지센서(12)와, 바닥에 이격되게 배치되어 고정된 휠체어(50)의 양 바퀴(51)들의 무게를 측정하는 제3 감지센서(13)와, 후술되는 컨트롤러(2)의 제어에 따라 경고데이터를 외부로 표출하는 이용자 알림장치(6)와, 운전석에 설치되어 컨트롤러(2)의 제어에 따라 고정상태 및 경고데이터를 디스플레이 하는 운전자 알림장치(7)와, 버스의 주행속도를 감지하는 차량감지센서(8)와, 이들을 제어 및 관리하는 컨트롤러(2)와, 연결대상(2), (3), (5), (6), (7), (8), (11), (12), (13)들 사이의 데이터 이동경로를 제공하는 통신망(10)으로 이루어진다.

이때 컨트롤러(2) 및 제어대상 (3), (5), (6), (7), (8), (11), (12), (13)들은 통신망(10)으로 연결되어 데이터를 송수신하고, 상세하게로는 통신망(10)은 RS485 또는 CAN(Controller Area Network)인 것이 바람직하다.

이때 휠체어(50)는 이용자가 안착되는 의자와, 의자의 양측에 설치되는 바퀴(51)들과, 후방 하부에 폭 방향으로 연결되는 지지프레임(53)을 포함하는 공지된 다양한 형상 및 구성으로 형성될 수 있다.

을 포함하는 다양한 형상 및 구성으로 이루어질 수 있되, 후방의 하부에는 폭 방향으로 연결되는 지지프레임(53)

이용자 알림장치(6)는 휠체어가 안착되는 공간에 인접한 벽체에 설치되며, 컨트롤러(2)로부터 돌발 데이터를 전송받는 경우 이를 외부로 표출한다. 이때 표출방식은 경고등, 경고방송 및 경고음 등으로 이루어질 수 있다.

또한 이용자 알림장치(6)는 비상버튼이 전면에 설치되어 비상버튼이 감지되는 경우 컨트롤러(2)로 돌발 발생 데이터를 전송함과 동시에 경고음을 외부로 표출한다.

이때 휠체어 이용자는 휠체어 고정장치(3) 또는 구속장치(5)의 이상으로 인한 호출이 필요하거나 또는 하차 호출이 필요한 경우 이용자 알림장치(6)의 비상버튼을 가압할 수 있다.

즉 이용자 알림장치(6)는 1)휠체어 이용자에 의해 비상버튼이 가압되는 경우 경고음을 표출하며, 2)컨트롤러(2)로부터 돌발 데이터를 전송받는 경우 경고방송을 표출함으로써 긴급한 상황에 대한 신속한 대처가 이루어질 수 있도록 한다.

구속장치(5)는 공지된 안전벨트로 이루어지며, 고정된 휠체어 이용자에게 탈착되어 휠체어 이용자를 휠체어에 구속시킨다.

제1 감지센서(11)는 고정된 휠체어의 후벽에 설치되며, 레이저신호를 편향시킨 상태로 전방으로 출사시켜 고정된 휠체어를 스캔함으로써 고정된 휠체어의 움직임을 감지하기 위한 장치이다.

또한 제1 감지센서(11)는 검출된 감지데이터를 컨트롤러(2)로 전송하고, 컨트롤러(2)는 제1 감지센서(11)로부터 전송받은 감지데이터(이하 제1 감지데이터라고 함)를 분석하여 휠체어(50)의 고정상태를 판단하게 된다.

제2 감지센서(12)는 구속장치(5)의 체결 상태를 감지하며, 검출된 감지데이터(이하 제2 감지데이터라고 함)를 컨트롤러(2)로 전송한다. 이때 컨트롤러(2)는 제2 감지센서(12)로부터 전송받은 제2 감지데이터를 분석하여 휠체어(50)의 구속상태를 판단하게 된다.

제3 감지센서(13)는 고정된 휠체어가 배치되는 바닥에 이격되게 설치되어 휠체어(50)의 양 바퀴(51)들의 무게들을 각각 측정한다.

또한 제3 감지센서(13)는 측정데이터들을 컨트롤러(2)로 전송하고, 컨트롤러(2)는 전송받은 측정데이터들을 통해 휠체어의 움직임을 예측하여 고정상태를 판단한다.

운전자 알림장치(7)는 운전석 전방에 설치되며, 컨트롤러(2)로부터 전송받은 버스 주행정보, 고정상태 정보, 구속상태 정보, 돌발 정보 등을 기 제작된 그래픽 사용자 인터페이스(GUI, Graphic User Interface)를 통해 디스플레이 함으로써 운전자는 GUI를 통해 다양한 정보를 쉽게 열람할 수 있을 뿐만 아니라 돌발 상황 발생 시 신속한 대응을 수행할 수 있게 된다.

이때 그래픽 사용자 인터페이스의 전시 방식은 공지된 다양한 방식이 적용될 수 있기 때문에 상세한 설명은 생략하기로 한다.

차량감지센서(8)는 자이로센서, 가속도 센서 등으로 이루어져 버스의 이동속도를 포함하는 주행정보를 검출하며, 검출된 주행정보를 컨트롤러(2)로 전송한다.

휠체어 고정장치(3)는 휠체어를 고정시키기 위한 장치로서, 휠체어를 특정 공간에 고정시킬 수 있는 다양한 기술 및 방법이 적용될 수 있으나, 본 발명에서는 휠체어를 견고하게 고정시킬 수 있을 뿐만 아니라 휠체어의 고정작업이 간단하게 이루어져 사용의 편의성을 높일 수 있도록 한다.

또한 휠체어 고정장치(3)는 고정장치가 고정된 상태인지 또는 해제된 상태인지를 나타내는 상태정보를 컨트롤러(2)로 전송한다.

도 6은 도 2의 컨트롤러를 나타내는 블록도이다.

컨트롤러(2)는 도 6에 도시된 바와 같이, 제어부(21)와, 메모리(22), 통신 인터페이스부(23), 데이터 입력 및 분석부(24), 고정상태 판단부(25), 구속상태 판단부(26), 돌발 상황 발생여부 판단부(27)로 이루어진다.

제어부(21)는 컨트롤러(2)의 O.S(Operating System)이며, 제어대상(22), (23), (24), (25), (26), (27)들을 관리 및 제어한다.

또한 제어부(21)는 통신 인터페이스부(23)를 통해 제1 감지센서(11)로부터 전송받은 제1 감지데이터를 데이터 입력 및 분석부(24)로 입력하고, 제2 감지센서(12)로부터 전송받은 제2 감지데이터를 데이터 입력 및 분석부(24)로 입력하고, 제3 감지센서(13)로부터 전송받은 측정데이터를 데이터 입력 및 분석부(24)로 입력한다.

또한 제어부(21)는 데이터 입력 및 분석부(24)에 의해 제1 감지데이터 또는 측정데이터가 분석되면, 분석된 분석데이터를 고정상태 판단부(25)로 입력한다.

또한 제어부(21)는 데이터 입력 및 분석부(24)에 의해 제2 감지데이터가 분석되면, 분석된 분석데이터를 구속상태 판단부(26)로 입력한다.

또한 제어부(21)는 통신 인터페이스부(23)를 통해 차량감지센서(8)로부터 전송받은 측정데이터를 돌발 상황 발생여부 판단부(27)로 입력한다.

또한 제어부(21)는 고정상태 판단부(25)에 의해 고정상태가 판단되면, 판단데이터를 돌발 상황 발생여부 판단부(27)로 입력함과 동시에 운전자 알림장치(7)로 전송한다.

또한 제어부(21)는 구속상태 판단부(26)에 의해 구속상태가 판단되면, 판단데이터를 돌발 상황 발생여부 판단부(27)로 입력함과 동시에 운전자 알림장치(7)로 전송한다.

또한 제어부(21)는 돌발 상황 발생여부 판단부(27)에 의해 돌발 상황이 발생되었다고 판단되면, 돌발 데이터를 이용자 알림장치(6) 및 운전자 알림장치(7)로 전송한다. 이때 이용자 알림장치(6)는 컨트롤러(2)로부터 돌발 데이터를 전송받으면 기 제작된 경고음 또는 경고방송을 표출하고, 운전자 알림장치(7)는 컨트롤러(2)로부터 돌발 데이터를 전송받으면 이를 표출하여 운전자가 돌발 상황이 발생되었음을 신속하게 인지할 수 있도록 한다.

메모리(22)에는 데이터들이 저장된다.

통신 인터페이스부(23)는 통신망(10)과의 접속을 지원하여 데이터를 송수신한다.

데이터 입력 및 분석부(24)는 제1 감지센서(11)에 의한 제1 감지데이터를 분석하며, 상세하게로는 제1 감지센서(11)에 의해 스캔정보를 분석하여 고정된 휠체어의 움직임 정보를 검출한다. 이때 데이터 입력 및 분석부(24)는 검출된 움직임정보를 포함하는 분석데이터를 고정상태 판단부(25)로 입력한다.

또한 데이터 입력 및 분석부(24)는 제3 감지센서(13)에 의한 제3 감지데이터를 분석하며, 상세하게로는 제3 감지센서(13)에 의해 측정된 무게를 분석하여 고정된 휠체어의 양바퀴의 움직임 정보를 검출한다. 이때 데이터 입력 및 분석부(24)는 검출된 움직임정보를 포함하는 분석데이터를 고정상태 판단부(25)로 입력한다.

또한 데이터 입력 및 분석부(24)는 제2 감지센서(12)에 의한 제2 감지데이터를 분석하여 구속장치(5)의 체결정보를 검출한다. 이때 데이터 입력 및 분석부(24)는 검출된 체결정보를 구속상태 판단부(26)로 입력한다.

고정상태 판단부(25)는 데이터 입력 및 분석부(24)로부터 입력된 움직임 정보를 통해 고정된 휠체어(50)의 고정 상태를 판단하며, 상세하게로는 휠체어(50)의 움직임이 기 설정된 임계치 이하이면 고정상태를 ‘정상‘으로 판단하고, 휠체어(50)의 움직임이 임계치 이상이면 고정상태를 ’비정상‘으로 판단한다.

또한 고정상태 판단부(25)는 검출된 판단결과 데이터를 돌발 상황 발생여부 판단부(27)로 입력함과 동시에 운전자 알림장치(7)로 전송한다.

즉 고정상태 판단부(25)는 휠체어(50)가 휠체어 고정장치(3)에 의해 체결된 상태이면 고정상태를 정상으로 판단하며, 휠체어(50)가 휠체어 고정장치(3)에 의해 체결이 해제된 상태이면 고정상태를 비정상으로 판단한다.

구속상태 판단부(26)는 데이터 입력 및 분석부(24)로부터 입력된 체결정보를 통해 구속장치(5)의 구속상태를 판단하며, 상세하게로는 구속장치(5)가 체결된 상태이면 구속장치(5)의 구속상태를 ‘정상’으로 판단하며, 구속장치(5)가 체결이 해제된 상태이면 구속장치(5)의 구속상태를 ‘비정상’으로 판단한다.

또한 구속상태 판단부(26)는 검출된 판단결과 데이터를 돌발 상황 발생여부 판단부(27)로 입력함과 동시에 운전자 알림장치(7)로 전송한다.

즉 구속상태 판단부(26)는 구속장치(5)가 체결된 상태이면 구속상태를 정상으로 판단하며, 구속장치(5)가 체결이 해제된 상태이면 구속상태를 비정상으로 판단한다.

돌발 상황 발생여부 판단부(27)는 차량감지센서(8)로부터 입력된 주행정보와, 고정상태 판단부(25)로부터 입력된 고정상태 정보를 통해 돌발 상황이 발생되었는지를 판단한다. 이때 돌발 상황 발생여부 판단부(27)는 만약 돌발 상황이 발생되었다고 판단되면 돌발 데이터를 이용자 알림장치(6) 및 운전자 알림장치(7)로 전송함으로써 돌발 상황에 대한 신속한 대처가 이루어지도록 한다.

예를 들어 돌발 상황 발생여부 판단부(27)는 버스가 주행 중인 상태에서 고정상태가 정상인 경우 돌발 상황이 발생되지 않았다고 판단하되, 고정상태가 비정상인 경우 돌발 상황이 발생하였다고 판단할 수 있다.

또한 돌발 상황 발생여부 판단부(27)는 버스가 정차 중인 상태인 경우에는 고정상태의 여부와 상관없이 돌발 상황이 발생하지 않았다고 판단할 수 있다.

또한 돌발 상황 발생여부 판단부(27)는 휠체어가 감지영역에 진입한 이후 고정상태가 비정상인 상태에서 버스가 이동하려고 하는 경우 돌발 상황이 발생하였다고 판단할 수 있다.

즉 돌발 상황 발생여부 판단부(27)는 다양한 알고리즘을 통해 돌발 상황 발생여부를 판단할 수 있다.

돌발 상황 발생여부 판단부(27)는 차량감지센서(8)로부터 입력된 주행정보와, 구속상태 판단부(26)로부터 입력된 구속상태 정보를 통해 돌발 상황이 발생되었는지를 판단한다. 이때 돌발 상황 발생여부 판단부(27)는 만약 돌발 상황이 발생되었다고 판단되면 돌발 데이터를 이용자 알림장치(6) 및 운전자 알림장치(7)로 전송함으로써 돌발 상황에 대한 신속한 대처가 이루어지도록 한다.

예를 들어 돌발 상황 발생여부 판단부(27)는 버스가 주행 중인 상태에서 구속상태가 정상인 경우 돌발 상황이 발생되지 않았다고 판단하되, 구속상태가 비정상인 경우 돌발 상황이 발생하였다고 판단할 수 있다.

또한 돌발 상황 발생여부 판단부(27)는 버스가 정차 중인 상태인 경우에는 구속상태의 여부와 상관없이 돌발 상황이 발생하지 않았다고 판단할 수 있다.

또한 돌발 상황 발생여부 판단부(27)는 휠체어가 감지영역에 진입한 이후 구속상태가 비정상인 상태에서 버스가 이동하려고 하는 경우 돌발 상황이 발생하였다고 판단할 수 있다.

도 7은 도 2의 휠체어 고정장치를 나타내는 사시도이고, 도 8은 도 7의 내부에 설치되는 고정부를 나타내는 사시도이다.

휠체어 고정장치(3)는 도 7에 도시된 바와 같이, 육면체 형상의 하우징(31)을 포함한다.

또한 하우징(31)의 전면에는 폭 방향으로 체결공(311)이 형성된다.

이때 체결공(311)은 휠체어 고정장치(3)가 버스의 바닥에 설치될 때 휠체어(50)의 지지프레임(53)의 높이에 대응되는 높이에 형성된다.

즉 휠체어(50)의 지지프레임(53)은 고정 시 휠체어 고정장치(3)의 하우징(31)의 전면의 체결공(311)으로 삽입된다.

또한 하우징(31)의 내부에는 도 8의 고정부(375)들이 간격을 두고 설치된다.

고정부(375)는 하우징(31)의 내부에 설치, 상세하게로는 실린더(미도시)의 로드에 결합되어 실린더 로드의 인출 및 인입에 따라 하우징(3) 내부에서 높이 방향으로 승하강 가능하도록 설치된다.

또한 하우징(31)에는 체결공(311)으로 휠체어(50)의 지지프레임(53)이 삽입되었는지의 여부를 감지하기 위한 보조센서가 설치된다.

또한 고정부(375)들은 승강 시 체결공(311) 보다 상향되게 배치되되, 하강 시 체결공(311)으로 노출되도록 하강된다.

고정부(375)는 도 8에 도시된 바와 같이, 수직판(3751)과, 수직판(3751)의 상단부로부터 수직 연결되는 수평판(3753)과, 수평판(3753)의 단부에 수직으로 하향되게 연결되는 걸림판(3755)으로 이루어진다.

또한 수평판(3753)의 하면에는 곡면 형상의 홈(3757)이 형성되고, 홈(3757)으로는 휠체어(50)의 지지프레임(53)이 삽입되게 된다.

즉 고정부(375)는 전술하였던 바와 같이, 하우징(3) 내부에서 승하강 가능하도록 설치됨과 동시에 하강 시 걸림판(3755)이 하우징(31)의 체결공(311)으로 노출되게 설치되고, 이에 따라 하우징(3)의 체결공(311)으로 지지프레임(53)이 삽입되면 고정부(375)가 하강하여 고정부(375)의 홈(3757)으로 지지프레임(53)이 삽입되고, 삽입된 지지프레임(53)은 걸림판(3755)에 의해 지지되어 휠체어(50)를 고정시킬 수 있게 된다.

또한 휠체어 구속장치(3)는 보조센서(미도시)에 의해 체결공(311)으로 지지프레임(53)의 삽입이 감지되지 않을 때는 고정부(375)들을 승강시킨 상태로 배치시키되, 보조센서(미도시)에 의해 지지프레임(53)이 감지되는 경우 고정부(375)들을 하강시킴으로써 지지프레임(53)을 고정시킨다.

이와 같이 본 발명의 일실시예인 휠체어 고정상태 판단시스템(1)은 고정부(375)가 승하강 가능하도록 구성됨과 동시에 보조센서에 의하여 하우징(3)의 체결공(311)으로 휠체어(50)의 지지프레임(53)이 삽입되었는지가 감지되어 지지프레임(53)이 삽입될 때 고정부(375)가 하강하여 지지프레임(53)을 지지함으로써 휠체어 이용자가 휠체어(50)를 고정시키기 위한 별도의 작업을 수행하지 않아도 휠체어(50)를 견고하게 고정시킬 수 있게 된다.

또한 본 발명의 휠체어 고정상태 판단시스템(1)은 제1 감지센서(11) 및 제3 감지센서(13)가 고정된 휠체어(50)의 움직임을 감지하고, 컨트롤러(2)가 제1, 3 감지센서(11), (13)들에 의해 검출된 움직임정보 및 차량감지센서(8)에 의해 검출된 주행정보를 분석하여 돌발 상황 발생여부를 판단하도록 구성됨으로써 차량 이동 중 휠체어(50)가 휠체어 고정장치(3)로부터 이탈되는 돌발 상황을 신속하게 감지할 수 있게 된다.

또한 본 발명의 휠체어 고정상태 판단시스템(1)은 제2 감지센서(12)가 구속장치(5)의 체결상태를 감지하고, 컨트롤러(2)가 제2 감지센서(12)에 의해 검출된 체결정보 및 차량 주행정보를 분석하여 돌발 상황 발생여부를 판단하도록 구성됨으로써 차량 이동 중 구속장치(5)의 구속이 채제되는 돌발 상황을 신속하게 감지할 수 있게 된다.

또한 본 발명의 휠체어 고정상태 판단시스템(1)은 돌발 상황 발생 시 운전자 알림장치(7) 및 이용자 알림장치(6)에 의해 돌발데이터가 외부로 표출되도록 구성됨으로써 돌발 상황에 대한 신속한 대처가 이루어지도록 하여 버스의 흔들림으로 인한 휠체어 이용자의 안전사고를 효과적으로 방지할 수 있게 된다.

1:휠체어 고정상태 판단시스템 2:컨트롤러
3:휠체어 고정장치 5:구속장치 6:이용자 알림장치
7:운전자 알림장치 8:차량감지센서 10:통신망
11:제1 감지센서 12:제2 감지센서 13:제3 감지센서
21:제어부 22:메모리 23:통신 인터페이스부
24:데이터 입력 및 분석부 25:고정상태 판단부
26:구속상태 판단부 27:돌발 상황 발생여부 판단부
31:하우징 50:휠체어 51:바퀴
53:지지프레임 31:고정 플레이트 313:수직 플레이트
375:고정부

Claims

대중교통 수단에 설치되어 기 설정된 영역(S)으로 이동한 휠체어를 안전하게 고정시키기 위한 휠체어 고정상태 판단시스템에 있어서:
알림장치;
상기 휠체어를 고정시키는 휠체어 고정장치;
상기 휠체어 고정장치에 의해 고정된 휠체어의 움직임을 감지하는 감지센서;
상기 대중교통 수단의 속도를 포함하는 주행정보를 검출하는 차량감지센서;
상기 감지센서로부터 입력된 감지센서를 분석하여 상기 휠체어가 상기 휠체어 고정장치에 의해 고정된 상태인 정상상태인지 또는 고정이 해제된 비정상 상태인지를 판단하며, 상기 차량감지센서로부터 입력받은 주행정보에 따라 상기 대중교통 수단이 주행 중인 상태에서 상기 휠체어 고정장치의 고정상태가 비정상상태인 경우 돌발 상황이 발생하였다고 판단하는 컨트롤러를 포함하고,
상기 컨트롤러는 돌발 상황이 발생하였다고 판단될 때, 상기 알림장치로 돌발 상황이 발생하였다는 돌발데이터를 전송하고, 상기 알림장치는 상기 컨트롤러로부터 돌발데이터를 전송받으면 이를 외부로 표출시키고,
상기 휠체어는
이용자가 착석되는 의자와, 상기 의자의 양측에 설치되는 바퀴들과, 후방 하부에 폭 방향으로 수평되게 설치되는 지지프레임을 더 포함하고,
상기 휠체어 구속장치는
육면체로 형성되되 전면에 폭 방향으로 체결공이 형성되는 하우징;
상기 하우징의 내부에서 승하강 가능하도록 설치되며, 승강 시 상기 하우징의 체결공보다 상향되게 배치되되, 하강 시 상기 하우징의 체결공에 노출되도록 하강하여 상기 체결공으로 삽입된 상기 휠체어의 상기 지지프레임을 고정시키는 고정부들;
상기 하우징의 상기 체결공으로 상기 지지프레임이 삽입되었는지의 여부를 감지하는 보조센서를 더 포함하고,
상기 고정부는
수직판과, 상기 수직판의 상단부로부터 수직 연결되는 수평판과, 상기 수평판의 선단부로부터 수직으로 하향되게 형성되는 걸림판을 더 포함하고,
상기 고정부는 상기 보조센서에 의해 상기 체결공으로 상기 지지프레임이 삽입되었는지가 감지되지 않을 때는 상기 고정부들을 승강한 상태로 배치시키되, 상기 보조센서에 의해 상기 체결공으로 상기 지지프레임이 삽입되었는지가 감지되는 경우 상기 고정부들을 하강시키는 것을 특징으로 하는 휠체어 고정상태 판단시스템.
청구항 제1항에 있어서, 상기 휠체어 고정상태 판단시스템은
안전벨트로 이루어져 상기 휠체어 고정장치에 의해 고정된 휠체어로부터 이용자를 구속시키는 구속장치;
상기 구속장치의 체결 여부를 감지하는 제2 감지센서를 더 포함하고,
상기 컨트롤러는 상기 제2 감지센서로부터 입력받은 감지데이터를 통해 상기 구속장치의 구속상태를 판단하며, 상기 대중교통 수단이 주행 중인 상태에서 상기 구속장치의 구속이 해제된 상태인 경우 돌발 상황이 발생하였다고 판단하는 것을 특징으로 하는 휠체어 고정상태 판단시스템.
청구항 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 감지센서는
레이저신호를 편향하여 출사시켜 상기 영역(S)을 스캔하는 제1 감지센서와, 상기 영역(S)의 바닥에 이격되게 설치되되 상기 휠체어 구속장치에 의해 휠체어가 구속될 때 휠체어의 양바퀴의 무게를 감지하는 제3 감지센서 중 적어도 하나 이상인 것을 특징으로 하는 휠체어 고정상태 판단시스템.
청구항 제2항에 있어서, 상기 알림장치는
상기 영역(S)에 인접하게 설치되는 이용자 알림장치와, 운전석에 설치되는 운전자 알림장치를 더 포함하고,
상기 운전자 알림장치는 상기 컨트롤러로부터 전송받은 상기 휠체어 고정장치의 고정상태와, 상기 구속장치의 구속상태, 상기 주행정보, 상기 돌발데이터를 기 설정된 그래픽 사용자 인터페이스(GUI, Graphic User Interface)를 통해 전시하는 것을 특징으로 하는 휠체어 고정상태 판단시스템.
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