KR101892004B1 - 홀센서를 적용한 동작의도 파악 제어장치 및 이를 이용한 이동보조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 사용자의 조작 의지를 파악할 수 있도록 하는 손잡이 형태의 시스템으로서 직진 혹은 회전 운동을 하는 축의 동작을 2D 혹은 3D 홀센서로 감지하며 수직 하중으로 인한 오프셋 제거 및 직동운동 보장을 위한 볼 스플라인 및 리니어 부시로 이루어진 모듈로 구성된 안정적인 제어 시스템을 제공한다. 본 발명은 사용자의 의지를 파악하고 이를 동작으로 변환해주는 홀센서를 적용한 동작의도 파악 제어장치로써 보행기, 카트, 유모차 등의 이동보조장치에서 손잡이를 잡고 움직이는 모든 장치에 적용될 수 있다.
이에 본 발명은, 사용자가 파지하는 센서손잡이의 외관을 형성하는 외부파이프; 상기 외부파이프 내에 관입되는 내부파이프; 상기 내부파이프 내에서 축방향으로 직선 운동 가능하게 설치되는 축어셈블리; 및 상기 축어셈블리에 장착되는 축장착부와 상기 내부파이프에 장착되는 센서회로를 포함하는 홀센서어셈블리;를 포함하여 외부시스템에 고정되어 외부파이프 및 내부파이프의 움직임에 따른 직진운동거리를 측정하여 사용자의 동작에 따라 이동성을 부여하는 홀센서를 적용한 동작의도 파악 제어장치를 제공한다.

Description

홀센서를 적용한 동작의도 파악 제어장치 및 이를 이용한 이동보조장치 { A CONTROL APPARATUS FOR GRASPING THE INTENTS TO MOVE USING HALL SENSOR AND AN ELECTRONIC MOVING VEHICLE THEREOF }

본 발명은 홀센서를 통한 사용자의 동작의도를 파악 제어하기 위한 장치로써, 좀더 상세하게는 노약자 및 장애인의 이동을 보조하기 위한 이동 보조 장치 등에 활용되는 것으로 사용자의 조작 의지를 직관적으로 파악하여 보행 보조장치 등의 시스템을 제어하기 위한 홀센서를 적용한 동작의도 파악 제어장치 및 이를 이용한 이동보조장치에 관한 것이다.

최근 들어 기술이 급성장함에 따라, 많은 산업 분야에서 사용자의 조작 의지를 직관적으로 파악하여 사용자의 조작 의지에 따라 시스템을 제어하기 위한 장치 개발이 활발히 진행되고 있다. 특히, 로봇 또는 자동차 산업의 분야에서 사용자의 동작에 따라 로봇 또는 자동차를 제어하는 기술이 상용화되고 있다.

시스템이 사용자의 조작 의지에 순응하도록 하는 기술은 모션 컴플라이언스 (Motion Compliance) 제어 기술로 일반화할 수 있다. 이와 같은 시스템은 궁극적으로는 사용자의 조작 의지를 표현하는 수단인 마스터와 마스터에 의한 조작에 순응하여 움직이는 슬레이브로 구성되며, 마스터와 슬레이브는 동일한 하드웨어에 구현된다.

사용자의 직관적인 조작 의지 파악을 위해서는 조작력을 측정하는 하드웨어와 조작 의지를 파악하는 소프트웨어가 구비되어야 한다. 소프트웨어인 제어 시스템은 하드웨어의 사양에 따라 설계되는 것이 일반적이므로 먼저 사용되는 하드웨어에 따라 종래의 기술 분류가 가능하다.

종래의 사용자 조작 의지를 파악하기 위한 방법의 일례로 조이스틱이나 마우스를 들 수 있다. 그러나 조이스틱이나 마우스를 조작하기 위하여 사용자가 적어도 한 손을 조이스틱이나 마우스에 고정적으로 사용해야 하는 제약이 따른다. 또한 사용자가 조작법을 학습해서 익숙해져야 하는 과정이 반드시 필요하다.

또한, 조작력을 측정하는 가장 손쉬운 방법은 로드셀 원리를 이용하는 6축의 힘/모멘트 센서를 사용하는 것이다. 이 방법은 측정 정밀성과 대역 면에서 탁월하지만 일반적으로 매우 고가이고, 요구되는 측정력 사양에 따라 자체 중량이 큰 문제가 있다.

또 다른 일반적은 방법은 FSR(Force Sensitive Resister) 소자를 이용하는 방법이 있다. FSR은 힘/압력이 가해지면 양단의 저항이 감소하는 특성을 가지고 있으며 이를 이용하면 간단히 힘/압력을 측정할 수 있는 장점이 있다. 하지만 FSR은 히스테리시스와 같은 비선형적 특성이 매우 커서 정확한 측정이 필요한 곳에 적용되기에는 무리가 있으며, 가격 또한 상대적으로 고가이다.

이와 같이 종래의 사용자의 작동의지를 파악하는 시스템은 매우 무겁고 복잡한 구조를 채용하고 있거나, 고가이므로 현실적으로 이를 채용하기 위해서 단순하고 컴팩트한 사용자의 동작의도 파악 시스템이 요구되고 있다.

특히, 이동보조장치에서는 기존에 수동으로 사용자가 직접 장치의 무게를 모두 감안하여 장치를 움직여야 했으므로 힘이 없는 사용자의 경우 조작이 어렵고 힘들게 되는 문제가 있었다. 이에 사용자는 기존에 비해 힘을 약간만 사용하고 장치를 이동시킬 수 있도록 하는 작동의도 파악 장치가 요구되고 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 상기와 같은 문제를 극복하기 위한 것으로 사용자의 작동의지를 나타내는 작용 힘과 모멘트를 직진운동 거리로 변환하여 측정할 수 있도록 홀센서 어셈블리와 예압모듈을 이용하여 사용자가 작은 힘으로도 장치에 동작의도를 전달할 수 있도록 하는 홀센서를 적용한 동작의도 파악 제어장치 및 이를 이용한 이동보조장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 단순하고 컴팩트한 구조를 가지는 센서손잡이를 활용하여 이동보조장치를 이용하는 사용자의 작동의지를 쉽게 파악할 수 있도록 하는 홀센서를 적용한 동작의도 파악 제어장치 및 이를 이용한 이동보조장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 내부파이프 및 외부파이프의 단순한 구조를 채용하고, 파이프 내부에 홀센서어셈블리 및 압축스프링을 포함하는 예압모듈을 적용하여 저렴한 비용의 동작의도 파악 제어장치 및 이를 이용한 이동보조장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 2D 또는 3D 홀센서 어셈블리와 압축스프링 및 예압링을 포함하는 예압모듈에 따라 사용자의 미세작동에 따라 정확하게 제어할 수 있는 센서시스템으로부터 얻은 값들을 이용하여 사용자의 조작의지를 정확하게 판단할 수 있도록 하는 동작의도 파악 제어장치 및 이를 이용한 이동보조장치를 제공하는 것이다.

본 발명은 앞서 상술한 목적을 달성하기 위하여 바람직한 양태로써 다음과 같은 구성을 가진 실시예에 의하여 구현될 것이다. 본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 다음과 같은 기술적인 구성을 제공한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은 사용자가 파지하는 센서손잡이의 외관을 형성하는 외부파이프; 상기 외부파이프 내에 관입되는 내부파이프; 상기 내부파이프 내에서 축방향으로 직선 운동 가능하게 설치되는 축어셈블리; 및 상기 축어셈블리에 장착되는 축장착부와 상기 내부파이프에 장착되는 센서회로를 포함하는 홀센서어셈블리;를 포함하여 외부시스템에 고정되어 외부파이프 및 내부파이프의 움직임에 따른 직진운동거리를 측정하여 사용자의 동작에 따라 이동성을 부여하는 홀센서를 적용한 동작의도 파악 제어장치를 제공한다.

이에 상기 홀센서어셈블리는, 상기 축장착부에 자석부착부를 포함하고, 상기 자석부착부에 마그네틱이 부착되어 있고, 상기 마그네틱과 상기 센서회로를 통해 홀센싱을 하여 사용자의 작동의지를 파악하도록 한다.

그리고, 상기 축어셈블리에 장착되는 압축스프링과 예압링을 포함하여 내부파이프 및 외부파이프에 가해지는 힘에 의해 사용자의 동작의도를 파악하는 예압모듈;을 포함한다.

또한, 상기 예압모듈은, 상기 압축스프링이 상기 축어셈블리의 축방향으로 끼워지는 다수개의 탄성스프링으로 형성되고, 상기 예압링이 상기 압축스프링 일단에 고정되어 압축스프링의 압력을 받아 사용자의 작동의지를 파악하도록 한다.

상기 예압모듈은, 초기 오프셋 및 스프링 상수 값을 조정하여 사용자가 가하는 힘에 따라 작동의지를 파악한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 축어셈블리가 상기 내부파이프 내에서 축방향으로 이동 가능하도록 설치되며, 압축력을 사용자에 맞게 조절하여 직진 운동 거리를 조절할 수 있도록 하는 리니어부시;를 추가로 포함한다.

그리고, 상기 리니어부시는, 상기 내부파이프와의 사이에 설치되어 축방향으로 왕복시 마찰을 저감시키는 볼스플라인;을 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 홀센서어셈블리는, 다수개의 자석부착부 및 마그네틱을 포함하고, 상기 마그네틱에 대응되는 센서회로를 포함할 수 있다.

이에 상기 홀센서어셈블리는, 내부파이프와 외부파이프의 축방향에 따라 다수 개 설치될 수 있다.

그리고, 상기 홀센서어셈블리는, 적용되는 힘과 모멘트를 표현하기 위해 홀 센서의 구속 특성을 이용하여 각각의 홀 센서로부터 입력되는 거리 값을 측정함으로써 사용자의 조작 의지를 판단하도록 한다.

상기 홀센서어셈블리는, 평면상의 거리 움직임을 통하여 힘과 토크를 측정하는 2D 홀센서이거나, 3차원 상의 움직임을 통하여 힘과 토크를 측정하는 3D 홀센서로 형성될 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 외부파이프는, 사용자가 힘을 전달할 수 있는 스틸, 알루미늄, 플라스틱, 고무 등의 재질로 형성될 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 사용자가 앉을 수 있는 안장; 상기 안장의 좌우에 설치되어 안장을 지지하고 프레임 및 외장패널을 구비하는 지지부재; 상기 안장을 지지하는 래그; 구동바퀴;를 포함하는 전동식 이동보조장치에 있어서, 사용자가 파지하는 센서손잡이의 외관을 형성하는 외부파이프; 상기 외부파이프 내에 관입되는 내부파이프; 상기 내부파이프 내에서 축방향으로 직선 운동 가능하게 설치되는 축어셈블리; 상기 축어셈블리에 장착되는 축장착부와 상기 내부파이프에 장착되는 센서회로를 포함하는 홀센서어셈블리;를 포함하여 외부시스템에 고정되어 외부파이프 및 내부파이프의 움직임에 따른 직진운동거리를 측정하여 사용자의 동작에 따라 이동성을 부여하는 홀센서를 적용한 동작의도 파악 제어장치를 장착한 이동보조장치를 제공한다.

이에 상기 홀센서를 적용한 동작의도 파악 제어장치는, 상기 홀센서어셈블리의 축장착부에 자석부착부를 포함하고, 상기 자석부착부에 마그네틱이 부착되어 있고, 상기 마그네틱과 상기 센서회로를 통해 홀센싱을 하여 사용자의 작동의지를 파악하도록 한다.

그리고, 상기 축어셈블리에 장착되는 압축스프링과 예압링을 포함하여 내부파이프 및 외부파이프에 가해지는 힘에 의해 사용자의 동작의도를 파악하는 예압모듈;을 포함할 수 있다.

상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 전술한 과제 해결 수단 및 후술할 구성과 결합, 작동관계에 의해서 다음과 같은 효과를 도모할 수 있다.

본 발명은, 홀센서 어셈블리와 예압모듈을 이용하여 사용자가 작은 힘으로도 장치에 동작의도를 전달할 수 있으며, 단순하고 컴팩트한 구조를 가지는 센서손잡이를 활용하여 이동보조장치를 이용하는 사용자의 작동의지를 쉽게 파악할 수 있도록 한다.

본 발명은 또한, 구현 비용이 매우 저렴하며, 작은 크기로 구현이 가능하고, 구조적 최적화를 통해 측정 힘 사이의 상호 간섭을 방지할 수 있어 큰 하중이 걸려 힘이 작용하는 상태(사용자 무게, 수하물)에서도 사용자 의지(힘, 모멘트)의 측정이 가능하도록 한다.

본 발명은 또한, 내부파이프 및 외부파이프의 단순한 구조를 채용하고, 파이프 내부에 홀센서어셈블리 및 압축스프링을 포함하는 예압모듈을 적용하여 저렴한 비용으로 경제성을 도모할 수 있고, 2D 또는 3D 홀센서 어셈블리와 압축스프링 및 예압링을 포함하는 예압모듈에 따라 사용자의 미세작동에 따라 정확하게 제어할 수 있는 센서시스템으로부터 얻은 값들을 이용하여 사용자의 조작의지를 정확하게 판단할 수 있게 된다.

본 발명은 또한, 홀센서어셈블리 및 예압모듈을 통해 직동운동량을 측정할 수 있는 동작 인식 제어시스템을 제공하여, 가격이 저렴하고 사용자가 사용하기 편리한 시스템을 개발할 수 있고, 예압모듈에 포함된 압축스프링의 특정 범위를 다양하게 선택할 수 있어 다양한 오프셋 조건을 간단하게 적용하여 사용할 수 있다.

본 발명은 또한, 두 개의 압축 스프링 및 예압 모듈을 적용하여 예압을 생성함으로써 초기 센서 위치를 일정하게 유지할 수 있으며, 원하는 오프셋을 시스템에 부과하여 사용자의 조작 의지를 정확하게 파악할 수 있다.

본 발명은 또한, 볼 스플라인 및 리니어 부시를 적용함으로써 수직 방향 등의 힘에 의한 간섭을 최소화할 수 있으며, 직진운동이 최소한의 마찰력으로 이루어지므로 조작감 개선이 가능해진다.

본 발명은 또한, 외부 파이프와 내부 파이프를 고정된 홀 센서 어셈블리를 기준으로 움직임으로써 외부 파이프의 형태에는 다양한 손잡이 형태가 사용이 가능해지며 조작 모듈로서 조작이 필요한 모든 어플리케이션(보행기, 각종 카트, 유모차등)에 적용 가능하다.

도 1은 본 발명의 홀센서를 적용한 동작의도 파악 제어장치를 이용한 이동보조장치를 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 홀센서를 적용한 동작의도 파악 제어를 위한 센서손잡이를 도시한 사시도.
도 3은 본 발명의 홀센서를 적용한 동작의도 파악 제어를 위한 센서손잡이 내부를 도시한 단면도.
도 4는 본 발명의 축어셈블리와 압축스프링을 도시한 분해사시도.
도 5는 본 발명의 압축스프링의 예압모듈을 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 센서손잡이에서 외부파이프를 도시한 사시도.
도 7은 본 발명의 센서손잡이의 다른 실시예를 도시한 단면도.
도 8 및 도 9는 본 발명의 또 다른 실시예를 도시한 도면.
도 10은 본 발명의 센서손잡이와 프레임의 결합을 도시한 도면.
도 11은 본 발명의 센서손잡이에서의 사용자 의도에 따른 압력을 도시한 그래프.
도 12는 본 발명의 홀센서를 적용한 동작의도 파악 제어장치를 이용한 이동보조장치를 사용자가 작동하는 상태를 도시한 도면.

이하에서는 본 발명에 따른 홀센서를 적용한 동작의도 파악 제어장치 및 이를 이용한 이동보조장치에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하에서는 도 1 내지 도 12를 참조하여 본 발명의 구성 및 작동관계를 상세히 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 홀센서를 적용한 동작의도 파악 제어장치를 이용한 이동보조장치를 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 홀센서를 적용한 동작의도 파악 제어를 위한 센서손잡이를 도시한 사시도이다.

도 3은 본 발명의 홀센서를 적용한 동작의도 파악 제어를 위한 센서손잡이 내부를 도시한 단면도이고, 도 4는 본 발명의 축어셈블리와 압축스프링을 도시한 분해사시도이며, 도 5는 본 발명의 압축스프링의 예압모듈을 도시한 도면이고, 도 6은 본 발명의 센서손잡이에서 외부파이프를 도시한 사시도이다.

본 발명의 홀센서를 적용한 동작의도 파악 제어장치는 다양한 장치에서 구현될 수 있는데, 본 실시예에서는 이동보조장치에 대해서 상세히 설명한다. 따라서, 본 발명은 본 실시예에 한정되지 않고 홀센서를 적용한 동작의도 파악 시스템이 적용될 수 있는 모든 장치에 적용될 수 있다.

도 1을 참조하면 본 발명의 홀센서를 적용한 동작의도 파악 제어장치를 장착하는 전동식 이동보조장치(1)에 개시한다.

상기 전동식 이동보조장치(1)는 도 1에서 보는 바와 같이, 사용자가 앉는 안장(50); 상기 안장(50)의 전방에 설치되는 래그(40); 상기 안장(50)의 좌우에서 안장을 지지하는 지지부재(20); 상기 래그(40)의 하단에 설치되어 전동력에 의해 이동보조장치(1)를 가동시키는 한쌍의 구동바퀴(60); 및 상기 구동바퀴(60)의 반대편에 위치하는 한쌍의 안내바퀴(70);를 포함한다.

상기 래그(40)는, 하측단에는 구동원인 모터가 일체로 구비된 구동바퀴(60)가 전동식으로 구동될 수 있도록 설치되어 있고, 상측단은 상기 지지부재(20)에 래그힌지축에 의해 힌지 고정되어 있어 이동보조장치(1)가 지지부재(20)와 래그(40)에 의해 접히거나 펼쳐질 수 있도록 한다.

상기 안장(50)은, 사용자가 앉을 수 있도록 중앙부는 안장프레임에 의해 지지되는 쿠션부로 형성되어 있고, 안내바퀴(70) 측은 힌지단인 안장축으로 형성되고, 구동바퀴(60) 측은 자유단으로 형성되어 이동보조장치가 접히는 경우 안장축을 기준으로 회동하며 상향으로 접히게 된다.

상기 지지부재(20)는, 도 1에서 보는 바와 같이 안장(50) 양측에서 안장을 지지하며 하단에는 안내바퀴(70)가 연결 장착되어 있다. 본 발명에서 상기 지지부재(20)는 프레임(21)과 상기 프레임(21)에 연결되어 프레임(21)의 양측을 덮는 외장패널(22)에 의해 지지되어 있다.

또한, 상기 안내바퀴(70)는, 별도의 구동력이 가해지지 않고, 상기 구동바퀴(60)에서 가해지는 구동력에 따라 이동될 수 있도록 보조하는 기능을 수행한다.

상기 센서손잡이(10)는, 상기 지지부재의 프레임(21)의 상부에 해당되는 부위에 형성되며 사용자가 본 발명의 이동식 보조장치(1)에 앉는 경우 팔걸이로 사용되거나, 본 발명을 짚고 이동하는 경우 손잡이로써 기능할 수 있다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 홀센서를 이용한 동작의도 파악 제어장치가 적용되는 센서손잡이(10)에 장착될 수 있도록 한다. 즉, 상기 센서손잡이(10)에서 측정된 사용자의 작동의지가 하부의 구동바퀴(60)에 전달되어 사용자가 동작하고자 하는 방향 및 힘으로 이동보조장치(1)를 제어하게 된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 홀센서를 적용한 동작의도 파악 제어장치는 사용자가 파지하는 센서손잡이(10)의 외관을 형성하는 외부파이프(100); 상기 외부파이프(100) 내에 관입되는 내부파이프(200); 상기 내부파이프(200) 내에서 축방향으로 직선 운동 가능하게 설치되는 축어셈블리(300); 및 상기 축어셈블리(300)에 장착되는 축장착부9710)와 상기 내부파이프에 장착되는 센서회로(730)를 포함하는 홀센서어셈블리(700);를 포함하여 외부시스템에 고정되어 외부파이프 및 내부파이프의 움직임에 따른 직진운동거리를 측정하여 사용자의 동작에 따라 이동성을 부여하는 홀센서를 적용한 동작의도 파악 제어장치를 제공한다.

상기 외부파이프(100)는, 도 6에 도시된 바와 같이 중앙 관통된 원통형으로 이루어져 있으며 재질은 알루미늄 등의 가벼운 플라스틱으로 형성된다. 그리고 외주 표면은 사용자가 직접 접촉하여 잡는 부위이므로 미끄러지지 않도록 다양한 형상으로 형성됨이 바람직하다.

상기 외부파이프(100)는 도 1 및 도 2에서 보는 바와 같이 양단부가 지지부재(20)의 프레임(21)에 결합되는데, 상기 프레임(21)이 삽입되어 고정되는 프레임고정부(110)가 양단부의 내주면에 형성되어 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 도 6에 개시된 상기 외부파이프(100)는, 사용자가 힘을 전달할 수 있는 스틸, 알루미늄, 플라스틱, 고무 등의 재질로 형성될 수 있다.

상기 내부파이프(200)는, 도 3에서 보는 바와 같이 중공형의 원통으로써 상기 외부파이프(100) 중공에 관입되어 이격된 상태로 슬라이딩 가능하게 설치된다. 이에 상기 내부파이프(200)가 복수 개 형성되는 경우 일부는 상기 외부파이프(100)에 고정된 상태로 설치되고, 일부는 축방향으로 슬라이딩 가능하게 설치된다.

도 3은 제1 내부파이프(210) 및 제2 내부파이프(220)를 포함하는 실시예를 도시하는데, 상기 제1 내부파이프(210)에 제2 내부파이프(220)가 관입되고 제2 내부파이프(220)는 외부파이프(100)에 고정되어 축방향 움직임이 구속되나, 상기 제1 내부파이프(210)는 사용자의 동작의도에 따라 축방향으로 왕복 이동될 수 있도록 한다. 이에 본 실시예에 따르는 경우, 상기 제1 내부파이프(210)의 내경은 상기 제2 내부파이프(220)의 외경과 동일하거나 약간 크도록 함이 바람직하다.

그러나, 상기 제1 내부파이프(210)가 축방향으로 슬라이딩 왕복 이동가능하고, 제2 내부파이프(220)가 고정되는 구조는 하나의 일 실시예일 뿐 이와 다르게 어느 하나의 내부파이프가 고정되고 다른 하나의 내부파이프가 축방향 슬라이딩 가능하도록 설치될 수 있을 것이다.

상기 축 어셈블리(300)는, 도 3 및 도 4에서 보는 바와 같이, 축방향으로 길게 연장되어 형성된 지지축(310), 사용자의 동작의도를 파악하는 홀센서어셈블리가 장착되는 홀센서어셈블리 장착부(320), 압축스프링의 탄성력에 의해 사용자의 전후 이동의도를 파악하는 예압링이 장착되는 예압링 장착부(330) 및 축어셈블리(300)의 양단에 형성되어 상기 프레임(21)에 끼워져 고정되는 축고정부(340)를 포함한다.

상기 축어셈블리(300)는 내부파이프(200)에 내입되어 있고, 외주에는 홀센서어셈블리(700), 압축스프링(400), 예압링(500) 및 리니어부시(600)가 끼워져 구성된다. 이와 같이 구성된 축어셈블리(400)는 사용자가 외부파이프(100)를 파지하고 힘을 가할 때 홀센서어셈블리(700)를 통해 비틀어짐을 체크하고, 압축스프링(400)과 예압링(500)으로 형성된 예압모듈을 통해 전후 이동의지를 체크한다.

상기 지지축(310)은, 도 4에서 보는 바와 같이, 중앙부에 홀센서어셈블리(700)를 사이에 두고 긴 봉의 형상으로 이루어져 양 끝단에 형성된 축고정부(340)를 통해 프레임(21)에 고정 설치된다.

상기 홀센서어셈블리(700)는, 상기 축장착부(710)에 자석부착부(711)를 포함하고, 상기 자석부착부(711)에 마그네틱(M)이 부착되어 있고, 상기 마그네틱(M)과 상기 센서회로(730)를 통해 홀센싱을 하여 사용자의 작동의지를 파악하도록 한다.

도 7은 본 발명의 센서손잡이의 다른 실시예를 도시한 단면도이고, 도 8 및 도 9는 본 발명의 또 다른 실시예를 도시한 도면이다.

도 7 내지 도 9를 참조하여 상기 홀센서어셈블리(300)의 작동을 살펴보면, 축장착부(710)의 자석부착부(711)에 부착된 영구자석(M)이 내부파이프(200)에 장착되는 센서회로(730)와 이격되어 형성된다. 이에 사용자가 이동하고자 하는 방향으로 비틀림이나 전후 이동에 따라 상기 영구자석(마그네틱, M)이 센서회로(730)에 자기장을 변화시키면서 홀효과(hall effect)를 발생시켜 이를 측정하여 제어부에서 사용자의 동작의도를 파악할 수 있도록 한다.

도 9는 상기 홀센서어셈블리(700)가 다수개 포함되는 실시예를 도시하는데, 다양한 사용자의 동작의도를 미세하게 측정할 수 있도록 한다. 이에 상기 홀센서어셈블리(300)는, 다수개의 자석부착부(711) 및 마그네틱(M)을 포함하고, 상기 마그네틱(M)에 대응되는 센서회로(730)를 포함할 수 있다. 바람직하게는 상기 홀센서어셈블리(300)가 내부파이프(200)와 외부파이프(100)의 축방향에 따라 다수 개 설치되도록 한다.

그리고, 상기 홀센서어셈블리(700)는, 적용되는 힘과 모멘트를 표현하기 위해 홀 센서의 구속 특성을 이용하여 각각의 홀 센서로부터 입력되는 거리 값을 측정함으로써 사용자의 조작 의지를 판단하도록 한다.

상기 홀센서어셈블리(300)는, 평면상의 거리 움직임을 통하여 힘과 토크를 측정하는 2D 홀센서이거나, 3차원 상의 움직임을 통하여 힘과 토크를 측정하는 3D 홀센서로 형성될 수 있다.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명은 상기 축어셈블리(300)에 장착되는 압축스프링(400)과 예압링(500)을 포함하여 내부파이프(200) 및 외부파이프(100)에 가해지는 힘에 의해 사용자의 동작의도를 파악하는 예압모듈;을 포함한다.

또한, 상기 예압모듈은, 상기 압축스프링(400)이 상기 축어셈블리(300)의 축방향으로 끼워지는 다수개의 탄성스프링으로 형성되고, 상기 예압링(500)이 상기 압축스프링(400) 일단에 고정되어 압축스프링(400)의 압력을 받아 사용자의 작동의지를 파악하도록 한다. 그리고, 상기 예압모듈은, 초기 오프셋 및 스프링 상수 값을 조정하여 사용자가 가하는 힘에 따라 작동의지를 파악한다.

상기 압축스프링(400)은, 도 3 내지 도 5에서 보는 바와 같이 축어셈블리(300)의 지지축(310)의 외주에 끼워 결합되고, 일단은 예압링(500)에 맞닿아 있고 타단은 축어셈블리(300)의 홀어셈블리 장착부(320)에 끼워진 홀어셈블리의 축장착부(710)에 맞닿아 지지된다.

이에 따라 사용자가 외부파이프(100)를 파지하고 축방향으로 전후 힘을 가하는 경우 압축스프링(400)에 연결된 홀센서어셈블리의 축장착부(710)가 축방향 전후로 미세 왕복하므로 예압링(500)에서 측정되는 압축스프링(400)에 의한 탄성력으로 사용자의 작동의지를 파악할 수 있게 된다.

이러한 사용자의 작동의지 측정을 위한 탄성력 측정은 탄성스프링의 용수철 상수 k 를 이용하여 F = -kx 의 계산식을 통해 측정할 수 있고, 이와 같이 측정된 탄성력 값들을 사용자가 가하는 힘에 따른 작동의지로 추정하여 이동보조장치의 제어부에 전달한다. 도 11의 하부 그래프는 상기 압축스프링(탄성스프링, 400)의 탄성력에 따른 사용자의 작동의지를 테스트한 것으로서, 본 발명의 센서손잡이에서의 사용자 의도에 따른 압력을 도시한 그래프이다. 따라서 이를 토대로 측정된 탄성력을 측정하여 사용자의 전후 작동의지를 역으로 추산할 수 있게 된다.

이에 도 3 및 도 4에서 볼 수 있듯이 상기 압축스프링(400)은 제1 압축스프링(410) 및 제2 압축스프링(420)으로 구비될 수 있는데, 바람직하게는 상기 홀센서어셈블리의 축장착부(710)를 사이에 두고 양측에 형성되고, 각각 제1 예압링(510) 및 제2 예압링(520)에 의해 구속되어 형성된다. 사용자가 축방향으로 전후 힘을 가하는 경우 상기 제1 압축스프링(410)이 인장력을 받게 되고 제2 압축스프링(420)이 압축력을 받게 되는데, 이와 반대로 상기 제1 압축스프링(410)이 압축력을 받게 되고 제2 압축스프링(420)이 인장력을 받을 수 있다.

이와 같이 복수의 압축스프링(400)을 구비함에 따라 각각의 탄성력을 각각 측정하여 상호 대비함으로써 좀더 정밀하게 사용자의 작동의지를 파악할 수 있도록 한다. 상기 각각의 압축스프링(400)에서 측정된 탄성력은 별도로 구비된 이동보조장치의 제어부(도면 미도시)에서 연산하여 사용자의 작동의지를 파악한다.

도 3을 참조하여 본 발명의 다른 실시예를 살펴보면, 상기 축어셈블리(300)가 상기 내부파이프(200) 내에서 축방향으로 이동 가능하도록 설치되며, 압축력을 사용자에 맞게 조절하여 직진 운동 거리를 조절할 수 있도록 하는 리니어부시(600);를 추가로 포함한다.

상기 리니어부시(600)는, 도 3에서 보는 바와 같이 상기 축어셈블리(300)의 지지축(310) 외주에 고정설치되며, 내부파이프(200)에 관입되어 슬라이딩될 수 있도록 설치된다. 이에 상기 내부파이프(200)의 내주면과 상기 리니어부시(600)의 외주면은 마찰력이 최소화될 수 있는 재질로 형성된다.

그리고, 상기 리니어부시(600)는, 상기 내부파이프(200)와의 사이에 설치되어 축방향으로 왕복시 마찰을 저감시키는 볼스플라인(610);을 포함할 수 있다. 즉, 상기 리니어부시(600)의 외주면과 상기 내부파이프(200)의 내주면 사이의 마찰력을 저감시키기 위해 최대한 적은 마찰력을 가지도록 하기 위하여 볼 베어링 등을 포함하도록 하는 볼스플라인(610)을 포함함으로써 축어셈블리(300)의 축방향 왕복운동이 자연스럽게 발생하도록 한다.

이에 도 10은 본 발명의 센서손잡이(10)와 프레임(20)의 결합을 도시한 도면으로써 외부파이프(100)에 관입된 내부파이프(200)와 내부파이프(200)에 관입된 축어셈블리(300)의 축고정부(340)가 프레임(21)의 고정공(21a)에 끼워져 고정되는 구조를 도시한다.

본 발명은 전동식 이동보조장치(1)와 유기적으로 사용될 수 있는 시스템 및 모듈로서 사용자의 의지를 파악하고 이를 동작으로 변환해주는 역할을 한다. 위에서 살펴본 것처럼 본 발명은 전동식 이동보조장치(1)에 채용될 수 있으나, 상위 응용 외에도 보행기, 카트, 유모차 등 손잡이를 잡고 움직이는 모든 장치에 적용될 수 있다. 이에 기존에는 수동으로 사용자가 직접 장치 및 수하물의 무게를 모두 감안하여 장치를 움직였으나, 본 발명을 사용함으로써 사용자는 기존에 비해 힘을 약간만 사용하고 장치를 이동시킬 수 있게 된다.

그리고, 본 발명에서는 외부파이프(100)와 내부 파이프(200)를 고정된 홀센서어셈블리(700)를 기준으로 움직임으로써 외부파이프(100)의 형태에는 다양한 손잡이 형태가 사용이 가능해지며 조작 모듈로서 조작이 필요한 모든 어플리케이션 (보행기, 각종 카트, 유모차 등의 이동보조장치)에 적용 가능하다.

따라서, 본 발명은 전체적으로는 사용자의 조작 의지를 파악할 수 있도록 하는 손잡이 형태의 시스템으로서 직진 혹은 회전 운동을 하는 축의 동작을 2D 혹은 3D 홀센서어셈블리(700)로 감지하며 수직 하중으로 인한 오프셋 제거 및 직동 운동 보장을 위한 볼스플라인(610) 및 리니어 부시(600)로 이루어진 모듈로 구성된 안정적인 제어 시스템을 구축한다.

즉, 본 발명은 상기 볼스플라인(610) 및 리니어부시(600)를 적용함으로써 수직 방향의 힘에 의한 간섭을 최소화할 수 있으며, 직진운동이 최소한의 마찰력으로 이루어지므로 조작감을 개선할 수 있다.

도 12는 본 발명의 홀센서를 적용한 동작의도 파악 제어장치를 이용한 이동보조장치를 사용자가 작동하는 상태를 도시한 도면이다.

이에 따라 본 발명이 채용된 이동보조장치(1)는, 사용자가 앉을 수 있는 안장(50); 상기 안장(50)의 좌우에 설치되어 안장(50)을 지지하고 프레임(21) 및 외장패널(22)을 구비하는 지지부재(20); 상기 안장(50)을 지지하는 래그(40); 구동바퀴(60);를 포함하는 전동식 이동보조장치(1)로써, 사용자가 파지하는 센서손잡이(10)의 외관을 형성하는 외부파이프(100); 상기 외부파이프(100) 내에 관입되는 내부파이프(200); 상기 내부파이프(200) 내에서 축방향으로 직선 운동 가능하게 설치되는 축어셈블리(300); 상기 축어셈블리(300)에 장착되는 축장착부(710)와 상기 내부파이프(200)에 장착되는 센서회로(730)를 포함하는 홀센서어셈블리(700);를 포함하여 외부시스템에 고정되어 외부파이프 및 내부파이프의 움직임에 따른 직진운동거리를 측정하여 사용자의 동작에 따라 이동성을 부여하는 홀센서를 적용한 동작의도 파악 제어장치를 장착한다.

이에 상기 홀센서를 적용한 동작의도 파악 제어장치는, 상기 홀센서어셈블리(700)의 축장착부(710)에 자석부착부(711)를 포함하고, 상기 자석부착부(711)에 마그네틱(M)이 부착되어 있고, 상기 마그네틱(M)과 상기 센서회로(730)를 통해 홀센싱을 하여 사용자의 작동의지를 파악하도록 한다.

그리고, 상기 축어셈블리(300)에 장착되는 압축스프링(400)과 예압링(500)을 포함하여 내부파이프(200) 및 외부파이프(100)에 가해지는 힘에 의해 사용자의 동작의도를 파악하는 예압모듈;을 포함할 수 있다.

이와 같이 상기 홀센서어셈블리(700)와 예압모듈을 사용하여 하나의 축 또는 다수 개의 축에서 힘 및 토크를 측정함으로써 사용자의 작동의도를 파악한다. 그리고, 두 개의 압축스프링(400) 및 예압링(500)을 이용한 예압모듈을 적용하여 예압을 생성함으로써 초기 센서 위치를 일정하게 유지할 수 있으며, 원하는 오프셋을 시스템에 부과하여 사용자의 조작 의지를 정확하게 파악하는 것이 가능하다.

이하에서는 본 발명의 구성에 따른 작동관계를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하고자 한다.

본 발명은 사용자 조작 의지를 파악하기 위해, 외부파이프(100), 내부파이프(200), 이동 거리 및 회전 방향을 측정하기 위한 홀센서어셈블리(700), 예압용 압축스프링(400) 및 예압링(500)을 구비한 예압모듈, 축어셈블리(300)를 지지하며 슬라이딩 가능하도록 하는 외부 힘 지지부로써 볼스플라인(610) 및 리니어부시(600)를 포함한다.

상기 외부파이프(100)는 사용자의 힘/모멘트를 입력받는 부분으로 인체 굴곡에 따른 곡면 혹은 손잡이 형태 등으로 구현될 수 있고, 상기 내부파이프(200)는 내부 구조물들을 하나의 시스템으로 연결해주는 조립체 역할을 하며 원기둥 및 다양한 형태로 구현될 수 있다.

상기 홀센서어셈블리(700)는 보행보조기 등의 이동보조장치에 구비된 외부 시스템의 고정 단에 부착되어서 힘/토크 측정의 기준이 된다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 외부파이프(100)는 내부파이프(200)를 둘러싸며 위치하고 상기 홀센서어셈블리(700)는 볼스플라인(610) 및 리니어부시(600)에 의하여 지지되며, 이는 축어셈블리(300)를 통해 압축스프링(400)과 예압링(500)에 의해 형성되는 예압모듈에 의하여 초기예압이 적용된 상태로 조립된다.

또한 본 발명은 다수 개의 압축스프링(400)를 구비할 수 있는데, 전/후방 운동에 관한 오프셋 조절이 가능하여 적용되는 힘의 양에 따라 센서의 민감도를 설정할 수 있으며 유동성을 제한함으로써 안정적인 측정 시스템을 구축할 수 있게 된다. 그리고, 상기 볼스플라인(610) 및 리니어부시(600)를 적용하여 진동 및 변형을 저감시켜 사용감을 개선시키는 효과를 도모한다.

본 발명은 사용자의 동작에 의해 외부 파이프(100)와 내부파이프(200)의 내부에 형성되며 축어셈블리(300)의 중앙부 또는 일정부위에 고정된 홀센서어셈블리(700)를 기준으로 직진 운동을 최대한 유도하게 한 구조이며, 홀 센서와 자석을 이용하여 직진 및 회전 운동거리를 측정한다.

또한 본 발명은 수직 방향에 대해 볼스플라인(610)과 리니어부시(600)를 적용하여 수직하중 조건에 따른 간섭현상을 줄일 수 있도록 한다. 이에 본 발명에서는 상기 볼스플라인(610) 및 리니어부시(600) 외에도 마찰이 적은 직동운동이 가능하도록 하는 형태의 어떤 구조도 채용될 수 있을 것이다.

도 9에서 볼 수 있듯이 본 발명은 다수 개의 2D 및 3D홀 센서가 함께 사용되어, 각 측정부의 거리값을 힘 및 모멘트의 차로 변환하여 사용자 의지를 측정할 수도 있다.

본 발명은 사용자의 조작 의지를 직관적으로 나타내어 제어를 용이하기 위한 센서 시스템에 관한 것으로, 홀센서어셈블리(700)의 홀 센서를 이용하여 축어셈블리(300)의 직진 및 회전 운동거리를 정확하게 인지할 수 있으며, 압축스프링(400) 및 예압링(500)을 포함하는 예압모듈을 사용하여 축방향으로의 탄성력을 측정하여 사용자의 작동의지를 파악할 수 있게 된다.

그리고, 상기 볼스플라인(610) 및 리니어부시(600) 등을 사용함으로써 외부 간섭을 최소화하여 소음 및 진동을 최소화할 수 있으며, 사용자의 동작 의도를 직관적으로 파악하여 사용자의 동작에 따라 정확하게 제어할 수 있다.

상기 홀센서어셈블리(700)는 직진 및 회전 운동거리를 측정할 수 있는 구성으로, 직동 운동을 수행하며 시스템에 고정되는 축장착부(710)과 홀 센서회로(730)에 대응하는 영구자석(마그네틱, M)이 축장착부의 자석부착부(711)에 적용된다.

그리고, 압축스프링(400)과 예압링(500)을 구비한 예압모듈이 적용되어 사용자의 힘에 따른 전/후방 직동 운동을 부여하며, 볼스플라인(610) 및 리니어부시(600) 등을 통해 외부 힘의 간섭과 직동 운동 시 마찰을 최소화한다.

이에 본 발명은 내부파이프(200)에 홀센서어셈블리(700)를 제외한 모든 부품이 조립되어 있으며 내부파이프(200)는 외부파이프(100)와 조립되어 사용자의 동작에 따라 고정된 축을 기준으로 직동운동을 하는 구조로 구성된다.

상기 홀센서어셈블리(700)의 위치는 도 3 및 도 4의 실시예와 같이 중앙부에 위치될 수도 있으나, 도 9에서처럼 중앙부가 아닌 다른 위치로 가져 갈 수 있으며 정확성 향상을 위하여 다수 개의 사용도 가능하고, 3차원 상으로 같은 평면이 아닌 다른 평면 상에 적용하여 배치됨으로써 3D 센서의 기능을 수행할 수도 있다.

이애 따라 도 11은 상기 홀센서어셈블리(700)에서의 실제 측정 결과를 보여준다. 도 11에서 상측의 그래프는 1축의 힘을 나타내는 것으로 얇은 선은 장비로 측정된 기준 값이며, 두꺼운 선은 본 발명의 동작의도 파악시스템을 사용한 값으로써, 주어진 힘에 따라 적절히 반응함을 볼 수 있다.

상기 예압모듈은 도 5에서 도시한 것과 같이 예압링(500)이 압축스프링(400) 면을 지지하는 형태로 스프링에 예압을 적용할 수 있으며, 압축스프링(400)의 스프링 상수에 따라 사용자가 적용하는 힘에 대한 이동거리를 계산할 수 있으며 이를 통하여 사용자의 조작 의지를 파악할 수 있다.

상기 외부파이프(100)는 도면 6에 도시된 바와 같이, 원기둥 형태의 손잡이로 형성되나, 사용자가 힘을 전달할 수 있는 다양한 형태로 구비될 수도 있고, 알루미늄, 합성수지 등의 다양한 재질로 구성될 수도 있다.

상기 내부파이프(200)의 실시예는 도 3 및 도 8에 도시된 바와 같이 2개의 파이프가 서로 조립/체결되는 형태로 구성될 수 있으며, 도 7에 도시된 바와 같이 하나의 파이프로 구성될 수 있는데, 모두 내부에 관입된 압력스프링(400)의 예압을 적용할 수 있도록 한다. 이에, 상기 내부파이프(200)는 압력스프링(400)의 예압을 적용할 수 있는 어떠한 형태로도 형성될 수 있다.

상기 압력스프링(400)의 예압(탄성력)은 후크의 법칙(F = -kx)을 사용하여 조절되며 탄성스프링의 종류에 따라 다양하게 조절될 수 있으므로 본 발명의 동작의도 파악 시스템의 다양한 감도 조절이 가능해진다.

상기 홀센서어셈블리(700)는, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 2D/3D홀 센서 모듈로부터 나오는 신호를 서로 조합하여 사용자의 조작의지인 힘과 모멘트를 측정한다. 이를 통해 사용자의 작동의도에 따른 이동 및 회전 거리를 상기 압축스프링(400)의 예압 측정과 함께 활용하여 다시 힘과 모멘트로 환산하도록 한다. 이에 상기 홀센서어셈블리(700)의 설치 위치와 개수에는 사용자의 작동의도를 좀더 정밀하게 측정할 수 있도록 적절한 위치에 다수 개 설치함이 바람직하다.

본 발명의 센서손잡이(10)는 도 10에서 도시된 바와 같이 외부장치인 프레임(21)과 축이 조립되는 형태로 조립되는데, 그 조립방법은 세트 스크류 등을 이용하여 조립할 수도 있고 이외에도 접착제 사용 등 다양한 방식으로 조립이 가능하다.

상기 홀센서어셈블리(700)는 도 4에 도시된 것처럼 축어셈블리(300) 중간부에 결합되고, 상기 압축스프링(400)의 예압방식은 도 5에 도시된 바와 같이 예압링(500)에 상기 압축스프링(400)의 일단이 접촉하여 압력을 받는 방식으로 구성된다. 그러나, 예압모듈의 예압방식은 상기의 방식뿐만 아니라 압축스프링(400) 면을 지지할 수 있는 형상이면 어떠한 형태라도 채용될 수 있을 것이다.

그리고, 상기 압축스프링(400)의 적용 방식은 도 3에 개시된 바와 같이 두 개의 압축스프링(400)이 두 개의 예압링(500)에 각각 예압을 줄 수 있는 방식으로도 적용될 수 있고, 도 7에 도시된 바와 같이 두 개의 압축스프링(400)의 면을 고정시켜주고 하나의 예압링(500)에 예압을 줄 수 있는 형태로 실시될 수 있을 것이다. 이러한 상기 압축스프링(400)의 예압 제공방식은 예압모듈에 예압을 제공하여 사용자의 작동의지를 파악할 수 있는 방식이라면 상기 실시예에 구애받지 않고 다양한 방법으로 구현될 수 있을 것이다.

이에 본 발명의 홀센서를 적용한 동작의도 파악 제어장치는 도 12에서 도시된 바와 같이, 이동보조장치(전동 보행기 등) 등에 장착되어 사용자의 동작 의지를 파악하여 장치를 이동시킬 수 있는데, 사용자가 기대어 힘을 적용하면 수직 하중에 대한 오프셋을 제거하고 이동하고자 하는 방향 및 세기에 대한 정확한 측정하여 이동보조장치를 제어하게 된다.

앞서 살펴본 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자(이하 '당업자'라 한다)가 본 발명에 따른 홀센서를 적용한 동작의도 파악 제어장치 및 이를 이용한 이동보조장치를 용이하게 실시할 수 있도록 하는 바람직한 실시예일 뿐, 전술한 실시예 및 첨부한 도면에 한정되는 것은 아니므로 이로 인해 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다. 따라서, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 당업자에게 있어 명백할 것이며, 당업자에 의해 용이하게 변경가능한 부분도 본 발명의 권리범위에 포함됨은 자명하다.

1 : 전동식 이동보조장치 10 : 센서손잡이
20 : 지지부재 21 : 프레임
22 : 외장패널 21a : 고정공
40 : 래그 50 : 안장
60 : 구동바퀴 70 : 안내바퀴
100 : 외부파이프 110 : 프레임 고정부
200 : 내부파이프 210 : 제1 내부파이프
220 : 제2 내부파이프 300 : 축어셈블리
310 : 지지축 320 : 홀어셈블리 장착부
330 : 예압링 장착부 340 : 축고정부
400 : 압축스프링 410 : 제1 압축스프링
420 : 제2 압축스프링 500 : 예압링
510 : 제1 예압링 520 : 제2 예압링
600 : 리니어부시 610 : 볼스플라인
700 : 홀센서어셈블리 710 : 축장착부
711 : 자석장착부 730 : 센서회로
M : 마그네틱

Claims (8)

1. 사용자가 파지하는 센서손잡이의 외관을 형성하는 외부파이프;
   상기 외부파이프 내에 관입되는 내부파이프;
   상기 내부파이프 내에서 축방향으로 직선 운동 가능하게 설치되는 축어셈블리; 및
   상기 축어셈블리에 장착되는 축장착부와 상기 내부파이프에 장착되는 센서회로를 포함하는 홀센서어셈블리;를 포함하고,
   상기 홀센서어셈블리는,
   상기 축장착부에 배치되는 자석부착부; 및
   상기 자석부착부에 부착되는 마그네틱을 포함하며,
   상기 마그네틱과 상기 센서회로를 통해 홀센싱을 하여 사용자의 작동의지를 파악하고,
   외부시스템에 고정되어 상기 외부파이프 및 상기 내부파이프의 움직임에 따른 직진운동거리를 측정하여 상기 사용자의 동작에 따라 이동성을 부여하는 홀센서를 적용한 동작의도 파악 제어장치.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 축어셈블리에 장착되는 압축스프링과 예압링을 포함하여 내부파이프 및 외부파이프에 가해지는 힘에 의해 사용자의 동작의도를 파악하는 예압모듈;을 포함하고,
   상기 예압모듈은, 상기 압축스프링이 상기 축어셈블리의 축방향으로 끼워지는 다수개의 탄성스프링으로 형성되고, 상기 예압링이 상기 압축스프링의 일단에 고정되어 상기 압축스프링의 압력을 받아 사용자의 작동의지를 파악하는 것을 특징으로 하는 홀센서를 적용한 동작의도 파악 제어장치.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 축어셈블리가 상기 내부파이프 내에서 축방향으로 이동 가능하도록 설치되며, 압축력을 사용자에 맞게 조절하여 직진 운동 거리를 조절할 수 있도록 하는 리니어부시;를 추가로 포함하고,
   상기 리니어부시는, 상기 내부파이프와의 사이에 설치되어 축방향으로 왕복시 마찰을 저감시키는 볼스플라인;을 포함하는 것을 특징으로 하는 홀센서를 적용한 동작의도 파악 제어장치.
   
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 홀센서어셈블리는,
   다수개의 자석부착부 및 마그네틱을 포함하고,
   상기 마그네틱에 대응되는 센서회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 홀센서를 적용한 동작의도 파악 제어장치.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 홀센서어셈블리는,
   내부파이프와 외부파이프의 축방향에 따라 다수 개 설치되는 것을 특징으로 하는 홀센서를 적용한 동작의도 파악 제어장치.
   
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 홀센서어셈블리는,
   평면상의 거리 움직임을 통하여 힘과 토크를 측정하는 2D 홀센서이거나, 3차원 상의 움직임을 통하여 힘과 토크를 측정하는 3D 홀센서인 것을 특징으로 하는 홀센서를 적용한 동작의도 파악 제어장치.
   
8. 사용자가 앉을 수 있는 안장; 상기 안장의 좌우에 설치되어 안장을 지지하고 프레임 및 외장패널을 구비하는 지지부재; 상기 안장을 지지하는 래그; 구동바퀴;를 포함하는 전동식 이동보조장치에 있어서,
   사용자가 파지하는 센서손잡이의 외관을 형성하는 외부파이프; 상기 외부파이프 내에 관입되는 내부파이프; 상기 내부파이프 내에서 축방향으로 직선 운동 가능하게 설치되는 축어셈블리; 상기 축어셈블리에 장착되는 축장착부와 상기 내부파이프에 장착되는 센서회로를 포함하는 홀센서어셈블리;를 포함하고,
   상기 홀센서어셈블리는,
   상기 축장착부에 배치되는 자석부착부; 및
   상기 자석부착부에 부착되는 마그네틱을 포함하며,
   상기 마그네틱과 상기 센서회로를 통해 홀센싱을 하여 사용자의 작동의지를 파악하고,
   외부시스템에 고정되어 상기 외부파이프 및 상기 내부파이프의 움직임에 따른 직진운동거리를 측정하여 상기 사용자의 동작에 따라 이동성을 부여하는 홀센서를 적용한 동작의도 파악 제어장치를 장착한 이동보조장치.

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