KR102078355B1 - 안정감 저해 요인 경감 기술이 적용된 버스용 휠체어 승강 시스템 및 이를 구비한 장애인용 버스 - Google Patents

안정감 저해 요인 경감 기술이 적용된 버스용 휠체어 승강 시스템 및 이를 구비한 장애인용 버스 Download PDF

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Abstract

본 발명은 버스용 휠체어 승강 시스템 및 이를 구비한 장애인용 버스에 관한 것으로, 장애인이 휠체어를 탄 상태로 승차를 시작하여 하차하기까지의 전 과정에 걸쳐 안정감을 저해하는 다양한 요인들을 제어함으로써 버스를 이용하는 장애인의 편의성과 안락감을 극대화할 수 있도록 한 것이다.
이러한 본 발명은, 버스의 출입문에서 버스 바닥과 지면 간에 휠체어를 승강시켜주는 승강장치; 휠체어를 고정시켜주는 고정장치;를 포함하며, 상기 고정장치는, 휠체어를 탑재한 상태로 승강시키는 승강패널에서 전후방향으로 서로 이격을 두고 설치되어 승강패널에 탑재된 휠체어의 후륜 하단부를 후측과 전측에서 동시에 접촉하여 움직이지 못하도록 지지하는 제1스토퍼와 제2스토퍼를 구비하는 것을 기술적 특징으로 한다.

Description

안정감 저해 요인 경감 기술이 적용된 버스용 휠체어 승강 시스템 및 이를 구비한 장애인용 버스{WHEELCHAIR LIFT SYSTEM AND BUS WITH THE SAME}
본 발명은 버스용 휠체어 탑승 시스템에 관한 것으로, 특히 장애인이 휠체어를 탄 상태로 승차를 시작하여 하차하기까지의 전 과정에 걸쳐 안정감을 저해하는 다양한 요인들을 제어함으로써 버스를 이용하는 장애인의 편의성과 안락감이 증진되도록 한 버스용 휠체어 승강 시스템 및 이를 구비한 장애인용 버스에 관한 것이다.
일반적으로 휠체어는 거동이 불편한 장애인이나 노약자가 안전하고 편리한 이동을 위해 사용하는 도구적 장치로써, 바퀴의 회전을 통해 평지에서의 이동은 용이하나 가파른 경사면이나 계단을 오르내리는 움직임은 불가능하여 휠체어를 통한 이동시 여러 사람의 도움을 필요로 한다.
특히, 버스의 경우에는 차 자체가 대형이기 때문에 승강구의 위치가 높고, 상기 승강구가 계단 형태로 구성되어 휠체어를 이용하는 장애인이 혼자만의 힘으로는 버스 탑승이 불가능하였다.
따라서 휠체어의 이용이 점차 보편화되고, 장애인을 위한 배려시설의 필요성이 요구됨에 따라 상기한 문제점을 극복하기 위해 승강구의 위치를 크게 낮춘 저상 버스와 휠체어 리프트를 개발하여 휠체어를 이용하는 장애인의 버스 탑승을 용이하게 하고 있다.
상기 휠체어 리프트는 장애인이나 노약자를 포함한 거동이 불편한 사람들이 휠체어에 앉은 상태에서 차량에 용이하게 탑재할 수 있도록 구성된 장치로서, 공개특허공보 제2010-0089675호 등에 개시되어 있으며, 휠체어를 안착한 상태로 차량의 입구까지 이동하기 때문에 휠체어에 의지하는 장애인이 별다른 도움 없이도 혼자서 승하차를 편하게 할 수 있었다.
그러나 종래기술에 의한 휠체어 리프트의 경우 단순히 휠체어를 탑승하는 데에만 초점이 맞추어진 버스의 주행 중 휠체어를 안정적으로 고정시키는데 미흡하였으며, 이에 따라 안정감이 부족하여 휠체어에 타고 있는 장애인이 안락감을 느끼지 못하는 문제점이 있었다.
한국공개특허공보 제2010-0089675호(2010.08.12.)
이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 장애인이 휠체어를 탄 상태로 승차를 시작하여 하차하기까지의 전 과정에 걸쳐 안정감을 저해하는 다양한 요인들을 제어함으로써 버스를 이용하는 장애인의 편의성과 안락감이 증진되도록 한 버스용 휠체어 승강 시스템 및 이를 구비한 장애인용 버스를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 기술적 사상에 의한 버스용 휠체어 승강 시스템은, 버스 출입문 및 그 인근에 설치되어 장애인이 탄 휠체어를 승하차하고 승차된 휠체어를 고정하는 버스용 휠체어 승강 시스템으로서, 버스의 출입문에서 버스 바닥과 지면 간에 휠체어를 승강시켜주는 승강장치; 휠체어를 고정시켜주는 고정장치;를 포함하며, 상기 고정장치는, 휠체어를 탑재한 상태로 승강시키는 승강패널에서 전후방향으로 서로 이격을 두고 설치되어 승강패널에 탑재된 휠체어의 후륜 하단부를 후측과 전측에서 동시에 접촉하여 움직이지 못하도록 지지하는 제1스토퍼와 제2스토퍼를 구비하는 것을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.
여기서, 상기 고정장치는, 버스의 출입구 인근 바닥에서 서로 이격을 두고 설치되어 상기 승강장치에 의해 상승한 휠체어가 버스 내부에 마련된 지정 영역으로 전진하여 들어오면 휠체어의 후륜 하단부를 전측과 후측에서 동시에 접촉하여 움직이지 못하도록 지지하는 제3스토퍼와 제4스토퍼를 더 구비하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 제1스토퍼, 제2스토퍼는 각각 승강패널의 바닥에 매립된 상태에서 동력을 받아 회전하도록 설치되어, 평상시 승강패널의 바닥면과 동일한 평면을 형성하고 있다가 동력을 받아 회전하여 세워지면 승강패널의 바닥면으로부터 삼각돌기 형태로 돌출되면서 휠체어의 후륜 하단부를 후측과 전측에서 동시에 접촉하여 지지하며, 상기 제3스토퍼와 제4스토퍼는 각각 버스의 바닥에 매립된 상태에서 동력을 받아 회전하도록 설치되어, 평상시 버스의 바닥면과 동일한 평면을 형성하고 있다가 동력을 받아 회전하여 세워지면 버스의 바닥면으로부터 삼각돌기 형태로 돌출되면서 휠체어의 후륜 하단부를 전측과 후측에서 동시에 접촉하여 지지하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 제1스토퍼, 제2스토퍼, 제3스토퍼 및 제4스토퍼는 각각 회전축을 중심으로 회전하며 하측면이 곡면으로 형성된 둥근 반원상의 단면을 갖고 상기 회전축의 길이방향을 따라 좌우로 길게 형성된 반원기둥 형상의 하부몸체와, 상기 하부몸체의 상측에 일체로 형성되며 상측으로 갈수록 전후폭이 점차 좁아지는 삼각형상의 단면을 갖고 상기 하부 몸체를 따라 좌우로 길게 형성된 삼각기둥 형상의 상부몸체로 이루어진 몸체를 구비한 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 제1스토퍼, 제2스토퍼, 제3스토퍼 및 제4스토퍼 각각의 상부몸체 중 휠체어의 후륜과 접촉하는 접촉면에는 휠체어 후륜과의 접촉시 완충 기능을 하고 흙과 먼지를 흡착하는 튜브형 미세돌기를 구비하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 제1스토퍼, 제2스토퍼, 제3스토퍼 및 제4스토퍼 각각의 접촉면에는 튜브형 미세돌기와 함께 휠체어 후륜으로부터 흙과 먼지를 털어내주도록 서로 얽혀 있는 수세미 형상의 섬유가 더 구비된 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 제1스토퍼 및 제3스토퍼 각각의 상부몸체 중 휠체어의 후륜 하단부를 접촉하는 접촉면의 상단부에는 몸체가 탄성소재로 이루어진 원통형의 탄성롤러가 설치되어 상기 제1스토퍼 및 제3스토퍼의 회전에 의해 휠체어의 후륜을 밀어낼 때 탄성롤러의 회전을 통해 휠체어 후륜과의 마찰 손상을 방지할 수 있도록 한 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 탄성롤러의 표면에는 휠체어의 후륜이 접촉될 때 완충작용을 할 수 있도록 반구형의 중공형 엠보싱이 형성되되 상기 중공형 엠보싱의 표면에는 공기의 출입이 가능한 공기출입공이 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 버스의 바닥에서 상기 제1스토퍼의 전측으로 이격된 지점에는 상기 승강장치에 의해 상승한 휠체어가 버스 내부에 마련된 지정 영역으로 전진하여 들어오면 휠체어의 전륜 하단부를 전측에서 접촉하여 움직이지 못하도록 지지하는 제5스토퍼가 더 설치된 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 제5스토퍼는 버스의 바닥에 매립된 상태에서 동력을 받아 회전하도록 설치되어, 평상시 버스의 바닥면과 동일한 평면을 형성하고 있다가 동력을 받아 회전하여 세워지면 버스의 바닥면으로부터 삼각돌기 형태로 돌출되면서 휠체어의 전륜 하단부를 전측에서 접촉하여 지지할 수 있도록 한 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 승강장치의 승강패널이 하강한 상태에서 휠체어 탑승전에 제2스토퍼를 세워 돌출시키는 제1단계; 휠체어가 상기 승강패널에 탑승되면 제1스토퍼를 세우는 방향으로 회전시켜 휠체어의 후륜 하단부를 전측과 후측에서 접촉하여 지지하는 제2단계; 상기 제1스토퍼와 제2스토퍼가 휠체어 후륜을 후측과 전측에서 접촉하여 지지한 상태로 상기 승강패널을 상승시키는 제3단계; 상기 승강패널에 의해 휠체어가 상승한 상태가 되면, 제2스토퍼를 회전시켜 눕히고, 제5스토퍼는 회전시켜 세우는 제4단계; 제4단계 이후 제1스토퍼를 전방으로 회전시키면서 휠체어 후륜을 전방으로 밀어내는 방법으로 휠체어의 전방 이동을 위한 초기 기동을 돕는 제5단계; 상기 휠체어가 전진하여 버스 내부에 마련된 지정 영역에 들어온 후 그 전륜이 상기 제5스토퍼에 접촉하여 지지되면 상기 제3스토퍼와 제4스토퍼를 회전시켜 세움으로써 휠체어의 후륜 하단부를 전측과 후측에서 동시에 접촉하여 지지하도록 하는 제6단계;를 순차 진행하여 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 승강장치가 휠체어를 승강시키는 동안 상기 승강장치와 주변 소음을 입력하는 노이즈입력부; 상기 노이즈입력부에 입력된 데이터를 근거로 상기 승강장치와 주변 소음을 상쇄시키는 상쇄간섭을 일으켜 능동적으로 소음을 차단하는 노이즈상쇄부; 휠체어를 타고 있는 장애인의 심신 안정용 음악을 출력하는 음향출력부; 상기 노이즈상쇄부와 음향출력부를 제어하는 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 휠체어에 타고 있는 장애인의 위치를 추적하는 위치추적부를 더 포함하여, 상기 제어부는 상기 음향출력부가 추적한 장애인의 위치에 대응하여 음향을 형성하도록 상기 음향출력부를 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 승강장치가 휠체어를 승강시키는 동안 상기 승강장치로부터 발생하는 진동을 감지하는 진동감지부; 상기 진동감지부가 감지한 진동을 근거로 상기 승강장치의 진동을 상쇄시키는 상쇄간섭을 일으켜 능동적으로 진동을 저감하는 진동저감부; 상기 진동감지부와 진동저감부를 제어하는 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
한편, 본 발명에 의한 장애인용 버스는, 전술된 버스용 휠체어 승강 시스템이 설치된 것을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.
본 발명에 의한 버스용 휠체어 승강 시스템 및 이를 구비한 장애인용 버스는, 장애인이 휠체어를 탄 상태로 승차를 시작하여 하차하기까지의 전 과정에 걸쳐 안정감을 저해하는 다양한 요인들을 능동적으로 제어함으로써 버스를 이용하는 장애인의 편의성과 안락감을 극대화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 버스용 휠체어 승강 시스템이 적용된 장애인용 버스의 출입구 쪽 부분 참조도
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 버스용 휠체어 승강 시스템에서 고정장치에 속한 제1스토퍼의 구성을 설명하기 위한 사시도
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 의한 버스용 휠체어 승강 시스템에서 고정장치에 속한 제1스토퍼 및 제2스토퍼의 연계 구성을 설명하기 위한 참조도
도 5 및 도 6은 본 발명의 실시예에 의한 버스용 휠체어 승강 시스템에서 고정장치에 속한 제3스토퍼, 제4스토퍼 및 제5스토퍼의 연계 구성을 설명하기 위한 참조도
도 7a 내지 도 7f는 본 발명의 실시예에 의한 버스용 휠체어 승강 시스템의 동작을 설명하기 위한 일련의 동작도
도 8은 본 발명의 실시예에 의한 버스용 휠체어 승강 시스템에서 소음 및 진동 차단을 위한 구성을 설명하기 위한 구성도
첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 의한 버스용 휠체어 승강 시스템 및 이를 구비한 장애인용 버스에 대하여 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하거나, 개략적인 구성을 이해하기 위하여 실제보다 축소하여 도시한 것이다.
또한, 제1 및 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 한편, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 버스용 휠체어 승강 시스템이 적용된 장애인용 버스의 출입구 쪽 부분 참조도이며, 도 2는 본 발명의 실시예에 의한 버스용 휠체어 승강 시스템에서 고정장치에 속한 제1스토퍼의 구성을 설명하기 위한 사시도이며, 도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 의한 버스용 휠체어 승강 시스템에서 고정장치에 속한 제1스토퍼 및 제2스토퍼의 연계 구성을 설명하기 위한 참조도이며, 도 5 및 도 6은 본 발명의 실시예에 의한 버스용 휠체어 승강 시스템에서 고정장치에 속한 제3스토퍼, 제4스토퍼 및 제5스토퍼의 연계 구성을 설명하기 위한 참조도이며, 도 7a 내지 도 7f는 본 발명의 실시예에 의한 버스용 휠체어 승강 시스템의 동작을 설명하기 위한 일련의 동작도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 버스용 휠체어 승강 시스템은 버스 출입문 및 그 인근에 설치되어 장애인이 탄 휠체어(wh)를 승하차하는 승강장치(100)와 승차된 휠체어(wh)를 고정하는 고정장치(200)를 포함하여 이루어지며, 장애인이 휠체어(wh)를 탄 상태로 승차를 시작하여 하차하기까지의 전 과정에 걸쳐 안정감을 저해하는 다양한 요인들을 제어함으로써 버스를 이용하는 장애인의 편의성과 안락감을 극대화할 수 있도록 구성된다.
이하, 상기 구성요소들을 중심으로 하여 본 발명의 실시예에 의한 버스용 휠체어 승강 시스템에 대해 보다 자세히 설명하고자 한다.
먼저 상기 승강장치(100)는 버스의 출입문에서 버스 바닥과 지면 간에 휠체어(wh)를 승강시켜주는 역할을 한다. 이를 위해 상기 승강장치(100)는 버스 출입문에서 진퇴하는 베이스(110)와, 링크(130)를 매개로 상기 베이스(110)에 지지되도록 설치되며 휠체어(wh)를 상면에 탑승시킨 상태로 버스의 바닥과 지면 간을 승강하는 승강패널(120)과, 상기 베이스(110)와 승강패널(120) 간을 연결하는 링크(130)로 이루어진다. 이같은 승강장치(100)는 공지된 다양한 형태의 휠체어용 승강장치(100) 중 하나로서 버스 출입구에 적용할 수 있는 것이라면 공지된 것들 중 어느 하나를 얼마든지 선택 적용하는 것이 가능하다.
상기 고정장치(200)는 승강장치(100)에 의해 상승한 후 버스 내부로 들어온 휠체어(wh)를 안정적으로 고정시켜주는 역할을 한다. 이를 위해 상기 고정장치(200)는 도면에 도시된 것처럼 제1스토퍼(210), 제2스토퍼(220), 제3스토퍼(230), 제4스토퍼(240), 제5스토퍼(250)를 구비한다.
상기 고정장치(200)에서 제1스토퍼(210)와 제2스토퍼(220)는 각각 승강패널(120)에 매립된 상태에서 동력을 받아 회전하도록 설치되어, 도 3과 같이 평상시에는 승강패널(120)의 바닥면과 동일한 평면을 형성하고 있다가 모터 혹은 실린더(미도시됨)로부터 동력을 받아 회전하면 세워져서 도 4와 같이 승강패널의 바닥면으로부터 삼각돌기 형태로 돌출되면서 휠체어(wh)의 후륜(wh1) 하단부를 후측과 전측에서 동시에 접촉하여 지지한다. 이처럼 삼각돌기 형태로 돌출되는 상기 제1스토퍼(210)와 제2스토퍼(220)가 휠체어(wh)의 후륜(wh1) 하단부를 후측과 전측에서 동시에 접촉하여 지지하게 되면 승강장치(100)에 의해 휠체어(wh)가 승강될 때 매우 안정적으로 고정할 수 있게 되어 휠체어(wh)를 타고 있는 장애인이 승강시 흔들림으로 인한 불안감을 느끼지 않고 안정감을 갖게 된다.
여기서 상기 제1스토퍼(210)의 구성을 보다 구체적으로 살펴보면, 도 2에 도시된 것처럼 회전축(215)의 길이방향을 따라 좌우방향으로 길게 형성된 반원기둥 형상의 하부몸체(210b)와 삼각기둥 형상의 상부몸체(210a)가 일체로 조합된 몸체를 가진다. 즉, 상기 하부몸체(210b)의 경우 승강패널(120) 바닥면에 매립된 상태로 회전축(215)을 중심으로 회전하며, 하측면이 곡면으로 형성된 둥근 반원상의 단면을 갖고 상기 회전축(215)의 길이방향을 따라 좌우로 길게 형성된 반원기둥 형상으로 이루어진다. 상부몸체(210a)는 하부몸체(210b)의 상측에 일체로 형성되며 상측으로 갈수록 전후폭이 점차 좁아지는 삼각형상의 단면을 갖고 상기 하부몸체(210b)를 따라 좌우로 긴 길게 형성된 삼각기둥 형상으로 이루어진다. 이같은 형상을 갖는 제1스토퍼(210)는 회전축(215)을 중심으로 회전하게 되면 상부몸체(210a)의 대부분이 도 4에 도시된 것처럼 삼각돌기 형상으로 승강패널(120)의 바닥면으로부터 돌출되면서 휠체어(wh)의 후륜(wh1) 하단부를 제2스토퍼(220)와 함께 접촉하여 움직이지 못하도록 지지하게 된다.
이같은 제1스토퍼(210)의 경우 상부몸체(210a) 중 휠체어(wh)의 후륜(wh1)과 접촉하는 접촉면에는 도 2의 확대부에서 볼 수 있듯이 튜브형 미세돌기(211a)와 수세미 형상으로 얽혀있는 섬유(211b)가 함께 구비되어 있다. 상기 튜브형 미세돌기(211a)의 경우 탄성소재로 이루어져 휠체어(wh) 후륜(wh1)과 접촉시 완충작용을 하는 동시에 후륜(wh1)에 묻어 있는 흙이나 먼지 등의 이물질을 흡착하여 제거하는 역할을 하게 된다. 또한, 상기 수세미 형상의 섬유(211b)는 튜브형 미세돌기(211a)와 함께 휠체어(wh) 후륜(wh1)으로부터 흙이나 먼지 등의 이물질을 흡착하여 제거하는 역할을 하게 된다. 이처럼 상기 제1스토퍼(210)는 휠체어(wh)에 대하여 단순히 스토퍼 기능만 있는 것이 아니라 완충작용과 더불어 후륜(wh1)에 묻어 있는 흙과 먼지 등의 이물질을 손쉽게 제거하는 기능까지 복합적으로 구비하고 있는 것이다.
상기 제1스토퍼(210)에 구비된 튜브형 미세돌기(211a)와 수세미 형상의 섬유(211b)의 경우 제2스토퍼(220), 제3스토퍼(230) 및 제4스토퍼(240)의 후륜(wh1)에 대한 접촉면에도 동일하게 구비되어 후륜(wh1)에 대한 완충작용과 이물질 제거기능을 수행하게 된다. 이같은 제2스토퍼(220), 제3스토퍼(230) 및 제4스토퍼(240)의 구성의 경우 제1스토퍼(210)과 대동소이하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
제1스토퍼(210)의 경우 제2스토퍼(220)와 달리 후륜(wh1) 접촉면의 상단부 좌우 양편에 각각 몸체가 탄성소재로 이루어진 원통형의 탄성롤러(212)가 설치된다. 이같은 탄성롤러(212)는 상기 제1스토퍼(210)의 회전에 의해 휠체어(wh)의 후륜(wh1)을 차량으로 들어가도록 전방으로 밀어낼 때 회전하면서 제1스토퍼(210)와 휠체어(wh) 후륜(wh1) 간에 마찰로 인해 야기될 수 있는 마찰 손상을 효과적으로 방지하게 된다. 여기서 상기 탄성롤러(212)의 표면에는 도 2의 확대부에서 볼 수 있는 것처럼 휠체어(wh)의 후륜(wh1)이 접촉될 때 완충작용을 할 수 있도록 고무소재로 이루어진 반구형의 중공형 엠보싱(212a)이 형성되며, 상기 중공형 엠보싱(212a)의 표면에는 공기의 출입이 가능한 공기출입공(212b)이 형성되어 휠체어(wh)의 후륜(wh1)이 접촉할 때 대응하여 용이하게 변형되면서 완충효과를 높일 수 있도록 한다.
이처럼 상기 고정장치(200)에 제1스토퍼(210), 제2스토퍼(220)가 구비된 구성에 따르면 도 7a 내지 도 7c에 도시된 것처럼 휠체어(wh)가 승강장치(100)에 의해 승강할 때 휠체어(wh)의 후륜(wh1)을 전후측에서 지지하여 안정적으로 고정할 수 있다.
또한, 도 7d에 도시된 것처럼 세워진 제1스토퍼(210)를 전방으로 회전시키는 방법으로 휠체어(wh)의 후륜(wh1)을 밀면서 휠체어가 차량으로 들어가기 위한 초기 기동을 도울 수 있도록 동작한다는 점도 주목할 수 있는데, 이로써 장애인이 휠체어(wh)를 차량으로 입고시키기 위해 가장 많은 힘을 요하는 초기 기동시 에너지 소모를 줄일 수 있게 된다.
상기 고정장치(200)에서 제3스토퍼(230)와 제4스토퍼(240)는 각각 버스의 바닥에 매립된 상태에서 동력을 받아 회전하도록 설치되어, 도 5와 같이 평상시에는 버스의 바닥면(B1)과 동일한 평면을 형성하고 있다가 모터 혹은 실린더로부터 동력을 받아 회전하면 도 6와 같이 버스의 바닥면(B1)으로부터 삼각돌기 형태로 돌출되면서 휠체어(wh)의 후륜(wh1) 하단부를 전측과 후측에서 동시에 접촉하여 지지한다. 이처럼 삼각돌기 형태로 돌출되는 상기 제3스토퍼(230)와 제4스토퍼(240)가 휠체어(wh)의 후륜(wh1) 하단부를 전측과 후측에서 동시에 접촉하여 지지하게 되면 버스의 주행 중 휠체어(wh)를 매우 안정적으로 고정할 수 있게 되어 휠체어(wh)를 타고 있는 장애인이 흔들림으로 인한 불안감을 느끼지 않고 안정감을 갖게 된다.
여기서 상기 제3스토퍼(230)와 제4스토퍼(240)의 구성을 보다 구체적으로 살펴보면, 그 형상은 도 2에 도시된 제1스토퍼(210)의 구성과 대동소이하며, 승강패널(220) 대신 버스의 바닥면(B1)에 매립된 상태에서 회전하도록 설치되었다는 점에서 차이가 있다.
나아가 상기 고정장치(200)에는 버스의 바닥에서 제3스토퍼(230)의 전측으로 이격된 지점에 휠체어(wh)의 전륜(wh2)을 접촉하여 움직이지 못하도록 지지하는 제5스토퍼(250)가 더 포함된다. 상기 제5스토퍼(250)의 경우에도 버스의 바닥에 매립된 상태에서 동력을 받아 회전하도록 설치되어, 평상시 버스의 바닥면(B1)과 동일한 평면을 형성하고 있다가 동력을 받아 회전하여 세워지면 버스의 바닥면(B1)으로부터 삼각돌기 형태로 돌출되면서 휠체어(wh)의 전륜(wh2) 하단부를 전측에서 접촉하여 지지할 수 있도록 한다. 상기 제5스토퍼(250)의 경우 다른 스토퍼들에 비해 휠체어(wh) 전륜(wh2)에 대응할 수 있도록 크기만 작고 형상은 같게 형성된다.
이처럼 상기 고정장치(200)에 제3스토퍼(230), 제4스토퍼(240), 제5스토퍼(250)가 구비된 구성에 따르면 휠체어(wh)가 승강장치(100)에 의해 승강했을 때 도 7d와 같이 제5스토퍼(250)를 회전시켜 세움으로써 버스의 바닥면(B1)으로부터 돌출되도록 하고, 이후 휠체어(wh)가 전진하여 버스 내부에 마련된 지정 영역에 들어온 후에는 도 7e와 같이 그 전륜(wh2)이 제5스토퍼(250)에 접촉하여 지지되었을 때 도 7f와 같이 제3스토퍼(230)와 제4스토퍼(240)를 회전시켜 버스의 바닥면(B1)으로부터 돌출되도록 함으로써 휠체어(wh)의 후륜(wh1) 하단부를 전측과 후측에서 동시에 접촉하여 지지하는 순서로 휠체어(wh)를 안정적으로 고정할 수 있다.
이후 휠체어(wh)에 대한 고정을 해제하고자 하면 제4스토퍼(240)를 처음과 반대방향인 후방으로 회전시켜 버스의 바닥면(B1)과 동일면을 이루도록 한 후, 제3스토퍼(230)는 휠체어(wh)의 후륜(wh1)을 향하는 후방으로 회전시킴으로써 휠체어(wh)가 버스로부터 나가기 위해 초기 기동할 수 있도록 도와준다. 이후 휠체어(wh)가 후퇴하여 출입구를 통해 외부로 나가서 승강장치(100)에 탑승하면 다시 제1스토퍼(210)와 제2스토퍼(220)를 세워 휠체어(wh)의 후륜(wh1)을 후측과 전측 양편에서 다시 고정한다. 이후 상기 승강장치(100)는 휠체어(wh)를 지면으로 하강시켜준다.
한편, 본 발명의 실시예에 의한 버스용 휠체어 승강 시스템은 상기 고정장치(200) 외에도 휠체어(wh)의 승하차시 안정감을 저해하는 요인들을 제어하기 위한 복합적인 구성이 마련된다. 계속해서 아래에서는 휠체어(wh)의 승하차시 안정감을 저해하는 요인들을 제어하기 위한 구성들에 대해 설명한다.
도 8은 본 발명의 실시예에 의한 버스용 휠체어 승강 시스템에서 소음 및 진동 차단을 위한 구성을 설명하기 위한 구성도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 버스용 휠체어 승강 시스템은, 안정감 저해 요인들을 제거하기 위해 제어부를 중심으로 하여 탑승감지부, 노이즈입력부, 진동감지부, 위치추적부, 노이즈상쇄부, 음향출력부, 진동저감부를 구비한다.
상기 탑승감지부는 상기 승강장치(100)에 휠체어(wh)의 하중이 실리면 로드셀과 같은 하중 감지센서에 의해 감지함으로써 제어부가 휠체어(wh) 탑승여부를 판단할 수 있도록 한다.
상기 노이즈입력부는 승강장치(100)가 휠체어(wh)를 승강시키는 동안 소형 마이크에 의해 승강장치(100)와 주변 소음을 입력하여 노이즈 데이터를 제어부에 전달한다.
상기 노이즈상쇄부는 상기 노이즈입력부와 연동하도록 제어부를 통해 제어되며 상기 노이즈입력부에 입력된 노이즈 데이터를 근거로 승강장치(100)와 주변 소음을 상쇄시키는 소음에 의해 상쇄간섭을 일으켜 능동적으로 소음을 차단한다. 이와 같은 노이즈캔슬링(noise canceling), 능동 소음 제어(active noise control, ANC), 능동 소음 감소(active noise reduction, ANR) 기술은 최근 음향기기 등에 활발하게 적용되고 있는 공지의 기술로서 기술 자체에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 음량출력부는 제어기의 제어를 받아 휠체어(wh)가 승강되는 동안 스피커를 통해 휠체어(wh)를 타고 있는 장애인의 심신 안정용 음악을 출력하게 된다. 상기 심신 안정용 음악이란 모차르트 음악과 같은 고전 클래식 음악과 같이 뇌를 안정시키는 것으로 알려진 음악들이 될 수 있으며 다양한 장르에서 마음을 차분하게 가라앉히고 차분한 분위기를 연출할 수 있는 것이라면 선택될 수 있을 것이다.
상기 위치추적부는 적외선 센서, 레이저 센서, 하중 감지센서, 카메라 등의 영상장치 등의 센서 및 장치를 통해 휠체어(wh)에 타고 있는 장애인의 위치를 추적하게 된다. 이렇게 위치추적부에 의해 장애인의 위치를 추적할 수 있게 되면 상기 제어부는 추적된 장애인의 위치에 대응하여 음향을 형성하도록 상기 음향출력부를 제어할 수 있게 된다.
상기 진동감지부는 승강장치(100)가 휠체어(wh)를 승강시키는 동안 진동 감지센서에 의해 승강장치(100)로부터 발생하는 진동을 감지하게 된다. 이같은 진동감지부는 승강장치(100) 중 가장 많은 소음이 진동이 발생하는 링크(130)와 승강패널(120)의 다수 지점에 설치되어 승강장치(100)에서 발생하는 진동을 종합적으로 감지하고 그 데이터를 제어부에 전달하게 된다.
상기 진동저감부는 상기 제어기에 의해 제어를 받으면서 상기 진동감지부가 감지한 진동을 근거로 상기 승강장치(100)의 진동을 상쇄시키는 역진동에 의해 상쇄간섭을 일으켜 능동적으로 진동을 저감하게 된다. 여기서 진동저감부가 승강장치(100)에서 발생한 진동을 상쇄시키기 위한 역진동은 복수의 진동 감쇄용 모터나 저주파 발생기 등을 설치하여 발생시킬 수 있다. 이때 진동저감부의 제어는 비례(Proportional)와 비례의 적분(Proportional Integral)과 비례의 미분(Proportional Derivative)을 조합하여 이루어지는 PID 제어방식으로 이루어지며, 이로써 오차를 최소화하면서 효과적으로 진동을 상쇄시킬 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.
100 : 승강장치 110 : 베이스
120 : 승강패널 130 : 링크
200 : 고정장치 210 : 제1스토퍼
220 : 제2스토퍼 230 : 제3스토퍼
240 : 제4스토퍼 250 : 제5스토퍼

Claims (15)

  1. 버스 출입문 및 그 인근에 설치되어 장애인이 탄 휠체어를 승하차하고 승차된 휠체어를 고정하는 버스용 휠체어 승강 시스템으로서,
    버스의 출입문에서 버스 바닥과 지면 간에 휠체어를 승강시켜주는 승강장치; 및 휠체어를 고정시켜주는 고정장치;를 포함하며,
    상기 고정장치는, 휠체어를 탑재한 상태로 승강시키는 승강패널에서 전후방향으로 서로 이격을 두고 설치되어 승강패널에 탑재된 휠체어의 후륜 하단부를 후측과 전측에서 동시에 접촉하여 움직이지 못하도록 지지하는 제1스토퍼와 제2스토퍼를 구비하며, 버스의 출입구 인근 바닥에서 서로 이격을 두고 설치되어 상기 승강장치에 의해 상승한 휠체어가 버스 내부에 마련된 지정 영역으로 전진하여 들어오면 휠체어의 후륜 하단부를 전측과 후측에서 동시에 접촉하여 움직이지 못하도록 지지하는 제3스토퍼와 제4스토퍼를 더 구비하며,
    상기 제1스토퍼, 제2스토퍼는 각각 승강패널의 바닥에 매립된 상태에서 동력을 받아 회전하도록 설치되어, 평상시 승강패널의 바닥면과 동일한 평면을 형성하고 있다가 동력을 받아 회전하여 세워지면 승강패널의 바닥면으로부터 삼각돌기 형태로 돌출되면서 휠체어의 후륜 하단부를 후측과 전측에서 동시에 접촉하여 지지하며, 상기 제3스토퍼와 제4스토퍼는 각각 버스의 바닥에 매립된 상태에서 동력을 받아 회전하도록 설치되어, 평상시 버스의 바닥면과 동일한 평면을 형성하고 있다가 동력을 받아 회전하여 세워지면 버스의 바닥면으로부터 삼각돌기 형태로 돌출되면서 휠체어의 후륜 하단부를 전측과 후측에서 동시에 접촉하여 지지하며,
    상기 제1스토퍼, 제2스토퍼, 제3스토퍼 및 제4스토퍼는 각각 회전축을 중심으로 회전하며 하측면이 곡면으로 형성된 둥근 반원상의 단면을 갖고 상기 회전축의 길이방향을 따라 좌우로 길게 형성된 반원기둥 형상의 하부몸체와, 상기 하부몸체의 상측에 일체로 형성되며 상측으로 갈수록 전후폭이 점차 좁아지는 삼각형상의 단면을 갖고 상기 하부 몸체를 따라 좌우로 길게 형성된 삼각기둥 형상의 상부몸체로 이루어진 몸체를 구비하며,
    상기 제1스토퍼 및 제3스토퍼 각각의 상부몸체 중 휠체어의 후륜 하단부를 접촉하는 접촉면의 상단부에는 몸체가 탄성소재로 이루어진 원통형의 탄성롤러가 설치되어 상기 제1스토퍼 및 제3스토퍼의 회전에 의해 휠체어의 후륜을 밀어낼 때 탄성롤러의 회전을 통해 휠체어 후륜과의 마찰 손상을 방지할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 버스용 휠체어 승강 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1스토퍼, 제2스토퍼, 제3스토퍼 및 제4스토퍼 각각의 상부몸체 중 휠체어의 후륜과 접촉하는 접촉면에는 휠체어 후륜과의 접촉시 완충 기능을 하고 흙과 먼지를 흡착하는 튜브형 미세돌기를 구비하는 것을 특징으로 하는 버스용 휠체어 승강 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1스토퍼, 제2스토퍼, 제3스토퍼 및 제4스토퍼 각각의 접촉면에는 튜브형 미세돌기와 함께 휠체어 후륜으로부터 흙과 먼지를 털어내주도록 서로 얽혀 있는 수세미 형상의 섬유가 더 구비된 것을 특징으로 하는 버스용 휠체어 승강 시스템.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 탄성롤러의 표면에는 휠체어의 후륜이 접촉될 때 완충작용을 할 수 있도록 반구형의 중공형 엠보싱이 형성되되 상기 중공형 엠보싱의 표면에는 공기의 출입이 가능한 공기출입공이 형성된 것을 특징으로 하는 버스용 휠체어 승강 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    버스의 바닥에서 상기 제1스토퍼의 전측으로 이격된 지점에는 상기 승강장치에 의해 상승한 휠체어가 버스 내부에 마련된 지정 영역으로 전진하여 들어오면 휠체어의 전륜 하단부를 전측에서 접촉하여 움직이지 못하도록 지지하는 제5스토퍼가 더 설치된 것을 특징으로 하는 버스용 휠체어 승강 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제5스토퍼는 버스의 바닥에 매립된 상태에서 동력을 받아 회전하도록 설치되어, 평상시 버스의 바닥면과 동일한 평면을 형성하고 있다가 동력을 받아 회전하여 세워지면 버스의 바닥면으로부터 삼각돌기 형태로 돌출되면서 휠체어의 전륜 하단부를 전측에서 접촉하여 지지할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 버스용 휠체어 승강 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 승강장치의 승강패널이 하강한 상태에서 휠체어 탑승전에 제2스토퍼를 세워 돌출시키는 제1단계;
    휠체어가 상기 승강패널에 탑승되면 제1스토퍼를 세우는 방향으로 회전시켜 휠체어의 후륜 하단부를 전측과 후측에서 접촉하여 지지하는 제2단계;
    상기 제1스토퍼와 제2스토퍼가 휠체어 후륜을 후측과 전측에서 접촉하여 지지한 상태로 상기 승강패널을 상승시키는 제3단계;
    상기 승강패널에 의해 휠체어가 상승한 상태가 되면, 제2스토퍼를 회전시켜 눕히고, 제5스토퍼는 회전시켜 세우는 제4단계;
    제4단계 이후 제1스토퍼를 전방으로 회전시키면서 휠체어 후륜을 전방으로 밀어내는 방법으로 휠체어의 전방 이동을 위한 초기 기동을 돕는 제5단계;
    상기 휠체어가 전진하여 버스 내부에 마련된 지정 영역에 들어온 후 그 전륜이 상기 제5스토퍼에 접촉하여 지지되면 상기 제3스토퍼와 제4스토퍼를 회전시켜 세움으로써 휠체어의 후륜 하단부를 전측과 후측에서 동시에 접촉하여 지지하도록 하는 제6단계;를 순차 진행하여 제어하는 것을 특징으로 하는 버스용 휠체어 승강 시스템.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 승강장치가 휠체어를 승강시키는 동안 상기 승강장치와 주변 소음을 입력하는 노이즈입력부;
    상기 노이즈입력부에 입력된 데이터를 근거로 상기 승강장치와 주변 소음을 상쇄시키는 상쇄간섭을 일으켜 능동적으로 소음을 차단하는 노이즈상쇄부;
    휠체어를 타고 있는 장애인의 심신 안정용 음악을 출력하는 음향출력부;
    상기 노이즈상쇄부와 음향출력부를 제어하는 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 버스용 휠체어 승강 시스템.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 휠체어에 타고 있는 장애인의 위치를 추적하는 위치추적부를 더 포함하여,
    상기 제어부는 상기 음향출력부가 추적한 장애인의 위치에 대응하여 음향을 형성하도록 상기 음향출력부를 제어하는 것을 특징으로 하는 버스용 휠체어 승강 시스템.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 승강장치가 휠체어를 승강시키는 동안 상기 승강장치로부터 발생하는 진동을 감지하는 진동감지부;
    상기 진동감지부가 감지한 진동을 근거로 상기 승강장치의 진동을 상쇄시키는 상쇄간섭을 일으켜 능동적으로 진동을 저감하는 진동저감부;
    상기 진동감지부와 진동저감부를 제어하는 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 버스용 휠체어 승강 시스템.
  15. 제1항, 제5항 내지 제6항 및 제8항 내지 제14항 중 어느 한 항의 버스용 휠체어 승강 시스템이 설치된 것을 특징으로 하는 장애인용 버스.
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