KR102393474B1 - 전동보장구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전동보장구에 관한 것으로, 기울기 및 압력측정에 의해 좌석부의 틸팅 및 주행부의 조향이 이루어져 보다 안정적으로 주행할 수 있도록 한 전동보장구에 관한 것이다.
본 발명은 본체와, 본체의 상부에 구비되는 좌석부와, 본체의 양측 하부에 구비되는 주행부를 포함하여 이루어지는 전동보장구에 있어서, 상기 본체의 하부에는 본체에 가해지는 압력을 측정하기 위한 압력센서와, 본체의 기울기를 측정하기 위한 자이로센서 및 가속도센서가 구비되고, 상기 본체의 내측에는 상기 압력센서에서 측정된 압력 및 자이로센서와 가속도센서에서 측정된 기울기에 따라 좌석부와 주행부를 제어하기 위한 MCU가 구비되는 것을 특징으로 한다.

Description

전동보장구 {WHEELCHAIR CARRIER}

본 발명은 전동보장구에 관한 것으로, 기울기 및 압력측정에 의해 좌석부의 틸팅 및 주행부의 조향이 이루어져 보다 안정적으로 주행할 수 있도록 한 전동보장구에 관한 것이다.

일반적으로, 전동보장구란 이동이 자유롭지 못한 사람이 앉은 채로 이동할 수 있도록 형성된 이동수단으로, 휠체어라고도 불리며, 파이프 형상의 프레임에 고정된 좌석부, 전방차륜과 주차륜 및 조향핸들 등으로 구성되고, 보호자 조작타입과 이용자 조작타입으로 구별할 수 있으며, 또한 동력주행타입과 보호자 또는 이용자 구동타입으로 구별할 수 있다.

이러한 전동보장구는 모두 사람을 한 명 태운 상태로 전방차륜 및 주차륜의 구동에 의해 도로 또는 실내 등을 주행하도록 하고 있다.

한편, 주차륜은 그 크기가 크게 형성되어 있으나, 전방차륜은 주행 중 조향성을 향상시키기 위해 대개 작은 지름의 바퀴로 형성되어 있다.

따라서, 도로 또는 실내 등에서 주행 중 둔턱 또는 단차 등의 장애물이 있는 경우에는 이것을 타고 넘어가기 위해 많은 힘이 들게 된다는 문제가 있으며, 특히 계단과 같은 장애물을 만나게 되는 경우에는 전동보장구가 이를 올라가거나 또는 내려갈 수 없다는 문제가 발생한다.

한편, 상술한 바와 같이 전동보장구가 계단을 오르거나 내려오지 못하는 문제점을 해결하기 위해, 지하철 등과 같은 공공시설물에서는 계단에 별도의 비탈길을 시공하거나 또는 전동보장구 리프트를 제작하여 이러한 문제를 해결하고 있다.

그러나, 상술한 바와 같은 구조물을 계단과 같은 구조물이 있는 경우에 일일이 시공하는 것은 많은 비용이 발생할 뿐 아니라, 공공시설물이 아닌 일반 시설물에서는 이러한 시설물조차 구비되어 있지 않은 것이 현실이다.

따라서, 전동보장구 자체로 계단과 같은 장애물을 극복하여 운행할 수 있는 방안이 논의되고 있다.

상술한 바와 같은 기술적 문제를 해결하도록 하는 종래 전동보장구의 일 실시예가 등록특허 제10-0992110호에 개시되어 있다.

도 1에 종래 휠체어의 일 실시예가 도시되어 있는 바, 상기 도면을 참조하여 구체적으로 설명하면, 프레임(110)과, 상기 프레임(110)에 마련된 자세제어가 가능한 좌석부(120), 전방차륜(130)과 주차륜(140) 및 조향핸들을 포함하여 구성되는 휠체어에 있어서, 주행 시에는 휠체어 하부에 설치되어 있다가, 계단(200)과 같은 장애물을 통과하는 경우 하강하여 상기 장애물을 통과하도록 하는 캐터필러장치(150)가 상기 휠체어에 승하강 가능하도록 마련되고, 상기 캐터필러장치(150)는, 메인캐터필러(160); 상기 메인캐터필러(160)와는 별도의 축에 의해 마련되는 보조캐터필러(170); 상기 메인캐터필러(160)와 보조캐터필러(170)를 움직이도록 하는 동력부; 상기 계단(200)을 오르내림에 있어 상기 계단(200) 상에 내려 놓여져, 상기 보조캐터필러(170)와 함께 안정된 경사각을 만들도록 하는 경사플레이트; 및 상기 경사플레이트의 움직임을 가져오도록 하는 제2엑츄에이터;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이렇게 형성된 상기 휠체어는 두 개의 캐터필러 장치를 통해 계단과 같은 장애물을 승하강할 수 있는 휠체어를 제공하는 것을 기술적 특징으로 한다.

그러나, 상술한 바와 같은 종래 계단승월휠체어는 실제 동작시 그 동작에 안정성이 부족하다는 단점이 발생하며, 특히 계단의 하강 시 원활한 하강이 쉽지 않다는 문제가 있었다.

등록특허 제10-0992110호 등록특허 제10-2046151호

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 기울기 및 압력측정에 의해 좌석부의 틸팅 및 주행부의 조향이 이루어져 보다 안정적으로 주행할 수 있도록 한 전동보장구를 제공하는 것이다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은; 본체와, 본체의 상부에 구비되는 좌석부와, 본체의 양측 하부에 구비되는 주행부를 포함하여 이루어지는 전동보장구에 있어서, 상기 본체의 하부에는 본체에 가해지는 압력을 측정하기 위한 압력센서와, 본체의 기울기를 측정하기 위한 자이로센서 및 가속도센서가 구비되고, 상기 본체의 내측에는 상기 압력센서에서 측정된 압력 및 자이로센서와 가속도센서에서 측정된 기울기에 따라 좌석부와 주행부를 제어하기 위한 MCU가 구비되는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 좌석부에는 좌석부의 기울기 조절을 위한 유압실린더가 구비되고, 상기 유압실린더는 MCU에 의해 제어되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 좌석부는 상기 본체에 결합되는 하부면이 반구형으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 주행부는 상기 본체의 양측 하부에 설치되는 한 쌍의 주행륜과, 상기 본체의 하부에 설치되는 한 쌍의 궤도륜을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 궤도륜은 상하로 승강 가능하게 구비되어 계단 승강 시 하강하여 지면 및 계단에 접하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 본체의 전면 및 후면에는 장애물 감지센서가 구비된 것을 특징으로 한다.

상기한 구성의 본 발명에 따르면, 기울기 및 압력측정에 의해 좌석부의 틸팅 및 주행부의 조향이 이루어져 보다 안정적으로 주행할 수 있도록 한 효과가 있다.

도 1은 종래기술에 따른 전동보장구를 도시한 도면.
도 2의 (a) 및 (b)는 본 발명에 따른 전동보장구를 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 전동보장구의 좌석부 작동 블럭도.
도 4는 본 발명에 따른 전동보장구의 주행륜 작동 블럭도.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 더욱 상세하게 설명한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다. 그리고, 본 발명은 다수의 상이한 형태로 구현될 수 있고, 기술된 실시 예에 한정되지 않음을 이해하여야한다.

도 2의 (a) 및 (b)는 본 발명에 따른 전동보장구를 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명에 따른 전동보장구의 좌석부 작동 블럭도이며, 도 4는 본 발명에 따른 전동보장구의 주행륜 작동 블럭도이다.

본 발명은 기울기 및 압력측정에 의해 좌석부의 틸팅 및 주행부의 조향이 이루어져 보다 안정적으로 주행할 수 있도록 한 전동보장구(100)에 관한 것으로, 본 발명에 따른 전동보장구(100)의 구성은 도 2 내지 도 4에 나타낸 바와 같이, 본체(110), 좌석부(120), 주행부(130), 압력센서(140), 자이로센서(150), 가속도센서(152) 및 MCU(160)를 포함하여 이루어진다.

보다 상세히 설명하면, 상기 본체(110)는 후술할 좌석부(120), 주행부(130), 압력센서(140), 자이로센서(150), 가속도센서(152) 및 MCU(160)가 설치되는 것으로, 후방에는 배터리가 수납되는 배터리 수납부(116)가 구비된다.

이때, 배터리는 좌석부(120) 및 주행부(130) 등의 구동 시 필요한 전력을 공급하기 위한 것으로, 본체(110)의 배터리 수납부(112)에 수납되어 교체가 용이하게 된다.

한편, 상기 본체(110)의 전면 및 후면에는 장애물을 감지하는 장애물 감지센서(미도시)가 구비되어 본 발명에 따른 전동보장구(100)의 주행 시 장애물 여부를 감지하게 된다.

또한, 상기 본체(110)에는 상기 장애물 감지센서(미도시)로부터 신호를 전달받아 소리를 발생시키는 스피커(미도시)가 구비되어 장애물 감지 시 탑승자 및 보행자에게 소리로 안내를 할 수 있도록 함으로써 보다 안전하게 본 발명에 따른 전동보장구(100)를 운행할 수 있도록 한다.

그리고, 상기 본체(110)의 하부에는 본체(110)에 가해지는 압력을 측정하기 위한 압력센서(140)와, 본체(110)의 기울기를 측정하기 위한 자이로센서(150) 및 가속도센서(152)가 설치된다.

또한, 상기 본체(110)의 내측에는 상기 압력센서(140), 자이로센서(150) 및 가속도센서(152)로부터 측정한 측정값을 전달받아 좌석부(120) 및 주행부(130)를 제어하기 위한 MCU(160)가 구비되는데, 이에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.

여기서, 상기 압력센서(140), 자이로센서(150) 및 가속도센서(152)로부터 측정되는 값의 노이즈를 제거하기 위한 필터(142,154)가 구비된다.

한편, 상기 좌석부(120)는 상기 본체(110)의 상부에 틸팅 가능하게 안착 설치되어 MCU(160)에 의해 틸팅 제어되도록 구성된다.

이때, 상기 좌석부(120)는 유압실린더(122)가 구비되고, 상기 MCU(160)에 의해 제어되어 좌석부(120)의 기울기를 조절하게 된다.

즉, 상기 압력센서(140), 자이로센서(150) 및 가속도센서(152)로부터 측정된 압력 및 기울기에 따라 유압실린더(122)의 작동여부가 MCU(160)에 의해 결정되어 유압실린더(122)가 작동하며 좌석부(120)가 지면에 대하여 수평을 이루는 기울기를 유지할 수 있도록 본체(110)에 대한 좌석부(120)의 기울기가 조절되어 좌석부(120)가 탑승자가 안정적으로 탑승한 상태를 유지할 수 있도록 한다.

또한, 상기 좌석부(120)는 본체(110)에 결합되는 하부면이 아래로 볼록한 반구 형상으로 형성되며, 상기 본체(110)의 상부면은 좌석부(120)가 안정적으로 안착 설치될 수 있도록 좌석부(120)의 하부면에 대응되는 형상으로 형성되어, 상기 좌석부(120)가 보다 안정적으로 틸팅이 이루어질 수 있도록 하며, 모든 방향으로 좌석부(120)의 틸팅이 이루어질 수 있는 효과가 있다.

한편, 상기 주행부(130)는 상기 좌석부(120)에 구비되는 조작부(124)에 의해 구동이 이루어지게 되며, 본체(110)의 양측 하부에 구비되는 한 쌍의 주행륜(132)과, 상기 본체(110)의 하부에 구비되는 한 쌍의 궤도륜(134)으로 이루어진다.

이때, 상기 주행륜(132)은 모터드라이브(136) 및 모터(138)가 구비되고, 모터(138)의 작동을 감지하는 엔코더(138a)가 구비된다.

여기서, 상기 모터드라이브(136)는 상기 압력센서(140), 자이로센서(150) 및 가속도센서(152)로부터 측정된 본체(110)의 압력 및 기울기에 따라 MCU(160)에 의해 조향이 제어되어 주행륜(132)의 균형이 이루어질 수 있도록 제어함으로써 전동보장구(100)가 안정적으로 주행할 수 있도록 한다.

또한, 상기 궤도륜(134)은 상하로 승강 가능하도록 구성되어 조작부(124)의 제어에 의해 계단 승강 시 하부로 하강하여 전동보장구(100)가 안정적으로 주행할 수 있도록 하는 역할을 하며, 본 발명에 따른 전동보장구(100)의 정지 시에도 궤도륜(134)이 하강하여 전동보장구(100)를 지지할 수 있도록 한다.

그리고, 상기 궤도륜(134)은 험로 주행 시 본체(110)의 기울기 및 압력 변화에 따라 MCU(160)에 의해 제어되어 본 발명에 따른 전동보장구(100)가 보다 안정적으로 주행할 수 있도록 하는 역할을 한다.

즉, 상기 주행륜(132) 및 궤도륜(134)은 상기 조작부(124)에 의해 기본적인 구동이 제어되지만, 본체(110)의 기울기 및 압력 변화에 따라 MCU(160)에 의해 제어될 수 있도록 구성되어 주행 상황에 따라 즉각적으로 대응할 수 있도록 구성되는 것이다.

따라서, 본 발명에 따른 전동보장구(100)에 의하면, 기울기 및 압력측정에 의해 좌석부(120)의 틸팅 및 주행부(130)의 조향이 이루어져 보다 안정적으로 주행할 수 있도록 한 장점을 갖는다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시 예와 실질적으로 균등한 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리범위가 미치는 것으로 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양하게 변형 실시가 가능한 것이다.

본 발명은 전동보장구에 관한 것으로, 기울기 및 압력측정에 의해 좌석부의 틸팅 및 주행부의 조향이 이루어져 보다 안정적으로 주행할 수 있도록 한 전동보장구에 관한 것이다.

100: 전동보장구
110: 본체 112: 배터리 수납부
120: 좌석부 122: 유압실린더
124: 조작부 130: 주행부
132: 주행륜 134: 궤도륜
136: 모터드라이브 138: 모터
140: 압력센서 142: 필터
150: 자이로센서 152: 가속도센서
154: 필터 160: MCU

Claims (6)

1. 본체와, 상기 본체의 상부에 구비되는 좌석부와, 본체의 양측 하부에 구비되어 조작부에 의해 구동이 제어되는 주행부를 포함하는 전동보장구에 있어서,
   상기 본체의 하부에는 본체에 가해지는 압력을 측정하기 위한 압력센서와, 본체의 기울기를 측정하기 위한 자이로센서 및 가속도센서가 구비되고,
   상기 본체의 내측에는 압력센서에서 측정된 압력 및 자이로센서와 가속도센서에서 측정된 기울기에 따라 좌석부를 틸팅하고, 주행 상황에 따라 즉각적으로 대응할 수 있도록 주행부의 조향을 제어하기 위한 MCU가 구비되되,
   상기 좌석부에는 상기 MCU에 의해 제어되는 유압실린더가 구비되어 좌석부가 지면에 대하여 수평을 이루는 기울기를 유지할 수 있도록 좌석부의 기울기를 조절하도록 구성되며,
   상기 좌석부는 본체에 결합되는 하부면이 아래로 볼록한 반구 형상으로 형성되며, 상기 본체의 상부면은 좌석부가 안정적으로 안착 설치될 수 있도록 좌석부의 하부면에 대응되는 형상으로 형성되어 상기 좌석부가 모든 방향으로 안정적으로 틸팅이 이루어질 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 전동보장구.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서,
   상기 주행부는 상기 본체의 양측 하부에 설치되는 한 쌍의 주행륜과,
   상기 본체의 하부에 설치되는 한 쌍의 궤도륜을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전동보장구.
   
5. 제 4항에 있어서,
   상기 궤도륜은 상하로 승강 가능하게 구비되어 계단 승강 시 하강하여 지면 및 계단에 접하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 전동보장구.
   
6. 제 1항에 있어서,
   상기 본체의 전면 및 후면에는 장애물 감지센서가 구비된 것을 특징으로 하는 전동보장구.
   

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