KR102428007B1 - 사용자 근력향상을 위한 맞춤형 어시스트 휠체어 제어방법 - Google Patents

사용자 근력향상을 위한 맞춤형 어시스트 휠체어 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 어시스트 휠체어를 사용하는 사용자의 상지 근력 상태와 상지를 이용한 휠체어 제어 능력을 감안하여 사용자가 어시스트 휠체어에 착좌하여 핸드림(푸쉬림)을 푸쉬할 때, 상기 사용자의 어시스트 휠체어 조작 능력 정보를 상기 어시스트 휠체어가 연결된 통신기기(스마트폰)로 수집하고, 상기 수집한 정보를 상기 휠체어 휠 허브의 모터 조절에 사용하기 위해 정보 분석하여, 상기 분석된 정보를 상기 어시스트 휠체어에 전달하여 모터 구동력을 변경 적용하도록 하며 상기 분석한 정보를 통신기기(스마트폰)에 시각적으로 표현하도록 함으로써 휠체어의 휠의 회전력을 제어하는 모터의 구동력을 조절함으로써 휠체어 사용자가 편안하게 휠체어를 활용할 수 있도록 하고, 안전한 휠체어 사용뿐 만 아니라 휠체어 사용 및 제어 능력 향상, 그리고 상지 근력 향상에 도움이 될 수 있는 제어방법을 제공하고자 하는 사용자 근력향상을 위한 맞춤형 어시스트 휠제어 제어방법에 관한 것이다.

Description

사용자 근력향상을 위한 맞춤형 어시스트 휠체어 제어방법 {A Customized Method of Power assisted Wheelchair Control for User’s Muscle Strength Improvement}
본 발명은 핸드림(푸쉬림)의 푸쉬 토크를 감지하여 휠 회전의 구동력을 생성하는 모터를 제어할 수 있는 어시스트 휠체어(Power assisted wheelchair)를 활용함에 있어, 사용자의 근력 상태와 핸드림(푸쉬림) 푸쉬 특성을 분석하여 휠 구동 모터의 구동력을 조절하고, 핸드림(푸쉬림) 푸쉬 동작의 반복 과정의 사용자 상지 근력 상황에 맞도록 어시스트 휠체어가 반응함으로써 사용자 근력 향상에 도움을 줄 수 있는 사용자 근력향상을 위한 맞춤형 어시스트 휠체어 제어방법에 관한 것이다.
휠체어는 크게 수동형과 전동형으로 구분할 수 있으며, 최근에는 수동형 휠체어의 특징을 유지하면서 휠체어 본체와 휠을 연결하는 휠 중앙 축의 휠 허브에 휠을 회전시킬 수 있는 모터를 포함하는 전기장치를 구비하고, 고출력 배터리를 이용해서 휠 회전 모터를 제어하여 휠체어 사용 과정의 사용자 상지 근력을 보조할 수 있는 어시스트 휠체어의 사용이 증대되고 있다.
수동 휠체어는 휠체어 사용자의 상지 근력 상태에 따라 휠체어를 이용한 이동에 많은 어려움이 있다.
수동 휠체어를 상지 근력이 약한 실버 등이 혼자서 사용하는 것은 무리가 있기 때문에 반드시 보호자가 휠체어 본체 뒤쪽의 손잡이를 이용하여 이동성을 보조하게 된다.
더군다나 상지 근력이 좋은 사람이라 하더라도, 수동 휠체어를 장기간 사용하게 되면, 상지 근력 및 골격계의 파열과 손상으로 인해 새로운 장애를 입기도 한다.
어시스트 휠체어는 사용자가 휠체어에 탑승하여 핸드림(푸쉬림)을 푸쉬하면, 휠과 핸드림(푸쉬림)의 중심축에 위치하는 휠 허브에 내장된 핸드림(푸쉬림) 푸쉬 토크 감지기가 핸드림(푸쉬림)에 가해진 힘을 측정하게 되고, 힘의 크기에 따라 휠 회전 모터 구동력을 달리 제어함으로써, 적은 힘으로도 휠체어를 사용할 수 있는 장점을 제공한다. 어시스트 휠체어의 휠 허브에서 핸드림(푸쉬림) 푸쉬 토크를 활용하는 휠 허브 구조와 기술적 구현은 여러 가지가 있으며, 국내외에서도 공개특허공보 10-2017-0024675(2017.03.08.공개)에 기재된 바와 같이 “비접촉 토크센서 및 이를 포함하는 근력보조 휠체어” 등이 활용되고 있다.
그러나 이러한 어시스트 휠체어는 사용자의 상지 근력의 상태와 상지 활용 능력을 감안하지 않고, 휠체어 제조 공정단계에서 설정된 어시스트 셋팅이 고정되어 사용되고 있으며, 이로 인하여 사용자의 상지 근력과 활용능력을 고려하면 보다 쉽고 편하게 휠체어를 활용할 수 있음에도 그러한 활용이 불가능한 상황이다.
본 발명에서는 이러한 어시스트 휠체어를 사용하는 과정에서 사용자의 휠체어 핸드림(푸쉬림) 조작 능력과 근력 상태를 감안하여 바퀴를 구동하는 모터를 조정 제어함으로써, 사용자의 핸드림(푸쉬림) 조작 능력을 향상시키고, 아울러 사용자의 상지 근력 향상에 도움을 줄 수 있는 방법에 대해 개시한다.
공개특허공보 10-2017-0024675(2017.03.08.공개)
본 발명은 어시스트 휠체어를 사용하는 사용자의 상지 근력 상태와 상지를 이용한 어시스트 휠체어 제어 능력을 감안하여 어시스트 휠체어의 휠의 회전력을 제어하는 모터의 구동력을 조절하여 어시스트 휠체어 사용자가 편안하게 어시스트 휠체어를 활용할 수 있도록 제공함으로써, 안전한 어시스트 휠체어 사용뿐 만 아니라 어시스트 휠체어 사용 및 제어 능력 향상, 그리고 상지 근력 향상에 도움이 될 수 있는 어시스트 휠체어 제어방법을 제공하고자 한다.
어시스트 휠체어 휠과 핸드림(푸쉬림) 중앙에 위치하는 전장부를 포함하는 모터를 사용하는 어시스트 휠체어에 대한 사용자의 근력 특성을 포함한 활용 능력 분석에 있어서, 사용자는 경사면을 고려하는 어시스트 휠체어의 전진 및 후진의 움직임 방향성이 있는 상황에서 직진과 방향전환을 포함하고, 제자리에서의 좌와 우측 회전을 포함하며, 가속과 감속하는 상황을 포함하는 상황에서 어시스트 휠체어의 좌와 우측 핸드림(푸쉬림)을 조작하게 된다. 상기 조작하는 상황에서, 어시스트 휠체어의 핸드림(푸쉬림) 토크 감지기는 양 측면의 핸드림(푸쉬림)에 가해지는 힘을 감지하고, 상기 조작하는 상황을 기반으로 사용자의 양 상지를 활용한 핸드림(푸쉬림) 활용 능력 데이터를 수집할 수 있다. 상기 수집한 데이터를 보면, 직선방향 전진과 후진 상황에서 좌우측 핸드림(푸쉬림)에 가해지는 토크의 크기, 이동과정 방향전환의 경우 좌와 우의 핸드림(푸쉬림)에 가해지는 토크의 크기, 제자리 회전의 경우 좌와 우의 핸드림(푸쉬림)에 가해지는 토크의 크기를 측정할 수 있으며, 측정된 데이터를 휠 허브 내부에 구비된 전장부 메모리에 기록하거나, 통신기능을 구비하면 외부장치로 수집, 분석, 시각화도 가능하게 된다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 측정된 데이터는 블루투스를 포함하는 통신 장치가 포함된 상기 휠 허브의 통신 기능에 의하여 어시스트 휠체어 트래커 소프트웨어와 통신하며, 상기 트래커 소프트웨어에서 상기 어시스트 휠체어에서 감지된 데이터를 수집할 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 측면에 따르면, 상기 트래커 소프트웨어는 상기 수집한 좌우 핸드림(푸쉬림)에 가해지는 토크의 크기는 상기 경사면이 고려된 전진과 후진, 그리고 좌측과 우측 회전 과정에서 상기 사용자의 양 상지의 활용 능력을 계량한 레벨 값을 분석하여 상기 사용자의 근력상태와 어시스트 휠체어 조작 능력 상태를 분석할 수 있으며, 분석된 데이터를 상기 어시스트 휠체어의 휠 허브 전장부에 위치하는 모터 제어부에 좌우 휠허브 모터 구동력 발현 값을 달리 설정할 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 측면에 따르면, 상기 분석된 상기 사용자의 근력상태를 고려하여, 상기 어시스트 휠체어의 좌우 휠 허브의 모터의 구동력을 적절하게 조절할 수 있도록 모터 구동력을 재설정함으로써, 상기 사용자의 상지 근력이 균일하게 활용하고 발달될 수 있도록 보조할 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 측면에 따르면, 상기 분석된 상기 사용자의 어시스트 휠체어 조작 능력을 고려하여, 상기 어시스트 휠체어의 좌우 휠의 모터를 조절하여 상기 사용자가 상기 어시스트 휠체어를 조작하는데 있어서 직진과 회전을 포함하는 어시스트 휠체어 제어를 힘들이지 않고 수행할 수 있도록 보조할 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 측면에 따르면, 상기 분석된 상기 사용자의 근력의 상태와 상기 어시스트 휠체어 조작 능력을 상기 어시스트 휠체어의 전장부에 포함된 블루투스 등을 활용한 외부와 통신기능을 이용하여 상기 사용자의 근력 상태와 어시스트 휠체어 조작 능력을 시각화하고, 상기 사용자의 올바른 어시스트 휠체어 사용을 보조할 수 있다.
즉, 다시 말하면, 사용자가 어시스트 휠체어에 착좌하여 핸드림(푸쉬림)을 푸쉬할 때, 상기 사용자의 어시스트 휠체어 조작 능력 정보를 어시스트 휠체어 통신 연결부에 의해 중앙처리부에서 수집하는 단계;
상기 수집한 조작 능력 정보를 데이터 분석부에서 상기 휠체어 휠 허브의 모터 제어에 사용하기 위한 정보 분석 단계;
상기 분석한 정보를 상기 사용자의 어시스트 휠체어에 등록 또는 연결된 통신기기(스마트폰 등)의 화면에 시각적으로 표현하는 단계;
상기 분석된 정보를 통하여 사용자가 변경한 정보를 모터제어부에 의해 상기 어시스트 휠체어에 전달하여 모터 구동력을 변경 적용하는 단계;를 특징으로 하는 사용자 근력향상을 위한 맞춤형 어시스트 휠제어 제어방법을 제공하기 위한 것으로, 사용자가 어시스트 휠체어에 착좌하여 핸드림(푸쉬림)을 푸쉬할 때, 상기 사용자의 어시스트 휠체어 조작 능력 정보를 어시스트 휠체어 통신 연결부에 의해 중앙처리부에서 수집하는 단계는, 상기 어시스트 휠체어가 등록 및 연결된 통신기기(스마트폰)에서 상기 어시스트 휠체어 테스트 모드를 활성화하여, 전진, 후진, 방향전환, 회전, 경사로 이동 등을 각각 테스트 하고, 각 테스트 과정에서 상기 사용자의 좌우 상지를 활용한 상기 어시스트 휠체어의 좌우 핸드림(푸쉬림) 푸쉬 과정의 감지 정보를 상기 통신기기(스마트폰)에서 상기 사용자의 좌측 상지와 우측 상지의 근력 상태 및 상지 사용 능력 정보를 수집하는 것을 특징으로 하고, 상기 수집한 조작 능력 정보를 데이터 분석부에서 상기 휠체어 휠 허브의 모터 제어에 사용하기 위한 정보 분석 단계는, 상기 어시스트 휠체어의 좌우 핸드림(푸쉬림)에 가해진 토크 값을 상기 사용자의 좌우 상지 근력의 활용량으로 매핑하고, 상기 사용자의 좌우 상지 활용 능력으로 매핑시키는 것을 포함하며, 상기 사용자의 상기 어시스트 휠체어 핸드림(푸쉬림)을 이용한 상기 어시스트 휠체어 이동, 조향, 정지 등의 어시스트 휠체어 제어 능력을 분석하는 것을 특징으로 하며, 상기 분석한 정보를 상기 사용자의 어시스트 휠체어에 등록 또는 연결된 통신기기(스마트폰 등)의 화면에 시각적으로 표현하는 단계는, 상기 사용자와 상기 어시스트 휠체어의 기본정보를 포함하고, 상기 어시스트 휠체어의 좌우 핸드림(푸쉬림) 구동횟수와 토크의 값을 포함하는 조작 정보를 포함하며, 상기 사용자의 좌우 상지 활용 정보를 포함하고, 상기 어시스트 휠체어의 이동(거리) 정보를 포함하며, 상기 사용자의 상기 어시스트 휠체어 핸드림(푸쉬림) 조작 과정의 상기 사용자 상지 근력 활용 과정의 소모 칼로리 정보를 포함하고, 수집된 정보에 의하여 사용자에게 맞춤으로 모터를 제어하는 것을 특징으로 하고, 또한, 상기 분석된 정보를 통하여 사용자가 변경한 정보를 모터제어부에 의해 상기 어시스트 휠체어에 전달하여 모터 구동력을 변경 적용하는 단계는, 상기 사용자의 좌우 상지 근력 상태와 상기 사용자의 좌우 핸드림(푸쉬림) 조작 능력을 감안하여, 상기 좌우 구동 모터의 구동량을 조절할 수 있도록 상기 통신기기(스마트폰)로 상기 어시스트 휠체어의 좌우 휠 허브의 모터 제어 처리장치에 모터 구동량을 조절할 수 있도록 값을 전달하는 것을 특징으로 단계들을 포함하는 사용자의 근력향상을 위한 맞춤형 어시스트 휠체어 제어방법을 제공하고자 한다.
본 발명에 따른 사용자의 핸드림(푸쉬림) 푸쉬를 통해 어시스트 휠체어를 구동함에 있어, 핸드림(푸쉬림)에 가해지는 상기 사용자의 힘의 크기를 감지하여, 사용자의 상태에 적합하도록 좌우 휠 허부의 모터 구동력을 조절함으로써, 상기 어시스트 휠체어 사용자의 상지 근력을 균형 있게 발달시킬 수 있고, 상기 어시스트 휠체어 사용자가 무리하지 않게 어시스트 휠체어를 활용할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 상기 어시스트 휠체어 사용자가 어시스트 휠체어의 조작에 익숙하지 않은 초기에 좌우 휠과 연결된 핸드림(푸쉬림)의 조작에 있어 상기 어시스트 휠체어 사용자의 조작 의도와 다르게 힘이 가해져 정확한 방향성이 어려운 경우, 충돌, 추돌, 전복 등의 위험이 있으며, 상기 어시스트 휠체어 테스트 모드에서 전진, 후진, 방향전환, 정지 그리고 경사로 등 테스트 모드를 수행하면서 상기 휠체어의 표준 제어 방법(좌우 핸드림(푸쉬림)에 가해져야 할 푸쉬 토크의 양)과 상기 사용자가 실제 핸드림(푸쉬림)에 가한 힘의 차이를 분석하여 상기 어시스트 휠체어의 모터 구동력 제어에 활용함으로써 상기 사용자의 상기 어시스트 휠체어 사용과정의 위험을 감소시킬 수 있으며, 사용자가 안전하고 효율적으로 어시스트 휠체어를 사용을 활용할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 어시스트 휠체어를 사용하는 사용자가 자신의 좌우 상지 근력의 상태와 좌우 팔의 활용능력을 통신기기(스마트폰) 등 IT 기기를 이용하여 시각적으로 확인하고, 상기 어시스트 휠체어의 활용을 통한 건강지표를 시각적으로 확인하여 어시스트 휠체어 활용 동기를 발생시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 통신기능이 포함된 어시스트 휠체어와 통신기기(스마트폰)의 데이터 송수신을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 종래의 어시스트 휠체어를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 통신기기(스마트폰)에서 어시스트 휠체어 정보를 수집하고 표현하는 시스템의 구성의 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 도 3의 수집 및 분석한 정보를 화면으로 표현하는 것을 개략적으로 도시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 구체적으로 설명한다.
본 발명의 아래 실시예들은 본 발명을 구체적인 예시를 들어 기술하는 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 기술적 사상이 아래 실시예에 한정되는 것은 아니다.
그리고 첨부된 도면은 본 발명의 이해를 돕기 위해 제공되는 것으로, 본 발명의 기술적 사상이 첨부된 도면에 한정되는 것은 아니다.
또한 아래 실시예의 설명은 본 발명의 이해를 돕기 위한 것으로 본 발명과 직접적으로 관련되는 내용을 중심으로 기재하였으며, 이외의 부가적인 설명들은 생략하였음을 밝혀둔다.
도 1은 통신기능이 포함된 어시스트 휠체어와 통신기기(스마트폰 등)의 데이터 송수신을 개략적으로 도시한 도면으로 본 발명의 어시스트 휠체어(1)와 통신기기(스마트폰 등)(2)가 블루투스를 비롯한 여러 통신기술을 활용하여 상호 통신하여 신호를 주고받는 상황을 도시하였다. 상기 어시스트 휠체어(1)는 휠 허브(3)에 전자장치를 구비하고 있고, 상기 전자장치에 연동되어 휠을 구동시킬 수 있는 모터(5)가 함께 구비되어 있으며, 사용자가 착좌하여 이동할 수 있도록 돕는 핸드림(푸쉬림)(4)이 구비되어 있고, 상기 통신기기(스마트폰 등)은 상기 어시스트 휠체어의 외부 시스템의 한 종류로써, 정보처리 가능한 보편적인 컴퓨터 시스템이어도 무관하다.
도 2는 종래의 어시스트 휠체어를 개략적으로 도시한 도면으로 일반적인 어시스트 휠체어의 모습을 도시하고 있다. 상기 어시스트 휠체어(11)는 일반 수동 휠체어의 구조 및 구조를 기반으로 하고 있다. 좌우 양 측면의 휠 중간에 휠의 구동을 보조하는 모터가 구비되는 휠 허부(14)가 있어서, 사용자가 핸드림(푸쉬림)(13)에 힘을 가하면, 휠 허부(14)에 구비된 핸드림(푸쉬림) 토크 감지기에 의해 좌우측 핸드림(푸쉬림)에 가해진 힘의 크기를 감지하고, 이 힘을 휠 허브의 모터 구동에 필요한 기본 정보로 사용함으로서, 상기 사용자가 적은 힘으로도 상기 어시스트 휠체어를 구동 및 제어할 수 있도록 하는 어시스트 휠체어이다. 이러한 어시스트 휠체어는 국내외적으로 다수 개발되어 상용화되고 있다.
도 3은 통신기기(스마트폰 등)에서 어시스트 휠체어 정보를 수집하고 표현하는 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 도면으로 상기 어시스트 휠체어(1)와 연동하는 외부 시스템 중 하나가 될 수 있는 통신기기(스마트폰 등)(2)의 트래커 소프트웨어에서 상기 어시스트 휠체어 사용 정보와 제어를 진행할 수 있는 과정을 도시하고 있다. 어시스트 휠체어 통신 연결부(21)는 어시스트 휠체어의 휠 허브(3)에 구비된 외부 통신장치와 연결되어 상기 어시스트 휠체어의 센싱된 데이터를 전송받게 된다. 또한, 수신한 데이터는 중앙 처리부(22)를 통해 데이터의 분석(23)에 활용되며, 데이터를 저장하고 관리한다. 상기 데이터 분석부(23)에서 분석된 데이터는 상기 어시스트 휠체어 사용자의 좌우 핸드림(푸쉬림) 푸쉬 횟수와 각 푸쉬에 따른 핸드림(푸쉬림) 토크 정보와 휠의 회전량 정보를 상기 어시스트 휠체어 좌측과 우측에서 발생된 정보로서 데이터 표현부(24)를 통해 통신기기(스마트폰 등)의 화면에 표현되도록 한다. 또한 분석된 정보 등으로 사용자의 필요에 따라 통신기기(스마트폰 등)의 모터제어(246)에 의하여 모터구동제어부(25)를 통하여 어시스트 휠체어의 모터(5)를 제어하도록 할 수도 있다.
도 4는 도 3의 수집 및 분석한 정보를 통신기기(스마트폰 등)의 화면으로 표현하는 것을 개략적으로 도시한 도면으로 상기 통신기기(스마트폰 등)(2)에 표현되는 어시스트 휠체어 사용정보와 사용자의 상지 활용정보 등을 표현하는 트래커 소프트웨어 화면 구성을 도시하고 있다. 상기 어시스트 휠체어와 사용자 정보를 표현하는 사용자 및 휠체어 정보(241)는 상기 어시스트 휠체어의 생산 및 재원을 포함하는 주요 정보와 상기 사용자의 사진을 포함하는 사용자 정보를 나타낸다. 좌우 핸드림(푸쉬림) 조작 정보(242)는 상기 어시스트 휠체어의 좌와 우측 핸드림(푸쉬림)의 상기 사용자가 푸쉬한 횟수를 포함하여 핸드림(푸쉬림) 푸쉬 토크의 정보를 숫자와 일러스트를 포함하여 차트를 활용하여 표현할 수도 있다. 좌우 상지 활용정보(243)는 상기 좌우 핸드림(푸쉬림) 토크 값을 활용하여 상기 사용자의 좌우 상지에서 표현된 힘의 양을 숫자와 일러스트를 포함하여 차트를 활용하여 표현할 수도 있다. 휠체어 이동(거리) 정보(244)는 상기 어시스트 휠체어의 핸드림(푸쉬림) 토크에 따른 모터 구동으로 휠의 회전에 따른 상기 어시스트 휠체어 이동 거리를 숫자와 일러스트를 포함하여 차트를 활용하여 표현할 수도 있다. 휠체어 활용한 칼로리 정보(245)는 상기 사용자의 핸드림(푸쉬림) 푸쉬와 상기 어시스트 휠체어의 핸드림(푸쉬림) 토크를 활용하여 상기 사용자의 상지 근력 사용량을 계산하여 상기 사용자의 상기 어시스트 휠체어 사용 과정의 소모 칼로리를 숫자와 일러스트를 포함하여 차트를 활용하여 표현할 수도 있다. 또한 사용자의 필요에 따라 모터제어(246) 설정에 의하여 모터구동제어부(25)를 통하여 모터(5)를 제어하도록 할 수도 있다.
위에서 설명한 바와 같이 본 발명은 사용자가 어시스트 휠체어에 착좌하여 핸드림(푸쉬림)을 푸쉬할 때, 상기 사용자의 어시스트 휠체어 조작 능력 정보를 상기 어시스트 휠체어가 연결된 통신기기(스마트폰 등)로 수집하는 단계;와, 상기 수집한 정보를 상기 어시스트 휠체어 휠 허브의 모터 조절에 사용하기 위한 정보 분석 단계;와, 상기 분석된 정보를 상기 어시스트 휠체어에 전달하여 모터 구동력을 변경 적용하는 단계; 및 상기 분석한 정보를 시각적으로 표현하는 단계;를 포함하여 이루어진 사용자 근력향상을 위한 맞춤형 어시스트 휠체어 제어방법으로 핸드림(푸쉬림)에 가해지는 상기 사용자의 힘의 크기를 감지하여, 사용자의 상태에 적합하도록 좌우 휠 허부의 모터 구동력을 조절함으로써, 사용자의 상지 근력을 균형 있게 발달시킬 수 있고, 무리하지 않게 어시스트 휠체어를 활용할 수 있으며, 사용자가 어시스트 휠체어의 조작에 익숙하지 않은 초기 사용 시 위험을 감소시킬 수 있어 사용자가 안전하고 효율적으로 어시스트 휠체어를 사용을 활용할 수 있고, 또한, 어시스트 휠체어를 사용하는 사용자가 자신의 좌우 상지 근력의 상태와 좌우 팔의 활용능력을 통신기기(스마트폰 등) 등 IT 기기를 이용하여 시각적으로 확인하여 상기 어시스트 휠체어의 활용을 통한 건강지표를 시각적으로 확인함으로써 어시스트 휠체어 활용 동기를 발생시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
1 ; 어시스트 휠체어 2 ; 통신기기(스마트폰)
3 ; 휠 허브 4 ; 핸드림(푸쉬림)
5 ; 어시스트 휠체어 구동 모터 11; 어시스트 휠체어 본체
12; 휠 13; 핸드림(푸쉬림)
14; 휠 허부 21; 어시스트 휠체어 통신연결부
22 ; 중앙 처리부 23 ; 데이터 분석부
24 ; 데이터 표현부 25 ; 모터 제어부
241 ; 사용자 및 휠체어정보 242 ; 좌우 핸드림(푸쉬림) 조작정보
243 ; 좌우 상지 활용정보 244 ; 휠체어 이동(거리)정보
245 ; 소모 칼로리 정보 246 ; 모터 제어

Claims (5)

  1. 어시스트 휠체어(1)가 등록 또는 연결된 통신기기(스마트폰 등)(2)의 트래커 소프트웨어에서 어시스트 휠체어 테스트 모드를 활성화하여, 전진, 후진, 방향전환, 회전, 경사로 이동 등을 각각 테스트 하고, 각 테스트 과정에서 사용자의 좌우 상지를 활용한 어시스트 휠체어(1)의 좌우 핸드림(푸쉬림)(4) 푸쉬 과정에서 얻어지는 사용자의 좌측 상지와 우측 상지의 근력 상태 및 상지 사용 정보를 수집하여, 사용자가 어시스트 휠체어(1)에 착좌하여 핸드림(푸쉬림)(4)을 푸쉬할 때, 사용자의 어시스트 휠체어(1)의 조작 능력 정보를 어시스트 휠체어 통신 연결부(21)를 통해 중앙처리부(22)에서 수집하는 단계;
    중앙처리부(22)에서 수집된 상기 어시스트 휠체어(1)의 좌우 핸드림(푸쉬림)(4)에 가해진 토크 값을 상기 사용자의 좌우 상지 근력의 활용량으로 매핑하고, 상기 사용자의 좌우 상지 활용 능력으로 매핑시키는 것을 포함하며, 상기 사용자의 상기 어시스트 휠체어 핸드림(푸쉬림)(4)을 이용한 어시스트 휠체어(1) 이동, 조향, 정지 등의 어시스트 휠체어 제어 조작 능력 정보를 데이터 분석부(23)에서 휠체어 휠 허브(3)의 어시스트 휠체어 구동 모터(5) 제어에 사용하기 위한 정보 분석 단계;
    상기 사용자와 어시스트 휠체어(1)의 기본정보(241)를 포함하고, 상기 어시스트 휠체어(1)의 좌우 핸드림(푸쉬림)(4) 구동횟수와 토크의 값을 포함하는 조작 정보(242)를 포함하고,사용자의 좌우 상지 활용 정보(243)를 포함하고, 어시스트 휠체어의 이동(거리) 정보(244)를 포함하고, 사용자의 상기 어시스트 휠체어 핸드림(푸쉬림)(4) 조작 과정의 사용자 상지 근력 활용 과정의 소모 칼로리 정보(245)를 포함하고, 사용자에게 맞는 맞춤형 어시스트 휠체어 제어를 위해 상기 어시스트 휠체어 구동 모터(5)의 모터 제어(246)를 위한 제어 설정과 제어 정보를 분석하여 데이터 표현부(24)에서 상기 사용자의 어시스트 휠체어(1)에 등록 또는 연결된 통신기기(스마트폰 등)(2)의 화면에 시각적으로 표현하는 단계;
    분석된 정보를 통하여 사용자가 변경한 정보를 모터제어부(25)에 의해 상기 어시스트 휠체어(1)에 전달하여 모터 구동력을 변경 적용하는 단계;를 특징으로 하는 사용자 근력향상을 위한 맞춤형 어시스트 휠체어 제어방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    분석된 정보를 통하여 사용자가 변경한 정보를 모터제어부(25)에 의해 상기 어시스트 휠체어(1)에 전달하여 모터 구동력을 변경 적용하는 단계는,
    상기 사용자의 좌우 상지 근력 상태와 상기 사용자의 좌우 핸드림(푸쉬림)(4) 조작 능력을 감안하여, 상기 어시스트 휠체어(1)의 좌우 휠 허브(3)의 좌우 어시스트 휠체어 구동모터(5)의 모터 구동량을 조절할 수 있도록 모터제어부(25)를 포함하는 것을 특징으로 하는 사용자 근력향상을 위한 맞춤형 어시스트 휠체어 제어방법.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4903413B2 (ja) * 2005-10-06 2012-03-28 幸枝 田端 電動車椅子
KR101244246B1 (ko) 2011-12-07 2013-04-10 인덕대학교 산학협력단 힘 보조형 전동 휠체어의 구동 방법
KR101779912B1 (ko) * 2016-08-23 2017-09-19 근로복지공단 편광필터를 이용하여 사용자 입력 토크를 감지하는 근력 보조 휠체어

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101184998B1 (ko) * 2011-02-23 2012-10-02 인덕대학산학협력단 파워어시스트 장치 및 이를 이용한 파워어시스트 전동휠체어
KR101274443B1 (ko) * 2011-12-07 2013-06-18 인덕대학교 산학협력단 힘 보조형 전동 장치 및 힘 보조형 전동 휠체어
KR101613561B1 (ko) * 2014-09-29 2016-04-20 근로복지공단 휠체어에서 좌우의 토크 밸런스를 제어하는 방법 및 장치
KR101738398B1 (ko) 2015-08-26 2017-05-29 근로복지공단 비접촉 토크센서 및 이를 포함하는 근력보조 휠체어
JP6624527B2 (ja) * 2018-02-19 2019-12-25 有限会社オダ技商 補助力発生装置付き車椅子
KR102347237B1 (ko) * 2019-03-08 2022-01-05 네이버랩스 주식회사 근력증강 휠체어 플랫폼 및 근력증강 휠체어의 플랫폼의 주행 방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4903413B2 (ja) * 2005-10-06 2012-03-28 幸枝 田端 電動車椅子
KR101244246B1 (ko) 2011-12-07 2013-04-10 인덕대학교 산학협력단 힘 보조형 전동 휠체어의 구동 방법
KR101779912B1 (ko) * 2016-08-23 2017-09-19 근로복지공단 편광필터를 이용하여 사용자 입력 토크를 감지하는 근력 보조 휠체어

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