KR102433031B1 - 전동휠체어 제어장치 - Google Patents

전동휠체어 제어장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102433031B1
KR102433031B1 KR1020200074501A KR20200074501A KR102433031B1 KR 102433031 B1 KR102433031 B1 KR 102433031B1 KR 1020200074501 A KR1020200074501 A KR 1020200074501A KR 20200074501 A KR20200074501 A KR 20200074501A KR 102433031 B1 KR102433031 B1 KR 102433031B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
unit
input
speed
electric wheelchair
value
Prior art date
Application number
KR1020200074501A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20210156651A (ko
Inventor
유기봉
권기정
Original Assignee
주식회사 씨티엔에스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 씨티엔에스 filed Critical 주식회사 씨티엔에스
Priority to KR1020200074501A priority Critical patent/KR102433031B1/ko
Publication of KR20210156651A publication Critical patent/KR20210156651A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102433031B1 publication Critical patent/KR102433031B1/ko

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61GTRANSPORT, PERSONAL CONVEYANCES, OR ACCOMMODATION SPECIALLY ADAPTED FOR PATIENTS OR DISABLED PERSONS; OPERATING TABLES OR CHAIRS; CHAIRS FOR DENTISTRY; FUNERAL DEVICES
    • A61G5/00Chairs or personal conveyances specially adapted for patients or disabled persons, e.g. wheelchairs
    • A61G5/04Chairs or personal conveyances specially adapted for patients or disabled persons, e.g. wheelchairs motor-driven
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61GTRANSPORT, PERSONAL CONVEYANCES, OR ACCOMMODATION SPECIALLY ADAPTED FOR PATIENTS OR DISABLED PERSONS; OPERATING TABLES OR CHAIRS; CHAIRS FOR DENTISTRY; FUNERAL DEVICES
    • A61G5/00Chairs or personal conveyances specially adapted for patients or disabled persons, e.g. wheelchairs
    • A61G5/10Parts, details or accessories
    • A61G5/104Devices for lifting or tilting the whole wheelchair
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61GTRANSPORT, PERSONAL CONVEYANCES, OR ACCOMMODATION SPECIALLY ADAPTED FOR PATIENTS OR DISABLED PERSONS; OPERATING TABLES OR CHAIRS; CHAIRS FOR DENTISTRY; FUNERAL DEVICES
    • A61G5/00Chairs or personal conveyances specially adapted for patients or disabled persons, e.g. wheelchairs
    • A61G5/10Parts, details or accessories
    • A61G5/1051Arrangements for steering
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61HPHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H3/00Appliances for aiding patients or disabled persons to walk about
    • A61H3/04Wheeled walking aids for patients or disabled persons
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61GTRANSPORT, PERSONAL CONVEYANCES, OR ACCOMMODATION SPECIALLY ADAPTED FOR PATIENTS OR DISABLED PERSONS; OPERATING TABLES OR CHAIRS; CHAIRS FOR DENTISTRY; FUNERAL DEVICES
    • A61G2203/00General characteristics of devices
    • A61G2203/10General characteristics of devices characterised by specific control means, e.g. for adjustment or steering
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61GTRANSPORT, PERSONAL CONVEYANCES, OR ACCOMMODATION SPECIALLY ADAPTED FOR PATIENTS OR DISABLED PERSONS; OPERATING TABLES OR CHAIRS; CHAIRS FOR DENTISTRY; FUNERAL DEVICES
    • A61G2203/00General characteristics of devices
    • A61G2203/30General characteristics of devices characterised by sensor means
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61GTRANSPORT, PERSONAL CONVEYANCES, OR ACCOMMODATION SPECIALLY ADAPTED FOR PATIENTS OR DISABLED PERSONS; OPERATING TABLES OR CHAIRS; CHAIRS FOR DENTISTRY; FUNERAL DEVICES
    • A61G2203/00General characteristics of devices
    • A61G2203/30General characteristics of devices characterised by sensor means
    • A61G2203/42General characteristics of devices characterised by sensor means for inclination
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61HPHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H2201/00Characteristics of apparatus not provided for in the preceding codes
    • A61H2201/01Constructive details
    • A61H2201/0119Support for the device
    • A61H2201/0138Support for the device incorporated in furniture
    • A61H2201/0149Seat or chair
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61HPHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H2201/00Characteristics of apparatus not provided for in the preceding codes
    • A61H2201/50Control means thereof
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72Electric energy management in electromobility

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Pain & Pain Management (AREA)
  • Physical Education & Sports Medicine (AREA)
  • Rehabilitation Therapy (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

본 발명은 전동휠체어 제어장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전동휠체어가 주행하는 주행로의 기울기를 측정하여 기어단수를 올리거나 내릴 수 있을 뿐만 아니라, 전동휠체어에 착좌한 사용자의 기울임을 감지하여 사용자가 원하는 방향으로 자동으로 주행할 수 있도록 하는 전동휠체어 제어장치에 관한 것이다.
본 발명은 다음과 같은 효과를 발휘한다. 즉, 본 발명에 따르면, 전동휠체어가 주행하는 주행로의 기울기를 측정하여 기어단수를 올리거나 내릴 수 있기 때문에, 주행효율 및 사용자의 안전성이 확보될 수 있는 장점이 있다. 그리고, 전동휠체어에 착좌한 사용자의 기울임을 감지하여 사용자가 원하는 방향으로 자동으로 주행되기 때문에, 사용자에게 편리함을 제공한다.

Description

전동휠체어 제어장치 {Electric wheelchair control device}
본 발명은 전동휠체어 제어장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전동휠체어가 주행하는 주행로의 기울기를 측정하여 기어단수를 올리거나 내릴 수 있을 뿐만 아니라, 전동휠체어에 착좌한 사용자의 기울임을 감지하여 사용자가 원하는 방향으로 자동으로 주행할 수 있도록 하는 전동휠체어 제어장치에 관한 것이다.
일반적으로 휠체어는 수동식과 전동식으로 분류되며, 수동식은 보호자나 사용자의 힘으로 이동하는 휠체어이며, 전동식은 축전지의 전원으로 일반 DC구동모터나 BLDC(BrushLess DC)구동모터를 구동하여 속도를 조종하는 휠체어이다.
예를 들어, 중추 신경 마비 환자 등이 일반적으로 사용하는 전동휠체어(10)의 모습은 도 1에 도시된 바와 같다.
도 1을 참조하면, 전동휠체어(10)의 전, 후진 방향 및 속도는 사용자가 원하는 방향으로 조종부(14)를 기울임에 따라, 기울임에 비례하는 속도를 갖고 주행하는 것을 특징으로 한다.
일반적인 전동휠체어(10)는 도로의 기울기 사정과 상관없이 설정된 제동력으로 구동하게 된다. 따라서, 내리막이나 오르막 등 도로 상태에 따라 그 속도를 제어할 수 없어 안전에 커다란 위협으로 작용하게 되는 문제점이 있다.
특허공보 제10-0862058호 (2008.09.30)
본 발명은 전동휠체어가 주행하는 주행로의 기울기를 측정하여 기어단수를 올리거나 내릴 수 있을 뿐만 아니라, 전동휠체어에 착좌한 사용자의 기울임을 감지하여 사용자가 원하는 방향으로 자동으로 주행할 수 있도록 하는 전동휠체어 제어장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는 바퀴(11a)를 구동모터에 의해 회전시켜 전동휠체어(10)를 주행시키는 구동부(11)와, 상기 구동부(11)의 상부에 위치하고, 사용자(1)가 착좌할 수 있는 시트부(12)와, 상기 시트부(12)의 일측에서 전방으로 돌출형성되어 사용자(1)가 착좌한 상태에서 팔을 올려둘 수 있는 팔걸이부(13)와, 상기 팔걸이부(13)의 일단부에 형성되어 사용자(1)의 손으로 조작할 수 있는 조종부(14)를 포함하는 전동휠체어(10)를 제어하는 장치에 있어서, 전동휠체어(10)의 구동모드, 가속 또는 감속요청, 긴급정지요청이 입력되는 입력부(100); 전동휠체어(10)의 주행속도 및 기울기를 센싱하는 센서부(200); 센서부(200)에 의해 센싱된 주행속도값을 목표속도값과 비교하고, 센싱된 기울기값을 기설정된 기울기값과 비교하는 비교부(300); 비교부(300)에서 비교한 결과에 따라 전동휠체어(10)의 구동을 제어하는 제어부(400);를 포함하고, 상기 입력부(100)는 전동휠체어(10)의 수동모드, 반자동모드 및 자동모드 중 어느 하나의 구동모드가 입력되는 구동모드입력부(110)와, 전동휠체어(10)의 가속 또는 감속요청이 입력되는 속도입력부(120)와, 전동휠체어(10)의 긴급정지요청이 입력되는 긴급정지입력부(130)를 포함하고, 상기 속도입력부(120)는 구동모드입력부(110)에 입력된 구동모드가 반자동모드인 경우, 전동휠체어(10)의 조종부(14)를 전방으로 기울일 때 가속요청이 입력되고, 전동휠체어(10)의 조종부(14)를 중앙에 위치시킬 때 감속요청이 입력되는 것을 특징으로 하고, 상기 긴급정지입력부(130)는 구동모드입력부(110)에 입력된 구동모드가 자동모드인 경우, 전동휠체어(10)의 조종부(14)를 후방으로 기울일 때 긴급정지요청이 입력되는 것을 특징으로 하고, 상기 센서부(200)는 전동휠체어(10)의 주행속도를 센싱하는 속도센서부(210)와, 전동휠체어(10)의 기울기값을 센싱하는 기울기센서부(220)를 포함하고, 상기 기울기센서부(220)는 ⅰ) 구동모드입력부(110)에 입력된 구동모드가 자동모드인 경우, 지면(G)을 기준으로 전동휠체어(10)의 시트부(12)가 아래로 기울어진 기울기값(θ1)을 센싱하고, ⅱ) 구동모드입력부(110)에 입력된 구동모드가 반자동모드인 경우, 수평면(H)을 기준으로 전동휠체어(10)의 구동부(11)가 기울어진 기울기값(θ2)을 센싱하는 것을 특징으로 하고, 상기 비교부(300)는 속도센서부(210)에 의해 센싱된 주행속도값을 속도입력부(120)에 입력된 가속 또는 감속요청에 따른 목표속도값과 비교하는 속도비교부(310)와, 기울기센서부(220)에 의해 센싱된 기울기값을 기설정된 기울기값과 비교하는 기울기비교부(320)를 포함하고, 상기 기울기비교부(320)는 ⅰ) 구동모드입력부(110)에 입력된 구동모드가 자동모드인 경우, 기울기센서부(220)에 의해 센싱된 기울기값(θ1)을 기설정된 기울기값(θa)과 비교하고, ⅱ) 구동모드입력부(110)에 입력된 구동모드가 반자동모드인 경우, 기울기센서부(220)에 의해 센싱된 기울기값(θ2)을 기설정된 기울기값(θb)과 비교하는 것을 특징으로 하고, 상기 제어부(400)는 전동휠체어(10)의 주행속도를 제어하는 속도제어부(410)와, 전동휠체어(10)의 기어단수를 제어하는 기어단수제어부(420)와, 구동모드입력부(110)에 입력된 구동모드가 자동모드인 경우, 긴급정지입력부(130)로부터 긴급정지요청이 입력될 때 반자동모드로 구동모드를 변환시키는 구동모드변환부(430)를 포함하고, 상기 속도제어부(410)는 ⅰ) 구동모드입력부(110)에 입력된 구동모드가 자동모드인 경우, 속도입력부(120)에 가속 또는 감속요청이 입력되더라도 전동휠체어(10)의 가속 또는 감속 동작을 수행하지 않고, 기울기센서부(220)에 의해 센싱된 기울기값(θ1)이 기설정된 기울기값(θa) 이상일 때 기설정된 최대속도(Vmax)를 초과하지 않는 범위 내에서 기울기값(θ1)의 크기에 비례하는 속도로 주행하되, 기울기센서부(220)에 의해 센싱된 기울기값(θ1)이 기설정된 기울기값(θa) 미만일 때 주행을 정지하고, ⅱ) 구동모드입력부(110)에 입력된 구동모드가 반자동모드인 경우, 속도입력부(120)에 가속요청이 입력되면, 가속 동작을 수행하고, 속도입력부(120)에 감속요청이 입력되면, 감속 동작을 수행하는 것을 특징으로 하고, 상기 기어단수제어부(420)는 구동모드입력부(110)에 입력된 구동모드가 반자동모드인 경우, 기울기센서부(220)에 의해 센싱된 기울기값(θ2)이 기설정된 기울기값(θb) 이상이거나, 속도센서부(210)에 의해 센싱된 주행속도값(V)이 속도입력부(120)에 입력된 가속 또는 감속요청에 따른 목표속도값(V') 미만일 때 기어단수를 올리고, 기울기센서부(220)에 의해 센싱된 기울기값(θ2)이 기설정된 기울기값(θb) 미만이거나, 속도센서부(210)에 의해 센싱된 주행속도값(V)이 속도입력부(120)에 입력된 가속 또는 감속요청에 따른 목표속도값(V') 이상일 때 기어단수를 내리는 것을 특징으로 하는 전동휠체어 제어장치를 제시한다.
본 발명은 다음과 같은 효과를 발휘한다.
즉, 본 발명에 따르면, 전동휠체어가 주행하는 주행로의 기울기를 측정하여 기어단수를 올리거나 내릴 수 있기 때문에, 주행효율 및 사용자의 안전성이 확보될 수 있는 장점이 있다. 그리고, 전동휠체어에 착좌한 사용자의 기울임을 감지하여 사용자가 원하는 방향으로 자동으로 주행되기 때문에, 사용자에게 편리함을 제공한다.
도 1은 일반적인 전동휠체어의 모습을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 전동휠체어 제어장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 3 내지 도 4는 본 발명에 따른 전동휠체어 제어장치에서 자동모드가 입력된 경우의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 5 내지 도 6은 본 발명에 따른 전동휠체어 제어장치에서 반자동모드가 입력된 경우의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
이하 첨부된 도면을 바탕으로 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 설명한다. 다만 본 발명의 권리범위는 특허청구범위 기재에 의하여 파악되어야 한다. 또한 본 발명의 요지를 모호하게 하는 공지기술의 설명은 생략한다.
단, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.
본 발명은 전동휠체어 제어장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전동휠체어가 주행하는 주행로의 기울기를 측정하여 기어단수를 올리거나 내릴 수 있을 뿐만 아니라, 전동휠체어에 착좌한 사용자의 기울임을 감지하여 사용자가 원하는 방향으로 자동으로 주행할 수 있도록 하는 전동휠체어 제어장치에 관한 것이다.
도 1은 일반적인 전동휠체어의 모습을 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 전동휠체어 제어장치의 구성을 나타내는 도면이고, 도 3 내지 도 4는 본 발명에 따른 전동휠체어 제어장치에서 자동모드가 입력된 경우의 동작을 설명하기 위한 도면이고, 도 5 내지 도 6은 본 발명에 따른 전동휠체어 제어장치에서 반자동모드가 입력된 경우의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명에 따른 전동휠체어 제어장치가 적용되는 전동휠체어(10)는 일반적으로 도 1에 도시된 바와 같이, 구동부(11)와, 시트부(12)와, 팔걸이부(13)와, 조종부(14)를 포함하여 구성된다.
여기서, 구동부(11)는 바퀴(11a)를 구동모터에 의해 회전시켜 전동휠체어(10)를 주행시키는 부분이다.
여기서, 시트부(12)는 상기 구동부(11)의 상부에 위치하고, 사용자(1)가 착좌할 수 있는 부분이다.
여기서, 팔걸이부(13)는 상기 시트부(12)의 일측에서 전방으로 돌출형성되어 사용자(1)가 착좌한 상태에서 팔을 올려둘 수 있는 부분이다.
여기서, 조종부(14)는 상기 팔걸이부(13)의 일단부에 형성되어 사용자(1)의 손으로 조작할 수 있는 부분이다.
본 발명에 따른 전동휠체어 제어장치는 도 2에 도시된 바와 같이, 입력부(100)와, 센서부(200)와, 비교부(300)와, 제어부(400)를 포함하여 구성된다.
입력부(100)에 대해 설명한다. 입력부(100)는 전동휠체어(10)의 구동모드, 가속 또는 감속요청, 긴급정지요청이 입력되는 부분으로서, 구동모드입력부(110)와, 속도입력부(120)와, 긴급정지입력부(130)를 포함하여 구성될 수 있다.
구동모드입력부(110)에 대해 설명한다. 구동모드입력부(110)는 전동휠체어(10)의 수동모드, 반자동모드 및 자동모드 중 어느 하나의 구동모드가 입력되는 부분이다.
여기서, 수동모드는 감속 또는 감속요청, 기어단수 변경요청 등이 사용자(1)에 의하여 수동으로 입력되는 모드이다. 이는 공지기술이므로, 자세한 설명은 생략한다.
여기서, 반자동모드는 감속 또는 감속요청은 사용자(1)에 의하여 수동으로 입력되지만, 기어단수 변경은 특정한 조건하에 자동으로 이루어지는 모드이다. 이에 대해서는, 기어단수제어부(420)에 대한 설명에서 후술한다.
여기서, 자동모드는 지면(G)을 기준으로 전동휠체어(10)의 시트부(12)가 아래로 기울어진 기울기값(θ1)의 크기에 비례하는 속도로 주행하는 모드이다. 이에 대해서는, 속도제어부(410)에 대한 설명에서 후술한다.
속도입력부(120)에 대해 설명한다. 속도입력부(120)는 전동휠체어(10)의 가속 또는 감속요청이 입력되는 부분이다.
구체적으로, 구동모드입력부(110)에 입력된 구동모드가 반자동모드인 경우, 전동휠체어(10)의 조종부(14)를 전방으로 기울일 때 가속요청이 입력되고, 전동휠체어(10)의 조종부(14)를 중앙에 위치시킬 때 감속요청이 입력되도록 구성할 수 있다.
여기서, 전방이란 도 4 또는 도 6에 도시된 바와 같이, 사용자(1)가 전동휠체어(10)의 시트부(12)에 착좌하였을 때, 앞으로 바라보는 방향을 의미하고, 후방이란 그 반대방향을 의미한다.
긴급정지입력부(130)에 대해 설명한다. 긴급정지입력부(130)는 전동휠체어(10)의 긴급정지요청이 입력되는 부분이다. 특히, 긴급정지요청은 전동휠체어(10)가 자동모드로 주행 중인 경우에 이루어질 수 있다.
구체적으로, 구동모드입력부(110)에 입력된 구동모드가 자동모드인 경우, 전동휠체어(10)의 조종부(14)를 후방으로 기울일 때 긴급정지요청이 입력되도록 구성할 수 있다.
센서부(200)에 대해 설명한다. 센서부(200)는 전동휠체어(10)의 주행속도 및 기울기를 센싱하는 부분으로서, 속도센서부(210)와, 기울기센서부(220)를 포함하여 구성될 수 있다.
속도센서부(210)에 대해 설명한다. 속도센서부(210)는 전동휠체어(10)의 주행속도를 센싱하는 부분이다. 구체적으로, 전동휠체어(10) 내부의 모터(미도시)의 RPM(Revolutions Per Minute)을 측정하기 위한 RPM센서로 구성할 수 있다.
기울기센서부(220)에 대해 설명한다. 기울기센서부(220)는 전동휠체어(10)의 기울기값을 센싱하는 부분이다. 기울기센서부(220)의 일 예로 공지의 6축 자이로 가속도 센서가 이용될 수 있다.
구동모드입력부(110)에 입력된 구동모드가 자동모드인 경우, 상기 기울기센서부(220)는 지면(G)을 기준으로 전동휠체어(10)의 시트부(12)가 아래로 기울어진 기울기값(θ1)을 센싱하도록 구성할 수 있다 (도 4 참조).
그리고, 구동모드입력부(110)에 입력된 구동모드가 반자동모드인 경우, 상기 기울기센서부(220)는 수평면(H)을 기준으로 전동휠체어(10)의 구동부(11)가 기울어진 기울기값(θ2)을 센싱하도록 구성할 수 있다 (도 6 참조).
비교부(300)에 대해 설명한다. 비교부(300)는 상기 센서부(200)에 의해 센싱된 주행속도값을 목표속도값과 비교하고, 센싱된 기울기값을 기설정된 기울기값과 비교하는 부분으로서, 속도비교부(310)와, 기울기비교부(320)를 포함하여 구성될 수 있다.
속도비교부(310)에 대해 설명한다. 속도비교부(310)는 속도센서부(210)에 의해 센싱된 주행속도값(V)을 속도입력부(120)에 입력된 가속 또는 감속요청에 따른 목표속도값(V')과 비교하는 부분이다.
예를 들어, 전동휠체어(10)가 주행하는 방향과 반대방향으로 강한 바람이 부는 경우에는 주행속도값(V)이 목표속도값(V') 보다 작기 때문에, 속도비교부(310)에서 V < V' 으로 판단하게 된다 (S206, 도 5).
기울기비교부(320)에 대해 설명한다. 기울기비교부(320)는 기울기센서부(220)에 의해 센싱된 기울기값을 기설정된 기울기값과 비교하는 부분이다.
구동모드입력부(110)에 입력된 구동모드가 자동모드인 경우, 상기 기울기비교부(320)는 기울기센서부(220)에 의해 센싱된 기울기값(θ1, 도 4)을 기설정된 기울기값(θa)과 비교하도록 구성할 수 있다.
여기서, 기설정된 기울기값(θa)은 전동휠체어(10)가 시트부(12)의 미세한 움직임에 반응하여 주행하지 않도록 하는 경계 값으로서, 그 값은 1°정도의 기울기를 가지도록 설정하는 것이 바람직하나, 반드시 이에 구속되는 것은 아니다.
구동모드입력부(110)에 입력된 구동모드가 반자동모드인 경우, 상기 기울기비교부(320)는 기울기센서부(220)에 의해 센싱된 기울기값(θ2, 도 6)을 기설정된 기울기값(θb)과 비교하도록 구성할 수 있다.
여기서, 기설정된 기울기값(θb)은 4°정도의 기울기를 가지도록 설정하는 것이 바람직하나, 반드시 이에 구속되는 것은 아니다.
제어부(400)에 대해 설명한다. 제어부(400)는 상기 비교부(300)에서 비교한 결과에 따라 전동휠체어(10)의 구동을 제어하는 부분으로서, 속도제어부(410)와, 기어단수제어부(420)와, 구동모드변환부(430)를 포함하여 구성될 수 있다.
속도제어부(410)에 대해 설명한다. 속도제어부(410)는 전동휠체어(10)의 주행속도를 제어하는 부분이다.
구동모드입력부(110)에 입력된 구동모드가 자동모드인 경우, 상기 속도제어부(410)는 속도입력부(120)에 가속 또는 감속요청이 입력되더라도 전동휠체어(10)의 가속 또는 감속 동작을 수행하지 않고, 기울기센서부(220)에 의해 센싱된 기울기값(θ1)이 기설정된 기울기값(θa) 이상일 때 기설정된 최대속도(Vmax)를 초과하지 않는 범위 내에서 기울기값(θ1)의 크기에 비례하는 속도로 주행하되(S103 내지 S104, 도 3), 기울기센서부(220)에 의해 센싱된 기울기값(θ1)이 기설정된 기울기값(θa) 미만이거나 긴급정지입력부(130)에 긴급정지요청이 입력될 때 전동휠체어(10)의 주행을 정지하도록 구성할 수 있다(S105 내지 S108, 도 3).
여기서, 기설정된 최대속도(Vmax)는 자동모드에서 전동휠체어(10)가 주행할 수 있는 최대속도를 의미하는 것으로서, 그 값은 5km/h 로 설정하는 것이 바람직하나, 반드시 이에 구속되는 것은 아니다.
구동모드입력부(110)에 입력된 구동모드가 반자동모드인 경우, 상기 속도제어부(410)는 속도입력부(120)에 가속요청이 입력되면, 가속 동작을 수행하고(S203 내지 S204, 도 5), 속도입력부(120)에 감속요청이 입력되면, 감속 동작을 수행하도록 구성할 수 있다(S208 내지 S209, 도 5).
기어단수제어부(420)에 대해 설명한다. 기어단수제어부(420)는 전동휠체어(10)의 기어단수를 제어하는 부분이다.
구동모드입력부(110)에 입력된 구동모드가 반자동모드인 경우, 상기 기어단수제어부(420)는 기울기센서부(220)에 의해 센싱된 기울기값(θ2)이 기설정된 기울기값(θb) 이상이거나, 속도센서부(210)에 의해 센싱된 주행속도값(V)이 속도입력부(120)에 입력된 가속 또는 감속요청에 따른 목표속도값(V') 미만일 때 기어단수를 올리고(S205 내지 S207, 도 5), 기울기센서부(220)에 의해 센싱된 기울기값(θ2)이 기설정된 기울기값(θb) 미만이거나, 속도센서부(210)에 의해 센싱된 주행속도값(V)이 속도입력부(120)에 입력된 가속 또는 감속요청에 따른 목표속도값(V')을 초과할 때 기어단수를 내리도록 구성할 수 있다(S210 내지 S212, 도 5).
예를 들어, 전동휠체어(10)가 주행하는 방향과 반대 방향으로 강한 바람이 불면, 주행속도값(V)이 목표속도값(V') 미만일 수 있다. 이 경우에는 기어단수를 올려 주행효율을 향상시킬 수 있다.
이와 반대로, 전동휠체어(10)가 주행하는 방향과 같은 방향으로 강한 바람이 불면, 주행속도값(V)이 목표속도값(V')을 초과할 수 있다. 이 경우에는 기어단수를 내려 사용자(1)의 안전성을 확보할 수 있다.
구동모드변환부(430)에 대해 설명한다. 구동모드변환부(430)는 구동모드입력부(110)에 입력된 구동모드가 자동모드인 경우, 긴급정지입력부(130)로부터 긴급정지요청이 입력되어 전동휠체어(10)의 주행이 정지될 때 구동모드를 반자동모드로 변환시키는 부분이다(S107 내지 S109, 도 3).
구동모드가 자동모드에서 반자동모드로 변환되면, 전동휠체어(10)의 감속 또는 감속요청은 사용자(1)의 수동조작에 의해 입력되기 때문에, 사용자(1)의 안정성을 확보할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.
100 : 입력부
110 : 구동모드입력부
120 : 속도입력부
130 : 긴급정지입력부
200 : 센서부
210 : 속도센서부
220 : 기울기센서부
300 : 비교부
310 : 속도비교부
320 : 기울기비교부
400 : 제어부
10 : 전동휠체어
11 : 구동부
11a : 바퀴
12 : 시트부
13 : 팔걸이부
14 : 조종부

Claims (4)

  1. 전동휠체어(10)의 구동모드, 가속 또는 감속요청, 긴급정지요청이 입력되는 입력부(100);
    전동휠체어(10)의 주행속도 및 기울기를 센싱하는 센서부(200);
    센서부(200)에 의해 센싱된 주행속도값을 목표속도값과 비교하고, 센싱된 기울기값을 기설정된 기울기값과 비교하는 비교부(300);
    비교부(300)에서 비교한 결과에 따라 전동휠체어(10)의 구동을 제어하는 제어부(400);를 포함하고,

    상기 입력부(100)는
    전동휠체어(10)의 수동모드, 반자동모드 및 자동모드 중 어느 하나의 구동모드가 입력되는 구동모드입력부(110)와,
    전동휠체어(10)의 가속 또는 감속요청이 입력되는 속도입력부(120)와,
    전동휠체어(10)의 긴급정지요청이 입력되는 긴급정지입력부(130)를 포함하고,

    상기 센서부(200)는
    전동휠체어(10)의 주행속도를 센싱하는 속도센서부(210)와,
    전동휠체어(10)의 기울기값을 센싱하는 기울기센서부(220)를 포함하고,

    상기 기울기센서부(220)는
    ⅰ) 구동모드입력부(110)에 입력된 구동모드가 자동모드인 경우, 지면(G)을 기준으로 전동휠체어(10)의 시트부(12)가 아래로 기울어진 기울기값(θ1)을 센싱하고,
    ⅱ) 구동모드입력부(110)에 입력된 구동모드가 반자동모드인 경우, 수평면(H)을 기준으로 전동휠체어(10)의 구동부(11)가 기울어진 기울기값(θ2)을 센싱하는 것을 특징으로 하고,

    상기 비교부(300)는
    속도센서부(210)에 의해 센싱된 주행속도값을 속도입력부(120)에 입력된 가속 또는 감속요청에 따른 목표속도값과 비교하는 속도비교부(310)와,
    기울기센서부(220)에 의해 센싱된 기울기값을 기설정된 기울기값과 비교하는 기울기비교부(320)를 포함하고,

    상기 기울기비교부(320)는
    ⅰ) 구동모드입력부(110)에 입력된 구동모드가 자동모드인 경우, 기울기센서부(220)에 의해 센싱된 기울기값(θ1)을 기설정된 기울기값(θa)과 비교하고,
    ⅱ) 구동모드입력부(110)에 입력된 구동모드가 반자동모드인 경우, 기울기센서부(220)에 의해 센싱된 기울기값(θ2)을 기설정된 기울기값(θb)과 비교하는 것을 특징으로 하고,

    상기 제어부(400)는
    전동휠체어(10)의 주행속도를 제어하는 속도제어부(410)와,
    전동휠체어(10)의 기어단수를 제어하는 기어단수제어부(420)를 포함하고,

    상기 속도제어부(410)는
    ⅰ) 구동모드입력부(110)에 입력된 구동모드가 자동모드인 경우, 속도입력부(120)에 가속 또는 감속요청이 입력되더라도 전동휠체어(10)의 가속 또는 감속 동작을 수행하지 않고, 기울기센서부(220)에 의해 센싱된 기울기값(θ1)이 기설정된 기울기값(θa) 이상일 때 기설정된 최대속도(Vmax)를 초과하지 않는 범위 내에서 기울기값(θ1)의 크기에 비례하는 속도로 주행하되, 기울기센서부(220)에 의해 센싱된 기울기값(θ1)이 기설정된 기울기값(θa) 미만이거나 긴급정지입력부(130)에 긴급정지요청이 입력될 때 전동휠체어(10)의 주행을 정지시키고,
    ⅱ) 구동모드입력부(110)에 입력된 구동모드가 반자동모드인 경우, 속도입력부(120)에 가속요청이 입력되면, 가속 동작을 수행하고, 속도입력부(120)에 감속요청이 입력되면, 감속 동작을 수행하는 것을 특징으로 하고,

    상기 기어단수제어부(420)는
    구동모드입력부(110)에 입력된 구동모드가 반자동모드인 경우, 기울기센서부(220)에 의해 센싱된 기울기값(θ2)이 기설정된 기울기값(θb) 이상이거나, 속도센서부(210)에 의해 센싱된 주행속도값(V)이 속도입력부(120)에 입력된 가속 또는 감속요청에 따른 목표속도값(V') 미만일 때 기어단수를 올리고, 기울기센서부(220)에 의해 센싱된 기울기값(θ2)이 기설정된 기울기값(θb) 미만이거나, 속도센서부(210)에 의해 센싱된 주행속도값(V)이 속도입력부(120)에 입력된 가속 또는 감속요청에 따른 목표속도값(V')을 초과할 때 기어단수를 내리는 것을 특징으로 하는
    전동휠체어 제어장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부(400)는
    구동모드입력부(110)에 입력된 구동모드가 자동모드인 경우, 긴급정지입력부(130)로부터 긴급정지요청이 입력되어 전동휠체어(10)의 주행이 정지될 때 구동모드를 반자동모드로 변환시키는 구동모드변환부(430)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    전동휠체어 제어장치.
  3. 바퀴(11a)를 구동모터에 의해 회전시켜 전동휠체어(10)를 주행시키는 구동부(11)와, 상기 구동부(11)의 상부에 위치하고, 사용자(1)가 착좌할 수 있는 시트부(12)와, 상기 시트부(12)의 일측에서 전방으로 돌출형성되어 사용자(1)가 착좌한 상태에서 팔을 올려둘 수 있는 팔걸이부(13)와, 상기 팔걸이부(13)의 일단부에 형성되어 사용자(1)의 손으로 조작할 수 있는 조종부(14)를 포함하는 전동휠체어(10)를 제어하는 장치에 있어서,

    전동휠체어(10)의 구동모드, 가속 또는 감속요청, 긴급정지요청이 입력되는 입력부(100);
    전동휠체어(10)의 주행속도 및 기울기를 센싱하는 센서부(200);
    센서부(200)에 의해 센싱된 주행속도값을 목표속도값과 비교하고, 센싱된 기울기값을 기설정된 기울기값과 비교하는 비교부(300);
    비교부(300)에서 비교한 결과에 따라 전동휠체어(10)의 구동을 제어하는 제어부(400);를 포함하고,

    상기 입력부(100)는
    전동휠체어(10)의 수동모드, 반자동모드 및 자동모드 중 어느 하나의 구동모드가 입력되는 구동모드입력부(110)와,
    전동휠체어(10)의 가속 또는 감속요청이 입력되는 속도입력부(120)와,
    전동휠체어(10)의 긴급정지요청이 입력되는 긴급정지입력부(130)를 포함하고,

    상기 속도입력부(120)는
    구동모드입력부(110)에 입력된 구동모드가 반자동모드인 경우, 전동휠체어(10)의 조종부(14)를 전방으로 기울일 때 가속요청이 입력되고, 전동휠체어(10)의 조종부(14)를 중앙에 위치시킬 때 감속요청이 입력되는 것을 특징으로 하고,

    상기 긴급정지입력부(130)는
    구동모드입력부(110)에 입력된 구동모드가 자동모드인 경우, 전동휠체어(10)의 조종부(14)를 후방으로 기울일 때 긴급정지요청이 입력되는 것을 특징으로 하고,

    상기 센서부(200)는
    전동휠체어(10)의 주행속도를 센싱하는 속도센서부(210)와,
    전동휠체어(10)의 기울기값을 센싱하는 기울기센서부(220)를 포함하고,

    상기 기울기센서부(220)는
    ⅰ) 구동모드입력부(110)에 입력된 구동모드가 자동모드인 경우, 지면(G)을 기준으로 전동휠체어(10)의 시트부(12)가 아래로 기울어진 기울기값(θ1)을 센싱하고,
    ⅱ) 구동모드입력부(110)에 입력된 구동모드가 반자동모드인 경우, 수평면(H)을 기준으로 전동휠체어(10)의 구동부(11)가 기울어진 기울기값(θ2)을 센싱하는 것을 특징으로 하고,

    상기 비교부(300)는
    속도센서부(210)에 의해 센싱된 주행속도값을 속도입력부(120)에 입력된 가속 또는 감속요청에 따른 목표속도값과 비교하는 속도비교부(310)와,
    기울기센서부(220)에 의해 센싱된 기울기값을 기설정된 기울기값과 비교하는 기울기비교부(320)를 포함하고,

    상기 기울기비교부(320)는
    ⅰ) 구동모드입력부(110)에 입력된 구동모드가 자동모드인 경우, 기울기센서부(220)에 의해 센싱된 기울기값(θ1)을 기설정된 기울기값(θa)과 비교하고,
    ⅱ) 구동모드입력부(110)에 입력된 구동모드가 반자동모드인 경우, 기울기센서부(220)에 의해 센싱된 기울기값(θ2)을 기설정된 기울기값(θb)과 비교하는 것을 특징으로 하고,

    상기 제어부(400)는
    전동휠체어(10)의 주행속도를 제어하는 속도제어부(410)와,
    전동휠체어(10)의 기어단수를 제어하는 기어단수제어부(420)와,
    구동모드입력부(110)에 입력된 구동모드가 자동모드인 경우, 긴급정지입력부(130)로부터 긴급정지요청이 입력되어 전동휠체어(10)의 주행이 정지될 때 반자동모드로 구동모드를 변환시키는 구동모드변환부(430)를 포함하고,

    상기 속도제어부(410)는
    ⅰ) 구동모드입력부(110)에 입력된 구동모드가 자동모드인 경우, 속도입력부(120)에 가속 또는 감속요청이 입력되더라도 전동휠체어(10)의 가속 또는 감속 동작을 수행하지 않고, 기울기센서부(220)에 의해 센싱된 기울기값(θ1)이 기설정된 기울기값(θa) 이상일 때 기설정된 최대속도(Vmax)를 초과하지 않는 범위 내에서 기울기값(θ1)의 크기에 비례하는 속도로 주행하되, 기울기센서부(220)에 의해 센싱된 기울기값(θ1)이 기설정된 기울기값(θa) 미만일 때 주행을 정지하고,
    ⅱ) 구동모드입력부(110)에 입력된 구동모드가 반자동모드인 경우, 속도입력부(120)에 가속요청이 입력되면, 가속 동작을 수행하고, 속도입력부(120)에 감속요청이 입력되면, 감속 동작을 수행하는 것을 특징으로 하고,

    상기 기어단수제어부(420)는
    구동모드입력부(110)에 입력된 구동모드가 반자동모드인 경우, 기울기센서부(220)에 의해 센싱된 기울기값(θ2)이 기설정된 기울기값(θb) 이상이거나, 속도센서부(210)에 의해 센싱된 주행속도값(V)이 속도입력부(120)에 입력된 가속 또는 감속요청에 따른 목표속도값(V') 미만일 때 기어단수를 올리고, 기울기센서부(220)에 의해 센싱된 기울기값(θ2)이 기설정된 기울기값(θb) 미만이거나, 속도센서부(210)에 의해 센싱된 주행속도값(V)이 속도입력부(120)에 입력된 가속 또는 감속요청에 따른 목표속도값(V') 이상일 때 기어단수를 내리는 것을 특징으로 하는
    전동휠체어 제어장치.

  4. 삭제
KR1020200074501A 2020-06-18 2020-06-18 전동휠체어 제어장치 KR102433031B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200074501A KR102433031B1 (ko) 2020-06-18 2020-06-18 전동휠체어 제어장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200074501A KR102433031B1 (ko) 2020-06-18 2020-06-18 전동휠체어 제어장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210156651A KR20210156651A (ko) 2021-12-27
KR102433031B1 true KR102433031B1 (ko) 2022-08-17

Family

ID=79177325

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200074501A KR102433031B1 (ko) 2020-06-18 2020-06-18 전동휠체어 제어장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102433031B1 (ko)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080114127A (ko) * 2007-06-27 2008-12-31 한국과학기술원 무선 조종이 가능한 모듈화된 지능형 전동휠체어
KR100862058B1 (ko) 2008-03-17 2008-10-09 다빈치메디텍주식회사 전동식 보행보조차
KR101166063B1 (ko) * 2010-07-20 2012-07-19 주식회사 브레인넷 장애인용 전동보장구 단말기 및 이를 이용한 전동보장구 제어방법
KR101352681B1 (ko) * 2012-04-17 2014-01-17 주식회사 청우메디칼 휠체어 겸용 전동식 보행 보조기의 속도제어장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR20210156651A (ko) 2021-12-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6915878B2 (en) Self-balancing ladder and camera dolly
JP4574016B2 (ja) クラスタ−車輪乗物で階段を登るためのシステム及び方法
US20070208483A1 (en) Safety control system for electric vehicle
US6615937B2 (en) Motorized wheelchairs
US6202773B1 (en) Motorized wheelchairs
US10232871B2 (en) Pushcart
US8126618B2 (en) Travel control apparatus for industrial vehicle
CN104494749B (zh) 一种电动自平衡式双轮车
US20050087375A1 (en) Active stability wheel chair based on positive angle sensors
KR101386197B1 (ko) 전동 휠체어 및 전동 보행 보조기의 전복 방지 장치
KR101326831B1 (ko) 전동식 파워 스티어링 시스템
JP4978622B2 (ja) 倒立型移動体及びその異常判断方法
KR102433031B1 (ko) 전동휠체어 제어장치
JP2015186321A (ja) 移動体
JP2012075254A (ja) 乗用型芝刈り車両及びその制御方法
JPH09242579A (ja) 原動機制御装置
JP4647916B2 (ja) 補助輪付き二輪車
JP2012066668A (ja) 補助輪付き二輪電動車
KR101499324B1 (ko) 전기자전거 및 그 주행 방법
JP2010030523A (ja) 二輪自動車
JP2003235114A (ja) 電気車両の制御装置
JP2007131253A (ja) 自動二輪車
KR20170031822A (ko) 전동식 이동장치
JP5678549B2 (ja) 乗用型芝刈り車両及びその制御方法
JP5751465B2 (ja) 乗用型芝刈り車両及びその制御方法

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant