KR102511079B1 - 보행 보조 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 보행이 불편한 노약자 등을 위한 보행 보조 장치에 관한 것이다.
본 발명은 사용자의 양쪽 다리 측면에 각각 대면되는 한쌍의 구동부, 상기 한쌍의 구동부에 각각 결합되고 상기 구동부에 의해 회동하는 지지대, 상기 한쌍의 구동부의 사이에 연결되는 벨트를 구비하는 보행 보조기;
본체부, 상기 본체부의 하부에 마련되는 다리부, 상기 다리부의 단부에 형성되는 휠을 구비하는 스마트 워커를 포함하는 보행 보조 장치가 제공될 수 있다.

Description

보행 보조 장치{Walking Aid Apparatus}
본 발명은 보행이 불편한 노약자 등을 위한 보행 보조 장치에 관한 것이다.
노인이나, 신체적 장애 또는 부상 등으로 인하여 두 다리만으로 보행이 어려운 보행자의 보행을 보조하는 장치로서, 지팡이, 목발, 휠워커(바퀴가 달린 보행 보조기) 등이 있다.
이러한 보행 보조 장치는 단순히 사용자의 보행을 보조하는 역할을 하는 것에 그치기 때문에, 사용자의 편익성과 안정성 및 휴대의 간편성 등을 증대시킬 수 있는 기술이 요구되고 있다.
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대한민국 등록특허 제 10-1043206호(2011.06.21 공고)
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 노약자와 같이 보행이 불편한 사람들을 위한 효과적인 보행 보조 장치를 제공하는 것이다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 해결 수단은, 사용자의 양쪽 다리 측면에 각각 대면되는 한쌍의 구동부, 상기 한쌍의 구동부에 각각 결합되고 상기 구동부에 의해 회동하는 지지대, 상기 한쌍의 구동부의 사이에 연결되는 벨트를 구비하는 보행 보조기;
본체부, 상기 본체부의 하부에 마련되는 다리부, 상기 다리부의 단부에 형성되는 휠을 구비하는 스마트 워커를 포함하는 보행 보조 장치가 제공될 수 있다.
이와 같이 본 발명은 근력이 저하되거나 보행이 불편한 노약자 등이 간편하게 착용하고 보행하는데 도움을 주는 웨어러블 보행 보조기와, 사용자가 잡고 지지하면서 안전하게 이동할 수 있는 스마트 워커로 이루어지고, 보행 보조기를 착용함으로써 보행시 적은 힘으로도 충분히 움직일 수 있고, 더욱이 스마트 워커와 함께 이동하면 더욱 편리하게 이동할 수 있다.
본 발명의 보행 보조기는 다리의 측면에 대면되어서 보행시 회동되는 지지대가 마련되고, 지지대는 착용자의 신체 사이즈에 따라 적절한 길이로 조절할 수 있다.
본 발명의 스마트 워커는 페어링 기능이 갖추어져서 스마트 워커의 소유자가 단말기를 통해 쉽게 본인의 스마트 워커를 확인할 수 있고, 만일 소유자로부터 소정 거리 이상 멀어지는 경우, 알람부를 통해 알려줌으로써 스마트 워커의 도난을 방지할 수 있다.
본 발명의 스마트 워커의 이동을 위한 휠은 메카넘 휠로서 이동 방향을 자유자재로 쉽게 변경하면서 이동할 수 있다.
본 발명의 스마트 워커는 2개의 지지부가 접을 수 있도록 마련되어 있으므로, 사용하지 않을 때에는 접어서 부피를 축소시켜서 간편하게 보관 및 휴대할 수 있다.
도 1은 본 발명의 보행 보조 장치로서 웨어러블 보행 보조기의 일례를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 웨어러블 보행 보조기에 마련되는 구동부의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 구동부의 내부를 보인 단면도이다.
도 4는 도 3에서 캐리어 부재가 마련된 모습을 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 구동부의 구조를 나타낸 정면도이다.
도 6은 본 발명의 웨어러블 보행 보조기를 착용한 상태를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 웨어러블 보행 보조기를 착용한 상태에서 보행하는 모습을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 보행 보조 장치로서 스마트 워커의 사시도이다.
도 9는 본 발명의 스마트 워커의 하부에 마련되는 휠의 사시도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시 예의 스마트 워커의 사시도이다.
도 11은 도 10의 스마트 워커를 평면에서 본 개략도이다.
도 12는 본 발명의 스마트 워커의 페어링 기능을 구현하기 위한 구성도이다.
이하, 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용을 첨부된 예시 도면에 의거 상세하게 설명한다.
[웨어러블 보행 보조기]
도 1은 본 발명의 보행 보조 장치로서 웨어러블 보행 보조기의 일례를 나타낸 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 웨어러블 보행 보조기(100)는 사용자의 양쪽 다리 바깥 측면에 각각 대면되는 한쌍의 구동부(110), 한쌍의 구동부(110)에 각각 결합되고 구동부(110)에 의해 회동하는 지지대(120), 한쌍의 구동부(110)의 사이에 연결되는 벨트(130)를 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명의 웨어러블 보행 보조기에 마련되는 구동부의 사시도, 도 3은 본 발명의 구동부의 내부를 보인 단면도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 구동부(110)는 양측에 마련되는 커버부(111)(112), 커버부(111)(112)의 안쪽에 회전 가능하게 마련되는 링 기어(113), 링 기어(113)의 안쪽에 순차적으로 맞물리는 제1 기어(114), 제2 기어(115) 및 제3 기어(116)가 갖추어질 수 있다.
도 4를 참조하면, 제1 기어(114), 제2 기어(115) 및 제3 기어(116)는 캐리어 부재(119)로 연결될 수 있다.
제1 기어(114)는 선기어, 제2 기어(115) 및 제3 기어(116)는 유성 기어 역할을 하고, 링 기어(113) 및 캐리어 부재(119)와 함께 유성 기어 세트가 될 수 있다.
기어의 직경은 제1 기어(114)에서 제3 기어(116)로 갈 수록 커지게 할 수 있다. 따라서, 처음 제1 기어(114)의 회전력이 제3 기어(116) 및 링 기어(113)로 전달될 때, 회전 토크가 커질 수 있다.
링 기어(113)의 일측에는 지지대(120)가 연결될 수 있다.
또한, 제1 기어(114)에는 구동 모터(118)가 구비되고, 구동 모터(118)의 작동으로 제1 기어(114)는 회전될 수 있으며, 구동 모터(118)는 커버(111)의 안쪽에 내장될 수 있다.
따라서, 구동 모터(118)는 사용자의 양쪽 다리의 측면에 각각 마련될 수 있고, 커버부(111)의 내부에는 구동 모터(118)에 전원 공급을 위한 배터리(미도시)가 착탈 가능하게 마련될 수 있다. 배터리는 별도의 충전기에 접속하여 충전할 수 있다. 또한, 구동부(110)의 커버부(111)에는 구동 모터(118)를 작동시키기 위한 작동 버튼이 마련될 수 있다.
한쪽 커버부(112)에는 소정 범위의 절개공(112a)이 형성될 수 있고, 이러한 절개공(112a)을 관통하여 지지대(120)가 회동이 가능할 수 있다.
절개공(112a)은 지지대(120)의 회동시 사용자의 움직에 따라 회동되도록 커버부(111)(112)의 하부 소정 각도로 형성될 수 있다.
도 5를 참조하면, 지지대(120)는 길이가 조절되도록 2개의 부재인 제1 지지대(121)와 제2 지지대(122)가 착탈 가능하게 결합될 수 있고, 제1 지지대(121)는 커버부(111)(112)의 안쪽에 마련되는 링 기어(113)와 연결되며, 제1 지지대(121)의 길이 방향으로는 길이 조절을 위한 조절공(121a)이 간격을 두고 복수로 형성될 수 있다.
조절공(121a)을 통해 제1 지지대(121)와 제2 지지대(122)의 결합 길이를 조절할 수 있고, 조절공(121a)에는 나사 또는 볼트와 같은 체결 부재(미도시)를 결합하여 제1 지지대(121)와 제2 지지대(122)를 연결할 수 있다.
또한, 지지대(120)의 끝단부에는 사용자의 무릎 부분 바로 위쪽을 감싸도록 구부러진 곡면 지지대(124)가 형성될 수 있다.
본 발명의 보행 보조기(100)는 지지대(120)의 길이를 조절함으로써, 사용자의 체격에 따라 적절한 길이로 사용할 수 있다.
벨트(130)는 벨트 걸이(117)에 걸고 사용자의 허리를 감싸고 착용되게 할 수 있다.
또한, 벨트(130)에는 사용자의 등을 지지하는 등받이(140) 또는 사용자의 어깨에 맬 수 있는 백팩(backpack)이 마련될 수 있다.
이러한 구성을 가지는 본 발명에 따른 보행 보조기(100)는 도 6 및 도 7을 참조하면, 벨트(130)를 통해 사용자의 허리에 차면, 사용자의 골반 측면에 구동부(110)가 대면되게 하고, 이 상태에서, 구동부(110)의 구동 모터(118)를 작동시키면, 커버부(111)(112)의 내부에 마련된 제1 기어(114)가 회전하고, 제1 기어(114)의 회전력은 제2 기어(115) 및 제3 기어(116)로 전달되며, 회전력을 전달받은 제3 기어(116)는 링 기어(113)에 회전력을 전달하여 링 기어(113)가 회전될 수 있다.
링 기어(113)에는 지지대(120)가 연장되어 연결되어 있으므로, 링 기어(113)가 회전하면, 지지대(120)도 동시에 회전될 수 있다. 지지대(120)는 커버부(111)(112)의 사이에 형성된 절개공(112a)을 따라 회동가능하며, 이때 지지대(120)의 단부에는 소정의 곡률을 가지는 곡면 지지대(124)가 마련되어 있으므로, 지지대(120)의 회동에 따라 곡면 지지대(124)가 회전될 수 있다.
그러면, 곡면 지지대(124)는 사용자의 무릎에 걸친 상태이므로, 곡면 지지대(124)가 회동됨에 따라 보행시 도움을 받을 수 있고, 그에 따라 보행이 불편한 사용자의 보행시 보다 원활한 동작이 이루어질 수 있다.
또한, 사용자가 서 있는 상태에서 앉거나, 또는 반대로 앉은 상태에서 서게 될때, 본 발명의 보행 보조기(100)의 작동에 의해 도움을 받아 적은 힘으로 쉽게 동작을 할 수 있고, 더욱이, 지지대(120)가 회동되는 방향이 수직 방향에서 사용자의 전방으로 이루어지므로, 자연스럽게 동작이 이루어질 수 있다.
[스마트 워커]
도 8은 본 발명의 보행 보조 장치로서 스마트 워커의 사시도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 스마트 워커(smart walker)(200)는 본체부(210), 본체부(210)의 하부에 형성되는 다리부(220), 다리부(220)의 단부에 마련되고 스마트 워커(200)의 이동이 용이하도록 하는 휠(230)을 포함하여 구성될 수 있다.
본체부(210)는 사용자가 접근할 수 있는 수용홈(211)이 형성되도록 2갈래로갈라지고 절곡되게 형성되는 지지부(212)가 형성되고, 지지부(212)의 상부에는 각각 손잡이(213)가 형성될 수 있다.
또한, 다리부(220)는 안정된 지지를 위해 4개로 구성될 수 있고, 각각의 다리부(220)에는 휠(230)이 장착될 수 있다.
도 9를 참조하면, 휠(230)은 여러 방향으로의 이동이 자유롭도록 복수의 롤러(232)가 원주 방향으로 갖추어지는 메카넘 휠(mecanum wheel)로 구성될 수 있다.
또한, 도 10 및 도 11을 참조하면, 본 발명의 스마트 워커(200)의 다른 실시 예로서, 본체부(210)는 접혀질 수 있도록 2개의 지지부(212)로 분할되어 구성될 수 있다. 각 지지부(212)가 접하는 부분에는 용이하게 접힐 수 있도록 하는 경첩(214)이 마련될 수 있다. 예를 들어, 경첩(214)의 설치 위치는 지지부(212)의 접히는 부분의 저면에 마련될 수 있다.
본체부(210)를 이루는 양쪽의 지지부(212)의 상면에는 도 8에 도시된 스마트 워커(200)와 마찬가지로 손잡이(미도시)가 각각 형성될 수 있다.
따라서, 본체부(210)를 접으면 스마트 워커(200)의 부피가 대폭 축소될 수 있어서 휴대 및 보관이 용이할 수 있다.
또한, 본 발명의 스마트 워커(200)는 페어링(pairing) 기능과, 스마트 워커(200)의 소유자로부터 소정 거리 이상 멀어지면 소유자에게 알려줄 수 있는 알람 기능을 가질 수 있다.
스마트 워커(200)의 페어링 기능은 소유자의 단말기(300)(스마트 폰 등)와 연동하여 구현되게 할 수 있다.
예를 들어 외관상 동일 구조를 가지는 복수의 스마트 워커(200)가 비치되어 있는 경우, 외관상 동일 구조이기 때문에, 본인 소유의 스마트 워커(200)를 찾지 못할 수 있다. 따라서, 본 발명은 스마트 워커(200)와 그 소유자가 서로 페어링된 상태이므로, 단말기(300)를 통해 본인 소유의 스마트 워커(200)를 쉽게 확인하여 찾을 수 있다.
구체적으로 설명하면, 도 12를 참조하면, 단말기(300)에는 페어링 유니트(310)가 마련되고, 페어링 유니트(310)는 제어부(320), 저장부(330), 통신부(340), 알람부(350)를 포함할 수 있다.
또한, 스마트 워커(200)에는 페어부(201)가 마련되고, 페어부(201)는 제어부(202), 저장부(203), 통신부(204)를 포함할 수 있다.
제어부(202)는 저장부(203)와 통신부(204)를 제어할 수 있고, 저장부(203)는 페어링 유니트(310)에 저장되는 어플리케이션이 실행되기 위한 실행 정보를 저장할 수 있다. 실행 정보는 어플리케이션을 실행하는데 소정의 키 정보일 수 있고, 키 정보는 비밀 번호, 시리얼 넘버 등이 될 수 있으며, 이러한 실행 정보가 입력되어야 어플리케이션이 실행될 수 있다.
통신부(204)는 RF 통신장치로 이루어질 수 있고, RF 안테나를 포함할 수 있다. 또한, 통신부(204)는 RFID 태그로 구현되거나 또는 RFID 태그를 포함하는 장치일 수 있다.
페어부(201)는 스마트 워커(200)의 소정 위치에 마련되어서 스마트 워커(200) 소유자의 단말기(300)와 페어링을 수행할 수 있다.
따라서, 어떤 방식이든 페어부(201)의 통신부(204)는 단말기(300)의 통신부(340)와 통신을 수행할 수 있다.
페어링 유니트(310)의 제어부(320)는 페어링 유니트(310)에 설치된 소정의 어플리케이션을 구동하거나 페어링 유니트(310)의 OS를 구동할 수 있다.
어플리케이션은 페어링 유니트(310) 또는 페어부(201)의 제공 주체가 운영하는 소정의 서버 등에서 다운로드할 수 있다.
제어부(320)는 저장부(330), 통신부(340) 및 알람부(350)의 기능을 제어할 수 있다.
제어부(320)는 페어링 유니트(310)에 포함된 음성 출력 장치 또는 디스플레이 장치를 제어하여 스마트 워커(200)의 소유주에 대한 정보를 음성 정보 또는 디스플레이 정보로 출력할 수 있다.
제어부(320)는 통신부(340)와 페어부(201)가 페어링 상태인지 여부 또는 적어도 한 번 태깅이 되었는지 여부를 판단할 수 있다.
제어부(320)에 의한 판단 결과, 페어링 상태이면 페어부(201)로부터 페어부(201)의 저장부(203)에 저장된 실행 정보를 수신할 수 있다. 제어부(320)는 실행 정보를 페어링 유니트(310)의 저장부(330)에 저장하고, 필요한 경우, 제어부(320)는 페어부(201)로부터 수신한 정보와 페어링 유니트(310)에 미리 저장된 정보를 결합하여 어플리케이션 코드를 생성하거나 키 정보를 생성할 수 있다. 그에 따라 제어부(320)는 어플리케이션을 실행할 수 있다.
페어부(201)에 어플리케이션을 실행하기 위한 실행 정보의 적어도 일부가 저장된 경우에는 페어링 유니트(310)가 해킹 등의 공격을 받아도 어플리케이션을 실행하는 경우를 원천적으로 차단할 수 있다.
저장부(330)는 스마트 워커(200)의 소유자의 정보를 저장할 수 있다, 소유자의 정보는 소유자 이름, 별명, 연락처 등 다양한 정보일 수 있다. 즉, 저장부(330)에는 페어부(201)의 식별 정보로서, 소유자의 정보를 저장할 수 있다.
또한, 저장부(330)는 페어링 유니트(310)에서 실행될 수 있는 어플리케이션 또는 기타 소프트웨어가 저장될 수 있다.
제어부(320)는 어플리케이션 또는 소프트웨어에 대응되는 소정의 서버에 페어링 유니트(310) 또는 페어부(201)에 대한 정보중 적어도 하나가 미리 등록되게 하여 어플리케이션을 실행하도록 제어할 수 있다.
어플리케이션이 특정 기능을 수행하는 경우, 통신부(340)와 페어부(201)가 페어링된 상태이거나 적어도 한번 태깅되는지 확인하고, 확인 결과에 기초하여 특정 기능을 수행되도록 제어할 수 있다.
특정 기능은 예를 들어 스마트 워커(200)의 소유자 식별 정보를 수정하는 것일 수 있다.
페어부(201)는 미리 특정 페어링 유니트(310)와 셋팅되어 페어가 될 수 있고, 또는 사용자에 의해 선택적으로 페어링 유니트(310)와 페어를 이루도록 구현할 수 있다.
또한, 페어부(201)는 페어링 유니트(310)는 페어링 되지 않는 비페어링 상태인 경우, 또는 소정의 거리 이상으로 멀어지면, 사용자가 이를 인식할 수 있도록 알람 신호를 출력하기 위한 수단인 알람부(350)를 페어링 유니트(310)에 마련하여 사용자에게 알려줄 수 있다.
따라서, 알람부(350)의 작동으로 각각의 스마트 워커(200)가 해당 소유자로부터 소정 거리 이상 멀어지면 해당 소유자에게 알람으로 알려주므로, 스마트 워커(200)의 도난을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 스마트 워커(200)의 페어링 실행시, 별도의 서버를 통해 스마트 워커(200)의 소유자 정보 및 해당 스마트 워커(200)에 대한 정보 등을 저장하고 관리할 수 있다. 서버는 각 스마트 워커(200)의 소유자 단말기(300)에 설치된 어플리케이션을 구동하여 입력하면, 각 스마트 워커(200) 및 해당 스마트 워커(200)의 소유자에 관한 정보가 저장될 수 있고, 서버는 단말기(300)를 통해 해당 스마트 워커(200)와의 페어링 실행을 위한 정보를 제공해줄 수 있다.
100... 웨어러블 보행 보조기 110... 구동부
111,112... 커버부 112a... 절개공
113... 링 기어 114... 제1 기어
115... 제2 기어 116... 제3 기어
117... 벨트 걸이 118... 구동 모터
120... 지지대 121... 제1 지지대
121a... 조절공 122... 제2 지지대
124... 곡면 지지대 130... 벨트
140... 등받이
200... 스마트 워커 201... 페어부
202... 제어부 203... 저장부
204... 통신부 210... 본체부
211... 수용홈 212... 지지부
214... 경첩 220... 다리부
230... 휠
300... 단말기 310... 페어링 유니트
320... 제어부 330... 저장부
340... 통신부 350... 알람부

Claims (10)

  1. 사용자의 양쪽 다리 측면에 각각 대면되는 한쌍의 구동부,
    상기 한쌍의 구동부에 각각 결합되고 상기 구동부에 의해 회동하는 지지대,
    상기 한쌍의 구동부의 사이에 연결되는 벨트를 구비하는 보행 보조기;와
    본체부,
    상기 본체부의 하부에 마련되는 다리부,
    상기 다리부의 단부에 형성되는 휠을 구비하는 스마트 워커; 를 포함하고,
    상기 휠은 여러 방향으로의 이동이 자유롭도록 복수의 롤러가 원주 방향으로 갖추어지는 메카넘 휠(mecanum wheel)로 이루어지며,
    상기 스마트 워커에는 페어부가 마련되고,
    상기 페어부와 페어링되는 페어링 유니트가 마련된 단말기가 구비되며,
    상기 스마트 워커의 소유자는 상기 단말기의 소유자이고,
    상기 페어부에는 통신부가 마련되며,
    상기 페어링 유니트에는,
    상기 스마트 워커의 소유자의 정보를 저장할 수 있는 저장부,
    상기 페어부와 통신할 수 있는 통신부,
    상기 저장부 및 통신부를 제어하는 제어부가 마련되고,
    상기 제어부는 상기 페어링 유니트와 페어부가 페어링 상태인지 여부 또는 적어도 한 번 태깅이 되었는지 여부를 판단하며,
    상기 페어링 유니트는 상기 스마트 워커가 소유자로부터 소정 거리 이상 멀어지는 경우에 알람을 출력하는 알람부를 포함하는 보행 보조 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 구동부는,
    양측에 마련되는 커버부,
    상기 커버부의 안쪽에 회전 가능하게 마련되는 링 기어,
    상기 링 기어의 안쪽에 구비되는 제1 기어,
    상기 제1 기어와 맞물리는 제2 기어,
    한쪽은 상기 제2 기어와 맞물리고 다른 쪽은 상기 링 기어와 맞물리는 제3 기어,
    상기 제1 기어를 구동시키는 구동 모터를 포함하는 보행 보조 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 지지대는 상기 구동부에 의해 사용자가 움직이는 방향으로 회동되고, 상기 지지대의 단부에는 사용자의 무릎 위에 대면되는 곡면 지지대가 형성되는 보행 보조 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 지지대는 길이가 조절되도록 2개의 부재인 제1 지지대와 제2 지지대가 착탈 가능하게 결합되며,
    상기 제1 지지대는 상기 구동부를 이루는 커버부의 안쪽에 마련되는 링 기어와 연결되고,
    상기 제1 지지대의 길이 방향으로는 길이 조절을 위한 조절공이 간격을 두고 복수로 형성되는 보행 보조 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 벨트에는 사용자가 착용시 등을 지지해주는 등받이 또는 사용자의 어깨에 맬 수 있는 백팩이 마련되는 보행 보조 장치.
  6. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 기어에서 제3 기어로 갈 수록 직경이 커지는 보행 보조 장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 스마트 워커의 본체부는 접을 수 있도록 2개의 지지부로 이루어지고, 각 지지부가 서로 대면되는 부분의 저면에는 접는 동작이 이루어지도록 하는 경첩이 마련되는 보행 보조 장치.
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