KR102577939B1

KR102577939B1 - 휠체어 주행 보조 장치 및 이를 이용한 충돌 방지 방법

Info

Publication number: KR102577939B1
Application number: KR1020210093610A
Authority: KR
Inventors: 고재윤
Original assignee: 주식회사 비엘에스씨피
Priority date: 2021-07-12
Filing date: 2021-07-16
Publication date: 2023-09-15
Also published as: KR20230011190A

Abstract

휠체어의 운행을 보조할 수 있고, 휠체어의 운행 중 주변 사물과의 충돌을 예방할 수 있는 휠체어 주행 보조 장치를 개시한다.
휠체어 주행 보조 장치는 휠체어에 탈착 가능하게 결합되고, 휠체어를 이동시키도록 구성되는 주행 보조 장치, 휠체어에 배치되는 적어도 하나의 센서, 및 적어도 하나의 센서로부터 감지신호가 입력되면 경고신호를 발생시키도록 구성되는 경고장치를 포함한다.

Description

휠체어 주행 보조 장치 및 이를 이용한 충돌 방지 방법{Wheelchair driving aid and collision avoidance method using same}

본 발명은 휠체어 주행 보조 장치 및 이를 이용한 충돌 방지 방법에 관한 것이다.

일반적으로 휠체어는 환자 스스로 휠체어를 운행하여야 하는 구조로 이루어짐에 따라, 몸이 불편하여 스스로 휠체어의 운행이 불가능하거나, 원거리 이동 혹은 오르막길 등의 이동이 요구될 경우, 타인의 도움을 받아 휠체어를 이동해야 한다.

그러나, 환자가 탑승하고 있는 휠체어는 중량이 무겁고 부피가 큰 관계로 원거리 혹은 오르막길 등을 이동해야 할 경우 이동이 제한되는 문제점이 있었다.

또한, 휠체어를 운행 중인 환자는 휠체어의 바퀴를 회전시키면서 휠체어를 운행하기 때문에 주행 시 2~3 미터 이내의 전방만을 주시할 뿐 주변 상황을 인지하는 것이 어렵다.

따라서, 휠체어의 주행 중 휠체어로 사람, 차량 또는 자전거 등이 접근할 경우, 휠체어를 운행 중인 탑승자가 주변 사물의 동태를 미리 인지하지 못하여 충돌 사고가 발생되고, 이로 인해 큰 부상을 입게 되는 문제점이 있었다.

JP 2011-016403

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 휠체어 탑승자가 스스로 휠체어의 운행이 불가능하거나, 원거리 이동 혹은 오르막길 등의 이동이 요구될 경우, 휠체어의 운행을 보조할 수 있고, 휠체어의 운행 중 주변 사물을 감지하고, 경고신호를 통해 위험을 알림으로써 주변 사물과의 충돌을 예방할 수 있는 휠체어 주행 보조 장치 및 이를 이용한 충돌 방지 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 과제는 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 휠체어 주행 보조 장치는 휠체어에 탈착 가능하게 결합되고, 상기 휠체어를 이동시키도록 구성되는 주행 보조 장치; 상기 휠체어에 배치되는 적어도 하나의 센서; 및 상기 적어도 하나의 센서로부터 감지신호가 입력되면 경고신호를 발생시키도록 구성되는 경고장치; 를 포함한다.

상기 주행 보조 장치는 상기 휠체어를 통해 조향되도록 구성될 수 있다.

상기 주행 보조 장치는, 상기 휠체어에 마련된 핸들에 탈착 가능하게 결합되는 연결 마운트; 상기 연결 마운트에 회전 가능하게 결합되고, 동력을 발생시켜 상기 휠체어를 가압하도록 구성되는 주행체; 및 상기 적어도 하나의 센서에 연결되고, 상기 감지신호를 수신하여 상기 경고장치 및 상기 주행체의 주행속도를 제어하도록 구성되는 컨트롤러; 를 포함할 수 있다.

상기 연결 마운트는, 상기 핸들에 탈착 가능하게 결합되는 고정부; 상기 주행체를 지지하고, 상기 고정부에 회전 가능하게 결합되며, 상기 휠체어의 방향 전환 시 틸팅되도록 구성되는 틸팅부; 및 상기 고정부와 상기 틸팅부 사이에 배치되어 상기 틸팅부를 탄성적으로 지지하는 탄성부재; 를 포함할 수 있다.

상기 주행체는, 상기 연결 마운트에 회전 가능하게 결합되고, 내부에 상기 컨트롤러가 수용되는 프레임; 상기 프레임에 결합되어 사용자가 탑승 가능한 시트; 상기 프레임에 회전 가능하게 결합되고, 지면을 따라 구름운동을 수행하는 적어도 하나의 구동 휠; 및 상기 구동 휠을 회전시켜 동력을 발생시키도록 구성되는 구동장치를 포함할 수 있다.

상기 구동장치는, 탑승자에 의해 상기 구동 휠을 회전시키도록 구성되는 페달 조립체; 상기 컨트롤러에 의해 상기 구동 휠을 회전시키도록 구성되는 구동모터; 및 상기 프레임에 탈착 가능하게 결합되고, 상기 구동모터에 전원을 공급하도록 구성되는 배터리; 를 포함할 수 있다.

상기 주행 보조 장치는, 상기 컨트롤러 및 상기 적어도 하나의 센서에 전기적으로 연결되고, 상기 감지신호를 상기 컨트롤러에 전송하거나, 상기 컨트롤러의 제어신호를 상기 적어도 하나의 센서에 전송하도록 구성되는 송수신 커넥터; 를 더 포함할 수 있다.

상기 주행 보조 장치는, 상기 송수신 커넥터, 상기 컨트롤러 및 상기 경고장치를 전기적으로 연결하는 연결 케이블; 을 더 포함할 수 있다.

상기 주행 보조 장치는, 상기 컨트롤러에 연결되고, 주행정보, 감지정보 및 경고정보 중 적어도 어느 하나를 표시하도록 구성되는 디스플레이; 를 더 포함할 수 있다.

상기 적어도 하나의 센서는, 상기 휠체어의 전방에 위치한 사물을 감지하도록 구성되는 제1 감지 센서; 상기 휠체어의 좌측 및 우측에 위치한 사물을 감지하도록 구성되는 제2 감지 센서; 및 상기 컨트롤러에 전기적으로 연결되어 상기 제1 감지 센서의 감지신호 및 상기 제2 감지 센서의 감지신호를 상기 컨트롤러에 전송하도록 구성되는 연결 커넥터; 를 포함할 수 있다.

상기 적어도 하나의 센서는, 상기 연결 커넥터와, 상기 제1 감지 센서 및 상기 제2 감지 센서를 연결하여, 상기 제1 감지 센서의 감지신호 및 상기 제2 감지 센서의 감지신호를 상기 연결 커넥터에 전송하고, 상기 연결 커넥터로 입력된 전원을 상기 제1 감지 센서 및 상기 제2 감지 센서에 공급하도록 구성되는 하네스 케이블; 을 더 포함할 수 있다.

상기 적어도 하나의 센서는, 지면상에서 상기 휠체어에 마련된 발판의 좌측과 우측에 대향되도록 배치될 수 있다.

상기 제1 감지 센서는, 상기 발판의 좌측 전면에 배치되어 상기 휠체어의 전방에 위치한 사물을 감지하도록 구성되는 제1 전방 감지 센서와, 상기 발판의 우측 전면에 배치되어 상기 휠체어의 전방에 위치한 사물을 감지하도록 구성되는 제2 전방 감지 센서를 포함하고, 상기 제2 감지 센서는, 상기 발판의 좌측 측면에 배치되어 상기 휠체어의 좌측에 위치한 사물을 감지하도록 구성되는 제1 측방 감지 센서와, 상기 발판의 우측 측면에 배치되어 상기 휠체어의 우측에 위치한 사물을 감지하도록 구성되는 제2 측방 감지 센서를 포함할 수 있다.

상기 하네스 케이블은, 상기 연결 커넥터와 연결되어 상기 휠체어의 프레임부를 따라 배치되는 제1 연결부; 및 상기 제1 연결부에서 상기 발판의 좌측으로 분기되어 상기 제1 전방 감지 센서 및 상기 제1 측방 감지 센서에 연결되는 제1 분기부와, 상기 제1 연결부에서 상기 발판의 우측으로 분기되어 상기 제2 전방 감지 센서 및 상기 제2 측방 감지 센서에 연결되는 제2 분기부를 가지는 제2 연결부; 를 포함할 수 있다.

상기 적어도 하나의 센서는, 상기 휠체어에 탈착 가능하게 결합되고, 복수의 위치에서 상기 하네스 케이블을 지지하도록 구성되는 케이블 클램프; 를 더 포함할 수 있다.

상기 케이블 클램프는, 상기 프레임부에 탈착 가능하게 결합되고, 상기 제1 연결부를 지지하도록 구성되는 적어도 하나의 제1 케이블 클램프; 및 상기 발판에 탈착 가능하게 결합되고, 상기 제2 연결부를 지지하도록 구성되는 적어도 하나의 제2 케이블 클램프; 를 포함할 수 있다.

상기 연결 커넥터와 상기 송수신 커넥터는 상호 탈착 가능하게 결합되도록 구성될 수 있다.

상기 송수신 커넥터는 상기 연결 마운트에 일체로 마련될 수 있다.

상기 송수신 커넥터와 상기 연결 커넥터는, 상기 연결 마운트와 상기 휠체어가 결합될 경우 서로 접촉되도록 구성될 수 있다.

상기 경고장치는, 상기 감지신호가 입력되면 빛을 발산하도록 구성되는 라이트; 및 상기 감지신호가 입력되면 소리를 발산하도록 구성되는 스피커; 를 포함할 수 있다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 휠체어 주행 보조 장치는 휠체어에 탈착 가능하게 결합되는 연결 마운트; 상기 연결 마운트에 결합되어 상기 휠체어를 이동시키도록 구성되는 주행 보조 장치; 및 상기 휠체어에 배치되고, 상기 연결 마운트를 통해 상기 주행 보조 장치와 전기적으로 연결되는 적어도 하나의 센서; 를 포함한다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 휠체어 주행 보조 장치는 휠체어에 탈착 가능하게 결합되고, 상기 휠체어를 이동시키도록 구성되는 주행 보조 장치; 및 상기 휠체어에 배치되는 적어도 하나의 센서; 를 포함하고, 상기 주행 보조 장치와 상기 적어도 하나의 센서는, 상기 주행 보조 장치와 상기 휠체어의 결합 시 상호 전기적으로 연결되도록 구성된다.

본 발명의 실시예에 따른 휠체어 주행 보조 장치를 이용한 충돌 방지 방법은 휠체어에 장착된 센서로부터 감지신호가 입력되면, 주행 보조 장치의 현재주행속도를 산출하고, 상기 주행 보조 장치의 현재주행속도를 기설정된 임계속도와 비교하는 단계; 상기 주행 보조 장치의 현재주행속도가 상기 임계속도 보다 클 경우, 상기 주행 보조 장치의 현재주행속도를 이용하여 제1 충돌경고거리를 산출하고, 상기 제1 충돌경고거리를 현재 감지 대상까지의 거리와 비교하는 단계; 및 상기 제1 충돌경고거리가 상기 현재 감지 대상까지의 거리 보다 클 경우, 경고장치를 작동시켜 제1 경고신호를 발생시키는 단계; 를 포함한다.

상기 제1 경고신호가 발생되면, 상기 주행 보조 장치의 현재주행속도를 이용하여 제2 충돌경고거리를 산출하고, 상기 제2 충돌경고거리를 상기 현재 감지 대상까지의 거리와 비교하는 단계; 및 상기 제2 충돌경고거리가 상기 현재 감지 대상까지의 거리 보다 클 경우, 상기 경고장치를 작동시켜 상기 제1 경고신호와 다른 제2 경고신호를 발생시키는 단계; 를 더 포함할 수 있다.

상기 제2 경고신호가 발생되면, 상기 주행 보조 장치의 현재주행속도를 이용하여 제3 충돌경고거리를 산출하고, 상기 제3 충돌경고거리를 상기 현재 감지 대상까지의 거리와 비교하는 단계; 상기 제3 충돌경고거리가 상기 현재 감지 대상까지의 거리 보다 클 경우, 상기 주행 보조 장치의 주행속도를 제1 설정속도로 감속시키는 단계; 및 상기 주행 보조 장치의 주행속도가 상기 제1 설정속도로 감속되면, 상기 경고장치를 작동시켜 상기 제2 경고신호와 다른 제3 경고신호를 발생시키는 단계; 를 더 포함할 수 있다.

상기 제3 경고신호가 발생되면, 상기 주행 보조 장치의 현재주행속도를 이용하여 제4 충돌경고거리를 산출하고, 상기 제4 충돌경고거리를 상기 현재 감지 대상까지의 거리와 비교하는 단계; 상기 제4 충돌경고거리가 상기 현재 감지 대상까지의 거리 보다 클 경우, 상기 주행 보조 장치의 주행속도를 상기 제1 설정속도와 다른 제2 설정속도로 감속시키는 단계; 및 상기 주행 보조 장치의 주행속도가 상기 제2 설정속도로 감속되면, 상기 경고장치를 작동시켜 상기 제3 경고신호와 다른 제4 경고신호를 발생시키는 단계; 를 더 포함할 수 있다.

상기 제4 경고신호가 발생되면, 상기 주행 보조 장치의 현재주행속도를 0과 비교하는 단계; 및 상기 주행 보조 장치의 현재주행속도가 상기 0과 동일할 경우, 상기 경고장치의 작동을 멈추는 단계; 를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 휠체어 탑승자가 스스로 휠체어의 운행이 불가능하거나, 원거리 이동 혹은 오르막길 등의 이동이 요구될 경우, 휠체어의 운행을 용이하게 보조할 수 있다.

또한, 휠체어의 운행 중 주변 사물을 감지하고, 경고신호를 통해 탑승자에게 충돌 위험을 알림으로써 주변 사물과의 충돌을 예방할 수 있다.

또한, 주행 보조 장치가 한 시간 동안 이동 가능한 거리를 이용하여 충돌경고거리(CWD)를 단계 적으로 감소시켜, 충돌경고 판단 기준의 범위를 더욱 좁게 설정함으로써, 휠체어(WC)와 감지 대상물 간의 충돌을 정밀하게 판단할 수 있으며, 이를 통해 대상체와 휠체어 간의 충돌을 확실하게 예방할 수 있다.

본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 발명 내에 포함되어 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 휠체어 주행 보조 장치를 나타낸 측면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 휠체어 주행 보조 장치의 연결 마운트를 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 휠체어 주행 보조 장치를 나타낸 정면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 휠체어 주행 보조 장치의 송수신 커넥터와 연결 커넥터를 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 휠체어 주행 보조 장치의 송수신 커넥터가 연결 마운트에 일체로 형성된 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 휠체어 주행 보조 장치의 송수신 커넥터 및 연결 마운트의 변형된 실시예를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 휠체어 주행 보조 장치의 경고장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 휠체어 주행 보조 장치를 이용한 충돌 방지 방법을 나타낸 순서도이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 다양한 실시 예를 보다 상세하게 설명한다. 본 명세서에 기재된 실시 예는 다양하게 변형될 수 있다. 특정한 실시예가 도면에서 묘사되고 상세한 설명에서 자세하게 설명될 수 있다. 그러나 첨부된 도면에 개시된 특정한 실시 예는 다양한 실시 예를 쉽게 이해하도록 하기 위한 것일 뿐이다. 따라서 첨부된 도면에 개시된 특정 실시 예에 의해 기술적 사상이 제한되는 것은 아니며, 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 균등물 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이러한 구성요소들은 상술한 용어에 의해 한정되지는 않는다. 상술한 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

본 명세서에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

한편, 본 명세서에서 사용되는 구성요소에 대한 "모듈" 또는 "부"는 적어도 하나의 기능 또는 동작을 수행한다. 그리고 "모듈" 또는 "부"는 하드웨어, 소프트웨어 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합에 의해 기능 또는 동작을 수행할 수 있다. 또한, 특정 하드웨어에서 수행되어야 하거나 적어도 하나의 프로세서에서 수행되는 "모듈" 또는 "부"를 제외한 복수의 "모듈들" 또는 복수의 "부들"은 적어도 하나의 모듈로 통합될 수도 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

그 밖에도, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그에 대한 상세한 설명은 축약하거나 생략한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 휠체어 주행 보조 장치를 나타낸 측면도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 휠체어 주행 보조 장치(100)(이하 ‘휠체어 주행 보조 장치(100)’라 함)는 주행 보조 장치(110), 적어도 하나의 센서(120) 및 경고장치(130)를 포함한다.

주행 보조 장치(110)는 휠체어(WC)에 탈착 가능하게 결합되고, 휠체어(WC)의 후방에서 휠체어(WC)를 가압하여 이동시키도록 구성된다.

주행 보조 장치(110)는 사용자가 탑승 가능하고, 휠체어(WC)를 통해 조향되도록 구성될 수 있다.

주행 보조 장치(110)는 연결 마운트(111), 주행체(112) 및 컨트롤러(113)를 포함할 수 있다.

연결 마운트(111)는 휠체어(WC)에 마련된 핸들(H)에 탈착 가능하게 결합되고, 주행체(112)를 지지하도록 구성될 수 있다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 휠체어 주행 보조 장치의 연결 마운트를 나타낸 사시도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 연결 마운트(111)는 고정부(111A), 틸팅부(111B) 및 탄성부재(111C)를 포함할 수 있다.

고정부(111A)는 핸들(H)에 탈착 가능하게 결합되도록 구성될 수 있다.

예를 들어, 고정부(111A)의 일부분은 튜브 형태로 형성되어 틸팅부(111B)에 연결되고, 고정부(111A)의 다른 일부분은 클램프 형태로 형성되어 복수의 핸들(H)에 각각 탈착 가능하게 결합될 수 있다. 이때, 고정부(111A)의 일부분과 고정부(111A)의 다른 일부분은 별도의 부재를 통해 서로 연결될 수 있다.

틸팅부(111B)는 주행체(112)를 지지하고, 고정부(111A)에 회전 가능하게 결합될 수 있다.

틸팅부(111B)는 휠체어(WC)의 방향 전환 시 휠체어(WC)의 방향이 전환되는 방향으로 기울어지는 주행체(112)에 가압되어 틸팅되도록 구성될 수 있다.

예를 들어, 틸팅부(111B)의 일부분은 튜브 형태로 형성된 고정부(111A)의 일부분에 회전 가능하게 결합되어 클램프 형태로 형성된 고정부(111A)의 다른 일부분 사이에 배치되고, 틸팅부(111B)의 다른 일부분은 주행체(112)를 회전 가능하게 지지할 수 있다.

탄성부재(111C)는 고정부(111A)와 틸팅부(111B) 사이에 배치되고, 주행체(112)에 의해 틸팅되는 틸팅부(111B)를 탄성적으로 지지할 수 있다.

예를 들어, 탄성부재(111C)는 코일 스프링의 형태로 구현될 수 있다.

주행체(112)는 연결 마운트(111)에 회전 가능하게 결합되고, 동력을 발생시켜 휠체어(WC)를 가압하도록 구성될 수 있다.

도 1을 참조하면, 주행체(112)는 연결 마운트(111)에 회전 가능하게 결합되고, 내부에 컨트롤러(113)가 수용되는 프레임(112A)과, 프레임(112A)에 결합되어 사용자가 탑승 가능한 시트(112B)와, 프레임(112A)에 회전 가능하게 결합되고, 지면을 따라 구름운동을 수행하는 적어도 하나의 구동 휠(112C)을 포함할 수 있다.

예를 들어, 프레임(112A)은 통상의 자전거 프레임(112A)과 동일한 구조를 가질 수 있다. 구체적으로, 프레임(112A)은 연결 마운트(111)에 회전 가능하게 결합되는 헤드 튜브와, 시트(112B)가 탈착 가능하게 결합되는 시트 튜브와, 헤드 튜브 및 시트 튜브를 연결하고, 내부에 컨트롤러(113) 및 배터리(112D3)가 수용되는 탑 튜브와, 시트 튜브의 하측에 배치되는 바텀 브라켓과, 시트 튜브로부터 연장되어 구동 휠(112C)과 결합되는 시트 스테이와, 바텀 브라켓과 시트 스테이를 연결하는 체인 스테이를 포함할 수 있다.

주행체(112)는 구동장치(112D)를 더 포함할 수 있다.

구동장치(112D)는 구동 휠(112C)을 회전시켜 동력을 발생시키도록 구성될 수 있다.

구동장치(112D)는 페달 조립체(112D1), 구동모터(112D2) 및 배터리(112D3)를 포함할 수 있다.

페달 조립체(112D1)는 프레임(112A)에 회전 가능하게 결합되어 구동 휠(112C)과 연결되고, 주행체(112)에 탑승한 탑승자에 의해 회전될 경우 구동 휠(112C)을 회전시키도록 구성될 수 있다.

예를 들어, 페달 조립체(112D1)는 통상의 자전거 페달 조립체와 동일한 구조를 가질 수 있다. 구체적으로, 페달 조립체(112D1)는 프레임(112A)에 회전 가능하게 결합되는 크랭크 암과, 크랭크 암에 의해 회전되는 체인 링과, 구동 휠(112C)과 함께 회전되는 스프라켓과, 체인 링 및 스프라켓을 서로 연결하고, 체인 링의 회전 시 스프라켓을 회전시키는 체인과, 체인 링을 기어를 변속시키는 프론트 드레일러와, 스프라켓의 기어를 변속시키는 리어 드레일러를 포함할 수 있다.

구동모터(112D2)는 구동 휠(112C)에 일체로 배치되어 구동 휠(112C)과 함께 회전될 수 있다.

구동모터(112D2)는 프레임(112A)의 내부에 배치된 컨트롤러(113)와 전기적으로 연결되어 컨트롤러(113)의 제어신호를 수신하고, 수신된 제어신호에 의해 회전되면서 구동 휠(112C)을 회전시키도록 구성될 수 있다.

배터리(112D3)는 프레임(112A)에 탈착 가능하게 결합될 수 있다.

프레임(112A)에 결합된 배터리(112D3)는 컨트롤러(113)에 전기적으로 연결되어, 컨트롤러(113)로부터 전송된 제어신호에 의해 구동모터(112D2)에 전원을 공급하도록 구성될 수 있다.

컨트롤러(113)는 적어도 하나의 센서(120), 배터리(112D3), 구동모터(112D2) 및 경고장치(130)와 전기적으로 연결될 수 있다.

컨트롤러(113)가 적어도 하나의 센서(120)로부터 감지신호를 수신하면, 컨트롤러(113)는 기설정된 알고리즘에 따라 충돌위험정도를 판단하여 경고장치(130) 및 구동모터(112D2)를 제어할 수 있다. 이에, 경고장치(130)는 충돌위험정도에 대응하는 경고신호를 발생시키고, 주행체(112)는 설정된 속도로 감속 제어될 수 있다.

주행 보조 장치(110)는 송수신 커넥터(114)를 더 포함할 수 있다.

송수신 커넥터(114)는 컨트롤러(113) 및 적어도 하나의 센서(120)에 전기적으로 연결되고, 적어도 하나의 센서(120)로부터 감지된 감지신호를 컨트롤러(113)에 전송하거나, 컨트롤러(113)의 제어신호를 적어도 하나의 센서(120)에 전송하도록 구성될 수 있다.

예를 들어, 송수신 커넥터(114)는 적어도 하나의 센서(120)와 유선 또는 무선방식으로 연결되어 데이터를 송수신하도록 구성될 수 있다.

주행 보조 장치(110)는 디스플레이(116)와, 연결 케이블(115)을 더 포함할 수 있다.

디스플레이(116)는 컨트롤러(113)에 전기적으로 연결되고, 컨트롤러(113)로부터 주행정보, 감지정보 및 경고정보 중 적어도 어느 하나를 수신하여 표시하도록 구성될 수 있다.

연결 케이블(115)은 송수신 커넥터(114), 컨트롤러(113), 배터리(112D3), 구동모터(112D2), 디스플레이(116) 및 경고장치(130)를 전기적으로 연결할 수 있다.

연결 케이블(115)은 컨트롤러(113)와 송수신 커넥터(114), 컨트롤러(113)와 배터리(112D3), 컨트롤러(113)와 구동모터(112D2), 컨트롤러(113)와 디스플레이(116) 및 컨트롤러(113)와 경고장치(130) 간의 데이터를 각각 송수신 가능하게 하고, 배터리(112D3)의 전원을 컨트롤러(113), 구동모터(112D2), 디스플레이(116) 및 경고장치(130)에 전달하도록 구성될 수 있다.

적어도 하나의 센서(120)는 휠체어(WC)에 배치되고, 휠체어(WC)의 주변 사물을 감지하도록 구성된다. 예를 들어, 적어도 하나의 센서(120)는 초음파 또는 레이저 센서로 구현될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 다양한 센서로 구현될 수 있다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 휠체어 주행 보조 장치를 나타낸 정면도이다.

도 1 및 도 3을 참조하면, 적어도 하나의 센서(120)는 지면상에서 휠체어(WC)에 마련된 발판(S)의 좌측과 우측에 대향되도록 배치될 수 있다.

발판(S)의 좌측과 우측에 대향되도록 배치된 적어도 하나의 센서들(120)은 제1 감지 센서(121)와, 제2 감지 센서(122)를 포함할 수 있다.

제1 감지 센서(121)는 휠체어(WC)의 전방에 위치한 사물을 감지하도록 구성될 수 있다.

예를 들어, 제1 감지 센서(121)는, 발판(S)의 좌측 전면에 배치되어 휠체어(WC)의 전방에 위치한 사물을 감지하도록 구성되는 제1 전방 감지 센서(121A)와, 발판(S)의 우측 전면에 배치되어 휠체어(WC)의 전방에 위치한 사물을 감지하도록 구성되는 제2 전방 감지 센서(121B)를 포함할 수 있다.

제2 감지 센서(122)는 휠체어(WC)의 좌측 및 우측에 위치한 사물을 감지하도록 구성될 수 있다.

예를 들어, 제2 감지 센서(122)는, 발판(S)의 좌측 측면에 배치되어 휠체어(WC)의 좌측에 위치한 사물을 감지하도록 구성되는 제1 측방 감지 센서(122A)와, 발판(S)의 우측 측면에 배치되어 휠체어(WC)의 우측에 위치한 사물을 감지하도록 구성되는 제2 측방 감지 센서(122B)를 포함할 수 있다.

도 1을 참조하면, 적어도 하나의 센서(120)는 연결 커넥터(123)를 포함할 수 있다.

연결 커넥터(123)는 제1 감지 센서(121), 제2 감지 센서(122) 및 컨트롤러(113)와 전기적으로 연결되고, 제1 감지 센서(121)의 감지신호 및 제2 감지 센서(122)의 감지신호를 컨트롤러(113)에 전송하도록 구성될 수 있다.

예를 들어, 연결 커넥터(123)는 컨트롤러(113)와 유선 또는 무선방식으로 연결되어 데이터를 송수신하도록 구성될 수 있다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 휠체어 주행 보조 장치의 송수신 커넥터와 연결 커넥터를 나타낸 사시도이다.

도 1 및 도 4를 참조하면, 연결 커넥터(123)와 송수신 커넥터(114)는 상호 탈착 가능하게 결합되도록 구성될 수 있다. 이에, 연결 커넥터(123)와 송수신 커넥터(114)가 서로 결합되면 컨트롤러(113)와 센서(120)는 전기적으로 연결되고, 연결 커넥터(123)와 송수신 커넥터(114)가 서로 분리되면 컨트롤러(113)와 센서(120)는 연결이 해제될 수 있다.

예를 들어, 연결 커넥터(123)는 플러그의 형태를 가질 수 있고, 송수신 커넥터(114)는 연결 커넥터(123)에 대응되는 소켓의 형태를 가질 수 있다. 그러나, 연결 커넥터(123)와 송수신 커넥터(114)는 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 서로 반대의 구조로 형성될 수도 있다.

한편, 본 발명은 휠체어(WC)에 배치되는 적어도 하나의 센서(120)가 연결 마운트(111)를 통해 주행 보조 장치(110)와 전기적으로 연결되도록 구성될 수도 있다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 휠체어 주행 보조 장치의 송수신 커넥터가 연결 마운트에 일체로 형성된 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 1 및 도 5를 참조하면, 송수신 커넥터(114)는 연결 마운트(111)에 일체로 마련될 수 있다. 이에 따라, 연결 커넥터(123)는 연결 마운트(111)에 일체로 마련된 송수신 커넥터(114)에 결합됨으로써, 연결 마운트(111)를 통해 주행 보조 장치(110)에 수용된 컨트롤러(113)와 전기적으로 연결될 수 있다.

예를 들어, 송수신 커넥터(114)는 연결 마운트(111)의 고정부(111A)에 일체로 마련될 수 있다. 이때, 송수신 커넥터(114)와 컨트롤러(113)를 연결하면서 프레임(112A)의 외부에 배치되는 연결 케이블(115)의 일부는, 연결 마운트(111)의 외면을 따라 가이드되면서 외부공간에 노출된 상태로 배치되거나, 연결 마운트(111)의 내부로 인입되어 연결 마운트(111)의 내면을 따라 가이드되면서 외부로부터 보호될 수 있다. 일예로, 연결 마운트(111)의 내부로 인입된 연결 케이블(115)은, 연결 마운트(111)의 고정부(111A)에서 틸팅부(111B)를 순차적으로 관통하면서 프레임(112A)으로 이어지는 구조를 가질 수 있다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 휠체어 주행 보조 장치의 송수신 커넥터 및 연결 마운트의 변형된 실시예를 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 1 및 도 6을 참조하면, 본 발명은 주행 보조 장치(110)에 마련된 연결 마운트(111)와 휠체어(WC)가 결합될 경우, 주행 보조 장치(110)의 컨트롤러(113)와 적어도 하나의 센서(120)가 전기적으로 연결되도록 구성될 수도 있다.

즉, 본 발명은 연결 마운트(111)와 휠체어(WC)가 결합되는 부분에 접점이 마련될 수 있다.

즉, 연결 마운트(111)와 휠체어(WC)의 결합 시, 휠체어(WC)의 핸들(H)에 접하는 고정부(111A)의 내면에는 송수신 커넥터(114)가 배치되고, 고정부(111A)의 내면에 접하는 휠체어(WC)의 핸들(H)에는 연결 커넥터(123)가 배치될 수 있다.

이에, 연결 마운트(111)와 휠체어(WC)가 서로 결합될 경우, 송수신 커넥터(114)와 연결 커넥터(123)는 서로 접촉되면서 전기적으로 연결될 수 있다.

따라서, 본 발명은 주행 보조 장치(110)를 휠체어(WC)에 결합하는 과정만으로 적어도 하나의 센서(120)와 컨트롤러(113)를 자동적으로 연결할 수 있다. 이에, 본 발명은 주행 보조 장치(110)를 휠체어(WC)에 결합한 후 별도로 송수신 커넥터(114)와 연결 커넥터(123)를 끼우거나 분리시키는 과정이 생략됨에 따라, 주행 보조 장치(110)와 휠체어(WC)의 결합 또는 분리에 있어서 조작성 및 편의성이 극대화될 수 있고, 신속한 탈착이 가능할 수 있다.

예를 들어, 송수신 커넥터(114)와 연결 커넥터(123)는 전극의 형태로 형성될 수 있다.

도 1 및 도 3을 참조하면, 적어도 하나의 센서(120)는 하네스 케이블(124)을 더 포함할 수 있다.

하네스 케이블(124)은 연결 커넥터(123)와, 제1 감지 센서(121) 및 제2 감지 센서(122)를 연결하여, 제1 감지 센서(121)의 감지신호 및 제2 감지 센서(122)의 감지신호를 연결 커넥터(123)에 전송하고, 연결 커넥터(123)로 입력된 전원을 제1 감지 센서(121) 및 제2 감지 센서(122)에 공급하도록 구성될 수 있다.

하네스 케이블(124)은 제1 연결부(124A)와, 제2 연결부(124B)를 포함할 수 있다.

제1 연결부(124A)는 연결 커넥터(123)와 연결되어 휠체어(WC)의 프레임부(F)를 따라 배치될 수 있다.

제2 연결부(124B)는 제1 연결부(124A)에서 발판(S)의 좌측으로 분기되어 제1 전방 감지 센서(121A) 및 제1 측방 감지 센서(122A)에 연결되는 제1 분기부(124B1)와, 제1 연결부(124A)에서 발판(S)의 우측으로 분기되어 제2 전방 감지 센서(121B) 및 제2 측방 감지 센서(122B)에 연결되는 제2 분기부(124B2)를 포함할 수 있다.

적어도 하나의 센서(120)는 케이블 클램프(125)를 더 포함할 수 있다.

케이블 클램프(125)는 휠체어(WC)에 탈착 가능하게 결합되고, 복수의 위치에서 하네스 케이블(124)을 지지하도록 구성될 수 있다.

케이블 클램프(125)는 프레임부(F)에 탈착 가능하게 결합되고, 제1 연결부(124A)를 지지하여 프레임부(F)에 인접하게 배치시키도록 구성되는 적어도 하나의 제1 케이블 클램프(125A)와, 발판(S)에 탈착 가능하게 결합되고, 제2 연결부(124B)를 지지하여 발판(S)에 인접하게 배치시키도록 구성되는 적어도 하나의 제2 케이블 클램프(125B)를 포함할 수 있다.

이에, 하네스 케이블(124)이 처지는 것을 방지하고, 휠체어(WC)의 주행 시 휠체어(WC)에 마련된 다른 구조물에 간섭되는 것을 방지하여 하네스 케이블(124)의 손상을 예방할 수 있다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 휠체어 주행 보조 장치의 경고장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 1 및 도 7을 참조하면, 경고장치(130)는 주행 보조 장치(110)의 연결 마운트(111)에 배치되어 컨트롤러(113)를 통해 적어도 하나의 센서(120)와 전기적으로 연결된다. 그리고, 경고장치(130)는 적어도 하나의 센서(120)로부터 감지신호가 입력되면 경고신호를 발생시키도록 구성된다.

경고장치(130)는 감지신호가 입력되면 빛을 발산하도록 구성되는 라이트(131)와, 감지신호가 입력되면 소리를 발산하도록 구성되는 스피커(132)를 포함할 수 있다.

구체적으로, 라이트(131)와 스피커(132)는 컨트롤러(113)에 감지신호가 입력되면, 컨트롤러(113)로부터 감지신호에 대응되는 제어신호를 입력받아 구동될 수 있다.

예를 들어, 라이트(131)와 스피커(132)는 컨트롤러(113)에서 입력된 제어신호에 따라 다양한 방식으로 구동될 수 있다. 라이트(131)의 경우 제어신호에 따라 빛의 점멸주기, 빛의 밝기, 빛의 점멸 순서 등이 다르게 적용될 수 있고, 스피커(132)의 경우 제어신호에 따라 소리의 발산주기, 소리의 크기, 소리의 종류 등이 다르게 적용될 수 있다.

도 2를 참조하면, 경고장치(130)는 감지신호가 입력되면 진동을 발생시키도록 구성되는 진동계(133)를 더 포함할 수도 있다.

예를 들어, 진동계(133)는 연결 마운트(111)의 고정부(111A)에 배치되어, 주행 보조 장치(110)의 탑승자가 파지 중인 휠체어(WC)의 핸들(H)로 진동을 전달할 수 있다.

이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 휠체어 주행 보조 장치(100)를 이용한 충돌 방지 방법에 대하여 설명한다.

참고로, 본 발명의 실시예에 따른 휠체어 주행 보조 장치(100)를 이용한 충돌 방지 방법(이하 ‘충돌 방지 방법’이라 함)을 설명하기 위한 각 구성에 대해서는 설명의 편의상 본 발명의 실시예에 따른 휠체어 주행 보조 장치(100)를 설명하면서 사용한 도면부호를 동일하게 사용하고, 동일하거나 중복된 설명은 생략하기로 한다.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 휠체어 주행 보조 장치를 이용한 충돌 방지 방법을 나타낸 순서도이다.

도 1 및 도 8을 참조하면, 휠체어 주행 보조 장치(100)의 주행 중, 주행 보조 장치(110)의 컨트롤러(113)에, 휠체어(WC)에 장착된 적어도 하나의 센서(120)로부터 감지신호가 입력되면, 컨트롤러(113)는 주행 보조 장치(110)의 현재주행속도(V)를 산출하고, 산출된 주행 보조 장치(110)의 현재주행속도(V)를 기설정된 임계속도와 비교한다(S100).

예를 들어, 임계속도는 2 km/h로 설정될 수 있다.

이때, 주행 보조 장치(110)의 현재주행속도(V)가 임계속도 보다 클 경우, 컨트롤러(113)는 주행 보조 장치(110)의 현재주행속도(V)를 이용하여 제1 충돌경고거리(CWD1)를 산출하고, 산출된 제1 충돌경고거리(CWD1)를 현재 감지 대상까지의 거리(Ds)와 비교한다(S105).

제1 충돌경고거리(CWD1)는 주행 보조 장치(110)의 현재주행속도(V)를 기준으로, 주행 보조 장치(110)가 한 시간 동안 이동 가능한 거리(Dm)의 100%를 10^3으로 나눈 값으로 정의될 수 있다.

[식 1]

CWD1 = ((100/100) * Dm)/ 10^3

(여기서, CWD1은 제1 충돌경고거리이고, Dm은 현재주행속도(V)를 기준으로 주행 보조 장치(110)가 한 시간 동안 이동 가능한 거리이며, km가 m로 환산된 값임)

예를 들어, 주행 보조 장치(110)의 현재주행속도(V)가 10 km/h 일 경우, 주행 보조 장치(110)가 한 시간 동안 이동 가능한 거리(Dm)는 10,000 m이다. 따라서, 제1 충돌경고거리(CWD1)는 주행 보조 장치(110)가 한 시간 동안 이동 가능한 거리(Dm) 10,000 m의 100 %를 10^3으로 나눈 값인 10 m 일 수 있다.

한편, 주행 보조 장치(110)의 현재주행속도(V)가 임계속도 보다 작거나 같을 경우, 컨트롤러(113)는 휠체어(WC)에 장착된 센서(120)로부터 다음 감지신호가 입력될 때까지 대기한다.

제1 충돌경고거리(CWD1)가 현재 감지 대상까지의 거리(Ds) 보다 크면, 컨트롤러(113)는 경고장치(130)를 작동시켜 제1 경고신호를 발생시킨다(S110).

이때, 현재 감지 대상까지의 거리(Ds)가 제1 충돌경고거리(CWD1) 보다 크거나 같으면, 컨트롤러(113)는 경고장치(130)를 리셋하면서 휠체어(WC)에 장착된 센서(120)로부터 다음 감지신호가 입력될 때까지 대기한다.

예를 들어, 제1 충돌경고거리(CWD1)가 10 m이고, 현재 감지 대상까지의 거리(Ds)가 8m일 경우, 컨트롤러(113)는 경고장치(130)에 제어신호를 전송하고, 이에 경고장치(130)는 2초 간격으로 빛을 점멸시키면서 경고음을 발산한다.

경고장치(130)로부터 제1 경고신호가 발생되면, 컨트롤러(113)는 주행 보조 장치(110)의 현재주행속도(V)를 이용하여 제2 충돌경고거리(CWD2)를 산출하고, 산출된 제2 충돌경고거리(CWD2)를 현재 감지 대상까지의 거리(Ds)와 비교한다(S115).

제2 충돌경고거리(CWD2)는 주행 보조 장치(110)의 현재주행속도(V)를 기준으로, 주행 보조 장치(110)가 한 시간 동안 이동 가능한 거리(Dm)의 60 내지 80%를 10^3으로 나눈 값으로 정의될 수 있다.

보다 바람직하게는, 제2 충돌경고거리(CWD2)는 주행 보조 장치(110)의 현재주행속도(V)를 기준으로, 주행 보조 장치(110)가 한 시간 동안 이동 가능한 거리(Dm)의 70%를 10^3으로 나눈 값으로 정의될 수 있다.

[식 2]

CWD2 = ((70/100) * Dm)/ 10^3

(여기서, CWD2는 제2 충돌경고거리이고, Dm은 현재주행속도(V)를 기준으로 주행 보조 장치(110)가 한 시간 동안 이동 가능한 거리이며, km가 m로 환산된 값임)

예를 들어, 주행 보조 장치(110)의 현재주행속도(V)가 10 km/h 일 경우, 주행 보조 장치(110)가 한 시간 동안 이동 가능한 거리(Dm)는 10,000 m이다. 따라서, 제2 충돌경고거리(CWD2)는 주행 보조 장치(110)가 한 시간 동안 이동 가능한 거리(Dm) 10,000 m의 70 %를 10^3으로 나눈 값인 7 m 일 수 있다.

제2 충돌경고거리(CWD2)가 현재 감지 대상까지의 거리(Ds) 보다 크면, 컨트롤러(113)는 경고장치(130)를 작동시켜 제1 경고신호와 다른 제2 경고신호를 발생시킨다(S120).

이때, 현재 감지 대상까지의 거리(Ds)가 제2 충돌경고거리(CWD2) 보다 크거나 같으면, 컨트롤러(113)는 주행 보조 장치(110)의 현재주행속도(V)를 이용하여 제1 충돌경고거리(CWD1)를 산출하고, 산출된 제1 충돌경고거리(CWD1)를 현재 감지 대상까지의 거리(Ds)와 비교하는 과정을 재수행한다.

제2 경고신호는 제1 경고신호에 비해 같은 시간 동안 더 많은 신호를 발생시킬 수 있다.

예를 들어, 제2 충돌경고거리(CWD2)가 7 m이고, 현재 감지 대상까지의 거리(Ds)가 6m일 경우, 컨트롤러(113)는 경고장치(130)에 제어신호를 전송하고, 이에 경고장치(130)는 1초 간격으로 빛을 점멸시키면서 경고음을 발산한다.

경고장치(130)로부터 제2 경고신호가 발생되면, 컨트롤러(113)는 주행 보조 장치(110)의 현재주행속도(V)를 이용하여 제3 충돌경고거리(CWD3)를 산출하고, 산출된 제3 충돌경고거리(CWD3)를 현재 감지 대상까지의 거리(Ds)와 비교한다(S125).

제3 충돌경고거리(CWD3)는 주행 보조 장치(110)의 현재주행속도(V)를 기준으로, 주행 보조 장치(110)가 한 시간 동안 이동 가능한 거리(Dm)의 40 내지 60%를 10^3으로 나눈 값으로 정의될 수 있다.

보다 바람직하게는, 제3 충돌경고거리(CWD3)는 주행 보조 장치(110)의 현재주행속도(V)를 기준으로, 주행 보조 장치(110)가 한 시간 동안 이동 가능한 거리(Dm)의 50%를 10^3으로 나눈 값으로 정의될 수 있다.

[식 3]

CWD3 = ((50/100) * Dm)/ 10^3

(여기서, CWD3은 제3 충돌경고거리이고, Dm은 현재주행속도(V)를 기준으로 주행 보조 장치(110)가 한 시간 동안 이동 가능한 거리이며, km가 m로 환산된 값임)

예를 들어, 주행 보조 장치(110)의 현재주행속도(V)가 10 km/h 일 경우, 주행 보조 장치(110)가 한 시간 동안 이동 가능한 거리(Dm)는 10,000 m이다. 따라서, 제3 충돌경고거리(CWD3)는 주행 보조 장치(110)가 한 시간 동안 이동 가능한 거리(Dm) 10,000 m의 50 %를 10^3으로 나눈 값인 5 m 일 수 있다.

제3 충돌경고거리(CWD3)가 현재 감지 대상까지의 거리(Ds) 보다 크면, 컨트롤러(113)는 구동모터(112D2)에 제어신호를 전송하여 주행 보조 장치(110)의 주행속도(V)를 제1 설정속도로 감속시킨다(S130).

보다 자세하게는, 제3 충돌경고거리(CWD3)가 현재 감지 대상까지의 거리(Ds) 보다 크면, 컨트롤러(113)는 주행 보조 장치(110)의 주행속도(V)를, 감속되기 이전 주행속도(V)의 50 % 이하로 감속시킬 수 있다.

이때, 현재 감지 대상까지의 거리(Ds)가 제3 충돌경고거리(CWD3) 보다 크거나 같으면, 컨트롤러(113)는 주행 보조 장치(110)의 현재주행속도(V)를 이용하여 제1 충돌경고거리(CWD1)를 산출하고, 산출된 제1 충돌경고거리(CWD1)를 현재 감지 대상까지의 거리(Ds)와 비교하는 과정을 재수행한다.

주행 보조 장치(110)의 주행속도(V)가 제1 설정속도로 감속되면, 컨트롤러(113)는 경고장치(130)를 작동시켜 제2 경고신호와 다른 제3 경고신호를 발생시킨다(S135).

제3 경고신호는 제2 경고신호에 비해 같은 시간 동안 더 많은 신호를 발생시킬 수 있다.

예를 들어, 제3 충돌경고거리(CWD3)가 5m이고, 현재 감지 대상까지의 거리(Ds)가 4m일 경우, 컨트롤러(113)는 경고장치(130)에 제어신호를 전송하고, 이에 경고장치(130)는 0.5초 간격으로 빛을 점멸시키면서 경고음을 발산한다.

경고장치(130)로부터 제3 경고신호가 발생되면, 컨트롤러(113)는 주행 보조 장치(110)의 현재주행속도(V)를 이용하여 제4 충돌경고거리(CWD4)를 산출하고, 산출된 제4 충돌경고거리(CWD4)를 현재 감지 대상까지의 거리(Ds)와 비교한다(S140).

제4 충돌경고거리(CWD4)는 주행 보조 장치(110)의 현재주행속도(V)를 기준으로, 주행 보조 장치(110)가 한 시간 동안 이동 가능한 거리(Dm)의 10 내지 30%를 10^3으로 나눈 값으로 정의될 수 있다.

보다 바람직하게는, 제4 충돌경고거리(CWD4)는 주행 보조 장치(110)의 현재주행속도(V)를 기준으로, 주행 보조 장치(110)가 한 시간 동안 이동 가능한 거리(Dm)의 20%를 10^3으로 나눈 값으로 정의될 수 있다.

[식 4]

CWD4 = ((20/100) * Dm)/ 10^3

(여기서, CWD4는 제4 충돌경고거리이고, Dm은 현재주행속도(V)를 기준으로 주행 보조 장치(110)가 한 시간 동안 이동 가능한 거리이며, km가 m로 환산된 값임)

예를 들어, 주행 보조 장치(110)의 현재주행속도(V)가 10 km/h 일 경우, 주행 보조 장치(110)가 한 시간 동안 이동 가능한 거리(Dm)는 10,000 m이다. 따라서, 제4 충돌경고거리(CWD4)는 주행 보조 장치(110)가 한 시간 동안 이동 가능한 거리(Dm) 10,000 m의 20 %를 10^3으로 나눈 값인 2 m 일 수 있다.

제4 충돌경고거리(CWD4)가 현재 감지 대상까지의 거리(Ds) 보다 크면, 컨트롤러(113)는 구동모터(112D2)에 제어신호를 전송하여 주행 보조 장치(110)의 주행속도(V)를 제1 설정속도와 다른 제2 설정속도로 감속시킨다(S145).

보다 자세하게는, 제4 충돌경고거리(CWD4)가 현재 감지 대상까지의 거리(Ds) 보다 크면, 컨트롤러(113)는 주행 보조 장치(110)의 주행속도(V)를 감속되기 이전 주행속도(V)의 10 % 이하의 속도로 감속시킬 수 있다. 보다 바람직하게는, 컨트롤러(113)는 주행 보조 장치(110)의 주행속도(V)를 감속되기 이전 주행속도(V)의 5 % 이하의 속도로 감속시킬 수 있다.

이때, 현재 감지 대상까지의 거리(Ds)가 제4 충돌경고거리(CWD4) 보다 크거나 같으면, 컨트롤러(113)는 주행 보조 장치(110)의 현재주행속도(V)를 이용하여 제1 충돌경고거리(CWD1)를 산출하고, 산출된 제1 충돌경고거리(CWD1)를 현재 감지 대상까지의 거리(Ds)와 비교하는 과정을 재수행한다.

주행 보조 장치(110)의 주행속도(V)가 제2 설정속도로 감속되면, 컨트롤러(113)는 경고장치(130)를 작동시켜 제3 경고신호와 다른 제4 경고신호를 발생시킨다(S150).

제4 경고신호는 제3 경고신호에 비해 같은 시간 동안 더 많은 신호를 발생시킬 수 있다.

예를 들어, 제4 충돌경고거리(CWD4)가 2m이고, 현재 감지 대상까지의 거리(Ds)가 1m일 경우, 컨트롤러(113)는 경고장치(130)에 제어신호를 전송하고, 이에 경고장치(130)는 연속적으로 빛을 점멸시키면서 경고음을 발산한다.

제4 경고신호가 발생되면, 컨트롤러(113)는 주행 보조 장치(110)의 정지 여부를 판단한다.

구체적으로, 제4 경고신호가 발생되면, 컨트롤러(113)는 주행 보조 장치(110)의 현재주행속도(V) 값을 0과 비교한다(S155).

그리고, 주행 보조 장치(110)의 현재주행속도(V)의 값이 0과 동일하면, 컨트롤러(113)는 주행 보조 장치(110)가 정지된 것으로 판단하여 경고장치(130)의 작동을 멈춘다(S160).

이때, 주행 보조 장치(110)의 현재주행속도(V)의 값이 0 보다 클 경우, 컨트롤러(113)는 주행 보조 장치(110)를 정지시킨다.

즉, 본 발명은 주행 보조 장치(110)가 한 시간 동안 이동 가능한 거리(Dm)를 이용하여 충돌경고거리(CWD)를 단계 적으로 감소시켜, 충돌경고 판단 기준의 범위를 더욱 좁게 설정함으로써, 휠체어(WC)와 감지 대상물 간의 충돌을 정밀하게 판단할 수 있으며, 이를 통해 대상체와 휠체어 간의 충돌을 확실하게 예방할 수 있다.

이처럼 본 발명의 실시예에 따르면, 휠체어(WC) 탑승자가 스스로 휠체어(WC)의 운행이 불가능하거나, 원거리 이동 혹은 오르막길 등의 이동이 요구될 경우, 휠체어(WC)의 운행을 용이하게 보조할 수 있다.

또한, 휠체어(WC)의 운행 중 주변 사물을 감지하고, 경고신호를 통해 탑승자에게 충돌 위험을 알림으로써 주변 사물과의 충돌을 예방할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안 될 것이다.

100. 휠체어 주행 보조 장치
110. 주행 보조 장치
111. 연결 마운트
111A. 고정부
111B. 틸팅부
111C. 탄성부재
112. 주행체
112A. 프레임
112B. 시트
112C. 구동 휠
112D. 구동장치
112D1. 페달 조립체
112D2. 구동모터
112D3. 배터리
113. 컨트롤러
114. 송수신 커넥터
115. 연결 케이블
116. 디스플레이
120. 적어도 하나의 센서
121. 제1 감지 센서
121A. 제1 전방 감지 센서
121B. 제2 전방 감지 센서
122. 제2 감지 센서
122A. 제1 측방 감지 센서
122B. 제2 측방 감지 센서
123. 연결 커넥터
124. 하네스 케이블
124A. 제1 연결부
124B. 제2 연결부
124B1. 제1 분기부
124B2. 제2 분기부
125. 케이블 클램프
125A. 제1 케이블 클램프
125B. 제2 케이블 클램프
130. 경고장치
131. 라이트
132. 스피커
133. 진동계
WC. 휠체어
H. 핸들
S. 발판
F. 프레임부

Claims

휠체어에 탈착 가능하게 결합되고, 상기 휠체어를 이동시키도록 구성되는 주행 보조 장치;
상기 휠체어에 배치되는 적어도 하나의 센서; 및
상기 적어도 하나의 센서로부터 감지신호가 입력되면 경고신호를 발생시키도록 구성되는 경고장치; 를 포함하고,
상기 주행 보조 장치는,
상기 휠체어에 마련된 핸들에 탈착 가능하게 결합되는 연결 마운트;
상기 연결 마운트에 회전 가능하게 결합되고, 동력을 발생시켜 상기 휠체어를 가압하도록 구성되는 주행체; 및
상기 적어도 하나의 센서에 연결되고, 상기 감지신호를 수신하여 상기 경고장치 및 상기 주행체의 주행속도를 제어하도록 구성되는 컨트롤러; 를 포함하는, 휠체어 주행 보조 장치.
제1항에 있어서,
상기 주행 보조 장치는 상기 휠체어를 통해 조향되도록 구성되는, 휠체어 주행 보조 장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 연결 마운트는,
상기 핸들에 탈착 가능하게 결합되는 고정부;
상기 주행체를 지지하고, 상기 고정부에 회전 가능하게 결합되며, 상기 휠체어의 방향 전환 시 틸팅되도록 구성되는 틸팅부; 및
상기 고정부와 상기 틸팅부 사이에 배치되어 상기 틸팅부를 탄성적으로 지지하는 탄성부재; 를 포함하는, 휠체어 주행 보조 장치.
제1항에 있어서,
상기 주행체는,
상기 연결 마운트에 회전 가능하게 결합되고, 내부에 상기 컨트롤러가 수용되는 프레임;
상기 프레임에 결합되어 사용자가 탑승 가능한 시트;
상기 프레임에 회전 가능하게 결합되고, 지면을 따라 구름운동을 수행하는 적어도 하나의 구동 휠; 및
상기 구동 휠을 회전시켜 동력을 발생시키도록 구성되는 구동장치를 포함하는, 휠체어 주행 보조 장치.
제5항에 있어서,
상기 구동장치는,
탑승자에 의해 상기 구동 휠을 회전시키도록 구성되는 페달 조립체;
상기 컨트롤러에 의해 상기 구동 휠을 회전시키도록 구성되는 구동모터; 및
상기 프레임에 탈착 가능하게 결합되고, 상기 구동모터에 전원을 공급하도록 구성되는 배터리; 를 포함하는, 휠체어 주행 보조 장치.
제1항에 있어서,
상기 주행 보조 장치는,
상기 컨트롤러 및 상기 적어도 하나의 센서에 전기적으로 연결되고, 상기 감지신호를 상기 컨트롤러에 전송하거나, 상기 컨트롤러의 제어신호를 상기 적어도 하나의 센서에 전송하도록 구성되는 송수신 커넥터; 를 더 포함하는, 휠체어 주행 보조 장치.
제7항에 있어서,
상기 주행 보조 장치는,
상기 송수신 커넥터, 상기 컨트롤러 및 상기 경고장치를 전기적으로 연결하는 연결 케이블; 을 더 포함하는, 휠체어 주행 보조 장치.
제1항에 있어서,
상기 주행 보조 장치는,
상기 컨트롤러에 연결되고, 주행정보, 감지정보 및 경고정보 중 적어도 어느 하나를 표시하도록 구성되는 디스플레이; 를 더 포함하는, 휠체어 주행 보조 장치.
제7항에 있어서,
상기 적어도 하나의 센서는,
상기 휠체어의 전방에 위치한 사물을 감지하도록 구성되는 제1 감지 센서;
상기 휠체어의 좌측 및 우측에 위치한 사물을 감지하도록 구성되는 제2 감지 센서; 및
상기 컨트롤러에 전기적으로 연결되어 상기 제1 감지 센서의 감지신호 및 상기 제2 감지 센서의 감지신호를 상기 컨트롤러에 전송하도록 구성되는 연결 커넥터; 를 포함하는, 휠체어 주행 보조 장치.
제10항에 있어서,
상기 적어도 하나의 센서는,
상기 연결 커넥터와, 상기 제1 감지 센서 및 상기 제2 감지 센서를 연결하여, 상기 제1 감지 센서의 감지신호 및 상기 제2 감지 센서의 감지신호를 상기 연결 커넥터에 전송하고, 상기 연결 커넥터로 입력된 전원을 상기 제1 감지 센서 및 상기 제2 감지 센서에 공급하도록 구성되는 하네스 케이블; 을 더 포함하는, 휠체어 주행 보조 장치.
제11항에 있어서,
상기 적어도 하나의 센서는,
지면상에서 상기 휠체어에 마련된 발판의 좌측과 우측에 대향되도록 배치되는, 휠체어 주행 보조 장치.
제12항에 있어서,
상기 제1 감지 센서는,
상기 발판의 좌측 전면에 배치되어 상기 휠체어의 전방에 위치한 사물을 감지하도록 구성되는 제1 전방 감지 센서와, 상기 발판의 우측 전면에 배치되어 상기 휠체어의 전방에 위치한 사물을 감지하도록 구성되는 제2 전방 감지 센서를 포함하고,
상기 제2 감지 센서는,
상기 발판의 좌측 측면에 배치되어 상기 휠체어의 좌측에 위치한 사물을 감지하도록 구성되는 제1 측방 감지 센서와, 상기 발판의 우측 측면에 배치되어 상기 휠체어의 우측에 위치한 사물을 감지하도록 구성되는 제2 측방 감지 센서를 포함하는, 휠체어 주행 보조 장치.
제13항에 있어서,
상기 하네스 케이블은,
상기 연결 커넥터와 연결되어 상기 휠체어의 프레임부를 따라 배치되는 제1 연결부; 및
상기 제1 연결부에서 상기 발판의 좌측으로 분기되어 상기 제1 전방 감지 센서 및 상기 제1 측방 감지 센서에 연결되는 제1 분기부와, 상기 제1 연결부에서 상기 발판의 우측으로 분기되어 상기 제2 전방 감지 센서 및 상기 제2 측방 감지 센서에 연결되는 제2 분기부를 가지는 제2 연결부; 를 포함하는, 휠체어 주행 보조 장치.
제14항에 있어서,
상기 적어도 하나의 센서는,
상기 휠체어에 탈착 가능하게 결합되고, 복수의 위치에서 상기 하네스 케이블을 지지하도록 구성되는 케이블 클램프; 를 더 포함하는, 휠체어 주행 보조 장치.
제15항에 있어서,
상기 케이블 클램프는,
상기 프레임부에 탈착 가능하게 결합되고, 상기 제1 연결부를 지지하도록 구성되는 적어도 하나의 제1 케이블 클램프; 및
상기 발판에 탈착 가능하게 결합되고, 상기 제2 연결부를 지지하도록 구성되는 적어도 하나의 제2 케이블 클램프; 를 포함하는, 휠체어 주행 보조 장치.
제10항에 있어서,
상기 연결 커넥터와 상기 송수신 커넥터는 상호 탈착 가능하게 결합되도록 구성되는, 휠체어 주행 보조 장치.
제10항에 있어서,
상기 송수신 커넥터는 상기 연결 마운트에 일체로 마련되는, 휠체어 주행 보조 장치.
제10항에 있어서,
상기 송수신 커넥터와 상기 연결 커넥터는, 상기 연결 마운트와 상기 휠체어가 결합될 경우 서로 접촉되도록 구성되는, 휠체어 주행 보조 장치.
제1항에 있어서,
상기 경고장치는,
상기 감지신호가 입력되면 빛을 발산하도록 구성되는 라이트; 및
상기 감지신호가 입력되면 소리를 발산하도록 구성되는 스피커; 를 포함하는, 휠체어 주행 보조 장치.
휠체어에 탈착 가능하게 결합되는 연결 마운트;
상기 연결 마운트에 결합되어 상기 휠체어를 이동시키도록 구성되는 주행 보조 장치; 및
상기 휠체어에 배치되고, 상기 연결 마운트를 통해 상기 주행 보조 장치와 전기적으로 연결되는 적어도 하나의 센서; 를 포함하는, 휠체어 주행 보조 장치.
휠체어에 탈착 가능하게 결합되고, 상기 휠체어를 이동시키도록 구성되는 주행 보조 장치; 및
상기 휠체어에 배치되는 적어도 하나의 센서; 를 포함하고,
상기 주행 보조 장치와 상기 적어도 하나의 센서는, 상기 주행 보조 장치와 상기 휠체어의 결합 시 상호 전기적으로 연결되도록 구성되는, 휠체어 주행 보조 장치.
휠체어에 장착된 센서로부터 감지신호가 입력되면, 주행 보조 장치의 현재주행속도를 산출하고, 상기 주행 보조 장치의 현재주행속도를 기설정된 임계속도와 비교하는 단계;
상기 주행 보조 장치의 현재주행속도가 상기 임계속도 보다 클 경우, 상기 주행 보조 장치의 현재주행속도를 이용하여 제1 충돌경고거리를 산출하고, 상기 제1 충돌경고거리를 현재 감지 대상까지의 거리와 비교하는 단계; 및
상기 제1 충돌경고거리가 상기 현재 감지 대상까지의 거리 보다 클 경우, 경고장치를 작동시켜 제1 경고신호를 발생시키는 단계; 를 포함하는, 충돌 방지 방법.
제23항에 있어서,
상기 제1 경고신호가 발생되면, 상기 주행 보조 장치의 현재주행속도를 이용하여 제2 충돌경고거리를 산출하고, 상기 제2 충돌경고거리를 상기 현재 감지 대상까지의 거리와 비교하는 단계; 및
상기 제2 충돌경고거리가 상기 현재 감지 대상까지의 거리 보다 클 경우, 상기 경고장치를 작동시켜 상기 제1 경고신호와 다른 제2 경고신호를 발생시키는 단계; 를 더 포함하는, 충돌 방지 방법.
제24항에 있어서,
상기 제2 경고신호가 발생되면, 상기 주행 보조 장치의 현재주행속도를 이용하여 제3 충돌경고거리를 산출하고, 상기 제3 충돌경고거리를 상기 현재 감지 대상까지의 거리와 비교하는 단계;
상기 제3 충돌경고거리가 상기 현재 감지 대상까지의 거리 보다 클 경우, 상기 주행 보조 장치의 주행속도를 제1 설정속도로 감속시키는 단계; 및
상기 주행 보조 장치의 주행속도가 상기 제1 설정속도로 감속되면, 상기 경고장치를 작동시켜 상기 제2 경고신호와 다른 제3 경고신호를 발생시키는 단계; 를 더 포함하는, 충돌 방지 방법.
제25항에 있어서,
상기 제3 경고신호가 발생되면, 상기 주행 보조 장치의 현재주행속도를 이용하여 제4 충돌경고거리를 산출하고, 상기 제4 충돌경고거리를 상기 현재 감지 대상까지의 거리와 비교하는 단계;
상기 제4 충돌경고거리가 상기 현재 감지 대상까지의 거리 보다 클 경우, 상기 주행 보조 장치의 주행속도를 상기 제1 설정속도와 다른 제2 설정속도로 감속시키는 단계; 및
상기 주행 보조 장치의 주행속도가 상기 제2 설정속도로 감속되면, 상기 경고장치를 작동시켜 상기 제3 경고신호와 다른 제4 경고신호를 발생시키는 단계; 를 더 포함하는, 충돌 방지 방법.
제26항에 있어서,
상기 제4 경고신호가 발생되면, 상기 주행 보조 장치의 현재주행속도를 0과 비교하는 단계; 및
상기 주행 보조 장치의 현재주행속도가 상기 0과 동일할 경우, 상기 경고장치의 작동을 멈추는 단계; 를 더 포함하는, 충돌 방지 방법.