KR102651051B1 - 탑승자 시팅 자세 감지 기능을 구비한 개인용 이동 보조기구 - Google Patents

탑승자 시팅 자세 감지 기능을 구비한 개인용 이동 보조기구 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 탑승자 시팅 자세 감지 기능을 구비한 개인용 이동 보조기구는, 휠이 마련되는 프레임; 탑승자가 착석하도록 상기 프레임에 마련되는 좌석 시트; 상기 좌석 시트에 마련되어 탑승자의 움직임을 감지하는 모션 감지센서; 및 상기 모션 감지센서의 센싱값을 이용하여 상기 좌석 시트의 상태를 조절하는 제어부;를 포함할 수 있다.

Description

탑승자 시팅 자세 감지 기능을 구비한 개인용 이동 보조기구{PERSONAL MOBILITY AIDS EQUIPMENT HAVING OCCUPANT SEATING POSTURE DETECTING FUNCTION}
본 발명은 탑승자 시팅 자세 감지 기능을 구비한 개인용 이동 보조기구에 관한 것으로, 보다 상세하게는 탑승자 내지 시트에 앉은 사람이 착석 상태 또는 자세가 불편해서 몸을 뒤척이는 것을 최소화할 수 있는 탑승자 시팅 자세 감지 기능을 구비한 개인용 이동 보조기구에 관한 것이다.
일반적으로 개인용 이동 보조기구에는 휠체어 및 유모차 등이 있다. 휠체어는 하지의 움직임이 불편한 환자, 노약자 및 장애인을 위한 이동 보조기구이고, 유모차는 보행을 할 수 없는 어린 유아를 위한 이동 보조기구이다.
최근에는 전동화 기능을 적용하여 보호자의 도움 없이 탑승자 스스로 이동을 할 수 있는 전동 휠체어 및 보호자가 미는 힘을 덜 수 있는 전동 유모차가 등장하고 있다. 이러한 전동화 기능의 도입으로 인해 탑승자 또는 보호자에게 이동의 편의성을 제공해 주고 있다.
한편, 휠체어 및 유모차의 탑승자 즉, 환자, 노약자, 장애인, 유아들은 혼자서 몸을 움직이기 쉽지 않다. 시트에 앉은 상태가 불편한 경우에도 몸을 쉽게 움직이거나 착석 자세를 바꾸기 쉽지 않다.
특히, 나이가 어린 유아의 경우에는 유모차에 앉아서 잠이 들었다가 잠이 깨는 순간 몸을 뒤척이고 착석한 상태가 불편한 경우에도 몸을 뒤척이게 된다.
그런데, 환자, 장애인, 노약자, 유아가 앉은 자세가 불편한 경우에도 그 상태가 쉽게 변경되기는 어렵다. 이렇기 때문에 탑승자는 불편한 상태를 견뎌야 하는 어려움이 있다.
따라서, 휠체어 또는 유모차 등의 탑승자가 앉아 있는 상태가 불편해 하는지 여부를 감지하여 그 불편함을 해소해 줄 수 있는 휠체어 또는 유모차에 대한 필요성이 커지고 있다.
본 출원인은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명을 제안하게 되었다.
한국등록특허 제10-1399656호(등록공고 2014.05.27.)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 탑승자가 좌석 시트에 앉은 상태에서 몸을 뒤척이는 경우 이러한 모션을 감지하고 분석하여 탑승자가 앉은 상태에서 편안함을 느낄 수 있는 탑승자 시팅 자세 감지 기능을 구비한 개인용 이동 보조기구를 제공한다.
상기한 바와 같은 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 탑승자 시팅 자세 감지 기능을 구비한 개인용 이동 보조기구는, 휠이 마련되는 프레임; 탑승자가 착석하도록 상기 프레임에 마련되는 좌석 시트; 상기 좌석 시트에 마련되어 탑승자의 움직임을 감지하는 모션 감지센서; 및 상기 모션 감지센서의 센싱값을 이용하여 상기 좌석 시트의 상태를 조절하는 제어부;를 포함할 수 있다.
상기 휠을 구동시키는 휠 구동부 및 상기 프레임에 대해서 상기 좌석 시트의 상태를 조절하는 시트 구동부를 포함하며, 상기 제어부는 상기 모션 감지센서의 센싱값을 분석하여 탑승자가 상기 좌석 시트에 착석한 상태에서 몸을 움직이거나 뒤척이는 경향을 분석한 시팅 모션 분석 결과를 도출하고, 상기 시팅 모션 분석 결과를 이용하여 상기 좌석 시트의 상태가 탑승자의 최적 시팅 상태가 되도록 상기 시트 구동부의 작동을 제어할 수 있다.
상기 모션 감지센서는 상기 좌석 시트에 착석한 탑승자로부터 전달되는 체중, 압력, 체온 또는 전류 중 어느 하나를 측정하고, 상기 시팅 모션 분석 결과는 탑승자의 자세, 탑승자가 몸을 뒤척이는 빈도 또는 상황에 대한 정보를 포함할 수 있다.
탑승자가 유아인 경우, 상기 제어부는, 상기 시팅 모션 분석 결과에서 얻어진 유아의 최적 시팅 상태에서 상기 좌석 시트가 스윙 동작을 하도록 상기 시트 구동부의 작동을 제어하거나, 상기 시팅 모션 분석 결과로부터 유아가 몸을 뒤척이는 빈도가 가장 적은 조건을 도출하고 상기 좌석 시트가 도출된 조건이 되도록 상기 시트 구동부의 작동을 제어할 수 있다.
상기 프레임 또는 상기 좌석 시트에 마련되는 오디오 작동부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 시팅 모션 분석 결과에 따라 유아가 몸을 뒤척이는 빈도가 큰 것으로 판단된 상태에 상기 좌석 시트가 있을 경우 상기 오디오 작동부를 통해 보호자의 목소리를 들려주거나 자장가를 들려줄 수 있다.
상기 좌석 시트에 착석한 유아의 머리 위쪽에 마련된 차양; 상기 차양을 개폐하는 차양 구동부; 및 상기 차양에 마련되어 날씨 관련 정보를 센싱하는 환경 감지센서;를 포함하며, 상기 제어부는 상기 환경 감지센서에서 얻어진 날씨 정보 또는 상기 시팅 모션 분석 결과에 따라 상기 차양이 개폐되도록 상기 차양 구동부의 작동을 제어할 수 있다.
상기 프레임에 마련되어 상기 좌석 시트 또는 상기 프레임의 경사 각도를 센싱하는 경사 센서; 상기 휠 또는 상기 프레임에 마련되어 상기 휠의 회전속도를 감지하는 속도 센서; 및 상기 프레임의 손잡이부에 마련되는 정전류 감지센서;를 포함하며, 상기 제어부는, 상기 경사 센서에서 얻어진 각도 정보에 따라 상기 좌석 시트가 항상 수평을 유지하도록 상기 시트 구동부의 작동을 제어하거나 상기 휠 구동부의 작동을 제어하거나, 상기 속도 센서에서 얻어진 주행속도에 맞춰 상기 휠이 회전하도록 상기 휠 구동부의 작동을 제어할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 정전류 감지센서에서 정전류를 감지한 경우에 상기 휠이 회전하도록 상기 휠 구동부의 작동을 제어하며, 상기 정전류 감지센서에서 정전류가 감지되지 않을 경우에는 상기 휠이 정지하도록 상기 휠 구동부의 작동을 제어할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 정전류 감지센서에서 얻어진 정전류를 분석하여 개인별 인증을 수행할 수 있다.
상기 좌석 시트에 마련되어 상기 좌석 시트의 온도를 조절하거나 탑승자에게 냉온풍을 공급하는 냉온 조절부를 포함하며, 상기 제어부는 상기 시팅 모션 분석 결과에 따라 탑승자가 몸의 뒤척임을 최소화하도록 상기 냉온 조절부의 작동을 제어할 수 있다.
본 발명에 따른 탑승자 시팅 자세 감지 기능을 구비한 개인용 이동 보조기구는 좌석 시트에 착석한 탑승자가 몸을 뒤척이는 것을 감지하고 그 감지 결과를 분석하여 좌석 시트의 상태를 제어함으로써 탑승자가 착석 상태에서 불편함을 느끼지 못하게 할 수 있다.
본 발명에 따른 탑승자 시팅 자세 감지 기능을 구비한 개인용 이동 보조기구가 유모차인 경우, 유아가 좌석 시트에서 몸을 뒤척이는 모션을 분석하고 그 경향 또는 빈도를 도출하여 이를 기반으로 좌석 시트를 요람과 같이 움직이게 하거나 좌석 시트의 온도를 조절함으로써 유아가 편안함을 느끼게 할 수 있다.
본 발명에 따른 탑승자 시팅 자세 감지 기능을 구비한 개인용 이동 보조기구가 유모차인 경우, 유아가 어떤 상황에서 몸을 자주 뒤척이는지 분석하고 이를 이용하여 유아 맞춤별 최적 시팅 자세를 제공해 줄 수 있고 유아가 몸을 뒤척일 것으로 예상될 때에 엄마의 목소리를 들려주거나 자장가를 들려 줌으로써 유아의 뒤척임을 방지할 수 있다.
본 발명에 따른 탑승자 시팅 자세 감지 기능을 구비한 개인용 이동 보조기구가 휠체어인 경우, 탑승자인 환자, 노약자 또는 장애인이 어떤 상황에서 착석 상태의 불편함을 느끼는지 분석함으로써 탑승자가 착석 상태에 대해 불편함을 느끼지 않도록 선제적으로 좌석 시트의 자세 등을 제어하거나 좌석 시티의 온도 등을 조절함으로써 탑승자의 편안함을 유도할 수 있다.
본 발명에 따른 탑승자 시팅 자세 감지 기능을 구비한 개인용 이동 보조기구는 손잡이를 잡고 있는 보호자의 손바닥으로부터 정전류를 측정하고 이를 이용해서 보호자 인증을 수행함으로써 인증되지 않은 사람이 보조기구를 밀거나 작동하는 것을 미연에 방지할 수 있다.
본 발명에 따른 탑승자 시팅 자세 감지 기능을 구비한 개인용 이동 보조기구는 보호자가 보조기구를 평소에 미는 힘 또는 속도를 감지하고 이 속도로 자동으로 주행하도록 함으로써 보호자가 보조기구를 밀 때 들이는 힘을 줄일 수 있다.
본 발명에 따른 탑승자 시팅 자세 감지 기능을 구비한 개인용 이동 보조기구는 내리막 또는 오르막을 감지하여 휠을 구동함으로써 보호자가 적은 힘으로 보조기구를 밀 수 있고 경사 여부에 관계 없이 좌석 시트의 수평상태를 유지함으로써 탑승자가 앞으로 넘어지는 등의 사고를 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 탑승자 시팅 자세 감지 기능을 구비한 개인용 이동 보조기구를 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 따른 보조기구에 적용된 제어 시스템을 설명하기 위한 구성 블록도이다.
도 3은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 탑승자 시팅 자세 감지 기능을 구비한 개인용 이동 보조기구를 도시한 도면이다.
본 발명의 이점 및/또는 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
또한, 이하 실시되는 본 발명의 바람직한 실시예는 본 발명을 이루는 기술적 구성요소를 효율적으로 설명하기 위해 각각의 시스템 기능구성에 기 구비되어 있거나, 또는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적으로 구비되는 시스템 기능 구성은 가능한 생략하고, 본 발명을 위해 추가적으로 구비되어야 하는 기능 구성을 위주로 설명한다. 만약 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 하기에 도시하지 않고 생략된 기능 구성 중에서 종래에 기 사용되고 있는 구성요소의 기능을 용이하게 이해할 수 있을 것이며, 또한 상기와 같이 생략된 구성 요소와 본 발명을 위해 추가된 구성 요소 사이의 관계도 명백하게 이해할 수 있을 것이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 탑승자 시팅 자세 감지 기능을 구비한 개인용 이동 보조기구를 도시한 도면, 도 2는 도 1에 따른 보조기구에 적용된 제어 시스템을 설명하기 위한 구성 블록도, 도 3은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 탑승자 시팅 자세 감지 기능을 구비한 개인용 이동 보조기구를 도시한 도면이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 탑승자 시팅 자세 감지 기능을 구비한 개인용 이동 보조기구(100, 이하 "개인용 이동 보조기구"라 함)가 유모차(stroller)인 경우를 나타낸다.
도 1 및 도 2에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 개인용 이동 보조기구(100)는 유모차로서 전동화 기능을 구비할 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 탑승자 시팅 자세 감지 기능을 구비한 개인용 이동 보조기구(100)는, 휠(111,112)이 마련되는 프레임(101); 탑승자가 착석하도록 프레임(101)에 마련되는 좌석 시트(141); 좌석 시트(141)에 마련되어 탑승자의 움직임을 감지하는 모션 감지센서(340); 및 모션 감지센서(340)의 센싱값을 이용하여 좌석 시트(141)의 상태를 조절하는 제어부(210);를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 개인용 이동 보조기구(100)는 4개의 휠(111,112)이 마련되는 프레임(101)을 포함할 수 있다. 여기서, 프레임(101)은 개인용 이동 보조기구(100)인 유모차의 뼈대를 이루는 부재이다.
프레임(101)은 4개의 휠(111,112)이 하단에 연결되는 다리 프레임(102,103), 다리 프레임(102,103)의 중단에 연결되는 제1 시트 프레임(104), 다리 프레임(102,103)의 상단에 연결되는 제2 시트 프레임(105), 다리 프레임(102,103) 중 후륜 프레임(103)과 제2 시트 프레임(105)에 연결되는 손잡이 프레임(106)을 포함할 수 있다.
휠(111,112)는 도 1에 도시된 바와 같이 4개로 마련될 수도 있고 3개로 마련될 수도 있다. 3개의 휠이 마련되는 경우 전륜 또는 후륜이 1개의 휠로 마련될 수 있다.
휠(111,112)은 동일한 크기(직경)로 형성될 수도 있고 도 3에 도시된 휠체어(10)와 같이 전류(111) 보다 후륜(112)이 더 크게 형성될 수도 있다.
유모차 형태로 마련되는 본 발명의 일 실시예에 따른 개인용 이동 보조기구(100)는 탑승자인 유아의 보호자가 개인용 이동 보조기구(100)의 손잡이(161)를 잡고 수동으로 밀어서 움직이는 외에 전동화 기능을 구비하고 있기 때문에 보호자가 밀지 않아도 휠(111,112)이 회전 구동할 수 있다.
따라서, 다리 프레임(102,103)과 휠(111,112) 사이에는 휠 구동부(220)가 마련될 수 있다. 휠 구동부(220)는 구동 모터로 마련되며 전륜(111) 또는 후륜(112) 중 적어도 하나에 마련될 수 있다.
구동 모터의 형태로 마련되는 휠 구동부(220)는 전력(전류)을 전달 받아 작동하며 휠(111,112)을 회전(주행)시킬 뿐만 아니라 제동시킬 수도 있다. 즉, 휠 구동부(220)에 인가되는 전력(전류)을 제어하여 휠(111,112)이 회전하게 하거나 회전을 멈추게 할 수 있다. 휠 구동부(220)의 작동은 제어부(210)에 의해서 제어될 수 있다.
휠 구동부(220)에 전력(전류)을 공급하기 위한 배터리(270)가 필요한데, 배터리(270)는 좌석 시트(141)의 아래쪽에 형성된 수납함(121)에 마련될 수 있다. 배터리(270)와 휠 구동부(220)를 연결하는 전선(미도시)은 다리 프레임(102,103)의 내부에 마련되는 것이 바람직하다.
도 1을 참조하면, 좌석 시트(141)의 등받이 부분과 방석 부분에는 각각 적어도 1개의 센서(340)가 마련될 수 있다. 이와 같이, 좌석 시트(141)에 마련되는 센서는 모션 감지센서(340)이다.
좌석 시트(141)에 마련된 모션 감지센서(340)는 좌석 시트(141)에 앉거나 착석한 탑승자의 몸의 움직임을 감지할 수 있다. 예를 들면, 유모차의 형태로 마련되는 개인용 이동 보조기구(100)의 좌석 시트(141)에 앉은 유아가 몸을 뒤척이거나 몸부림하는 것을 감지할 수 있다.
모션 감지센서(340)에서 얻어진 모션 정보는 제어부(210)로 전달되고 제어부(210)는 모션 정보를 분석하여 시팅 모션 분석 결과를 도출할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 개인용 이동 보조기구(100)는 모션 감지센서(340)의 감지 결과에 따라 좌석 시트(141)의 자세를 조정하거나 좌석 시트(141)가 일정한 스윙(swing) 운동을 할 수 있는데, 이처럼 좌석 시트(141)를 움직이기 위한 시트 구동부(230)를 포함할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 개인용 이동 보조기구(100)는, 휠(111,112)을 구동시키는 휠 구동부(220) 및 프레임(101)에 대해서 좌석 시트(141)의 상태를 조절하는 시트 구동부(230)를 포함할 수 있다.
여기서, 제어부(210)는 모션 감지센서(340)의 센싱값 즉, 모션 감지센서(340)에서 얻어진 센싱값을 분석하여 탑승자가 좌석 시트(141)에 착석한 상태에서 몸을 움직이거나 뒤척이는 경향을 분석한 시팅 모션 분석 결과를 도출하고, 상기 시팅 모션 분석 결과를 이용하여 좌석 시트(141)의 상태가 탑승자의 최적 시팅 상태가 되도록 시트 구동부(230)의 작동을 제어할 수 있다.
모션 감지센서(230)에서 얻어진 센싱값은 탑승자가 좌석 시트(141)에 앉은 상태에서 몸을 움직이거나 뒤척이기 시작한 시간, 뒤척임이 지속된 시간, 뒤척임이 시작되거나 지속된 시간 동안의 좌석 시트(141)의 온도, 좌석 시트(141)의 자세(기울기), 공기 온도 등을 포함할 수 있다. 이러한 모션 감지센서(340)의 센싱값은 제어부(210)로 보내지고 제어부(210)는 센싱값을 분석하여 시팅 모션 분석 결과를 도출할 수 있다.
상기 시팅 모션 분석 결과는 탑승자의 자세, 탑승자가 몸을 뒤척이는 빈도 또는 상황에 대한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 시팅 모션 분석 결과는 유아가 몸을 뒤척일 때의 상황(잠을 얼마나 잤는지, 우유는 언제 먹었는지, 배변 활동은 언제 했는지, 체온은 얼마나 되는지), 뒤척이는 몸짓의 강도, 뒤척임의 빈도 또는 경향에 대한 정보를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 개인용 이동 보조기구(100)는 제어부(210)에서 도출된 시팅 모션 분석 결과를 이용하여 탑승자 개인별 모션 특성을 찾아낼 수 있다. 이러한 개인별 모션 특성은 데이터 저장부(290)에 저장될 수 있고, 통신부(280)를 통해서 보호자의 스마트 폰에 전송될 수 있다. 보호자는 전달 받은 개인별 모션 특성을 보고 탑승자가 어떤 상황에서 착석 자세(상태)를 불편하게 느낀다는 것을 알 수 있고, 탑승자가 불편함을 느끼지 않도록 미리 조치를 취할 수 있다.
뿐만 아니라, 본 발명의 일 실시예에 따른 개인용 이동 보조기구(100)는 보호자의 조치와 무관하게 스스로 탑승자에게 맞춤형 착석 상태를 제공할 수도 있다. 예를 들면, 제어부(210)는 모션 감지센서(340)의 센싱값을 분석하여 얻은 개인별 모션 특성을 데이터 저장부(290)에서 호출하고 탑승자가 좌석 시트(141)에 착석한 시점부터 착석 상태를 실시간으로 모니터링하여 몸부림 또는 뒤척임이 발생할 우려가 있는 상황이 되면 선제적으로 좌석 시트(141)의 자세를 바꾸거나 온도 등을 조절함으로써 탑승자가 몸을 뒤척이는 것을 미연에 방지할 수 있다.
특히, 개인용 이동 보조기구(100)가 유모차인 경우에 제어부(210)가 유아별 모션 특성을 이용하여 좌석 시트(141)의 상태를 모니터링하고 제어함으로써 유아가 칭얼대거나 잠에서 깨거나 하는 등 유아의 불편함을 미리 제거할 수 있다.
좌석 시트(141)에 장착되는 모션 감지센서(340)는 좌석 시트(141)에 착석한 탑승자로부터 전달되는 체중, 압력, 체온 또는 전류 중 어느 하나를 측정할 수 있다. 모션 감지센서(340)가 탑승자의 체중 또는 탑승자로부터 전달되는 압력을 측정하는 경우 탑승자가 앉은 상태에서 몸부림을 하거나 몸을 뒤척이게 되면 모션 감지센서(340)에 전달되는 힘이 달라지게 된다. 모션 감지센서(340)는 이러한 힘의 변화를 감지하여 뒤척임의 강도, 횟수, 지속시간, 빈도 등을 분석할 수 있다.
또한, 모션 감지센서(340)가 탑승자의 체중을 감지하는 경우, 탑승자가 유아라면 유아의 몸무게를 모션 감지센서(340)가 감지하고 그 결과를 데이터 저장부(290)에 저장하거나 보호자의 스마트 폰에 전달할 수 있다. 보호자는 모션 감지센서(340)에서 전달 받은 체중 데이터를 분석하여 유아의 성장 상태를 판단할 수 있다.
마찬가지로, 도 3에 도시된 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 개인용 이동 보조기구(10)인 전동 휠체어의 경우에도 탑승자(환자, 장애인 또는 노약자 등)의 체중 데이터를 보호자 또는 의료진에 전달하여 탑승자의 건강 여부를 체크할 수도 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 개인용 이동 보조기구(100)는, 탑승자가 유아인 경우 즉, 개인용 이동 보조기구(100)가 유모차인 경우, 제어부(210)는, 상기 시팅 모션 분석 결과에서 얻어진 유아의 최적 시팅 상태에서 좌석 시트(141)가 스윙 동작(swing motion)을 하도록 시트 구동부(230)의 작동을 제어하거나, 상기 시팅 모션 분석 결과로부터 유아가 몸을 뒤척이는 빈도가 가장 적은 조건을 도출하고 좌석 시트(141)가 도출된 조건이 되도록 시트 구동부(230)의 작동을 제어할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 개인용 이동 보조기구(100)는 탑승자인 유아가 몸을 뒤척이거나 잠에서 깨는 것을 방지하기 위해서 좌석 시트(141)를 요람과 같이 움직일 수 있다. 도 1을 참조하면, 좌석 시트(141)는 제2 시트 프레임(105)과 회전핀(146)으로 연결되고, 회전핀(146)이 위치하는 제2 시트 프레임(105)의 내부에 시트 구동부(230)가 마련될 수 있다. 휠 구동부(220)와 마찬가지로 시트 구동부(230)도 모터로 마련되는 것이 바람직하다.
도 1을 참조하면, 제2 시트 프레임(105)에는 안전바(131)가 마련될 수 있다. 안전바(131)는 탑승자인 유아가 좌석 시트(141)에서 이탈하는 것을 방지할 뿐만 아니라 유아가 안전바(131)를 손으로 잡을 경우에는 유아의 체온을 측정하거나 유아의 심박수를 측정할 수도 있다. 안전바(131)에서 측정된 유아의 체온 또는 심박수는 데이터 저장부(290)에 저장되어 유아의 건강 데이터로 관리되거나 통신부(280)를 통해서 보호자의 스마트 폰에 전송될 수도 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 개인용 이동 보조기구(100)가 유모차인 경우, 프레임(101) 또는 좌석 시트(141)에 마련되는 오디오 작동부(250)를 포함할 수 있다.
도 1을 참조하면, 오디오 작동부(250)는 좌석 시트(141)의 상단부에 스피커 형태로 마련될 수 있다. 제어부(210)는 상기 시팅 모션 분석 결과에 따라 탑승자인 유아가 몸을 뒤척이는 빈도가 큰 것으로 판단된 상태에 좌석 시트(141)가 있을 경우 오디오 작동부(210)를 통해 보호자의 목소리를 들려주거나 자장가를 들려줄 수 있다. 예를 들면, 탑승자가 유아인 경우 좌석 시트(141)에서 몸을 뒤척이는 빈도가 큰 경우에는 불편함 때문에 유아가 울게 되거나 잠에서 깨게 되는데, 제어부(210)는 이러한 뒤척임이 감지된 경우에 오디오 작동부(250)를 작동시켜서 유아의 심리적 안정을 도모할 수 있는 엄마의 목소리를 들려 주거나 자장가를 들려 줌으로써 유아의 안정을 유도할 수 있다.
또한, 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 개인용 이동 보조기구(100)인 유모차는, 좌석 시트(141)에 착석한 유아의 머리 위쪽에 마련된 차양(151); 차양(151)을 개폐하는 차양 구동부(240); 및 차양(151)에 마련되어 날씨 관련 정보를 센싱하는 환경 감지센서(350);를 포함할 수 있다.
차양(151)은 손잡이 프레임(106)에 회전핀(156)으로 연결될 수 있다. 차양 구동부(240)는 손잡이 프레임(106) 내부에 모터의 형태로 마련될 수 있다. 또한, 차양(151)의 지붕 부분에 환경 감지센서(350)가 마련될 수 있다. 환경 감지센서(350)는 탑승자 또는 유아의 신체적인 온도 정보 등을 측정하는 것이 아니라, 대기 온도, 일조량, 풍량 등 날씨와 관계된 정보를 센싱할 수 있다.
환경 감지센서(350)에서 얻어진 센싱값은 데이터 저장부(290)에 저장되고 제어부(210)에 전달될 수 있다. 제어부(210)는 개인용 이동 보조기구(100)가 실외에서 주행하고 있고 기온이 높거나 일조량(햇빛)이 강하다고 판단되면 차양(151)이 내려와서 탑승자(유아)에게 그늘이 만들어지도록 차양 구동부(240)의 작동을 제어할 수 있다. 이와 같이, 제어부(210)는 환경 감지센서(350)에서 얻어진 날씨 정보 또는 상기 시팅 모션 분석 결과에 따라 차양(151)이 개폐되도록 차양 구동부(240)의 작동을 제어할 수 있다.
또한, 제어부(210)는 환경 감지센서(350)의 센싱값과 무관하게 모션 감지센서(340)의 센싱값에 따라 차양(151)을 내리거나 올릴 수도 있다. 예를 들면, 탑승자인 유아가 몸을 뒤척이거나 잠에서 깨려는 기미가 있을 경우 일조량이 강하지 않은 경우에도 차양(151)을 내려서 유아에게 안정감을 줄 수 있다.
한편, 도 1에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 개인용 이동 보조기구(100)는, 프레임(101)에 마련되어 좌석 시트(141) 또는 프레임(101)의 경사 각도를 센싱하는 경사 센서(310); 휠(111,112) 또는 프레임(101)에 마련되어 휠(111,112)의 회전속도를 감지하는 속도 센서(320); 및 프레임(101)의 손잡이부(161)에 마련되는 정전류 감지센서(360);를 포함할 수 있다.
여기서, 제어부(210)는, 경사 센서(310)에서 얻어진 좌석 시트(141) 또는 프레임(101)의 기울어짐 정보 내지 각도 정보에 따라 좌석 시트(141)가 항상 수평을 유지하도록 시트 구동부(230)의 작동을 제어하거나 휠 구동부(220)의 작동을 제어하거나, 속도 센서(320)에서 얻어진 주행속도에 맞춰 휠(111,112)이 회전하도록 휠 구동부(220)의 작동을 제어할 수 있다.
경사 센서(310)는 좌석 시트(141)에 마련되는 것이 바람직하다. 경사 센서(310)는 개인용 이동 보조기구(100)가 움직이는 동안 좌석 시트(141)가 수평을 유지하는지 앞으로 기울어지는지(내리막) 뒤로 기울어지는지(오르막) 여부를 감지할 수 있다. 경사 센서(310)의 센싱값은 실시간으로 제어부(210)에 전송되거나 데이터 저장부(290)에 저장될 수 있다.
제어부(210)는 경사 센서(310)의 센싱값을 분석하여 개인용 이동 보조기구(100)가 내리막 또는 오르막에 진입한 것으로 판단되면 시트 구동부(230)를 작동시켜서 좌석 시트(141)가 항상 수평을 유지하도록 제어할 수 있다.
또한, 휠(111,112)에는 속도 센서(320)가 마련될 수 있는데, 속도 센서(320)는 휠(111,112)의 회전속도를 센싱하고 제어부(210)는 이로부터 개인용 이동 보조기구(100)의 주행 속도 변화 정보를 얻을 수 있다.
예를 들면, 제어부(210)는 속도 센서(320)의 센싱값으로부터 주행 속도가 빨라진 것으로 판단된 경우에는 개인용 이동 보조기구(100)가 내리막에 있다고 판단하고 시트 구동부(230)를 제어하여 좌석 시트(141)가 수평이 되도록 제어하거나 휠 구동부(210)를 제어하여 휠(111,112)을 제동시킬 수 있다. 또한, 제어부(210)는 속도 센서(320)의 센싱값으로부터 주행 속도가 느려진 것으로 판단된 경우에는 개인용 이동 보조기구(100)가 오르막에 있다고 판단하고 시트 구동부(230)를 제어하여 좌석 시트(141)가 수평이 되도록 제어하거나 휠 구동부(210)를 제어하여 휠(111,112)의 토크를 크게 할 수 있다. 이를 위해, 토크 센서(330)를 더 구비할 수도 있다.
토크 센서(330)는 휠(111,112)에 걸리는 토크를 센싱하며 경사 센서(310) 및 속도 센서(320)와 연계하여 휠 구동부(220)의 작동에 관여할 수 있다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 개인용 이동 보조기구(100)의 손잡이 프레임(106)에는 손잡이부(166)가 형성될 수 있고, 손잡이부(166)에는 정전류 감지센서(360)가 마련될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 개인용 이동 보조기구(100)가 유모차인 경우 탑승자인 유아의 보호자(부모)가 손잡이부(166)를 손으로 잡고 유모차를 밀거나 움직임을 제어하게 된다. 손잡이부(166)에 마련된 정전류 감지센서(360)는 손잡이부(166)를 움켜잡은 보호자의 손바닥으로 통해 흐르는 정전류를 감지하게 된다.
제어부(210)는, 정전류 감지센서(360)에서 정전류를 감지한 경우에 휠(111,112)이 회전하도록 휠 구동부(220)의 작동을 제어하며, 정전류 감지센서(360)에서 정전류가 감지되지 않을 경우에는 휠(111,112)이 정지하도록 휠 구동부(220)의 작동을 제어할 수 있다. 정전류 감지센서(360)에서 정전류를 감지한 경우에는 보호자가 손잡이부(166)를 잡고 있는 상태이므로 개인용 이동 보조기구(100)가 전동 주행을 하는 경우에도 보호자가 개인용 이동 보조기구(100)의 주행을 제어할 수 있기 때문에 휠(111,112)이 회전해서 보조기구(100)가 주행해도 되는 상태이다. 반면에, 정전류 감지센서(360)에서 정전류가 감지되지 않은 경우에는 보호자가 손잡이부(166)를 놓친 상태이므로 휠(111,112)이 계속 회전하는 경우에는 탑승자가 위험에 처할 수 있기 때문에, 휠(111.112)이 멈추도록 제어하는 것이 필요하다.
이와 같이, 정전류 감지센서(360)는 개인용 이동 보조기구(100)의 전동 주행 동작을 온/오프하는 스위치의 기능을 할 수 있다.
또한, 정전류 감지센서(360)는 개인용 이동 보조기구(100)의 탑승자인 유아의 보호자를 식별하거나 인증하는데 사용될 수도 있다. 제어부(210)는 정전류 감지센서(360)에서 얻어진 정전류를 분석하여 개인별 인증을 수행할 수 있다. 사람마다 손바닥을 통해서 흐르는 정전류가 다르기 때문에 이러한 점을 이용해서 보호자의 개인별 인증을 수행할 수 있다. 정전류를 통한 인증에 더하여 손잡이부(166)를 움켜 잡는 압력 내지 힘을 분석하여 개인별 인증에 보조적으로 활용할 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 개인용 이동 보조기구(100)가 유모차인 경우, 정전류 감지센서(360)에서 감지된 정전류 또는 힘을 판단한 결과 보호자가 아닌 것을 인증된 경우, 제어부(210)는 휠(111,112)이 멈추도록 휠 구동부(220)의 작동을 제어하고, 인증되지 않은 사람이 유모차에 접근하였다는 사실을 보호자의 스마트 폰으로 전송하고 경고 사운드를 발생시킬 수 있다.
개인별 인증 또는 보안을 강화하기 위해서 손잡이부(166)에 지문 센서(370)가 더 구비될 수도 있다. 제어부(210)는 정전류 감지센서(360)의 센싱값과 지문 센서(370)의 센싱값을 조합하여 보호자의 인증을 수행할 수도 있다. 손잡이부(166)에 엄마(보호자)의 지문을 사전에 탑재하여, 지문 인식이 되는 경우에만 개인용 이동 보조기구(100)를 움직일 수 있게 함으로써 보호자가 아닌 다른 사람이 무단으로 개인용 이동 보조기구(100)인 유모차를 이동시키는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 개인용 이동 보조기구(100)는 좌석 시트(141)에 마련되어 좌석 시트(141)의 온도를 조절하거나 탑승자에게 냉온풍을 공급하는 냉온 조절부(260)를 포함할 수 있다. 제어부(210)는 모션 감지센서(340)의 센싱값을 분석하여 얻은 상기 시팅 모션 분석 결과에 따라 탑승자가 몸의 뒤척임을 최소화하도록 냉온 조절부(260)의 작동을 제어할 수 있다.
냉온 조절부(260)는 팬 및 히터(미도시)를 포함할 수 있고, 팬을 작동시켜서 좌석 시트(141)를 시원하게 하거나 히터를 작동시켜서 좌석 시트(141)를 따뜻하게 할 수 있다. 유아가 좌석 시트(141)에 앉은 상태에서 몸을 뒤척이는 경우 뒤척이는 원인을 모션 감지센서(340)를 통해 판단하고 그 판단 결과에 따라 제어부(210)가 냉온 조절부(260)를 작동시킴으로써 유아가 몸을 뒤척이지 않도록 유도할 수 있다.
한편, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 개인용 이동 보조기구(100)가 유모차인 경우, 유아가 좌석 시트(141)에 앉은 상태에서 엄마가 유모차를 밀게 되는데, 엄마는 유모차를 미는 것을 힘겨워 하는 경우가 많다. 본 발명의 일 실시예에 따른 개인용 이동 보조기구(100)를 미는 엄마가 힘겨워 하지 않도록, 엄마가 유모차인 개인용 이동 보조기구(100)를 밀어서 움직이기 시작하여 개인용 이동 보조기구(100)가 움직이는 동안 엄마의 걸음걸이 또는 보행속도 등에 대한 데이터를 제어부(210)에서 분석하고, 제어부(210)는 분석된 결과를 이용하여 휠 구동부(220)가 엄마의 보행속도에 맞춰 자동으로 휠(111,112)을 구동시키도록 제어함으로써 엄마의 수고를 덜어 줄 수 있다.
이처럼 휠 구동부(220)에 의해서 휠(111,112)이 회전하여 개인용 이동 보조기구(100)가 자동 주행하는 경우, 탑승자인 유아의 안전을 위해서 엄마는 개인용 이동 보조기구(100)의 손잡이부(166)를 잡고 있어야 한다. 만약, 엄마(보호자)가 개인용 이동 보조기구(100)의 손잡이부(166)를 잡고 있지 않는 경우에는 자동 주행을 중단한다. 손잡이부(166)를 잡고 있는지 여부는 정전류 감지센서(360)에서 감지할 수 있다.
또한, 제어부(210)는 엄마(보호자)가 개인용 이동 보조기구(100)의 손잡이부(166)를 잡지 않은 시간이 기준시간을 경과하면 등록된 보호자의 스마트 폰으로 알람 메시지를 전송할 수 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 개인용 이동 보조기구(100)는 전류/전압센서(380)를 구비할 수 있다. 전류/전압센서(380)는 배터리(270)에서 출력되는 전류 또는 전압을 센싱하고, 그 결과를 제어부(210)에 전송할 수 있다. 제어부(210)는 전류/전압센서(380)에서 전달 받은 센싱값을 분석하여 배터리(270)의 충전 잔량을 판단하고, 충전이 필요한 경우에는 사용자(보호자)의 스마트 폰으로 충전이 필요하다는 메시지를 전송할 수 있다. 또한, 충전이 필요한 경우 휠 구동부(220)를 작동시켜서 사전에 등록된 충전 장소로 개인용 이동 보조기구(100)를 이동시킬 수도 있다. 이를 위해 개인용 이동 보조기구(100)에 위치센서(미도시)가 구비되는 것이 필요하다.
한편, 도 3에는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 개인용 이동 보조기구(10)가 도시되어 있다. 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 개인용 이동 보조기구(10)는 전동 휠체어로 구현될 수 있다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 개인용 이동 보조기구(10)는 프레임(31,32,33,34), 프레임(31,32,33,34)의 일단에 마련되어 있는 휠(11,12), 휠(11,12)을 회전 구동시키는 휠 구동부(13), 프레임(31,32,33,34)의 중단에 마련되어 있는 좌석 시트(41,42), 좌석 시트(41,42)에 연결되어 있는 팔걸이부(51), 프레임(31,32,33,34)의 상단에 마련되는 손잡이부(21)를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 개인용 이동 보조기구(10)의 좌석 시트(41,42)에도 모션 감지센서(340)가 구비될 수 있고, 모션 감지센서(340)에 의해서 탑승자(환자, 장애인, 노약자 등)가 좌석 시트(41,42)에 앉은 상태에서 몸을 뒤척이거나 불편해서 몸을 움직이는 경향 또는 빈도를 센싱하고 그 결과를 제어부(210)에서 분석하여 탑승자가 불편함을 느끼지 않도록 좌석 시트(41,42)의 자세 또는 각도를 조절하거나 좌석 시트(41,42)의 온도 등을 조절할 수 있다.
또한, 전동 휠체어로 구현되는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 개인용 이동 보조기구(10)의 경우, 손잡이부(21)에 정전류 감지센서(360)가 마련될 수 있고, 좌석 시트(41,42)를 회전시키거나 자세를 조절하는 시트 구동부(230)도 마련될 수 있다. 뿐만 아니라 도 2에 도시된 제어 관련 센서들이 동일하게 개인용 이동 보조기구(10)에 탑재되어 전동 휠체어의 제어에 이용될 수 있다.
도 3에 도시된 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 개인용 이동 보조기구(10)에 적용된 도 2에 도시된 제어 관련 센서들의 작동에 관한 설명은 도 1에 대한 설명과 동일하므로 반복적인 설명은 생략한다.
도 2에 도시된 구성요소들 중 제어부(210)는 PCB 또는 MCU(Micro Control Unit)의 형태로 개인용 이동 보조기구(10,100)에 탑재될 수 있다.
이상과 같이 본 발명의 실시예에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 청구범위뿐 아니라 이 청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
10,100: 탑승자 시팅 자세 감지 기능을 구비한 개인용 이동 보조기구
210: 제어부 220: 휠 구동부
230: 시트 구동부 240: 차양 구동부
250: 오디오 작동부 260: 냉온 조절부
270: 배터리 280: 통신부
290: 데이터 저장부 310: 경사 센서
320: 속도 센서 330: 토크 센서
340: 모션 감지센서 350: 환경 감지센서
360: 정전류 감지센서 370: 지문 센서
380: 전류/전압센서

Claims (10)

  1. 휠이 마련되는 프레임;
    탑승자가 착석하도록 상기 프레임에 마련되는 좌석 시트;
    상기 좌석 시트에 착석한 탑승자로부터 전달되는 체중, 압력, 체온 또는 전류 중 어느 하나를 측정하여 탑승자의 움직임을 감지하도록 상기 좌석 시트에 마련되는 모션 감지센서;
    상기 모션 감지센서의 센싱값을 이용하여 상기 좌석 시트의 상태를 조절하는 제어부; 및
    상기 휠을 구동시키는 휠 구동부 및 상기 프레임에 대해서 상기 좌석 시트의 상태를 조절하는 시트 구동부;를 포함하며,
    상기 제어부는,
    상기 모션 감지센서의 센싱값을 분석하여 탑승자가 상기 좌석 시트에 착석한 상태에서 몸을 움직이거나 뒤척이는 경향을 분석한 시팅 모션 분석 결과를 도출하고 상기 시팅 모션 분석 결과를 이용하여 상기 좌석 시트의 상태가 탑승자의 최적 시팅 상태가 되도록 상기 시트 구동부의 작동을 제어하고, 상기 시팅 모션 분석 결과는 탑승자의 자세, 탑승자가 몸을 뒤척이는 빈도 또는 상황에 대한 정보를 포함하고,
    상기 시팅 모션 분석 결과에서 얻어진 탑승자의 최적 시팅 상태에서 상기 좌석 시트가 스윙 동작을 하도록 상기 시트 구동부의 작동을 제어하거나, 상기 시팅 모션 분석 결과로부터 탑승자가 몸을 뒤척이는 빈도가 가장 적은 조건을 도출하고 상기 좌석 시트가 도출된 조건이 되도록 상기 시트 구동부의 작동을 제어하는 것을 특징으로 하는 탑승자 시팅 자세 감지 기능을 구비한 개인용 이동 보조기구.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 프레임 또는 상기 좌석 시트에 마련되는 오디오 작동부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 시팅 모션 분석 결과에 따라 탑승자가 몸을 뒤척이는 빈도가 큰 것으로 판단된 상태에 상기 좌석 시트가 있을 경우 상기 오디오 작동부를 통해 보호자의 목소리를 들려주거나 자장가를 들려주는 것을 특징으로 하는 탑승자 시팅 자세 감지 기능을 구비한 개인용 이동 보조기구.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 좌석 시트에 착석한 탑승자의 머리 위쪽에 마련된 차양;
    상기 차양을 개폐하는 차양 구동부; 및
    상기 차양에 마련되어 날씨 관련 정보를 센싱하는 환경 감지센서;를 포함하며,
    상기 제어부는 상기 환경 감지센서에서 얻어진 날씨 정보 또는 상기 시팅 모션 분석 결과에 따라 상기 차양이 개폐되도록 상기 차양 구동부의 작동을 제어하는 것을 특징으로 하는 탑승자 시팅 자세 감지 기능을 구비한 개인용 이동 보조기구.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서,
    상기 프레임에 마련되어 상기 좌석 시트 또는 상기 프레임의 경사 각도를 센싱하는 경사 센서;
    상기 휠 또는 상기 프레임에 마련되어 상기 휠의 회전속도를 감지하는 속도 센서; 및
    상기 프레임의 손잡이부에 마련되는 정전류 감지센서;를 포함하며,
    상기 제어부는, 상기 경사 센서에서 얻어진 각도 정보에 따라 상기 좌석 시트가 항상 수평을 유지하도록 상기 시트 구동부의 작동을 제어하거나 상기 휠 구동부의 작동을 제어하거나, 상기 속도 센서에서 얻어진 주행속도에 맞춰 상기 휠이 회전하도록 상기 휠 구동부의 작동을 제어하는 것을 특징으로 하는 탑승자 시팅 자세 감지 기능을 구비한 개인용 이동 보조기구.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 정전류 감지센서에서 정전류를 감지한 경우에 상기 휠이 회전하도록 상기 휠 구동부의 작동을 제어하며, 상기 정전류 감지센서에서 정전류가 감지되지 않을 경우에는 상기 휠이 정지하도록 상기 휠 구동부의 작동을 제어하는 것을 특징으로 하는 탑승자 시팅 자세 감지 기능을 구비한 개인용 이동 보조기구.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 정전류 감지센서에서 얻어진 정전류를 분석하여 개인별 인증을 수행하는 것을 특징으로 하는 탑승자 시팅 자세 감지 기능을 구비한 개인용 이동 보조기구.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 좌석 시트에 마련되어 상기 좌석 시트의 온도를 조절하거나 탑승자에게 냉온풍을 공급하는 냉온 조절부를 포함하며,
    상기 제어부는 상기 시팅 모션 분석 결과에 따라 탑승자가 몸의 뒤척임을 최소화하도록 상기 냉온 조절부의 작동을 제어하는 것을 특징으로 하는 탑승자 시팅 자세 감지 기능을 구비한 개인용 이동 보조기구.
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