KR102673442B1

KR102673442B1 - 스마트 보행기

Info

Publication number: KR102673442B1
Application number: KR1020230154454A
Authority: KR
Inventors: 엄희찬; 고진호; 전우형; 류재성; 곽치영; 박재관
Original assignee: 주식회사 아이앤지
Priority date: 2023-11-09
Filing date: 2023-11-09
Publication date: 2024-06-11

Abstract

본 발명은 스마트 보행기에 관한 것으로, 하단에 전륜과 후륜이 설치되며 내측으로 지지판이 연결된 지지체와, 상기 지지체의 상부에 연결되어 진행방향의 각도를 조절하는 핸들과, 상기 지지체와 핸들에 각각 설치되어 물체근접, 노면경사, 위치변경, 조도 상태를 감지하는 복수의 감지수단과, 상향경사로 진입시 바퀴에 전동력을 공급하거나 돌발 상황시 바퀴의 회전을 구속하는 가감속부와, 상기 감지수단의 물체근접, 노면경사, 위치변경, 조도 데이터를 받아서 상기 가감속부를 선택 작동시키고 안전조치를 실행하는 제어모듈부를 포함한다.

Description

스마트 보행기{Smart walker}

본 발명은 스마트 보행기에 관한 것으로, 특히 걸음이 불편한 환자나 노약자가 노면상태나 보행에 따라 속도조절이 가능하고 위급 상황에서도 이용자의 안전을 제고할 수 있도록 한 스마트 보행기에 관한 것이다.

일반적으로, 보행기는 걸음이 불편한 환자나 노약자가 보행시 도움을 주는데 이용되고 있다. 이러한 보행기는 평탄한 노면에서 환자나 노약자에게 안전 보행에 도움을 주고 있지만, 사각 골목길이나 경사길에 이용시 각종 안전사고를 일으킬 수 있기 때문에 이용자의 안전을 위한 안전장치가 필요하다.

한국 공개특허 10-2020-0004147(이하, 특허문헌1 이라함)에서는 본체, 감속기, 감속부 구동부를 포함하여 하향 경사로에서 감속을 이루어내는 보행기 및 보행기용 감속장치가 개시되어 있다. 한국 등록특허 10-2406239(이하, 특허문헌2 이라함)에서는 돌봄 필요자의 사용 자세에 맞추어, 별도로 브레이크 조작을 하지 않고 그 때의 상황에 맞추어 카트로부터 떨어졌을 때 자동적으로 브레이크가 작동하여 정지·주륜(파킹)시킬 수 있는 카트가 개시되어 있다.

그리고, 한국 등록특허 10-2496149(이하, 특허문헌3 이라함)에서는 보행기의 전방이나 측방에 존재하는 장애물을 감지하여 이를 사용자가 신속하게 인지할 수 있도록 하고 조명부재를 통해 타인에게 사용자의 위치를 용이하게 알려 안전사고를 방지할 수 있는 장애물 감지기능을 갖는 보조보행기가 개시되어 있다.

상기 특허문헌1,2에서는 하향 경사로에서 보행기(카트)를 자동으로 감속 또는 정지시키는 안전수단이 구비되어 사용자의 안전성을 제고할 수 있지만, 상향 경사로에서 보행기의 자체 무게로 인하여 환자나 노약자가 보행기를 편리하게 이용하는데 한계가 있었다.

상기 특허문헌3에서는 장애물을 감지하는 센서와 조명부재를 이용하여 이용자의 안전와 위치확인을 할 수 있도록 되어 있다. 다만, 보행기에 주변으로 갑자기 물체가 접근하거나 보행기 전복 등 돌발/사고 상황시 보행기 이용자의 안전을 제고하는데 한계가 있었다.

특허문헌1 : 한국 공개특허 10-2020-0004147(2020.01.13) 특허문헌2 : 한국 등록특허 10-2406239(2022.06.02) 특허문헌3 : 한국 등록특허 10-2496149(2023.02.01)

본 발명의 제1 과제는 상향경사로 주행시 자동으로 전동력을 제공하여 사용성과 편의성을 제고할 수 있도록 한 스마트 보행기를 제공하는데 있다.

본 발명의 제2 과제는 돌발 상황시 자동으로 멈추게 하여 사용자의 안전성을 제고할 수 있도록 한 스마트 보행기를 제공하는데 있다.

본 발명의 제3 과제는 보행기 안전사고시 사용자의 위치가 실시간으로 확인될 수 있도록 한 스마트 보행기를 제공하는데 있다.

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 스마트 보행기는, 하단에 전륜과 후륜이 설치되며 내측으로 지지판이 연결된 지지체와, 상기 지지체의 상부에 연결되어 진행방향의 각도를 조절하는 핸들과, 상기 지지체와 핸들에 각각 설치되어 물체근접, 노면, 기울기, 조도 상태를 감지하는 복수의 감지수단과, 상향경사로 진입시 바퀴에 전동력을 공급하거나 돌발 상황시 바퀴의 회전을 구속하는 가감속부와, 상기 감지수단의 물체근접, 기울기, 조도 데이터를 받아서 상기 가감속부를 선택 작동시키고 안전조치를 실행하는 제어모듈부를 포함한다.

상기 가감속부는 상기 지지판의 상부면에 배치된 이동블록에 설치되어 가이드레일을 따라 수평방향으로 위치이동가능한 구동모터와, 상기 지지판에 가장자리를 따라 수평방향으로 축지지되고 상기 구동모터의 구동풀리에 선택 접촉되는 피동풀리와 방향전환풀리를 갖는 동력전달축과, 상기 동력전달축의 방향전환풀리와 상기 후륜의 회전풀리를 연결하는 벨트와, 상기 구동모터와 이웃하게 상기 이동블록에 배치되고 축선단에 피니언기어가 구비된 위치결정모터와, 상기 가이드레일을 따라 설치되고 상기 피니언기어와 맞물리는 랙기어를 포함하여 구성할 수 있다.

상기 가감속부는 상향경사로 주행시 상기 제어모듈부를 통해 상기 위치결정모터와 구동모터를 순차 작동시켜 상기 동력전달축의 방향전환풀리와 상기 후륜의 회전풀리가 상기 벨트를 통해 연동함에 따라 후륜을 회전시키도록 구성할 수 있다.

상기 가감속부는 돌발시 상기 제어모듈부를 통해 상기 위치결정모터를 작동시켜 상기 구동모터의 구동풀리가 상기 동력전달축의 피동풀리와 맞물리게 하여 후륜을 정지시키도록 구성할 수 있다.

상기 가감속부는 상기 가이드레일의 일측에 설치되어 상기 구동모터의 구동풀리와 상기 동력전달축의 피동풀리의 맞물림위치를 결정하는 제1 리스트스위치와, 상기 가이드레일의 타측에 설치되어 상기 위치결정모터의 후진위치를 결정하는 제2 리미트스위치를 더 포함할 수 있다. 여기서, 제2 리미트스위치의 후방에 제3 리미트스위치가 구비되어 상기 위치결정모터의 후진위치를 다단으로 결정하도록 구성하는 것이 바람직하다.

상기 감지수단은 상기 지지체로 물체가 근접상태를 감지하는 물체근접 감지부와, 주행로 상향경사를 감지하는 노면경사 감지부와, 상기 지지체의 전복 상태를 감지하는 위변경 감지부와, 상기 지지체 전방으로 빛 밝기를 감지하는 감지부를 포함한다. 여기서, 상기 물체근접 감지부는 복수의 화상을 얻을 수 있는 스테레오 카메라로 구현할 수 있고, 상기 노면경사 감지부는 MEMS 센서로 구현할 수 있다. 상기 위변경 감지부는 AHRS센서로 구현할 수 있고, CDS 센서로 구현할 수 있다.

상기 스마트 보행기는 상기 제어모듈부에 통신모듈이 내장되어 사용자단말기와 안전센터의 관리자단말기 사이의 양방향 통신을 통해 상기 사용자단말기의 위치정보를 기반하여 사용자의 위치를 추적하도록 구성할 수 있다.

상기 스마트 보행기는 사용자단말기를 통한 사용자의 응급상황시 안전센터의 관리단말기로 전달되어 신속하게 응급조치되도록 구성할 수 있다.

본 발명에 따른 스마트 보행기에 따르면, 상향경사로 주행시 노면경사 감지부와 제어모듈부를 통해 가감속부를 제어하여 보행기에 전동력을 제공하여 사용자의 사용성과 편의성을 제고할 수 있다. 그리고, 스마트 보행기는 사용자가 인식하지 못한 상태에서 물체가 갑자기 접근하는 돌발 상황시 물체근접 감지부와 제어모듈부를 통해 가감속부를 제어하여 보행기를 자동으로 멈추게 하여 사용자의 안전사고를 예방할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 스마트 보행기는 사용자단말기와 안전센터의 관리자단말기 사이의 양방향 통신을 통해 사용자의 위치를 실시간으로 추적하고 응급상황시 사용자의 응급조치가 신속하게 이루어질 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 스마트 보행기를 도시한 사시도,
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 스마트 보행기와 안전관리망을 도시한 구성도,
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 스마트 보행기의 가감속부 상세도,
도 4a 내지 도 4c는 스마트 보행기의 가감속부 작동상태도이다.

이하, 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며, 본 발명은 후술할 청구범위의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 후술하는 실시예는 본 발명의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 형태로 변형될 수 있다. 가능한 한 동일하거나 유사한 부분은 도면에서 동일한 도면부호를 사용하여 나타낸다.

이하에서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는‘포함하는’의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예 및 비교예를 기재한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명의 바람직한 일 실시예일 뿐 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 보행기를 도시한 사시도이고, 본 발명의 제1실시예에 따른 스마트 보행기와 안전관리망을 도시한 구성도이다.

본 발명의 제1실시예에 따른 스마트 보행기(100)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 지지체(110), 핸들(120), 가감속부(130), 감지수단(140), 제어모듈부(150), 전원공급부(160), 전원공급부(170)를 포함한다.

상기 지지체(110)는 도 1에 도시된 바와 같이, 하단에 전륜(113)과 후륜(114)이 회전가능하게 설치되며, 상단에 핸들(120)의 연결브라켓(122)이 장착되고 내측으로 지지판(116)이 연결되어 일정 폭을 갖도록 되어 있다. 여기서, 지지체(110)는 내판(110a)과 외판(110b)을 갖고 외형이 'ㅅ'자 구조로 되어 있으며, 하부 내판(110a)과 외판(110b)의 사이에 수직 지지축(113a)에 매개로 홑바퀴 전륜(113)이 설치되어 있고, 수평 지지축(114a)을 매개로 양바퀴 후륜(114)이 하부 내판(110a)과 외판(110b)의 외측으로 설치되어 있다.

그리고, 지지체(110)는 내판(110a)의 수평방향을 따라 슬라이드홈(111)이 형성되고, 상기 슬라이드홈(111)의 상부에 나란하게 장공(112)이 형성되어 있다. 여기서, 슬라이드홈(111)과 장공(112)은 후술하는 가감속부(130)의 동력전달축(134)이 결합한 상태로 수평방향으로 위치조정하기 위한 것이다.

상기 전륜(113)은 지지체(110)의 앞쪽선단에 수직 지지축(미도시)을 매개로 좌우로 각도조절가능하게 설치되어 있다. 상기 후륜(114)은 지지체(110)의 뒤쪽선단에 수평 지지축(114a)을 매개로 축지지되어 전후로만 회전하도록 되어 있고, 상기 수평축(114b)의 중심부에 회전풀리(114b)가 구비되어 있다. 여기서, 후륜(114)의 회전풀리(114b)는 후술하는 벨트(135)를 통해 동력전달축(134)의 방향전환풀리(134b)와 연동되도록 되어 있다. 따라서, 후륜(114)은 상향경사로 주행시 가감속부(130)의 작동수단을 통해 전동력을 전달받아 구동됨으로써 보행기를 자동 움직일 수 있다. 또한, 후륜(114)은 돌발 상황시 가감속부(130)의 작동수단을 통해 바퀴의 회전을 구속하여 보행기를 자동으로 정지시킬 수도 있다.

상기 지지판(116)은 양선단이 상기 지지프레임(110)의 슬라이드홈(111)에 삽입상태로 지지되고, 슬라이드홈(111)을 따라 위치변경할 수 있다. 여기서, 지지판(116)의 위치변경은 후술하는 가감속부(130)의 동력전달축(134)의 위치조정에 따라 이루어질 수 있다.

상기 핸들(120)은 연결브라켓(122)을 매개로 지지체(110)의 상단에 설치되어있고, 양단에 손잡이(124)가 구비되어 있으며, 상기 손잡이(124)의 하부에 제동레버(126)가 장착되어 있다. 여기서, 제동레버(126)는 당길때 브레이크케이블(미도시)이 당겨지면서 접촉패드(미도시)가 전륜(113) 및/또는 후륜(114)의 회전속도를 조절하도록 되어 있다.

상기 가감속부(130)는 상향 경사로(오르막) 주행시 전동력을 공급하여 후륜(114)을 회전시키거나 돌발 상황시 후륜(114)의 회전을 구속시키는 수단이다. 가감속부(130)는 도 3에 도시된 바와 같이, 지지판(116)의 상부면에 배치된 이동블록(131)에 설치되어 가이드레일(132)을 따라 수평방향으로 위치이동가능한 구동모터(133)와, 지지판(116)에 가장자리를 따라 수평방향으로 축지지되고 상기 구동모터(133)의 구동풀리(133a)에 선택 접촉되는 피동풀리(134a)와 방향전환풀리(134b)를 갖는 동력전달축(134)과, 상기 동력전달축(134)의 방향전환풀리(134b)와 상기 후륜(114)의 회전풀리(114b)를 연결하는 벨트(135)와, 상기 구동모터(133)와 이웃하게 상기 이동블록(131)에 배치되고 축선단에 피니언기어(136a)가 구비된 위치결정모터(136)와, 상기 가이드레일(132)을 따라 설치되고 상기 피니언기어(136a)와 맞물리는 랙기어(137)를 포함한다.

여기서, 상기 가감속부(130)는 상향경사로 주행시 제어모듈부(150)를 통해 위치결정모터(136)와 구동모터(133)를 순차 작동시켜 동력전달축(134)의 방향전환풀리(134b)와 후륜(114)의 회전풀리(114b)가 벨트(135)를 매개로 연동함에 따라 후륜(114)을 회전시킬 수 있다. 반면, 가감속부(130)는 돌발 상황시 제어모듈부(150)를 통해 위치결정모터(136)를 작동시켜 구동모터(133)의 구동풀리(133a)가 동력전달축(134)의 피동풀리(134a)와 맞물리게 하여 후륜(114)을 정지시킬 수 있다.

상기 이동블록(131)은 가이드레일(132)과 슬라이드 이동 가능하게 결합하여 있다. 즉 이동블록(131)은 랙리어(137)와 맞물리는 위치결정모터(136)의 피니언기어(136a)가 시계 또는 반시계 방향으로 회전함에 따라 가이드레일(132)을 전후진하도록 되어 있다. 여기서, 상기 구동모터(133)와 위치결정모터(136)는 이동블록(131)의 상부에 장착되어 이동블록(131)과 함께 가이드레일(132)을 따라 이동하도록 되어 있다.

상기 동력전달축(134)은 도 3에 도시된 바와 같이, 구동모터(133)의 구동풀리(133a)와 맞닿아 동력을 전달하는 피동풀리(133a)와 축선단에 형성된 방향전환풀리(133a)를 구비하고 있다. 그리고, 동력전달축(134)은 상기 방향전환풀리(133a)를 기준으로 상기 피동풀리(133a)와 균형을 맞추도록 균형풀리(133c)가 구비되어 있다. 여기서, 피동풀리(134a)는 구동풀리(133a)와 접촉시 미끄러지지 않고 마찰력이 높은 우레탄재질로 일정두께로 형성되어 있다. 마찬가지로 방향전환풀리(133a)도 회전시 벨트(135)와의 미끌림접촉이 일어나지 않도록 우레탄재질로 일정두께로 형성되는 것이 바람직하다.

그리고, 가감속부(130)는 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 가이드레일(132)의 일측에 설치되어 상기 구동모터(133)의 구동풀리(133a)와 상기 동력전달축(134)의 피동풀리(134a)의 맞물림위치를 결정하는 제1 리미트스위치(138a)와, 상기 가이드레일(132)의 타측에 설치되어 상기 위치결정모터(136)의 후진위치를 결정하는 제2 리미트스위치(138b)를 포함한다. 더욱이, 제2 리미트스위치(138b)의 후방에 제3 리미트스위치(138b)가 구비되어 위치결정모터(136)의 후진위치를 다단으로 결정하는 것이 바람직하다. 이는 가감속부(130)의 동력전달축(134)이 결합한 상태로 수평방향으로 위치이동시 변경되는 위치결정모터(136)의 후진위치를 결정하기 위함이다.

상기 감지수단(140)은 도 2에 도시된 바와 같이, 물체근접 감지부(142), 노면경사 감지부(144), 위치변경 감지부(146), 조도 감지부(148)를 포함한다.

상기 물체근접 감지부(142)는 복수의 화상을 얻을 수 있는 스테레오 카메라(stereo camera)로 구현할 수 있다. 즉 핸들부(120)에 물체근접 감지부(142)를 설치하여 돌발 상황 즉 사용자가 인식하지 못한 미인식 상태인 사각장소에서 물체 접근을 놓치지 않고 감지할 수 있다. 이러한 스테레오 카메라와 후술하는 제어모듈부(150)를 통해 돌발 상황시 보행기(100)를 자동으로 멈출 수 있다.

한편, 스테레오 카메라로 물체근접 감지부(142)로 구현하고 여기에 인공지능(AI) 기술을 적용하면 차량 자율주행에서 활용하는 것처럼 물체감지 기능을 배가시킬 수 있다.

상기 노면경사 감지부(144)는 노면의 상향 경사각을 감지하는 MEMS(Micro Electro-Mechanical Systems) 센서 등으로 구현할 수 있고, 지지체(110) 또는 핸들(120)이 설치할 수 있다. 여기서, 후술하는 제어모듈부(150)는 노면경사 감지부(144)에서 노면경사 데이터값을 받고 설정값 이상의 경사로를 인지할 경우 가감속부(130)를 제어하여 보행기(100)에 전동력을 공급하여 자동으로 후륜(114)를 회전시킬 수 있다.

상기 위치변경 감지부(146)는 AHRS(Attitude and Heading Reference System)센서로 구현할 수 있다. AHRS센서로 구현되는 위치변경 감지부(146)는 3축 가속도센서, 3축 자이로센서 및 3축 지자기센서로 결합하여 X,Y,Z축을 기준으로 보행기(100)의 전복여부를 감지할 수 있다. 여기서, 후술하는 제어모듈부(150)는 위치변경 감지부(144)에서 위치변경 데이터값을 받고 사용자의 사용자단말기(170)를 통해 위치정보를 확인하여 전복여부를 인지할 경우 안전관리센터(200)의 관리자단말기(210)로 전달되어 신속하게 응급조치할 수 있다.

상기 조도 감지부(148)는 빛 밝기를 감지하는 CDS(Cadmium Sulfide) 센서로 구현할 수 있다. 후술하는 제어모듈부(150)는 조도 감지부(144)에서 설정값 이하의 조도를 인지할 경우 지지체(110) 또는 핸들(120)에 설치되는 전조등을 자동으로 온시킬 수 있다.

상기 제어모듈부(150)는 도 2에 도시된 바와 같이, 전원공급부(160)로 전원을 공급받아 가감속부(130)의 세부구성을 각각 제어하고, 감지수단(140)의 물체근접, 노면경사, 위치변경, 조도 데이터를 받아서 설치값 이상 또는 이하에서 각종 안전수단을 선택 작동시키도록 되어 있다.

그리고, 제어모듈부(150)는 내장된 통신모듈(미도시)을 통해 사용자단말기(170)과 통신망을 통해 안전관리센터(200)의 관리자단말기(210)로 정보를 전달할 수 있도록 되어 있다. 즉 제어모듈부(150)는 사용자단말기(170)와 관리자단말기(210)를 양방향 통신을 할 수 있도록 되어 있다. 이는 스마트 보행기(100)를 사용하는 사용자의 사용자단말기(170)를 통해 위치정보, 안전정보 등 안전관리센터(200)의 관리자단말기(210)로 전달되어 신속하게 응급조치를 이루어낼 수 있는 것이다.

상기 전원공급부(160)는 가감속부(130)에 전원을 공급하는 수단으로 리튬이온 배터리로 구현할 수 있고 가감속부(130)와 이웃하게 지지판(116)에 배치할 수 있다.

이하, 본 발명의 제1실시예에 따른 스마트 보행기의 가감속부 작동상태를 도 3 내지 도 4c 기초로 설명한다

먼저, 상향경사로 진입시 또는 돌발 상황시 위치결정모터(136)가 정방향으로 구동되고, 위치결정모터(136)의 피니언기어(136a)가 레크기어(137)과 맞물려 회전함에 따라 위치결정모터(136)와 구동모터(133)가 설치된 이송블록(131)이 가이드레일(132)을 따라 후륜(114) 방향으로 수평이동하게 된다(도 4a 참조).

다음으로, 이송블록(131)과 함께 이동하는 구동모터(133)의 구동풀리(133a)가 동력전달축(134)의 피동풀리(134a)와 맞물릴 때 제1 리미트스위치(138a)를 통해 이동을 멈추게 된다(도 4b 참조). 여기서, 구동모터(133)가 작동되지 않으면 구동풀리(133a)와 피동풀리(134a) 맞물린 상태에서 동력전달축(134)과 후륜(114)을 벨트(135)로 구속됨으로써 후륜(114)이 회전하지 않게 된다. 이 경우는 앞에서 언급한 돌발 상황(사용자가 인식하지 못한 상태에서 물체 접근)에서 보행기(100)를 멈출 수 있게 된다.

다음으로, 이송블록(131)과 함께 이동하는 구동모터(133)의 구동풀리(133a)가 동력전달축(134)의 피동풀리(134a)와 맞물린 상태에서 구동모터(133)가 구동하면 벨트(135)를 매개로 동력전달축(134)의 방향전환풀리(134b)와 후륜(114)의 회전풀리(114b)가 연동하게 되어 후륜(114)이 회전하게 된다(도 3, 도 4c 참조). 이 경우는 앞에서 언급한 상향 경사로 진입시에서 후륜(114)을 회전시켜 보행기(100)를 자동 움직일 수 있게 된다.

한편, 상향경사로 진입시 또는 돌발 상황시 해제될 경우 구동모터(133)를 정지시키고 위치결정모터(136)를 역방향으로 구동하게 되면 이송블록(131)이 가이드레일(132)을 따라 후륜(114)의 반대방향으로 이동하게 된다(도 4a 참조). 여기서, 이송되는 이송블록(131)은 제2 리미트스위치(138b)에 의해 위치결정되어 정지되게 된다.

본 발명의 일실시예에 따른 스마트 보행기에 의하면, 상향경사로 주행시 노면경사 감지부(144)와 제어모듈부(150)를 통해 가감속부(130)를 제어하여 전동력을 제공함으로써 자동으로 후륜(114)을 회전시킬 수 있다. 그리고, 사용자가 인식하지 못한 상태에서 물체가 갑자기 접근하는 돌발 상황시 물체근접 감지부(142)와 제어모듈부(150)를 통해 가감속부(130)를 제어하여 후륜(114)의 회전을 자동으로 중지시켜 사용자의 안전사고를 예방할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명의 예시적인 실시예가 도시되어 설명되었지만, 다양한 변형과 다른 실시예가 본 분야의 숙련된 기술자들에 의해 행해질 수 있을 것이다. 이러한 변형과 다른 실시예들은 첨부된 청구범위에 모두 고려되고 포함되어 본 발명의 진정한 취지 및 범위를 벗어나지 않는다 할 것이다.

100 : 스마트 보행기 110 : 지지체
111 : 슬라이드홈 112 : 장공
113 : 전륜 114 : 후륜
116 : 지지판 120 : 핸들
122 : 연결브라켓 124 : 손잡이
126 : 제동레버
130 : 가감속부 131 : 이동블록
132 : 가이드레일 133 : 구동모터
134 : 동력전달축 135 : 벨트
136 : 위치결정모터 137 : 랙기어
138a,138b,138c : 제1,2,3 리미트스위치
140 : 감지수단 142 : 물체근접 감지부
144 : 노면경사 감지부 146 : 위치변경 감지부
148 : 조도 감지부 150 : 제어모듈부
160 : 전원공급부 170 : 사용자단말기
200 : 안전관리센터 210 : 관리자단말기

Claims

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하단에 전륜과 후륜이 설치되며 내측으로 지지판이 연결된 지지체;
상기 지지체의 상부에 연결되어 진행방향의 각도를 조절하는 핸들;
상기 지지체와 핸들에 각각 설치되어 물체근접, 노면경사, 위치변경, 조도 상태를 감지하는 복수의 감지수단;
상향경사로 진입시 바퀴에 전동력을 공급하거나 돌발 상황시 바퀴의 회전을 구속하는 가감속부;
상기 감지수단의 물체근접, 노면경사, 위치변경, 조도 데이터를 받아서 상기 가감속부를 선택 작동시키고 안전조치를 실행하는 제어모듈부를 포함하고,
상기 가감속부는 상기 지지판의 상부면에 배치된 이동블록에 설치되어 가이드레일을 따라 수평방향으로 위치이동가능한 구동모터와, 상기 지지판에 가장자리를 따라 수평방향으로 축지지되고 상기 구동모터의 구동풀리에 선택 접촉되는 피동풀리와 방향전환풀리를 갖는 동력전달축과, 상기 동력전달축의 방향전환풀리와 상기 후륜의 회전풀리를 연결하는 벨트와, 상기 구동모터와 이웃하게 상기 이동블록에 배치되고 축선단에 피니언기어가 구비된 위치결정모터와, 상기 가이드레일을 따라 설치되고 상기 피니언기어와 맞물리는 랙기어를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 보행기.
청구항 2에 있어서,
상기 가감속부는 상향경사로 주행시 상기 제어모듈부를 통해 상기 위치결정모터와 구동모터를 순차 작동시켜 상기 동력전달축의 방향전환풀리와 상기 후륜의 회전풀리가 상기 벨트를 통해 연동함에 따라 상기 후륜을 회전시키는 것을 특징으로 하는 스마트 보행기.
청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
상기 가감속부는 돌발 상황시 상기 제어모듈부를 통해 상기 위치결정모터를 작동시켜 상기 구동모터의 구동풀리가 상기 동력전달축의 피동풀리와 맞물리게 하여 상기 후륜을 정지시키는 것을 특징으로 하는 스마트 보행기.
청구항 2에 있어서,
상기 가감속부는 상기 가이드레일의 일측에 설치되어 상기 구동모터의 구동풀리와 상기 동력전달축의 피동풀리의 맞물림위치를 결정하고, 상기 가이드레일의 타측에 설치되어 상기 위치결정모터의 후진위치를 결정하는 복수의 리미트스위치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 보행기.
청구항 2에 있어서,
상기 스마트 보행기는 상기 제어모듈부에 통신모듈이 내장되어 사용자단말기와 안전센터의 관리자단말기 사이의 양방향 통신을 통해 상기 사용자단말기의 위치정보를 기반하여 사용자의 위치를 추적할 수 있는 것을 특징으로 하는 스마트 보행기.
청구항 6에 있어서,
상기 스마트 보행기는 사용자단말기를 통한 사용자의 응급상황시 안전센터의 관리단말기로 전달되어 신속하게 응급조치될 수 있는 것을 특징으로 하는 스마트 보행기.