KR20120098050A - 보행 보조 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 보행 보조 시스템에 관한 것으로서, 본 발명은 사용자의 팔을 얹을 수 있도록 구성된 지지대를 포함하는 조작부; 복수의 바퀴들과, 상기 복수의 바퀴들이 상호 연결되도록 구성된 복수의 구동부 프레임들을 포함하는 구동부; 상기 지지대와 상기 구동부 프레임을 연결하도록 구성된 복수의 지지대 연결 프레임들과, 상기 구동부 프레임과 상기 지지대 연결 프레임을 연결하도록 구성된 복수의 구동부 연결 프레임들을 포함하는 승하부;와 상기 지지대와 상기 구동부 프레임에 연결되어, 상기 사용자가 앉을 수 있도록 구성된 의자를 포함하고, 상기 지지대 연결 프레임은, 길이 조절이 가능하여, 상기 지지대의 높이를 조절할 수 있도록 구성되고, 상기 구동부 연결 프레임은, 길이 조절이 가능하여, 상기 구동부 연결 프레임과 연결된 구동부 프레임의 각도를 조절할 수 있도록 구성된 보행 보조 시스템을 제공한다. 따라서, 본 발명의 보행 보조 시스템에 의하며, 사용자의 앉기와 서기를 안전하고 효율적으로 보조하며, 기존의 보행 보조기(Walker)로서의 역할뿐만 아니라, 사용자가 앉은 상태에서도 간단한 조작만으로 이동할 수 있는 효과가 있다.

Description

보행 보조 시스템 {WALKING ASSISTANCE SYSTEM}

본 발명은 노약자 또는 장애인의 걷기, 앉기, 서기 등과 같은 일상 활동들을 지원하고 근력을 보조하기 위한 보행 보조 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 사용자의 앉기와 서기를 보조해주고, 사용자가 보행 보조 시스템에 앉아서 이동할 수 있도록 구성된 보행 보조 시스템에 관한 것이다.

최근 전세계는 평균 수명 연장에 따른 노인 인구의 지속적인 증가로 급속하게 초고령화 사회로 진입하고 있다. 일본을 비롯한 유럽의 여러 국가들은 이미 고령 사회로 접어들었으며, 한국과 미국도 빠른 속도로 고령화되어 가고 있다. 고령화 시대에 따라, 뇌졸중, 신체마비 그리고 장애인 또한 증가 추세에 있으며, 근력이 부족하여 거동이 불편한 노약자가 급속하게 증가하고 있다.

이에 따라, 노약자 또는 장애인의 걷기, 앉기, 서기 등의 일상 생활을 지원하고, 이들의 근력을 보조하기 위한 보행 보조 시스템이 개발되어 이용되고 있다. 일반적인 보행 보조 시스템은 바퀴, 구동부, 핸들부 등으로 구성되어, 사용자가 핸들부를 잡고 밀면서, 원하는 방향으로 걸어가는 형태로 동작한다.

여기서 진일보한 보행 보조 시스템으로는, 전동 모터 등에 의해 구동 및 조향이 이뤄지는 모바일 로봇 형태로 구성된 보행 보조 시스템이 이용되고 있다.

그러나, 이러한 기존의 보행 보조 시스템은 앉기와 서기를 지원하지 않는 경우 누군가 일으켜 세워주거나 앉혀주어야 한다. 그리고, 앉기와 서기를 지원하더라도, 팔과 어깨에 과도한 힘이 주어져 부담이 된다. 그리고, 앉기와 서기를 지원하는 경우, 뒤에서 의자 형태로 일으켜 세워주기 때문에, 사용자가 앞으로 넘어질 수 있는 위험이 있다. 또한, 휠체어 겸용인 경우에도, 앉아서 이동하려면 직접 움직여야 하며, 5) 앉아서 이동하는 경우에도, 비정형 지역에서는 이동하기 어렵다. 그리고, 기존의 보행 보조 시스템은 경사로 이동 시 무게 중심의 변화로 전복 우려가 있는 등의 문제가 따른다.

따라서, 사용자의 앉기와 서기를 지원해 주고, 사용자가 앉기나 서기를 할 시에 어깨와 팔에 과도한 힘이 주어지지 않게 하고, 사용자가 걷다가 힘들 경우 앉아서 이동할 수 있으며, 비정형 지역이나 경사로 등에서 안전하게 보행을 보조해주는 보행 보조 시스템의 개발이 요구되고 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 사용자의 앉기와 서기를 안전하고 효율적으로 보조해주고, 사용자가 걷다가 힘들 경우 앉아서 이동할 수 있는 구성된 보행 보조 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

따라서, 본 발명은 사용자의 팔을 얹을 수 있도록 구성된 지지대를 포함하는 조작부; 복수의 바퀴들과, 상기 복수의 바퀴들이 상호 연결되도록 구성된 복수의 구동부 프레임들을 포함하는 구동부; 상기 지지대와 상기 구동부 프레임을 연결하도록 구성된 복수의 지지대 연결 프레임들과, 상기 구동부 프레임과 상기 지지대 연결 프레임을 연결하도록 구성된 복수의 구동부 연결 프레임들을 포함하는 승하부;와 상기 지지대와 상기 구동부 프레임에 연결되어, 상기 사용자가 앉을 수 있도록 구성된 의자를 포함하고, 상기 지지대 연결 프레임은, 길이 조절이 가능하여, 상기 지지대의 높이를 조절할 수 있도록 구성되고, 상기 구동부 연결 프레임은, 길이 조절이 가능하여, 상기 구동부 연결 프레임과 연결된 구동부 프레임의 각도를 조절할 수 있도록 구성된 보행 보조 시스템을 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 조작부는, 상기 지지대의 기울어짐을 측정하도록 구성된 센서부를 포함하는 실시예를 포함한다.

또한, 본 발명은 상기 구동부 연결 프레임은, 상기 센서부에서 측정된 상기 지지대의 기울어짐에 따라, 길이가 조절되도록 구성된 실시예를 포함한다.

또한, 본 발명은 상기 센서부는, 상기 보행 보조 시스템과 상기 사용자 간의 거리를 측정할 수 있도록 구성된 실시예를 포함한다.

또한, 본 발명은 상기 구동부는, 상기 센서부에서 측정된 상기 보행 보조 시스템과 상기 사용자 간의 거리를 이용하여, 상기 보행 보조 시스템과 상기 사용자가 일정한 거리를 유지하도록, 상기 바퀴를 구동하도록 구성된 실시예를 포함한다.

또한, 본 발명은 상기 바퀴는, 모터와 일체화된 형태(In-Wheel Motor) 또는 전방향 구동한 형태(Omni-Wheel)로 구성된 실시예를 포함한다.

또한, 본 발명은 상기 구동부는, 상기 바퀴를 고정시키도록 구성되는 록킹부를 더 포함하는 실시예를 포함한다.

또한, 본 발명은 상기 지지대의 일면에 부착된 가리개를 더 포함하는 실시예를 포함한다.

또한, 본 발명은 상기 조작부는, 상기 지지대의 일면에 부착되며, 상기 사용자가 상기 보행 보조 시스템을 조작할 수 있는 스위치부를 더 포함하는 실시예를 포함한다.

또한, 본 발명은 상기 구동부는, 상기 스위치부에 입력된 방향으로 상기 보행 보조 시스템을 이동시키도록, 상기 바퀴를 구동하도록 구성된 실시예를 포함한다.

또한, 본 발명은 상기 지지대 연결 프레임은, 상기 스위치부에 입력된 상기 보행 보조 시스템의 높이에 따라, 길이가 조절되도록 구성된 실시예를 포함한다.

또한, 본 발명은 상기 조작부는, 상기 지지대의 일면에 부착되며, 상기 사용자가 손으로 잡아, 상기 지지대에 지지하도록 구성된 손잡이를 더 포함하는 실시예를 포함한다.

또한, 본 발명은 상기 의자는, 상기 지지대 또는 상기 구동부 프레임에 연결된 일면이 분리되어, 접을 수 있도록 실시예를 포함한다.

본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 첨부된 청구범위에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명이 속한 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형이 가능하고 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속함을 밝혀둔다.

상기와 같은 구성을 통하여, 본 발명에 따른 보행 보조 시스템은, 사용자의 앉기와 서기를 안전하고 효율적으로 보조하며, 기존의 보행 보조기(Walker)로서의 역할뿐만 아니라, 사용자가 앉은 상태에서도 간단한 조작만으로 이동할 수 있는 효과가 있다. 즉, 기존의 보행 보조기와 탑승형 이동 장치로서의 기능을 함께 갖춘 특징이 있다.

그리고, 본 발명의 보행 보조 시스템은, 사용자의 앉기 또는 서기 시에, 조작부와 의자가 사용자의 무게 중심 이동 방향에 따라 상승하여, 사용자의 어깨와 팔에 쏠리는 힘을 분산시키고, 사용자가 안정적으로 앉거나 일어설 수 있도록 하는 효과가 있다.

그리고, 본 발명의 보행 보조 시스템은, 우천이나 강한 자외선이 있을 경우, 접이식 가리개를 이용하여 사용자를 보호할 수 있다.

그리고, 본 발명의 보행 보조 시스템은, 자이로 센서와 각속도 센서를 통해 보행 보조 시스템의 기울기를 측정하고, 조작부에 연결된 프레임들을 상하로 움직여, 보행 보조 시스템이 비정형지역이나 경사로 등에서 안정적으로 이동할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 보행 보조 시스템은, 사용자가 잠시 걷고 싶을 때, 사용자의 위치를 인식하여 일정 간격을 유지한 채 자율 주행을 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 보행 보조 시스템을 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 보행 보조 시스템의 측면도로, 보행 보조 시스템의 각 구성들을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른, 사용자가 일어선 경우의 보행 보조 시스템을 도시한 측면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 보행 보조 시스템의 앉기 메커니즘을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 보행 보조 시스템의 서기 메커니즘을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른, 사용자가 일어선 경우, 보행 보조 시스템을 기존의 보행 보조기로 이용하는 메커니즘을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 보행 보조 시스템의 앉은 상태에서의 이동 메커니즘을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 보행 보조 시스템의 자율 주행을 설명하기 위한 도면이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세하게 설명한다. 이하 설명에서 동일한 구성 요소에는 설명의 편의상 동일 명칭 및 동일 부호를 부여한다.

본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며 이 경우는 해당되는 발명의 설명부분에서 상세히 그 의미를 기재하였으므로, 단순한 용어의 명칭이 아닌 용어가 가지는 의미로서 본 발명을 파악하여야 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 보행 보조 시스템(10)을 도시한 사시도이다.

본 발명의 보행 보조 시스템(10)은 사용자의 걷기, 앉기, 서기 등의 일상 생활을 지원하고, 이들의 근력을 보조하기 위한 시스템이다.

도면에서 보는 바와 같이, 본 발명의 보행 보조 시스템(10)은, 보행 보조 시스템(10)의 구동을 담당하는 바퀴, 사용자가 몸을 기대거나, 보행 보조 시스템(10)을 조작할 수 있는 지지대, 바퀴와 지지대를 연결하는 복수의 프레임들 등으로 구성될 수 있다.

본 발명의 보행 보조 시스템(10)은, 일반적인 보행 보조기(Walker)와 동일하게, 사용자가 지지대의 핸들을 잡고 밀면서 원하는 방향으로 걸어가는 형태로 동작거나, 전동 모터(Motor) 등에 의해 구동 및 조향이 이뤄지는 형태로 동작할 수 있다. 따라서, 본 발명의 보행 보조 시스템(10)은 기존의 보행 보조기(Walker)의 기능을 포함하여, 구성될 수 있다.

그리고, 본 발명의 보행 보조 시스템(10)은, 사용자가 보행 보조 시스템(10)에 앉아서 이동할 수 있는 기능을 제공한다. 기존의 보행 보조기(Walker)는, 사용자가 일어서서 걷는 경우만을 지원하는 경우가 있으나, 본 발명의 보행 보조 시스템(10)은, 사용자가 보행 보조 시스템(10)을 이용하여 걷다가 힘들 경우, 보행 보조 시스템(10)에 앉아서 이동할 수 있다.

그리고, 본 발명의 보행 보조 시스템(10)은, 사용자의 앉기와 서기를 안전하고 효율적으로 보조해준다. 도면에서 보는 바와 같이, 본 발명의 보행 보조 시스템(10)은, 사용자가 앉을 수 있는 의자를 포함하며, 바퀴와 지지대를 연결하는 복수의 프레임들의 길이가 조절되어, 이들을 조합으로 사용자가 안전하고 효율적으로 앉기와 서기를 보조하는 기능을 포함한다.

그리고, 사용자가 보행 보조 시스템(10)에 앉아서 이동할 때, 평탄한 길이 아닌 경사로나 비정형 지역 등을 이동하는 경우가 발생한다. 이 경우, 본 발명의 보행 보조 시스템(10)은 지지대 또는 지면의 기울어짐을 측정하여, 지지대가 사용자와 수평을 유지하도록 바퀴의 높이를 조절하는 기능을 제공하게 된다. 이로써, 비정형 지역이나 경사로 등에서도, 사용자가 안전하게 이동을 할 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 보행 보조 시스템(10)은, 사용자와 보행 보조 시스템(10) 간의 거리를 인식하여, 사용자가 잠시 걷고 싶을 때, 사용자와 일정 간격을 유지한 채, 자율 주행하는 기능을 제공한다.

전술한 본 발명의 보행 보조 시스템(10)의 기능들은 후술할 보행 보조 시스템(10)의 구성들에 의해 구현될 수 있으며, 이하에서는, 이들의 구성 및 기능 수행 메커니즘에 대하여 자세히 설명하도록 한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 보행 보조 시스템(10)의 측면도로, 보행 보조 시스템(10)의 각 구성들을 설명하기 위한 도면이다.

도 2는 사용자의 안정적이고 효율적인 보행을 지원하는 보행 보조 시스템(10)을 도시한 측면도로, 본 발명의 보행 보조 시스템(10)은 조작부(100), 승하(200), 구동부(300)을 포함하여 구성된다.

우선, 조작부(100)는 사용자가 보행 보조 시스템(10)의 이동 방향 또는 속도 등을 조작하거나, 사용자가 보행 보조 시스템(10)에 기대어 자세를 유지 및 이동할 수 있도록 구성된다.

본 발명의 조작부(100)는 지지대(110), 스위치부(120), 손잡이(130), 센서부(140)를 구비하여 구성된다.

지지대(110)는 본 발명의 보행 보조 시스템(10)의 최상부에 위치하여, 사용자가 팔을 걸칠 수 있도록 구성된다. 본 발명의 지지대(110)는, 도 1에서 보는 바와 같이, 사용자의 팔을 자연스럽게 걸칠 수 있도록 하는 "U" 형태의 지지대로 구성될 수 있다. 다만, 본 발명의 지지대(110)의 형태는, 사용자의 몸을 자연스럽게 지지할 수 있는 여러 형태로 구현할 수 있음은 자명하다.

스위치부(120)는 지지대(110)의 상단 일면에 부착되어, 사용자가 보행 보조 시스템(10)을 조작할 수 있는 조작 스위치로 구성된다. 일례로, 본 발명의 스위치부(120)는 조이스틱(Joystick)이나, 각종 센서 등을 이용한 컴플라이언스 제어부(Compliance Controller)로 구성될 수 있다. 구체적으로, 사용자는 스위치부(120)를 이용하여, 보행 보조 시스템(10)의 이동 방향 또는 속도 등을 조절하거나, 지지대(110)의 높이를 조절할 수 있다.

따라서, 사용자는 지지대(110) 또는 스위치부(120)를 통해, 보행 보조 시스템(10)을 조작할 수 있다. 일례로, 사용자는 지지대(110)를 밀어, 보행 보조 시스템(10)의 이동 방향 및 속도를 조절할 수 있으며, 스위치부(120)의 조이스틱을 조정하여, 보행 보조 시스템(10)의 이동 방향 및 속도를 조절할 수 있다.

손잡이(130)는 지지대(110)의 상단 일면에 부착되어, 사용자가 손으로 잡아 지지대(110)에 지지할 수 있게 한다. 사용자가 손잡이(130)를 손으로 잡아, 보행 보조 시스템(10)을 구속하는 것이다.

센서부(140)는 지지대(110)의 일면에 부착되어, 지지대(110) 또는 지면의 기울어짐을 측정하도록 구성된다. 본 발명의 센서부(140)는 보행 보조 시스템(10)이 위치하는 지면의 기울어짐을 측정할 수 있다. 일례로, 본 발명의 센서부(140)는 자이로(Gyro) 센서 또는 각속도 센서로 구성될 수 있다.

또한, 본 발명의 센서부(140)는, 보행 보조 시스템(10)과 사용자 간의 거리를 측정하도록 구성된다. 사용자에 소지하는 센서와의 통신을 통해, 보행 보조 시스템(10)과 사용자의 위치를 파악하게 되는 것이다.

승하부(200)는 조작부(100)와 구동부(300)를 연결하여, 보행 보조 시스템(10)을 지지하는 메인 몸체 부분으로, 본 발명의 승하부(200)는 지지대 연결 프레임(210,220)과 구동부 연결 프레임(230)을 포함하여 구성된다.

지지대 연결 프레임(210,220)은 조작부(100)의 지지대(110)와 구동부(300)를 연결하는 복수의 프레임으로 구성된다. 구체적으로, 본 발명의 지지대 연결 프레임(210,220)은 조작부(100)의 지지대(110)와 구동부(300)의 구동부 프레임(310)을 연결하는 프레임으로 구성되어, 지지대(110)를 고정시키는 역할을 한다.

그리고, 본 발명의 지지대 연결 프레임(210,220)은, 도면에서 보는 바와 같이, 지지대(110)의 전면을 받치는 제 1 지지대 연결 프레임(210)과, 지지대(110)의 중후면을 받치는 제 2 지지대 연결 프레임(220)으로 구성되며, 각각 사선으로 지지대(110)와 연결되도록 구성된다. 따라서, 지지대(110)는 지면과 수평으로 고정될 수 있다.

또한, 본 발명의 지지대 연결 프레임(210,220)은 길이 조절이 가능하도록 구성된다. 일례로, 지지대 연결 프레임(210,220)은 슬라이딩 방식 또는 리니어 엑츄에이터(Linear Actuator)로 구성되어, 자체 길이를 조절할 수 있도록 구성된다.

지지대 연결 프레임(210,220)의 길이가 조절되면, 지지대(110)의 높이를 변하게 된다. 따라서, 사용자가 스위치부(120)를 통해, 지지대(110)의 높이를 조작하면, 승하부(220)의 지지대 연결 프레임(210,220)의 길이가 조절되어, 지지대(110)의 높이가 변하게 되는 것이다.

이에 따라, 본 발명의 보행 보조 시스템(10)은, 사용자의 키에 맞춰 보행 보조 시스템(10)의 높이를 조절할 수 있으며, 사용자의 앉기와 서기 등의 동작을 지원할 수 있게 된다.

구동부 연결 프레임(230)은, 도면에서 보는 바와 같이, 제 2 지지대 연결 프레임(220)과 구동부(300)의 구동부 프레임(310)을 연결하는 프레임으로 구성된다.

그리고, 지지대 연결 프레임(210,220)과 마찬가지로, 본 발명의 구동부 연결 프레임(230)은 길이 조절이 가능하도록 구성된다. 일례로, 구동부 연결 프레임(230)은 슬라이딩 방식 또는 리니어 엑츄에이터(Linear Actuator)로 구성되어, 자체 길이를 조절할 수 있도록 구성된다.

구동부 연결 프레임(230)의 길이가 조절되면, 구동부 연결 프레임(230)과 연결된 구동부 프레임(310)의 위치가 변하게 된다. 일례로, 구동부 연결 프레임(230)의 길이가 짧아지면, 구동부 연결 프레임(230)과 연결된 구동부 프레임(310)이 위로 올라가게 되고, 구동부 연결 프레임(230)의 길이가 길어지면, 구동부 연결 프레임(230)과 연결된 구동부 프레임(310)이 아래로 내려가게 된다. 즉, 구동부 프레임(310)의 지면과의 각도가 변하게 되는 것이다. 이에 따라, 구동부 프레임(310)에 연결된 바퀴(320)의 높이도 변하게 된다.

구동부(300)는 보행 보조 시스템(10)의 이동을 담당하게 되며, 구동부(300)는 복수의 구동부 프레임(310), 복수의 바퀴(320)와 록킹부(330)를 구비하여 구성된다.

구동부 프레임(310)은 승하부(200)의 지지대 연결 프레임(210,220) 또는 구동부 연결 프레임(230)의 일측에 고정되는 복수의 프레임으로 구성된다. 본 발명의 구동부 프레임(310)의 프레임 다른 일측에는 구동부 프레임(310) 또는 바퀴(320)가 부착될 수 있다.

보행 보조 시스템(10)의 안정적인 이동을 위하여, 구동부 프레임(310)은 구동부(300)의 전면을 향해 기울어진 프레임과 구동부(300)의 후면을 향해 기울어진 프레임으로 구성되어, 각각의 일측에는 바퀴(320)가 부착될 수 있다.

바퀴(320)는 보행 보조 시스템(10)을 이동시키는 바퀴로 구성되어, 구동부 프레임(310)의 일측에 부착된다. 본 발명의 바퀴(320)는 모터와 일체화된 형태(In-Wheel Motor)의 바퀴로 구성될 수 있으며, 일정 각도 내에서 전방향 구동한 형태(Omni-Wheel)의 바퀴로도 구성될 수 있다. 이에 따라, 사용자는 보행 보조 시스템(10)의 구동과 제어를 동시에 가능하게 되어, 사용자의 이동 효율성을 극대화할 수 있다.

록킹부(330)는 바퀴(320)에 부착되어, 바퀴(320)를 움직이지 못하도록 고정시키는 역할을 담당한다. 록킹부(330)는 모든 바퀴부(320)에 부착될 수 있으나, 구동부(300)의 전면 바퀴부(320) 또는 후면 바퀴부(320) 한쪽에만 부착될 수 있다. 도면에서는 후면 바퀴부(320) 한쪽에만 부착된 것을 도시하고 있다.

그리고, 본 발명의 보행 보조 시스템(10)은 지지대(110)와 구동부 프레임(310)에 각각 연결되어, 사용자가 앉을 수 있도록 구성된 의자(400)를 포함하여 구성된다. 일례로, 본 발명의 의자(400)는 안장시트로 구성될 수 있으며, 사용자가 보행 중에 휴식을 취하고자 할 때, 앉을 수 있는 자리를 제공하게 된다.

본 발명의 의자(400)는 지지대(110) 또는 구동부 프레임(310)에 연결된 일면이 분리되어, 접을 수 있도록 구성된다. 사용자가 일어서서 이동하는 경우, 의자(400)는 불필요하므로, 이를 분리하여 접을 수 있도록 구성하는 것이다.

그리고, 본 발명의 보행 보조 시스템(10)은 지지대(110)의 일면에 부착되어, 사용자의 햇빛 또는 자외선 등을 차단해주는 가리개(500)를 더 포함하여 구성될 수 있다. 본 발명의 가리개(500) 또한, 사용자가 분리하여 접을 수 있도록 구성될 수 있다. 따라서, 본 발명의 보행 보조 시스템(10)은, 우천이나 강한 자외선이 있을 경우, 접이식 가리개(500)를 이용하여 사용자를 보호할 수 있게 된다.

이상의 도 2는, 보행 보조 시스템(10)의 측면도로, 보행 보조 시스템(10)의 한 측면만을 도시한 것이다. 따라서, 다른 측면에도 도 2에 도시된 구성들과 동일한 구성들이 구비됨은 자명하다 할 것이다.

또한 도 2는, 사용자가 앉은 경우의 보행 보조 시스템(10)을 도시한 도면으로, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른, 사용자가 일어선 경우의 보행 보조 시스템(10)을 도시한 측면도이다.

사용자가 일어선 경우, 본 발명의 지지대(110)는 사용자의 키에 맞도록 높이가 조절되어야 한다. 따라서, 사용자가 일어선 경우에는, 본 발명의 보행 보조 시스템(10)은 지지대 연결 프레임(210,220)의 길이를 조절하여, 지지대(110)의 높이를 사용자의 키에 맞도록 조절하게 된다.

사용자가 일어선 경우, 도면과 같이, 지지대 연결 프레임(210,220)의 길이가 길어지게 되며, 지지대 연결 프레임(210,220)의 길어진 길이 만큼, 지지대 연결 프레임(210,220)에 고정된 지지대(110)의 높이도 높아지게 되는 것이다.

따라서, 사용자는 사용자의 키에 맞춰진 지지대(110)에 몸을 지지하고, 보행 보조 시스템(10)을 조작 또는 구동하는 것이다.

이상에서는 본 발명의 보행 보조 시스템(10)의 구성에 대하여 설명하였다. 이하에서는, 전술한 본 발명의 보행 보조 시스템(10)의 구성들을 통해, 사용자에게 제공할 수 있는 보행 보조 시스템(10)의 기능들의 메커니즘에 대하여 자세히 설명하도록 한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 보행 보조 시스템(10)의 앉기 메커니즘을 설명하기 위한 도면이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 보행 보조 시스템(10)의 서기 메커니즘을 설명하기 위한 도면이다.

본 발명의 보행 보조 시스템(10)의 앉기와 서기의 메커니즘은 상호 반대로 동작하므로, 본 명세서에서는 보행 보조 시스템(10)의 서기 메커니즘을 기준으로 설명하도록 한다.

우선, 본 발명의 보행 보조 시스템(10)은, 앉기 또는 서기 동작을 수행하기 전에, 가리개(500)는 접어서 고정시킬 수 있다.

사용자는 스위치부(120)를 조작하여, 보행 보조 시스템(10)에 서기 동작의 명령을 입력하게 된다. 일례로, 사용자는 지지대(110)에 손과 팔꿈치를 지지한 상태에서, 스위치 버튼의 조작이나 음성 인식을 통해, 일어서기에 대한 명령을 할 수 있다.

그리고, 본 발명의 보행 보조 시스템(10)은, 승하부(200)의 제어에 의해, 지지대 연결 프레임(210, 220)의 길이를 길게 조절한다. 지지대 연결 프레임(210, 220)의 길이가 길어짐에 따라, 지지대 연결 프레임(210, 220)에 고정된 지지대(110)의 높이가 상승하게 된다.

본 발명의 지지대 연결 프레임(210, 220)은 지지대(110)에 사선 방향으로 부착되므로, 지지대 연결 프레임(210, 220)의 길이가 길어짐에 따라, 지지대(110)는 사선 방향으로 상승하게 된다. 즉, 지지대(110)는 사용자의 무게 중심의 이동에 연동하여, 앞쪽 사선방향으로 상승하게 되는 것이다.

그리고, 의자(400)는 사용자의 엉덩이를 받쳐 일으켜 세워주면서, 일어서기를 보조할 수 있다. 일례로, 부드럽고 변형 가능한(flexible) 형태로 제작된 의자(400)의 상하에 조인트(joint)를 설치하여, 지지대(110)의 상승시에, 의자(400)는 자연스럽게 펴지면서 사용자의 엉덩이를 자연스럽게 앞으로 밀어 주는 것이다.

본 발명의 보행 보조 시스템(10)의 앉기 메커니즘은 전술한 서기 메커니즘과 반대로 동작하며, 발 거치대(미도시)를 이용하여, 사용자가 완전히 앉은 상태에서 발을 올릴 수 있도록 한다.

따라서, 본 발명의 보행 보조 시스템(10)은, 사용자의 앉기 또는 서기 시에, 지지대(110)와 의자(400)가 사용자의 무게 중심 이동 방향에 따라 이동하게 되므로, 사용자의 어깨와 팔에 쏠리는 힘을 분산되고, 사용자가 안정적으로 앉거나 일어설 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 보행 보조 시스템(10)은, 사용자의 앉기와 서기를 보조하는 경우, 록킹부(330)에 의해 바퀴(320)를 고정시켜, 사용자가 뒤로 밀리지 않도록 지지할 수 있다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른, 사용자가 일어선 경우, 보행 보조 시스템(10)을 기존의 보행 보조기(Walker)로 이용하는 메커니즘을 설명하기 위한 도면이다.

사용자의 일어서기 동작이 끝난 후에, 사용자는 보행을 위해서, 뒤로 돌아선 후에, 지지대(110)에 손과 팔을 걸치고 이동할 수 있다.

이 경우, 본 발명의 보행 보조 시스템(10)은 기존의 보행 보조기(Walker)와 같이, 모터가 아닌 사용자의 힘으로 이동할 수 있게 된다.

또한, 사용자는 일어서서 이동하는데 불필요한 의자(400)를 접어 위로 걸친 후에 이동할 수 있다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 보행 보조 시스템(10)의 앉은 상태에서의 이동 메커니즘을 설명하기 위한 도면이다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 보행 보조 시스템(10)은, 사용자가 보행 보조 시스템(10)에 앉아서 이동할 수 있는 기능을 제공한다. 기존의 보행 보조기(Walker)는, 사용자가 일어서서 걷는 경우만을 지원하는 경우가 있으나, 본 발명의 보행 보조 시스템(10)은, 사용자가 보행 보조 시스템(10)을 이용하여 걷다가 힘들 경우, 보행 보조 시스템(10)에 앉아서 이동할 수 있다.

그리고, 사용자가 보행 보조 시스템(10)에 앉아서 이동할 때, 평탄한 길이 아닌 경사로나 비정형 지역 등에서 이동하는 경우가 발생한다. 이 경우, 본 발명의 보행 보조 시스템(10)은 지지대(110) 또는 지면의 기울어짐을 측정하여, 지지대(110)가 지면과 수평을 유지하도록 바퀴의 높이를 조절하는 기능을 제공하게 된다. 이로써, 비정형 지역이나 경사로 등에서도, 사용자가 안전하게 보행을 할 수 있게 된다.

우선, 도 (a)는 사용자가 앉은 상태를 도시한 도면이다. 전술한 본 발명의 보행 보조 시스템(10)의 앉기 메커니즘을 통하여, 사용자가 보행 보조 시스템(10)에 앉은 것이다. 이 상태에서 사용자는 스위치부(120)를 조작하여, 보행 보조 시스템(10)의 이동을 조작하게 된다.

그리고, 도 (b)는 본 발명의 보행 보조 시스템(10)이 오르막길을 이동하는 경우를 도시한 도면이다. 보행 보조 시스템(10)이 오르막길을 이동하는 경우에, 이동 방향에 위치한 바퀴(320)는 오르막의 경사에 따라, 높이가 올라가게 된다.

이때, 본 발명의 구동부 연결부 프레임(230)은 오르막 높이에 따라, 길이가 조절된다. 우선, 센서부(140)는 지면의 경사 각도 또는 지면과 지지대(110)와의 거리를 측정하게 된다. 그리고, 측정된 지면의 경사 각도에 맞춰, 구동부 연결부 프레임(230)의 길이를 줄여, 이동 방향에 위치한 바퀴(320)의 높이를 오르막의 높이에 맞추는 것이다. 이에 따라, 사용자가 팔과 어깨를 지지하고 지지대(110)는 경사에 의해 기울어지지 않고, 사용자와 수평을 유지할 수 있게 된다.

또한, 도 (c)는 본 발명의 보행 보조 시스템(10)이 내리막길을 이동하는 경우를 도시한 도면이다. 보행 보조 시스템(10)이 내리막길을 이동하는 경우에, 이동 방향에 위치한 바퀴(320)는 내리막의 경사에 따라, 높이가 내려가게 된다.

이때, 본 발명의 구동부 연결부 프레임(230)은 내리막 높이에 따라, 길이가 조절된다. 우선, 센서부(140)는 지면의 경사 각도 또는 지면과 지지대(110)와의 거리를 측정하게 된다. 그리고, 측정된 지면의 경사 각도에 맞춰, 구동부 연결부 프레임(230)의 길이를 늘려, 이동 방향에 위치한 바퀴(320)의 높이를 내리막의 높이에 맞추는 것이다. 이에 따라, 사용자가 팔과 어깨를 지지하고 지지대(110)는 경사에 의해 기울어지지 않고, 사용자와 수평을 유지할 수 있게 된다.

따라서, 본 발명의 보행 보조 시스템(10)은, 자이로(Gyro) 센서와 각속도 센서를 통해 보행 보조 시스템(10)의 지지대(110)와 지면의 기울기를 측정하고, 구동부 연결부 프레임(230)을 상하로 움직여, 지지대(110)가 사용자와 수평을 유지할 수 있도록 한다. 따라서, 본 발명의 보행 보조 시스템(10)은, 비정형지역이나 경사로 등에서도 사용자의 자세가 기울어지지 않아, 안정적으로 이동할 수 있는 효과를 있다.

또한, 본 발명의 보행 보조 시스템(10)은, 사용자가 서서 이동 시에 피곤하면, 앉아서 쉬거나, 바로 그 상태로 이동할 수 있으므로, 이동 시간을 단축할 수 있다.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 보행 보조 시스템의 자율 주행을 설명하기 위한 도면이다.

본 발명의 보행 보조 시스템(10)은, 사용자와 보행 보조 시스템(10) 간의 위치를 인식하여, 사용자가 잠시 걷고 싶을 때, 사용자와 일정 간격을 유지한 채, 자율 주행하는 기능을 제공한다.

우선, 사용자는 사용자의 위치 정보를 전송할 수 있는 위치 센서(600)를 소지하고, 본 발명의 센서부(140)는 사용자가 소지한 위치 센서(600)와의 통신을 통해, 사용자와 보행 보조 시스템(10) 간의 거리를 측정하도록 구성된다.

본 발명의 보행 보조 시스템(10)은, 사용자가 스위치부(120)를 통해 자율 주행의 명령을 입력하면, 센서부(140)를 통해 사용자와 보행 보조 시스템(10) 간의 거리를 측정한다.

그리고, 본 발명의 보행 보조 시스템(10)은, 기저장된 사용자와의 일정 거리를 유지하기 하기 위하여, 구동부(300)를 제어하여, 보행 보조 시스템(10)을 이동시키게 된다.

즉, 측정된 사용자와 보행 보조 시스템(10) 간의 거리가, 기저장된 사용자와의 일정 거리보다 먼 경우, 보행 보조 시스템(10)은 보행 보조 시스템(10)을 사용자 방향으로 이동시킨다. 반대로, 측정된 사용자와 보행 보조 시스템(10) 간의 거리가, 기저장된 사용자와의 일정 거리보다 가까운 경우에는, 보행 보조 시스템(10)은 보행 보조 시스템(10)을 정지시키는 것이다.

이에 따라, 본 발명의 보행 보조 시스템(10)은, 사용자가 잠시 걷고 싶을 때, 사용자와 일정 간격을 유지한 채, 자율 주행하는 기능을 제공하게 되는 것이다.

상기에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

Claims (13)

1. 사용자의 팔을 얹을 수 있도록 구성된 지지대를 포함하는 조작부;
   복수의 바퀴들과, 상기 복수의 바퀴들이 상호 연결되도록 구성된 복수의 구동부 프레임들을 포함하는 구동부;
   상기 지지대와 상기 구동부 프레임을 연결하도록 구성된 복수의 지지대 연결 프레임들과, 상기 구동부 프레임과 상기 지지대 연결 프레임을 연결하도록 구성된 복수의 구동부 연결 프레임들을 포함하는 승하부;와
   상기 지지대와 상기 구동부 프레임에 연결되어, 상기 사용자가 앉을 수 있도록 구성된 의자를 포함하고,
   상기 지지대 연결 프레임은, 길이 조절이 가능하여, 상기 지지대의 높이를 조절할 수 있도록 구성되고,
   상기 구동부 연결 프레임은, 길이 조절이 가능하여, 상기 구동부 연결 프레임과 연결된 구동부 프레임의 각도를 조절할 수 있도록 구성된 보행 보조 시스템.
2. 상기 제 1 항에 있어서,
   상기 조작부는,
   상기 지지대의 기울어짐을 측정하도록 구성된 센서부를 포함하는 보행 보조 시스템.
3. 상기 제 2 항에 있어서,
   상기 구동부 연결 프레임은,
   상기 센서부에서 측정된 상기 지지대의 기울어짐에 따라, 길이가 조절되도록 구성된 보행 보조 시스템.
4. 상기 제 2 항에 있어서,
   상기 센서부는,
   상기 보행 보조 시스템과 상기 사용자 간의 거리를 측정할 수 있도록 구성된 보행 보조 시스템.
5. 상기 제 4 항에 있어서,
   상기 구동부는,
   상기 센서부에서 측정된 상기 보행 보조 시스템과 상기 사용자 간의 거리를 이용하여, 상기 보행 보조 시스템과 상기 사용자가 일정한 거리를 유지하도록, 상기 바퀴를 구동하도록 구성된 보행 보조 시스템.
6. 상기 제 1 항에 있어서,
   상기 바퀴는,
   모터와 일체화된 형태(In-Wheel Motor) 또는 전방향 구동한 형태(Omni-Wheel)로 구성된 보행 보조 시스템.
7. 상기 제 1 항에 있어서,
   상기 구동부는,
   상기 바퀴를 고정시키도록 구성되는 록킹부를 더 포함하는 보행 보조 시스템.
8. 상기 제 1 항에 있어서,
   상기 지지대의 일면에 부착된 가리개를 더 포함하는 보행 보조 시스템.
9. 상기 제 1 항에 있어서,
   상기 조작부는,
   상기 지지대의 일면에 부착되며, 상기 사용자가 상기 보행 보조 시스템을 조작할 수 있는 스위치부를 더 포함하는 보행 보조 시스템.
10. 상기 제 9 항에 있어서,
    상기 구동부는,
    상기 스위치부에 입력된 방향으로 상기 보행 보조 시스템을 이동시키도록, 상기 바퀴를 구동하도록 구성된 보행 보조 시스템.
11. 상기 제 9 항에 있어서,
    상기 지지대 연결 프레임은,
    상기 스위치부에 입력된 상기 보행 보조 시스템의 높이에 따라, 길이가 조절되도록 구성된 보행 보조 시스템.
12. 상기 제 1 항에 있어서,
    상기 조작부는,
    상기 지지대의 일면에 부착되며, 상기 사용자가 손으로 잡아, 상기 지지대에 지지하도록 구성된 손잡이를 더 포함하는 보행 보조 시스템.
13. 상기 제 1 항에 있어서,
    상기 의자는,
    상기 지지대 또는 상기 구동부 프레임에 연결된 일면이 분리되어, 접을 수 있도록 구성된 보행 보조 시스템.

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