KR20180094218A - Driving Equipment of Wheelchairs using Smartphone Body Motions - Google Patents
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Abstract
Description
조이스틱은 조작이 직관적이고 간단하여 전동휠체어 운전에 많이 사용되고 있다. 그러나 몸이 불편하거나 허약한 사람들은 손을 내밀어 조이스틱을 조작하는 것조차 힘든 경우가 있다. 또 전동휠체어에 노약자나 장애인이 타고 있을 때 보호자가 전동휠체어를 운전해야 할 경우가 있다. 그러나 보호자가 전동휠체어 사용자 대신에 조이스틱을 조작하는 것이 쉽지 않다. 본 발명에서는 조이스틱과 함께 스마트폰 몸체의 다양한 움직임을 통하여 전동휠체어를 좀 더 쉽고 편안하게, 또 안전하게 운전하는 것에 관한 것이다.The joystick is intuitive and simple to operate and is widely used in electric wheelchair operation. However, people with discomfort or weakness may find it difficult to manipulate the joystick by reaching out. In addition, a guardian may have to drive an electric wheelchair when an elderly or disabled person is riding on an electric wheelchair. However, it is not easy for a guardian to operate a joystick instead of an electric wheelchair user. The present invention relates to the operation of an electric wheelchair more easily, comfortably and safely through various movements of the smartphone body together with a joystick.
몸이 불편하고 판단력이나 민첩성이 떨어진 노약자나 장애인들을 위해서 전동휠체어를 좀 더 쉽고 편하고 안전하게 운전할 수 있는 장치 개발이 중요하다. 지금까지 개발된 운전 장치 중에서 조이스틱이 가장 보편적으로 많이 사용되고 있다. 또 손의 움직임이 불편하여 조이스틱을 사용하기 어려운 사람들을 위하여 다양한 스마트 인지 및 운전 장치들도 개발되어 있다. 사용자의 눈동자의 움직임을 통해서, 또는 사용자의 뇌파를 측정하여 사용자의 의지를 인식하고 전동휠체어를 운전할 수 있는 장치들이 개발되고 있다.It is important to develop a device that makes it easier, easier, and safer to operate an electric wheelchair for the elderly or handicapped who are uncomfortable, disoriented and agile. Joystick is the most commonly used operating device among the devices developed so far. Various smart recognition and operation devices have also been developed for those who have difficulty using the joystick due to the inconvenience of their hand movements. Apparatuses are being developed that can operate the electric wheelchair by recognizing the user's will by measuring the user's brain waves through the movement of the user's eyes.
조이스틱을 충분히 사용할 수 있지만, 때로는 손을 내밀어 장시간 휠체어를 운전하기가 힘 든 경우가 있다. 편안히 앉은 상태에서 간단한 조작만으로 휠체어를 손쉽게 운전할 수 있으면 대단히 편리할 것이다. 또 휠체어 사용자는 휠체어에 가만히 앉아 있고 보호자가 전동휠체어에서 약간 떨어져서 사용자 대신에 간단한 조작만으로 휠체어를 운전을 할 수 있으면 매우 편리할 것이다. You can use the joystick fully, but sometimes it is difficult to reach the wheelchair for a long time by reaching out. It would be very convenient if you can easily operate the wheelchair with a simple operation while sitting comfortably. It would also be very convenient for a wheelchair user to sit still in a wheelchair and a guardian away from an electric wheelchair to drive a wheelchair with a simple operation on behalf of the user.
최근 많은 사람들은 스마트폰을 사용하고 있다. 스마트폰에는 스마트폰의 편리한 사용을 위해 중력가속도계, 자이로스코프 등 각종 센서 및 신호처리장치가 내장되어 있다. 본 발명은 조이스틱과 함께 각종 센서와 신호처리장치가 내장된 스마트 폰 몸체의 움직임을 통하여 전동휠체어를 운전하는 방법에 관한 것이다. Many people are using smartphones recently. The smartphone has various sensors and signal processing devices such as a gravitational accelerometer and gyroscope for convenient use of smartphones. The present invention relates to a method of operating an electric wheelchair through movement of a smartphone body having various sensors and signal processing devices together with a joystick.
스마트폰에는 중력가속도계, 선가속도계, 자이로스코프 등의 고가 센서들이 내장되어 있다. 스마트폰에 내장되어 있는 센서를 통하여 3차원 공간에서 스마트폰 몸체의 움직임을 측정할 수 있다. 만약 스마트폰 몸체의 움직임을 통하여 전동휠체어의 운전 방향 및 속도를 나타낼 수 있다면 스마트폰의 몸체 움직임을 통하여 전동휠체어를 운전할 수 있을 것이다.Smartphones include high-end sensors such as gravitational accelerometers, linear accelerometers, and gyroscopes. The sensor built in the smartphone can measure the movement of the body of the smartphone in a three-dimensional space. If the movement direction and speed of the electric wheelchair can be represented through the movement of the body of the smartphone, the electric wheelchair can be operated through the movement of the body of the smartphone.
사용자가 휠체어의 운전 방향과 운전 속도 등을 직관적으로 표현할 수 있는 스마트폰 몸체의 특정한 움직임을 사전에 약속하는 것이 필요하다. 그 다음으로는 사전에 약속된 스마트폰 몸체의 특정한 움직임을 스마트폰에 내장된 센서를 통하여 인식하는 것이 필요하다. 인식된 스마트폰 몸체의 특정한 움직임에 따라 전동휠체어를 구동할 수 있는 구동제어장치가 필요하다. It is necessary to promise the specific movement of the smartphone body that the user can intuitively express the driving direction and the operation speed of the wheelchair in advance. Next, it is necessary to recognize the predetermined movement of the predetermined smartphone body through the sensor built in the smartphone. A driving control device capable of driving an electric wheelchair according to a specific movement of the recognized smartphone body is needed.
판단력과 민첩성이 떨어지는 노약자나 장애인이 사용하는 전동휠체어 운전을 위해서는 다양한 안전장치가 필요하다. 사용상의 편리를 위해 다양한 운전 장치가 개발될 수 있지만, 안전성이 먼저 담보되어야 한다. 스마트폰 몸체의 움직임을 통해 휠체어를 운전할 수 있지만, 사용자의 안전을 강화할 수 있어야 한다.A variety of safety devices are needed to operate electric wheelchairs used by elderly or disabled people with poor judgment and agility. Various operating devices can be developed for ease of use, but safety must be secured first. The movement of the smartphone body can drive the wheelchair, but it should be able to enhance the safety of the user.
스마트폰에 내장된 각종 센서를 사용하여 스마트폰 몸체의 움직임을 인식한다. 센서로부터 측정된 스마트폰 몸체 움직임의 데이터를 읽고 유무선 통신을 통하여 데이터를 전송할 수 있는 스마트폰의 앱 개발이 필요하다. 전송되어온 측정 데이터를 수신하여 스마트폰 몸체의 움직임을 파악하고 사전에 약속된 규칙에 따라 전동휠체어를 구동을 제어할 수 있는 구동제어장치가 필요하다. 스마트폰 몸체 움직임을 통한 휠체어 운전에서 발생할 수 있는 다양한 안전문제를 보완할 수 있는 시스템을 강구해야 한다. It recognizes the movement of the body of the smartphone by using various sensors built in the smartphone. It is necessary to develop smartphone app that can read data of smartphone body movement measured from sensor and transmit data through wired / wireless communication. There is a need for a drive control device capable of receiving the transmitted measurement data to grasp the movement of the smartphone body and to control the driving of the electric wheelchair according to predetermined rules. A system that can compensate for various safety problems that may occur in wheelchair operation through smartphone body movement should be devised.
조이스틱 장치는 매우 직관적이고 조작이 편리한 장치로서 휠체어 운전 장치로서 많이 사용되고 있다. 그러나 손을 내밀어 조이스틱조차 운전하기 어려운 경우나 장시간 운전해야 하는 경우, 또 보호자가 약간 떨어진 거리에서 휠체어를 대신 운전해야 하는 경우에는 좀 더 편리한 유무선 운전 장치가 필요하다. 스마트폰에 내장된 각종 고가의 센서 및 신호처리장치를 활용하면 스마트폰 몸체의 움직임을 실시간으로 파악할 수 있다. 본 발명을 통해서 휠체어 사용자는 휠체어에 가만히 앉아서 손 위에 있는 스마트폰 몸체를 움직이면서 전동휠체어를 운전할 수 있어 전동휠체어를 매우 손쉽고 편리하게 운전할 수 있다. 뿐만 아니라 보호자도 전동휠체어에서 약간 떨어진 거리에서 스마트폰 몸체의 움직임을 통하여 전동휠체어를 운전할 수 있어 휠체어 운전이 매우 편리해 질 수 있다. 이와 함께 스마트폰 몸체의 움직임을 통한 휠체어 운전에서 발생할 수 있는 다양한 안전문제를 조이스틱 장치를 통한 휠체어 운전과 함께 사용하여 서로 보완할 수 있다. The joystick device is very intuitive and easy to operate and is widely used as a wheelchair operation device. However, if you need to operate your joystick for a long time, or if you need to operate a wheelchair at a slightly distance away, you need a more convenient wired / wireless operating device. By using various expensive sensors and signal processing devices built in the smartphone, the movement of the smartphone body can be grasped in real time. According to the present invention, a user of a wheelchair can sit on a wheelchair and operate an electric wheelchair while moving a smartphone body on the hand, so that an electric wheelchair can be operated very easily and conveniently. In addition, a guardian can drive an electric wheelchair through the movement of the smartphone body at a distance from the electric wheelchair, so that the wheelchair operation can be very convenient. In addition, various safety problems that may occur in the wheelchair operation through the movement of the smartphone body can be complemented by using the wheelchair operation through the joystick device.
그림 1은 스마트폰 몸체의 3축 회전 움직임의 모습을,
그림 2는 스마트폰에 내장된 중력가속도계에서 측정된 3축 중력가속도 신호의 모습을,
그림 3은 스마트폰 몸체의 움직임을 통해 휠체어를 운전할 수 있는 시스템의 구성을,
그림 4는 스마트폰 몸체의 움직임에 따른 휠체어 운전시스템의 작동 절차를,
그림 5는 휠체어의 전진, 후진, 정지를 위한 스마트폰 몸체의 움직임 모습의 예를,
그림 6은 휠체어의 좌향 운전, 우향 운전을 위한 스마트폰 몸체의 움직임 모습의 예를,
그림 7은 휠체어의 좌향 운전, 우향 운전을 위한 스마트폰 몸체의 또 다른 움직임 모습의 예를,
각각 나타내고 있다.Figure 1 shows the three-axis rotation of the smartphone body,
Figure 2 shows the 3-axis gravitational acceleration signal measured in the gravitational accelerometer built in the smartphone,
Figure 3 shows the configuration of a system capable of driving a wheelchair through the movement of the smartphone body,
Figure 4 shows the operation procedure of the wheelchair driving system according to the movement of the smartphone body,
Figure 5 shows an example of the movement of the smartphone body for advancing, reversing, and stopping the wheelchair,
Figure 6 shows an example of the movement of the smartphone body for leftward and rightward driving of a wheelchair,
Figure 7 shows an example of another movement of the smartphone body for rightward and leftward driving of a wheelchair,
Respectively.
그림 1은 스마트폰 몸체의 회전 움직임에 대한 설명이 나와 있다. 스마트폰 몸체가 각각 x, y, z 축을 중심으로 각각 회전할 때 각축에 대한 중력가속도 등의 크기가 달라진다. 각축에서 측정된 중력가속도의 크기를 통해 스마트폰 몸체의 움직임을 알 수 있다. 스마트폰에서 스마트폰 몸체 평면의 짧은 가로 방향을 x축이라 하고, 평면의 긴 세로 방향을 y축이라 하며, 두께 방향을 z축이라 잡는다. 이 때 x축을 중심으로 한 회전을 피칭, y축을 중심으로 한 회전을 롤링, z축을 중심으로 한 회전을 요잉이라고 표현한다.Figure 1 illustrates the rotation of the smartphone body. When the smartphone body rotates around the x, y, and z axes, respectively, the magnitude of gravitational acceleration vs. each axis changes. The magnitude of the gravitational acceleration measured at each axis indicates the movement of the smartphone body. In a smartphone, the short horizontal direction of the smartphone body plane is referred to as x axis, the long vertical direction of the plane is referred to as y axis, and the thickness direction is referred to as z axis. At this time, the rotation around the x-axis is pitching, the rotation about the y-axis is rolling, and the rotation about the z-axis is expressed as yawing.
그림 2는 스마트 폰에 설치된 앱(App)을 통하여 측정된 중력가속도 신호를 보여주고 있다. 스마트 폰에 내장된 중력가속도계는 중력가속도를 3축 방향으로 측정한다. 3축 방향의 중력가속도의 크기를 각각 계산하면 스마트폰 몸체의 피칭, 롤링, 요잉 방향의 회전 각도를 계산할 수 있다. 3축 방향의 중력가속도의 크기를 통하여 휠체어의 피칭, 롤링 및 요잉 방향 등의 어떤 회전도 동시에 계산해 낼 수 있다. 중력가속도는 중력방향을 기준으로 절대적인 기울기 각도를 나타내기 때문에 사용이 편리하다. 3축 방향의 중력가속도가 측정되면 스마트 폰 메모리에 데이터가 기록되는데, 스마트폰 앱을 통해서 저장된 측정 데이터를 수집할 수 있다. 수집된 측정 데이터는 유선을 통해서 혹은 블루투스와 같은 무선을 통해서(250) 휠체어로 전송된다.Figure 2 shows the gravitational acceleration signal measured through the app installed on the smartphone. The gravitational accelerometer built into the smartphone measures gravitational acceleration in three directions. By calculating the magnitude of the gravitational acceleration in the three axial directions, the angle of rotation of the smartphone body in the pitching, rolling and yaw directions can be calculated. Through the magnitude of the gravitational acceleration in the triaxial direction, any rotation such as the pitching, rolling and yawing directions of the wheelchair can be calculated simultaneously. Gravity acceleration is easy to use because it shows an absolute tilt angle with respect to gravity direction. When the gravitational acceleration in the 3-axis direction is measured, the data is recorded in the smartphone memory, and the measured data can be collected through the smartphone app. The collected measurement data is transmitted to the wheelchair through the wired or wireless (250), such as Bluetooth.
그림 3은 스마트폰 몸체의 움직임을 통해 휠체어를 운전할 수 있는 시스템의 구성을 보여주고 있다. 스마트폰 몸체의 회전 방향과 회전 각도의 크기는 3축 방향의 중력가속도의 크기 등을 통하여 계산할 수 있다. 측정된 3축 방향의 움직임은 스마트폰의 앱(220)에 의해 수집되고, 수집된 측정 데이터는 유무선 통신(250)을 통해 휠체어의 구동제어장치(300)로 전송된다. 휠체어 구동제어장치는 전송되어 온 데이터를 통해 스마트폰 몸체의 움직임을 실시간으로 계산할 수 있다. 구동제어장치는 계산된 스마트폰 몸체의 회전 방향 및 회전 각도 등에 따라 모터 드라이버(400)에 구동 신호를 보낸다. 이에 따라 전동휠체어는 운전 방향과 운전 속도가 결정된다. 스마트폰 몸체의 움직임에 따라 전동휠체어는 운전 방향과 운전 속도가 실시간으로 조정할 수 있게 된다.Figure 3 shows the configuration of a system that can drive a wheelchair through the movement of the smartphone body. The magnitude of the rotation direction and rotation angle of the smartphone body can be calculated through the magnitude of the gravitational acceleration in the triaxial direction. The measured three-axis movement is collected by the smartphone's
그림 4는 스마트폰 몸체의 움직임과 조이스틱 장치에 의한 휠체어 운전시스템의 작동 절차를 보여주고 있다. 사용자가 조이스틱 장치에 의해 휠체어를 운전하다가 스마트폰의 몸체의 움직임에 따라 휠체어를 운전하고 싶을 때 스마트폰 앱이나 스마트폰 몸체의 움직임 등을 통해 스마트폰 몸체의 움직임에 따라 운전을 시작한다는 신호를 보낼 수 있다. 구동제어장치는 스마트폰 앱이나 스마트폰 몸체 움직임 등을 통해 스마트폰 몸체의 움직임에 따라 운전을 시작한다는 신호를 받으면, 조이스틱 장치(100) 대신에 스마트폰 몸체의 움직임에 의해 휠체어 운전이 가능하도록 한다(340). 스마트폰 몸체의 움직임에 의한 휠체어 운전이 선택(340)되고 사용자가 스마트폰(200)의 몸체를 움직이면(230) 스마트폰에 설치된 스마트폰 앱(220)은 측정 데이터를 수집(240)하여 유무선 통신(250)을 통하여 전송한다. 구동제어장치(300)는 유무선 통신을 통해 전송되어 온 측정 데이터를 수신(320)하여 스마트폰 몸체의 움직임을 계산(330)하여 휠체어 운전 방향과 운전 속도를 계산(350)한다. 계산된 휠체어 운전 방향과 운전 속도에 따라 모터 드라이버(400)에 지시하고, 휠체어 모터(500)는 작동한다. Figure 4 shows the movement of the smartphone body and the operation procedure of the wheelchair driving system by the joystick device. When the user operates the wheelchair by the joystick device and then wants to operate the wheelchair according to the movement of the body of the smartphone, it sends a signal to start the operation according to the movement of the body of the smartphone through the movement of the smartphone app or the body of the smartphone . When the driving control device receives a signal to start operation according to the movement of the smartphone body through the smartphone application or the movement of the smartphone body, the driving control device enables the wheelchair operation by the movement of the smartphone body in place of the joystick device 100 (340). The operation of the wheelchair by the movement of the smartphone body is selected 340 and when the user moves the body of the
그림 5는 휠체어의 전진, 후진, 정지를 위한 스마트폰 몸체의 피칭 움직임의 예를 보여주고 있다. 스마트폰 몸체를 앞으로 숙이면 전진을 의미하고, 뒤로 숙이면 후진을 의미한다. 스마트폰 몸체가 중력방향과 휠체어 운전방향을 기준으로 수평상태를 유지하면 정지를 의미한다. 스마트폰 몸체를 휠체어 운전 방향을 향하여 앞으로 혹은 뒤로 숙이는 각도의 크기에 따라 전후진 방향의 속도의 크기가 결정된다.Figure 5 shows an example of the pitching movement of the smartphone body for forward, backward, and stop of the wheelchair. Pushing the smartphone body forward means forward, and backward means backward. If the body of the smartphone maintains the horizontal state based on the gravity direction and the direction of the wheelchair operation, it means stop. The magnitude of the velocity in the forward and backward directions is determined according to the magnitude of the angle that the smartphone body is pushed forward or backward toward the wheelchair driving direction.
그림 6은 휠체어의 좌향 운전, 우향 운전을 위한 스마트폰 몸체의 움직임의 예를 보여주고 있다. 스마트폰 몸체를 y축을 중심으로 왼쪽 방향으로 회전하면 왼쪽 방향으로 운전하고, y축을 중심으로 오른쪽 방향으로 회전하면 오른쪽 방향으로 운전한다. y축을 중심으로 오른쪽 혹은 왼쪽 방향의 회전 각도에 따라, 오른쪽 혹은 왼쪽 방향의 운전각도가 변하게 된다.Figure 6 shows an example of the movement of the smartphone body for leftward and rightward driving of a wheelchair. If the smartphone body rotates leftward about the y axis, it operates in the left direction. If it rotates in the right direction about the y axis, it operates in the right direction. the driving angle in the right or left direction changes depending on the rotation angle in the right or left direction about the y-axis.
전후진 주행과 좌우향 운전을 중복시킬 수 있다. 스마트폰의 몸체를 앞으로 숙이면서 왼쪽 방향으로 회전하면 전진 주행하면서 좌측 방향으로 주행한다. 스마트폰의 몸체를 앞으로 숙이면서 오른쪽 방향으로 회전하면 전진 주행하면서 우측 방향으로 주행한다.The forward and backward travel and the left and right operation can be duplicated. When you rotate the left side of the smartphone while pushing the body forward, it travels forward and travels in the left direction. While pushing forward the body of the smart phone and turning to the right direction, it travels forward and travels in the right direction.
그림 7은 휠체어의 좌향 운전, 우향 운전을 위한 스마트폰 몸체의 또 다른 움직임의 예를 보여주고 있다. 스마트폰 몸체를 z축을 중심으로 시계반대 방향으로 회전하면 왼쪽 방향으로 운전하고, z축을 중심으로 시계방향으로 회전하면 오른쪽 방향으로 운전한다. z축을 중심으로 오른쪽 혹은 왼쪽 방향의 회전 각도에 따라, 오른쪽 혹은 왼쪽 방향의 운전각도가 변하게 된다.Figure 7 shows an example of another movement of the smartphone body for left-hand driving and right-hand driving of a wheelchair. If the smartphone body rotates counterclockwise around the z axis, it operates in the left direction. If it rotates clockwise around the z axis, it operates in the right direction. the driving angle in the right or left direction is changed according to the rotation angle in the right or left direction around the z axis.
휠체어 사용자는 휠체어에 매우 편안하게 앉아서 손에 있는 스마트폰 몸체를 여러 방향으로 회전하면서 휠체어를 운전할 수 있다. 특히 휠체어를 매우 장시간 사용해야 할 경우에 손쉽고 편안하게 휠체어를 운전할 수 있다. 또 보호자가 전동휠체어 옆에서 서서 휠체어를 운전할 수 있다. 신체가 매우 허약하여 휠체어를 운전할 수 없는 노약자나 장애인이 휠체어에 앉아 있을 경우 보호자가 휠체어를 대신 운전하여야 한다. 일반적으로 수동 휠체어의 경우에는 보호자가 휠체어를 뒤에서 밀면서 운전을 한다. 그러나 경사를 오르거나 내려갈 때, 또 먼 거리를 움직이거나 거친 도로면을 움직일 때 보호자가 휠체어를 움직이기 매우 힘들다. 만약 전동휠체어를 사용하려고 하면 전동휠체어에 부착된 조이스틱을 통해 운전해야하기 때문에 운전하기가 힘들다. 이런 경우 보호자가 스마트폰을 들고 휠체어를 운전하면 매우 편하고 손쉽게 휠체어 운전이 가능하다. A wheelchair user can sit in a wheelchair very comfortably and drive the wheelchair while rotating the smartphone body in various directions. Especially when wheelchair is used for a very long time, the wheelchair can be operated easily and comfortably. Also, a guardian can stand by an electric wheelchair and drive a wheelchair. If the elderly or the disabled who are unable to drive the wheelchair are physically very weak and sit in the wheelchair, the guardian must operate the wheelchair instead. Generally, in the case of a manual wheelchair, the protector drives the wheelchair from behind. However, it is very difficult for a carer to move a wheelchair when climbing or descending a slope, moving a long distance, or moving a rough road surface. If you want to use an electric wheelchair, you have to drive through the joystick attached to the electric wheelchair, making it difficult to drive. In this case, when a guardian lifts a smartphone and drives a wheelchair, it is very easy and easy to operate the wheelchair.
휠체어 사용자가 침대에 앉아 있고, 휠체어는 멀리 떨어져 있을 경우 스마트폰 몸체의 움직임을 통해 떨어진 거리에 있는 휠체어를 운전할 수 있다. When a wheelchair user is sitting on a bed and a wheelchair is far away, the movement of the smartphone body can drive a wheelchair at a distance.
몸이 불편하여 민첩성이 떨어지고 판단력이 느린 고령자나 장애인이 휠체어를 사용하기 때문에 가장 먼저 고려해야 할 점은 안전문제이다. 특히 스마트폰 몸체의 움직임에 의해 휠체어를 운전할 때 다양한 상황이 발생할 수 있다. 스마트폰은 조이스틱과는 달리 휠체어에 부착되어 있지 않기 때문에 스마트폰을 떨어뜨리거나 사전에 예측하지 못하는 다양한 움직임이 발생할 수 있다. 이런 경우 휠체어 운전은 즉시 중지되고, 조이스틱에 의한 운전으로 전환되는 것이 필요하다. 또 긴급상황이 발생하였을 때 조이스틱을 터치하면 스마트폰 몸체의 움직임에 의한 휠체어 운전은 중지되고 언제든지 조이스틱에 의한 휠체어 운전으로 전환될 수 있어야 한다. 안전을 위해서 조이스틱에 의한 휠체어 운전이 스마트폰 몸체 움직임에 의한 휠체어 운전에 비하여 항상 우선권이 주어져야 한다.The first thing to consider is the safety issue, as elderly people with disabilities and slow-thinking elderly or disabled people use their wheelchairs due to their physical discomfort. In particular, various situations can occur when the wheelchair is operated by the movement of the smartphone body. Unlike a joystick, smartphones are not attached to a wheelchair, so smartphones can be dropped or a variety of unpredictable movements can occur. In this case, the wheelchair operation must be stopped immediately and switched to operation by the joystick. If an emergency occurs, touching the joystick will stop the wheelchair operation due to the movement of the smartphone body and be able to be switched to the wheelchair operation by the joystick at any time. For safety, the operation of the wheelchair by the joystick should always be given priority over the operation of the wheelchair by the movement of the smartphone body.
Claims (7)
스마트폰 몸체의 움직임을 감지할 수 있는 중력가속도계 혹은 자이로스코프 등의 센서가 내장되어 있는 스마트 폰과 ;
스마트폰에 내장된 중력가속도계 혹은 자이로스코프 등의 센서를 통해 스마트폰 몸체의 움직임을 측정한 데이터를 수집하여 유무선 통신을 통해 전송하거나, 스마트폰 몸체 움직임에 의해 휠체어 운전을 시작한다는 신호를 보내거나 각종 기능 등을 설정할 수 있는 스마트폰 앱과 ;
조이스틱 장치나 스마트폰 앱 등을 통하여 데이터를 유무선 통신하는 과정(310, 320)과, 수신된 측정 데이터로부터 스마트폰 움직임을 계산하는 과정(330)과, 조이스틱 장치를 통한 휠체어 운전과 스마트폰 몸체의 움직임에 의한 휠체어 운전을 선택하는 과정(340)과, 조이스틱 장치나 스마트폰 몸체의 움직임에 의해 운전방향과 운전속도 등을 계산하여 모터 드라이버에 지시하는 과정(350) 등을 수행하는 구동제어장치와 ;
구동제어장치의 지시에 따라 작동하는 모터 드라이버(400)와 모터(500) 등으로 구성된 구동 장치 등을 포함하는 휠체어 운전장치
A joystick device capable of controlling a driving direction and an operation speed of a wheelchair;
Smartphone with a smartphone such as a gravitational accelerometer or a gyroscope to sense the movement of the sensor body is built and;
Through sensors such as a gravitational accelerometer or gyroscope built into the smartphone, data that measures the movement of the smartphone body is collected and transmitted through wired / wireless communication, a signal indicating that the wheelchair operation is started due to the movement of the smartphone body, A smartphone app that can set up functions and the like;
(310, 320) for communicating data through a joystick device or a smartphone application, calculating a smartphone movement from the received measurement data (330), a wheelchair operation through the joystick device, the process for selecting the wheelchair operation by the movement 340 and, by movement of the joystick device, or smart phone body by calculating the operation direction and operation speed, and a driving control unit that performs a process 350, such as instructions to the motor driver ;
A motor driver 400 that operates in response to an instruction from the drive control device, a drive device including a motor 500,
스마트폰 앱으로부터 전송되어 온 스마트폰 몸체의 움직임을 측정한 데이터를 사용하여 휠체어의 운전 방향과 운전 속도 등을 제어할 때, 스마트폰 몸체의 피칭 움직임과 피칭 각도를 통하여 휠체어의 전방 및 후방의 운전 방향과 운전 속도 등을 각각 제어하고, 스마트폰 몸체의 롤링 혹은 요잉 움직임과 롤링 혹은 요잉 각도를 통하여 휠체어의 좌측 및 우측 운전 방향과 운전 각도 등을 각각 제어하는 구동제어장치를 포함하는 휠체어 운전장치
In claim 1,
When controlling the driving direction and operation speed of the wheelchair by using the data of the movement of the body of the smartphone transmitted from the smartphone app, it is possible to control the driving direction and the operation speed of the wheelchair by driving the front and rear of the wheelchair through the pitching motion and pitching angle of the smartphone body And a driving control device for controlling the driving direction and the driving angle of the wheelchair through a rolling or yawing motion of the smartphone body and a rolling or yawing angle respectively,
조이스틱 장치로 휠체어를 운전하다가 스마트폰 몸체 움직임에 의해 휠체어 운전으로 전환 될 때, 스마트폰에서 소리가 발생하거나 몸체의 떨림을 통해 스마트폰 몸체 움직임에 의한 휠체어 운전으로 전환됨을 알려주는 구동제어장치를 포함하는 휠체어 운전장치
In claim 1,
And a drive control device for informing that when a wheelchair is operated by a joystick device, when the smartphone is switched to a wheelchair operation by movement of the body of the smartphone, sound is generated in the smartphone or the wheelchair is driven by the smartphone body movement Wheelchair operating device
중력방향과 휠체어 운전방향을 기준으로 스마트폰 몸체의 움직임이 전후, 좌우 방향 운전의 중립상태라고 할 때, 중립상태의 기준을 중심으로 3번 이상 왕복하는 스마트폰 몸체의 움직임이 입력되면 조이스틱 장치에 의한 휠체어 운전이 중지되고, 스마트폰 몸체의 움직임에 의한 휠체어 운전으로 전환시키는 구동제어장치를 포함하는 휠체어 운전장치
In claim 1,
When the movement of the smartphone body is based on the gravity direction and the direction of the wheelchair operation and the movement of the smartphone body is in the neutral state of the forward and backward and left and right directions, And a drive control device for switching the wheelchair operation by the movement of the smartphone body to the wheelchair operation by the wheelchair operation device
스마트폰 앱으로부터 전송되어 온 스마트폰 몸체의 움직임에 따라 휠체어의 운전 할 때 조이스틱 조작 신호가 입력되면 스마트폰 몸체의 움직임에 의한 휠체어 운전을 중지하고 조이스틱 조작에 따라 휠체어를 운전하는 구동제어장치를 포함하는 휠체어 운전장치
In claim 1,
When the joystick operation signal is input when the wheelchair is operated according to the movement of the smartphone body transmitted from the smartphone app, the driving control device for stopping the wheelchair operation by the movement of the smartphone body and operating the wheelchair according to the joystick operation Wheelchair operating device
스마트폰 몸체의 움직임을 분석하여 운전 방향과 운전 속도를 판단하기 어려울 때 스마트폰 몸체의 움직임을 무시하거나, 안전을 위해 휠체어의 운전을 정지시키고 조이스틱 운전으로 전환시킬 수 있는 구동제어장치를 포함하는 휠체어 운전 장치
In claim 1,
A wheelchair including a drive control device capable of ignoring the movement of the smartphone body when the operation direction and the operation speed are difficult to be determined by analyzing the movement of the smartphone body and switching the operation of the wheelchair to the joystick operation for safety, Operating device
스마트폰과 휠체어의 구동제어장치와 통신이 어려울 때 휠체어의 운전을 정지시키고 조이스틱 운전으로 전환시킬 수 있는 구동제어장치를 포함하는 휠체어 운전 장치
In claim 1,
A wheelchair operating device including a driving control device capable of stopping the operation of the wheelchair and switching to joystick operation when communication between the smartphone and the driving control device of the wheelchair is difficult
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