KR20200131574A - 휠체어의 전복 알림 방법, 시스템 및 프로그램 - Google Patents

Abstract

본 발명은 휠체어를 자동으로 구동하기 위한 착탈식 전동 장치에 자이로센서 및 통신부가 구비되고, 자이로센서를 통해 휠체어의 기울기를 실시간으로 감시하여 전복 유무를 판단하여 휠체어가 전복된 경우 전복 알림을 제공하는 휠체어의 전복 알림 방법에 관한 것이다.

Description

휠체어의 전복 알림 방법, 시스템 및 프로그램 {Method, system and program for notify wheelchari rollover}

본 발명은 휠체어의 전복을 알리는 방법, 시스템 및 프로그램에 관한 것이다.

휠체어는 거동이 불편한 사람을 위한 보조 보행 수단으로 이용되는 것으로 바퀴를 구동시키는 방식에 따라 수동식과 전동식으로 구분되며, 수동식 휠체어를 전동화시키기 위한 것으로 휠체어의 크기나 모양과 무관하게 착탈 가능한 착탈식 전동 장치(예컨대, 파워 어시스트)가 본 발명자에 의해 개발되었다.

착탈식 전동 장치를 통해서 수동식 휠체어를 사용하는 사용자의 불편은 감소되었지만, 휠체어가 경사에서 미끄러지거나 충돌이 일어나거나 하는 경우 휠체어가 전복되는 문제는 여전히 남아있다.

특히나, 휠체어는 거동이 불편하거나 걷기가 어려운 사람들이 이용하는 장치이기 때문에, 휠체어의 전복이 발생하는 경우 탑승자에게 사고가 발생할 우려가 있다.

또한, 탑승자가 성인의 경우 주변 사람들에게 도움을 청하거나 스마트폰을 이용하여 신고를 할 수도 있지만, 어린아이나 노약자의 경우 이러한 상황이 어려울 수 있다는 점에서 더 큰 문제가 될 수 있다.

이에, 본 출원인은 휠체어의 전복을 감지함은 물론, 위에서 언급한 문제점들을 해결할 수 있도록 하는 발명을 안출하게 되었다.

대한민국 공개특허공보 제10-2006-0082355호, (2006.07.18)

상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 휠체어를 자동으로 구동하기 위한 착탈식 전동 장치에 자이로센서 및 통신부가 구비되고, 자이로센서를 통해 휠체어의 기울기를 실시간으로 감시하여 전복 유무를 판단하여 휠체어가 전복된 경우 전복 알림을 제공하는 휠체어의 전복 알림 방법에 관한 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 휠체어의 전복 알림 방법은, 자이로센서 및 통신부가 구비된 착탈식 전동 장치가 장착되어 자동으로 구동이 가능한 휠체어의 전복 알림 방법에 있어서, 상기 통신부와 페어링된 사용자 단말 또는 서버가, 상기 휠체어가 하나 이상의 방향으로 전복되는 시뮬레이션이 진행에서, 상기 휠체어가 각 방향으로 전복됨에 따라 센싱되는 상기 자이로센서의 센싱 데이터를 저장하는 단계; 상기 단말 또는 상기 서버가, 상기 센싱 데이터를 기초로 하여 상기 휠체어의 전복 기준을 설정하는 단계; 상기 통신부와 페어링된 탑승자의 단말 또는 서버의 분석부가 상기 통신부를 통해 수신되는 상기 자이로센서의 센싱 데이터를 상기 전복 기준과 매칭하여 실시간 감시하는 단계; 및 상기 탑승자 단말 또는 서버의 알림부가 상기 휠체어의 전복이 감지되는 경우, 해당 탑승자의 보호자로 설정된 보호자의 단말로 전복 알림과 상기 휠체어의 위치 정보를 제공하는 단계를 포함한다.

이 외에도, 본 발명을 구현하기 위한 다른 방법, 다른 시스템 및 상기 방법을 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 기록하는 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체가 더 제공될 수 있다.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 휠체어의 전복을 실시간 감시하여 전복이 감지된 경우, 보호자 단말로 휠체어의 전복 알림과 위치 정보를 제공함으로써, 보호자가 신속하게 대처할 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 휠체어가 전복된 후 일정시간이 경과한 후에도 휠체어의 전복이 복구되지 않았다고 판단되는 경우, 신고센터로 신고를 접수하여 탑승자를 신속하게 구조하도록 하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 휠체어가 전복된 경우, 휠체어의 전복 전, 과정, 후 데이터를 기반으로 시뮬레이션을 실행하여 시뮬레이션 정보를 보호자 단말로 제공하기 때문에, 보호자가 탑승자의 상태를 확인할 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 자이로센서로부터 센싱된 휠체어의 수평 각도가 특정 임계치 이하이거나, 특정 임계치 이상일 경우 해당 경사로가 전복 위험이 있음을 알려, 탑승자에게 주의하도록 하는 효과가 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급된 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 휠체어의 전복 알림 시스템의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 착탈식 전동 장치가 장착된 휠체어의 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 휠체어의 전복 알림 방법의 흐름도이다.
도 4는 휠체어가 경사로를 올라가는 것을 예시한 도면이다.
도 5는 휠체어가 경사로를 내려가는 것을 예시한 도면이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 휠체어의 전복 알림 시스템의 블록도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 착탈식 전동 장치의 예시도이다.
도 9는 착탈식 전동 장치가 휠체어에 설치된 것을 예시한 도면이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 제한되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 도면 부호는 동일한 구성 요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 구성요소들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 비록 "제1", "제2" 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

설명을 시작하기에 앞서 본 명세서에서 사용하는 용어의 의미를 간략히 설명한다. 그렇지만 용어의 설명은 본 명세서의 이해를 돕기 위한 것이므로, 명시적으로 본 발명을 한정하는 사항으로 기재하지 않은 경우에 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 의미로 사용하는 것이 아님을 주의해야 한다.

착탈식 전동 장치(55): 휠체어(50)에 장착되며, 구동 모듈(517)과 모터 등의 부재들을 통해 휠체어(50)의 바퀴(505)가 구르도록 함으로써, 휠체어(50)를 자동으로 움직이게 하는 장치로 파워 어시스트를 의미한다. 본 발명의 실시예에서는 착탈식 전동 장치(55) 내에 자이로센서(60), GPS(70), 통신부(65)가 포함되어 탑승자의 단말과 통신하게 된다. 또한, 다른 실시예로 통신부(65)가 셀룰러가 구비되어 탑승자의 단말을 거치지 않고 서버(100)와 직접 통신할 수도 있다.

휠체어(50)는 상술한 바와 같이 거동이 불편하거나 제대로 걷지 못하는 사람들에게 많은 편의성을 제공하고 있다.

하지만, 휠체어(50)은 바퀴(505)가 달려있는 장치이고, 몸이 불편한 사람들이 이용하는 만큼 경사에서 미끄러지거나 충돌이 일어나는 경우, 휠체어(50)가 전복되는 경우가 종종 발생하고 있다.

이와 같이 휠체어(50) 전복이 발생한 경우, 전복으로 인한 피해가 크기 않거나 탑승자가 성인인 경우 주변 사람들에게 도움을 청하거나 스마트폰을 이용하여 신고를 할 수도 있지만, 이러한 상황이 늘 주어지는 것은 아니다.

또한, 탑승자가 어린이나 노약자인 경우 도움을 요청하는 것조차 어려운 상황이 될 수 있다.

이에, 본 출원인은 수동 휠체어(50)에 장착되어 휠체어(50)를 자동으로 구동하는 착탈식 전동 장치(55) 장치에 자이로센서(60), 통신부(65), GPS(70) 모듈 등을 구비하여 서버(100) 또는 애플리케이션이 휠체어(50)의 상태를 실시간으로 감지하고, 이상이 발생할 경우 탑승자의 보호자에게 실시간 알림을 제공함으로써, 탑승자에게 조치를 취할 수 있도록 하는 발명을 안출하게 되었다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 휠체어(50)의 전복 알림 시스템(10)의 개략도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 착탈식 전동 장치(55)가 장착된 휠체어(50)의 도면이다.

도 1 및 도 2를 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 휠체어(50)의 전복 알림 시스템(10)에 대하여 개략적으로 설명하도록 한다.

착탈식 전동 장치(55)는 휠체어(50)에 장착되며 탑승자의 레버(조종 모듈) 조작에 따라서 모터가 구동되어 바퀴(505)를 회전시키게 된다.

이때, 본 발명의 실시예에서 착탈식 전동 장치(55)는 바퀴(505) 구동을 위한 부재들 이외에도 자이로센서(60), 통신부(65), GPS(70), 경고부(75) 등을 포함한다.

통신부(65)는 탑승자 단말(300)과 블루투스와 같은 근거리 통신으로 페어링되어, 자이로센서(60)의 센싱 데이터를 실시간으로 탑승자 단말(300)로 전송하게 된다.

이때, 탑승자 단말(300)에는 서버(100)에서 제공하는 서비스 애플리케이션이 설치되어 있으며, 서비스 어플리케이션이 수신된 센싱 데이터를 서버(100)로 전송하며, 서버(100)에서는 센싱데이터를 실시간으로 모니터링하여 해당 휠체어(50)의 전복 여부를 분석한다.

또한, 서버(100)는 GPS(70) 모듈을 통해 측정된 위치 정보도 센싱 데이터와 함께 수신하게 된다.

그리고, 서버(100)의 모니터링 결과 해당 휠체어(50)가 전복되었다고 판단되면 탑승자의 보호자 단말(430)로 전복 알림을 제공하여 보호자가 전복 사실을 알 수 있게 하고, 전복의 강도가 임계치 이상이거나 전복된 후 일정시간동안 휠체어(50)가 복구되지 않았다고 판단되면 신고센터에 해당 휠체어(50)에 대한 신고를 접수하여 현장에 출동할 수 있게 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 시스템(10)은 휠체어(50)의 상태를 실시간으로 모니터링하여 보호자에게 알리고, 상황에 따라서 신고센터에 신고를 접수하기 때문에 탑승자를 위험으로부터 보호할 수 있게 된다.

아래에서는, 다른 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 보다 상세하게 설명하도록 한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 휠체어(50)의 전복 알림 방법의 흐름도이고, 도 4는 휠체어(50)가 경사로를 올라가는 것을 예시한 도면이며, 도 5는 휠체어(50)가 경사로를 내려가는 것을 예시한 도면이다.

도 3 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 휠체어(50)의 전복 알림 방법에 대해서 설명하도록 한다.

우선, 사용자에 의해 휠체어(50)에 착탈식 전동 장치(55)가 설치된다. 이때, 사용자는 탑승자, 보호자와 다르게 휠체어(50)에 착탈식 전동 장치(55)를 장착하는 판매자, 관리자를 의미할 수 있다.

또는, 이와 다르게 보호자가 착탈식 전동 장치(55)를 구매하여 직접 휠체어(50)에 설치하는 경우도 있을 수 있으므로, 사용자와 판매자가 동일 주체일 수도 있다.

다음으로, 휠체어(50)의 수평각도와 자이로센서(60)의 영점을 조절하는 캘리브레이션을 수행한다. (S510단계)

보다 상세하게는, 휠체어(50)를 수평인 지면에 위치시킨 후에 사용자의 단말(400)에 설치된 서비스 애플리케이션을 구동하여 캘리브레이션을 실행하게 되면, 착탈식 전동 장치(55) 내 자이로센서(60)가 캘리브레이션되어 수평각도 0°와 매칭 설정된다.

이와 같이, 서비스 애플리케이션을 통해 자이로센서(60)의 캘리브레이션이 수행되면 이후에는 자이로센서(60)를 통해 센싱되는 데이터를 통해 휠체어(50)의 각도를 실시간으로 감시할 수 있게 된다.

S510단계 다음으로, 휠체어(50)의 전복 시뮬레이션을 수행한다. (S520단계)

통신부(65)와 페어링된 사용자 단말(400) 또는 서버(100)가, 휠체어(50)가 하나 이상의 방향으로 전복되는 시뮬레이션의 진행에서, 휠체어(50)가 각 방향으로 전복됨에 따라 센싱되는 자이로센서(60)의 센싱 데이터를 저장한다.

보다 상세하게는, 서비스 애플리케이션이 시뮬레이션 가이드를 제공할 수 있다. 그리고, 사용자는 시뮬레이션 가이드에 따라서 휠체어(50)를 각 방향으로 전복시키고 이 과정에서 자이로센서(60)를 통해 센싱되는 센싱 데이터를 사용자 단말(400) 또는 서버(100)가 수신하게 된다.

바람직하게는, 휠체어(50)에 구비된 통신부(65)가 근거리 통신인 경우에는 센싱 데이터가 사용자 단말(400)로 전송되고, 사용자 단말(400)이 서버(100)로 센싱데이터를 전송하게 되며, 통신부(65)가 서버(100)와 직접 통신이 가능할 경우에는 직접 서버(100)의 통신부(110, 310)로 센싱 데이터를 전송할 수도 있다.

예를 들어, 시뮬레이션 가이드는 앞, 뒤, 전, 후 방향으로 각각 휠체어(50)를 전복시키도록 하는 가이드를 제공할 수 있다. 그리고, 사용자는 가이드에 따라서 각 방향으로 휠체어(50)를 전복시키게 된다.

이외에도, 시뮬레이션 가이드에 따라서 휠체어(50)를 좌우 방향, 또는 대각선 방향으로 전복시키도록 할 수도 있다.

이때, 시뮬레이션 가이드가 제공하는 것은 강제로 휠체어(50)를 특정 방향으로 넘어뜨리도록 하는 것일 수도 있고, 휠체어(50)를 기울인 상태에서 자연스럽게 전복시키도록 하는 것일 수도 있으며, 이외에도 휠체어(50)가 넘어지도록 하는 방법이라면 무엇이든 적용될 수 있다.

S520단계 다음으로, 단말 또는 서버(100)가 센싱 데이터를 기초로 하여 휠체어(50)의 전복 기준을 설정한다. (S530단계)

보다 상세하게는, S530단계는 탑승자의 연령, 성별, 체중, 앉은키 등의 정보를 입력받는 과정을 더 포함할 수 있으며, 이와 같이 입력받은 탑승자의 정보와 S520단계의 시뮬레이션 센싱 데이터를 기초로 하여, 미리 구비되어 있는 AI 알고리즘이 탑승자에 최적화된 전복 기준을 설정하게 된다.

예를 들어, 30kg의 탑승자가 휠체어(50)에 탑승한 경우와, 80kg의 탑승자가 휠체어(50)에 탑승한 경우에는 단순하게 휠체어(50)의 상태만 가지고 전복 기준을 설정할 경우 엄청난 차이가 발생할 수 있다.

또한, 전복이 되는 기준 각도의 경우 탑승자가 다르다고 해서 큰 차이가 있지는 않을 것이지만, 탑승자의 체중에 차이가 있으면 전복 강도에 있어서는 차이가 발생할 것이다. 예를 들어, 외부에서 충격이 가해졌을 때 30kg 탑승자와 80kg의 탑승자가 견딜 수 있는 충격의 강도는 큰 차이가 나게 된다.

따라서, 알고리즘은 탑승자에 따라서 서로 다른 전복기준을 설정하게 된다.

이와 같이, S510, S520, S530단계를 통해 설정이 완료되면, 자이로센서(60)의 센싱 데이터를 이용하여 휠체어(50)를 실시간 감시할 수 있게 되며, 이에 대해서 설명하도록 한다.

통신부(65)와 페어링된 탑승자의 단말 또는 서버(100)의 분석부(140, 340)가 통신부(65)를 통해 수신되는 자이로센서(60)의 센싱 데이터를 전복 기준과 매칭하여 실시간 감시한다. (S540단계)

바람직하게는, 통신부(65)가 자이로센서(60)의 센싱 데이터를 탑승자 단말(300)로 전송하고, 탑승자 단말(300)에 설치된 서비스 애플리케이션이 서버(100)와 통신하여 서버(100)로 센싱 데이터를 전송하게 된다.

그리고, 서버(100)의 분석부(140, 340)는 수신되는 센싱 데이터를 분석하여 휠체어(50)를 실시간 감시하게 된다.

이외에도, 탑승자의 단말의 분석부(140, 340)가 센싱 데이터를 분석하는 이유는 탑승자의 단말과 서버(100)의 통신이 원활하지 않은 경우가 생길 수도 있기 때문이다. 예를 들어, 탑승자가 지하를 이동하고 있거나, 기타 통신장애 등이 발생할 수 있기 때문이다.

따라서, 이를 위해 서버(100)의 분석부(140, 340)의 전복감시 알고리즘이 서비스 애플리케이션에 설치되어 탑승자 단말(300)과 서버(100)의 통신이 원활하지 않을 경우 이용될 수 있다.

일 실시예로, S540단계는 서버(100)의 분석부(140, 340)가 상기 센싱 데이터를 기반으로 휠체어(50)의 수평각도를 산출하고, 산출된 수평 각도에 따라서 탑승자 단말(300)로 경고를 제공하는 단계(S545단계)를 더 포함할 수 있다.

보다 상세하게는, 도 4는 탑승자가 휠체어(50)를 이용하여 상향 경사로를 올라가는 것이 예시되어 있다.

이때, 수동 휠체어(50)의 경우 탑승자는 경사로의 경사가 너무 클 경우 힘이 들기 때문에 오를 수 없다는 것을 알고 있지만, 착탈식 전동 장치(55)가 장착되어 자동으로 구동되는 휠체어(50)의 경우에는 탑승자가 이를 인지하지 못하고 경사로를 오르다가 그 경사가 너무 심해 휠체어(50)가 전복될 수 있다.

따라서, 서버(100)의 분석부(140, 340)는 센싱 데이터를 기반으로 휠체어(50)의 수평 각도를 산출하고, 탑승자가 휠체어(50)를 이용하여 상향 경사로를 이동하는 경우 휠체어(50)의 각도(A)가 제1각도 이상일 경우, 탑승자 단말(300)의 서비스 애플리케이션을 통해 경고를 제공한다. 이때, 휠체어(50)의 각도(A)는 경사로의 각도(A)와 동일하다.

예를 들어, 서버(100)의 분석부(140, 340)에 제1각도가 30°로 설정되어 있는 경우, 휠체어(50)가 30° 이상으로 측정되면 탑승자 단말(300)로 해당 경사로를 오르면 전복 위험이 있음을 경고하게 된다.

탑승자가 휠체어(50)를 이용하여 하향 경사로를 이동할 때에도 동일하게 적용된다.

보다 상세하게는, 서버(100)의 분석부(140, 340)는 센싱 데이터를 기반으로 휠체어(50)의 수평 각도를 산출하고, 탑승자가 휠체어(50)를 이용하여 하향 경사로를 이동하는 경우 휠체어(50)의 각도(A)가 제2각도 이하일 경우, 탑승자 단말(300)의 서비스 어플리케이션을 통해 경고를 제공한다.

예를 들어, 서버(100)의 분석부(140, 340)에 제2각도가 -30°로 설정되어 있는 경우, 휠체어(50)가 -30° 이하로 측정되면 탑승자 단말(300)로 해당 경사로를 내려가게 되면 전복 위험이 있음을 경고하게 된다.

S540단계 다음으로, 탑승자 단말(300) 또는 서버(100)의 알림부(150, 350)가 휠체어(50)의 전복이 감지되는 경우, 탑승자의 보호자로 설정된 보호자의 단말(430)로 전복 알림과 해당 휠체어(50)의 위치 정보를 제공한다. (S550단계)

보다 상세하게는, S530단계에서 분석부(140, 340)는 자이로센서(60)의 센싱 데이터를 통해 휠체어(50)의 수평 각도를 실시간으로 감시하고 있다. 이 과정에서 기 설정된 전복 기준을 넘어서는 경우 분석부(140, 340)는 휠체어(50)가 전복되었다고 판단하게 된다.

그리고, 알림부(150, 350)는 판단부에서 휠체어(50)가 전복되었다는 판정을 내리게 되면, 보호자 단말(430)에 설치된 서비스 애플리케이션으로 전복 알림과 휠체어(50)의 현재 위치 정보를 제공하게 된다.

바람직하게는, 상술한 바와 같이 착탈식 전동 장치(55) 내에 GPS(70) 모듈이 함께 포함되어 있으며, 통신부(65)를 통해 전송되는 자이로센서(60)의 센싱 데이터에 GPS(70) 정보가 함께 전송되도록 한다.

발명의 실시예에 따라서 착탈식 전동 장치(55)에는 GPS(70) 모듈이 포함될 수도 있고, 포함되지 않을 수 있다. GPS(70) 모듈이 포함되지 않는 경우 탑승자 단말(300)을 통해 측정되는 GPS(70) 정보를 서비스 애플리케이션이 서버(100)로 전송하게 된다.

이와 같이, 알림부(150, 350)가 탑승자의 보호자에게 전복 알림과 휠체어(50)의 현재 위치 정보를 제공하기 때문에, 보호자는 신속하게 해당 위치로 이동하거나 다른 조치를 취할 수 있게 된다.

일 실시예로, 서버(100)에는 다수의 탑승자와 탑승자들의 보호자들이 등록되어 있을 수 있다. 그리고, 다수의 탑승자, 보호자들의 단말에 설치된 서비스 애플리케이션을 통해 위치정보를 실시간으로 수신한다.

그리고, 제1탑승자의 휠체어(50)가 전복되었다고 판단되는 경우, 해당 휠체어(50)의 현재 위치 정보와 매칭되는 제2보호자를 추출하고, 제2보호자의 단말로 구조 요청 알림을 제공할 수 있다. (이때, 제1탑승자의 보호자는 제1보호자이고, 제2보호자는 또 다른 탑승자의 보호자를 의미한다)

이를 이용하여, 휠체어(50)가 전복된 탑승자의 직접적인 보호자가 아니더라도, 주변에 해당 서비스를 이용하는 또 다른 보호자가 해당 탑승자를 도와줄 수 있도록 구조 요청을 함으로써, 서버(100)에 등록되어 있는 수 많은 탑승자와 보호자들이 서로 간의 협력 관계를 형성할 수 있다.

일 실시예로, S550단계는 시뮬레이션 정보 제공 단계(S555단계)를 더 포함할 수 있다.

보다 상세하게는, 시뮬레이션부(120, 320)는 휠체어(50)가 전복되었다고 판단되는 경우, 휠체어(50)가 전복되기 전 자이로센서(60)의 센싱 데이터로 도출된 휠체어(50)의 각도 정보, 휠체어(50)가 전복되는 과정과 전복 후의 각도 정보, 및 휠체어(50)가 전복된 방향 정보를 기반으로 가상의 시뮬레이션을 진행하고, 시뮬레이션 정보를 보호자 단말(430)로 제공하게 된다.

이때, 시뮬레이션부(120, 320)는 가상의 시뮬레이션을 이미지, 동영상 등으로 진행하여 휠체어(50)가 어떠한 상태에서 어떻게 전복되었는지 시뮬레이션하게 되며, 이러한 이미지, 동영상을 보호자에게 제공할 수 있다.

따라서, 보호자는 단순하게 휠체어(50)가 전복되었다는 정보만을 획득하는 것이 아니라, 서비스 애플리케이션을 통해 시뮬레이션 결과를 수신하고 확인하여 상황이 어느정도로 심각한지에 대해서 알 수 있게 된다.

S550단계 다음으로, 소정의 시간 내에 전복이 복구되었다고 판단되면, 판단부는 전복 상황을 종료하고 다시 실시간 감시 단계(S540단계)로 복귀된다.

이와 다르게, 서버(100)는 보호자 단말(430)로부터 신고 접수를 요청받을 경우, 신고센터에 신고를 접수하여 해당 휠체어(50)의 현재 위치와 가까운 곳에 위치한 현장 요원에 현장으로 출동하게 할 수 있다.

이때, 신고센터는 112, 119 등과 같이 국가에서 운영하는 기관일 수도 있고, 민간에서 운영하는 사설업체일 수도 있다. 이에 관한 것은 신고를 접수하고 현장에 출동하여 조치를 취할 수 있는 곳이라면 무엇이든 적용이 가능하다.

이와 같이, 보호자 단말(430)을 통해 신고 접수 요청을 수신할 수도 있지만, 아래와 같이 알림부(150, 350)가 자체적으로 판단하여 신고를 접수할 수도 있다.

S550단계 다음으로, 분석부(140, 340)의 분석 결과 해당 휠체어(50)가 전복되었다고 판단된 시점으로부터 기 설정된 시간이 경과한 후에도 휠체어(50)의 전복이 복구되지 않았다고 판단되는 경우, 알림부(150, 350)가 신고센터로 신고를 접수한다. (S560단계)

이와 같이, 시간으로 신고 여부를 판단하는 이유는 전복이 발생한 후 소정 시간이 경과했는데도 불구하고 휠체어(50)가 원상복귀 되지 않았다면 탑승자가 스스로 상황을 수습하지 못하였거나, 주변의 도움을 받지 못하는 상황이라고 판단하여 신고센터로 신고를 접수하는 것을 의미한다.

일 실시예로, 단순히 휠체어(50)의 수평각도를 기준으로 판단하는 것 이외에 각속도를 통해 전복 강도를 측정하고, 이를 이용할 수 있다.

보다 상세하게는, 전복 알림 제공 단계(S550단계)는 실시간 감시되는 휠체어(50)의 각도가 전복 기준 각도를 벗어나는 경우 휠체어(50)가 전복된 것으로 판단하되, 휠체어(50)의 각도가 전복 기준 각도 내에 있더라도 각속도 값을 기반으로 측정된 전복 강도가 임계치 이상인 경우 휠체어(50)에 충격이 가해졌음을 알리는 충격 알림을 제공할 수 있다.

이를 위해서, 분석부(140, 340)는 센싱 데이터를 기반으로 각속도를 측정할 수 있다.

예를 들어, 휠체어(50)가 많이 기울어지지 않았더라도, 분석부(140, 340)의 판단 결과 각속도가 임계치 이상인 경우에는 휠체어(50)에 큰 외부 충격이 가해졌다고 판단하고 충격 알림을 제공할 수 있다.

또한, 신고 접수 단계(S560단계)에서 알림부(150, 350)는 상술한 바와 같이 신고센터에 신고를 접수할 수도 있지만, 분석부(140, 340)를 통해 실시간 감시되는 휠체어(50)의 각도가 전복 기준 각도를 벗어나지 않더라도, 각속도 값을 기반으로 측정된 전복 강도가 임계치 이상인 경우 휠체어(50)에 외부충격이 가해졌다고 판단하고, 보호자 단말(430)로 충격 알림을 제공함과 동시에 신고센터로 신고를 접수할 수 있다.

일 실시예로, 판단부의 전복 기준에는 아래와 같은 기준이 더 적용될 수 있다.

제1조건으로, 자이로센서(60)를 통해 판단된 휠체어(50)의 각도가 제1기준각도 이하 또는 제2기준각도 이상인 상태로 일정 시간이 경과한 후 전복이 된 경우, 판단부는 휠체어(50)가 경사로에서 전복된 것으로 판단한다.

제2조건으로, 자이로센서(60)를 통해 센싱된 센싱 데이터가 소정의 시간 내에 임계횟수 이상으로 요동치는 경우, 판단부는 휠체어(50)가 외력에 의해 전복된 것으로 판단한다.

상술한 바와 같이 제1조건 또는 제2조건에 해당하는 경우, 알림부(150, 350)는 휠체어(50)에 탑승한 탑승자가 위험한 것으로 판단하고 바로 신고센터로 신고를 접수할 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 착탈식 전동 장치(55)는 휠체어(50)의 우측, 좌측 바퀴(505)에 각각 설치되며, 2개의 착탈식 전동 장치(55)에 구비된 자이로센서(60) 각각으로부터 센싱된 센싱 데이터를 단말 또는 서버(100)로 전송할 수 있다.

따라서, 서버(100)의 분석부(140, 340)는 통신부(65)를 통해 수신되는 2개의 센싱 데이터 각각을 실시간 감시를 수행할 수 있다. 이때, 2개의 착탈식 전동 장치(55)에 구비된 자이로센서(60)로부터 센싱된 데이터를 수신하기 때문에, 보다 정확하게 전복 여부를 판단할 수 있게 된다.

또한, 시뮬레이션 정보 제공 단계(S555단계)에서 시뮬레이션을 수행할 때에도 휠체어(50)의 좌, 우 기울어진 정도에 대한 정확한 정보를 확보할 수 있으므로, 시뮬레이션을 보다 정확하게 수행할 수 있게 된다.

그리고, 분석부(140, 340)는 휠체어(50)로부터 수신된 센싱 데이터를 분석하여, 휠체어(50)가 수평각도가 기울어지지 않은 상태에서 2개의 센싱 데이터가 상이한 경우 자이로센서(60)의 캘리브레이션에 이상이 생겼거나, 착탈식 전동 장치(55)의 설치된 위치에 이상이 생겼다고 판단하고, 보호자 또는 탑승자 단말(300)로 확인 요청을 할 수 있다.

도 6 및 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 휠체어(50)의 전복 알림 시스템(10)의 블록도이다.

도 6은 서버(100)가 주체가 되는 경우를 예시하고 있으며, 도 7은 탑승자 단말(300)이 주체가 되어 실시되는 경우를 예시하고 있다.

하지만, 위에서 언급한 바와 같이, 서버(100)와 탑승자의 단말에 설치된 서비스 애플리케이션이 상호 보완적으로 동작할 수도 있다.

다만, 몇몇 실시예에서 서버(100)는 도 6 또는 도 7에 도시된 구성요소보다 더 적은 수의 구성요소나 더 많은 구성요소를 포함할 수도 있다.

시뮬레이션부(120, 320)는 휠체어(50)가 하나 이상의 방향으로 전복되는 시뮬레이션의 진행에서 휠체어(50)가 각 방향으로 전복됨에 따라 센싱되는 자이로센서(60)의 센싱 데이터를 저장한다.

설정부(130, 330)는 센싱 데이터를 기초로 하여 휠체어(50)의 전복 기준을 설정한다.

분석부(140, 340)는 통신부(65)를 통해 수신되는 자이로센서(60)의 센싱 데이터를 전복 기준과 매칭하여 탑승자의 휠체어(50) 상태를 실시간으로 감시한다.

알림부(150, 350)는 휠체어(50)의 전복이 감지되는 경우, 탑승자의 보호자로 설정된 보호자의 단말로 전복 알림과 휠체어(50)의 위치 정보를 제공한다.

또한, 알림부(150, 350)는 분석부(140, 340)의 분석 결과 해당 휠체어(50)가 전복되었다고 판단된 시간으로부터 기 설정된 시간이 경과한 후에도 전복이 복구되지 않았다고 판단되는 경우, 신고센터로 신고를 접수한다.

이상으로 설명한 본 발명의 실시예에 따른 휠체어(50)의 전복 알림 시스템(10)은 도 1 내지 도 5를 통해 설명한 휠체어(50)의 전복 알림 방법과 발명의 카테고리만 다를 뿐, 동일한 내용이므로 중복되는 설명, 예시는 생략하도록 한다.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 착탈식 전동 장치(55)의 예시도이고, 도 9는 착탈식 전동 장치(55)가 휠체어(50)에 설치된 것을 예시한 도면이다.

도 8 및 도 9를 참조하여, 본 발명의 실시예에서 언급되는 착탈식 전동 장치(55)에 대한 설명을 보충하도록 한다.

도 2와 같이, 휠체어(50)는 사용자가 착석하는 시트부(510)와, 시트부(510)를 지지하는 프레임(503), 프레임(503)에 회전 가능하게 결합되는 한 쌍의 바퀴(505)를 포함한다.

휠체어(50)를 전동식으로 구현하기 위한 구동 모듈(517)은 한 쌍으로 마련되어, 휠체어(50)의 양쪽 프레임(503), 예컨대 한 쌍의 바퀴(505)와 각각 인접하며 바퀴(505)의 회전 궤적과 평행을 이루는 프레임(503)에 장착된다. 각 구동 모듈(517)은 휠체어(50)의 바퀴(505)와 접촉 또는 이격하는 롤러(520)를 포함하며, 롤러(520)는 구동 모듈(517)에 내장된 구동 모터(미도시)에 의해 회전한다.

또한, 구동 모듈(517)은 배터리(미도시)를 포함하며, 외부 전원의 공급 없이 일정 시간 동안 자체 동력으로 구동될 수 있으며, 롤러(520)를 바퀴(505)에 밀착시킨 상태에서, 구동 모터에 의해 발생한 회전력을 롤러(520)를 통해 바퀴(505)에 전달하여 바퀴(505)를 회전시킴으로써, 휠체어(50)를 전동식으로 작동시키게 된다.

그리고, 탑승자의 조종 모듈(513) 조작을 통해 구동 모듈(517)의 구동 모터를 제어하게 된다.

이상에서 전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 방법은, 하드웨어인 서버와 결합되어 실행되기 위해 프로그램(또는 어플리케이션)으로 구현되어 매체에 저장될 수 있다.

상기 전술한 프로그램은, 상기 컴퓨터가 프로그램을 읽어 들여 프로그램으로 구현된 상기 방법들을 실행시키기 위하여, 상기 컴퓨터의 프로세서(CPU)가 상기 컴퓨터의 장치 인터페이스를 통해 읽힐 수 있는 C, C++, JAVA, 기계어 등의 컴퓨터 언어로 코드화된 코드(Code)를 포함할 수 있다. 이러한 코드는 상기 방법들을 실행하는 필요한 기능들을 정의한 함수 등과 관련된 기능적인 코드(Functional Code)를 포함할 수 있고, 상기 기능들을 상기 컴퓨터의 프로세서가 소정의 절차대로 실행시키는데 필요한 실행 절차 관련 제어 코드를 포함할 수 있다. 또한, 이러한 코드는 상기 기능들을 상기 컴퓨터의 프로세서가 실행시키는데 필요한 추가 정보나 미디어가 상기 컴퓨터의 내부 또는 외부 메모리의 어느 위치(주소 번지)에서 참조되어야 하는지에 대한 메모리 참조관련 코드를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 컴퓨터의 프로세서가 상기 기능들을 실행시키기 위하여 원격(Remote)에 있는 어떠한 다른 컴퓨터나 서버 등과 통신이 필요한 경우, 코드는 상기 컴퓨터의 통신 모듈을 이용하여 원격에 있는 어떠한 다른 컴퓨터나 서버 등과 어떻게 통신해야 하는지, 통신 시 어떠한 정보나 미디어를 송수신해야 하는지 등에 대한 통신 관련 코드를 더 포함할 수 있다.

상기 저장되는 매체는, 레지스터, 캐쉬, 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라 반영구적으로 데이터를 저장하며, 기기에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 구체적으로는, 상기 저장되는 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있지만, 이에 제한되지 않는다. 즉, 상기 프로그램은 상기 컴퓨터가 접속할 수 있는 다양한 서버 상의 다양한 기록매체 또는 사용자의 상기 컴퓨터상의 다양한 기록매체에 저장될 수 있다. 또한, 상기 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장될 수 있다.

본 발명의 실시예와 관련하여 설명된 방법 또는 알고리즘의 단계들은 하드웨어로 직접 구현되거나, 하드웨어에 의해 실행되는 소프트웨어 모듈로 구현되거나, 또는 이들의 결합에 의해 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM(Random Access Memory), ROM(Read Only Memory), EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM), 플래시 메모리(Flash Memory), 하드 디스크, 착탈형 디스크, CD-ROM, 또는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 잘 알려진 임의의 형태의 컴퓨터 판독가능 기록매체에 상주할 수도 있다.

이상, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 제한적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

10: 시스템
50: 휠체어
55: 착탈식 전동 장치
60: 자이로센서
65: 통신부
70: GPS
75: 경고부
100: 서버
300: 탑승자 단말
400: 사용자 단말
430: 보호자 단말

Claims (9)

1. 자이로센서 및 통신부가 구비된 착탈식 전동 장치가 장착되어 자동으로 구동이 가능한 휠체어의 전복 알림 방법에 있어서,
   상기 통신부와 페어링된 사용자 단말 또는 서버가, 상기 휠체어가 하나 이상의 방향으로 전복되는 시뮬레이션이 진행에서, 상기 휠체어가 각 방향으로 전복됨에 따라 센싱되는 상기 자이로센서의 센싱 데이터를 저장하는 단계;
   상기 단말 또는 상기 서버가, 상기 센싱 데이터를 기초로 하여 상기 휠체어의 전복 기준을 설정하는 단계;
   상기 통신부와 페어링된 탑승자의 단말 또는 서버의 분석부가 상기 통신부를 통해 수신되는 상기 자이로센서의 센싱 데이터를 상기 전복 기준과 매칭하여 실시간 감시하는 단계; 및
   상기 탑승자 단말 또는 서버의 알림부가 상기 휠체어의 전복이 감지되는 경우, 해당 탑승자의 보호자로 설정된 보호자의 단말로 전복 알림과 상기 휠체어의 위치 정보를 제공하는 단계;를 포함하는, 방법.
   
2. 제2항에 있어서,
   상기 분석부의 분석 결과 해당 휠체어가 전복되었다고 판단된 시간으로부터 기 설정된 시간이 경과한 후에도 전복이 복구되지 않았다고 판단되는 경우, 알림부가 신고센터로 신고를 접수하는 단계;를 더 포함하는, 방법.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 저장 단계 이전에,
   상기 시뮬레이션 진행 전에 해당 휠체어의 수평각도와 상기 자이로센서의 영점을 조절하는 캘리브레이션 단계;를 더 포함하며,
   상기 설정 단계는,
   상기 센싱 데이터를 기반으로 상기 휠체어의 각 방향의 전복에 따른 영점 대비 기준 각도를 설정하고, 각속도 값을 기반으로 전복의 기준 강도를 설정하는 것을 특징으로 하는, 방법.
   
4. 제2항에 있어서,
   상기 전복 알림 제공 단계는,
   상기 휠체어가 전복되었다고 판단되는 경우, 상기 휠체어가 전복되기 전 자이로센서의 센싱 데이터로 도출된 휠체어의 각도 정보, 상기 휠체어가 전복되는 과정과 전복 후의 각도 정보, 및 상기 휠체어가 전복된 방향 정보를 기반으로 시뮬레이션을 진행하고, 시뮬레이션 정보를 상기 보호자 단말로 제공하는 단계;를 더 포함하는, 방법.
   
5. 제2항에 있어서,
   상기 자이로센서를 통해 판단된 상기 휠체어의 각도가 제1기준각도 이하 또는 제2기준각도 이상인 상태로 일정 시간이 경과한 후 전복이 된 경우, 판단부가 상기 휠체어가 경사로에서 전복된 것으로 판단하는 제1조건, 및
   상기 자이로센서를 통해 센싱된 센싱 데이터가 소정의 시간 내에 임계횟수 이상으로 요동치는 경우, 판단부가 상기 휠체어가 외력에 의해 전복된 것으로 판단하는 제2조건, 중 적어도 하나에 해당할 경우, 상기 신고센터로 신고를 접수하는 단계;를 더 포함하는, 방법.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 실시간 감시 단계는,
   상기 분석부가 상기 센싱 데이터를 기반으로 상기 휠체어의 수평 각도를 산출하고, 탑승자가 상기 휠체어를 이용하여 상향 경사로를 이동하는 경우 휠체어의 각도가 제1각도 이상이거나, 또는 하향 경사로를 이동하는 경우 휠체어의 각도가 제2각도 이하일 경우, 상기 탑승자 단말로 경고를 제공하는 단계;를 더 포함하는, 방법.
   
7. 제3항에 있어서,
   상기 제공 단계는,
   상기 실시간 감시되는 휠체어의 각도가 전복 기준 각도를 벗어나는 경우 휠체어가 전복된 것으로 판단하되, 상기 휠체어의 각도가 전복 기준 각도 내에 있더라도 각속도 값을 기반으로 측정된 전복강도가 임계치 이상인 경우 상기 휠체어에 충격이 가해졌음을 알리는 충격 알림을 제공하는 것을 특징으로 하는, 방법.
   
8. 자이로센서 및 통신부가 구비된 착탈식 전동 장치가 장착되어 자동으로 구동이 가능한 휠체어의 전복 알림 시스템에 있어서,
   상기 휠체어가 하나 이상의 방향으로 전복되는 시뮬레이션의 진행에서, 상기 휠체어가 각 방향으로 전복됨에 따라 센싱되는 상기 자이로센서의 센싱 데이터를 저장하는 시뮬레이션부;
   상기 센싱 데이터를 기초로 하여 상기 휠체어의 전복 기준을 설정하는 설정부;
   상기 통신부를 통해 수신되는 자이로센서의 센싱 데이터를 상기 전복 기준과 매칭하여 탑승자의 휠체어 상태를 실시간 감시하는 분석부; 및
   상기 휠체어의 전복이 감지되는 경우, 상기 탑승자의 보호자로 설정된 보호자의 단말로 전복 알림과 상기 휠체어의 위치 정보를 제공하는 알림부;를 포함하는, 시스템.
   
9. 하드웨어인 컴퓨터와 결합되어, 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 방법을 실행시키기 위하여 매체에 저장된, 프로그램.

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