KR20240026508A - 지능형 보행 보조 장치의 보조력 제어 방법 및 장치, 지능형 보행 보조 장치, 컨트롤러 - Google Patents

지능형 보행 보조 장치의 보조력 제어 방법 및 장치, 지능형 보행 보조 장치, 컨트롤러 Download PDF

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KR20240026508A
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walking assistance
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intelligent walking
compensation
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마오 궁
지엔펑 루
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저지앙 이헝위에 메디컬 테크놀로지 컴퍼니 리미티드
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Abstract

본 발명 실시예는 지능형 보행 보조 장치의 보조력 제어 방법 및 장치, 지능형 보행 보조 장치(100), 컨트롤러에 관한 것이다. 당해 지능형 보행 보조 장치(100)는 차체를 포함하며, 차체에는 탑승하거나 물품을 적재하기 위한 방석(101)이 설치되어 있고, 차륜의 하부에는 전륜 및 후륜이 설치되어 있으며, 전륜 또는 후륜은 모터에 의해 구동되고, 당해 방법은 차체의 하중 중량을 취득하는 단계(S201); 및 하중 중량이 설정 임계 값을 초과하면, 제1 보조력 보상 모드에 진입하되, 제1 보조력 보상 모드에서는, 제1 보조력 보상 임계 값에 기반하여 모터의 토크 출력을 보상하며, 제1 보조력 보상 임계 값은 지능형 보행 보조 장치 하중 중량, 지능형 보행 보조 장치(100)의 이동 속도 중 적어도 하나의 매개 변수와 정비례하는 단계(S202)를 포함한다. 당해 지능형 보행 보조 장치(100)는 적재 중량의 차이가 매우 큰 경우에도 안전하게 사용할 수 있으며, 물건을 적재하였거나 적재하지 않은 경우에 모터 토크 출력이 너무 커서 사용자가 넘어지거나 사람이 탑승한 경우에 모터 토크 출력이 너무 작아서 동력이 부족하게 되는 것을 방지한다.

Description

지능형 보행 보조 장치의 보조력 제어 방법 및 장치, 지능형 보행 보조 장치, 컨트롤러
본 발명 실시예는 지능형 보행 보조 장치의 기술 분야에 관한 것이며, 특히 지능형 보행 보조 장치의 보조력 제어 방법 및 장치, 지능형 보행 보조 장치, 컨트롤러에 관한 것이다.
시대가 발전함에 따라 전동 휠체어 및 쇼핑 보조차와 같은 노인의 보행 보조를 위한 많은 지능형 보행 보조 장치가 등장했다.
휠체어는 일반적으로 두 가지 범주로 나뉘는데, 하나는 간병인이 밀어주는 전동 휠체어이고, 다른 하나는 탑승인이 조작할 수 있는 전동 휠체어이다. 수동 휠체어 사용자는 일반적으로 손발의 일부 행동 능력을 상실한 사용자이며, 전동 휠체어 사용자는 로커를 통해 휠체어를 조작할 수 있는 사용자이다. 전동 휠체어 사용자는 손이 정상이고 발이 일부 행동 능력을 상실한 노인 및 장애인이다.
쇼핑 보조차는 일반적으로 화물 적재 및 보행 보조 기능이 있으며, 유럽, 미국, 일본, 한국 등 선진국에서 일반적으로 사용되며, 사용자는 노인 또는 다리에 일정한 행동 능력을 가진 사람이며, 쇼핑 보조차는 사용자의 보행 추진이 필요하다.
휠체어와 쇼핑 보조차의 응용 시나리오 및 제어 방식은 차이가 크며, 현재 두 제품의 기능과 장점을 모두 갖춘 제품은 없다.
이에 감안하여 본 발명은 지능형 보행 보조 장치의 보조력 제어 방법 및 장치, 지능형 보행 보조 장치, 컨트롤러를 제공하는 바, 자동으로 지능형 보행 보조 장치의 부하에 기반하여 당해 지능형 보행 보조 장치에 사람이 탑승하였는지 아니면 물품이 적재되었는지를 판단함으로써, 자동으로 제1 보조력 보상 모드(휠체어 모드) 또는 제2 보조력 보상 모드(쇼핑차 모드)를 선택하고, 보조력 보상 모드의 구분에 기반하여 자동으로 보조력 보상 임계 값을 조절할 수 있으므로, 본 발명의 지능형 보행 보조 장치를 보다 지능적으로 구현하여, 임의의 도로 상황에서도 당해 지능형 보행 보조 장치를 추진하는 사용자의 의도를 구현하고, 평온한 추진을 구현할 수 있도록 한다.
제1 측면에 따르면, 본 발명 실시예는 지능형 보행 보조 장치의 보조력 제어 방법를 제공하는 바, 당해 지능형 보행 보조 장치는 차체를 포함하며, 상기 차체에는 탑승하거나 물품을 적재하기 위한 방석이 설치되어 있고, 상기 차륜의 하부에는 전륜 및 후륜이 설치되어 있으며, 상기 전륜 또는 후륜은 모터에 의해 구동되고, 당해 방법은,
상기 차체의 하중 중량을 취득하는 단계; 및
상기 하중 중량이 설정 임계 값을 초과하면, 제1 보조력 보상 모드에 진입하되, 상기 제1 보조력 보상 모드에서는, 제1 보조력 보상 임계 값에 기반하여 상기 모터의 토크 출력을 보상하며, 상기 제1 보조력 보상 임계 값은 상기 지능형 보행 보조 장치 하중 중량, 상기 지능형 보행 보조 장치의 이동 속도 중 적어도 하나의 매개 변수와 정비례하는 단계를 포함한다.
선택적으로, 상기 차체의 하중 중량을 취득하는 것은,
수동으로 설정한 기어비를 취득하여 당해 기어비에 대응하는 사전에 설정한 하중 중량을 취득하는 것을 포함하고;
및/또는,
자동으로 상기 차체의 하중 중량을 취득하는 것은,
설정 속도 조건 하에서, 상기 지능형 보행 보조 장치의 가속 시간, 상기 지능형 보행 보조 장치의 모터 출력 전력, 상기 모터의 전류 중 적어도 하나의 매개 변수를 취득하는 것; 및
사전에 설정한 당해 적어도 하나의 매개 변수에 대응하는 하중 중량을 취득하여 상기 차체 현재의 하중 중량으로 설정하는 것을 포함한다.
선택적으로,
상기 하중 중량이 설정 임계 값이면, 제2 보조력 보상 모드에 진입하되, 상기 제2 보조력 보상 모드에서는, 제2 보조력 보상 임계 값에 기반하여 상기 모터의 토크 출력을 보상하며, 상기 제2 보조력 보상 임계 값은 설정한 기어비에 기반하여 얻어지는 단계를 더 포함한다.
선택적으로, 상기 제1 보상 임계 값을 확정하는 것은,
고정 보상 값을 확정하되, 상기 고정 보상 값은 속도 보상 값, 중량 보상 값 및 경사 보상 값을 포함하는 단계;
특정 보상 값을 확정하되, 상기 특정 보상 값은 가감속 보상 값 및/또는 조향 보상 값을 포함하는 단계; 및
상기 고정 보상 값 및 상기 특정 보상 값에 기반하여 상기 제1 보상 임계 값을 얻는 단계를 포함한다.
선택적으로, 상기 속도 보상 값을 확정하는 단계는,
상기 지능형 보행 보조 장치의 현재의 이동 속도를 취득하는 것; 및
상기 이동 속도에 기반하여, 테이블을 검색하여 현재 필요하는 동력 보상 계수를 취득하고, 상기 이동 속도 및 상기 동력 보상 계수에 기반하여, 상기 속도 보상 값을 취득하되, 상기 속도 보상 값은 상기 이동 속도 및 상기 동력 보상 계수와 정비례하는 것을 포함한다.
선택적으로, 상기 경사 보상 값을 확정하는 단계는,
오르막일 경우, 경사가 클수록 상기 경사 보상 값이 커지는 것; 및
내리막일 경우, 상기 경사 보상 값이 음의 값이고, 경사가 클수록 상기 경사 보상 값이 작아지는 것을 포함한다.
선택적으로, 상기 경사 보상 값을 확정하는 단계는,
상기 차체의 수직 방향 각도가 제1 설정 임계 값보다 큰 동시에, 상기 차체의 수직 방향의 각속도가 제2 설정 임계 값보다 크면, 상기 지능형 보행 보조 장치가 평지에서 오르막으로 전환하는 상태에 있고, 상기 경사 보상 값을 점차 증가하는 것으로 확정하는 것; 및
상기 차체의 수직 방향 각도가 음의 값인 제3 설정 임계 값보다 작은 동시에, 상기 차체의 수직 방향의 각속도가 설정한 제4 임계 값보다 크면, 상기 지능형 보행 보조 장치가 내리막에서 평지로 전환하는 상태에 있고, 음의 값인 상기 경사 보상 값을 점차 증가하는 것으로 확정하는 것을 포함한다.
선택적으로, 상기 가감속 보상 값을 확정하는 단계는,
상기 지능형 보행 보조 장치가 앞으로 이동하는 가속도 및 감속도를 취득하되, 상기 가속도는 상기 지능형 보행 보조 장치가 가속 단계에 있음을 나타내고, 상기 감속도는 상기 지능형 보행 보조 장치가 감속 단계에 있음을 나타내는 것;
상기 지능형 보행 보조 장치가 가속 단계에 있으면, 상기 가감속 보상 값이 양의 값인 동시에 상기 가속도와 정비례하는 것으로 확정하는 것; 및
상기 지능형 보행 보조 장치가 감속 단계에 있으면, 상기 가감속 보상 값이 음의 값인 동시에 상기 감속도와 정비례하는 것으로 확정하는 것을 포함한다.
선택적으로, 상기 전륜 또는 상기 후륜은 좌륜 및 우륜을 포함하고, 상기 좌륜 및 상기 우륜은 서로 다른 모터에 의해 제어되며, 상기 조향 보상 값은 좌륜 조향 보상 값 및 우륜 조향 보상 값을 포함하고, 상기 조향 보상 값을 확정하는 단계는,
상기 지능형 보행 보조 장치가 오른쪽으로 조향할 때, 상기 좌륜 조향 보상 값을 증가시키고, 및/또는 우륜 조향 보상 값을 감소시키는 것; 및
상기 지능형 보행 보조 장치 왼쪽으로 조향할 때, 상기 우륜 조향 보상 값을 증가시키고, 및/또는 좌륜 조향 보상 값을 감소시키는 것을 포함한다. 선택적으로,
상기 지능형 보행 보조 장치가 오른쪽으로 조향할 때, 상기 지능형 보행 보조 장치의 조향 각도와 정비례하는 방식으로, 상기 좌륜 조향 보상 값을 증가시키고, 및/또는 우륜 조향 보상 값을 감소시키는 단계; 및
상기 지능형 보행 보조 장치 왼쪽으로 조향할 때, 상기 지능형 보행 보조 장치의 조향 각도와 정비례하는 방식으로, 상기 우륜 조향 보상 값을 증가시키고, 및/또는 좌륜 조향 보상 값을 감소시키는 단계를 더 포함한다.
선택적으로,
상기 좌륜의 이동 속도 및 상기 우륜의 이동 속도를 취득하는 단계; 및
상기 좌륜의 이동 속도와 상기 우륜의 이동 속도 사이의 차이가 설정 차이 임계 값을 초과하면, 상기 지능형 보행 보조 장치의 조향 판단을 트리거하는 단계를 더 포함한다.
제2 측면에 따르면, 본 발명 실시예는 지능형 보행 보조 장치의 보조력 제어 장치를 제공하는 바, 지능형 보행 보조 장치는 차체를 포함하며, 상기 차체에는 탑승하거나 물품을 적재하기 위한 방석이 설치되어 있고, 상기 차륜의 하부에는 전륜 및 후륜이 설치되어 있으며, 상기 전륜 또는 후륜은 모터에 의해 구동되고, 당해 장치는,
상기 차체의 하중 중량을 취득하기 위한 하중 중량 취득 모듈; 및
상기 하중 중량이 설정 임계 값을 초과하면, 제1 보조력 보상 모드에 진입하되, 상기 제1 보조력 보상 모드에서는, 제1 보조력 보상 임계 값에 기반하여 상기 모터의 토크 출력을 보상하며, 상기 제1 보조력 보상 임계 값은 상기 지능형 보행 보조 장치 하중 중량, 상기 지능형 보행 보조 장치의 이동 속도 중 적어도 하나의 매개 변수와 정비례하는 제1 보조력 보상 모드 진입 모듈을 구비한다.
제3 측면에 따르면, 본 발명 실시예는 지능형 보행 보조 장치를 제공하는 바, 당해 장치는,
적어도 하나의 메모리 및 적어도 하나의 프로세서를 구비하며;
상기 메모리는 하나 또는 복수의 프로그램을 저장하고;
상기 하나 또는 복수의 프로그램이 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행되면, 상기 적어도 하나의 프로세서로 하여금 본 발명 실시예의 제1 측면에 기재된 지능형 보행 보조 장치의 보조력 제어 방법의 단계를 구현하도록 한다.
제4 측면에 따르면, 본 발명 실시예는 컨트롤러를 제공하는 바, 당해 컨트롤러는,
적어도 하나의 메모리 및 적어도 하나의 프로세서를 구비하며;
상기 메모리는 하나 또는 복수의 프로그램을 저장하고;
상기 하나 또는 복수의 프로그램이 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행되면, 상기 적어도 하나의 프로세서로 하여금 본 발명 실시예의 제1 측면에 기재된 지능형 보행 보조 장치의 보조력 제어 방법의 단계를 구현하도록 한다.
본 발명 실시예에 있어서, 자동으로 지능형 보행 보조 장치의 부하에 기반하여 당해 지능형 보행 보조 장치에 사람이 탑승하였는지 아니면 물품이 적재되었는지를 판단함으로써, 자동으로 제1 보조력 보상 모드(휠체어 모드) 또는 제2 보조력 보상 모드(쇼핑차 모드)를 선택하고, 보조력 보상 모드의 구분에 기반하여 자동으로 보조력 보상 임계 값을 조절할 수 있으므로, 본 발명의 지능형 보행 보조 장치를 보다 지능적으로 구현할 수 있으며; 또한 더 나아가, 제1 보조력 보상 모드에서는, 지능형 보행 보조 장치에 대해 경사 보상, 속도 보상, 가속도 보상 및 조향 보상을 수행하여, 임의의 도로 상황에서도 당해 지능형 보행 보조 장치를 추진하는 사용자의 의도를 구현하고, 평온한 추진을 구현할 수 있도록 한다.
본 발명 실시예 또는 종래 기술의 기술적 방안을 더 명확하게 설명하기 위하여, 아래에 실시예 또는 종래 기술의 설명의 사용에 필요한 도면을 간단히 소개하며, 아래 설명의 도면은 본 발명의 일부 실시예일 뿐이며, 당업자에 있어서 창조적 노동을 들이지 않고 이러한 도면을 기반으로 기타 도면을 얻을 수 있음은 자명한 것이다.
도 1은 본 발명에 의해 제공되는 지능형 보행 보조 장치의 구조 모식도이다.
도 2는 본 발명에 의해 제공되는 지능형 보행 보조 장치의 보조력 제어 방법의 흐름도이다.
도 3은 본 발명에 의해 제공되는 지능형 보행 보조 장치의 보조력 제어 방법의 흐름도이다.
본 발명의 목적, 기술적 방안 및 장점을 더 명확히 하기 위하여, 아래에 도면을 참조하여 본 발명 실시예의 방식을 더 상세하게 설명하기로 한다.
설명하는 실시예는 본 발명 실시예의 일부 실시예일 뿐이며, 전부의 실시예가 아님을 명확히 해야 한다. 본 발명 실시예 중의 실시예를 기반으로 당업자가 창조적 노동을 들이지 않고 얻어낸 모든 기타 실시예는 모두 본 발명 실시예의 보호 범위에 속한다 .
본 발명 실시예에 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위한 목적으로만 사용될 뿐이며, 본 발명 실시예를 한정하려는 것이 아니다. 본 발명 실시예 및 첨부된 청구범위에 사용된 단수 형태의 “일종”, “상기" 및 “당해"는 맥락이 다른 의미를 명확하게 나타내지 않는 한, 다수 형태를 포함하도록 설계되었다. 또한, 본 명세서에 사용된 용어 “및/또는"은 하나 또는 복수의 관련되게 나열된 항목의 임의의 또는 모든 가능한 조합을 나타내거나 포함함을 이해해야 한다.
아래의 설명이 도면에 관한 경우, 달리 표시되지 않는 한, 서로 다른 도면 중의 동일한 숫자는 동일하거나 유사한 요소를 나타낸다. 아래의 예시적인 실시예에 설명된 실시 형태는 본 발명과 일치한 모든 실시 형태를 나태내는 것이 아니다. 반대로, 그들은 첨부된 청구범위에 상세하게 설명된, 본 발명의 일부 측면과 일치한 장치 및 방법의 예일 뿐이다. 본 발명의 설명에 있어서, 용어인 “제1", “제2", “제3" 등은 유사한 인체를 구분하는데 사용될 뿐이며, 특정 순서 또는 선후 순서를 설명하는 것이 아니며, 상대적 중요성을 나타내거나 암시하는 것이 아님을 이해해야 한다. 당업자에 있어서, 구체적인 경우에 따라 용어의 본 발명 중의 구체적인 의미를 이해할 수 있다.
또한, 본 발명의 설명에 있어서, 달리 설명하지 않는 한 “복수"는 두개 이상을 나타낸다. “및/또는"은 관련 인체의 관련 관계를 설명하는 것이며, 세 가지 관계가 존재함을 나타낸다. 예를 들면, A 및/또는 B는, A가 단독으로 존재하는 것, A 및 B가 동시에 존재하는 것, 및 B가 단독으로 존재하는 것을 나타낸다. 기호 “/"는 일반적으로 전후 관련 인체가 “또는"의 관계임을 나타낸다.
본 발명 실시예에 기재된 지능형 보행 보조 장치는 구체적으로 전동 휠체어, 쇼핑 보조차, 리어카 등일 수 있으며, 당해 지능형 보행 보조 장치는 전륜 및 후륜을 포함하며, 후륜 또는 전륜은 모터에 의해 구동된다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 당해 지능형 보행 보조 장치가 다기능 보행 보조 도구인 예를 들어 설명하며, 여기서, 당해 다기능 보행 보조 도구는 전동 휠체어로 사용할 수 있으며, 쇼핑 보조차 및 리어카로 사용되어 물품을 적재할 수도 있다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 당해 지능형 보행 보조 장치(100)는 차체를 포함하며, 당해 차체는 탑승하거나 물품을 적재의 방석(101)을 구비하며, 차체 전방에는 전륜 즉 동력 출력이 없는 피동륜(102)이 구비되고, 차체 후방에는 제1 후륜(1031) 및 제2 후륜(1032)이 구비되며, 여기서, 제1 후륜(1031) 및 제2 후륜(1032)은 각각 서로 다른 모터에 의해 구동된다. 일부 예에 있어서, 당해 제1 후륜(1031) 및 제2 후륜(1032)은 하나의 모터에 의해 구동될 수도 있다.
바람직하게는, 당해 지능형 보행 보조 장치(100)는 탑승자에 의한 전방 제어 작동으로 구현될 수도 있고, 추진자에 의한 후방 제어 작동으로 구현될 수도 있다. 구체적으로, 차체에는 수평 손잡이(104)(도면에서는 접힌 상태에 있음)가 설치되어 있으며, 당해 손잡이(104)의 전방에는 지능형 전방 제어 장치(105)가 설치되어 있다. 바람직하게는, 당해 지능형 전방 제어 장치(105)에는 수평면에서 360° 스윙이 가능한 로커가 설치되어 있으며, 또한 다기능 보행 보조 도구를 조작하기 위한 복수의 버튼 및 디스플레어 등이 더 설치되어 있다.
차체 후측에는 손으로 잡기 위한 제1 수평 핸들(106) 및 제2 수평 핸들(107) 이 더 설치되어 있으며, 제2 수평 핸들(107)에는 지능형 후방 제어 장치(108)가 설치되어 있다. 바람직하게는, 지능형 후방 제어 장치(108)는 액정 화면, 정속 핑거, 징후 감지 모듈, 버튼, 자세 감지 장치, 지능형 후방 제어 브래킷 및 지능형 후방 컨트롤로 구성된다. 여기서, 버튼은 하나의 스위치 키, 하나의 방향 전환 키, 하나의 보조력 레벨 전환 키를 포함하며, 액정 화면에는 속도, 기어 위치, 잔류 전력 및 다기능 디스플레이가 표시되며, 정속 핑거는 터치 과정에서 차량을 제어하여 설정한 기어 위치 속도로 정속으로 작동할 수 있으며, 지능형 후방 컨트롤은 지능형 후방 제어 브래킷을 통해 제2 수평 핸들의 전방에 고정된다.
여기서, 지능형 전방 제어 장치(105)는 홀 제어 시스템인 바, 사용자는 홀 제어 시스템을 통해 보행 보조 장치를 360° 오버컨트롤하여 전진, 후진, 좌우 회전 등을 구현하여 보행 보조차의 기능을 실현할 수 있다.
전통적인 예에 있어서, 당해 지능형 보행 보조 장치는 일반 모드 및 정속 보조력 보상 모드를 포함한다. 여기서, 정속 보조력에서는, 지능형 전방 제어 장치(105) 또는 지능형 후방 제어 장치(106)를 통해 서로 다른 속도 기어비를 설정할 수 있으며, 어느 한 속도 기어비가 선택되면, 지능형 보행 보조 장치는 정속 모드에 진입하고, 차체가 정속으로 주행하여 보조력 효과를 얻을 수 있다.
일부 예에 있어서, 지능형 보행 보조 장치는 일부 사전에 설치한 판단 모드에 따라 정속 보조력 보상 모드에 자동으로 진입할 수도 있고, 수동 작동을 통해 정속 보조력 보상 모드에 진입할 수도 있으며, 예를 들면 지능형 후방 제어 장치(9) 상의 정속 핑거를 터치하여 구현할 수 있다.
상술한 정속 보조력 보상 모드의 윈리는, 설정한 속도에 따라 현재의 속도를 수집하고, 피드백을 통해 후륜 모터 출력의 토크를 제어함으로써, 현재의 속도가 설정한 속도와 동일하도록 하는 것이다.
그러나 이러한 제어 방법은 사용자가 지속적으로 설정 기어비에 대응하는 속도로 보행할 필요가 있으며, 사용자가 기어비를 지속적으로 조절하지 않는 한 이동 속도를 개변할 수 없다. 또한, 사용자는 도로 상황에 따라 조절할 수도 있으며, 특히 지능형 보행 보조 장치를 휠체어 용도로 사용할 때, 하중이 너무 무거워 다양한 도로 상황에 직면했을 때, 추진자가 대처하는 데 지칠 수 있다.
이러한 기술적 문제에 대응하여, 본 발명 실시예는 전통적 기술을 기반으로 지능형 보행 보조 장치의 자동 보조력 보상 방법을 추가하였으며, 당해 자동 보조력 보상 방법은 특수 자동 보조력 보상 모드일 있고, 도 1의 지능형 전방 제어 장치(16) 또는 지능형 후방 제어 장치(9)에 의해 실시될 수 있다. 기타 예에 있어서, 당해 자동 보조력 보상 모드는 전륜 및 후륜을 구비하는 임의의 지능형 보행 보조 장치에 적용될 수 있으며, 여기서, 전륜이 전동 바퀴이거나 후륜이 전동 바퀴일 수 있다. 본 발명 실시예에 있어서, 후륜이 전동 바퀴인 예를 들어 설명하기로 한다.
일부 예에 있어서, 사용자가 지능형 보행 보조 장치를 앞으로 밀어 이동 속도가 설정 값을 초과하면, 자동 보조력 보상 모드의 기능이 자동으로 잠금 해제되며, 이때 제어 시스템은 모터에 동력을 보상하고; 속도가 설정 값 미만이면, 자동 보조력 보상 모드 기능을 취소한다.
하나의 구체적인 예에 있어서, 도 2에 나타낸 바와 같이, 당해 자동 보조력 보상 모드의 실행은 아래와 같은 지능형 보행 보조 장치의 제어 방법의 단계를 포함한다.
S201: 상기 차체의 하중 중량을 취득하며;
S202: 상기 하중 중량이 설정 임계 값을 초과하면, 제1 보조력 보상 모드에 진입하되, 상기 제1 보조력 보상 모드에서는, 제1 보조력 보상 임계 값에 기반하여 상기 모터의 토크 출력을 보상하며, 상기 제1 보조력 보상 임계 값은 상기 지능형 보행 보조 장치 하중 중량, 상기 지능형 보행 보조 장치의 이동 속도 중 적어도 하나의 매개 변수와 정비례한다.
기타 예에 있어서, 아래와 같은 단계를 더 포함한다.
S203: 상기 하중 중량이 설정 임계 값이면, 제2 보조력 보상 모드에 진입하되, 상기 제2 보조력 보상 모드에서는, 제2 보조력 보상 임계 값에 기반하여 상기 모터의 토크 출력을 보상하며, 상기 제2 보조력 보상 임계 값은 설정한 기어비에 기반하여 얻어진다.
여기서, 당해 하중 중량은 도 1에 나타낸 방석(101)에 인가된 중량을 나타내며, 이는 방석(101)에 대한 탑승한 사람 또는 적재한 물품의 압력 값일 수 있으며, 당해 설정 임계 값은 사전에 설치한 중량 값이며, 20KG일 수 있다.
당해 하중 중량은 지능형 보행 보조 장치의 현재의 용도가 제1 보조력 보상 모드(휠체어 모드)인지 제2 보조력 보상 모드(쇼핑차 모드)인지를 지능적으로 판단할 수 있다.
하중 중량이 가벼운 쇼핑차 모드일 경우, 예를 들면, 하중 중량이 20KG 미만이면, 더 이상의 하중 중량 식별 판단을 수행하지 않아도 되며, 사용자는 제어 패널을 통해 다양한 기어비를 선택하여 다양한 사용 레벨을 구분할 수 있으며, 서로 다른 사용 레벨 하중 값을 설정하여 서로 다른 동력 보상 값에 대응할 수 있으며, 또는 지능형 보행 보조 장치의 이동 속도에 기반하여 모터의 토크 출력을 보상할 수 있다.
하중 중량이 무거운 휠체어 모드일 경우, 예를 들면, 하중 중량이 20KG보다 크면, 하중 중량 또는 이동 속도와 정비례하는 제1 보조력 보상 임계 값에 기반하여 모터의 토크 출력을 보상할 수 있다.
본 발명 실시예의 지능형 보행 보조 장치의 보조력 제어 방법에 따르면, 자동으로 지능형 보행 보조 장치의 부하에 기반하여 당해 지능형 보행 보조 장치에 사람이 탑승하였는지 아니면 물품이 적재되었는지를 판단함으로써, 자동으로 제1 보조력 보상 모드(휠체어 모드) 또는 제2 보조력 보상 모드(쇼핑차 모드)를 선택하고, 보조력 보상 모드의 구분에 기반하여 자동으로 보조력 보상 임계 값을 조절할 수 있으므로, 지능형 보행 보조 장치를 보다 지능적으로 구현하여, 사용자의 보행 속도에 기반하여 자동으로 조절할 수 있다.
상술한 차체의 하중 중량은 사용자가 수동으로 설정할 수 있으며, 수동으로 설정한 기어비를 취득하여 당해 기어비에 대응하는 사전에 설정한 하중 중량을 취득할 수 있다. 하나의 실시예에 있어서, 방석에 설치된 중량 센서를 통해 자동으로 식별할 수 있다.
다른 하나의 실시예에 있어서, 하중 중량을 지능적으로 식별한 후, 상기 차체의 하중 중량을 취득할 수 있으며, 본 발명 실시예의 지능형 보행 보조 장치의 보조력 제어 방법은,
설정 속도 조건 하에서, 상기 지능형 보행 보조 장치의 가속 시간, 상기 지능형 보행 보조 장치의 모터 출력 전력, 상기 모터의 전류 중 적어도 하나의 매개 변수를 취득하는 단계; 및
사전에 설정한 당해 적어도 하나의 매개 변수에 대응하는 하중 중량을 취득하여 상기 차체 현재의 하중 중량으로 설정하는 단계를 더 포함한다.
여기서, 상술한 세 가지 하중 중량 식별 방법은, 단독으로 존재하거나, 또는 지능형 보행 보조 장치에 동시에 존재할 수 있으며, 사용자는 그 중의 한 가지 중량 식별 방법을 선택하여 사용할 수 있다.
바람직하게는, 지능형 보행 보조 장치를 구동하여 모터에 설정한 토크 출력으로 사전에 설정한 초기 속도로부터 사전에 설정한 중간 속도까지 가속하고, 당해 가속 시간을 기록하며, 또한 지능형 보행 보조 장치가 당해 사전에 설정한 중간 속도로 주행할 때의 모터 전력 및 전류를 다시 수집하고, 가속 시간과 결합하여, 소프트웨어를 통해 테이블을 검색하는 방식으로 사전에 설정한 대응하는 하중 중량 값을 취득할 수 있다.
하나의 구체적인 예에 있어서, 제1 보상 임계 값은 고정 보상 값 및 특정 보상 값과 같은 두 부분으로 구성된다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 제1 보상 임계 값을 확정하는 것은,
S301: 고정 보상 값을 확정하되, 상기 고정 보상 값은 속도 보상 값, 중량 보상 값 및 경사 보상 값을 포함하는 단계;
S302: 특정 보상 값을 확정하되, 상기 특정 보상 값은 가감속 보상 값 및/또는 조향 보상 값을 포함하는 단계; 및
S303: 상기 고정 보상 값 및 상기 특정 보상 값에 기반하여 상기 제1 보상 임계 값을 얻는 단계를 포함한다.
여기서, 다양한 작동 상황에 대해, 고정 보상 값 및 특정 보상 값은 모두 양의 값, 음의 값 또는 0일 수 있으며, 양의 값인 경우, 모터를 구동하여 앞으로의 동력을 인가하는 것을 나타내고, 음의 값인 경우, 모터를 구동하여 뒤로의 저항력 즉 반대 방향 제동력 인가하는 것을 나타낸다.
제1 보상 임계 값은 고정 보상 값과 특정 보상 값의 가중치의 합에 의해 확정될 수 있으며, 하나의 바람직한 예에 있어서, "제1 보상 임계 값 = 고정 보상 값 + 특정 보상 값"이다.
마찬가지로, 고정 보상 값은 속도 보상 값과, 중량 보상 값과 경사 보상 값 사이의 가중치의 합에 의해 확정될 수 있으며, 특정 보상 값은 가감속 보상 값 또는 조향 보상 값 중의 임의의 하나를 포함할 수 있으며, 가감속 보상 값과 조향 보상 값 사이의 가중치의 합에 의해 확정될 수 있다.
속도 보상 값은 지능형 보행 보조 장치의 현재의 이동 속도에 기반하여 확정할 수 있으며, 이동 속도가 빠를수록 속도 보상 값이 커진다.
하나의 바람직한 예에 있어서, 상기 속도 보상 값을 확정하는 단계는,
상기 지능형 보행 보조 장치의 현재의 이동 속도를 취득하는 것; 및
상기 이동 속도에 기반하여, 테이블을 검색하여 현재 필요하는 동력 보상 계수를 취득하고, 상기 이동 속도 및 상기 동력 보상 계수에 기반하여, 상기 속도 보상 값을 취득하되, 상기 속도 보상 값은 상기 이동 속도 및 상기 동력 보상 계수와 정비례하는 것을 포함한다. 바람직하게는, "속도 보상 값 = 이동 속도 * 동력 보상 계수"이다.
중량 보상 값은 지능형 보행 보조 장치의 현재의 하중 중량에 기반하여 확정할 수 있으며, 하중이 클수록 중량 보상 값이 커진다.
경사 보상 값의 경우, 상기 경사 보상 값을 확정하는 단계는,
오르막일 경우, 경사가 클수록 상기 경사 보상 값이 커지는 것; 및
내리막일 경우, 경사가 클수록 상기 경사 보상 값이 음의 값이고, 상기 경사 보상 값이 작아진다.
즉, 오르막일 때 각도가 클수록 순방향 보상 동력이 커지고, 지능형 보행 보조 장치의 앞으로의 동력이 증가되어 오르막의 힘이 더 절약되며; 내리막일 때 각도가 클수록 반대 방향 보상 동력이 커지고, 지능형 보행 보조 장치의 반대 방향 제동력이 증가되어 앞으로의 속도가 감소하며 내리막이 더 안전하다.
여기서, 오르막 상태 또는 내리막 상태의 검출은 도 1의 차체에 설치된 자세 감지 구성 요소를 통해 차체의 자세를 검출하여 얻은 것이며, 바람직하게는, 자세 감지 구성 요소는 가속도 센서 및 각도 센서를 포함한다. 4원소 해산 및 오일러 공식을 통해 휠체어의 수평 방향과 수직 방향의 각도인 roll와 pitch 및 두 방향의 회전 각속도를 취득할 수 있다.
평지에서 오르막으로 더 완만하게, 내리막에서 평지로 더 완만하게, 움푹 패인 노면을 만났을 때 더 평온하게 하기 위하여, 하나의 바람직한 예에 있어서, 상기 경사 보상 값을 확정하는 단계는,
상기 차체의 수직 방향의 각도의 절대 값이 설정 임계 값(설정 임계 값 각도는 양의 값임) 이하일 경우, 휠체어가 수평 도로 상황에 있는 것으로 간주하여, 덜컹거리는 도로 상황을 오르막 또는 내리막으로 오판하는 것을 피한다.
상기 차체의 수직 방향의 각도가 제1 설정 임계 값(양의 값임)보가 큰 동시에, 상기 차체의 수직 방향의 각속도가 제2 설정 임계 값보다 크면, 상기 지능형 보행 보조 장치가 평지에서 오르막으로 전환하는 상태에 있는 것으로 확정하고, 상기 경사 보상 값을 점차 증가하여, 완만한 오르막 오르기를 실현한다.
상기 차체의 수직 방향 각도가 음의 값인 제3 설정 임계 값보다 작은 동시에, 상기 차체의 수직 방향의 각속도가 설정한 제4 임계 값보다 크면, 상기 지능형 보행 보조 장치가 내리막에서 평지로 전환하는 상태에 있는 것으로 확정하고, 음의 값인 상기 경사 보상 값을 점차 증가하여 완만한 내리막 내리기를 종료할 수 있다.
전통적인 보행 보조 장치를 추진할 경우, 추진 속도가 빠를수록, 추진이 더 힘들 뿐만 아니라, 추진 속도가 빨라지는 과정에서 추진에 필요한 힘도 따라서 증가하는 데, 지능형 보행 보조 장치가 가속 단계에 있을 때 동력 보상을 늘리기 위하여, 감속 단계에 있을 때 제동력 보상을 시작하여, 비상 제동 상태를 실현하고 속도를 빠르게 줄인다.
가감속 보상 값은, 상술한 사용자 의도, 즉 시동, 정지, 가감속과 같은 사용자의 차체 움직임 상태 변경 의도를 판단하는 데 사용되며, 하나의 바람직한 예에 있어서, 상기 가감속 보상 값을 확정하는 단계는,
상기 지능형 보행 보조 장치가 앞으로 이동하는 가속도 및 감속도를 취득하되, 상기 가속도는 상기 지능형 보행 보조 장치가 가속 단계에 있음을 나타내고, 상기 감속도는 상기 지능형 보행 보조 장치가 감속 단계에 있음을 나타내는 것; 상기 지능형 보행 보조 장치가 가속 단계에 있으면, 상기 가감속 보상 값이 양의 값인 동시에 상기 가속도와 정비례하는 것으로 확정하는 것; 및
상기 지능형 보행 보조 장치가 감속 단계에 있으면, 상기 가감속 보상 값이 음의 값인 동시에 상기 감속도와 정비례하는 것으로 확정하는 것을 포함한다. 여기서, 지능형 보행 보조 장치가 앞으로 이동하는 가속도는 상술한 실시예 중의 가속도 센서를 통해 얻을 수 있다.
조향 보상 값은, 지능형 보행 보조 장치의 조향에 대해 동력 보상을 수행하는 데 사용되며, 도 1에서 후륜 중의 좌륜 및 우륜은 서로 다른 모터에 의해 제어되며, 상기 조향 보상 값은 좌륜 조향 보상 값 및 우륜 조향 보상 값을 포함하고, 상기 조향 보상 값을 확정하는 단계는,
상기 지능형 보행 보조 장치가 오른쪽으로 조향할 때, 상기 좌륜 조향 보상 값을 증가시키고, 및/또는 우륜 조향 보상 값을 감소시키는 것; 및
상기 지능형 보행 보조 장치 왼쪽으로 조향할 때, 상기 우륜 조향 보상 값을 증가시키고, 및/또는 좌륜 조향 보상 값을 감소시키는 것을 포함한다.
여기서, 가속도 센서를 통해 지능형 보행 보조 장치의 조향 상태를 얻을 수 있으며, 하나의 바람직한 예에 있어서, 좌륜과 우륜 사이의 차이를 취득하고, 차이를 통해 지능형 보행 보조 장치의 조향 상태를 지능적으로 취득할 수 있다.
바람직하게는, 좌륜 조향 보상 값을 증가시키면 우륜 조향 보상 값도 감소하고, 또한 우륜 조향 보상 값을 증가시키면 좌륜 조향 보상 값도 감소한다. 즉, 조향 각도 클수록, 외측 바퀴의 보조력 보상 임계 값이 커지고, 내측 바퀴의 보조력 보상 임계 값이 더 많아져, 두 바퀴의 모터 사이에 차동을 형성하고 조향을 실현하는데 도움이 된다.
하나의 예에 있어서, 상기 지능형 보행 보조 장치가 오른쪽으로 조향할 때, 상기 지능형 보행 보조 장치의 조향 각도와 정비례하는 방식으로, 상기 좌륜 조향 보상 값을 증가시키며, 바람직하게는, 또한 상기 지능형 보행 보조 장치의 조향 각도와 정비례하는 방식으로 우륜 조향 보상 값을 감소시키며;
상기 지능형 보행 보조 장치 왼쪽으로 조향할 때, 상기 지능형 보행 보조 장치의 조향 각도와 정비례하는 방식으로, 상기 우륜 조향 보상 값을 증가시키고, 바람직하게는, 또한 상기 지능형 보행 보조 장치의 조향 각도와 정비례하는 방식으로 좌륜 조향 보상 값을 감소시킨다.
상술한 조향 보상은 조향이 특정 각도에 달한 것이 검출될 때만 트리거되며, 하나의 바람직한 예에 있어서,
상기 좌륜의 이동 속도 및 상기 우륜의 이동 속도를 취득하는 단계; 및
상기 좌륜의 이동 속도와 상기 우륜의 이동 속도 사이의 차이가 설정 차이 임계 값을 초과하면, 상기 지능형 보행 보조 장치의 조향 판단을 트리거하는 단계를 더 포함한다.
즉, 좌륜과 우륜의 차이를 통해 조향 각도를 지능적으로 검출한다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 상술한 지능형 보행 보조 장치의 보조력 제어 방법에 대응하게, 본 발명 실시예는 지능형 보행 보조 장치의 보조력 제어 장치(400)를 더 제공하는 바, 당해 장치는,
상기 차체의 하중 중량을 취득하는 하중 중량 취득 모듈(401); 및
상기 하중 중량이 설정 임계 값을 초과하면, 제1 보조력 보상 모드에 진입하되, 상기 제1 보조력 보상 모드에서는, 제1 보조력 보상 임계 값에 기반하여 상기 모터의 토크 출력을 보상하며, 상기 제1 보조력 보상 임계 값은 상기 지능형 보행 보조 장치 하중 중량, 상기 지능형 보행 보조 장치의 이동 속도 중 적어도 하나의 매개 변수와 정비례하는 제1 보조력 보상 모드 진입 모듈(402)을 구비한다.
하나의 선택적인 실시예에 있어서, 하중 중량 취득 모듈은,
수동으로 설정한 기어비를 취득하여 당해 기어비에 대응하는 상기 차체의 하중 중량을 취득하는 하중 설치 유닛;
및/또는,
자동으로 상기 차체의 하중 중량을 취득하는 하중 중량 자동 취득 유닛을 포함하며,
당해 하중 중량 자동 취득 유닛은,
설정 속도 조건 하에서, 상기 지능형 보행 보조 장치의 가속 시간, 상기 지능형 보행 보조 장치의 모터 출력 전력, 상기 모터의 전류 중 적어도 하나의 매개 변수를 취득하는 제1 매개 변수 취득 서브 유닛; 및
사전에 설정한 당해 적어도 하나의 매개 변수에 대응하는 하중 중량을 취득하여 상기 차체 현재의 하중 중량으로 설정하는 하중 중량 취득 서브 유닛을 포함한다.
하나의 선택적인 실시예에 있어서, 당해 장치는,
상기 하중 중량이 설정 임계 값이면, 제2 보조력 보상 모드에 진입하되, 상기 제2 보조력 보상 모드에서는, 제2 보조력 보상 임계 값에 기반하여 상기 모터의 토크 출력을 보상하며, 상기 제2 보조력 보상 임계 값은 설정한 기어비에 기반하여 얻어지는 제2 보조력 보상 모드 진입 모듈을 더 포함한다.
하나의 선택적인 실시예에 있어서, 제1 보상 임계 값 확정 모듈을 더 포함하며, 당해 모듈은,
고정 보상 값을 확정하되, 상기 고정 보상 값은 속도 보상 값, 중량 보상 값 및 경사 보상 값을 포함하는 고정 보상 값 확정 유닛;
특정 보상 값을 확정하되, 상기 특정 보상 값은 가감속 보상 값 및/또는 조향 보상 값을 포함하는 특정 보상 값 확정 유닛; 및
상기 고정 보상 값 및 상기 특정 보상 값에 기반하여 상기 제1 보상 임계 값을 얻는 제1 보상 임계 값 확정 유닛을 포함한다.
하나의 선택적인 실시예에 있어서, 고정 보상 값 확정 유닛은,
상기 지능형 보행 보조 장치의 현재의 이동 속도를 취득하는 이동 속도 취득 서브 유닛; 및
상기 이동 속도에 기반하여, 테이블을 검색하여 현재 필요하는 동력 보상 계수를 취득하고, 상기 이동 속도 및 상기 동력 보상 계수에 기반하여, 상기 속도 보상 값을 취득하되, 상기 속도 보상 값은 상기 이동 속도 및 상기 동력 보상 계수와 정비례하는 속도 보상 취득 서브 유닛을 포함한다.
하나의 선택적인 실시예에 있어서, 고정 보상 값 확정 유닛은,
오르막일 경우, 경사가 클수록 상기 경사 보상 값이 커지는 것으로 확정하는 제1 경사 보상 서브 유닛;
내리막일 경우, 상기 경사 보상 값이 음의 값이고, 경사가 클수록 상기 경사 보상 값이 작아지는 것으로 확정하는 제2 경사 보상 서브 유닛을 포함한다.
하나의 선택적인 실시예에 있어서, 고정 보상 값 확정 유닛은,
상기 차체의 수직 방향 각도가 제1 설정 임계 값보다 큰 동시에, 상기 차체의 수직 방향의 각속도가 제2 설정 임계 값보다 크면, 상기 지능형 보행 보조 장치가 평지에서 오르막으로 전환하는 상태에 있고, 상기 경사 보상 값을 점차 증가하는 것으로 확정하는 제3 경사 보상 서브 유닛; 및
상기 차체의 수직 방향 각도가 음의 값인 제3 설정 임계 값보다 작은 동시에, 상기 차체의 수직 방향의 각속도가 설정한 제4 임계 값보다 크면, 상기 지능형 보행 보조 장치가 내리막에서 평지로 전환하는 상태에 있고, 음의 값인 상기 경사 보상 값을 점차 증가하는 것으로 확정하는 제4 경사 보상 서브 유닛을 포함한다.
하나의 선택적인 실시예에 있어서, 특정 보상 값 확정 유닛은,
상기 지능형 보행 보조 장치가 앞으로 이동하는 가속도 및 감속도를 취득하되, 상기 가속도는 상기 지능형 보행 보조 장치가 가속 단계에 있음을 나타내고, 상기 감속도는 상기 지능형 보행 보조 장치가 감속 단계에 있음을 나타내는 제1 가속도 취득 서브 유닛;
상기 지능형 보행 보조 장치가 가속 단계에 있으면, 상기 가감속 보상 값이 양의 값인 동시에 상기 가속도와 정비례하는 것으로 확정하는 제2 가속도 취득 서브 유닛; 및
상기 지능형 보행 보조 장치가 감속 단계에 있으면, 상기 가감속 보상 값이 음의 값인 동시에 상기 감속도와 정비례하는 것으로 확정하는 제3 가속도 취득 서브 유닛을 포함한다.
하나의 선택적인 실시예에 있어서, 상기 전륜 또는 상기 후륜은 좌륜 및 우륜을 포함하고, 상기 좌륜 및 상기 우륜은 서로 다른 모터에 의해 제어되며, 상기 조향 보상 값은 좌륜 조향 보상 값 및 우륜 조향 보상 값을 포함하고, 특정 보상 값 확정 유닛은,
상기 지능형 보행 보조 장치가 오른쪽으로 조향할 때, 상기 좌륜 조향 보상 값을 증가시키고, 및/또는 우륜 조향 보상 값을 감소시키는 제1 조향 보상 유닛; 및
상기 지능형 보행 보조 장치 왼쪽으로 조향할 때, 상기 우륜 조향 보상 값을 증가시키고, 및/또는 좌륜 조향 보상 값을 감소시키는 제2 조향 보상 유닛을 포함한다.
하나의 선택적인 실시예에 있어서, 특정 보상 값 확정 유닛은,
상기 지능형 보행 보조 장치가 오른쪽으로 조향할 때, 상기 지능형 보행 보조 장치의 조향 각도와 정비례하는 방식으로, 상기 좌륜 조향 보상 값을 증가시키고, 및/또는 우륜 조향 보상 값을 감소시키는 제3 조향 보상 유닛; 및
상기 지능형 보행 보조 장치 왼쪽으로 조향할 때, 상기 지능형 보행 보조 장치의 조향 각도와 정비례하는 방식으로, 상기 우륜 조향 보상 값을 증가시키고, 및/또는 좌륜 조향 보상 값을 감소시키는 제4 조향 보상 유닛을 더 포함한다.
하나의 선택적인 실시예에 있어서, 특정 보상 값 확정 유닛은,
상기 좌륜의 이동 속도 및 상기 우륜의 이동 속도를 취득하는 좌륜 및 우륜 이동 속도 취득 서브 유닛; 및
상기 좌륜의 이동 속도와 상기 우륜의 이동 속도 사이의 차이가 설정 차이 임계 값을 초과하면, 상기 지능형 보행 보조 장치의 조향 판단을 트리거하는 조향 판단 트리거 서브 유닛을 더 포함한다.
상술한 지능형 보행 보조 장치의 보조력 제어 방법에 대응하여, 본 발명 실시예는 지능형 보행 보조 장치를 더 제공하며, 당해 장치는,
적어도 하나의 메모리 및 적어도 하나의 프로세서를 구비하며;
상기 메모리는 하나 또는 복수의 프로그램을 저장하고;
상기 하나 또는 복수의 프로그램이 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행되면, 상기 적어도 하나의 프로세서로 하여금 상술한 임의의 하나의 실시예에 기재된 지능형 보행 보조 장치의 보조력 제어 방법의 단계를 구현하도록 한다.
상술한 지능형 보행 보조 장치의 보조력 제어 방법에 대응하여, 본 발명 실시예는 컨트롤러를 더 제공하며, 당해 컨트롤러는,
적어도 하나의 메모리 및 적어도 하나의 프로세서를 구비하며;
상기 메모리는 하나 또는 복수의 프로그램을 저장하고;
상기 하나 또는 복수의 프로그램이 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행되면, 상기 적어도 하나의 프로세서로 하여금 상술한 임의의 하나의 실시예에 기재된 지능형 보행 보조 장치의 보조력 제어 방법의 단계를 구현하도록 한다.
본 발명 실시예에 있어서, 자동으로 지능형 보행 보조 장치의 부하에 기반하여 당해 지능형 보행 보조 장치에 사람이 탑승하였는지 아니면 물품이 적재되었는지를 판단함으로써, 자동으로 제1 보조력 보상 모드(휠체어 모드) 또는 제2 보조력 보상 모드(쇼핑차 모드)를 선택하고, 보조력 보상 모드의 구분에 기반하여 자동으로 보조력 보상 임계 값을 조절할 수 있으므로, 본 발명의 지능형 보행 보조 장치를 보다 지능적으로 구현할 수 있으며; 또한 더 나아가, 제1 보조력 보상 모드에서는, 지능형 보행 보조 장치에 대해 경사 보상, 속도 보상, 가감속도 보상 및 조향 보상을 실행하여, 임의의 도로 상황에서도 당해 지능형 보행 보조 장치를 추진하는 사용자의 의도를 구현하고, 평온한 추진을 구현할 수 있도록 한다.
본 발명 실시예는 위에서 설명하고 도면에 나타낸 정확한 구조에 한정되지 않으며, 그 범위를 벗어나지 않고 다양한 수정 및 변경이 가능하다는 점을 이해해야 한다. 본 발명 실시예의 범위는 단지 첨부된 청구범위에 의해서만 한정된다.
위에서 설명한 실시예는 단지 본 발명 실시예의 몇 가지 실시 형태만을 나타냈으며, 그 설명이 상대적으로 구체적이고 상세하지만, 발명 특허 범위의 제한으로 이해되지는 않는다. 당업자에 있어서 본 발명 실시예의 구상에서 벗어나지 않는 전제 하에서 복수의 변형 및 개진을 할 수 있으며, 이는 모두 본 발명 실시예의 보호 범위에 속한다는 점을 지적할 필요가 있다.
100:지능형 보행 보조 장치;
101:방석;
102:피동륜;
1031:제1 후륜;
1032:제2 후륜;
104:수평 손잡이;
105:지능형 전방 제어 장치;
106:제1 수평 핸들;
107:제2 수평 핸들;
108:지능형 후방 제어 장치.

Claims (14)

  1. 차체를 포함하며, 상기 차체에는 탑승하거나 물품을 적재하기 위한 방석이 설치되어 있고, 상기 차체의 하부에는 전륜 및 후륜이 설치되어 있으며, 상기 전륜 또는 후륜은 모터에 의해 구동되는 지능형 보행 보조 장치의 보조력 제어 방법에 있어서,
    상기 차체의 하중 중량을 취득하는 단계; 및
    상기 하중 중량이 설정 임계 값을 초과하면, 제1 보조력 보상 모드에 진입하되, 상기 제1 보조력 보상 모드에서는, 제1 보조력 보상 임계 값에 기반하여 상기 모터의 토크 출력을 보상하며, 상기 제1 보조력 보상 임계 값은 상기 지능형 보행 보조 장치 하중 중량, 상기 지능형 보행 보조 장치의 이동 속도 중 적어도 하나의 매개 변수와 정비례하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 지능형 보행 보조 장치의 보조력 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 차체의 하중 중량을 취득하는 것은,
    수동으로 설정한 기어비를 취득하여 당해 기어비에 대응하는 사전에 설정한 하중 중량을 취득하는 것을 포함하고;
    및/또는,
    자동으로 상기 차체의 하중 중량을 취득하는 것은,
    설정 속도 조건 하에서, 상기 지능형 보행 보조 장치의 가속 시간, 상기 지능형 보행 보조 장치의 모터 출력 전력, 상기 모터의 전류 중 적어도 하나의 매개 변수를 취득하는 것; 및
    사전에 설정한 당해 적어도 하나의 매개 변수에 대응하는 하중 중량을 취득하여 상기 차체 현재의 하중 중량으로 설정하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 지능형 보행 보조 장치의 보조력 제어 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 하중 중량이 설정 임계 값이면, 제2 보조력 보상 모드에 진입하되, 상기 제2 보조력 보상 모드에서는, 제2 보조력 보상 임계 값에 기반하여 상기 모터의 토크 출력을 보상하며, 상기 제2 보조력 보상 임계 값은 설정한 기어비에 기반하여 얻어지는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지능형 보행 보조 장치의 보조력 제어 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 보상 임계 값을 확정하는 것은,
    고정 보상 값을 확정하되, 상기 고정 보상 값은 속도 보상 값, 중량 보상 값 및 경사 보상 값을 포함하는 단계;
    특정 보상 값을 확정하되, 상기 특정 보상 값은 가감속 보상 값 및/또는 조향 보상 값을 포함하는 단계; 및
    상기 고정 보상 값 및 상기 특정 보상 값에 기반하여 상기 제1 보상 임계 값을 얻는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 지능형 보행 보조 장치의 보조력 제어 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 속도 보상 값을 확정하는 단계는,
    상기 지능형 보행 보조 장치의 현재의 이동 속도를 취득하는 것; 및
    상기 이동 속도에 기반하여, 테이블을 검색하여 현재 필요하는 동력 보상 계수를 취득하고, 상기 이동 속도 및 상기 동력 보상 계수에 기반하여, 상기 속도 보상 값을 취득하되, 상기 속도 보상 값은 상기 이동 속도 및 상기 동력 보상 계수와 정비례하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 지능형 보행 보조 장치의 보조력 제어 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 경사 보상 값을 확정하는 단계는,
    오르막일 경우, 경사가 클수록 상기 경사 보상 값이 커지는 것; 및
    내리막일 경우, 상기 경사 보상 값이 음의 값이고, 경사가 클수록 상기 경사 보상 값이 작아지는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 지능형 보행 보조 장치의 보조력 제어 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 경사 보상 값을 확정하는 단계는,
    상기 차체의 수직 방향 각도가 제1 설정 임계 값보다 큰 동시에, 상기 차체의 수직 방향의 각속도가 제2 설정 임계 값보다 크면, 상기 지능형 보행 보조 장치가 평지에서 오르막으로 전환하는 상태에 있고, 상기 경사 보상 값을 점차 증가하는 것으로 확정하는 것; 및
    상기 차체의 수직 방향 각도가 음의 값인 제3 설정 임계 값보다 작은 동시에, 상기 차체의 수직 방향의 각속도가 설정한 제4 임계 값보다 크면, 상기 지능형 보행 보조 장치가 내리막에서 평지로 전환하는 상태에 있고, 음의 값인 상기 경사 보상 값을 점차 증가하는 것으로 확정하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 지능형 보행 보조 장치의 보조력 제어 방법.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 가감속 보상 값을 확정하는 단계는,
    상기 지능형 보행 보조 장치가 앞으로 이동하는 가속도 및 감속도를 취득하되, 상기 가속도는 상기 지능형 보행 보조 장치가 가속 단계에 있음을 나타내고, 상기 감속도는 상기 지능형 보행 보조 장치가 감속 단계에 있음을 나타내는 것;
    상기 지능형 보행 보조 장치가 가속 단계에 있으면, 상기 가감속 보상 값이 양의 값인 동시에 상기 가속도와 정비례하는 것으로 확정하는 것; 및
    상기 지능형 보행 보조 장치가 감속 단계에 있으면, 상기 가감속 보상 값이 음의 값인 동시에 상기 감속도와 정비례하는 것으로 확정하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 지능형 보행 보조 장치의 보조력 제어 방법.
  9. 제4항에 있어서,
    상기 전륜 또는 상기 후륜은 좌륜 및 우륜을 포함하고, 상기 좌륜 및 상기 우륜은 서로 다른 모터에 의해 제어되며, 상기 조향 보상 값은 좌륜 조향 보상 값 및 우륜 조향 보상 값을 포함하고,
    상기 조향 보상 값을 확정하는 단계는,
    상기 지능형 보행 보조 장치가 오른쪽으로 조향할 때, 상기 좌륜 조향 보상 값을 증가시키고, 및/또는 우륜 조향 보상 값을 감소시키는 것; 및
    상기 지능형 보행 보조 장치 왼쪽으로 조향할 때, 상기 우륜 조향 보상 값을 증가시키고, 및/또는 좌륜 조향 보상 값을 감소시키는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 지능형 보행 보조 장치의 보조력 제어 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 지능형 보행 보조 장치가 오른쪽으로 조향할 때, 상기 지능형 보행 보조 장치의 조향 각도와 정비례하는 방식으로, 상기 좌륜 조향 보상 값을 증가시키고, 및/또는 우륜 조향 보상 값을 감소시키는 단계; 및
    상기 지능형 보행 보조 장치 왼쪽으로 조향할 때, 상기 지능형 보행 보조 장치의 조향 각도와 정비례하는 방식으로, 상기 우륜 조향 보상 값을 증가시키고, 및/또는 좌륜 조향 보상 값을 감소시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지능형 보행 보조 장치의 보조력 제어 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 좌륜의 이동 속도 및 상기 우륜의 이동 속도를 취득하는 단계; 및
    상기 좌륜의 이동 속도와 상기 우륜의 이동 속도 사이의 차이가 설정 차이 임계 값을 초과하면, 상기 지능형 보행 보조 장치의 조향 판단을 트리거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지능형 보행 보조 장치의 보조력 제어 방법.
  12. 차체를 포함하며, 상기 차체에는 탑승하거나 물품을 적재하기 위한 방석이 설치되어 있고, 상기 차체의 하부에는 전륜 및 후륜이 설치되어 있으며, 상기 전륜 또는 후륜은 모터에 의해 구동되는 지능형 보행 보조 장치의 보조력 제어 장치에 있어서,
    상기 차체의 하중 중량을 취득하기 위한 하중 중량 취득 모듈; 및
    상기 하중 중량이 설정 임계 값을 초과하면, 제1 보조력 보상 모드에 진입하되, 상기 제1 보조력 보상 모드에서는, 제1 보조력 보상 임계 값에 기반하여 상기 모터의 토크 출력을 보상하며, 상기 제1 보조력 보상 임계 값은 상기 지능형 보행 보조 장치 하중 중량, 상기 지능형 보행 보조 장치의 이동 속도 중 적어도 하나의 매개 변수와 정비례하는 제1 보조력 보상 모드 진입 모듈; 및
    제1 보상 임계 값 확정 모듈을 구비하고,
    상기 제1 보상 임계 값 확정 모듈은,
    고정 보상 값을 확정하되, 상기 고정 보상 값은 속도 보상 값, 중량 보상 값 및 경사 보상 값을 포함하는 고정 보상 값 확정 유닛;
    특정 보상 값을 확정하되, 상기 특정 보상 값은 가감속 보상 값 및/또는 조향 보상 값을 포함하는 특정 보상 값 확정 유닛; 및
    상기 고정 보상 값 및 상기 특정 보상 값에 기반하여 상기 제1 보상 임계 값을 얻는 제1 보상 임계 값 확정 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 지능형 보행 보조 장치의 보조력 제어 장치.
  13. 적어도 하나의 메모리 및 적어도 하나의 프로세서를 구비하며;
    상기 메모리는 하나 또는 복수의 프로그램을 저장하고;
    상기 하나 또는 복수의 프로그램이 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행되면, 상기 적어도 하나의 프로세서로 하여금 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항의 지능형 보행 보조 장치의 보조력 제어 방법의 단계를 구현하도록 하는 것을 특징으로 하는 지능형 보행 보조 장치.
  14. 적어도 하나의 메모리 및 적어도 하나의 프로세서를 구비하며;
    상기 메모리는 하나 또는 복수의 프로그램을 저장하고;
    상기 하나 또는 복수의 프로그램이 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행되면, 상기 적어도 하나의 프로세서로 하여금 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항의 지능형 보행 보조 장치의 보조력 제어 방법의 단계를 구현하도록 하는 것을 특징으로 하는 컨트롤러.
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