KR950008967Y1 - Wheel chair - Google Patents

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KR950008967Y1 KR92027209U KR920027209U KR950008967Y1 KR 950008967 Y1 KR950008967 Y1 KR 950008967Y1 KR 92027209 U KR92027209 U KR 92027209U KR 920027209 U KR920027209 U KR 920027209U KR 950008967 Y1 KR950008967 Y1 KR 950008967Y1
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Abstract

내용 없음.No content.

Description

전동휠체어의 장애물 감지장치Obstacle Sensing Device for Electric Wheelchair

제1도는 본 고안에 따른 전동휠체어의 장애물 감지장치블럭도.1 is an obstacle detecting device block of the electric wheelchair according to the present invention.

제2도는 본 고안에 따른 전동휠체어의 장애물 감지장치가 장착된 전동휠체어의 사시도.2 is a perspective view of an electric wheelchair equipped with an obstacle detecting device of the electric wheelchair according to the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

10 : 감지회로 20 : 신호안정화회로10: detection circuit 20: signal stabilization circuit

30 : 제어부 40 : 구동부30 control unit 40 drive unit

본 고안은 전동휠체어에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 장애물의 발생시 전동용 휠체어를 자동정지시키는 전동휠체어의 장애물 감지장치에 관한 것이다.The present invention relates to an electric wheelchair, and more particularly to an obstacle detecting device of an electric wheelchair for automatically stopping the electric wheelchair when an obstacle occurs.

최근에 휠체어에 전동장치를 부가하여 전동장치가 휠체어를 이동케하므로써 휠체어를 사용하는 자체장애자 및 노약자에게 편리성을 제공하고 있다. 그러나, 이러한 전동휠체어는 전동장치에 의해 휠체어가 이동하므로 사고의 위험성 역시 증가된다. 즉, 전동휠체어의 사용자의 경우, 갑작스런 장애물의 등장에 대한 대처 능력이 부족한 경우가 있으며, 특히, 전동휠체어를 후진시키는 경우, 신체상측을 후측으로 이동시켜야 되므로 전동휠체어 사용자에게는 상당히 불편하고, 사고의 발생원인이 되어 왔다.Recently, the electric device is added to the wheelchair and the electric device moves the wheelchair, thereby providing convenience to the disabled and the elderly using the wheelchair. However, since the wheelchair is moved by the electric device, the risk of an accident is also increased. That is, in the case of the user of the electric wheel chair, the ability to cope with the sudden appearance of obstacles may be insufficient, in particular, when the electric wheel chair backwards, it is quite inconvenient for the electric wheelchair user because it is necessary to move the upper body to the rear. It has been the cause of occurrence.

본 고안은 이러한 불편을 제거하기 위한 것으로서, 본 고안의 목적은 장애물을 자동감지하여 장애물의 발생시 휠체어를 자동 정지시킴으로서 사고의 발생을 방지하여, 사용의 편리성을 제공하는 전동휠체어의 장애물 감지장치를 제공하는데 있다.The present invention is to eliminate such inconvenience, the object of the present invention is to automatically detect the obstacle to prevent the occurrence of an accident by automatically stopping the wheelchair when the obstacle occurs, the obstacle detection device of the electric wheelchair that provides convenience of use To provide.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 고안의 특징은 죠이스틱으로 운전하는 전동휠체어로서, 장애물을 감지하여 감지신호로 출력하는 감지수단과; 제어신호에 따라 휠체어를 이동 및 정지시키는 구동수단과; 조이스틱의 움직임을 감지하여 조이스틱의 움직임에 따른 제어신호를 출력하고, 상기 감지수단으로부터의 감지신호를 판별하여 감지신호에 따라 휠체어를 정지시키는 제어신호를 출력하는 제어수단을 구비하는 전동휠체어의 장애물 감지장치에 있다.Features of the present invention for achieving this object is an electric wheel chair driving with a joystick, the sensing means for detecting the obstacle and outputs a detection signal; Driving means for moving and stopping the wheelchair according to the control signal; Obstacle detection of the electric wheelchair having a control means for detecting the movement of the joystick to output a control signal according to the movement of the joystick, and the control means for determining the detection signal from the detection means and outputs a control signal to stop the wheelchair according to the detection signal Is in the device.

이하 본 고안의 일실시예를 첨부된 도면에 따라 상세히 설명한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제1도는 본 고안에 따른 전동휠체어의 장애물 감지장치 블럭도로서 감지회로 (10), 신호 안정화회로(20)제어부(30) 및 구동부(40)로 이루어진다. 이때, 상기 감지회로는 제2도에 도시된 바와 같이 휠체어 전방의 일측에 장착되어 휠체어 전방에 장애물의 발생여부를 감지하여 감지신호를 출력하는 제1센서부(11)와, 휠체어 후측에 장착되어, 휠체어 후방에 장애물의 발생 여부를 감지하여 감지신호를 출력하는 제2센서부 (12)로 이루어진다. 이때, 상기 센서부(11)(12)는 적외선 다이오드 및 적외선 트랜지스터 등으로되는 포토커플러 형태로 구성되어 전방 및 후측의 장애물 발생여부를 감지하게 된다. 제2도에서 제1센서부(11)는 사용자가 전동휠체어를 조정할 수 있게하는 조이스특(Joystic)(1)에 부착되어 있고 제2센서부(12)는 휠체어의 등받이부분에 부착되어 있다.1 is a block diagram of an obstacle detecting apparatus for an electric wheelchair according to the present invention, and includes a sensing circuit 10, a signal stabilization circuit 20, a controller 30, and a driver 40. At this time, the detection circuit is mounted on one side of the front of the wheelchair as shown in Figure 2 detects the occurrence of obstacles in front of the wheelchair and outputs a detection signal to the first sensor unit 11, and is mounted on the rear of the wheelchair The second sensor unit 12 detects whether an obstacle is generated behind the wheelchair and outputs a detection signal. In this case, the sensor units 11 and 12 are configured in the form of a photocoupler made of an infrared diode, an infrared transistor, or the like to detect whether an obstacle is generated in front and rear. In FIG. 2, the first sensor unit 11 is attached to a joystick 1 that allows the user to adjust the electric wheelchair and the second sensor unit 12 is attached to the backrest of the wheelchair.

상기 제1, 제2센서부(11)(12)에 연결된 신호 안정화 회로(20)는 상기 센서부 (11)(12)의 신호를 안정화하기 위한 것으로 제1, 제2신호 안정화부(21)(22)로 이루어진다. 이때, 제1, 제2신호 안정화부(21)(22)는 단안정멀티 바이브레이터(M1)(M2)와 전원(Vcc)에 연결된 스위치용 트랜지스터(Q2)(Q2)로 이루어진다.The signal stabilization circuit 20 connected to the first and second sensor units 11 and 12 is for stabilizing signals of the sensor units 11 and 12 and the first and second signal stabilization units 21. It consists of 22. In this case, the first and second signal stabilization parts 21 and 22 may include a monostable multi-vibrator M1 and M2 and a switching transistor Q2 and Q2 connected to the power supply Vcc.

미설명부호, R1~R4는 바이어스용 저항이다.Reference numerals R1 to R4 denote bias resistors.

제어부(30)전동휠체어에 통상 구성되는 것으로 상기 죠이스틱의 움직임에 따라 상기 구동부(40)를 제어하게 구성한다.The control unit 30 is generally configured in the electric wheelchair to control the drive unit 40 according to the movement of the joystick.

이때, 구동부(40)는 모터등으로 구성되어 휠체어의 바퀴등을 회전시키는 기계적 메카니즘을 포함하며, 상기 제어부(30)의 제어에 따라 휠체어를 전진, 후진 및 회전시키도록 구성한다. 그러나, 본 고안에 따른 제어부(30)는 상술한 기능외에 다음과 같은 기능을 더 수행하도록 구성한다. 즉, 제어부(30)는 휠체어가 전진할 때, 상기 제1신호 안정화부(21)로부터 인가되는 센서부(11)의 감지신호를 판단하여 휠체어의 전방에장애물이 있다고 판단되면 구동부(40)를 제어하여 휠체어를 정지시키게 구성한다.At this time, the drive unit 40 includes a mechanical mechanism for rotating the wheel of the wheelchair is composed of a motor, etc., and configured to move the wheelchair forward, backward and rotate under the control of the controller 30. However, the control unit 30 according to the present invention is configured to further perform the following functions in addition to the functions described above. That is, the controller 30 determines the detection signal of the sensor unit 11 applied from the first signal stabilization unit 21 when the wheelchair moves forward, and determines that there is an obstacle in front of the wheelchair. Control the wheelchair to stop.

그리고, 제어부(30)는 윌체어가 후진할 때 상기 제2신호 안정화부(22)로부터 인가되는 센서부(4)의 신호를 판단하여 휠체어의 후방에 장애물이 있다고 판단되면 구동부(4)를 제어하여 휠체어를 정지시키게 구성한다. 또한, 제어부(30)는 휠체어의 전진 또는 후진중 장애물이 감지되어 휠체어를 정지시킨 후 소정 시간이 경과되어야 상기 죠이스틱(1)의 움직임에 따라 구동부(40)를 제어하게 구성한다. 이러한 기능의 제어부 (30)는 통상의 마이콤을 이용하면 충분히 구현 가능한다.Then, the controller 30 determines the signal of the sensor unit 4 applied from the second signal stabilization unit 22 when the wheel chair moves backward, and controls the driving unit 4 when it is determined that there is an obstacle behind the wheelchair. To stop the wheelchair. In addition, the controller 30 is configured to control the drive unit 40 according to the movement of the joystick 1 when a predetermined time has elapsed after the obstacle is detected while moving forward or backward of the wheelchair. The control unit 30 of this function can be sufficiently implemented using a conventional micom.

또한, 제어부(30)는 필요에 따라 스위치(SW1)를 더 구성하고, 스위치(SW1)가 온되어야 장애물의 존재여부(즉, 감지신호)를 판단하게 구성할 수도 있다.In addition, the controller 30 may further configure the switch SW1 as necessary, and may be configured to determine whether or not an obstacle exists (that is, a detection signal) when the switch SW1 is turned on.

이와같이 구성된 본 고안에 따른 전동휠체어는 휠체어가 전진(또는 후진중) 휠체어의 전방에(또는 후방에)장애물이 발생할 때마다 자동으로 정지하므로 사고를 미연에 방지할 수 있다. 이러한 작용을 이하에서 설명한다.The electric wheelchair according to the present invention configured as described above can prevent accidents because the wheelchair automatically stops whenever an obstacle occurs in front of (or behind) the wheelchair. This action is described below.

사용자가 스위치(SW1)를 온시키면, 제어부(30)는 휠체어가 전진(또는 후진중)제1신호 안정화부(21) (또는 제2신호 안정화부(22)로부터 인가되는 신호를 판단하여 휠체어의 전방(또는 후방)에 장애물이 있는지를 판단한다. 즉, 상기 제1,2센서부(11)(12)는 포토다이오등이 적외선을 휠체어의 전방 및 후방으로 발광하고, 포토트랜지스터등의 장애물이 존재할 때, 반사되어 오는 적외선을 수광하므로, 제어부(30)는 수광된 신호를 감지신호로 이용하여 발광된 시간과 수광된 시간을 계산하면 소정거리내에 장애물이 있는지를 판단할 수 있는 것이다.When the user turns on the switch SW1, the controller 30 determines the signal applied from the first signal stabilization unit 21 (or the second signal stabilization unit 22) when the wheelchair is moving forward (or backward). It is determined whether there is an obstacle in front (or rear), that is, the first and second sensor units 11 and 12 emit a infrared light to the front and the rear of the wheelchair, and the obstacle such as the phototransistor When present, since the reflected infrared light is received, the control unit 30 may determine whether there is an obstacle within a predetermined distance by calculating the emitted light and the received time by using the received signal as a detection signal.

이때, 상기 반사되어 수광되는 적외선은 그 반사과정에서 노이즈가 발생될 수 있으므로 본 고안에서는 단안정멀티 바이브레이터(M1)(M2)를 이용하여 센서부(11)(12)에 수광된 신호가 안정화되게 하고, 트랜지스터(Q1)(Q2)에 의해 제어부(30)(통상 마이콤)에 필요한 전압레벨로 되게 한 것이다.In this case, since the reflected infrared light may generate noise in the reflection process, the signal received by the sensor units 11 and 12 may be stabilized using the monostable multi-vibrator M1 or M2 in the present invention. The transistors Q1 and Q2 are set to the voltage level required for the control unit 30 (usually a microcomputer).

따라서, 제어부(30)는 감지신호에 의해 휠체어가 전지(또는 후진)중 휠체어의 전방(또는 후방)에 장애물이 있다고 판단되면 구동부(40)로 하여금 휠체어를 정지시키게 한다. 휠체어가 정지되어 소정시간(예컨대 2초)이 경과되어야 제어부(30)는 죠이스틱(1)으로부터 인가되는 신호에 따라 휠체어를 이동시키게 구동부(40)를 제어한다.Therefore, the controller 30 causes the driving unit 40 to stop the wheelchair when it is determined by the detection signal that there is an obstacle in front (or rear) of the wheelchair among the batteries (or backwards). When the wheelchair is stopped and a predetermined time (for example, 2 seconds) elapses, the controller 30 controls the driving unit 40 to move the wheelchair according to a signal applied from the joystick 1.

즉, 제어부(30)는 휠체어가 전진 또는 후진중 장애물이 발생하면, 일차적으로 구동부(40)를 제어하여 휠체어를 정지시켜, 장애물과의 충돌을 방지하는 것이다, 그러나, 휠체어를 계속적으로 정지시킬 수는 없으므로, 본 고안은 제어부(30)가 소정시간이 경과한 후에는 휠체어의 사용자가 조정한 죠이스틱(1)에 따라 휠체어를 이동시키게 한 것이다.That is, when an obstacle occurs while the wheelchair is moving forward or backward, the controller 30 first stops the wheelchair by controlling the driving unit 40 to prevent the collision with the obstacle. However, the wheelchair may be continuously stopped. Since the present invention, the control unit 30 is to move the wheelchair according to the joystick (1) adjusted by the user of the wheelchair after a predetermined time elapses.

이때, 휠체어의 사용시 휠체어의 전방 또는 후방에 장애물이 있는 경우에라도 휠체어를 전진 또는 후진시킬 필요가 있을 수 있다. 이 경우에는 상기 스위치(SW2)를 오프시키면, 제어부(30)는 장애물 감지모드로 구동치 않음으로 장애물이 존재하여도 휠체어는 계속 전진 또는 후진할 것이다.In this case, it may be necessary to move the wheelchair forward or backward even if there is an obstacle in front of or behind the wheelchair when using the wheelchair. In this case, when the switch SW2 is turned off, the controller 30 will not drive in the obstacle sensing mode, so that the wheelchair will continue to move forward or backward even if an obstacle exists.

이와 같이 본 고안은 휠체어의 전진 또는 후진중 장애물이 있으면 센서부가 이를 감지하여 휠체어를 자동 정지시킴으로써 장애물과 휠체어가 충돌하는 사고를 예방 할 수 있는 효과가 있다.As such, the present invention has an effect of preventing an accident from colliding with an obstacle by automatically stopping the wheelchair by detecting the sensor unit when there is an obstacle while moving forward or backward of the wheelchair.

Claims (6)

죠이스틱으로 운전하는 전동휠체어로서, 장애물을 감지하여 감지신호를 출력하는 감지수단과; 제어신호에 따라 휠체어를 이동 및 정지시키는 구동수단과; 조이스틱의 움직임을 감지하여 조이스틱의 움직임에 따른 제어신호를 출력하고, 상기 감지수단으로 부터의 감지신호를 판별하여 감지신호에 따라 휠체어를 정지시키는 제어신호를 출력하는 제어수단을 구비하는 전동휠체어의 장애물 감지장치.An electric wheel chair driven by a joystick, comprising: sensing means for sensing an obstacle and outputting a detection signal; Driving means for moving and stopping the wheelchair according to the control signal; Obstacle of the electric wheelchair having a control means for detecting the movement of the joystick and outputs a control signal according to the movement of the joystick, and the control means for determining the detection signal from the detection means and outputs a control signal to stop the wheelchair according to the detection signal Sensing device. 제1항에 있어서, 상기 감지수단은, 상기 휠체어의 앞측에 장착되어 휠체어 전방의 장애물을 감지하여 감지신호를 출력하는 제1센서 수단과; 상기 휠체어의 후측에 장착되어 휠체어 후방의 장애물을 감지하여 감지신호를 출력하는 제2센서 수단을 구비하며; 상기 제어수단은, 휠체어가 전진중 상기 제1센서 수단으로부터 인가되는 감지신호에 따라 휠체어를 정지시키는 제어신호를 출력하며, 휠체어가 후진중 상기 제2센서 수단으로부터 인가되는 감지 신호에 따라 휠체어를 정지시키는 제어신호를 출력케한 전동휠체어의 장애물 감지장치.2. The apparatus of claim 1, wherein the sensing means comprises: first sensor means mounted on a front side of the wheelchair to detect an obstacle in front of the wheelchair and output a detection signal; A second sensor means mounted on the rear side of the wheelchair and detecting an obstacle behind the wheelchair to output a detection signal; The control means outputs a control signal for stopping the wheelchair according to a detection signal applied from the first sensor means while the wheelchair is moving forward, and stops the wheelchair according to a detection signal applied from the second sensor means while the wheelchair is backward. Obstacle detection device for an electric wheelchair that outputs a control signal. 제1항에 있어서, 상기 제어수단은, 상기 감지수단의 감지신호에 따라 휠체어를 정지시키는 제어신호의 출력후 소정시간이 경과하여야 상기 죠이스틱의 움직임에 따른 제어신호를 출력하게 구성한 전동휠체어의 장애물 감지장치.According to claim 1, The control means, the obstacle detection of the electric wheelchair configured to output a control signal according to the movement of the joystick only after a predetermined time elapses after the output of the control signal for stopping the wheelchair according to the detection signal of the detection means Device. 제1항에 있어서, 상기 감지수단과 제어수단 사이에 감지수단의 감지 신호를 안정화하는 신호 안정화 수단을 더 구비한 전동휠체어의 장애물 감지장치.The obstacle detecting apparatus of claim 1, further comprising a signal stabilization means for stabilizing a detection signal of the sensing means between the sensing means and the control means. 제4항에 있어서, 신호 안정화수단은, 상기 제1, 제2센서 수단의 출력을 각각 안정화하는 제1, 제2단안정 멀티 바이브레이터와; 상기 제1, 제2단안정멀티 바이브레이터의 출력에 따라 구동하는 제1, 제2스위칭용 트랜지스터를 구비하는 전동휠체어의 장애물 감지장치.5. The apparatus of claim 4, wherein the signal stabilization means comprises: first and second single-stable multivibrators for stabilizing outputs of the first and second sensor means, respectively; An obstacle detecting apparatus for an electric wheelchair having first and second switching transistors which are driven in accordance with the output of the first and second single stable multi-vibrators. 제1항에 있어서, 상기 제어수단은, 스위치를 더 구비하고, 상기 스위치의 스위칭에 따라 상기 감지수단의 감지 신호를 판별하게 한 전동 휠체어의 장애물 감지장치.The obstacle detecting apparatus of claim 1, wherein the control unit further comprises a switch and determines a detection signal of the sensing unit according to the switching of the switch.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101977681B1 (en) * 2018-08-29 2019-05-13 한국보훈복지의료공단 Device and method for detecting danger of electric wheelchair

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