KR102603085B1 - Electric wheelchair with improved straightness drive performance - Google Patents

Electric wheelchair with improved straightness drive performance Download PDF

Info

Publication number
KR102603085B1
KR102603085B1 KR1020210142852A KR20210142852A KR102603085B1 KR 102603085 B1 KR102603085 B1 KR 102603085B1 KR 1020210142852 A KR1020210142852 A KR 1020210142852A KR 20210142852 A KR20210142852 A KR 20210142852A KR 102603085 B1 KR102603085 B1 KR 102603085B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
frame
electric wheelchair
unit
control unit
control signal
Prior art date
Application number
KR1020210142852A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20230059192A (en
Inventor
오봉석
Original Assignee
오봉석
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 오봉석 filed Critical 오봉석
Priority to KR1020210142852A priority Critical patent/KR102603085B1/en
Publication of KR20230059192A publication Critical patent/KR20230059192A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102603085B1 publication Critical patent/KR102603085B1/en

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61G—TRANSPORT, PERSONAL CONVEYANCES, OR ACCOMMODATION SPECIALLY ADAPTED FOR PATIENTS OR DISABLED PERSONS; OPERATING TABLES OR CHAIRS; CHAIRS FOR DENTISTRY; FUNERAL DEVICES
    • A61G5/00—Chairs or personal conveyances specially adapted for patients or disabled persons, e.g. wheelchairs
    • A61G5/04—Chairs or personal conveyances specially adapted for patients or disabled persons, e.g. wheelchairs motor-driven
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61G—TRANSPORT, PERSONAL CONVEYANCES, OR ACCOMMODATION SPECIALLY ADAPTED FOR PATIENTS OR DISABLED PERSONS; OPERATING TABLES OR CHAIRS; CHAIRS FOR DENTISTRY; FUNERAL DEVICES
    • A61G5/00—Chairs or personal conveyances specially adapted for patients or disabled persons, e.g. wheelchairs
    • A61G5/04—Chairs or personal conveyances specially adapted for patients or disabled persons, e.g. wheelchairs motor-driven
    • A61G5/048—Power-assistance activated by pushing on hand rim or on handlebar
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61G—TRANSPORT, PERSONAL CONVEYANCES, OR ACCOMMODATION SPECIALLY ADAPTED FOR PATIENTS OR DISABLED PERSONS; OPERATING TABLES OR CHAIRS; CHAIRS FOR DENTISTRY; FUNERAL DEVICES
    • A61G5/00—Chairs or personal conveyances specially adapted for patients or disabled persons, e.g. wheelchairs
    • A61G5/10—Parts, details or accessories
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61G—TRANSPORT, PERSONAL CONVEYANCES, OR ACCOMMODATION SPECIALLY ADAPTED FOR PATIENTS OR DISABLED PERSONS; OPERATING TABLES OR CHAIRS; CHAIRS FOR DENTISTRY; FUNERAL DEVICES
    • A61G5/00—Chairs or personal conveyances specially adapted for patients or disabled persons, e.g. wheelchairs
    • A61G5/10—Parts, details or accessories
    • A61G5/1005—Wheelchairs having brakes
    • A61G5/1013—Wheelchairs having brakes engaging the wheel
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61G—TRANSPORT, PERSONAL CONVEYANCES, OR ACCOMMODATION SPECIALLY ADAPTED FOR PATIENTS OR DISABLED PERSONS; OPERATING TABLES OR CHAIRS; CHAIRS FOR DENTISTRY; FUNERAL DEVICES
    • A61G5/00—Chairs or personal conveyances specially adapted for patients or disabled persons, e.g. wheelchairs
    • A61G5/10—Parts, details or accessories
    • A61G5/1005—Wheelchairs having brakes
    • A61G5/1032—Wheelchairs having brakes engaging an element of the drive or transmission, e.g. drive belt, electrodynamic brake
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61G—TRANSPORT, PERSONAL CONVEYANCES, OR ACCOMMODATION SPECIALLY ADAPTED FOR PATIENTS OR DISABLED PERSONS; OPERATING TABLES OR CHAIRS; CHAIRS FOR DENTISTRY; FUNERAL DEVICES
    • A61G5/00—Chairs or personal conveyances specially adapted for patients or disabled persons, e.g. wheelchairs
    • A61G5/10—Parts, details or accessories
    • A61G5/1005—Wheelchairs having brakes
    • A61G5/1035—Wheelchairs having brakes manipulated by wheelchair user
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61G—TRANSPORT, PERSONAL CONVEYANCES, OR ACCOMMODATION SPECIALLY ADAPTED FOR PATIENTS OR DISABLED PERSONS; OPERATING TABLES OR CHAIRS; CHAIRS FOR DENTISTRY; FUNERAL DEVICES
    • A61G5/00—Chairs or personal conveyances specially adapted for patients or disabled persons, e.g. wheelchairs
    • A61G5/10—Parts, details or accessories
    • A61G5/1051—Arrangements for steering
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61G—TRANSPORT, PERSONAL CONVEYANCES, OR ACCOMMODATION SPECIALLY ADAPTED FOR PATIENTS OR DISABLED PERSONS; OPERATING TABLES OR CHAIRS; CHAIRS FOR DENTISTRY; FUNERAL DEVICES
    • A61G5/00—Chairs or personal conveyances specially adapted for patients or disabled persons, e.g. wheelchairs
    • A61G5/10—Parts, details or accessories
    • A61G5/12—Rests specially adapted therefor, e.g. for the head or the feet
    • A61G5/124—Rests specially adapted therefor, e.g. for the head or the feet for pelvis or buttocks
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61G—TRANSPORT, PERSONAL CONVEYANCES, OR ACCOMMODATION SPECIALLY ADAPTED FOR PATIENTS OR DISABLED PERSONS; OPERATING TABLES OR CHAIRS; CHAIRS FOR DENTISTRY; FUNERAL DEVICES
    • A61G5/00—Chairs or personal conveyances specially adapted for patients or disabled persons, e.g. wheelchairs
    • A61G5/10—Parts, details or accessories
    • A61G5/12—Rests specially adapted therefor, e.g. for the head or the feet
    • A61G5/125—Rests specially adapted therefor, e.g. for the head or the feet for arms
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61G—TRANSPORT, PERSONAL CONVEYANCES, OR ACCOMMODATION SPECIALLY ADAPTED FOR PATIENTS OR DISABLED PERSONS; OPERATING TABLES OR CHAIRS; CHAIRS FOR DENTISTRY; FUNERAL DEVICES
    • A61G2200/00—Information related to the kind of patient or his position
    • A61G2200/30—Specific positions of the patient
    • A61G2200/34—Specific positions of the patient sitting
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61G—TRANSPORT, PERSONAL CONVEYANCES, OR ACCOMMODATION SPECIALLY ADAPTED FOR PATIENTS OR DISABLED PERSONS; OPERATING TABLES OR CHAIRS; CHAIRS FOR DENTISTRY; FUNERAL DEVICES
    • A61G2203/00—General characteristics of devices
    • A61G2203/10—General characteristics of devices characterised by specific control means, e.g. for adjustment or steering
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61G—TRANSPORT, PERSONAL CONVEYANCES, OR ACCOMMODATION SPECIALLY ADAPTED FOR PATIENTS OR DISABLED PERSONS; OPERATING TABLES OR CHAIRS; CHAIRS FOR DENTISTRY; FUNERAL DEVICES
    • A61G2203/00—General characteristics of devices
    • A61G2203/10—General characteristics of devices characterised by specific control means, e.g. for adjustment or steering
    • A61G2203/14—Joysticks
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61G—TRANSPORT, PERSONAL CONVEYANCES, OR ACCOMMODATION SPECIALLY ADAPTED FOR PATIENTS OR DISABLED PERSONS; OPERATING TABLES OR CHAIRS; CHAIRS FOR DENTISTRY; FUNERAL DEVICES
    • A61G2203/00—General characteristics of devices
    • A61G2203/30—General characteristics of devices characterised by sensor means

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

본 발명은 직진 주행 성능이 향상된 전동 휠체어에 관한 것으로서, 프레임부; 상기 프레임부에 설치되고, 사용자가 앉거나 등을 기댈 수 있도록 마련되는 시트부; 한 쌍으로 마련되어 상기 프레임부의 양 측에 각각 설치되고, 사용자의 팔이 거치되는 거치부; 상기 거치부에 설치되고, 전동 휠체어의 주행속도 또는 주행방향을 조절할 수 있도록 조작신호를 생성하는 조작부; 상기 프레임부에 설치되고, 전동 휠체어의 주행속도와 주행하는 지면의 경사 각도를 감지하는 센서부; 상기 프레임부의 하부에 설치되고, 조향휠과 구동휠에 동력을 제공하는 모터부; 및 상기 조작신호를 전달받아 전동 휠체어의 주행속도 또는 주행방향이 조절되도록 상기 조향휠과 상기 구동휠의 동작을 제어하되, 주행하는 지면의 경사 각도에 의한 외란(disturbance)이 제거되도록 상기 조향휠과 상기 구동휠의 동작을 제어하는 제어부를 포함한다.
본 발명에 따르면, DOB(Disturbance OBserver) 기반의 피드백 구조를 통해 전동 휠체어의 주행 시 쏠림을 유발하는 외란을 보정할 수 있으므로, 전동 휠체어의 직진 주행 성능이 대폭적으로 향상될 수 있으며, 보다 안정적인 주행이 이루어질 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to an electric wheelchair with improved straight driving performance, comprising: a frame portion; A seat portion installed on the frame portion and provided so that a user can sit or lean back; A pair of mounting units installed on both sides of the frame unit and on which the user's arms are placed; A control unit installed on the mounting unit and generating a control signal to adjust the travel speed or direction of the electric wheelchair; A sensor unit installed on the frame unit and detecting the traveling speed of the electric wheelchair and the inclination angle of the ground on which it travels; A motor unit installed at the lower part of the frame unit and providing power to the steering wheel and driving wheel; And receiving the operation signal to control the operation of the steering wheel and the driving wheel so that the driving speed or driving direction of the electric wheelchair is adjusted, and the steering wheel and the driving wheel are removed so that disturbance due to the inclination angle of the ground on which the electric wheelchair is driven is removed. It includes a control unit that controls the operation of the drive wheel.
According to the present invention, disturbances that cause leaning when driving an electric wheelchair can be corrected through a feedback structure based on DOB (Disturbance OBserver), so the straight-line driving performance of the electric wheelchair can be significantly improved and more stable driving can be achieved. There is an effect that can be achieved.

Description

직진 주행 성능이 향상된 전동 휠체어{ELECTRIC WHEELCHAIR WITH IMPROVED STRAIGHTNESS DRIVE PERFORMANCE}Electric wheelchair with improved straight driving performance {ELECTRIC WHEELCHAIR WITH IMPROVED STRAIGHTNESS DRIVE PERFORMANCE}

본 발명은 직진 주행 성능이 향상된 전동 휠체어에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 DOB(Disturbance OBserver) 기반의 피드백 구조를 통해 지면이 균일하지 않은 실외 환경에서도 직진 방향으로 안정적으로 주행할 수 있는 직진 주행 성능이 향상된 전동 휠체어에 관한 것이다.The present invention relates to an electric wheelchair with improved straight-line driving performance, and more specifically, straight-line driving performance that enables stable driving in a straight direction even in an outdoor environment where the ground is uneven through a DOB (Disturbance OBserver)-based feedback structure. It is about improved electric wheelchairs.

일반적으로 휠체어는 수동식과 전동식으로 분류되는데, 여기서 수동식은 보호자나 사용자의 힘으로 이동하는 휠체어이며, 전동식은 축전지의 전원으로 일반 DC 구동모터나 BLDC(BrushLess DC) 구동모터를 구동하여 속도를 조절하는 휠체어를 말한다.In general, wheelchairs are classified into manual and electric. Here, manual is a wheelchair that moves with the power of the guardian or user, and electric is a wheelchair that controls the speed by driving a general DC drive motor or BLDC (BrushLess DC) drive motor with power from a storage battery. refers to a wheelchair

이러한 전동 휠체어는 사용자가 조이스틱을 조작하면 방향 및 속도의 정보가 제어 CPU에 전달됨으로써 전동 휠체어의 방향과 속도가 제어된다. 즉, 전동 휠체어는 사용자가 조이스틱을 원하는 방향으로 기울임으로써 사용자가 원하는 전, 후, 좌, 우의 방향 및 조이스틱의 기울임에 비례하는 속도를 가지며 주행하는 것을 특징으로 한다.In these electric wheelchairs, when the user operates the joystick, the direction and speed information is transmitted to the control CPU, thereby controlling the direction and speed of the electric wheelchair. In other words, the electric wheelchair is characterized by traveling with a speed proportional to the forward, backward, left, and right directions desired by the user and the tilt of the joystick by tilting the joystick in the desired direction.

이와 같이 전동 휠체어는 조이스틱을 이용한 사용자의 간단한 조작으로, 방향 전환, 주행 속도 조절 및 제동이 쉽게 제어될 수 있어, 수동 휠체어에 비하여 혁신적인 편의성을 제공하고 있다.In this way, electric wheelchairs provide innovative convenience compared to manual wheelchairs because direction changes, travel speed adjustment, and braking can be easily controlled by simple operation by the user using a joystick.

한편, 상술한 전동 휠체어의 제어는 지면이 요철이나 기울기가 없는 평평한 이상적인 조건에서는 직진, 후진, 방향 전환 등이 정확하게 제어되면서 주행이 이루어질 수 있다. 그러나 실외 환경과 같은 현실적인 상황에서는 지면이 이상적으로 평평하지 못할 뿐만 아니라 요철, 경사 등과 같은 위험한 요소들이 항상 존재한다.Meanwhile, the control of the above-mentioned electric wheelchair can be carried out by accurately controlling straight forward, backward, and direction changes under ideal conditions where the ground is flat and free of unevenness or slope. However, in realistic situations such as outdoor environments, not only is the ground not ideally flat, but there are always dangerous elements such as unevenness and slope.

실외 환경에서 주행하는 전동 휠체어는 요철이나 경사가 있는 곳 등을 통과하는 경우 또는 사용자의 무게중심이 일측으로 치우쳐진 경우, 휠체어의 중심이 흐트러지고 방향이 의도치 않게 전환되어 직진 주행 성능이 급격히 떨어져 순간적으로 사용자가 의도한 방향과 상이한 방향으로 진행하게 되어 큰 위험을 초래하는 경우가 자주 발행한다. When an electric wheelchair running in an outdoor environment passes over bumps or slopes, or when the user's center of gravity is biased to one side, the wheelchair's center of gravity is disturbed and the direction is changed unintentionally, leading to a sharp decline in straight driving performance. There are frequent cases where the user suddenly moves in a direction different from the intended direction, resulting in great risk.

따라서 전동 휠체어에 있어서, 요철이나 경사가 있는 환경이거나 사용자의 무게중심이 일측으로 치우쳐진 조건에서도 전후 방향의 직진 주행성능 및 방향 전환의 정확성 등이 보완되어야 할 필요성이 강하게 요구되고 있다.Therefore, in electric wheelchairs, there is a strong need to improve forward and backward straight driving performance and direction change accuracy even in environments with irregularities or slopes or in conditions where the user's center of gravity is biased to one side.

대한민국 등록특허 제10-1887091호Republic of Korea Patent No. 10-1887091 대한민국 등록특허 제10-2175957호Republic of Korea Patent No. 10-2175957

본 발명의 목적은, 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, DOB(Disturbance OBserver) 기반의 피드백 구조를 통해 지면이 균일하지 않은 실외 환경에서도 직진 방향으로 안정적으로 주행할 수 있는 직진 주행 성능이 향상된 전동 휠체어를 제공함에 있다.The purpose of the present invention is to solve the above-described conventional problems, and through a DOB (Disturbance OBserver)-based feedback structure, straight-line driving performance is improved to enable stable driving in the straight direction even in an outdoor environment where the ground is uneven. We provide electric wheelchairs.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 프레임부; 상기 프레임부에 설치되고, 사용자가 앉거나 등을 기댈 수 있도록 마련되는 시트부; 한 쌍으로 마련되어 상기 프레임부의 양 측에 각각 설치되고, 사용자의 팔이 거치되는 거치부; 상기 거치부에 설치되고, 전동 휠체어의 주행속도 또는 주행방향을 조절할 수 있도록 조작신호를 생성하는 조작부; 상기 프레임부에 설치되고, 전동 휠체어의 주행속도와 주행하는 지면의 경사 각도를 감지하는 센서부; 상기 프레임부의 하부에 설치되고, 조향휠과 구동휠에 동력을 제공하는 모터부; 및 상기 조작신호를 전달받아 전동 휠체어의 주행속도 또는 주행방향이 조절되도록 상기 조향휠과 상기 구동휠의 동작을 제어하되, 주행하는 지면의 경사 각도에 의한 외란(disturbance)이 제거되도록 상기 조향휠과 상기 구동휠의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 직진 주행 성능이 향상된 전동 휠체어에 의해 달성된다.The above object is, according to the present invention, a frame portion; A seat portion installed on the frame portion and provided so that a user can sit or lean back; A pair of mounting units installed on both sides of the frame unit and on which the user's arms are placed; A control unit installed on the mounting unit and generating a control signal to adjust the travel speed or direction of the electric wheelchair; A sensor unit installed on the frame unit and detecting the traveling speed of the electric wheelchair and the inclination angle of the ground on which it travels; A motor unit installed at the lower part of the frame unit and providing power to the steering wheel and driving wheel; And receiving the operation signal to control the operation of the steering wheel and the driving wheel so that the driving speed or driving direction of the electric wheelchair is adjusted, and the steering wheel and the driving wheel are removed so that disturbance due to the inclination angle of the ground on which the electric wheelchair is driven is removed. Straight-line driving performance is improved by an electric wheelchair that includes a control unit that controls the operation of the drive wheel.

또한, 상기 제어부는, 상기 조작부의 조작신호를 전달받아 상기 조향휠과 상기 구동휠을 제어하기 위한 제어신호를 생성하는 제어신호생성부와, 상기 제어신호를 전달받는 경우 목표 주행 성능과 실제 주행 성능 사이의 오차에 근거하여 모델링한 동역학 모델에 따라 상기 조향휠과 상기 구동휠의 동작을 제어하는 구동제어부를 포함할 수 있다.In addition, the control unit includes a control signal generator that receives an operation signal from the operation unit and generates a control signal for controlling the steering wheel and the drive wheel, and when receiving the control signal, target driving performance and actual driving performance It may include a drive control unit that controls the operation of the steering wheel and the drive wheel according to a dynamic model modeled based on the error between them.

또한, 상기 구동제어부는, 상기 외란의 관측값을 생성하여 상기 구동제어부의 입력단에 피드백하는 외란관측부를 포함하고, 상기 구동제어부는, 상기 외란이 제거되도록, 상기 피드백에 따라 상기 조향휠과 상기 구동휠의 동작을 제어하는 출력신호를 출력할 수 있다.In addition, the drive control unit includes a disturbance observation unit that generates an observed value of the disturbance and feeds it back to the input terminal of the drive control unit, and the drive control unit operates the steering wheel and the drive according to the feedback so that the disturbance is removed. An output signal that controls the operation of the wheel can be output.

또한, 상기 조작부는, 4개의 홀 센서를 포함하되, 기준 전압을 중심으로 전후 방향의 한 쌍의 홀 센서 사이에 저전압과 고전압이 각각 설정되고, 좌우 방향의 한 쌍의 홀 센서 사이에 저전압과 고전압이 각각 설정되고, 상기 제어신호생성부는, 전후 방향의 한 쌍의 홀 센서 사이에 인가되는 전압을 기준 전압과 비교하여 전진 또는 후진 제어신호를 생성하고, 좌우 방향의 한 쌍의 홀 센서 사이에 인가되는 전압을 기준 전압과 비교하여 좌회전 또는 우회전 제어신호를 생성할 수 있다.In addition, the control unit includes four Hall sensors, where low voltage and high voltage are respectively set between a pair of Hall sensors in the front and back directions around a reference voltage, and low and high voltages are set between a pair of Hall sensors in the left and right directions. These are set respectively, and the control signal generator generates a forward or backward control signal by comparing the voltage applied between a pair of Hall sensors in the front and back directions with a reference voltage, and applies the voltage between the pair of Hall sensors in the left and right directions. By comparing the voltage to the reference voltage, a left turn or right turn control signal can be generated.

또한, 상기 제어신호생성부는, 상기 조작부로부터 수신된 조작신호를 LPF(Low Pass Filter)로 처리하여 상기 제어신호를 생성할 수 있다.Additionally, the control signal generator may generate the control signal by processing the manipulation signal received from the manipulation unit using a low pass filter (LPF).

본 발명에 따르면, DOB(Disturbance OBserver) 기반의 피드백 구조를 통해 전동 휠체어의 주행 시 쏠림을 유발하는 외란을 보정할 수 있으므로, 전동 휠체어의 직진 주행 성능이 대폭적으로 향상될 수 있으며, 보다 안정적인 주행이 이루어질 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, disturbances that cause leaning when driving an electric wheelchair can be corrected through a feedback structure based on DOB (Disturbance OBserver), so the straight-line driving performance of the electric wheelchair can be significantly improved and more stable driving can be achieved. There is an effect that can be achieved.

한편, 본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 이하에서 설명할 내용으로부터 통상의 기술자에게 자명한 범위 내에서 다양한 효과들이 포함될 수 있다.Meanwhile, the effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and various effects may be included within the range apparent to those skilled in the art from the contents described below.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 직진 주행 성능이 향상된 전동 휠체어를 전체적으로 도시한 것이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 직진 주행 성능이 향상된 전동 휠체어의 구성 간 전기적 연결을 도시한 것이고,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 직진 주행 성능이 향상된 전동 휠체어의 신호 전달 과정을 도시한 것이고,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 직진 주행 성능이 향상된 전동 휠체어의 구동제어부의 블록선도이고,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 직진 주행 성능이 향상된 전동 휠체어의 조작부의 출력 범위를 나타낸 것이고,
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 직진 주행 성능이 향상된 전동 휠체어를 전체적으로 도시한 것이고,
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 직진 주행 성능이 향상된 전동 휠체어의 시트부의 분해도이고,
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 직진 주행 성능이 향상된 전동 휠체어의 시트부가 프레임부에 설치되는 것을 도시한 것이다.1 is an overall view of an electric wheelchair with improved straight driving performance according to an embodiment of the present invention;
Figure 2 shows the electrical connection between components of an electric wheelchair with improved straight driving performance according to an embodiment of the present invention;
Figure 3 shows the signal transmission process of an electric wheelchair with improved straight driving performance according to an embodiment of the present invention;
Figure 4 is a block diagram of the drive control unit of an electric wheelchair with improved straight driving performance according to an embodiment of the present invention;
Figure 5 shows the output range of the control unit of an electric wheelchair with improved straight driving performance according to an embodiment of the present invention;
Figure 6 is an overall view of an electric wheelchair with improved straight driving performance according to another embodiment of the present invention;
Figure 7 is an exploded view of the seat portion of an electric wheelchair with improved straight driving performance according to another embodiment of the present invention;
Figure 8 shows the seat portion of an electric wheelchair with improved straight driving performance according to another embodiment of the present invention being installed on the frame portion.

이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail through illustrative drawings. When adding reference numerals to components in each drawing, it should be noted that identical components are given the same reference numerals as much as possible even if they are shown in different drawings.

또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Additionally, in describing embodiments of the present invention, if detailed descriptions of related known configurations or functions are judged to impede understanding of the embodiments of the present invention, the detailed descriptions will be omitted.

또한, 본 발명의 실시 예의 구성요소를 설명함에 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다.Additionally, when describing components of embodiments of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are only used to distinguish the component from other components, and the nature, sequence, or order of the component is not limited by the term.

또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어서, 각각의 "부", "모듈" 또는 "단계"는 프로세서 및 메모리를 통해 구현될 수 있다. 프로세서는 범용 프로세서, 중앙 처리 장치(CPU), 마이크로프로세서, 디지털 신호 프로세서(DSP), 제어기, 마이크로제어기, 상태 머신, 및 등을 포함하도록 넓게 해석되어야 한다. 몇몇 환경에서는, 프로세서는 주문형 반도체(ASIC), 프로그램가능 로직 디바이스(PLD), 필드 프로그램가능 게이트 어레이(FPGA) 등을 지칭할 수도 있다. 프로세서는, 예를 들어, DSP 와 마이크로프로세서의 조합, 복수의 마이크로프로세서들의 조합, DSP 코어와 결합한 하나 이상의 마이크로프로세서들의 조합 또는 임의의 다른 그러한 구성들의 조합과 같은 처리 디바이스들의 조합을 지칭할 수도 있다. Additionally, in describing embodiments of the present invention, each “part,” “module,” or “step” may be implemented through a processor and memory. Processor should be interpreted broadly to include general-purpose processors, central processing units (CPUs), microprocessors, digital signal processors (DSPs), controllers, microcontrollers, state machines, and the like. In some contexts, a processor may refer to an application-specific integrated circuit (ASIC), programmable logic device (PLD), field programmable gate array (FPGA), etc. A processor may refer to a combination of processing devices, for example, a combination of a DSP and a microprocessor, a combination of a plurality of microprocessors, a combination of one or more microprocessors in combination with a DSP core, or any other such combination of configurations. .

또한, 메모리는 전자 정보를 저장 가능한 임의의 전자 컴포넌트를 포함하도록 넓게 해석되어야 한다. 메모리는 임의 액세스 메모리(RAM), 판독-전용 메모리(ROM), 비-휘발성 임의 액세스 메모리(NVRAM), 프로그램 가능 판독-전용 메모리(PROM), 소거-프로그램가능 판독 전용 메모리(EPROM), 전기적으로 소거가능 PROM(EEPROM), 플래쉬 메모리, 자기 또는 광학 데이터 저장장치, 레지스터들, 등과 같은 프로세서-판독가능 매체의 다양한 유형들을 지칭할 수도 있다. 프로세서가 메모리로부터 정보를 판독하거나 메모리에 정보를 기록할 수 있다면 메모리는 프로세서와 전자 통신 상태에 있다고 불리며, 각각의 "부", "모듈" 또는 "단계"는 전자 통신 상태에 있는 프로세서와 메모리에 기반한 프로그램 내지 어플리케이션을 통해 구현될 수 있다.Additionally, memory should be interpreted broadly to include any electronic component capable of storing electronic information. Memory may include random access memory (RAM), read-only memory (ROM), non-volatile random access memory (NVRAM), programmable read-only memory (PROM), erasable-programmable read-only memory (EPROM), electrically May refer to various types of processor-readable media, such as erasable PROM (EEPROM), flash memory, magnetic or optical data storage, registers, etc. A memory is said to be in electronic communication with a processor if the processor can read information from or write information to the memory, and each "part", "module" or "stage" is said to be in electronic communication with the processor and the memory. It can be implemented through a program or application based on it.

지금부터는 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 직진 주행 성능이 향상된 전동 휠체어(100)에 대해 상세히 설명한다.From now on, with reference to the attached drawings, the electric wheelchair 100 with improved straight driving performance according to an embodiment of the present invention will be described in detail.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 직진 주행 성능이 향상된 전동 휠체어를 전체적으로 도시한 것이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 직진 주행 성능이 향상된 전동 휠체어의 구성 간 전기적 연결을 도시한 것이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 직진 주행 성능이 향상된 전동 휠체어의 신호 전달 과정을 도시한 것이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 직진 주행 성능이 향상된 전동 휠체어의 구동제어부의 블록선도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 직진 주행 성능이 향상된 전동 휠체어의 조작부의 출력 범위를 나타낸 것이다.Figure 1 shows the entire electric wheelchair with improved straight-line driving performance according to an embodiment of the present invention, and Figure 2 shows the electrical connection between components of the electric wheelchair with improved straight-line driving performance according to an embodiment of the present invention. 3 shows the signal transmission process of an electric wheelchair with improved straight-line driving performance according to an embodiment of the present invention, and Figure 4 shows a drive control unit of an electric wheelchair with improved straight-line driving performance according to an embodiment of the present invention. It is a block diagram, and Figure 5 shows the output range of the control unit of an electric wheelchair with improved straight driving performance according to an embodiment of the present invention.

도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 직진 주행 성능이 향상된 전동 휠체어(100)는 프레임부(110)와, 시트부(120)와, 거치부(130)와, 조작부(140)와, 센서부(150)와, 모터부(160)와, 제어부(170)를 포함한다.As shown in Figures 1 to 5, the electric wheelchair 100 with improved straight driving performance according to an embodiment of the present invention includes a frame part 110, a seat part 120, a mounting part 130, and , includes a manipulation unit 140, a sensor unit 150, a motor unit 160, and a control unit 170.

프레임부(110)는 본 발명의 전동 휠체어(100)의 프레임을 구성하는 것으로서, 후술하는 시트부(120)와, 거치부(130)와, 조작부(140)와, 센서부(150)와, 모터부(160)와, 제어부(170)가 설치된다.The frame unit 110 constitutes the frame of the electric wheelchair 100 of the present invention, and includes a seat unit 120, a mounting unit 130, an operating unit 140, a sensor unit 150, which will be described later, A motor unit 160 and a control unit 170 are installed.

시트부(120)는 사용자가 앉거나 등을 기댈 수 있도록 마련되는 것으로서, 프레임부(110)에 설치된다.The seat portion 120 is provided so that the user can sit or lean back, and is installed on the frame portion 110.

거치부(130)는 사용자의 팔이 거치되는 암레스트(arm rest)를 의미하는 것으로서, 한 쌍으로 마련되어 프레임부(110)의 양 측에 각각 설치된다.The mounting portion 130 refers to an arm rest on which the user's arms are mounted, and is provided in pairs and installed on both sides of the frame portion 110, respectively.

조작부(140)는 전동 휠체어(100)의 주행속도 또는 주행방향을 조절할 수 있도록 조작신호를 생성하는 것으로서, 조이스틱 등으로 마련되어 거치부(130)에 설치되며, 후술하는 제어부(170)에 전기적으로 연결된다. 한편, 이러한 조작부(140)는 전원을 공급하는 파워버튼을 포함할 수 있다.The control unit 140 generates a control signal to adjust the travel speed or direction of the electric wheelchair 100. It is provided with a joystick, etc., is installed on the mounting unit 130, and is electrically connected to the control unit 170, which will be described later. do. Meanwhile, this manipulation unit 140 may include a power button that supplies power.

센서부(150)는 전동 휠체어(100)의 주행속도와 주행하는 지면의 경사 각도를 감지하는 것으로서, 프레임부(110)에 설치되며, 후술하는 제어부(170)에 전기적으로 연결된다.The sensor unit 150 detects the traveling speed of the electric wheelchair 100 and the inclination angle of the ground on which it travels. It is installed in the frame unit 110 and is electrically connected to the control unit 170, which will be described later.

이러한 센서부(150)는 가속도 센서 및 자이로 센서를 구비하여 전동 휠체어(100)의 현재 직진 방향 속도와 회전 방향의 각속도 값을 제공할 수 있다. 가속도 센서는 조작부(140)의 후술하는 홀 센서와의 조합으로 직진 방향의 속도를 도출하기 위하여 사용되고, 자이로 센서는 전동 휠체어(100)의 회전 방향 각속도와 지면의 경사 각도를 도출하기 위하여 사용될 수 있다. 즉, 가속도 센서와 자이로 센서에서 감지되는 정보는 전동 휠체어(100)의 주행 및 승차감의 안정성을 향상시키기 위한 정보로 활용되며, 전동 휠체어(100)의 동역할 모델을 도출하는데 이용될 수 있다.This sensor unit 150 is equipped with an acceleration sensor and a gyro sensor and can provide the current straight-line speed and rotational angular speed values of the electric wheelchair 100. The acceleration sensor is used to derive the speed in the straight direction in combination with the later-described Hall sensor of the control unit 140, and the gyro sensor can be used to derive the rotational angular speed of the electric wheelchair 100 and the inclination angle of the ground. . In other words, the information detected by the acceleration sensor and the gyro sensor is used as information to improve the stability of the driving and riding comfort of the electric wheelchair 100, and can be used to derive a dynamic role model of the electric wheelchair 100.

모터부(160)는 전동 휠체어(100)의 하부 전방에 설치되어 전동 휠체어(100)의 주행 방향을 결정하는 조향휠(w1)과, 하부 후방에 설치되어 전동 휠체어가 주행할 수 있도록 하는 구동휠(w2)에 동력을 제공하는 것으로서, BLDC(BrushLess DC) 모터로 마련되어 프레임부(110)의 하부에 설치되며, 후술하는 제어부(170)에 전기적으로 연결된다.The motor unit 160 includes a steering wheel (w1) installed at the lower front of the electric wheelchair 100 to determine the driving direction of the electric wheelchair 100, and a drive wheel installed at the lower rear to allow the electric wheelchair to travel. It provides power to (w2), and is provided as a BLDC (BrushLess DC) motor, installed at the lower part of the frame unit 110, and electrically connected to the control unit 170, which will be described later.

상기와 같은 구성의 본 발명의 일 실시예에 따른 전동 휠체어(100)는 사용자가 앉은 상태에서 조작부(140)의 방향과 기울기를 조작함으로써 전후방 주행, 좌우 방향 전환을 제어하고, 조작부(140)에서 발생되는 조작신호는 후술하는 제어부(170)로 전달된다. 또한, 제어부(170)는 조작부(140)에서 전달되는 조작신호에 따라 조향휠(w1) 또는 구동휠(w2)의 구동을 제어하여 사용자의 의도에 따라 전동 휠체어가 주행하도록 한다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 전동 휠체어(100)는 조작부(140)에서 전달되는 조작신호에 따라 제어부(170)에서 주행을 제어하게 된다. 이하에서는 제어부(170)에서 이루어지는 본 발명의 일 실시예에 따른 전동 휠체어(100)의 제어 과정에 대하여 구체적으로 살펴본다.The electric wheelchair 100 according to an embodiment of the present invention configured as described above controls forward and backward travel and left and right direction switching by manipulating the direction and tilt of the operation unit 140 while the user is sitting, and the operation unit 140 The generated manipulation signal is transmitted to the control unit 170, which will be described later. In addition, the control unit 170 controls the driving of the steering wheel w1 or the drive wheel w2 according to the operation signal transmitted from the operation unit 140 to allow the electric wheelchair to travel according to the user's intention. That is, the electric wheelchair 100 according to an embodiment of the present invention is controlled by the control unit 170 according to the operation signal transmitted from the control unit 140. Hereinafter, we will look in detail at the control process of the electric wheelchair 100 according to an embodiment of the present invention performed by the control unit 170.

제어부(170)는 조작부(140)로부터 조작신호를 전달받아 전동 휠체어(100)의 주행속도 또는 주행방향이 조절되도록 조향휠(w1)과 구동휠(w2)의 동작을 제어하되, 주행하는 지면의 경사 각도에 의한 외란(disturbance)이 제거되도록 조향휠(w1)과 구동휠(w2)의 동작을 제어하는 것으로서, 프레임부(110)에 설치되며, 조작부(140), 센서부(150), 모터부(160)에 전기적으로 연결된다.The control unit 170 receives an operation signal from the operation unit 140 and controls the operation of the steering wheel (w1) and the drive wheel (w2) to adjust the traveling speed or direction of the electric wheelchair 100, and controls the operation of the driving wheel (w2). It controls the operation of the steering wheel (w1) and the driving wheel (w2) to eliminate disturbance due to the inclination angle, and is installed on the frame unit 110, and includes an operation unit 140, a sensor unit 150, and a motor. It is electrically connected to unit 160.

이러한 제어부(170)는 보다 상세하게, 제어신호생성부(171)와 구동제어부(172)를 포함한다.In more detail, this control unit 170 includes a control signal generation unit 171 and a drive control unit 172.

제어신호생성부(171)는 조작부(140)의 조작신호를 전달받아 조향휠(w1)과 구동휠(w2)을 제어하기 위한 제어신호를 생성하는 것으로서, 후술하는 구동제어부(172)에 전기적으로 연결된다.The control signal generator 171 receives the operation signal from the operation unit 140 and generates a control signal to control the steering wheel w1 and the drive wheel w2, and is electrically connected to the drive control unit 172, which will be described later. connected.

보다 상세하게, 제어신호생성부(171)는 주행 및 선회 제어 신호를 생성하고, 가속 및 감속 알고리즘을 생성할 수 있다. 또한, 제어신호생성부(171)는 조작부(140)와 모터부(160) 사이의 전기적 인터페이스 신호를 생성하고, 제어 파라미터를 설정할 수 있다.In more detail, the control signal generator 171 may generate driving and turning control signals and generate acceleration and deceleration algorithms. Additionally, the control signal generator 171 can generate an electrical interface signal between the manipulation unit 140 and the motor unit 160 and set control parameters.

또한, 제어신호생성부(171)는 조작부(140)로부터 수신된 조작신호를 LPF(Low Pass Filter)로 처리하여 제어신호를 생성할 수 있다.Additionally, the control signal generator 171 may generate a control signal by processing the manipulation signal received from the manipulation unit 140 using a low pass filter (LPF).

상술한 바와 같은 제어신호생성부(171)에 따르면, 사용자에 의한 급격한 조작부(140)의 조작신호에 대하여 부드러운 가감속이 가능한 효과가 있다.According to the control signal generator 171 as described above, there is an effect of enabling smooth acceleration and deceleration in response to a sudden manipulation signal of the manipulation unit 140 by the user.

구동제어부(172)는 제어신호생성부(171)로부터 제어신호를 전달받는 경우 동역학 모델에 따라 조향휠(w1)과 구동휠(w2)의 동작을 제어하는 것으로서, 상술한 제어신호생성부(171)와 모터부(160)에 전기적으로 연결된다. 이러한 구동제어부(172)는 인버터, 과전류 차단회로 등의 회로를 구비할 수 있다.The drive control unit 172 controls the operations of the steering wheel w1 and the drive wheel w2 according to the dynamics model when receiving a control signal from the control signal generator 171, and the control signal generator 171 described above ) and is electrically connected to the motor unit 160. This drive control unit 172 may be equipped with circuits such as an inverter and an overcurrent blocking circuit.

여기서 동역학 모델(

Figure 112021122215606-pat00001
)은 목표 주행 성능과 실제 주행 성능 사이의 오차에 근거하여 모델링될 수 있는데, 직진 방향 동역학 모델은 하기의 식과 같이 정의될 수 있다.Here, the dynamics model (
Figure 112021122215606-pat00001
) can be modeled based on the error between target driving performance and actual driving performance, and the straight-line direction dynamics model can be defined as the following equation.

Figure 112021122215606-pat00002
Figure 112021122215606-pat00002

(여기서

Figure 112021122215606-pat00003
은 전동 휠체어의 공차 중량이고,
Figure 112021122215606-pat00004
는 댐핑 값이다)(here
Figure 112021122215606-pat00003
is the curb weight of the electric wheelchair,
Figure 112021122215606-pat00004
is the damping value)

전동 휠체어(100)의 직진 방향 주행을 구현하기 위해서는 후륜의 구동휠(w2)은 입력신호로부터 동일한 방향으로 회전되어야 하고, 전륜의 조향휠(w1)은 직진 방향으로 고정되어야 한다. 이때 입력되는 신호는 전동 휠체어 제어 시스템의 특성상 Sin 함수 형태로 선택할 수 있고, 전동 휠체어(100)의 중량을 고려하여 1Hz ~ 0.05Hz의 저주파 범위로 설정할 수 있다. 예를 들면, 전동 휠체어(100)의 공차 중량(

Figure 112021122215606-pat00005
)이 24kg이고 댐핑(
Figure 112021122215606-pat00006
) 값이 실험 결과로 15%로 도출된 경우, 직진 방향 동역학 모델은 Plong(s)=1/(24s+15)로 설정될 수 있다.In order to implement straight driving of the electric wheelchair 100, the driving wheel (w2) of the rear wheel must be rotated in the same direction from the input signal, and the steering wheel (w1) of the front wheel must be fixed in the straight direction. At this time, the input signal can be selected in the form of a Sin function due to the characteristics of the electric wheelchair control system, and can be set to a low frequency range of 1Hz to 0.05Hz in consideration of the weight of the electric wheelchair 100. For example, the empty weight of the electric wheelchair 100 (
Figure 112021122215606-pat00005
) is 24kg and damping (
Figure 112021122215606-pat00006
) If the value is derived as 15% as an experimental result, the straight-forward dynamic model can be set as P long (s)=1/(24s+15).

또한, 회전 방향 동역학 모델은 하기의 식과 같이 정의될 수 있다.Additionally, the rotation direction dynamics model can be defined as the following equation.

Figure 112021122215606-pat00007
Figure 112021122215606-pat00007

(여기서

Figure 112021122215606-pat00008
는 회전방향 2차 관성모멘트이고,
Figure 112021122215606-pat00009
는 회전방향 마찰이다)(here
Figure 112021122215606-pat00008
is the secondary moment of inertia in the rotation direction,
Figure 112021122215606-pat00009
is rotational friction)

회전 방향 동역학 모델은 주파수 응답법에 의하여 도출될 수 있으며, 주파수 응답법에 의해 도출된 회전 방향 동역학 모델은 예를 들면 Prot(s)=1/(29.6s+21.4)로 설정될 수 있다.The rotation direction dynamics model can be derived by the frequency response method, and the rotation direction dynamics model derived by the frequency response method can be set as P rot (s)=1/(29.6s+21.4), for example.

또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 구동제어부(172)는 외란관측부와, 피드백제어기와(

Figure 112021122215606-pat00010
), 피드포워드제어기(
Figure 112021122215606-pat00011
)를 포함할 수 있다.In addition, as shown in FIG. 4, the drive control unit 172 includes a disturbance observation unit, a feedback controller (
Figure 112021122215606-pat00010
), feedforward controller (
Figure 112021122215606-pat00011
) may include.

외란관측부는 지면의 경사 각도 등에 의한 외란(disturbance, d)의 관측값(

Figure 112021122215606-pat00012
)을 생성하여 구동제어부(172)의 입력단에 피드백하는 것으로서, 동역학 모델의 출력을 필터링(filtering)하여 구동제어부(172)의 입력에 피드백 시키는 Q 필터(
Figure 112021122215606-pat00013
)와 Q 필터의 전달함수와 동역학 모델의 전달함수의 역수를 곱한 값을 전달함수로 가지는 역모델부(
Figure 112021122215606-pat00014
)를 포함할 수 있다. 또한, 피드백제어기와 피드포워드제어기는 주행하는 지면의 경사 등에 의한 외란이 효과적으로 제거될 수 있도록 제어하며, 구동제어부(172)는 상술한 구성에 의해 지면의 경사 방향과 반대 방향으로 상기 조향휠(w1) 또는 구동휠(w2)이 소정의 각도로 향하게 함으로써 상기 외란이 제거되도록 제어할 수 있다.The disturbance observation unit is the observed value of disturbance (d) due to the inclination angle of the ground, etc.
Figure 112021122215606-pat00012
) is generated and fed back to the input terminal of the drive control unit 172, and a Q filter (filtering the output of the dynamics model is fed back to the input of the drive control unit 172).
Figure 112021122215606-pat00013
) and an inverse model unit (
Figure 112021122215606-pat00014
) may include. In addition, the feedback controller and the feedforward controller control so that disturbances caused by the inclination of the driving ground can be effectively eliminated, and the drive control unit 172 operates the steering wheel (w1) in the direction opposite to the inclination direction of the ground by the above-described configuration. ) Alternatively, the disturbance can be controlled to be removed by directing the drive wheel w2 at a predetermined angle.

상술한 바와 같은 제어부(170)에 따르면, DOB(Disturbance OBserver) 기반의 피드백 구조를 통해 전동 휠체어(100)의 주행 시 쏠림을 유발하는 외란을 보정할 수 있으므로, 전동 휠체어(100)의 직진 주행 성능이 대폭적으로 향상될 수 있으며, 보다 안정적인 주행이 이루어질 수 있는 효과가 있다.According to the control unit 170 as described above, disturbances that cause leaning during driving of the electric wheelchair 100 can be corrected through a feedback structure based on DOB (Disturbance OBserver), thereby improving the straight driving performance of the electric wheelchair 100. This can be improved significantly, which has the effect of enabling more stable driving.

또한, 본 발명의 조작부(140)는 중앙을 기준으로 전, 후, 좌, 우측에 배치되는 4개의 홀 센서(hall sensor)를 포함하는데, 조작부(140)는 각 위치의 홀 센서에 인가되는 전압에 따라 전후 방향 주행 또는 좌우 방향 선회와 같은 조작신호를 발생시킨다. 이를 위해 기준 전압을 중심으로 전후 방향의 한 쌍의 홀 센서 사이에는 저전압과 고전압이 각각 설정되고, 좌우 방향의 한 쌍의 홀 센서 사이에도 마찬가지로 저전압과 고전압이 각각 설정될 수 있다.In addition, the operating unit 140 of the present invention includes four Hall sensors disposed in front, behind, left, and right of the center, and the operating unit 140 measures the voltage applied to the Hall sensor at each position. Accordingly, operation signals such as forward and backward driving or left and right turning are generated. To this end, low and high voltages can be set between a pair of Hall sensors in the front and rear directions, respectively, with the reference voltage as the center, and similarly low and high voltages can be set between a pair of Hall sensors in the left and right directions, respectively.

이때 제어신호생성부(171)는 전후 방향의 한 쌍의 홀 센서 사이에 인가되는 전압을 기준 전압과 비교하여 전진 또는 후진 제어신호를 생성하고, 좌우 방향의 한 쌍의 홀 센서 사이에 인가되는 전압을 기준 전압과 비교하여 좌회전 또는 우회전 제어신호를 생성할 수 있다.At this time, the control signal generator 171 generates a forward or backward control signal by comparing the voltage applied between the pair of Hall sensors in the front and rear directions with the reference voltage, and the voltage applied between the pair of Hall sensors in the left and right directions. A left turn or right turn control signal can be generated by comparing with the reference voltage.

예를 들면, 도 5에 도시된 바와 같이, 조작부(140)의 기준 전압은 2.5V로 설정되고, 전방의 홀 센서(A)에는 0.8V의 전압이 인가되고, 후방의 홀 센서(C)에는 4.2V의 전압이 인가되고, 좌측의 홀 센서(B)에는 0.8V의 전압이 인가되고, 우측의 홀 센서(D)에는 4.2V의 전압이 인가될 수 있다.For example, as shown in FIG. 5, the reference voltage of the operating unit 140 is set to 2.5V, a voltage of 0.8V is applied to the front Hall sensor (A), and a voltage of 0.8V is applied to the rear Hall sensor (C). A voltage of 4.2V may be applied, a voltage of 0.8V may be applied to the Hall sensor (B) on the left, and a voltage of 4.2V may be applied to the Hall sensor (D) on the right.

상술한 바와 같은 조작부(140)와 제어신호생성부(171)에 따르면, 조작부(140)에서의 간단한 조작 방식만으로 주행, 선회 및 가감속이 동시에 이루어질 수 있으므로, 사용자 조작의 편의성이 대폭적으로 향상될 수 있는 효과가 있다.According to the operation unit 140 and the control signal generation unit 171 as described above, driving, turning, and acceleration/deceleration can be performed simultaneously with a simple operation method in the operation unit 140, so the convenience of user operation can be significantly improved. There is an effect.

상술한 바와 같은 프레임부(110)와, 시트부(120)와, 거치부(130)와, 조작부(140)와, 센서부(150)와, 모터부(160)와, 제어부(170)를 포함하는 본 발명의 일 실시예에 따른 직진 주행 성능이 향상된 전동 휠체어(100)에 따르면, DOB(Disturbance OBserver) 기반의 피드백 구조를 통해 전동 휠체어의 주행 시 쏠림을 유발하는 외란을 보정할 수 있으므로, 전동 휠체어의 직진 주행 성능이 대폭적으로 향상될 수 있으며, 보다 안정적인 주행이 이루어질 수 있는 효과가 있다.The frame part 110, the seat part 120, the mounting part 130, the operating part 140, the sensor part 150, the motor part 160, and the control part 170 as described above. According to the electric wheelchair 100 with improved straight driving performance according to an embodiment of the present invention, it is possible to correct disturbances that cause leaning when driving the electric wheelchair through a DOB (Disturbance OBserver)-based feedback structure, The straight-line driving performance of electric wheelchairs can be significantly improved, and more stable driving can be achieved.

지금부터는 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 직진 주행 성능이 향상된 전동 휠체어(200)에 대해 상세히 설명한다.From now on, with reference to the attached drawings, an electric wheelchair 200 with improved straight driving performance according to another embodiment of the present invention will be described in detail.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 직진 주행 성능이 향상된 전동 휠체어를 전체적으로 도시한 것이고, 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 직진 주행 성능이 향상된 전동 휠체어의 시트부의 분해도이고, 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 직진 주행 성능이 향상된 전동 휠체어의 시트부가 프레임부에 설치되는 것을 도시한 것이다.Figure 6 is an overall view of an electric wheelchair with improved straight-line driving performance according to another embodiment of the present invention, Figure 7 is an exploded view of the seat portion of an electric wheelchair with improved straight-line driving performance according to another embodiment of the present invention, and Figure 8 shows the seat part of an electric wheelchair with improved straight driving performance according to another embodiment of the present invention being installed on the frame part.

도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 직진 주행 성능이 향상된 전동 휠체어(100)는 프레임부(210)와, 시트부(220)와, 거치부(130)와, 조작부(140)와, 센서부(150)와, 모터부(160)와, 제어부(170)를 포함한다.As shown in Figures 6 to 8, the electric wheelchair 100 with improved straight driving performance according to another embodiment of the present invention includes a frame part 210, a seat part 220, a mounting part 130, and , includes a manipulation unit 140, a sensor unit 150, a motor unit 160, and a control unit 170.

여기서 거치부(130)와, 조작부(140)와, 센서부(150)와, 모터부(160)와, 제어부(170)는 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 직진 주행 성능이 향상된 전동 휠체어(100)와 동일한 것이므로 중복 설명은 생략한다.Here, the mounting unit 130, the operating unit 140, the sensor unit 150, the motor unit 160, and the control unit 170 are the electric wheelchair with improved straight driving performance according to an embodiment of the present invention described above. Since it is the same as (100), duplicate description will be omitted.

프레임부(210)는 본 발명의 다른 실시예에 따른 직진 주행 성능이 향상된 전동 휠체어(200)의 프레임을 구성하는 것으로서, 시트부(220)와, 거치부(130)와, 조작부(140)와, 센서부(150)와, 모터부(160)와, 제어부(170)가 설치된다. The frame portion 210 constitutes the frame of the electric wheelchair 200 with improved straight driving performance according to another embodiment of the present invention, and includes a seat portion 220, a mounting portion 130, an operating portion 140, and , a sensor unit 150, a motor unit 160, and a control unit 170 are installed.

일반적으로 전동 휠체어는 거동이 불편하여 일상생활을 하는 데에 많은 어려움을 겪는 사람들을 위한 것인데, 종래의 전동 휠체어는 시트가 젖을 경우 마르는 데 오랜 시간이 걸려 사용자가 즉시 전동 휠체어를 이용하지 못하는 불편함이 있었다.In general, electric wheelchairs are for people who have difficulty in daily life due to mobility issues, but in the case of conventional electric wheelchairs, if the seat gets wet, it takes a long time to dry, making it inconvenient for the user to not be able to use the electric wheelchair immediately. There was this.

또한, 종래의 전동 휠체어는 사용자에 의해 시트가 심하게 오염되거나 손상되어 시트를 새로 교체하고자 하는 경우, 별도의 공구를 사용하여 매번 나사를 해체하고 다시 조립하여야 하는 번거로움이 있었다.Additionally, in a conventional electric wheelchair, when the seat is severely contaminated or damaged by the user and the seat is to be replaced, there is the inconvenience of having to dismantle the screws and reassemble each time using a separate tool.

본 발명의 다른 실시예에 따른 직진 주행 성능이 향상된 전동 휠체어(200)는 이러한 종래의 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 다른 실시예에 따른 프레임부(210)는 보다 상세하게, 시트프레임(211)과 등받이프레임(212)을 포함한다.The electric wheelchair 200 with improved straight driving performance according to another embodiment of the present invention was designed to improve these conventional problems. The frame portion 210 according to another embodiment of the present invention is described in more detail as a seat. It includes a frame 211 and a back frame 212.

시트프레임(211)은 한 쌍으로 마련되어 사용자가 착석하는 시트를 지지하는 것으로서, 후술하는 시트부(120)가 한 쌍의 시트프레임(211) 사이에 설치된다.The seat frames 211 are provided in pairs to support the seat on which the user sits, and the seat portion 120, which will be described later, is installed between the pair of seat frames 211.

등받이프레임(212)은 한 쌍으로 마련되어 사용자가 등을 기대기 위한 등받이를 지지하는 것으로서, 후술하는 시트부(120)가 한 쌍의 등받이프레임(212) 사이에 설치된다.The backrest frames 212 are provided as a pair to support the backrest for the user to lean on, and the seat portion 120, which will be described later, is installed between the pair of backrest frames 212.

이러한 시트프레임(211)과 등받이프레임(212)에는 후술하는 시트부(220)의 보조프레임(222)이 삽입될 수 있는 삽입공간(s)이 형성될 수 있는데, 이때 삽입공간(s)은 보조프레임(222)의 설치와 분리가 용이하도록 개구부의 너비가 저면의 너비보다 넓게 형성될 수 있다. 즉, 시트프레임(211)과 등받이프레임(212)의 일측벽은 경사를 형성하여 보조프레임(222)의 단부가 회동될 수 있는 공간을 형성할 수 있다.An insertion space s may be formed in the seat frame 211 and the backrest frame 212 into which the auxiliary frame 222 of the seat portion 220, which will be described later, can be inserted. In this case, the insertion space s is the auxiliary frame 212. To facilitate installation and separation of the frame 222, the width of the opening may be formed to be wider than the width of the bottom surface. That is, one side wall of the seat frame 211 and the back frame 212 may be inclined to form a space in which the end of the auxiliary frame 222 can be rotated.

시트부(220)는 사용자가 앉거나 등을 기댈 수 있도록 마련되는 것으로서, 한 쌍의 시트프레임(211) 사이 또는 한 쌍의 등받이프레임(212) 사이에 설치된다. 즉, 본 발명의 다른 실시예에 따른 시트부(220)는 동일 내지 유사한 형상으로 마련되어 사용자가 착석하는 시트와, 사용자가 등을 기댈 수 있는 등받이의 기능을 행할 수 있다.The seat portion 220 is provided so that the user can sit or lean back, and is installed between a pair of seat frames 211 or a pair of back frames 212. That is, the seat portion 220 according to another embodiment of the present invention is provided in the same or similar shape and can function as a seat on which the user sits and a backrest on which the user can lean back.

도 7에 도시된 바와 같이, 이러한 시트부(220)는 보다 상세하게 쿠션부재(221)와 보조프레임(222)을 포함한다.As shown in Figure 7, this seat portion 220 includes a cushion member 221 and an auxiliary frame 222 in more detail.

쿠션부재(221)는 사용자가 착석하거나 사용자가 등을 기대는 경우 쿠션을 제공하는 것으로서, 한 쌍으로 마련되어 후술하는 보조프레임(222)에 설치된다.The cushion member 221 provides a cushion when the user sits or leans back, and is provided in a pair and installed on the auxiliary frame 222, which will be described later.

보조프레임(222)은 일부분이 회동 가능하도록 마련되어 시트프레임(211) 또는 등받이프레임(212)에 형성된 삽입공간(s)에 삽입되는 것으로서, 이러한 보조프레임(222)은 보다 상세하게, 제1프레임(222a)과, 제2프레임(222b)과, 회동부(222c)를 포함할 수 있다.A portion of the auxiliary frame 222 is rotatable and is inserted into the insertion space s formed in the seat frame 211 or the backrest frame 212. In more detail, this auxiliary frame 222 is called the first frame ( It may include 222a), a second frame 222b, and a rotating portion 222c.

제1프레임(222a)과 제2프레임(222b)은 각각 상술한 쿠션부재(221)가 설치되는 것으로서, 일측이 시트프레임(211) 또는 등받이프레임(212)의 삽입공간(s)에 삽입된다.The first frame 222a and the second frame 222b each have the above-described cushion member 221 installed, and one side is inserted into the insertion space s of the seat frame 211 or the back frame 212.

한편, 이러한 제1프레임(222a)과 제2프레임(222b)은 사용자가 착석하거나 사용자가 등을 기댈 때 강성을 보강하기 위해 내측에 보강바가 설치될 수 있다.Meanwhile, reinforcing bars may be installed on the inside of the first frame 222a and the second frame 222b to reinforce rigidity when the user sits or leans back.

회동부(222c)는 보조프레임(222)의 일부분이 회동되어 접힐 수 있도록 하는 것으로서, 일단부가 제1프레임(222a)에 설치되고 타단부가 제2프레임(222b)에 설치된다.The rotating portion 222c allows a portion of the auxiliary frame 222 to be rotated and folded. One end is installed on the first frame 222a and the other end is installed on the second frame 222b.

도 8에 도시된 바와 같이, 상술한 구성을 포함하는 시트부(120)는 회동부(222c)가 회동되어 한 쌍의 프레임(제1프레임(222a)과 제2프레임(222b)을 의미한다)이 접힌 상태에서 삽입공간(s)에 삽입된 후, 한 쌍의 프레임이 펼쳐짐으로써 시트프레임(211) 또는 등받이프레임(212)에 간단히 설치될 수 있고, 설치된 시트부(120)는 각각 시트프레임(211)의 하측 또는 등받이프레임(212)의 배면측으로부터 외력을 받게되면 회동부(222c)를 중심으로 일부분이 회동된 후 접히게 되면 삽입공간(s)으로부터 이격될 수 있으므로, 시트프레임(211) 또는 등받이프레임(212)으로부터 간단히 분리될 수 있다.As shown in FIG. 8, the seat portion 120 including the above-described configuration includes a pair of frames (meaning a first frame 222a and a second frame 222b) in which the rotating portion 222c is rotated. After being inserted into the insertion space s in this folded state, the pair of frames can be unfolded and easily installed on the seat frame 211 or the backrest frame 212, and the installed seat portion 120 is each seat frame ( When an external force is received from the lower side of 211) or the back side of the back frame 212, a portion of the seat frame 211 is rotated around the rotating portion 222c and then folded, so that the seat frame 211 may be separated from the insertion space s. Alternatively, it can be simply separated from the backrest frame 212.

한편, 시트프레임(211) 또는 등받이프레임(212)과 시트부(120)는 자기력에 의해 고정될 수 있다. 보다 상세하게 시트프레임(211) 또는 등받이프레임(212)의 삽입공간(s)에는 선택적으로 자기장을 형성할 수 있는 전자석(m, electromagnet)이 설치될 수 있다. 이때 시트부(120)의 보조프레임(222)은 금속재로 마련될 수 있다.Meanwhile, the seat frame 211 or back frame 212 and the seat portion 120 may be fixed by magnetic force. In more detail, an electromagnet (m, electromagnet) capable of selectively forming a magnetic field may be installed in the insertion space (s) of the seat frame 211 or the backrest frame 212. At this time, the auxiliary frame 222 of the seat portion 120 may be made of a metal material.

즉, 삽입공간(s)에 삽입되는 시트부(120)는 삽입공간(s)에 삽입되어 배치된 후, 시트프레임(211) 또는 등받이프레임(212)에 설치된 전자석(m)의 자기력에 의해 고정될 수 있다. 이때 시트프레임(211) 또는 등받이프레임(212)으로부터 시트부(120)를 탈거하고자 하는 경우, 제어부(170)는 전자석(m)에 인가되는 전류를 제어함으로써 고정 세기를 조절할 수 있다.That is, the seat portion 120 inserted into the insertion space s is inserted and placed in the insertion space s and then fixed by the magnetic force of the electromagnet m installed on the seat frame 211 or the backrest frame 212. It can be. At this time, when attempting to remove the seat portion 120 from the seat frame 211 or the backrest frame 212, the control unit 170 can adjust the fixation strength by controlling the current applied to the electromagnet m.

한편, 삽입공간(s)이 형성되는 시트프레임(211) 또는 등받이프레임(212)의 단부(즉, 시트프레임(211)과 등받이프레임(212)의 경사를 형성한 일측벽의 단부)에는 연질(고무 등)의 커버부재가 탈착식으로 설치될 수 있다. 이에 따르면, 사용자가 착석하거나 등을 기댈 때, 해당 부분과의 간섭에 의해 불편함을 느끼는 것이 해소될 수 있다.On the other hand, the end of the seat frame 211 or the backrest frame 212 where the insertion space s is formed (i.e., the end of one side wall that forms the slope of the seat frame 211 and the backrest frame 212) is soft ( The cover member (rubber, etc.) can be installed in a detachable manner. According to this, when the user sits down or leans back, the discomfort caused by interference with the corresponding part can be alleviated.

상술한 바와 같은 본 발명의 다른 실시예에 따른 프레임부(210)와, 시트부(220)에 따르면, 별도의 공구 없이도 용이하게 전동 휠체어(200)의 시트를 교체할 수 있으므로, 전동 휠체어(200)의 유지 보수의 용이성이 대폭적으로 향상될 수 있다.According to the frame portion 210 and the seat portion 220 according to another embodiment of the present invention as described above, the seat of the electric wheelchair 200 can be easily replaced without separate tools, so the electric wheelchair 200 ), the ease of maintenance can be significantly improved.

이상에서, 본 발명의 실시 예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다.In the above, just because all the components constituting the embodiment of the present invention have been described as being combined or operated in combination, the present invention is not necessarily limited to this embodiment. That is, as long as it is within the scope of the purpose of the present invention, all of the components may be operated by selectively combining one or more of them.

또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석 되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.In addition, terms such as “include,” “comprise,” or “have” described above mean that the corresponding component may be present, unless specifically stated to the contrary, and thus do not exclude other components. Rather, it should be interpreted as being able to include other components. All terms, including technical or scientific terms, unless otherwise defined, have the same meaning as generally understood by a person of ordinary skill in the technical field to which the present invention pertains. Commonly used terms, such as terms defined in a dictionary, should be interpreted as consistent with the contextual meaning of the related technology and, unless explicitly defined in the present invention, should not be interpreted in an idealized or overly formal sense.

그리고 이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.The above description is merely an illustrative explanation of the technical idea of the present invention, and various modifications and variations will be possible to those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention.

따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention, but are for illustrative purposes, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be interpreted in accordance with the claims below, and all technical ideas within the equivalent scope should be construed as being included in the scope of rights of the present invention.

100 : 본 발명의 일 실시예에 따른 직진 주행 성능이 향상된 전동 휠체어
110 : 프레임부
120 : 시트부
130 : 거치부
140 : 조작부
150 : 센서부
160 : 모터부
w1 : 조향휠
w2 : 구동휠
170 : 제어부
171 : 제어신호생성부
172 : 구동제어부
200: 본 발명의 다른 실시예에 따른 직진 주행 성능이 향상된 전동 휠체어
210 : 프레임부
211 : 시트프레임
212 : 등받이프레임
s : 삽입공간
m : 전자석
220 : 시트부
221 : 쿠션부재
222 : 보조프레임
222a : 제1프레임
222b : 제2프레임
222c : 회동부100: Electric wheelchair with improved straight driving performance according to an embodiment of the present invention
110: frame part
120: Sheet part
130: Holder
140: control panel
150: sensor unit
160: motor part
w1: steering wheel
w2: driving wheel
170: control unit
171: Control signal generator
172: Drive control unit
200: Electric wheelchair with improved straight driving performance according to another embodiment of the present invention
210: frame part
211: Seat frame
212: Backrest frame
s: insertion space
m: electromagnet
220: Sheet part
221: Cushion member
222: Auxiliary frame
222a: 1st frame
222b: 2nd frame
222c: rotating part

Claims (5)

프레임부;
상기 프레임부에 설치되고, 사용자가 앉거나 등을 기댈 수 있도록 마련되는 시트부;
한 쌍으로 마련되어 상기 프레임부의 양 측에 각각 설치되고, 사용자의 팔이 거치되는 거치부;
상기 거치부에 설치되고, 전동 휠체어의 주행속도 또는 주행방향을 조절할 수 있도록 조작신호를 생성하는 조작부;
상기 프레임부에 설치되고, 전동 휠체어의 주행속도와 주행하는 지면의 경사 각도를 감지하는 센서부;
상기 프레임부의 하부에 설치되고, 조향휠과 구동휠에 동력을 제공하는 모터부; 및
상기 조작신호를 전달받아 전동 휠체어의 주행속도 또는 주행방향이 조절되도록 상기 조향휠과 상기 구동휠의 동작을 제어하되, 주행하는 지면의 경사 각도에 의한 외란(disturbance)이 제거되도록 상기 조향휠과 상기 구동휠의 동작을 제어하는 제어부를 포함하고,
상기 프레임부는,
한 쌍으로 마련되어 사용자가 착석하는 시트를 지지하는 시트프레임과, 한 쌍으로 마련되어 사용자가 등을 기대기 위한 등받이를 지지하는 등받이프레임을 포함하고,
상기 시트프레임과 상기 등받이프레임에는,
내측의 길이방향을 따라 삽입공간이 각각 형성되고,
상기 시트부는,
일부분이 회동 가능하도록 마련되며 상기 시트프레임 또는 상기 등받이프레임에 형성된 상기 삽입공간에 삽입되는 보조프레임과, 상기 보조프레임에 설치되는 한 쌍의 쿠션부재를 포함하고,
상기 삽입공간은,
개구부의 너비가 저면의 너비보다 넓게 형성됨으로써, 상기 보조프레임의 일부분이 회동하여 상기 보조프레임이 접힌 후 상기 시트프레임 또는 상기 등받이프레임으로부터 분리되는 것을 용이하게 하고,
상기 보조프레임은,
상기 시트프레임 또는 상기 등받이프레임에 형성된 상기 삽입공간에 자기력을 통해 고정되는 것을 특징으로 하는, 직진 주행 성능이 향상된 전동 휠체어.frame part;
A seat portion installed on the frame portion and provided so that a user can sit or lean back;
A pair of mounting units installed on both sides of the frame unit and on which the user's arms are placed;
A control unit installed on the mounting unit and generating a control signal to adjust the travel speed or direction of the electric wheelchair;
A sensor unit installed on the frame unit and detecting the traveling speed of the electric wheelchair and the inclination angle of the ground on which it travels;
A motor unit installed at the lower part of the frame unit and providing power to the steering wheel and driving wheel; and
By receiving the operation signal, the operation of the steering wheel and the driving wheel are controlled so that the traveling speed or driving direction of the electric wheelchair is adjusted, and the steering wheel and the It includes a control unit that controls the operation of the drive wheel,
The frame part,
It includes a seat frame provided in a pair to support the seat on which the user sits, and a backrest frame provided in a pair to support a backrest for the user to lean on,
In the seat frame and the backrest frame,
An insertion space is formed along the inner longitudinal direction,
The sheet part,
A portion of the frame is rotatable and includes an auxiliary frame inserted into the insertion space formed in the seat frame or the backrest frame, and a pair of cushion members installed in the auxiliary frame,
The insertion space is,
The width of the opening is formed to be wider than the width of the bottom, so that a portion of the auxiliary frame rotates to facilitate separation from the seat frame or the backrest frame after the auxiliary frame is folded,
The auxiliary frame is,
An electric wheelchair with improved straight driving performance, characterized in that it is fixed to the insertion space formed in the seat frame or the back frame through magnetic force. 청구항 1에 있어서,
상기 제어부는,
상기 조작부의 조작신호를 전달받아 상기 조향휠과 상기 구동휠을 제어하기 위한 제어신호를 생성하는 제어신호생성부와, 상기 제어신호를 전달받는 경우 목표 주행 성능과 실제 주행 성능 사이의 오차에 근거하여 모델링한 동역학 모델에 따라 상기 조향휠과 상기 구동휠의 동작을 제어하는 구동제어부를 포함하는 직진 주행 성능이 향상된 전동 휠체어.In claim 1,
The control unit,
A control signal generator that receives an operation signal from the operation unit and generates a control signal for controlling the steering wheel and the drive wheel, and when receiving the control signal, generates a control signal based on the error between target driving performance and actual driving performance. An electric wheelchair with improved straight driving performance, including a drive control unit that controls the operation of the steering wheel and the drive wheel according to the modeled dynamics model. 청구항 2에 있어서,
상기 구동제어부는,
상기 외란의 관측값을 생성하여 상기 구동제어부의 입력단에 피드백하는 외란관측부를 포함하고,
상기 구동제어부는,
상기 외란이 제거되도록, 상기 피드백에 따라 상기 조향휠과 상기 구동휠의 동작을 제어하는 출력신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 직진 주행 성능이 향상된 전동 휠체어.In claim 2,
The drive control unit,
A disturbance observation unit that generates the observed value of the disturbance and feeds it back to the input terminal of the drive control unit,
The drive control unit,
An electric wheelchair with improved straight driving performance, characterized in that an output signal is output to control the operation of the steering wheel and the driving wheel according to the feedback so that the disturbance is removed. 청구항 2에 있어서,
상기 조작부는,
4개의 홀 센서를 포함하되, 기준 전압을 중심으로 전후 방향의 한 쌍의 홀 센서 사이에 저전압과 고전압이 각각 설정되고, 좌우 방향의 한 쌍의 홀 센서 사이에 저전압과 고전압이 각각 설정되고,
상기 제어신호생성부는,
전후 방향의 한 쌍의 홀 센서 사이에 인가되는 전압을 기준 전압과 비교하여 전진 또는 후진 제어신호를 생성하고, 좌우 방향의 한 쌍의 홀 센서 사이에 인가되는 전압을 기준 전압과 비교하여 좌회전 또는 우회전 제어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 직진 주행 성능이 향상된 전동 휠체어.In claim 2,
The control unit,
It includes four Hall sensors, with low and high voltages set respectively between a pair of Hall sensors in the front and rear directions centered on a reference voltage, and low and high voltages set between a pair of Hall sensors in the left and right directions, respectively.
The control signal generator,
The voltage applied between a pair of Hall sensors in the front and back directions is compared to a reference voltage to generate a forward or backward control signal, and the voltage applied between a pair of Hall sensors in the left and right directions is compared to the reference voltage to turn left or right. An electric wheelchair with improved straight driving performance, characterized by generating a control signal. 청구항 4에 있어서,
상기 제어신호생성부는,
상기 조작부로부터 수신된 조작신호를 LPF(Low Pass Filter)로 처리하여 상기 제어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 직진 주행 성능이 향상된 전동 휠체어.In claim 4,
The control signal generator,
An electric wheelchair with improved straight driving performance, characterized in that the control signal is generated by processing the operation signal received from the operation unit with LPF (Low Pass Filter).
KR1020210142852A 2021-10-25 2021-10-25 Electric wheelchair with improved straightness drive performance KR102603085B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210142852A KR102603085B1 (en) 2021-10-25 2021-10-25 Electric wheelchair with improved straightness drive performance

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210142852A KR102603085B1 (en) 2021-10-25 2021-10-25 Electric wheelchair with improved straightness drive performance

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20230059192A KR20230059192A (en) 2023-05-03
KR102603085B1 true KR102603085B1 (en) 2023-11-16

Family

ID=86380510

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210142852A KR102603085B1 (en) 2021-10-25 2021-10-25 Electric wheelchair with improved straightness drive performance

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102603085B1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101440054B1 (en) 2013-05-03 2014-09-17 자동차부품연구원 Electric wheelchair and control method thereof
JP6548735B2 (en) * 2015-09-02 2019-07-24 ヤマハ発動機株式会社 Electric assist wheelchair and control method of electric assist wheelchair

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11178859A (en) * 1997-12-24 1999-07-06 Shinmei Ind Co Ltd Auxiliary power mechanism of wheelchair
KR20130043281A (en) * 2011-10-20 2013-04-30 황정호 A rollover prevention algorithm designe for in-wheel type wheelchair
KR101677075B1 (en) * 2015-04-06 2016-11-17 (주)스트라텍 Electric wheelchair and drive control method
KR102175957B1 (en) 2015-07-21 2020-11-09 현대자동차주식회사 Lane Keeping Assist System and Method for Vehicle Anti-pulling through Disturbance Observer
KR101887091B1 (en) 2017-04-25 2018-08-09 숭실대학교산학협력단 Slope sensor and electric wheelchair having control device of gravity center
KR102275618B1 (en) * 2019-01-29 2021-07-13 엘지전자 주식회사 Electric wheelchair and control method thereof
KR20200136717A (en) * 2019-05-28 2020-12-08 오봉석 Control device for joystick
KR20210041234A (en) * 2019-10-07 2021-04-15 오봉석 Driving control system for electrical wheelchair

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101440054B1 (en) 2013-05-03 2014-09-17 자동차부품연구원 Electric wheelchair and control method thereof
JP6548735B2 (en) * 2015-09-02 2019-07-24 ヤマハ発動機株式会社 Electric assist wheelchair and control method of electric assist wheelchair

Also Published As

Publication number Publication date
KR20230059192A (en) 2023-05-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8452511B2 (en) Motorized wheelchair
US8315770B2 (en) Motorized wheelchair
US10232871B2 (en) Pushcart
JP4511344B2 (en) Wheelchairs propelled by users and methods for propelling wheelchairs
JP4162995B2 (en) Control of personal transport vehicles
JP4564175B2 (en) Wheelchair control system and method
ES2702982T3 (en) A control system for controlling a drive arrangement for differentially driving the left and right wheels of a motor vehicle
EP2666453A1 (en) Walking frame
JP2011222029A (en) Control scheduling system and method
US9845101B2 (en) Pushcart
JP2008189017A (en) Vehicle
KR102603085B1 (en) Electric wheelchair with improved straightness drive performance
JP5979322B2 (en) Wheelbarrow
EP1669829A2 (en) Controller with means for determining acceleration
US9724261B2 (en) Handcart
JP5979321B2 (en) Wheelbarrow
EP4035927A1 (en) Small electric vehicle
JP2011105051A (en) Mobile body
JP7065402B2 (en) Wheelbarrow
EP4035926A1 (en) Small electric vehicle
JP6020386B2 (en) MOBILE BODY, CONTROL METHOD, CONTROL PROGRAM

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant