KR20230143288A - Environment-sensitive electric wheelchair system using a geomagnetic joystick - Google Patents

Environment-sensitive electric wheelchair system using a geomagnetic joystick Download PDF

Info

Publication number
KR20230143288A
KR20230143288A KR1020220041985A KR20220041985A KR20230143288A KR 20230143288 A KR20230143288 A KR 20230143288A KR 1020220041985 A KR1020220041985 A KR 1020220041985A KR 20220041985 A KR20220041985 A KR 20220041985A KR 20230143288 A KR20230143288 A KR 20230143288A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
driving
user
unit
frame
joystick
Prior art date
Application number
KR1020220041985A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102643693B1 (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 KR1020220041985A priority Critical patent/KR102643693B1/en
Publication of KR20230143288A publication Critical patent/KR20230143288A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102643693B1 publication Critical patent/KR102643693B1/en

Links

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
    • A61G5/041—Chairs or personal conveyances specially adapted for patients or disabled persons, e.g. wheelchairs motor-driven having a specific drive-type
    • 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
    • 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
    • A61G5/122—Rests specially adapted therefor, e.g. for the head or the feet for the back
    • 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
    • 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
    • A61G2203/10—General characteristics of devices characterised by specific control means, e.g. for adjustment or steering
    • A61G2203/20—Displays or monitors
    • 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 지자계 조이스틱을 이용한 환경 감응형 전동 휠체어 시스템에 관한 것으로서, 사용자가 탑승할 수 있도록 시트, 등받이, 팔걸이 및 발받침대가 형성되어 있는 프레임과, 상기 프레임의 하부에 형성되며 배터리 및 구동모터를 통해 상기 프레임 하부에 형성된 바퀴를 회전시켜 움직일 수 있도록 동력을 제공하는 구동부와, 상기 팔걸이에 형성되며 상기 구동부의 동작 및 상기 프레임의 방향을 제어하기 위한 신호를 생성하는 조작부와, 상기 조작부에 의해 입력된 신호에 따라 상기 구동부의 동작을 제어하고, 상기 사용자의 상태를 판단하여 주행여부를 결정하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to an environment-sensitive electric wheelchair system using a geomagnetic joystick, which includes a frame formed with a seat, backrest, armrest, and footrest for a user to board, and a battery and drive motor formed on the lower part of the frame. a driving unit that provides power to rotate and move a wheel formed in the lower part of the frame, an operating unit formed on the armrest and generating a signal to control the operation of the driving unit and the direction of the frame, and the operating unit. It is characterized by including a control unit that controls the operation of the driving unit according to the input signal and determines whether to drive by determining the user's status.

Description

지자계 조이스틱을 이용한 환경 감응형 전동 휠체어 시스템{Environment-sensitive electric wheelchair system using a geomagnetic joystick}Environment-sensitive electric wheelchair system using a geomagnetic joystick}

본 발명은 지자계 조이스틱을 이용한 환경 감응형 전동 휠체어 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전동 휠체어를 제어하는 조이스틱의 동작상태를 정밀하게 검출할 수 있고 환경 또는 사용자 상태에 따라 전동 휠체어의 동작을 자동으로 제어할 수 있는 지자계 조이스틱을 이용한 환경 감응형 전동 휠체어 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an environment-sensitive electric wheelchair system using a geomagnetic joystick. More specifically, it is capable of precisely detecting the operating state of the joystick that controls the electric wheelchair and automatically operates the electric wheelchair according to the environment or user status. This relates to an environment-sensitive electric wheelchair system using a geomagnetic joystick that can be controlled by

고령화 사회가 도래하면서 세계적으로 실버산업이 폭발적으로 증가하고 있으며, 특히 우리나라는 세계에서 가장 빠른 고령인구의 증가율을 보여 실버산업 시장이 급속하게 증가할 가능성이 높으며 85세 이상 초고령 인구의 증가로 요양보호를 요하는 노인이 증가하여 의료서비스, 사회서비스 등의 실버산업 발전을 촉진하고 있다.With the advent of an aging society, the silver industry is growing explosively around the world. In particular, Korea has the world's fastest elderly population growth rate, so the silver industry market is likely to grow rapidly, and the increase in the super-elderly population aged 85 or older is expected to increase the demand for nursing care. The number of elderly people requiring protection is increasing, promoting the development of silver industries such as medical services and social services.

현재 세계적으로 고령화가 진행되고 있는 시점에서 고령자 삶의 질(QOL : Quality Of Life) 향상을 통해 사회참여를 도모하기 위해 필요한 분야로는 생명지원 분야, 생활지원 분야와 생활 활동지원 분야 등으로 구분할 수 있으며, 이에 필요한 기술로는 생체기능 대행 보조기술, 치료지원 기술, 자립지원 기술, 생체 계측 기술 등을 활용한 자립지원 기술 및 간호지원 기술이 요구된다.Currently, at a time when global aging is progressing, the fields necessary to promote social participation by improving the quality of life (QOL: Quality of Life) of the elderly can be divided into the field of life support, living support, and daily activity support. The technologies required for this include self-reliance support technology and nursing support technology using biological function replacement technology, treatment support technology, independence support technology, and biometric measurement technology.

또한, 노령인구가 지속적으로 증가되어 고령화 사회가 가속화됨에 따라 휠체어의 수요가 늘고 있다.In addition, as the elderly population continues to increase and the aging society accelerates, the demand for wheelchairs is increasing.

일반적으로 휠체어는 좌판 및 등받이가 구비되고, 한 쌍의 앞바퀴 및 뒷바퀴가 각각 회전가능하게 설치된 휠체어바디, 휠체어바디의 전방에 설치되고, 사용자의 다리 및 발이 각각 안치되는 다리받침대 및 발판, 좌판의 양측상방에 위치하도록 휠체어바디에 고정 설치된 팔걸이를 포함하여 이루어진다.In general, a wheelchair is equipped with a seat and backrest, a wheelchair body with a pair of front and rear wheels each rotatably installed, a leg rest and footrest installed in the front of the wheelchair body, and both sides of the seat, where the user's legs and feet are placed respectively. It includes armrests fixed to the wheelchair body so as to be positioned upward.

그러나 휠체어는 사용자의 힘으로 바퀴를 회전시켜야 하므로 거동이 불편한 사용자가 혼자서 사용하기에는 무리가 있었다.However, since wheelchairs require the user to turn the wheels using their own strength, it was difficult for users with limited mobility to use them alone.

이러한 종래 휠체어의 사용상 문제점을 해결하기 위해 최근에는 전동기의 회전동력을 전달받아 바퀴가 회전되는 전동휠체어가 개발되어 사용되고 있다.To solve these problems in the use of conventional wheelchairs, electric wheelchairs whose wheels rotate by receiving rotational power from an electric motor have been developed and used recently.

전동휠체어는 배터리 및 모터를 통해 바퀴를 회전시켜 사용자가 원하는 방향으로 휠체어를 이동시킬 수 있도록 할 수 있도록 형성되어 있는데, 방향성 및 동작을 제어하기 위해 조이스틱이 형성되어 있다.The electric wheelchair is designed to allow the user to move the wheelchair in a desired direction by rotating the wheels using a battery and motor, and a joystick is provided to control direction and movement.

조이스틱을 통해 사용자는 휠체어를 쉽게 조작하여 이동할 수 있도록 형성되나 조이스틱은 단순히 방향성만 결정할 수 있고 속도를 정밀하게 제어할 수 없다는 문제점이 있었다.The joystick allows the user to easily operate and move the wheelchair, but there is a problem that the joystick can only determine the direction and cannot precisely control the speed.

또한 전동 휠체어에 사용자가 조작하는 중 건강상의 문제가 발생하여 의식을 잃거나 경직되는 경우 조이스틱이 전동휠체어를 동작시키는 상태로 유지되기 때문에 2차 사고가 발생될 수 있다는 문제점이 있었다.Additionally, if a user develops a health problem while operating an electric wheelchair and loses consciousness or becomes stiff, there is a problem that a secondary accident may occur because the joystick remains in a state of operating the electric wheelchair.

한국특허 공개번호 제10-2021-0111033호Korean Patent Publication No. 10-2021-0111033

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 지자계 센서를 이용하여 조이스틱의 움직임을 감지할 수 있어 조이스틱의 3축 위치를 정밀하게 검출할 수 있는 지자계 조이스틱을 이용한 환경 감응형 전동 휠체어 시스템을 제공하는 것이다.The purpose of the present invention to solve the above problems is to provide an environment-sensitive electric wheelchair system using a geomagnetic joystick that can detect the movement of the joystick using a geomagnetic sensor and thus precisely detect the 3-axis position of the joystick. is to provide.

또한 본 발명의 다른 목적은 사용자의 건강상태를 실시간으로 측정하고 건강상 문제가 발생되는 경우 전동휠체어가 입력된 신호와는 무관하게 자동으로 정지되도록 하는 지자계 조이스틱을 이용한 환경 감응형 전동 휠체어 시스템을 제공하는 것이다.In addition, another object of the present invention is to provide an environment-sensitive electric wheelchair system using a geomagnetic joystick that measures the user's health status in real time and automatically stops the electric wheelchair regardless of the input signal when a health problem occurs. It is provided.

또한 본 발명의 다른 목적은 장시간 운행하거나 장거리를 운행할 때 전동휠체어를 구동하는 신호를 한 번만 입력하면 설정된 속도로 정속주행할 수 있어 조이스틱을 오랫동안 작동시켜 발생하는 피로감 및 통증을 감소시킬 수 있는 지자계 조이스틱을 이용한 환경 감응형 전동 휠체어 시스템을 제공하는 것이다.In addition, another object of the present invention is to provide a wheelchair that can drive at a set speed by inputting a driving signal only once when driving for a long time or a long distance, thereby reducing fatigue and pain caused by operating the joystick for a long time. The aim is to provide an environment-sensitive electric wheelchair system using a joystick.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 지자계 조이스틱을 이용한 환경 감응형 전동 휠체어 시스템은 사용자가 탑승할 수 있도록 시트, 등받이, 팔걸이 및 발받침대가 형성되어 있는 프레임과, 상기 프레임의 하부에 형성되며 배터리 및 구동모터를 통해 상기 프레임 하부에 형성된 바퀴를 회전시켜 움직일 수 있도록 동력을 제공하는 구동부와, 상기 팔걸이에 형성되며 상기 구동부의 동작 및 상기 프레임의 방향을 제어하기 위한 신호를 생성하는 조작부와, 상기 조작부에 의해 입력된 신호에 따라 상기 구동부의 동작을 제어하고, 상기 사용자의 상태를 판단하여 주행여부를 결정하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The environmentally sensitive electric wheelchair system using a geomagnetic joystick of the present invention to solve the above problem includes a frame in which a seat, backrest, armrest, and footrest are formed so that the user can ride, a lower part of the frame, and a battery. and a driving part that provides power to rotate and move a wheel formed in the lower part of the frame through a driving motor, and an operating part formed in the armrest that generates a signal to control the operation of the driving part and the direction of the frame, It is characterized by comprising a control unit that controls the operation of the driving unit according to a signal input by the operating unit and determines whether to drive by determining the user's status.

또한 본 발명의 지자계 조이스틱을 이용한 환경 감응형 전동 휠체어 시스템의 상기 조작부는 지자계센서를 이용하여 x축, y축, z축의 가변 범위를 측정하여 상기 구동부가 동작되기 위한 신호를 출력할 수 있어 상기 전동 휠체어를 전, 후, 좌, 우 방면으로 이동되도록 조작하는 레버와, 상기 구동부에 전원을 인가하거나 상기 레버를 통해 수행되는 작업 및 설정 모드를 변경할 수 있도록 형성되는 다수 개의 제어버튼과, 상기 레버 및 상기 제어버튼에 의해 상기 구동부가 동작되는 상태를 시각적으로 출력하는 디스플레이로 이루어지는 것을 특징으로 한다.In addition, the operating unit of the environmentally sensitive electric wheelchair system using the geomagnetic field joystick of the present invention can measure the variable ranges of the x-axis, y-axis, and z-axis using a geomagnetic field sensor and output a signal for operating the driving unit. A lever that operates the electric wheelchair to move it forward, backward, left, and right, a plurality of control buttons configured to apply power to the driving unit or change tasks and setting modes performed through the lever, It is characterized by a display that visually outputs the state in which the driving unit is operated by the lever and the control button.

또한 본 발명의 지자계 조이스틱을 이용한 환경 감응형 전동 휠체어 시스템의 상기 레버는 중립 상태를 기준으로 z축의 위치가 지면으로부터 기울어진 상태로 판단되면 상기 레버는 기울어진 방면으로 움직일 때는 저항성이 증가되어 움직임이 억제되고, 기울어진 반대 방면으로 움직일 때는 저항성이 감소되어 쉽게 움직일 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.In addition, when the lever of the environmentally sensitive electric wheelchair system using the geomagnetic joystick of the present invention is determined to be tilted from the ground based on the neutral state, the lever moves with increased resistance when moving in the tilted direction. This is suppressed, and when moving in the opposite direction of the tilt, resistance is reduced to allow easy movement.

또한 본 발명의 지자계 조이스틱을 이용한 환경 감응형 전동 휠체어 시스템의 상기 제어버튼은 상기 레버가 동작되어 신호가 1회 발생되면 상기 신호와 동일한 신호를 발생시켜 상기 레버가 동작되지 않는 상태에서도 상기 구동부가 설정된 속도로 주행하도록 상기 구동부를 제어시키는 것을 특징으로 한다.In addition, the control button of the environmentally sensitive electric wheelchair system using the geomagnetic joystick of the present invention generates the same signal as the signal when the lever is operated and a signal is generated once, so that the drive unit operates even when the lever is not operated. The driving unit is controlled to travel at a set speed.

또한 본 발명의 지자계 조이스틱을 이용한 환경 감응형 전동 휠체어 시스템의 상기 제어부는 상기 조작부에 형성되어 상기 조작부를 조작하는 손 또는 손목과 접촉되어 상기 사용자의 맥박, 혈압, 스트레스지수, 산소포화도를 측정하는 생체신호센서를 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 생체신호센서를 통해 측정된 정보를 기반으로 상기 사용자의 상태가 불안정하거나 건강상태에 이상이 있는 경우 상기 구동부를 정지시키는 것을 특징으로 한다.In addition, the control unit of the environmentally sensitive electric wheelchair system using the geomagnetic joystick of the present invention is formed on the operation unit and is in contact with the hand or wrist that operates the operation unit to measure the user's pulse, blood pressure, stress index, and oxygen saturation. It further includes a bio-signal sensor, and the control unit is characterized in that it stops the driving unit when the user's condition is unstable or there is a health condition based on information measured through the bio-signal sensor.

또한 본 발명의 지자계 조이스틱을 이용한 환경 감응형 전동 휠체어 시스템의 상기 제어부는 상기 프레임과 상기 조작부에 다수 개가 분산되어 형성되어 상기 사용자의 탑승상태를 확인하기 위한 다수 개의 임피던스모듈을 더 포함하며, 상기 임피던스모듈은 상기 사용자가 상기 시트에 착석한 상태와 자세를 판단하고, 상기 조작부를 조작하는 사용자가 탑승한 사용자와 일치하는지 판단하여 상기 구동부를 동작시키는 것을 특징으로 한다.In addition, the control unit of the environment-sensitive electric wheelchair system using the geomagnetic joystick of the present invention further includes a plurality of impedance modules distributed in the frame and the operation unit to check the user's riding status, The impedance module determines the state and posture of the user seated on the seat, determines whether the user operating the operation unit matches the user riding the seat, and operates the driving unit.

또한 본 발명의 지자계 조이스틱을 이용한 환경 감응형 전동 휠체어 시스템의 상기 제어부는 상기 프레임의 전방에 형성되어 전방에서 주행에 방해되는 물체 또는 사람을 감지할 수 있는 감지센서를 더 포함하며, 상기 감지센서를 통해 감지된 물체 또는 사람이 검출되면 상기 구동부를 정지시켜 충돌이 발생되지 않도록 방지하는 것을 특징으로 한다.In addition, the control unit of the environment-sensitive electric wheelchair system using the geomagnetic joystick of the present invention further includes a detection sensor formed in the front of the frame and capable of detecting an object or person that interferes with driving in the front, and the detection sensor When an object or person detected through is detected, the driving unit is stopped to prevent a collision from occurring.

또한 본 발명의 지자계 조이스틱을 이용한 환경 감응형 전동 휠체어 시스템의 상기 구동부는 상기 프레임의 후면 하부 양측에 한 쌍으로 이루어져 있고 회전력에 의해 상기 프레임을 이동시키는 구동바퀴와, 상기 프레임의 전면 하부 양측에 한 쌍으로 이루어져 있고 주행 방향에 따라 회전될 수 있도록 형성되는 조향바퀴와, 상기 프레임의 하부에 형성되어 외부 전력을 저장할 수 있도록 형성되는 배터리와, 상기 구동바퀴에 각각 형성되며 상기 배터리로부터 전력을 공급받으면 상기 구동바퀴를 독립적으로 회전시키는 구동모터와, 상기 구동바퀴에 탈부착될 수 있도록 형성되어 있어 상기 프레임이 정지 또는 감속될 때 상기 구동바퀴와 접촉되어 회전력을 감소시키는 제동유닛과, 상기 제동유닛에 형성되며 상기 제동유닛이 상기 구동바퀴에 접촉될 때 발생되는 회전력을 공급받아 전기를 생산하는 발전기로 이루어지는 것을 특징으로 한다.In addition, the driving unit of the environmentally sensitive electric wheelchair system using the geomagnetic joystick of the present invention consists of a pair of driving wheels on both sides of the rear lower part of the frame and moves the frame by rotational force, and on both sides of the front lower part of the frame. It consists of a pair of steering wheels that can be rotated according to the driving direction, a battery that is formed in the lower part of the frame to store external power, and is formed in each of the driving wheels and supplies power from the battery. A driving motor that independently rotates the driving wheel when received, a braking unit that is formed to be detachable from the driving wheel and reduces rotational force by contacting the driving wheel when the frame is stopped or decelerated, and the braking unit It is formed and is characterized in that it consists of a generator that produces electricity by receiving rotational force generated when the braking unit contacts the driving wheel.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 지자계 조이스틱을 이용한 환경 감응형 전동 휠체어 시스템에 의하면, 지자계 센서를 이용하여 조이스틱의 움직임을 감지할 수 있어 조이스틱의 3축 위치를 정밀하게 검출할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the environment-sensitive electric wheelchair system using a geomagnetic field joystick according to the present invention, the movement of the joystick can be detected using a geomagnetic field sensor, which has the effect of accurately detecting the 3-axis position of the joystick. There is.

또한 본 발명에 따른 지자계 조이스틱을 이용한 환경 감응형 전동 휠체어 시스템에 의하면, 사용자의 건강상태를 실시간으로 측정하고 건강상 문제가 발생되는 경우 전동휠체어가 입력된 신호와는 무관하게 자동으로 정지되도록 하는 효과가 있다.In addition, according to the environment-sensitive electric wheelchair system using a geomagnetic joystick according to the present invention, the user's health status is measured in real time and when a health problem occurs, the electric wheelchair is automatically stopped regardless of the input signal. It works.

또한 본 발명에 따른 지자계 조이스틱을 이용한 환경 감응형 전동 휠체어 시스템에 의하면, 장시간 운행하거나 장거리를 운행할 때 전동휠체어를 구동하는 신호를 한 번만 입력하면 설정된 속도로 정속주행할 수 있어 조이스틱을 오랫동안 작동시켜 발생하는 피로감 및 통증을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the environmentally sensitive electric wheelchair system using a geomagnetic joystick according to the present invention, when driving for a long time or a long distance, it is possible to drive at a set speed by inputting a signal to drive the electric wheelchair only once, so the joystick can be operated for a long time. It has the effect of reducing fatigue and pain caused by it.

도 1은 본 발명에 따른 지자계 조이스틱을 이용한 환경 감응형 전동 휠체어 시스템의 전체적인 구조를 나타낸 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 지자계 조이스틱을 이용한 환경 감응형 전동 휠체어 시스템의 외형을 나타낸 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 지자계 조이스틱을 이용한 환경 감응형 전동 휠체어 시스템의 조작부를 확대하여 나타낸 사시도.Figure 1 is a configuration diagram showing the overall structure of an environment-sensitive electric wheelchair system using a geomagnetic joystick according to the present invention.
Figure 2 is a perspective view showing the external appearance of an environment-sensitive electric wheelchair system using a geomagnetic joystick according to the present invention.
Figure 3 is an enlarged perspective view showing the control unit of the environment-sensitive electric wheelchair system using a geomagnetic joystick according to the present invention.

본 발명의 구체적 특징 및 이점들은 이하에서 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이에 앞서 본 발명에 관련된 기능 및 그 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 구체적인 설명을 생략하기로 한다.Specific features and advantages of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. Prior to this, if it is determined that a detailed description of the functions and configuration related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted.

본 발명은 지자계 조이스틱을 이용한 환경 감응형 전동 휠체어 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전동 휠체어를 제어하는 조이스틱의 동작상태를 정밀하게 검출할 수 있고 환경 또는 사용자 상태에 따라 전동 휠체어의 동작을 자동으로 제어할 수 있는 지자계 조이스틱을 이용한 환경 감응형 전동 휠체어 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an environment-sensitive electric wheelchair system using a geomagnetic joystick. More specifically, it is capable of precisely detecting the operating state of the joystick that controls the electric wheelchair and automatically operates the electric wheelchair according to the environment or user status. This relates to an environment-sensitive electric wheelchair system using a geomagnetic joystick that can be controlled by

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참고로 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 지자계 조이스틱을 이용한 환경 감응형 전동 휠체어 시스템의 전체적인 구조를 나타낸 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 지자계 조이스틱을 이용한 환경 감응형 전동 휠체어 시스템의 외형을 나타낸 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 지자계 조이스틱을 이용한 환경 감응형 전동 휠체어 시스템의 조작부를 확대하여 나타낸 사시도이다.Figure 1 is a configuration diagram showing the overall structure of an environment-sensitive electric wheelchair system using a geomagnetic joystick according to the present invention, and Figure 2 is a perspective view showing the external appearance of an environment-sensitive electric wheelchair system using a geomagnetic joystick according to the present invention. , and Figure 3 is an enlarged perspective view of the control unit of the environment-sensitive electric wheelchair system using a geomagnetic joystick according to the present invention.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 지자계 조이스틱을 이용한 환경 감응형 전동 휠체어 시스템은 사용자가 탑승할 수 있도록 시트(110), 등받이(120), 팔걸이(130) 및 발받침대(140)가 형성되어 있는 프레임(100)과, 프레임(100)의 하부에 형성되며 배터리(250) 및 구동모터(210)를 통해 프레임(100) 하부에 형성된 바퀴를 회전시켜 움직일 수 있도록 동력을 제공하는 구동부(200)와, 팔걸이(130)에 형성되며 구동부(200)의 동작 및 프레임(100)의 방향을 제어하기 위한 신호를 생성하는 조작부(300)와, 조작부(300)에 의해 입력된 신호에 따라 구동부(200)의 동작을 제어하고, 사용자의 상태를 판단하여 주행여부를 결정하는 제어부(400)를 포함하는 것을 특징으로 한다.As shown in Figures 1 to 3, the environment-sensitive electric wheelchair system using a geomagnetic joystick according to the present invention includes a seat 110, a backrest 120, an armrest 130, and a footrest so that the user can board. (140) is formed in the lower part of the frame 100 and the battery 250 and the drive motor 210 provide power to rotate and move the wheel formed in the lower part of the frame 100. A driving unit 200 provided, an operating unit 300 formed on the armrest 130 and generating a signal for controlling the operation of the driving unit 200 and the direction of the frame 100, and an input input by the operating unit 300. It is characterized by including a control unit 400 that controls the operation of the driving unit 200 according to signals and determines whether to drive by determining the user's status.

프레임(100)은 사용자가 탑승할 수 있도록 휠체어 형태로 이루어져 있으며, 사용자의 둔부를 지지하는 시트(110), 등을 지지하는 등받이(120), 조작부(300)를 조작할 때 팔을 거치할 수 있도록 시트(110)의 양측 상부에 형성되는 팔걸이(130), 발을 받쳐 지지할 수 있도록 형성되는 발받침대(140)를 포함하고 있다.The frame 100 is in the form of a wheelchair so that the user can ride on it, and the seat 110 supports the user's buttocks, the backrest 120 supports the back, and the arm can be placed when operating the control unit 300. It includes armrests 130 formed on the upper portions of both sides of the seat 110 and a footrest 140 formed to support the feet.

즉, 프레임(100)은 의자와 같은 형태로 이루어져 있어 사용자가 앉은 상태로 이동될 수 있도록 형성되어 있으며, 구동부(200), 조작부(300), 제어부(400)에 형성된 구성요소가 장착될 수 있게 된다.That is, the frame 100 is shaped like a chair so that it can be moved while the user is sitting, and the components formed in the driving unit 200, the operating unit 300, and the control unit 400 can be mounted. do.

구동부(200)는 프레임(100)의 하부에 형성되어 있으며 프레임(100) 전면과 하부 양측에 각각 형성된 조향바퀴(230)와 구동바퀴(220)를 통해 프레임(100)이 사용자가 원하는 방향으로 이동할 수 있도록 동력을 제공하기 위해 사용된다.The driving unit 200 is formed at the lower part of the frame 100 and moves the frame 100 in the direction desired by the user through the steering wheel 230 and the driving wheel 220 formed on both sides of the front and lower part of the frame 100, respectively. It is used to provide power to

조작부(300)는 시트(110)의 양측 상부에 형성된 한 쌍의 팔걸이(130) 중 어느 하나에 형성되어 있으며, 사용자가 시트(110)에 착석한 후 팔걸이(130)에 팔을 거치시킨 상태에서 조작부(300)를 조작할 수 있어 사용자의 피로감을 감소시킬 수 있고, 조작부(300)를 통해 구동부(200)를 동작시켜 프레임(100)을 사용자가 원하는 방향으로 이동할 수 있게 된다.The control unit 300 is formed on one of a pair of armrests 130 formed on both upper sides of the seat 110, and when the user sits on the seat 110 and places his or her arms on the armrests 130. The user's fatigue can be reduced by manipulating the manipulation unit 300, and the frame 100 can be moved in a direction desired by the user by operating the driving unit 200 through the manipulation unit 300.

제어부(400)는 조작부(300)에 의해 입력된 신호를 이용하여 구동부(200)의 동작을 제어하는데 사용되며, 사용자의 건강상태에 따라 입력된 신호를 수행해도 되는지 판단한 후 구동부(200)를 동작하도록 구성되어 있다.The control unit 400 is used to control the operation of the drive unit 200 using a signal input by the operation unit 300, and operates the drive unit 200 after determining whether the input signal can be performed according to the user's health condition. It is configured to do so.

구동부(200), 조작부(300), 제어부(400)에 관한 세부적인 구성과 기능을 설명하기로 한다.The detailed configuration and functions of the driving unit 200, the operating unit 300, and the control unit 400 will be described.

조작부(300)는 지자계센서(311)를 이용하여 x축, y축, z축의 가변 범위를 측정하여 구동부(200)가 동작되기 위한 신호를 출력할 수 있어 전동 휠체어를 전, 후, 좌, 우 방면으로 이동되도록 조작하는 레버(310)와, 구동부(200)에 전원을 인가하거나 레버(310)를 통해 수행되는 작업 및 설정 모드를 변경할 수 있도록 형성되는 다수 개의 제어버튼(330)과, 레버(310) 및 제어버튼(330)에 의해 구동부(200)가 동작되는 상태를 시각적으로 출력하는 디스플레이(320)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The control unit 300 can measure the variable range of the x-axis, y-axis, and z-axis using the geomagnetic field sensor 311 and output a signal to operate the drive unit 200 to move the electric wheelchair forward, backward, left, and right. A lever 310 that operates to move to the right, a plurality of control buttons 330 formed to apply power to the driving unit 200 or change the operation and setting mode performed through the lever 310, and a lever It is characterized by consisting of a display 320 that visually outputs the operating state of the driving unit 200 by the control button 330 and the control button 330.

레버(310)는 조이스틱 형태로 이루어져 있어 사용자가 손으로 파지하여 움직일 수 있도록 형성되어 있고, 레버(310)는 중심축이 항상 중립된 상태로 수직하게 형성되어 있고 사용자가 전방, 후방, 좌측, 우측 방면으로 레버(310)의 상단을 회동시키면 하단이 회동되면서 신호를 발생시킬 수 있게 된다.The lever 310 is in the form of a joystick so that the user can hold it with his hand and move it. The lever 310 is formed vertically with its central axis always in a neutral state, and the user can move it forward, backward, left, or right. When the upper end of the lever 310 is rotated in this direction, the lower end rotates to generate a signal.

이때 레버(310)는 지자계센서(311)를 이용하여 x축, y축, z축으로 가변되는 위치를 판단할 수 있게 되며, 이를 통해 3축 방향으로 움직이는 위치를 정밀하게 감지할 수 있게 된다.At this time, the lever 310 can determine the variable position in the x-axis, y-axis, and z-axis using the geomagnetic field sensor 311, and through this, the position moving in the three axes can be precisely detected. .

즉, 레버(310)를 회동시키게 되면 전방, 후방, 좌측, 우측 방면을 판단하기 위해 x축과 y축의 좌표를 산출할 수 있게 되고, 레버(310)의 수직상태에 대한 가변각도를 측정함으로써 z축의 좌표를 산출할 수 있게 된다.That is, when the lever 310 is rotated, the coordinates of the x and y axes can be calculated to determine the front, rear, left, and right directions, and by measuring the variable angle with respect to the vertical state of the lever 310, z It becomes possible to calculate the coordinates of the axis.

이를 통해 사용자가 레버(310)를 회동시켰을 때 회동되는 방향을 x축과 y축으로 측정하여 레버(310)의 방향성을 확인할 수 있고, z축의 가변각도를 통해 레버(310)가 얼마나 회동 되었는지를 확인하여 구동부(200)를 정밀하게 조작할 수 있게 된다.Through this, when the user rotates the lever 310, the direction of rotation can be confirmed by measuring the x-axis and y-axis, and the degree to which the lever 310 has been rotated can be determined through the variable angle of the z-axis. By checking this, the driving unit 200 can be operated precisely.

제어버튼(330)은 구동부(200)에 전원을 인가하거나 제어부(400)의 설정을 조정하기 위해 사용되는 것으로, 다수 개의 버튼이 형성되어 있고, 각 버튼을 이용하여 설정을 변경하거나 조절할 수 있게 된다.The control button 330 is used to apply power to the driving unit 200 or adjust the settings of the control unit 400. A plurality of buttons are formed, and the settings can be changed or adjusted using each button. .

이때 제어버튼(330)은 최대 주행속도를 설정하여 레버(310)를 최대로 회동시켰을 때의 속도가 설정된 속도보다 높아지지 않도록 제어할 수 있게 되고, 사용자의 건강상태에 대한 설정 값을 지정하여 해당 설정 값보다 사용자의 건강상태가 안 좋은 경우에는 구동부(200)에 전원이 인가되지 않도록 할 수도 있다.At this time, the control button 330 sets the maximum driving speed so that the speed when the lever 310 is rotated to the maximum can be controlled so that it does not exceed the set speed, and the setting value for the user's health status can be specified. If the user's health condition is worse than the set value, power may not be applied to the driving unit 200.

디스플레이(320)는 구동부(200)가 동작되는 상태를 시각적으로 나타내어 주행속도, 오류메세지, 설정 값을 표시할 수 있도록 형성되어 있으며, 필요에 따라 사용자가 소지한 스마트폰은 제어부(400)와 무선으로 연동되어 스마트폰에 출력되는 화면을 디스플레이(320)에 표시할 수도 있게 된다.The display 320 is formed to visually indicate the operating state of the driving unit 200 and display the driving speed, error message, and setting value. If necessary, the smartphone carried by the user can be used to communicate with the control unit 400 and wirelessly. It is possible to display the screen output on the smartphone on the display 320 by linking.

사용자의 스마트폰과 연동되는 경우 사용자의 건강상태를 스마트폰의 건강 어플에 자동으로 기록할 수 있게 되며, 충돌, 사고, 건강상태 악화, 구동부(200)의 치명적인 문제점이 발생되는 경우 제어부(400)는 디스플레이(320)에 해당 내용을 출력하고 스마트폰을 통해 119에 구조요청 전화나 메시지를 전송하여 사용자가 구출될 수 있도록 유도할 수 있게 된다.When linked to the user's smartphone, the user's health status can be automatically recorded in the smartphone's health app, and in the event of a collision, accident, worsening health condition, or fatal problem with the driving unit 200, the control unit 400 can output the corresponding content on the display 320 and send a rescue call or message to 119 through a smartphone to guide the user to be rescued.

또한 레버(310)는 중립 상태를 기준으로 z축의 위치가 지면으로부터 기울어진 상태로 판단되면 레버(310)는 기울어진 방면으로 움직일 때는 저항성이 증가되어 움직임이 억제되고, 기울어진 반대 방면으로 움직일 때는 저항성이 감소되어 쉽게 움직일 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.In addition, when the position of the z-axis of the lever 310 is determined to be tilted from the ground based on the neutral state, the resistance increases and the movement is suppressed when the lever 310 moves in the tilted direction, and when it moves in the opposite direction to the tilted direction, the lever 310 increases resistance. It is characterized by reduced resistance, allowing easy movement.

레버(310)의 중심축은 외면에 스프링에 의해 중심 위치에 수직하게 세워져 있도록 형성되어 있어 외력이 가해지지 않는 경우 x축, y축, z축이 가변되지 않은 중립상태로 유지될 수 있게 된다.The central axis of the lever 310 is formed to stand perpendicular to the central position by a spring on the outer surface, so that when no external force is applied, the x-axis, y-axis, and z-axis can be maintained in a neutral state without change.

이때 프레임(100)이 경사면을 따라 이동하는 경우 레버(310)의 z축도 경사면으로부터 수직하게 형성되게 되는데, 이 경우 경사면에 의해 기울어진 방면으로 레버(310)를 회동시키는 경우 중력에 의해 쉽게 회동될 수 있어 오작동이 발생될 수 있는 여지가 있다.At this time, when the frame 100 moves along the inclined surface, the z-axis of the lever 310 is also formed perpendicular to the inclined surface. In this case, when the lever 310 is rotated in a direction inclined by the inclined surface, it can be easily rotated by gravity. There is a possibility that malfunction may occur.

이를 위해 레버(310)의 중심축에는 스프링 외에 다수 개의 실린더로 이루어진 저항체(312)가 마련되어 있으며, 저항체(312)는 지자계센서(311)를 통해 레버(310)의 중심축이 중립상태에서 기울어진 것으로 판단되면 기울어진 방면에 위치된 저항체(312)에는 내부에 가스 또는 작동유가 유입되어 레버(310)가 쉽게 회동되지 않도록 방지하고, 기울어진 반대 방면에 형성된 저항체(312)는 가스 또는 작동유가 배출되면서 레버(310)가 쉽게 회동될 수 있게 된다.For this purpose, a resistor 312 consisting of a plurality of cylinders in addition to a spring is provided on the central axis of the lever 310, and the resistor 312 tilts the central axis of the lever 310 from a neutral state through the earth magnetic field sensor 311. If it is determined that the lever 310 is not easily rotated, gas or hydraulic oil flows into the resistor 312 located on the inclined side, and the resistor 312 formed on the opposite side of the inclined side allows gas or hydraulic oil to flow into the resistor 312. As it is discharged, the lever 310 can be easily rotated.

즉, 오르막을 오를 때 사용자가 레버(310)를 당기면서 후방으로 구동부(200)가 동작되도록 하는 것을 방지하고, 전방으로만 레버(310)가 쉽게 회동될 수 있도록 유도할 수 있게 되며, 내리막을 내려 갈 때는 레버(310)가 전방으로 쉽게 이동되지 않도록 방지하여 과속에 의해 발생되는 추돌사고를 방지할 수 있게 된다.That is, when going uphill, it is possible to prevent the user from pulling the lever 310 and causing the driving unit 200 to operate backwards, and to induce the lever 310 to be easily rotated only forward, while going downhill. When going down, the lever 310 is prevented from easily moving forward, thereby preventing collision accidents caused by excessive speed.

이때 다수 개의 저항체(312)는 가스 또는 작동유가 서로 연결되어 있어 경사로에 진입하면 가스 또는 작동유가 자동으로 이동될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.At this time, it is preferable that the plurality of resistors 312 are connected to each other with gas or hydraulic oil so that the gas or hydraulic oil can be automatically moved when entering the ramp.

또한 제어버튼(330)은 레버(310)가 동작되어 신호가 1회 발생되면 신호와 동일한 신호를 발생시켜 레버(310)가 동작되지 않는 상태에서도 구동부(200)가 설정된 속도로 주행하도록 구동부(200)를 제어시키는 것을 특징으로 한다.In addition, the control button 330 generates the same signal when the lever 310 is operated and a signal is generated once, so that the drive unit 200 travels at a set speed even when the lever 310 is not operated. ) is characterized by controlling.

제어버튼(330)은 주행모드를 변경할 수 있도록 설정할 수 있게 되는데, 장시간 이동이 필요한 경우 제어버튼(330) 중의 하나를 눌러 정속주행 모드로 선택하고 레버(310)를 전방으로 회동시키면 제어버튼(330)에 의해 구동부(200)가 동작되어 설정된 속도로 정속주행이 가능하게 된다.The control button 330 can be set to change the driving mode. If a long period of travel is required, press one of the control buttons 330 to select constant speed driving mode and rotate the lever 310 forward to control the control button 330. ), the driving unit 200 is operated to enable constant speed driving at a set speed.

이때 사용자는 레버(310)를 전방을 향해 한 번만 회동시킨 후 중립상태로 복귀해도 제어버튼(330)에 의해 레버(310)가 전방으로 회동된 상태로 유지되도록 신호를 발생시키므로 장시간 이동시 사용자가 레버(310)를 밀고 있는 상태로 유지하면서 발생되는 통증을 감소시킬 수 있게 된다.At this time, even if the user rotates the lever 310 forward only once and returns to the neutral state, the control button 330 generates a signal to keep the lever 310 rotated forward, so when moving for a long time, the user cannot use the lever 310. It is possible to reduce pain caused by maintaining the push position (310).

또한 제어버튼(330)을 통해 전방으로 정속주행이 수행되고 있는 상태에서 사용자가 레버(310)를 좌측 또는 우측 방면으로 레버(310)를 회동시키게 되면 정속주행 상태에서 좌측 또는 우측 방면으로 방향이 전환될 수 있게 된다.In addition, when the user rotates the lever 310 to the left or right while constant speed driving is being performed forward through the control button 330, the direction changes to the left or right in the constant speed driving state. It becomes possible.

또한 정속주행 상태에서 레버(310)를 후방으로 당기는 경우 속도가 감속되도록 형성되어 있으며, 레버(310)를 당기는 회동 각도에 따라 감속되는 속도를 달리하도록 함으로써 사용자가 정속주행 속도를 수동으로 제어할 수 있게 된다.In addition, when the lever 310 is pulled backward in a constant speed driving state, the speed is reduced, and the deceleration speed is varied depending on the rotation angle at which the lever 310 is pulled, allowing the user to manually control the constant speed driving speed. There will be.

즉, 곡선구간이나 좌회전 또는 우회전이 필요한 경우 속도를 감속시켜야 할 필요성이 있는데, 이때 레버(310)를 후방으로 당기면서 좌측 또는 우측 방면으로 회동시키면 감속된 상태에서 좌회전 또는 우회전할 수 있게 된다.In other words, there is a need to reduce the speed in a curved section or when a left or right turn is necessary. In this case, if the lever 310 is pulled backward and rotated to the left or right, it is possible to turn left or right in a reduced state.

또한 레버(310)를 후방 방면으로 회동시켜 감속된 상태에서 중립상태로 전환되면 제어버튼(330)에 의해 설정된 속도로 다시 속도가 증가되게 되고, 완전히 정지시키는 경우에는 속도가 0이 될 때까지 레버(310)를 후방 방면으로 회동시킨 상태로 유지하면 제어버튼(330)에서 발생되는 신호가 차단되면서 정속주행 모드가 해제될 수 있게 된다.In addition, when the lever 310 is rotated rearward to change from a decelerated state to a neutral state, the speed is increased again to the speed set by the control button 330, and when it is completely stopped, the lever is held until the speed becomes 0. If (310) is maintained in a state in which it is rotated rearward, the signal generated from the control button (330) is blocked and the constant speed driving mode can be released.

이때 정속주행 모드에서 구동부(200)를 정지시키기 위해 레버(310)를 후방 방면으로 회동된 상태로 유지하는 경우에는 레버(310)에 의해 후진되지 않도록 정지신호가 출력되고, 정속주행 모드가 해제된 상태에서 레버(310)가 중립상태로 이동된 후 후방 방면으로 회동되면 구동부(200)가 후진되도록 신호를 출력시킬 수 있게 된다.At this time, when the lever 310 is kept rotated rearward to stop the driving unit 200 in the constant speed driving mode, a stop signal is output to prevent backward movement by the lever 310, and the constant speed driving mode is released. In this state, when the lever 310 is moved to the neutral state and then rotated rearward, a signal can be output to cause the drive unit 200 to move backwards.

또한 정속주행 모드 외에 레버(310)의 회동에 의해 동작되는 주행모드에서도 전진주행상태에서 속도를 감속시킬 때는 레버(310)를 후방으로 회동시키면 구동부(200)가 정지되도록 해야 하며, 완전히 정지된 상태에서 레버(310)를 중립상태로 전환한 후 다시 후방으로 회동시키면 후진되도록 하는 것이 바람직하다.In addition, in the driving mode operated by rotating the lever 310 in addition to the constant speed driving mode, when reducing the speed in the forward driving state, the driving unit 200 must be stopped when the lever 310 is rotated backward, and it is completely stopped. It is desirable to move the lever 310 to a neutral state and then rotate it backwards to move backwards.

또한 구동부(200)는 프레임(100)의 후면 하부 양측에 한 쌍으로 이루어져 있고 회전력에 의해 프레임(100)을 이동시키는 구동바퀴(220)와, 프레임(100)의 전면 하부 양측에 한 쌍으로 이루어져 있고 주행 방향에 따라 회전될 수 있도록 형성되는 조향바퀴(230)와, 프레임(100)의 하부에 형성되어 외부 전력을 저장할 수 있도록 형성되는 배터리(250)와, 구동바퀴(220)에 각각 형성되며 배터리(250)로부터 전력을 공급받으면 구동바퀴(220)를 독립적으로 회전시키는 구동모터(210)와, 구동바퀴(220)에 탈부착될 수 있도록 형성되어 있어 프레임(100)이 정지 또는 감속될 때 구동바퀴(220)와 접촉되어 회전력을 감소시키는 제동유닛(240)과, 제동유닛(240)에 형성되며 제동유닛(240)이 구동바퀴(220)에 접촉될 때 발생되는 회전력을 공급받아 전기를 생산하는 발전기(260)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.In addition, the driving unit 200 consists of a pair on both sides of the lower rear of the frame 100, a driving wheel 220 that moves the frame 100 by rotational force, and a pair of driving wheels 220 on both sides of the lower front of the frame 100. It is formed on a steering wheel 230 that can be rotated according to the driving direction, a battery 250 that is formed in the lower part of the frame 100 and can store external power, and a driving wheel 220. A drive motor 210 that independently rotates the drive wheel 220 when power is supplied from the battery 250 is formed to be attachable to and detachable from the drive wheel 220, so that the frame 100 is driven when the frame 100 stops or decelerates. A braking unit 240 is formed in the braking unit 240 to reduce the rotational force by contacting the wheel 220, and generates electricity by receiving the rotational force generated when the braking unit 240 is in contact with the driving wheel 220. It is characterized by consisting of a generator 260 that operates.

프레임(100)이 레버(310)의 조작 방향에 따라 이동될 수 있도록 하기 위해 구동부(200)는 프레임(100)의 하부에 형성되어 있으며, 프레임(100)의 전면 하부 양측에는 한 쌍의 조향바퀴(230)가 마련되고, 후면 양측에는 한 쌍의 구동바퀴(220)가 마련되어 있다.In order to allow the frame 100 to move according to the operating direction of the lever 310, the driving unit 200 is formed at the lower part of the frame 100, and a pair of steering wheels are installed on both sides of the lower front of the frame 100. (230) is provided, and a pair of driving wheels (220) are provided on both sides of the rear.

먼저 구동바퀴(220)는 구동모터(210)와 연결되어 구동모터(210)에서 발생되는 회전력을 전달받아 회전되어 프레임(100)이 이동될 수 있도록 하기 위한 것으로, 한 쌍의 구동바퀴(220)에는 각각 구동모터(210)가 연결되어 회전력을 독립적으로 제어할 수 있도록 형성되어 있다.First, the driving wheel 220 is connected to the driving motor 210 and is rotated by receiving the rotational force generated by the driving motor 210 so that the frame 100 can be moved. A pair of driving wheels 220 A drive motor 210 is connected to each so that the rotational force can be independently controlled.

이때 구동바퀴(220)의 회전속도나 토크를 조절할 수 잇도록 구동바퀴(220)와 구동모터(210) 사이에는 별도의 기어박스가 마련되어 있을 수도 있으며, 독립적으로 회전되는 한 쌍의 구동바퀴(220)는 회전속도를 서로 달리 적용되어 좌회전 또는 우회전을 수행할 수 있게 된다.At this time, a separate gearbox may be provided between the driving wheel 220 and the driving motor 210 to adjust the rotation speed or torque of the driving wheel 220, and a pair of independently rotating driving wheels 220 ) allows you to turn left or right by applying different rotation speeds.

또한 회전속도를 서로 동일하게 형성하는 경우 전방 또는 후방으로 이동될 수 있게 되며, 레버(310)의 회동 방향이나 각도에 따라 제어부(400)에 의해 한 쌍의 구동바퀴(220)의 회전속도가 독립적으로 제어될 수 있게 된다.In addition, when the rotation speeds are made equal to each other, they can be moved forward or backward, and the rotation speed of the pair of driving wheels 220 is adjusted independently by the control unit 400 depending on the rotation direction or angle of the lever 310. can be controlled.

조향바퀴(230)는 프레임(100)의 전면 하부를 지지하기 위해 사용되며 프레임(100)과 연결된 수직축이 자유롭게 회전될 수 있도록 형성되어 있어 구동바퀴(220)에 의해 프레임(100)이 진행되는 방향에 맞춰 조향바퀴(230)가 회전될 수 있게 된다.The steering wheel 230 is used to support the front lower part of the frame 100 and is formed so that the vertical axis connected to the frame 100 can freely rotate in the direction in which the frame 100 moves by the driving wheel 220. The steering wheel 230 can be rotated accordingly.

또한 조향바퀴(230)의 수직축에는 별도의 조향모터를 형성시켜 레버(310)의 조작에 따라 조향바퀴(230)를 좌우로 회전시켜 진향방향에 맞게 조절할 수도 있게 된다.In addition, a separate steering motor is formed on the vertical axis of the steering wheel 230, so that the steering wheel 230 can be rotated left and right according to the operation of the lever 310 to adjust the forward direction.

배터리(250)는 프레임(100)의 하부에 형성되어 있으며 구동모터(210)에 전력을 공급하기 위해 사용되고, 외부로부터 전력을 공급받아 저장하여 야외에서도 구동모터(210)를 동작시키기 위해 사용된다.The battery 250 is formed in the lower part of the frame 100 and is used to supply power to the drive motor 210. It is used to receive power from the outside and store it to operate the drive motor 210 even outdoors.

이때 배터리(250)는 수소연료전지를 이용하여 전력을 발전시켜 구동모터(210)에 공급할 수도 있게 되며, 일반적으로 전동 휠체어에 사용되는 배터리(250)를 적용하여 사용할 수도 있게 된다.At this time, the battery 250 can generate power using a hydrogen fuel cell and supply it to the driving motor 210, and can also be used by applying the battery 250, which is generally used in electric wheelchairs.

제동유닛(240)은 구동바퀴(220)를 정지시키기 위해 사용되며, 구동바퀴(220)와 접촉되면서 마찰력에 의해 구동바퀴(220)의 속도가 감속되거나 정지시킬 수 있게 된다.The braking unit 240 is used to stop the driving wheel 220, and when in contact with the driving wheel 220, the speed of the driving wheel 220 can be reduced or stopped by friction force.

이때 제동유닛(240)은 현재 프레임(100)이 주행하고 있는 방향의 반대 방향으로 레버(310)가 회동되면 속도를 감속할 수 있도록 구동바퀴(220)에 접촉되어 제동시키게 되며, 레버(310)가 중립상태로 전환되면 구동바퀴(220)로부터 분리되어 다시 주행할 수 있도록 형성되어 있는 것이 바람직하다.At this time, the braking unit 240 contacts and brakes the driving wheel 220 to reduce the speed when the lever 310 is rotated in the direction opposite to the direction in which the frame 100 is currently traveling. The lever 310 It is preferable that the vehicle is separated from the driving wheel 220 so that it can be driven again when the vehicle is switched to a neutral state.

발전기(260)는 제동유닛(240)에 형성되어 있으며 제동유닛(240)이 구동모터(210)와 접촉되었을 때 발생되는 회전력을 이용하여 전기로 생산하여 배터리(250)를 충전하기 위해 사용되며, 배터리(250)가 수소연료전지로 이루어지는 경우 리튬이온으로 구성된 보조전력저장장치를 마련하여 생산된 전기를 보조적으로 활용하도록 구성할 수도 있게 된다.The generator 260 is formed in the braking unit 240 and is used to charge the battery 250 by producing electricity using the rotational force generated when the braking unit 240 is in contact with the driving motor 210, If the battery 250 is made of a hydrogen fuel cell, an auxiliary power storage device made of lithium ions can be provided to auxiliary use of the generated electricity.

또한 제어부(400)는 조작부(300)에 형성되어 조작부(300)를 조작하는 손 또는 손목과 접촉되어 사용자의 맥박, 혈압, 스트레스지수, 산소포화도를 측정하는 생체신호센서(410)를 더 포함하며, 제어부(400)는 생체신호센서(410)를 통해 측정된 정보를 기반으로 사용자의 상태가 불안정하거나 건강상태에 이상이 있는 경우 구동부(200)를 정지시키는 것을 특징으로 한다.In addition, the control unit 400 further includes a bio-signal sensor 410 formed on the operation unit 300 and in contact with the hand or wrist operating the operation unit 300 to measure the user's pulse, blood pressure, stress index, and oxygen saturation. , the control unit 400 is characterized in that it stops the driving unit 200 when the user's condition is unstable or there is a health condition based on information measured through the bio-signal sensor 410.

생체신호센서(410)는 사용자의 생체신호를 측정하여 사용자의 건강상태를 파악함으로써, 사용자가 전동 휠체어를 운전할 수 있는 상태인지 판단하기 위해 사용된다.The biosignal sensor 410 is used to determine whether the user is in a condition to drive an electric wheelchair by measuring the user's biosignals and determining the user's health status.

이때 생체신호센서(410)는 사용자가 레버(310)를 파지할 때 손목 부근에 접촉되어 사용자의 생체정보를 측정할 수 있도록 형성되어 있으며, 레버(310)를 파지함과 동시에 생체정보를 측정 및 분석함으로써 사용자의 건강상태를 판단할 수 있게 된다.At this time, the biometric signal sensor 410 is formed to measure the user's biometric information by contacting the user's wrist when the user grips the lever 310, and measures and measures biometric information at the same time as the user grips the lever 310. Through analysis, it is possible to determine the user's health status.

생체신호센서(410)를 통해 맥박, 혈압, 스트레스지수, 산소포화도를 측정할 수 있게 되며, 사용자의 건강 상태에 따라 질병이나 질환 증상을 판단하여 운전가능 상태를 제어부(400)가 판단하게 된다.Through the bio-signal sensor 410, the pulse, blood pressure, stress index, and oxygen saturation can be measured, and the control unit 400 determines whether the user can drive by determining disease or disease symptoms according to the user's health condition.

제어부(400)가 질병이나 질환 증상을 판단하기 위해 평소 사용자의 생체정보를 분석하여 맥박, 혈압, 산소포화도에 대한 정보를 저장한 후 평소 측정된 수치보다 낮거나 높은 경우에는 사용자의 건강이 악화된 상태로 판단하여 구동부(200)에 인가되는 전원을 차단시킬 수 있게 된다.The control unit 400 analyzes the user's biometric information to determine disease or disease symptoms and stores information on pulse, blood pressure, and oxygen saturation. If the values are lower or higher than the usual measured values, the user's health deteriorates. By judging the status, it is possible to cut off the power applied to the driving unit 200.

또한 다양한 사용자가 전동 휠체어를 공유하여 사용하는 경우 사용자 정보를 조작부(300)를 통해 변경할 수 있게 되며, 변경된 사용자의 생체정보를 이용하여 사용자의 건강상태를 구별할 수도 있게 된다.Additionally, when various users share and use an electric wheelchair, user information can be changed through the control unit 300, and the user's health status can be distinguished using the changed biometric information of the user.

사용자의 건강상태가 악화된 경우 디스플레이(320)에 건강상태를 출력하고 조작부(300)와 무선통신으로 연동된 사용자의 스마트폰을 통해 119에 신고를 하거나, 지정된 간병인에게 연락하여 사용자를 케어할 수 있도록 유도할 수 있게 된다.If the user's health condition worsens, the user can output the health status on the display 320 and report it to 119 through the user's smartphone linked to the control panel 300 through wireless communication, or contact a designated caregiver to take care of the user. You can induce it to happen.

스트레스지수의 경우 사용자가 불안정하거나 스트레스로 인해 화가 난 상태에서는 난폭운전이 발생될 수 있기 때문에 사용자가 진정될 때까지 구동부(200)의 전원을 차단할 수 있게 된다.In the case of the stress index, when the user is unstable or angry due to stress, reckless driving may occur, so the power to the driving unit 200 can be cut off until the user calms down.

이 경우 디스플레이(320)를 통해 스트레스지수와 함께 사용자에게 안정을 취하라는 메시지를 출력할 수 있게 되며, 사용자가 안정을 취한 후 스트레스지수가 정상 범위로 측정되면 구동부(200)에 전원을 인가하여 운전할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.In this case, it is possible to output a message to the user to calm down along with the stress index through the display 320, and when the stress index is measured to be in the normal range after the user stabilizes, power is applied to the driving unit 200 to allow driving. It is desirable to be able to do so.

또한 생체신호센서(410)는 사용자의 혈중알콜농도를 측정하여 음주현황을 분석할 수도 있게 되며, 음주 운전으로 판단되는 경우 구동부(200)에 전원이 인가되지 않도록 방지하고 디스플레이(320)에 출력함으로써 음주운전에 의한 사고를 방지할 수 있게 된다.In addition, the bio-signal sensor 410 can analyze the drinking status by measuring the user's blood alcohol concentration, and if it is determined that the user is drunk driving, it prevents power from being applied to the driving unit 200 and outputs the information to the display 320. Accidents caused by drunk driving can be prevented.

또한 생체신호센서(410)는 레버(310)의 외면에 형성되어 사용자가 레버(310)를 파지하였을 때 파지된 부위에서 생체신호를 측정할 수도 있게 된다.In addition, the bio-signal sensor 410 is formed on the outer surface of the lever 310, so that when the user grips the lever 310, bio-signals can be measured at the gripped area.

또한 제어부(400)는 프레임(100)과 조작부(300)에 다수 개가 분산되어 형성되어 사용자의 탑승상태를 확인하기 위한 다수 개의 임피던스모듈(430)을 더 포함하며, 임피던스모듈(430)은 사용자가 시트(110)에 착석한 상태와 자세를 판단하고, 조작부(300)를 조작하는 사용자가 탑승한 사용자와 일치하는지 판단하여 구동부(200)를 동작시키는 것을 특징으로 한다.In addition, the control unit 400 further includes a plurality of impedance modules 430 that are distributed over the frame 100 and the operating unit 300 to check the user's riding status. It is characterized by determining the state and posture of the seated person on the seat 110, determining whether the user operating the operating unit 300 matches the user riding the seat, and operating the driving unit 200.

임피던스모듈(430)은 프레임(100)에 탑승한 사용자와 레버(310)를 파지한 사용자가 동일한 인물인지 파악하기 위해 사용되는 것으로, 프레임(100)과 조작부(300)에 다수 개의 임피던스모듈(430)이 분산되어 배치되어 있다.The impedance module 430 is used to determine whether the user riding the frame 100 and the user holding the lever 310 are the same person, and a plurality of impedance modules 430 are installed in the frame 100 and the operating unit 300. ) are distributed and arranged.

이때 임피던스모듈(430)은 사용자가 프레임(100)에 탑승한 상태에서 사용자의 피부가 노출되는 부위에 최소 1개 이상 형성되어 있고, 조작부(300)의 레버(310) 또는 손목이 접촉되는 부위에 1개 형성되어 있어 프레임(100)과 조작부(300)에 형성된 임피던스모듈(430)이 사용자의 신체를 통해 도통되어 사용자의 생체임피던스를 측정할 수 있게 된다.At this time, at least one impedance module 430 is formed in the area where the user's skin is exposed while the user is riding the frame 100, and is installed in the area where the lever 310 of the operation unit 300 or the wrist contacts. One impedance module 430 formed in the frame 100 and the operating unit 300 is connected through the user's body, allowing the user's bioimpedance to be measured.

생체임피던스를 통해 사용자의 심장박동, 호흡수, 피부층 전기저항, 감정 등을 나타내는 데이터 및 에너지와 칼로리 소비량과 같은 데이터를 포함하는 생리 관련 신호를 측정할 수 있게 된다.Bioimpedance makes it possible to measure physiological signals, including data representing the user's heart rate, breathing rate, skin layer electrical resistance, and emotions, as well as data such as energy and calorie consumption.

제어부(400)는 분리된 두 위치에서 측정되는 생체임피던스를 통해 프레임(100)에 탑승한 사용자가 레버(310)를 조작하고 있는지 판단할 수 있게 되며, 이를 이용하여 제3자가 조작부(300)를 임의로 조작하지 않도록 방지할 수 있게 된다.The control unit 400 can determine whether the user riding the frame 100 is manipulating the lever 310 through bioimpedance measured at two separate positions, and can use this to allow a third party to operate the operation unit 300. It is possible to prevent arbitrary manipulation.

즉, 제어부(400)는 임피던스모듈(430)을 이용하여 레버(310)를 파지한 사람과 프레임(100)에 탑승한 사람이 일치되는 상태에서만 레버(310)의 조작에 따라 구동부(200)에 전원을 인가하여 전동 휠체어가 주행할 수 있도록 제어할 수 있게 된다.That is, the control unit 400 operates the driving unit 200 according to the operation of the lever 310 only when the person holding the lever 310 using the impedance module 430 matches the person riding the frame 100. By applying power, the electric wheelchair can be controlled to run.

만약 프레임(100)에 탑승한 사용자 외에 제3자가 레버(310)를 임의로 조작하는 경우 임피던스모듈(430)에 의해 생체임피던스가 측정되지 않기 때문에 레버(310)를 조작하더라도 제어부(400)는 구동부(200)에 전원을 인가하지 않게 되므로 사용자의 안전성을 확보할 수 있게 된다.If a third party other than the user riding the frame 100 arbitrarily operates the lever 310, the bioimpedance is not measured by the impedance module 430, so even if the lever 310 is operated, the control unit 400 operates the driving unit ( Since power is not applied to 200), user safety can be secured.

또한 생체신호센서(410)와 임피던스모듈(430)을 통해 측정되는 정보를 매칭시켜 사용자의 상태를 보다 정밀하게 측정하고, 건강상태를 두 데이터를 비교하여 판단할 수 있게 된다.In addition, by matching the information measured through the bio-signal sensor 410 and the impedance module 430, the user's condition can be measured more precisely and the health status can be determined by comparing the two data.

또한 제어부(400)는 프레임(100)의 전방에 형성되어 전방에서 주행에 방해되는 물체 또는 사람을 감지할 수 있는 감지센서(420)를 더 포함하며, 감지센서(420)를 통해 감지된 물체 또는 사람이 검출되면 구동부(200)를 정지시켜 충돌이 발생되지 않도록 방지하는 것을 특징으로 한다.In addition, the control unit 400 further includes a detection sensor 420 formed in the front of the frame 100 and capable of detecting an object or person that interferes with driving in the front, and the object or person detected through the detection sensor 420 When a person is detected, the driving unit 200 is stopped to prevent a collision from occurring.

감지센서(420)는 라이다를 이용하여 전방에 존재하는 사람, 사물, 지형을 분석하여 정속주행 중 전방에 존재하는 장애물을 회피하여 기동하거나 정지하여 사용자가 다치지 않도록 방지하기 위해 사용된다.The detection sensor 420 is used to prevent the user from getting hurt by analyzing people, objects, and terrain ahead using LIDAR and maneuvering or stopping to avoid obstacles in front while driving at a constant speed.

또한 감지센서(420)는 프레임(100)을 기준으로 전 방위에 존재하는 장애물을 검출할 수 있기 때문에 프레임(100)을 후진할 때에 장애물이 검출되는 경우 후진이 되지 않도록 방지하고 디스플레이(320)로 검출된 장애물을 표시할 수 있게 된다.In addition, the detection sensor 420 can detect obstacles in all directions based on the frame 100, so if an obstacle is detected when moving the frame 100 backwards, it prevents the frame 100 from moving backwards and displays the display 320. Detected obstacles can be displayed.

감지센서(420)를 통해 제어부(400)는 자율주행을 수행할 수 있게 되며, 디스플레이(320)를 통해 화면을 보며 제어버튼(330)으로 목적지를 설정하면 감지센서(420)를 기반으로 정속주행을 수행하여 사용자가 목적지까지 별도의 조작 없이 도착할 수 있게 된다.Through the detection sensor 420, the control unit 400 can perform autonomous driving, and when the destination is set with the control button 330 while viewing the screen through the display 320, constant speed driving is performed based on the detection sensor 420. By performing this, the user can arrive at the destination without any additional operations.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 지자계 조이스틱을 이용한 환경 감응형 전동 휠체어 시스템에 의하면, 지자계 센서를 이용하여 조이스틱의 움직임을 감지할 수 있어 조이스틱의 3축 위치를 정밀하게 검출할 수 있고, 사용자의 건강상태를 실시간으로 측정하고 건강상 문제가 발생되는 경우 전동휠체어가 입력된 신호와는 무관하게 자동으로 정지되도록 하고, 장시간 운행하거나 장거리를 운행할 때 전동휠체어를 구동하는 신호를 한 번만 입력하면 설정된 속도로 정속주행할 수 있어 조이스틱을 오랫동안 작동시켜 발생하는 피로감 및 통증을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the environment-sensitive electric wheelchair system using a geomagnetic joystick according to the present invention, the movement of the joystick can be detected using a geomagnetic sensor, and the three-axis position of the joystick can be precisely detected, The user's health status is measured in real time, and if a health problem occurs, the electric wheelchair automatically stops regardless of the input signal. When driving for a long time or a long distance, the signal to drive the electric wheelchair is input only once. This allows you to drive at a set speed, which has the effect of reducing fatigue and pain caused by operating the joystick for a long time.

이상과 같이 본 발명은, 바람직한 실시 예를 중심으로 설명하였지만 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형의 예들을 포함하도록 기술된 청구범위에 의해서 해석되어야 한다.As described above, the present invention has been described with a focus on preferred embodiments, but those skilled in the art may vary the present invention without departing from the technical spirit and scope of the claims of the present invention. It can be implemented by modifying or modifying it accordingly. Accordingly, the scope of the present invention should be construed by the appended claims to include examples of many such modifications.

100 : 프레임 110 : 시트
120 : 등받이 130 : 팔걸이
140 : 발받침대 200 : 구동부
210 : 구동모터 220 : 구동바퀴
230 : 조향바퀴 240 : 제동유닛
250 : 배터리 260 : 발전기
300 : 조작부 310 : 레버
311 : 지자계센서 312 : 저항체
320 : 디스플레이 330 : 제어버튼
400 : 제어부 410 : 생체신호센서
420 : 감지센서 430 : 임피던스모듈100: frame 110: sheet
120: backrest 130: armrest
140: footrest 200: driving unit
210: drive motor 220: drive wheel
230: steering wheel 240: braking unit
250: Battery 260: Generator
300: control panel 310: lever
311: Earth magnetic field sensor 312: Resistor
320: display 330: control button
400: Control unit 410: Biosignal sensor
420: Detection sensor 430: Impedance module

Claims (8)

사용자가 탑승할 수 있도록 시트, 등받이, 팔걸이 및 발받침대가 형성되어 있는 프레임과;
상기 프레임의 하부에 형성되며 배터리 및 구동모터를 통해 상기 프레임 하부에 형성된 바퀴를 회전시켜 움직일 수 있도록 동력을 제공하는 구동부와;
상기 팔걸이에 형성되며 상기 구동부의 동작 및 상기 프레임의 방향을 제어하기 위한 신호를 생성하는 조작부와;
상기 조작부에 의해 입력된 신호에 따라 상기 구동부의 동작을 제어하고, 상기 사용자의 상태를 판단하여 주행여부를 결정하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는
지자계 조이스틱을 이용한 환경 감응형 전동 휠체어 시스템.
a frame formed with a seat, backrest, armrest, and footrest for the user to board;
a driving unit formed at the lower part of the frame and providing power to rotate and move a wheel formed at the lower part of the frame through a battery and a driving motor;
a control unit formed on the armrest and generating a signal to control the operation of the drive unit and the direction of the frame;
A control unit that controls the operation of the driving unit according to a signal input by the operating unit and determines whether to drive by determining the user's status; characterized in that it includes a.
Environment-sensitive electric wheelchair system using geomagnetic joystick.
 제 1항에 있어서,
상기 조작부는
지자계센서를 이용하여 x축, y축, z축의 가변 범위를 측정하여 상기 구동부가 동작되기 위한 신호를 출력할 수 있어 상기 전동 휠체어를 전, 후, 좌, 우 방면으로 이동되도록 조작하는 레버와;
상기 구동부에 전원을 인가하거나 상기 레버를 통해 수행되는 작업 및 설정 모드를 변경할 수 있도록 형성되는 다수 개의 제어버튼과;
상기 레버 및 상기 제어버튼에 의해 상기 구동부가 동작되는 상태를 시각적으로 출력하는 디스플레이;로 이루어지는 것을 특징으로 하는
지자계 조이스틱을 이용한 환경 감응형 전동 휠체어 시스템.
According to clause 1,
The control unit
A lever that can measure the variable range of the x-axis, y-axis, and z-axis using a geomagnetic sensor and output a signal for operating the driving unit to move the electric wheelchair forward, backward, left, and right, and ;
a plurality of control buttons configured to apply power to the driving unit or change tasks and setting modes performed through the lever;
Characterized in that it consists of a display that visually outputs the state in which the driving unit is operated by the lever and the control button.
Environment-sensitive electric wheelchair system using geomagnetic joystick.
 제 2항에 있어서,
상기 레버는 중립 상태를 기준으로 z축의 위치가 지면으로부터 기울어진 상태로 판단되면 상기 레버는 기울어진 방면으로 움직일 때는 저항성이 증가되어 움직임이 억제되고, 기울어진 반대 방면으로 움직일 때는 저항성이 감소되어 쉽게 움직일 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는
지자계 조이스틱을 이용한 환경 감응형 전동 휠체어 시스템.
According to clause 2,
If the position of the z-axis of the lever is determined to be tilted from the ground based on the neutral state, the resistance increases and the movement is suppressed when the lever moves in the tilted direction, and the resistance decreases when moved in the opposite direction to make it easier to move. Characterized by allowing movement
Environment-sensitive electric wheelchair system using geomagnetic joystick.
 제 2항에 있어서,
상기 제어버튼은 상기 레버가 동작되어 신호가 1회 발생되면 상기 신호와 동일한 신호를 발생시켜 상기 레버가 동작되지 않는 상태에서도 상기 구동부가 설정된 속도로 주행하도록 상기 구동부를 제어시키는 것을 특징으로 하는
지자계 조이스틱을 이용한 환경 감응형 전동 휠체어 시스템.
According to clause 2,
The control button generates a signal identical to the signal when the lever is operated and a signal is generated once, and controls the drive unit to drive at a set speed even when the lever is not operated.
Environment-sensitive electric wheelchair system using geomagnetic joystick.
 제 1항에 있어서,
상기 제어부는 상기 조작부에 형성되어 상기 조작부를 조작하는 손 또는 손목과 접촉되어 상기 사용자의 맥박, 혈압, 스트레스지수, 산소포화도를 측정하는 생체신호센서;를 더 포함하며,
상기 제어부는 상기 생체신호센서를 통해 측정된 정보를 기반으로 상기 사용자의 상태가 불안정하거나 건강상태에 이상이 있는 경우 상기 구동부를 정지시키는 것을 특징으로 하는
지자계 조이스틱을 이용한 환경 감응형 전동 휠체어 시스템.
According to clause 1,
The control unit further includes a bio-signal sensor formed on the operation unit and contacting the hand or wrist operating the operation unit to measure the user's pulse, blood pressure, stress index, and oxygen saturation,
The control unit is characterized in that it stops the driving unit when the user's condition is unstable or there is a health condition based on the information measured through the bio-signal sensor.
Environment-sensitive electric wheelchair system using geomagnetic joystick.
 제 1항에 있어서,
상기 제어부는 상기 프레임과 상기 조작부에 다수 개가 분산되어 형성되어 상기 사용자의 탑승상태를 확인하기 위한 다수 개의 임피던스모듈;을 더 포함하며,
상기 임피던스모듈은 상기 사용자가 상기 시트에 착석한 상태와 자세를 판단하고, 상기 조작부를 조작하는 사용자가 탑승한 사용자와 일치하는지 판단하여 상기 구동부를 동작시키는 것을 특징으로 하는
지자계 조이스틱을 이용한 환경 감응형 전동 휠체어 시스템.
According to clause 1,
The control unit further includes a plurality of impedance modules distributed in the frame and the operation unit to check the user's riding status,
The impedance module determines the state and posture of the user seated on the seat, determines whether the user operating the operation unit matches the user riding the seat, and operates the driving unit.
Environment-sensitive electric wheelchair system using geomagnetic joystick.
 제 1항에 있어서
상기 제어부는 상기 프레임의 전방에 형성되어 전방에서 주행에 방해되는 물체 또는 사람을 감지할 수 있는 감지센서;를 더 포함하며,
상기 감지센서를 통해 감지된 물체 또는 사람이 검출되면 상기 구동부를 정지시켜 충돌이 발생되지 않도록 방지하는 것을 특징으로 하는
지자계 조이스틱을 이용한 환경 감응형 전동 휠체어 시스템.
In paragraph 1
The control unit further includes a detection sensor formed in the front of the frame and capable of detecting an object or person that interferes with driving in the front,
Characterized in that when an object or person detected through the detection sensor is detected, the driving unit is stopped to prevent a collision from occurring.
Environment-sensitive electric wheelchair system using geomagnetic joystick.
 제 1항에 있어서
상기 구동부는
상기 프레임의 후면 하부 양측에 한 쌍으로 이루어져 있고 회전력에 의해 상기 프레임을 이동시키는 구동바퀴와;
상기 프레임의 전면 하부 양측에 한 쌍으로 이루어져 있고 주행 방향에 따라 회전될 수 있도록 형성되는 조향바퀴와;
상기 프레임의 하부에 형성되어 외부 전력을 저장할 수 있도록 형성되는 배터리와;
상기 구동바퀴에 각각 형성되며 상기 배터리로부터 전력을 공급받으면 상기 구동바퀴를 독립적으로 회전시키는 구동모터와;
상기 구동바퀴에 탈부착될 수 있도록 형성되어 있어 상기 프레임이 정지 또는 감속될 때 상기 구동바퀴와 접촉되어 회전력을 감소시키는 제동유닛과;
상기 제동유닛에 형성되며 상기 제동유닛이 상기 구동바퀴에 접촉될 때 발생되는 회전력을 공급받아 전기를 생산하는 발전기;로 이루어지는 것을 특징으로 하는
지자계 조이스틱을 이용한 환경 감응형 전동 휠체어 시스템.In paragraph 1
The driving part
a pair of driving wheels on both sides of the rear lower part of the frame and which move the frame by rotational force;
a pair of steering wheels on both sides of the lower front of the frame and configured to rotate according to the driving direction;
a battery formed at the bottom of the frame to store external power;
a drive motor formed on each of the drive wheels and independently rotating the drive wheels when supplied with power from the battery;
a braking unit that is detachably attached to the driving wheel and contacts the driving wheel to reduce rotational force when the frame stops or decelerates;
A generator formed in the braking unit and producing electricity by receiving rotational force generated when the braking unit contacts the driving wheel.
Environment-sensitive electric wheelchair system using geomagnetic joystick.
KR1020220041985A 2022-04-05 2022-04-05 Environment-sensitive electric wheelchair system using a geomagnetic joystick KR102643693B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220041985A KR102643693B1 (en) 2022-04-05 2022-04-05 Environment-sensitive electric wheelchair system using a geomagnetic joystick

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220041985A KR102643693B1 (en) 2022-04-05 2022-04-05 Environment-sensitive electric wheelchair system using a geomagnetic joystick

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20230143288A true KR20230143288A (en) 2023-10-12
KR102643693B1 KR102643693B1 (en) 2024-03-05

Family

ID=88291560

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220041985A KR102643693B1 (en) 2022-04-05 2022-04-05 Environment-sensitive electric wheelchair system using a geomagnetic joystick

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102643693B1 (en)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140018034A (en) * 2012-08-03 2014-02-12 지혜정 A generator for wheelchair
KR101386197B1 (en) * 2013-01-04 2014-04-17 한국산업기술대학교산학협력단 Rollover preventing apparatus for power wheelchair or walk assistance appliance
KR101440054B1 (en) * 2013-05-03 2014-09-17 자동차부품연구원 Electric wheelchair and control method thereof
KR20170031822A (en) * 2015-09-11 2017-03-22 주식회사 포스코 Motor driven moving device
JP2017512619A (en) * 2014-03-24 2017-05-25 アーマッド・アルサエド・エム・アルガジＡｈｍａｄ Ａｌｓａｙｅｄ Ｍ． ＡＬＧＨＡＺＩ Multifunctional smart mobility aid and method of use
KR20170125695A (en) * 2016-05-04 2017-11-15 피플리안주식회사 Joystick System of Power Driven Wheelchairs
KR20210003335A (en) * 2019-07-01 2021-01-12 한국전자기술연구원 Wheelchair monitoring system and method using biometrics
KR20210111033A (en) 2020-03-02 2021-09-10 김종배 Electric Wheel-chair

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140018034A (en) * 2012-08-03 2014-02-12 지혜정 A generator for wheelchair
KR101386197B1 (en) * 2013-01-04 2014-04-17 한국산업기술대학교산학협력단 Rollover preventing apparatus for power wheelchair or walk assistance appliance
KR101440054B1 (en) * 2013-05-03 2014-09-17 자동차부품연구원 Electric wheelchair and control method thereof
JP2017512619A (en) * 2014-03-24 2017-05-25 アーマッド・アルサエド・エム・アルガジＡｈｍａｄ Ａｌｓａｙｅｄ Ｍ． ＡＬＧＨＡＺＩ Multifunctional smart mobility aid and method of use
KR20170031822A (en) * 2015-09-11 2017-03-22 주식회사 포스코 Motor driven moving device
KR20170125695A (en) * 2016-05-04 2017-11-15 피플리안주식회사 Joystick System of Power Driven Wheelchairs
KR20210003335A (en) * 2019-07-01 2021-01-12 한국전자기술연구원 Wheelchair monitoring system and method using biometrics
KR20210111033A (en) 2020-03-02 2021-09-10 김종배 Electric Wheel-chair

Also Published As

Publication number Publication date
KR102643693B1 (en) 2024-03-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9433552B2 (en) Electric walking assistant device
JP2014227065A (en) Manual propulsion vehicle
JP2014520607A (en) System, computer medium and computer-implemented method for monitoring the health and ergonomic status of a vehicle driver
CN102821730A (en) Boarded mobile body and method for controlling boarded mobile body
EP1192924A3 (en) Wheelchair
CN110664553A (en) Back riding type intelligent wheelchair assisting old people in living
CN105287123A (en) Rehabilitation wheelchair
CN108814826A (en) A kind of multifunctional intellectual wheelchair
KR102643693B1 (en) Environment-sensitive electric wheelchair system using a geomagnetic joystick
CN209662014U (en) A kind of full landform intelligent robot wheel-chair
CN106344286A (en) Walking aid wheelchair
US20040216943A1 (en) Wheelchair control sensor using movement of shoulders and wheelchair drive control apparatus using the same
CN215960698U (en) Electric auxiliary wheelchair
KR101216028B1 (en) The application of balancing two-wheeled driving robot features a wheelchair
CN210019988U (en) Folding wheelchair for intensive care patients
CN211326239U (en) Multifunctional electric wheelchair for the disabled to ride instead of walk
KR101393452B1 (en) Boarding mobile apparatus for maintaining posture balance
CN208096957U (en) A kind of Patients With Head Trauma rehabilitation walker
KR20120072935A (en) Multi functional electric wheel-chair
KR20100127121A (en) Electric wheel chair using eog signal
KR101800557B1 (en) A walking auxiliary equipment for parkinson's disease patient
KR102496341B1 (en) Electric bicycle
KR102680278B1 (en) Walking Assistance Device Including Semi-Autonomous Driving Assistance Function Corresponding to the User's Driving Intention
Hori et al. Control of speed and direction of electric wheelchair using seat pressure mapping
KR102159666B1 (en) Electric wheelchair with auxiliary footrest

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant