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KR20130107487A - Electric wheelchair capable of self-balancing and link with smart device - Google Patents

Electric wheelchair capable of self-balancing and link with smart device Download PDF

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Publication number
KR20130107487A
KR20130107487A KR1020120029316A KR20120029316A KR20130107487A KR 20130107487 A KR20130107487 A KR 20130107487A KR 1020120029316 A KR1020120029316 A KR 1020120029316A KR 20120029316 A KR20120029316 A KR 20120029316A KR 20130107487 A KR20130107487 A KR 20130107487A
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KR
South Korea
Prior art keywords
chair
wheel
smart device
balancing
support frame
Prior art date
Application number
KR1020120029316A
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Korean (ko)
Inventor
허홍
Original Assignee
허홍
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 허홍 filed Critical 허홍
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Abstract

PURPOSE: An electric wheelchair capable of automatic balancing of a seat angle and linkage with a smart device is provided to be able to comfortably move by alleviating the anxiety of a passenger in the uphill or downhill, and providing the passenger with a secured feeling. CONSTITUTION: An electric wheelchair capable of automatic balancing of a seat angle and linkage with a smart device comprises a seating unit consisting of a chair, armrests, a controller and footrests; a balancing structure consisting of a chair support frame which is a frame formed outside the chair, a left-right balancing rotative connector which fixes the chair to the chair support frame up and down so that the chair is able to rotate to left and right, and a back and front balancing rotative connector which combines the chair support frame to be able to rotate to back and front; a wheel support part consisting of wheel support frames which fix wheels and are connected to the back and front balancing rotative connector to support, and a rotative connector of left and right wheels which has a bearing structure to connect so that the left-right wheel support frame is able to separately rotate; a wheel part consisting of front wheels and rear wheels; a power supply part consisting of a battery; and a driver consisting of a motor.

Description

좌석 각도의 자동 밸런싱과 스마트기기 연동이 가능한 전동 휠체어 {Electric wheelchair capable of self-balancing and link with smart device}Electric wheelchair capable of self-balancing and linking smart devices with seat angles {Electric wheelchair capable of self-balancing and link with smart device}

본 발명은 전동 휠체어에 의자를 지지하는 프레임으로 좌우 회전 가능하도록 연결되고, 프레임이 다시 좌우 회전 가능하도록 차륜 프레임에 연결되어, 탑승자 체중의 중심이 더 낮게 위치하도록 하여 스스로 균형을 유지하는 전동 휠체어에 관한 기술이다.The present invention is connected to the frame for supporting the chair to the electric wheelchair so as to rotate left and right, the frame is connected to the wheel frame so as to rotate left and right again, the center of the weight of the occupant to the lower position to maintain the balance on the electric wheelchair Technology.

인류의 평균수명이 연장되고, 만성질환이나 관절질환을 앓는 노령 인구가 증가함에 따라, 노인 신체의 특성인 근 활동력 저하로 인한 보행의 어려움을 호소하는 인구가 증가하고 있다. 이에 따라 꼭 장애가 있거나 다친 환자가 아니더라도, 거동이 불편한 노인 및 보행이 곤란한 사람들을 사용 대상으로 하는 전동 휠체어가 개발되어 폭넓게 사용되고 있다. As the average life span of human beings is prolonged and the elderly population suffering from chronic or joint diseases increases, the population complaining of difficulty in walking due to the decrease in muscle activity, which is characteristic of the elderly body, is increasing. Accordingly, electric wheelchairs have been developed and widely used for elderly people who are uncomfortable with mobility and those who have difficulty walking even if they are not necessarily disabled or injured.

일반적인 전동휠체어는 앉을 수 있는 좌석과 그 좌석을 지지하는 프레임, 프레임에 결합된 바퀴와 그 바퀴를 구동하는 모터 및 배터리로 구성된다. 바퀴를 구동하는 모터가 체인이나 벨트로 바퀴와 연결되기도 하고, 후륜의 내부에 허브 모터(hub motor) 형태로 구비되기도 한다. 대한민국 등록특허 10-1047342호의 ‘전동 휠체어’구조를 살펴보면 일반적인 전동 휠체어가 작은 보조바퀴 형태의 앞바퀴와 허브모터가 장착된 뒷바퀴로 구성됨을 알 수 있다. 대부분의 전동휠체어는 충격완화를 위한 좌석 아래에 배터리를 구비하여야 하기 때문에, 좌석의 위치가 상대적으로 높고, 차폭을 줄여야 도로 주행이 편리하여 중심이 다소 높고 위아래로 긴 편이다. 이에 따라, 노면상태가 평평하지 않거나, 오르막길 또는 내리막길에서 전동 휠체어를 운행할 때는 사용자가 불안감을 느낄 수 있다. 차체의 중심이 높고 노면의 상태에 의해 차체가 흔들리기 때문이다. 노면이 기울더라도 탑승자가 불안감을 덜 느끼도록 하기 위한 기술로 대한민국 공개특허 10-2010-0013892호 ‘경사면 및 계단의 주행이 용이한 휠체어’기술이 있다. 이 기술은 통상적인 전륜, 후륜의 사륜 구조에 추가적인 보조바퀴를 다수 구비하여, 경사면이나 계단에서 주행이 가능하도록 한 것이다. 또한, 대한민국 등록특허 10-1010010호 ‘전동 휠체어 시트 평행자세 자동조절 장치’는 센서를 통해 기울임 정도를 판단하여 좌석을 기립토록 하는 구조이다. 센서와 기계적 고안을 통해 기울임에 따른 불안감을 감소시킬 수 있겠으나, 전자적 구성에 의한 고장이나 작동 오류, 또 제조구조의 난이도에 따라 제품의 가격이 현저하게 증가할 수 있는 문제점이 있다. 따라서, 전자적, 기계적 장치에 의해 균형을 유지하는 구조가 아닌 탑승자의 무게중심에 의해 좌석의 균형이 유지되도록 한다면, 기계적 구조를 많이 필요로 하지 않을뿐더러, 전자장치에 의한 작동 오류를 방지할 수 있을 것이다. A general electric wheelchair is composed of a seating seat, a frame supporting the seat, wheels coupled to the frame, a motor driving the wheel, and a battery. The motor driving the wheel may be connected to the wheel by a chain or a belt, or may be provided in the form of a hub motor in the rear wheel. Looking at the “electric wheelchair” structure of Republic of Korea Patent Registration 10-1047342 it can be seen that the general electric wheelchair is composed of a small auxiliary wheel type front wheel and a rear wheel equipped with a hub motor. Since most electric wheel chairs must have a battery under the seat for cushioning, the position of the seat is relatively high, and the road width is convenient when the vehicle width is reduced. Accordingly, when the road surface is not flat or when driving the electric wheelchair on an uphill or downhill, the user may feel anxiety. This is because the center of the body is high and the body shakes due to the road surface condition. As a technology for allowing the occupant to feel less anxiety even when the road surface is inclined, there is a technology of 'wheelchair easy to run on slopes and stairs'. This technology is equipped with a number of additional auxiliary wheels in the conventional four-wheel structure of the front wheel, rear wheel, so that it can run on slopes or stairs. In addition, the Republic of Korea Patent No. 10-1010010 'electric wheelchair seat parallel position automatic adjustment device' is a structure to stand the seat to determine the degree of inclination through the sensor. Anxiety due to tilting may be reduced through the sensor and the mechanical design, but there is a problem that the price of the product may increase significantly according to the failure or operation error due to the electronic configuration, or the difficulty of the manufacturing structure. Therefore, if the seat balance is maintained by the center of gravity of the occupant, not the structure that is balanced by the electronic and mechanical devices, not only the mechanical structure is required but also the operation error by the electronic device can be prevented. will be.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 전동휠체어의 좌석 외부에 프레임을 형성하고, 프레임과 좌석을 상하로 연결하여 좌석이 좌우로 회전되게 하고, 프레임은 차륜을 결합하는 프레임과 수평으로 결합되어 회전되도록 하여, 각 회전의 중심축이 탑승자의 무게 중심보다 높도록 함으로써, 탑승 후에는 상시적으로 자연스럽게 탑승자 좌석의 균형 상태를 스스로 유지하는 전동 휠체어의 구조를 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention has been made in order to solve the above problems, and forms a frame on the outside of the seat of the electric wheel chair, connecting the frame and the seat up and down so that the seat is rotated to the left and right, the frame is horizontal to the frame that combines the wheel The purpose of the present invention is to provide a structure of an electric wheelchair that maintains the balance of the occupant's seat naturally and naturally after boarding by allowing the rotation of the central axis of each rotation to be higher than the center of gravity of the occupant. .

상기의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 좌석 각도의 자동 밸런싱과 스마트기기 연동이 가능한 전동 휠체어는 의자(101), 팔걸이(102), 컨트롤러(103), 발받침(104)으로 구성되는 좌석부(100)와, 의자의 외부에 형성되는 프레임인 의자지지 프레임(201), 의자를 의자지지 프레임에 상하로 고정하여 좌우 회전이 가능하도록 결합하는 좌우 균형 회전연결부(202), 의자지지 프레임을 앞뒤 회전이 가능하도록 결합하는 전후 균형 회전연결부(203)로 구성되는 밸런싱 구조부(200)와, 차륜을 고정하고 전후 균형 회전연결부와 연결되어 지지하는 차륜 지지 프레임(301), 베어링 구조를 구비하여 좌우측 차륜 지지 프레임이 별도 회전이 가능하도록 연결하는 좌우륜 회전연결부(302)로 구성되는 차륜 지지부(300)와, 전륜(401) 및 후륜(402)로 구성되는 차륜부(400)와, 배터리로 구성되는 전원부(500) 및 모터로 구성되는 구동부(510)를 포함하여 구성된다. In order to solve the above problems, in the present invention, the electric wheelchair capable of automatic balancing of the seat angle and the smart device interworking is a seat portion consisting of a chair 101, an armrest 102, a controller 103, and a footrest 104. (100), the chair support frame 201 which is a frame formed on the outside of the chair, the left and right balance rotation connecting portion 202 for locking the chair up and down to enable the left and right rotation to the chair support frame, chair support frame back and forth Balancing structure (200) consisting of a front and rear balance rotation connecting portion 203 for coupling to enable rotation, a wheel support frame (301) for supporting the wheel and connected to the front and rear balance rotation connecting portion, bearing structure A wheel support part 300 composed of left and right wheel rotation connectors 302 connecting the support frame to be rotated separately, a wheel part 400 composed of front wheels 401 and rear wheels 402, and a battery It is configured to include a driving unit 510 composed of a power supply unit 500 and a motor.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명은, 전동 휠체어의 좌석을 좌우회전과 전후회전이 가능토록 하고, 회전축을 탑승자 무게중심보다 높게 위치하도록 하여, 노면상태가 고르지 않거나 경사가 있을 때, 탑승자의 무게중심에 의해 좌석이 스스로 균형을 잡아 일정한 각도를 유지함으로써, 오르막길이나 내르막길에서 탑승자의 불안감을 경감시킬 수 있고, 좌우 차륜이 상호 회전가능토록 결합되어, 노면이 고르지 않거나 장애물이 있더라도, 좌석은 일정 각도를 유지하도록 함으로써 전동 휠체어 주행 중에 탑승자에게 안정감을 주어 편안하게 이동하도록 하는 효과가 있다.As described above, the present invention allows the seat of the electric wheelchair to rotate left and right and back and forth, and to position the rotating shaft higher than the center of gravity of the occupant, so that when the road surface is uneven or inclined, the center of gravity of the occupant By the self-balancing of the seat by maintaining a constant angle, you can reduce the anxiety of the occupant on the uphill or downhill, and the left and right wheels are combined to rotate each other, even if the road is uneven or obstacles, even if the seat is at an angle By maintaining it, it gives the occupant a sense of stability during the driving of the electric wheelchair is effective to move comfortably.

도 1은 본 발명에 의한 전동 휠체어의 사시도
도 2는 본 발명에 의한 전동 휠체어의 분해도
도 3은 본 발명에 의한 균형 회전연결부의 사시도
도 4는 본 발명에 의한 전동 휠체어의 좌우 기울어진 노면 사용 예
도 5는 본 발명에 의한 전동 휠체어의 오르막길과 내리막길 사용 예
도 6은 본 발명에 의한 전동 휠체어의 장애물 통과 시 사용 예
도 7은 본 발명에 의한 전동 휠체어의 스마트기기 연동의 사용 예
1 is a perspective view of an electric wheelchair according to the present invention
Figure 2 is an exploded view of the electric wheelchair according to the present invention
Figure 3 is a perspective view of the balance rotary connector according to the present invention
Figure 4 is an example of the left and right tilted road surface use of the electric wheelchair according to the present invention
5 is an uphill and downhill use example of the electric wheelchair according to the present invention
Figure 6 is an example of use when passing the obstacle of the electric wheelchair according to the present invention
7 is an example of using the smart device interlock of the electric wheelchair according to the present invention

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세하게 설명한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 의한 전동 휠체어의 사시도이다. 의자(101), 팔걸이(102), 컨트롤러(103), 발받침(104)으로 구성되는 좌석부(100)는 일반적인 전동 휠체어의 좌석과 대동소이하다. 의자의 외부에 형성되는 프레임인 의자지지 프레임(201)이 구비되고, 의자를 의자지지 프레임에 상하로 고정하여 좌우 회전이 가능하도록 결합하는 좌우 균형 회전연결부(202)가 의자지지 프레임(201)의 상하단에 각각 구비된다. 의자지지 프레임을 앞뒤 회전이 가능하도록 각 측면의 외측 중앙 상단부에 결합하는 전후 균형 회전연결부(203)는 좌석부(100)를 결합한 의자지지 프레임(201)을 측면에서 회전이 가능하도록 고정한다. 의자지지 프레임(201), 좌우 균형 회전연결부(202), 전후 균형 회전연결부(203)가 밸런싱 구조부(200)를 형성하여, 전후 또는 좌우 균형을 스스로 잡을 수 있도록 한다. 밸런싱 구조부(200)에서 회전의 축이 되는 좌우 균형 회전연결부(202)와 전후 균형 회전연결부(203)의 축이 교차하는 중심은 반드시 탑승자의 무게 중심보다 충분히 높아야 한다. 이들 축이 교차하는 중심보다 더 아래의 지점에 탑승자의 무게 중심이 위치함으로써 휠체어가 스스로 좌석의 각도를 일정하게 유지하게 되기 때문이다. 차륜을 고정하고 전후 균형 회전연결부와 연결되어 지지하는 차륜 지지 프레임(301)이 의자지지 프레임의 외측으로 각각 구비되는데, 베어링 구조를 구비하여 좌우측 차륜 지지 프레임이 별도 회전이 가능하도록 연결하는 좌우륜 회전연결부(302)를 통해 좌측과 우측의 차륜 지지 프레임(301)이 상호 연결된다. 차륜 지지 프레임(301)과 좌우륜 회전연결부(302)가 차륜 지지부(300)에 해당한다. 차륜부(400)는 보조바퀴 형태의 프리휠(free wheel)인 전륜(401)과 동력이 전달되어 구동력을 갖는 후륜(402)으로 구성된다. 배터리로 구성되는 전원부(500)와 모터로 구성되는 구동부(510)가 형성되어 전원에 의해 모터를 구동하여 주행하게 된다. 도면에서는 배터리가 차륜 지지 프레임(301)의 내부에 구성되는 것을 전제로 하여 외부로 노출되지 않은 것이며, 모터는 후륜의 내부에 구비되는 형태인 허브모터(hub-motor)를 적용한 형태를 도면으로 나타낸 것이다. 1 is a perspective view of an electric wheelchair according to the present invention. The seat portion 100 composed of a chair 101, an armrest 102, a controller 103, and a footrest 104 is similar to a seat of a general electric wheelchair. Chair support frame 201 is provided that is a frame formed on the outside of the chair, and the left and right balance rotation connecting portion 202 is fixed to the chair support frame up and down to enable the left and right rotation of the chair support frame 201 It is provided in the upper and lower ends, respectively. The front and rear balance rotation connecting portion 203 for coupling the chair support frame to the outer center upper end of each side to enable the front and rear rotation to fix the chair support frame 201 combined with the seat portion 100 to be rotatable from the side. The chair support frame 201, the left and right balance rotating connection part 202, and the front and rear balance rotating connection part 203 form the balancing structure 200, so as to balance the front and rear or right and left balance by themselves. In the balancing structure 200, the center where the axes of the left and right balance rotary connectors 202 and the front and rear balance rotary connectors 203 intersect must be sufficiently higher than the center of gravity of the occupant. This is because the center of gravity of the occupant is positioned below the center where these axes intersect, thereby allowing the wheelchair to maintain a constant angle of the seat itself. Wheel support frames 301 for fixing the wheels and being connected to and supported by the front and rear balance rotation connectors are respectively provided to the outside of the chair support frame, and have a bearing structure to rotate the left and right wheel support frames so that the left and right wheel support frames can be rotated separately. The left and right wheel support frames 301 are interconnected through the connecting portion 302. The wheel support frame 301 and the left and right wheel rotation connection part 302 correspond to the wheel support part 300. The wheel unit 400 includes a front wheel 401 which is a free wheel of an auxiliary wheel type and a rear wheel 402 having a driving force by transmitting power. A power supply unit 500 composed of a battery and a driving unit 510 composed of a motor are formed to drive the motor by a power source. In the drawings, the battery is not exposed to the outside under the premise that the battery is configured inside the wheel support frame 301, and the motor is a diagram in which the hub-motor is applied to the inside of the rear wheel. will be.

도 2는 본 발명에 의한 전동 휠체어의 분해도이다. 도면에서 보는 바와 같이 의자(101)의 상하단에 의자지지 프레임(201)과 의자의 형태가 형성되는 방향으로 연결하는 좌우 균형 회전연결부(202)가 구비되며, 의자지지 프레임(201)의 좌우 외측으로 전후 균형 회전연결부(203)가 차륜 지지 프레임(301)과 의자가 결합된 의자지지 프레임을 연결한다. 좌우측의 차륜 지지 프레임(301)은 좌우륜 회전연결부(302)를 통해 상호 연결되며, 베어링구조로 연결되어 서로가 독립적으로 회전될 수 있도록 한다. 좌우측의 차륜 지지 프레임이 각각 독립적으로 회전될 수 있음으로써 노면상태가 고르지 않을 때, 각 바퀴가 장애물을 넘더라도 다른 바퀴는 영향을 받지않고, 각 균형 회전연결부(202, 203)가 의자의 균형을 잡을 수 있도록 지지해 준다. 2 is an exploded view of the electric wheelchair according to the present invention. As shown in the figure, the upper and lower ends of the chair 101 are provided with a left and right balanced rotation connecting portion 202 for connecting in a direction in which the chair support frame 201 and the shape of the chair are formed, and to the left and right outside of the chair support frame 201. The front and rear balance rotation connector 203 connects the wheel support frame 301 and the chair support frame to which the chair is coupled. The left and right wheel support frames 301 are interconnected through the left and right wheel rotation connectors 302 and are connected in a bearing structure so that they can be independently rotated with each other. The left and right wheel support frames can be rotated independently of each other, so that when the road surface is uneven, even if each wheel crosses an obstacle, the other wheels are not affected, and each balance rotation connector 202, 203 balances the chair. Support to catch.

도 3은 본 발명에 의한 균형 회전연결부의 사시도이다. 의자를 상하단으로 결합하는 좌우 균형 회전연결부(202)는 도면과 같이 상단과 하단의 회전연결부의 방향이 일치되어야만 의자가 균형을 잡기위해 회전할 수 있다. 의자지지 프레임(201)의 측면 중앙의 상단에 외측으로 구비되는 전후 균형 회전연결부(203)도 좌우측의 구조가 동일하며 같은 방향으로 배열되어 연장선이 일치된다. 좌우측에서 의자지지 프레임(201)을 회전이 가능하도록 고정하므로써, 의자지지 프레임이 앞뒤로 회전하면서 균형을 잡도록 한다. 의자가 결합되는 의자지지 프레임(201)이 회전연결부(202, 203)들로 균형을 잡게 되는 것은 좌우 균형 회전연결부(202)의 연장선과 전후 균형 회전연결부(203)의 연장선이 만나는 점이 탑승자의 무게중심 보다 수직방향으로 위에 위치함으로써 가능해 진다. 회전축이 무게중심보다 높고, 무거운 것을 놓으면 관성에 의해 아래로 내려오는 원리에 의한 것이다. 좌우측 바퀴를 고정하는 차륜 지지 프레임은 좌우륜 회전연결부(302)에 의해 연결되며, 각각 별도로 회전이 가능하여서 좌우측이 서로 엇갈리며 뒤틀릴 수 있는 구조이다. Figure 3 is a perspective view of the balance rotary connector according to the present invention. The left and right balance rotation coupling unit 202 for coupling the chair to the upper and lower ends of the chair can be rotated to balance only when the direction of the upper and lower rotation coupling unit is aligned as shown in the figure. The front and rear balance rotation connecting portion 203 provided on the upper side of the center of the side of the chair support frame 201 also has the same structure on the left and right sides and is arranged in the same direction so that the extension line is matched. By fixing the chair support frame 201 to be rotatable on the left and right, the chair support frame is rotated back and forth to balance. The chair support frame 201 to which the chair is coupled is balanced by the rotary connectors 202 and 203. The point where the extension line of the left and right balance rotary connector 202 meets the extension line of the front and rear balance rotary connector 203 is the weight of the occupant. This can be achieved by placing it vertically above the center. It is based on the principle that the axis of rotation is higher than the center of gravity and the heavy one is lowered by inertia. The wheel support frame for fixing the left and right wheels is connected by the left and right wheel rotation connecting unit 302, and each can be rotated separately so that the left and right sides are mutually twisted.

도 4는 본 발명에 의한 전동 휠체어의 좌우 기울어진 노면 사용 예를 나타낸 도면이다. 각 균형 회전연결부(202, 203)들이 없다면, 의자는 <a>위치에 고정되어 차체와 함께 기울어지지만, 각각의 회전연결부들이 의자지지 프레임을 탑승자의 무게로 인해 중심을 잡기 위해 전후좌우로 회전토록 함으로써, 수직에 가까운 <b>위치로 유지되도록 하는 것이다. 이러한 구조를 통해 측면으로 기울어진 도로에서 전동 휠체어를 타다가 옆으로 전복되어 부상을 입게 되는 경우를 방지할 수 있다. 4 is a view showing an example of the left and right tilted road surface of the electric wheelchair according to the present invention. Without each of the balanced rotating connectors 202 and 203, the chair is fixed in the <a> position and tilts with the car body, but the respective rotating connectors are rotated back and forth and left and right to center the chair support frame under the weight of the occupant. By doing so, it is maintained at the position <b> close to the vertical. Such a structure can prevent an electric wheelchair from overturning sideways on an inclined sideway and causing an injury.

도 5는 본 발명에 의한 전동 휠체어의 오르막길과 내리막길 사용 예를 나타낸 도면이다. 상단의 내리막길 도면에서 <a>위치에 의자가 위치하면, 탑승자는 앞으로 쏟아질 듯한 불안감을 느낄 수 있다. 하지만, 탑승자의 무게에 의해 회전연결부들(202, 203)이 회전하여 <b>위치의 각도를 유지함으로써 탑승자는 불안감 없이 주행할 수 있다. 하단의 오르막길 도면에서도 <a>지점의 의자에 앉는다면 탑승자는 뒤로 넘어질 듯한 불안감을 갖을 수 있지만, 본 발명에 의한 전동 휠체어는 <b>위치를 유지함으로써 탑승자가 보다 안정감있게 주행할 수 있다. 5 is a view showing an uphill and downhill use example of the electric wheelchair according to the present invention. When the chair is positioned at the <a> position in the downhill drawing at the top, the occupant may feel anxious to pour forward. However, the rotatable connecting parts 202 and 203 rotate by the weight of the occupant to maintain the angle of the <b> position so that the occupant can travel without anxiety. In the drawing of the uphill road at the bottom, the occupant may have anxiety that may fall backward when sitting on a chair at the point <a>. However, the electric wheelchair according to the present invention may travel more stably by maintaining the position <b>.

도 6은 본 발명에 의한 전동 휠체어의 장애물 통과 시 사용 예를 나타낸 도면이다. 도면 상단과 같이 왼쪽 앞에 장애물이 있으면, 좌측의 전륜이 장애물을 타고 넘는 동안 우측의 차륜 지지프레임은 영향을 받지 않고 지면과 밀착되어 있으며, 좌측의 후륜도 함께 들리지 않게 된다. 이는 좌측과 우측의 차륜 지지 프레임이 서로 독립적으로 회전할 수 있도록 연결하는 좌우륜 회전연결부(302)의 특성에 의한 것이다. 이러한 특성을 갖으면서 견고하게 상호 결합되기 위해 겹쳐지는 면이 상대적으로 많아야 하며 서로 회전이 가능하기 위해 베어링 구조를 활용하면 이상적이다. 아래의 도면과 같이 좌측의 전륜을 제외한 나머지 세 개의 바퀴는 정상적인 위치를 유지하고 있으며, 좌우/전후 균형 회전연결부에 의해 의자지지 프레임이 균형을 잡도록 하여 탑승자는 기울임을 거의 느끼지 않고 휠체어를 이용해 이동할 수 있다. 6 is a view showing an example of use when passing the obstacle of the electric wheelchair according to the present invention. If there is an obstacle in front of the left side as shown in the upper part of the figure, the wheel support frame on the right side is in close contact with the ground without being affected while the left front wheel rides over the obstacle, and the rear wheel on the left side is also inaudible. This is due to the characteristic of the left and right wheel connecting frame 302 connecting the left and right wheel support frame to rotate independently of each other. In order to have these characteristics and to be firmly coupled to each other, the overlapping surface must be relatively large, and it is ideal to utilize a bearing structure to be able to rotate with each other. As shown in the figure below, all three wheels, except the front wheels on the left side, maintain their normal positions, and the chair support frame is balanced by the left / right front / rear balance rotation connection so that the occupant can move using a wheelchair with little or no tilt. have.

도 7은 본 발명에 의한 전동 휠체어의 스마트기기 연동의 사용 예를 나타낸 도면이다. 스마트 폰과 같은 스마트기기를 거치할 수 있는 스마트기기 거치대(601), 스마트기기와 휠체어 전원부 간에 케이블을 결합할 수 있는 케이블 결합부(602), 스피커(603)로 구성되는 스마트기기 결합부(600)가 구비되며, 균형 회전연결부(202, 203) 및 좌우륜 회전연결부(302)에 전동모터와 작동 힌지로 구성되는 전동 작동부(800)가 구비된다. 또한, 구동부(510) 및 전동 작동부(800)의 작동을 컨트롤하고 스마트기기 및 전원부(500)와 연결되는 제어부(700)를 더 포함하는 구조의 도면이다. 제어부는 전동 작동부(800)를 동작시키기 위한 컨트롤러와 각종 명령을 판단하기 위한 프로세서를 내장하여 구성된다. 스마트폰은 다양한 애플리케이션과 게임을 활용할 수 있도록 자이로센서(gyro sensor)가 대부분 내장되어 있어서, 응용프로그램을 개발하여 스마트폰에 설치하면 스마트기기에 내장된 자이로 센서를 통해 노면의 평면 상태를 파악함으로써, 제어부(700)를 통해 구동부(510)의 속도를 조절하고 전동 작동부(800)의 밸런싱 작동을 컨트롤하는 것이 가능하다. 스마트폰이 자이로센서를 활용하여 노면의 기울기를 산출하면, 제어부를 통해 각 균형 회전연결부(202, 203)와 좌우륜 회전연결부(302)의 전동 작동부(800)를 작동하여 자동으로 안전하게 탑승자가 착석한 의자의 각도를 이상적으로 자동 조정할 수 있다. 아울러, 스피커(603)를 통해 스마트기기에 의한 출력음이나, 구동부(510)와 전동 작동부(800)의 컨트롤 및 자이로 센서를 통해 파악한 평면의 상태를 제어부(700)에 의해 음향으로 출력함으로써, 탑승자는 전동 휠체어의 제어부가 자동으로 수행하는 기능을 바로 바로 알 수 있으며, 스마트폰의 네비게이션 기능을 활용하여 목적지를 찾아가는 길에 대한 음성안내를 확인할 수도 있으며, 다양한 스마트기기의 멀티미디어 서비스를 활용할 수 있다. 휠체어를 사용하는 경우는 대부분이 노인이므로 스피커를 통해 음성으로 정보를 제공해 주는 것이 더욱 유용하다. 스마트폰 등의 스마트기기가 활용되는 분야는 광범위하며 앞으로도 지속적으로 확장될 전망이어서, 휠체어를 사용하는 탑승자가 더욱 편리하게 활용할 수 있는 애플리케이션들을 계속 업그레이드함으로써 기능을 추가할 수 있다. 7 is a view showing an example of the use of the smart device interlock of the electric wheelchair according to the present invention. Smart device cradle 601 that can be mounted on smart devices, such as smart phones, smart device coupling unit 600 consisting of a cable coupling unit 602, a speaker 603 that can couple the cable between the smart device and the wheelchair power unit ) Is provided, and the electric actuator 800 is composed of an electric motor and an operating hinge on the balance rotary connector 202 and 203 and the left and right wheel rotary connector 302. In addition, it is a diagram of a structure further comprising a control unit 700 for controlling the operation of the driving unit 510 and the electric operation unit 800 and connected to the smart device and the power supply unit 500. The control unit includes a controller for operating the electric actuator 800 and a processor for determining various commands. Most smartphones have a built-in gyro sensor to utilize a variety of applications and games, and if you develop an application and install it on your smartphone, you can grasp the state of the road surface through the gyro sensor built into the smart device. It is possible to control the speed of the driving unit 510 and control the balancing operation of the electric actuator 800 through the control unit 700. When the smartphone calculates the inclination of the road surface by using the gyro sensor, the passengers are automatically and safely operated by operating the electric actuators 800 of the respective balanced rotation connectors 202 and 203 and the left and right wheel rotation connectors 302 through the control unit. Ideally the angle of the seated chair can be automatically adjusted. In addition, by outputting the sound output by the smart device through the speaker 603, the state of the plane grasped by the control of the drive unit 510 and the electric actuator 800 and the gyro sensor by the control unit 700, Passengers can immediately see the functions that the controller of the electric wheelchair automatically performs, you can check the voice guidance on the way to the destination by using the navigation function of the smartphone, you can use the multimedia services of various smart devices . Since most of the wheelchair users are elderly people, it is more useful to provide information through a speaker. The use of smart devices such as smartphones is widespread and is expected to continue to expand, adding functionality by continuously upgrading applications that are more convenient for passengers using wheelchairs.

전술한 본 발명에 따른 좌석 각도의 자동 밸런싱과 스마트기기 연동이 가능한 전동 휠체어에 대한 바람직한 실시 예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명에 속한다.Although a preferred embodiment of the electric wheelchair capable of automatically balancing a seat angle and a smart device interworking according to the present invention was described above, the present invention is not limited thereto, but the scope of the claims and the detailed description of the invention and the accompanying drawings. Various modifications can be made therein and this also belongs to the present invention.

100 : 좌석부
101 : 의자
102 : 팔걸이
103 : 컨트롤러
104 : 발받침
200 : 밸런싱 구조부
201 : 의자지지 프레임
202 : 좌우 균형 회전연결부
203 : 전후 균형 회전연결부
300 : 차륜지지부
301 : 차륜 지지 프레임
302 : 좌우륜 회전연결부
400 : 차륜부
401 : 전륜
402 : 후륜
500 : 전원부
510 : 구동부
600 : 스마트기기 결합부
601 : 스마트기기 거치대
602 : 케이블 결합부
603 : 스피커
700 : 제어부
800 : 전동 작동부
100: seat
101: chair
102: armrest
103: Controller
104: footrest
200: balancing structure
201: Chair Support Frame
202: left and right balanced rotation connection
203: front and rear balanced rotation connection
300: wheel support
301: wheel support frame
302: left and right wheel connection
400: wheel part
401: front wheel
402: rear wheel
500: power supply
510: drive unit
600: smart device combination
601 smart device holder
602 cable connection
603: Speaker
700:
800: electric actuator

Claims (6)

전기로 작동되는 전동 휠체어에 있어서,
의자(101), 팔걸이(102), 컨트롤러(103), 발받침(104)으로 구성되는 좌석부(100);와
의자의 외부에 형성되는 프레임인 의자지지 프레임(201), 의자를 의자지지 프레임에 상하로 고정하여 좌우 회전이 가능하도록 결합하는 좌우 균형 회전연결부(202), 의자지지 프레임을 앞뒤 회전이 가능하도록 결합하는 전후 균형 회전연결부(203)로 구성되는 밸런싱 구조부(200);와
차륜을 고정하고 전후 균형 회전연결부와 연결되어 지지하는 차륜 지지 프레임(301), 베어링 구조를 구비하여 좌우측 차륜 지지 프레임이 별도 회전이 가능하도록 연결하는 좌우륜 회전연결부(302)로 구성되는 차륜 지지부(300);와
전륜(401) 및 후륜(402)로 구성되는 차륜부(400);와
배터리로 구성되는 전원부(500); 및 모터로 구성되는 구동부(510);를 포함하여 구성되어 사용자가 의자에 탑승하면, 균형 회전연결부(202, 203)가 체중의 중심보다 높은 곳에 위치함으로써, 노면이 기울거나 불규칙하면 사용자의 체중에 의해 좌우/상하 방향으로 균형을 유지하여 의자각도를 일정하게 유지하는 것을 특징으로 하는 좌석 각도의 자동 밸런싱과 스마트기기 연동이 가능한 전동 휠체어
In an electric powered wheelchair,
Seat (100) consisting of a chair 101, armrest 102, controller 103, footrest 104; and
Chair support frame 201, which is a frame formed on the outside of the chair, the left and right balance rotation connecting portion 202 for fixing the chair to the chair support frame up and down to enable left and right rotation, the chair support frame coupled to enable the front and rear rotation Balancing structure 200 consisting of a front and rear balance rotation connecting portion 203 to;
The wheel support unit includes a wheel support frame 301 which fixes the wheel and is connected to and supported by the front and rear balance rotation connection part, and a left and right wheel rotation connection part 302 which has a bearing structure and connects the left and right wheel support frames to be rotated separately. 300); and
A wheel part 400 including a front wheel 401 and a rear wheel 402; and
A power supply unit 500 composed of a battery; And a driving unit 510 configured as a motor. When the user rides in a chair, the balance rotation connecting parts 202 and 203 are positioned higher than the center of the weight, so that the road surface is inclined or irregular to the user's weight. By maintaining balance in the left and right / up and down direction by maintaining the chair angle is constant electric wheelchair capable of interlocking smart devices and interlocking smart devices
제 1항에 있어서,
상기 구동부(510)의 모터가 후륜(402) 내부에 구비되는 허브모터(hub-motor)인 것을 특징으로 하는 좌석 각도의 자동 밸런싱과 스마트기기 연동이 가능한 전동 휠체어
The method of claim 1,
The motor of the drive unit 510 is an electric wheelchair capable of interlocking with a smart device and balancing smart seats, characterized in that the hub motor (hub-motor) provided in the rear wheel 402.
제 1항에 있어서,
스마트폰과 같은 스마트기기를 거치할 수 있는 스마트기기 거치대(601), 스마트기기와 휠체어 전원부 간에 케이블을 결합할 수 있는 케이블 결합부(602), 스피커(603)로 구성되는 스마트기기 결합부(600)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 좌석 각도의 자동 밸런싱과 스마트기기 연동이 가능한 전동 휠체어
The method of claim 1,
Smart device cradle 601 that can be mounted on smart devices, such as smart phones, smart device coupling unit 600 consisting of a cable coupling unit 602, a speaker 603 that can couple the cable between the smart device and the wheelchair power unit Electric wheelchair capable of interlocking with the smart seat and smart devices, characterized in that it further comprises a)
제 1항 및 3항에 있어서,
상기 균형 회전연결부(202, 203) 및 좌우륜 회전연결부(302)에 전동모터와 작동 힌지로 구성되는 전동 작동부(800)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 좌석 각도의 자동 밸런싱과 스마트기기 연동이 가능한 전동 휠체어
4. The method according to claim 1 or 3,
The automatic balancing of the seat angle and the smart device interlock is characterized in that it further comprises an electric actuator 800 consisting of an electric motor and an operating hinge in the balance rotary connector (202, 203) and the left and right wheel rotary connector (302) Electric wheelchair available
제 1항 및 3, 4항에 있어서,
구동부(510)와 전동 작동부(800)의 작동을 컨트롤하고 스마트기기 및 전원부(500)와 연결되며, 컨트롤러와 프로세서로 구성되는 제어부(700)를 더 포함하여, 스마트기기와 연결되어 스마트기기에 내장된 자이로센서를 통해 노면의 평면 상태를 파악한 정보를 활용하여, 제어부(700)를 통해 구동부(510)의 속도를 조절하고 전동 작동부(800)의 밸런싱 작동을 컨트롤하는 것을 특징으로 하는 좌석 각도의 자동 밸런싱과 스마트기기 연동이 가능한 전동 휠체어
The method according to claim 1 and 3, 4,
Controlling the operation of the driving unit 510 and the electric operation unit 800 is connected to the smart device and the power supply unit 500, further comprising a controller 700 consisting of a controller and a processor, connected to the smart device to the smart device Seat angle, characterized in that by adjusting the speed of the driving unit 510 and controlling the balancing operation of the electric actuator 800 through the control unit 700 by utilizing the information grasping the plane state of the road surface through the built-in gyro sensor Wheelchair with automatic balancing and smart devices
제 3항 내지 5항에 있어서,
스피커(603)를 통해 스마트기기에 의한 출력음이나, 구동부(510)와 전동 작동부(800)의 컨트롤 및 스마트폰의 자이로 센서를 통해 파악한 노면 상태를 제어부(700)에 의해 음향으로 출력하는 것을 특징으로 하는 좌석 각도의 자동 밸런싱과 스마트기기 연동이 가능한 전동 휠체어
The method according to claim 3 to 5,
Through the speaker 603, the sound output by the controller 700, the sound output by the smart device, the road surface state obtained by the control of the driving unit 510 and the electric actuator 800 and the gyro sensor of the smartphone. Electric wheelchair with automatic balancing of seat angles and smart devices
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2015076447A1 (en) * 2013-11-22 2015-05-28 대한민국(국립재활원장) Robotic gadget for severely disabled people
WO2018169302A1 (en) * 2017-03-16 2018-09-20 피플리안주식회사 Wheelchair malfunction diagnosis and notification system using smart phone
KR20190001990U (en) 2018-01-29 2019-08-07 대전과학기술대학교 산학협력단 Multi function wheel chair
US11786421B2 (en) 2020-09-16 2023-10-17 Toyota Motor North America, Inc. Wheelchair systems with emergency stop features
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