Design of an Electric Wheelchair Control Algorithm by Slope Recognition on uneven terrain

Abstract This paper evaluated an electric wheelchair control algorithm by slope recognition on uneven terrain. Nowadays, the population using wheelchair has been increasing rapidly due to increases in the elderly population. Onthe other hand, most wheelchairs are directly controlled by the user without any device capable of securing the safetyof the user. This causes difficulties in wheelchair control from the influence of gravity on the slope. This paper proposes a vehicle control algorithm that can move a wheelchair similar to moving on a plane. At that time, sensors are not used to recognize the degree of the slope. All processes were verified by simulation. Key Words : Electric wheelchair, Safety, Slope recognition, Uneven terrain, Vehicle control 인덕대학 연구비에 의해 수행되었음. * Corresponding Author : Jung-Shik Kong(Induk Univ.)Tel: +82-10-8642-9887 email: jskong@induk.ac.krReceived August 25, 2014 Revised September 10, 2014 Accepted September 11, 2014 1. 서론 우리나라는 최근 고령화 사회로 진입하고 있다. 2010년 11.3%였던 노인비율은 2018년도 14%인 고령사회로, 2026년에는 20%가 넘어 초고령사회로 진입할 것으로 예상된다. 이에 따라 인구 고령화로 인한 고령용품에 대한 수요가 급격하게 증가될 것으로 예상되며, 특히 나이가 들수록 근육이 감소함에 따라 이동에 어려움을 겪게 된다. 이에 이러한 이동 불편을 해결할 수 있는 휠체어, 보행보조기[1-3], 실버카 등이 각광받고 있다. 이 중에서 가장 많이 사용되고 있는 기기는 휠체어로써 공적급여 지급으로 인해 사용인구가 급격하게 증가되고 있다. 휠체어는 크게 수동휠체어와 전동 휠체어로 나뉘며 대부분 전동 휠체어를 사용하고 있고, 대부분 조이스틱을 이용하여 차량을 조작[4]하는 것들이 대부분이다. 그리고 최근 이러한 단순 조작의 휠체어에서 극복하기 위해 다양한 연구들이 진행되고 있으며 대표적인 기술로는 휠체어의 장애물 인식 및 회피 내비게이션 기능[5], 전동휠체어