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KR102744732B1 - 보행 보조 장치 및 보행 보조 장치의 제어 방법 - Google Patents

보행 보조 장치 및 보행 보조 장치의 제어 방법 Download PDF

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KR102744732B1
KR102744732B1 KR1020190117660A KR20190117660A KR102744732B1 KR 102744732 B1 KR102744732 B1 KR 102744732B1 KR 1020190117660 A KR1020190117660 A KR 1020190117660A KR 20190117660 A KR20190117660 A KR 20190117660A KR 102744732 B1 KR102744732 B1 KR 102744732B1
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walking assistance
torque
walking
actuator
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이종원
노창현
이연백
임복만
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삼성전자주식회사
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Abstract

보행 보조 장치의 제어 방법이 제시된다. 보행 보조 장치의 제어 방법은, 보행 보조 장치의 남은 전력량 및 소모 전력을 기초로 상기 보행 보조 장치의 동작 가능 시간을 추정하는 단계, 상기 동작 가능 시간이 미리 설정된 기준을 만족하는지 여부를 판단하는 단계, 상기 미리 설정된 기준이 만족되는 경우, 절전 모드의 알고리즘에 따라 토크 프로파일을 생성하는 단계를 포함한다.

Description

보행 보조 장치 및 보행 보조 장치의 제어 방법{WALKING ASSIST DEVICE AND METHOD FOR CONTROLLING WALKING ASSIST DEVICE}
아래 실시예들은 보행 보조 장치 및 보행 보조 장치를 제어하는 기술에 관한 것이다.
최근 고령화 사회가 심화됨에 따라서 관절에 문제가 있어서 이에 대한 고통과 불편을 호소하는 사람들이 증가하고 있으며, 관절이 불편한 노인이나 환자들이 보행을 원활하게 할 수 있는 보행 보조 장치에 대한 관심이 높아지고 있다. 또한, 군사용 등의 목적으로 인체의 근력을 강화시키기 위한 보행 보조 장치들이 개발되고 있다.
예를 들어, 보행 보조 장치는, 사용자의 몸통에 장착되는 몸체 프레임과, 몸체 프레임의 하측에 결합되어 사용자의 골반을 감싸는 골반 프레임과, 사용자의 대퇴부 및 종아리, 발 부위에 장착되는 대퇴부 프레임, 종아리 프레임, 발 프레임으로 구성된다. 골반 프레임과 대퇴부 프레임은 고관절부에 의해 회전 가능하도록 연결되고, 대퇴부 프레임과 종아리 프레임은 무릎 관절부에 의해 회전 가능하도록 연결되며, 종아리 프레임과 발 프레임은 발목 관절부에 의해 회전 가능하도록 연결된다.
보행 보조 장치는 사용자의 신체에 장착되어 사용자와 함께 이동하므로 휴대용이 가능해야 하며, 이를 위해 내부에 장착된 배터리를 통해 전원을 공급받는다. 배터리는 공급할 수 있는 전력이 한정되어 있으므로, 보행 보조 장치가 보다 오랜 시간 동안 작동하기 위해서는 배터리에 저장된 전력을 효율적으로 사용하는 것이 중요하다.
삭제
(특허문헌) 미국 특허공개공보 US 2013/0102934 (2013.04.25)
(특허문헌) 미국 특허공개공보 US 2013/0053736 (2013.02.28)
일 실시예에 따른 보행 보조 장치의 제어 방법은, 보행 보조 장치의 남은 전력량 및 소모 전력을 기초로 상기 보행 보조 장치의 동작 가능 시간을 추정하는 단계; 상기 동작 가능 시간이 미리 설정된 기준을 만족하는지 여부를 판단하는 단계; 상기 미리 설정된 기준이 만족되는 경우, 절전 모드의 알고리즘에 따라 토크 프로파일을 생성하는 단계를 포함한다.
상기 토크 프로파일을 생성하는 단계는, 상기 절전 모드에서 구동기에 적용되는 토크의 최대 세기가, 일반 모드에서 구동기에 적용되는 토크의 최대 세기보다 작도록 상기 토크 프로파일을 설정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 토크 프로파일을 생성하는 단계는, 상기 절전 모드에서, 미리 설정된 토크 프로파일에 따라 상기 토크 프로파일을 설정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 토크 프로파일을 생성하는 단계는, 상기 절전 모드에서, 상기 보행 보조 장치를 착용한 사용자가 다리를 들어 올리는 동작을 보조하기 위해 구동기에 적용되는 토크의 최대 세기가 상기 사용자가 다리를 내리는 동작을 보조하기 위해 구동기에 적용되는 토크의 최대 세기보다 커지도록 상기 토크 프로파일을 설정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 동작 가능 시간을 추정하는 단계는, 상기 남은 전력량을 계산하는 단계; 및 상기 소모 전력을 추정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 토크 프로파일을 생성하는 단계는, 사용자의 현재 보행 움직임을 측정하는 단계; 상기 현재 보행 움직임에 기초하여 상기 상태 변수를 정의하는 단계; 및 유각기의 하강 상태의 좌족 또는 우족에 대해 상기 상태 변수 및 중력을 기초로 상기 토크 프로파일을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 상태 변수 및 상기 중력을 기초로 상기 토크 프로파일을 생성하는 단계는, 상기 유각기의 하강 상태의 좌족 또는 우족의 마찰력에 상기 중력을 보정한 결과를 보상하는 상기 토크 프로파일을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 보행 보조 장치의 제어 방법은, 상기 미리 설정된 기준이 만족되는 경우, 상기 절전 모드로의 변경을 상기 보행 보조 장치를 착용한 사용자에게 알리는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 보행 보조 장치의 제어 방법은, 상기 생성된 토크 프로파일에 따라 상기 보행 보조 장치의 구동기를 구동하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 보행 보조 장치는, 사용자의 현재 보행 움직임을 측정하는 센서; 및 보행 보조 장치의 남은 전력량 및 소모 전력을 기초로 상기 보행 보조 장치의 동작 가능 시간을 추정하고, 상기 동작 가능 시간이 미리 설정된 기준을 만족하는 경우, 절전 모드의 알고리즘에 따라 토크 프로파일을 생성하는 컨트롤러를 포함한다.
상기 컨트롤러는, 상기 절전 모드에서 구동기에 적용되는 토크의 최대 세기가, 일반 모드에서 구동기에 적용되는 토크의 최대 세기보다 작도록 상기 토크 프로파일을 설정할 수 있다.
상기 컨트롤러는, 상기 절전 모드에서, 미리 설정된 토크 프로파일에 따라 상기 토크 프로파일을 설정할 수 있다.
상기 컨트롤러는, 상기 절전 모드에서, 상기 보행 보조 장치를 착용한 사용자가 다리를 들어 올리는 동작을 보조하기 위해 구동기에 적용되는 토크의 최대 세기가 상기 사용자가 다리를 내리는 동작을 보조하기 위해 구동기에 적용되는 토크의 최대 세기보다 커지도록 상기 토크 프로파일을 설정할 수 있다.
상기 보행 보조 장치는, 상기 미리 설정된 기준이 만족되는 경우, 상기 절전 모드로의 변경을 상기 보행 보조 장치를 착용한 사용자에게 알리기 위한 디스플레이 및 스피커 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 보행 보조 장치의 개략적인 블록도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 도 1에 도시된 보행 보조 장치가 대상체에 착용된 상태의 정면도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 보행 보조 장치의 제어 방법의 전체 동작을 도시한 순서도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 보행 보조 장치의 제어 방법의 일례를 도시한 순서도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 도 3에 따른 보행 보조 장치의 제어 방법의 토크 프로파일을 생성하는 일례를 도시한 순서도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 토크 프로파일의 그래프를 도시하는 도면이다.
도 7은 일 실시예에 따른 도 5의 보행 보조 장치의 제어 방법이 적용되는 보행 주기를 도시한 도면이다.
도 8은 일 실시예에 따른 도 3에 따른 보행 보조 장치의 제어 방법의 토크 프로파일을 생성하는 다른 일례를 도시한 순서도이다.
도 9는 다른 실시예에 따른 토크 프로파일의 그래프를 도시하는 도면이다.
실시예들에 대한 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 예시를 위한 목적으로 개시된 것으로서, 다양한 형태로 변경되어 실시될 수 있다. 따라서, 실시예들은 특정한 개시형태로 한정되는 것이 아니며, 본 명세서의 범위는 기술적 사상에 포함되는 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.
제1 또는 제2 등의 용어를 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이런 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 해석되어야 한다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설명된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함으로 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
한편, 어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정 블록 내에 명기된 기능 또는 동작이 순서도와 다르게 수행될 수 있다. 예를 들어, 연속하는 두 블록들이 실제로는 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 관련된 기능 또는 동작에 따라서는 해당 블록들의 순서가 뒤바뀌어 수행될 수도 있다.
이하, 실시예들을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조 부호를 부여하고, 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 일 실시예에 따른 보행 보조 장치의 개략적인 블록도를 나타내고, 도 2는 일 실시예에 따른 도 1에 도시된 보행 보조 장치가 대상체에 착용된 상태의 정면도를 나타낸다.
보행 보조 장치(Gait Assist Device 또는 Walking Assist Device, WAD)(100)는 보행 보조 장치(100)를 착용한 사용자(또는 착용자, 200)의 보행을 보조하는 기능을 수행할 수 있는 장치이다. 보행 보조 장치(100)가 보행 보조 기능을 수행하는 경우, 보행 보조 장치(100)는 사용자(200)의 다리 일부 또는 전체를 보조하여 사용자의 보행을 돕는다. 예를 들어, 일반적인 사람이나 노인이 보행 보조 장치(100)를 착용하는 경우, 보행 보조 장치(100)는 장시간 보행을 가능하게 하여 사용자(200)의 보행 능력을 확장시켜 주거나, 비정상 보행자의 보행을 개선시킬 수 있다. 또한, 보행 보조 장치(100)는 보행에 필요한 힘을 보조함으로써 독립적인 보행을 가능하게 한다.
보행 보조 장치(100)는 웨어러블 디바이스(wearable device)로서 배터리(미도시)를 포함한다. 배터리의 전력량은 한정되어 있기 때문에 보행 보조 장치의 가동 가능 시간은 한계가 있다. 보행 보조 장치(100)를 이용하는 도중 배터리가 공급할 수 있는 전력량이 부족해지는 경우, 보행 보조 장치(100)가 정지하는 시점을 늦추기 위한 제어 방법이 요구된다. 일 실시예에 따르면, 보행 보조 장치(100)는 배터리의 전력량이 충분할 때에는 전력 소비를 줄이기 위한 별도의 제어 동작을 수행하지 않는 일반 모드에서 동작하다가, 배터리의 전력량이 미리 설정된 값 미만인 경우가 되면 보행 보조 장치(100)의 동작 가능 시간을 최대로 늘리기 위하여 절전 모드로 운용될 수 있다.
절전 모드에서, 보행 보조 장치(100)는 보행 보조 장치(100)의 소비 전력을 줄이도록 제어될 수 있다. 보행 보조 장치(100)는 남아 있는 전력량에 맞게 소비 전력을 줄이도록 제어될 수 있다. 보행 보조 장치(100)는 남은 전력량을 기초로 가동 가능 시간을 추정하고 가동 가능 시간을 늘리기 위하여 소비 전력을 줄일 수 있다. 보행 보조 장치(100)는 소비 전력에 제한을 두지 않는 일반 모드에 대비되는 소비 전력을 절약하는 절전 모드로 운용될 수 있다.
도1 내지 도 2를 참조하면, 보행 보조 장치(100)는 센서(sensor; 110), 컨트롤러(controller; 120) 및 구동기(driver; 130)를 포함한다. 실시예에 따라, 보행 보조 장치(100)는 디스플레이(display; 140), 스피커(미도시), 보조 토크 전달 부재(150), 지지 부재(160), 및 고정 부재(170)를 더 포함할 수 있다.
도 2에서는 설명의 편의를 위해 보행 보조 장치(100)가 사용자(200)의 허벅지에 착용되어 보조하는 경우, 예를 들어 힙 타입(hip-type)의 보행 보조 장치에 대하여 도시하고 있지만, 상술한 바와 같이 이에 한정되지 않으며 보행 보조 장치(100)는 사용자(200)의 손, 상박, 하박 등 상체의 일부 또는 전체나, 발, 종아리 등의 하체의 일부 또는 전체에 착용되어 보조할 수 있다. 또한, 보행 보조 장치(100)는 하체 일부를 지원하는 형태에서 무릎까지 지원하는 형태, 발목까지 지원하는 형태, 전신을 지원하는 형태에 적용될 수 있다.
센서(110)는 사용자(200)의 현재 보행 움직임을 측정할 수 있다. 사용자(200)의 현재 보행 움직임은 사용자(200)의 양쪽 다리의 관절 위치를 감지함으로써 측정될 수 있다. 예를 들어, 센서(110)는 관절 위치에 대응하는 양쪽 고관절(hip joint) 각도 정보를 측정할 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 센서(110)는 구동기(130), 고정 부재(150), 및 지지 부재(160) 중에서 적어도 하나에 구현될 수 있다.
양쪽 고관절 각도 정보는 양쪽 고관절의 각도, 양쪽 고관절의 각도의 차이, 양쪽 고관절의 운동 방향, 및 양쪽 고관절의 각속도 정보 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 센서(110)는 홀 센서(hall sensor) 등으로 구현될 수 있다. 센서(110)는 양쪽 고관절 각도 정보를 유선 또는 무선으로 컨트롤러(120)로 전송할 수 있다.
컨트롤러(120)는 보행 보조 장치(100)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(120)는 구동기(130)가 사용자(200)의 보행을 돕기 위한 동력을 출력하도록 구동기(140)를 제어할 수 있다. 동력은 사용자(200)의 다리를 밀어주거나(extension) 또는 당기는(flexion) 힘을 의미할 수 있다. 동력은 보조 토크(assistance torque)를 의미할 수 있다.
컨트롤러(120)는 센서(110)로부터 수신한 사용자(200)의 현재 보행 움직임에 기초하여 상태변수를 정의할 수 있다. 이는, 컨트롤러(120)가 사용자(200)의 현재 보행 움직임을 피드백(feed-back) 받아 상태변수를 정의하는 것으로 표현될 수 있다. 상태변수는 토크 세기와 관련된 게인(gain), 보행 보조 장치(100)에 가해지는 중력의 영향 및 토크 출력 시간과 관련된 지연을 포함할 수 있다. 컨트롤러(120)는 상태변수에 기초하여 토크 프로파일을 생성할 수 있다.
컨트롤러(120)는 토크 프로파일에 기초하여 구동기(130)가 보행 보조를 시작하도록 구동기(130)를 제어할 수 있다. 이때, 컨트롤러(120)는 사용자(200)의 보행 보조를 위해 토크 프로파일의 출력을 시작(initiation)할 수 있다. 또한, 컨트롤러(120)는 구동기(130)가 보행 보조를 종료하도록 구동기(130)를 제어할 수 있다. 이때, 컨트롤러(120)는 토크 프로파일의 출력을 종료(termination)할 수 있다.
일 실시예에서, 컨트롤러(120)는 보행 보조 장치(100)에 전력을 공급하는 배터리의 남은 전력량 및 보행 보조 장치(100)의 소모 전력을 기초로 보행 보조 장치(100)의 동작 가능 시간을 추정할 수 있다. 예를 들어, 구동기(130)에 적용되는 토크의 세기는 구동기에 공급되는 전류나 전압의 세기에 대응할 수 있고, 특정 시간 동안의 전압 실효 값(전류 RMS(root mean square) 값) 또는 전압 실효 값(전압 RMS 값)에 기초하여 보행 보조 장치(110)의 소모 전력이 추정할 수 있다. 컨트롤러(120)는 추정된 소모 전력과 보행 보조 장치(100)에 내장된 배터리의 전력 잔량을 기초로 보행 보조 장치(100)의 동작 가능 시간을 추정할 수 있다. 예를 들어, 배터리의 전력 잔량을 보행 보조 장치(100)의 추정된 소모 전력으로 나누는 것에 의해, 동작 가능 시간이 추정될 수 있다.
컨트롤러(120)는 절전 모드의 토크 프로파일에 기초하여 구동기(130)가 사용자(200)에게 출력하는 보조 토크(assistive torque)를 제어할 수 있다. 컨트롤러(120)는, 절전 모드의 알고리즘에 따라 결정된 토크 프로파일에 기초하여 보조 토크를 제어함으로써 소비 전력을 절감할 수 있다. 컨트롤러(120)는 보행 보조 장치(100)는 동작 가능 시간이 미리 설정된 기준을 만족하는 경우, 절전 모드의 알고리즘에 따라 토크 프로파일을 생성할 수 있다.
예를 들어, 동작 가능 시간이 30분보다 적게 남은 경우, 컨트롤러(120)는 일반 모드에서 절전 모드로 동작하기 위한 프로세스를 시작할 수 있다. 여기서 일반 모드는, 예를 들어 배터리의 전력 잔량이 충분히 남아 있어, 동작 가능 시간이 미리 설정된 기준(예, 30분)보다 큰 경우에서 운용되는 보행 보조 장치(100)의 동작 모드이다.
일 실시예에 따르면, 컨트롤러(120)는 절전 모드에서 중력의 영향을 고려하여 소비 전력을 절감하는 알고리즘을 적용할 수 있다. 이를 위하여, 센서(110)는 사용자(200)의 현재 보행 움직임을 측정하고, 컨트롤러(120)는 현재 보행 움직임에 기초하여 상태 변수를 정의하고, 유각기의 하강 상태의 좌족 또는 우족에 대해 상태 변수 및 중력을 기초로 토크 프로파일을 생성할 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 컨트롤러(120)는 절전 모드에서 상태변수 및 지연에 기초하여 소비 전력을 절감하는 알고리즘을 적용할 수 있다. 컨트롤러(120)는 현재 보행 움직임에 기초하여 상태변수를 정의하고, 상태변수에 피드백 요소인 지연을 설정하고, 상태변수 및 지연에 기초하여 토크 프로파일을 생성할 수 있다. 컨트롤러(120)는 사용자(200) 움직임에 맞추어 지연 시간 및 게인 조정을 조정할 수 있다.
절전 모드에서, 보행 보조 장치(100)는 보행 보조 장치(100)의 전력 소모를 줄이기 위해 절전 모드의 알고리즘에 따라 토크 프로파일을 생성할 수 있다. 일 실시예에서, 컨트롤러(120는 구동기(130)에 적용되는 토크의 최대 세기가, 일반 모드에서 구동기(130)에 적용되는 토크의 최대 세기보다 작도록 토크 프로파일을 설정할 수 있다. 토크의 최대 세기가 작아짐에 따라 토크를 공급하기 위한 전압의 실효 값이 작아지고, 이에 따라 보행 보조 장치(100)의 전력 소모가 줄어들 수 있다.
다른 실시예에서, 컨트롤러(120)는 보행 보조 장치(100)를 착용한 사용자(200)가 다리를 들어 올리는 동작을 보조하기 위해 구동기(130)에 적용되는 토크의 최대 세기가 사용자(200)가 다리를 내리는 동작을 보조하기 위해 구동기(130)에 적용되는 토크의 최대 세기보다 커지도록 토크 프로파일을 설정할 수 있다. 컨트롤러(120)는 이를 통해 절전 모드에서 사용자의 보행 동작 중 다리를 올리는 동작인 플렉션(flexion) 위주의 보행 보조를 수행할 수 있다.
또 다른 실시예에서, 컨트롤러(120)는 미리 설정된 토크 프로파일에 따라 상기 토크 프로파일을 설정할 수 있다. 절전 모드에서 적용되는 미리 설정된 토크 프로파일이 존재할 수 있고, 컨트롤러(120)는 해당 미리 설정된 토크 프로파일에 따라 구동기(130)를 구동할 수 있다. 예를 들어, 미리 설정된 토크 프로파일은 보행 보조 장치(100)가 사용자(200)의 움직임에 가하는 마찰(friction)에 의한 저항력을 상쇄시키기 위해 설정된 토크 프로파일일 수 있고, 해당 토크 프로파일에 따르면 최소한의 토크가 구동기(130)에 적용된다.
실시예에 따라, 컨트롤러(120)는 위 실시예들에서 설명한 절전 모드에서의 동작을 단계별로 수행할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(120)는 보행 보조 장치(100)의 동작 가능 시간이 줄어듬에 따라, 처음에는 토크의 최대 세기를 이전보다 조금 줄였다가, 플렉션 위주의 보행 보조를 수행하였다가, 최소한의 토크를 구동기(130)에 적용하는 단계의 순서로 보행 보조 장치(100)의 운영을 제어할 수 있다. 또한, 컨트롤러(120)는 보행 보조 장치(100)가 기능을 정상적으로 할 수 없을 만큼 배터리의 전력 잔량이 적어진 경우에는, 갑작스런 전원 오프에 따른 사용자(200)의 낙상을 방지하기 위해 보행 보조 장치(100)에 적용되는 토크가 서서히 줄어들도록 보행 보조 장치(100)를 제어할 수 있다.
메모리(125)는 컨트롤러(120)가 출력한 토크 프로파일에 대응하는 토크 파라미터들을 저장할 수 있다. 도 1에서는 메모리(125)가 컨트롤러(120)의 내부에 구현된 것으로 도시되어 있지만, 메모리(125)는 컨트롤러(120)의 외부에 구현될 수 있다.
구동기(130)는 사용자(200)의 양쪽 힙 관절을 구동시키고, 사용자(200)의 오른쪽 및 왼쪽 힙 부분에 위치할 수 있다. 구동기(130)는 컨트롤러(120)의 제어, 예를 들어 컨트롤러(120)로부터 생성된 토크 프로파일에 따라 사용자(200)의 보행 보조를 돕기 위한 동력을 생성할 수 있다.
동력 전달 부재(150)는 구동기(130) 및 지지 부재(160) 사이에 연결될 수 있다. 동력 전달 부재(150)는 구동기(130)로부터 전달받은 동력을 지지 부재(160)로 전달할 수 있다. 예를 들어, 동력 전달 부재(150)는 프레임, 와이어, 케이블, 스트링, 고무줄, 스프링, 벨트, 또는 체인 등의 길이 방향 부재일 수 있다.
지지 부재(160)는 사용자(200)의 지지 대상, 예를 들어 허벅지를 지지할 수 있다. 지지 부재(160)는 사용자(200)의 적어도 일부를 감싸도록 배치될 수 있다. 지지 부재(160)는 동력 전달 부재(150)로부터 전달된 동력을 이용하여 사용자(200)의 지지 대상에 힘을 작용할 수 있다.
고정 부재(170)는 사용자(200)의 일 부분, 예를 들어 허리에 고정될 수 있다. 고정 부재(170)는 사용자(200)의 외면의 적어도 일부에 접촉할 수 있다. 고정 부재(170)는 사용자(200)의 외면을 감싸는 형상일 수 있다.
디스플레이(140)는 사용자(200)에게 게인(gain) 및/또는 지연을 제어하기 위한 유저 인터페이스(User Interface(UI))를 디스플레이할 수 있다. 예를 들어, 사용자(200)는 디스플레이(140)에 디스플레이된 유저 인터페이스(UI)를 통해 보조 토크의 세기와 관련된 게인(gain)을 제어하거나 및/또는 보조 토크의 출력 시간과 관련된 지연을 제어할 수 있다.
디스플레이(140)는 터치스크린, LCD(Liquid Cristal Display), TFT-LCD(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display), LED(Liquid Emitting Diode) 디스플레이, OLED(Organic LED) 디스플레이, AMOLED(Active Matrix OLED) 디스플레이 또는 플렉서블(flexible) 디스플레이로 구현될 수 있다.
보행 보조 장치(100)는 스피커(미도시)를 포함할 수 있다. 보행 보조 장치(100)는 디스플레이(140) 또는 스피커를 통하여 절전 모드로 변경되는 것을 사용자(200)에게 알릴 수 있다. 보행 보조 장치(100)는 남은 전력량이 일정량 미만이라는 사실을 보행 보조 장치의 디스플레이(140) 또는 스피커를 통하여 사용자에게 알릴 수 있다.
다른 실시예에서, 보행 보조 장치(100)는 절전 모들의 변경을 보행 보조 장치(100)와 통신이 가능한 원격 제어 장치에 알릴 수도 있다. 원격 제어 장치는, 예를 들어 개인 컴퓨팅 장치, 랩탑 컴퓨팅 장치, 태블릿 컴퓨팅 장치, 스마트폰과 같은 모바일 장치, 스마트워치와 같은 다른 형태의 웨어러블 장치 또는 임의의 다른 전자 장치일 수 있다.
보행 보조 장치(100)는 보행 보조 장치(100)의 절전 모드가 필요하다는 알림을 사용자(200)에게 제공하고, 사용자 입력을 통해 절전 모드로의 시작에 대한 선택 입력을 수신할 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 보행 보조 장치의 제어 방법의 전체 동작을 도시한 순서도이다.
일 실시예에 따르면, 단계(301)에서, 보행 보조 장치는 보행 보조 장치의 남은 전력량 및 소모 전력을 기초로 동작 가능 시간을 추정한다. 보행 보조 장치는 배터리의 남은 전력량을 계산할 수 있다. 보행 보조 장치는 향후의 보행 보조 장치의 소모 전력을 추정할 수 있다. 보행 보조 장치는 계산된 남은 전력량과 추정된 소모 전력을 기초로 현재 시점 이후의 동작 가능 시간을 추정할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 단계(302)에서, 보행 보조 장치는 보행 보조 장치의 동작 가능 시간이 미리 설정된 기준을 만족하는지 여부를 판단한다. 보행 보조 장치는 동작 가능 시간이 임계값 미만인지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 보행 보조 장치는 동작 가능 시간이 30분 미만인지 여부를 판단할 수 있다. 보행 보조 장치는 보행 보조 장치의 동작 가능 시간이 30분 미만인 것으로 결정된 경우, 보행 보조 장치는 배터리의 남은 전력량이 부족하다고 판단하고 보행 보조 장치가 정지하는 시점을 늦추기 위해 보행 보조 장치의 운영 모드를 절전 모드로 변경할 수 있다. 이 때, 보행 보조 장치는 절전 모드로의 변경 여부를 보행 보조 장치를 착용한 사용자에게 문의하거나 또는 절전 모드로의 변경을 사용자에게 알릴 수 있다.
일 실시예에 따르면, 단계(303)에서, 보행 보조 장치는, 미리 설정된 기준이 만족되는 경우, 절전 모드의 알고리즘에 따라 토크 프로파일을 생성한다.
일 실시예에 따르면, 보행 보조 장치는 절전 모드에서 구동기에 적용되는 토크의 최대 세기가, 일반 모드에서 구동기에 적용되는 토크의 최대 세기보다 작도록 토크 프로파일을 설정할 수 있다.
다른 실시예에서, 보행 보조 장치는 보행 보조 장치를 착용한 사용자가 다리를 들어 올리는 동작을 보조하기 위해 구동기에 적용되는 토크의 최대 세기가 사용자가 다리를 내리는 동작을 보조하기 위해 구동기에 적용되는 토크의 최대 세기보다 커지도록 토크 프로파일을 설정할 수 있다. 이 경우, 보행 보조 장치는 절전 모드에서 사용자의 보행 동작 중 다리를 올리는 동작 위주로 보행 보조를 수행하게 된다.
또 다른 실시예에서, 보행 보조 장치는 미리 설정된 토크 프로파일에 따라 상기 토크 프로파일을 설정할 수 있다. 절전 모드에서 적용되는 미리 설정된 토크 프로파일이 존재할 수 있고, 보행 보조 장치는 해당 미리 설정된 토크 프로파일에 따라 구동기를 구동할 수 있다. 예를 들어, 미리 설정된 토크 프로파일은 보행 보조 장치가 사용자의 움직임에 가하는 마찰에 의한 저항력을 상쇄시켜 사용자의 부드러운 움직임을 유도하기 위해 설정된 토크 프로파일일 수 있다.
실시예에 따라, 보행 보조 장치는 절전 모드를 단계별로 수행할 수 있다. 예를 들어, 보행 보조 장치의 동작 가능 시간이 점차 줄어듬에 따라, 점차 보다 높은 강도의 절전 모드가 수행될 수 있다. 여기서 보다 높은 강도의 절전 모드는, 전력 소모가 더 적은 절전 모드를 나타낸다.
토크 프로파일이 생성된 이후에, 보행 보조 장치는 생성된 토크 프로파일에 따라 보행 보조 장치의 구동기를 구동시킬 수 있다. 이에 따라, 사용자의 보행 동작을 보조하기 위한 보조력이 사용자에게 제공된다.
를 더 포함하는,
도 4는 일 실시예에 따른 보행 보조 장치의 제어 방법의 일례를 도시한 순서도이다.
일 실시예에 따르면, 단계(401)에서, 보행 보조 장치는 배터리의 남은 전력량을 계산할 수 있다. 예를 들어, 보행 보조 장치는 배터리의 전해질의 비중과 pH를 측정하여 남은 전력량을 판단할 수 있다. 예를 들어, 보행 보조 장치는 배터리의 전압을 측정하여 남은 전력량을 판단할 수 있다. 예를 들어, 보행 보조 장치는 전류 적분 방식을 이용하여 남은 전력량을 판단할 수 있다. 예를 들어, 보행 보조 장치는 배터리의 내부 압력을 측정하여 남은 전력량을 판단할 수 있다. 다만, 이들은 예시에 불과하며, 보행 보조 장치는 다양한 방식으로 남은 전력량을 계산할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 단계(403)에서, 보행 보조 장치는 보행 보조 장치의 향후 소모 전력을 추정할 수 있다. 예를 들어, 보행 보조 장치는 사용자의 과거의 동작 패턴을 기초로 소모 전력을 추정할 수 있다. 예를 들어, 보행 보조 장치는 사용자의 진행 경로를 기초로 소모 전력을 추정할 수 있다. 다만 이들은 예시에 불과하며, 보행 보조 장치는 다양한 방식으로 향후의 소모 전력을 추정할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 단계(405)에서, 보행 보조 장치는 보행 보조 장치의 동작 가능 시간이 임계값(threshold) 미만인지 여부를 판단할 수 있다. 보행 보조 장치는, 예를 들어, 동작 가능 시간이 30분 미만인지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 보행 보조 장치는 배터리를 충전할 수 있는 위치까지 걸리는 시간을 계산하고, 동작 가능 시간이 해당 시간 미만인지 여부를 판단할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 단계(407)에서, 보행 보조 장치는 미리 설정된 기준이 만족되는 경우, 절전 모드로의 변경을 알릴 수 있다. 예를 들어, 보행 보조 장치는 디스플레이 또는 스피커를 통해 절전 모드로의 변경을 알릴 수 있다.
일 실시예에 따르면, 단계(409)에서, 보행 보조 장치는 절전 모드를 수행할 수 있다. 보행 보조 장치는 절전 모드의 알고리즘에 따라 보행 보조 장치를 동작할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 보행 보조 장치는 절전 모드에서 구동기를 통해 적용될 토크의 최대 세기가 줄어들도록 토크 프로파일을 설정할 수 있다. 이 때, 보행 보조 장치는 사용자의 보행 동작의 전체 구간에서 최대 세기가 줄어들게 하거나 또는 사용자가 다리를 들어 올리는 동작을 보조하기 위해 구동기에 적용되는 토크의 최대 세기가 사용자가 다리를 내리는 동작을 보조하기 위해 구동기에 적용되는 토크의 최대 세기보다 커지도록 토크 프로파일을 설정할 수 있다. 또는, 보행 보조 장치는 미리 설정된 토크 프로파일에 따라 상기 토크 프로파일을 설정할 수도 있다. 보행 보조 장치는 설정된 토크 프로파일에 따라 구동기를 구동시킬 수 있다.
도 5는 일 실시예에 따른 도 3에 따른 보행 보조 장치의 제어 방법의 토크 프로파일을 생성하는 일례를 도시한 순서도이다.
도 5를 참조하면, 단계(303)에서, 보행 보조 장치는, 미리 설정된 기준이 만족되는 경우, 절전 모드의 알고리즘에 따라 토크 프로파일을 생성한다. 일 실시예에 따르면, 보행 보조 장치는 절전 모드에서 중력의 영향을 고려하여 소비 전력을 절감하는 알고리즘을 적용할 수 있다. 보행 보조 장치는 상태 변수(state variables) 및 중력을 기초로 토크 프로파일을 생성할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 단계(501)에서, 보행 보조 장치는 사용자(200)의 현재 보행 움직임을 측정한다. 일 실시예에 따르면, 단계(502)에서, 보행 보조 장치는 현재 보행 움직임에 기초하여 상태 변수를 정의한다. 보행 보조 장치는 센서(110)로부터 수신한 사용자(200)의 현재 보행 움직임에 기초하여 상태변수를 정의할 수 있다. 이는, 보행 보조 장치가 사용자(200)의 현재 보행 움직임을 피드백 받아 상태변수를 정의하는 것으로 표현될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 단계(503)에서, 보행 보조 장치는 유각기의 하강 상태의 좌족 또는 우족에 대해 상태 변수 및 중력을 기초로 토크 프로파일을 생성한다. 보행 보조 장치는 유각기의 하강 상태의 좌족 또는 우족의 마찰력에 중력을 보정한 결과를 보상하는 토크 프로파일을 생성할 수 있다.
도 6은 일 실시예에 따른 토크 프로파일의 그래프를 도시하는 도면이다.
도 6을 참조하면, 시간에 따른 보조 토크의 그래프가 도시된다. 가로축을 중심으로 위 부분은 다리의 상승 상태를 나타내고 아래 부분은 다리의 하강 상태를 나타낸다. 보행 보조 장치는 하강 상태에서 중력을 이용함으로써 보조 토크를 감소시킬 수 있다. 극단적으로, 보행 보조 장치는 중력으로 제거되지 않는 마찰력에 대해서만 보조 토크를 발생시킬 수 있다. 이를 통해, 보행 보조 장치는 하강 상태에서 최소 전력을 달성할 수 있다.
도 6에 도시된 토크 프로파일과 같이, 절전 모드에서 보행 보조 장치를 착용한 사용자가 다리를 들어 올리는 동작을 보조하기 위해 구동기에 적용되는 토크의 최대 세기가 사용자가 다리를 내리는 동작을 보조하기 위해 구동기에 적용되는 토크의 최대 세기보다 커지도록 토크 프로파일이 설정될 수 있고, 이 경우 보행 보조 장치는 절전 모드에서 사용자의 보행 동작 중 다리를 올리는 동작 위주로 보행 보조를 수행하게 된다.
도 7은 일 실시예에 따른 도 5의 보행 보조 장치의 제어 방법이 적용되는 보행 주기를 도시한 도면이다.
도 7을 참조하면, 우족의 걸음 주기가 도시되어 있고, 이하의 설명은 좌족에도 동일하게 적용될 수 있다. 사람의 보행 주기는 한 쪽 다리를 기준으로, 사람의 다리가 지면에 접촉하는 입각기(stance phase)(700) 및 사람의 다리가 지면에 접촉하지 않는 유각기(swing phase)(701, 703, 705, 707)가 교대로 발생하는 것으로 이해할 수 있다. 특히, 유각기는 우족이 중력과 반대 방향으로 움직이는 상승 상태인 보행 상태(701, 703)과 우족이 중력과 같은 방향으로 움직이는 하강 상태인 보행 상태(705, 707)로 구분될 수 있다. 엄밀하게는, 보행 상태(703)와 보행 상태(705) 사이에서 우족이 최고점에 도달할 때를 기준으로 상승 상태와 하강 상태는 구분될 수 있다.
도 8은 일 실시예에 따른 도 3에 따른 보행 보조 장치의 제어 방법의 토크 프로파일을 생성하는 다른 일례를 도시한 순서도이다.
도 8을 참조하면, 단계(303)에서, 보행 보조 장치는 미리 설정된 기준이 만족되는 경우, 절전 모드의 알고리즘에 따라 토크 프로파일을 생성한다. 일 실시예에 따르면, 보행 보조 장치는 절전 모드에서 상태 변수 및 상태 변수에 대한 피드백 요소인 지연에 기초하여 토크 프로파일을 생성할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 단계(801)에서, 보행 보조 장치는 사용자의 현재 보행 움직임을 측정할 수 있다. 보행 보조 장치는 센서로부터 수신한 사용자의 현재 보행 움직임에 기초하여 사용자(의 보행 속도를 측정할 수 있다. 보행 보조 장치는 센서로부터 수신한 사용자의 현재 보행 움직임에 기초하여 사용자의 보행 가속도를 측정할 수 있다. 보행 보조 장치는 고관절의 각속도 정보에 기초하여 보행 가속도를 측정할 수도 있다.
일 실시예에 따르면, 단계(803)에서, 보행 보조 장치는 현재 보행 움직임에 기초하여 상태변수를 정의할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 단계(807)에서, 보행 보조 장치는 상태변수에 피드백 요소인 지연을 설정할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 단계(809)에서, 보행 보조 장치는 상태변수 및 지연에 기초하여 토크 프로파일을 생성할 수 있다.
보행 보조 장치는 토크 세기와 관련된 게인 및 토크 출력 시간과 관련된 지연을 설정하여 상태변수를 정의할 수 있다. 즉, 보행 보조 장치는 게인(gain)을 통해 사용자에 인가하는 보조 토크의 세기를 제어하고, 지연을 통해 사용자에 인가하는 보조 토크의 시간을 제어할 수 있다.
예를 들어, 보행 보조 장치는 사용자의 보행 속도에 기초하여 지연을 결정할 수 있다. 보행 보조 장치는 사용자의 보행 속도가 제1 기준값보다 높으면 지연을 짧게 설정하고, 사용자의 보행 속도가 제1 기준값보다 낮으면 지연을 길게 설정할 수 있다.
또한, 보행 보조 장치는 사용자의 보행 가속도에 기초하여 지연을 결정할 수 있다. 보행 보조 장치는 사용자의 보행 가속도가 제2 기준값보다 높으면 지연을 짧게 설정하고, 사용자의 보행 가속도가 제2 기준값보다 낮으면 지연을 길게 설정할 수 있다.
도 9는 다른 실시예에 따른 토크 프로파일의 그래프를 도시하는 도면이다.
도 9를 참조하면, 시간에 따른 보조 토크의 그래프가 도시된다. 가로축을 중심으로 위 부분은 다리의 상승 상태를 나타내고 아래 부분은 다리의 하강 상태를 나타낸다. 도 9에 도시된 토크 프로파일과 같이, 절전 모드에서 절전 모드에서 구동기에 적용되는 토크의 최대 세기가, 일반 모드에서 구동기에 적용되는 토크의 최대 세기보다 작도록 토크 프로파일이 설정될 수 있다. 또는, 절전 모드에서, 최소한의 토크 세기의 토크가 구동기를 통해 공급되도록, 미리 설정된 토크 프로파일에 따라 보행 보조 장치의 토크 프로파일이 설정될 수도 있다. 예를 들어, 미리 설정된 토크 프로파일은 보행 보조 장치가 사용자의 움직임에 가하는 마찰에 의한 저항력을 상쇄시킬 정도의 토크 세기만을 공급하도록 설정된 토크 프로파일일 수 있다.
이상에서 설명된 실시예들은 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치, 방법 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.

Claims (16)

  1. 보행 보조 장치의 제어 방법에 있어서,
    보행 보조 장치의 남은 전력량 및 소모 전력을 기초로 상기 보행 보조 장치의 동작 가능 시간을 추정하는 단계; 및
    상기 동작 가능 시간이 미리 설정된 기준을 만족하는 것에 응답하여, 일반 모드에 대비하여 소비 전력을 절약하는 절전 모드에 따라 상기 보행 보조 장치의 토크 출력을 제어하는 단계를 포함하고,
    상기 제어하는 단계는,
    상기 절전 모드에서 상기 보행 보조 장치의 구동기에 적용되는 토크의 최대 세기가, 상기 일반 모드에서 상기 구동기에 적용되는 토크의 최대 세기보다 작도록 상기 보행 보조 장치의 토크 출력을 제어하는 단계를 포함하고,
    상기 토크 출력을 제어하는 단계는,
    상기 보행 보조 장치를 착용한 사용자가 다리를 들어 올리는 동작을 보조하기 위해 상기 구동기에 적용되는 토크의 최대 세기가 상기 사용자가 다리를 내리는 동작을 보조하기 위해 상기 구동기에 적용되는 토크의 최대 세기보다 커지도록 상기 보행 보조 장치의 토크 출력을 제어하는 단계를 포함하는,
    제어 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 보행 보조 장치의 토크 출력을 제어하는 단계는,
    상기 절전 모드에서 상기 구동기에 적용되는 토크의 최대 세기가, 상기 일반 모드에서 구동기에 적용되는 토크의 최대 세기보다 작도록 토크 프로파일을 설정하는 단계; 및
    상기 설정된 토크 프로파일에 기초하여 보행 보조 장치의 토크 출력을 제어하는 단계
    를 포함하는, 제어 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 토크 프로파일을 설정하는 단계는,
    상기 절전 모드에서, 미리 설정된 토크 프로파일에 따라 상기 토크 프로파일을 설정하는 단계
    를 포함하는, 제어 방법.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 동작 가능 시간을 결정하는 단계는,
    상기 남은 전력량을 계산하는 단계; 및
    상기 소모 전력을 추정하는 단계
    를 포함하는, 제어 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    토크 프로파일을 생성하는 단계; 및
    상기 생성된 토크 프로파일에 따라 상기 보행 보조 장치의 구동기를 구동하는 단계
    를 더 포함하고,
    상기 토크 프로파일을 생성하는 단계는,
    사용자의 현재 보행 움직임을 측정하는 단계;
    상기 현재 보행 움직임에 기초하여 상태 변수를 정의하는 단계; 및
    유각기의 하강 상태의 좌족 또는 우족에 대해 상기 상태 변수 및 중력을 기초로 상기 토크 프로파일을 생성하는 단계를 포함하는,
    제어 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 상태 변수 및 상기 중력을 기초로 상기 토크 프로파일을 생성하는 단계는,
    상기 유각기의 하강 상태의 좌족 또는 우족의 마찰력에 상기 중력을 보정한 결과를 보상하는 상기 토크 프로파일을 생성하는 단계
    를 포함하는, 제어 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 동작 가능 시간이 상기 미리 설정된 기준을 만족하는 경우, 상기 보행 보조 장치의 절전 모드로의 변경을 상기 보행 보조 장치를 착용한 사용자에게 알리는 단계
    를 더 포함하는, 제어 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 알리는 단계는,
    디스플레이 또는 스피커를 통해 상기 절전 모드로의 변경을 알리는 단계
    를 포함하는, 제어 방법.
  10. 삭제
  11. 제1항 내지 제3항 및 제5항 내지 제9항 중 어느 하나의 항의 방법을 실행하기 위한 인스트럭션들을 저장하는 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체.
  12. 보행 보조 장치를 착용한 사용자의 보행 움직임을 측정하는 센서; 및
    상기 보행 보조 장치의 남은 전력량 및 소모 전력을 기초로 상기 보행 보조 장치의 동작 가능 시간을 추정하고, 상기 동작 가능 시간이 미리 설정된 기준을 만족하는 것에 응답하여, 일반 모드에 대비하여 소비 전력을 절약하는 절전 모드에 따라 상기 보행 보조 장치의 토크 출력을 제어하는 컨트롤러
    를 포함하고,
    상기 컨트롤러는,
    상기 절전 모드에서 상기 보행 보조 장치의 구동기에 적용되는 토크의 최대 세기가, 상기 일반 모드에서 상기 구동기에 적용되는 토크의 최대 세기보다 작도록 상기 보행 보조 장치의 토크 출력을 제어하고,
    상기 컨트롤러는,
    상기 보행 보조 장치를 착용한 사용자가 다리를 들어 올리는 동작을 보조하기 위해 상기 구동기에 적용되는 토크의 최대 세기가 상기 사용자가 다리를 내리는 동작을 보조하기 위해 상기 구동기에 적용되는 토크의 최대 세기보다 커지도록 상기 보행 보조 장치의 토크 출력을 제어하는,
    보행 보조 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 절전 모드에서 상기 구동기에 적용되는 토크의 최대 세기가, 상기 일반 모드에서 상기 구동기에 적용되는 토크의 최대 세기보다 작도록 토크 프로파일을 설정하고, 상기 설정된 토크 프로파일에 기초하여 보행 보조 장치의 토크 출력을 제어하는, 보행 보조 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 절전 모드에서, 미리 설정된 토크 프로파일에 따라 상기 토크 프로파일을 설정하는, 보행 보조 장치.
  15. 삭제
  16. 제12항에 있어서,
    상기 동작 가능 시간이 상기 미리 설정된 기준을 만족하는 경우, 상기 보행 보조 장치의 절전 모드로의 변경을 상기 보행 보조 장치를 착용한 사용자에게 알리기 위한 디스플레이 및 스피커 중 적어도 하나를 더 포함하는,
    보행 보조 장치.
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