JP5113474B2 - 電動車いす - Google Patents

Description

本発明は、歩道を走行することが可能であり、高齢者等の移動手段として利用が可能な電動車いすに関するものである。

電動車いすの中には、車いすの側面の被視認性を確保するために、車いすの側面に方向指示器や反射板を取付けたものが知られている。
この種の電動車いすは、最高速度が６ｋｍ／ｈ（１．６７ｍ／ｓｅｃ）に制限されており、道路横断時に周辺車両が接近しても、自ら退避することは難しく、被視認性を向上させることは非常に重要である。
すなわち、電動車いすは、高齢者等が利用するものであり、特に、道路横断時の被視認性を向上することが望まれている。

このような電動車いすとして、視認性向上のためのポールを設けたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００３−１９０２２４公報

特許文献１の電動車いすは、車輪及びシートを取付けた車体フレームに電動モータ及びバッテリを搭載し、電動モータによって車輪を駆動するものであり、シートのシートバック背面に、キー操作又は手動スイッチの操作に連動させるとともに、上下方向又はシートバックと略平行に伸縮可能なポールユニットを設け、ポールユニットのポールの先端に発光手段を設けたものである。
発光手段は、断続発光する発光素子であり、ポールが伸長した状態でバッテリから給電される。また、ポールユニットは、シートバックの車幅方向左側に偏って配置されている。

しかし、上記の電動車いすでは、ポールユニットは、キー操作又は手動スイッチの操作に連動させたので、乗員が操作しなければならない。すなわち、操作の忘れ等により伸張せず、発光手段が断続発光しないことがある。例えば、進路変更や道路横断時に使用する方向指示器などにも同様な操作の忘れ等の問題が含まれる。
また、上記の電動車いすでは、ポールユニットが、シートバックの車幅方向左側に偏って配置されるので、ポールが配置される側とその反対側とでは視認性に違いが生ずる。
さらに、一般的に用いられる反射板は、周辺車両のヘッドライト等により照らされて反射するものであるため、距離が離れると見え難くなり、ＬＥＤ等の自発光体に比べると被視認性は劣る。

本発明は、進路変更や道路横断時に自動で表示され、一般歩行者や周辺車両に注意を促すことができるとともに、一般歩行者や周辺車両からの見やすさを向上させた注意表示機能を有する電動車いすを提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、バッテリに蓄えられた電力を電動モータに供給し、この電動モータの駆動力を車輪に伝えて走行する電動車いすにおいて、この電動車いすは、ナビゲーションシステムで道路の状況を把握し、方位センサで道路に対する角度を検知して車いすの進路変更や横断状態を検知する横断状態検知手段と、乗員及び／又は周辺車両に進路変更や道路横断中であることを知らせる警告手段とを備えたことを特徴とする。

請求項２に係る発明は、警告手段が、車いすの灯火器類の点灯状態を変えるものであることを特徴とする。

請求項１に係る発明では、バッテリに蓄えられた電力を電動モータに供給し、この電動モータの駆動力を車輪に伝えて走行する。電動車いすにナビゲーションシステムと方位センサとを備え、ＧＰＳ（global positioning system）から得られる道路情報や位置情報と、車いすの進路情報（向き）とから、車いすの進路変更や横断状態を検知し、車いすが進路変更や横断状態であることを乗員及び／又は周辺車両に知らせる（警告する）ようにした。すなわち、電動車いすは、ナビゲーションシステムで道路の状況を把握し、方位センサで道路に対する角度を検知して車いすの進路変更や横断状態を検知する横断状態検知手段と、乗員及び／又は周辺車両に進路変更や道路横断中であることを知らせる警告手段とを備えることで、進路変更や道路横断時に自動で警告手段を稼働させ、電動車いすが進路変更や道路横断中であることを一般歩行者や周辺車両に知らせ、注意を促すことができる。なお、同時に乗員も知ることができる。

請求項２に係る発明では、警告手段が、車いすの灯火器類の点灯状態を変えるものであるので、例えば、周辺車両のヘッドライト等により照らされて反射する反射板などに比べ、灯火器類はＬＥＤ等の自発光体にて構成されているため被視認性はよい。この結果、一般歩行者や周辺車両からの見やすさを向上させることができる。

本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係る電動車いすの側面図であり、図２は図１に示される電動車いすの平面図であり、図３は図１に示される電動車いすの正面図であり、図４は図１に示される電動車いすの背面図である。
電動車いす１０は、乗員１２が着座する座席（シート）１３と、乗員１２の足を載せるフロアステップ１４と、乗員１２が車いすを操舵するハンドル１５と、車体前方を覆うフロントカウル１６と、車体後方を覆うリヤカウル１７と、座席１３の側方下部に設けられ、座席１３の下部を囲うサイドカウル（囲い）１８，１８（一方不図示）と、車体前面に設けられ、前方を照らす前照灯（ヘッドライト）２１，２１と、フロントカウル１６上部に配置され、乗員１２が後方確認する左右のバックミラー２３，２４と、フロアステップ１４の下部に配置され、電力を蓄えるバッテリ２５と、座席１３の下部に配置され、バッテリ２５から電力の供給を受ける電動モータ２６と、車体の前方下部に回転自在且つ操舵自在に配置された前輪（車輪）２７，２７と、車体の後方下部に回転自在に配置され、電動モータ２６で駆動される後輪（車輪）２８，２８と、上端にハンドル１５が取付けられるとともに下端に前輪２７，２７が接続され、前輪２７，２７を操舵するためのステアリングシャフト２９と、ハンドル１５の中央に配置され、車いすの運転操作のための操作パネル３１と、フロントカウル１６内に配置され、ＧＰＳ（global positioning system）による位置検出機能を利用したナビゲーションシステム３２と、フロントカウル１６の上部中央に設けられ、運転情報やナビゲーション情報が表示される表示装置（メータ）３３とを主要構成とする車いすである。

さらに、電動車いす１０は、最高速度が６ｋｍ／ｈ（１．６７ｍ／ｓｅｃ）に制限され、車体寸法が高さ１０９ｃｍ、巾７０ｃｍ、全長１２０ｃｍ未満と規制された車いすであり、具体的には、高齢者等が移動手段として利用する電動車いすである。従って、道路横断時に別車両が接近しても、自ら退避することは難しく、被視認性を向上させることは非常に重要である。

座席（シート）１３は、車体垂直軸廻りに回転可能に車体に取付けることで、乗降の利便性を高めた回転シートであり、乗員１２の腰部を支持する座部（シートクッション）３４と、乗員１２の背中１２ａを支持する背当て部（シートバック）３５とからなる。

背当て部３５は、左右側方から前方に延出され乗員１２の側方を支えるステー部３６，３６と、上端前方に設けられ、乗員１２の背中（背面）１２ａを照らす照射手段（照明手段）３７と、上端後方に設けられ、進路変更や道路横断中であるときに点灯状態を変える後部灯火器（高位置テールランプ）３８と、背面に設けられ前照灯２１，２１のＯＮ時に同時点灯させるシート背面ランプ３９と、側方に設けられた左右のシート側方向指示器４１，４２と、左右側方に設けられ、周辺車両等の光を受けて反射する側部反射板４３，４３（一方不図示）とを備える。

後部灯火器３８は、一般歩行者や周辺車両に車いすが進路変更や道路横断中であることを知らせる警告手段である。
図２に示されるように、照射手段３７は、複数の発光体３７ａ〜３７ｇにて構成され、発光体３７ａ〜３７ｇは、照射の向きを変えたものであり、乗員１２の背中１２ａの全面を照らすように配置される。

前照灯２１，２１は、反射器付きの２灯ヘッドライトである。
フロアステップ１４は、左右側方に設けられ、前照灯２１，２１のＯＮ時に同時点灯させるサイドランプ４４，４４（一方不図示）と、座席１３の下部をサイドカウル１８，１８で囲われた手荷物スペース４５を有する。

フロントカウル１６は、前照灯２１，２１のＯＮ時に同時点灯させるフロントランプ４７と、前方に駐車車両などの障害物があることを検知する前部のソナー４８，４８とを備える。前部のソナー４８，４８は、車いす前方で見えない部分の障害物を検知する障害物検知手段である。

リヤカウル１７は、前照灯２１，２１のＯＮ時に同時点灯させるリヤランプ５３と、後方の障害物の存在を検知する後部のソナー４９，４９と、後輪２８，２８の上部を覆うリヤフェンダ５１，５１と、これらのリヤフェンダ５１，５１の後方に取付けられ、周辺車両等の光を受けて反射する後部反射板５２と、左右の後部方向指示器（後部ウインカ）５７，５８とを備える。後部のソナー４９，４９は、後方の障害物を検知する障害物検知手段である。

前輪２７，２７は、パンクレスタイヤを装備した車輪であり、一般歩行者や周辺車両に目立たせるための反射シール付きホイールキャップ５４，５４（一方の５４は不図示）と、ハンドル１５を操舵したときに前輪２７，２７に連れて回転可能な、独立したフロントフェンダ５５，５５とを備える。

フロントフェンダ５５，５５は、前輪２７，２７に連れて回転するので、乗員１２は着座したままの姿勢で前輪２７，２７の切れ角度を確認することができる。これにより、後進時の車いすの動きが解り易くすることができる。

後輪２８，２８は、一般歩行者や周辺車両に目立たせるための反射シール付きホイールキャップ５６，５６を備え、リヤカウル１７に一体的に形成されたリヤフェンダ５１，５１で上部が覆われる。なお、後輪２８，２８も、パンクレスタイヤを装備した車輪である。

ステアリングシャフト２９は、ハンドル１５側を車体の後方に傾斜させて回動自在に車体に取付けられる。すなわち、ステアリングシャフト２９の中心線Ｃ１は、ハンドル１５側（上端）を車体の後方に傾斜したものである。

図５は図１に示される電動車いすのハンドル及びバックミラーの平面図である。
ハンドル１５は、略水平に形成されたバーハンドルであり、バー状のハンドル本体（不図示）と、このハンドル本体の左右に設けられ、乗員１２が握る左右のハンドルグリップ６３，６４と、これらのハンドルグリップ６３，６４の端部に設けられ、進路変更や道路横断中であるときに点灯状態を変えるハンドル側灯火器６５，６６とから構成される。
ハンドル側灯火器６５，６６は、一般歩行者や周辺車両に車いすが進路変更や道路横断中であることを知らせる警告手段である。

左右のバックミラー２３，２４は、図３及び図５に示されたように、車体の正面視でハンドルグリップ６３，６４の全体を覆う位置に配置される。

さらに、左右のバックミラー２３，２４は、左右のミラーハウジング７１，７２と、左右のミラーハウジング７１，７２内方に設けられ、後方の状況を写し出す左右のミラー本体７３，７４と、左右のミラーハウジング７１，７２の内方下部に複数の発光体７５ａ〜７５ｆ，７６ａ〜７６ｆが略水平方向に配置され、後方の障害物の位置を表示する左右の位置表示ランプ７５，７６と、左右のミラーハウジング７１，７２外方に形成された左右の前部方向指示器（前部ウインカ）７７，７８（図３参照）と、左右のミラーハウジング７１，７２外方に形成され、進路変更や道路横断中であるときに点灯状態を変える左右のミラー側灯火器８１，８２（図３参照）とからなる。

左右の位置表示ランプ７５，７６は、乗員１２の可視可能範囲内に複数の発光体７５ａ〜７５ｆ，７６ａ〜７６ｆが略水平方向に配置され、車いすの後進時に後部ソナー４９，４９が車いす後方に障害物を検知した際に、この障害物の位置に応じて発光体７５ａ〜７５ｆ，７６ａ〜７６ｆの発光状態を変えるようにしたものである。
左右のミラー側灯火器８１，８２は、一般歩行者や周辺車両に車いすが進路変更や道路横断中であることを知らせる警告手段である。

操作パネル３１は、ハンドルグリップ６３，６４の前方に設けられた左右の走行レバー８５，８６と、バッテリ２５の電源をＯＮにするメインスイッチ（スイッチボタン）８７と、走行速度を設定する走行速度設定ノブ８８と、前進／後進の切換操作をする前進ボタン９１及び後進ボタン９２と、左右の前部方向指示器７７，７８、左右のシート側方向指示器４１，４２及び左右の後部方向指示器５７，５８を点灯させる左右の方向指示器点灯ボタン９３，９４と、ナビゲーションシステム３２の起動／解除するナビゲーションボタン９５と、緊急時に介助を要請するときに使用する緊急時コールボタン１０１とからなる。

左右の走行レバー８５，８６は、どちらのレバーを操作しても同一機能の操作が可能なレバーであり、握り込み停止機能付きのレバーであり、強く握り締めるとブレーキがかかる。
走行速度設定ノブ８８は、時速１〜６ｋｍを無段階に設定できるノブであり、時速４ｋｍ以上に設定された場合にはハンドル１５を操作した（切った）ときに自動減速機能が働く。

表示装置３３は、バッテリ２５の残量を表示するバッテリ残量表示部９６と、左右の前部方向指示器７７，７８、左右のシート側方向指示器４１，４２及び左右の後部方向指示器５７，５８の点灯（点滅）状態であることを表示する左右の方向指示器表示部９７，９８と、運転情報やナビゲーション情報が表示される液晶パネル９９とからなる。

図６は図１に示される電動車いすのブロック図である。
図６に示されるように、電動車いす１０（図１参照）では、先に説明したナビゲーションシステム３２の情報と、車いすの向きを検出する方位センサ１１２の情報と、先に説明したメインスイッチ８７の状態とがコントローラ１１４に入力される。
コントローラ１１４は、座席１３（図１参照）の後部灯火器３８、ハンドル１５のハンドル側灯火器６５，６６、バックミラー２３，２４のミラー側灯火器８１，８２の点灯状態を制御する。
また、ナビゲーションシステム３２には、地図情報１１６が入力される。

すなわち、コントローラ（制御手段）１１４は、ナビゲーションシステム３２の情報、方位センサ１１２の情報、メインスイッチ８７の情報が入力され、これらの情報から警告手段である後部灯火器３８、ハンドル側灯火器６５，６６、ミラー側灯火器８１，８２の点滅状態を制御するものであり、車いすの横断状態を検知する横断状態検知手段（横断状態判断手段）１１５を備える。ここで、車いすの横断状態は、後述するように、車いすの進路変更及び交差点横断などの総称を意味する。

横断状態検知手段（横断状態判断手段）１１５は、ナビゲーションシステム３２で道路の状況を把握し、方位センサ１１２で道路に対する角度（方位）を検知して、例えば、車いすが歩道のない道路で道路に対する車いすの角度は所定の角度を超えたか、車いすが歩道のある道路で道路に対する車いすの角度は所定の角度を超えたか、若しくは、車いすは交差点を走行中かどうか検知（判断）する手段である。
横断状態検知手段１１５が上記の判断を下したときに、コントローラ１１４で警告手段である後部灯火器３８、ハンドル側灯火器６５，６６及びミラー側灯火器８１，８２の点滅状態を変化させる。

図７は図１に示される電動車いすのフロー図である。なお、ＳＴ××はステップ番号を示す（符号は図１〜図６参照）。
ＳＴ０１：メインスイッチ８７をＯＮする。同時に夜間の場合は、前照灯２１，２１及び後部灯火器３８のライト類のスイッチをＯＮにする。
ＳＴ０２：ナビゲーション情報を入力する。
ＳＴ０３：車いす方位情報を入力する。

ＳＴ０４：ナビゲーションシステム３２で車いすが歩道のない道路を走行中であることを検知したか、且つ方位センサ１１２が道路に対して３０°の角度を超える角度を検知したか判断する。ＹＥＳの場合はＳＴ０７の横断点灯モードに移行する。横断点灯モードとは、後部灯火器３８、ハンドル側灯火器６５，６６、ミラー側灯火器８１，８２を後述するように速い点滅状態にすることをいう。ＮＯの場合はＳＴ０５に進む。

ＳＴ０５：ナビゲーションシステム３２で車いすが歩道のある道路を走行中であることを検知したか、且つ方位センサ１１２が道路に対して６０°の角度を超える角度を検知したか判断する。ＹＥＳの場合はＳＴ０７の横断点灯モードに移行する。ＮＯの場合はＳＴ０６に進む。

ＳＴ０６：ナビゲーションシステム３２で車いすが交差点を走行中かどうかを検知したか判断する。ＹＥＳの場合はＳＴ０７の横断点灯モードに移行する。ＮＯの場合はＳＴ０２に戻る。
ＳＴ０７：先に説明した横断点灯モードである。

図８（ａ），（ｂ）は図１に示される電動車いすの点灯点滅状態の一例を示すグラフである。横軸は時間、縦軸は灯火器のＯＮ−ＯＦＦを示す。
（ａ）において、通常走行時の点灯状態を示し、日中の走行では、後部灯火器３８は消灯状態のまま走行し、ハンドル側灯火器６５，６６及びミラー側灯火器８１，８２は、５ｓｅｃ毎に点灯／消灯を繰り返す点滅状態で走行する。詳細には、１ｓｅｃ毎に０．２ｓｅｃの点灯を繰り返す点滅状態である。
夜間の走行では、後部灯火器３８は点灯状態のまま走行し、ハンドル側灯火器６５，６６及びミラー側灯火器８１，８２は、５ｓｅｃ毎に点灯／消灯を繰り返す点滅状態で走行する。詳細には、１ｓｅｃ毎に０．２ｓｅｃの点灯を繰り返す点滅状態である。

（ｂ）において、横断点灯モードの点灯状態を示し、日中・夜間の走行とも、後部灯火器３８、ハンドル側灯火器６５，６６及びミラー側灯火器８１，８２は、０．５ｓｅｃ毎に０．１ｓｅｃの点灯、０．１ｓｅｃの消灯、０．１ｓｅｃの点灯、０．２ｓｅｃの消灯を繰り返す点滅状態に移行し、一般歩行者や周辺車両に電動車いす１０が走行中であることに注意を促す。

図９（ａ）〜（ｃ）は図１に示される電動車いすの走行する道路による制御の違いを示す比較検討図である。
（ａ）において、電動車いす１０が歩道のない道路１２１を走行中の場合を示し、歩道のない道路１２１では、電動車いす１０がわずかに方向を変えただけでも一般歩行者や周辺車両との干渉が考えられる。従って、方位センサ１１２（図６参照）が道路に対して３０°の角度を超える角度を検知した場合に、横断点灯モードに移行するようにした。

（ｂ）において、電動車いす１０が歩道のある道路１２２を走行中の場合を示し、電動車いす１０が方向を変え歩道１２３から車道１２４に出てしまうまでは時間がある。従って、方位センサ１１２（図６参照）が道路に対して６０°の角度を超える角度を検知した場合に、横断点灯モードに移行するようにした。

（ｃ）において、電動車いす１０が交差点１２５を走行中の場合にも、横断点灯モードに移行するようにした。これは、道路横断時に周辺車両が接近しても、自ら退避することは難しく、被視認性を向上させる必要があるためである。

図１０（ａ），（ｂ）は図１に示される電動車いすの点灯点滅状態を示す作用説明図である。
（ａ）において、通常走行時の灯火器の点灯状態を示し、日中の走行では、後部灯火器３８は消灯状態のまま走行し、ハンドル側灯火器６５，６６（図３参照）及びミラー側灯火器８１，８２は、点滅状態で走行する。夜間の走行では、後部灯火器３８は点灯状態のまま走行し、ハンドル側灯火器６５，６６及びミラー側灯火器８１，８２は、図８に示されたように、ゆっくりした点滅状態で走行する。

（ｂ）において、横断点灯モードの点灯状態を示し、日中・夜間の走行とも、後部灯火器３８、ハンドル側灯火器６５，６６（図３参照）及びミラー側灯火器８１，８２は、図８に示されたように、速い点滅状態に変化する。

図１に示されたように、電動車いす１０は、バッテリ２５に蓄えられた電力を電動モータ２６に供給し、この電動モータ２６の駆動力を車輪に伝えて走行する。例えば、電動車いす１０にナビゲーションシステム３２と方位センサ１１２とを備え、ＧＰＳ（global positioning system）から得られる道路情報や位置情報と、車いすの進路情報（向き）とから、車いすの進路変更や横断状態を検知し、車いすに進路変更や道路横断中であることを乗員１２及び／又は周辺車両に知らせる（警告する）ようにしたものである。なお、同時に乗員１２も知ることができる。

すなわち、電動車いす１０は、車いすの進路変更や横断状態を検知する横断状態検知手段と、乗員１２及び／又は周辺車両に進路変更や道路横断中であることを知らせる警告手段３８，６５，６６，８１，８２とを備えることで、進路変更や道路横断時に自動で警告手段３８，６５，６６，８１，８２を稼働させ、電動車いす１０が進路変更や道路横断中であることを一般歩行者や周辺車両に知らせ、注意を促すことができる。
なお、警告手段３８，６５，６６，８１，８２は、乗員１２が自らも進路変更や道路横断中であることを認識できる手段でもある。

警告手段である後部灯火器３８、ハンドル側灯火器６５，６６及びミラー側灯火器８１，８２が、車いすの灯火器類の点灯状態を変えるものであるので、例えば、周辺車両のヘッドライト等により照らされて反射する反射板などに比べ、灯火器類はＬＥＤ等の自発光体にて構成されているため被視認性はよい。この結果、一般歩行者や周辺車両からの見やすさを向上させることができる。

尚、本発明に係る電動車いす１０は、図１に示すように、ナビゲーションシステム３２は、フロントカウル１６内に配置されたが、配置場所は任意である。また、ナビゲーションシステムは、携帯電話等のナビゲーション情報を利用するものであってもよい。さらに、地図情報（マッピング）は、電動車いすに単独で備えてもよい。

本発明に係る電動車いすは、図１に示すように、電動モータ２６の駆動力を後輪２８，２８に伝えて走行する車いすであったが、前輪に伝え走行するようにしたものでもよい。

本発明に係る電動車いすは、高齢者等が利用する歩行補助具に好適である。

本発明に係る電動車いすの側面図である。 図１に示される電動車いすの平面図である。 図１に示される電動車いすの正面図である。 図１に示される電動車いすの背面図である。 図１に示される電動車いすのハンドル及びバックミラーの平面図である。 図１に示される電動車いすのブロック図である。 図１に示される電動車いすのフロー図である。 図１に示される電動車いすの点灯点滅状態の一例を示すグラフである。 図１に示される電動車いすの走行する道路による制御の違いを示す比較検討図である。 図１に示される電動車いすの点灯点滅状態を示す作用説明図である。

１０…電動車いす、２５…バッテリ、２６…電動モータ、２７，２８…車輪（前輪／後輪）、３８…警告手段（後部灯火器）、６５，６６…警告手段（左右のハンドル側灯火器）、８１，８２…警告手段（左右のミラー側灯火器）、１１５…横断状態検知手段。

Claims (2)

1. バッテリに蓄えられた電力を電動モータに供給し、この電動モータの駆動力を車輪に伝えて走行する電動車いすにおいて、
   この電動車いすは、ナビゲーションシステムで道路の状況を把握し、方位センサで道路に対する角度を検知して車いすの進路変更や横断状態を検知する横断状態検知手段と、乗員及び／又は周辺車両に進路変更や道路横断中であることを知らせる警告手段とを備えたことを特徴とする電動車いす。
2. 前記警告手段は、前記車いすの灯火器類の点灯状態を変えるものであることを特徴とする請求項１記載の電動車いす。

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