JPH03169201A - 電動車椅子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電動車椅子に係り、特に急激な減速の場合に後
方に報知する電動車椅子に関する。

〔従来の技術〕

電動車椅子は安全性確保のため、通常６ｋｍ／ｈ程度の
低速走行を行うとともに、日本工業規格（ＪＩＳ）によ
り、平坦路で１．５ｍ以内、１０’の下り坂で３ｍ以内
の制動距離が要求される。

かかる電動車椅子では低速走行用であること、および操
作の簡略化のため、一般車両のようなプレーキペタルは
なく、アクセルをオフ（ニュートラル）にすることで、
電磁ブレーキが作動し、上述した制動距離で停止するよ
うになされている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、上記電動車椅子は上述したように比較的短距
離で制動可能であり、特に、急激な減速の場合、上記電
動車椅子の後方を走行している人、自転車あるいは車両
等が追突する虞れがある。

この対策として、減速の際に後方にランプ、ブザー等で
常に報知することが考えられるが、急激な減速以外の場
合にも後方に一律に報知するようにすると、上述した危
険性に対する応答性が鈍り、返って安全性が低下する場
合が生じる。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、急激な減
速に対して、その旨を報知する電動車椅子を提供するこ
とを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明は、アクセルを操作
することにより加速、減速される電動車椅子において、
減速方向へのアクセル操作の変化量を検出する変化量検
出手段と、上記変化量が予め定めた値以上であることを
検出する比較手段と、報知手段とを備え、上記比較手段
から検出信号が送出されたとき、上記報知手段により少
なくとも後方への報知を行うようにしたものである。

〔作用〕

上記構或の電動車椅子によれば、アクセルが操作されて
減速され、この減速方向への変化量が予め定めた値以上
の急激な減速のとき、急激な減速であることが少なくと
も後方へ報知される。

〔実施例〕

第１図は本発明に係る電動車椅子の一実施例の外観斜視
図を示している。なお、電動車椅子としては車輪が３個
のものと４個のものがあるが、説明の便宜上、３個のも
のを示す。

電動車椅子１は操作部２、座席３および車体部４からな
る。電動車椅子上の進路変更はハンドル５の操作により
前輪６を操舵して行う。また、車体部４内には駆動モー
タ（第４図）が備えられており、これにより後輪７の回
転駆動が行なわれて電動車椅子１を前進あるいは後進さ
せるようになされている。操作部２の前部には夜間走行
用の前照灯８が設けられ、電動車椅子↓の前方を照明す
るようになされている。

次に、操作部２の各部の構成について第２図（ａ），（
ｂ）を用いて説明する。第２図（ａ）は操作部２の平面
図を示し、第２図（ｂ）は操作部のアクセルの断面図を
示している。

キースイッチ１ｔはキーＫを差し込まれてオン、オフ操
作されることにより電源をオン、オフするものである。

そして、キースイッチ１１がオンすると、本電動車椅子
１は走行可能状態になり、方、キースイッチ１１がオフ
になると、バツテリ２２（第３図および第４図）へ充電
可能状態になる。アクセルエ２は前進あるいは後進の切
換、および速度調整を行うためのものである。そして、
アクセル１２を前進側（第２図（ｂ）中、右側）に倒す
と、本電動車椅子１がその傾きに応じた速度で前進し、
アクセルｌ２を後進側（第２図（ｂ）中、左側）に倒す
と後進する。また、アクセルエ２をニュートラル（第２
図（ｂ）の真上方向）に戻すと、電動車椅子１は停止す
る。

最高速設定スイッチェ３は最高速度を高速（例えば６．
　　Ｏｋｍ／ｈ）　、中速（例えば４．５ｋｍ／ｈ）あ
るいは低速（例えば２．　　０ｋｍ／ｈ）のいずれかに
設定するためのものである。なお、後進時は安全上、例
えば２．０ｋｍ／ｈの一定速度に固定されている。

ライトスイッチｌ４は押される毎に前照灯８を点灯、消
灯させるものである。ブザースイッチ１５は押されてい
る間、ブザー（図示せず）を鳴らすとともに、後進時に
は所定の周期でブザーを鳴らすものである。

バッテリ表示灯１６はバッテリ２２の残量を表ホするも
のである。最高速度表示灯１７は上記最高速度設定スイ
ッチ１３により設定された最高速度を表示するものであ
る。後進表示灯１８はアクセル１２の操作が後進側に設
定されていることを５ 表示するものである。

次に、本電動車椅子１の制御系の構或について第３図お
よび第４図を用いて説明する。第３図は本電動車椅子の
ブロック構或図を示し、第４図はより詳細な回路図を示
している。なお、図中、第１図および第２図（ａ），（
ｂ）と同一符号が付されたものは同一機能を果たすもの
である。

アクセル１２はその操作に連動するアクセルボリューム
１２１（第４図）を有し、このアクセルボリューム１２
１はアクセル↓２の操作量に応じた電圧を制御回路２４
に出力するようになされている。電源リレー２工はキー
スイッチ１ｌがオンされると、その接点をオンしてバッ
テリ２２からの出力電圧を電源回路２３に供給するもの
である。

電源回路２３は、第４図に示すように、電源ＩＣ２３１
等からなり、ダイオードＤ１を通して入力されたバッテ
リ２２からの出力電圧を定電圧化して制御回路２４に供
給するものである。

制御回路２４は、第４図に示すように、マイクロコンピ
ュータ（以下、マイコンという）２４１６ 等からなり、電動車椅子１の各部の制御を行うものであ
る。充電回路２５はキースイッチ１１がオフのときに商
用電源２６が接続されると、バッテリ２２へ充電を行う
ものである。

ここで、キースイッチ１１．のオフ時の充電回路２５の
動作について第４図を用いて説明する。

すなわち、キースイッチェ１がオフにされると、電源リ
レー２１がオフになり、バッテリ２２からマイコン２４
１の電源端子への電圧供給が停止される。この後、商用
電源２６が接続されると、商用電源２６からのＡＣＩＯ
ＯＶがトランスＴで降圧された後、ダイオードブリッジ
２５↓で整流される。この整流電圧はダイオードＤ２を
通して電源回路２３に入力され、この電源回路２３で定
電圧化されてマイコン２４１の電源端子に人力され、マ
イコン２４１の動作が開始する。

一方、上記電源リレー２｛のオフによりマイコン２４１
８のキー検出端子はローレベルになる。このため、マイ
コン２４１は充電を開始すべく、充電出力端子からタイ
ミング信号を出力してトランジスタＱエを所定のタイミ
ングでオン、オフする。

すると、フォトカプラ２５２がオン、オフされ、サイリ
スタ２５３がオン、オフされる。このサイリスタ２５３
のオン、オフのタイミングで商用電源２６からの電流が
サイリスタ２５３を通してバッテリ２２に供給され、バ
ッテリ２２が充電される。一方、バッテリ２２の端子間
電圧はマイコン２４１のバッテリ電圧入力端子に人力さ
れ、バッテリ２２の端子間電圧が所定の電圧に達すると
、マイコン２４１は満充電と判断して上記トランジスタ
Ｑ１をオフにしてバッテリ２２への充電を完了させる。

電磁ブレーキ駆動回路２６は停車時およびキースイッチ
１１のオフ時に電動車椅子１を静止させる電磁ブレーキ
２７を作動するものである。すなわち、停車時およびキ
ースイッチ１工のオフ時にマイコン２４１の電磁ブレー
キ出力端子（第４図）からハイ信号が出力され、トラン
ジスタＱ２がオンして電磁ブレーキ２７が作動する。

モータ駆動回路２８はアクセル１２等の操作に応じてモ
ータ２９を制御して車速の制御や、前後進の制御を行う
ものである。すなわち、第４図に示すように、モータド
ライブ回路２８１はマイコン２４１−のＰＷＭ出力端子
からのパルス出力に応じて前進ドライブＦＥＴ２８２あ
るいは後進ドライブＦＥＴ２８３をオン、オフ駆動し、
モータ２９を所望の速度で正転あるいは逆転するように
なされている。なお、上記ＰＷＭ出力端子からはアクセ
ル１，２の操作量に応じたデューティのパルスが出力さ
れる。

モータ２９は減速機およびデファレンシャルギア等を備
えた動力伝達機構部３０を通して後輪６を回転駆動する
ものである。タコジェネレータ３１はホールＩＣ等から
なり、モータ２９の回転軸に取り付けられた磁石（図示
せず）を用いてモタ２９の回転速度を検出するものであ
る。そして、マイコン２４↓は上記検出された回転速度
から車速を演算してアクセル１２の操作量に応じた車速
に制御すべく、ＰＷＭ出力端子からの出力パルスのデュ
ーティを増減制御する。このフィードバッ９ ク制御により上り坂や下り坂でも一定の車速で走行する
ことができる。

診断回路３２は走行中のモータロツク等による過電流か
らＦＥＴ２８２，２８３およびモータ２９を保護するた
めのものである。すなわち、第４図に示すように、電流
検出抵抗３２１はモータ２９に流れる電流を検出するた
めのもので、モータ２９に流れる電流に比例した端子間
電圧を発生するようになされている。この電流検出抵抗
３２１の端子間電圧はマイコン２４１の電流検出端子に
入力され、該端子間電圧が所定電圧以上になると、マイ
コン２４１はＰＷＭ出力端子からのパルス出力を停止し
、ＦＥＴ２８２，２８３をオフにする。

従って、ＦＥＴ２８２，２８３およびモータ２９へ流れ
る電流が遮断され、過電流から保護される。

また、サーミスタ３２２（第４図）はＦＥＴ２８２，２
８３の放熱板（図示せず）に密着して取り付けられてお
り、過電流等によりＦＥＴ２８２，２８３の温度が上昇
すると、サーミスタ３２２の抵抗値が低くなってコンパ
レータ３２４の入力電１０ 圧が上昇する。そして、この電圧が所定電圧よりも高く
なると、コンパレータ３２４からハイ信号がマイコン２
４１の高温検出端子に入力され、マイコン２４１は上記
コンパレータ３２４からのハイ信号を受けてＰＷＭ出カ
端子からのパルス出カを停止し、ＦＥＴ２８２，２８３
をオフにする。

従って、ＦＥＴ２８２，２８３およびモータ２９へ流れ
る電流が遮断される。

ブレーキランプ３４は電動車椅子工の後部適所（図示せ
ず）に設けられたもので、マイコン２４１のブレーキラ
ンプ出力端子からのハイ信号によりトランジスタＱ４，
Ｑ５がオンすると点灯する。

なお、表示部３３はバッテリ表示灯↓６および最高速度
表示灯１７を点灯させるものである。

次に、電動車椅子１の走行動作について第４図を用いて
説明する。

アクセル１２を前進側（第２図（ｂ）中、右側）に倒す
と、マイコン２４１の前後進切換出カ端子からのロー信
号がモータドライブ回路２８１に入力される。そして、
アクセル１２の操作量に応じ１１ たデューティのパルスがモータドライブ回路２８上から
出力され、前進ドライブＦＥＴ２８２が駆動される。ま
た、上記前後進切換出力端子からのロー信号によりトラ
ンジスタＱ３がオフになり、リレー２８４がオフになる
。従って、リレー２８４の接点が前進側に接続されたま
まになり、バッテリ２２からの電流がリレー２８４の接
点の前進側、モータ２９、前進ドライブＦＥＴ２８２お
よび電流検出抵抗３２１を流れ、モータ２９を正転させ
る。そして、モータ２９の回転力が動力伝達機構部３０
を通して後輪６に伝達され、電動車椅子上が前進する。

一方、アクセル１２を後進側（第２図（ｂ）中、左側）
に倒すと、前記前後進切換出力端子からのハイ信号がモ
ータドライブ回路２８１に入力され、後進ドライブＦＥ
Ｔ２８３が駆動される。更にトランジスタＱ３がオンし
、リレー２８４がオンしてリレー２８４の接点が後進側
に接続される。従って、バッテリ２２からの電流が後進
ドライブＦＥＴ２８３、モータ２９、リレー２８４の接
点の１２ 後進側および電流検出抵抗３２１を流れ、モータ２９を
逆回転させる。この回転力が動力伝達機構部３０を通し
て後輪６に伝達され、電動車椅子１が後進する。

また、アクセル１２をニュートラル（第２図（ｂ）の真
上方向）にすると、モータドライブ回路２８１はマイコ
ン２４１の電磁ブレーキ出力端子からのハイ信号により
走行モードから停止モドに変更すべく、ＦＥＴ２８２，
２８３をそれぞれオフにする。従って、モータ２９が停
止する。

一方、上記電磁ブレーキ出力端子からのハイ信号により
電磁ブレーキ２７が作動する。この結果、電動車椅子１
は制動されて停止する。

次に、本発明に係るブレーキランプ３４の動作について
第５図のフローチャートを用いて説明する。このフロー
チャートは上述した走行動作等の基本動作のルーチン内
で行なわれるものである。

また、第５図のフローチャートのループは、例えば５０
ｍｓで繰り返し、実行されるようになされている。なお
、設定値Ａは急激な減速に対応する値１３ ？設定されている。

まず、ステップＳ１で前回のループで読み込まれたアク
セルボリューム１２１の電圧ＶＡを記憶値ＶＢとして更
新的に記憶し、ステップＳ２で現在のアクセルボリュー
ム１２１の電圧ＶＡを入力する。続いて、ス・テップＳ
３で上記記憶値ＶＢが前進状態の電圧に対応し、上記電
圧ＶＡがニュートラル状態の電圧に対応しているかどう
か、すなわち、前進からニュートラル（停止）に変更さ
れているかどうかが判断される。

そして、ニュートラルに変更されていると（ステップＳ
３でＹＥＳ）、ステップＳ６に移行し、ブレーキランプ
３４が点灯される。この後、ステップＳ■に戻ってアク
セルボリューム１２１の電圧ＶＡを記憶値ＶＢとして更
新的に記憶する。

一方、ニュートラルに変更されていなければ（ステップ
Ｓ３でＮＯ）、ステップＳ４で上記記憶値ＶＢおよび電
圧ＶＡが前進状態の電圧に対応しているかどうか、すな
わち、前回および今回のループが共に前進状態であるか
どうかが判断され工４ る。そして、前進状態であれば（ステップＳ４でＹＥＳ
）、ステップＳ５に移行する。

ステップＳ５では上記記憶値ＶＢと電圧ＶＡの差が求め
られ、この差が設定値Ａ以上、すなわち、急激な減速で
あれば（ステップＳ５でＹＥＳ）、ブレーキランプ３４
が点灯され（ステップＳｓ）、この後、ステップＳエに
戻ってステップＳエ以降の処理が繰り返される。

一方、ステップＳ４で前進状態でなければ（ステップＳ
４でＮＯ）、あるいはステップＳ５で差が設定値Ａ以下
であれば（ステップＳ５でＮｏ）、ステップＳ７でブレ
ーキランプ３４は消灯状態に維持される。この後、ステ
ップＳ１に戻りステップＳ１以降の処理が繰り返される
。

すなわち、上記フローチャートは前進状態で急激な減速
した場合と、停止する場合にブレーキランプ３４を点灯
するようになされている。この結果、通常の減速では点
灯しないことになる。

なお、ブレーキランプ３４の点灯はタイマ手段等により
一旦点灯すると所定時間点灯を継続する↑５ ようにしてもよい。また、ブレーキランプ３４に代えて
、あるいはブレーキランプ３４の点灯とともに、例えば
ブザーを鳴らすようにしてもよい。

〔発明の効果〕

本発明は、前進状態での急激な減速の場合に、その旨を
後続する人、自転車あるいは車両等に報知するので、車
両等の危険性に対する応答性を維持させることができ、
電動車椅子の安全走行を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る電動車椅子の一実施例の外観斜視
図、第２図（ａ）は本電動車椅子の操作部の平面図、第
２図（ｂ）は操作部のアクセルを示す第２図（ａ）のｎ
−ｎ断面図、第３図は本電動車椅子のブロック構成図、
第４図は本電動車椅子のより詳細な回路図、第５図は本
発明に係るブレーキランプの動作を示すフローチャート
である。 １・・・電動車椅子、２・・・操作部、３・・・座席、
４・・・車体部、５・・・ハンドル、７・・・後輪、１
２・・・アクセル、２４・・・制御回路、２６・・・電
磁ブレーキ駆動回１６ 路、２７・・・電磁ブレーキ、２８・・・モータ駆動回
路、２９・・・モータ、３４・・・ブレーキランプ、ｌ
２１・・・アクセルボリューム、２４工・・・マイクロ
コンピュータ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、アクセルを操作することにより加速、減速される電
   動車椅子において、減速方向へのアクセル操作の変化量
   を検出する変化量検出手段と、上記変化量が予め定めた
   値以上であることを検出する比較手段と、報知手段とを
   備え、上記比較手段から検出信号が送出されたとき、上
   記報知手段により少なくとも後方への報知を行うように
   したことを特徴とする電動車椅子。