JP2000042046A - 電動車椅子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】搭乗者の頭部又は好む位置を自転動作の回転中
心として入力器により設定可能にし、機械的な変更を必
要とせずに回転中心を変更できる電動車椅子を提供す
る。 【解決手段】車輪を電動機で駆動する電動車椅子におい
て、電動車椅子の自転動作の回転中心を設定する入力器
を有し、その入力器の設定値と操作ハンドルの指令値を
用いて車輪を駆動する電動機を制御する。設定された自
転動作の回転中心が電動車椅子の車体からはみ出す値を
とる場合は、回転中心を初期設定値とする。また、操作
ハンドルによる回転速度の指令値から電動車椅子の回転
速度指令を求めるときに使用される比例定数を、回転中
心の設定値に応じて変更する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、搭乗者の操縦する
方向に移動するよう車輪を電動機にて駆動する電動車椅
子に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、電動車椅子の自転動作は、電動機
で駆動される２輪の回転方向を逆方向とすることにより
行われていた。その場合の自転動作の回転中心は、搭乗
者の位置に関係なく、車椅子の構造で決まる一定の位置
であった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来例の場合、車椅子
の自転動作の回転中心は搭乗者の位置に関係なく一定で
あり、搭乗者の頭部が回転中心から離れる場合は、自転
動作で動きを感じてしまい、その場での回転として自覚
しにくいという問題があった。そこで本発明は、搭乗者
の頭部又は好む位置を自転動作の回転中心として入力器
により設定可能にし、機械的な変更を必要とせずに回転
中心を変更できる電動車椅子を提供しようとするもので
ある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記の
課題を解決するために、車輪を電動機で駆動する電動車
椅子において、電動車椅子の自転動作の回転中心を設定
する入力器を有し、その入力器の設定値と操作ハンドル
の指令値を用いて車輪を駆動する電動機を制御すること
を特徴とするものである。ここで、設定された自転動作
の回転中心が電動車椅子の車体からはみ出す値をとる場
合には、回転中心を初期設定値に戻すことが好ましい。
また、操作ハンドルによる回転速度の指令値から電動車
椅子の回転速度指令を求めるときに使用される比例定数
は、回転中心の設定値に応じて変更することが好まし
い。

【０００５】電動車椅子の自転動作の回転中心を設定す
る入力器としては、例えば、座面の位置を検出するセン
サを設けて、このセンサの出力信号から座面上の搭乗者
の中心位置を判断して回転中心の設定値として使用すれ
ば良い。この場合、座面を椅子の本体に固定するための
座面固定部材と、この座面固定部材の動きに連動して開
閉されるスイッチとを備え、座面固定部材により座面を
椅子の本体に固定したときに前記スイッチからの信号に
より回転中心の設定値を入力することが好ましい。

【０００６】また、入力器の他の構成例として、搭乗者
を乗せた状態の電動車椅子の重心を測定する手段と、測
定された重心から搭乗者の重心を推定する手段とを備
え、推定された搭乗者の重心を回転中心の設定値として
も良い。この場合、搭乗者を乗せた状態の電動車椅子の
重心を測定する手段は、電動車椅子の複数の車輪のそれ
ぞれに作用する垂直抗力を測定する複数のセンサと、各
センサの出力信号を加減算することにより電動車椅子の
重心を算出する手段とから構成すれば良い。

【０００７】また、入力器の別の構成例として、車椅子
の本体と座面の間に分散して配置された複数個の荷重セ
ンサと、この荷重センサにより測定された搭乗時の座面
の荷重分布から搭乗者の重心を計算する手段とを備え、
計算された搭乗者の重心を回転中心の設定値としても良
い。

【０００８】さらに、車椅子は背もたれ部を傾動させる
リクライニング機構を有すると共に、リクライニングの
角度を測定する手段を備え、この角度の測定値に応じて
電動車椅子の回転中心の設定値を重心位置からオフセッ
トさせると良い。そのほか、操作ハンドルを入力器とし
て兼用しても良い。

【０００９】

【発明の実施の形態】（実施例１）請求項１に係る電動
車椅子の一実施例を図１に示す。図示された実施例の電
動車椅子は、車体の下面に４個の車輪１〜４を持つ。そ
の各車輪は、図２の実線に示すように、モータにより駆
動される方向に転がることができ、かつ、その直角方向
（破線で示す方向）に自由に転がることができるもので
ある。各車輪の回転速度を変化させることで、車椅子の
移動方向及び移動速度を変化させることができる。

【００１０】図１に示す電動車椅子は、搭乗者が前後左
右及び回転方向の操縦を行うための操作ハンドル６（ジ
ョイスティック）を有し、この操作ハンドル６の操作を
検知することにより移動方向と移動速度の指令を受け取
る。また、自転動作の回転中心を設定する入力器として
座面位置検出センサ５を有しており、このセンサ５によ
り検出された座面位置から搭乗者の中心を判断し、回転
中心位置変更のためのデータを作成する。求められた移
動方向、速度、回転中心のデータから各モータへの指令
値を計算し、モータドライバーに指令値を出力し、電動
車椅子が駆動される。以上の動作を図１のブロック５１
〜５３、６１〜６４に示した。

【００１１】本実施例におけるデータの流れを図３に示
す。電動車椅子の操作ハンドル（ジョイスティック）に
よる前後方向の速度指令Ｘｒｅｆ、左右方向の速度指令
Ｙｒｅｆ、回転速度指令Ｚｒｅｆと、回転中心のデータ
（ｘｃ，ｙｃ）から、車輪の駆動速度を計算するための
電動車椅子の前後方向の速度指令Ｘｖ、左右方向の速度
指令Ｙｖ、回転速度指令Ｚｖは、次式で計算される。

【００１２】Ｘｖ＝ｋｘ×Ｘｒｅｆ一Ｚｖ×ｙｃ Ｙｖ＝ｋｙ×Ｙｒｅｆ―Ｚｖ×ｘｃ Ｚｖ＝ｋｚ×Ｚｒｅｆ ｋｘ，ｋｙ，ｋｚ: 定数 この速度指令Ｘｖ，Ｙｖ，Ｚｖから、各車輪の速度（Ｖ
１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４）を求めるには、図４に示すよう
に、２Ｌ: 車輪の対角線上の距離、ψ: リンク方向、
φ: 運動方向として、次式で計算する。

【００１３】

【数１】

【００１４】本実施例では、ψ＝９０度、φ＝４５度と
しているので、上式は次式のように簡略化して表せる。

【００１５】

【数２】

【００１６】このように、ジョイスティックによる指令
値（前後方向の速度指令Ｘｒｅｆ、左右方向の速度指令
Ｙｒｅｆ、回転速度指令Ｚｒｅｆ）と、入力器で設定さ
れた回転中心のデータ（ｘｃ，ｙｃ）とから、電動車椅
子の前後方向の速度指令Ｘｖ、左右方向の速度指令Ｙ
ｖ、回転速度指令Ｚｖ及び４個の車輪の速度（Ｖ１，Ｖ
２，Ｖ３，Ｖ４）を求めて、各車輪がその速度となるよ
うモータを制御するものである。

【００１７】なお、本実施例では、回転中心のデータ
（ｘｃ，ｙｃ）を設定するための入力器として、座面位
置検出センサを例示したが、図３のブロック図に示すよ
うに、座面の位置を検出するセンサの値（ｘｐ，ｙｐ）
から搭乗者の頭の位置を設定した値（ｘｏ，ｙｏ）を補
正して回転中心を判断した値（ｘｃ，ｙｃ）を求めるこ
とが好ましい。求められたデータ（ｘｃ，ｙｃ）は、設
定値として記憶しておけば、搭乗者が車椅子を利用する
たびに設定し直す必要はない。

【００１８】また、図５及び図６に示すように、設定し
た回転中心のデータ（ｘｃ，ｙｃ）を初期設定値に戻す
クリアスイッチを設ければ、搭乗者が替わった場合な
ど、前の利用者の設定値（ｘｃ１，ｙｃ１）からではな
く、基準位置（ｘｃ０，ｘｃ０）から設定を開始でき
る。これにより、設定のリトライを容易にすることがで
きる。

【００１９】車輪は実施例では４個であるが、これに限
定されるものではなく、３個以上であれば同じ原理で本
発明を実施できる。

【００２０】（実施例２）図７は請求項２の発明の説明
図である。請求項２の発明によれば、回転中心の設定値
が電動車椅子の車体からはみ出す値をとる場合は、回転
中心は初期設定値とするものである。図７において、Ｒ
０は回転中心の初期設定値であり、Ｒ１〜Ｒ４は回転中
心の再設定値である。また、Ｘ１，Ｙ１は車体の大きさ
を車体の中心からの距離で表している。Ｒ１（ｘｃ１，
ｙｃ１）の場合には、｜ｘｃ１｜≦Ｘ１，｜ｙｃ１｜≦
Ｙ１であるので、 Ｘｖ＝ｋｘ×Ｘｒｅｆ−Ｚｖ×ｙｃ１ Ｙｖ＝ｋｙ×Ｙｒｅｆ−Ｚｖ×ｘｃ１ Ｚｖ＝ｋｚ×Ｚｒｅｆ ｋｘ，ｋｙ，ｋｚ: 定数 とする。一方、Ｒ２（ｘｃ２，ｙｃ２）の場合、｜ｘｃ
２｜≦Ｘ１，｜ｙｃ２｜＞Ｙ１であり、Ｒ３（ｘｃ３，
ｙｃ３）の場合、｜ｘｃ３｜＞Ｘ１，｜ｙｃ３｜≦Ｙ１
であり、Ｒ４（ｘｃ４，ｙｃ４）の場合、｜ｘｃ４｜＞
Ｘ１，｜ｙｃ４｜＞Ｙ１であるから、 Ｘｖ＝ｋｘ×Ｘｒｅｆ−Ｚｖ×ｙｃ０ Ｙｖ＝ｋｙ×Ｙｒｅｆ−Ｚｖ×ｘｃ０ Ｚｖ＝ｋｚ×Ｚｒｅｆ ｋｘ，ｋｙ，ｋｚ: 定数 とする。すなわち、自転動作で回転中心がＲ２，Ｒ３，
Ｒ４のように車体（車椅子の設置面積）からはみ出すと
回転半径が大きくなり、自転動作の感覚と合わなくなる
ため、車体からはみ出す設定をしてもその設定を受け付
けなくする。これにより、回転中心が車体からはみ出る
ことを防ぎ、自転指令の回転半径が大きくなることを防
ぐことができる。

【００２１】（実施例３）図８は請求項３の発明の説明
図である。請求項３の発明によれば、操作ハンドルによ
る回転速度の指令値Ｚｒｅｆから電動車椅子の回転速度
指令Ｚｖを求めるときに使用される比例定数ｋｚを、回
転中心の設定値（ｘｃ１，ｙｃ１）に応じて変更するこ
とを特徴とするものである。これにより、回転中心が車
体から離れているときに、自転の回転速度が増加するこ
とを防ぐことができる。

【００２２】すなわち、回転中心が車体の中心から離れ
ると、車体の速度指令Ｘｖ、Ｙｖが増加するため、車椅
子の速度が大きくなる。そこで、回転中心の設定値（ｘ
ｃ１，ｙｃ１）により回転速度Ｚｖのゲインｋｚを変更
して、回転中心の設定値が大きくなっても車椅子の速度
が大きくならないようにする。

【００２３】本実施例では、回転中心が車体内にあると
きは、ゲインｋｚは一定とし、車体外にあるときは、回
転中心の車体中心からの距離に反比例させる。図８にお
いて、Ｒ０（ｘｃ０，ｙｃ０）は回転中心の初期設定値
であり、車体の中心と一致している。Ｒ１（ｘｃ１，ｙ
ｃ１）は回転中心の再設定値であり、図示された例では
車体内にあるので、

【数３】 となる。また、回転中心の再設定値Ｒ１（ｘｃ１，ｙｃ
１）が車体の外にある場合には、

【数４】 となる。

【００２４】（実施例４）図９は請求項４の発明の説明
図である。本実施例の車椅子は、座面８を搭乗者に合わ
せるため前後にスライドさせて調整する機構を有する。
この座面スライド機構に位置検出センサ５を付加するこ
とにより、座面調整することで自動的に回転中心を搭乗
者に合わせることができる。座面位置検出センサは座面
に固定され、座面を位置調整するためにスライドさせる
と座面と一緒に移動する。この移動した位置Ｐｒをセン
サで読み取り、次式にて回転中心の設定値（ｘｃ，ｙ
ｃ）を求める。

【００２５】ｘｃ＝Ｐｒ−Ｐｏ＋α ｙｃ＝０ Ｐｒ: 座面位置検出センサの初期値 Ｐｏ: 座面移動時の座面位置検出センサの出力値 ここでαは、座面位置検出センサの取り付けられた位置
から、搭乗者の頭部までの距離として設定されたもので
あり、これにより車椅子は搭乗者の頭を回転中心として
自転動作を行う。

【００２６】座面の位置検出センサは、図１０（ａ），
（ｂ）に示すように、１８０度毎に半径の異なる円盤５
４と、その円盤５４の半径の違いを読み取る２個のフォ
トセンサ（フォトインタラプタ）で構成されている。２
個のフォトセンサＡ，Ｂは、円盤５４の円周上に９０度
の間隔で配置されている。この位置検出センサは、円盤
５４の半径の違いを検出し、図１１に示すように、円盤
５４が１回転することでＨｉｇｈレベル、Ｌｏｗレベル
の１周期の信号を出力する。また、９０度の間隔がある
ため、２個のフォトセンサＡ，Ｂのセンサ信号は位相が
９０度ずれている。

【００２７】この位置検出センサは座面に固定されてお
り、スライドレール５０とスライドローラー５７によ
り、本体に対して座面と共にスライド自在となってい
る。座面を本体に対してスライドさせると、位置検出セ
ンサも座面と共に移動し、そのとき、円盤５４のシャフ
ト５５に取り付けられたローラー５６が本体側面に沿っ
て回転し、それにより円盤５４も回転する。これによ
り、座面の移動量に応じたセンサ信号（パルス信号）が
出力され、このパルス信号をカウントすることで、座面
の位置を検出することができる。

【００２８】（実施例５）請求項５の発明は、図１２〜
図１４に示すように、座面を本体に固定するための座面
固定レバー８１を設け、座面の固定操作と連動してクリ
アスイッチ８２を自動的にＯＮ／ＯＦＦさせて、回転中
心の設定値（ｘｃ，ｙｃ）を自動的に再設定可能とした
ものである。

【００２９】図１２及び図１３は座面を本体に固定する
ための座面固定レバー８１の上面図と下面図であり、座
面固定レバー８１を図１３に示す位置に開くと、コイル
ばね８３に付勢されて固定治具８５はガイド８４に沿っ
て固定レール８６から離れる方向に移動し、固定レール
８６と固定治具８５は噛み合いが解除される。また、座
面レバー８１を図１２の固定側に操作すると、固定治具
８５は固定レール８６と噛み合って座面と本体が固定さ
れる。

【００３０】図１４は回転中心を設定する処理の流れを
示している。座面固定レバーを解除にすると、スイッチ
が自動的にＯＮされる。搭乗者が座面を移動させて、座
面固定レバーを固定にすると、スイッチが自動的にＯＦ
Ｆされて、位置センサのデータに基づいて、回転中心の
設定値（ｘｃ，ｙｃ）を再設定する、という処理の流れ
となる。このように、本実施例によれば、搭乗者は座面
の位置を調整するだけで自転時の回転中心を自動的に再
設定することができる。

【００３１】（実施例６）図１５は請求項６の発明の説
明図である。請求項６の発明によれば、搭乗者を乗せた
状態の電動車椅子の重心を測定し、その重心から搭乗者
の重心を推定して、推定した搭乗者の重心を回転中心と
するものである。具体的な実施例としては、図１６に示
すように、電動車椅子のシャーシの端点にサスぺンショ
ンを介して車輪を配置し、各々のサスぺンションの変位
量を読み取ることで重心位置を算出する。図中、Ｌ０は
搭乗者を乗せないとき、Ｌ１は搭乗者を乗せたときのサ
スペンションの長さを示しており、サスペンションの変
位量はδ＝Ｌ０−Ｌ１となる。各車輪に取付けられたサ
スぺンションの変位量δｉ（ｉ＝１，２，３，４）を求
めることにより、搭乗者を乗せた状態での電動車椅子の
重心を測定することができる。この測定された重心位置
から搭乗者の重心位置へオフセットさせることで電動車
椅子の回転中心の位置を算出することにより、図１７に
示すように、搭乗者の重心を回転中心とした回転操作が
可能となる。

【００３２】（実施例７）図１８は請求項７の発明の説
明図である。請求項７の発明は、搭乗者を乗せた状態の
電動車椅子の重心を測定する手段を具体化したものであ
り、電動車椅子の複数の車輪のそれぞれに作用する垂直
抗力を測定する複数のセンサの出力信号を単純に加減算
することにより電動車椅子の重心を求めることを特徴と
するものである。電動車椅子の各車輪１〜４に作用する
垂直抗力をそれぞれＦｉ（ｉ＝１、２、３、４）とし、
Ｆｘ，Ｆｙをそれぞれ以下のように定義する。

【００３３】Ｆｘ＝Ｆ１−Ｆ２−Ｆ３＋Ｆ４ Ｆｙ＝Ｆ１＋Ｆ２−Ｆ３−Ｆ４ Ｘ軸およびＹ軸まわりのモーメントのつり合いから電動
車椅子の重心位置（Ｘｇ，Ｙｇ）は次式で与えられる。 Ｘｇ＝（Ｌ／ｍｇ）Ｆｘ・ｃｏｓφ Ｙｇ＝（Ｌ／ｍｇ）Ｆｙ・ｓｉｎφ 上式において、Ｌは対角線上の車輪間距離の半分、φは
Ｘ軸と対角線のなす角度、ｍｇは搭乗者を乗せた車体の
重量である。

【００３４】（実施例８）図１９は請求項８の発明の説
明図である。請求項８の発明によれば、車椅子の本体と
座部８の間に荷重分布センサ９を配置し、このセンサに
より測定された搭乗時の座面の荷重分布から搭乗者の重
心を計算し、計算された搭乗者の重心を回転中心の設定
値とすることを特徴とするものである。車椅子の座面下
部に設けられた荷重分布を測定するための機構の詳細を
図２０及び図２１に示す。この実施例では、車椅子の座
部はスプリング９１〜９４を介して車椅子の本体上面に
４隅で上下動自在に支持されており、搭乗者の重さによ
り座部が沈み込んだ量を変位センサＳ１〜Ｓ４で検出可
能としている。スプリングのばね係数をｋとし、変位セ
ンサで検出された変位量をρとすると、荷重値はＦ＝ｋ
×ρとして計算される。図２２に示すように、４箇所の
荷重測定点（Ｘ１，Ｙ１），（Ｘ２，Ｙ２），（Ｘ３，
Ｙ３），（Ｘ４，Ｘ４）で得られた荷重測定値をそれぞ
れＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４とすると、基準点から見た重
心位置（Ｘ，Ｙ）はモーメントの和として次式により計
算される。

【００３５】 Ｘ＝Ｘ１・Ｓ１＋Ｘ２・Ｓ２＋Ｘ３・Ｓ３＋Ｘ４・Ｓ４ Ｙ＝Ｙ１・Ｓ１＋Ｙ２・Ｓ２＋Ｙ３・Ｓ３＋Ｙ４・Ｓ４ 図２３は本実施例の処理を実現するための構成を示すブ
ロック図である。圧力センサからは上述の荷重測定値Ｓ
１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４が制御部に入力される。制御部の
重心位置（回転中心）計算部では、上式により重心位置
（Ｘ，Ｙ）を計算する。車椅子の方向操作ハンドル（ジ
ョイスティック）からは前後左右又は回転方向の速度指
令値が制御部に入力されている。制御部では、操作ハン
ドルから入力された指令値と、圧力センサから入力され
た荷重測定値から計算された重心位置とに基づいて、各
駆動部の速度指令値を計算し、各駆動部への供給電力を
計算し、各車輪の駆動部に対して電源から供給される電
力を制御するものである。

【００３６】（実施例９）図２４は請求項９の発明の説
明図である。請求項９の発明によれば、車椅子は背もた
れ部を傾動させるリクライニング機構を有すると共に、
リクライニングの角度を測定する手段を備え、この角度
の測定値に応じて電動車椅子の回転中心の設定値を重心
位置からオフセットさせるものである。実施例では、背
もたれの長さをＬ、リクライニングの角度をφとすると
き、電動車椅子の重心位置からδ＝Ｌ・ｃｏｓφだけオ
フセットさせた位置を回転中心としている。リクライニ
ングの角度を測定するには、図示されたように座部と背
もたれ部の接合部にポテンショメータＰを配置し、この
ポテンショメータＰの出力からリクライニングの角度φ
が検出可能な構造とする。ポテンショメータの検出角度
φと出力電圧Ｖの関係を図２５の特性図に例示する。

【００３７】（実施例１０）図２６は請求項１０の発明
の説明図である。本実施例では、前後方向、左右方向、
回転方向の３方向の操作ハンドルを設け、回転指令の有
無により前後または左右方向の操作ハンドルの役割を切
り替えて、回転指令が無い場合には通常の並進移動を行
うための操作ハンドルとして使用し、回転指令が有る場
合には回転中心の設定値を変更するための入力器として
兼用したものである。すなわち、図２６に示すように、
回転方向ハンドルから制御部には回転指令が入力されて
おり、その回転指令の有無を制御部で判定し、回転指令
が無いと判断された場合には、前後・左右方向の操作ハ
ンドルを電動車椅子が並進移動を行うための入力用とし
て使用し、前後、左右方向の速度指令値に基づいて並進
移動のための各駆動部への供給電流を計算する。一方、
回転指令が有ると判断された場合には、前後・左右方向
の操作ハンドルを回転中心位置の指令値を入力するため
の入力器として使用し、回転速度の指令値と回転中心位
置の指令値に基づいて、回転駆動を行うための各駆動部
への供給電流を計算する。計算された各駆動部への供給
電力の指令値に基づいて、各車輪の駆動部に対して電源
から供給される電力を制御するものである。

【００３８】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、自転動作の回
転中心を機構の変化を必要とせずに変更することがで
き、搭乗者毎に個別対応できるという効果がある。請求
項２の発明によれば、回転中心が車体からはみ出ること
を防ぎ、自転指令の回転半径が大きくなることを防ぐこ
とができる効果がある。

【００３９】請求項３の発明によれば、回転中心が車体
から離れることにより、自転の回転速度が増加すること
を防ぐことができる効果がある。請求項４の発明によれ
ば、椅子の座面を搭乗者に合わせることにより、自転時
の回転中心が自動的に決まるため、搭乗者にとっては設
定の必要がなく簡単に使えて、かつ、搭乗者に適応する
という効果がある。

【００４０】請求項５の発明によれば、搭乗者が座面の
位置を調整するだけで自転時の回転中心を自動的に再設
定することができるという効果がある。請求項６の発明
によれば、搭乗者の体型・姿勢に応じて回転中心が変化
するため、回転操作が容易となる効果がある。請求項７
の発明によれば、計算の簡略化により応答性が向上する
効果があり、また、複数のセンサを用いていることによ
り重心の位置精度が向上する効果がある。

【００４１】請求項８の発明によれば、搭乗時の座面の
荷重分布の測定値から搭乗者の重心を計算するので、操
作レバー、ボタン等による煩雑な操作をすることなく、
回転中心の設定値の入力が可能となる効果がある。請求
項９の発明によれば、リクライニングの角度を測定する
だけで搭乗者の重心位置を推定できるため、安価な構成
で回転中心の位置を算出できる効果がある。請求項１０
の発明によれば、回転途中における回転中心の修正が容
易に可能となるので、操作性が向上する利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１に係る電動車椅子の一実施例を示す説
明図である。

【図２】図１の車椅子の車体下面に配置された車輪の回
転方向を示す説明図である。

【図３】図１の実施例により処理されるデータの内容を
示す説明図である。

【図４】図１の実施例の原理説明図である。

【図５】請求項１に係る電動車椅子の別の実施例を示す
説明図である。

【図６】図５の実施例の動作説明のためのフローチャー
トである。

【図７】請求項２の発明の説明図である。

【図８】請求項３の発明の説明図である。

【図９】請求項４に係る電動車椅子の一実施例を示す説
明図である。

【図１０】図９の実施例に用いる座面の位置検出センサ
の構成を示しており、（ａ）は要部平面図、（ｂ）は要
部側面図である。

【図１１】図１０に示す座面の位置検出センサの動作波
形図である。

【図１２】請求項５に係る発明の一実施例の要部構成を
示す上面図である。

【図１３】請求項５に係る発明の一実施例の要部構成を
示す下面図である。

【図１４】請求項５の発明の動作説明のためのフローチ
ャートである。

【図１５】請求項６の発明を説明するための斜視図であ
る。

【図１６】請求項６の発明の要部の動作を説明するため
の斜視図である。

【図１７】請求項６に係る電動車椅子の自転動作を説明
するための斜視図である。

【図１８】請求項７の発明の説明図である。

【図１９】請求項８の発明を説明するための斜視図であ
る。

【図２０】請求項８に用いる荷重センサの具体例を示す
平面図である。

【図２１】図２０のＡ−Ａ線についての断面図である。

【図２２】請求項８の発明による重心計算の原理を説明
するための説明図である。

【図２３】請求項８の発明を実現するための構成を示す
ブロック図である。

【図２４】請求項９の発明を説明するための斜視図であ
る。

【図２５】請求項９の一実施例に用いるポテンショメー
タの特性図である。

【図２６】請求項１０の発明を実現するための構成を示
すブロック図である。

【符号の説明】

１，…，４ 車輪 ５ 座面位置検出センサ ６ 操作ハンドル

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車輪を電動機で駆動する電動車椅子に
   おいて、電動車椅子の自転動作の回転中心を設定する入
   力器を有し、その入力器の設定値と操作ハンドルの指令
   値を用いて車輪を駆動する電動機を制御することを特徴
   とする電動車椅子。
2. 【請求項２】 設定された自転動作の回転中心が電動
   車椅子の車体からはみ出す値をとる場合は、回転中心を
   初期設定値とすることを特徴とする請求項１記載の電動
   車椅子。
3. 【請求項３】 操作ハンドルによる回転速度の指令値
   から電動車椅子の回転速度指令を求めるときに使用され
   る比例定数を、回転中心の設定値に応じて変更すること
   を特徴とする請求項１記載の電動車椅子。
4. 【請求項４】 椅子の座面を椅子の本体に対して少な
   くとも水平面内で可動とし、電動車椅子の自転動作の回
   転中心を設定する入力器として、座面の位置を検出する
   センサを設けて、このセンサの出力信号から座面上の搭
   乗者の中心位置を判断して回転中心の設定値として使用
   することを特徴とする請求項１記載の電動車椅子。
5. 【請求項５】 座面を椅子の本体に固定するための座
   面固定部材と、この座面固定部材の動きに連動して開閉
   されるスイッチとを備え、座面固定部材により座面を椅
   子の本体に固定したときに前記スイッチからの信号によ
   り回転中心の設定値を入力することを特徴とする請求項
   ４記載の電動車椅子。
6. 【請求項６】 電動車椅子の自転動作の回転中心を設
   定する入力器として、搭乗者を乗せた状態の電動車椅子
   の重心を測定する手段と、測定された重心から搭乗者の
   重心を推定する手段とを備え、推定された搭乗者の重心
   を回転中心の設定値とすることを特徴とする請求項１記
   載の電動車椅子。
7. 【請求項７】 搭乗者を乗せた状態の電動車椅子の重
   心を測定する手段は、電動車椅子の複数の車輪のそれぞ
   れに作用する垂直抗力を測定する複数のセンサと、各セ
   ンサの出力信号を加減算することにより電動車椅子の重
   心を算出する手段とから構成されることを特徴とする請
   求項６記載の電動車椅子。
8. 【請求項８】 電動車椅子の自転動作の回転中心を設
   定する入力器として、車椅子の本体と座面の間に分散し
   て配置された複数個の荷重センサと、この荷重センサに
   より測定された搭乗時の座面の荷重分布から搭乗者の重
   心を計算する手段とを備え、計算された搭乗者の重心を
   回転中心の設定値とすることを特徴とする請求項１記載
   の電動車椅子。
9. 【請求項９】 車椅子は背もたれ部を傾動させるリク
   ライニング機構を有すると共に、リクライニングの角度
   を測定する手段を備え、この角度の測定値に応じて電動
   車椅子の回転中心の設定値を重心位置からオフセットさ
   せることを特徴とする請求項４又は６又は８に記載の電
   動車椅子。
10. 【請求項１０】 前後方向、左右方向、回転方向の３
    方向の操作ハンドルを設け、回転指令時に前後または左
    右方向の操作ハンドルで回転中心を変更可能としたこと
    を特徴とする請求項１記載の電動車椅子。