JP2008259647A - 電動車椅子 - Google Patents
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Abstract
【課題】お年寄りが理解し易い操作方法、且つ、手の不自由な障害者でも盗難防止モードの作動や解除が可能な電動車椅子を提供する。
【解決手段】車体1の前部に設けた前輪2の上方へ向けて操舵軸3を立設し、該操舵軸3の上端部にハンドル4を備えた操舵装置Sを設け、その後方の単座シート8に座る操縦者がハンドル4の操作を行い前輪2を操舵可能の電動車椅子において、操舵したことを検出可能の操舵検出手段SKを設け、停止中に所定操作をすることによって盗難防止モードに入り、この状態で、操舵検出手段SKが作動した際、周囲に異常を報知する異常報知手段を作動させるよう制御することを特徴とする電動車椅子。
【選択図】図7
【解決手段】車体1の前部に設けた前輪2の上方へ向けて操舵軸3を立設し、該操舵軸3の上端部にハンドル4を備えた操舵装置Sを設け、その後方の単座シート8に座る操縦者がハンドル4の操作を行い前輪2を操舵可能の電動車椅子において、操舵したことを検出可能の操舵検出手段SKを設け、停止中に所定操作をすることによって盗難防止モードに入り、この状態で、操舵検出手段SKが作動した際、周囲に異常を報知する異常報知手段を作動させるよう制御することを特徴とする電動車椅子。
【選択図】図7
Description
本発明は、無断使用やいたずら、盗難を防いだり知らせたりする盗難防止機能を有する電動車椅子に関するものである。
一般的に自動車等の盗難防止方法としては、特許文献1に記載されているように、キースイッチを抜くと操舵装置を機械的にロックする方法が知られている。
また、自転車や二輪車等にあっては単に車輪を回動固定するロック装置やチェーン、ワイヤによる固定等が知られており、特許文献2にはタイヤやハンドルなどの可動部分が動くと、その動きを検出して警報を発する盗難防止装置も開示されている。
特開昭63−121551号公報
実開平6−18182号公報
また、自転車や二輪車等にあっては単に車輪を回動固定するロック装置やチェーン、ワイヤによる固定等が知られており、特許文献2にはタイヤやハンドルなどの可動部分が動くと、その動きを検出して警報を発する盗難防止装置も開示されている。
電動車椅子の盗難への対応策は、使用者が車椅子から離れる場合にキースイッチを抜くという手段しかなく、使用者が車椅子から離れる際、いたずらや盗難が心配であるという問題があった。これらの電動車椅子は、構造上チェーンやワイヤ等による車輪の固定が困難であり、キースイッチを抜くと操舵装置がロックされる方法は、誤作動によって走行中に操舵装置がロックされることも考えられる。
また、電動車椅子の使用者の多くは、お年寄りや手足の不自由な方であるため、盗難を防止する方法や解除方法が煩雑な場合には、盗難防止の操作方法が理解できなかったり、警報の解除方法を忘れ周囲の人に迷惑をかけるといった不都合もある。
本発明は、お年寄りが容易に理解できるような簡単な操作で盗難防止モードの作動や解除が可能な電動車椅子を提供することを課題とする。
また、電動車椅子の使用者の多くは、お年寄りや手足の不自由な方であるため、盗難を防止する方法や解除方法が煩雑な場合には、盗難防止の操作方法が理解できなかったり、警報の解除方法を忘れ周囲の人に迷惑をかけるといった不都合もある。
本発明は、お年寄りが容易に理解できるような簡単な操作で盗難防止モードの作動や解除が可能な電動車椅子を提供することを課題とする。
車体1前部に設けた前輪2上方へ向け操舵軸3を立設し、該操舵軸3上端部にハンドル4備えた操舵装置Sを設け、その後方の単座シート8に座る操縦者がハンドル4操作を行い前輪2を操舵可能の電動車椅子において、操舵したことを検出可能の操舵検出手段SKを設け、停止中に所定操作をすることによって盗難防止モードMに入り、この状態で、操舵検出手段SKが作動した際、周囲に異常を報知する異常報知手段IHを作動させるよう制御することを特徴とする電動車椅子の構成とする。
また、操舵検出手段SKが可変抵抗器5の回動に基づいてハンドル4が操舵されたことを検出することを特徴とする電動車椅子とする。
また、電源を入、切可能のキースイッチ6を設け、所定操作後の所定時間T1内に該キースイッチ6を切操作した際、盗難防止モードMへ入るよう制御することを特徴とする請求項1、又は2に記載の電動車椅子とする。
更に、キースイッチ6を切操作し、その状態で所定時間T2経過後に盗難防止モードMへ入るよう制御することを特徴とする電動車椅子とする。
手動のブレーキ7と、このブレーキ7を操作したことを検知するブレーキ操作検知手段BKを設け、該ブレーキ操作検知手段BK作動後、所定時間T1内にキースイッチ6を切操作した際、盗難防止モードMに入るよう制御することを特徴とする電動車椅子とする。
盗難防止モードM中に異常報知手段IHが作動しても、この状態からハンドル4操舵の無い状態が所定時間T3継続した時には異常報知手段IHを停止させるよう制御することを特徴とする電動車椅子とする。
盗難防止モードM中に、ハンドル4の操舵が所定時間T4以上継続した場合にのみ異常報知手段IHを作動させるよう制御することを特徴とする電動車椅子とする。
盗難防止モードMが所定時間T5経過後、自動的に解除されるよう制御することを特徴とする電動車椅子とする。
請求項1に記載の発明は、車体1前部に設けた前輪2上方へ向け操舵軸3を立設し、該操舵軸3上端部にハンドル4備えた操舵装置Sを設け、その後方の単座シート8に座る操縦者がハンドル4操作を行い前輪2を操舵可能の電動車椅子において、操舵したことを検出可能の操舵検出手段SKを設け、停止中に所定操作をすることによって盗難防止モードMに入り、この状態で、操舵検出手段SKが作動した際、周囲に異常を報知する異常報知手段IHを作動させるので、電動車椅子にも容易に盗難防止機能を付加することができ、使用者が安心して車体1から離れ買い物等を行うことができる。また、操舵検出手段SKは、走行中には所定操舵角度以上のハンドル4操舵を行った際に車速を減速させて転倒事故等を防ぐコーナー減速装置としても併用することができる。
請求項2に記載の発明は、操舵検出手段SKが可変抵抗器5の回動に基づいてハンドル4が操舵されたことを検出するものであるから、ハンドル4の操舵状態を電気的な抵抗値で判断することができ、盗難防止モードMの状況に応じた細かい設定をすることが可能となる。
請求項3に記載の発明は、電源を入、切可能のキースイッチ6を設け、所定操作後の所定時間T1内に該キースイッチ6を切操作することで盗難防止モードMへ入るよう制御してあるので、片手で順番に所定操作を行いキースイッチ6を切操作するといった簡単な操作により盗難防止モードMへ切替えることが可能となる。これは例えば左手で所定の操作をしながら右手でキースイッチ6を切操作するといったように両手での所定操作を行うことは、片手が不自由な障害者には向いておらず、片手で順番に操作を行えば容易に確実に盗難防止モードMへの切替えができるものである。
請求項4に記載の発明は、キースイッチ6を切操作した状態で所定時間T2経過後に盗難防止モードMへ入るよう制御してあるので、シート10に座った操縦者が降車の際等に誤ってハンドル4に触れた場合には異常報知手段IHが作動せず、所定時間T2経過後、すなわち操縦者が電動車椅子から少し離れた頃に盗難防止モードMへ切替わることで盗難を防止することができる。
請求項5に記載の発明は、手動のブレーキ7と、このブレーキ7を操作したことを検知するブレーキ操作検知手段BKを設け、該ブレーキ操作検知手段BK作動後、所定時間T1内にキースイッチ6を切操作した際、盗難防止モードMに入るよう制御するものであり、通常の走行状態では使用することの少ない手動のブレーキ7を操作し、その後所定時間T1内にキースイッチ6を切操作するといった簡単な操作、且つ、停車中にしか行わないような操作方法でのみ盗難防止モードMへ入るので、誤操作や誤作動が少なく、また、お年寄りも容易に盗難防止モードMへ切替えることが可能である。
請求項6に記載の発明は、盗難防止モードM中に異常報知手段IHが作動しても、この状態からハンドル4操舵の無い状態が所定時間T3継続した時には異常報知手段IHを停止させるよう制御するので、使用者以外の人がどうしても電動車椅子を動かさなければならない場合、例えば使用者が通行の邪魔になる所へ駐車していた場合等にハンドル4を操舵して異常報知手段IHが作動しても、所定時間T3の間ハンドル4操舵をしなければ、異常報知手段IHが自動的に停止し、使用者が戻ってくるまで警報が鳴り続けるといったような不都合がない。
請求項7に記載の発明は、盗難防止モードM中に、ハンドル4の操舵が所定時間T4以上継続した場合にのみ異常報知手段IHを作動させるよう制御するので、盗難防止モードM中に特に悪意のない通行人等が一瞬乃至短時間のみハンドル4に触れた場合は異常報知手段IHが作動せず、周囲の人に警報音等による迷惑をかけることがない。
請求項8に記載の発明は、盗難防止モードMが所定時間T5経過後、自動的に解除されるよう制御するものである。これは買い物や病院等での駐車時間には、盗難防止モードMが作動しており、帰宅後、夜中に異常報知手段IHが誤作動するような場合を想定したものであり、盗難防止モードMが所定時間後に自動的に解除されることにより、夜中の誤作動による近隣への迷惑をなくすることができる。
以下、本発明を実施した例について説明する。車体1の前部に左右一対の前輪2を設け、その上方へ向け操舵軸3を立設してある。操舵軸3上端部には操縦者が把持操舵可能のループ状ハンドル4を設け、ハンドル4の中央部には操作パネル54を設け、該操作パネル54には、アクセルレバー50、キースイッチ6、手動のブレーキ7、ホーンスイッチ34、ヘッドライトスイッチ55、ウインカースイッチ56,57、前後進切替スイッチ58、最高速度を設定する操作ノブ51等を設け、また、様々な情報を表示可能の蛍光表示パネル53を設けてある。ブレーキ7には、該ブレーキ7を操作したことを検知するブレーキ操作検知手段BKの役割をするスイッチ64を設け、該スイッチ64は操作パネル54で覆ってある。操舵軸3には操舵軸3の回動と共に、ギヤ等の伝動手段を介して回動される操舵検出用の可変抵抗器5を設けてある。この可変抵抗器5の抵抗値の変化により操舵状況を判断することが可能で、走行中に一定角以上の操舵を行った際、車体1が転倒しないよう車速を変速するコーナー減速装置と、盗難防止モードMでの操舵検出とを併用してある。
車体1後部には左右一対の後輪59と該後輪59を駆動するモータ52やギヤボックス60、バッテリ10等を設け、左右にウインカーランプ48,49を有するリヤカバー61で覆い、その上方に操縦者の座る単座のシート8を設けてある。これらの電動車椅子は、狭い場所での取り回しや故障時の手押し移動等のために、キースイッチ6を切状態にしていてもクラッチを切ってニュートラル状態にすることのできる手動のクラッチレバーを設けてある。本実施例の電動車椅子にもギヤボックス60には後下方へ向け突設した手動クラッチレバー65を設けてあり、この手動クラッチレバー65を操作することにより、ニュートラル状態とモータ52駆動状態とに切替えが可能である。従って、キースイッチ6を抜いただけではクラッチレバー65を切ってニュートラル状態にし、容易に電動車椅子を盗むこともできるわけである。リヤカバー61前部下方と前輪2上部との間には操縦者が足を載せるステップ62を形成し、前輪2上方へ向け立設した操舵軸3に沿ってフロントカバー63を設けてあり、フロントカバー63上部の左右両端部にはウインカーランプ48,49を設けてある。
図1は電動車椅子の制御における接続状態を示すブロック図である。11はCPUであり、キースイッチ6の接続によりバッテリ10電源の電流を電源回路13を介して制御回路と駆動回路14へ供給可能に構成してある。尚、キースイッチ6の切断、接続状態は、CPU11に信号として入力され、CPU11がキースイッチ6の状態を認識可能に構成してある。15は速度指令用可変抵抗器であって、アクセルレバー50によって回動され、その出力電圧はCPU11へ入力される。16は速度調整用可変抵抗器であって、操作ノブ51によって回動設定され、その出力はCPU11へ入力される。17はメインリレースイッチであり、キースイッチ6の電源「入」操作により励磁されてメインリレー18を接続し、モータ駆動回路14へバッテリ10電流を供給可能状態とする。
21,22,23,24は駆動トランジスターであって、モータ駆動回路14に各々のゲート側が接続されてフルブリッジ回路を構成しており、上述の速度指令用可変抵抗器15及び速度調整用可変抵抗器16の指令速度と後述のモータ回転センサー12で検出される実速度をCPU11へ入力演算し、CPU11から出力される駆動パルス及び駆動信号によって駆動制御され、モータ52へ電流を回転方向制御可能に供給して駆動する。モータ回転センサー12は、モータ軸に取着のタコジェネで構成されモータ軸周囲2ヶ所での回転パルス出力を検出することで、モータ52の回転数と回転方向を検出可能に構成してある。
19は負作動の電磁ブレーキであって、走行中は通電により制動を解除し、また停止中はバネ力により復帰してモータ軸に制動力を加えるよう構成してある。25,26は電磁ブレーキ19二段増幅用のトランジスターである。27はモータ温度センサー、28は制御回路温度センサー、20はバッテリ10の近傍に設けた外気温度センサーであり、各々の温度センサー27,28,20がCPU11にその出力電圧を入力する。30は電流検出回路であって、モータ駆動電流及び回生電流を電圧に変換してCPU11へ入力する。31は充電電源であって充電中にAC電源を供給することで全波整流されたDC電流を電源回路13に入力し、制御回路に電流供給が可能である。
35はCPU11から書き込み、読み出し可能に接続した不揮発記憶手段であって、EEP−ROMで構成してある。32は電源自己保持回路であって、キースイッチ6の切断、或いは、AC電源供給停止と同時にCPU11から起動信号を受けて作動し、CPU11がEEP−ROM35へ各種の不揮発保存データの書き込みを完了し起動信号を断つまでの間、バッテリ10電源の電流を電源回路13を介して制御回路に供給可能にしてある。36は、CPU11から書き込み、読み出し可能に接続した計時手段であって、RTCで構成してあり、37はそのバックアップ用リチューム電池である。
蛍光表示パネル53には、バッテリ10残量や走行距離、走行時間の情報、操縦者への注意喚起や異常内容等の様々な情報を表示させることができる。40はスピーカー、41はスピーカーアンプであって、CPU11から出力される音声案内フレーズ信号やバックブザー音、盗難防止モードM時の異常報知のためのアラーム音等を出力することができる。65はスピーカー40から出力される音を効果音と音声とに切換可能な設定切換スイッチであり、盗難防止モードMでの警報については別途警報器を設けることも可能である。
次に盗難防止に関するフロー図について説明する。図2〜図5はCPU11にプログラムされ、一定周期毎にCPU11によって処理される。まず、駐車中の処理、すなわち走行中にアクセルレバー50から手を渡して停止した直後やキースイッチ6を入操作した直後の状態から説明すると、ステップS101で処理周期を確認し、Yesであれば表示パネル53にはステップS102のバッテリ10残量や時刻が表示される。ステップS103でモータ52の電磁ブレーキ19を制動させると同時に駆動を切って確実な駐車状態とする。その後、ステップS104でブレーキ操作検出手段BKのブレーキスイッチ64が「ON」ならばステップS106でタイマーに所定時間T1(10秒)をセットし、このタイマーはステップS107でカウントダウンされる。ステップS104でブレーキスイッチ64が「OFF」のままだと、ステップS105でのタイマー設定は「0」であるのでそのままステップS108へ進む。通常、電動車椅子に用いられる手動のブレーキ7は緊急時の制動の他に駐車ブレーキとしても使用できるようブレーキ7レバーを制動状態のまま機械的に保持できるようロック金具が設けられており、ブレーキ7を制動状態に保持した時にはブレーキスイッチ64は「ON」状態のままなので、ステップS106で一旦タイマー設定された所定時間T1(10秒)は継続されたまま、ステップS107のカウントダウンは実施されない。実施例においては所定時間T1を10秒としているが、この値は10秒に限定するものではなく任意の時間で設定してもよい。ステップS108ではキースイッチ6の状態を判断し、「ON」ならばステップS109でアクセルレバー50の状態を判断する。この時、アクセルレバー50が「ON」操作されればモータ52の電磁ブレーキ19を解除しモータ52を駆動して通常の走行状態となる。該ステップS109でアクセルレバー50操作が行われなかった場合にはステップS101の判断まで戻る。ステップS108でキースイッチ6が「OFF」操作された場合には、ステップS110で所定時間T1の残り時間を判断し、「0」の場合、すなわちブレーキスイッチ64の操作なしにキースイッチ6を切操作したか、もしくは、ブレーキスイッチ64の操作を行った後、10秒以上経過してからキースイッチ6を切操作した場合には、盗難防止モードMには入らず通常の電源「OFF」状態となる。ブレーキスイッチ64の操作後、所定時間T1の10秒未満の間にキースイッチ6を切操作した場合には、ステップS110で盗難防止モードMの待機状態となり、図3のステップS111で所定時間T2(実施例においては30秒)のタイマーセットを行う。尚、ステップS110での判断は、ブレーキスイッチ64を「ON」操作しながらキースイッチ6を切操作しても、ブレーキスイッチ64の操作後、10秒未満にキースイッチ6を切操作した場合と同様にステップS111に進む。また、ブレーキ7レバーを制動状態でロックさせた場合には、10秒間のタイマー時間はセットされたままの状態で継続されるので、10秒以上経過した後、キースイッチ6を切操作しても盗難防止モードMに入ることができる。
ステップS111で所定時間T2(30秒)がセットされるとステップS112で表示パネル53に盗難防止モードMへの待機状態に入ったことを報知する表示を行う。その後ステップS113で処理周期を確認し、ステップS114でキースイッチ6の状態を再び判断しながら、キースイッチ6が入操作された場合にはステップS115で充電を切り、ステップS116で所定時間T2を「0」秒に初期化してステップS101に戻る。ステップS114でキースイッチ6が切状態のままであればステップS117でタイマー残り時間の判断を行い、残り時間がある場合にはステップS118でカウントダウンを続行する。ステップS117でタイマーの残り時間が「0」になると、盗難防止モードMへ入る。尚、充電中は、充電しながら盗難防止モードMに入ることも可能である。
盗難防止モードMに入った状態からは図4に示すように、ステップS120で盗難防止モードMが解除される時間のタイマーを設定する。このタイマー時間は所定時間T5に相当し、本実施例にあっては3時間に設定してある。この所定時間T5は、買い物の時間や病院での時間等、車体1を離れる時間がどの程度かや、帰宅時刻が何時か等を考慮して設定すれば良いが、帰宅後は車体を屋内へ入れる場合が多く盗難の被害に合うことも少ないので、例えば帰宅後無意識に盗難防止モードMへ入れた状態であった場合に、夜中に誤操作によって盗難警報が鳴って近隣に迷惑をかけることがないよう、盗難防止モードMに入ってから所定時間T5(3時間)後に盗難防止モードMを自動的に解除するよう構成してある。尚、所定時間T5、短過ぎる場合には車体1を離れた後、用事を済ませ帰ってくるまでに盗難防止モードMが解除され、長過ぎる場合には帰宅後、夜中まで盗難防止モードMが解除されないという不都合があるので、3〜6時間程度の設定が好ましい。ステップS121での表示パネル53の表示は消費電力を少なくするために未表示としてある。ステップS122では処理周期を確認し、ステップS123でキースイッチ6の状態を判断する。この時、キースイッチ6が入操作されると、ステップS124で表示パネル53の表示は消灯し、ステップS125で盗難防止モードMでの警報等の異常報知手段IHを解除してステップS115へ進む。ステップS123でキースイッチ6が切状態ならば、盗難防止モードMのままステップS126及びステップS127で所定時間T5の残り時間の確認とカウントダウンを実行し、ステップS126で残り時間が「0」になると図5の充電中であれば通常の充電の処理へ進む。充電中でなければ、CPU11の電源を遮断して処理を終える。
ステップS127の所定時間T5カウントダウン中は、ステップS130で異常報知手段IH(盗難警報)の状態を判断しながら、待機状態ならばステップS131で操舵検出手段SKによるハンドル4操舵の有無を判断する。ステップS131でハンドル4の操舵変動が所定時間T4(本実施例では1秒)以上継続して行われた場合は異常事態と判断してステップS133で警報音を鳴らせると共に、ステップS135で表示パネル53に盗難警報が鳴っていることを表示させる。ステップS135の後は、充電状態であった場合はステップS140で充電を「OFF」とし盗難警報のループ状態となるが、ステップS130で警報作動中の判断が行われステップS132でハンドル4操舵が所定時間T3(本実施例では5秒)以上検出されなくなるまで警報が鳴り続け、ハンドル4操舵が5秒間以上安定していればステップS134で警報音を「OFF」とし、ステップS139で表示パネル53の表示を消灯して盗難警報の待機状態、すなわち盗難防止モードMへ戻る。尚、ステップ136で充電中であった場合には、ステップS137で表示パネル53に充電中であることを表示させステップS138で充電を制御しながら充電を行う。充電が完了すればステップS137で充電が完了したことを表示させる。
以上のように、電動車椅子に盗難防止機能を付加するに当たり、制御方法の変更や既存の装置を併用することによって、コストアップを低く抑え新しい機能を追加した利便性が良く使用者が安心して車体1から離れることのできる電動車椅子を提供することができる。
1 車体
2 前輪
3 操舵軸
4 ハンドル
5 可変抵抗器
6 キースイッチ
7 ブレーキ
8 シート
BK ブレーキ操作検出手段
IH 異常報知手段
M 盗難防止モード
S 操舵装置
SK 操舵検出手段
T1 所定時間
T2 所定時間
T3 所定時間
T4 所定時間
T5 所定時間
2 前輪
3 操舵軸
4 ハンドル
5 可変抵抗器
6 キースイッチ
7 ブレーキ
8 シート
BK ブレーキ操作検出手段
IH 異常報知手段
M 盗難防止モード
S 操舵装置
SK 操舵検出手段
T1 所定時間
T2 所定時間
T3 所定時間
T4 所定時間
T5 所定時間
Claims (8)
- 車体(1)前部に設けた前輪(2)上方へ向け操舵軸(3)を立設し、該操舵軸(3)上端部にハンドル(4)備えた操舵装置(S)を設け、その後方の単座シート(8)に座る操縦者がハンドル(4)操作を行い前輪(2)を操舵可能の電動車椅子において、操舵したことを検出可能の操舵検出手段(SK)を設け、停止中に所定操作をすることによって盗難防止モード(M)に入り、この状態で、操舵検出手段(SK)が作動した際、周囲に異常を報知する異常報知手段(IH)を作動させるよう制御することを特徴とする電動車椅子。
- 操舵検出手段(SK)が可変抵抗器(5)の回動に基づいてハンドル(4)が操舵されたことを検出することを特徴とする請求項1に記載の電動車椅子。
- 電源を入、切可能のキースイッチ(6)を設け、所定操作後の所定時間(T1)内に該キースイッチ(6)を切操作した際、盗難防止モード(M)へ入るよう制御することを特徴とする請求項1、又は2に記載の電動車椅子。
- キースイッチ(6)を切操作し、その状態で所定時間(T2)経過後に盗難防止モード(M)へ入るよう制御することを特徴とする請求項3に記載の電動車椅子。
- 手動のブレーキ(7)と、このブレーキ(7)を操作したことを検知するブレーキ操作検知手段(BK)を設け、該ブレーキ操作検知手段(BK)作動後、所定時間(T1)内にキースイッチ(6)を切操作した際、盗難防止モード(M)へ入るよう制御することを特徴とする請求項3、又は4に記載の電動車椅子。
- 盗難防止モード(M)中に異常報知手段(IH)が作動しても、この状態からハンドル(4)操舵の無い状態が所定時間(T3)継続した時には異常報知手段(IH)を停止させるよう制御することを特徴とする請求項1から5いずれかに記載の電動車椅子。
- 盗難防止モード(M)中に、ハンドル(4)の操舵が所定時間(T4)以上継続した場合にのみ異常報知手段(IH)を作動させるよう制御することを特徴とする請求項1から6いずれかに記載の電動車椅子。
- 盗難防止モード(M)が所定時間(T5)経過後、自動的に解除されるよう制御することを特徴とする請求項1から7いずれかに記載の電動車椅子。
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