JP2024031273A - 移動体及び車椅子 - Google Patents

Abstract

【課題】運転者の意図に応じて誤操作なく確実に操作が可能な移動体を提供する。【解決手段】駆動輪４，４及び従動輪３，３を備える移動体１であり、座席５と、座席５の幅方向両側に設けられ、走行方向に沿って進退操作可能な左右のアームレスト１０Ｌ，１０Ｒと、アームレスト１０Ｌ，１０Ｒの操作量を取得する操作状態取得部２０，２０と、走行を制御する制御部４０と、駆動輪４，４を駆動する駆動部３０，３０とを備える。制御部４０は、操作状態取得部２０で取得した左側アームレスト１０Ｌの操作量、及び右側アームレスト１０Ｒの操作量に基づいて、駆動部３０，３０を駆動制御する。アームレスト１０は、ベース部１１、進退操作可能なカバー部１２、及びカバー部１２を前後に付勢する付勢部２３，２３を有し、カバー部１２における前進又は後進の操作は、付勢部２３，２３の付勢力に抗して行われる。【選択図】図１

Description

本発明は、移動体及び車椅子に関する。

従来、電動車椅子やシニアカー等（単に、電動車椅子等とも称する）が利用されている。これらの電動車椅子等における操舵手段として、ジョイスティックやトラックボールが用いられている（例えば、特許文献１）。

上記特許文献１に記載の電動車椅子は、一方のアームレストの前端付近にジョイスティック又はトラックボールが設けられており、運転者（利用者）によるジョイスティック又はトラックボールの操作方向に応じて駆動されるものとされている。

特開２００８－１９４１９２号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の電動車椅子は、突起部が運転者の服に引っ掛かり、誤操作される懸念があった。また、上記特許文献１に記載の電動車椅子は、利き腕ではない側に操作部（ジョイスティックやトラックボール）がある場合、安定した操作が困難となる懸念があった。また、操作中は、アームをしっかりと掴むことができないため、運転者が安心して操作することができない場合があった。また、上記特許文献１に記載の電動車椅子は、高齢者等が乗車する場合、ジョイスティックやトラックボールによる操作を直感的に行うことが困難であり、運転者の意図した操作が困難となる懸念があった。また、乗車時に誤って、操作部に触れることにより、誤発進する懸念もあった。

そこで、本発明は、運転者の意図に応じて確実な操作が可能な移動体及び車椅子を提供することを目的とする。また、本発明は、誤操作を抑制可能な移動体及び車椅子を提供することを目的とする。

（１）上述した課題を解決すべく提供される本発明の移動体は、少なくとも一対の駆動輪及び少なくとも１つの従動輪を備える移動体であり、着座可能な座席と、前記座席の幅方向両側に設けられ、前記移動体の走行方向に沿って進退操作可能な左右一対のアームレストと、一対の前記アームレストの操作量を取得する操作状態取得部と、前記移動体の走行を制御する制御部と、一対の前記駆動輪をそれぞれ独立して駆動する駆動部と、を備え、前記制御部は、前記操作状態取得部で取得した一方側の前記アームレストの操作量、及び他方側の前記アームレストの操作量に基づいて、前記駆動部を駆動制御すること、を特徴とするものである。

上述した移動体は、一対のアームレストの操作量を操作状態取得部で取得し、取得したそれぞれのアームレストの操作量に基づいて、一対の駆動輪（駆動部）が駆動制御される。従って、運転者は、利き腕を意識することなく、移動体の意図した操作を行うことができる。これにより、運転者は、誤操作なく安定、かつ安心して移動体を操作できる。また、上述した移動体は、一対のアームレストを有するので、運転者がアームレストを掴んで安心して乗車できる。

（２）上述した本発明の移動体において、一対の前記アームレストは、前記座席の幅方向両側に、それぞれ支持された一対のベース部と、一対の前記ベース部のそれぞれに対して、前記移動体の走行方向に沿って進退操作可能な一対のカバー部と、一対の前記カバー部をそれぞれ前記移動体の前方側及び後方側に向けて付勢する一対の付勢部と、を有しており、一対の前記カバー部は、それぞれの前記ベース部に対して相対的な位置が所定の関係となるように前記付勢部を介して移動可能に支持されており、一対の前記カバー部は、前進又は後進の操作が、前記付勢部の付勢力に抗して行われるものであること、を特徴とするとよい。

上述した移動体は、かかる構成とすることにより、一対のカバー部における前進又は後進の操作が、付勢部の付勢力に抗して行われるものとされている。従って、一対のカバー部は、それぞれ適度な節度感をもって操作することができる。また、上述した移動体は、カバー部の非操作時に、カバー部を例えば、中立の位置に復帰させることができる。これにより、上述した移動体は、運転者の負担を軽減でき、運転者が安定、かつ安心して操作できる。

（３）上述した本発明の移動体は、前記操作状態取得部が、前方圧力センサ及び後方圧力センサを有しており、前記前方圧力センサは、前記カバー部の後退に伴って、加圧されるものであり、前記後方圧力センサは、前記カバー部の前進に伴って、加圧されるものであり、前記制御部は、前記前方圧力センサで検知された圧力に応じて、前記駆動部の後退駆動量を制御するものであり、前記後方圧力センサで検知された圧力に応じて前記駆動部の前進駆動量を制御するものであること、を特徴とするとよい。

上述した移動体は、かかる構成とすることにより、運転者の意図した方向に進退操作することができる。そのため、上述した移動体は、運転者による誤操作を抑制できる。これにより、上述した移動体は、運転者が安定、かつ安心して操作できる。

（４）上述した本発明の移動体は、前記付勢部が、前方付勢部材及び後方付勢部材を有しており、前記前方圧力センサは、前記カバー部の後退に伴って、前記前方付勢部材により加圧されるものであり、前記後方圧力センサは、前記カバー部の前進に伴って、前記後方付勢部材により加圧されるものであること、を特徴とするとよい。

上述した移動体は、かかる構成とすることにより、運転者の意図した進退操作を、適度な節度感をもって行うことができる。これにより、上述した移動体は、運転者による誤操作をより一層確実に抑制できる。そのため、上述した移動体は、運転者がより一層安定、かつ安心して操作できる。

（５）上述した本発明の移動体は、一対の前記前方圧力センサ及び一対の前記後方圧力センサのそれぞれで検出された圧力の分布に基づいて、一対の前記駆動輪のそれぞれを駆動制御すること、を特徴とするとよい。

上述した移動体は、かかる構成とすることにより、移動体の駆動制御を簡素化できる。これにより、上述した移動体は、設計に要するコストや移動体を構成する部材のコスト等の低減が期待できる。

（６）上述した本発明の移動体は、前記移動体が、フットレストを有しており、前記フットレストは、前記移動体を停止状態とする停止モード、及び前記移動体を走行可能な状態とする走行モードを切り替える走行モード切替スイッチと、所定の圧力を検知するフットレスト圧力センサと、を有しており、前記フットレストは、前記フットレスト圧力センサが、所定の圧力を検知することを条件として、前記走行モード切替スイッチを前記停止モードから前記走行モードに切り替えること、を特徴とするとよい。

上述した移動体は、かかる構成とすることにより、運転者が例えば、フットレストに足を掛けた場合に走行モード切替スイッチを、停止モード（移動体の停止状態）から走行モード（移動体の走行可能状態）に切り替えることができる。従って、例えば、運転者が移動体に乗車する際に、誤ってアームレストを操作した場合であっても、移動体を停止状態に保つことができる。これにより、運転者が安心して移動体に乗降できる。

（７）上述した移動体は、一対の前記アームレストが、それぞれ上方圧力センサを有しており、一対の前記上方圧力センサの双方が所定の圧力を検知することを条件として、前記操作状態取得部による前記操作量の取得が許容されること、を特徴とするとよい。

上述した移動体は、かかる構成とすることにより、運転者が乗車の際にアームレストを掴んだ場合であっても、移動体の発進を抑制できる。そのため、上述した移動体は、運転者が安定、かつ安心して乗車できる。

（８）上述した移動体は、前記操作状態取得部で取得される前記操作量に応じて、一対の前記駆動部に対して出力される出力値を予め複数の領域に区画分けした出力値テーブルを有しており、複数の前記領域は、前記駆動部における一対の前記駆動輪の駆動量と対応して区画分けされており、前記制御部は、取得された前記操作量に応じて出力される出力値、及び前記出力値テーブルを比較することにより、前記出力値に対応する前記領域における一対の前記駆動輪の駆動量に基づいて前記駆動部の駆動制御を行うこと、を特徴とするとよい。

上述した移動体は、操作状態取得部で取得される前記操作量に応じて、一対の駆動部に対して出力される出力値を予め複数の領域に区画分けした出力値テーブルを有している。また、上述した移動体は、一対のアームレストの操作量に応じて出力される出力値を予め用意された出力値テーブルと比較することにより、一対の駆動輪の駆動量を決定するものとされている。従って、上述した移動体は、出力値テーブルに応じた簡素な駆動制御を行うことができる。これにより、上述した移動体は、設計に要するコストや移動体を構成する部材のコスト等のより一層の低減が期待できる。

（９）上述した課題を解決すべく提供される本発明の車椅子は、前記移動体が、車椅子として構成されていること、を特徴とするものである。

上述した車椅子は、上述した移動体の構成を有するので、運転者の意図した操作が可能である。また、上述した車椅子は、運転者が安定、かつ安心して操作できる。

本発明は、運転者の意図に応じて確実な操作が可能な移動体及び車椅子を提供することができる。また、本発明は、誤操作を抑制可能な移動体及び車椅子を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る車椅子の外観斜視図である。 本発明の一実施形態に係る車椅子の制御系統のブロック図である。 （ａ）は、本発明に係る車椅子を構成するアームレストの分解斜視図及び組立斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）のＡ－Ａ方向断面矢視図である。 （ａ）は、本発明の車椅子を構成する右側アームレストのシステム構成図であり、（ｂ）は、本発明に係る車椅子を構成する左側アームレストのシステム構成図である。 本発明に係る車椅子を構成する操作状態取得部の説明図である。 本発明に係る車椅子に適用される出力値テーブルの説明図である。 （ａ）～（ｃ）は、本発明の一実施形態に係る車椅子の動作説明図である。 （ｄ）～（ｅ）は、本発明の一実施形態に係る車椅子の動作説明図である。 本発明の一実施形態に係る車椅子の動作フロー図である。 図９に続く車椅子の動作フロー図である。

本発明に係る移動体１の一実施形態について、図１～図１０を参照しながら以下に詳細を説明する。本実施形態では、移動体１が電動車椅子１（車椅子１とも称する）に適用されている場合を例示している。また、以下の説明において、前方側は、電動車椅子１の進行方向前側を表し、後方側は、電動車椅子１の進行方向後側を表すものとして説明する。また、各部品について特に左右を区別する必要がない場合は、Ｌ，Ｒを省略して説明することがある。

図１に示すように、電動車椅子１は、本体フレーム２、前輪としての一対の従動輪３，３、後輪としての一対の駆動輪４，４、座席５、及び左右一対のアームレスト１０Ｌ，１０Ｒを備えている。また、電動車椅子１は、図２に示すように、前記の他、一対の操作状態取得部２０Ｌ，２０Ｒ、一対のモータ３０Ｌ，３０Ｒ（駆動部３０Ｌ，３０Ｒとも称する）、コントローラ４０（制御部４０）、及びフットレスト５０等を備えている。

図１に示すように、本体フレーム２は、車台２Ａと、車台２Ａに立設された座席枠２Ｂ等を備えている。車台２Ａは、水平な板状部材で構成されており、前方側の車幅方向両側に従動輪３，３が回転可能に支持されている。また、車台２Ａの後方側における幅方向両側に駆動輪４，４が回転可能に支持されている。

座席枠２Ｂの上端側には、運転者が着座可能な座席５が設けられている。座席５は、後端側に背もたれ５Ａが形成されている。背もたれ５Ａの幅方向両側には、前方に向けて突出するブラケット５Ｂ，５Ｂが支持されている。ブラケット５Ｂ，５Ｂには、後述するアームレスト１０Ｌ，１０Ｒのベース部１１，１１が上下回転可能に支持されている。

従動輪３，３（前輪３，３とも称する）は、ゴムや樹脂等を素材として形成されている。前輪３，３は、自由回転可能に前輪軸（図示せず）に支持され、従動輪として機能するものとされている。本実施形態では、前輪３，３が全方向車輪として形成されている。なお、従動輪３，３は、全方向車輪に代え左右に首振り可能なキャスターとしてもよい。

駆動輪４，４（後輪４，４とも称する）は、ゴムや樹脂等を素材として形成されている。後輪４，４には、モータ３０Ｌ，３０Ｒ（図２参照）が接続されている。従って、後輪４，４は、モータ３０Ｌ，３０Ｒをそれぞれ駆動することにより、それぞれ独立して正逆回転駆動することが可能である。

モータ３０Ｌ，３０Ｒは、後輪４，４の回転軸（図示せず）を回転駆動することにより、後輪４，４を回転駆動することができる。また、モータ３０Ｌ，３０Ｒには、図２に示すように、モータドライバ３１，３１が接続されている。モータドライバ３１，３１は、後述する制御部４０の制御指令に従って後輪４，４をそれぞれ独立して回転駆動制御することができる。

図１に示すように、アームレスト１０Ｌ，１０Ｒは、座席５の幅方向両側に設けられており、電動車椅子１の走行方向（前後方向）に沿って進退操作が可能である。アームレスト１０Ｌ，１０Ｒは、左右対称に同様の構成のものが設けられているため、以下では、一方側の右側アームレスト１０Ｒ（単にアームレスト１０Ｒとも称する）について説明し、他方側の左側アームレスト１０Ｌ（単にアームレスト１０Ｌとも称する）の説明は省略する。図３（ａ）は、アームレスト１０Ｒの分解斜視図及び組立斜視図である。アームレスト１０Ｒは、ベース部１１、カバー部１２、及び操作状態取得部２０Ｒ等を有している。

ベース部１１，１１は、図１に示すように、座席５の幅方向両側に設けられており、背もたれ５Ａ，５Ａに設けられたブラケット５Ｂ，５Ｂに上下回転可能に支持されている。具体的には、ベース部１１は、水平状態と、上方側に向けた揺動とが可能なように、ブラケット５Ｂに揺動可能に支持されている。従って、ベース部１１は、運転者の乗降時に緩衝しないように上方側に向けて揺動させることができる。

ベース部１１は、略矩形の支柱として前後方向に延びるように形成されている。図３（ａ）に示すように、ベース部１１は、両側面に前後方向に沿ったスライド溝１１Ａ，１１Ａ（一方側は図示省略）が形成されている。また、ベース部１１は、前方寄りに矩形状の開口部１１Ｂが開口形成されている。

開口部１１Ｂは、内壁の前後方向両側に一対の係止穴１１Ｃ，１１Ｃ（図３（ｂ）参照）が形成されている。係止穴１１Ｃ，１１Ｃは、後述するコイルバネ２３ｆ，コイルバネ２３ｒの一端を係止するものとされている。

カバー部１２は、ベース部１１の前後方向の長さに対して半分程度の長さに形成されており、ベース部１１の前半分程度を覆うものとされている。カバー部１２は、矩形の箱状に形成され、底部と後端部分が開放形成されている。カバー部１２は、両側面に内側方向に突出する係合部（図示せず）が形成されており、両係合部が、スライド溝１１Ａ，１１Ａと摺動可能に係合している。従って、カバー部１２は、スライド溝１１Ａ，１１Ａに沿って進退操作が可能である。すなわち、カバー部１２は、ベース部１１に対して、電動車椅子１の走行方向（前後方向）に沿って進退操作が可能である。また、カバー部１２は、後述する収容ケース２１と接続されている。

図３及び図４に示すように、操作状態取得部２０Ｒは、収容ケース２１、前方圧力センサ２２ｆ、後方圧力センサ２２ｒ、上方圧力センサ２２Ｕ、及び前後一対のコイルバネ２３ｆ（前方付勢部材２３ｆ，付勢部２３ｆとも称する），コイルバネ２３ｒ（後方付勢部材２３ｒ，付勢部２３ｒとも称する）等を有している。詳細は後述するが、操作状態取得部２０Ｒは、アームレスト１０Ｒの操作量（移動量）を取得可能なものとされている。

収容ケース２１は、矩形のブロックとして形成されており、開口部１１Ｂに嵌め込み可能なものとされている。収容ケース２１は、前面及び後面に円形穴２１ｆ，２１ｒ（図３（ｂ）参照）が形成されている。また、収容ケース２１の上部には、上方圧力センサ２２Ｕが埋め込まれている。また、収容ケース２１は、上端側が、カバー部１２の下面と接続されている。従って、収容ケース２１は、カバー部１２の進退動に伴って、カバー部１２と一体的な進退動が可能である。

円形穴２１ｆ，２１ｒには、前方圧力センサ２２ｆ及び後方圧力センサ２２ｒが収容されている。また、円形穴２１ｆ，２１ｒには、前方圧力センサ２２ｆ及び後方圧力センサ２２ｒのそれぞれとストッパ２４，２４を介して当接するように一対のコイルバネ２３ｆ，２３ｒが収容されている。

コイルバネ２３ｆは、前方側の円形穴２１ｆに収容されており、一端側にストッパ２４が取り付けられている。コイルバネ２３ｆは、ストッパ２４を介して前方圧力センサ２２ｆに当接している。また、コイルバネ２３ｆの他端側は、円形穴２１ｆの開口端から突出して、前方側の係止穴１１Ｃに係止されている。すなわち、コイルバネ２３ｆは、カバー部１２を前方側に向けて付勢している。

コイルバネ２３ｒは、後方側の円形穴２１ｒに収容されており、一端側にストッパ２４が取り付けられている。コイルバネ２３ｒは、ストッパ２４を介して後方圧力センサ２２ｒに当接している。また、コイルバネ２３ｒの他端側は、円形穴２１ｒの開口端から突出して、後方側の係止穴１１Ｃに係止されている。すなわち、コイルバネ２３ｒは、カバー部１２を後方側に向けて付勢している。ここで、コイルバネ２３ｆ及びコイルバネ２３ｒのバネ定数は、ほぼ同じものとされている。従って、カバー部１２は、ベース部１１に対して相対的な位置が所定の関係（本実施形態では、中立な位置）となるように位置付けられる。ここで、カバー部１２が中立な位置とは、カバー部１２の前後方向への移動量を二分する位置とされている。また、カバー部１２は、前進又は後進の操作が、コイルバネ２３ｆ，２３ｒの付勢力に抗して行われる。なお、カバー部１２は、必要に応じて、中立以外の位置に位置させることも可能である。

前方圧力センサ２２ｆは、カバー部１２の後退に伴って、コイルバネ２３ｆを介して加圧されるものである。前方圧力センサ２２ｆで検知された圧力は、信号増幅器４１及びＡ／Ｄ変換器４２（共に図２参照）を介して、後述する制御部４０に供される。これにより、前方圧力センサ２２ｆは、受けた圧力に応じてカバー部１２（アームレスト１０）の操作量を取得できる。具体的な、前記操作量の取得方法については後述する。取得されたカバー部１２の操作量に応じて、モータ３０Ｌ，３０Ｒ（図２参照）の後退駆動量が制御される。

後方圧力センサ２２ｒは、カバー部１２の前進に伴って、コイルバネ２３ｒにより加圧されるものである。後方圧力センサ２２ｒで検知された圧力は、信号増幅器４１及びＡ／Ｄ変換器４２を介して、後述する制御部４０に供される。これにより、後方圧力センサ２２ｒは、受けた圧力に応じてカバー部１２（アームレスト１０）の操作量を取得できる。具体的な、前記操作量の取得方法については後述する。取得されたカバー部１２の操作量に応じて、モータ３０Ｌ，３０Ｒの前進駆動量が制御される。

このように、上述した電動車椅子１は、運転者の意図した方向に進退操作することができる。そのため、上述した電動車椅子１は、運転者による誤操作を抑制できる。これにより、上述した電動車椅子１は、運転者が安定、かつ安心して操作できる。

上方圧力センサ２２Ｕは、例えば、ロードセルや圧電素子等で形成されており、例えば、運転者がアームレスト１０に手を掛けた場合に、カバー部１２の上部から加わった圧力を検知することができる。上方圧力センサ２２Ｕで検知された圧力は、信号増幅器４１及びＡ／Ｄ変換器４２を介して、後述する制御部４０に供される。ここで、上方圧力センサ２２Ｕは、左右一対の上方圧力センサ２２Ｕ，２２Ｕの双方が所定の圧力を検知することを条件として、操作状態取得部２０による前記操作量の取得を許容するものとされている。

従って、上述した電動車椅子１は、運転者が乗車の際にアームレスト１０，１０を掴んだ場合であっても、電動車椅子１の発進を抑制できる。そのため、上述した電動車椅子１は、運転者が安定、かつ安心して乗車できる。

制御部４０（コントローラ４０）は、図２に示すように、例えば、マイクロコンピュータ等の演算処理装置で構成されており、電動車椅子１全体を制御することができる。なお、制御部４０は、単一のものだけではなく、機能毎に複数設けられていてもよい。

また、制御部４０には、複数のＡＤ変換器４２、モータドライバ３１，３１、及び走行モード切替スイッチ５２等が接続されている。制御部４０は、操作指示に応じてモータドライバ３１，３１に制御信号を送信することにより、モータ３０Ｌ，３０Ｒの駆動制御を行うことができる。具体的には、制御部４０は、左側操作状態取得部２０Ｌで取得した一方側（左側）のアームレスト１０Ｌの操作量、及び右側操作状態取得部２０Ｒで取得した他方側（右側）のアームレスト１０Ｒの操作量に基づいて、モータ３０Ｌ，３０Ｒを駆動制御することができる。より具体的には、制御部４０は、前方圧力センサ２２ｆで検知された圧力に応じて、モータ３０Ｌ，３０Ｒの後退駆動量を制御するものであり、後方圧力センサ２２ｒで検知された圧力に応じてモータ３０Ｌ，３０Ｒの前進駆動量を制御するものである。

フットレスト５０は、電動車椅子１の前端側に設けられており、走行モード切替スイッチ５２を備えている。フットレスト５０は、表面上に運転者の足を載せることができる。フットレスト５０は、所定の圧力を検知可能なフットレスト圧力センサ５１を備えている。なお、フットレスト５０は、適宜、折り畳み可能なものや揺動可能なものとして構成してもよい。

走行モード切替スイッチ５２は、電動車椅子１を停止状態とする停止モード、及び電動車椅子１を走行可能な状態とする走行モードを切り替えるものとされている。ここで、フットレスト５０は、フットレスト圧力センサ５１が、所定の圧力（例えば、両足をフットレスト５０上に載置した場合の圧力）を検知することを条件として、走行モード切替スイッチ５２を前記停止モードから前記走行モードに切り替えるものとされている。

フットレスト圧力センサ５１は、例えば、ロードセルや圧電素子等で構成されており、例えば、運転者がフットレスト５０に足を載せた際に掛かる圧力（負荷）を検出することができる。従って、上述した電動車椅子１は、運転者が例えば、フットレスト５０に足を掛けた場合に走行モード切替スイッチ５２を、停止モード（移動体の停止状態）から走行モード（移動体の走行可能状態）に切り替えることができる。これにより、上述した電動車椅子１は、例えば、運転者が電動車椅子１に乗車する際に、誤ってアームレスト１０，１０を操作した場合であっても、電動車椅子１を停止状態に保つことができる。これにより、運転者が安心して電動車椅子１に乗降できる。

以上が、本発明の一実施形態に係る電動車椅子１の構成であり、次に上述した操作状態取得部２０による操作状態の取得についての一実施形態を以下に説明する。

図５に示すように、左右一対の操作状態取得部２０Ｌ，２０Ｒは、前後方向の圧力値を、それぞれ所定の圧力値毎に区画（ゾーン分け）して、取得するものとされている。具体的には、一対の前方圧力センサ２２ｆ，２２ｆ及び一対の後方圧力センサ２２ｒ，２２ｒ（総称して操作状態取得部２０，２０とも称する）で取得される圧力値は、カバー部１２，１２のそれぞれの中立位置を原点Ｌ０，Ｒ０として、前後方向に所定圧力値毎に区画（ゾーン）分けされている。本実施形態では、例えば、左側操作状態取得部２０Ｌの圧力値が、前方側にＬ０～Ｌｆｎ、後方側にＬ０～Ｌｒｎ（それぞれｎは任意の整数）に区画分けされている。また、右側操作状態取得部２０Ｒの圧力値が、前方側にＲ０～Ｒｆｎ、後方側にＲ０～Ｒｒｎ（それぞれｎは任意の整数）に区画分けされている。

図６に示すように、電動車椅子１（例えば、制御部４０）は、取得されるアームレスト１０，１０の操作量に応じて、一対のモータ３０Ｌ，３０Ｒに対して出力される出力値を予め複数の領域に区画分けした出力値テーブルＴを有している。

出力値テーブルＴは、例えば、図示のようにマトリックス状に複数の領域に区画分けされている。出力値テーブルＴは、本実施形態では、Ｙ方向に右側操作状態取得部２０Ｒ、Ｘ方向に左側操作状態取得部２０Ｌの出力値が配されている。ここで、出力値の各領域は、モータ３０Ｌ，３０Ｒにおける一対の駆動輪４，４の駆動量と対応して区画分けされている。例えば、図示拡大図のように、Ｘ方向に左側操作状態取得部２０Ｌの出力値Ｌｏｕｔ０～Ｌｏｕｔ２が配され、Ｙ方向に右側操作状態取得部２０Ｌの出力値Ｒｏｕｔ１～Ｒｏｕｔ３が配されている。そのため、制御部４０は、取得されたアームレスト１０Ｌ，１０Ｒ操作量に応じて出力される出力値、及び出力値テーブルＴを比較することにより、前記出力値に対応する各領域における一対の駆動輪４，４の駆動量を取得できる。また、制御部４０は、取得した駆動量に基づいてモータ３０Ｌ，３０Ｒの駆動制御を行うことができる。

このように、上述した電動車椅子１は、一対の前方圧力センサ２２ｆ，２２ｆ及び一対の後方圧力センサ２２ｒ，２２ｒのそれぞれで検出された圧力の分布に基づいて、一対の駆動輪４，４のそれぞれが駆動制御される。従って、上述した電動車椅子１は、駆動制御を簡素化できる。これにより、上述した電動車椅子１は、設計に要するコストや電動車椅子１を構成する部材のコスト等の低減が期待できる。

さらに、上述した電動車椅子１では、一対のアームレスト１０Ｌ，１０Ｒの操作量に応じて出力される出力値と、予め用意された出力値テーブルとを比較することにより、一対の駆動輪４，４の駆動量が決定されている。従って、上述した電動車椅子１は、出力値テーブルＴに応じた簡素な駆動制御を行うことができる。これにより、上述した電動車椅子１は、設計に要するコストや電動車椅子１を構成する部材のコスト等のより一層の低減が期待できる。

以上が、本発明に係る電動車椅子１を構成する操作状態取得部２０Ｌ，２０Ｒによる操作状態取得の一実施形態であり、次に本発明に係る電動車椅子１の動作について、図７及び図８を参照しながら以下に詳細を説明する。

図７（ａ）は、左右のアームレスト１０Ｌ，１０Ｒのそれぞれを同じ量だけ少し前方に操作（スライド）した状態を表すものである。かかる場合は、電動車椅子１がゆっくりと前進する。

図７（ｂ）は、左右のアームレスト１０Ｌ，１０Ｒのそれぞれを同じ量だけ大きく前方に操作した状態を表すものである。かかる場合は、電動車椅子１が高速で前進する。

図７（ｃ）は、左右のアームレスト１０Ｌ，１０Ｒのそれぞれを同じ量だけ後方に操作した状態を表すものである。かかる場合は、電動車椅子１が後退する。なお、後退は、必要に応じて前進と同様に、２段階以上の速度で行うようにしてもよい。

図８（ｄ）は、右側アームレスト１０Ｒを大きく、左側アームレスト１０Ｌを小さく前方に操作した状態を表すものである。かかる場合は、電動車椅子１がゆっくりと前方左側に向けて旋回する。

図８（ｅ）は、右側アームレスト１０Ｒのみを大きく前方に操作した状態を表すものである。かかる場合は、電動車椅子１が素早く前方左側に向けて旋回する。

図８（ｆ）は、右側アームレスト１０Ｒを前方に操作すると共に、左側アームレスト１０Ｌを右側アームレスト１０Ｒと同じだけ後方に操作した状態を表すものである。かかる場合は、電動車椅子１がその場で左側に向けて回転（スピンターン）する。

以上が、本発明に係る電動車椅子１の動作の一例であるが、上述した電動車椅子１は、上述した操作と左右対称の操作を行うことにより、上述した例示と左右対称の動作を行うことが可能である。次に、本発明に係る電動車椅子１の動作フローについて、図９及び図１０の動作フロー図を参照しながら以下に説明する。

図９に示すように、電動車椅子１が、起動（開始）されると、右側の上方圧力センサ２２Ｕが検知されたか否かの判定が行われる（ステップＳ１）。ステップＳ１において、右側の上方圧力センサ２２Ｕが検知された場合（Ｏｎの場合）は、処理がステップＳ１に戻される。ステップＳ１において、右側の上方圧力センサ２２Ｕが検知されない場合（Ｏｆｆの場合）は、左側の上方圧力センサ２２Ｕが検知されたか否かの判定が行われる（ステップＳ２）。

ステップＳ２において、左側の上方圧力センサ２２Ｕが検知された場合（Ｏｎの場合）は、処理がステップＳ１に戻される。ステップＳ２において、左側の上方圧力センサ２２Ｕが検知されない場合（Ｏｆｆの場合）は、走行モード切替スイッチ５２が検知されたか否かの判定が行われる（ステップＳ３）。

ステップＳ３において、走行モード切替スイッチ５２が検知されない場合（Ｏｆｆの場合）は、処理がステップＳ１に戻される。ステップＳ３において、走行モード切替スイッチ５２が検知された場合（Ｏｎの場合）は、ステップＳ１０（図１０参照）のサブルーチン処理に移行する。

図１０に示すように、ステップＳ１０では、右側操作状態取得部２０Ｒの出力値検出が行われる。ステップＳ１０での処理が終了すると、右側の変位量（操作量）をｎ個の領域（ゾーン）に当てはめる（ステップＳ２０）。

続いて、左側操作状態取得部２０Ｌの出力値検出が行われる（ステップＳ３０）。ステップＳ３０での処理が終了すると、左側の変位量（操作量）をｎ個の領域に当てはめる（ステップＳ４０）。

ステップＳ４０での処理が終了すると、制御部４０は、左右の領域（ゾーン）より出力値テーブルＴを参照して対応する出力値を取得する（ステップＳ５０）。制御部４０により、モータ３０Ｌ，３０Ｒの出力値が取得されると、制御部４０からモータドライバ３１，３１に出力値が出力される（ステップＳ５１）。すなわち、制御部４０は、取得されたアームレスト１０，１０の操作量に応じて出力される出力値、及び出力値テーブルＴを比較することにより、前記出力値に対応する領域における一対の駆動輪４，４の駆動量に基づいてモータ３０Ｌ，３０Ｒの駆動制御を行う。

以上が、本発明の電動車椅子１（移動体１）の操舵補助に係る動作フローの一実施形態であり、次に、本発明の電動車椅子１の作用効果について以下に説明する。

上述した電動車椅子１は、一対のアームレスト１０，１０の操作量を操作状態取得部２０，２０で取得し、取得したそれぞれのアームレスト１０，１０の操作量に基づいて、一対の駆動輪４，４（駆動部３０，３０）が駆動制御される。従って、運転者は、利き腕を意識することなく、電動車椅子１の意図した操作を行うことができる。これにより、運転者は、誤操作なく安定、かつ安心して移動体を操作できる。また、上述した電動車椅子１は、一対のアームレスト１０，１０を有するので、運転者がアームレスト１０，１０を掴んで安心して乗車できる。

また、上述した電動車椅子１は、一対のカバー部１２，１２が、それぞれのベース部１１，１１に対して相対的な位置が所定の関係となるように付勢部２３，２３を介して移動可能に支持されており、一対のカバー部１２，１２における前進又は後進の操作が、付勢部２３，２３の付勢力に抗して行われるものとされている。

従って、一対のカバー部１２，１２は、それぞれ適度な節度感をもって操作することができる。すなわち、上述した電動車椅子１は、運転者の意図した進退操作を、適度な節度感をもって行うことができる。これにより、上述した移動体は、運転者による誤操作をより一層確実に抑制できる。そのため、上述した移動体は、運転者がより一層安定、かつ安心して操作できる。また、上述した電動車椅子１は、カバー部１２，１２の非操作時に、カバー部１２，１２を例えば、中立の位置に復帰させることができる。これにより、上述した電動車椅子１は、運転者の負担を軽減でき、運転者が安定、かつ安心して操作できる。

以上が、本発明に係る電動車椅子１（移動体１）の構成及び作用効果であるが、本発明に係る電動車椅子１は、上述した実施形態に限定されるものではなく、各種の変形を行うことができる。

本実施形態では、移動体１が電動車椅子１である場合を例示したが、本発明の移動体１は、カートやシニアカーなどの各種の車両や車椅子に利用することができる。また、移動体１の従動輪３や駆動輪４の数量は、適宜、変更することができる。また、座席５やアームレスト１０，１０の形状や大きさ、配する位置も適宜、変更することが可能である。

また、本実施形態では、前方圧力センサ２２ｆ及び後方圧力センサ２２ｒに基づいて、駆動輪４，４の制御が行われているが、これには限定されない。例えば、前方圧力センサ２２ｆ及び後方圧力センサ２２ｒが一体的に形成されているものなど各種の形態の圧力センサが利用できる。また、本実施形態では、ロードセルや圧電素子を圧力センサ２２ｆ，２２ｒ，２２Ｕに用いたが、これには限定されず、各種の圧力センサを用いることができる。また、本実施形態では、駆動部３０Ｌ，３０Ｒがモータである場合を例示したが、駆動部３０Ｌ，３０Ｒに利用される駆動源は、モータだけではなく、各種のものが利用できる。

また、本実施形態では、アームレスト１０が、ベース部１１、カバー部１２、及び付勢部２３で構成されているが、これには限定されず、各種の形態のアームレスト１０が利用できる。また、本実施形態では、付勢部２３にコイルバネ２３が用いられているが、これには限定されない。例えば、付勢部２３は、ベース部１１に対してカバー部１２を付勢できるものであれば、各種の弾性部材を利用できる。

また、本実施形態では、出力値テーブルＴを用いて、モータ３０Ｌ，３０Ｒの駆動制御を行っているが、出力値テーブルＴは、必要に応じて設ければよく、出力値テーブルＴを有しない構成とすることもできる。かかる場合は、例えば、前方圧力センサ２２ｆ及び後方圧力センサ２２ｒのそれぞれで検出された圧力の分布に基づいて、一対の駆動輪４，４のそれぞれを駆動制御すればよい。また、出力値テーブルＴに設ける領域（ゾーン）は、電動車椅子１の制御特性に応じて、適宜、変更することができる。また、前記領域は、各種の数や大きさのものが利用できる。また、出力値テーブルＴは、例えば、制御部４０や操作状態取得部２０Ｌ，２０Ｒなどに設けられた記憶装置等に記憶しておけばよい。

また、本実施形態では、電動車椅子１が、フットレスト５０を有し、フットレスト５０が、電動車椅子１を停止状態とする停止モード、及び電動車椅子１を走行可能な状態とする走行モードを切り替える走行モード切替スイッチ５２と、所定の圧力を検知するフットレスト圧力センサ５１と、を有するものとしたが、フットレスト５０、走行モード切替スイッチ５２、及びフットレスト圧力センサ５１は、それぞれ必要に応じて設ければよく、これらを有しない構成とすることもできる。

また、本実施形態では、アームレスト１０，１０が、それぞれ上方圧力センサ２２Ｕを有しており、一対の上方圧力センサ２２Ｕ，２２Ｕの双方が所定の圧力を検知することを条件として、操作状態取得部２０，２０による操作量の取得が許容されるものとしているが、これには限定されない。例えば、アームレスト１０が上方圧力センサ２２Ｕを有しないものとすることもできる。

以上が、本発明に係る移動体及び車椅子の各種の実施形態や変形例であるが、本発明は上述した実施形態や変形例において例示したものに限定されるものではなく、特許請求の範囲を逸脱しない範囲でその教示及び精神から他の実施形態があり得ることは当業者に容易に理解できよう。

本発明の移動体は、カートやシニアカー等の各種の車両等に利用することができる。また、本発明の車椅子は、電動車椅子等の各種の車椅子に利用することができる。

１ ：移動体（電動車椅子、車椅子）
２ ：本体フレーム
３ ：従動輪（前輪）
４ ：駆動輪（後輪）
５ ：座席
１０ ：アームレスト
２０ ：操作状態取得部
２２ｆ：前方圧力センサ
２２ｒ：後方圧力センサ
２３ ：コイルバネ（付勢部）
２３ｆ：前方付勢部材（コイルバネ、付勢部）
２３ｒ：後方付勢部材（コイルバネ、付勢部）
３０ ：モータ（駆動部）
３０Ｌ：モータ（駆動部）
３０Ｒ：モータ（駆動部）
４０ ：制御部
５０ ：フットレスト
５１ ：フットレスト圧力センサ
５２ ：走行モード切替スイッチ
Ｔ ：出力値テーブル

Claims (3)

1. 少なくとも一対の駆動輪及び少なくとも１つの従動輪を備える移動体であり、
   着座可能な座席と、
   前記座席の幅方向両側に設けられ、前記移動体の走行方向に沿って進退操作可能な左右一対のアームレストと、
   一対の前記アームレストの操作量を取得する操作状態取得部と、
   前記移動体の走行を制御する制御部と、
   一対の前記駆動輪をそれぞれ独立して駆動する駆動部と、
   を備え、
   前記制御部は、前記操作状態取得部で取得した一方側の前記アームレストの操作量、及び他方側の前記アームレストの操作量に基づいて、前記駆動部を駆動制御すること、を特徴とする移動体。
2. 一対の前記アームレストは、
   前記座席の幅方向両側に、それぞれ支持された一対のベース部と、
   一対の前記ベース部のそれぞれに対して、前記移動体の走行方向に沿って進退操作可能な一対のカバー部と、
   一対の前記カバー部をそれぞれ前記移動体の前方側及び後方側に向けて付勢する一対の付勢部と、
   を有しており、
   一対の前記カバー部は、それぞれの前記ベース部に対して相対的な位置が所定の関係となるように前記付勢部を介して移動可能に支持されており、
   一対の前記カバー部は、前進又は後進の操作が、前記付勢部の付勢力に抗して行われるものであること、を特徴とする請求項１に記載の移動体。
3. 前記操作状態取得部が、前方圧力センサ及び後方圧力センサを有しており、
   前記前方圧力センサは、前記カバー部の後退に伴って、加圧されるものであり、
   前記後方圧力センサは、前記カバー部の前進に伴って、加圧されるものであり、
   前記制御部は、前記前方圧力センサで検知された圧力に応じて、前記駆動部の後退駆動量を制御するものであり、前記後方圧力センサで検知された圧力に応じて前記駆動部の前進駆動量を制御するものであること、を特徴とする請求項２に記載の移動体。

Images