JP4462413B2 - 電動車椅子 - Google Patents

Description

本発明は、電動車椅子の走行制御に関するものであり、更に詳しくはアクセルレバーの握り込み停止に関するものである。

従来より、高齢者や肢体の不自由者等が使用する電動車椅子には、走行中に咄嗟に停止しようとした時、ハンドルとアクセルレバーとを握り込んだ場合にも緊急停止を行うことのできる握り込み停止手段を有する電動車椅子が知られている。
特開平９−１３２００６号公報

これらの握り込み停止手段は、アクセルレバーを一定以上に握り込むと作動するよう構成されているため、例えば通常走行中の段差乗り越え時に操縦者がアクセルレバーを通常操作時よりも強く握ってしまったような場合、つまり、操縦者自身が咄嗟に停止させようとする意思がないにもかかわらずアクセルレバーを一瞬強く握ってしまう場合に握り込み停止手段が作動し、車体が停止してしまうという不都合があった。
又、握り込み停止手段が作動して走行停止状態になると、アクセルレバーを一旦戻し、再度握り直す等のリセット操作が必要となり、わずらわしさを感じるものであった。
本発明は、緊急時には車体を確実に停止させることが可能であるとともに、緊急時以外の走行時には、誤って握り込み停止手段の走行停止が作動することのない使い勝手の良い電動車椅子を提供することを課題とする。

ハンドル１と共に握って操作するアクセルレバー２と、操縦者の通常の操作力以上のアクセルレバー２握り込み操作を検出する握り込み検出手段Ａと、該検出手段Ａ検出時に作動して走行停止制御を行う握り込み停止手段Ｂとを備えた電動車椅子において、前記検出手段Ａが握り込み操作を検出すると、ただちに低速走行状態にするよう減速制御を開始し、検出手段Ａの検出が所定時間ｔ以上継続した場合に握り込み停止手段Ｂによる走行停止制御を実行するとともに、該検出手段Ａの検出が前記所定時間ｔを経過する前に非検出状態になった場合には、低速走行状態を解除し通常のアクセルレバー２操作による車速制御に復旧するよう制御してなる電動車椅子の構成とする。

請求項１に記載の発明は、ハンドル１と共に握って操作するアクセルレバー２と、操縦者３の通常の操作力以上のアクセルレバー２握り込み操作を検出する握り込み検出手段Ａと、該検出手段Ａ検出時に作動して走行停止制御を行う握り込み停止手段Ｂとを備えた電動車椅子において、前記検出手段Ａが操縦者３のアクセルレバー２握り込み操作を検出すると、ただちに低速走行状態にするよう減速制御を開始し、この検出手段Ａの検出状態が所定時間ｔ以上継続した場合に握り込み停止手段Ｂによる走行停止制御を実行するので、走行路面の段差や凸凹路面走行時に一瞬だけアクセルレバー２を強く握り込んだ場合には減速されるのみであり、停止に至らず、検出手段Ａの検出が前記所定時間ｔを経過する前に非検出状態になった場合、即ち、アクセルレバー２の操作力が通常の操作力に戻った場合には、低速走行状態を解除し通常のアクセルレバー２操作による車速制御に復旧するよう制御するので、一瞬だけのアクセルレバー２握り込み操作では走行が停止されることもなく、停止後、再び走行開始させる時のアクセルレバー２を握り直す等のリセット操作をするわずらわしさがなく、使い勝手の良い、スムーズな走行が可能である。
更に、検出手段Ａがアクセルレバー２握り込み操作を検出すると、従来と同様の減速制御を開始し、所定時間ｔ経過後には走行停止制御を実行するので、アクセルレバー２を握り込み、走行停止に至るまでの時間は従来と略同等であり、安全に、且つ、確実に走行を停止させることができるとともに、握り込み停止手段Ｂによって停止した時に、慌てて検出手段Ａが作動する範囲にまでアクセルレバー２を握り込む操作を繰り返した場合にも、全くその場から動けないという最悪の状態についても回避することができる。

本発明の電動車椅子は、車体４の前後に各々左右一対の前輪１０及び後輪１１を備え、後輪１１上方を覆うリヤカバー１２を設けてある。リヤカバー１２内側には、駆動用のモータ１３、ギヤボックス１４、バッテリ１５等が配置され、リヤカバー１２上方には単座のシート１６を設けてある。リヤカバー１２前方から前輪１０にかけて操縦者が足を載せるステップ１７が形成してあり、該ステップ１７下方にはこの電動車椅子の走行や充電等を制御するコントローラ１８を設けてある。
ステップ１７前部にはハンドルポスト１９を上方に向け延設し、その上端に操作ボックス２０を設け、該操作ボックス２０左右を囲むようにループ状のハンドル１を設けてあり、ハンドル１外周部はウレタン等の弾性材で覆ってある。操縦者３はシート１６に着座し、ハンドル１を持って前輪１０を操舵しながら走行を行う構成である。

前記操作ボックス２０には、バッテリメーター２２や変速ダイヤル２３、ホーンスイッチ２４、左右のウインカースイッチ２５等が配置される。操作ボックス２０後部には、キースイッチ２６を設け、操作ボックス２０右側部からアクセル軸２７を突出させその先端部に平面視コの字形状のアクセルレバー２を取着してある。このアクセルレバー２の把持部２８,２９はハンドル２１よりも高位置に設定され、アクセル軸２７を支点に前後方向へ回動可能に構成してある。後側のハンドル１とアクセルレバー２の前進用把持部２８を共に握り、アクセルレバー２を後方側に引き寄せると後輪１１が駆動されて前進走行が可能である。又、アクセルレバー２の後進用把持部２９を前方側に向け操作させると後進走行を行うことができる。尚、アクセルレバー１は、倒し角度を大きく操作するほど増速し、又、アクセルレバー２を操作ボックス２０の左側部に取着することも可能に構成してある。

操作ボックス２０内にはアクセル軸２７の左右中央部に、アクセル軸２７の前後両側を切欠いだ形態の扁平面３０を前後から挾持するようにして圧設する前後一対の挾持アーム３１を、アーム軸３２周りに回動自在に支持させ、これら両挾持アーム３１間をバネ３３で弾発して挾持させ、アクセルレバー２から手を放した時、又は握る力を緩めた時には中立の停止位置Ｎへ戻るよう付勢してある。このアクセル軸２７はギヤ３４伝動でポテンショメータ９を回動できる構成とし、該ポテンショメータ９の回動によって後輪１１を駆動するモータ１３の出力を制御して車速を増速、減速することができる。
アクセル軸２７の右部には下方に向けストッパプレート３５を突設し、ストッパプレート３５前方には、アクセルレバー２に対して最高速位置Ｈから前進走行方向への回動を規制する負荷手段８を設けてある。負荷手段８はベース３６側面に固着したボス３７にボルト３８を遊嵌し、ナット３９で取着するとともに、ボス３７後面とボルト３８頭部との間をスプリング４０で付勢した構成としてある。４１は、後進走行側のストッパであり、ここに前進走行側の負荷手段８を用いることも可能である。尚、負荷手段８はスプリング４０の構成に限定するものではなく、ゴム等の弾性材や板バネ等を使用することもできる。
又、操縦者の通常の操作力以上の握り込み操作を検出する検出手段Ａは、圧力センサーやリミットスイッチ等を用いてもよく、これらのセンサーは、ハンドル１側、又は、アクセルレバー２側に設けることも可能である。

アクセルレバー２の前進用把持部２８を後方のハンドル１側に向け操作回動させると、アクセル軸２７及びストッパプレート３５が共に回動する。ストッパプレート３５が前方の負荷手段８であるボルト３８頭部先端面に当接した位置が前進走行状態における車速の最高速位置Ｈに設定してある。
この最高速位置Ｈから、スプリング４０の付勢力に勝る力でアクセルレバー２を更に握り込むと、握り込み操作を検出する握り込み検出手段Ａが検出状態（本実施の形態ではポテンショメータ９の信号により握り込み操作を検出する。）となり、アクセルレバー２から手を放す操作を行った時と同様に減速制御を開始する。この時、握り込み検出手段Ａが所定時間ｔ（例えば０．５秒程度）以上継続すると走行停止制御を実行してモータ１３の電磁ブレーキを制動状態とし、車体３を停止させる。
従って、所定時間ｔが経過する前に握り込み検出手段Ａが非検出状態になれば、すなわち、アクセルレバー２の通常操作力以上の握り込み操作状態から、所定時間ｔが経過する前に通常のアクセルレバー２操作に戻った場合には、低速走行状態を解除して通常のアクセルレバー２操作による車速制御に復旧する。この制御は、段差の乗り越え時等にアクセルレバー２を通常の操作力以上に一瞬の間握り込んでも、この握り込み操作が所定時間ｔ継続しなかった場合には減速された後、停止することなく復旧させるものであり、操縦者が咄嗟に停止しようとする意思がない場合には車体３は停止することなく通常の車速制御に復旧し、操縦者がわずらわしさを感じることのない使い勝手の良い電動車椅子となる。

又、握り込み停止手段Ｂが作動して停止状態になった時に、操縦者が慌てて再発進しようとして再度アクセルレバー２を強く握り込んだ場合でも、少なくとも所定時間ｔが経過するまでの間は走行させることが可能であり、停止した場所から全く動けなくなるという危険性を回避することができる。この制御は踏切通過中に停止した際等には特に有効であり、慌てている操縦者のアクセルレバー２操作においても、発進、停止を繰り返しながらでも踏切からの脱出は可能である。無論、握り込み停止手段Ｂによって停止状態になった時にも、操縦者が通常のアクセルレバー２操作を行えば、通常の発進や車速制御が可能である。
尚、所定時間ｔを長時間に設定すると、握り込み検出手段Ａの検出後、走行停止の制御を実行するまでの時間が長くなり、制動距離が伸びるという危険性があるため、所定時間ｔは０．３〜１秒が好ましい。

次に、本発明の概略を、フロー図を参照に説明する。この握り込み停止制御は一定時間毎に処理されるものであり、まずステップＳ１でアクセルレバー２の操作に対する目的速度Ｓを演算して車速制御を行ってある。
ステップＳ２は既に握り込み停止手段Ｂが作動して車体３が停止しているのかどうかを判断し、停止している場合にはステップＳ３でアクセルレバー２の中立位置が０．５秒以上継続されたかを判断する。この判断は、握り込み停止手段Ｂによる停止をリセットして通常の車速制御に戻るためのものである。ステップＳ３でＹｅｓと判断される状態は、リセットされた後の走行中か、もしくはアクセルレバー２が中立状態のままの停車中である。ステップＳ４で握り込み検出手段Ａが検出される、すなわち、操縦者が通常の操作力以上の力でアクセルレバー２を握り込んだことを検出すると、ステップＳ６で車速を０．５ｋｍ／ｈの低速にする減速制御を実行する。尚、ステップＳ５時点での車速が０．５ｋｍ／ｈ未満であった場合には、この車速を維持し、０．５ｋｍ／ｈまで増速することがないよう制御してある。

次に、ステップＳ７では、ステップＳ４の握り込み検出手段Ａの検出状態が０．５秒以上継続されたかの判断を行い、例えば、一度ステップＳ４で握り込み検出手段Ａが検出状態となり、ステップＳ６で車速が０．５ｋｍ／ｈに減速されたとしても、検出手段Ａの検出状態が０．５秒未満であった場合には、低速走行状態を解除して、通常の車速制御に復旧させる。一方、握り込み検出手段Ａの検出状態が０．５秒以上継続した場合にはステップＳ８で走行停止制御を実行して車体３を確実に停止させる。

図７に示すのは、前後進の切替スイッチを設けた構成である。前述の操作形態はアクセルレバー２を後方へ向け操作すれば前進走行し、前方へ向け操作すれば後進するシーソー式のアクセル形態であったが前後進切替スイッチ５０を設け、アクセルレバー２の操作を一方向のみに構成しても同様の効果がある。
アクセルレバー２は平面視Ｌ字状に形成し、後方に向け操作すると、前後進切替スイッチ５０の設定に応じて走行し、アクセルレバー２の後方への倒れ角度が大きいほど増速される。操作ボックス２０内のベース３６にはアクセルストッパ５１を固着し、アクセルレバー２が前方に向け回動しないよう規制してある。その負荷手段８やポテンショメータ９の構成等については前述の実施の形態に記載したものと同様である。

握り込み停止制御のフロー図。 アクセルレバーの構成を示す側面図。 その一部作用状態を示す側面図と斜視図。 ハンドル部の平面図。 ハンドル部の平面図。 電動車椅子の側面図。 別実施例を示す平面図と側面図。

１ ハンドル
２ アクセルレバー
Ａ 検出手段
Ｂ 握り込み停止手段
ｔ 所定時間

Claims (1)

1. ハンドル（１）と共に握って操作するアクセルレバー（２）と、操縦者の通常の操作力以上のアクセルレバー（２）握り込み操作を検出する握り込み検出手段（Ａ）と、該検出手段（Ａ）検出時に作動して走行停止制御を行う握り込み停止手段（Ｂ）とを備えた電動車椅子において、前記検出手段（Ａ）が握り込み操作を検出すると、ただちに低速走行状態にするよう減速制御を開始し、検出手段（Ａ）の検出が所定時間（ｔ）以上継続した場合に握り込み停止手段（Ｂ）による走行停止制御を実行するとともに、該検出手段（Ａ）の検出が前記所定時間（ｔ）を経過する前に非検出状態になった場合には、低速走行状態を解除し通常のアクセルレバー（２）操作による車速制御に復旧するよう制御してなる電動車椅子。

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