JP5158702B2 - 電動車椅子用制御装置および同制御装置を用いた電動車椅子 - Google Patents
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Description
本発明では、緊急停止信号入力部は、緊急停止信号入力I/F部と、無線信号変換部とから構成される。緊急停止信号入力I/F部は緊急停止信号を出力し、無線信号変換部により無線緊急停止信号に変換され出力する。
これにより、緊急停止信号を無線で送信することが可能となり、電動車椅子が介護者から離れている場合に、緊急停止信号入力部から無線緊急停止信号出力が可能となる。
緊急停止信号は、無線緊急停止信号に変換され、緊急停止信号を送信することができる。
図1は、本発明の第1の実施の形態による電動車椅子用制御装置の機能ブロック図である。この図において、電動車椅子用制御装置10は、操作信号を入力する操作信号入力部1、操作信号入力部1からの操作情報を演算する信号処理部2、信号処理部の出力する動作信号を入力するアクチュエータ部3、および、信号処理部からの状態表示情報を入力する状態表示部7で構成される。また、操作信号入力部1は、ジョイスティック部4、センサ部5、緊急停止信号入力部6、および、ゲイン変更部9で構成されている。
(基本動作)
図3を用いて電動車椅子用制御装置10の安全性を考慮した基本動作について説明する。
まず、制御装置10の操作信号入力部1からの操作信号を信号処理部2へ出力する(S101)。次に、信号処理部2は入力した信号を変換処理し、状態表示情報を状態表示部7へ出力すると共に、動作信号をアクチュエータ部3へ出力する(S102)。状態表示部7は、処理された該状態表示情報を状態表示部7が有する図示しない表示器へ表示する(S103)。アクチュエータ部3は、処理された該動作信号を入力し所定の動作をする(S104)。所定の動作としては、電動車椅子の走行のほか、背もたれのチルティングや座部の昇降などがあるがこれに限られるものではない。
使用者は、ジョイスティック部4と、センサ部5と、緊急停止信号入力部6と、ゲイン変更部9から構成される操作信号入力部1により操作方法を選択する。
図5は、本実施の形態による電動車椅子用制御装置10の操作時のゲイン動作と状態表示処理を説明するためのフローチャートである。以下、この図に基づいて説明する。なお、このフローチャートにおいては、操作手段としてジョイスティック部4を用いることを前提としている。
上記は、操作にジョイスティック部4を使用しゲイン変更部9のゲイン変更機能9−1と角度補正機能9−2を用いたが、センサ部5を使用して、ゲイン変更機能9−1としきい値補正機能9−3とを用いてセンサのゲイン調整を行うようにしても良い。
図7は、本実施の形態に係る電動車椅子用制御装置10の緊急信号入力部6と信号処理部2の機能を示すブロック図である。緊急停止信号入力部6は、緊急停止信号入力I/F部6aと、無線信号変換部6bとから構成される。また、信号処理部2は、無線信号復号部2aと、緊急停止信号出力I/F部2bと、信号変換部2cとから構成される。
緊急停止信号入力I/F部6aは介護者による緊急停止ボタン押下など緊急停止の要因となる入力があると緊急停止信号を出力し(S501,S502)、無線信号変換部6bにより無線緊急停止信号に変換され、出力する(S503)。緊急定信号入力部6は、無線緊急停止信号を入力し(S601)、信号処理部2は、該信号を入力し、無線信号復号部2aにより該信号を復号し(S602)、緊急停止信号として出力し、緊急停止信号出力I/F部2bにより出力し、信号変換部2cにより信号変換する(S603)。
すなわち、本実施の形態による電動車椅子用制御装置は、ジョイスティック部と、センサ部と、緊急停止信号入力部と、ゲイン変更部とから構成される操作信号入力部からの操作信号を、信号処理部へ出力し、信号処理部は、入力した信号を演算処理し、状態表示部とアクチュエータ部へ出力する。状態表示部は、処理された該信号を表示し、アクチュエータ部は、処理された該信号の動作をする。操作信号により、ジョイスティック部と、センサ部と、緊急停止信号入力部とから操作が可能である。
応用例として、センサ部5には、(a)加速度センサ,(b)傾斜センサ,(c)圧力センサ,(d)空気圧センサなどのセンサを使うことで、使用者にとって便利な専用の操作方法を提供することができる。
本実施の形態による電動車椅子用制御装置10は、図1および図2に示す第1の実施の形態と同様の機能ブロックを備える。
まず、使用者は操作信号入力部1のジョイスティック部4を進行方向へ倒す。これによってジョイスティック部4から操作信号が出力され信号処理部2に入力される。信号処理部2では、図10に例示するゲインテーブルを参照して、この操作信号レベルに対応する動作信号をアクチュエータ部3へ出力し、電動車椅子の車輪がその出力レベルに応じたスピードで動作する。
したがって、信号処理部2は次の演算処理によって予期せぬ動作を推定してジョイスティック部4のゲインを低下させる。
さらに、外部から緊急停止信号が入力された場合も、信号処理部2の出力をゼロにして、アクチュエータ部3に駆動信号が出力されないようにする。
まず、操作手段を動かしたときに発生する操作信号に変化があったか否かを判定して(S701)、変化が無ければ、センサ部5の重心位置を取得して、図示しないメモリの記憶領域1に保存する。一方、操作信号の変化を検知した場合は(S701で「YES」)、使用者の動きの復帰時間を考慮して予め設定された所定時間経過後(S703で「YES」)、重心位置を取得してメモリの記憶領域2に保存する(S704)。
2 信号処理部
2a 無線信号復号部
2b 緊急停止信号出力I/F部
2c 信号変換部
3 アクチュエータ部
4 ジョイスティック部
5 センサ部
6 緊急停止信号入力部
6a 緊急停止信号入力I/F部
6b 無線信号変換部
7 状態表示部
8 信号入力部
9 ゲイン変更部
9−1 ゲイン変更機能
9−2 角度補正機能
9−3 しきい値補正機能
10 電動車椅子用制御装置
Claims (5)
- 電動車椅子を制御する装置であって、該電動車椅子を操作するための操作信号を入力する操作信号入力部と、該操作信号入力部で入力した操作信号をもとに前記電動車椅子を動作させるための動作信号および該動作信号の動作内容を表す状態表示情報を演算する信号処理部と、前記信号処理部で演算された前記動作信号を入力して動作するアクチュエータ部と、前記信号処理部で演算された前記状態表示情報を表示する状態表示部と、を備え、
前記操作信号入力部は、操作入力を行うジョイスティック部とセンサ部とが選択可能に設けられ、さらに電動車椅子を緊急停止させるための信号を入力する緊急停止信号入力部と前記選択されたジョイスティック部またはセンサ部に基づいて夫々の動作に応じたゲイン量を設定または変更するゲイン変更部とを有することを特徴とする電動車椅子用制御装置。 - 前記ゲイン変更部は、ジョイスティック部が選択されたときは、ゲイン変更機能と角度補正機能を有効にすることを特徴とする請求項1記載の電動車椅子用制御装置。
- 前記ゲイン変更部は、センサ部が選択されたときは、ゲイン変更機能としきい値補正機能を有効にすることを特徴とする請求項1記載の電動車椅
- 使用者の動き検出用センサを備え、前記信号処理部は、該動き検出用センサの信号によって電動車椅子操作直後の使用者の移動方向と移動量を計算し、該計算結果に基づいて前記操作信号入力部において選択された前記ジョイスティック部またはセンサ部のゲイン量を調整することを特徴とする請求項1記載の電動車椅子用制御装置。
- 請求項1乃至4のいずれか一に記載の電動車椅子用制御装置を用いた電動車椅子。
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