JP6846692B2 - 電動車いす - Google Patents

Description

本発明は、障害物検知機能を備えた電動車いすに関するものである。

電動車いすにおいて、人が操作して移動するだけでなく、障害物検知センサにより障害物を検知して、電動車いすを走行停止させる機能を有するものがある。特に、緻密な操作が可能となる電動車いすの走行制御方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

この走行制御方法では、障害物検知センサからの障害物の有無の情報を走行許可判断手段へ入力する。もし、障害物検知センサで障害物検知されている場合は、警報発報手段へ発報を指示するとともにモータ駆動手段へ動作停止指示をして、電動車いすを一旦動作停止させ、障害物への衝突を回避させる。その後、次の操作指示を待ち、再度,操作手段から障害物を検知中の方向を含む走行指示を受け付けた場合は、再度、警報発報指示を警報発報手段へ送りつつ、走行許可（指示）をモータ駆動手段へ発し、走行を許可する。

また、上記の動作を実現するための電動車いすの構成も示されている。従来技術における構成では、障害物検知センサが電動車いす本体に設置され、座面の最前部に配置する構成が開示されている。

このような構成を採ることによって、電動車いすの前方にある障害物を検知して、一旦停止して衝突を回避することができ、再度、障害物を検知した方向を含めて操作指示が行われた場合は、乗員への注意喚起を行いつつ動作を許可することによって、障害物検知手段の解除、又は特段の操作手順を踏まずとも、障害物近傍への走行を行うことができる。

特開２０１１−１７７２０５号公報

しかしながら、上記特許文献１に開示されている構成では、障害物検知センサを電動車いす本体の座面最前部に配置する構成の場合、実際に使用者が着座して電動車いすを操作するときに課題がある。すなわち、使用者の体が大きい場合には、使用者の両足を障害物検知センサで障害物として間違って検知する恐れがある。例えば、公共の場で電動車いすが共用で使用される場合は、同じ電動車いすを異なる使用者が搭乗することがあるため、上記の課題が生じる確率が高くなるものと懸念される。また、衣服が障害物検知センサに被さって、同様に間違って衣服を障害物として検知する恐れもある。

一方、電動車いすの操作レバーを操作する利き手側については、利き手で操作をするため、利き手側前方（右手で操作する場合は電動車いすの右側の前方）は、操作する利き手により視界が制限される範囲が拡大する、といった課題がある。

本発明は、使用者の操作レバーの操作による死角を回避可能でかつ障害物の検知誤りも回避可能な電動車いすを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の１つの態様にかかる電動車いすは、
車いす本体と、
前記車いす本体を走行させる走行装置と、
前記車いす本体の右側前方に設置されかつ前記車いす本体の右側前方の所定の領域内で走行時に避ける障害物を検知する右側障害物検知センサと、
前記車いす本体の左側前方に設置されかつ前記車いす本体の左側前方の所定の領域内で走行時に避ける障害物を検知する左側障害物検知センサと、
前記車いす本体の右側又は左側に設置されて前記走行装置に指示を入力して前記車いす本体の走行を操作する操作レバーと、
前記車いす本体の前側下方に設置されて下向きに凹んだ足収納凹部を有する足置き台と、を備え、
前記操作レバーが設置された側と同じ側の前記右側又は左側の障害物検知センサを設置する高さは、反対側の前記左側又は右側の障害物検知センサを設置する高さよりも低く、
前記操作レバーが設置された側と同じ側の障害物検知センサを、前記足置き台の外側の外壁部の側面に設置するとともに、
前記操作レバーが設置された側と同じ側の障害物検知センサは、前記操作レバーの近傍の低い位置に存在する障害物を検出し、
前記反対側の前記左側又は右側の障害物検知センサは、人の移動を検出する。

以上のように、本発明の前記態様によれば、操作レバーと同じ側（電動車いすの右側または左側）に設置される障害物検知センサを、反対側に設置される障害物検知センサの高さより、低い高さに設置することによって、使用者の操作レバーの操作による死角を縮小することができ、より高さが低い障害物も検知することができる。その結果、使用者の操作レバーの操作による死角を回避可能でかつ障害物の検知誤りも回避可能で、安全に移動することができる電動車いすを提供することができる。

本発明の実施の形態１における電動車いすの概要図 本発明の実施の形態１において、図１と反対側から見た電動車いすの概要図（理解しやすくするため、操作レバー付の右側アームレストは省略し、左側アームレストのみ図示） 本発明の実施の形態１において、電動車いすを正面から見た概要図 本実施の形態１における電動車いすのフットレストフレームの一例を示す図 本実施の形態１における電動車いすのフットレストフレームの別の例を示す図

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、同じ構成要素には同じ符号を付しており、説明を省略する場合もある。また、図面は、理解しやすくするためにそれぞれの構成要素を主体として、模式的に示している。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における電動車いす１００の概要図である。

本実施の形態１の電動車いす１００は、図１に示すように、車いす本体と、車いす本体を走行させる走行装置１３０と、操作レバー３０１と、電動車いす１００の両側に備えられて障害物を検知する合計２台の第１及び第２障害物検知センサ１２４（図１の障害物検知センサ１２４−１と図２の障害物検知センサ１２４−２）とを少なくとも備えて構成されている。

車いす本体は、一例として、メインフレーム１０１で構成される。メインフレーム１０１には、第１及び第２障害物検知センサ１２４をそれぞれ支える第１及び第２センサ台１２３（図１のセンサ台１２３−１及び図２のセンサ台１２３−２）を備える。

走行装置１３０は、メインフレーム１０１に回動自在に軸着されてメインフレーム１０１０支持する左右一対の駆動輪１０２と、メインフレーム１０１に操舵輪として設けられてメインフレーム１０１を支持する左右一対の補助輪１０５と、メインフレーム１０１内に駆動輪１０２を駆動するための電動モータ１０３と、電動モータ１０３を駆動するためのバッテリ（図示せず）と、電動モータ１０３を駆動制御して電動車いす１００の移動を制御する制御コントローラ１０４とで構成される。

また、メインフレーム１０１は、シートフレーム１０７とシートバックフレーム１０９とフットレストフレーム１１１とを備えて、着座シート１０６と背もたれ部１０８とフットレスト１１０とをそれぞれ支持している。よって、使用者の搭乗時に、着座シート１０６及びシートフレーム１０７が使用者の臀部及び大腿部を、背もたれ部１０８及びシートバックフレーム１０９が使用者の背部を、フットレスト１１０及びフットレストフレーム１１１が使用者の足部を支えることによって、使用者が電動車いす１００を利用する。

さらに、シートフレーム１０７とシートバックフレーム１０９とはアクチュエータ１２１で接続され、シートフレーム１０７とフットレストフレーム１１１とはアクチュエータ１２２で接続されており、互いに接続された２つのフレームのなす角度をアクチュエータ１２１及びアクチュエータ１２２がそれぞれ適宜適した角度に回転して、快適な電動車いすの形状になるように使用者の体型に応じて固定させる。

車いす本体には、メインフレーム１０１の左右に固定された左側アームレスト３０２と右側アームレスト３０２とを備え、右側アームレスト３０２の先端部には、操作レバー３０１を傾動可能に起立保持している。

第１及び第２障害物検知センサ１２４は、例えば、図１の車いす本体の右側前方に設置された右側障害物検知センサ１２４−１と、図２の車いす本体の左側前方に設置された左側障害物検知センサ１２４−２とて構成されている。もちろん、第１及び第２障害物検知センサ１２４−１，１２４−２は、左右が逆に配置されていてもよい。具体的には、右側障害物検知センサ１２４−１は、フットレストフレーム１１１の下部の右側の外面に固定されたセンサ台１２３の先端に固定されている。左側障害物検知センサ１２４−２は、フットレストフレーム１１１の上部の左側の外面に固定されたセンサ台１２３の先端に固定されている。右側障害物検知センサ１２４−１は、車いす本体の右側前方の所定の領域内の電動車いす１００の障害物を検知する。左側障害物検知センサ１２４−２は、車いす本体の左側前方の所定の領域内の電動車いす１００の障害物を検知する。各センサ１２４−１，１２４−２としては、例えば、レーザセンサを一般的に使用することが可能であるが、電波を用いたセンサを使用してもよい。この場合、レーザセンサを用いる場合と比較し、電波は光よりも波長が長いため、分解能は低くなるが、雨、雪、霧、ほこり、又は煙などの影響を受けにくい利点がある。また、各センサ１２４−１，１２４−２としては、例えば、距離画像カメラを用いてもよい。この場合、視野角は狭くなるが、１ショットで３次元点群を取得できるため、高密度な測定ができる。各センサ１２４−１，１２４−２で検知された情報は、制御コントローラ１０４に入力されて、検知された障害物を避けて電動車いす１００が走行できるように制御コントローラ１０４で走行制御する。

操作レバー３０１は、車いす本体の右側又は左側に設置されて、走行装置に指示を入力して車いす本体の走行を操作する。操作レバー３０１が設置された側と同じ側の障害物検知センサ２４１を設置する高さを、操作レバー３０１が設置された側とは反対側の障害物検知センサ２４１を設置する高さよりも低くする。

具体的には、図１〜図３に示すように、操作レバー３０１は、車いす本体の右側のアームレスト３０２の先端部に設置され、右側の障害物検知センサ１２４−１を設置する高さを、左側の障害物検知センサ１２４−２を設置する高さよりも低くする。

このような電動車いす１００において、使用者が電動車いす１００に搭乗し、動かす場合は、利き手側のアームレスト３０２に操作レバー３０１を配置して、この操作レバー３０１を前後左右に動かすことによって使用者が電動車いす１００を操縦することができる。例えば、使用者の利き手が右手の場合、右側のアームレスト３０２に操作レバー３０１を配置して、この操作レバー３０１を前後左右に動かすことによって使用者が電動車いす１００を操縦することができる。

本構成により、使用者が電動車いす１００を操縦する場合、アームレスト先端の操作レバー３０１を利き手（図１の場合は右手）で操縦することになるが、操縦する利き手によって、電動車いす１００の右前方が見え難くなるエリアが生じる。特に、電動車いす１００の走行経路の低い位置に、障害物の例として、手荷物又は小さな子供がいる場合も考えられ、電動車いす１００に搭乗している使用者より低い位置の障害物を検知することが重要となる。従って、利き手側の障害物検知センサ１２４−１は、メインフレーム１０１の低い位置（一例として、フットレストフレーム１１１の下部付近）に設置されることが望ましい。

一方、その他の障害物として、荷物を持って移動する人の場合を考えてみると、そのような人は、ある程度の高さで荷物を持っていることが多いため、低すぎない位置での障害物検知も望まれる。ここで、図１と反対側から見た電動車いす１００を、図２に示す。図２のように、操作レバー３０１が備えられた側と反対側の障害物検知センサ１２４−２と、図１の障害物検知センサ１２４−１とを比べた場合、障害物検知センサ１２４−２の方は、荷物を持って移動する人の検出を行えるように、ある程度高い位置（例えば、フットレストフレーム１１１の上部付近）に取り付け、図１の障害物検知センサ１２４−１の方は操縦する利き手によって見え難くなることのリスクを回避するために、ある程度高さの低い位置（例えば、フットレストフレーム１１１の下部付近）に取り付けることによって、操作レバー３０１を操作するときに生じる操作レバー３０１の近傍の視界の悪さによる低い位置に存在する障害物との衝突リスクを低減することができる。

分かりやすくするために、電動車いす１００を正面から見た概略図を、図３に示す。

操作レバー３０１側に設置する右側の第１障害物検知センサ１２４−１と、その反対側に設置する左側の第２障害物検知センサ１２４−２の高さとして、右側の第１障害物検知センサ１２４−１の方の高さを低くすることによって、視界の悪さによる低い位置に存在する障害物との衝突リスクを低減することができる。

前記実施の形態１によれば、操作レバー３０１と同じ側（電動車いす１００の右側又は左側）に設置される障害物検知センサ１２４を、反対側に設置される障害物検知センサ１２４の高さより、低い高さに設置している。このように構成することによって、使用者が操作レバーを操作する場合に生じる電動車いす近辺の死角において、低い障害物を見過ごしてしまうリスクを大幅に低減することができる。言い換えれば、使用者の操作レバー３０１の操作による死角を縮小することができ、高さがより低い障害物も検知することができる。その結果、障害物を回避して安全に移動することができる電動車いす１００を提供することができる。

なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施できる。

例えば、右側の第１障害物検知センサ１２４−１を低い位置に設置した場合、電動車いす１００に搭乗中などに使用者の足等が前記右側の第１障害物検知センサ１２４−１に当たるリスクも考えられる。その結果、右側の第１障害物検知センサ１２４−１が振動したり、最悪の場合、破損したりする懸念がある。そのようなリスクを回避するための構造の一例を、図４Ａ及び図４Ｂに示す。

図４Ａ及び図４Ｂに示すように、足置き台の一例としてのフットレストフレーム４１１の形状を、図１のような単なる板状の部材に代えて、中央に足収納凹部４１１ａを有する凹型の厚い板状の部材にしたものであり、前記フットレストフレーム４１１の左右いずれかの外側の外壁部４１１ｂの側面にセンサ台１２３及び障害物検知センサ１２４を固定した構造である。すなわち、フットレストフレーム４１１は、車いす本体の前側の下部に配置され、使用者の足を収納可能な、下向きに凹んだ足収納凹部４１１ａ（図３の一点鎖線参照）を有している。

図４Ａは、正面から見てフットレストフレーム４１１の左側の外壁部４１１ｂの側面に、センサ台１２３及び障害物検知センサ１２４を固定した例である。図４Ｂは、図４Ａとは別の例として、正面から見てフットレストフレーム４１１の右側の外壁部４１１ｂの側面に、センサ台１２３及び障害物検知センサ１２４を固定した例である。このように、図４Ａ及び図４Ｂのように凹型の構造とすることによって、フットレストフレーム４１１に使用者が足を乗せた場合でも、足が足収納凹部４１１ａ内に収納されて、外壁部４１１ｂによりフットレストフレーム４１１から足がはみ出ることがなくなるため、障害物検知センサ１２４と使用者の足とが当たるリスクを回避することができる。

前記フットレストフレーム４１１が足収納凹部４１１ａを有する構成とすることにより、先の実施の形態にかかる電動車いす１００がもたらす効果に加え、電動車いす１００に搭乗する使用者の足が、足収納凹部４１１ａに収納されて、障害物検知センサ１２４に当たったり、衣服が被さったりして障害物検知に悪影響を与えるリスクを大幅に低減することができる。

また、操作レバー３０１が設置された側と同じ側の障害物検知センサ１２４−１を、凹型のフットレストフレーム４１１の外側に設置するように構成することにより、先の電動車いす１００がもたらす効果に加え、電動車いす１００に、より近い障害物を検知することができる。

なお、前記様々な実施の形態又は変形例のうちの任意の実施の形態又は変形例を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。また、実施の形態同士の組み合わせ又は実施例同士の組み合わせ又は実施の形態と実施例との組み合わせが可能であると共に、異なる実施の形態又は実施例の中の特徴同士の組み合わせも可能である。

本発明の前記態様にかかる電動車いすは、使用者の操作レバーの操作による死角等を考慮して障害物検知センサを電動車いすに設置して死角を回避可能とするとともに、障害物の検知誤りも回避可能とすることができて、介護又は福祉分野など屋内外の移動が必要な領域で有用である。

１００ 電動車いす
１０１ メインフレーム
１０２ 駆動輪
１０３ 電動モータ
１０４ 制御コントローラ
１０５ 補助輪
１０６ 着座シート
１０７ シートフレーム
１０８ 背もたれ部
１０９ シートバックフレーム
１１０ フットレスト
１１１ フットレストフレーム
１２１ アクチュエータ
１２２ アクチュエータ
１２３−１ センサ台
１２３−２ センサ台
１２４−１ 障害物検知センサ
１２４−２ 障害物検知センサ
１２５ 足カバー
１３０ 走行装置
３０１ 操作レバー
３０２ アームレスト
４１１ フットレストフレーム
４１１ａ 足収納凹部
４１１ｂ 外壁部

Claims (1)

1. 車いす本体と、
   前記車いす本体を走行させる走行装置と、
   前記車いす本体の右側前方に設置されかつ前記車いす本体の右側前方の所定の領域内で走行時に避ける障害物を検知する右側障害物検知センサと、
   前記車いす本体の左側前方に設置されかつ前記車いす本体の左側前方の所定の領域内で走行時に避ける障害物を検知する左側障害物検知センサと、
   前記車いす本体の右側又は左側に設置されて前記走行装置に指示を入力して前記車いす本体の走行を操作する操作レバーと、
   前記車いす本体の前側下方に設置されて下向きに凹んだ足収納凹部を有する足置き台と、を備え、
   前記操作レバーが設置された側と同じ側の前記右側又は左側の障害物検知センサを設置する高さは、反対側の前記左側又は右側の障害物検知センサを設置する高さよりも低く、
   前記操作レバーが設置された側と同じ側の障害物検知センサを、前記足置き台の外側の外壁部の側面に設置するとともに、
   前記操作レバーが設置された側と同じ側の障害物検知センサは、前記操作レバーの近傍の低い位置に存在する障害物を検出し、
   前記反対側の前記左側又は右側の障害物検知センサは、人の移動を検出する、
   電動車いす。

Images