JP6994762B2

JP6994762B2 - 車いす

Info

Publication number: JP6994762B2
Application number: JP2018077209A
Authority: JP
Inventors: 潤一郎紙屋
Original assignee: 三貴ホールディングス株式会社
Priority date: 2018-04-13
Filing date: 2018-04-13
Publication date: 2022-01-14
Anticipated expiration: 2038-04-13
Also published as: JP2019180955A

Description

特許法第３０条第２項適用開催日：平成３０年１月１８日集会名：第４４回名古屋工学院専門学校ロボティクス創造学科卒業研究ＲＴ技術プロジェクト発表会

本発明は、介助者が後側から操作できる車いすに関する。

従来から、病人または身体障害者により推進される自走式の車いすや電動式の車いすにあっては、段差や障害物を避けるべく、各種センサーが搭載されたものが多数開示されている（例えば特許文献１～特許文献８参照）。

特開２００３－３３４２１８号公報特開２００４－３２１７２２号公報特開２０１１－７８４５８号公報特開２０１１－１８３０２６号公報特開２０１１－１８３０３２号公報特開２０１４－８３４０号公報特開２０１６－１３２１３号公報特開２０１６－４３１１１号公報

発明者らも、特に介助者が後側から操作できる自走式の車いすに対して、安全のために各種センサーを取り付けることを検討していた。

ここで、使用者にとっては死角となる後側の走行面に対して上記したような段差を検知するセンサーを取り付けたところ、介助者が当該車いすを操作しようとした際にセンサーが介助者を段差と認識してしまい、警告手段が作動してブレーキが意図せず利いてしまうなどして介助者による操作を阻害してしまうという問題があった。

そこで本発明は、介助者による操作を円滑とする車いすを提供することを目的とする。

本発明は、本体フレームと、前記本体フレームに軸支される主車輪と、前記本体フレームに設けられた操作部と、を具備し、介助者が前記操作部を介して後側から操作できる車いすであって、当該車いすの後方に段差があることを検知する段差検知センサーと、当該車いすの後方に介助者がいることを検知する介助者検知センサーと、前記段差検知センサーを、当該段差検知センサーが検知可能状態となるオン状態または当該段差検知センサーが検知不能状態となるオフ状態に切り替えると共に、前記段差検知センサーが段差を検知すると所定の警告信号を出力する主制御手段と、前記警告信号に基づいて警告作動をする警告手段と、を備え、前記主制御手段は、介助者検知センサーが介助者を検知していない場合に段差検知センサーをオン状態とする制御内容と、介助者検知センサーが介助者を検知している場合に段差検知センサーをオフ状態とする制御内容とを具備する、ことを特徴とする車いすである。

かかる構成にあっては、介助者が車いすの後側に居ることを前記介助者検知センサーが検知した場合、前記段差検知センサーがオフ状態となるため、段差検知センサーが介助者を段差と誤認して警告信号を出力して警告作動が実行される不具合を解消することができる。仮に、介助者が車いすの後側に居ない場合には、段差検知センサーがオン状態となるため、従来のように後方の段差を適切に認識して警告作動を実行することができる。

なお、本発明における「段差」とは、車いすの走行面を基準として上方向に突出した凸段差と、下方向にへこんだ凹段差との双方を含まれる。凸段差としては、壁や柱等の構造物に限らず、床に置かれた静物も含む。また、凹段差としては、道路の側溝や下り階段等のように走行面より下側に向かってへこんだ形状を有するものであればそれら全てを含む。

また、前記警告手段は、前記主車輪の回転を制動するブレーキ手段であり、前記主制御手段が出力する警告信号は、前記ブレーキ手段を作動させて前記主車輪の回転を制動する信号である構成であることが好ましい。

かかる構成にあって、警告信号が出力されたということは介助者が不在であるところ、このような状況で使用者にとって死角となる後方に段差があっても、前記段差検知センサーが当該段差を検出して前記ブレーキを作動させるため、転倒や落下などの事故を未然に防ぐことができる。

本発明の車いすは、介助者の有無に従って段差検知センサーのオン状態又はオフ状態の切り替えが適切に行われるため、段差検知センサーが介助者を段差と誤認して警告信号を出力するという不具合を解消することができる効果がある。

車いすの右側面図である。主制御手段を示す機能ブロック図である。メイン制御処理を説明するフローチャート図である。段差検知センサー及び介助者検知センサーの動作態様を示すタイミングチャート図である。介助者検知センサーが介助者を検知していない場合の車いすを示す右側面図である。介助者検知センサーが介助者を検知している場合の車いすを示す右側面図である。

以下、本発明の車いすを具体化した実施例を詳細に説明する。なお、本発明は、下記に示す実施例に限定されることはなく、適宜設計変更が可能である。

図１に示すように、車いす１は、金属製パイプで構成された本体フレーム１０を備えている。本体フレーム１０は、左右一対の側枠１０Ａ，１０Ａを備えており、側枠１０Ａは、前後方向に形成されたベースフレーム部１１と、ベースフレーム部１１の後端部から上方へ向かって立ち上がる後脚フレーム部１２と、後脚フレーム部１２の上端部からさらに上方に延出された背フレーム部１３と、後脚フレーム部１２の上端部から前方へかつ水平に差し出された座下フレーム部１５とを有している。

また、後脚フレーム部１２には、制動ブレーキ４付きの車輪である主車輪２の車軸が挿通される車軸部３が配設されている。また、制動ブレーキ４からは、板片状の制動ブレーキ操作片５が後側へ向かって突き出されている。さらに、制動ブレーキ操作片５の先端部にはワイヤ６の一端が固定されている。なお、制動ブレーキ４は、従来から用いられているものが好適に採用できるため、詳細な説明は省略する。

そして、ベースフレーム部１１には、左右の側枠１０Ａ，１０Ａを互いに接続するＸ枠２１が配置されている。

また、Ｘ枠２１の上端部には前後方向に伸びる座フレーム部２３が取り付けられている。座フレーム部２３は、車いす１が使用状態にあるときは座下フレーム部１５に設けられた座フレーム受け部２４に下側から支持されている。なお、Ｘ枠２１による折り畳み構造は従来からある周知の技術であり、詳細な説明は省略する。

さらに、ベースフレーム部１１、及び座下フレーム部１５の前端部には前フレーム部２５が上下方向に差し渡されており、前フレーム部２５の下端にはキャスター２６が取り付けられている。そして前フレーム部２５から前側に向かってフットフレーム部２７が取り付けられ、フットフレーム部２７にはフットサポート部２８が取り付けられている。

また、背フレーム部１３の上端は後側へ向かって湾曲しており、そこに介助者が車いす１を操作する際に手で掴むハンドル部（操作部）３０と、制動ブレーキ４を操作するワイヤ６の他端が固定されたブレーキレバー３１とが取り付けられている。

また、左右一対の後脚フレーム１２，１２のうち一方の後脚フレーム１２の上端部には、後方の走行面である地面を基準とした段差があることを検知する段差検知センサー９１が取り付けられている。また、左右一対の後脚フレーム１２，１２のうち他方の後脚フレーム１２の上端部には、介助者Ｈを検知する介助者検知センサー９２が取り付けられている。

以下、本発明の要部について説明する。

図２に示すように、段差検知センサー９１及び介助者検知センサー９２は、主制御手段としてのＣＰＵ（主制御処理装置）９３に接続されている。また、ＣＰＵ９３はスピーカー９５及び制動ブレーキ操作手段９６とも電気的に接続されている。なお、スピーカー９５及び、制動ブレーキ４を作動させる機構で構成される制動ブレーキ操作手段９６は周知の構成を適用可能であり、詳細な説明を省略し、図１等にも図示しない。また、ＣＰＵ９３等が実装された電子基板は、ケース状の制御ボックス（図示省略）内に収納されており、当該制御ボックスは本体フレーム１０に取り付けられている。

以下に、ＣＰＵ３９が実行するメイン制御処理を図３に従って説明する。
Ｓ１０１：介助者検知センサー９２によって介助者Ｈの有無を判定し、介助者Ｈが居ないと判定した場合はＳ１０２へ移行し、介助者Ｈが居ると判定した場合はＳ１０３へ移行する。
Ｓ１０２：段差検知センサー９１を検知可能状態となるオン状態にして処理を終了する。
Ｓ１０３：段差検知センサー９１を検知不能状態となるオフ状態にして処理を終了する。

再度述べると、図４に示すように、介助者検知センサー９２が介助者Ｈを検知していない未検知状態であると、段差検知センサー９１はオン状態となり、段差検知センサー９１が走行面である地面をセンシングして段差の有無を検知する（図５参照）。

また、図４に示すように、介助者検知センサー９２が介助者Ｈを検知すると、段差検知センサー９１はオフ状態となり、段差検知センサー９１は作動せず、介助者検知センサー９２が、介助者Ｈを検知し続ける（図６参照）。そしてさらに、介助者Ｈが居なくなると、介助者検知センサー９２によって介助者Ｈが居ないことをＣＰＵ３９が判定して、段差検知センサー９１がオン状態となる（図５参照）。

そして、本実施例では、段差検知センサー９１がオン状態であるときに、段差検知センサー９１が段差を検知すると、ＣＰＵ９３はスピーカー９５に警告作動である警告音を鳴らすように警告信号を出力し、また、制動ブレーキ操作手段９６に制動ブレーキ４を作動させて警告作動である主車輪２を停止（制動）させるように警告信号を出力する。

これによって、段差検知センサー９１が介助者Ｈを段差と誤認してスピーカー９５から警告音が発せられたり、制動ブレーキ操作手段９６が作動してブレーキがかかってしまったりする等の不具合を解消することができる。

なお、本実施例にかかるスピーカー９５及び制動ブレーキ操作手段９６によって、本発明にかかる警告手段が構成されている。かかる警告手段は、スピーカー９５のみでもよいし制動ブレーキ操作手段９６のみでもよい。また、ランプ等の発光によって使用者に警告をする構成や、振動によって使用者に警告をする構成や、それらの組合せであっても勿論構わない。

さらに、段差検知センサー９１が検知した段差までの距離や段差の高さに応じて警告音の音声を異ならせたり、大きさを変えたり、制動ブレーキ操作手段９６が操作する制動ブレーキ４の制動レベルの大きさを変えたりしてもよい。また、ＣＰＵ９３やセンサー９１，９２等を作動可能状態とする主電源と、主車輪２に圧接自在となった駐車ブレーキとを連動させる構成としてもよい。具体的には、駐車ブレーキで主車輪２を停止させると前記主電源が切れて、ＣＰＵ９３やセンサー９１，９２等が作動不能となる状態となり、これに対して駐車ブレーキを解除すると前記主電源がＯＮ状態となってＣＰＵ９３やセンサー９１，９２等が作動可能となる構成が提案される。

段差検知センサー９１及び介助者検知センサー９２は、赤外線センサーや超音波センサー等、公知のセンサーを適宜自由に選択可能である。

なお、段差検知センサー９１及び介助者検知センサー９２は１個ではなく２個以上設けられていても構わない。また、後方のみならず、前方や左右側方の段差を検知するセンサーが別途設けられていても構わない。

１車いす
２主車輪
３車軸部
４制動ブレーキ
５制動ブレーキ操作片
６ワイヤ
１０本体フレーム
１０Ａ側枠
１１ベースフレーム部
１２後脚フレーム部
１３背フレーム部
１５座下フレーム部
２１Ｘ枠
２３座フレーム部
２４座フレーム受け部
２５前フレーム部
２６キャスター
２７フットフレーム部
２８フットサポート部
３０ハンドル部
３１ブレーキレバー
９１段差検知センサー
９２介助者検知センサー
９３ＣＰＵ（主制御手段）
９５スピーカー（警告手段）
９６制動ブレーキ操作手段（警告手段）

Claims

本体フレームと、前記本体フレームに軸支される主車輪と、前記本体フレームに設けられた操作部と、を具備し、介助者が前記操作部を介して後側から操作できる車いすであって、
当該車いすの後方に段差があることを検知する段差検知センサーと、
当該車いすの後方に介助者がいることを検知する介助者検知センサーと、
前記段差検知センサーを、当該段差検知センサーが検知可能状態となるオン状態または当該段差検知センサーが検知不能状態となるオフ状態に切り替えると共に、前記段差検知センサーが段差を検知すると所定の警告信号を出力する主制御手段と、
前記警告信号に基づいて警告作動をする警告手段と、
を備え、
前記主制御手段は、
介助者検知センサーが介助者を検知していない場合に段差検知センサーをオン状態とする制御内容と、介助者検知センサーが介助者を検知している場合に段差検知センサーをオフ状態とする制御内容とを具備する、
ことを特徴とする車いす。
前記警告手段は、前記主車輪の回転を制動するブレーキ手段であり、
前記主制御手段が出力する警告信号は、前記ブレーキ手段を作動させて前記主車輪の回転を制動する信号である
請求項１に記載の車いす。