JP7209397B2 - 車椅子のフットセンサー警報器 - Google Patents

Description

本発明は、車椅子の乗員が、乗員の足が車椅子のフットレストから落ちたことに気付いているかどうかを見出すための、車椅子用のセンサー及びフットセンサー警報器に関する。

車椅子を使用している人は、しばしば片足又は両足の感覚を失っていることがある。彼又は彼女は、フットレスト又は車椅子のその他の部分での片足又は両足の位置を分からないであろう。人の足がフットレストから落ちたならば、地面に足を引きずって重傷を負う恐れがある。これは、人に頼らない電動車椅子の乗員にとっては特に問題である。

本発明は、車椅子の乗員又は介護者に、足がフットレストから落ちたことを気付かせるためにセンサー及び警報器を使用する。

したがって、本発明の目的は、車椅子の乗員の足が車椅子のフットレストから落ちたかどうかを検出するために、車椅子用のフットセンサー警報器を提供することである。

本発明の目的はまた、車椅子の乗員又は介護者に、車椅子の乗員の片方又は両方の足が車椅子のそれぞれのフットレストから落ちたことを知らせるために、振動、音又は視覚的な警報を提供することである。

本発明の他の目的は、以下の記載から明らかになる。

本発明のセンサー及び警報器は、車椅子に工場で設置されるか又は後付けされることができる。それらは自身の別の電源を備えており、電力を借りることも、又は電動車椅子の制御を妨げることもない。本発明は、手動車椅子にもまた追加されることができる。

他の実装の選択も可能であるが、図面の例では接点閉鎖タイプのセンサーが使用されている。ミニチュアスナップアクションスイッチ又は磁気作動リードスイッチのいずれかを容易に使用することができる。後者は、取り付けが簡単で、要素が保護されているので選択されている。高度な電子機器は使用されていない。使用される他の構成部品は、大きな市場用途のために広く入手可能である。リードスイッチ及び作動磁石は、ピエゾサウンドエミッタを備えた安価なバッテリ作動のウィンドウアラームで使用されている。これらの構成要素の両方が本発明で使用される。

２つの別々のフットセンサーペダルが、車椅子のフットレスト（又はそれぞれの別々のフットレスト）でのそれぞれの足のための正確な位置で使用される。これらのペダルは、一端でヒンジで取り付けられており、バネ要素の作用により、下のフットレストから遠位端で僅かに持ち上げられる。その距離は、約１／８インチである。各ペダルの前端の下に作動磁石が取り付けられている。リードスイッチは、ペダルが上がっている時には磁石によって作動されず、足が上に置かれている時に、フットレストに対して平となる下がった位置でのペダルを検出するようにして、フットレストのフレームに効果的に取り付けられている。

使用センサーのシートパッドは、警報システムの電源を入れるために使用される。２つの小さなプラスチック製ハウジングのそれぞれが、ピエゾサウンドエミッタを収容し、１つは左足の警報器として、１つは右足の警報器として使用される。これらは、左右の車椅子のアームにそれぞれ取り付けられるべきである。一方のプラスチック製ハウジングはバッテリパックも収納しているため、他方よりも大きい。点滅する発光ダイオードを各サウンドエミッタと並列に配線して、視覚的な警報を提供することもできる。

例えば、好ましい実施形態では、車椅子用の警報システムであって、車椅子がシートと、アームレストと、背もたれと、それぞれがユーザの足を支持するように構成された１つ又は複数のフットレストとを含み、フットレストに取り付けられたセンサーペダルを含む。センサーペダルは、各フットレストに取り付けられたばね付きヒンジなどの可動接合部から延びてその一端に沿って延在し、それにより可動接合部又はばね付きヒンジは、各センサーペダルの遠位端を各フットレストから離れるように付勢する。作動磁石などのアクチュエータは、接着又はその他の方法で、各センサーペダルの各遠位端の下側に取り付けられる。

通常閉のセンサースイッチは、アクチュエータ又は磁石に対向して各フットレストに取り付けられるが、それぞれのフットレストが使用されていない時には、アクチュエータ又は磁石とセンサースイッチの間に間隙がある。センサースイッチは、車椅子が使用されて、少なくとも１つのフットレストが使用されなくなった時に警報を発する電気回路の一部である。それぞれのフットレストは、使用される時にその間隙が閉じられ、それぞれのアクチュエータ又は磁石がそれぞれのセンサースイッチに近接して、電気回路が開いて機能しない開位置に各センサースイッチを維持する。

それぞれのフットレストが使われなくなった時にそれぞれの間隙が開かれると、それぞれのセンサースイッチが電気回路を閉じ、それにより１つ又は複数の警報音及び／又は視覚的な警報が発せられる。

また、車椅子使用時に電気回路をオンにするためのオンオフスイッチがシートに取り付けられる。

本発明は、添付の図面に関して、最も良く理解されることができる。本発明は、以下の図面に示される実施形態そのものに限定されないことに注意されたい。
一般的なスナップアクションスイッチの正面図である。 作動磁石を備えたリードスイッチの側面図である。 取り付け機能を備えたプラスチックケースに入ったリードスイッチの斜視図である。 足の存在の感知に使用されるフットペダルの分解図である。 上昇位置（警報状態）におけるペダルの前方詳細図である。 下降位置（足を検出）におけるペダルの前方詳細図である。 使用検出のための椅子パッドの分解図である。 センサーと警報器の間の接続を示す概略図である。 本発明の警報システムが設置された手動車椅子の斜視図である。 本発明の警報システムが設置された電動車椅子の斜視図である。

例示のみを目的として、本発明を実施するための好ましい態様が本明細書に記載される。

図１は、ミニチュアスナップアクションスイッチ１などのスイッチを示す。他のスイッチを使用することもできるが、ミニチュアスナップアクションスイッチ１は、非常に安価で信頼性の高い、小型の装置である。底部にＮＣ、ＮＯ、ＣＯＭで表示された３つの端子があることに注意されたい。スイッチ１は単極双投（ＳＰＤＴ）タイプである。作動レバー３は、０．１インチ未満の動きを確実に検出することができる。図２は、磁気リードスイッチ１０及び作動磁石１４を示す。これは、通常開（ＮＯ）又は通常閉（ＮＣ）タイプとして入手することができる。リードスイッチ１０は、密閉された接点を備えた管状のガラスハウジングを有する基本的要素である。直径は１／１０インチ未満であり得る。図３は、孔２４などの取り付け機能を備えた頑丈なハウジング２０に入れられたスイッチ１０などの要素を示す。可撓性ワイヤ２２は、水又は破片による損傷に対して密封されることができる。

図４は、センサーペダル３０の組立方法を示す。剛性の平らな足面３６がベースとして使用されている。この部品に使用できる材料の１つは、厚さ３ｍｍの独立気泡ＰＶＣ発泡シートであり、これは軽量で剛性があり、露出に強い（通常、看板に使用され、ＳＩＮＴＲＡ（登録商標）の商品名で販売されている）。ばねヒンジ３４などの可動接合部が、ベース３６及び車椅子のフットレストに接着結合されるか、さもなければ取り付けられる。好ましくは、ばね用のステンレス鋼の成形シートが使用される。作動磁石３２などのアクチュエータは、ベース３６の前方部に結合される。図５Ａ及び５Ｂは、足３９がフットペダル３０の足面３６に置かれると、磁石３２とセンサー２０の間の間隙３８が無くなることを示す。

図６は、底部に取り付けられたリードスイッチ要素１０を備えた、好ましくはＦＲ－４などのプリント回路基板４６の小片から組み立てられた、シート使用検出パッド４０を示す。リードスイッチ１０は、例えば、真ちゅう若しくは他の金属又は合成プラスチックの小さな管などの保護カバーに入れられることによって、好ましくは耐久性があることに注意されたい。それは、作動磁石１４などのアクチュエータを覆う可撓性ゴム又は他の材料４２を備えた発泡ゴムパッド４４などの弾性パッドに結合される。乗員の快適さのための他のカバー（図示せず）が追加される。使用検出パッド４０は、パッドの上の重量の存在によって作動され、発泡パッド４４を圧縮し、磁石１４をリードスイッチ１０に近づける。

図７は概略配線図である。他の電源が使用され得るが、バッテリ５０は、公称４.５ボルトを生じる直列の３つのＡＡアルカリ電池で示される。いずれかの足がそれぞれのフットレストから離れている場合に単一の警報音を提供することができるが、好ましくは２つのピエゾサウンドエミッタ５４が使用され、１つは左足用であり、１つは右足用である。ペダル３０に隣接する２つの通常閉のリードスイッチは、足の位置を検出する。任意の関係するセンサースイッチを使用することができるが、好ましくは使用センサースイッチ５２は、通常開のリードスイッチ１０を使用して図６のスイッチ４０のように製造されることができ、又は通常開であり最小アンペアを切り替えることができる、好ましくは少なくとも１／１０アンペアである、いずれかの市販タイプのものであり得る。ハウジング５１は、バッテリ５０と、サウンドエミッタ５４と、任意の点滅するＬＥＤ５６とを収容する。ハウジング５３は、サウンドエミッタ５４及び任意の点滅するＬＥＤ５６だけを収容する。操作は非常に簡単である。乗員がいない場合、スイッチ５２はオフになり、すべての動作が中断される。スイッチ５２が人を感知し、右のフットペダル３０の上に足がない場合、右のサウンドエミッタ５４が鳴り始める。左のフットペダル３０の上に足がない場合、左のサウンドエミッタ５４が鳴り始める。右側と左側は独立して動作する。両方の足がそれぞれのペダルの上にある場合、警報器は鳴らない。使用によるスイッチ以外にオン／オフスイッチがないため、車椅子の乗員や介護者がスイッチを入れ忘れる可能性がない。シートが使用されている間（つまり、シートに座る又はシートから離れる間）に、ペダルの上に両足がない短い過程が発生するため、一方又は両方の警報器が鳴ることとなる。それは警報システム及びバッテリの状態をチェックするのに良いであろう。この配線図は、適切なスイッチ端子であるＮＣ又はＮＯを使用して、リードスイッチを、例えばミニチュアスナップアクションスイッチ１などの他のスイッチに代えることも可能であることに注意されたい。

図８は、手動車椅子６０に取り付けられた本発明の要素を示す。安全な構成であればどのようなものであっても採用することができるが、別々のフットレスト６２が使用されるので、ペダル３０は好ましくは側部でヒンジにより取り付けられることに注意されたい。更に、ハウジング５１は、好ましくはアームレストの下に取り付けられることができることに注意されたい。他方のアームレストの上に取り付けられたハウジング５３が示されている。より良好な音の位置のために、両方のハウジングを背部上方に移動することができる。

図９は、電動椅子７０への設置を示す。ここで、車椅子７０は、両足用の単一のフットレスト７２を有することに注意されたい。いずれかの足がフットレストの上にないことを示すために、別々のペダル３０（ここでは後部でヒンジで取り付けられている）がやはり必要である。

手動車椅子について本明細書で説明されているものは、電動車椅子でも使用でき、逆もまた同様であることに更に注意されたい。例えば、電動車椅子又は手動車椅子のいずれもが、別々の一対のフットレスト、又は両足用の単一のフットレストを有することができる。しかし、単一の左右に延びるフットレストを備えた車椅子では、別々のペダルとセンサーがやはり必要とされる。

上述の説明では、特定の用語及び視覚的描写を用いて、好ましい実施形態を説明した。しかしながら、用語及び説明は単なる例示であり、本発明の範囲を限定することを意味しないので、先行技術に示されるものを超えた範囲において、使用される用語又は描写される図によって不必要な制限が解釈されるべきでない。

更に、本発明の範囲を逸脱することなく、本発明に対して他の改良が行なわれ得ることが分かる。

１ ミニチュアスナップアクションスイッチ
３ 作動レバー
１０ 磁気リードスイッチ
１４ 作動磁石
２０ ハウジング
２２ 可撓性ワイヤ
２４ 孔
３０ センサーペダル、フットペダル
３２ 作動磁石
３４ ばねヒンジ
３６ 足面（ベース）
３８ 間隙
３９ 足
４０ シート使用検出パッド
４２ 可撓性ゴム又は他の材料
４４ 発泡ゴムパッド
４６ プリント回路基板
５０ バッテリ
５１ ハウジング
５２ 使用センサースイッチ
５３ ハウジング
５４ ピエゾサウンドエミッタ
５６ ＬＥＤ
６０ 手動車椅子
６２ フットレスト
７０ 電動車椅子
７２ フットレスト

Claims (21)

1. 車椅子用警報システムであって、
   シートと、アームレストと、背もたれと、使用者の足を支持するように構成されたフットレストとを含む前記車椅子と、
   前記フットレストに取り付けられたセンサーペダルと、ここで該センサーペダルは、前記フットレストに取り付けられたばねヒンジからその一端に沿って延び、前記ばねヒンジは、前記センサーペダルの遠位端を前記フットレストから離れるように付勢し、
   前記センサーペダルの前記遠位端の下側に結合された作動磁石と、
   前記磁石に対向して前記フットレストに取り付けられた通常閉のセンサースイッチと、ここで前記フットレストが使用されていない時に、前記磁石と前記センサースイッチの間に間隙があり、
   前記シートに取り付けられたオンオフスイッチと
   を含み、前記センサースイッチは、前記車椅子が使用されて、前記フットレストが使用されなくなった時に、警報を発する電気回路の一部であり、
   前記間隙は、前記フットレストが使用される時に閉じられ、前記磁石は前記センサースイッチに近接して、前記電気回路が開いて機能しない開位置に前記センサースイッチを維持し、前記フットレストが使われなくなった時に前記間隙が開かれると、前記センサースイッチが前記電気回路を閉じ、それにより警報が発せられ、
   前記オンオフスイッチは、前記車椅子が使用される時に前記電気回路をオンにする、
   車椅子用警報システム。
2. 前記車椅子は２つのフットレストを有し、各フットレストが、センサーペダルとセンサーとを有し、該センサーは、いずれかのフットレストが使われなくなった場合に警報を生ずるために前記電気回路に並列に接続される、請求項１に記載の警報システム。
3. 前記フットレストはユーザの両足を乗せるように構成され、前記フットレストは、並んだ一対のセンサーペダルと、該センサーペダルのそれぞれのためのセンサースイッチとを支持し、各センサーは、いずれかのセンサーペダルが解放された場合に警報を生ずるために前記電気回路に並列に接続される、請求項１に記載の警報システム。
4. 前記電気回路は、一方又は両方のアームレストに取り付けられた１つ又は複数のハウジングに組み込まれている、請求項２に記載の警報システム。
5. それぞれ１つがそれぞれのフットレスト用である、２つのサウンドエミッタ又は２つの点滅するＬＥＤの一方又は両方を、前記電気回路が組み込む、請求項４に記載の警報システム。
6. 一対のハウジングを有し、一方の前記ハウジングが第１のアームレストに取り付けられ、他方の前記ハウジングが第２のアームレストに取り付けられ、各ハウジングは、フットレストが使われなくなった時に警報を鳴らすための前記フットレストのそれぞれのためのサウンドエミッタを含む前記電気回路の一部を収容し、前記ハウジングの１つは、前記電気回路用の交換可能なバッテリを収容する、請求項５に記載の警報システム。
7. それぞれの前記ハウジングは、フットレストが使われなくなった時に光信号を生成するための点滅するＬＥＤを更に有する、請求項６に記載の警報システム。
8. 車椅子に警報器を取り付ける方法であって、
   前記車椅子にシートと、アームレストと、背もたれと、使用者の足を支持するためのフットレストとを提供するステップと、
   前記車椅子の前記フットレストにセンサーペダルを取り付けるステップと、ここで前記センサーペダルは、前記フットレストに取り付けられたばねヒンジからその一端に沿って延び、前記ばねヒンジは、前記センサーペダルの遠位端を前記フットレストから離れるように付勢し、
   前記センサーペダルの前記遠位端の下側に作動磁石を結合するステップと、
   前記磁石に対向して前記フットレストに通常閉のセンサースイッチを取り付けるステップと、ここで前記フットレストが使用されていない時に、前記磁石と前記センサースイッチの間に間隙があり、
   前記車椅子が前記ユーザによって使用されている時での、前記ユーザの足が前記フットレストを離れた時に警報を発する電気回路に前記センサースイッチを組み込むステップと、
   前記車椅子が使用される時に前記電気回路をオンにするために、前記シートにオンオフスイッチを取り付けるステップと
   を含み、
   前記足が前記フットレストの上にある時に前記ユーザの足は前記間隙を閉じ、前記磁石は前記センサースイッチに近接して、前記電気回路が開いて機能しない開位置に前記センサースイッチを維持するようにし、
   前記ユーザの足が前記フットレストから移動すると前記間隙が開かれて、前記磁石が前記センサーの近くから離れて移動し、前記センサースイッチが前記電気回路を閉じて警報が発せられるようにする、
   方法。
9. 前記車椅子は２つのフットレストを有し、各フットレストが、センサーペダルとセンサーとを有し、該センサーは、いずれかのフットレストが使われなくなった場合に警報を生ずるために前記電気回路に並列に接続される、請求項８に記載の方法。
10. 前記フットレストはユーザの両足を乗せ、前記フットレストは、並んだ一対のセンサーペダルと、該センサーペダルのそれぞれのためのセンサースイッチとを支持し、各センサーは、いずれかのセンサーペダルが解放された場合に警報を生ずるために前記電気回路に並列に接続される、請求項８に記載の方法。
11. 一方又は両方のアームレストに取り付けられた１つ又は複数のハウジングに前記電気回路を組み込むステップを含む、請求項９に記載の方法。
12. それぞれ１つがそれぞれのフットレスト用である、２つのサウンドエミッタ又は２つの点滅するＬＥＤの一方又は両方を前記ハウジングに組み込むステップを含む、請求項９に記載の方法。
13. 一対のハウジングを提供するステップを含み、一方の前記ハウジングが第１のアームレストに取り付けられ、他方の前記ハウジングが第２のアームレストに取り付けられ、各ハウジングは、フットレストが使われなくなった時に警報を鳴らすための前記フットレストのそれぞれのためのサウンドエミッタを含む前記電気回路の一部を収容し、前記ハウジングの１つは、前記電気回路用の交換可能なバッテリを収容する、請求項９に記載の方法。
14. それぞれの前記ハウジングは、フットレストが使われなくなった時に光信号を生成するための点滅するＬＥＤを更に有する、請求項１３に記載の方法。
15. 車椅子用警報システムであって、
    シートと、アームレストと、背もたれと、使用者の足を支持するように構成されたフットレストとを含む前記車椅子と、
    前記フットレストに取り付けられたセンサーペダルと、ここで前記センサーペダルは、前記フットレストに取り付けられた可動接合部からその一端に沿って延び、前記可動接合部は、前記センサーペダルの遠位端を前記フットレストから離れるように付勢し、
    前記センサーペダルの前記遠位端の下側に結合されたアクチュエータと、
    前記アクチュエータに対向して前記フットレストに取り付けられた通常閉のセンサースイッチと、ここで前記フットレストが使用されていない時に、前記アクチュエータと前記センサースイッチの間に間隙があり、
    前記シートに取り付けられたオンオフスイッチと
    を含み、前記センサースイッチは、前記車椅子が使用されて、前記フットレストが使用されなくなった時に、警報を発する電気回路の一部であり、
    前記間隙は、前記フットレストが使用される時に閉じられ、前記アクチュエータは前記センサースイッチに近接して、前記電気回路が開いて機能しない開位置に前記センサースイッチを維持し、前記フットレストが使われなくなった時に前記間隙が開かれると、前記センサースイッチが前記電気回路を閉じ、それにより警報が発せられ、
    前記オンオフスイッチは、前記車椅子が使用される時に前記電気回路をオンにする、
    車椅子用警報システム。
16. 前記車椅子は２つのフットレストを有し、各フットレストが、センサーペダルとセンサーとを有し、該センサーは、いずれかのフットレストが使われなくなった場合に警報を生ずるために前記電気回路に並列に接続される、請求項１５に記載の警報システム。
17. 前記フットレストはユーザの両足を乗せるように構成され、前記フットレストは、並んだ一対のセンサーペダルと、該センサーペダルのそれぞれのためのセンサースイッチとを支持し、各センサーは、いずれかのセンサーペダルが解放された場合に警報を生ずるために前記電気回路に並列に接続される、請求項１５に記載の警報システム。
18. 前記電気回路は、一方又は両方のアームレストに取り付けられた１つ又は複数のハウジングに組み込まれている、請求項１６に記載の警報システム。
19. それぞれ１つがそれぞれのフットレスト用である、２つのサウンドエミッタ又は２つの点滅するＬＥＤの一方又は両方を、前記電気回路が組み込む、請求項１８に記載の警報システム。
20. 一対のハウジングを有し、一方の前記ハウジングが第１のアームレストに取り付けられ、他方の前記ハウジングが第２のアームレストに取り付けられ、各ハウジングは、フットレストが使われなくなった時に警報を鳴らすための前記フットレストのそれぞれのためのサウンドエミッタを含む前記電気回路の一部を収容し、前記ハウジングの１つは、前記電気回路用の交換可能なバッテリを収容する、請求項１９に記載の警報システム。
21. それぞれの前記ハウジングは、フットレストが使われなくなった時に光信号を生成するための点滅するＬＥＤを更に有する、請求項２０に記載の警報システム。

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