電動車いす自動操縦システム
【課題】身体に障害のある乗員が車両に備えるシート移動装置に容易に結合可能な電動車いすを提供することを目的とする。
【解決手段】電動車いす１０は、シート移動装置２０から照射されるレーザー光を検知するエリア検知センサ１３及び正面検知センサ１４と、後方へレーザー光を照射するレーザーセンサ１５と、レーザーセンサ１５のレーザー光に沿って後進する電動車いす１０を停止させる接触子センサ１６と、エリア検知センサ１３と正面検知センサ１４とレーザーセンサ１５が検知した情報を処理するＥＣＵ１７を備え、シート移動装置２０は、電動車いす１０を支持するシート２１台を有し、シート台２１は、電動車いす１０に備えるエリア検知センサ１３及び正面検知センサ１４を検出する光電センサ２２及び正面指定センサ２３と、レーザーセンサ１５のレーザー光を反射する反射板２４を備えることを特徴とする。
【解決手段】電動車いす１０は、シート移動装置２０から照射されるレーザー光を検知するエリア検知センサ１３及び正面検知センサ１４と、後方へレーザー光を照射するレーザーセンサ１５と、レーザーセンサ１５のレーザー光に沿って後進する電動車いす１０を停止させる接触子センサ１６と、エリア検知センサ１３と正面検知センサ１４とレーザーセンサ１５が検知した情報を処理するＥＣＵ１７を備え、シート移動装置２０は、電動車いす１０を支持するシート２１台を有し、シート台２１は、電動車いす１０に備えるエリア検知センサ１３及び正面検知センサ１４を検出する光電センサ２２及び正面指定センサ２３と、レーザーセンサ１５のレーザー光を反射する反射板２４を備えることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両室外では車いすとして使用可能であり、車両室内では乗員が着座する座席として使用可能な電動車いすの自動操縦に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、福祉車両などの一部の車両に備えられ、車両室外では車いすとして使用可能であり、車両室内では乗員が着座する座席としても使用可能な電動車いすにおいて、例えば、特許文献１に示すような「車両用シート」が提案されている。
この車両用シート（電動車いす）は、車両側に備えるシート移動装置と結合可能に構成されており、電動車いすがシート移動装置に結合された状態でシート移動装置が動作することにより、電動車いすをシート移動装置にて車両室内から車両室外へ又は車両室外から車両室内へ移動可能となっている。また、シート移動装置で車両室外まで移動された電動車いすは、シート移動装置から切り離されることにより、通常の車いすと同様に使用できる構造となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−０３４３２５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記に示す電動車いすの構造では、シート移動装置から切り離された電動車いすは、乗員の意思で自由に移動することができるが、乗員が目的を達した後に車両まで戻りシート移動装置と結合する際には、電動車いすをシート移動装置に対し後ろ向きにして結合作業を行わなければならない。ここで、乗員が電動車いすを使用しているということは、身体に障害があり（体が不自由で）健常者が操作するように体を動かすことは難しい。そのため、乗員が後方を確認しながら電動車いすを操作し車両に備えるシート移動装置に位置合わせや結合作業を行うことは、容易な作業でないため時間がかかり労力を費やしてしまう恐れがある。
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、身体に障害のある乗員でも車両側に備えるシート移動装置に容易に結合することのできる電動車いすを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記に示す課題を解決するために、電動車いすは、シート移動装置から照射されるレーザー光を検知するエリア検知センサ及び正面検知センサと、後方へレーザー光を照射するレーザーセンサと、レーザーセンサのレーザー光に沿って後進する電動車いすを停止させる接触子センサと、エリア検知センサと正面検知センサとレーザーセンサが検知した情報を処理するＥＣＵを備え、シート移動装置は、電動車いすを支持するシート台を有し、シート台は、電動車いすに備えるエリア検知センサ及び正面検知センサを検出する光電センサ及び正面指定センサと、レーザーセンサのレーザー光を反射する反射板を備え、電動車いすがシート台の光電センサ及び正面指定センサから照射されるレーザー光を検知しシート台と結合することを技術低特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
請求項１記載の電動車いす及びシート移動装置によれば、電動車いすがシート移動装置のシート台に側方から接近した際に、シート台に備える光電センサが電動車いすを検出することで電動車いすが自動操縦可能となり、自動操縦を開始した電動車いすは、シート移動装置のシート台と自動で結合するため、身体に障害がある乗員でも容易に結合動作を行うことができる。
【０００７】
請求項２記載の電動車いすによれば、電動車いすがシート移動装置の正面位置から接近した際に、第二レーザーセンサによりシート台の位置を検出することで電動車いすが自動操縦可能となり、自動操縦を開始した電動車いすは、シート移動装置のシート台と自動で結合するため、身体に障害がある乗員でも容易に結合動作を行うことができる。
【０００８】
請求項３記載の電動車いすによれば、電動車いすがシート移動装置のシート台と結合する際に、電動車いすから超音波を発することでシート台の位置を検出し、結合位置にて電動車いすを停止させることが可能となるため接触子センサを使用することなく電動車いすとシート台を結合することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の電動車いす及びシート移動装置を示す図である。
【図２】本発明の電動車いす後方を示す図である。
【図３】請求項１及び請求項３に関する電動車いすの動作手順を示す図である。
【図４】請求項２の電動車いすの動作手順を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に本発明の実施形態について図を用いて説明する。
本発明は、車両室外では車いすとして使用可能であり車両室内では乗員が着座する座席として使用可能な電動車いす１０と、この電動車いす１０と結合可能に構成され、かつ、車両室内外に電動車いすを移動させるシート移動装置２０であって、電動車いす１０は、図１及び図２に示すように、走行するための車輪１１と、車輪１１を操作する操縦装置１２と、シート移動装置２０から照射されるレーザー光を検知するエリア検知センサ１３及び正面検知センサ１４と、進行方向に対し後方へレーザー光を照射するレーザーセンサ１５と、このレーザーセンサ１５が照射するレーザー光に沿って後進する電動車いすを停止させる接触子センサ１６と、エリア検知センサ１３と正面検知センサ１４とレーザーセンサ１５により検知した情報を処理するＥＣＵ１７を備え、シート移動装置２０は、図１に示すように、結合時に電動車いす１０を支持するシート２１台を有し、このシート台２１に、電動車いす１０に備えるエリア検知センサ１３及び正面検知センサ１４を検出する光電センサ２２及び正面指定センサ２３と、電動車いす１０から照射されるレーザー光を反射する反射板２４を備える。
【００１１】
先ず、本実施例における電動車いす１０について説明する。
電動車いす１０に備える操縦装置１２（図示しない）は、走行するための車輪１１を操作する操作部と電動車いす１０の自動操縦を指示するスイッチを有しており、乗員が電動車いす１０を操作しやすい位置にもうけてあり、電動車いす１０が自動操縦可能かどうかを乗員に知らせるランプを備える。
【００１２】
エリア検知センサ１３は、シート移動装置２０のシート台２１に備える光電センサ２２が照射するレーザー光を検知するセンサであって、電動車いす１進行方向前方の左右両端に光電センサ２２から照射されるレーザー光を受光可能な位置に設け、エリア検知センサ１３がレーザー光を検知すると後述するＥＣＵ１７に光電センサ２２から照射されるレーザー光の入射角及びシート台２１と電動車いす１０の距離などの情報を伝達し、操縦装置１２に有するランプが点灯させる。また、ランプが点灯した状態で電動車いすに備える操縦装置１２のスイッチを押すと、電動車いす１０は自動操縦を開始する。
【００１３】
正面検知センサ１４は、シート移動装置２０のシート台２１に備える正面指定センサ２３が照射するレーザー光を検知するセンサであって、電動車いす１０の車輪１１を有する左右両側面中央に、正面指定センサ２３から照射されるレーザー光を受光可能な位置に設け、正面検知センサ１４がレーザー光を検知すると、エリア指定センサ２３から照射されるレーザー光の入射角の情報を後述するＥＣＵ１７に伝達する。この時、ＥＣＵ１７に情報が伝わると、後述するレーザーセンサ１５からレーザー光を照射して、電動車いす１０がその場で旋廻動作を行う。
【００１４】
レーザーセンサ１５は、シート移動装置２０のシート台２１に備える反射板２４を検出するセンサであって、進行方向に対し後方下方に後方にレーザー光を照射する方向で設けられ、発光部からレーザー光を照射してシート移動装置２０の反射板２４を検出する。また、レーザーセンサ１５は反射板を２４検出した後、反射板２４を捕捉し続けるように制御することでレーザー光に沿って電動車いす１０を後進させることが可能となる。
【００１５】
接触子センサ１６は、電動車いす１０とシート移動装置２０のシート台２１が結合する際、後進する電動車いす１０を停止させるセンサであって、電動車いす１０の進行方向に対し前方下方に設けられ、結合時に接触子センサ１６がシート台２１と接触することで電動車いす１０を停止させる。
【００１６】
ＥＣＵ１７(図示しない)は、エリア検知センサ１３と正面検知センサ１４とレーザーセンサ１５により検知した角度及び距離情報を処理し、電動車いす１０の制御を行うもので、電動車いす１０内部に備える。
【００１７】
次に、シート移動装置２０について説明する。
シート移動装置２０は、車両側に備えており、車両室内で座席となっている電動車いす１０を車両室外へ又は車両室外にある電動車いす１０を車両室内へ移動させる装置であって、車両室内で座席となっている電動車いす１０を前後方向へ移動するスライド機構と、車両の進行方向を向く電動車いす１をドア開口部方向に回動させる又はドア開口部を向く電動車いす１０を車両の進行方向を向くように回動する回転機構と、電動車いす１０を車両室内から車両室外の電動車いす１０下降位置の間で昇降動作を行う昇降機構から構成されている。ここで、昇降機構は電動車いす１０を車両室内外へ運搬するリンク機構と、リンク機構の先端に電動車いす１０を支持するシート台２１を備える。またシート台２１は、電動車いすをレーザー光により検出する光電センサ２２及び正面指定センサ２３と、電動車いす１０のレーザーセンサ１５が照射するレーザー光を反射する反射板２４を備える。
【００１８】
シート台２１に備える光電センサ２２は、電動車いす１０に備えるエリア検知センサ１３を検出するセンサであって、シート台２１側方へレーザー光を照射するように設ける。また、光電センサ２２は、扇状にレーザー光を照射するセンサを利用することで、電動車いす１０のエリア検知センサ１３を検出する範囲（自動操縦可能エリア）を指定することができる。このため、自動操縦可能エリアに電動車いす１０が侵入すると電動車いす１０の操縦装置１２に備えるランプが点灯し電動車いす１０を自動操縦することが可能となる。
【００１９】
正面指定センサ２３は、電動車いす１０に備える正面検知センサ１４を検出するセンサであって、シート台２１の前方中央に設け、シート台２１側方から接近する電動車いす１０がシート台２１正面の位置で正面検知センサ１４を検出し、シート台２１の正面位置にて電動車いす１０を旋廻動作させることができる。
【００２０】
反射板２４は、電動車いす１０に備えるレーザーセンサ１５が照射するレーザー光を反射する反射板であって、レーザーセンサ１５から照射されるレーザー光を反射可能な位置に設ける。
【００２１】
次に、請求項１に係る本発明は、電動車いす１０がシート移動装置２０に備えるシート台２１に側方から接近した際に、電動車いす１０をシート台２１に結合する手順を、図３を参照にしながら説明する。ここで電動車いす１０は、シート移動装置２０のシート台２１と結合する際、後ろ向きで結合するものとする。
【００２２】
電動車いす１０は、乗員が操縦装置１２の操作部を操作することでシート移動装置２０を備える車両に接近する。ここで、電動車いす１０に着座する乗員は、車両に接近した後、電動車いす１０の操作を一時中断して車両のロックを解除すると同時に、シート移動装置２０に備えるシート台２１を昇降機構に有するリンク機構により下降位置まで下降させる。下降位置に達したシート台２１は、電動車いす１０の自動操縦を可能にするためエリアを検出する光電センサ２２からレーザー光を照射し、電動車いす１０に備えるエリア検知センサ１３の検出を開始する。
【００２３】
シート台２１が下降位置に下降すると乗員は、再び電動車いす１０の操縦装置１２を操作して、電動車いす１０をシート台２１側方から接近させる。ここで、電動車いす１０は、シート台２１に備える光電センサ２２から照射されるレーザー光をエリア検知センサで検知（自動操縦可能エリアに侵入）すると、操縦装置１２のランプを点灯させ乗員に自動操縦可能であることを知らせる。
【００２４】
操縦装置１２のランプが点灯し自動操縦可能となった電動車いす１０は、乗員によって操縦装置１２のスイッチがONにされることで自動操縦を開始する。
自動操縦を開始した電動車いす１０は、シート台２１に備える光電センサ２２から照射されるレーザー光をエリア検知センサ１３で検知すると、レーザー光の入射角やシート台２１と電動車いす１０の距離情報をＥＣＵ１７に伝達すると共に、レーザー光の情報を基にＥＣＵ１７が車両側面に対し平行に電動車いす１０を前進するように制御を行う。ここで、自動に前進する電動車いす１０は、シート台２１に備える正面指定センサ２３が照射するレーザー光を検知すると、前進を中断してその場で旋廻動作を開始する。
【００２５】
旋廻動作を開始した電動車いす１０は、車両側に備えるシート台２１と結合を可能にするために、レーザーセンサ１５からレーザー光を照射しシート台２１に備える反射板２４の検出を開始する。ここで、電動車いす１のレーザーセンサ１５がシート台２１に備える反射板２４を検出すると、電動車いす１０の後方がシート台２１を向くようになり、結合することが可能となる。また、反射板２４を検出したレーザーセンサ１５は、反射板２４にレーザー光を照射し続けるように制御することでシート台２１の位置を捕捉し続けることが可能となり、電動車いすを１０レーザーセンサ１５のレーザー光に沿って後進させシート台２１まで誘導することができる。さらに、レーザー光に沿って後進する電動車いす１０は、シート台２１の結合位置に到達すると接触子センサ１６がシート台２１に接触することで電動車いす１０を停止させ結合動作を完了する。
結合動作が完了した電動車いす１０は、シート移動装置２０のリンク機構によって車両室内に運ばれる。
【００２６】
次に、請求項２に係る本発明は、前記実施例に示す電動車いす１０に、進行方向に対し前方にレーザー光を照射する第二レーザーセンサ３０を設けることを特徴とする。
【００２７】
第二レーザーセンサ３０は、電動車いす１の進行方向に対し前方下方に前方を向くように設けられ、シート台２１に正面から接近する電動車いす１０が、シート台２１に備える反射板２４を検出するセンサである。この第二レーザーセンサ３０を設けることで電動車いす１０がシート台２１前方から接近してきた際にも電動車いす１０を自動操縦させることが可能となる。ここで、第二レーザーセンサ３０を備える電動車いす１０を使用する場合、シート台２１に備える光電センサ２２は、シート台２１前方に対してもレーザー光を照射するように設ける。
【００２８】
次に、第二レーザーセンサ３０を備える電動車いす１０がシート台２１まで自動で移動し結合するまでの動作手順を、図４を参照にしながら説明する。
乗員は電動車いすの１０操縦装置１２を操作して、電動車いす１０をシート台２１略正面方向から接近させる。シート台２１に略正面方向から接近する電動車いす１は、エリア検知センサ１３によりシート台２１に備える光電センサ２２から照射されるレーザー光を検知すると自動操縦が可能となる。この時、自動操縦が可能となった電動車いす１０は第二レーザーセンサ３０よりレーザー光の照射を開始する。
【００２９】
自動操縦を開始した電動車いす１は、エリア検知センサ１３により光電センサ２２から照射されたレーザー光を検知し情報をＥＣＵ１７へ伝達する。ここで、電動車いす１０は第二レーザーセンサ３０からレーザー光を照射し反射板２４の検出を開始する。この時、ＥＣＵ１７は、光電センサ２２から照射されるレーザー光の情報を基に、第二レーザーセンサ３０が照射するレーザー光が反射板２４に照射できるように電動車いすを制御する。ここで、第二レーザーセンサ３０が反射板２４を検出すると、電動車いす１０がシート台２１の真正面にあることを確認し、旋廻動作を開始する。
【００３０】
旋廻動作を開始した電動車いす１０は、車両側に備えるシート台２１と結合を可能にするために、レーザーセンサ１５からレーザー光を照射しシート台２１に備える反射板２４の検出を開始する。ここで、電動車いす１のレーザーセンサ１５がシート台２１に備える反射板２４を検出すると、電動車いす１０の後方がシート台２１を向くようになり、結合することが可能となる。また、反射板２４を検出したレーザーセンサ１５は、反射板２４にレーザー光を照射し続けるように制御することでシート台２１の位置を捕捉し続けることが可能となり、電動車いすを１０レーザーセンサ１５のレーザー光に沿って後進させシート台２１まで誘導することができる。さらに、レーザー光に沿って後進する電動車いす１０は、シート台２１の結合位置に到達すると接触子センサ１６がシート台２１に接触することで電動車いす１０を停止させ結合動作を完了する。
【００３１】
請求項３に係る本発明は、請求項１又は請求項２の実施例に示す電動車いす１に、進行方向に対し後方に超音波を発する超音波センサ３１を設けることを特徴とする。
【００３２】
超音波センサ３１は、電動車いすに備えるレーザーセンサ１５に隣接して設けてあり、進行方向に対し後方に超音波を発することで、電動車いす１０とシート台２１が結合する際に互いの距離を測定し結合位置で電動車いす１０を停止させるセンサである。
【００３３】
次に、超音波センサ３１を備える電動車いす１０がシート台２１まで電動車いす１０を誘導し停止する手順を説明する。
自動操縦を開始した電動車いす１０は、シート台２１に備える光電センサ２２から照射されるレーザー光をエリア検知センサ１３で検知すると、レーザー光の入射角やシート台２１と電動車いす１０の距離情報をＥＣＵ１７に伝達すると共に、レーザー光の情報を基にＥＣＵ１７が車両側面に対し平行に電動車いす１０を前進するように制御を行う。ここで、自動に前進する電動車いす１０は、シート台２１に備える正面指定センサ２３が照射するレーザー光を検知すると、前進を中断してその場で旋廻動作を開始する。
【００３４】
旋廻動作を開始した電動車いす１０は、車両側に備えるシート台２１と結合を可能にするために、レーザーセンサ１５からレーザー光を照射しシート台２１に備える反射板２４の検出を開始する。ここで、電動車いす１のレーザーセンサ１５がシート台２１に備える反射板２４を検出すると、電動車いす１０の後方がシート台２１を向くようになり、結合することが可能となる。また、反射板２４を検出したレーザーセンサ１５は、反射板２４にレーザー光を照射し続けるように制御することでシート台２１の位置を捕捉し続けることが可能となり、電動車いすを１０レーザーセンサ１５のレーザー光に沿って後進させシート台２１まで誘導することができる。ここで、レーザーセンサ１５が反射板２４を検出すると超音波センサ３１から超音波を発し、シート台２１との距離を測定しながら電動車いす１０を後進させ、電動車いす１０がシート台２１と結合する位置に到達すると電動車いすを停止させるようにＥＣＵに信号を伝達する。
【００３５】
よって、本発明の電動車いす１０を利用することにより、電動車いす１０に着座する乗員が目的を達して車両に戻ってきた際に、車両側に備えるシート移動装置２０に有するシート台２１と電動車いす１０の結合動作を自動で行うことが可能となるため、身体に障害のある乗員でも容易に結合動作を行うことができる。
【符号の説明】
【００３６】
１０ 電動車いす
１１ 車輪
１２ 操縦装置
１３ エリア検知センサ
１４ 正面検知センサ
１５ レーザーセンサ
１６ 接触子センサ
１７ ＥＣＵ
２０ シート移動装置
２１ シート台
２２ 光電センサ
２３ 正面指定センサ
２４ 反射板
３０ 第二レーザーセンサ
３１ 超音波センサ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両室外では車いすとして使用可能であり、車両室内では乗員が着座する座席として使用可能な電動車いすの自動操縦に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、福祉車両などの一部の車両に備えられ、車両室外では車いすとして使用可能であり、車両室内では乗員が着座する座席としても使用可能な電動車いすにおいて、例えば、特許文献１に示すような「車両用シート」が提案されている。
この車両用シート（電動車いす）は、車両側に備えるシート移動装置と結合可能に構成されており、電動車いすがシート移動装置に結合された状態でシート移動装置が動作することにより、電動車いすをシート移動装置にて車両室内から車両室外へ又は車両室外から車両室内へ移動可能となっている。また、シート移動装置で車両室外まで移動された電動車いすは、シート移動装置から切り離されることにより、通常の車いすと同様に使用できる構造となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−０３４３２５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記に示す電動車いすの構造では、シート移動装置から切り離された電動車いすは、乗員の意思で自由に移動することができるが、乗員が目的を達した後に車両まで戻りシート移動装置と結合する際には、電動車いすをシート移動装置に対し後ろ向きにして結合作業を行わなければならない。ここで、乗員が電動車いすを使用しているということは、身体に障害があり（体が不自由で）健常者が操作するように体を動かすことは難しい。そのため、乗員が後方を確認しながら電動車いすを操作し車両に備えるシート移動装置に位置合わせや結合作業を行うことは、容易な作業でないため時間がかかり労力を費やしてしまう恐れがある。
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、身体に障害のある乗員でも車両側に備えるシート移動装置に容易に結合することのできる電動車いすを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記に示す課題を解決するために、電動車いすは、シート移動装置から照射されるレーザー光を検知するエリア検知センサ及び正面検知センサと、後方へレーザー光を照射するレーザーセンサと、レーザーセンサのレーザー光に沿って後進する電動車いすを停止させる接触子センサと、エリア検知センサと正面検知センサとレーザーセンサが検知した情報を処理するＥＣＵを備え、シート移動装置は、電動車いすを支持するシート台を有し、シート台は、電動車いすに備えるエリア検知センサ及び正面検知センサを検出する光電センサ及び正面指定センサと、レーザーセンサのレーザー光を反射する反射板を備え、電動車いすがシート台の光電センサ及び正面指定センサから照射されるレーザー光を検知しシート台と結合することを技術低特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
請求項１記載の電動車いす及びシート移動装置によれば、電動車いすがシート移動装置のシート台に側方から接近した際に、シート台に備える光電センサが電動車いすを検出することで電動車いすが自動操縦可能となり、自動操縦を開始した電動車いすは、シート移動装置のシート台と自動で結合するため、身体に障害がある乗員でも容易に結合動作を行うことができる。
【０００７】
請求項２記載の電動車いすによれば、電動車いすがシート移動装置の正面位置から接近した際に、第二レーザーセンサによりシート台の位置を検出することで電動車いすが自動操縦可能となり、自動操縦を開始した電動車いすは、シート移動装置のシート台と自動で結合するため、身体に障害がある乗員でも容易に結合動作を行うことができる。
【０００８】
請求項３記載の電動車いすによれば、電動車いすがシート移動装置のシート台と結合する際に、電動車いすから超音波を発することでシート台の位置を検出し、結合位置にて電動車いすを停止させることが可能となるため接触子センサを使用することなく電動車いすとシート台を結合することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の電動車いす及びシート移動装置を示す図である。
【図２】本発明の電動車いす後方を示す図である。
【図３】請求項１及び請求項３に関する電動車いすの動作手順を示す図である。
【図４】請求項２の電動車いすの動作手順を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に本発明の実施形態について図を用いて説明する。
本発明は、車両室外では車いすとして使用可能であり車両室内では乗員が着座する座席として使用可能な電動車いす１０と、この電動車いす１０と結合可能に構成され、かつ、車両室内外に電動車いすを移動させるシート移動装置２０であって、電動車いす１０は、図１及び図２に示すように、走行するための車輪１１と、車輪１１を操作する操縦装置１２と、シート移動装置２０から照射されるレーザー光を検知するエリア検知センサ１３及び正面検知センサ１４と、進行方向に対し後方へレーザー光を照射するレーザーセンサ１５と、このレーザーセンサ１５が照射するレーザー光に沿って後進する電動車いすを停止させる接触子センサ１６と、エリア検知センサ１３と正面検知センサ１４とレーザーセンサ１５により検知した情報を処理するＥＣＵ１７を備え、シート移動装置２０は、図１に示すように、結合時に電動車いす１０を支持するシート２１台を有し、このシート台２１に、電動車いす１０に備えるエリア検知センサ１３及び正面検知センサ１４を検出する光電センサ２２及び正面指定センサ２３と、電動車いす１０から照射されるレーザー光を反射する反射板２４を備える。
【００１１】
先ず、本実施例における電動車いす１０について説明する。
電動車いす１０に備える操縦装置１２（図示しない）は、走行するための車輪１１を操作する操作部と電動車いす１０の自動操縦を指示するスイッチを有しており、乗員が電動車いす１０を操作しやすい位置にもうけてあり、電動車いす１０が自動操縦可能かどうかを乗員に知らせるランプを備える。
【００１２】
エリア検知センサ１３は、シート移動装置２０のシート台２１に備える光電センサ２２が照射するレーザー光を検知するセンサであって、電動車いす１進行方向前方の左右両端に光電センサ２２から照射されるレーザー光を受光可能な位置に設け、エリア検知センサ１３がレーザー光を検知すると後述するＥＣＵ１７に光電センサ２２から照射されるレーザー光の入射角及びシート台２１と電動車いす１０の距離などの情報を伝達し、操縦装置１２に有するランプが点灯させる。また、ランプが点灯した状態で電動車いすに備える操縦装置１２のスイッチを押すと、電動車いす１０は自動操縦を開始する。
【００１３】
正面検知センサ１４は、シート移動装置２０のシート台２１に備える正面指定センサ２３が照射するレーザー光を検知するセンサであって、電動車いす１０の車輪１１を有する左右両側面中央に、正面指定センサ２３から照射されるレーザー光を受光可能な位置に設け、正面検知センサ１４がレーザー光を検知すると、エリア指定センサ２３から照射されるレーザー光の入射角の情報を後述するＥＣＵ１７に伝達する。この時、ＥＣＵ１７に情報が伝わると、後述するレーザーセンサ１５からレーザー光を照射して、電動車いす１０がその場で旋廻動作を行う。
【００１４】
レーザーセンサ１５は、シート移動装置２０のシート台２１に備える反射板２４を検出するセンサであって、進行方向に対し後方下方に後方にレーザー光を照射する方向で設けられ、発光部からレーザー光を照射してシート移動装置２０の反射板２４を検出する。また、レーザーセンサ１５は反射板を２４検出した後、反射板２４を捕捉し続けるように制御することでレーザー光に沿って電動車いす１０を後進させることが可能となる。
【００１５】
接触子センサ１６は、電動車いす１０とシート移動装置２０のシート台２１が結合する際、後進する電動車いす１０を停止させるセンサであって、電動車いす１０の進行方向に対し前方下方に設けられ、結合時に接触子センサ１６がシート台２１と接触することで電動車いす１０を停止させる。
【００１６】
ＥＣＵ１７(図示しない)は、エリア検知センサ１３と正面検知センサ１４とレーザーセンサ１５により検知した角度及び距離情報を処理し、電動車いす１０の制御を行うもので、電動車いす１０内部に備える。
【００１７】
次に、シート移動装置２０について説明する。
シート移動装置２０は、車両側に備えており、車両室内で座席となっている電動車いす１０を車両室外へ又は車両室外にある電動車いす１０を車両室内へ移動させる装置であって、車両室内で座席となっている電動車いす１０を前後方向へ移動するスライド機構と、車両の進行方向を向く電動車いす１をドア開口部方向に回動させる又はドア開口部を向く電動車いす１０を車両の進行方向を向くように回動する回転機構と、電動車いす１０を車両室内から車両室外の電動車いす１０下降位置の間で昇降動作を行う昇降機構から構成されている。ここで、昇降機構は電動車いす１０を車両室内外へ運搬するリンク機構と、リンク機構の先端に電動車いす１０を支持するシート台２１を備える。またシート台２１は、電動車いすをレーザー光により検出する光電センサ２２及び正面指定センサ２３と、電動車いす１０のレーザーセンサ１５が照射するレーザー光を反射する反射板２４を備える。
【００１８】
シート台２１に備える光電センサ２２は、電動車いす１０に備えるエリア検知センサ１３を検出するセンサであって、シート台２１側方へレーザー光を照射するように設ける。また、光電センサ２２は、扇状にレーザー光を照射するセンサを利用することで、電動車いす１０のエリア検知センサ１３を検出する範囲（自動操縦可能エリア）を指定することができる。このため、自動操縦可能エリアに電動車いす１０が侵入すると電動車いす１０の操縦装置１２に備えるランプが点灯し電動車いす１０を自動操縦することが可能となる。
【００１９】
正面指定センサ２３は、電動車いす１０に備える正面検知センサ１４を検出するセンサであって、シート台２１の前方中央に設け、シート台２１側方から接近する電動車いす１０がシート台２１正面の位置で正面検知センサ１４を検出し、シート台２１の正面位置にて電動車いす１０を旋廻動作させることができる。
【００２０】
反射板２４は、電動車いす１０に備えるレーザーセンサ１５が照射するレーザー光を反射する反射板であって、レーザーセンサ１５から照射されるレーザー光を反射可能な位置に設ける。
【００２１】
次に、請求項１に係る本発明は、電動車いす１０がシート移動装置２０に備えるシート台２１に側方から接近した際に、電動車いす１０をシート台２１に結合する手順を、図３を参照にしながら説明する。ここで電動車いす１０は、シート移動装置２０のシート台２１と結合する際、後ろ向きで結合するものとする。
【００２２】
電動車いす１０は、乗員が操縦装置１２の操作部を操作することでシート移動装置２０を備える車両に接近する。ここで、電動車いす１０に着座する乗員は、車両に接近した後、電動車いす１０の操作を一時中断して車両のロックを解除すると同時に、シート移動装置２０に備えるシート台２１を昇降機構に有するリンク機構により下降位置まで下降させる。下降位置に達したシート台２１は、電動車いす１０の自動操縦を可能にするためエリアを検出する光電センサ２２からレーザー光を照射し、電動車いす１０に備えるエリア検知センサ１３の検出を開始する。
【００２３】
シート台２１が下降位置に下降すると乗員は、再び電動車いす１０の操縦装置１２を操作して、電動車いす１０をシート台２１側方から接近させる。ここで、電動車いす１０は、シート台２１に備える光電センサ２２から照射されるレーザー光をエリア検知センサで検知（自動操縦可能エリアに侵入）すると、操縦装置１２のランプを点灯させ乗員に自動操縦可能であることを知らせる。
【００２４】
操縦装置１２のランプが点灯し自動操縦可能となった電動車いす１０は、乗員によって操縦装置１２のスイッチがONにされることで自動操縦を開始する。
自動操縦を開始した電動車いす１０は、シート台２１に備える光電センサ２２から照射されるレーザー光をエリア検知センサ１３で検知すると、レーザー光の入射角やシート台２１と電動車いす１０の距離情報をＥＣＵ１７に伝達すると共に、レーザー光の情報を基にＥＣＵ１７が車両側面に対し平行に電動車いす１０を前進するように制御を行う。ここで、自動に前進する電動車いす１０は、シート台２１に備える正面指定センサ２３が照射するレーザー光を検知すると、前進を中断してその場で旋廻動作を開始する。
【００２５】
旋廻動作を開始した電動車いす１０は、車両側に備えるシート台２１と結合を可能にするために、レーザーセンサ１５からレーザー光を照射しシート台２１に備える反射板２４の検出を開始する。ここで、電動車いす１のレーザーセンサ１５がシート台２１に備える反射板２４を検出すると、電動車いす１０の後方がシート台２１を向くようになり、結合することが可能となる。また、反射板２４を検出したレーザーセンサ１５は、反射板２４にレーザー光を照射し続けるように制御することでシート台２１の位置を捕捉し続けることが可能となり、電動車いすを１０レーザーセンサ１５のレーザー光に沿って後進させシート台２１まで誘導することができる。さらに、レーザー光に沿って後進する電動車いす１０は、シート台２１の結合位置に到達すると接触子センサ１６がシート台２１に接触することで電動車いす１０を停止させ結合動作を完了する。
結合動作が完了した電動車いす１０は、シート移動装置２０のリンク機構によって車両室内に運ばれる。
【００２６】
次に、請求項２に係る本発明は、前記実施例に示す電動車いす１０に、進行方向に対し前方にレーザー光を照射する第二レーザーセンサ３０を設けることを特徴とする。
【００２７】
第二レーザーセンサ３０は、電動車いす１の進行方向に対し前方下方に前方を向くように設けられ、シート台２１に正面から接近する電動車いす１０が、シート台２１に備える反射板２４を検出するセンサである。この第二レーザーセンサ３０を設けることで電動車いす１０がシート台２１前方から接近してきた際にも電動車いす１０を自動操縦させることが可能となる。ここで、第二レーザーセンサ３０を備える電動車いす１０を使用する場合、シート台２１に備える光電センサ２２は、シート台２１前方に対してもレーザー光を照射するように設ける。
【００２８】
次に、第二レーザーセンサ３０を備える電動車いす１０がシート台２１まで自動で移動し結合するまでの動作手順を、図４を参照にしながら説明する。
乗員は電動車いすの１０操縦装置１２を操作して、電動車いす１０をシート台２１略正面方向から接近させる。シート台２１に略正面方向から接近する電動車いす１は、エリア検知センサ１３によりシート台２１に備える光電センサ２２から照射されるレーザー光を検知すると自動操縦が可能となる。この時、自動操縦が可能となった電動車いす１０は第二レーザーセンサ３０よりレーザー光の照射を開始する。
【００２９】
自動操縦を開始した電動車いす１は、エリア検知センサ１３により光電センサ２２から照射されたレーザー光を検知し情報をＥＣＵ１７へ伝達する。ここで、電動車いす１０は第二レーザーセンサ３０からレーザー光を照射し反射板２４の検出を開始する。この時、ＥＣＵ１７は、光電センサ２２から照射されるレーザー光の情報を基に、第二レーザーセンサ３０が照射するレーザー光が反射板２４に照射できるように電動車いすを制御する。ここで、第二レーザーセンサ３０が反射板２４を検出すると、電動車いす１０がシート台２１の真正面にあることを確認し、旋廻動作を開始する。
【００３０】
旋廻動作を開始した電動車いす１０は、車両側に備えるシート台２１と結合を可能にするために、レーザーセンサ１５からレーザー光を照射しシート台２１に備える反射板２４の検出を開始する。ここで、電動車いす１のレーザーセンサ１５がシート台２１に備える反射板２４を検出すると、電動車いす１０の後方がシート台２１を向くようになり、結合することが可能となる。また、反射板２４を検出したレーザーセンサ１５は、反射板２４にレーザー光を照射し続けるように制御することでシート台２１の位置を捕捉し続けることが可能となり、電動車いすを１０レーザーセンサ１５のレーザー光に沿って後進させシート台２１まで誘導することができる。さらに、レーザー光に沿って後進する電動車いす１０は、シート台２１の結合位置に到達すると接触子センサ１６がシート台２１に接触することで電動車いす１０を停止させ結合動作を完了する。
【００３１】
請求項３に係る本発明は、請求項１又は請求項２の実施例に示す電動車いす１に、進行方向に対し後方に超音波を発する超音波センサ３１を設けることを特徴とする。
【００３２】
超音波センサ３１は、電動車いすに備えるレーザーセンサ１５に隣接して設けてあり、進行方向に対し後方に超音波を発することで、電動車いす１０とシート台２１が結合する際に互いの距離を測定し結合位置で電動車いす１０を停止させるセンサである。
【００３３】
次に、超音波センサ３１を備える電動車いす１０がシート台２１まで電動車いす１０を誘導し停止する手順を説明する。
自動操縦を開始した電動車いす１０は、シート台２１に備える光電センサ２２から照射されるレーザー光をエリア検知センサ１３で検知すると、レーザー光の入射角やシート台２１と電動車いす１０の距離情報をＥＣＵ１７に伝達すると共に、レーザー光の情報を基にＥＣＵ１７が車両側面に対し平行に電動車いす１０を前進するように制御を行う。ここで、自動に前進する電動車いす１０は、シート台２１に備える正面指定センサ２３が照射するレーザー光を検知すると、前進を中断してその場で旋廻動作を開始する。
【００３４】
旋廻動作を開始した電動車いす１０は、車両側に備えるシート台２１と結合を可能にするために、レーザーセンサ１５からレーザー光を照射しシート台２１に備える反射板２４の検出を開始する。ここで、電動車いす１のレーザーセンサ１５がシート台２１に備える反射板２４を検出すると、電動車いす１０の後方がシート台２１を向くようになり、結合することが可能となる。また、反射板２４を検出したレーザーセンサ１５は、反射板２４にレーザー光を照射し続けるように制御することでシート台２１の位置を捕捉し続けることが可能となり、電動車いすを１０レーザーセンサ１５のレーザー光に沿って後進させシート台２１まで誘導することができる。ここで、レーザーセンサ１５が反射板２４を検出すると超音波センサ３１から超音波を発し、シート台２１との距離を測定しながら電動車いす１０を後進させ、電動車いす１０がシート台２１と結合する位置に到達すると電動車いすを停止させるようにＥＣＵに信号を伝達する。
【００３５】
よって、本発明の電動車いす１０を利用することにより、電動車いす１０に着座する乗員が目的を達して車両に戻ってきた際に、車両側に備えるシート移動装置２０に有するシート台２１と電動車いす１０の結合動作を自動で行うことが可能となるため、身体に障害のある乗員でも容易に結合動作を行うことができる。
【符号の説明】
【００３６】
１０ 電動車いす
１１ 車輪
１２ 操縦装置
１３ エリア検知センサ
１４ 正面検知センサ
１５ レーザーセンサ
１６ 接触子センサ
１７ ＥＣＵ
２０ シート移動装置
２１ シート台
２２ 光電センサ
２３ 正面指定センサ
２４ 反射板
３０ 第二レーザーセンサ
３１ 超音波センサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両室外では車いすとして車両室内では座席として使用可能な電動車いすと、該電動車いすと結合可能なシート移動装置であって、
前記電動車いすは、前記シート移動装置から照射されるレーザー光を検知するエリア検知センサ及び正面検知センサと、進行方向に対し後方へレーザー光を照射するレーザーセンサと、該レーザーセンサが照射するレーザー光に沿って後進する電動車いすを停止させる接触子センサと、前記エリア検知センサと前記正面検知センサと前記レーザーセンサにより検知した情報を処理するＥＣＵを備え、
前記シート移動装置は、結合時に前記電動車いすを支持するシート台を有し、該シート台は、前記電動車いすに備えるエリア検知センサ及び正面検知センサを検出する光電センサ及び正面指定センサと、前記レーザーセンサから照射されるレーザー光を反射する反射板を備えることを特徴とする電動車いす及びシート移動装置。
【請求項２】
前記電動車いすの進行方向に対し前方へレーザー光を照射する第二レーザーセンサを電動車いすに設けることを特徴とする請求項１に記載の電動車いす。
【請求項３】
前記電動車いすの進行方向に対し後方へ超音波を発する超音波センサを電動車いすに設けることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電動車いす。
【請求項１】
車両室外では車いすとして車両室内では座席として使用可能な電動車いすと、該電動車いすと結合可能なシート移動装置であって、
前記電動車いすは、前記シート移動装置から照射されるレーザー光を検知するエリア検知センサ及び正面検知センサと、進行方向に対し後方へレーザー光を照射するレーザーセンサと、該レーザーセンサが照射するレーザー光に沿って後進する電動車いすを停止させる接触子センサと、前記エリア検知センサと前記正面検知センサと前記レーザーセンサにより検知した情報を処理するＥＣＵを備え、
前記シート移動装置は、結合時に前記電動車いすを支持するシート台を有し、該シート台は、前記電動車いすに備えるエリア検知センサ及び正面検知センサを検出する光電センサ及び正面指定センサと、前記レーザーセンサから照射されるレーザー光を反射する反射板を備えることを特徴とする電動車いす及びシート移動装置。
【請求項２】
前記電動車いすの進行方向に対し前方へレーザー光を照射する第二レーザーセンサを電動車いすに設けることを特徴とする請求項１に記載の電動車いす。
【請求項３】
前記電動車いすの進行方向に対し後方へ超音波を発する超音波センサを電動車いすに設けることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電動車いす。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−１１１６４（Ｐ２０１２−１１１６４Ａ）
【公開日】平成２４年１月１９日（２０１２．１．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１９４４１４（Ｐ２０１０−１９４４１４）
【出願日】平成２２年８月３１日（２０１０．８．３１）
【出願人】（０００１４３６３９）株式会社今仙電機製作所 (258)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月１９日（２０１２．１．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月３１日（２０１０．８．３１）
【出願人】（０００１４３６３９）株式会社今仙電機製作所 (258)
【Ｆターム（参考）】
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