(57)【要約】    【課題】  小回りが利き、且つ、自動車に類似した操縦感覚で操縦できるようにする。    【解決手段】  コントローラ１０と操縦部２０とが信号変換回路４０を介して接続され、コントローラ１０に左右モータ１９Ｌ、１９Ｒが接続される。操縦部２０からは、アクセルレバー２２、ハンドル２１及びＦ／Ｒスイッチ２３の各操作に基づくアクセル信号θｈ、操舵信号φｈ及びＦ／Ｒ信号が信号変換回路４０に出力され、信号変換回路４０は、信号θｈ、φｈをＦ／Ｒ信号に基づいて変換し、アクセル信号θＨ及び操舵信号φＨとしてコントローラ１０に出力する。例えば、Ｆ／Ｒ信号がＦであるとき、θＨ＝＋θｈ、φＨ＝＋φｈとなり、Ｒであるとき、θＨ＝−θｈ、φＨ＝−φｈとなる。コントローラ１０は、θＨ、φＨに基づいて、制御信号ＮＬ、ＮＲを演算し、左右モータ１９Ｌ、１９Ｒに出力する。【選択図】      図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右の駆動輪（１２）をそれぞれ対応する左右のモータ（１９）で独立して駆動し、それぞれの駆動輪の回転速度及び回転方向を個別に制御することで、前後進方向、操舵方向及び走行速度を制御する電動車椅子において、
走行速度の増減を指示するためのアクセル信号（θｈ）を出力するアクセル手段（２２、２４）と、
回動操作によって当該車椅子の操舵方向を指示するための操舵信号（φｈ）を出力する操舵手段（２１、２５）と、
当該車椅子の進行方向を前進／後進に切り替え指示するための前後進切り替え信号（Ｆ／Ｒ）を出力する前後進切り替え手段（２３）と、
前記アクセル手段から出力されるアクセル信号及び前記操舵手段から出力される操舵信号を、前記前後進切り替え手段から出力される前後進切り替え信号に基づいて変換する信号変換手段（４０）と、
前記信号変換手段から出力されるアクセル信号（θＨ）及び操舵信号（φＨ）に基づいて、前記左右のモータを制御する制御手段（１０）とを有することを特徴とする電動車椅子。
【請求項２】
前記信号変換手段は、前記前後進切り替え信号からの出力が前進を示す場合は、前記アクセル手段から出力されるアクセル信号及び前記操舵手段から出力される操舵信号をそのまま出力する一方、前記前後進切り替え信号からの出力が後進を示す場合は、前記アクセル手段から出力されるアクセル信号及び前記操舵手段から出力される操舵信号を反転させて出力することを特徴とする請求項１記載の電動車椅子。
【請求項３】
前記制御手段は、ジョイスティックレバー形操作子（１３１）による前後方向の操作に関する出力と左右方向の操作に関する出力とに基づいて前記左右のモータを制御可能であり、且つ、前記信号変換手段から出力されるアクセル信号を前記ジョイスティックレバー形操作子による前後方向の操作に関する出力（θｊ）とみなすと共に、前記信号変換手段から出力される操舵信号を前記ジョイスティックレバー形操作子による左右方向の操作に関する出力（φｊ）とみなして、前記左右のモータの制御を行うことを特徴とする請求項１または２記載の電動車椅子。
【請求項４】
前記アクセル手段、前記操舵手段、前記前後進切り替え手段及び前記信号変換手段を、ユニット化して一体の操縦装置（３０）として構成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の電動車椅子。
【請求項５】
左右のアームレスト（１７）を備え、前記操縦装置は、前記左右のアームレストの前端部間に架け渡されて装着されると共に、前記左右のアームレストの一方の前端部に設けられた回動支点部（３３）を中心に回動して開閉可能に構成されたことを特徴とする１〜４のいずれか１項に記載の電動車椅子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、左右の駆動輪の回転速度及び回転方向を個別に制御することで、前後進方向、操舵方向及び走行速度が制御される電動車椅子に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電動車椅子には、大別して２種類ある。その１つは、例えば、下記特許文献１に例示されるようなカート形の電動車椅子であり、この種の電動車椅子は、前輪または後輪を操向輪とし、ハンドルレバーに連結された操舵機構で上記操向輪を乗員が左右に回動させて、車両の操舵を行えるように構成される。この種の電動車椅子は、一般に、「自操用ハンドル形電動車椅子」と呼称される。
【０００３】
また、２つ目の種類の電動車椅子は、例えば、下記特許文献２に例示されるように、左右の駆動輪をそれぞれ対応する左右のモータで独立して駆動し、それぞれの駆動輪の回転速度に差を設けることで、左右に操舵される（旋回する）ものである。この種の電動車椅子は、例えば１本のジョイスティックレバーによって、乗員による操舵の操作がなされ、ジョイスティックレバーの前後方向の傾斜角度、及び左右方向の傾斜角度によって、左右の駆動輪の回転速度及び回転方向を個別に制御することで、前後進方向、操舵方向及び走行速度が制御される。この種の電動車椅子は、一般に、「自操用標準形電動車椅子」と呼称される。
【特許文献１】特開平１０−１６７８８号公報
【特許文献２】特開平８−３２２１１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記両種類の電動車椅子には、それぞれ一長一短がある。すなわち、上記自操用ハンドル形電動車椅子は、自動車と同じような操縦感覚で運転できるという長所がある。しかし、通常、１モータでディファレンシャルギヤを介して２輪を駆動するため、回転半径が大きくて小回りが利かないという欠点がある。そのため、この電動車椅子は主として屋外走行用に利用されることが多い。
【０００５】
一方、上記自操用標準形電動車椅子は、小回りが利き、その場回転（スピンターン）も可能であるという長所がある。そのため、この電動車椅子は主として屋内走行用に利用されることが多い。しかし、１本のジョイスティックレバーで操舵、前後進、走行速度のすべての指示を行わなければならないため、利用者にとっては操舵の習熟に時間を要するという問題がある。また、特に、後進の場合の操舵方向が自動車とは異なるため、自動車の操縦感覚に慣れた乗員にとってはジョイスティックレバーによる操舵に馴染みにくいという問題がある。
【０００６】
本発明は上記従来技術の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、小回りが利き、且つ、自動車に類似した操縦感覚で操縦することができる電動車椅子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために本発明の請求項１の電動車椅子は、左右の駆動輪（１２）をそれぞれ対応する左右のモータ（１９）で独立して駆動し、それぞれの駆動輪の回転速度及び回転方向を個別に制御することで、前後進方向、操舵方向及び走行速度を制御する電動車椅子において、走行速度の増減を指示するためのアクセル信号（θｈ）を出力するアクセル手段（２２、２４）と、回動操作によって当該車椅子の操舵方向を指示するための操舵信号（φｈ）を出力する操舵手段（２１、２５）と、当該車椅子の進行方向を前進／後進に切り替え指示するための前後進切り替え信号（Ｆ／Ｒ）を出力する前後進切り替え手段（２３）と、前記アクセル手段から出力されるアクセル信号及び前記操舵手段から出力される操舵信号を、前記前後進切り替え手段から出力される前後進切り替え信号に基づいて変換する信号変換手段（４０）と、前記信号変換手段から出力されるアクセル信号（θＨ）及び操舵信号（φＨ）に基づいて、前記左右のモータを制御する制御手段（１０）とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、小回りが利き、且つ、自動車に類似した操縦感覚で操縦することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１０】
図１は、本発明の一実施の形態に係る電動車椅子の左側面図である。図２は、同電動車椅子の正面図、図３は同電動車椅子の平面図である。以降、本電動車椅子の左右及び前後方向は、乗員を基準として呼称する。
【００１１】
本電動車椅子は、乗員が１人で着席できる着座シート９を有し、着座シート９の後部には背当て部１８が設けられる。着座シート９の左右にはアームレスト１７（１７Ｌ、１７Ｒ）が設けられている。図１に示すように、アームレスト１７Ｌは、回動支点部１６を中心に上下方向に回動自在に構成される。
【００１２】
本電動車椅子はまた、左右一対の前輪１２（１２Ｌ、１２Ｒ）及び後輪１３（１３Ｌ、１３Ｒ）を有する。前輪１２は駆動輪であり、後輪１３より直径が大きい。後輪１３は従動輪であり、キャスタ軸１５で軸支される。前輪１２の前方には足載せ部１４が設けられている。
【００１３】
図２、図３に示すように、前輪１２Ｌ、１２Ｒには、それぞれ個別に、電動のモータ１９（左モータ１９Ｌ、右モータ１９Ｒ）が設けられており、この電動モータ１９の動力により前輪１２Ｌ、１２Ｒが独立して回転駆動される。図１に示すように、着座シート９の下方には、コントローラ１０が配置され、コントローラ１０の前方に電源用のバッテリ１１が設置される。また、後述するように、アームレスト１７の前部には、自操用ハンドル形操縦装置（以下、単に「ハンドル形操縦装置」と称する）３０が水平方向に開閉自在に設けられる。
【００１４】
図４は、自操用ハンドル形操縦装置３０のスイングアウト時における本電動車椅子の平面図、図５は、同じくスイングアウト時における電動車椅子の左側面図である。
【００１５】
図１、図４に示すように、ハンドル形操縦装置３０は、操縦部２０がアーム３１に固定されて成る。アームレスト１７Ｒの前端部には、回動支点部３３が設けられ（図３、図４参照）、アーム３１の右端部３１ａがこの回動支点部３３に軸支されて、アーム３１が、回動支点部３３を中心として水平方向に回動自在になっている。また、アーム３１の左端部３１ｂにはロック機構部３２が設けられ、このロック機構部３２を用いて、アーム３１の左端部３１ｂがアームレスト１７Ｌの前端部にロック及びロック解除可能に構成されている。
【００１６】
走行中においては、アーム３１及びアームレスト１７Ｌは、図１〜図３に示すような「閉状態」とされる。アーム３１が乗員の前方をガードするので安心感がある。一方、乗員は、乗り降りする際、アーム３１をスイングアウト、すなわち、図４、図５に示すような「開状態」とすると共に、アームレスト１７Ｌを図５に示すように回動支点部１６を中心に上方に回動させる。これにより、前方及び左方にできる広い開放部から容易に乗り降りすることができる。
【００１７】
図３に示すように、操縦部２０は、アーム３１の右端部３１ａと左端部３１ｂの中間位置に配設される。操縦部２０には、車両（本電動車椅子）の走行速度を調節するためのアクセルレバー２２、車両の操舵方向を指示するためのハンドル２１、及び、車両進行方向を前進（Ｆ）／後進（Ｒ）に切り替えるＦ／Ｒスイッチ（ＳＷ）２３が備えられる。ハンドル形操縦装置３０にはこのほか、後述する信号変換回路４０も含まれ、ハンドル形操縦装置３０は、これら操縦部２０、信号変換回路４０がユニット化されて、アーム３１と共に一体に構成される。ハンドル形操縦装置３０は、例えば回動支点部３３で電動車椅子本体に対して着脱自在に構成される。
【００１８】
アクセルレバー２２は、一方向に押下される押下形の操作子であり、押下を解除すると非押下状態に戻る。ハンドル２１は左右方向に回動操作される。Ｆ／Ｒスイッチ２３はシーソー形の操作子であり、前進（Ｆ）または後進（Ｒ）のいずれかが排他的にオンされる。
【００１９】
また、図１に示すように、操縦部２０には、アクセルレバー２２の押下量を検出してアクセル信号θｈを出力するポテンショメータ２４、及び、ハンドル２１の回動角度を検出して操舵信号φｈを出力するポテンショメータ２５が含まれる。これらアクセル信号θｈ、操舵信号φｈ、及びＦ／Ｒスイッチ２３の押下状態を示すＦ／Ｒ信号は、いずれも信号変換回路４０に入力される。
【００２０】
一般に、ジョイスティックレバー等で操作される「自操用標準形電動車椅子」では、ジョイスティックレバーが左右一側に偏って配置されるが、本実施の形態の電動車椅子では、走行中において、操縦部２０がアーム３１の車両幅方向中央に位置するので、乗員は正面に位置したハンドル２１を両手で把持して操縦でき、操作が容易である。
【００２１】
次に、本電動車椅子の制御機構を説明する。以下に説明するように、本電動車椅子は、「自操用標準形電動車椅子」が備える制御機構を用いながら、「自操用ハンドル形電動車椅子」と同様の操舵で、操縦することができるようになっている。
【００２２】
図６は、本電動車椅子の制御機構に、自操用標準形操縦装置を併せて示したブロック図である。本電動車椅子の制御機構は、コントローラ１０と操縦部２０とが信号変換回路４０を介して接続され、さらにコントローラ１０に左モータ１９Ｌ、右モータ１９Ｒが接続され、さらに、コントローラ１０にバッテリ１１から電源が供給されるように構成される。
【００２３】
同図に示す自操用標準形操縦装置（以下、単に「標準形操縦装置」と称する）１３０は、本実施の形態の電動車椅子に備えられたものではなく、ハンドル形操縦装置３０に代えて装着し、コントローラ１０に接続することで、当該電動車椅子を「自操用標準形電動車椅子」にすることができる。すなわち、標準形操縦装置１３０とハンドル形操縦装置３０とは、択一的に選択してコントローラ１０に接続できるようになっている。
【００２４】
標準形操縦装置１３０の主要部は、上記特許文献２に開示されているような公知の構成のものである。すなわち、ジョイスティックレバー１３１が、直立する中立位置から前後、左右に回動操作（傾斜操作）可能になっており、前後方向の回動角度に対応する出力信号θｊと、左右方向の回動角度に対応する出力信号φｊとがコントローラ１０に出力される。出力信号θｊは、ジョイスティックレバー１３１が中立位置から前方向に回動したときは正の値（＋）、後方に回動したときは負の値（−）となる。また、出力信号φｊは、中立位置から左方向に回動したときは負の値（−）、右方向に回動したときは正の値（＋）となる。
【００２５】
そして、標準形操縦装置１３０を装着した場合において、標準形操縦装置１３０から出力信号θｊ、出力信号φｊがコントローラ１０に入力されると、コントローラ１０は、出力信号θｊ、出力信号φｊに基づき、乗員が意図する進行方向、操舵方向、走行速度を判断し、それに応じた制御信号ＮＬ、ＮＲを演算して、これらを左モータ１９Ｌ、右モータ１９Ｒに送る。これにより、前輪１２Ｌ、１２Ｒが、制御信号ＮＬ、ＮＲに応じた回転方向及び回転数で回転する。このような制御手法は、上記特許文献２等で開示されているように公知の手法である。
【００２６】
図７は、標準形操縦装置１３０を装着した場合における、ジョイスティックレバー１３１の操作による左右モータ１９Ｌ、１９Ｒの回転を示す説明図である。
【００２７】
同図において、ジョイスティックレバー１３１の中立位置を１０１、中立位置１０１を中心とするジョイスティックレバー１３１の最大可動範囲を１０２で示す。両モータ１９の最大回転数を１００（％）とし、符号（＋）が、前輪１２が前方向（左側方からみて反時計方向）に回転することを示し、符号（−）が、前輪１２が後方向に回転することを示す。
【００２８】
例えば、ジョイスティックレバー１３１を位置ｐ０に倒したとき、両モータ１９共に＋１００（％）で回転し（前方回転）、車両は真っ直ぐに前進する。同様に、位置ｐ１に倒したときは、左右モータ１９Ｌ、１９Ｒがそれぞれ（＋１００、０）（％）で回転し、車両は進行方向前方で且つ右方に旋回する（前方右回り）。位置ｐ２に倒したときは、左右モータ１９Ｌ、１９Ｒがそれぞれ（＋１００、―１００）（％）で回転し、車両がその場で右回りに回転する、いわゆる右スピンターンとなる。一方、ジョイスティックレバー１３１を前後方向中央より後ろ側となる位置ｐ３に倒したときは、左右モータ１９Ｌ、１９Ｒがそれぞれ（０、―１００）（％）で回転し、車両は進行方向後方で且つ左方に旋回する（後方右回り）。同様に、位置ｐ４に倒したときは、両モータ１９共に−１００（％）で回転し（後方回転）、車両は真っ直ぐに後進する。位置ｐ５、ｐ６、ｐ７に関しては、位置ｐ３、ｐ２、ｐ１の場合に対して左右対称の動作となる。
【００２９】
図８は、電動車椅子の進行及び旋回の方向を、ハンドル形操縦装置３０を装着した場合と標準形操縦装置１３０を装着した場合とを対比させて示した説明図である。
【００３０】
標準形操縦装置１３０を装着した場合、車両の進行及び旋回方向は、同図のＦ（ｊ）、Ｒ（ｊ）で示すものとなる。すなわち、ジョイスティックレバー１３１を中立位置１０１より前側且つ右側に倒したとき（図７の位置ｐ１近傍）、車両は進行方向前方且つ右方に旋回し、中立位置１０１より後ろ側且つ右側に倒したとき（図７の位置ｐ３近傍）、車両は進行方向後方且つ左方に旋回する（後方右回り）。
【００３１】
従って、例えば、ジョイスティックレバー１３１を、中立位置１０１より右側位置において、前方から後方に傾倒させていくとき、前方から後方への切り替わり時において、両モータ１９の回転速度は変わるが回転方向は変わらない。これは、駆動輪である前輪１２の回転方向が急激に反転すると、車両の挙動の急変を招き好ましくないことから、前輪１２の回転方向を連続的に変化させるように制御しているためである。
【００３２】
図６に戻り、ハンドル形操縦装置３０の操縦部２０からは、アクセルレバー２２、ハンドル２１及びＦ／Ｒスイッチ２３の各操作に基づくアクセル信号θｈ、操舵信号φｈ及びＦ／Ｒ信号が信号変換回路４０に出力される。アクセル信号θｈは、アクセルレバー２２の非押下状態で「０」、押下するとその押下量に応じた正の値（＋）となる。また、操舵信号φｈは、ハンドル２１が左右方向中央に位置するときは「０」、該中央から左方に回動したときは負の値（−）、該中央から右方に回動したときは正の値（＋）となる。
【００３３】
信号変換回路４０は、入力されたアクセル信号θｈ及び操舵信号φｈを、入力されたＦ／Ｒ信号に基づいて変換してコントローラ１０に出力する。具体的には、信号変換回路４０は、Ｆ／Ｒ信号が「Ｆ」であるとき、アクセル信号θｈ及び操舵信号φｈの符号を反転させることなくそのまま、アクセル信号θＨ、及び操舵信号φＨとして出力する。この場合、θＨ＝＋θｈ、φＨ＝＋φｈとなる。一方、Ｆ／Ｒ信号が「Ｒ」であるとき、信号変換回路４０は、アクセル信号θｈ及び操舵信号φｈの符号を反転させてアクセル信号θＨ、及び操舵信号φＨとして出力する。この場合、θＨ＝−θｈ、φＨ＝−φｈとなる。
【００３４】
θＨ、φＨを受けたコントローラ１０は、これらに基づいて、制御信号ＮＬ、ＮＲを演算し、左モータ１９Ｌ、右モータ１９Ｒに出力する。この際の演算は、上記標準形操縦装置１３０を装着した場合における出力信号θｊ、出力信号φｊに基づく演算と全く同様である。具体的には、θＨ、φＨを、θｊ、φｊとみなして（θｊ、φｊであるとして）上記と同様の演算を行う。
【００３５】
図９（ａ）は、信号変換回路４０に入力されるアクセル信号θｈ及びＦ／Ｒ信号と車両の前後進速度との対応関係を示す概念図である。図９（ｂ）は、信号変換回路４０に入力される操舵信号φｈ及びＦ／Ｒ信号と車両の操舵態様との対応関係を示す概念図である。
【００３６】
まず、図９（ａ）に示すように、車両走行速度は、Ｆ／Ｒ信号が「Ｆ」であるときは、直線Ｌ１（Ｆ）上の、アクセル信号θｈに応じた値（前進）となる。一方、Ｆ／Ｒ信号が「Ｒ」であるときは、直線Ｌ１（Ｒ）上の、アクセル信号θｈに応じた値（後進）となる。また、図９（ｂ）に示すように、操舵の程度、すなわち、車両旋回の曲率（１／車両の回転半径）は、Ｆ／Ｒ信号が「Ｆ」であるときは、直線Ｌ２（Ｆ）上の、操舵信号φｈに応じた値（＋で右操舵、−で左操舵）となる。一方、Ｆ／Ｒ信号が「Ｒ」であるときは、直線Ｌ２（Ｒ）上の、操舵信号φｈに応じた値（−で右操舵、＋で左操舵）となる。
【００３７】
ちなみに、コントローラ１０に入力される信号θＨ、φＨが＋θｈ、＋φｈである場合には、演算により生成される制御信号ＮＬ、ＮＲは、ジョイスティックレバー１３１が中立位置１０１より前方の可動範囲前半分で操作された場合と全く同じとなる。
【００３８】
図１０は、ハンドル形操縦装置３０を装着した場合における、ハンドル２１及びＦ／Ｒスイッチ２３の操作による左右モータ１９Ｌ、１９Ｒの回転を示す説明図である。同図において、説明のため、アクセルレバー２２の押下状態は変化しない（例えば全開状態を維持する）ものとする。また、同図において、左右モータ１９Ｌ、１９Ｒの回転方向を、矢印で左右並列に示している。上向き／下向きの矢印が両モータ１９の前／後方向への回転であることを示し、各矢印の長さが回転速度を表している。さらに、矢印は、Ｆ／Ｒ信号の「Ｆ」／「Ｒ」に対応して実線／点線で示してある。
【００３９】
同図に示すように、例えば、Ｆ／Ｒ信号が「Ｆ」でハンドル２１を半分程度右方に回動させた状態に対応する状態ｓ１１では、左モータ１９Ｌが前方回転、右モータ１９Ｒがほぼ停止となる。この状態のまま、Ｆ／Ｒスイッチ２３だけが操作されて、Ｆ／Ｒ信号が「Ｒ」に切り換わると、状態ｓ１２となり、左モータ１９Ｌが後方回転に切り替わり、右モータ１９Ｒは略停止状態を維持する。
【００４０】
従って、上記の場合、車両は、状態ｓ１１では前方に進行しつつ右方に旋回していたが（図８のＦ（ｈ）参照）、Ｆ／Ｒスイッチ２３の操作により、状態ｓ１２となって、進行方向が後進に切り替わるが、旋回方向も右方（後方左回り）に切り替わるため、自動車の操舵感覚に一致することになる（図８のＲ（ｈ）参照）。
【００４１】
なお、Ｆ／Ｒ信号が切り替わったとき、モータ１９の回転方向が急変しないようにするため、本実施の形態では、両モータ１９の回転を一旦停止させた後に回転方向を逆転させるようにしている。なお、両モータ１９の回転停止中においてのみＦ／Ｒスイッチ２３の操作が可能なように構成してもよい。
【００４２】
ところで、信号変換回路４０は、信号を変換するものであればよく、種々の構成が考えられるが、例えば、本実施の形態では図１１に示すような構成が採用される。図１１は、信号変換回路４０に操縦部２０を併せて示した回路図である。
【００４３】
同図に示すように、アクセルレバー２２のアクセル信号θｈは、反転増幅器４５の非反転入力端、切り替えスイッチ４１及びオペアンプ５１の反転入力端に入力される。反転増幅器４５の出力端は切り替えスイッチ４２に接続され、切り替えスイッチ４１、４２の出力端は、θＨ出力端子４７に接続されている。Ｆ／Ｒスイッチ２３は、閉成されたときに「Ｈｉｇｈ」となって、Ｆ／Ｒ信号のうち「Ｆ」信号の出力に対応し、開成されたときに「Ｌｏｗ」となって、「Ｒ」信号の出力に対応する。Ｆ／Ｒ信号は、切り替えスイッチ４１、４３にそのまま供給されると共に、ＮＯＴ回路４９で反転されて切り替えスイッチ４２、４４にも供給される。
【００４４】
ハンドル２１の操舵信号φｈは、反転増幅器４６の非反転入力端、及び切り替えスイッチ４３に入力される。反転増幅器４６の出力端は切り替えスイッチ４４に接続され、切り替えスイッチ４３、４４の出力端は切り替えスイッチ５０を介してφＨ出力端子４８に接続されている。
【００４５】
ハンドル形操縦装置３０を装着した場合に、θＨ出力端子４７及びφＨ出力端子４８がコントローラ１０の対応する入力端子（図示せず）に接続される。そして、信号変換回路４０の出力である、θＨ出力端子４７及びφＨ出力端子４８から供給されるアクセル信号θＨ、及び操舵信号φＨが、上述のようにコントローラ１０に入力される。
【００４６】
アクセルレバー２２のアクセル信号θｈは、全閉状態で２．５（Ｖ）、全開状態で０．５（Ｖ）で、ハンドル２１の操舵信号φｈは、最も左に回動させた状態で０．５（Ｖ）、最も右に回動させた状態で４．５（Ｖ）で、いずれも連続的に変化する。反転増幅器４５、４６は入力信号を反転させて出力する。切り替えスイッチ４１、４２については、Ｆ／Ｒ信号に従って、選択的にいずれか一方の出力のみがθＨ出力端子４７に出力される。
【００４７】
かかる回路構成において、例えば、Ｆ／Ｒ信号が「Ｆ」（「Ｈｉｇｈ」）の場合は、切り替えスイッチ４１がオン、切り替えスイッチ４２がオフとなって、アクセルレバー２２からのアクセル信号θｈが、切り替えスイッチ４１を介してθＨ出力端子４７に出力される。一方、Ｆ／Ｒ信号が「Ｒ」（「Ｌｏｗ」）の場合は、切り替えスイッチ４１がオフ、切り替えスイッチ４２がオンとなって、アクセルレバー２２からのアクセル信号θｈが、反転増幅器４５で反転して、切り替えスイッチ４２を介してθＨ出力端子４７に出力される。
【００４８】
また、切り替えスイッチ４３、４４についても同様で、Ｆ／Ｒ信号が「Ｆ」の場合は、切り替えスイッチ４３、４４がそれぞれオン、オフとなって、ハンドル２１からの操舵信号φｈが、切り替えスイッチ４３、５０を介してφＨ出力端子４８に出力される。一方、Ｆ／Ｒ信号が「Ｒ」の場合は、切り替えスイッチ４３、４４がそれぞれオフ、オンとなって、ハンドル２１からの操舵信号φｈが、反転増幅器４６で反転して、切り替えスイッチ４４、５０を介してφＨ出力端子４８に出力される。なお、オペアンプ５１及び切り替えスイッチ５０によって、所定の不感帯が設けられている。
【００４９】
本実施の形態によれば、両モータ１９、前輪１２を個別に制御、駆動することで、車両の前後進方向、操舵方向及び走行速度が制御されるので、一般的な「自操用標準形電動車椅子」が有するのと同様の利点を享受することができる。例えば、小回りが利き、スピンターン等も可能である。また、操舵機構がメカニカルでなく電子式であるので、ハンドル２１の操作力を任意に変更することも可能である。一方、ジョイスティックレバーではなく、ハンドル２１で操舵できるようにしたので、操作が容易であり、しかも、後進の場合は、信号変換回路４０による信号反転によって、車両の操舵方向を自動車のものと同じとしたので、後進の場合も含め、自動車に類似した操縦感覚で操縦することができる。すなわち、「自操用ハンドル形電動車椅子」と同様の操作感覚でありながら、「自操用標準形電動車椅子」のような小回りの利く柔軟な操舵を可能にすることができる。
【００５０】
本実施の形態によればまた、コントローラ１０による演算乃至制御の内容は「自操用標準形操縦装置」と同じでよく、アルゴリズムの変更等が不要なので、「自操用標準形操縦装置」の制御システムをそのまま流用でき、納品後の製品についても、標準形操縦装置１３０等の「自操用標準形操縦装置」に代えてハンドル形操縦装置３０を装着することで、事後的に本電動車椅子を実現することが可能である。また、これとは逆に、ハンドル形操縦装置３０を装着して出荷した電動車椅子であっても、ハンドル形操縦装置３０に代えて標準形操縦装置１３０を装着することで、事後的に一般の「自操用標準形電動車椅子」とすることも可能である。
【００５１】
特に、制御システムを流用可能とすると共に、ハンドル形操縦装置３０を操縦部２０及び信号変換回路４０を含んでユニット化してアーム３１と共に一体に構成し、車両本体に対して着脱自在に構成したので、「自操用標準形電動車椅子」から「自操用ハンドル形電動車椅子」に改変する上で、物理的な交換作業だけで済み、操縦装置の組み替え作業が容易である。それだけでなく、操縦装置を換装するだけで所望の形の電動車椅子になり、コントローラ１０等の高価な部品の交換が不要なので、利用者に金銭的負担を強いることが少ない。
【００５２】
また、ハンドル形操縦装置３０をスイングアウト可能にしたので、乗り降りが容易である。しかも、腰掛けた乗員の正面に操縦部２０を配置できるので、乗員は、例えばハンドル２１を両手で把持でき、操縦が容易である。なお、操舵機構が電子式であることから、操縦部２０の設置位置は基本的に任意に設定可能であり、その点では設計の自由度も高いといえる。
【００５３】
また、本電動車椅子は、前輪１２が駆動される、前輪駆動方式としたので、小回り性が一層高く、段差越えにも有利である。さらには、前輪１２が従動輪でないので、乗員のかかとに前輪１２が当たりにくく、足を比較的後方に位置させることができる。また、前輪１２が固定輪であることから、安心感もある。
【００５４】
なお、標準形操縦装置１３０についても、ハンドル形操縦装置３０と同様にスイングアウト可能に構成するのが望ましい。なお、標準形操縦装置１３０のジョイスティックレバー１３１は、一般のように左右一側に配置する必要はなく、車両幅方向中央に配置してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の一実施の形態に係る電動車椅子の左側面図である。
【図２】同電動車椅子の正面図である。
【図３】同電動車椅子の平面図である。
【図４】自操用ハンドル形操縦装置のスイングアウト時における電動車椅子の平面図である。
【図５】スイングアウト時における電動車椅子の左側面図である。
【図６】本電動車椅子の制御機構に、自操用標準形操縦装置を併せて示したブロック図である。
【図７】標準形操縦装置を装着した場合における、ジョイスティックレバーの操作による左右モータの回転を示す説明図である。
【図８】電動車椅子の進行及び旋回の方向を、ハンドル形操縦装置を装着した場合と標準形操縦装置を装着した場合とを対比させて示した説明図である。
【図９】信号変換回路に入力されるアクセル信号及びＦ／Ｒ信号と車両の前後進速度との対応関係を示す概念図（図（ａ））、及び、信号変換回路に入力される操舵信号及びＦ／Ｒ信号と車両の操舵態様との対応関係を示す概念図（図（ｂ））である。
【図１０】ハンドル形操縦装置を装着した場合における、ハンドル及びＦ／Ｒスイッチの操作による左右モータの回転を示す説明図である。
【図１１】信号変換回路に操縦部を併せて示した回路図である。
【符号の説明】
【００５６】
１０  コントローラ（制御手段）、  １２  前輪（駆動輪）、  １７  アームレスト、  １９  モータ、  ２０  操縦部、  ２２  アクセルレバー（アクセル手段の一部）、  ２１  ハンドル（操舵手段の一部）、  ２３  Ｆ／Ｒスイッチ（前後進切り替え手段）、  ２４  ポテンショメータ（アクセル手段の一部）、  ２５  ポテンショメータ（操舵手段の一部）、  ３０  自操用ハンドル形操縦装置（操縦装置）、  ３１  アーム、  ３３  回動支点部、  ４０  信号変換回路（信号変換手段）、  １３０  自操用標準形操縦装置、  １３１  ジョイスティックレバー（ジョイスティックレバー形操作子）、  θｈ  アクセル信号、  φｈ  操舵信号、  Ｆ／Ｒ信号  （前後進切り替え信号）、  θＨ  アクセル信号、  φＨ  操舵信号、  θｊ  出力信号（出力）、  φｊ  出力信号（出力）、  ＮＬ、ＮＲ  制御信号
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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