(57)【要約】【課題】搭乗者のヒューマンエラーによってフットサポートに搭乗者の体重が掛かったときにおいても、車体が前方側へ傾くことによる転倒を防止し、フットサポートにおける足を休息させる機能が制約を受けることも抑制する。【解決手段】フットサポートセンサ１６は、フットサポート１４へ負荷された荷重を検知する。転倒防止手段１７は、フットサポートセンサ１６で検知された荷重の検知結果に基づいて、車体１１が車輪の前方側へ傾くことによる転倒を防止する。【選択図】        図１
2009254580.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体と、前記車体に取り付けられて接地面上を移動するための車輪と、前記車輪の前方において前記車体の下部に設けられ、前記車体への搭乗者が足を載置可能なフットサポートと、を有する車いすであって、
前記フットサポートへ負荷された荷重を検知するフットサポートセンサと、
前記フットサポートセンサで検知された荷重の検知結果に基づいて、前記車体が前記車輪の前方側へ傾くことによる転倒を防止する転倒防止手段と、
を備えていることを特徴とする、車いす。
【請求項２】
請求項１に記載の車いすであって、
前記転倒防止手段は、
少なくとも一部が前記車体に対して変位する変位動作を行う動作部を有し、当該動作部が前記変位動作を行うことで、前記車体が前記車輪の前方側へ傾く当該車体の前傾動作を規制する前傾規制機構と、
前記フットサポートセンサで検知された荷重の検知結果に基づいて、前記動作部が前記変位動作を行うように前記前傾規制機構を制御する制御装置と、
を備えていることを特徴とする、車いす。
【請求項３】
請求項２に記載の車いすであって、
前記動作部は、前記車体に対して前記車輪の前方で下方に向かって突出するように前記変位動作を行うことを特徴とする、車いす。
【請求項４】
請求項３に記載の車いすであって、
前記動作部は、前記フットサポートの下方に向かって当該フットサポートから突き出すように突出する前記変位動作を行って、前記車輪が接地する接地面に当接することを特徴とする、車いす。
【請求項５】
請求項３に記載の車いすであって、
前記動作部は、突出する先端側において前記フットサポートが取り付けられ、当該フットサポートとともに下方に向かって突出するように前記変位動作を行って、前記車輪が接地する接地面に当該フットサポートを当接させることを特徴とする、車いす。
【請求項６】
請求項２に記載の車いすであって、
前記前傾規制機構は、
前記車体に対して一端側の端部が回転自在に取り付けられるリンク機構として形成された前記動作部と、
前記車体に対して固定されるとともに前記リンク機構の他端側の端部が配置され、前記他端側の端部が直線方向に沿って移動するように前記リンク機構を駆動するリンク駆動部と、
を備え、
前記リンク駆動部が前記リンク機構を駆動して前記変位動作が行われることで、前記車体が前記車輪の前方側へ傾く方向と反対方向へ前記車体が付勢されることを特徴とする、車いす。
【請求項７】
請求項６に記載の車いすであって、
前記リンク機構は、前記一端側の端部が前記車体に対して当該車いすの重心よりも後方側で且つ上方側において取り付けられ、
前記リンク駆動部が前記一端側の端部を下方に付勢するように前記リンク機構を駆動することで、前記変位動作が行われることを特徴とする、車いす。
【請求項８】
請求項２に記載の車いすであって、
前記動作部は、前記車体に対して前記車輪に当接する方向に変位する当接部材として形成され、
前記変位動作が行われて前記当接部材が前記車輪に当接することで、前記車体の前記前傾動作が規制されることを特徴とする、車いす。
【請求項９】
請求項８に記載の車いすであって、
前記前傾規制機構は、
前記車体に対して回転自在に取り付けられる前記当接部材と、
前記当接部材が前記車輪に当接するように当該当接部材を回転駆動する回転駆動部と、
を備えていることを特徴とする、車いす。
【請求項１０】
車体と、前記車体に取り付けられて接地面上を移動するための車輪と、前記車輪の前方において前記車体の下部に設けられ、前記車体への搭乗者が足を載置可能なフットサポートと、を有する車いすに取り付けられ、前記車体が前記車輪の前方側へ傾くことによる前記車いすの転倒を防止する、車いす用転倒防止ユニットであって、
前記フットサポートへ負荷された荷重を検知するフットサポートセンサと、
少なくとも一部が前記車体に対して変位する変位動作を行う動作部を有し、当該動作部が前記変位動作を行うことで、前記車体が前記車輪の前方側へ傾く当該車体の前傾動作を規制する前傾規制機構と、
前記フットサポートセンサで検知された荷重の検知結果に基づいて、前記動作部が前記変位動作を行うように前記前傾規制機構を制御する制御装置と、
を備えていることを特徴とする、車いす用転倒防止ユニット。
【請求項１１】
請求項１０に記載の車いす用転倒防止ユニットであって、
前記動作部は、前記車体に対して前記車輪の前方で下方に向かって突出するように前記変位動作を行うことを特徴とする、車いす用転倒防止ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車輪の前方において車体の下部に設けられて車体への搭乗者が足を載置可能なフットサポートを有する車いすにおいて、車体が車輪の前方側へ傾くことによる車いすの転倒を防止する、車いす及び車いすに取り付けられる車いす用転倒防止ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車いすとして、車輪の前方において車体の下部に設けられて車体への搭乗者が足を載置可能なフットサポートを有する車いすが用いられている。このような車いすでは、車いすの停止中や移動中において、車いすに搭乗している搭乗者が座席シートに着座したままの状態のときには、搭乗者は自らの足をフットサポートに載置して休息させることができる。
【０００３】
しかし、車いすに搭乗している搭乗者が、車いすから降りようとする際にフットサポートに足を載置したまま体重を掛けてしまうと、フットサポートにおいて下方に向かって荷重が負荷されることになる。このため、車いす及び搭乗者の全体での重心が車体の前方側に移動して力の釣り合いのバランスが崩れ易く、車体が車輪の前方側へ傾いて車いすが転倒してしまう虞がある。一方、車いすに搭乗しようとする搭乗者が、搭乗の際にフットサポートに足を載置して体重を掛けてしまうと、フットサポートにおいて下方に向かって荷重が負荷されて車いすの重心が車体の前方側に移動して力の釣り合いのバランスが崩れ易くなる。このため、上述の車いすから降りる場合と同様に、車体が車輪の前方側へ傾いて車いすが転倒してしまう虞がある。これに対し、フットサポートに荷重がかかったときにおける前方側への転倒を防止することが可能な構成を備えた車いすとして、特許文献１乃至特許文献３に開示されたものが知られている。
【０００４】
上記特許文献１においては、車いすへの搭乗者が無理な前かがみの姿勢をとらなくてもフットレスト（フットサポート）を昇降させる操作を行えるようにすることを目的とした車いすの構成が開示されている。この車いすでは、フットレストが車体のパイプフレームに対して昇降リンク機構によって上下動可能に連結されており、操作レバーを搭乗者が操作することによって昇降リンク機構の昇降動作が行われるように構成されている。
【０００５】
また、特許文献２においては、搭乗者及び介助者の労力の軽減と乗降時の安全性の向上とを図ることを目的として、足を乗せるフットレストプレートとこのプレートを昇降させる昇降手段とを有するフットレスト（フットサポート）を備える車いすの構成が開示されている。この車いすでは、介助者又は搭乗者がハンドルを回転操作することで、歯車機構及びネジ機構を有する昇降手段が駆動されて、その昇降動作が行われるように構成されている。
【０００６】
また、特許文献３においては、車いすへの乗降時に車体が不安定となることを防止することを目的として、フットレスト（フットサポート）を昇降させる昇降手段が設けられた車いすの構成が開示されている。この車いすでは、フットレストの車体への取付部が上下スライド可能に取り付けられ、上記取付部が昇降手段を構成する電動シリンダのロッドに連結されている。そして、搭乗者によるフットレストスイッチの操作に基づいて、電動シリンダが駆動されるように構成されている。尚、特許文献３においては、フットレストを昇降させる昇降手段として、フットレストを上方へ向けて弱いバネ力で付勢して支持するバネによる構成も開示されている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−２１９１４７号公報（第３−４頁、第１−６図）
【特許文献２】特開２００５−５２６０１号公報（第３−５頁、第１−３図）
【特許文献３】特開平９−９４２７０号公報（第２−３頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１乃至特許文献３に開示の車いすでは、フットサポートを昇降させるためには、搭乗者又は介助者が、レバーやハンドル、又はスイッチを操作してフットサポートを昇降させるための機構を駆動させる必要がある。しかしながら、車いすへの乗降の際に、搭乗者が、レバー等の操作を忘れたままフットサポートへ体重を掛けてしまった場合には、車いすにおける力の釣り合いのバランスが崩れ、車体が車輪の前方側へ傾いて車いすが転倒してしまう虞がある。とくに、自らの力によって車いすへの乗降が可能で自立度がある程度高いような搭乗者の場合、乗降動作を比較的速やかに行えるため、上述のようなレバー等の操作を忘れるヒューマンエラーによってフットサポートに搭乗者の体重が掛けられることによる上述の転倒が発生し易い虞がある。
【０００９】
また、通常の車いすにおいては、乗降時の便宜のためにフットサポートを回転等させて足と干渉しない位置に動かせるようになっている（特許文献１及び特許文献３を参照）。このため、自立度がある程度高いような搭乗者の場合、そもそも上述のようなレバー等の操作を行わなくても、フットサポートを足と干渉しない位置に動かす操作を比較的容易に行うことができ、この操作を忘れずに行うことで、車いすの転倒を回避することができる。従って、このような搭乗者の場合には、ヒューマンエラーによってフットサポートに搭乗者の体重が掛けられることによる前方側への車いすの転倒を防止できることが、とくに重要となる。
【００１０】
尚、特許文献３においては、バネを用いたフットサポートの昇降手段を備えた車いすが開示されている。しかしながら、この車いすによると、フットサポート上で足を休息させるときに、フットサポートの位置が安定し難いため、足を十分に休息させるというフットサポート本来の機能が制約を受けることになる。一方、この車いすにおいて、フットサポートによる足を休息させる機能が制約を受けることを抑制するためには、バネ力を強くする必要があるが、この場合、フットサポートの円滑な昇降動作が損なわれてしまい、車体が前方側へ傾くことによる転倒を防止することが困難になる。
【００１１】
本発明は、上記実情に鑑みることにより、搭乗者のヒューマンエラーによってフットサポートに搭乗者の体重が掛かったときにおいても、車体が前方側へ傾くことによる転倒を防止することができ、フットサポートにおける足を休息させる機能が制約を受けることも回避又は抑制される、車いす及び車いすに取り付けられる車いす用転倒防止ユニット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】
【００１２】
上記目的を達成するための第１発明に係る車いすは、車体と、前記車体に取り付けられて接地面上を移動するための車輪と、前記車輪の前方において前記車体の下部に設けられ、前記車体への搭乗者が足を載置可能なフットサポートと、を有する車いすであって、前記フットサポートへ負荷された荷重を検知するフットサポートセンサと、前記フットサポートセンサで検知された荷重の検知結果に基づいて、前記車体が前記車輪の前方側へ傾くことによる転倒を防止する転倒防止手段と、を備えていることを特徴とする。
【００１３】
この発明によると、フットサポートセンサによって、フットサポートへ負荷された荷重が検知されることになる。このため、車体への搭乗者（車体に搭乗している搭乗者及び車体へ搭乗しようとしている搭乗者のいずれも含まれる）のヒューマンエラーによってフットサポートに搭乗者の体重が掛かったときにおいても、フットサポートセンサによって、ヒューマンエラーに伴うフットサポートへの荷重を検知することができる。これにより、車体が車輪の前方側へ傾くことによる車いすの転倒が発生する虞のある状態が検知されることになる。そして、この検知結果に基づいて、転倒防止手段により、前方側への車いすの転倒が防止される。また、フットサポートの位置は、少なくとも転倒防止手段が作動を開始するまでは安定しているため、フットサポートにおける足を休息させる機能が維持されることになる。尚、フットサポートセンサによって荷重を検知する際の閾値は、車いすの重量条件等に応じて適宜設定することができる。また、転倒防止手段としては、車体に対して変位するよう動作する動作機器を備える構成のものや、ライトの点灯やアラーム音の発信等により搭乗者に対して警告を促すよう動作する機器を備える構成のものなど、転倒を防止するよう動作する手段を広く用いることができる。
従って、本発明によると、搭乗者のヒューマンエラーによってフットサポートに搭乗者の体重が掛かったときにおいても、車体が前方側へ傾くことによる転倒を防止することができ、フットサポートにおける足を休息させる機能が制約を受けることも回避又は抑制される、車いすを提供することができる。
【００１４】
第２発明に係る車いすは、第１発明の車いすにおいて、前記転倒防止手段は、少なくとも一部が前記車体に対して変位する変位動作を行う動作部を有し、当該動作部が前記変位動作を行うことで、前記車体が前記車輪の前方側へ傾く当該車体の前傾動作を規制する前傾規制機構と、前記フットサポートセンサで検知された荷重の検知結果に基づいて、前記動作部が前記変位動作を行うように前記前傾規制機構を制御する制御装置と、を備えていることを特徴とする。
【００１５】
この発明によると、制御装置がフットサポートセンサでの検知結果に基づいて前傾規制機構を制御することにより、前傾規制機構の動作部による変位動作が行われて車体の前傾動作が規制される。このため、フットサポートセンサ、前傾規制機構、及び制御装置を備える車いすの構成により、搭乗者のヒューマンエラーによってフットサポートに搭乗者の体重が掛かったときにおいても、車体が前方側へ傾くことによる転倒を防止することができる。
【００１６】
第３発明に係る車いすは、第２発明の車いすにおいて、前記動作部は、前記車体に対して前記車輪の前方で下方に向かって突出するように前記変位動作を行うことを特徴とする。
【００１７】
この発明によると、フットサポートセンサで荷重が検知されると、制御装置によって前傾規制機構が制御され、車輪の前方で下方に向かって突出するように動作部の変位動作が行われる。これにより、搭乗者のヒューマンエラーによってフットサポートに搭乗者の体重が掛かったときにおいても、下方に突出した動作部によって車体の前傾動作が規制され、車いすの前方側への転倒が防止される。
【００１８】
第４発明に係る車いすは、第３発明の車いすにおいて、前記動作部は、前記フットサポートの下方に向かって当該フットサポートから突き出すように突出する前記変位動作を行って、前記車輪が接地する接地面に当接することを特徴とする。
【００１９】
この発明によると、フットサポートから突き出すように突出して接地面に当接するという簡易な構成の動作部により、フットサポートに負荷された荷重をフットサポートの下方において効率よく支持することができる。これにより、車体の前傾動作を規制して車いすの前方側への転倒を防止することができる。
【００２０】
第５発明に係る車いすは、第３発明の車いすにおいて、前記動作部は、突出する先端側において前記フットサポートが取り付けられ、当該フットサポートとともに下方に向かって突出するように前記変位動作を行って、前記車輪が接地する接地面に当該フットサポートを当接させることを特徴とする。
【００２１】
この発明によると、先端にフットサポートが取り付けられてこのフットサポートとともに突出して接地面に当接するという簡易な構成の動作部により、フットサポートに負荷された荷重をフットサポートを直接に接地面に当接させて効率よく支持することができる。これにより、車体の前傾動作を規制して車いすの前方側への転倒を防止することができる。
【００２２】
第６発明に係る車いすは、第２発明の車いすにおいて、前記前傾規制機構は、前記車体に対して一端側の端部が回転自在に取り付けられるリンク機構として形成された前記動作部と、前記車体に対して固定されるとともに前記リンク機構の他端側の端部が配置され、前記他端側の端部が直線方向に沿って移動するように前記リンク機構を駆動するリンク駆動部と、を備え、前記リンク駆動部が前記リンク機構を駆動して前記変位動作が行われることで、前記車体が前記車輪の前方側へ傾く方向と反対方向へ前記車体が付勢されることを特徴とする。
【００２３】
この発明によると、フットサポートセンサで荷重が検知されると、制御装置によってリンク駆動部がリンク機構を駆動するように制御される。そして、リンク機構の他端側の端部が直線方向に沿って移動するよう駆動され、これに伴い、車体に回転自在に取り付けられたリンク機構の一端側の端部がその取り付け位置で車体を前傾動作方向と反対方向へ付勢する。このリンク機構の変位動作により、車体の前方側に移動しようとした車いすの重心を元の位置に戻して力の釣り合いのバランスを回復し、車体の前傾動作を相殺するようにリンク機構による変位動作が行われことになる。これにより、搭乗者のヒューマンエラーによってフットサポートに搭乗者の体重が掛かったときにおいても、リンク機構によって車体の前傾動作が規制され、車いすの前方側への転倒が防止される。
【００２４】
第７発明に係る車いすは、第６発明の車いすにおいて、前記リンク機構は、前記一端側の端部が前記車体に対して当該車いすの重心よりも後方側で且つ上方側において取り付けられ、前記リンク駆動部が前記一端側の端部を下方に付勢するように前記リンク機構を駆動することで、前記変位動作が行われることを特徴とする。
【００２５】
この発明によると、リンク機構の一端側の端部は、車体に対して車いすの重心よりも後方側で且つ上方側に取り付けられて下方に付勢される。このため、搭乗者のヒューマンエラーによって荷重が負荷されるフットサポートに対して車いすの重心を介して反対側において、車体が前傾動作方向と反対方向にリンク機構を介して付勢されることになる。これにより、リンク機構による車体の前傾動作の規制を効率よく実現することができる。
【００２６】
第８発明に係る車いすは、第２発明の車いすにおいて、前記動作部は、前記車体に対して前記車輪に当接する方向に変位する当接部材として形成され、前記変位動作が行われて前記当接部材が前記車輪に当接することで、前記車体の前記前傾動作が規制されることを特徴とする。
【００２７】
この発明によると、フットサポートセンサで荷重が検知されると、制御装置によって前傾規制機構が制御されて、車輪に当接するように当接部材の変位動作が行われ、車輪が制動されることになる。これにより、搭乗者のヒューマンエラーによってフットサポートに搭乗者の体重が掛かったときにおいても、車輪に当接する当接部材によって車輪が制動されて車体の前傾動作が規制され、車いすの前方側への転倒が防止される。
【００２８】
第９発明に係る車いすは、第８発明の車いすにおいて、前記前傾規制機構は、前記車体に対して回転自在に取り付けられる前記当接部材と、前記当接部材が前記車輪に当接するように当該当接部材を回転駆動する回転駆動部と、を備えていることを特徴とする。
【００２９】
この発明によると、当接部材が回転駆動されて車輪に当接するという簡易で確実に制動力を発揮できる構成により、効率よく車体の前傾動作を規制して車いすの前方側への転倒を防止することができる。
【００３０】
前述の目的を達成するための第１０発明に係る車いす用転倒防止ユニットは、車体と、前記車体に取り付けられて接地面上を移動するための車輪と、前記車輪の前方において前記車体の下部に設けられ、前記車体への搭乗者が足を載置可能なフットサポートと、を有する車いすに取り付けられ、前記車体が前記車輪の前方側へ傾くことによる前記車いすの転倒を防止する、車いす用転倒防止ユニットであって、前記フットサポートへ負荷された荷重を検知するフットサポートセンサと、少なくとも一部が前記車体に対して変位する変位動作を行う動作部を有し、当該動作部が前記変位動作を行うことで、前記車体が前記車輪の前方側へ傾く当該車体の前傾動作を規制する前傾規制機構と、前記フットサポートセンサで検知された荷重の検知結果に基づいて、前記動作部が前記変位動作を行うように前記前傾規制機構を制御する制御装置と、を備えていることを特徴とする。
【００３１】
この発明によると、車いすに対して本発明の車いす用転倒防止ユニットが取り付けられることによって、第１発明及び第２発明と同様の効果を奏することができる。即ち、車いすに対して本発明の車いす用転倒防止用ユニットが取り付けられることで、搭乗者のヒューマンエラーによってフットサポートに搭乗者の体重が掛かったときにおいても、車体が前方側へ傾くことによる転倒が防止され、しかも、フットサポートにおける足を休息させる機能が制約を受けることも回避又は抑制されることになる。そして、本発明によると、既存の車いすに対して車いす用転倒防止ユニットを取り付けることにより、前方側への転倒を防止する機能を備えた車いすへと容易に構成を変更することができる。
【００３２】
第１１発明に係る車いす用転倒防止ユニットは、第１０発明の車いす用転倒防止ユニットにおいて、前記動作部は、前記車体に対して前記車輪の前方で下方に向かって突出するように前記変位動作を行うことを特徴とする。
【００３３】
この発明によると、車いすに対して転倒防止ユニットを取り付けることにより、搭乗者のヒューマンエラーによってフットサポートに搭乗者の体重が掛かったときにおいても、下方に突出した動作部によって車体の前傾動作を規制し、車いすの前方側への転倒を防止する機能を備えた車いすへと容易に構成を変更することができる。
【発明の効果】
【００３４】
本発明の車いす及び車いす用転倒防止ユニットによると、搭乗者のヒューマンエラーによってフットサポートに搭乗者の体重が掛かったときにおいても、車体が前方側へ傾くことによる転倒を防止することができ、しかも、フットサポートによる足を休息させる機能が制約を受けることも回避又は抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しつつ説明する。尚、本発明の実施形態に係る車いす及び車いす用転倒防止ユニットは、車体と、この車体に取り付けられて接地面上を移動するための車輪と、車輪の前方側において車体の下部に設けられ、車体への搭乗者が足を載置可能なフットサポートと、を有する車いすに関して広く適用することができるものである。尚、以下の説明においては、車体の位置に対するフットサポートが配置される位置の方向であって、車体の座席シートに着座している搭乗者の正面が向く方向を前方として説明する。また、「接地面」とは、地上及び地下を問わず屋内及び屋外において、車いすの車輪が接地する床面、路面、地面のことをいう。また、「車輪」には、車体に取り付けられて接地面上を移動するためのものであれば該当し、この「車輪」には、接地面に対する推進力を生じる駆動輪、及び、駆動輪に対して前方又は後方に配置される前輪又は後輪としての補助輪も含まれる。
【００３６】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る車いす１の側面を示す模式図である。図１に示すように、車いす１は、車体１１、接地面１００上を移動するための車輪として設けられた駆動輪１２及び前輪１３、フットサポート１４、転倒防止ユニット（車いす用転倒防止ユニット）１５などを備えて構成されている。尚、本実施形態においては、搭乗者（図示せず）が自ら手動で操作することや介助者（図示せず）が手押し操作を行うことで、駆動輪１２が駆動される手動式の車いす１を例にとって説明するが、この例に限らず、モータにより駆動輪が駆動される電動式の車いすであっても、本実施形態を適用することができる。また、補助輪としての前輪や後輪が設けられていない手押し式の車いすであっても、本実施形態を適用することができる。
【００３７】
図１に示すように、車体１１は、本体フレーム１１ａ、座席シート１１ｂ、ハンドル１１ｃ等を備えて構成されている。本体フレーム１１ａは、鋼製のパイプ材が組み合わされることで形成されている。そして、この本体フレーム１１ａに対して、搭乗者が着座するための座席シート１１ｂや介助者が手押し操作をするためのハンドル１１ｃが、取り付けられている。
【００３８】
図１に示す駆動輪１２は、一対設けられており、車体１１の前後方向（図１において、車体１１における前方の方向を矢印Ａで示す）に対する両側にそれぞれ配置されている。そして、この駆動輪１２は、車体１１の本体フレーム１１ａに対して回転自在に取り付けられ、座席シート１１ｂに着座した搭乗者の手動操作によって駆動されることで、接地面１００に対する推進力を生ずるように構成されている。また、前輪１３は、一対設けられ、車体１１の前後方向に対する両側（以下、単に「車体１１の両側」という）にそれぞれ配置され、車体１１に対して回転自在に取り付けられている。そして、図１に示すように、駆動輪１２よりも小径の車輪として設けられ、駆動輪１２の前方に配置されている。この前輪１３も駆動輪１２が接地する接地面１００に接地しており、駆動輪１２の回転による車いす１の移動が行われると、接地面１００からの摩擦力によって回転するように構成されている。
【００３９】
図１に示すように、フットサポート１４は、駆動輪１２及び前輪１３の前方において車体１１の下部に設けられ、車体１１への搭乗者が足を載置可能な位置に配置されている。このフットサポート１４は、車体１１の両側に配置された一対の平板状の部材を備えて構成されている。図１に示す状態のフットサポート１４においては、一対の平板状の部材のいずれもが、接地面１００に対してほぼ平行な面に位置するように配置されている。そして、一対の平板状の部材は、車体１１に対する係合状態が搭乗者等による手動操作で解除されることで車体１１に対して回転可能になっており、両側に跳ね上げるようにして（接地面１００に対してほぼ垂直な状態にして）折り畳み可能に構成されている。尚、車いす１においては、フットサポート１４を上記のように跳ね上げて折り畳まれていない状態で、フットサポート１４に搭乗者の足が載置されて荷重が負荷されても、後述するように、転倒防止ユニット１５によって、前方側への車いす１の転倒が防止されるように構成されている。
【００４０】
転倒防止ユニット１５は、車体１１が駆動輪１２及び前輪１３の前方側へ傾くことによる車いす１の転倒を防止する車いす用転倒防止ユニットを構成する１セットの機器として設けられ、車いす１において取り付けられている。即ち、車体１１と駆動輪１２とフットサポート１４とを備える車いすに対して、車いす用転倒防止ユニット１５が取り付けられることで、車体１１と駆動輪１２とフットサポート１４と転倒防止ユニット１５とを備える車いす１が構成されることになる。また、転倒防止ユニット１５は、本実施形態においては一対設けられており、車体１１の両側にそれぞれ配置されている。尚、本実施形態では、車いす用転倒防止ユニット１５が別途取り付けられることで車いす１が構成される場合を例にとって説明しているが、最初から転倒防止ユニット１５が設けられた車いす１として構成することもできる。
【００４１】
図２は、転倒防止ユニット１５についてフットサポート１４や本体フレーム１１ａの一部とともに拡大して示す側面図であり、一部断面を含む図である。尚、図２においては、フットサポート１４及び本体フレーム１１ａの一部は、断面図で示している。図１及び図２に示すように、転倒防止ユニット１５は、車体１１において前方側で斜めに下方に向かって突出するよう配置されて本体フレーム１１ａの一部材を構成するパイプフレーム２１に対して取り付けられている。尚、パイプフレーム２１は車体１１の両側でそれぞれ突出するよう設けられており、各パイプフレーム２１には、各転倒防止ユニット１５が取り付けられているとともに、その各先端側にフットサポート１４が取り付けられている。そして、転倒防止ユニット１５は、フットサポートセンサ１６、転倒防止手段１７を備えて構成されている。
【００４２】
図１及び図２に示すように、フットサポートセンサ１６は、フットサポート１４に配置されており、フットサポート１４の上面側で広がるように配置されている。そして、このフットサポートセンサ１６は、フットサポート１４へ負荷された荷重を検知する圧力センサとして設けられており、例えば、圧電素子として構成されている。車いす１への搭乗者がフットサポート１４の上面に足を載置して体重を掛けて荷重が負荷されることで、圧電素子であるフットサポートセンサ１６において、その荷重に応じた電圧が発生し、荷重が検知される。また、フットサポートセンサ１６の上面側には、保護用の薄いセンサカバー２０が設けられている。尚、フットサポートセンサ１６としては、圧電素子に限らず、種々の圧力センサを用いることができ、導電ゴムセンサ等も用いることができる。
【００４３】
図４は転倒防止ユニット１５の制御構成を示すブロック図であるが、図１、図２、及び図４に示すように、転倒防止手段１７は、アクチュエータ１８、制御装置１９、バッテリ２２、駆動回路２３等を備えて構成されている。この転倒防止手段１７は、後述するように、フットサポートセンサ１６で検知された荷重の検知結果に基づいて、車体１１が駆動輪１２及び前輪１３の前方側へ傾くことによる転倒を防止する手段として構成されている。
【００４４】
図２に示すように、アクチュエータ１８は、ロッド２４、永久磁石２５、コイルバネ２６、電磁石２７を備えて構成されている。
【００４５】
図２に示すように、ロッド２４は、丸棒部材として形成され、車体１１のパイプフレーム２１に対して後述するコイルバネ２６等を介して取り付けられており、パイプフレーム２１内で往復移動自在に配置されている。このロッド２４は、一端側がパイプフレーム２１内に配置され、他端側がパイプフレーム２１から突出するように配置されている。そして、ロッド２４の他端側は、フットサポート１４に形成された貫通孔を貫通して下方に向かって突出した状態で配置されている。また、このロッド２４の他端側の先端には、接地面１００に当接可能で平板状に形成された当接脚部２８が設けられている。尚、ロッド２４には、フットサポート１４の下方に突出している中途部分において、フットサポート１４の下面側と係止する係止部２９が設けられている。この係止部２９がロッド２４に設けられていることで、ロッド２４のパイプフレーム２１内への進入量が制限され、当接脚部２８が接地面１００と当接するまで変位するロッド２４の変位量（パイプフレーム２１内でのロッド２４のストローク量）が規定されるように構成されている。
【００４６】
永久磁石２５は、パイプフレーム２１の内径よりも小径の直径を有する円柱状に形成されており、パイプフレーム２１内に配置され、ロッド２４の一端側の端部に固定されている。尚、円柱状の永久磁石２５の直径は、丸棒部材としてのロッド２４の直径よりも大きくなるように設定されている。そして、永久磁石２５は、ロッド２４とともにパイプフレーム２１内を往復移動自在に配置されている。
【００４７】
図２に示すように、コイルバネ２６は、パイプフレーム２１内において、このパイプフレーム２１の内部空間に沿うとともにロッド２４の長手方向にも沿って配置されている。そして、コイルバネ２６は、ロッド２４の周囲に配置されている（即ち、ロッド２４がコイルバネ２６の中心を貫通するように配置されている）。また、コイルバネ２６の一端側の端部は、ロッド２４よりも直径の大きい永久磁石２５の下面側と当接しており、一方、コイルバネ２６の他端側の端部は、パイプフレーム２１に取り付けられて電磁石２７を保持する部材に対して当接している。このようにコイルバネ２６等が配置されていることで、コイルバネ２６のバネ力によって、永久磁石２５及びロッド２４が電磁石２７に対して離間する方向に付勢するように構成されている。
【００４８】
図２に示すように、電磁石２７は、パイプフレーム２１内において、パイプフレーム２１の下端側に取り付けられている。そして、ロッド２４が、電磁石２７の中心を貫通するように配置されている。電磁石２７は、図４に示すように、後述する制御装置１９からの指令に基づいて駆動回路２３が作動することで、バッテリ２２から電流が供給されて通電されるように構成されている。電磁石２７が通電されて励磁されると、コイルバネ２６のバネ力に抗して永久磁石２５が引き付けられ、永久磁石２５及びロッド２４がパイプフレーム２１内で移動することになる。このようにロッド２４が移動することで、転倒防止ユニット１５の作動を説明するための側面図である図３に示すように、ロッド２４がフットサポート１４の下方に向かってフットサポート１４から突き出すように突出する。これにより、ロッド２４の先端の当接脚部２８が接地面１００に当接し、車体１１が駆動輪１２及び前輪１３の前方側へ傾く車体１１の前傾動作が規制されることになる。
【００４９】
尚、本実施形態においては、ロッド２４が、車体１１に取り付けられるとともに車体１１に対して駆動輪１２の前方で下方に向かって突出するよう変位する変位動作を行う動作部を構成している。また、アクチュエータ１８は、ロッド（動作部）２４が変位動作を行うことで車体１１の前傾動作を規制する本実施形態の前傾規制機構を構成している。
【００５０】
図１乃至図３に示すように、制御装置１９は、パイプフレーム２１の下端側に取り付けられ、フットサポート１４の近傍に配置されている。尚、図１乃至図３では図示を省略しているが、バッテリ２２及び駆動回路２３も、パイプフレーム２１に取り付けられており、制御装置１９と並んで配置されている。また、図４に示すように、制御装置１９は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３０、メモリ３１、インターフェイス回路（Ｉ／Ｆ回路）３２等を備えて構成されており、フットサポートセンサ１６及び駆動回路２３に接続されている。
【００５１】
制御装置１９においては、フットサポートセンサ１６で検知された電圧信号としての荷重の検知結果が入力され、この荷重検知信号がインターフェイス回路３２においてアナログ信号からデジタル信号に変換され、ＣＰＵ３０にて処理される。また、メモリ３１には、アクチュエータ１８を制御する制御装置１９としての処理を行うためのプログラムが記憶されており、ＣＰＵ３０により読み出されて実行される。そして、制御装置１９においては、ＣＰＵ３０での処理により、フットサポートセンサ１６で検知された荷重が、メモリ３１において記憶された所定の閾値を超えているか否かが判断され、超えていると判断された場合には、アクチュエータ１８の駆動指令信号が駆動回路２３に出力されることになる。この駆動指令信号に基づいて駆動回路２３が作動することで、バッテリ２２からの電流がアクチュエータ１８の電磁石２７へと供給されて、電磁石２７が励磁されることになる。このように、制御装置１９は、フットサポートセンサ１６で検知された荷重の検知結果に基づいて、ロッド（動作部）２４が下方に向かって突出する前述の変位動作を行うようにアクチュエータ（前傾規制機構）１８を制御するよう構成されている。
【００５２】
次に、上述した車いす１の作動について説明する。図１に示す車いす１においては、転倒防止ユニット１５が作動することで、車体１１が駆動輪１２及び前輪１３の前方側へ傾くことによる車いす１の転倒が防止されることになる。
【００５３】
まず、搭乗者が車いす１に搭乗していないときには、図１及び図２に示すように、ロッド２４の先端における当接脚部２８は接地面１００に当接していない状態に維持されている（尚、図１では、この状態のロッド２４を実線で示している）。このとき、フットサポート１４が折り畳まれて（跳ね上げられて）おらず水平な状態のままで、搭乗者がフットサポート１４に足を載置して体重を掛けて車いす１に搭乗しようとすると、図１に矢印Ｂで示すように、下方に向かってフットサポート１４に対して荷重が負荷されることになる。
【００５４】
フットサポート１４に荷重が負荷されると、フットサポートセンサ１６においてこの荷重が検知される。この検知された荷重が前述した所定の閾値を超えていると制御装置１９にて判断されると、アクチュエータ１８の駆動指令信号が制御装置１９から駆動回路２３に出力される（図４参照）。そして、駆動回路２３が作動してバッテリ２２の電流が電磁石２７に供給され、電磁石２７が励磁される。これにより、永久磁石２５が電磁石２７に引き付けられ、図３に示すように、コイルバネ２６のバネ力に抗してロッド２４がフットサポート１４の下方に突き出すように突出する変位動作が行われ、ロッド２４が当接脚部２８にて接地面１００に当接する。このため、搭乗者がフットサポート１４に体重を掛けても、ロッド２４がつっかえ棒のように機能することになり、車体１１が駆動輪１２及び前輪１３の前方側へ傾くことによる車いす１の転倒が防止されることになる。尚、図１においては、ロッド２４が接地面１００に当接して車いす１の転倒が防止される状態を破線で図示している。
【００５５】
搭乗者が車いす１へ搭乗する動作が完了し、フットサポート１４へ負荷された荷重がなくなった状態又は大幅に低下した状態になると、フットサポートセンサ１６で検知された荷重が所定の閾値以下となったと制御装置１９において判断され、アクチュエータ１８の駆動指令信号が解除される。これにより、駆動回路２３が作動して、電磁石２７への通電が遮断されて電磁石２７の励磁状態も解除される。これにより、永久磁石２５と電磁石２７との間に吸引力が作用しなくなり、コイルバネ２６のバネ力によってロッド２４がパイプフレーム２１内に収納される方向に付勢され、当接脚部２８が接地面１００から離間することになる。そして、図２に示すように、コイルバネ２６のバネ力によるロッド２４の移動は、係止部２９がフットサポート１４の下面側と係止する位置で停止することになる。
【００５６】
一方、車いす１に搭乗している搭乗者が、フットサポート１４が水平な状態のままで、フットサポート１４に足を載置して体重を掛けて車いす１から降りようとすると、搭乗しようとする際と同様に、図１に矢印Ｂで示すように、フットサポート１４に対して荷重が負荷されることになる。このときも、フットサポートセンサ１６において荷重が検知される。そして、搭乗者がフットサポート１４に体重を掛けて搭乗しようとした前述の場合と同様に、制御装置１９によってアクチュエータ１８が制御され、ロッド２４がフットサポート１４の下方に突き出すように突出する変位動作が行われる。これにより、車いす１の前方側への転倒が防止されることになる。また、搭乗者が車いす１から降りる動作が完了してフットサポート１４へ負荷された荷重がなくなった状態になると、制御装置１９によってアクチュエータ１８が制御され、ロッド２４が接地面１００から離間してパイプフレーム２１に収納される方向に向かって位置が戻ることになる。
【００５７】
ここで、上述した転倒防止ユニット１５の作動の際における制御装置１９での処理について、図５に示すフローチャートを参照しつつ説明する。図５に示す処理（制御装置１９の作動）が開始されると、まず、ステップＳ１０１において、フットサポートセンサ１６にて荷重が検知されているか否か、即ち、フットサポートセンサ１６からの荷重検知信号の入力があるか否かが判断される。荷重が検知されていると判断されるまではステップＳ１０１が繰り返されることになる。そして、荷重が検知されていると判断されると（ステップＳ１０１、Ｙｅｓ）、その検知された荷重が所定の閾値を超えているか否かが判断される（ステップＳ１０２）。検知された荷重が閾値を超えていると判断されるまではステップＳ１０２の処理が繰り返される。
【００５８】
検知された荷重が閾値を超えていると判断されると（ステップＳ１０２、Ｙｅｓ）、アクチュエータ１８の駆動指令信号が出力され（ステップＳ１０３）、アクチュエータ１８が駆動されることになる。アクチュエータ１８が駆動された状態（ロッド２４が下方に突出した状態）は、検知された荷重が閾値以下となるまで維持される（ステップＳ１０４）。そして、検知された荷重が閾値以下になったと判断されると（ステップＳ１０４、Ｙｅｓ）、アクチュエータ１８の駆動指令信号が解除され（ステップＳ１０５）、ロッド２４がパイプフレーム２１に収納される方向に向かって戻ることになる。尚、制御装置１９においては、電源が投入されている状態においては、図５に示す処理が繰り返されることになる。
【００５９】
尚、図６は、転倒防止ユニット１５が備えられていない車いす１０１を示す側面図である。車いす１と同様の構成要素については、図６において同一の符号を付している。転倒防止ユニット１５が備えられていない車いす１０１においては、フットサポート１４に搭乗者の足が載置されて荷重が負荷されると、車いす１における力の釣り合いのバランスが崩れ、図６（ａ）に示す状態から図６（ｂ）に示す状態へと移行し、車いす１の転倒が発生してしまう虞がある。これに対して、本実施形態の車いす１によると、前述したように、転倒防止ユニット１５が作動することで、車体１１が駆動輪１２及び前輪１３の前方側へ傾くことによる車いす１の転倒が防止されることになる。
【００６０】
以上説明した車いす１によると、搭乗者のヒューマンエラーによってフットサポート１４に搭乗者の体重が掛かったときにおいても、フットサポートセンサ１６によって、その荷重を検知することができる。これにより、車体１１が駆動輪１２及び前輪１３の前方側へ傾くことによる車いす１の転倒が発生する虞のある状態が検知されることになる。そして、この検知結果に基づいて、転倒防止手段１７により、前方側への車いす１の転倒が防止される。また、フットサポート１４自体は昇降動作を行わないため、フットサポート１４の位置は安定しており、フットサポート１４における足を休息させる機能が維持されることになる。
【００６１】
従って、車いす１によると、搭乗者のヒューマンエラーによってフットサポート１４に搭乗者の体重が掛かったときにおいても、前方側への転倒を防止することができ、フットサポート１４における足を休息させる機能が制約を受けることも回避されることになる。
【００６２】
また、車いす１によると、フットサポート１４から突き出すように突出して接地面１００に当接するという簡易な構成のロッド（動作部）２４により、フットサポート１４に負荷された荷重をフットサポート１４の下方において効率よく支持することができ、車体１１の前傾動作を規制して車いす１の前方側への転倒を防止することができる。
【００６３】
また、車いす用転倒防止ユニット１５によると、車いすに対して取り付けられることによって、上述した車いす１と同様の効果を奏することができる。そして、車いす用転倒防止ユニット１５によると、既存の車いすに対して取り付けることにより、前方側への転倒を防止する機能を備えた車いす１へと容易に構成を変更することができる。
【００６４】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る車いす２について説明する。尚、以下の説明においては、第１実施形態と異なる構成について説明し、第１実施形態と同様の構成については説明を適宜省略する。また、図面において、第１実施形態と同様の構成要素については同一の符号を付している。図７は車いす２の側面を示す模式図であり、図８は車いす２における制御構成を示すブロック図である。図７及び図８に示すように、車いす２は、車体１１、駆動輪１２、前輪１３、フットサポート１４、フットサポートセンサ１６、転倒防止手段４１を備えて構成されている。この車いす２においては、車体１１、駆動輪１２、前輪１３、フットサポート１４、フットサポートセンサ１６は、第１実施形態と同様に構成されているが、転倒防止手段４１の構成において第１実施形態とは異なっている。尚、本実施形態については、手動式の車いす２に限らず、電動式の車いすにおいても適用することができる。また、補助輪としての前輪や後輪が設けられていない手押し式の車いすであっても、本実施形態を適用することができる。
【００６５】
図７及び図８に示すように、転倒防止手段４１は、アクチュエータ４２、空気源装置４３、制御装置４９、駆動回路５０、バッテリ２２等を備えて構成されている。この転倒防止手段４１は、後述するように、フットサポートセンサ１６で検知された荷重の検知結果に基づいて、車体１１が駆動輪１２及び前輪１３の前方側へ傾くことによる転倒を防止する手段として構成されている。
【００６６】
図７及び図８に示すように、アクチュエータ４２は、シリンダ４７及びロッド４８を備えて構成されており、シリンダ４７内でロッド４８が往復移動自在に配置されている。シリンダ４７は、車体１１の本体フレーム１１ａに対して車体１１の前方で斜めに下方に向かって延びるように取り付けられている。また、シリンダ４７内は、ロッド４８の端部によって第１圧力室４７ａと第２圧力室４７ｂとに区画されている（図８参照）。そして、シリンダ４７の第１圧力室４７ａに空気源装置４３からの圧縮空気が供給されることでロッド４８がシリンダ４７から下方に向かって突出する方向に付勢され、図７において破線で示す位置に移動する。一方、シリンダ４７の第１圧力室４７ａから圧縮空気が排出されて第２圧力室４７ｂに空気源装置４３からの圧縮空気が供給されることで、ロッド４８がシリンダ４７内に収納される方向（縮退する方向）に向かって付勢され、図７において実線で示す位置に移動することになる。
【００６７】
また、図７に示すように、ロッド４８には、突出する先端側においてフットサポート１４が取り付けられている。そして、ロッド４８は、シリンダ４７の第１圧力室４７ａに圧縮空気が供給されることで、フットサポート１４とともに下方に向かって突出するよう変位する変位動作を行って、フットサポート１４を接地面１００に当接させるように構成されている。これにより、車体１１が駆動輪１２及び前輪１３の前方側へ傾く車体１１の前傾動作が規制されることになる。
【００６８】
尚、本実施形態においては、ロッド４８が、車体１１に取り付けられるとともに車体１１に対して駆動輪１２の前方で下方に向かって突出するよう変位する変位動作を行う動作部を構成している。また、アクチュエータ４２は、ロッド（動作部）４８が変位動作を行うことで車体１１の前傾動作を規制する本実施形態の前傾規制機構を構成している。
【００６９】
図７及び図８に示すように、空気源装置４３は、車体１１に対して設置されており、電磁弁ユニット４４、タンク４５、コンプレッサ４６等を備えて構成されている。この空気源装置４３は、コンプレッサ４６からタンク４５及び電磁弁ユニット４４を経てシリンダ４７へと圧縮空気を供給する圧縮空気供給経路を構成している。この空気源装置４３においては、まず、コンプレッサ４６の作動によって圧縮空気が生成され、この圧縮空気はタンク４５へと供給されて貯蔵される。そして、後述する制御装置４９からの指令に基づいて電磁弁ユニット４４における複数の電磁弁の切換動作（開閉動作）が行われ、タンク４５からシリンダ４７の第１圧力室４７ａ及び第２圧力室４７ｂに対する圧縮空気の供給及び排出が制御されるように構成されている。
【００７０】
図８に示す制御装置４９、バッテリ２２、及び駆動回路５０は、車体１１に取り付けられており、図７では図示を省略しているが、空気源装置４３と並んで配置されている。また、図８に示すように、制御装置４９は、第１実施形態の制御装置１９と同様に、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３０、メモリ３１、インターフェイス回路（Ｉ／Ｆ回路）３２等を備えて構成されており、フットサポートセンサ１６及び駆動回路５０に接続されている。
【００７１】
制御装置４９においては、フットサポートセンサ１６で検知された荷重の検知結果に基づいて、第１実施形態の制御装置１９と同様の判断を行う処理が行われ、ロッド４８が前述の変位動作を行うようにアクチュエータ４２を制御する駆動指令信号が出力されるよう構成されている。
【００７２】
この制御装置４９においては、フットサポートセンサ１６で検知された荷重が所定の閾値を超えていると判断されると、アクチュエータ４２においてロッド４８を突出させる駆動指令信号が駆動回路５０に出力される。そして、電磁弁ユニット４４において、シリンダ４７の第１圧力室４７ａにタンク４５からの圧縮空気が供給されるとともに、第２圧力室４７ｂに供給されていた圧縮空気が排出されるように、各電磁弁が切り換えられる。このように、制御装置４９は、フットサポートセンサ１６で検知された荷重の検知結果に基づいて、ロッド（動作部）４８が下方に突出する変位動作を行うようにアクチュエータ（前傾規制機構）４２を制御するよう構成されている。
【００７３】
一方、制御装置４９において、フットサポートセンサ１６で検知された荷重が所定の閾値以下になったと判断されると、アクチュエータ４２においてロッド４８を縮退させる駆動指令信号が駆動回路５０に出力される。そして、電磁弁ユニット４４において、シリンダ４７の第２圧力室４７ｂにタンク４５からの圧縮空気が供給されるとともに、第１圧力室４７ａに供給されていた圧縮空気が排出されるように、各電磁弁が切り換えられる。これにより、ロッド４８がシリンダ４７内に縮退する動作が行われるようにアクチュエータ４２が制御されることになる。
【００７４】
上述した車いす２においては、搭乗者が、車いす２に搭乗しようとする際に又は車いす２から降りようとする際に、フットサポート１４に足を載置して体重を掛けると、フットサポートセンサ１６において荷重が検知される。そして、その検知された荷重が所定の閾値を超えていると制御装置４９にて判断されると、前述のように空気源装置４３を介してアクチュエータ４２が制御され、ロッド４８がフットサポート１４とともに下方に向かって突出する。これにより、フットサポート１４が接地面１００に当接し、車体１１が駆動輪１２及び前輪１３の前方側へ傾くことによる車いす２の転倒が防止されることになる。また、フットサポートセンサ１６で検知された荷重が所定の閾値以下となったと制御装置４９にて判断されると、アクチュエータ４２が制御されて、フットサポート１４が接地面１００から離間するようにロッド４８の移動が行われることになる。
【００７５】
以上説明した車いす２によると、搭乗者のヒューマンエラーによってフットサポート１４に搭乗者の体重が掛かったときにおいても、フットサポートセンサ１６でその荷重が検知され、この検知結果に基づいて、転倒防止手段４１により、前方側への車いす２の転倒が防止される。また、転倒が発生する虞のある状態がフットサポートセンサ１６で検知されるまではフットサポート１４の位置は安定した状態に維持される。従って、車いす２によると、搭乗者のヒューマンエラーによってフットサポート１４に搭乗者の体重が掛かったときにおいても、前方側への転倒を防止することができ、しかも、フットサポート１４における足を休息させる機能が制約を受けることも抑制されることになる。
【００７６】
また、車いす２によると、先端にフットサポート１４が取り付けられてこのフットサポート１４とともに突出して接地面１００に当接するという簡易な構成のロッド（動作部）４８により、フットサポート１４に負荷された荷重をフットサポート１４を直接に接地面１００に当接させて効率よく支持することができ、車体１１の前傾動作を規制して車いす２の前方側への転倒を防止することができる。
【００７７】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態に係る車いす３について説明する。尚、以下の説明においては、第１実施形態と異なる構成について説明し、第１実施形態と同様の構成については説明を適宜省略する。また、第１実施形態と同様の構成要素については同一の符号を用いて説明している。図９は車いす３の側面を示す模式図であり、図１０は車いす３の作動を説明する模式図である。図９及び図１０に示すように、車いす３は、車体１１、駆動輪１２、前輪１３、フットサポート１４、フットサポートセンサ１６、転倒防止手段５１を備えて構成されている。この車いす３においては、車体１１、駆動輪１２、前輪１３、フットサポート１４、フットサポートセンサ１６は、第１実施形態と同様に構成されているが、転倒防止手段５１の構成において第１実施形態とは異なっている。尚、本実施形態については、手動式の車いす３に限らず、電動式の車いすにおいても適用することができる。また、補助輪としての前輪や後輪が設けられていない手押し式の車いすであっても、本実施形態を適用することができる。
【００７８】
図９及び図１０に示すように、転倒防止手段５１は、アクチュエータ５２、空気源装置４３を備えて構成されている。また、図９及び図１０においては図示を省略するが、転倒防止手段５１は、制御装置４９、駆動回路５０、バッテリ２２をさらに備えて構成されている。この転倒防止手段５１は、後述するように、フットサポートセンサ１６で検知された荷重の検知結果に基づいて、車体１１が駆動輪１２及び前輪１３の前方側へ傾くことによる転倒を防止する手段として構成されている。
【００７９】
図９及び図１０に示すように、アクチュエータ５２は、シリンダ５３及びリンク機構５４を備えて構成されている。リンク機構５４は、複数のリンク部材が直列に連結されることで構成されている（図９ではリンク部材が３つ設けられているものを例示している）。そして、リンク機構５４は、一端側の端部５４ａは車体１１の本体フレーム１１ａに回転自在に取り付けられており、他端側の端部５４ｂはシリンダ５３内に配置されている。尚、図９に示すように、リンク機構５４は、一端側の端部５４ａが車体１１に対して車いす３の重心Ｇよりも後方側（図９にて一点鎖線及び矢印Ｃで示す領域）で且つ上方側（図９にて一点鎖線及び矢印Ｄで示す領域）において取り付けられている。
【００８０】
図９及び図１０に示すように、シリンダ５３は、車体１１に対して例えば長手方向が水平に位置するように固定されており、その内部にはリンク機構５４における他端側のリンク部材が挿入されている。そして、シリンダ５３内にはリンク機構５４の他端側の端部５４ｂがシリンダ５３に沿って往復移動自在に配置されており、この他端側の端部５４ｂによってシリンダ５３内が第１圧力室５３ａと第２圧力室５３ｂとに区画されている。
【００８１】
シリンダ５３においては、第１圧力室５３ａに空気源装置４３からの圧縮空気が供給されることでリンク機構５４の他端側の端部５４ｂが第２圧力室５３ｂ側に向かって付勢され、図９に示す位置から図１０に示す位置に移動する。そして、他端側の端部５４ｂのこの移動に伴って、他端側の端部５４ｂへの付勢力がリンク機構５４の各リンク部材を介して伝達されて、一端側の端部５４ａがその取り付け位置にて車体１１の本体フレーム１１ａを下方に付勢することになる。このように、シリンダ５３は、他端側の端部５４ｂを直線方向に沿って移動させ、一端側の端部５４ａを下方に付勢するようにリンク機構５４を駆動するリンク駆動部を構成している。そして、上記のようにシリンダ５３がリンク機構５４を駆動してリンク機構５４の各リンク部材が車体１１に対して変位する変位動作が行われ、一端側の端部５４ａによって車体１１が下方に向かって付勢されることで、車体１１が駆動輪１２及び前輪１３の前方側へ傾く方向と反対方向へ車体１１が付勢されることになる。
【００８２】
一方、第１圧力室５３ａから圧縮空気が排出されて第２圧力室５３ｂに空気源装置４３からの圧縮空気が供給されることで、他端側の端部５４ｂが第１圧力室５３ａ側に向かって付勢され、リンク機構５４における他端側のリンク部材がシリンダ５３から突出するように移動する。これにより、図１０に示す状態から図９に示す状態となるようにリンク機構５４が駆動されることになる。
【００８３】
尚、本実施形態においては、リンク機構５４が、車体１１に取り付けられるとともに各リンク部材が車体１１に対して変位する変位動作を行う動作部を構成している。また、アクチュエータ５２は、リンク機構（動作部）５４が変位動作を行うことで車体１１の前傾動作を規制する本実施形態の前傾規制機構を構成している。
【００８４】
上述した車いす３においては、搭乗者が、車いす３に搭乗しようとする際に又は車いす３から降りようとする際に、フットサポート１４に足を載置して体重を掛けると、フットサポートセンサ１６において荷重が検知される。そして、その検知された荷重が所定の閾値を超えていると制御装置４９（図示せず）にて判断されると、空気源装置４３を介してアクチュエータ５２が制御され、リンク機構５４による変位動作が行われる。即ち、シリンダ５３内においてリンク機構５４の他端側の端部５４ｂが第２圧力室５３ｂ側に移動し、リンク機構５４の各リンク部材を介して伝達された付勢力により、一端側の端部５４ａが車体１１を下方に向かって付勢する。このため、図９に示す状態から図１０に示す状態へと車いす３の状態が移行し、駆動輪１２及び前輪１３の前方側へ傾く方向において車体１１に作用したモーメントを相殺するように、リンク機構５４によって、駆動輪１２及び前輪１３の前方側へ傾く方向と反対方向において車体１１にモーメントが負荷されることになる。これにより、車体１１が駆動輪１２及び前輪１３の前方側へ傾くことによる車いす３の転倒が防止されることになる。また、フットサポートセンサ１６で検知された荷重が所定の閾値以下となったと制御装置４９にて判断されると、アクチュエータ５２が制御されて、リンク機構５４が図９に示す状態に戻ることになる。
【００８５】
以上説明した車いす３によると、搭乗者のヒューマンエラーによってフットサポート１４に搭乗者の体重が掛かったときにおいても、フットサポートセンサ１６でその荷重が検知され、この検知結果に基づいて、転倒防止手段５１により、前方側への車いす３の転倒が防止される。また、フットサポート１４の位置は安定した状態に維持されている。従って、車いす３によると、搭乗者のヒューマンエラーによってフットサポート１４に搭乗者の体重が掛かったときにおいても、前方側への転倒を防止することができ、しかも、フットサポート１４における足を休息させる機能が制約を受けることも回避されることになる。
【００８６】
また、車いす３によると、フットサポートセンサ１６で荷重が検知されると、制御装置４９の制御に基づいて、リンク機構５４の他端側の端部５４ｂが直線方向に沿って移動するよう駆動され、これに伴い、車体１１に回転自在に取り付けられたリンク機構５４の一端側の端部５４ａがその取り付け位置で車体１１を前傾動作方向と反対方向へ付勢する。このリンク機構５４の変位動作により、車体１１の前方側に移動しようとした車いす３の重心を後方側に変位させて力の釣り合いのバランスを回復し、車体１１の前傾動作を相殺するようにリンク機構５４による変位動作が行われることになる。これにより、搭乗者のヒューマンエラーによってフットサポート１４に搭乗者の体重が掛かったときにおいても、リンク機構５４によって車体１１の前傾動作が規制され、車いす３の前方側への転倒が防止される。
【００８７】
また、車いす３によると、リンク機構５４の一端側の端部５４ａは、車体１１に対して車いす３の重心Ｇよりも後方側で且つ上方側に取り付けられて下方に付勢される。このため、搭乗者のヒューマンエラーによって荷重が負荷されるフットサポート１４に対して車いす３の重心Ｇを介して反対側において、車体１１が前傾動作方向と反対方向にリンク機構５４を介して付勢されることになる。これにより、リンク機構５４による車体１１の前傾動作の規制を効率よく実現することができる。
【００８８】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態に係る車いす４について説明する。尚、以下の説明においては、第１実施形態と異なる構成について説明し、第１実施形態と同様の構成については説明を適宜省略する。また、第１実施形態と同様の構成要素については同一の符号を用いて説明している。車いす４の側面を示す模式図である図１１に示すように、車いす４は、車体１１、駆動輪１２、前輪１３、フットサポート１４、フットサポートセンサ１６、転倒防止手段６１を備えて構成されている。この車いす４においては、車体１１、駆動輪１２、前輪１３、フットサポート１４、フットサポートセンサ１６は、第１実施形態と同様に構成されているが、転倒防止手段６１の構成において第１実施形態とは異なっている。尚、本実施形態については、停止中に電磁ブレーキが作動する電動式の車いすではなく、手動式の車いす４において好適に実施することができる。また、補助輪としての前輪や後輪が設けられていない手押し式の車いすであっても、本実施形態を適用することができる。
【００８９】
図１１に示すように、転倒防止手段６１は、アクチュエータ６２、制御装置６３等を備えて構成されている。この転倒防止手段６１は、後述するように、フットサポートセンサ１６で検知された荷重の検知結果に基づいて、車体１１が駆動輪１２及び前輪１３の前方側へ傾くことによる転倒を防止する手段として構成されている。
【００９０】
図１１に示すように、アクチュエータ６２は、当接部材６４及び回転駆動部６５を備えて構成されている。当接部材６４は、棒状に形成された棒状部６４ａと、この棒状部６４ａの一方の端部に設けられて駆動輪１２に当接して制動力を発揮するブレーキ面が形成された当接端部６４ｂと、を備えて構成されている。そして、当接部材６４は、その棒状部６４ａの中途部分において、車体１１の本体フレーム１１ａに対して回転自在に取り付けられている。
【００９１】
回転駆動部６５は、例えば、小型のモータとして構成されており、その出力軸に当接部材６４の棒状部６４ａが固定されている。これにより、回転駆動部６５は、当接部材６４がその当接端部６４ｂにて駆動輪１２に当接するようにこの当接部材６４を回転駆動するように構成されている。このように、当接部材６４が駆動輪１２に当接することで、駆動輪１２と接地面１００との間で大きな摩擦力が発生するように駆動輪１２に制動力が負荷されることになる。この駆動輪１２と接地面１００との摩擦力により、車体１１が駆動輪１２及び前輪１３の前方側へ傾く車体１１の前傾動作が規制されることになる。尚、図１１では、モータの出力軸の端部を、回転駆動部６５として図示している。
【００９２】
尚、本実施形態においては、当接部材６４が、車体１１に取り付けられるとともに車体１１に対して駆動輪１２に当接する方向に変位する変位動作を行う動作部を構成している。また、アクチュエータ６２は、当接部材（動作部）６４が変位動作を行うことで車体１１の前傾動作を規制する本実施形態の前傾規制機構を構成している。
【００９３】
制御装置６３は、図示を省略するが、第１実施形態と同様に、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３０、メモリ３１、インターフェイス回路（Ｉ／Ｆ回路）３２等を備えて構成されており、フットサポートセンサ１６等に接続されている。そして、制御装置６３においては、フットサポートセンサ１６で検知された荷重の検知結果に基づいて、第１実施形態の制御装置１９と同様の判断を行う処理が行われ、当接部材６４が前述の変位動作を行うようにアクチュエータ６２を制御する駆動指令信号が出力されるよう構成されている。
【００９４】
上述した車いす４においては、搭乗者が、車いす４に搭乗しようとする際に又は車いす４から降りようとする際に、フットサポート１４に足を載置して体重を掛けると、フットサポートセンサ１６において荷重が検知される。そして、その検知された荷重が所定の閾値を超えていると制御装置６３にて判断されると、アクチュエータ６２が制御され、回転駆動部６５によって回転駆動されて当接部材６４の変位動作が行われる。これにより、当接部材６４がその当接端部６４ｂにて駆動輪１２に当接して制動力が発揮され、駆動輪１２と接地面１００との摩擦力が大きくなることで、車体１１が駆動輪１２及び前輪１３の前方側へ傾くことによる車いす４の転倒が防止されることになる。また、フットサポートセンサ１６で検知された荷重が所定の閾値以下となったと制御装置６３にて判断されると、アクチュエータ６２が制御されて、当接部材６４が駆動輪１２から離間するように当接部材６４の回転駆動が行われることになる。
【００９５】
以上説明した車いす４によると、搭乗者のヒューマンエラーによってフットサポート１４に搭乗者の体重が掛かったときにおいても、フットサポートセンサ１６でその荷重が検知され、この検知結果に基づいて、転倒防止手段６１により、前方側への車いす４の転倒が防止される。また、フットサポート１４の位置は安定した状態に維持されている。従って、車いす４によると、搭乗者のヒューマンエラーによってフットサポート１４に搭乗者の体重が掛かったときにおいても、前方側への転倒を防止することができ、しかも、フットサポート１４における足を休息させる機能が制約を受けることも回避されることになる。
【００９６】
また、車いす４によると、当接部材６４が回転駆動されて駆動輪１２に当接するという簡易で確実に制動力を発揮できる構成により、効率よく車体１１の前傾動作を規制して車いす４の前方側への転倒を防止することができる。
【００９７】
（変形例）
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々に変更して実施することができるものである。例えば、次のような変形例を実施することができる。
【００９８】
（１）本実施形態では、転倒防止手段としては、車体に対して変位するよう動作する動作部を備える構成のものを説明したが、必ずしもこの通りでなくてもよい。転倒防止手段が、車体への搭乗者に対して報知するための光又は音をアラームとして発するアラーム装置と、フットサポートセンサで検知された荷重の検知結果に基づいて前記アラーム装置がアラームを発するようにこのアラーム装置を制御するアラーム制御装置と、を備えていることを特徴とする車いすを実施することもできる。アラーム装置としては、例えば、ライトの点灯やアラーム音の発信等により搭乗者に対して警告を促すようアラーム（警報）を発する構成のものを用いることができる。このようなアラーム装置及びアラーム制御装置を備える転倒防止手段により、搭乗者のヒューマンエラーによってフットサポートに搭乗者の体重が掛かったときにおいても、フットサポートセンサでその荷重が検知され、この検知結果に基づいて、搭乗者に対してアラームが発せられる。このため、搭乗者は、フットサポートに掛けた体重が取り除かれるようにフットサポートから足を外す行動を速やかにとることができる。これにより、前方側への車いすの転倒が防止されることになる。
【００９９】
（２）変位動作を行う動作部を有する前傾規制機構としては、本実施形態のものに限らず、種々の形態を選択することができる。例えば、前傾規制機構が、車体に対して後方側に向かって突出するように変位動作を行う錘部材として形成された動作部を備え、この変位動作が行われることで、車いすの重心が後方へ移動して車体の前傾動作が規制されることを特徴とする車いすを実施することもできる。この車いすの場合、フットサポートに荷重が負荷されたときには、フットサポートセンサでその荷重が検知され、この検知結果に基づいて、所定の制御装置により、錘部材としての動作部が後方側に突出するよう前傾規制機構が制御され、車いすの重心が後方へずれるように移動して車体の前傾動作が規制される。これにより、前方側への車いすの転倒が防止されることになる。
【０１００】
（３）ロッドがフットサポートとともに下方に向かって突出する転倒防止手段としては、第２実施形態にて説明した形態に限らず、例えば、図１２に示す変形例に係る転倒防止手段を実施してもよい。尚、図１２では、第１実施形態と同様の構成については、同一の符号を付している。図１２に示す転倒防止手段７１は、前傾規制機構であるアクチュエータ７２及び制御装置７３を備えて構成されている。そして、アクチュエータ７２は、パイプフレーム２１内で一端側の端部をパイプフレーム２１に取り付けられたコイルバネ７５と、コイルバネ７５の他端側の端部が取りつけられてコイルバネ７５のバネ力によりパイプフレーム２１内に向かって付勢されるとともに先端側にフットサポート１４が取り付けられたロッド７４と、ストッパ装置７６と、を備えて構成されている。
【０１０１】
ストッパ装置７６は、制御装置７３からの指令に基づいて駆動され、フットサポートセンサ１６にて荷重が検知されると、ロッド７４から側方に突起状に突出するよう形成されている係止部７４ａと係止するストッパ部材７６ａを装置本体内に縮退させる方向に移動させるように構成されている。このため、ヒューマンエラーによりフットサポート１４に荷重が負荷されると、制御装置７３による制御に基づいて、ストッパ部材７６ａと係止部７４ａとの係止が解除され、図１３に示すように、動作部を構成するロッド７４がフットサポート１４とともに下方に向かって突出する変位動作を行うことになる。これにより、フットサポート１４が接地面１００と当接し、転倒防止手段７１を備える車いすの前方側への転倒が防止されることになる。尚、フットサポート１４に負荷された荷重がなくなると、コイルバネ７５の引っ張り方向のバネ力によってロッド７４が図１２に示す位置に戻ることになる。
【０１０２】
上記の変形例に係る転倒防止手段７１を備える車いすであっても、第２実施形態と同様の効果を奏することができる。尚、係止部７４ａとストッパ部材７６ａとの摩擦を低減する観点から、ストッパ部材７６ａが回転駆動されるように構成することもできる。また、フットサポート１４に負荷された荷重がなくなってロッド７４がコイルバネ７５のバネ力で図１２に示す状態に戻る際に、係止部７４ａとストッパ部材７６ａとが干渉してしまうことを防止する観点から、ストッパ部材７６ａが係止部７４ａと係止可能に突出するタイミングを適宜調整してもよい。
【０１０３】
（４）制御装置の形態としては、本実施形態にて説明したものに限らず、例えば、リレー回路によって実現されるものであってもよい。
【０１０４】
（５）車いす用転倒防止ユニットについては、第１実施形態の構成を備えるものを説明したが、第２実施形態乃至第４実施形態に対応する構成を備える車いす用転倒防止ユニットを実施することもできる。
【０１０５】
（６）前傾規制機構として、第１実施形態においては電磁石を活用した形態、第２実施形態及び第３実施形態では圧縮空気を活用した形態を説明したが、これらの実施形態に限らず、種々の形態を選択することができる。例えば、モータによりギアを介してスクリューが回転駆動されることで作動する電動シリンダを活用した形態や、リニアモータを活用した形態であってもよい。
【０１０６】
（７）リンク機構として形成された動作部としては、第３実施形態で例示した形態に限らず、リンク機構の端部の取り付け位置やリンク部材の配置構成に関し、種々の形態を選択することができる。
【０１０７】
（８）当接部材として形成された動作部としては、第４実施形態で例示したものに限らず、直線方向に沿って移動する形態等、種々の形態を選択することができる。
【０１０８】
（９）車体への搭乗者が着座するための座席シートに配置されてこの座席シートへ負荷された荷重を検知する着座センサをさらに備え、転倒防止手段が、フットサポートセンサで検知された荷重の検知結果と前記着座センサで検知された荷重の検知結果とに基づいて、車体が車輪の前方側へ傾くことによる転倒を防止することを特徴とする車いすを実施することもできる。この場合、着座センサは、例えば、圧電素子や導電ゴムセンサによって構成することができる。フットサポートセンサに加えて着座センサも備えられることで、搭乗者が座席シートへ着座している状態かどうかも検知することができ、フットサポートセンサで検知された荷重の検知結果と着座センサで検知された荷重の検知結果との両方に基づいて転倒防止手段を作動させることができる。例えば、着座センサで荷重が検知されておらず、フットサポートセンサで荷重が検知されたときに、転倒の可能性が高い状態と判断して転倒防止手段を作動させてもよい。このように、フットサポートセンサ及び着座センサの両方の検知結果に基づいて、搭乗者が車いすに対して搭乗しようとしている状態や降りようとしている状態をより厳密に判断して転倒防止手段を作動させることができる。
【０１０９】
なお、今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【０１１０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る車いすの側面を示す模式図である。
【図２】図１に示す車いすにおける転倒防止ユニットを拡大して示す側面図である。
【図３】図２に示す転倒防止ユニットの作動を説明するための側面図である。
【図４】図２に示す転倒防止ユニットの制御構成を示すブロック図である。
【図５】図２に示す転倒防止ユニットにおける制御装置での処理を示すフローチャートである。
【図６】転倒防止ユニットが備えられていない車いすを示す側面図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る車いすの側面を示す模式図である。
【図８】図７に示す車いすにおける転倒防止ユニットの制御構成を示すブロック図である。
【図９】本発明の第３実施形態に係る車いすの側面を示す模式図である。
【図１０】図９に示す車いすの作動を説明するための側面図である。
【図１１】本発明の第４実施形態に係る車いすの側面を示す模式図である。
【図１２】変形例に係る転倒防止手段を示す側面図である。
【図１３】図１２に示す転倒防止手段の作動を説明するための側面図である。
【符号の説明】
【０１１１】
１                    車いす
１１                  車体
１２                  駆動輪
１４                  フットサポート
１５                  転倒防止ユニット（車いす用転倒防止ユニット）
１６                  フットサポートセンサ
１７                  転倒防止手段
【図１】
2009254580.tif 000003
【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】
2009254580.tif 000008
【図７】
2009254580.tif 000009
【図８】
2009254580.tif 000010
【図９】
2009254580.tif 000011
【図１０】
2009254580.tif 000012
【図１１】
2009254580.tif 000013
【図１２】
2009254580.tif 000014
【図１３】
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