JP4431417B2 - 車椅子用エアバッグ装置 - Google Patents

Description

本発明は、病人や障害者等によって使用される車椅子において、衝突事故等による衝撃から使用者を保護するための車椅子用エアバッグ装置に関するものである。

従来、歩行の不自由な人が使用する車椅子としては、使用者または補助者の人力によって走行するものや、使用者の運転操作によって自走可能な電動のものなどが知られている。即ち、歩行の不自由な人であっても、車椅子の使用により、車椅子の走行可能な範囲であれば自由に移動することができる。

しかしながら、車椅子の走行可能な範囲であっても、不慮の事故等によって車椅子が転倒する場合がある。このような場合、通常の車椅子には転倒時に使用者への衝撃を吸収する手段が設けられていないため、使用者の保護が十分でないという問題がある。

そこで、車椅子の転倒から人体を保護するための車椅子用衝撃吸収装置として、膨張時に車椅子の使用者の所定部位を覆うエアバッグと、エアバッグを膨張させる充気装置と、車椅子の傾斜を検知する傾斜センサとを備え、車椅子の転倒による傾斜を検知するとエアバッグを膨張させ、車椅子の使用者に対する転倒時の衝撃をエアバッグによって吸収するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００２−１７７９０号公報

しかしながら、前記衝撃吸収装置では、車椅子が転倒した場合にはエアバッグを膨張させて使用者への衝撃を吸収することができるが、例えば交通事故等により車両が車椅子に直接衝突したときなど、車椅子が転倒する前に衝突時の衝撃が使用者に加わる場合があり、このような場合でも車椅子の使用者を保護する必要があるという課題が残されている。

本発明は前記課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、車両等の物体が車椅子に衝突した場合でも、使用者への衝撃を効果的に吸収することのできる車椅子用エアバッグ装置を提供することにある。

本発明の車椅子用エアバッグ装置は、前記目的を達成するために、車椅子の前方下部に設けられ、車椅子に着座した使用者の前方を覆うように上方に膨張可能な第１のエアバッグと、使用者の頭部及び頸部を覆うように膨張可能な第２のエアバッグと、第１及び第２のエアバッグを膨張させる充気装置と、車椅子の少なくとも前方から車椅子に接近する物体との衝突を検知する衝突検知手段と、衝突検知手段によって物体との衝突を検知すると充気装置によって第１及び第２のエアバッグを膨張させる制御手段と、車椅子の使用者に着用され、使用者の両肩から胸部に亘って延びる前面フラップ部に第２のエアバッグを収縮状態で収納してなる人体装着具とを備え、人体装着具を車椅子の背もたれ部にベルトで固定可能に形成し、第２のエアバッグを人体装着具の前面フラップ部から膨出するように設けている。

これにより、車椅子に接近する物体との衝突が検知されると、使用者に対する所定位置に設け第１及び第２のエアバッグが膨張することから、衝突時の使用者への衝撃が第１及び第２のエアバッグによって吸収される。その際、第１のエアバッグが車椅子に着座した使用者の前方に膨出することから、車椅子の正面から衝突する物体と使用者との間に第１のエアバッグが介在する。また、第２のエアバッグが使用者の頭部及び頸部を覆うように膨出することから、車椅子に衝突する物体と使用者との間は勿論のこと、車椅子が横転した際の路面との間にも第２のエアバッグが介在する。この場合、第２のエアバッグが使用者の着用する人体装着具から膨出するので、第２のエアバッグを常に使用者の頭部及び頸部を覆うように膨出させることができる。また、人体装着具が車椅子の背もたれ部に固定されることから、人体装着具によって使用者が車椅子に確実に保持される。

また、本発明の車椅子用エアバッグ装置は、前記目的を達成するために、車椅子の前方下部に設けられ、車椅子に着座した使用者の前方を覆うように上方に膨張可能な第１のエアバッグと、使用者の頭部及び頸部を覆うように膨張可能な第２のエアバッグと、第１及び第２のエアバッグを膨張させる充気装置と、車椅子の少なくとも前方から車椅子に所定速度以上で接近する物体との距離を検出する接近検知手段と、接近検知手段によって検出される距離が所定距離以下になると充気装置によって第１及び第２のエアバッグを膨張させる制御手段と、車椅子の使用者に着用され、使用者の両肩から胸部に亘って延びる前面フラップ部に第２のエアバッグを収縮状態で収納してなる人体装着具とを備え、人体装着具を車椅子の背もたれ部にベルトで固定可能に形成し、第２のエアバッグを人体装着具の前面フラップ部から膨出するように設けている。

これにより、車椅子に所定速度以上で接近する物体との距離が所定距離以下になると、使用者に対する所定位置に設けた第１及び第２のエアバッグが膨張することから、衝突時の使用者への衝撃が第１及び第２のエアバッグによって吸収される。その際、第１のエアバッグが車椅子に着座した使用者の前方に膨出することから、車椅子の正面から衝突する物体と使用者との間に第１のエアバッグが介在する。また、第２のエアバッグが使用者の頭部及び頸部を覆うように膨出することから、車椅子に衝突する物体と使用者との間は勿論のこと、車椅子が横転した際の路面との間にも第２のエアバッグが介在する。この場合、第２のエアバッグが使用者の着用する人体装着具から膨出するので、第２のエアバッグを常に使用者の頭部及び頸部を覆うように膨出させることができる。また、人体装着具が車椅子の背もたれ部に固定されることから、人体装着具によって使用者が車椅子に確実に保持される。

本発明の車椅子用エアバッグ装置によれば、車両等の物体が車椅子に衝突した場合でも、使用者への衝撃をエアバッグによって効果的に吸収することができるので、車椅子の使用者を交通事故等から保護する場合に極めて有利である。その際、車椅子の正面から衝突する物体と使用者との間に、車椅子に着座した使用者の前方に膨出する第１のエアバッグを介在させることができるので、物体から使用者に直接加わる衝撃を効果的に吸収することができる。また、車椅子に衝突する物体と使用者との間に、使用者の頭部及び頸部を覆うように膨出する第２のエアバッグを介在させることができるとともに、車椅子が横転した際の路面との間にも第２のエアバッグを介在させることができるので、物体との直接の衝突以外にも使用者への衝撃を効果的に吸収することができる。この場合、第２のエアバッグを人体装着具から常に使用者の頭部及び頸部を覆うように膨出させることができるので、第２のエアバッグ１３による衝撃吸収効果を十分に発揮することができる。また、人体装着具によって使用者を車椅子に確実に保持することができるので、通常の使用時における使用者の位置ずれを防止することができる。

図１乃至図７は本発明の一実施形態を示すもので、図１は本発明のエアバッグ装置を備えた電動車椅子の側面図、図２はその平面図、図３は制御系を示すブロック図、図４は人体用装着具の着用状態を示す正面図、図５は人体用装着具の正面図、図６はその背面図、図７はその側面図である。

同図に示す車椅子１はモータによって自走可能な周知の電動車椅子であり、使用者Ａが着座する座部２及び背もたれ部３を備えている。車椅子１の両側部にはそれぞれ前輪４及び後輪５が設けられ、各後輪５は図示しないモータ及びバッテリ等からなる駆動ユニット６によって駆動されるようになっている。座部２の両側部には肘掛部７が設けられ、一方の肘掛部７の前端には自走時に使用者Ａが操縦するための操作部８が設けられている。また、背もたれ部３の背面両側部には、図示しない補助者が人力で走行させる際に把持する把持部９が設けられている。

前記車椅子１に備わるエアバッグ装置１０は、車椅子１の前方に設けられた衝突検知器１１と、膨張時に使用者Ａの前方を覆う第１のエアバッグ１２と、膨張時に使用者Ａの頭部及び頸部を覆う第２のエアバッグ１３と、圧力センサ１１の検出圧力に基づいて各エアバッグ１２，１３を膨張させる制御部１４とを備え、第２のエアバッグ１３は使用者Ａが着用する人体装着具２０に設けられている。

衝突検知器１１は、車椅子１の前方に配置された検知部材１１ａと、検知部材１１ａに設けられた感圧センサ１１ｂとからなる。検知部材１１ａは車椅子１の幅方向に延びる板状の部材からなり、その両端側はやや後方に屈曲している。また、検知部材１１ａは幅方向二箇所を前後方向に延びる一対の取付部材１１ｃの前端に取付けられ、取付部材１１ｃの後端は車椅子１のフレーム１ａに固定されている。感圧センサ１１ｂはシート状に形成された周知の感圧導電ゴムからなり、検知部材１１ａの前面から幅方向両側面に亘って取付けられている。

第１のエアバッグ１２は、検知部材１１ａの幅方向中央に取付けられた収納ケース１２ａ内に充気装置１２ｂと共に収縮状態で収納されており、充気装置１２ｂによって空気が充填されると、検知部材１１ａの上方に車椅子１の前方を覆う形状に膨出するようになっている。

第２のエアバッグ１３は、人体装着具２０に充気装置１３ａと共に収縮状態で収納されており、充気装置１３ａによって空気が充填されると、人体の頭部の周囲を覆う部分１３ｂが環状に膨出するとともに、人体の頸部後方を覆う部分１３ｃが上下方向に膨出するようになっている。

制御部１４はマイクロコンピュータによって構成され、感圧センサ１１ｂ、第１のエアバッグ１２の充気装置１２ｂ及び第２のエアバッグ１３の充気装置１３ａに接続されている。制御部１４では、感圧センサ１１ｂの検出圧力が所定圧力以上になると、各充気装置１２ｂ，１３ａを膨張させるようになっている。制御部１４は車椅子１側または人体装着具２０に配置され、図示しないリード線等によって感圧センサ１１ｂ及び各充気装置１２ｂ，１３ａに電気的に接続されている。

人体装着具２０は、車椅子１の背もたれ部３の背面側に配置される第１の背面フラップ部２１と、背もたれ部３の前面側に配置される第２の背面フラップ部２２と、人体の両肩から胸部に亘って延びる前面フラップ部２３と、人体の両肩から前面に亘って延びる左右一対の第１のベルト２４と、人体の胴周りに延びる第２のベルト２５と、第２のベルト２５から車椅子１の座部２の下方に延びる第３のベルト２６とから構成され、ナイロン等の化学繊維からなる生地を縫製することによって形成されている。

第１の背面フラップ部２１は背もたれ部３の背面とほぼ同等の大きさに形成され、その上端側は前面フラップ部２３の一端側と連続するように一体に形成されている。背面フラップ部２１の下端側には背もたれ部３の下方から前方に折り返し可能な左右一対の第１の固定ベルト２１ａが設けられ、各第１の固定ベルト２１ａの先端側には第２の背面フラップ部２２に着脱自在なファスナ２１ｂが設けられている。背面フラップ部２１の上端側には車椅子１の各把持部９に固定される左右一対の第２の固定ベルト２１ｃが設けられ、各第２の固定ベルト２１ｃはファスナ２１ｄによって把持部９に固定されるようになっている。また、背面フラップ部２１の背面には、任意の物品を収納可能な収納バッグ２１ｅが設けられている。

第２の背面フラップ部２２は背もたれ部３の前面とほぼ同等の大きさに形成され、その上端側は第１の背面フラップ部２１の上端側に連結されている。即ち、第２の背面フラップ部２２の下端側に第１の背面フラップ部２１の各第１の固定ベルト２１ａをファスナ２１ｂによって固定することにより、背もたれ部３に各背面フラップ部２１，２２が固定されるようになっている。

前面フラップ部２３は人体の頭部を挿通可能な孔２３ａを有し、その一端側は第１の背面フラップ部２１の上端側と連続するように一体に形成されている。前面フラップ部２３は第２のエアバッグ１３を収納する収納カバー２３ｂによって覆われており、収納カバー２３ｂ内には折り畳まれた第２のエアバッグ１３と充気装置１３ａが収納されている。即ち、第２のエアバッグ１３が膨張すると、収納カバー２３ｂが開封されて図中一点鎖線で示すように第２のエアバッグ１３が前面フラップ部２３から膨出するようになっている。

各第１のベルト２４は、一端を前面フラップ部２３の他端に連結されるとともに、その他端を第２のベルト２５に連結され、それぞれ着脱用バックル２４ａ，２４ｂによって上下に分離可能になっている。

第２のベルト２５は両端を第１の背面フラップ部２１の下端に連結され、着脱用バックル２５ａ，２５ｂによって左右に分離可能になっている。

第３のベルト２６は両端を第２のベルト２５の幅方向両側に連結され、着脱用バックル２６ａ，２６ｂによって左右に分離可能になっている。

以上の構成においては、人体装着具２０の第１及び第２の背面フラップ部２２を第１及び第２の固定ベルト２１ａ，２１ｃによって車椅子１の背もたれ部３及び各把持部９に固定するとともに、第３のベルト２６を車椅子１の座部２の下方に通してバックル２６ａ，２６ｂを連結することにより、人体装着具２０が車椅子１に固定される。

次に、使用者Ａが車椅子１に座り、前面フラップ部２３の孔２３ａに頭部を挿通するとともに、各第１のベルト２４のバックル２４ａ，２４ｂをそれぞれ胸部前方で連結し、更に第２のベルト２５のバックル２５ａ，２５ｂを腰部前方で連結することにより、人体装着具２０が使用者Ａに装着される。

ここで、例えば屋外を走行中の車椅子１に正面から自動車等の車両が衝突した場合には、まず衝突検知器１１の検知部材１１ａに自動車が衝突し、検知部材１１ａに生ずる衝突時の圧力が感圧センサ１１ｂによって検出される。この検出圧力が所定圧力以上の場合は制御部１４によって第１及び第２のエアバッグ１２，１３の充気装置１２ｂ，１３ａがそれぞれ作動し、各エアバッグ１２，１３が瞬時に膨張する。これにより、第１のエアバッグ１２が車椅子１の使用者Ａの前方に膨出するとともに、第２のエアバッグ１３が使用者Ａの頭部の周囲と頸部の後方に膨出し、衝突時の使用者Ａへの衝撃が各エアバッグ１２，１３によって吸収される。

このように、本実施形態によれば、車椅子１に接近する物体との衝突を衝突検知器１１によって検知することにより、第１及び第２のエアバッグ１２，１３を膨張させるようにしたので、例えば車両等の物体が車椅子１に直接衝突した場合でも、各エアバッグ１２，１３によって使用者Ａへの衝撃を効果的に吸収することができ、車椅子１の使用者Ａを交通事故等から保護する場合に極めて有利である。

また、衝突検知器１１を、車椅子１の前方に設けられた検知部材１１ａと、物体との衝突により検知部材１１ａに加わる圧力を検出する感圧センサ１１ｂとから構成し、感圧センサ１１ｂによって検出された圧力が所定圧力以上のときに各エアバッグ１２，１３を膨張させるようにしたので、簡単な構成により確実に衝突を検知することができるとともに、検出圧力が所定圧力よりも小さいときは各エアバッグ１２，１３が膨張することがないので、例えば衝撃の少ない低速での衝突や歩行者との接触等、各エアバッグ１２，１３を膨張させる必要のない場合の誤動作を確実に防止することができる。

更に、衝突検知器１１を取付部材１１ｃによって容易に車椅子１に取付けることができるので、エアバッグ装置を備えていない車椅子に本発明のエアバッグ装置を搭載する場合に極めて有利である。

また、第１のエアバッグ１２を車椅子１の前方に膨出させるようにしたので、車椅子１の正面から衝突する物体と使用者Ａとの間に第１のエアバッグ１２を介在させることができ、物体から使用者Ａに直接加わる衝撃を効果的に吸収することができる。

更に、第２のエアバッグ１３を使用者Ａの頭部の周囲と頸部の後方に膨出させるようにしたので、車椅子１に衝突する物体と使用者Ａとの間は勿論のこと、車椅子１が横転した際の路面との間にも第２のエアバッグ１３を介在させることができ、物体との直接の衝突以外にも使用者Ａへの衝撃を効果的に吸収することができる。

この場合、第２のエアバッグ１３を使用者Ａの着用する人体装着具２０に設けたので、第２のエアバッグ１３を常に使用者Ａに対する所定の位置に膨出させることができ、第２のエアバッグ１３による衝撃吸収効果を十分に発揮することができる。

また、人体装着具２０を車椅子１の背もたれ部３及び座部２に固定可能に形成したので、人体装着具２０によって使用者Ａを車椅子１に確実に保持することができ、通常の使用時における使用者Ａの位置ずれも防止することができる。

更に、各第１のベルト２４のバックル２４ａ，２４ｂ及び第２のベルト２５のバックル２５ａ，２５ｂをそれぞれ着脱することにより、人体装着具２０を車椅子１に固定した状態で人体と着脱可能に形成したので、人体装着具２０を車椅子１に装着したまま使用者Ａが車椅子１に乗り降りすることができ、人体装着具２０の着脱作業を極めて容易に行うことができる。

尚、前記実施形態では、電動の車椅子１に本発明のエアバッグ装置を適用したものを示したが、本発明は人力で走行する車椅子にも用いることができる。

また、前記実施形態では、物体との衝突を感圧センサ１１ｂによって検知する衝突検知器１１を用いたものを示したが、他の衝突検知手段としては、例えば物体と衝突する検知部材をバネに抗して移動させて衝突検知用のスイッチを作動させるようにしたり、或いは物体との衝突により検知部材が破壊されると検知用の信号線が断線して衝突を検知するようにしてもよい。

更に、前記衝突検知器１１に加え、従来のように車椅子１の傾斜を検知するセンサを設け、車椅子１の転倒時にも各エアバッグ１２，１３を膨張させるようにすれば、車椅子１の使用者Ａを車両等との衝突事故のみならず、単独の転倒事故からも保護することができる。

図８及び図９は本発明の他の実施形態を示すもので、図８は本発明のエアバッグ装置を備えた電動車椅子の平面図、図９は制御系を示すブロック図である。尚、前記実施形態と同等の構成部分には同一の符号を付して示す。

本実施形態のエアバッグ装置１０は、前記実施形態の衝突検知器１１に代わる接近検知器１５と、接近検知器１５によって物体の接近を検知すると各エアバッグ１２，１３を膨張させる制御部１６とを備えている。

接近検知器１５は、車椅子１の前方に配置された検知部材１５ａと、検知部材１５ａに設けられた複数のミリ波レーダセンサ１５ｂとからなる。検知部材１５ａは車椅子１の幅方向に延びる板状の部材からなり、その両端側はやや後方に屈曲している。また、検知部材１５ａは幅方向二箇所を前後方向に延びる一対の取付部材１５ｃの前端に取付けられ、取付部材１５ｃの後端は車椅子１のフレーム１ａに固定されている。ミリ波レーダセンサ１５ｂは、前方の所定領域に向けてミリ波帯の電波を放射して物体からの反射波を受信することにより、物体との相対速度及び相対距離を検出する周知の機器からなり、検知部材１５ａの前面及び幅方向両側面に互いに間隔をおいて設けられている。

制御部１６はマイクロコンピュータによって構成され、各ミリ波レーダセンサ１５ｂ、第１のエアバッグ１２の充気装置１２ｂ及び第２のエアバッグ１３の充気装置１３ａに接続されている。制御部１６では、車椅子１に所定速度以上で接近する物体が何れかのミリ波レーダセンサ１５ｂによって検出された場合、その物体との検出距離が所定距離以下になると、各充気装置１２ｂ，１３ａを膨張させるようになっている。

このように、本実施形態によれば、車椅子１に所定速度以上で接近する物体との距離を接近検知器１５によって検出することにより、第１及び第２のエアバッグ１２，１３を膨張させるようにしたので、例えば車両等の物体が車椅子１に衝突する直前に各エアバッグ１２，１３を膨張させることができ、使用者Ａへの衝撃を効果的に吸収することができる。

尚、前記実施形態では、車椅子１に所定速度以上で接近する物体との距離をミリ波レーダセンサ１５ｂによって検出するようにしたものを示したが、レーザ光や超音波等を使用するセンサを用いるようにしてもよい。

また、前記実施形態では、ミリ波レーダセンサ１５ｂを検知部材１５ａに取付けたものを示したが、検知部材１５ａを設けずに車椅子１に直接取付けるようにしてもよい。

本発明の一実施形態を示す車椅子用エアバッグ装置を備えた電動車椅子の側面図 車椅子用エアバッグ装置の平面図 制御系を示すブロック図 人体用装着具の着用状態を示す正面図 人体用装着具の正面図 人体用装着具の背面図 人体用装着具の側面図 本発明の他の実施形態を示す車椅子用エアバッグ装置を備えた電動車椅子の側面図 制御系を示すブロック図

符号の説明

１…車椅子、１０…車椅子用エアバッグ装置、１１…衝突検知器、１１ａ…検知部材、１１ｂ…感圧センサ、１２…第１のエアバッグ、１３…第２のエアバッグ、１４…制御部、１５…接近検知器、１６…制御部、２０…人体装着具、Ａ…使用者。

Claims (5)

1. 車椅子（１）の前方下部に設けられ、車椅子（１）に着座した使用者（Ａ）の前方を覆うように上方に膨張可能な第１のエアバッグ（１２）と、
   使用者（Ａ）の頭部及び頸部を覆うように膨張可能な第２のエアバッグ（１３）と、
   第１及び第２のエアバッグ（１２，１３）を膨張させる充気装置（１２ｂ，１３ａ）と、
   車椅子（１）の少なくとも前方から車椅子（１）に接近する物体との衝突を検知する衝突検知手段（１１）と、
   衝突検知手段（１１）によって物体との衝突を検知すると充気装置（１２ｂ，１３ａ）によって第１及び第２のエアバッグ（１２，１３）を膨張させる制御手段（１４）と、
   車椅子（１）の使用者（Ａ）に着用され、使用者（Ａ）の両肩から胸部に亘って延びる前面フラップ部（２３）に第２のエアバッグ（１３）を収縮状態で収納してなる人体装着具（２０）とを備え、
   人体装着具（２０）を車椅子（１）の背もたれ部（３）にベルト（２１ａ，２１ｃ）で固定可能に形成し、
   第２のエアバッグ（１３）を人体装着具（２０）の前面フラップ部（２３）から膨出するように設けた
   ことを特徴とする車椅子用エアバッグ装置。
2. 前記衝突検知手段（１１）を、車椅子（１）の少なくとも前方に設けられた検知部材（１１ａ）と、物体との衝突により検知部材（１１ａ）に生ずる圧力を検出する感圧センサ（１１ｂ）とから構成し、
   前記制御手段（１４）を感圧センサ（１１ｂ）の検出圧力が所定圧力以上のときに充気装置（１２ｂ，１３ａ）を作動するように構成した
   ことを特徴とする請求項１記載の車椅子用エアバッグ装置。
3. 車椅子（１）の前方下部に設けられ、車椅子（１）に着座した使用者（Ａ）の前方を覆うように上方に膨張可能な第１のエアバッグ（１２）と、
   使用者（Ａ）の頭部及び頸部を覆うように膨張可能な第２のエアバッグ（１３）と、
   第１及び第２のエアバッグ（１２，１３）を膨張させる充気装置（１２ｂ，１３ａ）と、
   車椅子（１）の少なくとも前方から車椅子（１）に所定速度以上で接近する物体との距離を検出する接近検知手段（１５）と、
   接近検知手段（１５）によって検出される距離が所定距離以下になると充気装置（１２ｂ，１３ａ）によって第１及び第２のエアバッグ（１２，１３）を膨張させる制御手段（１４）と、
   車椅子（１）の使用者（Ａ）に着用され、使用者（Ａ）の両肩から胸部に亘って延びる前面フラップ部（２３）に第２のエアバッグ（１３）を収縮状態で収納してなる人体装着具（２０）とを備え、
   人体装着具（２０）を車椅子（１）の背もたれ部（３）にベルト（２１ａ，２１ｃ）で固定可能に形成し、
   第２のエアバッグ（１３）を人体装着具（２０）の前面フラップ部（２３）から膨出するように設けた
   ことを特徴とする車椅子用エアバッグ装置。
4. 前記接近検知手段（１５）を、ミリ波レーダセンサ（１５ｂ）によって前方の所定領域に向けてミリ波帯の電波を放射して物体からの反射波を受信することにより、物体との相対速度及び相対距離を検出するように構成した
   ことを特徴とする請求項３記載の車椅子用エアバッグ装置。
5. 前記人体装着具（２０）に人体に着脱可能なベルト（２４，２５）を設け、ベルト（２４，２５）の着脱により人体装着具（２０）を車椅子（１）の背もたれ部（３）に固定した状態で人体と着脱するように構成した
   ことを特徴とする請求項１、２、３または４記載の車椅子用エアバッグ装置。

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