CN204147195U - 方便轮椅上下机动车的全自动无障碍系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种方便轮椅上下机动车的全自动无障碍系统，包括车载端设备；车载端设备包括自动折叠板、左传动系统、右传动系统、定位部件、用于检测轮椅位置的传感器组、第1无线通信装置和控制器；自动折叠板包括固定板、活动板、连接件以及折叠驱动器；控制器通过控制折叠驱动器而控制连接件动作，进而使活动板相对于固定板进行展开动作或折叠动作；左传动系统和右传动系统对称设置于自动折叠板的两侧，可分别沿自动折叠板的两侧进行同步向上或向下运动，从而实现乘坐轮椅的残疾人士简单、轻松、无障碍、舒适的上下车；而且，还具有结构简单、成本低、占用空间小的优点。

Description

方便轮椅上下机动车的全自动无障碍系统

技术领域

本实用新型涉及一种无障碍装置，具体涉及一种方便轮椅上下机动车的全自动无障碍装置。

背景技术

无障碍出租汽车是专为残疾人定制改装的出租汽车，在我国已有多个城市开通行驶，有助于解决残疾人或老年人出行难的问题。

目前，针对于乘坐轮椅的群体，对普通出租汽车通过以下方式改装：在靠近车门的车体地板的外缘通过绞接轴连接一个引导板；该引导板可相对于车体地板进行折叠动作；其使用方法为：上车时，打开车门，手动将引导板展开到一定的角度，使引导板的自由端与地面接触，从而在车体与地面之间形成了坡道，然后，推动轮椅，使轮椅沿引导板进入到车内，再手动折叠引导板，使引导板收回到车体内，再关闭车门即可。下车时，进行反向操作。

上述结构存在的主要问题为：(1)需要手动展开或折叠引导板，加大了操作复杂度，也延长了操作时间；(2)由于引导板具有一定的坡度，因此，非常费力才能将轮椅车从地面推入到车内、或者从车内推送到地面。由此可见，现有适用于轮椅上下车的无障碍出租车，并未从根本上解决乘坐轮椅的残疾人士简单轻松无障碍上下车的问题。

实用新型内容

针对现有技术存在的缺陷，本实用新型提供一种方便轮椅上下机动车的全自动无障碍系统，可有效解决上述问题。

本实用新型采用的技术方案如下：

本实用新型提供一种方便轮椅上下机动车的全自动无障碍系统，包括车载端设备；所述车载端设备包括自动折叠板(1)、左传动系统(2)、右传动系统(3)、定位部件(4)、用于检测轮椅位置的传感器组、第1无线通信装置和控制器；

所述自动折叠板(1)包括固定板(1-1)、活动板(1-2)、连接件以及折叠驱动器(1-3)；其中，所述固定板(1-1)固定安装在车体内部，所述固定板(1-1)靠近车门的一侧通过所述连接件与所述活动板(1-2)连接；所述连接件通过所述折叠驱动器(1-3)与所述控制器连接，所述控制器通过控制所述折叠驱动器(1-3)而控制所述连接件动作，进而使所述活动板(1-2)相对于所述固定板(1-1)进行展开动作或折叠动作；

所述左传动系统(2)和所述右传动系统(3)对称设置于所述自动折叠板(1)的两侧，所述左传动系统(2)包括左传动件(2-1)和左驱动器(2-2)；所述右传动系统(3)包括右传动件(3-1)和右驱动器(3-2)；所述左传动件(2-1)通过所述左驱动器(2-2)与所述控制器连接，所述右传动件(3-1)通过所述右驱动器(3-2)与所述控制器连接；所述控制器通过控制所述左驱动器(2-2)和所述右驱动器(3-2)同步运动，进而控制所述左传动件(2-1)和所述右传动件(3-1)分别沿所述自动折叠板(1)的两侧进行同步向上或向下运动；

所述定位部件(4)包括左支撑件(4-1)、右支撑件(4-2)和定位件(4-3)；其中，所述左支撑件(4-1)的底部与所述左传动件(2-1)固定连接，所述右支撑件(4-2)的底部与所述右传动件(3-1)固定连接；所述定位件(4-3)设置于所述左支撑件(4-1)的顶部和所述右支撑件(4-2)的顶部之间；在所述左传动件(2-1)和所述右传动件(3-1)的带动作用下，所述定位部件(4)沿所述自动折叠板(1)进行向上或向下运动，进而带动被输运轮椅向上或向下运动；

所述控制器还分别与所述传感器组和所述第1无线通信装置连接。

优选的，所述左传动件(2-1)为左链条。

优选的，所述左传动系统(2)还包括左链条导轨；所述左链条导轨设置于所述自动折叠板(1)的左侧，所述左链条安装于所述左链条导轨中。

优选的，所述左链条为左环形链条；所述左链条导轨为环形链条导轨，包括首尾相接的第1链条导轨和第2链条导轨；

所述自动折叠板(1)左侧的板体为空腔结构；所述第1链条导轨固定设置于所述自动折叠板(1)左侧的上表面；所述第2链条导轨固定设置于所述自动折叠板(1)左侧的空腔中。

优选的，所述左链条为左环形链条；所述自动折叠板(1)左侧的板体为空腔结构，该空腔与固定设置于所述自动折叠板(1)左侧上表面的链条导轨形成所述左环形链条的运动通道。

优选的，所述定位件(4-3)可转动安装于所述左支撑件(4-1)和所述右支撑件(4-2)之间。

优选的，所述定位件(4-3)为横轴。

优选的，所述传感器组包括超声波测距传感器；所述超声波测距传感器安装于车体内部与需要输送轮椅而打开的车门相对的位置；

和/或

所述传感器组包括两组对射红外光电传感器组，分别记为第1组对射红外光电传感器组和第2组对射红外光电传感器组；

其中，所述第1组对射红外光电传感器组由2个对射红外光电传感器组成，对称安装于所述活动板(1-2)靠近地面一端的左右两侧，用于检测轮椅是否进入或离开所述活动板(1-2)；

所述第2组对射红外光电传感器组由2个对射红外光电传感器组成，对称安装于所述固定板(1-1)中部的左右两侧，用于检测轮椅是否完全进入或离开车体内部。

优选的，所述车载端设备还包括计价器；所述控制器与所述计价器连接；

所述方便轮椅上下机动车的全自动无障碍系统还包括用户端设备；所述用户端设备包括控制芯片、NFC读卡器和第2无线通信装置；所述控制芯片分别与所述NFC读卡器和所述第2无线通信装置连接；其中，所述第2无线通信装置用于与所述车载端设备的所述第1无线通信装置通信连接。

优选的，所述第1无线通信装置和所述第2无线通信装置均为DSRC短波通信装置。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型提供的方便轮椅上下机动车的全自动无障碍系统，充分发挥机械和电子控制的优势，使得无障碍公共交通工具真正做到无障碍，在使用时，不需要进行任何手动操作，使乘坐轮椅的残疾人士简单、轻松、无障碍、舒适的上下车；而且，还具有结构简单、成本低、占用空间小的优点。

附图说明

图1为本实用新型提供的方便轮椅上下机动车的全自动无障碍系统的机械结构示意图；

图2为本实用新型提供的方便轮椅上下机动车的全自动无障碍系统在使用前或使用结束状态下的机械结构示意图；

图3为本实用新型提供的方便轮椅上下机动车的全自动无障碍系统在使用过程中的机械结构示意图；

图4为本实用新型提供的方便轮椅上下机动车的全自动无障碍系统的原理示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型进行详细说明：

参考图1，为本实用新型提供的方便轮椅上下机动车的全自动无障碍系统的结构示意图，包括车载端设备；车载端设备包括自动折叠板1、左传动系统2、右传动系统3、定位部件4、用于检测轮椅位置的传感器组、第1无线通信装置和控制器。控制器分别与传感器组和第1无线通信装置连接。在控制器的控制下，可自动实现自动折叠板的折叠或展开动作，以及左右传动系统输送轮椅的过程。以下对各部件详细说明：

(一)自动折叠板

自动折叠板1包括固定板1-1、活动板1-2、连接件以及折叠驱动器1-3；其中，固定板1-1固定安装在车体内部，固定板1-1靠近车门的一侧通过连接件与活动板1-2连接；连接件通过折叠驱动器1-3与控制器连接，控制器通过控制折叠驱动器1-3而控制连接件动作，进而使活动板1-2相对于固定板1-1进行展开动作或折叠动作；

在图1中，连接件为一横轴，折叠驱动器为两台驱动电机，分别安装于横轴的两端。当活动板相对于固定板展开时，活动板的自由端支撑在地面上，因此，活动板形成了地面到车体的一个斜坡。另外，本实用新型中，当活动板相对于固定板展开时，可保证活动板到固定板的过渡位置为光滑过渡面，从而保证轮椅平稳的通过。

另外，对于固定板，可以通过对现有车体地板直接改造而得；也可以额外设置固定板，再将所设置的固定板铺设于现有车体地板之上；本实用新型对此并不限制。

(二)左右传动系统

左传动系统2和右传动系统3对称设置于自动折叠板1的两侧，左传动系统2包括左传动件2-1和左驱动器2-2；右传动系统3包括右传动件3-1和右驱动器3-2；左传动件2-1通过左驱动器2-2与控制器连接，右传动件3-1通过右驱动器3-2与控制器连接；控制器通过控制左驱动器2-2和右驱动器3-2同步运动，进而控制左传动件2-1和右传动件3-1分别沿自动折叠板1的两侧进行同步向上或向下运动。

由于左传动系统2和右传动系统3相对于自动折叠板的轴向中心线为对称结构，因此，为简化说明，下面仅以左传动系统为例进行介绍：

对于左传动系统，其左传动件2-1可以采用链条或传送带，实现原理完全相同。以链条为例，该链条为环形链条，参考图1，在自动折叠板左侧的上下两端分别设置第1链轮和第2链轮，环形链条装配于第1链轮和第2链轮之间，通过左驱动器的驱动，实现环形链条顺时针或逆时针运动。另外，为防止环形链条运动过程中跑偏，以及，为增加环形链条的承重能力，可在自动折叠板1的左侧设置链条导轨，使链条安装于链条导轨中。其中，所设置的链条导轨可以为与整个环形链条均匹配的环形链条导轨，也可以仅在自动折叠板左侧上表面设置部分长段的直线链条导轨，即，可采用以下两种方式：方式1，设置环形链条导轨，包括首尾相接的第1链条导轨和第2链条导轨；其中，自动折叠板1左侧的板体为空腔结构；第1链条导轨固定设置于自动折叠板1左侧的上表面；第2链条导轨固定设置于自动折叠板1左侧的空腔中。方式2，仅在自动折叠板1左侧上表面设置直线链条导轨，自动折叠板1左侧的板体为空腔结构，该空腔与所设置的直线链条导轨形成环形链条的运动通道。由此可以看出，无论是否设置环形链条导轨，自动折叠板1左侧均需要设置为空腔结构，从而形成链条通过的通道，该种设计方式可以有效的节省整个折叠板的厚度、重量和所占用的体积，还具有制造工艺简单的优点。

(三)定位部件

定位部件4包括左支撑件4-1、右支撑件4-2和定位件4-3；其中，左支撑件4-1的底部与左传动件2-1固定连接，右支撑件4-2的底部与右传动件3-1固定连接；定位件4-3设置于左支撑件4-1的顶部和右支撑件4-2的顶部之间；在左传动件2-1和右传动件3-1的带动作用下，定位部件4沿自动折叠板1进行向上或向下运动，进而带动被输运轮椅向上或向下运动。

其中，定位件4-3可采用横轴，可转动安装于左支撑件4-1和右支撑件4-2之间。采用可转动的横轴，优点为：当轮椅在左右链条的力的作用下沿倾斜的活动板向上运动时，轮椅的大轮会转动，由于横杆与轮椅紧密接触，因此，横杆也会随之转动，可减少轮椅运动阻力。

另外，参考图2，当需要将轮椅输送到车内时，左右链轮需要同步顺时针转动，进而带动定位件带动到最低点，当定位件运动到最低点时，由于定位件的两端与左右链条固定，左右链条会给定位件一定的推力，另外，又由于活动板具有一定的倾斜度，因此，定位件会在重力和左右链条推力的双重作用下发生倾倒，使定位件倒向活动板，最终使定位件完全倒在活动板上，使定位件4-3与活动板上表面紧密接触。另外，由于当活动板的自由端与地面接触时，在地面与活动板之间会产生一个梯形台阶，这个梯形台阶的存在，会使通过的轮椅发生震动，而本实用新型中，通过对左右支撑件长度的设计，可保证定位件正好落入这个梯形台阶之中，并且，定位件表面具有一定的弧度，从而保证了地面到活动板之间的光滑过度，使通过的轮椅不会发生震动，提高了轮椅乘坐人员的舒适度。

(四)传感器组

通过安装各类类型的传感器组，能够进一步提高全自动无障碍系统的全自动化控制，方便驾驶人员和乘客。本实用新型对所安装的具体的传感器类型并不限制，以下仅列举两种：

(1)超声波测距传感器：超声波测距传感器安装于车体内部与需要输送轮椅而打开的车门相对的位置；通常情况下，需要输送轮椅而打开的车门为右车门，因此，超声波测距传感器可安装于左车门内表面。在输送轮椅时，通过超声波测距传感器，当检测到轮椅已完全离开自动折叠板或检测到轮椅已完全进入到车体内部时，控制器可自动控制自动折叠板执行折叠动作。

(2)对射红外光电传感器组

可设置两组对射红外光电传感器组，参考图1，分别记为第1组对射红外光电传感器组和第2组对射红外光电传感器组；第1组对射红外光电传感器组为图1中5-1；第2组对射红外光电传感器组为图1中5-2；

其中，所述第1组对射红外光电传感器组由2个对射红外光电传感器组成，对称安装于活动板1-2靠近地面一端的左右两侧，用于检测轮椅是否进入或离开活动板1-2，从而使控制器执行相应的控制过程。

第2组对射红外光电传感器组由2个对射红外光电传感器组成，对称安装于固定板1-1中部的左右两侧，用于检测轮椅是否完全进入或离开车体内部，从而使控制器执行相应的控制过程。

参考图3，介绍本实用新型提供的方便轮椅上下机动车的全自动无障碍系统的工作过程：

(一)由地面向车体内部输送轮椅过程

(1)在车门打开后，控制器控制折叠驱动器动作，进而使自动折叠板的活动板向外运动，最终使活动板的自由端与地面接触，在地面与车体之间形成了一定的坡度。

(2)控制器控制左传动系统2和右传动系统3同步运动，使左右传动件向下运动，进而带动定位部件4运动到最低点，使定位件4-3落入地面到活动板之间形成的梯形台阶中；

(3)由于轮椅轮径相对很大，通过轻易转动后轮，使其后轮沿活动板滚动至定位件上方；然后，控制器控制左右传动件同步向上运动，进而带动定位件4-3逐渐离开活动板，直至与活动板垂直；此时，垂直状态的定位件正好卡在轮椅后轮的下方；进一步的，在左右传动件的带动作用下，定位件逐渐向上运动，进而推动与其直接接触的轮椅向上运动，直至将轮椅推送入车体内部。

(4)在轮椅进入车体内部后，控制器控制折叠驱动器动作，进而使自动折叠板的活动板向车内运动而收入到车体内部。然后，关闭车门即可。

可见，通过定位件的推力作用，可轻松无障碍的将轮椅推入车体；并且，整个过程还具有轮椅震动小、轮椅乘坐者舒适度高的优点。

(二)由车体内部向地面输送轮椅过程

由车体内部向地面输送轮椅的过程，是由地面向车体内部输送轮椅过程的相反过程，本实用新型不再详述，仅需要强调的一点为，在向地面输送轮椅时，由于活动板具有一定的倾斜度，所以，此时的定位件不再向轮椅施加推力作用，相反，左右传动件的运动方向与轮椅运动方向相反，从而使定位件向轮椅施加反向阻力，保证轮椅缓慢平稳的到达地面。

另外，发明人还对本实用新型提供的上述方便轮椅上下机动车的全自动无障碍系统进行进一步功能完善，即：参考图4，车载端设备还包括计价器；控制器与计价器连接；控制器可采用MCU芯片。

还包括用户端设备；所述用户端设备包括控制芯片、NFC读卡器和第2无线通信装置；所述控制芯片可采用MCU芯片，分别与所述NFC读卡器和所述第2无线通信装置连接；其中，所述第2无线通信装置用于与所述车载端设备的所述第1无线通信装置通信连接。所述第1无线通信装置和所述第2无线通信装置可以均为DSRC(Dedicated Short Range Communications，专用短程通信技术)短波通信装置，其结构为：混频器的第一输入端通过载波生成器与本地振荡器连接，混频器的第二输入端与MCU连接；混频器的输出端依次经过滤波器和双工器后，连接到天线，此实现向外发射信号的过程；另外，天线的输出端依次经过双工器、包络检波器、信号放大器和比较器后，连接到MCU的输入端，由此实现接收信号的过程。

用户端设备与车载端设备的配合工作过程为：

DSRC信号覆盖范围大约为10米，通过用户端设备的DSRC短波通信装置，可检测是否存在出租车进入距离自己10米的范围内；如果检测到存在，则用户作好上车的准备工作；然后，通过上面介绍的由地面向车体内部输送轮椅过程，将乘坐轮椅的用户方便快捷的推入到车体内部；

当到达目的地后，车载端设备通过计价器显示交易金额，然后，司机翻下计价器，此时，计价器将交易数据加密后通过DSRC发送到用户端设备；用户端设备的控制芯片通过DSRC接收到交易数据后，使NFC读卡器从公交卡上扣掉相应的交易金额；然后，用户端设备将交易完成的消息发回到车载端设备，在车载端设备保存交易记录，包括交易金额以及单号等等信息；由此完成刷公交卡实现交易的过程。后续过程，司机依据交易记录从银行或出租车公司得到相应的钱。通过上述过程，方便残疾人士进行交易。

然后，通过上面介绍的由车体内部向地面输送轮椅过程，将乘坐轮椅的用户方便快捷的输送到地面。

综上所述，本实用新型提供的方便轮椅上下机动车的全自动无障碍系统，充分发挥机械和电子控制的优势，使得无障碍公共交通工具真正做到无障碍，在使用时，不需要进行任何手动操作，使乘坐轮椅的残疾人士简单、轻松、无障碍、舒适的上下车；而且，还具有结构简单、成本低、占用空间小的优点。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种方便轮椅上下机动车的全自动无障碍系统，其特征在于，包括车载端设备；所述车载端设备包括自动折叠板(1)、左传动系统(2)、右传动系统(3)、定位部件(4)、用于检测轮椅位置的传感器组、第1无线通信装置和控制器；

所述自动折叠板(1)包括固定板(1-1)、活动板(1-2)、连接件以及折叠驱动器(1-3)；其中，所述固定板(1-1)固定安装在车体内部，所述固定板(1-1)靠近车门的一侧通过所述连接件与所述活动板(1-2)连接；所述连接件通过所述折叠驱动器(1-3)与所述控制器连接，所述控制器通过控制所述折叠驱动器(1-3)而控制所述连接件动作，进而使所述活动板(1-2)相对于所述固定板(1-1)进行展开动作或折叠动作；

所述左传动系统(2)和所述右传动系统(3)对称设置于所述自动折叠板(1)的两侧，所述左传动系统(2)包括左传动件(2-1)和左驱动器(2-2)；所述右传动系统(3)包括右传动件(3-1)和右驱动器(3-2)；所述左传动件(2-1)通过所述左驱动器(2-2)与所述控制器连接，所述右传动件(3-1)通过所述右驱动器(3-2)与所述控制器连接；所述控制器通过控制所述左驱动器(2-2)和所述右驱动器(3-2)同步运动，进而控制所述左传动件(2-1)和所述右传动件(3-1)分别沿所述自动折叠板(1)的两侧进行同步向上或向下运动；

所述定位部件(4)包括左支撑件(4-1)、右支撑件(4-2)和定位件(4-3)；其中，所述左支撑件(4-1)的底部与所述左传动件(2-1)固定连接，所述右支撑件(4-2)的底部与所述右传动件(3-1)固定连接；所述定位件(4-3)设置于所述左支撑件(4-1)的顶部和所述右支撑件(4-2)的顶部之间；在所述左传动件(2-1)和所述右传动件(3-1)的带动作用下，所述定位部件(4)沿所述自动折叠板(1)进行向上或向下运动，进而带动被输运轮椅向上或向下运动；

所述控制器还分别与所述传感器组和所述第1无线通信装置连接。

2.根据权利要求1所述的方便轮椅上下机动车的全自动无障碍系统，其特征在于，所述左传动件(2-1)为左链条。

3.根据权利要求2所述的方便轮椅上下机动车的全自动无障碍系统，其特征在于，所述左传动系统(2)还包括左链条导轨；所述左链条导轨设置于所述自动折叠板(1)的左侧，所述左链条安装于所述左链条导轨中。

4.根据权利要求3所述的方便轮椅上下机动车的全自动无障碍系统，其特征在于，所述左链条为左环形链条；所述左链条导轨为环形链条导轨，包括首尾相接的第1链条导轨和第2链条导轨；

所述自动折叠板(1)左侧的板体为空腔结构；所述第1链条导轨固定设置于所述自动折叠板(1)左侧的上表面；所述第2链条导轨固定设置于所述自动折叠板(1)左侧的空腔中。

5.根据权利要求4所述的方便轮椅上下机动车的全自动无障碍系统，其特征在于，所述左链条为左环形链条；所述自动折叠板(1)左侧的板体为空腔结构，该空腔与固定设置于所述自动折叠板(1)左侧上表面的链条导轨形成所述左环形链条的运动通道。

6.根据权利要求4所述的方便轮椅上下机动车的全自动无障碍系统，其特征在于，所述定位件(4-3)可转动安装于所述左支撑件(4-1)和所述右支撑件(4-2)之间。

7.根据权利要求6所述的方便轮椅上下机动车的全自动无障碍系统，其特征在于，所述定位件(4-3)为横轴。

8.根据权利要求1所述的方便轮椅上下机动车的全自动无障碍系统，其特征在于，所述传感器组包括超声波测距传感器；所述超声波测距传感器安装于车体内部与需要输送轮椅而打开的车门相对的位置；

和/或

所述传感器组包括两组对射红外光电传感器组，分别记为第1组对射红外光电传感器组和第2组对射红外光电传感器组；

其中，所述第1组对射红外光电传感器组由2个对射红外光电传感器组成，对称安装于所述活动板(1-2)靠近地面一端的左右两侧，用于检测轮椅是否进入或离开所述活动板(1-2)；

所述第2组对射红外光电传感器组由2个对射红外光电传感器组成，对称安装于所述固定板(1-1)中部的左右两侧，用于检测轮椅是否完全进入或离开车体内部。

9.根据权利要求1所述的方便轮椅上下机动车的全自动无障碍系统，其特征在于，所述车载端设备还包括计价器；所述控制器与所述计价器连接；

所述方便轮椅上下机动车的全自动无障碍系统还包括用户端设备；所述用户端设备包括控制芯片、NFC读卡器和第2无线通信装置；所述控制芯片分别与所述NFC读卡器和所述第2无线通信装置连接；其中，所述第2无线通信装置用于与所述车载端设备的所述第1无线通信装置通信连接。

10.根据权利要求9所述的方便轮椅上下机动车的全自动无障碍系统，其特征在于，所述第1无线通信装置和所述第2无线通信装置均为DSRC短波通信装置。