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Die Erfindung betrifft eine höhenverstellbare Plattform zur Aufnahme einer Last sowie ein Fahrzeug mit einer solchen Plattform.
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Um körperlich behinderten Menschen die Mobilität zu erleichtern sind Vorrichtungen bekannt, die den Einstieg in Personenkraftwagen, Busse oder Züge entsprechend anpassen oder vereinfachen.
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Beispielsweise kann Rollstuhlfahrern der Zugang zum Fahrzeug über eine Rampe ermöglicht werden, die mit dem Fahrzeug mitgeführt und im Bedarfsfall ausgefahren oder ausgeklappt wird, so dass der Rollstuhl in den Fahrzeuginnenraum gerollt werden kann.
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Um derartige Vorrichtungen in ein Fahrzeug zu integrieren, muss die bestehende Fahrzeugarchitektur meist aufwändig angepasst werden. Die Vorrichtung selbst, insbesondere im Verwendungsfall, benötigt außerdem zusätzlichen Raum um das Fahrzeug.
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Da in der Zukunft der Personenbeförderung voraussichtlich hauptsächlich autonom fahrende Fahrzeuge eingesetzt werden, stellt sich die Frage, wie körperlich beeinträchtigte Menschen sicher in diese Fahrzeuge aufgenommen werden können bzw. wie sie diese sicher wieder verlassen können. Dabei ergibt sich eine zusätzliche Schwierigkeit dadurch, dass bei autonomen Fahrzeugen kein Fahrer vorhanden ist, der Hilfestellung leisten kann.
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung anzugeben, die kostengünstig eine sichere Aufnahme eines körperlich beeinträchtigten Menschen in ein Fahrzeug ermöglicht.
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Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Der Wortlaut der An-sprüche wird durch ausdrückliche Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung entspricht die erfindungsgemäße Vorrichtung einer höhenverstellbaren Plattform zur Aufnahme einer Last, insbesondere eines Rollstuhls, aufweisend eine Lastfläche sowie ein oder mehrere Seitenflächen und zumindest eine seitlich von der Plattform abstehende und an dieser drehbar gelagerte Hebevorrichtung, wobei die Hebevorrichtung ein Befestigungselement zur Befestigung an einem Teil eines Fahrzeugs, insbesondere eines Fahrzeugbodens, sowie einen elektrischen Motor und ein Hebelelement aufweist, wobei das Hebelelement so angeordnet und ausgebildet ist, dass die Plattform durch Drehung des Hebelelements mittels des elektrischen Motors höhenverstellbar ist.
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Somit lässt sich die höhenverstellbare Plattform auf Straßen- bzw. Gehwegniveau absenken, ohne dass ein großer Raum benötigt wird, wie es beispielsweise bei herkömmlichen ausfahrbaren oder ausklappbaren Rampen der Fall ist. Mittels einer entsprechenden elektrischen Bedieneinrichtung kann die Plattform vollständig und ohne Hilfe durch eine behinderte Person bedient werden.
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Bevorzugt ist die Plattform im Wesentlichen rechteckig und an jeder Ecke ist eine Hebevorrichtung angeordnet, wobei jede der Hebevorrichtungen je ein Befestigungselement zur Befestigung an einem Teil eines Fahrzeugs, insbesondere an einem Fahrzeugboden, sowie je einen elektrischen Motor und je ein Hebelelement aufweist, wobei das jeweilige Hebelelement so angeordnet und ausgebildet ist, dass die Plattform durch Drehung des Hebelelements mittels des jeweiligen elektrischen Motors höhenverstellbar ist. Dazu ist es zweckmäßig, dass die Hebelelemente der vier Hebevorrichtungen stets die gleiche Winkelstellung aufweisen. Bei den elektrischen Motoren handelt es sich bevorzugt um 12-Volt-Gleichstrommotoren.
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Es ist bevorzugt, dass die Lastfläche der Plattform im Wesentlichen vier Ecken oder abgerundete Ecken aufweist, wobei jede der Ecken eine Hebevorrichtung und / oder ein Lagerelement zur drehbaren Lagerung an der Fahrzeugkarosserie aufweist. Besonders bevorzugt ist die Lastfläche der Plattform rechteckig und groß genug, um einen Rollstuhl aufzunehmen. Die Eckpunkte der Plattform bieten sich aus statischer Sicht am ehesten an, um die Last von der Plattform über Hebevorrichtungen und / oder Lagerelemente in eine Fahrzeugstruktur weiterzuleiten, in die die Plattform eingebaut ist.
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Bevorzugt ist das Hebelelement auf einer Seite fest mit der Welle des elektrischen Motors verbunden und an oder in dem Befestigungselement drehbar gelagert, wobei die gegenüberliegende Seite drehbar an oder in der Plattform gelagert ist. Somit bewirkt eine Drehung des Hebelelements eine Veränderung der Höhe der Plattform gegenüber dem Befestigungselement bzw. dem Teil an dem es befestigt ist.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform gibt es wenigstens einen, insbesondere an einer Ecke angeordneten, in die Plattform integrierten oder an ihr befestigten Sensor, insbesondere in Form eines Dehnungsmessstreifens, zur Bestimmung der Last auf der Plattform. Bei einem Dehnungsmessstreifen wird beispielsweise ein elektrischer Widerstand durch eine Verformung verändert, was einen Rückschluss auf die wirkende Kraft zulässt.
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Es ist bevorzugt, dass die Plattform an jeder Ecke einen Sensor, insbesondere insgesamt vier Sensoren, zur Bestimmung der Last aufweist. Somit ist zu erwarten, dass die Last sich stets zwischen den Sensoren befindet und die zugehörige Kraft zuverlässig erfasst werden kann.
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Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist wenigstens ein Näherungssensor in die Unterseite der Plattform, auf der gegenüberliegenden Seite der Lastfläche integriert oder an ihr befestigt, insbesondere in Form eines Ultraschallsensors, zur Erkennung von Objekten unterhalb der Plattform. Somit lässt sich verhindern, dass die Plattform unerwünscht auf ein Objekt am Boden herabgelassen wird und es zu Schäden kommt.
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Es ist zweckmäßig, dass die Näherungssensoren über die Plattform gleichmäßig verteilt sind und die Plattform insbesondere insgesamt acht Näherungssensoren zur Erkennung von Objekten unterhalb der Plattform aufweist.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist ein Fahrzeug Räder und einen Fahrzeugboden zur Aufnahme von zumindest einer zu transportierenden Person sowie die höhenverstellbare Plattform auf, wobei die Plattform im Innenraum des Fahrzeugs in den Fahrzeugboden integriert oder mit diesem eine plane Fläche bildend verbunden ist, wobei der Fahrzeugboden eine entsprechende Ausnehmung aufweist, die der Größe der Plattform entspricht und in die die Plattform eingelassen ist. Da die Plattform im Innenraum des Fahrzeugs verbaut ist und zumindest im Wesentlichen auch im Innenraum des Fahrzeugs absenkbar ist, wird kein zusätzlicher Raum um das Fahrzeug herum beansprucht, um eine Last auf die Plattform aufzunehmen.
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Vorzugsweise weist das Fahrzeug eine Fahrzeugbatterie für den Antriebsmotor auf, die im Dach des Fahrzeugs integriert ist. Im Fahrzeugboden befindet sich entsprechend vorzugsweise keine Fahrzeugbatterie, so dass eine Integration der höhenverstellbaren Plattform unkompliziert ist.
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Es ist bevorzugt, dass das Hebelelement der höhenverstellbaren Plattform so bemessen ist, dass die Plattform ausgehend von der Höhe des Fahrzeugbodens mit der Unterseite der Plattform zumindest bis auf die Höhe der Aufstandsfläche der Räder, insbesondere bis auf den Untergrund unter dem Fahrzeug, absenkbar ist. Zweckmäßigerweise hat das Hebelelement eine Länge von 50 - 200 Millimetern, besonders bevorzugt von 75 - 150 Millimetern.
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Es ist bevorzugt, dass der Fahrzeugboden an den Seiten der Ausnehmung wenigstens einen Hohlraum zur Aufnahme des über die Plattform überstehenden Teils der wenigstens einen Hebevorrichtung aufweist. Der Hohlraum nimmt vorzugsweise den zumindest den elektrischen Motor und gegebenenfalls zusätzlich ein Getriebe auf, das für eine Herabsetzung der Drehzahl der Motorwelle sorgt.
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Es ist bevorzugt, dass der Fahrzeugboden und / oder die Plattform einen Einklemmschutz aufweist. Somit wird verhindert, dass Gegenstände oder Personen zwischen dem Fahrzeugboden und der Plattform eingeklemmt werden, wenn sich die Plattform dem Fahrzeugboden annähert.
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Es ist bevorzugt, dass der Einklemmschutz eine Vorrichtung zur optoelektronischen Erfassung von Objekten umfasst, insbesondere in Form einer oder mehrerer Lichtschranken. Eine solche Lichtschranke umfasst zweckmäßigerweise eine Lichtstrahlenquelle, beispielsweise eine Laserdiode, eine Leuchtdiode oder eine Infrarot-Leuchtdiode und einen Sensor für diese Strahlung, beispielsweise eine Photodiode, einen Phototransistor oder einen Fotowiderstand.
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Alternativ oder zusätzlich umfasst der Einklemmschutz vorzugsweise eine Vorrichtung zur Drehmomentbegrenzung des von dem elektrischen Motor auf das Hebelelement eingebrachten Drehmoments, insbesondere in Form einer Rutsch- oder Reibkupplung oder eine Vorrichtung, die dazu ausgebildet ist, den Motorstrom und daraus die Last zu erfassen. Somit kann bei einem überschrittenen Schwellwert der Last bzw. des Drehmoments die Plattform angehalten oder zurück in eine herabgefahrene Position bewegt werden, um ein eingeklemmtes Objekt freizugeben.
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Alternativ oder zusätzlich kann ein Vergleich des aufzubringenden Hebemomentes und dem daraus resultierenden Motorstrom als Drehmomentbegrenzung und damit als Einklemmschutz verwendet werden.
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Es ist bevorzugt, dass das Fahrzeug eine Einstiegstür aufweist, wobei die Ausnehmung des Fahrzeugbodens mit der Plattform im Innenraum des Fahrzeugs unmittelbar an die Einstiegstür angrenzend angeordnet ist. Bevorzugt bildet dabei eine Kante der Plattform die Außenkante des Fahrzeugbodens in dem Bereich der Einstiegstür, so dass die Plattform auf Ebene des Fahrzeugbodens den Einstieg für körperlich unbeeinträchtigte und auf abgesenkter Ebene den Einstieg für körperlich beeinträchtigte Personen in das Fahrzeug ermöglicht.
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Es ist bevorzugt, dass das Fahrzeug dazu ausgebildet ist, autonom zu fahren und insbesondere keine Steuervorrichtung für einen Fahrer aufweist. Bei einem solchen Fahrzeug ist die höhenverstellbare Plattform besonders vorteilhaft, da sie auch ohne Hilfe eines Fahrzeugführers allen Personen den Zugang zum Fahrzeug ermöglicht.
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Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile der Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit den nachfolgend erläuterten Zeichnungen. Dabei zeigen in stark schematischer Darstellung die
- 1 ein autonomes Fahrzeug mit einer erfindungsgemäßen höhenverstellbaren Plattform,
- 2 eine erfindungsgemäße höhenverstellbare Plattform aus zwei verschiedenen Perspektiven,
- 3 eine erfindungsgemäße höhenverstellbare Plattform mit Einzelteilen der Hebevorrichtung,
- 4 eine erfindungsgemäße höhenverstellbare Plattform mit Sensoren.
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Es sei darauf hingewiesen, dass Ausgestaltungen, Merkmale und Varianten der Erfindung, welche in verschiedenen Ausführungen oder Ausführungsbeispielen beschriebenen bzw. in den Figuren gezeigt sind, beliebig untereinander kombinierbar sind.
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Es wird auf 1 Bezug genommen, die ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Fahrzeuges 1 zeigt. Ein solches autonomes Fahrzeug 1 ist insbesondere in einer städtischen Umgebung vorteilhaft, in der zunehmender Individualverkehr in der Vergangenheit häufig zu einer Überlastung des Verkehrssystems führte. Als Teil einer großen Fahrzeugflotte lässt es sich komfortabel beispielsweise mittels einer App zu einem bestimmten Ort rufen. Das Wunschziel kann beispielsweise ebenfalls mittels der App eingegeben und anschließend fahrerlos, sicher und komfortabel erreicht werden.
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Dazu nutzt das Fahrzeug 1 vorzugsweise einen Elektromotor als Antrieb und kommt ganz ohne Fahrer, Lenkrad und Bremspedal aus, da das Fahrzeug 1 in der Lage ist, über Sensoren sein Umfeld wahrzunehmen, Verkehrssituationen zu interpretieren und entsprechend zu handeln. Der Innenraum des Fahrzeugs 1 ist so ausgebildet, dass Fahrgäste sowohl auf Sitzen, als auch stehend mitfahren können. Die Deckenhöhe und die Einstiegstür sind entsprechend hoch genug, um aufrecht einsteigen zu können. Für körperlich beeinträchtigte Personen kann die aufgrund der notwendigen Bodenfreiheit des Fahrzeugs 1 unabdingbare Stufe beim Einstieg jedoch zum Problem werden. Da bei einem autonomen Fahrzeug 1 nicht, wie beispielsweise bei einem herkömmlichen Omnibus, ein Fahrer beim Einstieg behilflich sein kann, ist das Fahrzeug 1 mit einer höhenverstellbaren Plattform 4 ausgestattet, die bis auf den Untergrund 2 unter dem Fahrzeug 1 abgesenkt und alleine von der körperlich beeinträchtigten Person selbstständig bedient werden kann. Zusätzlich kann sich das Fahrzeug über eine Luftfederung, wenn nötig, an die Infrastruktur anpassen, d.h. ein Absenken des Fahrzeuges mit der höhenverstellbaren Plattform kombinieren. Es kann ein Betätigungsknopf an der Außenwand des Fahrzeugs 1 vorgesehen sein, der mit der elektronischen Steuervorrichtung der Plattform 4 elektrisch verbunden ist. Alternativ oder zusätzlich könnte auch die bereits erwähnte App eine Funktion aufweisen, die bewirkt, dass sich die höhenverstellbare Plattform 4 absenkt, sobald das Fahrzeug 1 den Ort erreicht hat, zu dem es bestellt wurde.
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Eine höhenverstellbare Plattform 4 ist ohne Fahrzeug 1 in 2 dargestellt. Sie weist eine rechteckige Lastfläche auf, die zumindest einen Rollstuhl mitsamt Person, idealerweise aber etwa 500 kg, tragen kann. An den Ecken ist jeweils ein Hebelelement 33, bzw. ein mit dem Hebelelement 33 drehbar verbundener Stift, drehbar in der Plattform 4 gelagert. Das Hebelelement 33 ist dabei so bemessen, dass die Plattform 4 bei einer Drehung des Hebelelements 33 von 180° oder weniger, um den Höhenunterschied zwischen Fahrzeugboden und dem Grund unter dem Fahrzeug 1 bewegt werden kann. Das notwendige Drehmoment wird durch jeweils einen entsprechend ansteuerbaren Elektromotor 31 bereitgestellt. Die Befestigung am Fahrzeug 1, beispielsweise am umgebenden Fahrzeugboden wird durch ein Befestigungselement 32 erreicht.
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Das Befestigungselement 32, der elektrische Motor 31 und das Hebelelement 33 bilden somit eine Hebevorrichtung 3, die in 3 nach einem Ausführungsbeispiel detaillierter dargestellt ist. Der Motor 31 ist dabei über einen Flansch mit dem Mechanismus verbunden und treibt eine Welle an, die in einer Bohrung des Befestigungselements 32 gelagert ist. Auf der gegenüberliegenden Seite des Befestigungselements 32 ist das Hebelelement 33 auf einer Seite fest mit der Welle und auf der anderen Seite drehbar mit der Plattform 4 verbunden.
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In 4 ist in einem weiteren Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt, wie die höhenverstellbare Plattform 4 mit Sensoren (41, 42, 43) ausgestattet ist.
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Dabei wird mittels Lichtschranken ein Einklemmschutz 41 bereitgestellt, der ein Einklemmen von Körperteilen zwischen der Plattform 4 und dem Fahrzeugboden verhindert, indem bei einer Unterbrechung der Lichtschranke die Höhenverstellung angehalten wird. An den Ecken der Plattform 4 sind Lastsensoren 42 in die Plattform 4 integriert bzw. an ihr befestigt. Sie sind als Dehnungsmessstreifen ausgebildet und zeigen über ihre Verformung den Lastzustand der Plattform 4 an. An der Unterseite der Plattform 4 befinden sich gleichmäßig angeordnete Näherungs- bzw. Ultraschallsensoren 43, mit denen ein Objekt unter der Rampe erkennbar ist. Ist dies der Fall kann aus Sicherheitsgründen die Höhenverstellung angehalten werden. Außerdem lässt sich so der Abstand der Plattform 4 zum Einstiegsniveau ermitteln und damit festlegen, wie weit die Hebevorrichtung 3 angesteuert bzw. um welchen Winkel das Hebelelement 33 geschwenkt werden muss. Dies kann in Situationen sinnvoll sein, in denen die Plattform 4 beispielsweise auf Höhe eines Bordsteins herabgelassen werden soll, der oberhalb der Auflagefläche der Räder liegt.
