DE102019210671A1 - Lifting device and method for lifting a wheelchair into an interior of a motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Hebevorrichtung (1) zum Heben eines Rollstuhls (20) in einen Innenraum (51) eines Kraftfahrzeugs (50), umfassend eine senkrechte Hubeinrichtung (2) zur Anordnung an einer Fahrzeugtür (52) des Kraftfahrzeugs (50), mindestens eine seitlich ausfahrbare Koppeleinrichtung (3), die mit der senkrechten Hubeinrichtung (2) mechanisch verbunden ist, wobei die mindestens eine seitlich ausfahrbare Koppeleinrichtung (2) mindestens eine Koppelschnittstelle (7) aufweist, die derart ausgebildet ist, dass diese mit einer an dem Rollstuhl (20) angeordneten komplementären Koppelschnittstelle (21) auf lösbare Weise mechanisch verbunden werden kann, mindestens eine Aktorik (5) zum Antreiben der senkrechten Hubeinrichtung (2), und eine Steuereinrichtung (6) zum Steuern der mindestens einen Aktorik (5), wobei die Steuereinrichtung (6) dazu eingerichtet ist, die mindestens eine Aktorik (5) derart anzusteuern, dass der Rollstuhl (20) in den Innenraum (51) gehoben wird. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Heben eines Rollstuhls (20) in einen Innenraum (51) eines Kraftfahrzeugs (50). The invention relates to a lifting device (1) for lifting a wheelchair (20) into an interior (51) of a motor vehicle (50), comprising a vertical lifting device (2) for arrangement on a vehicle door (52) of the motor vehicle (50), at least one Laterally extendable coupling device (3) which is mechanically connected to the vertical lifting device (2), wherein the at least one laterally extendable coupling device (2) has at least one coupling interface (7) which is designed such that it can be connected to a wheelchair ( 20) arranged complementary coupling interface (21) can be mechanically connected in a detachable manner, at least one actuator (5) for driving the vertical lifting device (2), and a control device (6) for controlling the at least one actuator (5), the control device (6) is set up to control the at least one actuator (5) in such a way that the wheelchair (20) is lifted into the interior (51). The invention also relates to a method for lifting a wheelchair (20) into an interior (51) of a motor vehicle (50).
Description
Die Erfindung betrifft eine Hebevorrichtung und ein Verfahren zum Heben eines Rollstuhls in einen Innenraum eines Kraftfahrzeugs.The invention relates to a lifting device and a method for lifting a wheelchair into an interior of a motor vehicle.
Es sind Vorrichtungen bekannt, mit denen ein Rollstuhl in einen Innenraum eines Kraftfahrzeugs befördert werden kann. Beispielhaft genannt seien Rampen oder Hebebühnen. Hebebühnen für Busse sind beispielsweise aus der
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Hebevorrichtung und ein Verfahren zum Heben eines Rollstuhls in einen Innenraum eines Kraftfahrzeugs zu schaffen, mit denen ein vollautomatisiertes Heben des Rollstuhls in den Innenraum des Kraftfahrzeugs möglich ist.The invention is based on the object of creating a lifting device and a method for lifting a wheelchair into an interior of a motor vehicle, with which a fully automated lifting of the wheelchair into the interior of the motor vehicle is possible.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Hebevorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.The object is achieved according to the invention by a lifting device with the features of
Insbesondere wird eine Hebevorrichtung zum Heben eines Rollstuhls in einen Innenraum eines Kraftfahrzeugs geschaffen, umfassend eine senkrechte Hubeinrichtung zur Anordnung an einer Fahrzeugtür des Kraftfahrzeugs, mindestens eine seitlich ausfahrbare Koppeleinrichtung, die mit der senkrechten Hubeinrichtung mechanisch verbunden ist, wobei die mindestens eine seitlich ausfahrbare Koppeleinrichtung mindestens eine Koppelschnittstelle aufweist, die derart ausgebildet ist, dass diese mit einer an dem Rollstuhl angeordneten komplementären Koppelschnittstelle auf lösbare Weise mechanisch verbunden werden kann, mindestens eine Aktorik zum Antreiben der senkrechten Hubeinrichtung, und eine Steuereinrichtung zum Steuern der mindestens einen Aktorik, wobei die Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, die mindestens eine Aktorik derart anzusteuern, dass der Rollstuhl in den Innenraum gehoben wird. In particular, a lifting device for lifting a wheelchair into an interior of a motor vehicle is created, comprising a vertical lifting device for arrangement on a vehicle door of the motor vehicle, at least one laterally extendable coupling device which is mechanically connected to the vertical lifting device, the at least one laterally extending coupling device at least has a coupling interface which is designed such that it can be mechanically connected in a detachable manner to a complementary coupling interface arranged on the wheelchair, at least one actuator for driving the vertical lifting device, and a control device for controlling the at least one actuator, the control device for this purpose is set up to control the at least one actuator in such a way that the wheelchair is lifted into the interior.
Ferner wird insbesondere ein Verfahren zum Heben eines Rollstuhls in einen Innenraum eines Kraftfahrzeugs zur Verfügung gestellt, umfassend die folgenden Schritte: Ausfahren mindestens einer seitlich ausfahrbaren Koppeleinrichtung einer Hebevorrichtung, Anordnen mindestens einer Koppelschnittstelle der mindestens einen seitlich ausfahrbaren Koppeleinrichtung an einer komplementär ausgebildeten Koppelschnittstelle des Rollstuhls, lösbares mechanisches Verbinden der mindestens einen Koppelschnittstelle und der komplementären Koppelschnittstelle des Rollstuhls, Heben des Rollstuhls in den Innenraum des Kraftfahrzeugs mittels einer mit der mindestens einen seitlich ausfahrbaren Koppeleinrichtung mechanisch verbundenen und an einer Fahrzeugtür angeordneten senkrechten Hubeinrichtung der Hebevorrichtung, wobei diese mittels mindestens einer Aktorik angetrieben wird, wobei die Aktorik mittels einer Steuereinrichtung gesteuert wird.Furthermore, in particular a method for lifting a wheelchair into an interior of a motor vehicle is provided, comprising the following steps: extending at least one laterally extendable coupling device of a lifting device, arranging at least one coupling interface of the at least one laterally extendable coupling device on a complementary coupling interface of the wheelchair, releasable mechanical connection of the at least one coupling interface and the complementary coupling interface of the wheelchair, lifting of the wheelchair into the interior of the motor vehicle by means of a vertical lifting device of the lifting device mechanically connected to the at least one laterally extendable coupling device and arranged on a vehicle door, this being driven by at least one actuator is, wherein the actuator is controlled by means of a control device.
Die Hebevorrichtung und das Verfahren ermöglichen es, einen Rollstuhl vollautomatisiert in den Innenraum eines Kraftfahrzeugs zu heben. Dies wird ermöglicht über eine Koppelschnittstelle, über die die Hebevorrichtung mit einer komplementären Koppelschnittstelle am Rollstuhl mechanisch verbunden wird. Die Koppelschnittstelle und die komplementäre Koppelschnittstelle werden hierzu aneinander angeordnet und auf lösbare Weise mechanisch miteinander verbunden. Anschließend wird der über die Koppelschnittstellen angekoppelte Rollstuhl über eine mechanisch mit der Koppeleinrichtung verbundene senkrechte Hubeinrichtung auf eine Bodenhöhe des Kraftfahrzeugs gehoben und in den Innenraum des Kraftfahrzeugs hineinbewegt. Soll der Rollstuhl wieder aus dem Innenraum des Kraftfahrzeugs hinausbefördert werden, werden die Schritte in umgekehrter Reihenfolge durchgeführt.The lifting device and the method make it possible to lift a wheelchair fully automatically into the interior of a motor vehicle. This is made possible via a coupling interface via which the lifting device is mechanically connected to a complementary coupling interface on the wheelchair. For this purpose, the coupling interface and the complementary coupling interface are arranged next to one another and mechanically connected to one another in a detachable manner. The wheelchair coupled via the coupling interfaces is then raised to floor level of the motor vehicle by a vertical lifting device mechanically connected to the coupling device and moved into the interior of the motor vehicle. If the wheelchair is to be transported out of the interior of the motor vehicle again, the steps are carried out in reverse order.
Es kann insbesondere vorgesehen sein, dass die Koppelschnittstelle eine standardisierte Koppelschnittstelle ist. Die Koppelschnittstelle umfasst hierbei insbesondere mechanische Elemente, die mit komplementär ausgebildeten mechanischen Elementen der komplementären Koppelschnittstelle durch Zusammenwirken eine lösbare mechanische Verbindung ausbilden. Beispielsweise kann die Koppelschnittstelle Stifte oder Schienen umfassen, die in Aussparungen der komplementären Koppelschnittstelle eingreifen oder in diese hineingeschoben werden.It can in particular be provided that the coupling interface is a standardized coupling interface. The coupling interface here comprises in particular mechanical elements which cooperate with complementary mechanical elements of the complementary coupling interface to form a releasable mechanical connection. For example, the coupling interface can comprise pins or rails which engage in recesses in the complementary coupling interface or are pushed into them.
Die Hebevorrichtung und deren Bestandteile können derart dimensioniert bzw. ausgelegt sein, dass auch große Lasten (mehrere Hundert Kilogramm), beispielsweise elektrisch angetriebene Rollstühle mit großer Masse und ein Rollstuhlfahrer, in den Innenraum gehoben werden können.The lifting device and its components can be dimensioned or designed in such a way that even large loads (several hundred kilograms), for example electrically powered wheelchairs with a large mass and a wheelchair user, can be lifted into the interior.
Ein typisches Anwendungsszenario der Hebevorrichtung sieht wie folgt aus. Ein Kraftfahrzeug, das dem automatisierten Transport im Personennahverkehr dient, beispielsweise ein automatisiert gefahrener Kleinbus, wird von einem Rollstuhlfahrer über einen Transportdienstleister gerufen. Der Rollstuhlfahrer begibt sich zu einem Treffpunkt und das Kraftfahrzeug hält zu einem vereinbarten Zeitpunkt am Treffpunkt an. Am Treffpunkt soll der Rollstuhlfahrer gemeinsam mit dem Rollstuhl eingeladen werden. Hierzu wird die Fahrzeugtür des Kraftfahrzeug geöffnet und die seitlich ausfahrbare Koppeleinrichtung wird herausgefahren. Hierbei wird die Koppeleinrichtung derart am Rollstuhl positioniert, dass die Koppelschnittstelle der Hebevorrichtung an der komplementären Koppelschnittstelle des Rollstuhls angeordnet ist. Die Koppeleinrichtung kann hierzu insbesondere in mehreren translatorischen und rotatorischen Freiheitsgraden bewegt werden. Die komplementäre Koppelschnittstelle ist beispielsweise an einer Rückseite des Rollstuhls angeordnet, beispielsweise an einem mit dem Rollstuhl mechanisch verbundenen komplementären Koppelmittel. Die Koppelschnittstellen werden auf lösbare Weise mechanisch miteinander verbunden, sodass der Rollstuhl sicher mit der Hebevorrichtung verbunden ist. Anschließend wird der Rollstuhlfahrer zusammen mit dem Rollstuhl in den Innenraum des Kraftfahrzeugs hineinbewegt, indem die Aktorik der Hubeinrichtung und insbesondere auch eine Aktorik der Koppeleinrichtung mittels der Steuereinrichtung entsprechend angesteuert werden. Sind der Rollstuhlfahrer und der Rollstuhl sicher in dem Innenraum des Kraftfahrzeugs angeordnet, so wird die Fahrzeugtür geschlossen und das Kraftfahrzeug kann den Rollstuhlfahrer an seinen Zielort bringen. Am Zielort wird der Rollstuhlfahrer zusammen mit dem Rollstuhl durch entsprechendes Ansteuern der Aktorik der senkrechten Hubeinrichtung und insbesondere der Aktorik der Koppeleinrichtung wieder aus dem Innenraum ausgeladen, sodass der Rollstuhl zusammen mit dem Rollstuhlfahrer beispielsweise auf einem Bürgersteig abgestellt wird. Anschließend wird die mechanische Verbindung zwischen den Koppelschnittstellen wieder gelöst und die Koppeleinrichtung wird wieder in den Innenraum des Kraftfahrzeugs zurückbewegt und dort platzsparend verstaut. Der Rollstuhlfahrer kann den Rollstuhl nun wieder manuell oder motorisiert betreiben. Das Kraftfahrzeug schließt die Fahrzeugtür und kann seine Fahrt fortsetzen.A typical application scenario for the lifting device is as follows. A motor vehicle that is used for automated transport in local passenger traffic, for example an automatically driven minibus, is called by a wheelchair user via a transport service provider. The wheelchair user goes to a meeting point and the motor vehicle stops at the meeting point at an agreed time. At the meeting point the Wheelchair users can be invited together with the wheelchair. For this purpose, the vehicle door of the motor vehicle is opened and the laterally extendable coupling device is moved out. In this case, the coupling device is positioned on the wheelchair in such a way that the coupling interface of the lifting device is arranged on the complementary coupling interface of the wheelchair. For this purpose, the coupling device can in particular be moved in several translational and rotational degrees of freedom. The complementary coupling interface is arranged, for example, on a rear side of the wheelchair, for example on a complementary coupling means mechanically connected to the wheelchair. The coupling interfaces are mechanically connected to one another in a detachable manner so that the wheelchair is securely connected to the lifting device. The wheelchair user is then moved into the interior of the motor vehicle together with the wheelchair, in that the actuators of the lifting device and in particular also an actuator of the coupling device are controlled accordingly by means of the control device. If the wheelchair user and the wheelchair are securely arranged in the interior of the motor vehicle, the vehicle door is closed and the motor vehicle can bring the wheelchair user to his destination. At the destination, the wheelchair user and the wheelchair are unloaded from the interior again by appropriately controlling the actuators of the vertical lifting device and in particular the actuators of the coupling device, so that the wheelchair is parked together with the wheelchair user on a sidewalk, for example. The mechanical connection between the coupling interfaces is then released again and the coupling device is moved back into the interior of the motor vehicle and stowed there in a space-saving manner. The wheelchair user can now operate the wheelchair manually or in a motorized manner again. The motor vehicle closes the vehicle door and can continue its journey.
Die senkrechte Hubeinrichtung kann prinzipiell auf jede geeignete Weise angetrieben werden. Die Aktorik kann beispielsweise einen Linearmotor, einen Kettenantrieb und/oder einen sonstigen elektromechanischen oder hydraulischen Antrieb umfassen. Die senkrechte Hubeinrichtung ist insbesondere mechanisch fest mit einer Fahrzeugkarosserie des Kraftfahrzeugs verbunden.The vertical lifting device can in principle be driven in any suitable manner. The actuator system can include, for example, a linear motor, a chain drive and / or some other electromechanical or hydraulic drive. The vertical lifting device is in particular mechanically firmly connected to a vehicle body of the motor vehicle.
Die seitlich ausfahrbare Koppeleinrichtung weist insbesondere mehrere translatorische und rotatorische Freiheitsgrade auf, die ein einfaches Positionieren der Koppelschnittstelle an der komplementären Koppelschnittstelle ermöglichen. Die seitlich ausfahrbare Koppeleinrichtung weist insbesondere ebenfalls eine Aktorik auf, mit der einzelne Elemente der Koppeleinrichtung bewegt und positioniert werden können.The laterally extendable coupling device has, in particular, a plurality of translational and rotational degrees of freedom, which enable the coupling interface to be easily positioned on the complementary coupling interface. The laterally extendable coupling device also has, in particular, actuators with which individual elements of the coupling device can be moved and positioned.
Teile der Steuereinrichtung können einzeln oder zusammengefasst als eine Kombination von Hardware und Software ausgebildet sein, beispielsweise als Programmcode, der auf einem Mikrocontroller oder Mikroprozessor ausgeführt wird. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass Teile einzeln oder zusammengefasst als anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC) ausgebildet sind. Die Steuereinrichtung steuert die Aktorik der senkrechten Hubeinrichtung und gegebenenfalls vorhandene weitere Aktoriken, insbesondere eine Aktorik der seitlich ausfahrbaren Koppeleinrichtung.Parts of the control device can be designed individually or collectively as a combination of hardware and software, for example as program code that is executed on a microcontroller or microprocessor. However, it can also be provided that parts are designed individually or combined as an application-specific integrated circuit (ASIC). The control device controls the actuators of the vertical lifting device and any further actuators that may be present, in particular an actuator of the laterally extendable coupling device.
Es ist insbesondere vorgesehen, dass die Koppelschnittstelle Verriegelungsmittel aufweist, die mit komplementären Verriegelungsmitteln der am Rollstuhl angeordneten komplementären Koppelschnittstelle mechanisch verriegelt werden können. Eine mechanische Verbindung über die Koppelschnittstellen kann sowohl in Form eines Kraftschlusses als auch in Form eines Formschlusses ausgebildet sein bzw. ausgebildet werden. Auch eine Kombination der beiden Arten ist möglich. Hierbei können prinzipiell beliebige geeignete Rast-, Klemm-, Schraub- und/oder Verriegelungsmittel zum Einsatz kommen. Die Koppelschnittstelle kann über eine Sensorik zum Feststellen eines Verriegelungszustandes der Koppelschnittstelle mit der komplementären Koppelschnittstelle verfügen. Die Verriegelungsmittel werden insbesondere mittels der Steuereinrichtung gesteuert, der Sensordaten der Sensorik zugeführt werden.It is particularly provided that the coupling interface has locking means which can be mechanically locked with complementary locking means of the complementary coupling interface arranged on the wheelchair. A mechanical connection via the coupling interfaces can be or can be configured both in the form of a force fit and in the form of a form fit. A combination of the two types is also possible. In principle, any suitable latching, clamping, screwing and / or locking means can be used here. The coupling interface can have a sensor system for determining a locked state of the coupling interface with the complementary coupling interface. The locking means are controlled in particular by means of the control device to which sensor data are fed to the sensor system.
In einer Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass der Rollstuhl nach dem Hebevorgang mit der Hebevorrichtung mechanisch verbunden bleibt. Hierdurch kann der Rollstuhl während einer Fahrt gegen ein Verrutschen gesichert werden. Insbesondere kann eine gesonderte mechanische Sicherung des Rollstuhls hierdurch entfallen. Es ist hierbei insbesondere vorgesehen, dass die Hebevorrichtung in einer Endposition des Rollstuhls und des Rollstuhlfahrers im Innenraum des Kraftfahrzeugs mechanisch fixiert, beispielsweise blockiert wird.In one embodiment of the method it is provided that the wheelchair remains mechanically connected to the lifting device after the lifting process. This allows the wheelchair to be secured against slipping while driving. In particular, a separate mechanical securing of the wheelchair can thereby be omitted. It is provided here in particular that the lifting device is mechanically fixed, for example blocked, in an end position of the wheelchair and the wheelchair user in the interior of the motor vehicle.
In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass das Verbinden und das Heben des Rollstuhls in den Innenraum des Kraftfahrzeugs und aus dem Kraftfahrzeug heraus vollautomatisiert mittels der Steuereinrichtung durchgeführt wird. Hierdurch kann das Ein- und Ausladen des Rollstuhls beschleunigt werden, da eine manuelle Assistenz und eine manuelle Bedienung nicht mehr notwendig sind, das heißt eine Hilfsperson muss vor dem Heben nicht mehr aussteigen bzw. nach dem Heben nicht wieder einsteigen und auch keine Bedienung mehr vornehmen.In a further embodiment of the method it is provided that the connection and the lifting of the wheelchair into the interior of the motor vehicle and out of the motor vehicle is carried out fully automatically by means of the control device. This can accelerate the loading and unloading of the wheelchair, since manual assistance and manual operation are no longer necessary, i.e. an assistant does not have to get out before lifting or get back in after lifting and also no longer have to operate .
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die mindestens eine seitlich ausfahrbare Koppeleinrichtung und die senkrechte Hubeinrichtung derart mechanisch miteinander gekoppelt sind, dass die mindestens eine seitlich ausfahrbare Koppeleinrichtung um die senkrechte Hubeinrichtung herum schwenkbar ist und hierdurch in den Innenraum des Kraftfahrzeugs hinein oder aus dem Innenraum hinaus geschwenkt werden kann. Hierdurch kann Platz im Innenraum des Kraftfahrzeugs eingespart werden. Der Rollstuhl wird nach dem mechanischen Verbinden der Koppelschnittstellen auf eine Höhe angehoben, die etwas oberhalb der Bodenhöhe des Kraftfahrzeugs liegt, und seitlich in das Kraftfahrzeug hinein geschwenkt. Im Kraftfahrzeug wird der Rollstuhl in einer Endposition wieder leicht abgesenkt, sodass Räder des Rollstuhls den Fahrzeugboden berühren. Zum Bewirken einer Schwenkbewegung weist die seitlich ausfahrbare Koppeleinrichtung eine weitere Aktorik auf. Die weitere Aktorik wird ebenfalls von der Steuereinrichtung gesteuert.In one embodiment it is provided that the at least one laterally extendable Coupling device and the vertical lifting device are mechanically coupled to one another in such a way that the at least one laterally extendable coupling device can be pivoted around the vertical lifting device and can thereby be pivoted into or out of the interior of the motor vehicle. This can save space in the interior of the motor vehicle. After the coupling interfaces have been mechanically connected, the wheelchair is raised to a height that is slightly above ground level of the motor vehicle and is swiveled sideways into the motor vehicle. In the motor vehicle, the wheelchair is slightly lowered again in an end position so that the wheels of the wheelchair touch the vehicle floor. In order to effect a pivoting movement, the laterally extendable coupling device has a further actuator system. The other actuators are also controlled by the control device.
In einer Ausführungsform des Verfahrens ist entsprechend vorgesehen, dass das Heben des Rollstuhls in den Innenraum des Kraftfahrzeugs ein Schwenken der seitlich ausfahrbaren Koppeleinrichtung und des hiermit verbundenen Rollstuhls um die senkrechte Hubeinrichtung herum umfasst.In one embodiment of the method it is accordingly provided that the lifting of the wheelchair into the interior of the motor vehicle includes pivoting the laterally extendable coupling device and the wheelchair connected to it around the vertical lifting device.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die mindestens eine seitlich ausfahrbare Koppeleinrichtung mindestens einen Mehrgelenkroboterarm umfasst. Die mehreren Gelenke ermöglichen ein besonders flexibles Positionieren der Koppelschnittstelle mit mehreren translatorischen und rotatorischen Freiheitsgraden. Die Koppelschnittstelle ist hierbei an einem der Hubeinrichtung abgewandten Ende des Mehrgelenkroboterarms angeordnet. Der Mehrgelenkroboterarm kann dann sowohl eine Position als auch eine Orientierung der Koppelschnittstelle anpassen. Hierdurch kann eine Position, in der sich der Rollstuhl vor dem Ankoppeln relativ zum Kraftfahrzeug befinden muss, nahezu beliebig sein. Dies ermöglicht eine flexiblere Anwendung der Hebevorrichtung und steigert den Komfort des Rollstuhlfahrers beim Benutzen der Hebevorrichtung.In one embodiment it is provided that the at least one laterally extendable coupling device comprises at least one multi-joint robot arm. The multiple joints enable particularly flexible positioning of the coupling interface with multiple translational and rotational degrees of freedom. The coupling interface is arranged at an end of the multi-articulated robot arm facing away from the lifting device. The multi-joint robot arm can then adapt both a position and an orientation of the coupling interface. As a result, a position in which the wheelchair must be relative to the motor vehicle before coupling can be almost any position. This enables a more flexible use of the lifting device and increases the comfort of the wheelchair user when using the lifting device.
In einer weiterbildenden Ausführungsform ist vorgesehen, dass der mindestens eine Mehrgelenkroboterarm mindestens eine Aktorik aufweist, wobei die mindestens eine Aktorik mindestens einen Verriegelungsmechanismus aufweist, mit dem der Mehrgelenkroboterarm während des Hebens in einer Position fixiert werden kann. Hierdurch kann der Mehrgelenkroboterarm mittels einfacher Aktoren, beispielsweise einfacher Elektromotoren, betrieben werden, um die Koppelschnittstelle an der komplementären Koppelschnittstelle anzuordnen. Nach dem mechanischen Verbinden der Koppelschnittstellen wird der mindestens eine Verriegelungsmechanismus aktiviert. Hierdurch wird der Mehrgelenkroboterarm in seiner Position und Orientierung fixiert, das heißt verriegelt oder verblockt. Das Heben erfolgt anschließend ausschließlich über die Aktorik bzw. die Aktoriken der Hubeinrichtung und des Scharniers. Die Ausführungsform ermöglicht es, den Mehrgelenkroboterarm platzsparend auszubilden. Da die Aktoren nur zum Positionieren und Orientieren des Mehrgelenkroboterarms geeignet sein müssen, müssen diese entsprechend nur eine geringe Leistung zur Verfügung stellen können und können daher klein dimensioniert sein.In a further developing embodiment it is provided that the at least one multi-joint robot arm has at least one actuator system, the at least one actuator system having at least one locking mechanism with which the multi-joint robot arm can be fixed in one position during lifting. As a result, the multi-joint robot arm can be operated by means of simple actuators, for example simple electric motors, in order to arrange the coupling interface on the complementary coupling interface. After the mechanical connection of the coupling interfaces, the at least one locking mechanism is activated. In this way, the multi-joint robot arm is fixed in its position and orientation, that is, locked or blocked. Lifting then takes place exclusively via the actuators or the actuators of the lifting device and the hinge. The embodiment makes it possible to design the multi-joint robot arm in a space-saving manner. Since the actuators only have to be suitable for positioning and orienting the multi-articulated robot arm, they have to be able to provide only a small amount of power and can therefore be of small dimensions.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Koppelschnittstelle eine Sensorik zum Erfassen einer Lage der komplementären Koppelschnittstelle des Rollstuhls aufweist. Die Sensorik kann beispielsweise eine Kamera umfassen, mit der der Rollstuhl und die komplementäre Koppelschnittstelle erfasst werden können. An erfassten Kameradaten wird anschließend eine Mustererkennung durchgeführt, beispielsweise mittels einer Mustererkennungseinrichtung der Steuereinrichtung. Im Rahmen der Mustererkennung werden Merkmale sowie eine Position und eine Orientierung der komplementären Koppelschnittstelle erkannt. Hierbei können an sich bekannte Verfahren des Objekttracking zum Einsatz kommen. Die über die Mustererkennung bzw. das Objekttracking ermittelte Position und Orientierung der komplementären Koppelschnittstelle wird dazu verwendet, durch Ansteuern der seitlich ausfahrbaren Koppeleinrichtung, insbesondere eines Mehrgelenkroboterarms, die Koppelschnittstelle an der komplementären Koppelschnittstelle anzuordnen, sodass diese mechanisch miteinander verbunden werden können. Es kann vorgesehen sein, dass die komplementäre Koppelschnittstelle die Mustererkennung unterstützende Merkmale aufweist, beispielsweise von der Kamera gut erfassbare und im Rahmen der Mustererkennung gut erkennbare optische Markierungen.In one embodiment it is provided that the coupling interface has a sensor system for detecting a position of the complementary coupling interface of the wheelchair. The sensor system can include, for example, a camera with which the wheelchair and the complementary coupling interface can be recorded. Pattern recognition is then carried out on captured camera data, for example by means of a pattern recognition device of the control device. In the context of pattern recognition, features as well as a position and an orientation of the complementary coupling interface are recognized. Here, known methods of object tracking can be used. The position and orientation of the complementary coupling interface determined via pattern recognition or object tracking is used to arrange the coupling interface on the complementary coupling interface by controlling the laterally extendable coupling device, in particular a multi-articulated robot arm, so that they can be mechanically connected to one another. It can be provided that the complementary coupling interface has features that support pattern recognition, for example optical markings that can be easily detected by the camera and easily recognized within the framework of pattern recognition.
In einer Ausführungsform weist die Hebevorrichtung eine Anzeige- und Bedieneinrichtung auf, die signaltechnisch mit der Steuereinrichtung gekoppelt ist, wobei die Anzeige- und Bedieneinrichtung zumindest ein Bedienelement zum Bewirken eines Abbruchs des Hebevorgangs aufweist. Ferner kann die Anzeige- und Bedieneinrichtung weitere Bedienelemente aufweisen, beispielsweise ein Bedienelement, mit dem das Starten des Hebevorgangs vom Rollstuhlfahrer bewirkt werden kann, nachdem der Rollstuhl mit der Hebevorrichtung mechanisch verbunden ist. Die Anzeige- und Bedieneinrichtung kann vor, während und nach dem Heben beispielsweise über eine Haltevorrichtung im Griffbereich des Rollstuhlfahrers angeordnet sein oder über eine weitere Aktorik angeordnet werden. Alternativ ist auch eine Bedienung über eine auf einem Smartphone ausgeführte App möglich.In one embodiment, the lifting device has a display and operating device which is signal-coupled to the control device, the display and operating device having at least one operating element for causing the lifting process to be aborted. Furthermore, the display and operating device can have further operating elements, for example an operating element with which the wheelchair user can start the lifting process after the wheelchair is mechanically connected to the lifting device. The display and operating device can be arranged before, during and after the lifting, for example by means of a holding device in the grip area of the wheelchair user, or by means of a further actuator. Alternatively, operation via an app running on a smartphone is also possible.
In einer Ausführungsform weist die Hebevorrichtung ein Gurtsystem auf, mit dem ein Rollstuhlfahrer während des Hebens und/oder einer Fahrt des Kraftfahrzeugs gesichert werden kann. Das Gurtsystem kann beispielsweise an der Koppelschnittstelle oder der Koppeleinrichtung angeordnet bzw. befestigt sein. Nach dem mechanischen Koppeln der Koppelschnittstelle mit der komplementären Koppelschnittstelle kann der Rollstuhlfahrer das Gurtsystem anlegen und ist hierdurch sowohl beim Heben als auch bei einer Fahrt des Kraftfahrzeugs in einer Endposition des Rollstuhls im Innenraum des Kraftfahrzeugs gesichert.In one embodiment, the lifting device has a belt system with which a wheelchair user can be secured while lifting and / or driving the motor vehicle. The belt system can for example be arranged or attached to the coupling interface or the coupling device. After mechanically coupling the coupling interface with the complementary coupling interface, the wheelchair user can put on the belt system and is thereby secured in an end position of the wheelchair in the interior of the motor vehicle both when lifting and when driving the motor vehicle.
Weitere Merkmale zur Ausgestaltung des Verfahrens ergeben sich aus der Beschreibung von Ausgestaltungen der Hebevorrichtung. Die Vorteile des Verfahrens sind hierbei jeweils die gleichen wie bei den Ausgestaltungen der Hebevorrichtung.Further features for the configuration of the method emerge from the description of configurations of the lifting device. The advantages of the method are in each case the same as with the designs of the lifting device.
Weiter wird auch ein Kraftfahrzeug geschaffen, umfassend mindestens eine Hebevorrichtung nach einer beliebigen der beschriebenen Ausführungsformen.Furthermore, a motor vehicle is also created, comprising at least one lifting device according to any of the described embodiments.
Ferner wird ein komplementäres Koppelmittel zum Anordnen an einen Rollstuhl geschaffen, umfassend Verbindungsmittel zum mechanischen Verbinden mit dem Rollstuhl und eine komplementäre Koppelschnittstelle zum lösbaren mechanischen Verbinden mit einer Koppelschnittstelle einer Hebevorrichtung nach einer beliebigen der beschriebenen Ausführungsformen.Furthermore, a complementary coupling means for arrangement on a wheelchair is provided, comprising connecting means for mechanical connection to the wheelchair and a complementary coupling interface for releasable mechanical connection to a coupling interface of a lifting device according to any one of the described embodiments.
Sodann wird ein Rollstuhl geschaffen, umfassend ein solches komplementäres Koppelmittel.A wheelchair is then created comprising such a complementary coupling means.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert. Hierbei zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Hebevorrichtung zum Heben eines Rollstuhls in einen Innenraum eines Kraftfahrzeugs; -
2a bis2f schematische Darstellungen zur Verdeutlichung von Verfahrensschritten einer Ausführungsform des Verfahrens.
-
1 a schematic representation of an embodiment of the lifting device for lifting a wheelchair in an interior of a motor vehicle; -
2a to2f schematic representations to illustrate process steps of an embodiment of the process.
In
Die Hebevorrichtung
Die Hubeinrichtung
Insbesondere sind die seitlich ausfahrbare Koppeleinrichtung
Die seitlich ausfahrbare Koppeleinrichtung
Die Steuereinrichtung
Es kann vorgesehen sein, dass die mindestens eine Aktorik
Ferner kann vorgesehen sein, dass die Koppelschnittstelle
Es kann weiter vorgesehen sein, dass die Hebevorrichtung
Es kann weiter vorgesehen sein, dass die Hebevorrichtung
Die
Die Ausgangssituation ist hierbei, dass ein Rollstuhlfahrer eine Fahrt mit einem Kraftfahrzeug
Das Kraftfahrzeug
Der Rollstuhlfahrer fährt den Rollstuhl
Auf Basis der mittels der Sensorik
Im gezeigten Beispiel ist der Rollstuhl
Ist der Rollstuhl
Der Rollstuhl
Prinzipiell gibt es hierbei verschiedene Möglichkeiten für die Endposition, in der der Rollstuhl
Nach dem Anordnen des Rollstuhls
Zum Hinausheben des Rollstuhls
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- HebevorrichtungLifting device
- 22
- senkrechte Hubeinrichtungvertical lifting device
- 33
- KoppeleinrichtungCoupling device
- 44th
- MehrgelenkroboterarmMulti-articulated robotic arm
- 55
- AktorikActuators
- 66th
- SteuereinrichtungControl device
- 77th
- KoppelschnittstelleCoupling interface
- 88th
- Stiftpen
- 99
- SensorikSensors
- 1010
- Scharnierhinge
- 1111
- Aktorik (Mehrgelenkroboterarm)Actuators (multi-articulated robot arm)
- 1212
- VerriegelungsmechanismusLocking mechanism
- 1313
- Anzeige- und BedieneinrichtungDisplay and operating device
- 1414th
- GurtsystemBelt system
- 2020th
- Rollstuhlwheelchair
- 2121st
- komplementäre Koppelschnittstellecomplementary coupling interface
- 5050
- KraftfahrzeugMotor vehicle
- 5151
- Innenrauminner space
- 5252
- FahrzeugtürVehicle door
- 5454
- FahrtrichtungDirection of travel
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- WO 9221532 A1 [0002]WO 9221532 A1 [0002]
- US 4281744 A [0002]US 4281744 A [0002]
Claims (14)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102019210671.4A DE102019210671A1 (en) | 2019-07-18 | 2019-07-18 | Lifting device and method for lifting a wheelchair into an interior of a motor vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102019210671.4A DE102019210671A1 (en) | 2019-07-18 | 2019-07-18 | Lifting device and method for lifting a wheelchair into an interior of a motor vehicle |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102019210671A1 true DE102019210671A1 (en) | 2021-01-21 |
Family
ID=74093346
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
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Country Status (1)
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---|---|
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Citations (2)
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---|---|---|---|---|
US4096955A (en) * | 1976-09-10 | 1978-06-27 | Nolan Dake | Lifting mechanism |
DE102014115834A1 (en) * | 2013-11-13 | 2015-05-13 | Gerhard Puls | Hoist for loading e.g. a wheelchair and method of operating the hoist |
-
2019
- 2019-07-18 DE DE102019210671.4A patent/DE102019210671A1/en active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4096955A (en) * | 1976-09-10 | 1978-06-27 | Nolan Dake | Lifting mechanism |
DE102014115834A1 (en) * | 2013-11-13 | 2015-05-13 | Gerhard Puls | Hoist for loading e.g. a wheelchair and method of operating the hoist |
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