JP2011050640A - Wheelchair getting on and off assisting device, control method thereof, and vehicle equipped with the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ウインチ装置を左右一対備えて、左右のウインチ装置からそれぞれベルトを引き出したり、巻き取ることで、該ベルトにより車椅子をスロープを介して車室内から降ろしたり、車室内へ乗せたりする車椅子乗降補助装置、その制御方法及びそれを備えた車両に関するものである。 The present invention includes a pair of right and left winch devices, and pulls out and winds belts from the left and right winch devices, respectively, so that the wheelchair can be lowered from the vehicle interior via the slope or placed in the vehicle interior by the belt. The present invention relates to a boarding / alighting assist device, a control method thereof, and a vehicle including the same.
車椅子を車内に乗り入れる場合、図11に示すように、地面と車内のフロアにスロープを掛け渡して、車内に設置されている補助装置としてのウインチ装置(図示せず)からベルトを引き出し、該ベルトの先端に設けられているフック等を車椅子1に引っ掛け、ウインチ装置によりベルトを巻き取ることで、車椅子1は介護者に補助されながらスロープを経て車内に収容されるようになっている。
また、車椅子1を地面に降ろす場合には、ウインチ装置からベルトを引き出しながら介護者が補助しながら車椅子1を車室内からスロープを介して降ろすようにしている。
When the wheelchair is put into the vehicle, as shown in FIG. 11, a slope is stretched between the ground and the floor in the vehicle, and a belt is pulled out from a winch device (not shown) as an auxiliary device installed in the vehicle. By hooking a hook or the like provided at the front end of the
When the
ところで、車両のフロアに配置され、リアドアから車椅子1を引き上げる一対のウインチ装置は、スペースを確保する観点から該ウインチ装置がそれぞれ別個に取り付けられるために、リアからの位置をそれぞれ同一位置として取り付けることは、車内での位置を正確に測定するなど、作業が難しい。
図12に示すように、左右のウインチ装置70L、70Rをフロアに設置した場合、取り付け精度の点でどうしても車椅子1の移動方向に対してずれて設置されてしまうことになる。
By the way, a pair of winch devices that are arranged on the floor of the vehicle and pull up the
As shown in FIG. 12, when the left and
そのため、リアドアまでの距離がそれぞれ異なる一対のウインチ装置70L、70Rのベルト71L、71Rをそれぞれ車椅子1に掛けて引き上げた際には図12に示すように、車椅子1の向きが斜め向きとなってしまうため、車椅子1の引き上げに支障をきたす虞がある。
Therefore, when the
また、特許文献1に示されているような固定装置と左右のウインチ装置70L、70Rにて車両のフロアに固定する場合にも以下に示すような問題がある。すなわち、図13に示すように、左右のウインチ装置70L、70Rと、リア側から左右のワイヤ73L、73Rを牽引して車内に収容された車椅子1を固定する固定装置72とにより、車椅子1に取り付けられたベルト71L、71Rおよびワイヤ73L、73Rを前後へ引いた場合に車椅子1を車内のフロアに固定する場合に、車両長さ方向でもウインチ装置70L、70Rの位置が同じでないために、何れかのウインチ装置70L、70Rのベルト71L、71Rに弛みが生じるので、車椅子1の固定が十分になされない場合がある。なお、図13では、左側のベルト71Lが弛んでいる状態を示している。
In addition, there are the following problems even when fixing to the vehicle floor with the fixing device and the left and
なお、上記特許文献1では、ウインチ装置である巻き取り装置が1台のみであり、この1台のウインチ装置から2本のベルトを引き出して車椅子の乗降を行なっており、左右にウインチ装置を設けた場合の上記問題点に関しての対策が記載されていない。
In
本発明は上述の問題点に鑑みて提供したものであって、少なくとも以下も目的を備えた車椅子乗降補助装置、その制御方法及びそれを備えた車両を提供するものである。
(1)左右一対のウインチ装置が車椅子の移動方向にずれて設置された場合でも、車椅子を傾きなく乗降できるようにすること。
(2)車椅子を車両のフロアの所定位置に固定する場合に、ベルトの弛みなく車椅子の固定を行ない、安全性を向上させること。
(3)車両のフロアの下面に左右一対のウインチ装置を左右非対称に設置した場合でも、車椅子が傾くのを防止すると共に、車椅子の固定時にベルトに張力が掛かった状態で固定できるようにすること。
The present invention has been provided in view of the above-described problems, and provides a wheelchair boarding / alighting assistance device having at least the following object, a control method thereof, and a vehicle including the same.
(1) Even when a pair of left and right winch devices are installed shifted in the moving direction of the wheelchair, the wheelchair should be able to get on and off without tilting.
(2) When the wheelchair is fixed at a predetermined position on the floor of the vehicle, the wheelchair is fixed without slack of the belt to improve safety.
(3) Even when a pair of left and right winch devices are installed asymmetrically on the lower surface of the vehicle floor, the wheelchair is prevented from tilting, and the belt can be fixed with tension applied when the wheelchair is fixed. .
そこで、本発明の車椅子乗降補助装置では、左右一対のウインチ装置12L、12Rが有するドラム32L、32Rに取り付けられたベルト11L、11Rを前記ウインチ装置12L、12R内のモータ31L、31Rにより前記ドラム32L、32Rへ巻き取り及び引き出しをすることで、前記ベルト11L、11Rの先端に係止された車椅子1を車両に収納及び搬出する車椅子乗降補助装置であって、
前記ドラム32L、32Rの回転を直接的又は間接的に検知するドラム回転センサ33L、33Rと、前記ドラム回転センサ33L、33Rにより検知されたドラム回転情報により一定時間でのドラム32L、32Rの動作量を算出するドラム動作量算出部60と、前記ドラム32L、32Rから前記ベルト11L、11Rの巻き取り又は引き出しを検知するベルト引き出しセンサと、前記ベルト引き出しセンサにより検知されたベルト引き出し情報によりドラム32L、32Rから引き出されているベルト11L、11Rの量であるベルト引き出し値を算出するベルト引き出し値算出部23と、前記ドラム動作量算出部60により算出された一定時間内のドラム32L、32Rの動作量が0の場合に、前記ベルト引き出し値を初期化するベルト引き出し値初期化部62とを備えていることを特徴としている。
Therefore, in the wheelchair entry / exit assistance device according to the present invention, the
本発明の車椅子乗降補助装置の制御方法では、左右一対のウインチ装置12L、12Rが有するドラム32L、32Rに取り付けられたベルト11L、11Rを前記ウインチ装置12L、12R内のモータ31L、31Rにて巻き取り及び引き出しをすることで、該ベルト11L、11Rの先端に係止された車椅子1を車両内に収納及び搬出する車椅子乗降補助装置の制御方法であって、
前記車椅子乗降補助装置は制御装置20、ドラム32L、32Rの回転を直接的又は間接的に検知するドラム回転センサ33L、33Rを含み、
前記制御装置20は、スイッチ16からの信号に応じてラチェット機構のソレノイド34L、34Rをオフとし、前記モータ31L、31Rを作動させて係止された前記ベルト11L、11Rの巻き取りを開始し、前記ドラム32L、32Rの回転動作がなかった場合には前記モータ31L、31Rの回転を停止して、前記ドラム回転センサ33L、33Rより送信されたカウンタの値を初期化して、初期化されたカウンタの値を基準として前記ベルト11L、11Rの引き出し量を計算して車椅子1を車内固定位置までに誘導するようにしていることを特徴としている。
In the control method for the wheelchair entry / exit assistance device of the present invention, the
The wheelchair entry / exit assistance device includes a
The
(1)本発明によれば、車椅子1を車内に固定した際の、左右のウインチ装置12L、12Rから引き出されたそれぞれのベルト11L、11Rの量が異なっていても初期化により基準化されるので、後部フロアに固定された左右のウインチ装置12L、12Rの位置が車両の長さ方向及び/または横方向にずれた場合であっても、車椅子1を所定の位置に固定することができる。しかも、固定時にベルト11L、11Rに張力が掛かった状態で車椅子1を固定することができるので、安全性に優れている。
(1) According to the present invention, when the
(2)本発明によれば、前記回転センサ33L、33Rによるカウントに基づいて一定時間内での前記ドラム32L、32Rの動作量が算出され、前記回転センサ33L、33Rのカウントを加減することにより前記ベルト引き出し値が算出され、一定時間内のドラム32L、32Rの動作量が所定時間内に0となった場合に前記ベルト引き出し値である前記回転センサ33L、33Rのカウント数を0とするようにしていることで、車椅子1を車内に固定した際の、左右のウインチ装置12L、12Rから引き出されたそれぞれのベルト11L、11Rの量が異なっていても初期化により基準化され、そのため、後部フロアに固定された左右のウインチ装置12L、12Rの位置が車両の長さ方向及び/または横方向にずれた場合であっても、車椅子1を所定の位置に固定することができる。しかも、固定時にベルト11L、11Rに張力が掛かった状態で車椅子1を固定することができるので、安全性に優れている。
(2) According to the present invention, the operation amounts of the
(3)本発明によれば、ドラム32の周方向に多数のマグネット37が配置され、回転センサ33がホール素子としているので、回転センサ33を安価に構成することができる。
(3) According to the present invention, since a large number of
(4)本発明によれば、車椅子1を車内に固定した際の、左右のウインチ装置12L、12Rから引き出されたそれぞれのベルト11L、11Rの量が異なっていても初期化により基準化されるので、後部フロアに固定された左右のウインチ装置12L、12Rの位置が車両の長さ方向及び/または横方向にずれた場合であっても、車椅子1を所定の位置に固定することができる。しかも、固定時にベルト11L、11Rに張力が掛かった状態で車椅子1を固定することができるので、安全性に優れている。
(4) According to the present invention, when the
(5)本発明によれば、車両のフロア2の下面に左右非対称にウインチ装置12を設置しても、車椅子1を傾きなく乗降させることができると共に、ベルト11に張力が掛かった状態で車椅子1を車内に安全に固定することができる。しかも、フロア2の上面にはウインチ装置12が設置されないので、その分、スペースを有効に活用することができ、また、車椅子1の利用者や介護者がウインチ装置12に足が当たってつまずいたりすることがない。そのため、フロア上での行動がし易くなり、車椅子1の乗降における利便性を一層向上させることができる。
(5) According to the present invention, even if the
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。図1は車椅子乗降補助装置10の左右のベルト11L、11Rの先端に設けられているフック(図示せず)を車椅子1に係止して、該車椅子1を引き上げている状態、または引き下ろしている状態を示している。
この車椅子乗降補助装置10は、ベルト11L、11Rの引き出し、巻き取りを行なう左右一対のウインチ装置12L、12Rと、これらウインチ装置12L、12Rのモータを回転制御する制御装置20とで構成されている。そして、ウインチ装置12L、12Rの左右の取り付け精度により、車椅子1の移動方向に対してずれてウインチ装置12L、12Rが設置されている。また、車両のフロアに配置されている部品との関係で、ウインチ装置12L、12Rを意図的にずらして設置する場合も含まれる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a state in which a hook (not shown) provided at the tip of left and
The wheelchair entry /
図2は本発明の機能ブロック図を示している。左右のウインチ装置12L、12Rは同一の構成なので、左ウインチ装置12Lについて説明すると、この左ウインチ装置12Lは、正逆転可能なモータ31Lと、このモータ31Lの回転軸に減速部を介して接続され、ベルト11を巻回しているドラム32Lと、例えばドラム32L側に設けられているモータ31L(ドラム32L)の回転をモニタするドラム回転センサ33Lと、ロック機構をロック状態としたり、アンロック状態にする後退防止ソレノイド34等で構成されている。
なお、右ウインチ装置12Rは、左ウインチ装置12Lと同様なので、添字にRを付けて説明は省略する。
FIG. 2 shows a functional block diagram of the present invention. Since the left and
Since the
ここで、上記左右の回転センサ33(33L、33R)として、例えば、ホール素子(ホールICを含む)で構成し、ドラム32に多数のマグネットを周方向に配置して、モータ31(31L、31R)の回転、つまりドラム32の回転によりベルト11(11L、11R)の引き出し、巻き取りをパルスを制御装置20のベルト引き出し値算出部23にてカウントすることで、ベルト11の引き出し量(引き出されている量)に応じた引き出し値を算出している。
このパルスカウント量を、ベルト11をすべてドラムに巻き取った状態を0とし、その後のパルスカウントでベルト11が引き出された量をカウントアップしていくようにしており、ベルト11の引き上げ(巻き取り)時は、カウントダウンして、ベルト11の引き出し値を算出している。
Here, the left and right rotation sensors 33 (33L, 33R) are configured by, for example, Hall elements (including Hall ICs), and a large number of magnets are arranged in the circumferential direction on the drum 32, so that the motor 31 (31L, 31R). ), That is, the rotation of the drum 32 causes the belt 11 (11L, 11R) to be pulled out and taken up, and the belt pull-out
The pulse count amount is set to 0 when the
そして、回転センサ33から出力されるパルスのカウントが1増えた時のベルト11の引き出し量を予め設定しておき、例えば、パルスカウントが1増えた時に約3mmとした場合、パルスカウントが200であれば、200×3=600mmベルト11が引き出されていると認識できる構成となっている。
また、ベルト11が巻き取られる場合は、パルスカウントが1個ずつ減少していき、パルスカウントが0となった時、ベルト11が完全に巻き取られた状態となる。前記引き出し値は、ベルトが引き出されている量を示す値であればよく、パルスカウント量をそのまま引き出し値としてもよいし、パルスカウント1当たりのベルト引き出し量を掛けた実際のベルト引き出し量であってもよい。このとき引き出し値の算出は、直前のパルスカウント数など直前の引き出し値を記憶部に記憶しておき、該記憶部から読み出した直前の引き出し値に対してベルト巻取り部の回転方向に応じてパルスカウントを増減させて現在の引き出し値を算出するなどの方法により適宜算出することができる。なお、記憶部は各ベルト引き出し値算出部23に設けても良いし、図2に示すように、ベルト引き出し値算出部23と独立させてベルト引き出し値記憶部61(61L、61R)として設けても良い。
Then, when the count of the pulses output from the rotation sensor 33 is increased by 1, the
Further, when the
制御装置20内には、ドラム動作量算出部60と、上記ベルト引き出し値算出部23と、左右のベルト引き出し値記憶部61(61L、61R)と、ベルト引き出し値初期化部62と、左右のモータ31を駆動するモータ駆動制御部24(24L、24R)と、左右の後退防止ソレノイド34(34L、34R)を駆動するソレノイド駆動回路26(26L、26R)等を備えている。
前記ドラム動作量算出部60、ベルト引き出し値算出部23及びベルト引き出し値初期化部62は、具体的にはソフトウエアのプログラムとして実行されるものである。
The
The drum operation
また、ドラム回転センサ33L、33Rは、ホール素子としての機能と、ベルト引き出しセンサとしての機能とを合わせ持つものである。
すなわち、回転センサ33L、33Rは、ドラム32L、32Rの回転を直接的又は間接的に検知しており、ドラム32L、32Rの回転に応じて出力されるパルスをベルト引き出し情報としてベルト引き出し値算出部23へ送っている。
The
That is, the
ドラム動作量算出部60は、回転センサ33L、33Rにより検知されたドラム32L、32Rの回転情報を得て、一定時間でのドラム32L、32Rの動作量を算出するものである。また、ベルト引き出し値算出部23は、ベルト引き出しセンサとしての回転センサ33L、33Rにより検知されたベルト引き出し情報としてのパルスをアップカウントまたはダウンカウントすることで、ドラム32L、32Rから引き出されているベルト11L、11Rの量であるベルト引き出し値を算出するものである。
ベルト引き出し値算出部23にて算出された左右のベルト11L、11Rの引き出し値はベルト引き出し値記憶部61L、61Rにてそれぞれ記憶され、このベルト引き出し値はベルト引き出し値初期化部62へ入力されている。そして、ベルト引き出し値初期化部62では、ドラム動作量算出部60により算出された一定時間内のドラム32L、32Rの動作量が0の場合に、前記ベルト引き出し値を初期化するようにしている。
The drum operation
The withdrawal values of the left and
また、調整用スイッチ16は、ベルト引き出し値を初期化する場合の操作スイッチであり、本車椅子乗降補助装置10を車両のフロアに設置する場合に初期設定を行なう場合や、ウインチ装置12の設置後に再調整を行なう場合に用いられるものである。
The adjustment switch 16 is an operation switch for initializing the belt withdrawal value. When the wheelchair boarding /
次に、図2及び図3によりベルト引き出し値初期化部62によりベルト引き出し値算出部23におけるパルスのカウント数を0に初期化する場合の制御動作について説明する。先ず、図外の制御ボタンを操作すると、左右のソレノイド駆動回路26L、26Rにより後退防止ソレノイド34L、34Rがオン駆動されることで、図3のステップS1に示すように、ロック機構のラチェットが外れる。ステップS1からステップS2に移行してロック機構のロック状態が解除されることで、モータ31L、31Rはフリー状態となる。
Next, the control operation when the belt withdrawal
次に、ステップS2からステップS3に移行して、上記初期化の調整をしない状態で一定時間が経過すると、図示はしていないが、ソレノイド駆動回路26L、26Rにより後退防止ソレノイド34L、34Rがオフとなる。
なお、ステップS1及びステップS2においては、左右のモータ31L、31Rがフリー状態となるので、ベルト11L、11Rの引き出し量の微調整が行なえる。
Next, the process proceeds from step S2 to step S3, and when a certain period of time has passed without the initialization adjustment, the
In steps S1 and S2, the left and
ステップS3において、一定時間が経過しないうちに、ステップS4に示すように、調整用スイッチ16をオン操作することで、図2に示すソレノイド駆動回路26L、26Rが駆動されて、後退防止ソレノイド34L、34Rがそれぞれオフにされる。
後退防止ソレノイド34L、34Rがオフされると、ロック機構がアンロック状態からロック状態となり、ドラム32(32L、32R)がベルト引き出し方向への回転を阻止する状態となるものの、機構的にはベルト巻き取り方向への回転は可能となっている。
In step S3, as shown in step S4, the
When the
後退防止ソレノイド34L、34Rをオフした後に(ステップS5参照)、モータ駆動制御部24L、24Rがモータ31L、31Rをベルト11L、11Rの巻き取り方向に駆動し、ドラム32L、32Rがベルト11L、11Rをそれぞれ巻き取る方向に回転を開始する(ステップS6参照)。
ドラム32L、32Rが回転するに従い、ドラム回転センサ33L、33Rがドラム32L、32Rの動作量をドラム回転情報としてドラム動作量算出部60に送られ、このドラム動作量算出部60からベルト引き出し値初期化部62へ一定時間内でのドラム32L、32Rの動作量が送られる。また、回転センサ33L、33Rからベルト11L、11Rの巻き取り値から演算した引き出し値がベルト引き出し値算出部23にベルト引き出し情報としてのパルスが送られる。
After turning off the
As the
ベルト引き出し値算出部23では、回転センサ33L、33Rからのパルスカウント数をベルト引き出し値としてベルト引き出し値記憶部61L、61Rに記憶させ、記憶しているベルト引き出し値をベルト引き出し値初期化部62へ送っている。
In the belt withdrawal
ステップS6からステップS7に移行し、一定時間の間に一方のドラム、例えば左側のドラム32Lの動作があったかをドラム動作量算出部60にて判断し、ドラム32Lが動作(回転)している場合にはステップS8に移行して、該ドラム32Lを駆動しているモータ31Lを停止させる。
ステップS8からステップS9に移行して、他方のドラム32Rが一定時間の間に動作(回転)しているかをドラム動作量算出部60にて判断し、ドラム32Rが動作(回転)している場合にはベルト11Rを巻き取る方向にモータ31Rにてドラム32Rを回転し続け、ドラム32Rが動作していないと判断した場合には、ステップS10に移行して、該ドラム32Rを駆動しているモータ31Rを停止させる。
When the process proceeds from step S6 to step S7, the drum operation
When the process proceeds from step S8 to step S9, the drum operation
そして、ドラム動作量算出部60において算出された一定時間内のドラム32L、32Rの動作量がベルト引き出し値初期化部62へ送られており、ベルト引き出し値初期化部62では、ドラム動作量算出部60からの一定時間内のドラム32L、32Rの動作量が0の場合には、ベルト引き出し値算出部23でカウントしたパルス数をベルト引き出し値記憶部61L、61Rにてベルト引き出し値として記憶している値をリセットして初期化を図る。
The operation amounts of the
ステップS7において、一方のドラム32Lが動作している場合にはステップS12に移行して、他方の右側のドラム32Rが動作しているかをドラム動作量算出部60にて判断する。ドラム32Rが動作していないと判断された場合には、他方の右側のモータ31Rを停止させて(ステップS13参照)、ステップS14に移行する。
ステップS14では、一方のドラムである左側のドラム32Lの一定時間内での動作量をドラム動作量算出部60で算出し、ドラム32Lが動作していればモータ31Lを回転し続け、ドラム32Lが動作していないとドラム動作量算出部60で判断すれば、ステップS15に移行して該ドラム32Lを回転駆動しているモータ31Lを停止させる。
In step S7, when one
In step S14, the operation amount of the
そして、ステップS15からステップS11に移行して、ベルト引き出し値初期化部62にてカウントしたパルス数をベルト引き出し値記憶部61L、61Rにてベルト引き出し値として記憶している値をリセットして初期化を図る。
Then, the process proceeds from step S15 to step S11 to reset the value stored in the belt withdrawal
また、ステップS12において、他方のドラム32Rが動作(回転)している場合には、ステップS7に戻り、以後は上述したフローに沿って制御が行なわれる。
In step S12, when the
ここで、図3のフローチャートのステップの中での「ドラムの動作なし?」とは、ベルトがピンと張っている状態を意味し、ベルト引き出し値算出部23のカウンタをリセットすることで、カウンタが0の位置としてベルトがピンと張った状態を記憶することができる。
また、ドラム動作量算出部60において、一定時間内でのドラムの動作量を算出する場合の「一定時間」とは、例えば、0.1〜1秒の任意の時間で設定した時間をいう。
Here, “no drum operation?” In the steps of the flowchart of FIG. 3 means a state in which the belt is taut. By resetting the counter of the belt withdrawal
In addition, the “certain time” when the drum motion
このようにして左右のウインチ装置12L、12Rにてベルト11L、11Rを巻き取り、図4に示すように、左右のベルト11L、11Rの引き出し量が異なっていても、ベルト11L、11Rの引き出し値を0に初期化され、この初期化された0を基準としてベルト11L、11Rの引き出し量が制御され、車椅子の乗降制御が行なわれる。
なお、上記の初期化の制御は、図4に示すように、車椅子1の傾きがなく、例えば、従来例で示した固定装置72にて車椅子1をフロアに固定した状態で行なう。
In this way, the
As shown in FIG. 4, the initialization control described above is performed in a state where the
また、車椅子1を車両内に引き上げた状態で、所定の位置に固定する場合、車椅子1の前側は左右のウインチ装置12L、12Rからのベルト11L、11Rで固定され、車椅子1の後部は、従来例の固定装置72や、固定装置72以外のストッパー金具等で固定される。
When the
これにより本発明では、車椅子1を車内に固定した際の、左右のウインチ装置12L、12Rから引き出されたそれぞれのベルト11L、11Rの量が異なっていても初期化により基準化されるので、後部フロアに固定された左右のウインチ装置12L、12Rの位置が車両の長さ方向及び/または横方向にずれた場合であっても、車椅子1を所定の位置に固定することができる。しかも、固定時にベルト11L、11Rに張力が掛かった状態で車椅子1を固定することができるので、安全性に優れている。
Accordingly, in the present invention, when the
ところで、上記ウインチ装置12L、12Rは、車両のフロアのフラットな上面にそれぞれ設置した場合について説明したが、これに限られるものではない。例えば、図5に示すように、フロア2に窪み3がある場合には、この窪み3を利用して該窪み3内にいずれか一方、あるいは両方のウインチ装置12L、12Rを設置するようにしても良い。かかる場合、窪み3の深さ分だけ、ウインチ装置12の高さ方向への突出量を少なくできる。
By the way, although the said
図6は、左右一対のウインチ装置12を車両のフロア2の下面に設置した場合を示している。一般に車両のフロア2の下にはシャフトなどの種々の装置が、左右非対称に配置されているために、フロア2の下面にウインチ装置12を配置する場合には左右非対称に配置することとなる。
そこで、ウインチ装置12からのベルト11を挿通させるための孔4をフロア2に穿設し、フロア2の下面のウインチ装置12から孔4を介してベルト11をフロア2の上面に引き出して車椅子1を乗降させるようにしている。
FIG. 6 shows a case where a pair of left and
Therefore, a
このように、車両のフロア2の下面に左右非対称にウインチ装置12を設置しても、上記と同様に車椅子1を傾きなく乗降させることができると共に、ベルト11に張力が掛かった状態で車椅子1を車内に安全に固定することができる。
しかも、フロア2の上面にはウインチ装置12が設置されないので、その分、スペースを有効に活用することができ、また、車椅子1の利用者や介護者がウインチ装置12に足が当たってつまずいたりすることがない。そのため、フロア上での行動がし易くなり、車椅子1の乗降における利便性を一層向上させることができる。
Thus, even if the
Moreover, since the
なお、ウインチ装置12を左右に設置する場合、車だけに適用されるものではない。例えば、階段やスロープを介して家の玄関等に入る場合でも本発明を適用できるものであり、玄関先の両側に左右一対のウインチ装置12L、12Rを設置し、上記と同様にドラム32L、32Rに巻き取ったベルト11L、11Rの基準となる引き出し値を0に初期化する。
In addition, when installing the
また、本実施形態では、ウインチ装置12を該ウインチ装置12とは別個に設けた制御装置20にて制御を行なっていたが、ウインチ装置12を制御する制御部としての制御装置20の機能をウインチ装置12に設けて制御を行なうようにしても良い。
In the present embodiment, the
ところで、図7は、上述のようにして、ベルト11L、11Rをドラム32L、32Rに巻き取って、この巻き取ったベルト11L、11Rの基準となる引き出し値を0に初期化した後の、車椅子1を乗降させる一例としての制御装置20のブロック図を示している。なお、図2に示す要素と同一の機能を有する要素には同一の番号を付している。
By the way, FIG. 7 shows the wheelchair after the
制御装置20は、ベルト引き出し値算出部23、引き出し値比較判断部27及び補正量算出部28を有する制御部21と、記憶部22と、別個に設けられた左右一対のモータ駆動制御部24L、24Rと、左右のソレノイド駆動回路26L、26R等で構成されている。
CPUにて構成される制御部21は、所定のプログラムの手順に沿って全体を制御するものであり、また、記憶部22は、前記プログラムを格納しているROMや、回転センサ33からのデータを一時的に保存するRAM等で構成されている。
The
The control unit 21 configured by the CPU controls the whole in accordance with a predetermined program procedure, and the
ベルト引き出し値算出部23は、左右の回転センサ33から入力されるパルスをカウントしてそのパルスカウントからベルト11の引き出し値を算出するものである。また、引き出し値比較判断部27は、ベルト11を巻き取る場合において、ベルト引き出し値算出部23からパルスカウント数を受けて左ベルト11Lの引き出し値と、右ベルト11Rの引き出し値を比較して、左右のモータ31L、31Rで同期がとれているか否かを判断するものである。
The belt withdrawal
引き出し値比較判断部27にて左右のベルト11L、11Rの引き出し量に差があると判断された場合、補正量算出部28において、左モータ31Lのパルスカウントと右モータ31Rのパルスカウントとを同じカウントにするための補正量を算出する。
この補正量算出部28では、上記の補正量に応じて左右のモータ31L、31Rへの出力に補正を加えて(例えば、左右のモータ駆動制御部24L、24Rでのモータ31L、31Rの制御をPWM制御としている場合は、デューティ比を可変する)、左右のベルト11L、11Rの引き出し値が同じになるように(つまり、左右のベルト11L、11Rが巻き取られていく際に、実際にウインチ装置12L、12Rから引き出されているベルト11L、11Rの引き出し量が同じになるように)補正量算出部28が左右のモータ駆動制御部24L、24Rを制御する。なお、この補正量は、カウント差によって変動させることで、素早く安全に車椅子1の引き上げ作動、引き下ろし作動を可能とする。
When the withdrawal value comparison /
The correction
また、補正量算出部28からの出力信号によりモータ駆動制御部24がモータ31を正逆転に回転制御する。ソレノイド駆動回路26は、後退防止ソレノイド34に電源を印加して、該後退防止ソレノイド34を通電状態や非通電状態に駆動制御するものである。
上記後退防止ソレノイド34が通電されていない状態(非通電)が、ロック機構のロック状態であり、後退防止ソレノイド34が通電されている状態が、ロック機構がアンロック状態となる。
Further, the motor drive control unit 24 controls the rotation of the
The state where the
また、操作スイッチ14は車椅子1を車室内からスロープを介して引き下ろしたり、車室内へ引き上げたりする際のスイッチであり、アップ信号、ダウン信号、ストップ信号等が操作スイッチ14から制御装置20へ出力される。
また、この操作スイッチ14からの信号により制御部21がウインチ装置12の後退防止ソレノイド34をオン駆動、オフ駆動して、ロック機構をロック状態やアンロック状態に制御するようになっている。
The
In addition, the control unit 21 controls the lock mechanism to be locked or unlocked by driving the retract
図8はウインチ装置12の一例を示し、図8(a)はウインチ装置12の側面図を、図8(b)はウインチ装置12の平面図をそれぞれ示している。骨格を形成しているケーシング30には、モータ31が配設されており、このモータ31の出力軸は、平歯車減速部35が接続されている。さらに平歯車減速部35の出力軸は遊星減速部36が接続されており、この遊星減速部36の出力軸にドラム32が接続され、このドラム32に上記ベルト11が巻回されている。
8 shows an example of the
また、平歯車減速部35の出力軸(回転軸)にはマグネット37が設けられていて、平歯車減速部35の回転、つまりドラム32が回転することで、マグネット37も回転し、このマグネット37の磁力をホールIC40が検出するものであり、このホールIC40からの信号、つまりパルスをベルト引き出し値算出部23がカウントする。このホールIC40及びマグネット37にて回転センサ33を構成している。これにより回転センサ33を安価に構成することができる。
なお、ドラム32自体の回転から回転センサ33によりパルスカウントをしているのではなく、ドラム32を回転させる遊星減速部36の減速前の平歯車減速部35の回転により回転センサ33にてパルスカウントをしていることで、ドラム32の回転量の検出精度を上げている。もちろん、ドラム32自体の回転を回転センサ33により直接検出してパルスカウントするようにしても良い。
In addition, a
The rotation sensor 33 does not count the pulse from the rotation of the drum 32 itself, but the rotation sensor 33 counts the pulse by the rotation of the spur
一方、ドラム32の側面にはドラム32の外径とほぼ同径のラチェット部42が配置されており、該ドラム32の回転と共に、回転するようになっている。略円板状のラチェット部42の周縁には歯部43が連続して形成されていて、この歯部43に係合爪44の先端の爪部45が離脱自在に係合するようになっている。
On the other hand, a
上記ラチェット部42、係合爪44及びこの係合爪44を駆動する後退防止ソレノイド34とでロック機構を構成しており、図9はこのロック機構の拡大図を示している。図8及び図9に示すように、係合爪44は軸46により回動自在に配置されており、係合爪44の基部は連結軸47を介して後退防止ソレノイド34のロッド50の先端と回動自在に連結されている。
後退防止ソレノイド34のロッド50にはコイル状のバネ51が該ロッド50の先端側に固定したCリングのような金具52との間に介装されている。図示するように後退防止ソレノイド34の非通電状態では、バネ51が復帰して金具52を弾発することで、ロッド50が突出し、この突出したロッド50により係合爪44を軸46を中心として反時計方向に付勢する。
The
A coil-
係合爪44が反時計方向に回転すると、係合爪44の先端の爪部45がラチェット部42の歯部43に係合して、ラチェット部42の時計方向の回転を防止する。なお、図9に示す矢印5がベルト11の引き出し方向であり、矢印6がベルト11の巻き取り方向である。
操作スイッチ14の操作によりベルト11の引き出し、巻き取りの場合には、後退防止ソレノイド34が通電されて、ロッド50をバネ51のバネ力に抗して吸引して係合爪44を軸46を中心にして時計方向に回転させて、係合爪44の爪部45は歯部43から離脱してラチェット部42の回転をフリー状態とし、モータ31が正転、あるいは逆転駆動される。また、ベルト11の引き出し、巻き取りを停止する場合には、モータ31を停止させると共に、後退防止ソレノイド34の通電を停止して係合爪44を反時計方向に回転させる。
When the engaging
When the
ここで、後退防止ソレノイド34が非通電状態であり、係合爪44の爪部45がラチェット部42の歯部43に係合している状態をロック状態とし、ベルト11の不用意な引き出しを防止している。また、後退防止ソレノイド34が通電されて、係合爪44の爪部45がラチェット部42の歯部43から離れて係合が解除される状態をアンロック状態とし、ベルト11の引き出し、巻き取りを行なえるようにしている。
Here, the
ここで、左右にウインチ装置12L、12Rを設置し、また左右のウインチ装置12L、12Rからそれぞれベルト11L、11Rの引き出し、巻き取りをしているので、後述するように、左右のベルト11L、11Rの引き出し量、巻き取り量を同じにすべく同期をとるようにしている。
Here, since the
次に、ドラム32L、32Rに巻き取ったベルト11L、11Rの基準となるベルト引き出し値を0に初期化した後の、車椅子1の引き上げ時の制御動作の一例として図10のフローチャートを用いて説明する。
Next, an example of the control operation when the
先ず、車室内に設置されている車椅子乗降補助装置10のウインチ装置12からベルト11を引き出し、地面上にある車椅子1にベルト11の先端のフックを係止する。なお、ベルト11を引き出す際の操作スイッチ14の操作により制御部21がソレノイド駆動回路26を介して後退防止ソレノイド34をオン駆動してロック機構をアンロック状態とする。
かかる場合、車椅子乗降補助装置10のウインチ装置12L、12Rは左右に設置されていることから、同時にベルト11を引き出すことは無理があるため、先の一方のベルト11Lを引き出してから、他方のベルト11Rを引き出すことになる。
First, the
In such a case, since the
ベルト11を手で片方ずつ引き出した場合はもちろん、仮に2つのベルト11を同時に引き出したとしても、ベルト11の引き出し量は同一になることはなく、2つのベルト11の引き出し量は異なることになる。左右のベルト11L、11Rをそれぞれ引き出していくと、左右の回転センサ33L、33Rによりそれぞれのベルト11L、11Rの引き出し量に応じたパルスが出力される。
左右の回転センサ33L、33Rからベルト引き出し値算出部23にパルスがそれぞれ入力されて、該ベルト引き出し値算出部23にてパルスがカウントアップされることで、引き出したベルト11L、11Rの引き出し値が算出される。
Of course, when the
Pulses are respectively input from the left and
本実施形態では、左右のベルト11L、11Rをそれぞれ引き出した時点で制御装置20では、左右のベルト11L、11Rの引き出し量をそれぞれ認識している。
In the present embodiment, when the left and
操作スイッチ14の操作により左右のモータ31L、31Rはモータ駆動制御部24L、24Rにて駆動されて、左右のモータ31L、31Rにて左右のベルト11L、11Rが巻き取られていく。左右のモータ31L、31Rが回転してベルト11L、11Rが巻き取られていくと、図10のステップS21に示すように、左右のウインチ装置12L、12Rの回転センサ33から出力されるパルスにて制御部21のベルト引き出し値算出部23によりパルスがカウントダウンされて、左右のベルト11L、11Rの引き出し値がそれぞれ算出される。
The left and
次に、ステップS22において、制御部21の引き出し値比較判断部27にてパルスカウント数に一定値以上の差があるか否かが判断され、一定値以上の差が無い場合には、補正量は算出されず、モータ駆動制御部24L、24Rは現在のデューティ比で左右のモータ31L、31Rを駆動し続ける。
パルスカウント数に一定値以上の差がある場合には、ステップS23に移行してカウント差に応じた補正量を補正量算出部28にて算出する。
なお、上記の「一定値以上の差がない場合」とは、車椅子や車椅子を収納する空間により適宜設定されるものであり、何らかの障害が出る程度の車椅子の姿勢に変化が生じる場合をいう。
Next, in step S22, it is determined whether or not there is a difference of a certain value or more in the pulse count number in the extraction value comparison /
If there is a difference of a certain value or more in the pulse count number, the process proceeds to step S23 and the correction
In addition, said "when there is no difference more than a fixed value" is set suitably by the space which accommodates a wheelchair and a wheelchair, and means the case where the attitude | position of a wheelchair to the extent that a certain obstacle arises arises.
ここで、補正量算出部28において、パルスカウント数が一定値以上であって、差が大の場合では、引き出し量が多いベルト11に対応したモータ31へのデューティ比を大きくするようにモータ駆動制御部24を制御すると共に、引き出し量が少ないベルト11に対応したモータ31へのデューティ比を0%となるようにモータ駆動制御部24を制御する(ステップS24参照)。
これにより、一方のモータ31は停止し、他方のモータ31は回転数が上がることで、車椅子1の傾きを素早く是正することができる。
なお、上記の「差が大の場合」とは、車椅子や車椅子を収納する空間により適宜設定されるものであり、車椅子の姿勢に大きな変化を生じ、収納空間への収納が困難となることや、引き上げに危険が生じる可能性があることなどの大きな障害が生じる場合をいう。
Here, in the correction
Thereby, one
The above “when the difference is large” is appropriately set depending on the wheelchair or the space in which the wheelchair is stored, and the posture of the wheelchair changes greatly, making it difficult to store in the storage space. , When there is a major obstacle, such as the possibility of danger in lifting.
また、パルスカウント数の差が小の場合では、補正量算出部28が引き出し量が多いベルト11に対応したモータ31へのデューティ比を少し大きくするようにモータ駆動制御部24を制御すると共に、引き出し量が少ないベルト11に対応したモータ31へのデューティ比を少し小さくなるようにモータ駆動制御部24を制御する。
これにより、一方のモータ31は少しだけ早く回転し、他方のモータ31は少しだけ遅く回転することで、車椅子1の傾きを素早く是正することができる。
なお、上記の「差が小の場合」とは、車椅子や車椅子を収納する空間により適宜設定されるものであり、車椅子の姿勢に変化を生じ、車輪の回転に支障をきたすなどの引き上げへの軽度な障害が生じる場合をいう。
When the difference between the pulse counts is small, the correction
Thereby, the one
The above “when the difference is small” is appropriately set depending on the wheelchair or the space in which the wheelchair is accommodated, and changes to the posture of the wheelchair will cause the wheel rotation to be hindered. This refers to the case where a minor disability occurs.
ステップS24において上述した補正を加えてモータ31を駆動制御していき、さらにステップS22に戻って左右のモータ31からのパルスカウント数に一定値以上の差があるかを監視し、これを繰り返す。
モータ31にてベルト11を完全に巻き取った状態では、この状態をパルスカウントの0にて検知したり、あるいはリミットスイッチ等にて完全引き上げ状態を検知して、モータ31を停止させる。
In step S24, the
In the state where the
このようにして、車椅子1は車両内のフロアの所定の位置に誘導され、その位置にて車椅子1の前部はウインチ装置12L、12Rのベルト11L、11Rにて固定され、車椅子1の後部は任意の固定装置や固定金具等にて固定されることになる。
なお、上記の説明では、車椅子1をスロープを介して車室内に収容する場合について説明したが、車椅子1をスロープを介して車室内から地面まで引き下ろす場合も同様に左右のベルト11の引き出し時での同期制御が行なわれる。
In this way, the
In the above description, the case where the
このように本実施形態では、引き出されたベルト11L、11Rの引き出し量に基づいて、ウインチ装置12L、12Rにより巻き取られていく際の減少していく引き出し値を算出し、この引き出し値からベルト11L、11Rを巻き取っていく際に、該ベルト11L、11Rが引き出されている引き出し値が同じとなるようにベルト11L、11Rを巻き取っていくことになり、そのため、最初に左右のベルト11L、11Rの引き出し値が異なっている場合でも、引き上げ時や引き下ろし時でのベルト11L、11Rの同期をとることができ、そのため、車椅子1の傾きを確実に防止することができる。
特に、引き上げ時での車椅子1の左右の傾きを確実に防止することができるので、車椅子1に乗っている人に不安感を与えることがない。
As described above, in the present embodiment, based on the pulled-out amounts of the drawn
In particular, since the right and left inclination of the
なお、車椅子1の乗降の制御動作は、図7や図10に示すものに限られるものではなく、ドラム32L、32Rに巻き取ったベルト11L、11Rの基準となるベルト引き出し値を0の初期化し、この初期化した0を基準としてベルト11L、11Rの引き出し値を算出して、車椅子1の乗降の制御動作を行なわしめる場合には、どのような方法でも良い。
また、ウインチ装置12も図8に示すものに限られるものではなく、ドラム32をロック状態としたりアンロック状態とすることができるものであれば、どのような構造のものでも良い。
The control operation for getting on and off the
Further, the
1 車椅子
2 フロア
4 孔
10 車椅子乗降補助装置
11 ベルト
12 ウインチ装置
20 制御装置
21 制御部
23 ベルト引き出し値算出部
24 モータ駆動制御部
27 引き出し値比較判断部
28 補正量算出部
31 モータ
32 ドラム
33 回転センサ
37 マグネット
60 ドラム動作量算出部
62 ベルト引き出し値初期化部
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記ドラム(32L)(32R)の回転を直接的又は間接的に検知するドラム回転センサ(33L)(33R)と、
前記ドラム回転センサ(33L)(33R)により検知されたドラム回転情報により一定時間でのドラム(32L)(32R)の動作量を算出するドラム動作量算出部(60)と、
前記ドラム(32L)(32R)から前記ベルト(11L)(11R)の巻き取り又は引き出しを検知するベルト引き出しセンサと、
前記ベルト引き出しセンサにより検知されたベルト引き出し情報によりドラム(32L)(32R)から引き出されているベルト(11L)(11R)の量であるベルト引き出し値を算出するベルト引き出し値算出部(23)と、
前記ドラム動作量算出部(60)により算出された一定時間内のドラム(32L)(32R)の動作量が0の場合に、前記ベルト引き出し値を初期化するベルト引き出し値初期化部(62)と
を備えていることを特徴とする車椅子乗降補助装置。 The belt (11L) (11R) attached to the drum (32L) (32R) of the pair of left and right winch devices (12L) (12R) is connected to the motor (31L) (31R) in the winch device (12L) (12R). A wheelchair entry / exit assisting device for storing and unloading the wheelchair (1) locked to the tip of the belt (11L) (11R) in the vehicle by winding and pulling the drum (32L) (32R) to the vehicle. There,
A drum rotation sensor (33L) (33R) for directly or indirectly detecting the rotation of the drum (32L) (32R);
A drum operation amount calculation unit (60) for calculating an operation amount of the drum (32L) (32R) in a predetermined time based on drum rotation information detected by the drum rotation sensor (33L) (33R);
A belt pull-out sensor for detecting winding or pull-out of the belt (11L) (11R) from the drum (32L) (32R);
A belt withdrawal value calculation unit (23) that calculates a belt withdrawal value that is the amount of the belt (11L) (11R) that is withdrawn from the drum (32L) (32R) based on the belt withdrawal information detected by the belt withdrawal sensor; ,
A belt withdrawal value initialization unit (62) that initializes the belt withdrawal value when the operation amount of the drum (32L) (32R) within a predetermined time calculated by the drum motion amount calculation unit (60) is zero. And a wheelchair entry / exit assistance device.
前記回転センサ(33L)(33R)が前記ドラム回転センサ且つ前記ベルト引き出しセンサであり、
前記回転センサ(33L)(33R)によるカウントに基づいて一定時間内での前記ドラム(32L)(32R)の動作量が算出され、前記回転センサ(33L)(33R)のカウントを加減することにより前記ベルト引き出し値が算出され、一定時間内のドラム(32L)(32R)の動作量が所定時間内に0となった場合に前記ベルト引き出し値である前記回転センサ(33L)(33R)のカウント数を0とするようにしていることを特徴とする請求項1に記載の車椅子乗降補助装置。 A rotation sensor (33L) (33R) for detecting the rotation speed of the motor (31L) (31R) is provided in each of the pair of left and right winch devices (12L) (12R),
The rotation sensor (33L) (33R) is the drum rotation sensor and the belt pull-out sensor,
The operation amount of the drum (32L) (32R) within a predetermined time is calculated based on the count by the rotation sensor (33L) (33R), and the count of the rotation sensor (33L) (33R) is adjusted. The belt withdrawal value is calculated, and the rotation sensor (33L) (33R) counts the belt withdrawal value when the operation amount of the drum (32L) (32R) within a predetermined time becomes 0 within a predetermined time. The wheelchair boarding / alighting assistance apparatus according to claim 1, wherein the number is set to zero.
前記車椅子乗降補助装置は制御装置(20)、ドラム(32L)(32R)の回転を直接的又は間接的に検知するドラム回転センサ(33L)(33R)を含み、
前記制御装置(20)は、スイッチ(16)からの信号に応じてラチェット機構のソレノイド(34L)(34R)をオフとし、
前記モータ(31L)(31R)を作動させて係止された前記ベルト(11L)(11R)の巻き取りを開始し、
前記ドラム(32L)(32R)の回転動作がなかった場合には前記モータ(31L)(31R)の回転を停止して、
前記ドラム回転センサ(33L)(33R)より送信されたカウンタの値を初期化して、
初期化されたカウンタの値を基準として前記ベルト(11L)(11R)の引き出し量を計算して
車椅子(1)を車内固定位置までに誘導するようにしていることを特徴とする車椅子乗降補助装置の制御方法。 The belt (11L) (11R) attached to the drum (32L) (32R) of the pair of left and right winch devices (12L) (12R) is connected to the motor (31L) (31R) in the winch device (12L) (12R). A wheelchair entry / exit assisting device for storing and unloading the wheelchair (1) locked to the tip of the belt (11L) (11R) in the vehicle by winding up and pulling out at
The wheelchair entry / exit assistance device includes a control device (20), a drum rotation sensor (33L) (33R) for directly or indirectly detecting the rotation of the drum (32L) (32R),
The control device (20) turns off the solenoids (34L) (34R) of the ratchet mechanism in response to a signal from the switch (16),
Winding of the belt (11L) (11R) locked by operating the motor (31L) (31R),
When the drum (32L) (32R) does not rotate, the motor (31L) (31R) stops rotating,
The counter value transmitted from the drum rotation sensor (33L) (33R) is initialized,
A wheelchair entry / exit assisting device characterized in that the wheelchair (1) is guided to the in-vehicle fixed position by calculating the pull-out amount of the belt (11L) (11R) based on the initialized counter value. Control method.
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