JP2013035623A - Winch device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a winch device that detects an actual position of a wheelchair to perform control based on the position.SOLUTION: A distance sensor 30 provided on a vehicle 2 to detect a person to be cared on a wheelchair 1 and a distance to the person to be cared, is provided on the ceiling face of the vehicle 2. Drum target speed data corresponding to the distance data from the distance sensor 30 is stored in a memory means 22 in advance. When a control means 21 pulls up or down the wheelchair 1, the drum is driven on the basis of the target speed data stored in the memory means 22 via a motor 41 depending on the distance data from the distance sensor 30.

Description

本発明は、ベルトをドラムに巻き取ったり、送り出すことで、該ベルトにより車椅子を引き上げたり、引き下ろしたりするウインチ装置及びウインチ装置の制御方法に関するものである。   The present invention relates to a winch device that winds and pulls down a wheelchair by winding or feeding a belt around a drum, and a method for controlling the winch device.

牽引部材を介して車椅子を車両に引き上げたり引き下ろしたりするウインチ装置において、牽引部材を巻き取るドラムの回転量が同じでも、牽引部材に働いている張力によって、ドラムが巻き取る牽引部材の量は異なる。
これにより、ドラムの回転量と車椅子の位置は必ずしも一致しないため、車椅子を引き上げたり、引き下ろしたりするときの速度をスロープ上では早くする、車内では遅くするなど、車椅子の位置によって変化させようとすると、平坦な部分で急に速度が変わったりして、被介護者に恐怖感を与えるおそれがある。
In a winch device that raises or lowers a wheelchair to or from a vehicle via a traction member, the amount of traction member that the drum winds up varies depending on the tension acting on the traction member even if the rotation amount of the drum that winds the traction member is the same .
As a result, the amount of rotation of the drum and the position of the wheelchair do not necessarily match, so if you try to change the speed of the wheelchair when you pull it up or down, depending on the position of the wheelchair, such as making it faster on the slope or slower in the car The speed may change suddenly on a flat part, which may cause fear to the care recipient.

ところで、車内にセンサ(受光器)を設けている例として、例えば下記に示す特許文献1が挙げられる。   Incidentally, as an example in which a sensor (light receiver) is provided in the vehicle, for example, Patent Document 1 shown below can be cited.

特開2001−294075号公報JP 2001-294075 A

この特許文献1に記載されている受光器は、車両内に設けた受信器による信号受信範囲を制限し、ドア開閉時等の安全性の向上や、信頼性を高めるようにしたものであり、後述するように本発明のセンサは、上記特許文献1とは種類や目的、また作用効果を異にするものである。   The light receiver described in this Patent Document 1 is intended to limit the signal reception range by a receiver provided in the vehicle, improve safety at the time of opening and closing the door, and improve reliability. As will be described later, the sensor of the present invention differs from the above-mentioned Patent Document 1 in type, purpose, and operational effect.

本発明は上述の問題点に鑑みて提供したものであって、実際の車椅子の位置を検出し、その位置に基づいた制御を行なうことができるウインチ装置及びウインチ装置の制御方法を提供することを目的としている。   The present invention has been provided in view of the above-described problems, and provides a winch device and a winch device control method capable of detecting the position of an actual wheelchair and performing control based on the position. It is aimed.

そこで、本発明のウインチ装置では、地面と車両2との間に掛け渡したスロープ3を介して車椅子1を引き上げ及び引き下ろしをするための牽引部材11と、前記牽引部材11を巻き取りまたは送り出すドラム43と、前記ドラム43を駆動するモータ41とを備えたウインチ装置10であって、
前記ウインチ装置10は、
前記車両2に配設され、前記車椅子1に乗っている被介護者を検出すると共に、該被介護者との距離を検出する距離センサ30と、前記距離センサ30からの距離データに応じた前記ドラム43の目標速度データを予め記憶させている記憶手段22と、前記車椅子1の引き上げまたは引き下ろしをする際に、前記距離センサ30からの距離データに応じて、前記モータ41を介して、前記ドラム43を前記目標速度データに基づいて駆動させる制御手段21とを備えていることを特徴としている。
Therefore, in the winch device according to the present invention, a traction member 11 for lifting and lowering the wheelchair 1 through a slope 3 spanned between the ground and the vehicle 2, and a drum for winding or feeding the traction member 11 43 and a winch device 10 provided with a motor 41 for driving the drum 43,
The winch device 10 includes:
A distance sensor 30 that is disposed in the vehicle 2 and detects a cared person riding on the wheelchair 1 and detects a distance from the cared person, and the distance data from the distance sensor 30 The storage means 22 for storing the target speed data of the drum 43 in advance and the drum 41 via the motor 41 according to the distance data from the distance sensor 30 when the wheelchair 1 is lifted or pulled down. The control means 21 which drives 43 based on the said target speed data is provided.

(1)本発明のウインチ装置によれば、車両2に配設され、車椅子1に乗っている被介護者を検出すると共に、該被介護者との距離を検出する距離センサ30と、前記距離センサ30からの距離データに応じたドラム43の目標速度データを予め記憶させている記憶手段22と、前記車椅子1の引き上げまたは引き下ろしをする際に、前記距離センサ30からの距離データに応じて、前記モータ41を介して、前記ドラム43を前記目標速度データに基づいて駆動させる制御手段21とを備えているので、被介護者との間の実距離を検出してモータ41を制御しているものであり、そのため、ドラム43の回転量と牽引部材11の引き出し量に関係なく、車椅子1を所定の位置まで牽引することができる。また、実距離での制御のため、どのような構造/条件のウインチ装置でも速度制御を可能とすることができる。 (1) According to the winch device of the present invention, the distance sensor 30 that is disposed in the vehicle 2 and detects a cared person riding on the wheelchair 1 and detects a distance from the cared person, and the distance According to the distance data from the distance sensor 30 when the wheelchair 1 is lifted or pulled down, the storage means 22 that stores the target speed data of the drum 43 according to the distance data from the sensor 30 in advance. Since the control means 21 for driving the drum 43 based on the target speed data is provided via the motor 41, the motor 41 is controlled by detecting the actual distance to the cared person. Therefore, the wheelchair 1 can be pulled to a predetermined position regardless of the rotation amount of the drum 43 and the pulling amount of the pulling member 11. In addition, since the control is performed at an actual distance, the speed control can be performed by a winch device having any structure / condition.

(2)本発明のウインチ装置によれば、前記目標速度データは、前記スロープ3の下端部と上端部との間に適用される第1の速度V2と、前記スロープ3の上端部と車室内の所定の固定位置の間に適用される前記第1の速度V2より遅い第2の速度V3とを含むようにしているので、かかる速度制御により車椅子1をスムーズで安全に車椅子1の引き上げまたは引き下ろしをすることができる。 (2) According to the winch device of the present invention, the target speed data includes the first speed V2 applied between the lower end portion and the upper end portion of the slope 3, the upper end portion of the slope 3, and the vehicle interior. And the second speed V3 that is lower than the first speed V2 applied between the predetermined fixed positions of the wheelchair 1. The wheelchair 1 is smoothly and safely pulled up and down by such speed control. be able to.

(3)本発明のウインチ装置によれば、前記距離センサ30は、赤外線センサとしているので、被介護者の検出を確実とし、また、被介護者との距離を測定するセンサとしてのコストも安価となる。 (3) According to the winch device of the present invention, since the distance sensor 30 is an infrared sensor, detection of the cared person is ensured, and the cost as a sensor for measuring the distance to the cared person is low. It becomes.

(4)本発明のウインチ装置によれば、車椅子1の引き上げまたは引き下ろしをする際に、距離センサ30からの距離データに応じて、モータ41を介して、ドラム43を目標速度データに基づいて駆動制御するようにしているので、被介護者との間の実距離を検出してモータ41を制御しているものであり、そのため、ドラム43の回転量と牽引部材11の引き出し量に関係なく、車椅子1を所定の位置まで牽引することができる。また、実距離での制御のため、どのような構造/条件のウインチ装置でも速度制御を可能とすることができる。 (4) According to the winch device of the present invention, when the wheelchair 1 is lifted or pulled down, the drum 43 is driven based on the target speed data via the motor 41 according to the distance data from the distance sensor 30. Since it controls, the motor 41 is controlled by detecting the actual distance between the cared person and, therefore, regardless of the rotation amount of the drum 43 and the pulling amount of the traction member 11, The wheelchair 1 can be pulled to a predetermined position. In addition, since the control is performed at an actual distance, the speed control can be performed by a winch device having any structure / condition.

本発明の実施の形態におけるウインチ装置にて車椅子を引き上げまたは引き下ろしている場合の説明図である。It is explanatory drawing in case the wheelchair is pulled up or pulled down with the winch apparatus in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態におけるウインチ装置のブロック図である。It is a block diagram of the winch device in an embodiment of the invention. 本発明の実施の形態におけるウインチ装置の概略平面図である。It is a schematic plan view of the winch apparatus in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態におけるラチェット機構(ロック機構)の拡大図である。It is an enlarged view of a ratchet mechanism (lock mechanism) in an embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態における制御の概念図である。It is a conceptual diagram of the control in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態における制御の機能図である。It is a functional diagram of control in an embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態におけるタイミングチャートである。It is a timing chart in an embodiment of the invention. 本発明の実施の形態における制御動作のフローチャートである。It is a flowchart of the control operation | movement in embodiment of this invention.

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は本発明のウインチ装置10により左右の牽引部材であるベルト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を引き上げ又は引き下げている状態を示している。
このウインチ装置10は、ベルト11L、11Rの送り出し、巻き取りを行なう左右一対の駆動装置12L、12Rと、これら駆動装置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。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a winch device 10 according to the present invention in which hooks (not shown) provided at the front ends of belts 11L and 11R as left and right traction members are locked to a wheelchair 1 and the wheelchair 1 is lifted or pulled down. It shows the state.
The winch device 10 includes a pair of left and right drive devices 12L and 12R that feed and wind the belts 11L and 11R, and a control device 20 that controls the rotation of the motors of the drive devices 12L and 12R.

図2は、ウインチ装置10のブロック図を示しており、主に本発明の関連している部分のブロック図を示している。左右の駆動装置12L、12Rは同一の構成なので、左駆動装置12Lについて説明する。この左駆動装置12Lは、モータ41Lと、このモータ41Lの回転の伝達を接続または解除する電磁クラッチ42Lと、ベルト11Lが巻回されていて前記電磁クラッチ42を介してモータ41の回転が伝達されるドラム43Lと、後述するロック機構であるラチェット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45L等で構成されている。
なお、右駆動装置12Rは、左駆動装置12Lと同じ構成なので、添え字にRを付けて説明は省略する。また、駆動装置12の機構的な構成については後述する。
FIG. 2 shows a block diagram of the winch device 10, mainly showing a block diagram of relevant portions of the present invention. Since the left and right drive units 12L and 12R have the same configuration, the left drive unit 12L will be described. The left driving device 12L includes a motor 41L, an electromagnetic clutch 42L for connecting or releasing transmission of rotation of the motor 41L, and a belt 11L around which the rotation of the motor 41 is transmitted via the electromagnetic clutch 42. Drum 43L, and a ratchet mechanism, which will be described later, which is a locking mechanism, and a retraction preventing solenoid 45L for locking or unlocking the drum 43L.
Note that the right driving device 12R has the same configuration as the left driving device 12L, and therefore, the subscript R is added and description thereof is omitted. The mechanical configuration of the drive device 12 will be described later.

制御装置20は、制御手段(制御部)21、記憶手段(記憶部)22、左右の駆動装置12(12L、12R)に対応して、PWM回路23(23L、23R)、モータ駆動回路24(24L、24R)、ソレノイド駆動回路25(25L、25R)、クラッチ駆動部26(26L、26R)、車両内に設置されている距離センサ30からの信号を受けて車椅子1に乗っている被介護者との距離を検出する距離演算部27等で構成されている。   The control device 20 corresponds to the control means (control section) 21, the storage means (storage section) 22, and the left and right drive devices 12 (12L, 12R), and corresponds to the PWM circuit 23 (23L, 23R) and the motor drive circuit 24 ( 24L, 24R), solenoid drive circuit 25 (25L, 25R), clutch drive unit 26 (26L, 26R), and a cared person riding in the wheelchair 1 in response to signals from the distance sensor 30 installed in the vehicle And a distance calculation unit 27 that detects the distance to

上記距離センサ30は、図5に示すように車両の天井面に設置されており、この距離センサ30は、例えば赤外線センサで構成されている。そして、車椅子1に乗っている被介護者との間の距離を常時検出しており、該距離センサ30からは被介護者との距離に応じた電圧信号が出力されるようになっている。この距離センサ30からの信号は制御装置20へ送られている。距離センサ30は、車椅子1に乗っている被介護者との間の距離を常時検出できるものであれば良く、距離画像センサなどを用いても良い。また、設置場所も後部ドアや運転席の背面など天井に限られない。   The distance sensor 30 is installed on the ceiling surface of the vehicle as shown in FIG. 5, and the distance sensor 30 is composed of, for example, an infrared sensor. The distance between the cared person and the cared person is always detected, and the distance sensor 30 outputs a voltage signal corresponding to the distance to the cared person. A signal from the distance sensor 30 is sent to the control device 20. The distance sensor 30 may be any sensor as long as it can always detect the distance to the cared person on the wheelchair 1, and a distance image sensor or the like may be used. Also, the installation location is not limited to the ceiling such as the rear door or the back of the driver's seat.

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、距離演算部27からの距離データを一時的に保存するRAM等で構成されている。
PWM回路23は、制御部21からの信号により所定のデューティ比の信号を出力するものであり、このPWM回路23からの出力信号によりモータ駆動回路24がモータ41を正逆転に回転制御する。
The control unit 21 configured by the CPU controls the whole in accordance with a predetermined program procedure, and the storage unit 22 receives a ROM from the program and the distance calculation unit 27. It is composed of a RAM or the like that temporarily stores distance data.
The PWM circuit 23 outputs a signal having a predetermined duty ratio based on a signal from the control unit 21, and the motor drive circuit 24 controls the motor 41 to rotate in the forward and reverse directions based on the output signal from the PWM circuit 23.

また、操作スイッチ14は車椅子1を地面から車室内へスロープを介して引き上げたり、車室内から地面へ引き下げたりする際のスイッチであり、アップ信号、ダウン信号、ストップ信号等のモータ41の駆動指示信号が操作スイッチ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がソレノイド駆動回路26を介して駆動装置12の後退防止ソレノイド45をオン駆動、オフ駆動して、ラチェット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。
Further, the operation switch 14 is a switch for lifting the wheelchair 1 from the ground to the vehicle interior via a slope, or for lowering the wheelchair 1 from the vehicle interior to the ground, and an instruction to drive the motor 41 such as an up signal, a down signal, and a stop signal. A signal is output from the operation switch 14 to the control device 20.
In addition, the control unit 21 controls the ratchet mechanism to be locked or unlocked by driving the back-off prevention solenoid 45 of the driving device 12 on and off via the solenoid driving circuit 26 in response to a signal from the operation switch 14. It is like that.

クラッチ駆動部26は、操作スイッチ14からのオン信号、オフ信号を受けた制御部21により制御されるものであり、電磁クラッチ42をオンまたはオフしてモータ41の回転をドラム43へ接続または解除するものである。
距離演算部27は、距離センサ30から出力される電圧信号に応じて被介護者との実際の距離を演算するものであり、この距離データに基づいて制御部21がPWM回路23を制御して、車椅子1を牽引する速度を、地面、スロープ、車内等で変えて制御するようにしている。
The clutch drive unit 26 is controlled by the control unit 21 that has received an ON signal and an OFF signal from the operation switch 14, and the electromagnetic clutch 42 is turned on or off to connect or release the rotation of the motor 41 to the drum 43. To do.
The distance calculation unit 27 calculates an actual distance from the cared person according to the voltage signal output from the distance sensor 30, and the control unit 21 controls the PWM circuit 23 based on the distance data. The speed at which the wheelchair 1 is pulled is changed and controlled on the ground, the slope, the inside of the vehicle, and the like.

また、ランプやブザーで構成される報知部16が設けられており、操作スイッチ14からの操作信号を受け付けた場合や、動作の終了時に吹鳴させて、被介護者や介護者に対して報知するようにしている。なお、報知部16はブザーの代わりにスピーカーで構成しても良い。   In addition, a notification unit 16 including a lamp and a buzzer is provided, and when an operation signal is received from the operation switch 14 or when the operation is finished, the notification is made to the care receiver or caregiver. I am doing so. In addition, you may comprise the alerting | reporting part 16 with a speaker instead of a buzzer.

図3は駆動装置12の概略平面図を示している。なお、本発明は機構的な構成が要旨ではないので、駆動装置12の機構的な構成については簡単に説明する。骨格を形成しているケーシング40には、モータ41が配設されており、このモータ41の出力軸には減速部が接続されている。そして、減速部とドラム43との間には電磁クラッチ42が介装されており、またドラム43に上記ベルト11が巻回されている。   FIG. 3 is a schematic plan view of the driving device 12. Note that since the mechanical configuration of the present invention is not the gist, the mechanical configuration of the driving device 12 will be briefly described. A motor 41 is disposed in the casing 40 forming the skeleton, and a speed reduction unit is connected to the output shaft of the motor 41. An electromagnetic clutch 42 is interposed between the speed reducer and the drum 43, and the belt 11 is wound around the drum 43.

一方、ドラム43の側面にはドラム43の外径とほぼ同径のラチェット板52が配置されており、該ドラム43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板52の周縁にはラチェット歯53が連続して形成されていて、このラチェット歯53に係合片54の先端のラチェット爪55が離脱自在に係合するようになっている。   On the other hand, a ratchet plate 52 having substantially the same diameter as the outer diameter of the drum 43 is disposed on the side surface of the drum 43, and rotates with the rotation of the drum 43. Ratchet teeth 53 are continuously formed on the periphery of the substantially disc-shaped ratchet plate 52, and a ratchet claw 55 at the tip of the engagement piece 54 is detachably engaged with the ratchet teeth 53. Yes.

上記ラチェット板52、係合片54及びこの係合片54を駆動する後退防止ソレノイド45とでラチェット機構(ロック機構)を構成しており、図4はこのラチェット機構の拡大図を示している。図3及び図4に示すように、係合片54は軸56により回動自在に配置されており、係合片54の基部は連結軸57を介して後退防止ソレノイド45のロッド60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45のロッド60にはコイル状のバネ61が該ロッド60の先端側に固定したCリングのような金具62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45の非通電状態では、バネ61が復帰して金具62を弾発することで、ロッド60が突出し、この突出したロッド60により係合片54を軸56を中心として反時計方向に付勢する。
The ratchet plate 52, the engagement piece 54, and the retreat prevention solenoid 45 that drives the engagement piece 54 constitute a ratchet mechanism (lock mechanism), and FIG. 4 is an enlarged view of the ratchet mechanism. As shown in FIGS. 3 and 4, the engagement piece 54 is rotatably arranged by a shaft 56, and the base portion of the engagement piece 54 is connected to the tip of the rod 60 of the receding prevention solenoid 45 via a connecting shaft 57. It is pivotally connected.
A coil-shaped spring 61 is interposed between the rod 60 of the retraction preventing solenoid 45 and a metal fitting 62 such as a C-ring fixed to the distal end side of the rod 60. As shown in the drawing, in the non-energized state of the retraction preventing solenoid 45, the rod 61 protrudes by the spring 61 returning and repelling the metal fitting 62, and the protruding piece 60 causes the engaging piece 54 to revolve around the shaft 56. Energize clockwise.

係合片54が反時計方向に回転すると、係合片54の先端のラチェット爪55がラチェット板52のラチェット歯53に係合して、ラチェット板52の時計方向の回転を防止する。なお、図4に示す矢印5はベルト11の送り出し方向であり、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の送り出し、巻き取りの場合には、後退防止ソレノイド45が通電されて、ロッド60をバネ61のバネ力に抗して吸引して係合片54を軸56を中心にして時計方向に回転させて、係合片54のラチェット爪55はラチェット歯53から離脱してラチェット板52の回転をフリー状態とし、モータ41が正転、あるいは逆転駆動される。また、ベルト11の送り出し、巻き取りを停止する場合には、モータ41を停止させると共に、後退防止ソレノイド45の通電を停止して係合片54を反時計方向に回転させて、ラチェット機構をロック状態にする。
When the engagement piece 54 rotates counterclockwise, the ratchet pawl 55 at the tip of the engagement piece 54 engages with the ratchet teeth 53 of the ratchet plate 52, thereby preventing the ratchet plate 52 from rotating in the clockwise direction. Note that an arrow 5 shown in FIG. 4 is a feeding direction of the belt 11, and an arrow 6 is a winding direction of the belt 11.
When the belt 11 is fed or taken up by the operation of the operation switch 14, the reverse prevention solenoid 45 is energized, and the rod 60 is attracted against the spring force of the spring 61 to pull the engagement piece 54 on the shaft 56. The ratchet pawl 55 of the engagement piece 54 is disengaged from the ratchet teeth 53 by rotating clockwise about the center, and the rotation of the ratchet plate 52 is set in a free state, so that the motor 41 is driven forward or backward. Further, when stopping the feeding and winding of the belt 11, the motor 41 is stopped, the energization of the reverse movement solenoid 45 is stopped, and the engagement piece 54 is rotated counterclockwise to lock the ratchet mechanism. Put it in a state.

ここで、後退防止ソレノイド45が非通電状態であり、係合片54のラチェット爪55がラチェット板52のラチェット歯53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45が通電されて、係合片54のラチェット爪55がラチェット板52のラチェット歯53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の送り出し、巻き取りが行なえるようにしている。   Here, the state in which the reverse movement prevention solenoid 45 is in a non-energized state and the ratchet pawl 55 of the engagement piece 54 is engaged with the ratchet teeth 53 of the ratchet plate 52 is set to the locked state, and the belt 11 is unintentionally pulled out. It is preventing. Further, the state where the anti-retraction solenoid 45 is energized and the ratchet pawl 55 of the engagement piece 54 is separated from the ratchet teeth 53 of the ratchet plate 52 and the engagement is released is referred to as an unlocked state. Can be done.

次に、本発明の制御動作について説明する。図5は本実施形態における制御の概念図を示し、距離センサ30からの距離データに応じたドラム43の目標速度データを予め記憶させている記憶手段(記憶部)22と、車椅子1の引き上げまたは引き下ろしをする際に、距離センサ30からの距離データに応じて、モータ41を介して、ドラム43を目標速度データに基づいて駆動させる制御手段(制御部)21とをウインチ装置10が備えている。   Next, the control operation of the present invention will be described. FIG. 5 is a conceptual diagram of control in the present embodiment. The storage means (storage unit) 22 stores the target speed data of the drum 43 according to the distance data from the distance sensor 30 and the wheelchair 1 is lifted or The winch device 10 includes a control means (control unit) 21 that drives the drum 43 based on the target speed data via the motor 41 in accordance with the distance data from the distance sensor 30 when pulling down. .

車両2の床面と地面との間にスロープ3を掛け渡し、被介護者が乗っている車椅子1を介護者がスロープ3を介して車室内へ引き上げまたは引き下ろしをする際に、距離センサ30により被介護者を検出すると共に、被介護者との距離を検出している。   When the slope 3 is passed between the floor surface of the vehicle 2 and the ground, and the caregiver pulls up or down the wheelchair 1 on which the care receiver is riding into the vehicle interior via the slope 3, the distance sensor 30 While detecting the cared person, the distance with the cared person is detected.

図6は本実施形態における制御の機能図を示し、単にモータ41の回転速度をフィードバックするのではなく、車椅子1の位置、つまり、距離センサ30で検出した車椅子1の距離データ(負荷の状態)をフィードバックさせているクローズドループ制御により車椅子1の速度制御を行なっている。   FIG. 6 is a functional diagram of control in the present embodiment, and does not simply feed back the rotation speed of the motor 41, but the position of the wheelchair 1, that is, the distance data (load state) of the wheelchair 1 detected by the distance sensor 30. The speed control of the wheelchair 1 is performed by closed-loop control in which feedback is made.

図7は、車椅子1を地面からスロープ3を介して車室内へ引き上げまたは引き下ろしをする場合のタイミングチャートを示している。本実施形態では、図7(c)に示すように、地面からスロープ3の下端部の間はV1の目標速度とし、スロープ3の下端部と上端部との間はV1より速い第1の速度V2とし、スロープ3の上端部と車室内の車椅子1の所定の固定位置の間はV2より遅い第2の速度V3を適用するようにしている。
なお、本実施形態では、V3の速度をV1より遅く適用しているが、これに限定されるものではなく、V2よりは遅いが、V1よりは速度を早くする、あるいは同じ速度としても良い。
FIG. 7 shows a timing chart in the case where the wheelchair 1 is pulled up or down from the ground to the vehicle interior via the slope 3. In the present embodiment, as shown in FIG. 7C, the first speed from the ground to the lower end of the slope 3 is set to the target speed V1, and the lower end and the upper end of the slope 3 are first speed higher than V1. The second speed V3, which is slower than V2, is applied between the upper end of the slope 3 and a predetermined fixed position of the wheelchair 1 in the passenger compartment.
In the present embodiment, the speed of V3 is applied slower than V1, but the speed is not limited to this and is slower than V2, but may be faster than V1 or the same speed.

図7(b)は距離センサ30の出力を示しており、距離センサ30と被検出体である被介護者との間の距離に応じて0Vから5Vの直流電圧が出力されるようになっている。ここでは、被介護者がスロープ3の下端部に位置しているときは距離センサ30から、例えばaVの直流電圧が出力され、被介護者がスロープ3の上端部に位置しているときは距離センサ30から、例えばbVの直流電圧が出力される。   FIG. 7B shows the output of the distance sensor 30, and a DC voltage of 0 V to 5 V is output according to the distance between the distance sensor 30 and the cared person who is the detection target. Yes. Here, for example, a DC voltage of aV is output from the distance sensor 30 when the care recipient is located at the lower end portion of the slope 3, and the distance is obtained when the care recipient is located at the upper end portion of the slope 3. For example, a DC voltage of bV is output from the sensor 30.

制御装置20では、距離センサ30からの直流電圧値に応じて距離演算部27が被介護者と距離センサ30との距離を演算し、その演算した距離データを制御部21へ送っている。また、記憶部22には、距離センサ30からの距離データに応じたドラム43の目標速度データを予め記憶させており、制御部21がこのドラム43を、目標速度データに基づいて目標速度となるようにモータ41を回転制御を行なう。   In the control device 20, the distance calculation unit 27 calculates the distance between the care receiver and the distance sensor 30 in accordance with the DC voltage value from the distance sensor 30, and sends the calculated distance data to the control unit 21. The storage unit 22 stores in advance target speed data of the drum 43 corresponding to the distance data from the distance sensor 30, and the control unit 21 sets the drum 43 to the target speed based on the target speed data. Thus, the rotation of the motor 41 is controlled.

つまり、地面とスロープ3の下端部との間は目標速度データとしてV1が、スロープ3の下端部と上端部との間は目標速度データとしてV2が、スロープ3の上端部と車室内の所定の固定位置との間はV3が記憶部22にそれぞれ予め記憶させている。
そして、距離センサ30からの直流電圧値が0Vより高い値からaVになるまではV1の速度となるように制御部21がモータ41を介してドラム43を制御し、距離センサ30からの出力値がaVからbVの間は、V2の速度となるように制御部21がモータ41を介してドラム43を制御する。また、距離センサ30からの出力値がbVから上昇して5Vより低い所定の値までは、V3の速度となるように制御部21がモータ41を介してドラム43を制御する。
That is, V1 is the target speed data between the ground and the lower end portion of the slope 3, V2 is the target speed data between the lower end portion and the upper end portion of the slope 3, and the predetermined upper end portion of the slope 3 and the vehicle interior. V3 is stored in advance in the storage unit 22 between the fixed positions.
Then, the control unit 21 controls the drum 43 via the motor 41 so that the DC voltage value from the distance sensor 30 becomes V1 from a value higher than 0V to aV, and the output value from the distance sensor 30. Is between aV and bV, the control unit 21 controls the drum 43 via the motor 41 so that the speed becomes V2. Further, the control unit 21 controls the drum 43 via the motor 41 so that the output value from the distance sensor 30 increases from bV to a predetermined value lower than 5V so that the speed becomes V3.

このように、前記目標速度データは、スロープ3の下端部と上端部との間に適用される第1の速度V2と、スロープ3の上端部と車室内の所定の固定位置の間に適用される前記第1の速度V2より遅い第2の速度V3とを含むようにしているので、かかる速度制御により車椅子1をスムーズで安全に車椅子1の引き上げまたは引き下ろしをすることができる。   As described above, the target speed data is applied between the first speed V2 applied between the lower end portion and the upper end portion of the slope 3, and between the upper end portion of the slope 3 and a predetermined fixed position in the vehicle interior. The second speed V3 slower than the first speed V2 is included, so that the wheelchair 1 can be lifted or pulled down smoothly and safely by such speed control.

図8はウインチ装置10を操作して、例えば、被介護者を車椅子1で地面から車室内の所定の固定位置まで引き上げる場合のフローチャートを示している。先ずステップS1でユーザー(介護者)の操作があった場合にはステップS2へ移行し、例えば、制御装置20が異常の有無を判定して異常が無いなどの許可条件が成立した場合にはステップS3へ移行する。   FIG. 8 shows a flowchart in the case where the winch device 10 is operated and, for example, the cared person is pulled up from the ground to a predetermined fixed position in the passenger compartment by the wheelchair 1. First, when there is a user (caregiver) operation in step S1, the process proceeds to step S2. For example, when the control device 20 determines whether there is an abnormality and a permission condition such as no abnormality is established, the step is performed. The process proceeds to S3.

ステップS3では、制御部21が報知部16を制御して受付音を吹鳴させてステップS4へ移行し、制御部21がクラッチ駆動部26を駆動して電磁クラッチ42をオンさせ、さらにモータ駆動回路24を駆動してモータ41を回転させる(ステップS5参照)。次にステップS6において制御部21はソレノイド駆動回路25を駆動して後退防止ソレノイド45をオンさせてラチェット機構を解除する。これによりドラム43が回転可能となる。   In step S3, the control unit 21 controls the notification unit 16 to generate a reception sound and proceeds to step S4. The control unit 21 drives the clutch drive unit 26 to turn on the electromagnetic clutch 42, and further, the motor drive circuit. 24 is driven to rotate the motor 41 (see step S5). Next, in step S6, the control unit 21 drives the solenoid drive circuit 25 to turn on the reverse prevention solenoid 45 to release the ratchet mechanism. Thereby, the drum 43 can be rotated.

次に、ステップS6からステップS7へ移行し、被介護者を乗せた車椅子1が地面からスロープ3の下端部、スロープ3の下端部から上端部、スロープ3の上端部から車室内の所定の固定位置への移動に応じてモータ41の速度制御が上述したように図7(b)(c)に基づいて行なわれる。
ステップS8において、車椅子1が所定の位置に来て停止するなどの停止条件が成立すればステップS9へ移行して、後退防止ソレノイド45をオフさせてラチェット機構を固定(ロック状態)する。そして、モータ41をオフとし、電磁クラッチ42もオフ(ステップS10、S11参照)させる。
Next, the process proceeds from step S6 to step S7, where the wheelchair 1 carrying the cared person is fixed from the ground to the lower end of the slope 3, from the lower end to the upper end of the slope 3, and from the upper end of the slope 3 to the predetermined interior of the passenger compartment. As described above, the speed control of the motor 41 is performed based on FIGS. 7B and 7C in accordance with the movement to the position.
In step S8, if a stop condition is established such that the wheelchair 1 comes to a predetermined position and stops, the process proceeds to step S9, the reverse prevention solenoid 45 is turned off, and the ratchet mechanism is fixed (locked). Then, the motor 41 is turned off, and the electromagnetic clutch 42 is also turned off (see steps S10 and S11).

このように本実施形態では、被介護者との間の実距離を検出してモータ41を制御しているので、ドラム43の回転量とベルト11の引き出し量に関係なく、車椅子1を所定の位置まで牽引することができる。また、実距離での制御のため、どのような構造/条件のウインチ装置でも速度制御を可能とすることができる。
また、距離センサ30は、赤外線センサとしているので、被介護者の検出を確実とし、また、被介護者との距離を測定するセンサとしてのコストも安価となる。
As described above, in the present embodiment, since the motor 41 is controlled by detecting the actual distance to the cared person, the wheelchair 1 is set to a predetermined value regardless of the amount of rotation of the drum 43 and the amount of pull-out of the belt 11. It can be pulled to position. In addition, since the control is performed at an actual distance, the speed control can be performed by a winch device having any structure / condition.
Moreover, since the distance sensor 30 is an infrared sensor, the detection of the cared person is ensured, and the cost as a sensor for measuring the distance to the cared person is reduced.

1 車椅子
2 車両
3 スロープ
10 ウインチ装置
11 ベルト
20 制御装置
21 制御部
27 距離演算部
30 距離センサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Wheelchair 2 Vehicle 3 Slope 10 Winch device 11 Belt 20 Control device 21 Control unit 27 Distance calculation unit 30 Distance sensor

Claims (4)

地面と車両(2)との間に掛け渡したスロープ(3)を介して車椅子(1)を引き上げ及び引き下ろしをするための牽引部材(11)と、前記牽引部材(11)を巻き取りまたは送り出すドラム(43)と、前記ドラム(43)を駆動するモータ(41)とを備えたウインチ装置(10)であって、
前記ウインチ装置(10)は、
前記車両(2)に配設され、前記車椅子(1)に乗っている被介護者を検出すると共に、該被介護者との距離を検出する距離センサ(30)と、
前記距離センサ(30)からの距離データに応じた前記ドラム(43)の目標速度データを予め記憶させている記憶手段(22)と、
前記車椅子(1)の引き上げまたは引き下ろしをする際に、前記距離センサ(30)からの距離データに応じて、前記モータ(41)を介して、前記ドラム(43)を前記目標速度データに基づいて駆動させる制御手段(21)とを
備えていることを特徴とするウインチ装置。
A traction member (11) for lifting and lowering the wheelchair (1) through a slope (3) spanned between the ground and the vehicle (2), and the traction member (11) is wound or sent out. A winch device (10) comprising a drum (43) and a motor (41) for driving the drum (43),
The winch device (10)
A distance sensor (30) disposed in the vehicle (2) for detecting a cared person riding on the wheelchair (1) and detecting a distance from the cared person;
Storage means (22) for storing in advance target speed data of the drum (43) according to distance data from the distance sensor (30);
When the wheelchair (1) is pulled up or down, the drum (43) is moved based on the target speed data via the motor (41) according to the distance data from the distance sensor (30). A winch device comprising control means (21) for driving.
前記目標速度データは、前記スロープ(3)の下端部と上端部との間に適用される第1の速度(V2)と、前記スロープ(3)の上端部と車室内の所定の固定位置の間に適用される前記第1の速度(V2)より遅い第2の速度(V3)とを含むことを特徴とする請求項1に記載のウインチ装置。   The target speed data includes a first speed (V2) applied between a lower end portion and an upper end portion of the slope (3), a predetermined fixed position in the vehicle interior and the upper end portion of the slope (3). 2. The winch device according to claim 1, further comprising a second speed (V3) that is slower than the first speed (V2) applied in between. 前記距離センサ(30)は、赤外線センサであることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のウインチ装置。   The winch device according to claim 1 or 2, wherein the distance sensor (30) is an infrared sensor. 地面と車両(2)との間に掛け渡したスロープ(3)を介して車椅子(1)を引き上げ及び引き下ろしをするための牽引部材(11)と、前記牽引部材(11)を巻き取りまたは送り出すドラム(43)と、前記ドラム(43)を駆動するモータ(41)とを備えたウインチ装置(10)の制御方法であって、
前記ウインチ装置(10)は、
前記車両(2)に配設され、前記車椅子(1)に乗っている被介護者を検出すると共に、該被介護者との距離を検出する距離センサ(30)と、
前記距離センサ(30)からの距離データに応じた前記ドラム(43)の目標速度データを予め記憶させている記憶手段(22)とを備えており、
前記車椅子(1)の引き上げまたは引き下ろしをする際に、前記距離センサ(30)からの距離データに応じて、前記モータ(41)を介して、前記ドラム(43)を前記目標速度データに基づいて駆動制御するようにしている
ことを特徴とするウインチ装置の制御方法。
A traction member (11) for lifting and lowering the wheelchair (1) through a slope (3) spanned between the ground and the vehicle (2), and the traction member (11) is wound or sent out. A control method for a winch device (10) comprising a drum (43) and a motor (41) for driving the drum (43),
The winch device (10)
A distance sensor (30) disposed in the vehicle (2) for detecting a cared person riding on the wheelchair (1) and detecting a distance from the cared person;
Storage means (22) for storing in advance target speed data of the drum (43) according to distance data from the distance sensor (30),
When the wheelchair (1) is pulled up or down, the drum (43) is moved based on the target speed data via the motor (41) according to the distance data from the distance sensor (30). A control method for a winch device, characterized in that drive control is performed.
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