JP6511020B2

JP6511020B2 - 車椅子乗降装置

Info

Publication number: JP6511020B2
Application number: JP2016135932A
Authority: JP
Inventors: 良治江井; 幸治 ▲高▼橋; 悟西本
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2016-07-08
Filing date: 2016-07-08
Publication date: 2019-05-08
Anticipated expiration: 2036-07-08
Also published as: JP2018000852A

Description

本発明は、車両に車椅子を乗降させるための技術に関する。

福祉車両において被介護者を車両側方から乗車させる装置として、特許文献１には、ハンモックを用いて被介護者を乗車させ、車両内の座席に座らせることが開示されている。

特開２００４−１７３９２５号公報

特許文献１に記載の技術では、車椅子に座っている被介護者をハンモックに移動させ、さらに車両内の座席に移動させるため、介護者の負担が大きかった。また、特許文献１に記載の技術では、車椅子を車両の他のスペースに収容する必要があった。もし仮に、特許文献１に記載の技術で被介護者を車椅子ごと乗車させようとする場合には、アームの先端に設けられたモータによって、車椅子及び被介護者を吊り上げることになる。そのため、車椅子及び被介護者の重量バランスの崩れ等によってハンモックが揺れてしまい、乗降作業が不安定となってしまう。

本発明は、前記の点に鑑みてなされたものであり、被介護者を車両に対して車椅子ごと安定的に乗降させることが可能な車椅子乗降装置を提供することを課題とする。

前記した課題を解決するために、本発明は、車椅子を吊り上げることによって車両に対して当該車椅子を乗降させる車椅子乗降装置であって、前記車両のフロアに設置されており、上下方向に延設されている支柱部と、前記支柱部から横方向に延設されており、前記支柱部に対して上下方向に変位可能なアーム部と、前記アーム部を前記支柱部に対して上下動させるアクチュエータと、を備え、前記アーム部は、関節部を介して連結された複数のアームを備えており、前記複数のアームのうち前記支柱部に連結される元アーム部は、前記支柱部に回動可能に取り付けられる上下一対の横アーム部と、前記横アーム部の先端部を互いに連結する縦アーム部と、を備えることによって、前記支柱部とともに４節リンク機構を構成しており、前記複数のアームのうち前記元アーム部に連結される先アーム部は、前記縦アーム部に前記関節部を介して上下軸周りに回転可能に連結されており、前記アクチュエータは、前記支柱部内に設けられて前記４節リンク機構の一つの関節部を駆動させるモータであることを特徴とする。

かかる構成によると、アーム部の先端部にアクチュエータ、ロープ等を設ける必要がなく、被介護者を車両の側方から車椅子ごと安定的に乗降させることができる。
前記支柱部は、前記フロアに設置される固定柱部と、前記固定柱部から上方へ延設されており、前記固定柱部に対して上下軸周りに回転可能な回転柱部と、を備え、前記上下一対の横アーム部は、前記回転柱部に取り付けられており、前記モータは、前記回転柱部内に設けられている構成であってもよい。
また、車椅子乗降装置は、前記車両の前記フロアに形成されているシート取付部に固定されるベースプレートを備え、前記支柱部は、車体の側面の後部でスライドドアが設けられるドア開口部の後端部近傍に設けられるとともに、前記ベースプレート上に固定されており、前記ベースプレート上には、前記車椅子が接地可能である構成であってもよい。
かかる構成によると、車両に特殊な改造を行うことなく適用可能である。

前記車椅子乗降装置は、前記アーム部の先端部に設けられている、前記車椅子を取付可能な車椅子取付部を備え、前記車椅子の乗降に際して、前記アーム部は、当該アーム部と前記車椅子取付部との距離を一定に保った状態で上下動する構成であってもよい。

かかる構成によると、ワイヤ等を用いる場合と比較して、車椅子を揺らさずに安定的に乗降させることができる。

前記アーム部は、関節部を介して連結された複数のアームを備えており、前記車椅子乗降装置は、前記関節部を駆動するモータと、前記モータを制御する制御部と、をさらに備える構成であってもよい。

かかる構成によると、車椅子を自動又は半自動で乗降させることができる。

本発明によると、被介護者を車両に対して車椅子ごと安定的に乗降させることができる。

本発明の参考形態に係る車椅子乗降装置を示す側面図であり、車椅子が車両に乗車している状態を示す図である。図１の部分拡大図である。本発明の参考形態に係る車椅子乗降装置を示す平面図であり、車椅子が車両から降車している状態を示す拡大図である。車椅子取付部への車椅子の取付手法の一例を示す図である。本発明の参考形態及び実施形態に係る車椅子乗降装置を示す機能ブロック図である。本発明の参考形態に係る車椅子乗降装置を示す平面図であり、ＸＹ平面内の作動手法の一例を説明するための図である。本発明の参考形態に係る車椅子乗降装置を示す平面図であり、ＸＹ平面内の作動手法の一例を説明するための図である。本発明の参考形態に係る車椅子乗降装置を示す平面図であり、ＸＹ平面内の作動手法の一例を説明するための図である。本発明の参考形態に係る車椅子乗降装置を示す側面図であり、車椅子が車両から降車している状態を示す図である。本発明の参考形態に係る車椅子乗降装置を示す平面図であり、車椅子が車両から降車している状態を示す図である。本発明の参考形態に係る車椅子乗降装置を示す平面図であり、車椅子の乗車及び降車の中間状態を示す図である。本発明の参考形態に係る車椅子乗降装置を示す平面図であり、車椅子が車両に状態している状態を示す図である。本発明の実施形態に係る車椅子乗降装置を示す側面図であり、車椅子が車両に乗車している状態を示す拡大図である。本発明の実施形態に係る車椅子乗降装置を示す側面図であり、車椅子が車両から降車している状態を示す図である。本発明の実施形態に係る車椅子乗降装置を示す平面図であり、車椅子が車両から降車している状態を示す図である。本発明の実施形態に係る車椅子乗降装置を示す平面図であり、車椅子が車両に乗車している状態を示す図である。

本発明の参考形態及び実施形態について、車椅子を車両の側方から乗降させる場合を例にとり、図面を参照して詳細に説明する。説明において、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。なお、各図中に矢印で示される「前後」は、車体前後方向を示し、「上下」は、車体上下方向を示し、「左右」は、運転席から見た左右方向（車幅方向）を示している。また、車幅（左右）方向をＸ軸、車体前後方向をＹ軸、車体上下方向をＺ軸とする。また、ＸＹ平面座標の原点Ｏを車椅子乗降装置の支柱部に設定する。

＜参考形態＞
図１に示すように、本発明の参考形態に係る車椅子乗降装置５Ａは、前席（運転席及び助手席）２Ｘ、中席（左席及び右席）２Ｙ及び後席（横長シート席）２Ｚを有する、いわゆる３列シートの車両１に適用される。本参考形態では、左右の中席２Ｙのうちドア開口部３側の中席２Ｙは、取り外されている。車椅子乗降装置５Ａは、取り外された中席２Ｙがあった場所に、車椅子１００を乗車させる。

車両１は、運転席とは反対側の側方（車体の側面）に形成されているドア開口部３と、当該ドア開口部３を開閉するスライドドア４と、を備える。ドア開口部３は、中席２Ｙの側方に設けられている。スライドドア４は、側面のドア開口部３よりも後方の部位に沿うように移動することによって開状態となる。

＜車椅子乗降装置の構造＞
図２及び図３に示すように、車椅子乗降装置５Ａは、ベースプレート１０と、支柱部２０Ａと、アーム部３０Ａと、車椅子取付部４０と、を備える。

＜ベースプレート＞
ベースプレート１０は、支柱部２０Ａを車両１のフロア６上に設けるための金属製の板状部材である。本参考形態において、車両１のフロア６上には、一つの中席２Ｙが前後方向にスライド可能かつ脱着可能に取り付けられる左右一対のスライドレール６ａ，６ａが形成されている。ベースプレート１０は、フロア６上の中席２Ｙを外した部位に載置されるとともに、左右一対のスライドレール６ａ，６ａにボルト等によって固定されている。

＜支柱部＞
支柱部２０Ａは、車両１のフロア６に設置されており、上下方向に延設されている金属製部材である。本参考形態において、支柱部２０Ａは、ベースプレート１０から上方へ立設されている。支柱部２０Ａは、ドア開口部３の後端部近傍に設けられている。支柱部２０Ａは、固定柱部２１と、回転柱部２２Ａと、を備える。

≪固定柱部≫
固定柱部２１は、支柱部２０Ａの基部を構成する。固定柱部２１の下端部は、ベースプレート１０上にボルト等によって固定されている。固定柱部２１内には、後記する第一のモータ７１が設けられている。

≪回転柱部≫
回転柱部２２Ａは、固定柱部２１の上端部から関節部５１を介して上方へ延設されいる。回転柱部２２Ａは、固定柱部２１に対してＺ軸周りに回転可能である。回転柱部２２Ａは、第一の回転柱部２２ａと、第二の回転柱部２２ｂと、を備える。

第一の回転柱部２２ａは、固定柱部２１の上端部から関節部５１を介して上方へ延設されている。第一の回転柱部２２ａ内には、後記するアクチュエータ６０Ａが設けられている。

第二の回転柱部２２ｂは、第一の回転柱部２２ａの上端部から上方へ延設されている。第二の回転柱部２２ｂには、アーム部３０Ａが上下のストッパ２２ｃ，２２ｃ間で上下動可能に取り付けられている。

＜アーム部＞
アーム部３０Ａは、支柱から横方向に延設されている金属製部材である。アーム部３０Ａは、元アーム部３１Ａと、先アーム部３２と、を備える。

≪元アーム部≫
元アーム部３１Ａは、アーム部３０Ａの基端部側を構成するアームである。元アーム部３１Ａの基端部は、第二の回転柱部２２ｂに上下動可能に取り付けられている。元アーム部３１Ａの先端部は、先アーム部３２の基端部に下側から取り付けられている。元アーム部３１Ａと先アーム部３２との取付部位は、先アーム部３２が元アーム部３１に対してＺ軸周りに回転可能な関節部５２を構成する。関節部５２の上部には、後記する第二のモータ７２が設けられている。

≪先アーム部≫
先アーム部３２は、アーム部３０の先端部側を構成するアームである。先アーム部３２の基端部は、元アーム部３１Ａの先端部に上側から取り付けられている。先アーム部３２の先端部は、車椅子取付部４０の中央部に上側から取り付けられている。先アーム部３２と車椅子取付部４０との取付部位は、車椅子取付部４０が先アーム部３２に対してＺ軸周りに回転可能な関節部５３を構成する。関節部５３の上部には、後記する第三のモータ７３が設けられている。なお、先アーム部３２の基端部と元アーム部３１Ａの先端部との取付関係は、上下逆であってもよく、先アーム部３２及び元アーム部３１Ａが同一の高さ（すなわち、一のＸＹ平面内）に設けられる構成であってもよい。

＜車椅子取付部＞
車椅子取付部４０は、車椅子が着脱可能に取り付けられる部位である。車椅子取付部４０の中央部は、先アーム部３２の先端部に下側から取り付けられている。本参考形態において、車椅子取付部４０は、先アーム部３２の先端部からＸＹ平面内の一直線方向に延設されている金属製のバーである。

＜各種設定＞
第二の回転柱部２２ｂの下のストッパ２２ｃは、アーム部３０Ａが当該ストッパ２２ｃに当接した状態で、車椅子１００が車外の地面に確実に接地する高さに設定されている。第二の回転柱部２２ｂの上のストッパ２２ｃは、アーム部３０Ａが当該ストッパ２２ｃに当接した状態で、車椅子１００がフロア６に対して浮く高さに設定されている。すなわち、アーム部３０Ａは、車椅子１００の左右一対の車輪１０４及び肘掛け部１０５よりも高い位置となるように構成されている。また、第二の回転柱部２２ｂの上のストッパ２２ｃは、車椅子１００に座った被介護者Ｕの頭が車両１の天井面及びドア開口部３の上縁部に当たらない高さに設定されている。

元アーム部３１Ａは、支柱部２０Ａとドア開口部３の後端部との距離よりも長く、かつ、支柱部２０Ａとドア開口部３の前端部及び隣の中席２Ｙとの距離よりも短いアーム長に設定されている。また、先アーム部３２は、元アーム部３１よりも短いアーム長に設定されている。

関節部５１〜５３の可動範囲は、機械的なストッパ及び／又は制御部９０によるモータ７１〜７３の制御によって規定されている。

＜車椅子の取付手法＞
ここで、車椅子取付部４０への車椅子１００の取付手法の一例について説明する。図４に示すように、車椅子１００は、足載置部１０１と背もたれ部１０２との間に架設された左右一対のフレーム（例えば、アーチ部）１０３，１０３を備える。車椅子取付部４０は、左右一対のフレーム１０３，１０３間の間隔よりも長く構成されている。車椅子乗降装置５Ａは、介護者による操作によって車椅子取付部４０が左右一対のフレーム１０３，１０３に架け渡されることによって、車椅子１００を吊り上げ可能となる。

＜車椅子乗降装置の駆動機構＞
図２及び図５に示すように、車椅子乗降装置５Ａは、駆動機構として、アクチュエータ６０Ａと、第一のモータ７１と、第二のモータ７２と、第三のモータ７３と、を備える。

＜アクチュエータ＞
アクチュエータ６０Ａは、アーム部３０Ａを支柱部２０Ａに対して上下動させる機構である。アクチュエータ６０Ａは、油圧式であってもよく、モータと当該モータの回転を上下動に変換してアーム部３０Ａに伝達する動力伝達機構とを備える方式であってもよい。本参考形態において、アクチュエータ６０Ａの動力源は、第一の回転柱部２２ａ内に設けられている。

＜第一のモータ＞
第一のモータ７１は、関節部５１において、元アーム部３１Ａを支柱部２０Ａ（詳細には、固定柱部２１）に対してＺ軸周りに回転させる駆動部である。換言すると、第一のモータ７１は、元アーム部３１Ａ、先アーム３２及び車椅子取付部４０を、当該元アーム部３１Ａの基端部を軸としてＸＹ平面内で揺動させる。

＜第二のモータ＞
第二のモータ７２は、関節部５２において、先アーム部３２を元アーム部３１Ａに対してＺ軸周りに回転させる駆動部である。換言すると、第二のモータ７２は、先アーム部３２及び車椅子取付部４０を、当該先アーム部３２の基端部（すなわち、関節部５２）を軸としてＸＹ平面内で揺動させる。

＜第三のモータ＞
第三のモータ７３は、関節部５３において、車椅子取付部４０を先アーム部３２に対してＺ軸周りに回転させる駆動部である。換言すると、第三のモータ７３は、車椅子取付部４０を、当該車椅子取付部４０の中央部（すなわち、関節部５３）を軸としてＸＹ平面内で回転させる。

＜車椅子乗降装置のセンサ及び制御部＞
図２及び図５に示すように、車椅子乗降装置５Ａは、ＸＹ軸センサ８１と、Ｚ軸センサ８２と、トルクセンサ８３と、アクチュエータ状態センサ８４と、エンコーダ８５〜８７と、制御部９０と、を備える。

＜ＸＹ軸センサ＞
ＸＹ軸センサ８１は、関節部５３に設けられており、当該関節部５３に作用するＸＹ平面内の外力を検出する力覚センサである。ＸＹ軸センサ８１の検出結果は、制御部９０へ出力される。

＜Ｚ軸センサ＞
Ｚ軸センサ８２は、関節部５３に設けられており、当該関節部５３に作用するＺ軸方向の外力を検出する力覚センサである。Ｚ軸センサ８２の検出結果は、制御部９０へ出力される。

＜トルクセンサ＞
トルクセンサ８３は、関節部５３に設けられており、当該関節部５３に作用するＺ軸周りの外部からのトルクを検出する力覚センサである。トルクセンサ８３の検出結果は、制御部９０へ出力される。

＜アクチュエータ状態センサ＞
アクチュエータ状態センサ８４は、アクチュエータ６０Ａの駆動状態を検出するセンサである。アクチュエータ状態センサ８４は、アクチュエータ６０Ａが油圧式の場合には、油圧によってアーム部３０Ａの上下方向の位置を決めている油量を検出するセンサであり、アクチュエータ６０Ａがモータ式である場合には、当該モータの回転角度を検出するエンコーダである。アクチュエータ状態センサ８４の検出結果は、制御部９０へ出力される。

エンコーダ８５は、第一のモータ７１の回転角度を検出するセンサである。エンコーダ８６は、第二のモータ７２の回転角度を検出するセンサである。エンコーダ８７は、第三のモータ７３の回転角度を検出するセンサである。エンコーダ８５〜８７の検出結果は、制御部９０へ出力される。

＜制御部＞
図５に示すように、制御部９０は、図示しないリモコン装置の操作結果、及び／又は、各センサ８１〜８７の検出結果に基づいて、アクチュエータ６０及び各モータ７１〜７３を制御する。制御部９０は、アクチュエータ状態センサ８４及びのエンコーダ８５〜８７（図示せず）の検出結果、並びに、予め記憶されたアーム部３１Ａ，３２のアーム長に基づいて、各関節部５２，５３の三次元座標を算出する。ここで、制御部９０には、アクチュエータ状態センサ８４の検出結果とアーム部３０Ａ又は車椅子取付部４０の高さとの関係性をマップ等として予め記憶されている。制御部９０は、かかる関係性を用いてアーム部３０Ａ及び車椅子取付部４０のＺ軸方向の座標（高さ）を算出することができる。

＜ＸＹ平面内の作動手法＞
続いて、車椅子乗降装置５ＡのＸＹ平面内の作動手法の一例について、図６から図８を参照して説明する。まず、介護者が車椅子取付部４０又は車椅子１００をＸＹ平面内のある方向へ押す（又は引っ張る）と、制御部９０は、ＸＹ軸センサ８１の検出結果に基づいて、手入力ベクトルＦを算出し、手入力ベクトルＦに基づいて、目標点Ｐ_１の座標（ＸＹ平面内の二次元座標）を算出する。

続いて、制御部９０は、原点Ｏ（支柱部２０Ａ）を中心として元アーム部３１Ａのアーム長を半径とする円弧Ｒ_１と目標点Ｐ_１を中心として先アーム部３２のアーム長を半径とする円弧Ｒ_２との交点Ｐ_２の座標を算出する。

続いて、制御部９０は、原点Ｏと交点Ｐ_２とを通る直線に基づいて、第一のモータ７１の回転角度θ_１及び回転速度を算出する。また、制御部９０は、目標点Ｐ_１と交点Ｐ_２とを通る直線に基づいて、第二のモータ７２の回転角度θ_２及び回転速度を算出する。

続いて、制御部９０は、第一のモータ７１を算出された回転速度で回転角度θ_１だけ回転させるとともに、第二のモータ７２を算出された回転速度で回転角度θ_２だけ回転させる。

また、介護者が、車椅子取付部４０又は車椅子１００を回転させると、制御部９０は、トルクセンサ８３の検出結果に基づいて、第三のモータ７３の回転角度θ_３及び回転速度を算出する。

続いて、制御部９０は、第三のモータ７３を算出された回転速度で回転角度θ_３だけ回転させることによって、車椅子１００の向きを調整する。

前記した説明では、モータ７１，７２の駆動とモータ７３の駆動とを別に説明したが、実際の作動手法において、モータ７１〜７３は、同時に駆動可能である。

制御部９０は、介護者等による手入力ベクトルＦの大きさ及び方向に基づいて、モータ７１，７２，７３を制御する。制御部９０は、手入力ベクトルＦの対応成分が大きいほど、当該成分に対応するモータ７１，７２，７３の回転速度が大きくなるように各モータ７１，７２，７３を制御する。また、制御部９０は、手入力ベクトルＦの対応成分がゼロになると、当該成分に対応するモータ７１，７２，７３を停止させる（回転速度ゼロ）。

＜Ｚ軸方向の作動手法＞
続いて、車椅子乗降装置５ＡのＺ軸方向の作動手法の一例について説明する。車椅子１００が車外の地面又は車内のフロア６に接地した状態において、介護者が車椅子取付部４０又は車椅子１００を上方向へ押す（又は引っ張る）。制御部９０は、Ｚ軸センサ８２の検出結果に基づいてアクチュエータ６０Ａを駆動することによって、車椅子１００を地面又はフロア６から浮かせ、車椅子取付部４０に作用する荷重（車椅子及び被介護者の重量）に釣り合う上向きの推力を発生することによって、所望の高さにおいてアーム部３０Ａを停止させる。かかる状態において、介護者がアーム部３０Ａ、車椅子取付部４０又は車椅子に対して上下方向の荷重を手入力することによって、アーム部３０Ａは、上下動することができる。

より詳細には、地面又はフロア６に接地している車椅子１００に車椅子取付部４０が取り付けられた状態において、介護者が図示しない作動開始スイッチをＯＮ操作する。制御部９０は、かかるＯＮ操作に基づいて、アクチュエータ６０Ａを駆動させることによって、アーム部３０Ａを上方へ移動させて車椅子を浮かせる。この際に、Ｚ軸センサ８２の検出結果は、ゼロがら漸増し、車椅子１００が完全に浮くと一定の値となる。制御部９０は、Ｚ軸センサ８２の検出結果が一定の値になった場合に、アクチュエータ６０Ａを停止させる。本参考形態において、アクチュエータ６０Ａは、ウォームギヤ等を用いた駆動機構であって、外力では逆転しないので、アクチュエータ６０Ａが停止した状態において、車椅子１００は停止時の高さに保持される。かかる高さの保持は、油圧式の駆動機構によるアクチュエータによっても実現可能である。

制御部９０は、Ｚ軸センサ８２の検出結果が一定の値になったときの当該検出結果を、車椅子１００及び被介護者の合計重量である基準荷重Ｗ_０として記憶する。

続いて、制御部９０は、基準荷重Ｗ_０と介護者によって荷重が手入力された状態におけるＺ軸センサ８２の検出結果Ｗとの差（Ｗ_０−Ｗ）に基づいて、アクチュエータ６０Ａを駆動させる。

手入力が上向き（Ｗ_０−Ｗ＞０）の場合には、制御部９０は、アーム部３０Ａを上昇させる。制御部９０は、Ｗ_０−Ｗが大きいほどアーム部３０Ａの上昇速度が大きくなるようにアクチュエータ６０Ａを制御する。手入力が下向き（Ｗ_０−Ｗ＜０）の場合には、制御部９０は、アーム部３０Ａを下降させる。制御部９０は、Ｗ_０−Ｗが小さいほどアーム部３０Ａの下降速度（の絶対値）が大きくなるようにアクチュエータを制御する。手入力がゼロになってＺ軸センサ８２の検出結果がＷ_０になると、制御部９０は、アクチュエータ６０Ａを停止させる（アーム部３０Ａの上下動ゼロ）。

＜動作例＞
続いて、車椅子乗降装置５Ａの動作例について、車椅子１００を乗車させる場合を例にとり、図１、図９から図１２を参照して説明する。まず、図９及び図１０に示すように、車椅子１００に乗った被介護者Ｕは、車外のドア開口部３付近に後ろ向きで待機する。介護者は、車椅子乗降装置５Ａのアーム部３０Ａ及び車椅子取付部４０を車外へ引き出し、車椅子取付部４０を車椅子１００に取り付ける。

続いて、介護者は、図示しない作動開始スイッチをＯＮ操作する。制御部９０は、作動開始スイッチのＯＮ操作に基づいてアクチュエータ６０Ａを駆動させることによって、アーム部３０Ａを上方へ移動させて車椅子１００を浮かせる。かかる状態において、介護者は、車椅子取付部４０又は車椅子１００に対して、上方向の荷重を入力することによって、アーム部３０Ａを上限まで移動させる。

続いて、介護者は、車椅子取付部４０又は車椅子１００に対して、車椅子１００をドア開口部３へ向かわせる方向の荷重（手入力ベクトル）を入力する。制御部９０は、ＸＹ軸センサ８１の検出結果に基づいて、主に第二のモータ７２を駆動させることによって、車椅子１００を車外から車両１のドア開口部２へ移動させる（図１０→図１１）。ここで、制御部９０は、ＸＹ軸センサ８１及びトルクセンサ８３の検出結果に基づいて、補助として第一のモータ７１及び第三のモータ７３も駆動させる。

続いて、介護者は、車椅子取付部４０又は車椅子１００に対して、車椅子１００を車両１の内部空間に入れる方向の荷重（手入力ベクトル）を入力する。制御部９０は、ＸＹ軸センサ８１の検出結果に基づいて、主に第一のモータ７１を駆動させることによって、車椅子１００を前向きで車両１の乗員空間に乗車させる（図１１→図１２）。ここで、制御部９０は、ＸＹ軸センサ８１及びトルクセンサ８３の検出結果に基づいて、補助として第二のモータ７２及び第三のモータ７３も駆動させる。

続いて、介護者は、車椅子取付部４０又は車椅子１００に対して、下方向の荷重を入力することによって、アーム部３０Ａを下方へ移動させ、車椅子１００をフロア６上（又は、プレート１０上）に接地させる（図１）。

なお、車椅子１００を降車させる場合には、前記した動作例とは逆の手順の動作が行われる。

本発明の参考形態に係る車椅子乗降装置５Ａにおいて、アーム部３０Ａは、支柱部２０Ａに対して上下方向に変位可能である。したがって、車椅子乗降装置５Ａは、アーム部３０Ａの先端部にアクチュエータ、ロープ等を設ける必要がなく、被介護者Ｕを車両１の側方から車椅子１００ごと安定的に乗降させることができる。
また、車椅子乗降装置５０Ａは、アーム部３０Ａが支柱部２０Ａに対して上下方向に変位可能であるので、車椅子１００の種類の応じて吊り上げ高さを変更することができる。
また、車椅子乗降装置５０Ａにおいて、アクチュエータ６０Ａは、アーム部３０Ａの先端部ではなく支柱部２０Ａに設けられている。したがって、車椅子乗降装置５Ａは、アーム部３０Ａ側の軽量化を実現し、支柱部２０Ａにかかる荷重による負担を減らすことができる。

また、従来の技術では、被介護者（及び車椅子）は、ワイヤによって吊り上げられるため、乗降に際してアーム部と被介護者（及び車椅子）との距離が変わる。これに対し、車椅子乗降装置５０Ａにおいて、アーム部３０Ａは、車椅子取付部４０との距離を一定に保った状態で上下動する。したがって、車椅子乗降装置５０Ａは、被介護者Ｕ及び車椅子１００の重量によって車両１が傾斜した場合等にも車椅子１００を揺らさずに安定的に乗降させることができる。

また、車椅子乗降装置５０Ａにおいて、アーム部３０Ａは、正面視及び側面視での支柱２０Ａに対する角度を一定に保ったまま上下動する。したがって、車椅子乗降装置５０Ａは、車椅子１００の車輪１０４等のアーム部３０Ａへの干渉を防止することができる。

また、車椅子乗降装置５０Ａは、関節部５１〜５３を駆動するモータ７１〜７３及び制御部９０を備えるので、車椅子１００を自動又は半自動で乗降させることができる。

また、車椅子乗降装置５０Ａは、ベースプレート１０がスライドレール６ａに固定されるので、車両１に特殊な改造を行うことなく適用可能である。また、車椅子乗降装置５０Ａは、支柱部２０Ａ等がベースプレート１０ごと取り外し可能であるので、車両１の通常の車両として使用することも容易である。

＜実施形態＞
続いて、実施形態に係る車椅子乗降装置について、参考形態に係る車椅子乗降装置５Ａとの相違点を中心に説明する。図１３に示すように、本発明の実施形態に係る車椅子乗降装置５Ｂは、支柱部２０Ａ、アーム部３０Ａ、アクチュエータ６０Ａ及びアクチュエータ状態センサ８４Ａに代えて、支柱部２０Ｂ、アーム部３０Ｂ、アクチュエータ６０Ｂ及びアクチュエータ状態センサ８４Ｂ（図５参照）を備える。

＜支柱部＞
支柱部２０Ｂは、ドア開口部３の前端部近傍に設けられている。これは、支柱部２０Ｂがドア開口部３の後端部近傍に設けられている場合には、車椅子１００が乗車した状態において、車椅子１００の車輪１０４が後記する元アーム部３１Ｂと干渉するおそれがあるためである。支柱部２０Ｂは、回転柱部２２Ａに代えて、回転柱部２２Ｂを備える。

回転柱部２２Ｂは、固定柱部２１の上端部から関節部５１を介して上方へ延設されている。回転柱部２２Ｂは、固定柱部２１に対してＺ軸周りに回転可能である。回転柱部２２Ｂ内には、後記するアクチュエータ６０Ｂが設けられている。

＜アーム部＞
アーム部３０Ｂは、元アーム部３１Ａに代えて、元アーム部３１Ｂを備える。元アーム部３１Ｂは、上下一対の横アーム部３１ａ，３１ａと、縦アーム部３１ｂと、を備える。上下一対の横アーム部３１ａ，３１ａの基端部は、回転柱部２２Ｂに対してＸＹ平面内の軸（Ｚ軸と直交する軸）周りに回動可能に取り付けられている。なお、回転柱部２２Ｂが固定柱部２１に対して当該回転柱部２２Ｂの基端部を軸としてＸＹ平面内の軸（Ｚ軸と直交する軸）周りに回動可能である構成であってもよい。上下一対の横アーム部２１ａ，２１ａの先端部は、縦アーム部２１ｂの上下端部のそれぞれに対してＸＹ平面内の軸（Ｚ軸と直交する軸）周りに回動可能に取り付けられている。すなわち、回転柱部２２Ｂ、上下一対の横アーム部３１ａ，３１ａ及び縦アーム部３１ｂは、４節リンク機構を構成する。かかる４節リンク機構において、縦アーム部３１ｂは、上下方向に延設されて回転柱部２２Ｂと平行な姿勢を維持する。したがって、４節リンク機構が変形した場合であっても、先アーム部３２は、ＸＹ平面内の方向に延設される姿勢を維持する。元アーム部３１Ｂの縦アーム部３１ｂの上限位置及び下限位置は、機械的なストッパ及び／又は制御部９０の制御によって規定されている。

＜アクチュエータ＞
アクチュエータ６０Ｂは、元アーム部３１Ｂの４節リンク機構の一つの関節部を駆動させるモータである。本実施形態において、アクチュエータ６０Ｂは、回転柱部２２Ｂ内に設けられている。

＜アクチュエータ状態センサ＞
図５に示すように、アクチュエータ状態センサ８４Ｂは、モータであるアクチュエータ６０Ｂの回転角度を検出するエンコーダである。アクチュエータ状態センサ８４Ｂの検出結果は、制御部９０へ出力される。

＜動作例＞
続いて、車椅子乗降装置５Ｂの動作例について、車椅子１００を乗車させる場合を例にとり、図１４から図１６を参照して説明する。まず、図１４及び図１５に示すように、車椅子１００に乗った被介護者Ｕは、車外のドア開口部３付近に前向きで待機する。介護者は、車椅子乗降装置５Ｂのアーム部３０Ｂ及び車椅子取付部４０を車外へ引き出し、車椅子取付部４０を車椅子１００に取り付ける。

続いて、介護者は、図示しない作動開始スイッチをＯＮ操作する。制御部９０は、作動開始スイッチのＯＮ操作に基づいてアクチュエータ６０Ｂを駆動させることによって、アーム部３０Ｂを上方へ移動させて車椅子１００を浮かせる。かかる状態において、介護者は、車椅子取付部４０又は車椅子１００に対して、上方向の荷重を入力することによって、アーム部３０Ｂを上限まで移動させる。

続いて、介護者は、車椅子取付部４０又は車椅子１００に対して、車椅子１００をドア開口部２へ向かわせる方向の荷重を入力する。制御部９０は、ＸＹ軸センサ８１及びトルクセンサ８３の検出結果に基づいて、第一のモータ７１、第二のモータ７２及び第三のモータ７３を駆動させることによって、車椅子１００を前向きで車両１の乗員空間に乗車させる（図１５→図１６）。

続いて、介護者は、車椅子取付部４０又は車椅子１００に対して、下方向の荷重を入力することによって、アーム部３０Ｂを下方へ移動させ、車椅子１００をフロア６上（又は、プレート１０上）に接地させる（図１）。

本発明の実施形態に係る車椅子乗降装置５Ｂにおいて、アーム部３０Ｂは、支柱部２０Ｂに対して上下方向に変位可能である。したがって、車椅子乗降装置５Ｂは、アーム部３０Ｂの先端部にアクチュエータ、ワイヤ等を設ける必要がなく、被介護者Ｕを車両１の側方から車椅子１００ごと安定的に乗降させることができる。
また、車椅子乗降装置５０Ｂは、アーム部３０Ｂが支柱部２０Ｂに対して上下方向に変位可能であるので、車椅子１００の種類の応じて吊り上げ高さを変更することができる。
また、車椅子乗降装置５０Ｂにおいて、アクチュエータ６０Ｂは、アーム部３０Ｂの先端部ではなく支柱部２０Ｂに設けられている。したがって、車椅子乗降装置５Ｂは、アーム部３０Ｂ側の軽量化を実現し、支柱部２０Ｂにかかる荷重による負担を減らすことができる。

また、車椅子乗降装置５０Ｂにおいて、アーム部３０Ｂは、車椅子取付部４０との距離を一定に保った状態で上下動する。したがって、車椅子乗降装置５０Ｂは、被介護者Ｕ及び車椅子１００の重量によって車両１が傾斜した場合等にも車椅子１００を揺らさずに安定的に乗降させることができる。

以上、本発明の参考形態及び実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、車椅子取付部４０は、前記したバー形状の両端部からＸＹ平面内でバー形状に直交する方向へ延設される一対の折曲部を備える構成であってもよい。この場合には、一対の折曲部をそれぞれ車椅子１００のフレーム（例えば、肘掛け部）１０５に沿わせ、折曲部とフレーム１０５とをベルト等を用いて２箇所以上で固定する構造とすることが可能である。

車椅子乗降装置５Ａ，５Ｂは、各モータ７１〜７３が省略されており、関節部５１〜５３が介護者の手動で変位（折曲又は伸張）される構成であってもよい。

制御部９０は、アクチュエータ６０Ａ，６０Ｂを駆動制御しているときに、モータ７１〜７３の駆動を禁止する構成であってもよい。また、制御部９０は、モータ７１〜７３を駆動制御しているときに、アクチュエータ６０Ａ，６０Ｂの駆動を禁止する構成であってもよい。

制御部９０は、アクチュエータ状態センサ８４Ａ，８４Ｂ及び／又はエンコーダ８５〜８７の検出結果に基づいて、アクチュエータ６０Ａ，６０Ｂ及び／又はモータ７１〜７３の駆動範囲を制限する構成であってもよい。例えば、アクチュエータ状態センサ８４Ａ，８４Ｂ及び／又はエンコーダ８５〜８７の検出結果が、車椅子１００が車外かつフロア６以下の位置にあることを示す場合が考えられる。この場合には、制御部９０は、モータ７１〜７３を車椅子１００が車内に位置する回転角度にはしないように制御することができる。

また、車椅子乗降装置は、車椅子を吊り上げることによって車両に対して当該車椅子を乗降させる車椅子乗降装置であって、車両のフロアに設置されており、上下方向に延設されている支柱部と、前記支柱部から横方向に延設されており、前記支柱部に対して上下方向に変位可能なアーム部と、前記アーム部を前記支柱部に対して上下動させるアクチュエータと、前記アーム部の先端部に設けられている、前記車椅子を載置可能な車椅子載置部を備え、前記車椅子の乗降に際して、前記アーム部は、当該アーム部と前記車椅子載置部との距離を一定に保った状態で上下動する構成であってもよい。かかる車椅子載置部は、車椅子取付部の一種である。
この場合には、前記した元アーム部及び先アーム部によってアーム部を構成し、先アーム部と車椅子載置部との間にも関節部を構成することによって、乗車前の車椅子の停止位置における向きによらずに車椅子を車両の進行方向前向きに乗車させることができる。したがって、一方向にしか可動することができない従来のリフタと比較して、介護者及び被介護者の車両への乗降に自由度を持たせることができる。
また、先アーム部の基端部は、元アーム部の先端部と縦軸部を介して連結されており、先アーム部は、元アーム部よりも縦軸部の長さだけ下方に位置する。これにより、車椅子載置部を車外の地面及び車内のフロアのそれぞれに当接させることが可能となっている。

また、ベースプレート１０が取り付けられるシート取付部は、前記したスライドレール６ａ，６ａに限定されない。すなわち、シート取付部は、車両のシートが脱着可能に取り付けられた任意の構造を有するものであり、ベースプレート１０は、かかるシート取付部に脱着可能に取り付けられる。

また、車椅子乗降装置は、車両の側方から車椅子を乗降させる構成に限定されず、車両の後方（バックドア等によって開閉される後部開口部）から車椅子を乗降させる構成であってもよい。

１車両
３ドア開口部
４スライドドア
５Ａ，５Ｂ車椅子乗降装置
６フロア
６ａスライドレール（シート取付部）
１０ベースプレート
２０支柱部
３０Ａ，３０Ｂアーム部
３１Ａ，３１Ｂ元アーム部
３２先アーム部
４０車椅子取付部
５１〜５３関節部
６０Ａ，６０Ｂアクチュエータ
７１第一のモータ
７２第二のモータ
７３第三のモータ
９０制御部
１００車椅子
Ｕ被介護者

Claims

車椅子を吊り上げることによって車両に対して当該車椅子を乗降させる車椅子乗降装置であって、
前記車両のフロアに設置されており、上下方向に延設されている支柱部と、
前記支柱部から横方向に延設されており、前記支柱部に対して上下方向に変位可能なアーム部と、
前記アーム部を前記支柱部に対して上下動させるアクチュエータと、
を備え、
前記アーム部は、関節部を介して連結された複数のアームを備えており、
前記複数のアームのうち前記支柱部に連結される元アーム部は、
前記支柱部に回動可能に取り付けられる上下一対の横アーム部と、
前記横アーム部の先端部を互いに連結する縦アーム部と、
を備えることによって、前記支柱部とともに４節リンク機構を構成しており、
前記複数のアームのうち前記元アーム部に連結される先アーム部は、前記縦アーム部に前記関節部を介して上下軸周りに回転可能に連結されており、
前記アクチュエータは、前記支柱部内に設けられて前記４節リンク機構の一つの関節部を駆動させるモータである
ことを特徴とする車椅子乗降装置。
前記支柱部は、
前記フロアに設置される固定柱部と、
前記固定柱部から上方へ延設されており、前記固定柱部に対して上下軸周りに回転可能な回転柱部と、
を備え、
前記上下一対の横アーム部は、前記回転柱部に取り付けられており、
前記モータは、前記回転柱部内に設けられている
ことを特徴とする請求項１に記載の車椅子乗降装置。
前記車両の前記フロアに形成されているシート取付部に固定されるベースプレートを備え、
前記支柱部は、車体の側面の後部でスライドドアが設けられるドア開口部の後端部近傍に設けられるとともに、前記ベースプレート上に固定されており、
前記ベースプレート上には、前記車椅子が接地可能である
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車椅子乗降装置。
前記アーム部の先端部に設けられている、前記車椅子を取付可能な車椅子取付部を備え、
前記車椅子の乗降に際して、前記アーム部は、当該アーム部と前記車椅子取付部との距離を一定に保った状態で上下動する
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の車椅子乗降装置。
前記アーム部は、関節部を介して連結された複数のアームを備えており、
前記関節部を駆動するモータと、
前記モータを制御する制御部と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の車椅子乗降装置。