专利名称：无障碍电动汽车的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种无障碍电动汽车，特别是涉及一种适合下肢功能障碍和/或单上肢功能障碍的残障人士使用的无障碍电动汽车，属于交通运输工具技术领域。
背景技术：
近年来，随着国家经济社会发展、科学技术进步和人民生活水平提高，广大残障人士对驾驶汽车的诉求日趋强烈；最近国家也放宽了对残疾人的驾车限制，使得更多残障人士驾驶汽车成为可能。残障人士驾驶汽车是残疾人回归社会、参与社会生活的平等权利和重要内容。此外，电动汽车作为一种环保节能的绿色汽车，是未来的一个发展趋势。目前，下肢功能障碍和/或单上肢功能障碍者通过电动轮椅可以在室内外代步行进，下肢功能障碍者通过在汽车里配置制动和加速辅助装置、转向信号辅助装置、方向盘控制辅助装置等可以在道路上驾驶汽车，也有一些装置是依靠外部台阶或其它外部力量和设施将轮椅移入车内作为主驾驶座位进行汽车驾驶。但是这些现有技术都不能完美地解决轮椅上下车、车内行进和轮椅车内固定，从而不能更好实现下肢功能障碍和/或单上肢功能障碍者独立完成上下车和驾驶汽车；没有完成轮椅和汽车的无缝对接，未能实现在轮椅车上对汽车进行启动和驾驶，不能实现室内外、车内和道路上的全程无障碍行进和行驶；另夕卜，也没有很好解决下肢功能障碍和/或单上肢功能障碍者启动和驾驶汽车过程中的安全问题。
实用新型内容本实用新型旨在解决上述现有技术未解决的问题和不足，提出了一种无障碍电动汽车，该无障碍电动汽车可实现电动轮椅和电动汽车的无缝对接，并完成室内外、车内和道路上的全程无障碍行进和行驶，且驾驶安全可靠。本实用新型所采用的的技术方案是一种无障碍电动汽车，用于下肢功能障碍和/或单上肢功能障碍者驾驶，该无障碍电动汽车包括电动汽车和电动轮椅，其特征在于电动汽车包括车身、蓄电池、肢体功能障碍者驾驶汽车的制动和加速辅助装置、方向盘、底盘、后盖门，电动轮椅包括控制盒、车架、蓄电池、驱动装置，其中所述电动汽车上设置轮椅上下车装置、轮椅固定装置、轮椅车内导向架、操纵汽车方向和加速的操纵杆、操纵控制盒、档位限速操纵杆，电动汽车的方向盘转轴上还设置方向盘驱动装置；所述电动轮椅上设置驾驶汽车和轮椅的操作盘、操纵汽车及轮椅的方向和加速的操纵杆，以及控制电动汽车后盖门开合、轮椅上下车、轮椅车内固定的遥控器；电动汽车和电动轮椅之间设置有连接其控制系统的接口插头和接口插座。进一步地所述轮椅上下车装置固定在电动汽车底盘上，该装置包括横移驱动装置、横移导轨、上升下降驱动装置、上升下降导轨、轮椅踏板；所述的横移驱动装置固定在电动汽车的底盘上，横移驱动装置连接有横移导轨，横移导轨的一端和上升下降驱动装置固接，上升下降驱动装置连接有上升下降导轨，轮椅踏板固定在上升下降导轨的下部；轮椅踏板设置有方便轮椅驶入和驶离轮椅踏板的两个斜面。所述轮椅固定装置固定在电动汽车底盘上，由两套相同的机构组成，所述的每套机构包括卡爪、卡爪铰链座、电动推杆、电动推杆固定座、限位开关；卡爪铰链座和电动推杆固定座都固定在汽车底盘的下底面，电动推杆的底座端和卡爪之间通过铰链方式连接，电动推杆的杆端和电动推杆固定座通过铰链方式连接，卡爪和卡爪铰链座之间通过铰链方式连接，限位开关固定在底盘的开孔位置。所述轮椅车内导向架为一“U”形架，包括开口段、直线段和限位端，其开口段为喇叭口，轮椅车内导向架内侧设置有一斜面。所述操纵汽车方向和加速的第一操纵杆通过固定架固定在所述的电动汽车的前侧板上，该操纵杆是在正交的两平面内朝四个方向转动，分别实现汽车加速、左转向、右转向、制动；该操纵杆下端连接有角度传感器组件，该角度传感器组件在四个方向检测操纵杆在操作平面内的转动角度。所述电动汽车上的操纵控制盒固定在电动汽车的前侧板上，该操纵控制盒实现通过第一操纵杆对汽车进行驾驶；操纵控制盒上连接有连接电动汽车和电动轮椅控制系统的接口插头。所述电动汽车的方向盘转轴上的方向盘驱动装置包括电机底座、电机、减速器、电动离合器，该电机为步进电机或伺服电机；电机底座固定在电动汽车的前侧板上，连接有减速器的电机固定在电机底座上，离合器一端与减速器连接，另一端与方向盘转轴连接。所述电动轮椅上的驾驶汽车和轮椅的操作盘通过固定架固定在所述的电动轮椅车架的左前侧或右前侧，该操作盘设置有一个钥匙开关和四个按键，四个按键分别为左转、 右转、鸣笛和故障。所述操作盘上的钥匙开关设置五个位置，分别是轮椅控车、第一停止、轮椅行驶、
第二停止、汽车控车。所述电动轮椅上的操纵汽车、轮椅方向和加速的第二操纵杆通过固定架固定在所述的电动轮椅车架的右前侧或左前侧，该操纵杆是在正交的两平面内朝前、左、右、后转动， 其下端连接有角度传感器组件，该角度传感器组件在4个方向检测操纵杆在操作平面内的转动角度；所述电动轮椅上的遥控器设置有分别实现控制电动汽车后盖门开启和关闭、轮椅上车和下车、轮椅车内固定的五个按键；所述的档位限速操纵杆设置N档、I档、II档、III 档和倒车档五个不同的操纵位置；所述无障碍电动汽车配置一个主驾驶座、一个可以旋转 270度的副驾驶座、一个可以旋转270度的后排座，该主驾驶座为轮椅座。电动汽车和电动轮椅的均采用蓄电池供电。与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是1.实现了电动汽车和电动轮椅的无缝集成，通过电动轮椅对汽车进行操作和驾驶，下肢功能障碍和/或单上肢功能障碍者不再需要他人的帮助就可以独立进行上下车和驾驶汽车；2.实现了下肢功能障碍和/或单上肢功能障碍者在室内外、车内、道路上的全程无障碍行进和驾驶。3.对于下肢功能障碍和/或单上肢功能障碍者的出行和驾驶汽车，更加安全。[0022]4.由于电动汽车的动能通过电池提供，本无障碍电动汽车更绿色环保。
图1为本实用新型的总体结构示意图；图2为图1中的电动汽车局部结构示意图；图3为图1中的电动轮椅局部结构示意图图如为轮椅上下车装置结构示意图；图4b为图如的另一向视图；图fe为轮椅固定装置的结构示意图；图恥为轮椅固定装置的局部结构示意图；图6a为轮椅车内导向架结构示意图；图6b为图6a的剖视图；图7为操纵汽车方向和加速的操纵杆的结构示意图；图8为方向盘驱动装置结构示意图；图9为电动轮椅上的驾驶汽车和轮椅的操作盘示意图；图10为电动轮椅上的驾驶汽车和轮椅的操纵杆结构示意图；图11为电动轮椅上的遥控器按键示意图。
具体实施方式
以下结合附图进一步介绍本实用新型的实施例。如图1、图2和图3所示，本实用新型的无障碍电动汽车，包括电动汽车100和电动轮椅200 ；电动汽车100包括车身101、蓄电池102、肢体功能障碍者驾驶汽车的制动和加速辅助装置103、方向盘104、底盘105、后盖门106等，电动轮椅包括控制盒201、车架202、蓄电池203、驱动装置205等。无障碍电动汽车还包括设置在电动汽车100上的轮椅上下车装置110、轮椅固定装置120、轮椅车内导向架130、操纵汽车方向和加速的操纵杆140、操纵控制盒170、档位限速操纵杆160，电动汽车的方向盘转轴上还置有方向盘驱动装置150 ；以及设置在电动轮椅 200上的驾驶汽车和轮椅的操作盘210、操纵汽车及轮椅的方向和加速的操纵杆220，以及控制电动汽车后盖门开启、轮椅上下车、轮椅车内固定的遥控器230 ；电动汽车100和电动轮椅200之间设置有连接它们控制系统的接口插头1701和接口插座M0，以实现电动汽车和电动轮椅之间控制和信号的对接，其中，接口插头1701与电动汽车100的操纵控制盒170 连接，接口插座240连接在电动轮椅200的控制盒201上。轮椅上下车装置110固定在电动汽车底盘105上(图如和图4b)，可以实现轮椅 200从地面到车内的搬移；该装置包括横移驱动装置1101、横移导轨1102、上升下降驱动装置1103、上升下降导轨1104、轮椅踏板1105 ；横移驱动装置1101固定在电动汽车的地盘 105上，横移驱动装置1101连接有横移导轨1102，横移导轨1102的一端和上升下降驱动装置1103连接，上升下降驱动装置1103连接有上升下降导轨1104，轮椅踏板1105固定在上升下降导轨1104的下部；轮椅踏板1105设置有方便轮椅驶入和驶离轮椅踏板的两个斜面 110 和1105b。电动汽车100的后盖门106打开后，通过横移驱动装置1101和上升下降
6驱动装置1103动作，轮椅踏板105可以实现从位于汽车底盘上面的位置和接近地面的位置之间的移动。如图fe和图恥所示，轮椅固定装置120固定在电动汽车底盘105上，包括卡爪 1201和1206、卡爪铰链座1202和1207、电动推杆1203和1208、电动推杆固定座1204和 1209、限位开关1211和1212 ；其中卡爪1201、卡爪铰链座1202、电动推杆1203、电动推杆固定座1205、限位开关1211组成一套机构，卡爪1206、卡爪铰链座1207、电动推杆1208、电动推杆固定座1209、限位开关1212组成一套机构，两套机构相同。卡爪铰链座1202、1207和电动推杆固定座1204、1209都固定在汽车底盘105的下底面，电动推杆1203、1208的底座端和卡爪1201、1206之间分别通过铰链方式连接，电动推杆1203、1208的杆端和电动推杆固定座1204、1209也分别通过铰链方式连接，卡爪1201、1206分别和卡爪铰链座1202、1207 通过铰链方式连接，限位开关1211固定在底盘105的开槽10 处；电动推杆1203、1208是带自锁的电动推杆。当电动推杆1203、1208在控制按键的操作下动作时，卡爪1201、1206绕卡爪铰链座1202、1207的铰链中心动作，其头部卡紧轮椅车架202下部的横杆20h、202b， 从而实现电动轮椅200在车内的固定。如图6a和图乩所示，轮椅车内导向架130的结构为一“U”形架，包括开口段1301、 直线段1302和限位端1303，其开口段1301为喇叭口，轮椅车内导向架130内侧设置有一斜面1304。通过开口段1301和内侧的斜面1304，电动轮椅200很方便进入到汽车主驾驶位置。如图7所示，操纵汽车方向和加速的第一操纵杆1403通过固定架1401固定在电动汽车100的前侧板108上，第一操纵杆1403是在正交的两平面1404和1405内沿转动方向1406、1407、1408和1409转动，分别实现汽车加速、左转向、右转向、制动；第一操纵杆 1403下端连接有角度传感器组件1402，角度传感器组件1402在四个方向检测第一操纵杆 1403在操作平面内的转动角度。当第一操纵杆1403在1404和1405内的任一平面内沿转动方向1406、1407、1408和1409转动时，角度传感器组件1402检测到第一操纵杆1403转动的角度，以该角度为指令控制电动汽车方向盘104的转动。电动汽车100上的操纵控制盒170固定在电动汽车的前侧板108上，操纵控制盒 170实现通过第一操纵杆1403对汽车进行驾驶，操纵控制盒170上连接有连接电动汽车和电动轮椅控制系统的接口插头1701。如图8所示，电动汽车100的方向盘转轴109上的方向盘驱动装置150包括电机底座1501、电机1502、减速器1503、电动离合器1504 ；电机底座1501固定在电动汽车100的前侧板108上，连接有减速器1503的电机1502固定在电机底座1501上，电动离合器1504 一端与减速器1503连接，另一端与方向盘转轴109连接。当用方向盘104控制汽车时，电动离合器1504断开，方向盘104带动方向盘转轴109转动；当用操纵汽车方向和加速的操纵杆1403控制汽车时，电动离合器1504闭合并作用，电机1501根据控制系统的指令转动， 通过减速器1503和电动离合器1504带动方向盘转轴109转动，实现电动汽车100的方向控制。电动轮椅200上的驾驶汽车和轮椅的操作盘210通过固定架固定在电动轮椅车架 202的左前侧(或右前侧)，操作盘210设置有一个钥匙开关2101和四个按键2102、2103、 2104和2105 (见图9)，左转按键2105、鸣笛按键2104、故障按键2103和右转按键2102分别对应左转、鸣笛、故障和右转。操作盘210上的钥匙开关2101设置2106、2107、2108、2109 和2110五个位置，分别对应轮椅控车、第一停止、轮椅行驶、第二停止和汽车控车，分别实现通过轮椅驾驶汽车、轮椅单独行驶、汽车关闭、通过汽车驾驶装置驾驶汽车。当钥匙开关 2101在轮椅行驶位置2108时，操作盘210上的2102、2104和2105三个按键控制电动轮椅 200的转向信号灯和喇叭，故障按键1403不起作用；当钥匙开关2101在轮椅控车位置2106 时，操作盘210上的左转按键2105、鸣笛按键2104、故障按键2103和右转按键2102分别控制电动汽车的转向信号灯、喇叭和故障信号灯；当钥匙开关2101在汽车控车位置2110时， 电动轮椅200失能，不能驾驶和操作。参见图10。电动轮椅200上的操纵汽车、轮椅方向和加速的第二操纵杆2203通过固定架2201固定在电动轮椅车架202的右前侧(或左前侧)，第二操纵杆2203是在正交的两平面2204和2205内沿转动方向2206、2207、2208和2209转动，第二操纵杆2203下端连接有角度传感器组件2202，角度传感器组件2202在四个方向检测第二操纵杆2203在操作平面内的转动角度。当通过第二操纵杆2203操作电动汽车100时，第二操纵杆2203是在正交的两平面2204和2205内沿转动方向2206、2207、2208和2209转动，分别实现汽车加速、左转向、右转向、制动，当第二操纵杆2203在2204和2205内的任一平面内沿转动方向2206、2207、2208和2209转动时，角度传感器组件2202检测到第二操纵杆2203转动的角度，以该角度为指令控制电动汽车方向盘104的转动；当通过第二操纵杆2203操作电动轮椅200时，第二操纵杆2203是在正交的两平面2204和2205内沿转动方向2206、2207、 2208和2209转动，分别实现电动轮椅200的加速、左转向、右转向、后退。电动轮椅200上的遥控器230设置有分别实现控制电动汽车后盖门106开启和关闭、电动轮椅上车和下车、轮椅车内固定的五个按键2301、2302、2303、2304和2305(见图 11)，通过遥控器230控制汽车后盖门106开闭、轮椅上下车装置210和轮椅车内固定装置 220的运动。档位限速操纵杆160设置N档，I档、II档、III档和倒车档四个不同的操纵位置， N档为空挡，I档限制汽车最高行驶速度为20Km/h，II档限制汽车最高行驶速度为45Km/h， III档限制汽车最高行驶速度为100Km/h。无障碍电动汽车配置3座或3座以下，其中1个主驾驶座，该主驾驶座为轮椅座； 设置1个副驾驶座107和1个后排座(或只设置1个副驾驶座，或不设置)，所述的副驾驶座和后排座可以旋转270度，以方便除驾驶员外其他人的乘车。本实用新型的具体操作步骤如下步骤Sl 电动轮椅200的操作盘的钥匙开关2101打到轮椅行驶位2108，操纵电动轮椅200上的第二操纵杆2203，电动轮椅200从室内外驶近电动汽车100 ；步骤S2 电动轮椅200的操作盘201的钥匙开关2101位于第一停止位2107或轮椅行驶位2108时，依次按下遥控器230上的按键2301和2304，电动汽车100的尾盖门106 打开，轮椅上下车装置110动作到轮椅踏板1105接近地面位置；步骤S3 电动轮椅200的操作盘201的钥匙开关2101打到轮椅行驶位2108，操纵电动轮椅200上的第二操纵杆2203，将电动轮椅驶上轮椅上下车装置110的轮椅踏板1105 上；轮椅上下车装置110检测到电动轮椅200驶入后，电动轮椅200的驱动装置205失能；步骤S4 依次按下遥控器230上的按键2302和2305，轮椅上下车装置110动作将
8电动轮椅200移入电动汽车100内，之后电动汽车100的尾盖门106关闭；步骤S5 轮椅上下车装置110检测到轮椅上车到位，电动轮椅200的驱动装置205 恢复供能，在轮椅车内导向架130的作用下，将电动轮椅200驶入到主驾驶位；按下遥控器 230上的按键2303，轮椅车内固定装置120的卡爪1201和1206在电动推杆1203和1208 的驱动下，卡紧电动轮椅200的车架202，将电动轮椅200固定在电动汽车100内；步骤S6 连接接口插头170和接口插座M0，将操作盘201的钥匙开关2101打到第二停止位2109，系统初始化，检测后盖门106是否关闭、轮椅上下车装置110是否复位、轮椅车内固定装置120是否卡到位置；系统初始化成功，且后盖门106关闭、轮椅上下车装置 110复位、轮椅车内固定装置120卡到位置，则允许汽车启动，此时电动轮椅200失能，否则系统挂起报警；步骤S7 将操作盘201的钥匙开关2101打到汽车控车位2110，启动汽车，用操纵汽车方向和加速的操纵杆140或用肢体功能障碍者驾驶汽车的制动和加速辅助装置103、 方向盘104等驾驶汽车；如用电动轮椅驾驶汽车，则将操作盘201的钥匙开关2101打到轮椅控车位2106，利用电动轮椅200上的操纵汽车、轮椅方向和加速的第二操纵杆2203和操作盘210操控汽车。步骤S8 关闭汽车，将操作盘201的钥匙开关2101打到第一停止位2107，再次按下遥控器230上的按键2303，解除电动轮椅200的固定，然后依据步骤S4_S3_S2_S1的相对应步骤，将电动轮椅200驶离电动汽车100，完成室内外、车内和道路上的全程无障碍行进和行驶。上述实施例是说明性的，不是限定性的，不能以上述实施例来限定本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种无障碍电动汽车，用于下肢功能障碍和/或单上肢功能障碍者驾驶，该无障碍电动汽车包括电动汽车和电动轮椅，其特征在于电动汽车包括车身、蓄电池、肢体功能障碍者驾驶汽车的制动和加速辅助装置、方向盘、底盘、后盖门，电动轮椅包括控制盒、车架、蓄电池、驱动装置，其中所述电动汽车上设置轮椅上下车装置、轮椅固定装置、轮椅车内导向架、操纵汽车方向和加速的操纵杆、操纵控制盒、档位限速操纵杆，电动汽车的方向盘转轴上还设置方向盘驱动装置；所述电动轮椅上设置驾驶汽车和轮椅的操作盘、操纵汽车及轮椅的方向和加速的操纵杆，以及控制电动汽车后盖门开合、轮椅上下车、轮椅车内固定的遥控器；电动汽车和电动轮椅之间设置有连接其控制系统的接口插头和接口插座。
2.如权利要求1所述的无障碍电动汽车，其特征在于所述轮椅上下车装置固定在电动汽车底盘上，该装置包括横移驱动装置、横移导轨、上升下降驱动装置、上升下降导轨、轮椅踏板；所述的横移驱动装置固定在电动汽车的底盘上，横移驱动装置连接有横移导轨， 横移导轨的一端和上升下降驱动装置固接，上升下降驱动装置连接有上升下降导轨，轮椅踏板固定在上升下降导轨的下部；轮椅踏板设置有方便轮椅驶入和驶离轮椅踏板的两个斜面。
3.如权利要求1所述的无障碍电动汽车，其特征在于所述轮椅固定装置固定在电动汽车底盘上，由两套相同的机构组成，所述的每套机构包括卡爪、卡爪铰链座、电动推杆、电动推杆固定座、限位开关；卡爪铰链座和电动推杆固定座都固定在汽车底盘的下底面，电动推杆的底座端和卡爪之间通过铰链方式连接，电动推杆的杆端和电动推杆固定座通过铰链方式连接，卡爪和卡爪铰链座之间通过铰链方式连接，限位开关固定在底盘的开孔位置。
4.如权利要求1所述的无障碍电动汽车，其特征在于所述轮椅车内导向架为一“U”形架，包括开口段、直线段和限位端，其开口段为喇叭口，轮椅车内导向架内侧设置有一斜面。
5.如权利要求1所述的无障碍电动汽车，其特征在于所述操纵汽车方向和加速的第一操纵杆通过固定架固定在所述的电动汽车的前侧板上，该操纵杆是在正交的两平面内朝四个方向转动，分别实现汽车加速、左转向、右转向、制动；该操纵杆下端连接有角度传感器组件，该角度传感器组件在四个方向检测操纵杆在操作平面内的转动角度。
6.如权利要求1所述的无障碍电动汽车，其特征在于所述电动汽车上的操纵控制盒固定在电动汽车的前侧板上，该操纵控制盒实现通过第一操纵杆对汽车进行驾驶；操纵控制盒上连接有连接电动汽车和电动轮椅控制系统的接口插头。
7.如权利要求1所述的无障碍电动汽车，其特征在于所述电动汽车的方向盘转轴上的方向盘驱动装置包括电机底座、电机、减速器、电动离合器，该电机为步进电机或伺服电机；电机底座固定在电动汽车的前侧板上，连接有减速器的电机固定在电机底座上，离合器一端与减速器连接，另一端与方向盘转轴连接。
8.如权利要求1所述的无障碍电动汽车，其特征在于所述电动轮椅上的驾驶汽车和轮椅的操作盘通过固定架固定在所述的电动轮椅车架的左前侧或右前侧，该操作盘设置有一个钥匙开关和四个按键，四个按键分别为左转、右转、鸣笛和故障。
9.如权利要求8所述的无障碍电动汽车，其特征在于所述操作盘上的钥匙开关设置五个位置，分别是轮椅控车、第一停止、轮椅行驶、第二停止、汽车控车。
10.如权利要求1所述的无障碍电动汽车，其特征在于所述电动轮椅上的操纵汽车、轮椅方向和加速的第二操纵杆通过固定架固定在所述的电动轮椅车架的右前侧或左前侧，该操纵杆是在正交的两平面内朝前、左、右、后转动，其下端连接有角度传感器组件，该角度传感器组件在4个方向检测操纵杆在操作平面内的转动角度；所述电动轮椅上的遥控器设置有分别实现控制电动汽车后盖门开启和关闭、轮椅上车和下车、轮椅车内固定的五个按键；所述的档位限速操纵杆设置N档、I档、II档、III档和倒车档五个不同的操纵位置； 所述无障碍电动汽车配置一个主驾驶座、一个可以旋转270度的副驾驶座、一个可以旋转270度的后排座，该主驾驶座为轮椅座。
专利摘要本实用新型公开了一种无障碍电动汽车，包括电动汽车和电动轮椅，电动汽车上设置有肢体功能障碍者驾驶汽车的制动和加速辅助装置、档位限速操纵杆、操纵汽车方向和加速的操纵杆、轮椅上下车装置、轮椅车内导向架和轮椅固定装置，电动汽车的方向盘转轴上还置有方向盘驱动装置；电动汽车和电动轮椅之间设置有连接其控制系统的接口插头；电动轮椅上设置有操纵汽车方向和加速的操纵杆、操作盘，以及控制电动汽车后盖门开启、轮椅上下车、轮椅车内固定的遥控器；电动汽车和电动轮椅均采用蓄电池作为动力源。该无障碍电动汽车可以实现下肢功能障碍和/或单上肢功能障碍者在室内外、车内和道路上的全程无障碍行进和行驶。
文档编号B62D1/12GK202235976SQ20112037822
公开日2012年5月30日 申请日期2011年9月29日 优先权日2011年9月29日
发明者兰陟, 李立峰, 潘国新, 王喜太 申请人:国家康复辅具研究中心