JPH072154A

JPH072154A - 階段昇降車

Info

Publication number: JPH072154A
Application number: JP5134643A
Authority: JP
Inventors: Heiji Fukutake; 平二福武; Yasuhiko Eguchi; 康彦江口
Original assignee: Daikin Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Exedy Corp
Priority date: 1993-06-04
Filing date: 1993-06-04
Publication date: 1995-01-06

Abstract

(57)【要約】【目的】簡単な構造で、階段のステップの角部を損傷
することなく階段の昇降を行うことができるようにす
る。【構成】この階段昇降車は、車体１と、前後のアーム
部材４，５と、前後の車輪２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂと、
駆動部２３，２４と、アーム回転駆動部２５，２６と、
前後のセンサと、制御部２０とを備えている。アーム部
材４，５は、車体前部及び後部それぞれの左右両側部に
上下方向に延びるように配置され、その中間部を中心に
回転自在である。前後の車輪は、各アーム部材４，５の
両端に回転自在に装着されている。駆動部は前後の車輪
を駆動する。アーム回転駆動部は前後のアーム部材を回
転させる。各センサは階段の段差を検出する。制御部
は、各センサの検出結果に基づいて駆動部及びアーム回
転駆動部を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、階段昇降車、特に階段
のステップの角部を傷つけることなく階段の昇降を行う
ことができる階段昇降車に関する。

【０００２】

【従来の技術及びその課題】従来の階段昇降車として
は、いわゆるクローラタイプのものが一般的である。ク
ローラタイプの階段昇降車は、車体下部に複数の車輪を
有しており、これらの車輪の外周には無限軌道が配置さ
れている。そして無限軌道の外表面に引っ掛け爪等を設
け、これを循環させることによって階段の昇降を行う。

【０００３】このような従来の特にクローラタイプの階
段昇降車では、階段の各ステップの角部に爪等の部材を
引っ掛けて階段の昇降を行うために、ステップの角部が
損傷する場合がある。また、従来のクローラタイプの階
段昇降車では、車体下部に複数の車輪を設ける必要があ
るために構造が複雑になるという問題がある。本発明の
目的は、簡単な構造で、階段のステップの角部を損傷す
ることなく階段の昇降を行うことができるようにするこ
とにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明に係る階段昇降車
は、車体と、前アーム部材及び後アーム部材と、前車輪
及び後車輪と、駆動手段と、回転駆動手段と、段差検出
手段と、制御手段とを備えている。前記前後のアーム部
材は、車体前部及び後部それぞれの左右両側部に上下方
向に延びるように配置され、その中間部を中心に回転自
在である。前記前後の車輪は、左右の前アーム部材及び
後アーム部材のそれぞれの両端に回転自在に装着されて
いる。前記駆動手段は前後の車輪を駆動するための手段
である。前記回転駆動手段は前後のアーム部材を回転さ
せるための手段である。前記段差検出手段は階段の段差
を検出するための手段である。前記制御手段は、段差検
出手段の検出結果に基づいて駆動手段及び回転駆動手段
を制御する手段である。

【０００５】

【作用】本発明に係る階段昇降車では、車体の前後部に
おける左右両側部には、回転自在なアーム部材が設けら
れ、さらにその両端には車輪が設けられている。そし
て、通常走行時にはこれらの車輪の一方を路面に当接さ
せて走行する。また、たとえば階段を昇るときには、段
差検出手段によって各車輪が階段の段差に当接したこ
と、あるいは近接したことを検出する。この検出結果に
よって段差に到達した車輪が装着されたアーム部材を１
８０°回転させる。これにより、段差に到達した車輪
は、アーム部材の他端に装着された車輪を支点として回
転し、段差を乗り越えることができる。このような動作
を前車輪及び後車輪について繰り返すことにより、階段
を昇る。

【０００６】ここでは、アーム部材の回転によって車輪
を階段面に当接させながら階段の昇降を行うので、階段
のステップの角部を引っ掛けることなく、すなわち角部
を傷つけることなく昇降を行うことができる。また、従
来のクローラタイプの階段昇降車に比較して構造が簡単
となる。

【０００７】

【実施例】図１に本発明の一実施例による階段昇降車を
示す。また、図２はその平面模式図である。この階段昇
降車は、車体１と、左右それぞれ１対の前車輪２ａ，２
ｂと、左右それぞれ１対の後車輪３ａ，３ｂとを有して
いる。左右の前車輪２ａ，２ｂ及び後車輪３ａ，３ｂ
は、それぞれ前後のアーム部材４，５の両端に回転自在
に装着されている。前アーム部材４は、車体１前部の左
右両側部に上下方向に延びて配置されており、上下方向
の中間部を中心に１８０°毎に回転が可能である。また
同様に、後アーム部材５は車体１後部の左右両側部に上
下方向に延びて配置されており、その中間部を中心に１
８０°毎に回転が可能である。さらに、各車輪２ａ，２
ｂ，３ａ，３ｂは、車体１の下面に設けられた駆動モー
タ６，７によって正逆回転が可能である。また車体１の
下面には図示しないステアリング機構が設けられてお
り、このステアリング機構によって前車輪２ａ，２ｂの
操舵が可能である。

【０００８】なお、１対の前車輪２ａ，２ｂ間の距離及
び１対の後車輪３ａ，３ｂ間の距離は、それぞれ下側の
車輪が階段面に当接しているとき、上側の車輪の最下部
がさらに上方の階段面よりも上方に位置するように設定
されている。車体１の上面には、座席８と操作パネル９
とが設けられている。操作パネル９には、ステアリング
操作のためのレバーと、メインスイッチと、走行モード
を通常走行モード、階段アップモード及び階段ダウンモ
ードの間で切り換えるための走行モード選択ボタンと、
走行スピードを制御するためのレバーと、ブレーキスイ
ッチと、表示部と、他のスイッチ類とが設けられてい
る。

【０００９】またこの階段昇降車には、図３に示すよう
に制御部２０が設けられている。制御部２０は、ＲＡ
Ｍ、ＲＯＭ及びＣＰＵ等を含むマイクロコンピュータを
備えている。そして、この制御部２０には、操作パネル
９、前センサ２１、後センサ２２、及び他の入出力部が
接続されている。ここで、各センサ２１，２２は、階段
を昇る際には各車輪２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂが階段の段
差に当接したことを検出し、階段を降りる際には各車輪
２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂが階段面から外れる直前の状態
であることを検出するものである。また制御部２０に
は、駆動モータ６を含み前車輪２ａ，２ｂを駆動するた
めの前車輪駆動部２３、駆動モータ７を含み後車輪３
ａ，３ｂを駆動するための後車輪駆動部２４、前アーム
部材４を１８０°回転駆動するための前アーム回転駆動
部２５、後アーム部材５を１８０°回転駆動するための
後アーム回転駆動部２６及び制動を行うためのブレーキ
部２７が接続されている。

【００１０】次に、図６及び図７に示す制御フローチャ
ート及び図４及び図５に示す動作説明図にしたがって走
行制御動作を説明する。操作パネル９上のメインスイッ
チがオンされると、ステップＳ１で初期設定を行う。こ
の初期設定では、走行モードを通常走行モードに設定す
る等の処理を行う。次にステップＳ２では、通常走行モ
ードを指定するボタンが押されたか否かを判断し、ステ
ップＳ３では、ストップボタンが押されたか否かを判断
する。さらにステップＳ４では階段を昇るための階段ア
ップボタンが押されたか否かを判断し、ステップＳ５で
は階段を降りるための階段ダウンボタンが押されたか否
かを判断する。さらにステップＳ６では他のキーが押さ
れたか否かを判断する。

【００１１】通常走行モードを選択するためのボタンが
押された場合には、ステップＳ２からステップＳ１０に
移行して通常走行処理を実行する。この通常走行処理で
は、前後の車輪２，３のうちの一方のみが駆動されて前
進走行あるいは後進走行を行う。ストップボタンが押さ
れた場合には、ステップＳ３からステップＳ１１に移行
してブレーキ部３１を駆動する。これにより制動が行わ
れて車輌はストップする。また階段アップボタンが押さ
れた場合には、ステップＳ４からステップＳ１２に移行
して後述する階段アップ処理を実行する。さらに階段ダ
ウンボタンが押された場合には、ステップＳ５からステ
ップＳ１３に移行して階段ダウン処理を実行する。他の
キーが押された場合には、ステップＳ６からステップＳ
１４に移行して押されたキーに応じた処理を実行する。
このようにして、メインスイッチがオフされるまで操作
パネル９の各ボタンやレバーの操作に応じた処理を実行
する。

【００１２】次に階段アップ処理を詳細に説明する。階
段アップモードが選択された場合には、図７のステップ
Ｓ２０で前後の車輪２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂのうちのい
ずれか一方を駆動して前進する。次にステップＳ２１で
は、前センサ２１がオンしたか否かを判断する。前セン
サ２１は前車輪２ａ，２ｂが階段の段差部に当接したか
否かを判断するためのセンサであり、ステップＳ２１で
ＮＯと判断された場合にはステップＳ２２に移行する。
ステップＳ２２では、後センサ２２がオンしたか否かを
判断する。後センサ２２は後車輪３ａ，３ｂが階段の段
差部に当接したか否かを判断するためのものであり、ス
テップＳ２２でＮＯと判断された場合にはステップＳ２
３に移行する。ステップＳ２３では、前進を開始した
後、所定距離走行したか否かを判断する。階段アップ処
理を実行している際に、各センサ２１，２２がオンする
ことなく所定距離進んだ場合には、階段の全ての段差を
乗り越えたと判断する。すなわち、この場合にはステッ
プＳ２３でＹＥＳと判断されて階段アップ処理を終了す
る。

【００１３】このようにして各センサ２１，２２がオン
するのを待つ。車輌が前進を開始し、たとえば前車輪２
ｂが階段の最初の段差部に到達した場合には、前センサ
２１がオンする。すると、ステップＳ２１でＹＥＳと判
断され、ステップＳ２４に移行する。ステップＳ２４で
は、一旦走行を停止する。そして、ステップＳ２５に移
行し、図４（ｂ）に示すように、前アーム部材４を回転
させる。これにより、上方の前車輪２ａが１段上のステ
ップ面に当接し、さらにこの前車輪２ａを支点として前
アーム部材４が回転する。そして、先の状態から１８０
°回転した状態で停止する（図４（ｃ）参照）。これら
の処理が終了すると、ステップＳ２０に戻り、再び前進
を開始する。すると、図４（ｄ）に示すように、前車輪
２ａが階段の段差に当接するので、前記同様にステップ
Ｓ２１〜２５を実行する。

【００１４】以上の処理を繰り返し実行することによ
り、前車輪２ａ，２ｂが交互に階段のステップ面に当接
しながら階段を昇っていく。そして、図５（ａ）に示す
ように、たとえば後車輪３ｂが階段の段差に到達する
と、後センサ２２がオンとなる。この場合には、ステッ
プＳ２２でＹＥＳと判断され、ステップＳ２２からステ
ップＳ２６に移行する。ステップＳ２６では、一旦走行
を停止する。そして、ステップＳ２７に移行し、後アー
ム部材５を回転させる。これにより、上方に位置してい
た後車輪３ａが上方のステップ面に当接し、さらにこの
後車輪３ａを支点として後アーム部材５が回転する。そ
して、先の状態から１８０°回転させる。これにより、
後車輪３ｂは階段を乗り越えられる。

【００１５】このような処理を繰り返すことにより、前
後のアーム部材４，５を回転しながらかつ車輪を駆動し
ながら階段を昇ることができる。また階段を上り終わっ
て平坦路に移行した場合には、前述のように、ステップ
Ｓ２３でＹＥＳと判断されて通常走行モードに移行す
る。なお、階段を降りる場合には、各センサ２１，２２
によって、各車輪が階段のステップ面から外れる直前の
位置を検出し、前記階段アップ時と逆の処理を実行す
る。すなわち、各センサの検出結果によって前後のアー
ム部材４，５を前記とは逆に回転させながら降りる。

【００１６】このような実施例では、階段のステップ面
の角部を傷つけることなく階段を昇降することができ
る。また、車体の前後における左右両側部にそれぞれ１
対の車輪を設けるだけでよく、構造が簡単となる。ま
た、制御すべき構成要素が少ないので、階段昇降時の制
御が簡単になる。さらに、各アーム４，５に２つの車輪
しか装着されていないので、たとえば三角形の各頂点に
それぞれ車輪を配置した場合に比較して各車輪の径を大
きくでき、安定した走行が可能となる。

【００１７】さらに、前記実施例では、前アーム部材４
及び後アーム部材５が回転可能であるので、各アーム部
材４，５の回転角度を変更することによってホイールベ
ースを変更することができる。また、各アーム部材４，
５を図１に示した姿勢から９０°回転させた状態で維持
すれば、車輌高さが低くなり乗降が容易になるととも
に、８輪走行が可能となって走行が安定する。

【００１８】〔他の実施例〕階段昇降の際に座席が水平
状態を保つように、車体と座席との間の角度が可変とな
るように構成してもよい。

【００１９】

【発明の効果】以上のように本発明では、車体の前後に
回転自在なアームを設けるとともに、このアーム両端に
車輪を装着し、アームを回転させながら階段を昇降する
ようにしたので、簡単な構造で、階段のステップの角部
を損傷することなく階段の昇降が行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による階段昇降車の正面図。

【図２】前記階段昇降車の概略底面図。

【図３】前記階段昇降車の制御ブロック図。

【図４】前記階段昇降車が階段を昇る場合の動作を説明
するための図。

【図５】前記階段昇降車が階段を昇る場合の動作を説明
するための図。

【図６】前記階段昇降車の制御フローチャート。

【図７】前記階段昇降車の階段アップモードの制御フロ
ーチャート。

【符号の説明】

１車体２ａ，２ｂ前車輪３ａ，３ｂ後車輪４前アーム部材５後アーム部材２０制御部２１，２２センサ２３，２４車輪駆動部２５，２６アーム回転駆動部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】階段を昇降するための階段昇降車であっ
て、車体と、前記車体前部及び後部それぞれの左右両側部に上下方向
に延びるように配置され、その中間部を中心に回転自在
な左右の前アーム部材及び後アーム部材と、前記左右の前アーム部材及び後アーム部材のそれぞれの
両端に回転自在に装着された前車輪及び後車輪と、前記前車輪及び後車輪を駆動するための駆動手段と、前記前後のアーム部材を回転させるための回転駆動手段
と、前記階段の段差を検出するための段差検出手段と、前記段差検出手段の検出結果に基づいて前記駆動手段及
び回転駆動手段を制御する制御手段と、を備えた階段昇
降車。