JPH06344962A

JPH06344962A - 階段昇降車

Info

Publication number: JPH06344962A
Application number: JP5134642A
Authority: JP
Inventors: Minoru Abe; 稔阿部; Akiyuki Wakizaka; 亮之脇坂
Original assignee: Daikin Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Exedy Corp
Priority date: 1993-06-04
Filing date: 1993-06-04
Publication date: 1994-12-20

Abstract

(57)【要約】【目的】階段のステップの角部を損傷することなく、
かつ簡単な構成を階段昇降車を実現する。【構成】この階段昇降車は、車体１と、車体１の前部
及び後部に設けられた前後の車輪２，３と、それぞれ前
車輪２及び後車輪３を階段の１ステップ高さ分昇降させ
るための前後の補助輪５，７と、各車輪を駆動するため
の駆動部と、前後の補助輪５，７を回動するための回動
部と、階段の段差を検出するためのセンサ２１〜２４
と、センサ２１〜２４の検出結果に基づいて駆動部及び
回動部を制御する制御部２０とを備えている。

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、特に前後
の車輪と前後の補助輪とを有し、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、階段のステップの角部を損傷することなく、か
つ簡単な構造で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、車体と前車輪及び後車輪と前後の補助輪と駆動手段
と回動手段と段差検出手段と制御手段とを備えている。
前記前車輪及び後車輪は、車体前部及び後部に設けられ
ている。前記前後の補助輪は、車体に装着され、前後の
車輪の進行方向前方において階段の少なくとも１ステッ
プ高さ分上下方向に回動可能に設けられ、前後の車輪を
１ステップ高さ分昇降させるためのものである。前記駆
動手段は、各車輪のうちの少なくとも１種の車輪を駆動
するためのものである。前記回動手段は前後の補助輪を
回動するためのものである。前記段差検出手段は階段の
段差を検出するためのものである。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動手段
を制御するものである。

【０００５】

【作用】本発明に係る階段昇降車では、車体の前後に前
車輪及び後車輪が設けられており、通常走行時にはこれ
らの車輪の少なくともいずれか一方を駆動して走行す
る。各車輪の走行方向前方側には対応する車輪を階段の
少なくとも１ステップ高さ分昇降させるための補助輪が
設けられており、例えば前車輪が階段の段差を検出した
場合には、前補助輪を回動させて前車輪を１ステップ高
さ分上昇させる。この状態で前進し、さらに後車輪が階
段の段差を検出した場合には後補助輪によって後車輪を
階段の１ステップ高さ分上昇させる。このようにして、
各補助輪を回動させて前後の車輪を持ち上げ、階段の段
差を乗り越えさせる。

【０００６】ここでは、補助輪の回動によって階段の昇
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、車輪としては前後の車輪及びそれに対
応する補助輪を設けるだけでよく、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はそ平面模式図である。この階段昇降
車は、車体１と、車体１の前端部下面に設けられた左右
の前車輪２と、後端部下面に設けられた左右の後車輪３
とを有している。また左右の前車輪２を連結する前車軸
４には、１対の前補助輪５が設けられている。前補助輪
５は、前車輪２よりさらに前方側であるいは後方側で、
前車軸４を中心に階段の１ステップ高さ分回動すること
が可能である。さらに、左右の後車輪３を連結する後車
軸６には、１対の後補助輪７が設けられている。後補助
輪７は、後車輪３よりもさらに前方側あるいは後方側に
おいて、後車軸６を中心に階段の１ステップ高さ分回動
することが可能となっている。このような構成では、前
後の補助輪５，７を１ステップ上方の階段面に当接さ
せ、回動することによって、前車輪２及び後車輪３は、
階段の１ステップ高さ分の昇降が可能である。また、前
後の車輪２，３及び前後の補助輪５，７は、それぞれ駆
動モータ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２の操舵が可
能である。

【０００８】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、前補助センサ２３、
後補助センサ２４及び他の入出力部が接続されている。
ここで、各センサ２１〜２４は、階段を昇る際には各車
輪２，３，５，６が階段の段差に近接したことを検出
し、階段を降りる際には各補助輪５，７が階段のステッ
プから完全に外れたことを検出するためのものである。
なお、前後の補助輪５，７は、階段を降りる際にはそれ
ぞれ前車輪２及び後車輪３の後方側に回動する。

【００１０】また制御部２０には、前車輪２を駆動する
ための前車輪駆動部２５、後車輪３を駆動するための後
車輪駆動部２６、前補助輪５を駆動するための前補助輪
駆動部２７、後補助輪７を駆動するための後補助輪駆動
部２８、前補助輪５を回動するための前補助輪回動部２
９、後補助輪７を回動するための後補助輪回動部３０及
び制動を行うためのブレーキ部３１が接続されている。

【００１１】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、走行モードが通常走行モードに設定さ
れ、また前後の補助輪５，７は図１に示すような斜め前
上方に位置させられる。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Ｓ
５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。

【００１２】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。

【００１３】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２，３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２
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３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Ｓ２３に移行する。ステップＳ２３で
は、前補助センサ２３がオンしたか否かを判断する。こ
の前補助センサ２３は、前補助輪５が階段の段差部に近
接したか否かを判断するものである。ここで前補助セン
サ２３は、前補助輪５が階段の段差部に当接する直前、
すなわち段差部と所定の間隔をおいた位置でオンするよ
うになっている。このため、前補助センサ２３がオンし
たタイミングにおいて、前補助輪５は階段の段差部に当
接することなく回動することが可能である。ステップＳ
２３でＮＯと判断された場合にはステップＳ２４に移行
する。ステップＳ２４では、後補助センサ２４がオンし
たか否かを判断する。後補助センサ２４は、前補助セン
サ２３と同様に、後補助輪７が階段の段差部に近接した
ことを検出するためのセンサである。このようにして、
ステップＳ２１〜ステップＳ２４を繰り返し実行して各
車輪２，３，５，７が階段の段差部に近づくの検出す
る。

【００１４】ここで、ステップＳ２４でさらにＮＯと判
断された場合には、ステップＳ２５に移行する。ステッ
プＳ２５では、前後の補助輪５，７が反時計回りに回動
した位置、すなわち補助輪５，７が前後の車輪２，３よ
りも下方に回動して走行面に接地し、対応する車輪が浮
いた状態となっているか否かを判断する。前後の補助輪
５，７が初期状態（斜め前上方）にあるときには、ステ
ップＳ２５でＮＯと判断されてステップＳ２１に戻る。
またステップＳ２５でＹＥＳと判断された場合にはステ
ップＳ２６に移行する。ステップＳ２６では、階段アッ
プ処理時において走行を一旦停止して前進を再開した後
に、所定距離進んだか否かを判断する。すなわち、前補
助輪５，７が走行面に接地したままの状態で所定距離進
んだか否かを判断する。階段を昇る動作が終了して平坦
走行面に移行した場合にはステップＳ２６でＹＥＳと判
断されてステップＳ２７に移行する。この場合には補助
輪５，７を初期位置に戻す。またステップＳ２６でＮＯ
と判断された場合にはステップＳ２１に戻る。

【００１５】このようにして各センサ２１〜２４がオン
するのを待つ。車輌が前進を開始して階段の最初の段差
部に到達した場合には、図４（ａ）及び（ｂ）に示すよ
うに、前車輪２が階段の段差部に当接する。この場合に
は、ステップＳ２１でＹＥＳと判断されてステップＳ３
０に移行する。ステップＳ３０では、駆動を停止する。
そしてステップＳ３１に移行し、前補助輪５を反時計回
りに（−）所定角度回動する。これにより、図４（ｃ）
に示すように、前車輪２は階段の１ステップ高さ分上昇
することとなる。ステップＳ３１の処理が終了すればス
テップＳ２０に戻り、再び前進を開始する。

【００１６】再び前進を開始すると、図４（ｄ）示すよ
うに、前補助輪５が階段の２段目の段差部に近接する。
これにより前補助センサ２３がオンとなる。この場合に
はステップＳ２３からステップＳ３２に移行し、駆動を
一旦停止する。そしてステップＳ３３では、前補助輪５
を時計回り（＋）に回動する。これにより前補助輪５は
階段の１ステップ高さ分上昇する。ステップＳ３３の処
理が終了すればステップＳ２０に戻り再び前進を開始す
る。

【００１７】このような処理を繰り返すと、図５（ａ）
に示すように後車輪３が階段の最初の段差部に当接し、
後センサ２２がオンする。この場合にはステップＳ２２
からステップＳ３４に移行して駆動を停止する。そして
ステップＳ３５では、後補助輪７を反時計回り（−）に
所定角度回動する。これにより後車輪３は階段の１ステ
ップ高さ分上昇する。この状態でステップＳ２０に移行
し再び前進を開始する。後車輪３が階段を乗り越えた後
にさらに前進すると、後補助輪７が階段の段差部に近接
する。これにより後補助センサ２４がオンする。この場
合にはステップＳ２４からステップＳ３６に移行し、駆
動を一旦停止する。そしてステップＳ３７では、後補助
輪を時計回り（＋）に回動させる。

【００１８】このような動作を繰り返すことにより、前
後の補助輪５，７を所定角度時計回り及び反時計回りに
回動させ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Ｓ２５，ステップＳ２
６及びステップＳ２７を介して通常の走行状態に戻る。〔他の実施例〕（ａ）前記実施例では、各補助輪５，７を所定の角度で
時計回り及び反時計回りに回動しながら階段を昇るよう
にしたが、両補助輪５，７を反時計回りに回転させなが
ら昇るようにしてもよい。

【００１９】（ｂ）階段昇降の際に座席８が水平状態を
保つように、車体１と座席８との間の角度が可変となる
ように構成してもよい。

【００２０】

【発明の効果】以上のように本発明では、前後の補助輪
５，７を所定角度回動させながら階段の昇降を行うよう
にしたので、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。また、従来のクローラ
タイプの車輪に比較して構成が簡単となる。

【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平面図。

【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２前車輪３後車輪５前補助輪７後補助輪２０制御部２１，２２，２３，２４センサ２５，２６，２７，２８車輪駆動部２９，３０補助輪回動部

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に設けられた前車輪及び後車輪
と、前記車体に装着され、前記前後の車輪の進行方向前方に
おいて前記階段の少なくとも１ステップ高さ分上下方向
に回動可能で、前記前後の車輪を前記１ステップ高さ分
昇降させるための前補助輪及び後補助輪と、前記各車輪のうちの少なくとも１種の車輪を駆動するた
めの駆動手段と、前記前後の補助輪を回動させるための回動手段と、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
び回動手段を制御する制御手段と、を備えた階段昇降
車。