CN108236549B - 行驶车辆及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种行驶车辆及其控制方法，该行驶车辆能够搭乘在自动扶梯上。当车体乘上自动扶梯时，控制装置通过使用外部传感器来做出退出判定。控制装置通过使用前轮旋转传感器来做出退出判定。控制装置通过使用倾斜度检测单元来做出退出判定。当肯定地做出上面三个退出判定中的至少一个退出判定时，控制装置将控制模式从搭乘控制模式切换至退出控制模式。由此能够在不另外安装任何专用传感器的情况下应对传感器的异常。

Description

行驶车辆及其控制方法
技术领域
本发明涉及行驶车辆及其控制方法，特别地，涉及能够搭乘自动扶梯的行驶车辆及其控制方法。
背景技术
已经开发了能够搭乘在自动扶梯上的诸如电动轮椅的行驶车辆。关于该技术，日本专利申请公报No.10-314235(JP 10-314235 A)公开了一种能够进入自动扶梯并且从自动扶梯退出的诸如轮椅的行驶车辆。JP 10-314235 A中描述的行驶车辆包括检测车体的倾斜状态的变化的倾斜度识别装置和通过检测前轮的旋转速度的变化来识别前轮从自动扶梯的退出的前轮退出识别装置。
在JP 10-314235 A中描述的轮椅在自动扶梯上的情况下，由于前刹车和后刹车，前轮和后轮不能转动。在该情况下，倾斜度识别装置通过取得倾斜度计或角度计的数据来检测车体倾斜度从车体相对于水平面倾斜的状态到车体处于水平面中的状态的变化，从而识别轮椅已经靠近自动扶梯的端部。作为结果，前刹车松开，并且前轮进入可自由转动状态。此时，后轮仍处于非可转动状态。在该情况下，如果前轮到达地面，则它们从踏板或台阶移动至地面，并且开始转动。前轮退出识别装置通过取得转数计数器的数据并且检测到前轮的转数从零改变(增加)至对应于自动扶梯的移动速度的值来识别前轮从自动扶梯的退出。在从识别到前轮从自动扶梯的退出起过去了预定时间之后，后刹车松开，并且后轮进入可转动状态。以该方式，根据JP 10-314235 A的轮椅(行驶车辆)可以从自动扶梯退出。
发明内容
根据JP 10-314235 A的行驶车辆适于利用倾斜度计和转数指示器从自动扶梯退出。然而，如果倾斜度计和转数计数器中的任一者由于故障或精确度差而变得异常，那么行驶车辆能够从自动扶梯退出就更好了。更具体地，如果倾斜度计变得异常，则不能识别出车体的倾斜度变得接近于零(水平)，因此前轮不会被允许旋转。因此，当前轮到达地面(登陆平台)时，前轮不能顺利地从台阶或踏板移动至地面，并且前轮可能卡在地面上。此外，如果转数计数器变得异常，则即使前轮搭在地板上并且开始旋转，也不能识别前轮的旋转。因此，后轮不会被允许旋转。因此，当后轮到达地板时，后轮会卡在地板上。在上述情况下，行驶车辆能够从自动扶梯退出就更好了。
可以考虑另外安装用于检测从自动扶梯退出的时机的专用传感器，以应对诸如倾斜度计和转数计数器的检测装置(传感器等)的异常。通过该配置，即使在一个传感器发生异常的情况下，也可以使用其他传感器来检测从自动扶梯退出的时机。然而，另外安装专用传感器可能会由于例如布线的复杂化而导致行驶车辆的结构变复杂。此外，另外安装专用传感器会引起耗电量的增加。因此，期望的是在不另外安装任何专用传感器的情况下应对传感器的异常。
本发明提供了一种在不另外安装用于检测从自动扶梯退出的时机的专用传感器的情况下即使一个检测装置发生异常也能够从自动扶梯退出的行驶车辆，并且还提供了控制该行驶车辆的方法。
根据本发明的一方面的行驶车辆能够搭乘在自动扶梯上，并且包括：具有驱动轮的车体；控制所述车体的移动的控制器；以及所述控制器控制所述车体的移动时使用的至少一个第一检测装置、第二检测装置和第三检测装置中的至少两个检测装置，或者作为所述至少一个第一检测装置的、构造成检测所述驱动轮的不同状态的多种类型的第一检测装置。所述至少一个第一检测装置构造成检测所述驱动轮的状态，并且所述第二检测装置构造成检测所述车体周围的状态，而所述第三检测装置构造成在所述车体位于具有高度差的地方时检测倾斜角。所述倾斜角对应于所述高度差。在所述行驶车辆中，所述控制器能够在第一控制模式与第二控制模式之间切换控制模式，在所述第一控制模式下，控制所述驱动轮以在所述驱动轮搭乘在所述自动扶梯的踏板上时使所述驱动轮压靠所述自动扶梯的竖板；在所述第二控制模式下，控制所述驱动轮以使所述车体从所述自动扶梯退出。所述控制器使用至少一个第一判定、第二判定和第三判定中的至少两个判定或者使用至少两个作为所述至少一个第一判定的第一判定作为对从所述自动扶梯退出的退出判定。在所述驱动轮于所述第一控制模式下搭乘在所述踏板上的状态中随着所述车体靠近所述自动扶梯的登陆平台并且所述竖板相对于所述踏板缩进通过使用所述至少一个第一检测装置判定所述驱动轮的状态的变化量超过预定变化量而做出所述至少一个第一判定。在所述驱动轮于所述第一控制模式下搭乘在所述踏板上的状态中通过使用所述第二检测装置判定所述车体靠近所述自动扶梯的所述登陆平台而做出所述第二判定。在所述驱动轮于所述第一控制模式下搭乘在所述踏板上的状态中随着所述车体靠近所述自动扶梯的所述登陆平台通过使用所述第三检测装置判定所述自动扶梯的倾斜角变得小于预定倾斜角而做出所述第三判定。所述控制器构造成在肯定地做出任何至少两个作为所述退出判定的退出判定并且判定达到所述车体从所述自动扶梯退出的时机时将所述控制模式从所述第一控制模式切换至所述第二控制模式来控制所述驱动轮。
本发明的另一方面涉及控制能够搭乘在自动扶梯上的行驶车辆的方法。所述行驶车辆包括：具有驱动轮的车体；以及用于控制所述车体的移动的至少一个第一检测装置、第二检测装置和第三检测装置中的至少两个检测装置，或者作为所述至少一个第一检测装置的、构造成检测所述驱动轮的不同状态的多个第一检测装置。所述至少一个第一检测装置构造成检测所述驱动轮的状态，并且所述第二检测装置构造成检测所述车体周围的状态，而第三检测装置构造成在所述车体位于具有高度差的地方时检测倾斜角。所述倾斜角对应于所述高度差。所述行驶车辆能够在第一控制模式与第二控制模式之间进行切换，在所述第一控制模式下，控制所述驱动轮以在所述驱动轮搭乘在所述自动扶梯的踏板上时使所述驱动轮压靠所述自动扶梯的竖板；在所述第二控制模式下，控制所述驱动轮以使所述车体从所述自动扶梯退出。所述方法包括使用至少一个第一判定、第二判定和第三判定中的至少两个判定或者使用至少两个作为所述至少一个第一判定的第一判定作为对从所述自动扶梯退出的退出判定。在所述驱动轮于所述第一控制模式下搭乘在所述踏板上的状态中随着所述车体靠近所述自动扶梯的登陆平台并且所述竖板相对于所述踏板缩进通过使用所述至少一个第一检测装置判定所述驱动轮的状态的变化量超过预定变化量而做出所述至少一个第一判定。在所述驱动轮于所述第一控制模式下搭乘在所述踏板上的状态中通过使用所述第二检测装置判定所述车体靠近所述自动扶梯的所述登陆平台而做出所述第二判定。在所述驱动轮于所述第一控制模式下搭乘在所述踏板上的状态中随着所述车体靠近所述自动扶梯的所述登陆平台通过使用所述第三检测装置判定所述自动扶梯的倾斜角变得小于预定倾斜角而做出所述第三判定。所述方法还包括当肯定地做出任何至少两个作为所述退出判定的退出判定并且判定达到所述车体从所述自动扶梯退出的时机时，将所述行驶车辆从所述第一控制模式切换至所述第二控制模式来控制所述驱动轮。
利用如上所述配置的行驶车辆，即使当某一检测装置发生异常并且检测装置不能做出正确的判定时，行驶车辆也能够使用剩余的检测装置在合适的时机从自动扶梯退出。此外，根据本发明的检测装置并非设置用于判定从自动扶梯退出的退出时机的专用传感器，而是一开始就安装在行驶车辆上，作为用于执行行驶车辆的正常操作的一般检测装置。因此，本发明的行驶车辆可以共同使用这些检测装置，以用于行驶车辆的正常操作以及对从自动扶梯退出的退出时机的检测。因此，即使一个检测装置发生异常，行驶车辆也能够从自动扶梯退出，而无需另外安装用于检测从自动扶梯退出的退出时机的专用检测器。
所述控制器可以使用利用作为所述至少一个第一检测装置的多个第一检测装置做出的作为所述至少一个第一判定的多个第一判定中的至少三个第一判定或者使用所述至少一个第一判定、所述第二判定和所述第三判定中的至少三个判定，作为对从所述自动扶梯退出的所述退出判定，并且，所述控制器可以构造成在肯定地做出所述至少三个退出判定中的多于一半的退出判定并且判定达到所述车体从所述自动扶梯退出的时机时将所述控制模式从所述第一控制模式切换至所述第二控制模式来控制所述驱动轮。当在判定任务中的多于一半的判定任务中判定达到退出时机时，判定任务中的多于一半的判定任务中涉及的检测装置异常或有故障的可能性不大；因此，在判定任务中的多于一半的判定任务中做出的判定很可能是正确的。因此，本发明的行驶车辆能够提高在从自动扶梯退出的退出时机的判定方面的可靠性。
此外，所述控制器可以使用所述第一判定、所述第二判定和所述第三判定中的至少两个判定作为对从所述自动扶梯退出的所述退出判定，并且，所述控制器可以构造成在肯定地做出任何至少两个作为所述退出判定的退出判定并且判定达到所述车体从所述自动扶梯退出的时机时将所述控制模式从所述第一控制模式切换至所述第二控制模式来控制所述驱动轮。当在第一控制模式下驱动轮压靠着自动扶梯的竖板时，如果前轮强有力地压靠着竖板，则前轮在竖板缩进时会突然向前进。因此，期望的是，驱动轮没有那么强有力地压靠着自动扶梯的竖板。作为结果，使用第一检测装置的第一判定的响应性降低。因此，通过使用第二检测装置和第三检测装置中的至少一者而非仅使用第一检测装置来做出退出判定，可以提高在从自动扶梯退出的退出时机的判定方面的可靠性。
根据该发明，可以提供在不另外安装用于检测从自动扶梯退出的退出时机的专用传感器的情况下即使一个检测装置发生异常也能够从自动扶梯退出的行驶车辆以及控制该行驶车辆的方法。
附图说明
下面将参照附图来描述本发明的示例性实施方式的特征、优点以及技术和工业意义，在附图中，相同的附图标记指示相同的元件，以及在附图中：
图1是示出根据实施方式的行驶车辆的侧视图；
图2是示出根据实施方式的行驶车辆的俯视图；
图3是示出可变机构的构造的立体图；
图4是示出可变机构的模型的模型图；
图5是示出根据第一实施方式的行驶车辆的硬件配置的框图；
图6是示出根据第一实施方式的控制装置的配置的框图；
图7是示出用于在搭乘控制模式与退出控制模式之间切换的控制例程的概要的流程图，该例程由根据第一实施方式的退出判定单元执行；
图8是示出关于自动扶梯的控制例程的流程图，该例程由根据第一实施方式的行驶车辆的控制装置执行。
图9是示出由外部传感器获得的自动扶梯的图像的视图；
图10是示出行驶车辆进入自动扶梯的情形的视图；
图11是示出行驶车辆在搭乘控制模式下的情形的视图；
图12是示出行驶车辆通过使用外部传感器来做出退出判定的情形的视图；
图13是可用于说明使用前轮旋转传感器做出退出判定的方法的视图；
图14是可用于说明使用前轮旋转传感器做出退出判定的方法的视图；
图15是可用于说明根据前轮与后轮之间的高度差做出退出判定的方法的视图；
图16是示出退出控制模式下的行驶车辆的视图；
图17是示出根据第一实施方式的行驶车辆搭乘下行自动扶梯的情形的视图；
图18是示出用于在搭乘控制模式与退出控制模式之间进行切换的控制例程的概要的流程图，该例程由根据第二实施方式的退出判定单元执行；
图19是示出根据第三实施方式的行驶车辆的硬件配置的框图；以及
图20是示出用于在搭乘控制模式与退出控制模式之间进行切换的控制例程的概要的流程图，该例程由根据第三实施方式的退出判定单元执行。
具体实施方式
将参照附图来描述本发明的一些实施方式。然而，应当理解的是，本发明不限于以下的实施方式。此外，为了使说明清楚，根据需要对下面的描述和附图进行了简化。相同的附图标记分配给基本上相同的构成实施方式。
图1是示出根据实施方式的行驶车辆1的侧视图。图2是示出根据实施方式的行驶车辆1的俯视图。在图1和图2中，使用X-Y-Z笛卡尔坐标系来说明。在坐标系中，+X方向表示行驶车辆1的前向，-X方向表示行驶车辆1的后向。此外，+Y方向表示行驶车辆1的左向，-Y方向表示行驶车辆1的右向。另外，+Z方向表示垂直向上方向，-Z方向表示垂直向下方向。
如图1所示，行驶车辆1具有车体10、外部传感器4、姿态角传感器5、前轮旋转传感器6、后轮旋转传感器7和控制装置100。车体10具有包括靠背和扶手的座椅14、前轮11、中轮12、后轮13和可变机构20。
行驶车辆1具有横向对称构造，并且每一对前轮11、中轮12和后轮13都设置在左右两侧。因此，在图2中，将位于行驶车辆1+的左手侧(+Y侧)的前轮11、中轮12和后轮13分别表示为前轮11L、中轮12L和后轮13L。类似地，在图2中，将位于行驶车辆1的右手侧(-Y侧)的前轮11、中轮12和后轮13分别表示为前轮11R、中轮12R和后轮13R。在下面的描述中，当不特别区分左右两侧的布置时，将不会把L或R附于附图标记。可变机构20也具有横向对称结构。
在X方向上，中轮12位于前轮11与后轮13之间。即，前轮11位于中轮12和后轮13的前侧(+X侧)，而后轮13位于中轮12和前轮11的后侧(-X侧)。前轮11是驱动轮，并且当它们由前轮驱动马达16驱动时旋转。前轮11L和前轮11R分别连接至为不同马达的前轮驱动马达16L和前轮驱动马达16R，并且可以彼此独立地旋转。
中轮12和后轮13是从动轮，并且根据行驶车辆1的移动而旋转。即，当行驶车辆1由前轮11驱动并且移动时，中轮12和后轮13随着行驶车辆1的移动而旋转。
例如，当行驶车辆1沿直线向前行进时，前轮11L和前轮11R沿相同旋转方向以相同旋转速度进行旋转。当行驶车辆1一边行驶一边向右或向左转时，前轮11L和前轮11R沿相同旋转方向以不同旋转速度进行旋转。当行驶车辆1原地转动时，前轮11L和前轮11R以相同旋转速度沿相反方向旋转。因此，左前轮11L和右前轮11R由不同马达驱动，使得行驶车辆1以期望速度沿期望方向移动。
座椅14是乘车人90所就座的乘载部。如图1所示，行驶车辆1在乘车人90坐在座椅14上的情况下移动。可变机构20设置在座椅14下方。可变机构20是支承座椅14的椅腿机构。前轮11、中轮12和后轮13可旋转地附接至可变机构20。可变机构20包括能够伸缩的臂机构，并且可操作以改变座椅14相对于地面的姿态。在操作中，设置在车轮与座椅14之间的臂机构伸展和收缩，使得座椅14的就座表面的高度或水平位置及倾斜度变化。稍后，将描述可变机构20的详细构造。
此外，如稍后将描述的，可变机构20的移动使得行驶车辆1可以在乘车人仍乘坐在座椅14上的同时搭乘和离开电梯以及翻过台阶。因此，可以在各种不同场合下使用行驶车辆1。
每个前轮旋转传感器6用作检测作为驱动轮的对应前轮11的情况的检测器(第一检测装置)。前轮旋转传感器6设置在前轮11的轮轴的附近。前轮旋转传感器6可以是检测前轮11的旋转速度的诸如解角器(resolver)、编码器、霍尔效应传感器或电磁拾取器(electromagnetic pickup)之类的旋转速度传感器，或者检测前轮11的旋转角的旋转角传感器。前轮旋转传感器6也可以例如是检测前轮驱动马达16的转矩的旋转转矩传感器，或者检测与前轮驱动马达16相关联的电流值的电流传感器。此外，前轮旋转传感器6不限于一个传感器，而是可以由两个或更多个不同类型的传感器构成。即，前轮旋转传感器6(第一检测装置)可以由检测不同类型的情况的两个或更多个传感器构成。例如，前轮旋转传感器6可以由旋转速度传感器和旋转转矩传感器构成。
每个后轮旋转传感器7用作检测相应后轮13的情况的检测器。后轮旋转传感器7设置在后轮13的轮轴的附近。如上所述，后轮旋转传感器7可以是检测后轮13的旋转速度的旋转速度传感器，或者检测后轮13的旋转角的旋转角传感器。
外部传感器4用作检测行驶车辆1周围的情况的检测器(第二检测装置)。外部传感器4附接至例如座椅14的前部。例如，外部传感器4例如是相机、激光传感器或超声传感器。在下面的描述中，假设外部传感器4是相机。
姿态角传感器5检测座椅14相对于水平面的倾斜度。姿态角传感器5例如是陀螺仪、加速度传感器等。姿态角传感器5具有例如六轴加速度陀螺仪传感器，并且检测X轴、Y轴和Z轴上的加速度以及关于X轴、Y轴和Z轴的角速度。姿态角传感器5被安装成与座椅14的就座表面平行。因此，姿态角传感器5检测就座表面的倾斜角。
图3是示出可变机构20的构造的立体图。图4是示出可变机构20的模型的模型图。在图3和图4中，未示出座椅14等。可变机构20包括上框架21、第一直线运动机构22、第二直线运动机构23、后连杆24、下连杆25和第三直线运动机构26。
可变机构20具有横向对称构造。类似于上述的对称构造，将L或R附于对称构造的每个构成元件的附图标记。例如，可变机构20包括两个第一直线运动机构22L、22R。第一直线运动机构22L和第一直线运动机构22R对称地设置。类似地，第二直线运动机构23、后连杆24和下连杆25同样对称地设置，并且将L或R附于对称构造的每个构成元件的附图标记。此外，在图3中，由于立体图的角度，下连杆25R、中轮12R和后轮13R被其他构成元件隐藏，但是它们分别与下连杆25L、中轮12L和后轮13L对称地设置。
上述座椅14、控制装置100等安装在上框架21上。座椅14安装在上框架21上以提供承载部。因此，上框架21的姿态对应于座椅14的姿态。如果上框架21的高度变化，则座椅14的高度变化，并且如果上框架21的角度变化，则座椅14的角度变化。如果上框架21向前倾斜，则座椅14同样向前倾斜。上框架21呈矩形框架的形式。
第一直线运动机构22附接至上框架21的相反的两个前端部。第一直线运动机构22斜向前和向下延伸。前轮11附接至第一直线运动机构22的下端。即，前轮11L可旋转地附接至第一直线运动机构22L，并且前轮11R可旋转地附接至第一直线运动机构22R。因此，第一直线运动机构22将上框架21与前轮11联接。上框架21与每个第一直线运动机构22之间的安装角固定为β。
每个第一直线运动机构22例如是能够伸展和收缩的臂机构。即，第一直线运动机构22的长度是可变的。在图4所示的X-Z平面中，第一直线运动机构22与上框架22之间的连接位置表示为位置B，第一直线运动机构22与前轮11之间的连接位置表示为位置C。通过位置C并且与Y轴平行的轴提供了前轮11的轮轴。前轮11绕该轮轴旋转。
后连杆24附接至上框架21的相反的两个后端部。后连杆24从上框架21向下延伸。在图4所示的XZ平面中，上框架21与每个后连杆24之间的连接位置表示为位置O。上框架21与后连杆24之间的角度α是可变的。即，上框架21和后连杆24经由被动关节(passivejoint)彼此连接。因此，后连杆24的上端可旋转地耦接至上框架21。后连杆24相对于上框架21绕通过位置O并且与Y轴平行的旋转轴线旋转。
后连杆24的下端连接至对应的下连杆25。后连杆24将上框架21与下连杆25联接。下连杆25与后连杆24之间的连接位置表示为位置D。由下连杆25和后连杆24形成的角度是可变的。即，在位置D处，下连杆25和后连杆24经由被动关节彼此连接。下连杆25相对于后连杆24绕通过位置D并且与Y轴平行的旋转轴线旋转。
中轮12附接至下连杆25的前端。后轮13附接至下连杆25的后端。中轮12R附接至下连杆25R的前端，并且后轮13R附接至下连杆25R的后端。类似地，中轮12L可旋转地附接至下连杆25L的前端，并且后轮13L可旋转地附接至下连杆25L的后端。
下连杆25与中轮12之间的连接位置表示为位置E。下连杆25与后轮13之间的连接位置表示为位置F。通过位置E并且与Y轴平行的轴提供了中轮12的轮轴，并且通过位置F并且与Y轴平行的轴提供了后轮13的轮轴。中轮12和后轮13绕各自的轮轴旋转。下连杆25的长度是固定的。因此，中轮12的轮轴与后轮13的轮轴之间的距离是恒定的。即，E与F之间的距离是恒定的。
第二直线运动机构23附接至上框架21。在介于位置B与位置O之间的位置A处，每个第二直线运动机构23的上端连接至上框架21。第二直线运动机构23从上框架21向下延伸。
中轮12和下连杆25附接至对应直线运动机构23的下端。即，中轮12R可旋转地附接至第二直线运动机构23R，并且中轮12L可旋转地附接至第二直线运动机构23L。在位置E处，第二直线运动机构23连接至中轮12和下连杆25。因此，第二直线运动机构23将上框架21与中轮12联接。
每个第二直线运动机构23例如是能够伸展和收缩的臂机构。第二直线运动机构23的长度是可变的。因此，可以改变上框架21与中轮12之间的距离。利用这样伸缩的第二直线运动机构23，可以改变下连杆25的角度。上框架21与第二直线运动机构23之间的角度是可变的。即，在位置A处，上框架21和第二直线运动机构23经由被动关节彼此连接。第二直线运动机构23相对于上框架21绕通过位置A并且与Y轴平行的旋转轴线旋转。
下连杆25与第二直线运动机构23之间的角度是可变的。即，下连杆25和第二直线运动机构23经由被动关节彼此连接。因此，第二直线运动机构23的下端可旋转地联接至下连杆25的前端。下连杆25相对于第二直线运动机构23绕通过位置E并且与Y轴平行的旋转轴线旋转。
此外，第三直线运动机构26设置在上框架21与后连杆24之间。即，第三直线运动机构26将上框架21与后连杆24联接。第三直线运动机构26的上端在介于位置A与位置B之间的点处附接至上框架21。第三直线运动机构26的下端在介于位置O与位置D之间的点处附接至后连杆24。由第三直线运动机构26和上框架21形成的角度是可变的。即，上框架21和第三直线运动机构26经由被动关节彼此连接。第三直线运动机构26相对于上框架21绕与Y轴平行的旋转轴线旋转。
此外，由第三直线运动机构26和每个后连杆24形成的角度是可变的。即，后连杆24和第三直线运动机构26经由被动关节彼此连接。第三直线运动机构26充当改变角度α的致动器。第三直线运动机构26相对于后连杆24绕与Y轴平行的旋转轴线旋转。
如上所述，可变机构20包括第一直线运动机构22R和22L、第二直线运动机构23R和23L以及第三直线运动机构26。因此，可变机构20通过使用五轴移动关节(prismaticjoint)来构造。即，可变机构20可以借助于五个致动器来改变它的姿态。第一直线运动机构22提供前椅腿，以及第二直线运动机构23提供后椅腿。在该实施方式中，前轮11R、11L是驱动轮。
第一直线运动机构22、第二直线运动机构23和第三直线运动机构26中的每一者是能够伸缩的连杆机构。第一直线运动机构22、第二直线运动机构23和第三直线运动机构26中的每一者包括具有马达、制动器和编码器的驱动单元，以及借助于驱动单元来伸展和收缩的连杆。可以将已知的直线致动器用作直线运动机构(第一直线运动机构22、第二直线运动机构23和第三直线运动机构26中的每一者)。例如，直线运动机构借助于滚珠螺杆将作用在伺服马达的旋转方向上的力转换成作用在伸缩方向上的力。通过减小滚珠螺杆的导程，可以使用小的力来在直线方向上获得大的力。因此，防止了直线运动机构受乘车人90的重量推动进而收缩，因此可以保持直线运动机构的姿态。因为在该实施方式中使用了直线致动器，所以可以简化可变机构20的构造。
此外，还可以在直线运动机构中使用气弹簧，使得可以减小马达的负荷。另外，直线运动机构并非限于马达驱动的致动器，而是可以是液压型或气动型直线致动器。
如图4所示，第一直线运动机构22的长度表达为(c+sf)，以及第二直线运动机构23的长度表达为(g+sr)。此处，sf表示第一直线运动机构22的可移动距离(行程)，并且sr表示第二直线运动机构23的可移动距离(行程)，而sm表示第三直线运动机构26的长度。此外，“a”表示O与A之间的距离，并且“b”表示A与B之间的距离。O与D之间的距离——即后连杆24的长度——由“d”表示。E与D之间的距离由“e”表示，并且D与F之间的距离由“f”表示。下连杆25的长度表达为(e+f)。“a”至“g”是固定值，并且sm、sr、sf是可变值。此外，前轮11的半径由rf表示，并且后轮13的半径由rr表示。中轮12的半径可以与后轮13的半径rr相同。
当第一直线运动机构22伸展或收缩时，对应前轮11与上框架21之间的距离变化。作为结果，可以改变座椅14的前侧高度。当第二直线运动机构23伸展或收缩时，对应中轮12与上框架21之间的距离变化。第一直线运动机构22R和第一直线运动机构22L可以彼此独立地被驱动。类似地，第二直线运动机构23R和第二直线运动机构23L可以彼此独立地被驱动。当第三直线运动机构26伸展或收缩时，角度α变化。通过使用第二直线运动机构23和第三直线运动机构26，可以改变中轮12和后轮13的地面接触情况。当第二直线运动机构23和第三直线运动机构26伸展或收缩时，下连杆25与后连杆24之间的角度变化。此外，从地面至位置A的高度变化。通过与第二直线运动机构23相关联地驱动第三直线运动机构26，可以改变座椅14的俯仰角(绕与Y轴平行的轴线的角度)。
在上面的描述中，通过一个致动器来设置第三直线运动机构26。即，第三直线运动机构26对右后连杆24R和左后连杆24L是公用的或者由右后连杆24R和左后连杆24L共享。然而，第三直线运动机构26可以具有左右独立的致动器的形式。即，可以对称地安装两个致动器。在该情况下，角度α在右侧和左侧可以是不同的角度。自然地，伸展和收缩相同长度的两个直线运动机构可以附接至左右后连杆24。在该情况下，致动器的数目增加，但是可以更恰当地控制姿态。
优选的是，使用全向轮作为中轮12和后轮13。如果例如使用万向脚轮，则因为万向脚轮为旋转平面型，所以脚轮或许不能根据下连杆25相对于地面的角度的变化而旋转。即，如果万向脚轮的旋转轴线不与地面垂直，则变得难以使车轮旋转。因此，优选的是使脚轮的旋转轴线总是垂直于地面。因此，在该实施方式中，中轮12和后轮13为全向轮的形式。
图5是示出根据第一实施方式的行驶车辆1的硬件配置的框图。如上所述，行驶车辆1具有外部传感器4、姿态角传感器5、前轮旋转传感器6、前轮驱动马达16、后轮旋转传感器7、第一直线运动机构22、第二直线运动机构23和第三直线运动机构26。此外，行驶车辆1具有作为分别与第一直线运动机构22、第二直线运动机构23和第三直线运动机构26关联的编码器的第一编码器32、第二编码器33和第三编码器36。第一编码器32检测第一直线运动机构22的长度的变化量(sf)。第二编码器33检测第二直线运动机构23的长度的变化量(sr)。第三编码器36检测第三直线运动机构26的长度的变化量(sm)。即，第一编码器32、第二编码器33和第三编码器36用作传感器(检测器)。
控制装置100以有线或者无线的方式连接至外部传感器4、姿态角传感器5、前轮旋转传感器6、前轮驱动马达16、后轮旋转传感器7、第一直线运动机构22、第二直线运动机构23、第三直线运动机构26、第一编码器32、第二编码器33和第三编码器36。控制装置100接收来自外部传感器4、姿态角传感器5、前轮旋转传感器6、后轮旋转传感器7、第一编码器32、第二编码器33和第三编码器36的信号，并且控制前轮驱动马达16、第一直线运动机构22、第二直线运动机构23和第三直线运动机构26的操作。
更具体地，控制装置100使用来自前轮旋转传感器6的信号来控制车体10(例如，对前轮11进行驱动的前轮驱动马达16)的操作。当前轮旋转传感器6例如是旋转速度传感器时，控制装置100使用来自前轮旋转传感器6的指示速度值的信号以反馈方式来控制前轮驱动马达16的转矩值，使得前轮11的旋转速度变得等于目标值。
此外，控制装置100可以使用来自外部传感器4的信号来识别周围的情况，并且可以根据周围的情况来控制车体10(前轮11和可变机构20)的操作。例如，当控制装置100借助于外部传感器4检测到障碍物时，其可以控制前轮11的操作以避开障碍物。此外，当控制装置100通过使用外部传感器4检测到自动扶梯的登陆平台时，其可以控制前轮11和可变机构20的操作，使得行驶车辆1以稍后将描述的方式进入自动扶梯。
控制装置100还使用第一编码器32、第二编码器33和第三编码器36来控制车体100(可变机构20，即第一直线运动机构22、第二直线运动机构23和第三直线运动机构26)的操作。更具体地，当控制装置100控制第一直线运动机构22、第二直线运动机构23和第三直线运动机构26时，其通过反馈控制来控制第一直线运动机构22、第二直线运动机构23和第三直线运动机构26的操作，使得从第一编码器32、第二编码器33和第三编码器36接收的信号值指示相应的目标值。此外，如稍后将描述的，控制装置100还可以使用第一编码器32、第二编码器33和第三编码器36来控制前轮驱动马达16的操作。
此外，控制装置100可以通过使用姿态角传感器5来控制车体10(可变机构20，即，第一直线运动机构22、第二直线运动机构23和第三直线运动机构26)的操作，使得座椅14所处的平面变得接近于水平面。例如，当前轮11的高度或水平位置和后轮13的高度或水平位置由于行驶车辆1进入具有台阶的诸如自动扶梯的地方而变得彼此不同时，控制装置100通过反馈控制来控制可变机构20，使得来自姿态角传感器5的信号值指示水平面。例如，如果前轮11的水平位置高于后轮13的水平位置，则控制装置100控制相应的直线运动机构以减小第一直线运动机构22和第二直线运动机构23的长度并且增加第三直线运动机构26的长度，使得座椅14的平面变得接近于水平面(参见稍后将描述的图11)。此外，如果前轮11的水平位置低于后轮13的水平位置，则控制装置100控制相应的直线运动机构以增加第一直线运动机构22和第二直线运动机构23的长度并且减小第三直线运动机构26的长度，使得座椅14的平面变得接近于水平面(参见稍后将描述的图17)。
图6是示出根据第一实施方式的控制装置100的构造的框图。控制装置100例如是计算机。控制装置100具有CPU(中央处理单元)102、ROM(只读存储器)104、RAM(随机存取存储器)106和接口单元108(IF：接口)，作为主要硬件配置的部件。CPU 102、ROM 104、RAM 106和接口单元108经由数据总线等彼此连接。
CPU 102用作执行例如控制操作和计算的计算装置。ROM 104具有存储要由CPU102执行的控制程序、计算程序等的功能。RAM 106具有临时存储处理数据等的功能。接口单元108以有线或者无线的方式执行与外部的信号输入/输出。接口单元108可以包括通信端口。
控制装置100具有外部检测单元112、车轮旋转检测单元114、姿态检测单元116、倾斜度检测单元118和控制器120。控制器120具有进入控制器122、搭乘控制器124、退出判定单元126和退出控制器128。外部检测单元112、车轮旋转检测单元114、姿态检测单元116、倾斜度检测单元118和控制器120可以在CPU 102执行例如存储在ROM 104中的程序时被实现。也可以通过将必要的程序记录在任何非易失性记录介质中并且根据需要安装程序来实现外部检测单元112、车轮旋转检测单元114、姿态检测单元116、倾斜度检测单元118和控制器120。
程序也可以通过使用各种类型的非暂态计算机可读介质来进行存储，并且可以提供至计算机。非暂态计算机可读介质包括各种类型的有形存储介质。非暂态计算机可读介质的示例包括磁存储介质(例如，软盘、磁带和硬盘驱动器)、磁光记录介质(例如，磁光盘)、CD-ROM、CD-R、CD-R/W以及半导体存储器(例如，掩模型ROM、PROM(可编程ROM)、EPROM(可擦除PROM)、闪速ROM和RAM)。此外，程序可以经由各种类型的暂态计算机可读介质提供至计算机。暂态计算机可读介质的示例包括电信号、光信号和电磁波。暂态计算机可读介质可以经由诸如电线或光纤的有线通信路径或者经由无线通信路径将程序提供给计算机。
外部检测单元112、车轮旋转检测单元114、姿态检测单元116、倾斜度检测单元118和控制器120不限于如上所述通过软件来实现，而是可以通过硬件——比如，一些电路元件——来实现。此外，外部检测单元112、车轮旋转检测单元114、姿态检测单元116、倾斜度检测单元118和控制器120不需要设置在物理上的一个装置中，而是可以配置为个别硬件。在该情况下，外部检测单元112、车轮旋转检测单元114、姿态检测单元116、倾斜度检测单元118和控制器120中的每一个可以用作计算机。
外部检测单元112经由接口单元108从外部传感器4接收信号。外部检测单元112分析来自外部传感器4的信号，并且检测行驶车辆1周围的情况。即，外部检测单元112和外部传感器4构成检测行驶车辆1周围的情况的检测单元(第二检测单元)。在外部传感器4例如是相机的情况下，外部检测单元112从外部传感器4接收图像数据。外部检测单元112对如此接收的图像数据执行图像识别处理，并且识别存在于行驶车辆1周围的物体。外部检测单元112将以上处理的结果输出至控制器120。
车轮旋转检测单元114经由接口单元108从前轮旋转传感器6(和后轮旋转传感器7)接收信号。车轮旋转检测单元114通过分析所接收的信号来检测前轮11(和后轮13)的情况。即，车轮旋转检测单元114和前轮旋转传感器6构成检测作为驱动轮的前轮11的情况的检测装置(第一检测装置)。在前轮旋转传感器6例如是旋转速度传感器的情况下，车轮旋转检测单元114接收指示旋转速度的信号，并且获得前轮11的旋转速度。车轮旋转检测单元114将以上处理的结果输出至控制器120。
姿态检测单元116经由接口单元108从姿态角传感器5接收信号。姿态检测单元116分析所接收的信号，并且检测座椅14的倾斜度。姿态检测单元116将以上处理的结果输出至控制器120。
倾斜度检测单元118经由接口单元108分别从第一编码器32、第二编码器33和第三编码器36接收指示第一直线运动机构22、第二直线运动机构23和第三直线运动机构26的位移的信号。倾斜度检测单元118还获得座椅14的倾斜度。倾斜度检测单元118可以经由接口单元108从姿态角传感器5接收信号，或者可以从姿态检测单元116接收指示座椅14的倾斜度的数据。
倾斜度检测单元118根据座椅14的倾斜度以及第一直线运动机构22、第二直线运动机构23和第三直线运动机构26的位移来计算前轮11的高度与后轮13的高度之间的差(高度差)。以该方式，倾斜度检测单元118可以检测车体10所处的位置的倾斜角。因此，倾斜度检测单元118与姿态角传感器5、第一编码器32、第二编码器33和第三编码器36协作以构成当车体10位于有高度差的地方(例如，自动扶梯或楼梯)时检测对应于高度差的倾斜角的检测装置(第三检测装置)。当座椅14的倾斜度被严格控制使得座椅14位于水平面中时，倾斜度检测单元118可以与第一编码器32、第二编码器33和第三编码器36协作以构成当车体10位于有高度差的地方时检测对应于高度差的倾斜角的检测装置(第三检测装置)。倾斜度检测单元118将以上处理的结果输出至控制器120。
前轮11与后轮13之间的高度差可以根据座椅14的倾斜度(即，上框架21的倾斜度)以及第一直线运动机构22、第二直线运动机构23和第三直线运动机构26的位移来从几何学上唯一地确定。高度差可以是前轮11的地面接触点的高度与后轮13的地面接触点的高度之间的差，或者可以是前轮11的轮轴的高度与后轮13的轮轴的高度之间的差。当使用轮轴之间的高度差时，可能要考虑前轮11的半径和后轮13的半径。
如上所述，控制器120使用从外部检测单元112、车轮旋转检测单元114、姿态检测单元116和倾斜度检测单元118接收的数据来控制前轮驱动马达16、第一直线运动机构22、第二直线运动机构23和第三直线运动机构26的操作。以该方式，控制器120控制车体10的操作。此处，除了稍后将描述的与搭乘和离开自动扶梯有关的控制之外，控制器120、外部检测单元112、车轮旋转检测单元114、姿态检测单元116和倾斜度检测单元118还控制车体10的正常操作。即，外部传感器4、姿态角传感器5、前轮旋转传感器6、后轮旋转传感器7、第一编码器32、第二编码器33和第三编码器36(第一检测装置、第二检测装置、第三检测装置)是用于控制车体10的操作的一般检测装置(传感器)。
控制器120可以在搭乘控制模式(第一控制模式)与退出控制模式(第二控制模式)之间切换，其中，搭乘控制模式为当车体10在自动扶梯上时执行的控制，退出控制模式为当车体10从自动扶梯退出时执行的控制。当车体10进入自动扶梯时，进入控制器122控制车体10(前轮驱动马达16、第一直线运动机构22、第二直线运动机构23和第三直线运动机构26)。当车体10在自动扶梯上时，搭乘控制器124控制车体10(前轮驱动马达16、第一直线运动机构22、第二直线运动机构23和第三直线运动机构26)。即，搭乘控制器124在搭乘控制模式下执行控制。
退出判定单元126判定车体10是否正在靠近自动扶梯的末端以及是否到了使车体10从自动扶梯退出的时间。然后，当退出判定单元126判定到了使车体10从自动扶梯退出的时间时，其启动退出控制器128。当车体10从自动扶梯退出时，退出控制器128控制车体10(前轮驱动马达16、第一直线运动机构22、第二直线运动机构23和第三直线运动机构26)。即，退出控制器128在退出控制模式下执行控制。然后，退出判定单元126在搭乘控制模式与退出控制模式之间进行切换。稍后，将描述进入控制器122、搭乘控制器124、退出判定单元126和退出控制器128的具体操作。
图7是示出用于在搭乘控制模式与退出控制模式之间进行切换的例程的概要的流程图，该例程由根据第一实施方式的退出判定单元126执行。即，图7示出控制根据第一实施方式的行驶车辆1的方法。当车体10在自动扶梯上时，即，当控制器120的控制模式是搭乘控制模式时，退出判定单元126借助于外部传感器4做出退出判定(第二判定)(步骤S12)。更具体地，退出判定单元126根据外部检测单元112的处理结果来判定是否到了车体10从自动扶梯退出的时间(退出时机)。换言之，退出判定单元126使用来自外部传感器4的信号来判定是否为退出时机。稍后，将描述借助于外部传感器4的退出判定的具体示例。
退出判定单元126还借助于前轮旋转传感器6来做出退出判定(第一判定)(步骤S14)。更具体地，退出判定单元126根据车轮旋转检测单元114的处理结果来判定是否为退出时机。换言之，退出判定单元126使用来自前轮旋转传感器6的信号来判定是否为退出时机。稍后，将描述借助于前轮旋转传感器6的退出判定的具体示例。
退出判定单元126还借助于倾斜度检测单元18来做出退出判定(第三判定)(步骤S16)。更具体地，退出判定单元126根据倾斜度检测单元118的处理结果来判定是否为退出时机。即，退出判定单元126使用来自姿态角传感器5、第一编码器32、第二编码器33和第三编码器36的信号来判定是否为退出时机。稍后，将描述借助于倾斜度检测单元118的退出判定的具体示例。
退出判定单元126判定是否在上面的步骤S12、S14和S16中的两个或更多个步骤中肯定地做出退出判定(步骤S18)。即，退出判定单元126判定是否在三个步骤S12、S14和S16中的两个或更多个(即，多于一半)的步骤中判定已经达到退出时机。然后，如果在两个或更多个步骤中判定已经达到退出时机(步骤S18中为是)，则退出判定单元126向退出控制器128发送启动退出操作的命令。作为结果，退出控制器128启动退出操作(步骤S20)。因此，控制模式切换至退出控制模式。换言之，退出判定单元126将控制模式从搭乘控制模式切换至退出控制模式。另一方面，如果判定已经达到退出时机的步骤的数目小于2(步骤S18中为否)，则退出判定单元126使搭乘控制模式继续，而不会将控制模式切换至退出控制模式，并且控制返回至步骤S12。
因此，在该实施方式中，在三个步骤(S12、S14、S16)中判定车体10从自动扶梯的退出时机，并且当在这些步骤中的一部分步骤中判定已经达到退出时机时，控制模式切换至退出控制模式。即，使判定退出时机的操作是冗余的。因此，即使在三个步骤中的一个步骤中不能正确地做出判定的情况下，也可以通过使用其余步骤来判定退出时机。即，即使在三个步骤中使用的传感器(检测器)中的一个传感器(检测器)发生异常的情况下，车体10仍能够在合适的时机从自动扶梯退出。此处所提及的“异常”可以包括传感器的由于随时间退化等而引起的精确度的劣化以及传感器的故障。
此外，在上面三个步骤中使用的传感器并非仅设置用于判定从自动扶梯退出的时机的专用传感器，而是最初安装在行驶车辆上，作为用于行驶车辆1的正常操作的一般传感器。因此，根据该实施方式的行驶车辆1可以使用这些传感器，既用于行驶车辆1的正常操作的目的，又用于检测从自动扶梯退出的时机的目的。因此，根据该实施方式的行驶车辆1即使在一个传感器(检测器)发生异常的情况下也能够从自动扶梯退出，而不需要另外安装任何用于检测从自动扶梯退出的时机的专用传感器。
此外，在第一实施方式中，当在三个步骤中的多于一半的步骤中判定已经达到退出时机时，控制模式切换至退出控制模式。在不能判定传感器是否发生任何异常的情况下，即使在一个步骤中判定已经达到退出时机，也不能判定该判定是否正确。即，当判定已经达到退出时机的步骤中所涉及的传感器发生异常时，该判定可能实际上是错误的，但是因为不清楚该传感器是否有故障，所以不能判定该判定是错误的。因此，如果当仅在一个步骤中判定已经达到退出时机时便切换控制模式，则控制模式可能基于错误的判定而切换至退出控制模式。
另一方面，在第一实施方式中，当在三个步骤中的多于一半的步骤中判定已经达到退出时机时，将控制模式切换至退出控制模式。此处，即使当一个传感器发生异常时，其他传感器不太可能发生另外的异常。换言之，不太可能两个或更多个传感器都发生异常。因此，即使当一个步骤中涉及的传感器发生异常并且在该步骤中错误地判定已经达到退出时机时，如果其他两个步骤中涉及的传感器是正常的，则在其他两个步骤中也不会判定已经达到退出时机。在该情况下，不会错误地将控制模式切换至退出控制模式。相反地，当在涉及正常传感器的两个步骤中正常地判定已经达到退出时机时，即使在涉及异常传感器的一个步骤中判定尚未达到退出时机，控制模式仍恰当地切换至退出控制模式。因此，即使当两个或更多个传感器(检测器)中的任一传感器发生异常时，根据第一实施方式的行驶车辆1仍然能够更恰当地从自动扶梯退出。
换言之，当在多于一半的步骤中判定已经达到退出时机时，这些步骤中涉及的传感器不太可能都有故障或异常。因此，在多于一半的步骤中做出的判定很有可能是正确的。因此，在第一实施方式中，可以提高对从自动扶梯退出的时机的判定的可靠性。
同时，步骤S12至S16的执行顺序不限于图7的流程图中的顺序。此外，可以并行地执行步骤S12至S16。此外，即使在步骤S18中获得否定判断(否)，控制器120也可以在从车体10搭乘上自动扶梯之时起过去了给定时间时启动退出操作。这同样适用于在稍后将描述的其他流程图中示出的控制方法。
图8是示出关于自动扶梯的控制例程的流程图，其中，该控制例程由根据第一实施方式的行驶车辆1的控制装置100执行。在下面所指出的流程图中，示出了当行驶车辆1搭乘上行自动扶梯时所执行的控制例程。然而，除了稍后将描述的差异以外，行驶车辆1搭乘下行自动扶梯时执行的控制例程与上行自动扶梯的情况下的控制例程基本相同。
一开始，控制装置100从自动扶梯前面的位置来检测自动扶梯(步骤S102)。具体地，控制装置100使用外部传感器4来检测自动扶梯。更具体地，诸如相机之类的外部传感器4捕获位于前方的自动扶梯的图像并且生成图像数据，于是控制装置100的外部检测单元112获取图像数据。然后，外部检测单元112对图像数据执行图像识别处理，并且识别包含在图像数据中的自动扶梯的图像。一旦外部检测单元112检测到自动扶梯，则其向进入控制器122输出指示检测到自动扶梯的信号。
图9示出通过外部传感器4获得的自动扶梯200的图像的示例。图9示出上行自动扶梯200的图像。自动扶梯200具有入口侧登陆平台202、扶手204、裙式护板206、作为台阶的踏板210、作为梯级竖板的竖板212。外部检测单元112分析与图9中作为示例示出的图像相对应的图像数据，并且识别自动扶梯200。
例如，当外部检测单元112在图像数据中识别到在前侧(下侧)存在登陆平台202的图像并且一系列的多个踏板210和竖板212从登陆平台202上升而且同时在踏板210和竖板212的相反两侧存在扶手204和裙式护板206时，外部检测单元112识别到在车体10的前方存在上行自动扶梯200。外部检测单元112还测量设置在踏板210的周边的划界线的移动、踏板210的边缘部分的移动以及竖板212的移动。以该方式，外部检测单元112可以测量自动扶梯200的速度。此外，外部检测单元112根据图像数据来判定在登陆平台202附近是否有任何人，并且当没有人时判定行驶车辆1可以进入自动扶梯200。
如果检测到自动扶梯200，则行驶车辆1通过驱动前轮11进入自动扶梯200(步骤S104)。具体地，当控制装置100的进入控制器122从外部检测单元112接收到信号时，其根据自动扶梯的速度和位置来控制前轮驱动马达16、第一直线运动机构22、第二直线运动机构23和第三直线运动机构26。
更具体地，进入控制器122根据由外部传感器4产生的图像数据中的例如登陆平台202、扶手204和裙式护板206的位置来判定车体10进入自动扶梯200的位置。进入控制器122还基于例如划界线从登陆平台202的端部出现在前方的时间来确定车体10进入自动扶梯200的时间点。进入控制器122还根据自动扶梯200的速度来确定车体10的进入速度。期望的是，车体10的进入速度与自动扶梯200的速度基本上相同。然后，进入控制器122控制前轮驱动马达16，使得前轮11以与车体10的进入速度相对应的旋转速度旋转，以在所确定的进入时间从所确定的进入位置移动车体10。
图10示出了行驶车辆1进入自动扶梯200的操作状态。进入控制器122驱动前轮驱动马达16，使得车体10如箭头Dr1所指示的向前移动。关于这一点，前轮11沿车体10向前移动的方向的旋转将被称为“正旋转”，并且该方向将被称为“正方向”。在前轮11踏上踏板210A的时刻，后轮13仍留在登陆平台202上。在该情况下，前轮11由于踏板210A的移动而趋向于向前行进(沿箭头Dr1的方向)，但是因为后轮13留在登陆平台202上，所以前轮11被施加以向后的力。因此，除了由前轮驱动马达16产生的转矩以外，由于与踏板210A的摩擦，在与正方向相反的方向上还向前轮11施加了摩擦力。作为结果，在此刻，前轮11的旋转速度变化。如果前轮旋转传感器6检测到旋转速度的这些变化，则进入控制器122检测到前轮11踏上踏板210A。此时，进入控制器122控制前轮驱动马达16，以固定前轮11的位置。作为结果，向前轮11施加制动。
保持在其搭乘在踏板210A上的状态下的前轮11根据踏板210A的移动而向前移动，并且后轮13根据前轮11的移动而旋转，使得后轮13踏在位于踏板210A之后的踏板210B上。当后轮13搭乘在踏板210B上并且踏板210B以与踏板210A相同的方式上升时，后轮13的旋转速度变得等于零。当后轮旋转传感器7检测到后轮13的旋转速度在旋转之后变得等于零时，进入控制器122判定车体10乘上自动扶梯200(步骤S106)。进入控制器122也可以在过去了以下时间之后判定车体10乘上自动扶梯200：所述时间为从前轮11搭乘在踏板210A上时到根据自动扶梯200的速度推定后轮13搭乘在踏板210B上时所花费的时间。在该情况下，可以不使用后轮旋转传感器7。
如果判定车体10乘上自动扶梯200，则控制模式转变至搭乘控制模式。即，控制装置100的搭乘控制器124执行控制使得前轮11压靠着竖板212(步骤S108)，并且执行控制使得座椅14的平面保持水平(步骤S110)。因此，搭乘控制器124以搭乘控制模式执行控制(S108和S110)。
图11示出了行驶车辆1在搭乘控制模式下的情况。搭乘控制器124控制前轮驱动马达16，以使得前轮11如图11中箭头Tr1所指示的沿正方向以给定的恒定转矩旋转。作为结果，前轮11与在前轮11所搭乘的踏板210A和位于踏板210A紧之前的踏板210F之间的竖板212F相接触。当前轮11与竖板212F相接触时，前轮11停下来，处于如由箭头F1所指示的前轮11压靠着竖板212F的情况下。因此，车体10在其停在自动扶梯200上的情况下上升。在搭乘控制模式下的每个前轮驱动马达16的转矩可以被确定成使得对应前轮11与竖板212F之间的摩擦力与由于前轮驱动马达16的转矩而在前轮11与竖板212F之间的接触点处施加的力平衡。在搭乘控制模式下的前轮驱动马达16的转矩还可以被确定成使得前轮11与踏板210A之间的摩擦力与由于前轮驱动马达16的转矩而导致的前轮11从竖板212F接收到的力平衡。这类似地适用于稍后将描述的行驶车辆1在下行自动扶梯上的情况。
此外，搭乘控制器124使用来自姿态角传感器5的诸如IMU(惯性测量单元)信号的信号来驱动第一直线运动机构22、第二直线运动机构23和第三直线运动机构26，使得座椅14的平面变得水平。因此，不管自动扶梯200的角度如何，座椅14都可以处于基本水平的平面中。
更具体地，如图11所示，搭乘控制器124控制各个直线运动机构，使得与当行驶车辆1在平坦的地方行驶(参见图1和图4)时相比，第一直线运动机构22变短、第二直线运动机构23变短并且第三直线运动机构26变长。结果，与后轮13相比，前轮11和中轮12位于更高的水平位置。因此，座椅14可以放置成在基本水平的平面中。因此，行驶车辆1可以以允许乘车人90容易就座的姿态搭乘在自动扶梯200上。步骤S110的操作不仅可以在行驶车辆1乘上自动扶梯时执行，而且可以在行驶车辆1前后之间存在高度差的任意位置处执行。这还类似地适用于稍后将描述的行驶车辆1在下行自动扶梯上的情况。
当行驶车辆1在搭乘控制模式下时，如上面使用图7所描述的，控制装置100基于两个或更多个退出判定的结果来判定是否为退出时机。更具体地，退出判定单元126通过使用外部传感器4来判定车体10是否已经靠近自动扶梯200的离开侧登陆平台203(步骤S112)。退出判定单元126还通过使用前轮旋转传感器6来判定车体10是否已经靠近登陆平台203(步骤S114)。退出判定单元126还根据前轮11与后轮13之间的高度差来判定车体10是否已经靠近登陆平台203(步骤S116)。步骤S112、S114和S116分别对应于图7所示的步骤S12、S14和S16。
图12示出行驶车辆1通过使用外部传感器4来做出退出判定的情况(S12)。外部传感器4如由虚线所指示的捕获行驶车辆1的下前方的图像，并且生成图像数据。然后，退出判定单元126通过对图像数据的图像识别处理(图像分析)来判定车体10是否已经靠近登陆平台203。对包括在图像数据中的物体的识别可以由外部检测单元112来执行。
例如，当在图像数据中识别到登陆平台203时，退出判定单元126可以在步骤S112的退出判定中判定车体10已经靠近登陆平台203，即，达到退出时机。此外，当在图像数据中识别到车体10前方的划界线已经消失时，退出判定单元126可以在步骤S112的退出判定中判定车体10已经靠近登陆平台203。此外，当在图像数据中识别到车体10前方的高度差已经消失(即，在车体10前方存在水平面)时，退出判定单元126可以在步骤S112的退出判定中判定车体10已经靠近登陆平台203。此外，当在步骤S112中判定车体10已经靠近登陆平台203时，退出判定单元126可以根据测量的自动扶梯200的速度来计算到前轮11到达登陆平台202为止花费的时间T1的时长，并且在过去了时间T1之后肯定地做出退出判定。
图13和图14是用于说明使用前轮旋转传感器6来做出退出判定的方法(S114)的图。当车体10靠近登陆平台203时，如由图13中的箭头Dw1所指示的，前轮11压靠着的竖板212F相对于踏板210A向下缩进。作为结果，前轮11停止与竖板212F接触(或者，前轮11与竖板212F的接触位置变得低于前轮11的旋转中心)。因此，由于通过箭头Tr1所指示的转矩，前轮11如箭头Rt1所指示的进行旋转。此时，由前轮旋转传感器6测量的值(测量值)大大改变。
图14示出横轴指示时间并且纵轴指示测量值随时间的变化量的曲线图。当竖板212F在时间t1缩进时，测量值的变化量V在时间t1(或者，在时间t1紧之后)超过作为预定变化量的阈值Vth。变化量V是与基准值(例如，启动搭乘控制模式时的值)的差，并且可以是正值。
例如，当前轮旋转传感器6是旋转速度传感器时，旋转速度在时间t1上升。当前轮旋转传感器6是旋转角传感器时，旋转角在时间t1变化。当前轮旋转传感器6是旋转转矩传感器时，由于如由箭头Tr1所指示的转矩在转矩控制下作用于前轮11，所以前轮11的旋转速度可能超过预定上限。因此，控制器120(搭乘控制器124)减小转矩的控制值(目标值)，使得旋转速度不会超过上限。因此，转矩的变化量此时可能超过阈值。
如上所述，当前轮旋转传感器6的测量值(驱动轮的情况)的变化量V超过阈值Vth时，退出判定单元126判定车体100已经靠近登陆平台203。当在步骤S114中判定车体10已经靠近登陆平台203时，退出判定单元126可以根据测量的自动扶梯200的速度来计算到前轮11到达登陆平台202为止花费的时间T2的时长，并且可以在过去了时间T2之后肯定地做出退出判定。
在前轮11停止与竖板212F接触之前，在前轮11与竖板212F接触的情况下，可以检测前轮旋转传感器6的测量值的变化量V。例如，竖板212F随着车体10靠近登陆平台203而降低。当竖板212F降低时，施加于前轮11的转矩由于竖板212F与前轮11之间的摩擦力而可能改变。退出判定单元126可以基于转矩的变化量来判定车体10是否已经靠近登陆平台203。尽管此时实际转矩增加，但是由于执行了用于保持转矩恒定的控制，所以转矩的目标值减小。
图15是用于说明根据前轮11与后轮13之间的高度差来做出退出判定的方法(S116)的图。当车体10靠近登陆平台203时，踏板210A与踏板210B之间的高度差减小。结果，前轮11与后轮13之间的高度差ΔH减小。此处，如上所述，倾斜度检测单元118根据座椅14的倾斜度(姿态角传感器5的信号)以及第一直线运动机构22、第二直线运动机构23和第三直线运动机构26(第一编码器32、第二编码器33和第三编码器36的信号)的位移来计算前轮11与后轮13之间的高度差ΔH。此外，倾斜度检测单元18根据座椅14的倾斜度以及第一直线运动机构22、第二直线运动机构23和第三直线运动机构26的位移通过几何方法来计算前轮11与后轮13之间沿水平方向的距离ΔL。相应地，倾斜度检测单元118根据下面的等式1来计算自动扶梯200的倾斜角θ。
θ＝tan-1(ΔH/ΔL) (等式1)
当倾斜角θ变得小于预定倾斜角θth时，倾斜度检测单元118判定车体10已经靠近登陆平台203。当在步骤S116中判定车体10已经靠近登陆平台203时，退出判定单元126可以根据测量的自动扶梯200的速度来计算到前轮11靠近登陆平台202为止所花费的时间T3的时长，并且在过去了时间T3之后肯定地做出退出判定。
退出判定单元126判定是否在上面的步骤S112、S114和S116中的两个或更多个步骤中判定车体10已经靠近登陆平台203(步骤S118)。即，退出判定单元126判定是否在步骤S112、步骤S114和步骤S116中的两个或更多个(即，多于一半的)步骤中肯定地做出退出判定。然后，如果在两个或更多个步骤中判定“靠近”(步骤S118中为是)，则退出判定单元126向退出控制器128发送命令以启动退出操作。作为结果，控制模式转变至退出控制模式，并且退出控制器128驱动前轮11以使车体10从自动扶梯退出(步骤S120)。另一方面，如果判定车体10已经靠近登陆平台203的步骤的数目小于两个(步骤S118中为否)，即，如果肯定地做出退出判定的步骤的数目没有多于上面指出的步骤的一半，则退出判定单元126不将控制模式切换至退出控制模式。于是，退出判定单元126使搭乘控制模式继续，并且控制返回至步骤S112。
此时，退出判定单元126考虑到时间T1、时间T2和时间T3来启动退出控制模式。即，即使在步骤S112、S114和S116中的两个或更多个步骤中判定车体10已经靠近登陆平台203，退出判定单元126也不会在这些判定被做出之后立即启动退出控制模式。退出判定单元126在判定被做出之后在假定前轮11达到登陆平台203的端部的时候(即，退出时机)启动退出控制模式。
假设，例如T1>T2>T3。在该情况下，当在例如步骤S112和步骤S114中判定“靠近”时，与在步骤S112中判定“靠近”时相比，在步骤S114中判定“靠近”时车体10更接近于登陆平台203。因此，当从在步骤S114中判定“靠近”之时起过去了时间T2时，退出判定单元126启动退出控制模式。
此外，当在例如步骤S114和步骤S116中判定“靠近”时，与在步骤S114中判定“靠近”时相比，在步骤S116中判定“靠近”时车体10更接近于登陆平台203。因此，当从在步骤S116中判定“靠近”之时起过去了时间T3时，退出判定单元123启动退出控制模式。
如上所述，在步骤S112、S114和S116中的退出判定中，退出判定单元126可以在从判定车辆10已经靠近登陆平台203之时起分别过去了时间T1、时间T2和时间T3之后肯定地做出退出判定。在该情况下，当在步骤S112、S114和S116中的两个或更多个步骤中判定到了退出时机时，退出判定单元126可以立即启动退出控制模式。
图16是示出在退出控制模式下的行驶车辆1的图。退出控制器128通过控制前轮驱动马达16来驱动前轮11。此时，退出控制器128控制前轮驱动马达16，使得车体10的速度变得慢于自动扶梯200的速度。作为结果，如由图16中的箭头Dr2所指示的，车体10以低速向前移动。如果车体10向前移动并且前轮11搭乘上登陆平台203，则施加于每个前轮11的负荷变化(增加)；因此，由前轮旋转传感器6检测到的信号(例如，前轮11的旋转速度)变化。相应地，车轮旋转检测单元114检测前轮旋转传感器6的信号的变化。以该方式，退出控制器128识别到前轮11已经与登陆平台203相接触。
此时，退出控制器128控制前轮驱动马达16，使得前轮11挪动至或搭乘上登陆平台203。然后，如果前轮11搭乘在登陆平台203上，则由于施加于对应前轮11的负荷的变化(减小)，每个前轮旋转传感器6的信号(例如，转矩值)变化。因此，车轮旋转检测单元114检测前轮旋转传感器6的信号的变化。以该方式，退出控制器128识别到前轮11已经挪动至登陆平台203。此时，退出控制器128控制前轮驱动马达16，以增加车体10的速度。退出控制器128还可以控制前轮驱动马达16，使得车体10的速度变得等于自动扶梯200的速度。以该方式，行驶车辆1可以从自动扶梯200退出。此外，退出控制器128可以通过与前轮11的情况下的方法基本相同的方法使用后轮旋转传感器7识别到后轮13已经挪动至登陆平台203。在该情况下，退出控制器128可以在其识别到后轮13已经挪动至登陆平台203时结束退出控制模式。
虽然在图8所示的流程图中假定了上行自动扶梯200的情况，但是该实施方式可以适用于行驶车辆1乘上和离开下行自动扶梯的情况。控制装置100可以根据上行自动扶梯与下行自动扶梯之间的差异按照需要执行从上面的例程变成与下行自动扶梯相对应的一个例程的控制例程。
例如，在步骤S102中，控制装置100的外部检测单元112获得下行自动扶梯的图像数据，该图像数据是通过使用外部传感器4来捕获的。然后，外部检测单元112通过图像识别处理识别下行自动扶梯。此外，如下面将说明的，在搭乘控制模式下执行的操作(步骤S108和S110)适于下行自动扶梯。
图17示出了根据第一实施方式的行驶车辆1在下行自动扶梯300上的情况。搭乘控制器124控制前轮驱动马达16，以使前轮11沿与正方向相反的方向(反方向)——即，如由图17中的箭头Tr2所指示的，沿车体10向后移动的旋转方向——以给定的恒定转矩旋转。作为结果，前轮11与在前轮11所搭乘的踏板310A和位于踏板310A紧之后的踏板310B之间的竖板312B相接触。如果前轮11与竖板312B相接触，则前轮11停止，如图17中的箭头F2所示，处于它们压靠着竖板312B的状态。因此，车体10在停在自动扶梯200上的同时下降。
此外，搭乘控制器124使用来自姿态角传感器5的信号来驱动第一直线运动机构22、第二直线运动机构23和第三直线运动机构26，使得座椅14位于基本水平的平面中。更具体地，如图17所示，搭乘控制器124控制各个直线运动机构，使得与当行驶车辆1在平坦的地方行驶之时(参见图1和图4)相比，第一直线运动机构22变长、第二直线运动机构23变长并且第三直线运动机构26变短。作为结果，与后轮13相比，前轮11和中轮12位于较低的水平位置。相应地，座椅14可以放置在基本水平的平面中。
关于步骤S114，当车体10靠近下行自动扶梯300的登陆平台时，前轮压靠着的竖板312B相对于踏板310A向下缩进。作为结果，前轮11停止与竖板312B接触，并且由于由箭头Tr2所指示的转矩而沿与图17中的箭头Tr2相同的方向旋转。此时，和在上行自动扶梯200的情况下一样，由每个前轮旋转传感器6测量到的值(测量值)大大改变。当前轮旋转传感器6的测量值(驱动轮的情况)的变化量超过预定阈值时，退出判定单元126判定车体10已经靠近下行自动扶梯300的登陆平台。
接着，将描述第二实施方式。根据第二实施方式的行驶车辆1与第一实施方式的行驶车辆的不同之处在于用于在搭乘控制模式与退出控制模式之间进行切换的例程。在配置的其他方面，第二实施方式与第一实施方式基本上相同，因此将不会提供说明。
图18是示出用于在搭乘控制模式与退出控制模式之间进行切换的例程的概要的流程图，其中，该例程由根据第二实施方式的退出判定单元126执行。即，图18示出了根据第二实施方式的控制行驶车辆1的方法。当车体10在自动扶梯上时，类似于图7的步骤S12和图8的步骤S112，退出判定单元126借助于外部传感器4来做出退出判定(步骤S202)。类似于图7的步骤S14和图8的步骤S114，退出判定单元126还借助于前轮旋转传感器6来做出退出判定(步骤S204)。类似于图7的步骤S16和图8的步骤S116，退出判定单元126还借助于倾斜度检测单元118来做出退出判定(步骤S206)。
退出判定单元126判定是否在步骤S202、S204和S206中的一个或更多个步骤中肯定地做出退出判定(步骤S208)。即，在第二实施方式中，判定是否在三个步骤S202、S204和S206中的至少一个(即，不必多于一半)步骤中已经达到退出时机。然后，如果在一个或更多个步骤中判定已经达到退出时机(步骤S208中为是)，则退出判定单元126向退出控制器128发送启动退出操作的命令。作为结果，退出控制器128启动退出操作(步骤S210)。相应地，控制模式切换至退出控制模式。另一方面，如果判定已经达到退出时机的步骤的数目小于一个(步骤S208中为否)，即，如果不存在判定已经达到退出时机的步骤，则退出判定单元126不将控制模式切换至退出控制模式。然后，退出判定单元126使搭乘控制模式继续，并且控制返回至步骤S202。
因此，在第二实施方式中，在三个步骤(S202，S204，S206)中判定车体10从自动扶梯的退出时机，并且当在至少一个步骤中判定已经达到退出时机时控制模式切换至退出控制模式。即，使得判定退出时机的操作是冗余的。因此，即使当在三个步骤中的一个或更多个步骤中不能正确地做出判定时，仍可以使用在甚至一个步骤中正确地做出的判定的结果来确定退出时机。即，即使当三个步骤中使用的传感器(检测器)中的一个或更多个传感器发生异常时，车体10仍可以在合适的时机从自动扶梯退出。
此外，和在第一实施方式的情况一样，在第二实施方式中，上面三个步骤中使用的传感器同样不是仅设置用于判定从自动扶梯的退出时机的专用传感器，而是用于行驶车辆1的正常操作的一般传感器。因此，根据第二实施方式的行驶车辆1即使在一个或更多个传感器(检测器)发生异常的情况下也能够从自动扶梯退出，而不需要另外安装用于检测从自动扶梯的退出时机的专用传感器。
当在三个步骤中的一个步骤中判定“已经达到退出时机”时，可能不清楚或不知道在该一个步骤中所涉及的传感器(检测器)是否发生异常。在该情况下，如果该步骤中涉及的传感器发生异常，则该步骤中的“已经达到退出时机”的判定是错误的。因此，即使当在(使用正常传感器的)其他两个步骤中未判定“已经达到退出时机”时(即，当实际上未达到退出时机时)，控制模式仍会不期望地切换至退出控制模式。因此，与第二实施方式的情况相比，在退出判定单元126被配置成当在三个步骤中的多于一半的步骤中判定已经达到退出时机时将控制模式切换至退出控制模式的情况下，如在第一实施方式中那样，可以在更恰当的时机使行驶车辆1从自动扶梯退出。
虽然在第二实施方式中在三个步骤(S202、S204和S206)中进行退出判定，但是控制装置100不限于该配置。在第二实施方式中，可以在两个步骤中做出退出判定。在该情况下，可以不执行步骤S202、S204和S206中的一个步骤。此外，如果未被执行的步骤中所涉及的传感器不是控制车体10的正常操作所需要的，那么该传感器并非是必须提供的。步骤S202至S206的执行顺序不限于图18所示的顺序。此外，可以并行地执行步骤S202至S206。
接着，将描述第三实施方式。根据第三实施方式的行驶车辆1与其他实施方式的那些行驶车辆的不同之处在于传感器(检测器)的布置。第三实施方式的其他硬件配置与其他实施方式的那些硬件配置基本相同，因此将不提供说明。
图19是示出根据第三实施方式的行驶车辆1的硬件配置的框图。像根据第一实施方式的行驶车辆1一样，根据第三实施方式的行驶车辆1具有外部传感器4、姿态角传感器5、前轮驱动马达16、后轮旋转传感器7、第一直线运动机构22、第二直线运动机构23、第三直线运动机构26、第一编码器32、第二编码器33和第三编码器36。此外，根据第三实施方式的行驶车辆1具有旋转速度传感器6A、旋转角传感器6B、旋转转矩传感器6C和电流传感器6D。旋转速度传感器6A、旋转角传感器6B、旋转转矩传感器6C和电流传感器6D是前轮旋转传感器6的具体示例，并且用作检测作为驱动轮的前轮11的状态的检测装置。即，根据第三实施方式的行驶车辆1具有在要检测的状态(作为驱动轮的前轮11的状态)的类型上彼此不同的多个传感器(检测器)。
旋转速度传感器6A检测每个前轮11的旋转速度。旋转角传感器6B检测前轮11的旋转角。旋转转矩传感器6C检测前轮驱动马达16(或者前轮11)的转矩。电流传感器6D检测与前轮驱动马达16相关联的电流值。电流传感器6D检测用于前轮驱动马达16的控制的电流值。由电流传感器6D检测的电流值可以例如是指示马达的实际转矩值的电流值、指示马达的目标转矩值的电流值或者指示马达的转数(旋转速度)的电流值。
图20是示出用于在搭乘控制模式与退出控制模式之间切换的例程的概要的流程图，该例程由根据第三实施方式的退出判定单元126执行。即，图20示出了控制根据第三实施方式的行驶车辆1的方法。当车体10在自动扶梯上时，如在图17的步骤S12中那样，退出判定单元126借助于外部传感器4做出退出判定(步骤S302)。
退出判定单元126借助于旋转速度传感器6A做出退出判定(步骤S304A)。更具体地，如图13所示，当车体10靠近登陆平台203时，前轮11压靠着的竖板212F相对于踏板210A缩进。作为结果，前轮11沿正方向旋转。此时，由每个旋转速度传感器6A测量到的旋转速度大增。因此，当前轮11的旋转速度的变化量超过预定阈值时，退出判定单元126在步骤S304A中判定达到退出时机。
退出判定单元126借助于旋转角传感器6B做出退出判定(步骤S304B)。更具体地，如图13所示，当车体10靠近登陆平台203时，前轮11压靠着的竖板212F相对于踏板210A缩进。作为结果，前轮11沿正方向旋转。此时，由每个旋转角传感器6B测量到的旋转角大增。因此，当前轮11的旋转角的变化量超过预定阈值时，退出判定单元126在步骤S304B中判定达到退出时机。
退出判定单元126借助于旋转转矩传感器6C做出退出判定(步骤S304C)。更具体地，如图13所示，当车体10靠近登陆平台203时，前轮11压靠着的竖板212F相对于踏板210A缩进。此时，因为通过转矩控制来控制每个前轮驱动马达16，所以前轮11的旋转速度可能暂时超过预定上限值。相应地，控制器120减小转矩的控制值(目标值)，使得旋转速度不超过上限值，并且转矩值的变化量(减小量)会超过阈值。因此，在该情况下，退出判定单元126在步骤S304C中判定达到退出时机。
退出判定单元126借助于电流传感器6D做出退出判定(步骤S304D)。更具体地，当车体10靠近登陆平台203时，如图13所示，前轮11压靠着的竖板212F相对于踏板210A缩进。因此，如上所述，每个前轮驱动马达16的控制量(例如，转矩值或转数)变化。因此，与前轮驱动马达16相关联的电流值变化。于是，当电流值的变化量超过预定阈值时，退出判定单元126在步骤S304D中判定达到退出时机。
如图7的步骤S16等中那样，退出判定单元126借助于倾斜度检测单元118做出退出判定(步骤S306)。退出判定单元126判定是否在六个步骤S302、S304A至S304D以及S306中多于一半(即，四个或更多个)的步骤中肯定地做出退出判定(步骤S308)。然后，如果在多于一半的步骤中判定达到退出时机(步骤S308中为是)，则退出判定单元126向退出控制器128发送启动退出操作的命令。作为结果，退出控制器128启动退出操作(步骤S310)。因此，控制模式切换至退出控制模式。另一方面，如果判定达到退出时机的步骤的数目不多于上述步骤的一半(步骤S308中为否)，则退出判定单元126使搭乘控制模式继续而不将控制模式切换至退出控制模式，并且控制返回至步骤S302。
因此，在第三实施方式中，在六个步骤(S302、S304A至S304D以及S306)中判定车体10退出自动扶梯的退出时机，并且当在一部分步骤中判定达到退出时机时控制模式切换至退出控制模式。即，使判定退出时机的操作是冗余的。因此，即使在六个步骤中的一个或更多个步骤中不能正确地做出判定，仍可以利用剩余的步骤判定退出时机。即，即使当六个步骤中使用的传感器(检测器)中的一个或更多个传感器(检测器)发生异常时，车体10也可以在合适的时机从自动扶梯退出。
此外，如在其他实施方式中那样，在第三实施方式中，在上面六个步骤中使用的传感器同样不是仅设置用于判定退出自动扶梯的退出时机的专用传感器，而是用于行驶车辆1的正常操作的一般传感器。因此，根据第三实施方式的行驶车辆1即使在一个或更多个传感器(检测器)发生异常的情况下也能够从自动扶梯退出，而不需要另外安装用于检测从自动扶梯的退出时机的专用传感器。
此外，如在第一实施方式中那样，在第三实施方式中，当在六个步骤中的多于一半的步骤中判定达到退出时机时，控制模式切换至退出控制模式。因此，即使当例如两个步骤中涉及的传感器发生异常并且在这两个步骤中错误地判定达到退出时机时，如果其他四个步骤中涉及的传感器正常，则在其他步骤中也不会判定达到退出时机。在该情况下，控制模式不切换至退出控制模式。相反地，当在使用正常传感器的四个步骤中正常地判定达到退出时机时，即使在使用异常传感器的两个步骤中未判定达到退出时机，控制模式也恰当地切换至退出控制模式。因此，即使当多个传感器(检测器)中的任何传感器发生异常时，根据第三实施方式的行驶车辆1也能够更恰当地从自动扶梯退出。
即使当如在第三实施方式中将大量传感器用于做出退出判定并且两个或更多个传感器发生异常时，如果在上述步骤中的多于一半的步骤中涉及的传感器是正常的，则行驶车辆1仍能够恰当地从自动扶梯退出。因此，与根据第一实施方式的行驶车辆1相比，根据第三实施方式的行驶车辆1相对于传感器的异常具有增强的抗冲击性。
本发明并非限于上述实施方式，而是可以在不偏离本发明的原理的情况下根据需要来改变实施方式。例如，用于退出判定的传感器的类型不限于上述的那些类型。此外，前轮旋转传感器6的类型并非限于上面实施方式中列出的那些类型，而是可以考虑各种传感器。
此外，上述实施方式可以彼此适用。例如，第三实施方式可以应用于第一实施方式。在该情况下，退出判定单元126可以仅在于第三实施方式中做出退出判定的六个步骤(S302、S304A至S304D以及S306)中的三个步骤中做出退出判定，并且当在这些步骤中的多于一半(两个或更多个)的步骤中判定达到退出时机时，退出判定单元126可以将控制模式切换至退出控制模式。即，不需要执行步骤S302、S304A至S304D和S306中的所有步骤。此时，可以在涉及前轮旋转传感器6的三个步骤(例如，S304A、S304B和S304D)中做出退出判定。在该情况下，可以不设置其他退出判定步骤中涉及的传感器(例如，外部传感器4)。此外，退出判定单元126可以在根据第三实施方式的六个退出判定步骤(S302、S304A至S304D和S306)中的四个或五个步骤中做出退出判定，并且可以当在这四个或五个步骤中的多于一半(三个或更多个)的步骤中判定达到退出时机时将控制模式切换至退出控制模式。
例如，退出判定单元126可以在步骤S302、S304A和S304B中做出退出判定，并且可以当在这些步骤中的多于一半的步骤中判定达到退出时机时将控制模式切换至退出控制模式。此外，退出判定单元126可以例如在步骤S304C、S304D和S306中做出退出判定，并且可以当在这些步骤中的多于一半的步骤中判定达到退出时机时，将控制模式切换至退出控制模式。此外，退出判定单元126可以例如在步骤S302、S304A、S304B和S304C中做出退出判定，并且可以当在这些步骤中的多于一半的步骤中判定达到退出时机时，将控制模式切换至退出控制模式。
类似地，第三实施方式可以应用于第二实施方式。在该情况下，退出判定单元126可以在根据第三实施方式的退出判定步骤(S302、S304A至S304D以及S306)中的任意两个或更多个步骤中做出退出判定，并且可以当在这些步骤中的至少一个步骤中判定达到退出时机时将控制模式切换至退出控制模式。此时，可以在涉及前轮旋转传感器6的两个或更多个步骤(例如，S304A和S304C)中做出退出判定。在该情况下，可以不设置在其他退出判定步骤中涉及的传感器(例如，外部传感器4)。
例如，退出判定单元126可以在步骤S302、S304A和S304B中做出退出判定，并且可以当在这些步骤中的至少一个步骤中判定达到退出时机时，将控制模式切换至退出控制模式。此外，退出判定单元126可以例如在步骤S304C、S304D和S306中做出退出判定，并且可以当在这些步骤中的至少一个步骤中判定达到退出时机时，将控制模式切换至退出控制模式。此外，退出判定单元126可以例如在步骤S302、S304A、S304B和S304C中做出退出判定，并且可以当在这些步骤中的至少一个步骤中判定达到退出时机时，将控制模式切换至退出控制模式。
如果前轮11在搭乘控制模式下强有力地压靠着竖板212，则当竖板212缩进时前轮11可能会突然向前进。因此，期望的是，前轮驱动马达16在搭乘控制模式下的转矩值不是太大。另一方面，如果因此减小转矩的目标值，则使用前轮旋转传感器6的退出判定操作的响应性降低。因此，如果仅使用作为前轮旋转传感器6的传感器(旋转速度传感器6A、旋转角传感器6B、旋转转矩传感器6C和电流传感器6D)来做出退出判定，则即使传感器没有发生异常也可能做出错误的判定，取决于上述传感器的响应性。因此，优选的是，使用前轮旋转传感器6和其他传感器(外部传感器4、姿态角传感器5、第一编码器32、第二编码器33和第三编码器36)的组合来做出退出判定。因此，可以提高判定退出自动扶梯的退出时机的可靠性。
此外，由控制装置100的各构成元件执行的任务可以由其他构成元件执行。例如，倾斜度检测单元118的一部分任务可以由退出判定单元126执行。此外，外部检测单元112的一部分任务可以由退出判定单元126执行。
在上述实施方式中，控制装置100与车体10物理上是一体的，但是本发明不限于该布置。控制装置100可以不与车体10成一体，而是可以与车体10物理上分离。在该情况下，控制装置10可以无线地连接至车体10的每个传感器、马达和致动器，并且可以远程操作车体10。此外，每个传感器(检测器)不需要与车体10物理地成一体。
虽然假设人搭乘在根据上面实施方式的行驶车辆1上，但是行驶车辆1不限于该应用。行驶车辆1可以是人并未乘于其上的车辆。例如，根据实施方式的行驶车辆1可以用作例如无人运载或运输车辆。
虽然根据上面实施方式的行驶车辆1执行控制使得座椅14位于基本水平的平面中，但是本发明不限于该布置。行驶车辆1不需要执行控制以使座椅14水平。在该情况下，不需要可变机构20。此外，在该情况下，可以通过使用姿态角传感器5来检测自动扶梯的倾斜度。即，姿态角传感器5用作检测自动扶梯的倾斜度的检测装置。
虽然前轮11是根据上面的实施方式的行驶车辆1中的驱动轮，但是后轮13也可以是驱动轮。在该情况下，与前轮11相关联的马达和传感器可以设置在后轮13侧。此外，行驶车辆1可以不具有中轮12。此外，行驶车辆1可以配备有用于停止前轮11和后轮13中的至少一对轮的旋转的制动器。此外，行驶车辆1可以配备有转向装置。当如在上面的实施方式中那样前轮11是驱动轮时，不必提供后轮旋转传感器7。

Claims (4)

1.一种行驶车辆，所述行驶车辆能够搭乘在自动扶梯上，其特征在于包括：
具有驱动轮的车体；
控制所述车体的移动的控制器；以及
所述控制器控制所述车体的移动时使用的至少一个第一检测装置、第二检测装置和第三检测装置中的至少两种检测装置，或者多种类型的作为所述至少一个第一检测装置的、构造成检测所述驱动轮的不同状态的第一检测装置，所述至少一个第一检测装置构造成检测所述驱动轮的状态，所述第二检测装置构造成检测所述车体周围的状态，所述第三检测装置构造成在所述车体位于具有高度差的地方时检测倾斜角，所述倾斜角对应于所述高度差，其中，
所述控制器能够在第一控制模式与第二控制模式之间切换控制模式，在所述第一控制模式下，控制所述驱动轮以在所述驱动轮搭乘在所述自动扶梯的踏板上时使所述驱动轮压靠所述自动扶梯的竖板；在所述第二控制模式下，控制所述驱动轮以使所述车体从所述自动扶梯退出，
所述控制器使用至少一个第一判定、第二判定和第三判定中的至少两种判定或者使用至少两个作为所述至少一个第一判定的第一判定作为对从所述自动扶梯退出的退出判定，在所述驱动轮于所述第一控制模式下搭乘在所述踏板上的状态中随着所述车体靠近所述自动扶梯的登陆平台并且所述竖板相对于所述踏板缩进通过使用所述至少一个第一检测装置判定所述驱动轮的状态的变化量超过预定变化量而做出所述至少一个第一判定，在所述驱动轮于所述第一控制模式下搭乘在所述踏板上的状态中通过使用所述第二检测装置判定所述车体靠近所述自动扶梯的所述登陆平台而做出所述第二判定，在所述驱动轮于所述第一控制模式下搭乘在所述踏板上的状态中随着所述车体靠近所述自动扶梯的所述登陆平台通过使用所述第三检测装置判定所述自动扶梯的倾斜角变得小于预定倾斜角而做出所述第三判定，并且
所述控制器构造成在肯定地做出任何至少两个作为所述退出判定的退出判定并且判定达到所述车体从所述自动扶梯退出的时机时将所述控制模式从所述第一控制模式切换至所述第二控制模式来控制所述驱动轮。
2.根据权利要求1所述的行驶车辆，其特征在于，
所述控制器使用利用作为所述至少一个第一检测装置的多个第一检测装置做出的作为所述至少一个第一判定的多个第一判定中的至少三个第一判定或者使用所述至少一个第一判定、所述第二判定和所述第三判定中的至少三个判定，作为对从所述自动扶梯退出的所述退出判定，并且
所述控制器构造成在肯定地做出所述至少三个退出判定中的多于一半的退出判定并且判定达到所述车体从所述自动扶梯退出的时机时将所述控制模式从所述第一控制模式切换至所述第二控制模式来控制所述驱动轮。
3.根据权利要求1或2所述的行驶车辆，其特征在于，
所述控制器使用所述第一判定、所述第二判定和所述第三判定中的至少两个判定作为对从所述自动扶梯退出的所述退出判定，并且
所述控制器构造成在肯定地做出任何至少两个作为所述退出判定的退出判定并且判定达到所述车体从所述自动扶梯退出的时机时将所述控制模式从所述第一控制模式切换至所述第二控制模式来控制所述驱动轮。
4.一种控制能够搭乘在自动扶梯上的行驶车辆的方法，所述行驶车辆包括：具有驱动轮的车体；以及用于控制所述车体的移动的至少一个第一检测装置、第二检测装置和第三检测装置中的至少两种检测装置，或者多个作为所述至少一个第一检测装置的、构造成检测所述驱动轮的不同状态的第一检测装置，所述至少一个第一检测装置构造成检测所述驱动轮的状态，所述第二检测装置构造成检测所述车体周围的状态，所述第三检测装置构造成在所述车体位于具有高度差的地方时检测倾斜角，所述倾斜角对应于所述高度差，所述行驶车辆能够在第一控制模式与第二控制模式之间进行切换，在所述第一控制模式下，控制所述驱动轮以在所述驱动轮搭乘在所述自动扶梯的踏板上时使所述驱动轮压靠所述自动扶梯的竖板；在所述第二控制模式下，控制所述驱动轮以使所述车体从所述自动扶梯退出，所述方法的特征在于包括：
使用至少一个第一判定、第二判定和第三判定中的至少两种判定或者使用至少两个作为所述至少一个第一判定的第一判定作为对从所述自动扶梯退出的退出判定，在所述驱动轮于所述第一控制模式下搭乘在所述踏板上的状态中随着所述车体靠近所述自动扶梯的登陆平台并且所述竖板相对于所述踏板缩进通过使用所述至少一个第一检测装置判定所述驱动轮的状态的变化量超过预定变化量而做出所述至少一个第一判定，在所述驱动轮于所述第一控制模式下搭乘在所述踏板上的状态中通过使用所述第二检测装置判定所述车体靠近所述自动扶梯的所述登陆平台而做出所述第二判定，在所述驱动轮于所述第一控制模式下搭乘在所述踏板上的状态中随着所述车体靠近所述自动扶梯的所述登陆平台通过使用所述第三检测装置判定所述自动扶梯的倾斜角变得小于预定倾斜角而做出所述第三判定；以及
当肯定地做出任何至少两个作为所述退出判定的退出判定并且判定达到所述车体从所述自动扶梯退出的时机时，将所述行驶车辆从所述第一控制模式切换至所述第二控制模式来控制所述驱动轮。
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