JPH04176786A - Electronic control system for stair climbing vehicle - Google Patents

Electronic control system for stair climbing vehicle

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Publication number
JPH04176786A
JPH04176786A JP2317626A JP31762690A JPH04176786A JP H04176786 A JPH04176786 A JP H04176786A JP 2317626 A JP2317626 A JP 2317626A JP 31762690 A JP31762690 A JP 31762690A JP H04176786 A JPH04176786 A JP H04176786A
Authority
JP
Japan
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vehicle
sensor
inclination
stairs
seat
Prior art date
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Pending
Application number
JP2317626A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Baxter R Watkins
バクスター・アール・ワトキンス
Douglas J Littlejohn
ダグラス・ジェイ・リトルジョン
John H Hessler
ジョン・エイチ・ヘスラー
Havard L Staggs
ハヴァード・エル・スタッグス
Chi-Foun Kuen
チーホウン・キュエン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
QUEST TECHNOL Inc
Original Assignee
QUEST TECHNOL Inc
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Publication date
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Publication of JPH04176786A publication Critical patent/JPH04176786A/en
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Abstract

PURPOSE: To provide an electronic control device for a stair climbing vehicle such as a wheelchair by determining an inclination of stairs in response to a front and a back ranging sensors, and prohibiting motion on the stairs beyond specified geometric characteristics. CONSTITUTION: In normal conditions, a wheelchair moves along the horizontal ground, constantly checks a sonar (ultrasonic transducer) to dropping in a vertical direction, and checks an inclination gauge 274A. Inclination of a seat part is adjusted by reading the number in the inclination gauge 274A, and holding a user in the vertical direction. As an upward vertical direction inclination of stairs as a sufficient inclination is detected, the wheelchair is transferred to a stair mode, and inclination of stairs, that is of a ramp, is computed based on a traveling distance by encoders 70, 72 and a height of the stair by an ultrasonic sensor 76. When the ramp, or the stair is excessively sharp, further advance is prohibited, and when the ramp or stair is not excessively sharp, the seat part of the wheelchair is adjusted to the lowest stable angle at a top part of the ramp or stair.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、階段を昇降する間の車椅子のような人間運搬
車両の作動を制御する制御装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a control device for controlling the operation of a human transport vehicle, such as a wheelchair, during ascending and descending stairs.

(従来の技術及び発明が解決しようとする課題)車椅子
設計者にとっての大きな挑戦は階段を安全、かつ効果的
に昇降でき、しかも不具合に大きく、厄介で、高価でな
い車椅子を設計することであった。その設計の1つが米
国特許第4,674,584号に示されている。車椅子
は水平方向の作動中は通常の車輪で走行し、階段あるい
はその他の傾斜の存在を検出する超音波センサを有して
いる。センサの信号は、ループとされた無端トレッドで
ある一対の無限軌道を上下させるために使用される。
(Prior Art and Problems to be Solved by the Invention) A major challenge for wheelchair designers has been to design a wheelchair that can move up and down stairs safely and effectively, without being too troublesome, cumbersome, or expensive. . One such design is shown in US Pat. No. 4,674,584. The wheelchair runs on conventional wheels during horizontal operation and has ultrasonic sensors to detect the presence of stairs or other inclines. The sensor signals are used to raise and lower a pair of endless tread loops.

無限軌道を降下させることの他に、超音波センサからの
信号はまた、その傾斜が急すぎて車椅子が対処できない
か否かを検出するためにも使用される。そのような場合
、車椅子は階段を前進かつ上下することができない。
Besides lowering the track, the signals from the ultrasonic sensor are also used to detect if the slope is too steep for the wheelchair to handle. In such cases, the wheelchair cannot move forward and up and down the stairs.

階段を鋒りることに係る1つの問題は車椅子が階段を降
下する際、急に傾いて階段にぶつかり使用者を揺さぶり
、あるいは使用者を障害する可能性のあることである。
One problem with stairwelling is that as the wheelchair descends the stairs, it can tilt suddenly and hit the stairs, potentially shaking or injuring the user.

この問題に対する解決が米国特許第4,671,369
号に記載されている。前後のアームが車椅子の下に配置
され、車椅子が階段に近づくにつれて階段の上で下方に
延びる。車椅子の本体が階段で下方に傾き始めるにつれ
て、アームは既に階段の段を横切って載置されている。
A solution to this problem is found in U.S. Patent No. 4,671,369.
listed in the number. The front and rear arms are positioned under the wheelchair and extend downwardly over the stairs as the wheelchair approaches the stairs. As the body of the wheelchair begins to tilt down the stairs, the arms are already resting across the steps of the stairs.

このように延びたアームと車椅子の本体の間にある緩衝
用の流体を充てんしたシリンダが車椅子の本体が階段上
で下方を向いた位置にゆっくりと移行するよう保証する
。前記緩衝手段は、単にその中をピストンが貫通して延
びるチューブとシリンダを通してピストンをゆっくりと
運動させる流体である。前記特許第4,671,369
号は前記緩衝用アームを配置させるための機械的リンク
機構を示している。
A damping fluid-filled cylinder between the extended arm and the wheelchair body ensures that the wheelchair body slowly transitions to a downwardly facing position on the stairs. The damping means is simply a fluid that slowly moves the piston through a tube and cylinder through which the piston extends. Said Patent No. 4,671,369
No. indicates a mechanical linkage for locating the shock absorbing arm.

階段の昇陵中使用者を最大限楽にさせるために、座部は
傾いておりそのため、車椅子の本体が傾いている間も使
用者は平行に保たれるようにする。
In order to give the user maximum comfort while ascending the stairs, the seat is tilted so that the user remains parallel while the body of the wheelchair is tilted.

また、この傾き運動は車椅子と使用者の重心を適当位置
まで移動し安全に階段を昇陣できるようにするのにも必
要である。もし重心が階段から離れて前方に行きすぎる
と、車椅子が転倒する可能性がある。このように、この
傾動機構が無く、それに伴って重心が制御されないとす
れば、車椅子が転倒する危険性がある。
This tilting motion is also necessary to shift the center of gravity of the wheelchair and user to the appropriate position for safe ascending the stairs. If the center of gravity moves too far forward and away from the stairs, the wheelchair may tip over. Thus, if this tilting mechanism is not provided and the center of gravity is not controlled accordingly, there is a risk that the wheelchair will tip over.

動力駆動の車椅子は、車椅子を使用する人の能力に応じ
て多様のタイプがある。ある種の車椅子は階段登はん性
およびその他の性能を有している。
Power-driven wheelchairs come in a variety of types depending on the abilities of the person using the wheelchair. Certain wheelchairs have stair climbing and other capabilities.

車椅子の速度と方向の双方を制御する典型的な入力機構
として操縦桿が用いられている。しかしながら、車椅子
の使用者は不興のため操縦桿を操作することができない
ことがあ今、その他の入力機構としては、頭部の動きに
応答する音声制御のヘンドギャや、ストロ−を介して吹
き込みや吸い込みに応答する空気圧センサを含む。使用
する入力手段のタイプに応して、入力回路は入力信号を
処理し、応答して車椅子のモータに適当な駆動信号を提
供するよう修正する必要がある。
A control stick is used as a typical input mechanism to control both the speed and direction of the wheelchair. However, since wheelchair users are often unable to operate the control stick due to discomfort, other input mechanisms include voice-controlled hand gear that responds to head movements, and blowing through a straw. and includes an air pressure sensor that responds to suction. Depending on the type of input means used, the input circuitry may need to be modified to process the input signals and responsively provide appropriate drive signals to the wheelchair motors.

さらに、例えば操縦桿のような特定のタイプの入力に対
しても使用者によっては色々変形がある。
Further, there are variations depending on the user for a particular type of input, such as a control stick.

例えば、ある使用者はその頭を常にゆすっているため操
縦桿を簡単に上手く操作できない。このように、そのよ
うなゆすりの作用を消去するよう特殊なフィルタ回路を
含むことができる。さらに、使用者は、けいれん性の動
きしかできず、そのため修正を加えなければ極めて急速
に加速あるいは減速させてしまうことがありうる。この
ような修正は、別の回路を用いたりあるいは特定の使用
者の要件に応して構成しうる、車椅子の背にある処理装
置への入力としてのスイッチを提供することにより実施
することができる。そのようなスイッチを用いることは
当該回路を複雑にし、技術者が特定の使用者用の車椅子
を構成する必要があるので余分に費用がかかる。例えば
米国特許第4.634,941号はその8の欄で、加速
および減速を制御する可変抵抗を用いることを開示して
いる。
For example, some users cannot easily operate the control stick because they are constantly shaking their head. Thus, special filter circuits can be included to eliminate such extortion effects. Furthermore, the user can only make jerky movements, which can cause them to accelerate or decelerate very quickly without correction. Such modifications can be implemented using separate circuitry or by providing a switch as an input to the processing unit on the back of the wheelchair, which can be configured according to the requirements of a particular user. . The use of such a switch complicates the circuitry and is additionally costly since it requires a technician to configure the wheelchair for a particular user. For example, US Pat. No. 4,634,941 discloses in column 8 the use of variable resistors to control acceleration and deceleration.

ある種の車椅子は例えば予後保養所のように、使用者が
多数である環境で用いられ、そこでは新しい使用者に車
椅子を提供する毎に車椅子を構成し直す必要がある。さ
らに、使用者の特定の不興状態に合せていない車椅子で
は特定の使用者が怪我をする可能性のある場合車椅子へ
のアクセスも管理する必要がある。
Some wheelchairs are used in environments with a large number of users, such as, for example, sanatoriums, where it is necessary to reconfigure the wheelchair each time it is provided to a new user. Furthermore, access to the wheelchair must also be controlled if the wheelchair is not tailored to the user's particular discomfort and could potentially cause injury to the particular user.

(発明を解決するための手段及び作用)本発明は車椅子
のような階段登はん性車両の電子制御装置を提供する0
階段あるいは坂を検出するために前後のセンサが提供さ
れる。を子制御装置はセンサのデータからその坂は走行
が許容される傾斜であるか決定する。許容されない場合
車両はその階段あるいは坂へ入らないよう阻止される。
(Means and effects for solving the invention) The present invention provides an electronic control device for a stair-climbing vehicle such as a wheelchair.
Front and rear sensors are provided to detect stairs or slopes. The child controller determines from the sensor data whether the slope is an acceptable slope for driving. If not allowed, the vehicle will be prevented from entering the staircase or slope.

使用者のための座部は車両が階段を走行するにつれてそ
の重力に対して使用者を概ね垂直に保つよう電子制御装
置により傾動される。車両の許容された作動は、車両を
特定の使用者、あるいはグループの使用者に合せて構成
する取外し可能メモリにより変更しうるパラメータを介
して制御される。
The seat for the user is tilted by electronic control to keep the user generally perpendicular to gravity as the vehicle travels down the stairs. Permissible operation of the vehicle is controlled through parameters that can be changed by removable memory to configure the vehicle for a particular user or group of users.

特定の実施例においては、車両は前進方向に1頃斜を降
下し、傾斜の登はんの方は後向きに行うようにされてい
る0階段のような傾斜に車椅子が到達する前に傾斜の角
度を検出するセンサが設けられている。車椅子が階段に
達する前に所定の最小の安全角度まで座部を傾動させる
べく座部傾動用の制御信号がモータに提供される。最小
の安全角度とは、万一傾動機構が故障したとしても車椅
子が転倒し、階段を走行する際座部を垂直位置まで完全
に回動させない傾動角度である。最小安全角度は使用者
の重量によって影響を受ける車椅子の重心の位置によっ
て決まる。もし座部がこの最小傾きを達成しないとすれ
ば、車椅子は階段を昇らないように阻止される。
In certain embodiments, the vehicle descends the slope in a forward direction, and the slope is lowered before the wheelchair reaches the slope, such as the 0 steps, where the ascent of the slope is directed backwards. A sensor is provided to detect the angle. A seat tilt control signal is provided to the motor to tilt the seat to a predetermined minimum safe angle before the wheelchair reaches the stairs. The minimum safe angle is the tilting angle at which, even if the tilting mechanism were to fail, the wheelchair would tip over and the seat would not fully pivot to the vertical position when traveling up stairs. The minimum safe angle depends on the location of the wheelchair's center of gravity as affected by the user's weight. If the seat does not achieve this minimum tilt, the wheelchair will be prevented from climbing the stairs.

許容された使用者あるいはグループの使用者のみが車両
を操作できるようにするキーコードと、その特定の使用
者あるいはグループの使用者の要求に対する仕様によっ
て車両を操作するアルゴリズムで使用する定数を包含し
た着脱可能のプログラム可能メモリが設けられている。
Contains a key code that allows only authorized users or groups of users to operate the vehicle, and constants used in algorithms to operate the vehicle according to specifications for the needs of that particular user or group of users. A removable programmable memory is provided.

例えば操樅桿のような入力手段からの制御信号は、応答
性、加速速度、最大速度等を制御するよう特定のユーザ
あるいはグループのユーザに対する仕様に応してアルゴ
リズムにより修正される。この仕様はプログラム可能メ
モリに記憶され、かつメモリが挿入されるとコンピュー
タヘロードされる。メモリ中のキーコードにより特定の
使用者、特定のグループの使用者に対するアクセス、医
者へのアクセスおよび技術者へのアクセスのような種々
レベルのアクセスを可能とする。
Control signals from an input means, such as a control stick, are modified by an algorithm according to specifications for a particular user or group of users to control responsiveness, acceleration rate, maximum speed, etc. This specification is stored in programmable memory and loaded into the computer when the memory is inserted. Key codes in memory allow various levels of access, such as access to specific users, specific groups of users, access to doctors, and access to technicians.

一対の傾斜計が設けられている。第1の傾斜計は車両の
前方から後方へのY軸からの変動、即ち前後に傾動する
ことにより水平位置からの変動を検出する。第2の傾斜
計は車両の一方の側から他方の側へ延びるY軸からの変
動、換言すれば一方の側から他方の側への傾動を検出す
る。車両が階段を昇降するにつれて、階段の角度がまず
計算されて省略時の(defanlt) Y軸の変動を
決定する。
A pair of inclinometers is provided. The first inclinometer detects fluctuations from the Y axis from the front to the rear of the vehicle, ie, fluctuations from the horizontal position by tilting back and forth. The second inclinometer detects deviations from a Y-axis extending from one side of the vehicle to the other, or in other words, tilting from one side to the other. As the vehicle moves up and down the stairs, the angle of the stairs is first calculated to determine the default Y-axis variation.

Y軸からの変動と組み合わせてY軸からの種々の変動を
用いて、車両のY軸と階段の長手方向軸腺との間の角度
変位、即ち階段を上下する間の回転スキューを計算して
検出する。次いで安全な量を上廻る回転スキューは阻止
される。このため車両が不安定となりうる回転スキュー
は自動的に禁止される。
The various variations from the Y axis in combination with the variations from the Y axis are used to calculate the angular displacement between the Y axis of the vehicle and the longitudinal axis of the stairs, i.e. the rotational skew while going up and down the stairs. To detect. Rotational skew beyond a safe amount is then prevented. Therefore, rotational skew that could make the vehicle unstable is automatically prohibited.

車両には前後の緩衝アームが設けられ、降下するとき階
段上に降りる車両の運動および登はん時の階段からの着
地のときの運動を緩衝する。降下時、センサを備えた電
子制御装置は、当該傾斜が車両にとって許容しうるか否
か決定して、常に緩衝アームを配置させる。登はん時、
緩衝アームは、車両が最後の段に移った後でのみ使用さ
れ、階段の最初の段あるいは中間の段にあるときは使用
されない0階段の傾斜の検出並びに第2の段の存在の検
出は2個の後方のセンサとY軸の傾斜針によって達成さ
れる。第1のセンサは僅かに下方の角度を向き、第2の
センサはより大きい下方の角度を向いている。このため
段の「鼻部」あるいは立上り部とトレッド(その上に脚
部が置かれている段の平坦部分)との間の接続部を検出
するための2種類の異なる視点を提供する。第1のセン
サはき より大きい距離をおいて階段の鼻部を検出でと、一方第
2のセンサは゛前記鼻部の正確な位置を正確に検出でき
る0本発明の特性や利点をより完全に理解するためには
添付図面と関連して以下の詳細説明を参照すべきである
The vehicle is provided with front and rear shock absorbing arms to dampen the movement of the vehicle when descending onto the stairs and the movement when landing from the stairs when climbing. During descent, an electronic control unit with sensors determines whether the slope is acceptable for the vehicle and always deploys the damping arm. When climbing,
The buffer arm is used only after the vehicle has moved to the last step and not when it is on the first or intermediate step of the stairs.0 Detection of the inclination of the stairs as well as detection of the presence of the second step is 2 This is accomplished by two rear sensors and a Y-axis tilt needle. The first sensor is oriented at a slight downward angle and the second sensor is oriented at a greater downward angle. This provides two different perspectives for detecting the connection between the "nose" or rise of the rung and the tread (the flat part of the rung on which the legs rest). The first sensor is capable of detecting the stair nose at a greater distance, while the second sensor is capable of accurately detecting the exact location of said nose. For an understanding, reference should be made to the following detailed description in conjunction with the accompanying drawings.

(実施例) 第1A図は本発明による車椅子210を示す。例えば階
段のような傾斜を昇降する間車両を運動さち上げられ、
従って車椅子はその車輪を用いて通常のモードで作動し
うる。座部214が柱216により支持されている。柱
216はアーム220により枢点218の周りを枢動し
うる。アーム220はモータアクチュエータ222に連
結され、アクチュエータ222は座部214を傾動させ
るようアーム220を前後に運動させる。
EXAMPLE FIG. 1A shows a wheelchair 210 according to the present invention. For example, the vehicle can be lifted up and down while going up and down slopes such as stairs,
The wheelchair can therefore be operated in normal mode using its wheels. A seat 214 is supported by a column 216. Post 216 may pivot about pivot point 218 by arm 220. Arm 220 is coupled to a motor actuator 222 that moves arm 220 back and forth to tilt seat 214.

柱216の底部に連結した回転抵抗センサ224が座部
の実際の傾きを検出するため使用されている。
A rotational resistance sensor 224 coupled to the bottom of the post 216 is used to detect the actual tilt of the seat.

一対の前方超音波センサ226が車両が近づいてくる面
の傾斜角度を検出する。後方の超音波検出器228A、
 228Bは、逆方向になされることであるが車椅子が
階段を登はんしているときに使用される。
A pair of forward ultrasonic sensors 226 detect the inclination angle of the surface on which the vehicle approaches. rear ultrasonic detector 228A,
228B is used when the wheelchair is climbing stairs, which is done in the opposite direction.

第1A図はまた、車椅子のフレームの傾斜角を検出する
傾斜計274A、274Bを示している。傾斜計274
Aからの信号は通常の作動の間座部214の座部を(重
力に対して)水平方向に保つようモータアクチュエータ
222を制御するために用いられる。
FIG. 1A also shows inclinometers 274A, 274B that detect the angle of inclination of the wheelchair frame. Inclinometer 274
The signal from A is used to control motor actuator 222 to maintain the seat of spacer 214 in a horizontal orientation (with respect to gravity) during normal operation.

前後の緩衝アーム230と232とは車椅子の車輪の運
動を緩衝するように設けられ、一方陣下のため階段へゆ
っくりと移行しくアーム230)あるいは階段から着地
点まで登るようにされている(アーム232)。
The front and rear shock absorbing arms 230 and 232 are provided to dampen the movement of the wheels of the wheelchair, while the arms 230 and 232 are designed to help the wheelchair slowly transition to the stairs (arm 230) or to climb up from the stairs to the landing point (arm 230). 232).

車椅子が階段を降下するべき位置にあると、ソレノイド
は緩衝アーム230を上方位置に保持するラッチを後退
させる0重力により緩衝アーム230は陵下し、そのた
め階段の段の上を延び、かつ接触する。後方の緩衝アー
ム232に対しても同様のソレノイドとラッチが用いら
れている。ソレノイドはアーム232が上方位置にある
ときを検出する。
When the wheelchair is in position to descend the stairs, the solenoid retracts the latch that holds the buffer arm 230 in the up position. Zero gravity causes the buffer arm 230 to descend so that it extends over and contacts the stair steps. . A similar solenoid and latch is used for the rear shock arm 232. The solenoid detects when arm 232 is in the upper position.

任意のセンサは、アームが下方位置にあるときを検出す
る。ピストンとシリンダの組立体238.240は緩衝
アーム230.232をそれぞれ車椅子のフレームに結
合する。シリンダ238.240の上端はホース248
と250とを介し流体のリザーバ254に結合されてい
る。この配置は第1B図に示されている。
An optional sensor detects when the arm is in the down position. Piston and cylinder assemblies 238, 240 couple shock arms 230, 232, respectively, to the wheelchair frame. The upper end of the cylinder 238, 240 is connected to the hose 248
and 250 to a fluid reservoir 254 . This arrangement is shown in Figure 1B.

第1B図は前方の緩衝アーム230に結合した前方シリ
ンダ組立体の線図である。ピストン251は、上部分2
55と底部分256とにおいて流体を有する中空シリン
ダ252から延在したシャフト253に接続されている
。ピストンの内部には一方のみに規制を加える一方向の
固定オリフィス260がある。ホース24Bは上部分2
55をリザーバ254に結合している。
FIG. 1B is a diagram of the forward cylinder assembly coupled to the forward shock arm 230. The piston 251 is connected to the upper portion 2
55 and a bottom portion 256 to a shaft 253 extending from a hollow cylinder 252 containing fluid. There is a unidirectional fixed orifice 260 inside the piston that restricts only one side. Hose 24B is the upper part 2
55 is coupled to reservoir 254.

オリフィス260は上部分255から底部分256へ、
あるいはその逆の流れを規制する。このようにシリンダ
252の上端に結合された車椅子のフレーム264が階
段上を下方に傾動するにつれて、弁260の規制された
流れにより、ピストン252による圧縮をゆっくりさせ
ることにより傾動を緩衝する。アーム230はモータ(
図示せず)により上昇させられる。アーム230が完全
に上昇されると、センサ270(第1A図参照)がアー
ムが上方位置にあって、ラッチ234を介してラッチさ
れたことを検出する。
Orifice 260 extends from top portion 255 to bottom portion 256;
Or regulate the opposite flow. As the wheelchair frame 264, which is thus coupled to the upper end of the cylinder 252, tilts downwardly on the stairs, the regulated flow of the valve 260 cushions the tilting by slowing the compression by the piston 252. The arm 230 is a motor (
(not shown). When arm 230 is fully raised, sensor 270 (see FIG. 1A) detects that the arm is in the upper position and latched via latch 234.

シリンダ252で使用する好適流体はシリコンをベース
にした潤滑側である。これが選ばれた理由は比較的清浄
な流体であり、必要な非圧縮性を提供し、安価であり、
直ちに利用できるからである。
The preferred fluid for use in cylinder 252 is a silicone-based lubricant. It was chosen because it is a relatively clean fluid, provides the necessary incompressibility, is inexpensive, and
This is because it can be used immediately.

第1A図はデイスプレィと押釦とを有するコントロール
パネル18と共に椅子の一方のアームに取り付けられた
操縦枠16を示している。操縦枠とコントロールパネル
とは個別のアームに設けてよい。
FIG. 1A shows a control frame 16 attached to one arm of the chair along with a control panel 18 having a display and push buttons. The control frame and control panel may be provided on separate arms.

第2図を参照すれば、操縦枠16とコントロールパネル
18とからの制御信号は指令モジュール20に提供され
る。コントロールパネル18からの信号はアドレスおよ
びデータバス22に提供される。操縦枠16からの、可
変リラクタンスセンサにより発生する信号は、指令モジ
ュール20においてアナログ−デジタル変換器26によ
り配線24上で提供されるアナログ信号である。A/D
変換器26はハス22に結合されている。
Referring to FIG. 2, control signals from control frame 16 and control panel 18 are provided to command module 20. Referring to FIG. Signals from control panel 18 are provided on address and data bus 22. The signal generated by the variable reluctance sensor from the control frame 16 is an analog signal provided on wiring 24 by an analog-to-digital converter 26 in the command module 20 . A/D
A transducer 26 is coupled to the lotus 22.

コントロールパネル18はデイスプレィ2日と押釦30
とを有する。押釦は好ましくは大型で、容易に押し下げ
られ、デイスプレィ28は使用者が見やすいよう大きい
文字を使用している。
The control panel 18 has a display 2 and a push button 30.
and has. The push button is preferably large and easily depressed, and the display 28 uses large font for easy viewing by the user.

tw令モモジュール作動はランダムアクセスメモリ(R
AM)34と、プログラム可能の読出し専用メモリ (
FROM)36と(EEFROM)37とを用いている
。キーFROM38は、マイクロプロセッサ32に直接
結合しうるものの、バス22に結合されている。キーF
 ROM38は動力化した車椅子の作動を可能とするコ
ードを提供し、かつ入力データを処理しかつ特定の使用
者あるいはグループの使用者のための仕様によって車椅
子を構成するためのアルゴリズム用定数を提供する。
The tw order module operates using random access memory (R
AM) 34 and programmable read-only memory (
FROM) 36 and (EEFROM) 37 are used. Key FROM 38 is coupled to bus 22, although it may be coupled directly to microprocessor 32. key F
ROM 38 provides the code that enables the motorized wheelchair to operate and provides algorithmic constants for processing input data and configuring the wheelchair according to specifications for a particular user or group of users. .

操縦枠16は、例えば空気圧の変化を空気圧センサに対
して発生させるよう吸引および吹出し作動を用いるスト
ロ−のようなその他の入力装置と代えてもよい。これら
の入力は同様にA/D変換器26を介して処理される。
Control frame 16 may be replaced with other input devices, such as a straw that uses suction and blow actuation to generate changes in air pressure to an air pressure sensor. These inputs are similarly processed via A/D converter 26.

キーF ROM38は使用した人力のタイプを指示し、
マイクロプロセンサ32が必要とするデータを提供し、
入力のタイプに適した入力データを修正する。
Key F ROM38 indicates the type of manual power used,
Provides the data required by the micropro sensor 32,
Modify the input data as appropriate for the type of input.

キーPROMは車椅子の始動の際にEEFROM37に
ロードされるキーパスワードを含む。その後このパスワ
ードはEEFROM37に記憶され、そのパスワードを
有する特定のキーPROM38により車椅子を作動させ
ることがてきる。キーPROMが挿入されると、マイク
ロプロセッサ32はパスワードをEEFROM37に記
憶したパスワードと比較する。代替的に、使用者は手動
でパスワードを入力する必要がある。例えばマスク(治
療専門家および、/またはフィールドサービス)、グル
ープ(臨床環境)および個人のような数種の種々レベル
のキーコードを用いることができる。
The key PROM contains a key password that is loaded into the EEFROM 37 upon startup of the wheelchair. This password is then stored in the EEFROM 37 and the wheelchair can be activated by means of a specific key PROM 38 with that password. When the key PROM is inserted, microprocessor 32 compares the password to the password stored in EEFROM 37. Alternatively, the user must manually enter the password. Several different levels of key codes can be used, such as, for example, mask (treatment professional and/or field service), group (clinical setting), and individual.

キーFROMは容易に変更できるよう電気的にプログラ
ム可能(EEFROM>であることが好ましい。
The key FROM is preferably electrically programmable (EEFROM) for easy modification.

医者は新しい仕様でメーカを呼び出し、新しいキーPR
OMをプログラム化して送ることができる。
The doctor calls the manufacturer with the new specifications and issues a new key PR.
OM can be programmed and sent.

新しいキーPROMは、それがまだ使用されていないこ
とを示すコードを有する。新しいキーPRONの中味が
EEFROM37にロードされると、キーFROM38
のコードはそれが使用されたキーFROMであることを
示すよう変更される。その後、そのキーPROM38は
そのEEFROM37に記憶された同じキーを有する特
定の車椅子を作動するためにのみ使用できる。さらに、
キーPROM38からの定数の全ては指令モジュールに
おいてEEFROM37にロードされ、キーPROM3
8は冗長バックアップを提供する。
The new key PROM has a code indicating that it has not yet been used. Once the contents of the new key PRON are loaded into EEFROM37, the key FROM38
The code is changed to indicate that it is the key FROM that was used. Thereafter, that key PROM 38 can only be used to activate the particular wheelchair that has the same key stored in its EEFROM 37. moreover,
All of the constants from key PROM 38 are loaded into EEFROM 37 in the command module and key PROM 3
8 provides redundant backup.

また、キーPROM38は加速、減速、けいれん往運動
排除、(変換および回転双方の)最高速度並びに車椅子
の一般的な作動モードに関して車椅子の制御アルゴリズ
ムを修正するに必要な定数も含む。
The key PROM 38 also contains the constants necessary to modify the wheelchair control algorithms for acceleration, deceleration, jerk rejection, maximum speed (both translation and rotation), and general modes of operation of the wheelchair.

指令モジュール20は制御モジュール44に対する、一
対の一連のリンク42に結合された二重RS 422イ
ンタフエース40を含む、2本の一連のラインを設けて
完全二重通信に非同期性を提供している0通信は制御モ
ジュール44のRS 422インターフエース46によ
り受信され、アドレスおよびデータバス48に提供され
る。マイクロプロセッサ50.RAM52およびROM
54がバス48に結合されている。制御モジュール44
は駆動装置62.64に結合されたパルス幅変調(PW
M)発生器56を介して各穫モータに制御されたパワー
を提供する。パワー供給源58は一連のバッテリ60か
らパワーを提供し、またこれらバッテリの充電を制御す
る。PWM発生器56はPTV車輪用モータ駆動装置6
2、その他のモータ用の別の駆動装置64あるいは座部
の位置、背もたれの傾き、階段登はん無限軌道の昇降位
置等を制御するソレノイドとに接続されている。
The command module 20 provides two series lines to the control module 44, including a duplex RS 422 interface 40 coupled to a pair of series links 42 to provide asynchronous nature for full duplex communication. 0 communications are received by the RS 422 interface 46 of the control module 44 and provided on the address and data bus 48. Microprocessor50. RAM52 and ROM
54 is coupled to bus 48. control module 44
is a pulse width modulated (PW) coupled to drive device 62.64.
M) providing controlled power to each motor via generator 56; Power supply 58 provides power from a series of batteries 60 and controls the charging of these batteries. PWM generator 56 is PTV wheel motor drive device 6
2. It is connected to another drive device 64 for other motors or a solenoid that controls the position of the seat, the inclination of the backrest, the vertical position of the stair-climbing track, etc.

モータ駆動装置62は左右の車輪用モータ66゜68に
連結されている。エンコーダ70.72がモータ66.
68からのフィードバックをインタフェースを介してマ
イクロプロセッサ50に提供する(第4図参照)。
The motor drive device 62 is connected to left and right wheel motors 66 and 68. Encoders 70.72 are connected to motors 66.
68 is provided to microprocessor 50 via an interface (see FIG. 4).

多数の変換器74および超音波変換器76が制御モジュ
ール44におけるアナログ対デジタル変換器78を介し
て結合されている。代替的に、第4図に示すように特殊
なソナーインタフェース112を用いることができる。
A number of transducers 74 and ultrasound transducers 76 are coupled via an analog-to-digital converter 78 in control module 44 . Alternatively, a specialized sonar interface 112 can be used as shown in FIG.

さらに、A/D変換器78をバイパスしうる、デジタル
出力を提供するセンサを用いてもよい。これらの入力は
第4図に詳しく示すように単一のA/D変換器を介して
多重化しうる。
Additionally, sensors that provide digital outputs that can bypass A/D converter 78 may be used. These inputs may be multiplexed through a single A/D converter as detailed in FIG.

第3図は第2I21に示す指令モジュール20を詳細に
示す。第2図に示す要素の他に、押釦30がキーインタ
フェース102と第2のインタフェース104とを介し
てマイクロプロセッサのバス22に結合されている。液
晶デイスプレィ(LCD)28はLCDドライバ106
により制御される。ドライバ106の方はバス22の信
号によりマイクロプロセッサ32によって駆動される。
FIG. 3 shows the command module 20 shown in 2I21 in detail. In addition to the elements shown in FIG. 2, a push button 30 is coupled to the microprocessor bus 22 via a key interface 102 and a second interface 104. The liquid crystal display (LCD) 28 is an LCD driver 106
controlled by Driver 106 is driven by microprocessor 32 by signals on bus 22.

さらに、バックライト制御回路108が、フォトダイオ
ード110を介して周囲の光線状態を検出してLCDデ
イスプレィ28のバックライトを制御する。
Additionally, a backlight control circuit 108 detects ambient light conditions via a photodiode 110 to control the backlight of the LCD display 28 .

第4図はmmモジュールを詳細に示す、超音波変換器7
6がソナーインタフェース112を介してマイクロプロ
セッサバス48に結合されている。
Figure 4 shows the mm module in detail, the ultrasonic transducer 7
6 is coupled to microprocessor bus 48 via sonar interface 112.

マイクロプロセッサ50はインタフェース112を介し
て信号を送り変換器76を駆動し、次いでエコー信号を
モニタする。
Microprocessor 50 sends signals through interface 112 to drive transducer 76 and then monitors the echo signal.

超音波変換器の他に、デジタルセンサ114とアナログ
センサ116の双方が提供される。デジタルセンサ信号
はマイクロプロセッサバス48へのデジタルインタフェ
ース118を介して提供される。アナログセンサ信号は
アナログ−デジタル変換器120を介してマイクロプロ
セッサバス48に提供される。さらに、パワーモジュー
ル58における電源I22からのモニタ用信号がA /
”’ D変換器120を介して提供される。
In addition to ultrasound transducers, both digital sensors 114 and analog sensors 116 are provided. Digital sensor signals are provided via digital interface 118 to microprocessor bus 48. Analog sensor signals are provided to microprocessor bus 48 via analog-to-digital converter 120. Furthermore, the monitor signal from the power supply I22 in the power module 58 is
"' is provided via the D converter 120.

パワーモジュール58は電源122、電力制御回路12
4、バッテリ充1に回路126および雑ドライバ128
を含む、このドライバ128は雑アクチュエータとソレ
ノイド130とに接続されている。ドライバ128はイ
ンタフェース132を介してマイクロプロセッサ50に
より作動される。
The power module 58 includes a power supply 122 and a power control circuit 12
4. Circuit 126 and miscellaneous driver 128 for battery charging 1
This driver 128 is connected to miscellaneous actuators and solenoids 130. Driver 128 is operated by microprocessor 50 via interface 132.

モータ駆動モジュール134は第2区に示すモータと、
駆動装置とエンコーダの要素を含む、さらに、エンコー
ダ70.72からの信号はエンコーダインタフェース1
36を介してマイクロプロセッサバス48に提供される
The motor drive module 134 includes a motor shown in the second section,
Furthermore, the signals from the encoder 70, 72 are connected to the encoder interface 1, including drive and encoder elements.
36 to a microprocessor bus 48.

アペンディックスIは、XLoが左方のモータパワーで
、XRoが右方のモータパワーである、車輪のモータを
制御する二重アルゴリズムの一基本例を示す。これらの
2個のアルゴリズムは、アペンディックス■に示す要素
計算および定数を備えた、修正比例、積分、微分(PI
D)アルゴリズムを用いている。これらの定数はキーF
ROM38により提供される。これらはKt、Krおよ
びKsである。さらに、キーPROMは、駆動装置64
を介して車椅子の他の局面を制御する他のアルゴリズム
の定数あるいはアルゴリズムの他の係 卦数を提供できる。定数に士とに、とはアペンディック
ス■で詳述する指令モジュール20用のフィルタリング
アルゴリズムに適用される。
Appendix I shows one basic example of a dual algorithm for controlling a wheel motor, where XLo is the left motor power and XRo is the right motor power. These two algorithms are modified proportional, integral, differential (PI) with element calculations and constants shown in Appendix ■.
D) uses an algorithm. These constants are key F
Provided by ROM38. These are Kt, Kr and Ks. Additionally, the key PROM is connected to drive device 64.
Other algorithm constants or other coefficients of the algorithm can be provided to control other aspects of the wheelchair through the . The constants apply to the filtering algorithm for the command module 20, which is detailed in Appendix 2.

アベンディック■のフィルタリングアルゴリズムは指令
モジュール20において実施される。基本的には、この
ため操縦桿の中心位置近傍およびXおよびY軸に沿って
不感帯を提供するため、使用者は操縦桿を正確に真直ぐ
に保たなくとも直線を進行でき、かつ操縦桿が少々動い
ても1個所に留ることができる。さらに、アルゴリズム
はより低速において応答感度が増し、より高速において
は感度が低下するので低速においては使用者により操縦
性を与え、高速での鋭い回転を阻止する。
Abendick's filtering algorithm is implemented in the command module 20. Essentially, this provides a dead zone near the center of the control stick and along the X and Y axes so that the user can travel in a straight line without having to hold the stick exactly straight, and It can stay in one place even if it moves a little. Furthermore, the algorithm is more responsive at lower speeds and less sensitive at higher speeds, giving the user more maneuverability at low speeds and preventing sharp turns at higher speeds.

さらにけいれん性運動がフィルタされる。Furthermore, convulsive movements are filtered out.

キーFROM38は指令モジュール20におけるフィル
タリングアルゴリズムと制御モジュール44における制
御アルゴリズムに対する種々の定数並びにある機能を使
用可能とするか、あるいはある限度をセットするその他
の入力を提供する。
Key FROM 38 provides various constants and other inputs for the filtering algorithm in command module 20 and the control algorithm in control module 44 to enable certain functions or set certain limits.

これらの入力の例は以下の通りである。Examples of these inputs are:

1、使用者が対応しうる最大角度(9−36度)2、使
用者が許容される最大速度 3、デイスプレィ28に表示するための、次の治療専門
家との使用者の約束を知らせる日付4、車椅子のトレッ
ドを作動させる軌道モードへ入ることのできる可能性 5.11段登はんモードへ入ることのできる可能性 6、音声入力モードを切ることのできる可能性(重度の
障害者は誰か偶然に音声のスイッチを切るのを好まない
、) 7、椅子の傾きや高さをセットできる可能性(ある使用
者はこの変更を許されない)。
1. The maximum angle that the user can accommodate (9-36 degrees) 2. The maximum speed that the user is allowed to handle 3. The date of the user's next appointment with the treating professional to be displayed on the display 28. 4. Possibility of entering the trajectory mode that activates the treads of the wheelchair 5. Possibility of entering the 11-step climbing mode 6. Possibility of turning off the voice input mode (for people with severe disabilities 7. Possibility to set the inclination and height of the chair (some users are not allowed to change this).

8、超音波ドロップオフ検出器をオフにする可能性(こ
れは車椅子をパン等に積込むのに望ましい)。
8. Possibility to switch off the ultrasonic drop-off detector (this is desirable for loading wheelchairs into pans etc.).

9、椅子が第2のレベルの機能へ入り始める範囲(マイ
ルおよび、/または時間の)であって、全て同様にプロ
グラム化可能である範囲。これは、使用者がある時間に
ある種の進歩が期待される場合により高度の機能までア
クセスするのに治療専門家の助けを必らずしも必要とし
ないために設けるものである。
9. The range (in miles and/or hours) at which the chair begins to enter the second level of functionality, all of which are programmable as well. This is provided so that the user does not necessarily need the help of a therapist to access more advanced features where certain progress is expected at a given time.

イを示す、また、低バッテリインジケータ84、警告シ
ンボル86、ベルインジケータ88、燃料レベルインジ
ケータ90および状態インジケータ92が示されている
Also shown are a low battery indicator 84, a warning symbol 86, a bell indicator 88, a fuel level indicator 90, and a status indicator 92.

車椅子の像82は種々の状Bf!:指示するよう照明さ
れる数個の要素を有する。状態インジケータを何ら照射
していない基本的な車椅子像を第6図に示す。第5図に
示す各種の要素は以下の通りである。まず、高速モード
は線94で示される。超音波センナの作動は目の印と下
方を向いた線96とで示される。音声合成器の作動は線
98で示される。l1100は座部が上昇していること
を示し、線102は背もたれが後方へ傾いていることを
示す。
The wheelchair statue 82 is in various shapes Bf! : has several elements that are illuminated to indicate. A basic wheelchair image without any illumination of status indicators is shown in FIG. The various elements shown in FIG. 5 are as follows. First, the high speed mode is indicated by line 94. Operation of the ultrasonic sensor is indicated by an eye and a downwardly directed line 96. The operation of the speech synthesizer is shown by line 98. l1100 indicates that the seat is raised, and line 102 indicates that the backrest is tilted back.

線104は階段登はん無限軌道が作動していることを示
す。線105は、階段上の下方運動を緩衝する「イージ
 ダウン(easy  down)」が適所にあること
を示す、そのような「イージ ダウン」については米国
特許第4,671,369号に示されている。
Line 104 indicates that the stair climbing track is in operation. Line 105 indicates that an "easy down" is in place to dampen downward movement on the stairs; such an "easy down" is shown in U.S. Pat. No. 4,671,369. There is.

第4図に戻れば、アナログセンサ116は第1A図の座
部傾斜センサ224を含む。第4図のデジタルセンサ1
14は第1A図の傾斜計274^と274Bとを含む。
Returning to FIG. 4, analog sensors 116 include seat tilt sensor 224 of FIG. 1A. Digital sensor 1 in Figure 4
14 includes inclinometers 274^ and 274B of FIG. 1A.

本装置およびソレノイドには緩衝アーム230゜232
を解放するソレノイドラッチが含まれている。
This device and solenoid have a buffer arm 230°232
Contains a solenoid latch to release.

モータ駆動装置62は車輪を駆動するためモータ66と
68とに連結されている。エンコーダ70と72とが走
行速度と方向とにフィードバックを提供する。エンコー
ダ70.72からのフィードバックはエンコーダインタ
フェース136を介してシステムバス48に提供される
。駆動装置64の1個に連結されている無限軌道を降下
させる機構によって前記と同じモータが付勢されるとこ
のモータはその無限軌道も駆動する。駆動装置64はま
た座部の位置と傾きとを制御する。これらの駆動装置は
システムバス48に連結されたパルス幅変調発生器56
を介して制御される。
A motor drive 62 is coupled to motors 66 and 68 for driving the wheels. Encoders 70 and 72 provide feedback on travel speed and direction. Feedback from encoders 70.72 is provided to system bus 48 via encoder interface 136. When the same motor is energized by a track lowering mechanism connected to one of the drives 64, it also drives that track. Drive 64 also controls the position and tilt of the seat. These drives include a pulse width modulation generator 56 coupled to system bus 48.
controlled via.

本発明の階段登はん車椅子の作動を第7A図−第7F図
のフローチャートを参照して以下説明する。第7ArM
は車輪モードAと軌道モードBとの間の遷移を示すモー
ド!図である。車輪モードにおいて、車椅子は4個の車
輪で運動し、階段を昇降する能力はない、軌道モードに
おいて、超音波変換器により階段の険しさについて十分
な傾斜が検出されるか、あるいは使用者の入力によるリ
クエストにより無限軌道は降下させられる。各々の方向
に対して単一の超音波変換器を用い、マイクロプロセッ
サが距離の差を計算して垂直方向高さの変動を検出する
ことができる。信頼性を高め、エラーを低減するには多
数の超音波変換器が用いられる。
The operation of the stair-climbing wheelchair of the present invention will be described below with reference to the flowcharts of FIGS. 7A-7F. 7th ArM
is a mode indicating the transition between wheel mode A and track mode B! It is a diagram. In wheel mode, the wheelchair moves on four wheels and does not have the ability to go up or down stairs; in track mode, the ultrasonic transducer detects a sufficient inclination for the steepness of the stairs or user input At the request of , the endless track is lowered. Using a single ultrasound transducer for each direction, a microprocessor can calculate distance differences to detect vertical height variations. Multiple ultrasound transducers are used to increase reliability and reduce errors.

第7B図は軌道モード状態の線図である。通常の状!B
Cにおいて、車椅子は水平の地面に沿って運動し、垂直
方向の落下に対するンナー(超音波変換器)を常にチエ
ツクし、かつ傾斜計274^をチエツクする0M部の傾
きは、傾斜計の数を読み取り使用者を垂直方向に保つこ
とにより調整される。小さい変動についてはフィルタさ
れるので使用者は常にのけぞることはない。
FIG. 7B is a diagram of the orbital mode condition. Normal condition! B
At C, the wheelchair moves along the horizontal ground, constantly checking the angle (ultrasonic transducer) for vertical falls, and checking the inclinometer 274^. The reading is adjusted by keeping the user in a vertical orientation. Small fluctuations are filtered out so the user never falls over.

十分な傾きである階段の上方垂直方向傾斜が検出される
と、車椅子は第7D図に示す階段モード即ちランプモー
ドDへ移行する。椅子即ちランプに対する垂直方向傾斜
が検出されると、車椅子は第7C図に詳細に示すEの状
態のプログラムに移行する。
Once an upward vertical inclination of the stairs is detected that is a sufficient incline, the wheelchair transitions to the stair or ramp mode D shown in FIG. 7D. When a vertical tilt with respect to the chair or ramp is detected, the wheelchair transitions to program state E, detailed in FIG. 7C.

第7C図に示す階段降下ランプに対しては、第1のステ
ップFは車椅子が軌道モードにあることを保証する。次
に、階段即ちランプの傾斜が計算される(ステップG)
。階段に対しては傾斜は、車椅子を前進させ、階段の最
初の2つの段の間の距離を検出することにより測定され
る。次いで、段と段との間の距離並びに段の高さが判っ
ているので三角測量を用いて傾斜を計算することができ
る。
For the stair descent ramp shown in Figure 7C, the first step F ensures that the wheelchair is in track mode. Next, the slope of the staircase or ramp is calculated (step G)
. For stairs, the slope is measured by advancing the wheelchair and detecting the distance between the first two steps of the stairs. The slope can then be calculated using triangulation since the distance between the steps and the height of the steps are known.

エンコーダ70.72は走行距離を示し、超音波  ・
センサ76は段の高さの変動を示す。ランプの角度は走
行距離の変動に対する変動比率を求めることにより計算
できる。もしランプ即ち段が険しすぎると、それ以上の
前進は禁止される(ステップH)。
Encoders 70 and 72 indicate the distance traveled and the ultrasonic
A sensor 76 indicates variations in step height. The angle of the ramp can be calculated by determining the ratio of variation to the variation in travel distance. If the ramp is too steep, further advancement is prohibited (step H).

もしランプあるいは階段が余り険しくないことが検出さ
れると、車椅子の座部は、ランプの頂部での(ステップ
I)あるいは階段の頂部での(ステップJ)最低安全角
度に調整される。
If it is detected that the ramp or staircase is not too steep, the wheelchair seat is adjusted to the lowest safe angle at the top of the ramp (step I) or at the top of the staircase (step J).

座部の最低安全角度(MSA>は車椅子が対応しうる最
大傾斜角に対して予め決めておくことができる。このこ
とは、既知の車椅子の重心を使用者の重量および使用者
の重量範囲の極限値で修正したものを用いて行われる0
M5Aとは、万一それ以上の傾斜運動を行うのに失敗し
たとしても使用者や座部が転ばないよう傾けなければな
らない計算角度である。その角度はより小さくてもよい
The minimum safe angle (MSA) of the seat can be predetermined for the maximum inclination angle that the wheelchair can accommodate. 0 performed using the corrected limit value
M5A is the calculated angle at which the seat must be tilted to prevent the user or the seat from falling even if a further tilting motion fails. The angle may be smaller.

代替的に、各々の傾斜角に対して個別にMSAを計算し
てもよい、この計算は毎回行うか、あるいは数値を表に
記憶させておいてもよい、また座部も重量センサを含み
、表を修正して各使用者あるいはグループの使用者に対
して正確にすることもできる。
Alternatively, the MSA may be calculated separately for each angle of inclination, this calculation may be done each time or the values may be stored in a table, and the seat also includes a weight sensor; The table can also be modified to be accurate for each user or group of users.

一旦車椅子がその座部をMSAに調整すると、前方のイ
ージダウン、即ち緩衝アーム236を階段の頂部に配置
させる(ステップK)、前方のイージダウンは第1A図
に示す引込み式保持ラッチ234により配置される。マ
イクロプロセッサはセンサ270をチエツクしてイージ
ダウンがその下方位置にもはや位置していないことを確
認する。個別のセンサ233を用いてイージダウンがそ
の下方位置にあるか確認してもよい、あるいは重力を用
いてもよい。
Once the wheelchair has adjusted its seat to the MSA, the forward easy-down or buffer arm 236 is positioned at the top of the stair (step K); the forward easy-down is positioned by the retractable retention latch 234 shown in FIG. 1A. be done. The microprocessor checks sensor 270 to ensure that the easy down is no longer in its lower position. A separate sensor 233 may be used to confirm that the easy down is in its lower position, or gravity may be used.

イージダウンが配置された後、椅子は前進させられ、転
がり始める(ステップL)、転がりの開角度が傾斜計に
より検出され座部も調整されて使用者を重力方向に対し
て垂直に保つ。転がりの間車椅子の前進はそれが新しい
角度を採るまで禁止される。椅子が階段の角度に対して
落ち付いた後、モータあるいはアクチュエータを用いて
イージダウンを引き込ませる(ステップM)。
After the easy down is placed, the chair is advanced and begins to roll (step L), the opening angle of the roll is detected by the inclinometer and the seat is also adjusted to keep the user perpendicular to the direction of gravity. During the roll, forward movement of the wheelchair is prohibited until it assumes a new angle. After the chair has settled down to the angle of the stairs, the easy down is retracted using a motor or actuator (Step M).

−旦センサ270が上方位置にイージダウンがあること
を検出すると、車椅子は進行できるようにされる。車椅
子が階段の底に到達すると、傾斜計が角度の変化を検出
し、階段の底に近いことを指示する。座部は傾斜計の読
みに基いて通常位置に調整されろくステップN)、椅子
が通常位置にあると、車椅子は通常の軌道モードにある
(ステップF)。
- Once the sensor 270 detects an easy down position in the upper position, the wheelchair is allowed to proceed. When the wheelchair reaches the bottom of the stairs, the inclinometer detects the change in angle and indicates that it is near the bottom of the stairs. The seat is adjusted to the normal position based on the inclinometer reading (step N), and once the chair is in the normal position, the wheelchair is in normal trajectory mode (step F).

第7D図はプログラムの階段登はんモード即ちアップラ
ンプモードを示す、前方の超音波変換器即ち傾斜計は傾
斜を検出し、傾斜を上方へ車椅子が前進するのを阻止す
る。使用者が車椅子を回転させ、逆方向に傾斜に近接す
る。車椅子が傾斜あるいは階段を登はんし始めるにつれ
て、傾斜計274^が登はん角度を検出し、鼻部の介在
を検出する。座部は適宜調整される(ステップ○)、も
し鼻部が検出されず、ランプを指示すれば、該ランプに
対して所定の険しさの登はんが許される。傾斜角度が大
きくなりすぎ、傾斜が大きすぎることを指示すると、あ
るいは次の段の鼻部が検出されないとすれば、それ以上
の登はん運動は禁止される(ステップP)、さもなけれ
ば、車椅子はランプを登り続け、座部が重力に対して垂
直位置に保つようさらに運動する。後方の超音波変換器
が階段あるいはランプの頂部に着地したことを検出する
と、後方のイージダウン即ち緩衝アーム32が前方のイ
ージダウンと同様に配置される(ステップR)。
FIG. 7D shows the stair climbing or up-ramp mode of the program, in which the forward ultrasonic transducer or inclinometer detects the incline and prevents the wheelchair from advancing up the incline. The user rotates the wheelchair and approaches the incline in the opposite direction. As the wheelchair begins to climb an incline or staircase, the inclinometer 274 detects the climbing angle and detects nasal intervention. The seat is adjusted accordingly (step ○), and if the nose is not detected and indicates a ramp, climbing of a predetermined steepness is allowed for that ramp. If the inclination angle becomes too large, indicating that the inclination is too large, or if the nose of the next step is not detected, further climbing movements are prohibited (step P), otherwise, The wheelchair continues up the ramp and makes further movements to keep the seat perpendicular to gravity. When the rear ultrasonic transducer detects landing on the top of a stair or ramp, the rear easy-down or buffer arm 32 is positioned in the same manner as the front easy-down (step R).

着地したことの指示は、椅子を越えて別の段の立上り部
が検出されなかったことにより指示される。
Landing is indicated by the failure of another step rise beyond the chair to be detected.

傾斜計は車椅子が後方へ動き、イージダウンがこの運動
を緩衝するにつれて車椅子が着地のため後方に転がるの
を検出する。このときの車椅子の後方運動を停止させる
必要は何らなく傾斜計は単に転がりを検出し、座部を適
宜調整し、車椅子が水平位置をとるまで前進することを
検出するのみである。この点においては転がりの危険性
は無く、従って、座部がMSAまで早期に運動する必要
は無い。この点において、イージダウンは前方のイージ
ダウンと同様に引き込む(ステップT)。転がりの間座
部は常に調整され、使用者を垂直方向に保ち、その後車
椅子は通常の軌道モード平へ入る。
The inclinometer detects when the wheelchair moves backwards and the wheelchair rolls backwards to land as the ease-down cushions this motion. There is no need to stop the backward motion of the wheelchair at this time; the inclinometer simply detects the rolling, adjusts the seat accordingly, and detects when the wheelchair moves forward until it assumes a horizontal position. At this point there is no risk of rolling, so there is no need for the seat to move too early to the MSA. At this point, the easy down retracts like the forward easy down (step T). The rolling spacer is constantly adjusted to keep the user in a vertical position, after which the wheelchair enters the normal trajectory mode.

第7E図はイージダウンの引込み状態の線図を詳細に示
す、−旦引込み指令が受は取られると、モータあるいは
アクチュエータがイージダウンを引き込ませる(ステッ
プU)。次に、アップセンサ2フ0がチエツクされ、イ
ージダウンが適正に引き込まれたか確認する(ステップ
■)。次いで、アクチュエータが切れ、保持ラッチ23
4が挿入されくステップW)、イージダウンは次の配置
に対する準備が整う。
FIG. 7E shows in detail the diagram of the retracted condition of the egee-down; - Once the retract command is received, the motor or actuator causes the egee-down to be retracted (step U). Next, the up sensor 2F0 is checked to confirm whether the easy down lever has been drawn in properly (step 2). The actuator then disconnects and the retaining latch 23
4 is inserted (step W), and the easy down is ready for the next placement.

第7F図はイージダウンの配置状態の線図を示す。配置
指令が出されると、ソレノイドがラッチ234を作動さ
せ、それがイージダウンを解放させる(ステップY)0
次いでセンサ270はチエツクされ、イージダウンがも
はや上方位置にないことを検出する(ステップZ)。次
いで、ラッチを引き込ませるソレノイドがオフとされる
(ステップAA)。
FIG. 7F shows a diagram of the easy down arrangement. When the placement command is issued, the solenoid actuates the latch 234, which releases the ease down (step Y)0
Sensor 270 is then checked and detects that the easy down is no longer in the up position (Step Z). The solenoid that causes the latch to retract is then turned off (step AA).

第8A図及び第8B図は本発明による電子制御装置によ
る回転スキューの計算を示す。第8A図及び第8B図に
示すY軸は車両110の後方から前方まで−延びる。Y
軸は車両の側部から側部まで延び第8A図の紙面を出入
りする。第8B図は第8A図の上面図であってY軸をよ
り明確に示している。車両110が階段300上にある
と、もし車両がY軸の変動が無い程度に整合されている
とすればY軸からの変動は階段の傾斜Aであるべきであ
る。
Figures 8A and 8B illustrate calculation of rotational skew by an electronic controller according to the present invention. The Y axis shown in FIGS. 8A and 8B extends from the rear to the front of the vehicle 110. Y
The shaft extends from side to side of the vehicle and enters and exits the page of FIG. 8A. FIG. 8B is a top view of FIG. 8A, showing the Y-axis more clearly. When the vehicle 110 is on the stairs 300, the variation from the Y axis should be the slope A of the stairs if the vehicle is aligned with no variation in the Y axis.

一対の傾斜計274^と274BとがそれぞれY軸とY
軸とからの車両のフトームの変動を検出する。車両11
0が階段300を昇降するとき、直線を動くことが望ま
しく、一方向あるいは他方向において階段の側方からず
れないことが望ましい。この状態をモニタする一方向は
車両の三次元位置を提供する三軸ジャイロを設けること
である。本発明においては、傾斜計は、Y軸からの変動
はなく、Y軸からの変動が階段の傾斜と等しい限り車両
が直線を走行するものとしてモニタされる。Y軸の変動
は車両が側方へ動いていることを示す。
A pair of inclinometers 274^ and 274B are connected to the Y-axis and Y-axis, respectively.
Detects fluctuations in the vehicle's footme from the axle. Vehicle 11
When 0 moves up and down the stairs 300, it is desirable that it move in a straight line and that it does not deviate from the sides of the stairs in one direction or the other. One way to monitor this condition is to provide a three-axis gyro that provides the three-dimensional position of the vehicle. In the present invention, the inclinometer is monitored as if there were no variations from the Y axis and the vehicle was traveling in a straight line as long as the variation from the Y axis was equal to the slope of the stairs. Variations in the Y axis indicate that the vehicle is moving laterally.

回転方向スキュー、即ち階段を降下している車両の側方
運動は傾斜計の数値から検出できる。Yを定数とした回
転スキューRの所定量に対してAの変動に応じてXの値
が変わる。さらに、RおよびAが一定とすれば、Yの変
動に応じてXが変動する。
The rotational skew, ie the lateral movement of the vehicle descending the stairs, can be detected from the inclinometer readings. The value of X changes according to the variation of A with respect to a predetermined amount of rotational skew R with Y being a constant. Furthermore, if R and A are constant, then X will vary as Y changes.

回転スキューの計算は第9A図のフローチャートに示さ
れている。2種類の平行計算I、■が示されている。一
方の計算においては階段の傾斜がY軸の長手方向傾斜計
から更新される(ステップA)、これは、横軸Xの傾斜
計の読みが零でかつ安定しており一階段の傾斜の下方へ
め直線軌跡から何ら変動が無いことを示すと実行之れ、
従って長手方向Y軸の傾斜計の読みは階段の傾斜と等し
くなければならない。次に、最大の横方向傾斜が計算さ
れる(ステップB)。このことは最大15度のスキュー
と現在の階段の傾斜とを用いて実施される。同時に、ス
キュー運動を規制するため個別の計算がなされる(ステ
ップC)。これは、もし横方向傾斜の読みが計算した最
大の横方向傾斜より大きいと実施される。この状態にお
いては、車両はスキューを低減する方向以外のいずれの
方向にも進行されないようにされる。
The calculation of rotational skew is shown in the flowchart of FIG. 9A. Two types of parallel calculations I and ■ are shown. In one calculation, the slope of the stairs is updated from the Y-axis longitudinal inclinometer (step A), which means that the horizontal axis X inclinometer reading is zero and stable and one step below the slope. If you show that there is no change from the straight line trajectory, then execute it.
Therefore, the inclinometer reading in the longitudinal Y axis must be equal to the slope of the stairs. Next, the maximum lateral slope is calculated (step B). This is done using a skew of up to 15 degrees and the current slope of the stairs. At the same time, separate calculations are made to regulate the skew movement (step C). This is done if the lateral slope reading is greater than the calculated maximum lateral slope. In this state, the vehicle is prevented from traveling in any direction other than the direction that reduces skew.

第9B図−第9D図はスキュー角の計算を示す。Figures 9B-9D illustrate the calculation of the skew angle.

第9B図は階段300上にある車椅子110を示し、ス
キュー角は、車椅子が指す方向である線Bと、階段の中
心下の線Aとの間の角度として定義される。
FIG. 9B shows the wheelchair 110 on a staircase 300, and the skew angle is defined as the angle between line B, which is the direction the wheelchair is pointing, and line A below the center of the staircase.

第9C図は第9B図に示す傾斜面の上面図である。以下
の関係が成り立つことが判る。
FIG. 9C is a top view of the inclined surface shown in FIG. 9B. It can be seen that the following relationship holds true.

Co5(スキュー角θ)=A/B Co5(90−スキュー角θ) = A 、、/ C第
9D図は地面のレベルに投影した第9C図の角度を示す
。傾斜面の車椅子の中心から傾斜面の下の地面レベルま
ての距離を線りで示す。3種類の角度、長手方向角度、
階段角度および横方向角度が示されている。階段の角度
と最大スキュー角度15°が与えられているとすれば対
応する横方向角度を以下のように計算できる。
Co5(skew angle θ)=A/B Co5(90−skew angle θ)=A,,/C FIG. 9D shows the angle of FIG. 9C projected to the ground level. A line indicates the distance from the center of the wheelchair on the slope to the ground level below the slope. Three types of angles, longitudinal angle,
Stair angles and lateral angles are shown. Given the staircase angle and a maximum skew angle of 15°, the corresponding lateral angle can be calculated as follows:

5in(横方向角度θ>=D/C=<D/^>/(C/
^)□5in(階段角度)XCO5(75°)従って、
最大横方向傾斜は 横方向角度θ□5in−’ (Sin(階段角度θ)〈
C05(75°)) もし、車両110が階段300上にある間に、X軸の傾
斜計からの測定値が零あるいは極めて小さいものとすれ
ば、Y傾斜計のいずれの変動をも階段の傾斜の変化と推
測でき階段の傾きをより正確に読み取ることができる。
5in (lateral angle θ>=D/C=<D/^>/(C/
^) □5in (stair angle) XCO5 (75°) Therefore,
The maximum lateral inclination is the lateral angle θ□5in-' (Sin (stair angle θ)
C05 (75°)) If the measured value from the X-axis inclinometer is zero or extremely small while the vehicle 110 is on the stairs 300, then any variation in the Y-axis inclinometer can be calculated as the inclination of the stairs. It is possible to more accurately read the slope of the stairs.

従って、これらの点においてAの値が更新される0回転
スキューはX軸方向の対応する変化を伴わずしてY軸方
向の変化をもたらすことはない。
Therefore, a zero rotation skew in which the value of A is updated at these points will not result in a change in the Y-axis direction without a corresponding change in the X-axis direction.

第10A図−第10C図は後方の2個のセンサの作動を
示す。下方のセンサ302は垂直方向に対して約10度
の角度をつけて取り付けられ、そのため超音波ビーム3
04は水平方向に対して約10度下方の角度で外方に向
けられる。第2のセンサ306はより高いところに取り
付けられ、その超音波ビーム308は水平方向に対して
約40度下方に向けられる。
Figures 10A-10C illustrate the operation of the two rear sensors. The lower sensor 302 is mounted at an angle of about 10 degrees to the vertical, so that the ultrasound beam 3
04 is oriented outwardly at an angle approximately 10 degrees below the horizontal. A second sensor 306 is mounted higher and its ultrasound beam 308 is directed approximately 40 degrees downward relative to the horizontal.

センサ302からのビーム304は立上り部310から
外れているものとして示されている。車両110のプロ
セッサがセンサの出力を分析して立上り部310に対す
る範囲を決める。車両110が階段300に近づくにつ
れて、プロセッサは車両の車輪を駆動するモータからの
センサ入力から椅子が走行した距離を知る。プロセッサ
は立上り部が固定位置にあるものと認識する。車両が近
づくにつれてビーム304はそれが第10B図に示すよ
うに鼻部312を通過するまで立上り部310に沿って
上方へ動く。このとき、センサ302が検出する距離は
ジャンプして鼻部の位置を示す。このジャンプの正確な
位置は、ビームを鼻部312の周りでそらせる階段上の
カーペットを含む多数の作用によりぼかされる。
Beam 304 from sensor 302 is shown off riser 310 . A processor in vehicle 110 analyzes the sensor outputs and determines the range for riser 310 . As the vehicle 110 approaches the stairs 300, the processor learns the distance traveled by the chair from sensor inputs from the motors driving the vehicle's wheels. The processor recognizes the riser as being in a fixed position. As the vehicle approaches, beam 304 moves upward along riser 310 until it passes nose 312, as shown in FIG. 10B. At this time, the distance detected by the sensor 302 jumps to indicate the position of the nose. The exact location of this jump is obscured by a number of effects, including the carpet on the stairs that deflects the beam around the nose 312.

第10図に示すように、センサ306からの第2のビー
ム308は車両が階段に近接するにつれて立上り部31
0を検出する。第10C図に示すように、ビーム308
も、検出距離の飛びを生じて鼻部312を通過する。次
いで、センサ306からのデータをセンサ302からの
データと相関させて鼻部312の位置を正確につかむ。
As shown in FIG. 10, a second beam 308 from sensor 306 is directed toward riser 31 as the vehicle approaches the stairs.
Detects 0. As shown in FIG. 10C, beam 308
Also, it passes through the nose portion 312 with a jump in the detection distance. Data from sensor 306 is then correlated with data from sensor 302 to accurately determine the location of nose 312.

センサ302からの読みを用いてウィンドウを設定し、
該ウィンドウ内でセンサ306からの読みを検査して鼻
部の位置を検出することができる。センサ306からの
ビームの下方の角度がより大きくなるためビームは鼻部
をよりゆっくりと通過することによりより正確な指示を
提供する。
setting a window using readings from sensor 302;
Readings from sensor 306 can be examined within the window to detect the position of the nose. The greater downward angle of the beam from sensor 306 causes the beam to pass more slowly through the nose, providing a more accurate indication.

同じ理由から、ジャンプする距離はそれ程鋭くなくセン
サ302からの鼻部の初期検出を重要とさせる。立上り
部を有さないデツキタイプの階段に対しては鼻部の識別
が特に重要である。
For the same reason, the jump distance is not as sharp, making initial detection of the nose from sensor 302 important. Identification of the nose is particularly important for deck-type stairs that do not have a rising part.

車両110のプロセッサは車両の物理的幾何特性をプロ
グラム化しているので、−旦鼻部312の位置と高さと
が判ると、車両は、次の段を検出するか、あるいは(単
一の段に対して)W1衝アームを配置する必要が生じる
前に車両がどれ位置はんできるか検出して鼻部312を
登り始めることができる。車椅子がその上を運動してい
る鼻部の位置を正確に知ることにより、転がりを必要と
する状況に入る前に、車椅子が後方へ運動しうる距離が
判る。この間車両は次の段の縁部を求めて動きうる。
The processor of the vehicle 110 has programmed the physical and geometric characteristics of the vehicle so that - once the position and height of the nose 312 is known, the vehicle can either detect the next stage or In contrast, it is possible to detect where the vehicle can crawl and begin climbing the nose portion 312 before it becomes necessary to deploy the W1 impact arm. By knowing exactly the position of the nose over which the wheelchair is moving, it is possible to know how far the wheelchair can move backwards before entering a situation that requires rolling. During this time the vehicle can move in search of the edge of the next stage.

一実施例においては、プロセッサは典型的な階段の形状
の代表的なマツプをメモリに記憶することができる0次
いで得られたデータを、そのデータを計算が複雑なアル
ゴリズム分析するよりもむしろ記憶したパターンに適合
させることができる。
In one embodiment, the processor may store in memory a representative map of a typical staircase shape, and then store the resulting data rather than analyze the data with a computationally complex algorithm. Can be adapted to patterns.

第11図は検出した階段のタイプを検出するプロセスを
示すフローチャートである。車椅子が階段に向かって後
方運動するにつれて第1の段の鼻部が検出される(ステ
ップA)0次いで、傾斜計がモニタされて車椅子が階段
を登り始めたかを検出する0次いで、階段の傾斜が計算
され、次の段の鼻部の予測される位置が検出される(ス
テップC)。
FIG. 11 is a flowchart illustrating the process of detecting the type of stair detected. The nose of the first step is detected as the wheelchair moves backwards towards the stairs (Step A).The inclinometer is then monitored to detect if the wheelchair begins to climb the stairs.The incline of the stairs is then monitored. is calculated, and the predicted position of the nose of the next stage is detected (step C).

もし第2の段の鼻部が予測通り検出されるとすれば、通
常の階段と出合ったことになる〈ステップD)、もし第
2の鼻部が検出されないとすれば、これは−段のみか、
あるいは縁石であることを示す(ステップE)。この場
合、イージダウンが配!され、車椅子が縁石の頂部へ転
がりうるようにさせる。
If the nose of the second step is detected as expected, we have encountered a normal staircase (step D); if the second nose is not detected, this means that only the -step is encountered. mosquito,
Or indicate that it is a curb (step E). In this case, easy down is the key! to allow the wheelchair to roll to the top of the curb.

当該技術分野の専門家には理解されるように、本発明は
その精神あるいは基本的な特徴から逸脱することなくそ
の他の特定の形態において実施しせるようにして、単一
の前方イージダウンを用いることができる。従って、本
発明の好適実施例の前記開示は例示であり、特許請求の
範囲に記載の本発明の範囲を限定するものでない。
As will be understood by those skilled in the art, the present invention may be embodied in other specific forms without departing from its spirit or essential characteristics using a single forward ease down. be able to. Accordingly, the foregoing disclosure of preferred embodiments of the invention is illustrative and is not intended to limit the scope of the invention as claimed.

Rj=  K、JRj、φ・O,−N      修正
された操縦桿の回転値ELj=”j’j−CLj、す=
O,−N     左側モータの観測エラーERj= 
 Tj+Rj−CRj、す=0.−N     右側モ
ータの観測エラーp1=  K、ELQ       
   左側モータ比例訂正左側モータ比例訂正 PR″ リRO。
Rj= K, JRj, φ・O, −N Corrected control stick rotation value ELj=”j'j−CLj, S=
O, -N Left motor observation error ERj=
Tj+Rj-CRj, S=0. -N Observation error of right motor p1 = K, ELQ
Left motor proportional correction Left motor proportional correction PR'' ReRO.

IL :K isum+(EL J 、t□0、−N)
    左側モータ積分訂正IR=   Jsum(E
Rj、j・0.−N)    右側モータ積分訂正OL
 =  Kd(CLO−C14)       左側モ
ータ微分訂正DR=   K、1(CRO−CR−1)
       右側モータ微分訂正M1=に、(ERO
−ELO)        左側モー9/モータU正M
l(□   K、(ELO−ERO)        
右側モータ/モータ訂正XLO=  XL−1十に5(
P1+IL+J、”t4L)  新しい左側モータハワ
ーXR□−XH−1+に8(PR+IR+DR+MH)
   新しい右側モータハワー従って、XLOとXRO
とは(−255,+225)の範囲とされる。
IL: K isum+(EL J, t□0, -N)
Left motor integral correction IR = Jsum (E
Rj,j・0. -N) Right side motor integral correction OL
= Kd (CLO-C14) Left motor differential correction DR = K, 1 (CRO-CR-1)
To the right motor differential correction M1=, (ERO
-ELO) Left side motor 9/motor U positive M
l(□ K, (ELO-ERO)
Right motor/motor correction XLO = XL-10 to 5 (
P1+IL+J,"t4L) New left motor Hower XR□-XH-1+ to 8 (PR+IR+DR+MH)
New right hand motor hower therefore XLO and XRO
is in the range of (-255, +225).

アペンディックス■ フィル Iン  ルゴ1ズム JL このアペンディックスは指令モジュールにおいてアナロ
グ−デジタル変換器から読み取られる操縦桿の読みをフ
ィルタするために使用されるアルゴリズムを記載する。
APPENDIX ■ FILL IN LUGORISM JL This appendix describes the algorithm used to filter the control column readings read from the analog-to-digital converter in the command module.

フィルタされた読取り結果は実行のために制御モジュー
ルに送られる。
The filtered reading results are sent to the control module for execution.

乙劇工丈7’A 注 正のX方向は操縦桿の直進方向である。Otogeki Kogyo 7’A note The positive X direction is the straight direction of the control stick.

正のY方向は最左方への操縦桿の方向である。The positive Y direction is the leftmost control column direction.

1、m A/D変換器から読み取られたXfjY のa    
  a ることによりXfjY  に変換される。負の数S  
    S 字は常に2の補数の形態で示される。変換は数字のMS
Bを補数処理することにより実行される。
1, a of XfjY read from m A/D converter
It is converted to XfjY by a. negative number S
The S character is always shown in two's complement form. Conversion is MS of numbers
This is executed by performing complement processing on B.

れる。It can be done.

符号付きの数字のMSBが1であれば、キャリーをセッ
トするか、そうでないときはリセットする。キャリーに
より数字を1ビツト右ヘシフトする。
If the MSB of the signed number is 1, set the carry, otherwise reset. A carry shifts the number one bit to the right.

このため無視しうる量のヒステリシスを加え、(−12
8から+127)の数字範囲を(−64から+63)に
変換する。
For this reason, a negligible amount of hysteresis is added to (-12
Convert the number range from 8 to +127) to (-64 to +63).

3、  ゛ 前記過程の後Xsh+jYshはn次車=4のリアルタ
イムデジタル低域フィルタにより篩分けされる。
3. After the above process, Xsh+jYsh is sieved by a real-time digital low-pass filter with n-th wheel=4.

(約1.5)1zから15Hzまでの)このフィルタの
遮断周波数はパラメータとしてキーPROMに記憶され
る。この種のフィルタは不随意#の震え障害の患者を担
当する。
The cut-off frequency of this filter (from approximately 1.5) 1z to 15Hz is stored as a parameter in the key PROM. This kind of filter is responsible for patients with involuntary tremor disorder.

XShとYshとは個別にフィルタすべきで、そのため
変換スケーラおよび回転スケーラの双方における震え交
流(AC)要素を除去し、希望する結果に導く。
XSh and Ysh should be filtered separately to remove the quivering alternating current (AC) component in both the transform and rotary scalers, leading to the desired result.

結果として得られたXとYの値はX r + J Y 
rと称する。
The resulting values of X and Y are X r + J Y
It is called r.

Xf+jY、はテーブルあるいは別のアルゴリズムのい
ずれかを介してマツピングされ以下の事項を行うX  
+jYf、を発生させる。
Xf+jY, is mapped either via a table or another algorithm to
+jYf is generated.

a、操縦桿が僅かに撓むことによりXf、+jYfmの
値を比較的小さく偏位させる。これにより、操縦桿の零
位置に近い領域における本システムの分解能を増加させ
る。
a. Slight deflection of the control stick causes the values of Xf and +jYfm to deviate relatively small. This increases the resolution of the system in the region close to the zero position of the control stick.

操縦桿が大きく撓むことによりXf、+jYf、の値を
比較的大きく偏位させる。これにより、操縦桿零位置か
ら離れた領域における本システムの分解能を減少させる
The large deflection of the control stick causes the values of Xf and +jYf to deviate relatively largely. This reduces the resolution of the system in regions away from the control column zero position.

この種のマツピングにより使用者は車椅子が極めてゆっ
くりと動いていて、例えば使用者が正確に位置決めする
ことを要する事務所領域において車椅子の速度を微細に
制御できるようになる。
This type of mapping allows the user to have fine control over the speed of the wheelchair, for example in office areas where the wheelchair is moving very slowly and requires precise positioning by the user.

典型的なマツピングは下記の式から得ることができる。A typical mapping can be obtained from the equation below.

X(、=Rf、XCo5(θf+e) 操縦桿分解能の別のビットとして速度モードピットを効
果的に処理することにより低速モード。
X(,=Rf,XCo5(θf+e) Low speed mode by effectively treating the speed mode pit as another bit of control stick resolution.

このように、例えば制御手段が受は取る(X、Y)=(
+63.0)の値は、制御手段が、低速モードにあれば
3 mphであるいは高速モードにあれば6mphで車
椅子を前方向に駆動しようとしていることを意味する。
In this way, for example, the control means receives (X, Y) = (
A value of +63.0) means that the control means is attempting to drive the wheelchair forward at 3 mph if in low speed mode or 6 mph if in high speed mode.

最大速度の計測は指令モジュールあるいは制御モードの
いずれかで行うことができる。
Maximum velocity measurements can be made either in the command module or in control mode.

6、1 お   a  の       の最大加速は
まず本システムの極の位置、即ちその機能の緩慢性によ
り自動的に制限される。
6.1 The maximum acceleration of a is firstly automatically limited by the position of the poles of the system, ie by the slowness of its functioning.

以下はXおよびYの変化の速度を別々に制限する。The following limits the rate of change of X and Y separately.

もしy(k)−y(k−1)の絶対値がA であれs ば、 Y、、d=Y(k−1)十±A、。If the absolute value of y(k)-y(k-1) is A, then s Ba, Y,,d=Y(k-1)1±A,.

A の符号は(Y(k)−Y(k−1>の符号と同ll じ。あるいは Yfed = Y (k) A を用いてXに対して同様に行い Ta Xfmdを発生する。The sign of A is the same as the sign of (Y(k)-Y(k-1>) character. or Yfed = Y (k) Do the same for X using A Ta Generate Xfmd.

より速い変換速度においては、A の値は下げる7m 必要があり、−力紙速度では速くすることができる。従
って、下記のステップもY値をよくするために加えられ
る。
At faster conversion speeds, the value of A needs to be lowered to 7m, and at -paper speeds it can be increased. Therefore, the following steps are also added to improve the Y value.

Yf、、I=Yf、dxK、r/現在の変換速度7、 
 ゛  庁 後退速度は前進速度よりはるかに低くする必要があり、
これは、前記の過程から得られたXおよびY値に、もし
Xが負であることが判明した場合定数を掛けることによ
り実施される。この常数もキーFROMに記憶されてい
る。
Yf,,I=Yf,dxK,r/current conversion speed 7,
゛ The rearward speed should be much lower than the forward speed;
This is done by multiplying the X and Y values obtained from the above process by a constant if X turns out to be negative. This constant is also stored in the key FROM.

このように、 もしXが負であれば、 X+jYcur=Krev×(Xf、d+jYf、d)
Cu「 あるいは Xcur+jY11r−IX(Xf、d+jYf1d)
但しK  は後退速度ファクタの定数でキーev PROMに記憶されている。典型的なK  のev 値は0.1と0.25の間でよく、(Xcur+jYe
ur)は制御モジュールに伝達される値である。
In this way, if X is negative, then X+jYcur=Krev×(Xf, d+jYf, d)
Cu" Or Xcur+jY11r-IX(Xf, d+jYf1d)
However, K is a constant of the backward speed factor and is stored in the key ev PROM. A typical K ev value may be between 0.1 and 0.25, and (Xcur+jYe
ur) is the value communicated to the control module.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1A図は本発明を用いたモータ駆動PTVの斜視図、 第1B図は第1A図に示すイージダウンのためのピスト
ンとシリンダ装置の線図、 第2図は本発明の電子制御装置のブロック線図、第3図
は第2図に示す指令モジュールのブロック線図、 第4図は第2図に示す制御モジュールのブロック線図、 第5図と第6図とは第1図に示す車椅子の可視デイスプ
レィの線図、 第7A図−第7F図は車椅子の昇降中の第1A図に示す
車椅子の作動を示すフローチャート、第8A図及び第8
B図は回転スキュー計算を示す線図、 第9A図は回転スキュー計算を示すフローチャート、 第9B図−第9D図はスキュー角度計算を示す線図、 第10A図−第10C図は後方にあり階段を識別する2
個のセンサの線図、および 第11図は階段のタイプ識別プロセスのフローチャート
である。 図において、 210・・・車椅子     212・・・無限軌道2
14・・・座部      222・・・アクチュエー
タ224.226,228^、B・・・センサ230.
232・・・緩衝アーム 254・・・リザーバ274
^、B・・傾斜計   302,306・・・センサ3
04,308・ビーム   310・・・階段立上り部
312・・・階段鼻部 代 理 人  弁理士  湯 浅 恭 三′。 (外4名) 日G。 イー弁°顎力込み状、ぎの錦”bJ         
  ネジ幻ンのfン、」髪UのJ8関f”lk、7E、
             ″鳴°′7F\八 Fl cr、 g A。 Fl(i、g8゜ [1cr、 10.4゜ FICr、IOC と \
Fig. 1A is a perspective view of a motor-driven PTV using the present invention, Fig. 1B is a diagram of the piston and cylinder device for easy down shown in Fig. 1A, and Fig. 2 is a block diagram of the electronic control device of the present invention. 3 is a block diagram of the command module shown in FIG. 2, FIG. 4 is a block diagram of the control module shown in FIG. 2, and FIGS. 5 and 6 are block diagrams of the command module shown in FIG. 1. Figures 7A-7F are flowcharts showing the operation of the wheelchair shown in Figure 1A during lifting and lowering of the wheelchair; Figures 8A and 8;
Figure B is a diagram showing rotational skew calculation, Figure 9A is a flowchart showing rotational skew calculation, Figures 9B to 9D are diagrams showing skew angle calculation, and Figures 10A to 10C are stairs at the rear. identify 2
FIG. 11 is a flowchart of the stair type identification process. In the figure, 210... Wheelchair 212... Endless track 2
14... Seat part 222... Actuator 224, 226, 228^, B... Sensor 230.
232...Buffer arm 254...Reservoir 274
^, B... Inclinometer 302, 306... Sensor 3
04,308・Beam 310...Stair rising part 312...Stair nose part Attorney Patent attorney Kyo Yu Asa 3'. (4 other people) Japan G. E valve ° jaw force, Gino Nishiki” bJ
Neji Genun's f-n, "Kami U's J8 Seki f"lk, 7E,
″RING°'7F\8Fl cr, g A. Fl(i, g8°[1cr, 10.4°FICr, IOC and\

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、第1の前方レンジングセンサと、 第2の後方レンジングセンサと、 前記センサに応答して、階段の傾斜を決定し、かつ対人
運搬車両のモータを制御して所定の幾何特性を上廻る階
段上は運動しないようにさせる電子手段と、 前記電子手段からの決定された傾斜に応答して前記車両
の座部を傾動させ前記車両とその使用者との重心を修正
して前記階段上で前記車両が転倒しないように阻止する
手段と、 前記電子手段にキーコードを提供し、前記車両を作動さ
せ、かつ前記電子手段が用いるアルゴリズムのための定
数を提供して前記車両の作動エンベロープを規定する取
外し可能でプログラム可能メモリと、 を含むことを特徴とする階段登はん式対人運搬車両。 2、請求項1に記載の車両において、前記電子手段が階
段上の前進降下および後退登はん以外の運動を阻止する
手段を含むことを特徴とする対人運搬車両。 3、請求項1に記載の車両において、さらに前記車両に
わたって前方から後方へ延びるY軸に沿った傾きを測定
する第1の傾斜計と、 前記車両の一方の側から別の側まで延びるX軸からの傾
きを測定する第2の傾斜計と、 前記X軸からの測定した傾きと前記階段の傾斜からの測
定した傾きとから前記車両の回転スキューを決定する手
段とを含むことを特徴とする対人運搬車両。 4、請求項1に記載の車両において、さらに前記第2の
後方センサに対してある角度をつけて取り付けた第3の
後方センサと、 前記第2および第3のセンサに結合され、前記第2のセ
ンサにより画成されるウィンドウ内で前記第3のセンサ
の出力から階段の鼻部を検出する手段を含むことを特徴
とする対人運搬車両。 5、レンジングセンサと、 前記センサに応答して階段の傾斜を決定する電子手段と
、 前記車両にわたって前方から後方に延びるY軸に沿った
傾斜を測定する第1の傾斜計と、前記車両の一方の側か
ら別の側まで延びるX軸からの傾斜を測定する第2の傾
斜計と、 前記X軸からの測定された傾きと前記階段の傾斜からの
測定された傾きとから前記車両の回転スキューを決定す
る手段とを含むことを特徴とする階段登はん式対人運搬
車両。 6、請求項5に記載の車両において、前記回転スキュー
に応答して前記車両の方向を調整する制御手段をさらに
含むことを特徴とする対人運搬車両。 7、第1のレンジングセンサと、 前記第1のレンジングセンサに対してある角度をつけて
取り付けた第2のレンジングセンサと、前記第1と第2
のセンサに結合され、前記第1のセンサにより画成され
るウィンドウ内で前記第2のセンサの出力から階段の鼻
部を検出する手段を含むことを特徴とする階段登はん式
対人運搬車両。 8、請求項7に記載の車両において、前記第2のセンサ
が前記第1のセンサより高いところに取り付けられ、前
記第1のセンサより下方を指していることを特徴とする
対人運搬車両。 9、第1の前方のレンジングセンサと、 第2の後方のレンジングセンサと、 前記センサに応答して階段の傾斜を決定し、かつ対人運
搬車両用モータを制御して所定の傾斜を上廻る階段上で
は運動しないよう阻止し、階段上の前進降下および後退
上昇の運動以外の運動を阻止する電子手段と、 前記電子手段からの決定された傾斜に応答して前記車両
の座部を傾動させ前記車両と使用者との重心を修正し前
記車両が前記階段上で転倒しないよう阻止する手段と、 前記電子手段にキーコードを提供し、前記車両が作動で
きるようにし、かつ前記車両の作動のエンベロープを規
定するよう前記電子手段が使用するアルゴリズムのため
の定数を提供する取外し可能でプログラム可能のメモリ
とを含むことを特徴とする階段登はん式対人運搬車両。 10、第1の前方レンジングセンサと、 第2の後方レンジングセンサと、 前記センサに応答して階段の傾斜を決定し、対人運搬車
両のモータを制御して所定の傾斜を上廻る階段上を運動
しないよう阻止する電子手段と、前記電子手段からの決
定された傾斜に応答して前記車両の座部を傾斜させて前
記車両と使用者との重心を修正して前記車両が前記階段
上で転倒しないよう阻止する手段と、 前記電子手段にキーコードを提供して前記車両が作動で
きるようにし、かつ前記車両の作動のエンベロープを規
定するために前記電子手段が使用するアルゴリズムのた
めの定数を提供する取外し可能でプログラム可能メモリ
と、 前記車両にわたって前方から後方まで延びるY軸に沿っ
て傾きを測定する第1の傾斜計と、前記車両の一方の側
から他方の側まで延びるX軸からの傾きを測定する第2
の傾斜計と、 前記X軸からの測定した傾きと前記階段の傾斜からの測
定した傾きとから前記車両の回転スキューを決定する手
段とを含むことを特徴とする階段登はん式対人運搬車両
。 11、第1の前方レンジングセンサと、 第2の後方レンジングセンサと、 前記センサに応答して階段の傾斜を決定し、かつ対人運
搬車両用モータを制御して所定の傾斜を上廻る階段上を
運動しないよう阻止する電子手段と、 前記電子手段からの決定された傾斜に応答し前記車両の
座部を傾かせて前記車両と使用者の重心を修正して前記
階段上での前記車両の転倒を阻止する手段と、 前記電子手段にキーコードを提供して前記車両が作動で
きるようにし、前記車両の作動のエンベロープを規定す
るため前記電子手段が使用するアルゴリズムのための定
数を提供する取外し可能でプログラム可能メモリと、 前記第2の後方センサに対してある角度を付けて取り付
けた第3の後方センサと、 前記第2及び第3のセンサに結合され、前記第2のセン
サにより画成されるウィンドウ内で前記第3のセンサの
出力から階段の鼻部を検出する手段とを含むことを特徴
とする階段登はん式対人運搬車両。 12、傾斜面と概ね水平の面との間の変化を検出する少
なくとも1つのレンジングセンサと、 前記面の一方に配置される緩衝アームと、 前記緩衝アームを前記車両に連結して前記面の一方に対
する前記車両の転倒を緩衝する手段と、前記センサに応
答して前記緩衝アームを配置させる手段とを含むことを
特徴とする階段登はん式対人運搬車両。 13、請求項12に記載の車両において、さらに、前記
センサに応答し、階段の傾斜を決定し、かつ前記車両の
モータを制御して所定の幾何特性を上廻る階段上の運動
を阻止する電子手段を含むことを特徴とする対人運搬車
両。 14、請求項13に記載の車両において、さらに前記電
子手段からの決定された傾斜に応答して前記車両の座部
を傾斜させ前記車両と使用者の重心を修正して前記階段
上での前記車両の転倒を阻止する手段を含むことを特徴
とする対人運搬車両。 15、請求項13に記載の車両において、さらに前記電
子手段にキーコードを提供し前記車両を作動できるよう
にし、かつ前記車両の作動のエンベロープを規定するた
めに前記電子手段が使用するアルゴリズムのための定数
を提供する取外し可能でプログラム可能メモリを含むこ
とを特徴とする対人運搬車両。 16、請求項13に記載の車両において、前記電子手段
が階段での前進降下および後退上昇以外の運動を阻止す
る手段を含むことを特徴とする対人運搬車両。 17、請求項12に記載の車両において、転倒を緩衝す
る前記手段が、 前記車両および前記緩衝アームの一方に連結された流体
充てんのチューブと、 前記チューブへ延び、前記チューブに連結されていない
前記車両及び前記緩衝アームの一方に連結されたピスト
ンと、 前記流体の流量を規制し前記チューブと前記ピストンの
組合せの圧縮速度を制限する手段と、を含むことを特徴
とする対人運搬車両。 18、請求項17に記載の車両において、前記緩衝アー
ムを上方位置で保持するためのソレノイド作動ラッチを
さらに含むことを特徴とする対人運搬車両。 19、請求項17に記載の車両において、前記チューブ
に連結された流体リザーバをさらに含むことを特徴とす
る対人運搬車両。 20、請求項17に記載の車両において、前記規制する
手段が前記ピストンにおける一方向の固定オリフィスを
有することを特徴とする対人運搬車両。 21、傾斜面と概ね水平の面との間の変化を検出する少
なくとも1つのレンジングセンサと、 前記面の一方に配置する緩衝アームと、 前記緩衝アームを前記車両に連結し、前記面の一方に対
する前記車両の転倒を緩衝する手段と、前記センサに応
答し、前記緩衝アームを配置させる手段と、 前記センサに応答して階段の傾斜を決定し、かつ対人運
搬車両のモータを制御して所定の傾斜を上廻る階段上を
運動しないよう阻止する電子手段と、 を含むことを特徴とする階段登はん式対人運搬車両。 22、傾斜面と概ね水平の面との間の変化を検出する少
なくとも1つのレンジングセンサと、 前記面の一方に配置する緩衝アームと、 前記緩衝アームを対人運搬車両に連結し前記面の一方へ
の前記車両の転倒を緩衝する手段と、前記センサに応答
して前記緩衝アームを配置する手段と、 前記センサに応答して階段の傾斜を決定し、前記車両の
モータを制御して所定の傾斜を上廻る階段上での運動を
阻止する電子手段と、 前記電子手段からの決定された傾斜に応答して前記車両
の座部を傾斜させ前記車両と使用者の重心を修正して前
記階段での前記車両の転倒を阻止する手段と、 前記電子手段にキーコードを提供し前記車両が作動でき
るようにし、かつ前記車両の作動のエンベロープを規定
するために前記電子手段が使用するアルゴリズムのため
の定数を提供する取外し可能のプログラム可能メモリと
、 を含むことを特徴とする階段登はん式対人運搬車両。 23、前記車両がある面を横行する前に該面の傾斜角を
検出するセンサと、 前記傾斜に基き前記座部の傾きを調整する手段と、 前記センサに応答して、前記調整手段が前記座部を所定
の最小角まで傾斜させるまでは所定の険しさ以上の傾斜
での前記車両の運動を阻止する手段と、 を備える、座部を有する階段登はん式対人運搬車両。 24、請求項23に記載の車両において、 前記最小角は、前記車両が前記傾斜上で転倒しないよう
阻止するに十分に前記車両と使用者の重心を変えるよう
計算されたものであることを特徴とする対人運搬車両。 25、請求項23に記載の車両において、 前記車両の傾斜角を決定する手段と、 前記の傾斜角に応答して、重心に対して前記座部を水平
に保つよう前記座部の傾きを調整する手段とをさらに含
むことを特徴とする対人運搬車両。 26、請求項25に記載の車両において、 前記座部の傾きを調整する手段が 前記座部の支持部に連結されたシャフトと、前記シャフ
トを駆動する座部傾動モータとを含むことを特徴とする
対人運搬車両。 27、請求項23に記載の車両において、 前記座部の傾きを検出する位置センサをさらに含むこと
を特徴とする対人運搬車両。 28、請求項23に記載の車両において、角度を検出す
る前記センサが、前記車両が走行した距離を検出する第
1のセンサと、自身から前記車両の前方の点までの距離
を検出して高さを測定する第2のセンサとを含み、前記
傾斜角が前記高さ測定値の変化と前記車両の走行距離の
変化との組合せにより計算されることを特徴とする対人
運搬車両。 29、前記車両がある面を横行する前に該面の傾斜角を
検出する手段であって、前記車両が走行した距離を検出
する第1のセンサと、自身から前記車両の前方の点まで
の距離を検出し高さを測定する第2のセンサとを含み、
前記傾斜角が前記高さ測定値と前記走行距離の変化との
組合せにより計算される傾斜角を検出する手段と、 前記座部のサポートに連結されたシャフトと、前記シャ
フトを駆動させる座部傾動モータと、前記座部の傾動を
検出する第3の位置センサと、前記車両の傾斜角を検出
する手段と、 前記座部傾動モータに制御信号を提供し、前記車両が前
記面を横行しているとき前記傾斜角に従って前記座部の
傾きを調整して重心に対して前記座部の座部を水平に保
つ手段と、前記座部傾動モータが所定の最小角度まで前
記座部を傾動させるまで所定の険しさの傾斜以上では前
記車両の運動を阻止する手段と、 を備える、座部を有する階段登はん式対人運搬車両。
[Claims] 1. a first front ranging sensor; a second rear ranging sensor; in response to the sensors, determining the slope of the stairs and controlling the motor of the personal transport vehicle to achieve a predetermined range; electronic means for preventing movement on stairs that exceed geometric characteristics; and tilting the seat of the vehicle in response to a determined inclination from the electronic means to correct the center of gravity of the vehicle and its user. means for preventing said vehicle from tipping over on said stairs; and providing said electronic means with a key code to operate said vehicle and providing constants for an algorithm used by said electronic means to prevent said vehicle from tipping over. a removable programmable memory defining an operating envelope for a stair-climbing personal transport vehicle. 2. A vehicle according to claim 1, characterized in that said electronic means includes means for preventing movements other than forward descent and backward climbing on stairs. 3. The vehicle according to claim 1, further comprising: a first inclinometer measuring inclination along a Y-axis extending from front to rear across the vehicle; and an X-axis extending from one side of the vehicle to another side. and means for determining a rotational skew of the vehicle from the measured inclination from the X-axis and the measured inclination from the staircase inclination. Personnel transport vehicle. 4. The vehicle according to claim 1, further comprising: a third rear sensor attached at a certain angle with respect to the second rear sensor; and a third rear sensor coupled to the second and third sensors; A personal transport vehicle characterized in that it includes means for detecting the nose of a staircase from the output of said third sensor within a window defined by said third sensor. 5. a ranging sensor; electronic means responsive to said sensor to determine the slope of a stair; a first inclinometer measuring slope along a Y-axis extending from front to rear across said vehicle; and one of said vehicles; a second inclinometer for measuring inclination from an X-axis extending from one side to another; and determining the rotational skew of the vehicle from the measured inclination from the A stair-climbing personal transport vehicle characterized by comprising: means for determining. 6. The vehicle of claim 5 further comprising control means for adjusting the direction of the vehicle in response to the rotational skew. 7. A first ranging sensor, a second ranging sensor attached at a certain angle with respect to the first ranging sensor, and the first and second ranging sensors.
A stair-climbing personal transport vehicle, characterized in that it includes means coupled to a sensor for detecting the nose of a stairway from the output of the second sensor within a window defined by the first sensor. . 8. The vehicle according to claim 7, wherein the second sensor is mounted higher than the first sensor and points downward than the first sensor. 9. a first front ranging sensor; a second rear ranging sensor; and a staircase that determines the slope of the stairs in response to the sensors and controls a personal transport vehicle motor to go over a predetermined slope. electronic means for preventing movement on the stairs and preventing movement other than forward descent and backward ascent movements on the stairs; and for tilting the seat of the vehicle in response to a determined inclination from the electronic means; means for modifying the center of gravity between the vehicle and the user to prevent said vehicle from tipping over said stairs; providing said electronic means with a key code to enable said vehicle to operate; and providing an envelope of operation of said vehicle; and a removable programmable memory providing constants for an algorithm used by said electronic means to define. 10. a first front ranging sensor; a second rear ranging sensor; and determining the slope of the stairs in response to the sensors, and controlling the motor of the personal transport vehicle to move on the stairs over a predetermined slope. and electronic means for preventing the vehicle from tipping over on the stairs by tilting the seat of the vehicle in response to the determined tilt from the electronic means to correct the center of gravity between the vehicle and the user. providing a key code to said electronic means to enable said vehicle to operate and providing constants for an algorithm used by said electronic means to define an envelope of operation of said vehicle; a first inclinometer for measuring tilt along a Y-axis extending from front to rear across the vehicle; and a first inclinometer measuring tilt from an X-axis extending from one side of the vehicle to the other. The second to measure
A stair-climbing personal transport vehicle, comprising: an inclinometer; and means for determining a rotational skew of the vehicle from the measured inclination from the X-axis and the measured inclination from the inclination of the stairs. . 11. a first front ranging sensor; a second rear ranging sensor; and determining the inclination of the stairs in response to the sensors, and controlling the motor for the personal transport vehicle to move over the stairs over a predetermined inclination. electronic means for preventing movement; and in response to a determined inclination from said electronic means, the seat of said vehicle is tilted to modify the center of gravity of said vehicle and user to prevent said vehicle from tipping over said staircase. and a removable means for providing a key code to said electronic means to enable said vehicle to operate and for providing constants for an algorithm used by said electronic means to define an envelope of operation for said vehicle. a third rear sensor mounted at an angle to the second rear sensor; and a third rear sensor coupled to and defined by the second and third sensors; and means for detecting the nose of a staircase from the output of the third sensor within the window. 12. at least one ranging sensor for detecting a change between an inclined surface and a generally horizontal surface; a buffer arm disposed on one of the surfaces; and a buffer arm coupled to the vehicle to detect a change between a generally horizontal surface. A stair-climbing personal transport vehicle, comprising: means for cushioning the vehicle from overturning; and means for locating the shock absorbing arm in response to the sensor. 13. The vehicle of claim 12, further comprising electronics responsive to the sensor to determine the slope of the stairway and to control a motor of the vehicle to prevent movement on the stairway above predetermined geometric characteristics. A personal transport vehicle characterized in that it includes a means. 14. The vehicle of claim 13, further comprising: tilting the seat of the vehicle in response to the determined tilt from the electronic means to modify the center of gravity of the vehicle and the user; A person-transport vehicle characterized in that it includes means for preventing the vehicle from overturning. 15. A vehicle as claimed in claim 13, further comprising an algorithm used by the electronic means to provide a key code to the electronic means to enable the vehicle to operate and to define an envelope of operation of the vehicle. A personal transportation vehicle comprising a removable programmable memory that provides a constant amount of information. 16. A vehicle according to claim 13, characterized in that the electronic means includes means for preventing movements other than forward descent and backward ascent on stairs. 17. A vehicle according to claim 12, wherein the means for damping falls comprises: a fluid-filled tube connected to one of the vehicle and the damping arm; and a fluid-filled tube extending to and not connected to the tube. A personal transportation vehicle comprising: a piston connected to the vehicle and one of the shock arms; and means for regulating the flow rate of the fluid and limiting the compression rate of the tube and piston combination. 18. The vehicle of claim 17 further including a solenoid actuated latch for retaining the shock arm in an upward position. 19. The vehicle of claim 17 further comprising a fluid reservoir coupled to the tube. 20. A vehicle according to claim 17, characterized in that the restricting means comprises a unidirectional fixed orifice in the piston. 21. at least one ranging sensor for detecting a change between an inclined surface and a generally horizontal surface; a buffer arm disposed on one of said surfaces; said buffer arm coupled to said vehicle; means for dampening the fall of the vehicle; means responsive to the sensor for locating the dampening arm; and responsive to the sensor for determining the slope of a stairway and controlling a motor of the personal transport vehicle to provide a predetermined response to the vehicle. A stair-climbing personal transport vehicle characterized by comprising: electronic means for preventing movement on stairs that go over an incline; 22. at least one ranging sensor for detecting a change between an inclined surface and a generally horizontal surface; a buffer arm disposed on one of said surfaces; and said buffer arm coupled to a personnel carrier and directed toward one of said surfaces. means for cushioning a fall of the vehicle; means for positioning the damping arm in response to the sensor; and determining a slope of a staircase in response to the sensor and controlling a motor of the vehicle to achieve a predetermined slope. electronic means for inhibiting movement over a stairway over a stairway; and in response to a determined inclination from said electronic means, tilting a seat of said vehicle to modify the center of gravity of said vehicle and user to prevent movement over said stairway; means for preventing the overturning of said vehicle; and providing said electronic means with a key code to enable said vehicle to operate and for an algorithm used by said electronic means to define an envelope of operation of said vehicle. A stair-climbing personal transport vehicle comprising: a removable programmable memory for providing a constant value; 23. A sensor for detecting the inclination angle of a certain surface before the vehicle traverses the surface; and means for adjusting the inclination of the seat based on the inclination; and in response to the sensor, the adjusting means 1. A stair-climbing personal transport vehicle having a seat, comprising: means for preventing movement of the vehicle on slopes greater than a predetermined steepness until the seat is tilted to a predetermined minimum angle. 24. The vehicle of claim 23, wherein the minimum angle is calculated to change the center of gravity of the vehicle and the user sufficiently to prevent the vehicle from tipping over on the slope. An anti-personnel transport vehicle. 25. The vehicle of claim 23, further comprising: means for determining an angle of inclination of the vehicle; and, in response to the angle of inclination, adjusting the inclination of the seat to keep the seat horizontal with respect to the center of gravity. A personal transport vehicle further comprising means for: 26. The vehicle according to claim 25, wherein the means for adjusting the inclination of the seat includes a shaft connected to a support part of the seat, and a seat tilting motor that drives the shaft. An anti-personnel transport vehicle. 27. The vehicle according to claim 23, further comprising a position sensor that detects the inclination of the seat. 28. The vehicle according to claim 23, wherein the sensor that detects an angle includes a first sensor that detects a distance traveled by the vehicle, and a first sensor that detects a distance from itself to a point in front of the vehicle. a second sensor for measuring height, and wherein the angle of inclination is calculated by a combination of a change in the height measurement and a change in the distance traveled by the vehicle. 29. Means for detecting the angle of inclination of the surface before the vehicle traverses the surface, comprising: a first sensor for detecting the distance traveled by the vehicle; a second sensor that detects distance and measures height;
means for detecting an angle of inclination, the angle of inclination being calculated by a combination of the height measurement and the change in travel distance; a shaft connected to a support of the seat; and a seat tilting mechanism for driving the shaft. a motor; a third position sensor for detecting tilting of the seat; and means for detecting a tilt angle of the vehicle; means for adjusting the inclination of the seat according to the inclination angle to keep the seat of the seat horizontal with respect to the center of gravity until the seat tilting motor tilts the seat to a predetermined minimum angle; A stair-climbing personal transport vehicle having a seat, comprising: means for preventing movement of the vehicle above a slope of a predetermined steepness.
JP2317626A 1989-11-21 1990-11-21 Electronic control system for stair climbing vehicle Pending JPH04176786A (en)

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US07/440,054 US5123495A (en) 1988-06-10 1989-11-21 Wheelchair stair climbing control system

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009280180A (en) * 2008-05-26 2009-12-03 Daiwa House Industry Co Ltd Crawler type traveling vehicle apparatus getting over level difference
CN104828172A (en) * 2015-04-29 2015-08-12 东华大学 Stair height and depth detection device and stair height and depth detection method used for stair-climbing robot
CN109094673A (en) * 2018-09-20 2018-12-28 成都山神轨道交通设备有限公司 A kind of platform-type crawler belt stairs-mover and method for automatically leveling
WO2022107588A1 (en) * 2020-11-18 2022-05-27 株式会社クボタ Moving body, control unit, data generation unit, method for controlling moving body motion, and method for generating data
WO2022107587A1 (en) * 2020-11-18 2022-05-27 株式会社クボタ Moving body, data generating unit, and method for generating data
WO2022107586A1 (en) * 2020-11-18 2022-05-27 株式会社クボタ Moving body, control unit, and method for controlling operation of moving body

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009280180A (en) * 2008-05-26 2009-12-03 Daiwa House Industry Co Ltd Crawler type traveling vehicle apparatus getting over level difference
CN104828172A (en) * 2015-04-29 2015-08-12 东华大学 Stair height and depth detection device and stair height and depth detection method used for stair-climbing robot
CN109094673A (en) * 2018-09-20 2018-12-28 成都山神轨道交通设备有限公司 A kind of platform-type crawler belt stairs-mover and method for automatically leveling
CN109094673B (en) * 2018-09-20 2021-06-18 成都山神轨道交通设备有限公司 Platform type crawler stair climbing vehicle and automatic leveling method
WO2022107588A1 (en) * 2020-11-18 2022-05-27 株式会社クボタ Moving body, control unit, data generation unit, method for controlling moving body motion, and method for generating data
WO2022107587A1 (en) * 2020-11-18 2022-05-27 株式会社クボタ Moving body, data generating unit, and method for generating data
WO2022107586A1 (en) * 2020-11-18 2022-05-27 株式会社クボタ Moving body, control unit, and method for controlling operation of moving body

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