TW200843992A - Carrier with barrier-overpassing - Google Patents

Description

200843992 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係提供-種可跨越障礙之載具，特別是關於—種具有水平調整 機制可跨越障礙之智慧型載具。 【先前技術】 按，面對現今建築物的無障礙空間考慮上不完善的情況，處處樓梯的 世界’ -般載具面對樓梯時顯得束手無策’面對坡道時，傾斜之鋪不僅 讓人心驚膽跳，乘坐者還需擔心傾倒的危險，儘管有關可上下樓梯、跨越 障礙、與智慧型的載具'輔助已有多年之研發，但其普及性低，且在載具 跨越障礙或上下樓梯的過程中’載具乘坐者的角度會隨者載具的傾斜而改 變，因此需要可調整乘坐者的功能，然而習知技術中通常不具有該功能， 又或者使用過於複雜昂貴的技術，又或者為效用不夠良好之感測器，歸納 其原因為功能性不足、安全性不高、製造困難、體積魔大及價錢昂貴所造 成。 如我國專利公告第567159號之個人車輛，其係以一組旋轉輪臂及複雜 的傾斜感财絲達成跨越障礙，麟制來承載重量的支座的水平狀 態。以攸樓梯為例’專利前案第567159絲然欲提供乘坐者可自行跨越障 礙之功能，但在實際運作_，必·有他人之_献魏之獅.作.：· 梯設有扶者絲全驗㈣梯；糾絲具在締赫時 遇電子线會電力能源之故障，並無法提供乘坐者有效之保護，乘坐者連 同載具很可能隨時會從樓梯上傾斜摔落，相當危險。 有於此’本發明係提供一種跨越障礙之載具，以針對上述之問題提 5 200843992 出有效的解決方法。 【發明内容】 本發明之主要目的係提供一種跨越障礙之載具，其係整合地面接觸模 、、感>、〗調整模組與無線訊號接收發射模組，以提高跨越障礙之載具之安 王、穩又性、便利性。 本發明之另一目的係提供一種跨越障礙之載具，係利用地面接觸模組 的作動方式’喊少載具行進時所需之扭矩，降低其成本。 本發明之再-目的係提供—種跨越障礙之載具，顧感測調整模組， 使支座具有乡向性水平控制、伽彳、調整傾斜之功能。 ^ *月之又目的係提供一種跨越障礙之載具，與無線訊號接收發射 模組結合，及時的監控與提升行動預_準確性，以達到使用者即時的便 利性。 為達到上述之目地，本發明係提供一種跨越障礙之載具，其結構係包 括一用於載運乘客或其他負荷的支座；與支座相接的—感測調整模組來偵 測、維持支座之水平狀態，在支座下有—地面接顧組，絲域該有效 載重，藉由地面接觸元件繞著旋轉軸之轉動可抬舉此支座跨越—障礙之一 表面；在_裝設在跨越障礙之‘載具上的無線訊號接收發射模組，來策集 與傳送資訊’使其做出相對助魏況之·與動作，以強化該载其 之安全性’及提昇載具與魏互動性，鮮㈣者更寬廣的轉礙空間。 底下藉由具體實施例配合所附的圖式詳加說明，當更容易瞭解本發明 之目的、技術内容、特點及其所達成之功效。 200843992 【實施方式】 請參考第-圖，其係本發明之跨越障礙載具整體構造側面圖，一跨越 P早礙之载具1〇係由-載運乘客或其他貞荷的支座；設置於侧支座^傾 斜狀態與維持該支座12水平狀_—感測調整模組⑽，包括—多向性傾 斜感測裝置1G2，係_該支座12傾斜狀態及—平衡機構裝置⑽，透過 多向性傾斜感測裝置⑽所輸出之信號，維持此支座12之水平，而平衡機 構裝置15G由-可變形之保護外罩遮蓋於其内部；及設置來運輸支座12橫 越地面、等效地面或其他表面的地面接觸模組16所組成。乘客或其他負荷 在此處以及在任何瞒的巾請專纖_請求項可被_有效載重。此欽 述以及任何輯的請求項中·的術語「地面」絲解是涵蓋將提供車輛 支標的任錄面。此敘軌及任何峨崎求項巾綱崎語「平衡機構 裝置」應雜是涵蓋將輕支座轉水平的任觸狀轴料他機械技 巧，並包含可變形之保護外罩。 上述之地面接觸模組16，請參考第二圖、第三圖，係本發明地跨越障 礙載具之面接聰組之肖視_舰圖，此處所述賴作赋翻於具有 一或多個地面接觸元件18的載具，其情-地面接觸元件18可繞第I轉 動轴20轉動。而地面接觸元件18包含車輪40、車輪:42、車輪44、車輪 46車輪48、車輪50、車輪52、車輪％ ;在此情況中第一轉動轴％為相 應於車輛_構雜。各職面細猶18鮮―轉動_的運動在 此敘述或任__請求補為叢錢動。地面接觸元件Μ可組成來移 動’而移動總成由第-叢集36與第二叢集38所組成；第一叢集包括車輪 40、車輪42、車輪44、車輪46，並繞著第一轉動轴2〇轉動；第二叢集包 200843992 括輪48、車輪50、車輪52、車輪54，並繞著第二轉動轴3〇轉動；第一叢 集36與第二叢集38在其他情況中被稱為叢集；第一轉動㈣第二轉動轴 3〇在其他情糾被稱為叢集·;藉由叢集繞叢集接頭轉動可以改變支座 相對地_高度，或支座12的高度謂由魏機構之物或其他機械技 巧來改變。在本發_較佳實财，請參考第四圖，係本發贿越障礙載 具之自输做細，係糊-驅紐置14來糊6個騎η及平衡機 構裝置15〇;其中，該驅動裝置14可藉由使用者介面19、_裝置⑽或 伺服器Π的控制來做出載具的調整與動作；當感測裝請需要調整時會 透過與驅動裝置14相連接的—接觸電極UQ，使驅動裝置Η動作。而當驅 動裝置u接罐要調整的訊號時，會由6個馬達13控制著地面接觸模 組16及支座12使其動作，並且控制著平衡機構裝置⑽使其載具達到 衡的作用。 a 請參考第五圖係為本發明跨越障礙載具之多向性感測裝置ι〇2刊 圖’乃應用-容謂輯-繼電㈣，而容姆有至少兩對以 的電極11G，且容謹_設置_接槪_，雜接觸電極^ 與底部電極112的正_開，以防止正_路，_路被破壞； 此支座傾斜時’裝於容_液態介電質120維持液面之水平狀態，並 ^時觸發容器内傾斜端的接觸電極⑽，導通電路，再由平衡機構回侧 支座傾斜角度，使支座回到水平狀態。 =參考第六A圖至第八B圖，第六A圖為本發明跨猶礙載具與平名 置於水平路面的示意圖，第六β圓為本發明跨越障礙載具於水刊 200843992 ^時，感繼俺m A _敵物嫩於正向傾斜 =時’平衡機魏置進行支座水平之調整後的示意圖，第七圖B為本發 障亀㈣雜㈣，_繼概㈣導第八A 圖為本發明之跨越障礙載具於側向傾斜路面時，平衡機構裝置進行支座水 平之調整後的示意圖，“B _本發明跨越障賴具於側向傾斜路面時， 感測裝置傾斜狀態之剖面圖。當跨越障礙之載具i。處於水平狀態時，液離 介電質12G液面與容器104内之接觸電極⑽的高度差皆為相等，支座Γ2 維持水平；若跨越障礙之载具1G處於正向傾斜狀態或側向傾斜時，部分接 觸電極m將蝴靖⑽麵，舰電㈣接通該接觸電 極與+球糊底部電極112 ’而於正向傾斜狀斜，液態介電請水平 面會與底邊延伸出來的線成夾角…於側向傾斜狀態時，液態介電謂 水平面會與底邊延伸出麵線錢角…術_台之崎，並將城 回饋於平衡機構裝請，由該平賴構進行支座12水平之娜，使糾 障礙之載具10維持水平狀態。 ，參考第九圖，係本發明之跨越障礙載具於平坦路面行走時的示意圖， 當跨越障礙之載具1G於平坦路面·行走時，第—叢集36的第—^動轴 20及第二叢集38的第二轉動軸3〇，與平坦地面勝成平行，此時所有的 地面接觸鱗將可與地面接觸。並參考第十圖與第十—圖，當跨越障礙之 載具H)於平坦地面200行走時，讓第一叢集36的第一轉動轴加及第二叢 集38的第二轉動軸30，與平坦地面2〇〇失一非零角度μ，此時部分的地 面接觸元件將可與地面的接觸點形成一平面，透過該平面咖將使車輛 200843992 於此種狀態行走於平坦路面咖時，以達成穩定性的特性。 參考第十二_帛十三圖’係本發明之跨聊礙載具於上下坡行進時 的示意圖’透過多向性傾斜感測裝請及平衡機構裝㈣，當跨越障礙 之載具1〇行經傾斜地面230，如上坡時，支座12將能維持水平，而人體重 心80相對於車輛（前移）往與行進方向同方向偏移；若於下坡時，則而人 體重心80相對於車輛（_)往與行進方向反方向偏移。並參考第十四圖 與第十五圖’在車輛行驶於斜坡的過程中，也能控制第一轉動軸别及第二 轉動軸30與斜坡之夾角以’並在钟角度下，部分的地面接觸元件與傾 斜地面的接觸各點連線形成—平面222，透過該平面微將使車胁此種狀 態行走於傾斜地面230時，仍具有穩定性。 參考第十六圖、第十七圖，係本發明之跨越障礙載具上樓梯之實施作 動示意圖與完成示意圖，當跨越障礙之載具10於行轉礙物_，並欲跨 越該障礙物3GG時’可調整腳踏板58至適當角度以便跨越該障礙物3〇〇 , 並控制第-叢集及第二叢制步轉動，直到第—叢集的地面接觸元件與一 樓梯之第三階地面3()2接觸此時跨越障礙之載具1()將開始傾斜，而在傾 斜時能透過多向性傾斜感測裝置及平衡機構裝置，使支座12能維持水平並 月’J移’進而將人體重心80前移，第一叢集及第二叢集持續同步轉動，直到 第-轉動轴20與第二轉動轴3G再度水平時，跨越障礙之載具1{) _斜程 又將維持ϋ&至即將上元樓梯之際才產生變化並在傾斜程度產生改變 則跨越障礙之載具10將能穩定的攸升。並隨著傾斜程度變大，能透過多 向性傾斜裝置及平衡機構裝置的侧，使支座難轉水平並前移，進而 200843992 將人_ 8G _。跨越障礙之储1G__底座長_2與水 、/各夹角05之大小定義，此敘述或任何附隨的請求項中被稱為傾斜 程度。當第-叢集的地面接觸元件與該樓梯之第一階地面獨接觸，第二 叢集的地面接觸元件與該樓梯之第二階地_接觸，並且第一轉動轴2〇 與第一轉動轴水平面垂直，此後傾斜程_、，並能透過多向性傾 斜裝置及平衡機難置的個，支座12能轉水平並後移，進而將人體重 心8〇後移，最後第_叢集全部的脑接觸元件及第二叢集部分的地面接觸 元件與該樓梯之第一階地面3⑽接觸，第一轉動健第二轉動轴3〇與水 平面狀態，跨越障礙之載具1G無傾斜，並能透過多向性傾斜裝置及平衡機 構裝置的伽’支座12能轉水平並回復上娜觸狀態，並將腳踏板58 調整至適當角度，完成祕梯之動作。而支座12具有旋轉角度之功能，因 此跨越障礙之無1G也可在支座12 _⑽度後完成上鄕之運動。 參考第十人圖，係本發明之跨越障礙載具下樓梯之實施作動示意圖， 田7越障礙之載具1〇於行經障礙物3〇〇，並欲跨越該障礙物咖時，可調 整腳踏板58至適當角度以便於跨鱗礙物300，透過第-叢集與第二叢集 、/、乍來元成，第一轉動軸2〇與第二轉動軸3〇維持水平，跨越障礙之載 具10持續前進直到第一叢集之地面接觸元件·懸空，跨越障礙之载具1〇將 開始傾斜，在懈時能透過乡向侧斜細裝置及__置，使支座 12能維持水平並後移，進而將人體重心80後移，此時跨越障礙之載具1〇 維持固疋至即將下元樓梯之際才產生變化，並在傾斜程度產生改變前， 跨越障礙之載具10將能穩定的下降，而第一叢集及第二叢集持續同步轉 11 200843992 動’達成穩定下樓梯的功效。另外，透過多向性傾斜裝置及平衡機構裝置 的作用’使支座12能維持水平並後移，進而將人體重心8〇後移。此時第 -叢集及第二叢鱗續同步轉動，傾斜程度維卿定，使跨越障礙之載具 10能平獅下降，第-叢集與第二叢鱗_步轉動，直到第—叢集的地 面接觸元件與地面240接觸，而此喃二叢集38的地面接航件與該樓梯 之第-階地面306接觸，並且第一轉動軸2〇與第二轉動㈣維持水平， 此後傾斜程度變小’並能透過多向性傾斜裝置及平衡麟裝置的作用，支 座12能維持水平並前移，進而將人體重心8〇前移。最後第一叢集與第二 叢集的部分地面接觸元件與地面24〇接觸，且第一叢集與第二叢集持續同 步轉動’跨越障礙之載具無傾斜’而能透過多向性傾斜裝置及平衡機構裝 置的作用，支座12能維持水平並前移，進而將人體重心8〇前移，並將腳 踏板58調整至適當角度’完成下樓梯之動作。而支座12具有旋轉角度之 功能，因此跨越障礙之載具1G也可在支座12旋謂度細 運動。 此外，為了說明本發明之跨越障礙之載具之更多功能，請再繼續參考 第十六圖、第㈣、料峰物軸彻财上蘭或跨越 障礙時帛t集與第二叢集除了同步轉動的模式下，也可透過乘坐者自 行操作或其他控制手段達到第—叢集與第二叢集的不同操作，使跨越軸 =載具10蝴上物崎糊時_物贿。繼 ==具10在上下樓梯中會在即將完成上樓梯與正要下樓梯的瞬間產生 不穩的航，鱗可藉輪作第—綠與第二叢麵州频轉來達成平 12 200843992 穩地上下操作手财藉由麵手祕作（制者介面）或 二制系統的配。以制自動操作賴心在鶴測裝置模組時，可藉著 夕向傾斜翻s及無線訊號接收發賴組來做出載具的調整與動作；當其 接收到調整_作時，會㈣平衡機構裝置及六_達，以_調整第— 叢集與第二叢集，彳域具辭穩地上下；^梯。 >考第十九目，係本發明之鱗峨接收發雜組與跨礙之载具 結合之流程圖，至少包括：一射頻辨識標籤5()4，係紀錄該跨越障礙之載具 使用者㈣分及糊資訊；及—制端無線訊麵組520，祕傳送與接收 訊息。在校園環境524中可能需要幫助的地點加裝無線資料傳輸系統 (RFID) ’如樓梯處’在樓梯處兩端至少具有一射頻辨識接收器弧及一終 端無線訊號模組522。當跨越障礙之載具行經樓梯處準備上樓梯時，該樓梯 端之射頻辨識接收器5G2接收到該跨越障礙之載具之射頻辨識標籤5〇4之 訊说’將使用者與跨越障礙之載具位置、速度、斜坡之坡度、乘坐者資訊 以及任何有關該跨越障礙之載具安全行駛之資訊傳回控制中心6〇〇，該控制 中心600將處理過的資訊與訊號透過一終端無線訊號模組522傳回該跨越 障礙之載具上之使用端無線訊號模組52〇，而使該使用端無線訊號模組52〇 所接收之訊息包括所處位置的每樓梯之長寬高等資訊，判斷該車輛是否具 有攸行該樓梯能力，若判斷結果可行，則根據該樓梯每階梯長寬高的資訊 可控制第一叢集及第二叢集產生同步或不同步的轉動，使得車輛能以最大 效率達成上樓梯之功效；也能將車輛各部元件作動之情形傳回該控制中 心’ 了解該乘客是否有特別需求或是車輛發生事故等問題；並能與資訊傳 13 200843992 ’讓乘客在使用車輛 回控制中心_兩者互相_做峨資料的更新處理 的過程中具有更高便利性與安全性。 ▲以上所述係藉由實施例說明本發明之特點，其目的在使熟習該技術者 能暸解本發明之内容域以實施，_限定本發明之專利細，故，凡其 他未脫離树騎揭示讀神職紅修贼做，仍餘含在以下 所述之申請專利範圍中。 【圖式簡單說明】 第-圖為本發明跨越障礙載具整體構造側面圖。 第二圖為本發明跨着礙載具之地面接難組之角視圖。 第二圖為本發明跨辦礙載具之地面接峨組之俯視圖。 第四圖為本發辦轉礙載具之自餘做糊。 第五圖為本發明跨越障礙載具之_裝置剖關。 第六A圖為本發明跨越障礙載具與平衡機構裝置於水平路面的示意圖。 第六B圖為本發明跨越障礙載具於水平路面時，感測裝置之剖面圖。 圖為本發月之跨越JI早礙載具於正向傾斜路面時，平衡機構裝置進行 支座水平之調整後的示意圖。 第七圖B為本發明跨越障礙載具於正向傾_面時，感測裝置傾斜狀態之 剖面圖。 . 第八A圖為本發明之跨越障礙載具於侧向傾斜路面時，平衡機構裝置進行 支座水平之調整後的示意圖。 第八B圖為本發日月跨越障礙載具於側向傾斜路面時，，感測裳置傾斜狀態之 剖面圖。 200843992 第九圖為本發明跨越障礙載具於平行路面行進時的示意圖。 第十圖為本發明跨越障礙載具於水平狀態時錢集與路面示意圖。 第十-圖為本發明跨越障礙載具於水平狀態時各叢集與路面示意圖。 第十二圖為本發明跨越障礙載具於上坡行進時的示意圖。 第十三圖為本發辦辦礙载具於下坡行鱗的示意圖。 第十四為本發明跨越障礙載具於下坡狀態時水平調整機構與重心之示意 圖。 /、 第十五為本發明跨越障礙載具於τ坡雜時水平調整機構與重心之示意 圖0 第十六圖為本發明跨越障礙載具之上樓梯之實施作動示意圖。 第十七圖為本發明跨越障礙載具之上樓梯完成示意圖。 一 第十八圖，為本發明跨越障礙載具之下樓梯之實施作動示意圖。 第十九圖為本發明跨越障礙載具之無線訊號接收發射模組與跨越障礙之載 具結合之示意圖。 12 支座 102感測裝置 106 6漏感測裝置 120液態介電質 160電路接線模組 14 控制裝置 17 伺服器 【主要元件符號說明】 10 跨越障礙之載具 100感測調整模組 104容器 110接觸電極 150平衡裝置機構 13 馬達 16 地面接觸模組 200843992 18 地面接觸元件 20 第一轉動軸 36 第一叢集 40 車輪 44 車輪 48 車輪 50 車輪 58 腳踏板 62 底座長軸線 200平坦路面 240傾斜地面 300障礙物 304 第二階地面 502射頻辨識接收器 520使用端無線訊號模組 524校園 19 使用者介面 30 第二轉動軸 38 第二叢集 42 車輪 46 車輪 52 車輪 54 車輪 80 重心 92 水平面 220、222 平面 250地面 302第三階地面 306 第一階地面 504射頻辨識標籤 522終端無線訊號模組 600控制中心

Claims (1)

1. 200843992 十、申請專利範園： 1· 一種跨越障礙之载具，其包括·· 一支座，用於承载一有效載重； : —，無支翻接，係伽m支座傾斜 之狀態與維持該支座之水平。 -地面接聰組，設置於該支座下，其讀該有效冑 重，並可抬舉該支座跨越一障礙之一表面；以及 無線接收發射才莫组，梦a # 士十 〜咖j裝⑨在該支座上，遽_無_號接收 發射器蕙集與傳送資訊，來做出相對應其内部狀況所須之調整與動作。 2·若申請專利範圍第1項所述之跨越障礙之載具，其中該 感測調整模組包括： -❹樣置，無支座連接，係伽彳該支細叙狀態；以及 -平衡機構裝置，與該支座她，透過該制裝置所輸出之信號，而 維持該支座之水平。 ‘ 3·若巾請專職财3項所述之跨辦礙之載具，更包括_可變形之保護 外罩遮蓋該平衡機構裝置。 4·右申請專利範圍第3項所述之跨越障礙之載具，其中該 感測裝置係為可偵測多向性傾斜‘感測·裝置。 _ 5·若申請專利範圍第1項所述之跨越障礙之載具，其中該地面接觸模組至 少包括： 一旋轉轴，與一底座相接，用於轉動該地面接觸模組； 一地面接觸元件，與該旋轉轴接合，藉由繞者該旋轉轴作旋轉運動來 17 200843992 跨越障礙；及 驅動裝置’安裝於該地面接觸模組，該驅動裝置產生一電流並藉著 舰放大器來驅動-車輪舰馬達及—叢集舰馬達，使其動作。 • 6·右巾μ專第5項所述之跨越障礙之載具，其帽地面接觸元件至 少有四個接觸點接觸地面。 7·若申請補細第5酬叙跨聊礙之載具，射該地面接觸元件操 作手段可為手動控制或自動控制。 8·右申請__ 5彻述之跨娜礙之載具，其巾舰面細元件係 由-對或-對社之車輪，並繞著職轉轴轉動。 9·若申請專利範圍第i項所述之跨越障礙之載具，其中該 支座可旋轉角度。 10·若申請專利範圍第1項所述之跨越障礙之載具，其中該 支座姉麵高度謂由職面細元躲職難、其賴構之作動或 其他機械技巧的轉動改變。 1L若申請專利範圍第1項所述之跨越障礙之載具，其中該跨越障礙之載具 上坡時’财絲維#_，使辦姉始進方向同方向 偏移。 — ；：-·*· 12. 右申請專利範圍第i項所述之跨越障礙之載具，其中該跨越障礙之載具 下坡時’該支座能維持水平’使人體重心相對於轉往與行進方向反方向 偏移。 13. 若申請專利範_項所述之跨越障礙之載具，其中該無線訊號接收發 200843992 射模組包括： -射賴識職’附魏跨鱗礙之載具上，紀錄鱗娜礙之栽具 使用者的身分及相關資訊；及 一使用端無線訊號模組，設置於該跨越障礙之載具上，用於傳送與接 收訊息。 14·若申請專利範®第13項所述之跨越障礙之載具，其巾該使用端無線訊 號模磁收來自該跨越障礙之載具内部、環境訊號，再將該訊息傳送出去。 15.若申請專繼㈣13酬叙跨越障礙之載具，其找使用端無線訊 號接收發射模組所接收的跨越障礙之載具内部與環境中的訊號至少包括： 裱境中樓梯之長寬比、環境中斜坡之坡度、乘坐者資訊以及任何有關該跨 越障礙之載具安全行駛之資訊。