(57)【要約】【課題】車両（１２）用の駆動システム（１０）および車両（１２）を駆動するための方法を提供すること。【解決手段】この駆動システム（１０）は、車両（１２）を支持するための、第１の軸（１６）の周りで回転可能な第１の駆動輪（１４）を含む。この駆動システム（１０）は、車両（１２）を支持するための、第１の軸（１６）の周りで回転可能な第２の駆動輪（１８）も含む。この駆動システム（１０）は、第１の軸（１６）に対して横方向にある、第２の軸（２２）の周りで回転可能な少なくとも１つの脚車（２０）も含む。この脚車（２０）は、車両（１２）の移動方向で第１および第２の駆動輪（１４、１８）の前方にある。この駆動システム（１０）は、第２の軸（２２）の周りの少なくとも１つの脚車（２０）の位置に応答して、第１および第２の駆動輪（１４、１８）を差動的に駆動するための制御器（２４）も備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両を支持するための、第１の軸の周りで回転可能な第１の駆動輪と、
前記車両を支持するための、前記第１の軸の周りで回転可能な第２の駆動輪と、
前記第１の軸に対して横方向にあり、前記車両の移動方向で前記第１および第２の駆動輪の前方にある第２の軸の周りで回転可能な少なくとも１つの脚車と、
前記第２の軸の周りの前記少なくとも１つの脚車の位置に応答して、前記第１および第２の駆動輪を差動的に駆動するための制御器とを備える、車両用の駆動システム。
【請求項２】
前記制御器が、
前記第２の軸の周りの前記少なくとも１つの脚車の位置を検知し、前記位置に対応する信号を発するためのセンサをさらに備える、請求項１に記載の駆動システム。
【請求項３】
前記制御器が、
前記センサによって発せられた信号に応答して前記第１および第２の駆動輪を差動的に回転させるように動作可能なモータをさらに備える、請求項２に記載の駆動システム。
【請求項４】
前記制御器が、
前記車両用の所望の移動方向を通信するための、前記車両の運転者によって係合可能な入力装置をさらに備える、請求項３に記載の駆動システム。
【請求項５】
前記制御器が、前記所望の移動方向と前記少なくとも１つの脚車の位置との間の整列の程度に応答して、前記第１および第２の駆動輪のうちの少なくとも１つを差動的に回転させるように、前記モータと係合するように動作可能なものであるとしてさらに定義される、請求項４に記載の駆動システム。
【請求項６】
前記車両が車椅子としてさらに規定される、請求項１に記載の駆動システム。
【請求項７】
前記制御器が、前記少なくとも１つの脚車が前記第２の軸の周りの第１の位置にあることに応答して、前記第１の駆動輪を第１の角加速度で回転させ、前記第２の駆動輪を第２の角加速度で回転させ、前記第１および第２の角加速度が方向および率のうちの少なくとも１つにおいて互いに異なるように動作可能なものであるとしてさらに定義される、請求項１に記載の駆動システム。
【請求項８】
前記制御器が、前記少なくとも１つの脚車が、前記第１の位置と異なる、前記第２の軸の周りの第２の位置にあることに応答して、前記第１の駆動輪を第３の角加速度で回転させ、前記第２の駆動輪を第４の角加速度で回転させ、前記第１および第３の角加速度が方向および率のうちの少なくとも１つにおいて互いに異なり、かつ前記第２および第４の角加速度が方向および率のうちの少なくとも１つにおいて互いに異なるように動作可能なものであるとしてさらに定義される、請求項７に記載の駆動システム。
【請求項９】
第１の軸の周りで回転可能な第１の駆動輪によって車両を支持するステップと、
前記第１の軸の周りで回転可能な第２の駆動輪によって前記車両を支持するステップと、
前記第１の軸に対して横方向の、前記車両の移動方向で前記第１および第２の駆動輪の前方にある、第２の軸の周りで回転可能な少なくとも１つの脚車を配設するステップと、
前記第２の軸の周りの前記少なくとも１つの脚車の位置に応答して、前記第１および第２の駆動輪を制御器によって差動的に駆動するステップとを含む、車両を駆動するための方法。
【請求項１０】
前記差動的駆動ステップの前に、所望の移動方向を決定するステップをさらに含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記差動的駆動ステップの前に、前記少なくとも１つの脚車と前記所望の移動方向との間の整列の程度を検知するステップをさらに含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記差動的駆動ステップが、前記所望の移動方向に同時に移動させる、ならびに前記少なくとも１つの脚車を前記所望の移動方向と整列させるように前記車輪を動かすステップをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
車両を支持するための、第１の軸の周りで回転可能な第１の駆動輪と、
前記車両を支持するための、前記第１の軸の周りで回転可能な第２の駆動輪と、
前記第１の軸に対して横方向にあり、前記車両の移動方向で前記第１および第２の駆動輪の前方にある第２の軸の周りで回転可能な第１の脚車と、
前記第１の軸に対して横方向にあり、前記車両の移動方向で前記第１および第２の駆動輪の前方にある第３の軸の周りで回転可能な第２の脚車と、
前記第２および第３の軸の周りの前記第１および第２の脚車の位置に応答して、それぞれ前記第１および第２の駆動輪を差動的に駆動するための制御器とを含む、車両用の駆動システム。
【請求項１４】
座席部分および後部部分を有し、前記第１および第２の駆動輪および前記第１および第２の脚車によって移動のために支持される椅子をさらに備え、前記第１および第２の駆動輪が前記後部部分の両側に配設され、前記第１および第２の脚車が前記後部部分から間隔の開いた前記座席部分の両側に配設される、請求項１３に記載の駆動システム。
【請求項１５】
前記第２の軸の周りの前記第１の脚車の位置を検知し、前記位置に対応する第１の信号を発するための第１の検知器をさらに備える、請求項１４に記載の駆動システム。
【請求項１６】
前記第３の軸の周りの前記第２の脚車の位置を検知し、前記位置に対応する第２の信号を発するための第２の検知器をさらに備える、請求項１５に記載の駆動システム。
【請求項１７】
前記車両についての所望の移動方向を通信するために前記車両の運転者によって係合可能な入力装置をさらに備え、前記制御器は前記第１および第２の信号を受信し、前記第１および第２の駆動輪を移動させる前に前記入力装置と通信する、請求項１６に記載の駆動システム。
【請求項１８】
前記制御器が、前記第１および第２の脚車を前記所望の移動方向に整列させるように前記第１および第２の車輪を動作させる、請求項１７に記載の駆動システム。
【請求項１９】
前記第１および第２の脚車が前記所望の移動方向と整列するとき前記第１および第２の車輪が前記椅子を前記所望の移動方向に移動させる第１の動作が、前記第１および第２の脚車が前記所望の移動方向と不整列であるとき前記第１および第２の車輪が前記椅子を前記所望の移動方向に移動させる第２の動作と異なるものであり、前記椅子が、前記第１および第２の動作中、前記所望の方向に移動する、請求項１８に記載の駆動システム。
【請求項２０】
前記第１および第２の脚車が付勢されていない、請求項１９に記載の駆動システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両を支持するために、少なくとも１つの脚車と協働する複数の駆動輪を有する車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
車椅子などのいくつかの車両は、回転駆動される複数の車輪および１つまたは複数の脚車によって支持される。しばしば、この複数の駆動輪はこの車両に対して固定された第１の軸の周りで回転可能である。脚車は、第１の軸に対して横方向に延び、第１の軸から間隔が開いている第２の軸の周りで回転可能である。ある動作条件下では、この脚車は移動方向で駆動輪の前方に配設される。例えば、最も最新式の車椅子では、車椅子が前方に移動しているときこれらの脚車は駆動輪の前方にある。あるいは、いくつかの木枠運搬装置では、木枠運搬車が後方に移動しているとき、単一の脚車が駆動輪の前方にある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、車両用の駆動システムおよび車両を駆動する方法を提供する。この駆動システムは、車両を支持するための、第１の軸の周りで回転可能な第１の駆動輪を含む。この駆動システムは、車両を支持するための、第１の軸の周りで回転可能な第２の駆動輪も含む。この駆動システムは、第１の軸に対して横方向の第２の軸の周りで回転可能な少なくとも１つの脚車も含む。この脚車は、車両の移動方向で第１および第２の駆動輪の前方にある。この駆動システムは、第２の軸の周りの少なくとも１つの脚車の位置に応答して、第１および第２の駆動輪を差動的に駆動するための制御器も含む。
【０００５】
添付の図面を参照して考察するとき、以下の詳細な説明を参照することによって本発明がより良く理解されるので、本発明の他の利点は容易に理解されよう。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
本発明は、車両１２用の駆動システム１０および車両１２を駆動する方法を提供する。本発明の例示的な実施形態では、車両１２は車椅子３４である。この車椅子３４は、互いに係合する座席部分３６および後部部分３８を含む。駆動システム１０は、車両１２を支持するための、第１の軸１６の周りで回転可能な第１の駆動輪１４および車両１２を支持するための、第１の軸１６の周りで回転可能な第２の駆動輪１８を含む。この第１および第２の駆動輪１４、１８は、後部部分３８の両側に配設される。
【０００７】
この駆動システム１０は、第１の軸１６に対して横方向の第２の軸２２の周りで回転可能な少なくとも１つの脚車２０も含む。この第２の軸２２は、ロッド２２によって定義される。この脚車２０は、ロッド２２に対して横方向に延びロッド２２と回転可能に係合する第２のロッド４６を含む。脚車２０は、第２のロッド４６に回転可能に配設される車輪４８も含む。この例示的な車両１２は、第１の軸１６に対し横方向の第３の軸４４の周りで回転可能である、第１の脚車２０と実質的に同じ第２の脚車４２も含む。この第１および第２の脚車２０、４２は、後部部分３８から間隔の開いた座席部分３６の両側に配設される。この例示的な第１および第２の脚車２０、４２は付勢されておらず、自由に回転可能である。
【０００８】
この第１および第２の脚車２０、４２は、車両１２の移動方向で第１および第２の駆動輪１４、１８の前方にある。第１および第２の脚車２０、４２は、最新の車椅子などの、大部分の動作条件の間、第１および第２の駆動輪１４、１８の前方にある可能性がある。あるいは、この第１および第２の脚車２０、４２は、逆方向に移動している木枠運搬車などの、大部分に満たない動作条件の間、第１および第２の駆動輪１４、１８の前方にあることができる。以下でより詳細に説明するように、本発明は両方の種類の車両に適用可能である。
【０００９】
駆動システム１０は、第２の軸２２の周りの少なくとも１つの脚車２０の位置に応答して第１および第２の駆動輪１４、１８を差動的に駆動するための制御器２４を含む。次に図２を参照すると、少なくとも１つの脚車２０が所望の移動方向３２と整列していないとき、車両１２は少なくとも最初は所望の移動方向３２に対して横方向に移動するであろうことが観察される。これは、車両が比較的狭い空間内にあるとき問題である。車両１２のこの最初の移動は、車両１２が壁などの隣接する構造物にぶつかり壊す原因となり得、かつ／または車両１２が別の構造物の間に締め付けられ動かなくなる原因となる可能性がある。図２には、所望の移動方向３２と不整列である脚車２０、４２が破線で示されている。同様に、本発明の利益を受けない、不整列であることによる車両１２の最初の移動も、所望の移動方向３２に対して横方向に延びる破線で示されている。
【００１０】
この例示的な制御器は、第２の軸２２の周りの第１の脚車２０の位置を検知し、その位置に対応する第１の信号を発するためのセンサ２６を含む。このセンサ２６は、ロッド２２の角度位置またはロッド４６の位置または車輪４８の位置を検知することができる。この例示的な制御器は、第３の軸４４の周りの第２の脚車４２の位置を検出し、その位置に対応する第２の信号を発する、センサ２６と実質的に同様な第２のセンサ４０を含む。
【００１１】
例示的な制御器２４は、センサ２６によって発せられた信号に応答して第１および第２の駆動輪１４、１８を差動的に回転させるように動作可能なモータ２８も含む。このモータ２８は、第１の駆動輪１４を第１の角速度、第１の角加速度、および／または第１の角方向で回転させ、かつ第２の駆動輪１８を第２の角速度、第２の角加速度、および／または第２の角方向で回転させることができ、この第１および第２の角速度、第１および第２の角加速度、ならびに第１および第２の角方向の任意の組合せは互いに異なっている。例えば、モータ２８は、第１の車輪１４を第１の角速度で回転させ、第２の車輪１８を第１の角速度と異なる第２の角速度で回転させることができる。モータ２８は、タンク車が制御される方法と同様な方法で、車両１２を所望の移動方向３２に移動させるように第１および第２の車輪１４、１８を制御することができる。
【００１２】
この例示的な制御器２４は、車両１２用の所望の移動方向３２を通信するために、車両１２の運転者によって係合可能な入力装置３０も含む。本発明の例示的な実施形態では、この入力装置３０は、車椅子３４に配置可能なジョイスティックを含む。本発明の代替実施形態では、この入力装置３０は、車両１２から遠隔に置くことができる。換言すれば、車両１２は遠隔制御されることができる。
【００１３】
動作時には、この例示的な制御器２４は、所望の移動方向３２と脚車２０、４２の位置の間のずれの程度に応答して、第１および第２の駆動輪１４、１８のうちの少なくとも１つを差動的に回転させるようにモータ２８を係合させるように動作可能である。例えば、制御器２４は、脚車２０が第２の軸２２の周りの第１の位置にあることに応答して、第１の駆動輪１４を第１の角加速度で回転させ、第２の駆動輪１８を第２の角加速度で回転させるように動作可能である。ここで、第１および第２の角加速度は方向および率のうちの少なくとも１つにおいて互いに異なる。別の例では、この制御器２４は、少なくとも１つの脚車が第１の位置と異なる第２の軸２２の周りの第２の位置にあることに応答して、第１の駆動輪１４を第３の角加速度で回転させ、第２の駆動輪１８を第４の角加速度で回転させることができる。この第１および第３の角加速度は、方向および率のうちの少なくとも１つで、互いに異なることができる。同様に、第２および第４の角加速度は、方向および率のうちの少なくとも１つで互いに異なることができる。
【００１４】
例示的な制御器２４は、電子制御ユニット（ＥＣＵ）５０を含む。このＥＣＵ５０は、センサ２６、４０、モータ２８、および入力装置３０と通信する。この入力装置３０は、所望の移動方向３２をＥＣＵ５０に通信する。センサ２６は、軸２２の周りの脚車２０の位置をＥＣＵ５０に通信する。脚車２０の位置は、脚車２０の所望の移動方向３２との整列の程度に対応する。脚車２０が所望の移動方向３２と整列するとき、車輪４８は、図２に実線で示すように、所望の移動方向３２と平行に延びる面内に配設される。センサ４０は、軸４４の周りの脚車４２の位置をＥＣＵ５０に通信する。脚車４２が所望の移動方向３２と整列するとき、脚車４２の車輪５２は、図２に実線で示すように、所望の移動方向３２と平行に延びる面内に配設される。ＥＣＵ５０が入力装置３０およびセンサ２６、４０から信号を受信した後、ＥＣＵ５０は、車両１４、１８を差動的に駆動するようにモータ２８を係合させる。
【００１５】
制御器２４は、車両１２が所望の移動方向３２に移動するように、かつ脚車２０、４２が所望の移動方向３２と整列するように、車輪１４、１８を制御する。例えば、第１の動作で、脚車２０、４２が所望の移動方向３２と整列する場合は、車両１２は、所望の移動方向３２に全速で移動することができる。しかしながら、第２の動作で、脚車２０、４２が所望の移動方向３２と整列していない場合は、車輪１４、１８は第１および第２の脚車２０、４２を所望の移動方向３２と整列させるために、第１の動作と異なるように動作するであろう。第２の動作では、運転者は、車両１２が第１の動作でのように直ちに全速力で所望の移動方向３２に移動しないことを感知することができる。しかしながら、第１および第２の動作のどちらでも、運転者は車両１２が移動の開始から所望の移動方向３２に移動していることを感知するであろう。
【００１６】
本発明を例示的な実施形態を参照して説明してきたが、本発明の範囲から逸脱することなく、様々な変更を加えることができ、均等物をその要素に置き換えることができることを、当業者なら理解するであろう。さらに、本発明の本質的な範囲から逸脱することなく、特定の状況または材料を本発明の教示に適合させるように多くの修正を行うことができる。したがって、本発明は本発明を実施するために企図された最良の形態として開示された具体的な実施形態に限定されるものではなく、本発明は添付の特許請求の範囲内に含まれる全ての実施形態を含むものとする。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の例示的な実施形態の斜視図である。
【図２】本発明の例示的な実施形態の駆動システムの概略図である。
【符号の説明】
【００１８】
１０  駆動システム
１２  車両
１４  第１の駆動輪
１６  第１の軸
１８  第２の駆動輪
２０  第１の脚車
２２  第２の軸、ロッド
２４  制御器
２６  センサ
２８  モータ
３０  入力装置
３２  所望の移動方向
３４  車椅子
３６  座席部分
３８  後部部分
４０  第２のセンサ
４２  第２の脚車
４４  第３の軸
４６  第２のロッド
４８  車輪
５０  電子制御ユニット（ＥＣＵ）
５２  車輪
【図１】
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【図２】
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