具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。

另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。

本申请中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。此外，术语“包括”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本申请的发明构思在于，提供一种自动上下车装置，以解决现有技术中的用于辅助行走的轮椅所存在的功能单一、不能从多方面提升丧失行走能力的人的自理能力的问题。自动上下车或上下阶梯时无需人员操控，可自主完成上车下车或上下阶梯，为失能人士的日常出行带来了极大的便利，解放了其陪护人员。

请一并参考图1-11，其中，按顺序图3至图11为自动上下车装置上车时的工作逻辑图。本实施例提供了一种自动上下车装置，包括上主体201和下主体202。

所述上主体201包括上主支架、用于使用者乘坐的臀部支撑部101、背部支撑部102和第一车轮组件203；所述臀部支撑部101和所述背部支撑部102固定在所述上主支架上；所述第一车轮组件203包括腿部支撑部103、至少两个左右设置在所述腿部支持部103靠近地面处的第一车轮组104、第一转轴105和第一升降机构；所述腿部支撑部103通过所述第一转轴105连接在所述上主支架的前侧，所述第一升降机构用于驱动所述腿部支撑部103携带所述第一车轮组104绕所述第一转轴105上下翻转。

所述下主体202包括下主支架、前车轮组件204、用于驱动所述前车轮组件204运动的前车轮驱动机构、后车轮组件205、用于驱动所述后车轮组件205运动的后车轮驱动机构、前车轮升降机构、后车轮升降机构和第一驱动机构；所述上主支架设置在所述下主支架上，所述第一驱动机构用于驱动所述上主支架在所述下主支架上前后滑动；所述前车轮组件204包括至少两个左右设置的前车轮组106，所述后车轮组件205包括至少两个左右设置的后车轮组107；所述前车轮升降机构用于驱动所述前车轮组件204升起和下降，所述后车轮升降机构用于驱动所述后车轮组件205升起和下降。

在一实施例中，当自动上下车装置在平地行驶时，第一车轮组104可以不与地面接触，仅前车轮组106和后车轮组107着地。第一车轮组104用于自动上下车装置上下车时起辅助作用。

如图3-5所示，当上车时，第一升降机构驱动第一车轮组件203升起，并抬高到超过车底盘所在的平面，此时自动上下车装置继续前进一段距离。

如图6-7所示，当前车轮组106接近车底盘障碍面时，第一升降机构驱动第一车轮组件203下降直到与车厢内底面接触。之后，第一驱动机构驱动上主支架(即上主体201)向前滑动一段距离，前车轮升降机构驱动前车轮组件204升起，并抬高到超过车底盘所在的平面，此时自动上下车装置继续前进一段距离。

如图8-11所示，当前车轮组106可以落放在车厢内底面时，前车轮升降机构驱动前车轮组件下降，直到前车轮组106与车厢内底面接触。之后，后车轮升降机构驱动后车轮组件205升起，并抬高到超过车底盘所在的平面，此时自动上下车装置继续前进一距离，直到完全上到车厢内的平面行驶。之后，第一升降机构、前车轮升降机构、后车轮升降机构可以分别驱动第一车轮组件201、前车轮组件202、后车轮组件203调整位置，以恢复至图3所示的状态。

当然，自动上下车装置下车时的动作可以将图3-11的各个动作反向执行，以实现下车动作。同样的，自动上下车装置不仅仅局限于上车下车，同样可适用于自动上下台阶，例如通过一定的设置，自动上下车装置可以上下高度不超过70cm，宽度不超过35cm的台阶。

在一实施例中，第一驱动机构可以设置在如图2中301所在的位置，第一升降机构可以设置在如图1中302所在的位置，前车轮升降机构可以设置在如图2中303所在的位置，后车轮升降机构可以设置在如图2中304所在的位置。第一驱动机构、第一升降机构具体可以采用直流电机驱动，前车轮升降机构、后车轮升降机构可以采用伺服电机驱动，前车轮驱动机构和后车轮驱动机构可采用轮毂电机驱动，当然，为了实现对应的滑动、升降等动作的驱动，第一驱动机构、第一升降机构、前车轮升降机构、后车轮升降机构可以采用本领域其他常见的驱动结构方案，本申请中不一一列举。

在一实施例中，所述上主体201还包括脚部支撑部108、第二转轴109和第二驱动机构，所述脚部支撑部108通过第二转轴109连接在所述腿部支撑部103的下侧，所述第一车轮组104设置在所述脚部支撑部108的下侧；所述第二驱动机构用于驱动所述脚部支撑部108沿所述第二转轴109翻转。其翻转动作可参考图5-6中脚部支撑部108的状态变化。

在一实施例中，所述上主体201还包括扶手部110，所述扶手部110设置在所述上主支架的左右两侧，所述扶手部110上设置有用于控制所述第一升降机构、所述前车轮升降机构、所述后车轮升降机构、所述前车轮驱动机构、所述后车轮驱动机构、所述第一驱动机构、所述第二驱动机构中的至少一种工作的手动操作器111。即，在某些实施例中，图3-11中所示各个动作的执行可以由用户通过手动操作器111手动控制执行；当然，在另一些实施例中，自动上下车装置也可以自动连贯地执行图3-11中的各个动作直至完成上车下车动作。

在一实施例中，所述下主支架上设置有滑轨，所述第一驱动机构驱动所述上主支架沿着所述滑轨前后滑动。

在一实施例中，所述上主体201还包括探测系统112。具体的，探测系统112可以包括激光雷达、深度摄像头、拍照摄像头中的至少一种。所述探测系统112设置在所述主支架上，用于扫描所述自动上下车装置的周围环境，探测深度信息、识别具体目标，并构建环境模型。通过探测系统112的扫描识别，可以辅助自动上下车装置实现上下车动作的自动执行。

在一实施例中，所述前车轮升降机构包括第三转轴113，所述前车轮升降机构用于驱动所述前车轮组件204绕所述第三转轴113升起和下降。

在一实施例中，所述后车轮升降机构包括第四转轴114，所述后车轮升降机构用于驱动所述后车轮组件205绕所述第四转轴114升起和下降。

在一实施例中，所述第一车轮组件203还包括用于探测第一车轮组与地面距离的距离传感器115。具体的，距离传感器115可以设置在下主支架下面，以用于探测第一车轮组件203与地面的距离。距离传感器115具体可以是超声波测距传感器。通过距离传感器115结合探测系统112可以共同辅助实现自动上下车装置的自动驾驶。当然，为了实现自动驾驶，还可以设置更多的传感器以获取自动上下车装置和外部环境的数据，例如磁性接近传感器、陀螺仪、温度传感器、激光测距传感器、倾角传感器等。

在一实施例中，，所述上主体还包括用于向用户展示信息和接收用户输入控制指令的触控显示屏116。当然，用户除了通过手动操作器111，也可以通过触控显示屏116来控制自动上下车装置的行驶以及上车下车。

在一实施例中，所述自动上下车装置还包括设置在所述上主支架或下主支架上的电池117。电池117具体可以为可充电锂电池。当然，还可以相应设置电源保护系统、DC-DC电源转换模块等。

在一实施例中，所述第一升降机构、所述前车轮升降机构、所述后车轮升降机构中的至少一个采用调角器以分别驱动所述第一车轮组件、所述前车轮组件、所述后车轮组件升起和下降。具体的，可以设置调角器内部旋转4圈，外部才旋转1圈，因此根据预设的圈数比，只需要很小的力便可放大一定的倍数，来转动折叠部件。同时能承受大扭矩的冲击，结构比较巧妙精巧。里面是差一个齿数内啮合的齿轮结构，内齿轮比外齿轮少一个齿，并且内齿轮为偏心，在旋转时可以带动外齿轮旋转。在一实施例中，调角器可以设置自锁功能，即使在断电的情况下，折叠部件受到较大的外力也不会破坏现有的状态。

当然，为了实现自动上下车装置的电动行驶与控制，自动上下车装置还可以包括通过软件/硬件实现的导航系统和电控系统，例如通过激光雷达装置、超声波测距传感器导航算法核心板等构成的导航系统，通过嵌入式ARM系统核心板、电机控制系统、轮毂电机、伺服电机、直流电机、调角器、减速机、人机交互界面、操控手柄、光电开关、磁性接近传感器、磁性开关、陀螺仪、温度传感器、激光测距传感器、超声波测距传感器、倾角传感器等构成的控制系统。

本申请还提供了一种上述任意一实施例中自动上下车装置的上下车控制方法，包括下面步骤：

第一升降机构驱动所述第一车轮组件升起，以抬高至高于汽车底盘；

前车轮驱动机构和/或后车轮驱动机构驱动前车轮组和/或后车轮组行进，使得所述第一车轮组件进入车内；

第一升降机构驱动所述第一车轮组件下降，直到第一车轮组与车内地面接触；

第一驱动机构驱动上主支架向前滑动预设距离，以使得所述上主支架进入车内；

前车轮升降机构驱动前车轮组件升起，以抬高至高于汽车底盘；

后车轮驱动机构驱动后车轮组行进，使得下主支架进入车内；

前车轮升降机构驱动前车轮组件下降，直到前车轮组与车内地面接触；

后车轮升降机构驱动后车轮组件升起，以抬高至高于汽车底盘；

前车轮驱动机构驱动前车轮组行进，使得所述自动上下车装置整体进入车内；

所述第一驱动机构、所述第一升降机构、所述后车轮升降机构分别驱动所述上主支架、所述第一车轮组件、所述后车轮组件恢复至原始位置。

在一具体应用场景中，该自动上下车装置可实现自动上下汽车，而无需要他人辅助，例如其上车工作逻辑如下：

1、装置上电，开始运行，运行过程中，探测系统112扫描识别车辆及判断距离，并将采集的信号发送给主控单元，由主控单元判断为可上车型后，将指令反馈给各控制单元，使得装置行驶至上车位置。

2、自动进入上车模式，腿部电机使能，腿部203向上抬起，直至腿部203展平，电机制动，确认高于车底盘后进入下一步动作。

3、轮毂电机解除制动，进入使能状态，驱使装置匀速前进，腿部支撑板203进入车内，脚部电机解除制动进入使能，脚部108下降直至展平，至极限状态后，轮毂电机进入制动状态。

4、中间横向移动部分电机使能，驱动中间移动部分201向车内移动，至极限位置后，电机进入制动状态。

5、腿部电机解除制动，腿部203下降直至脚部车轮104接触到车底盘后，前轮升降电机使能，使前轮106抬起至极限状态，电机制动。

6、后轮轮毂电机解除制动，进入使能状态，驱使装置向车内移动，直至前轮106完全进入车内，后轮107再次制动。

7、前轮升降电机使能，驱使前轮106下降，使得前轮106完全触碰到车底盘后，电机制动。

8、后轮升降电机使能，后轮107开始升起，至极限状态后，电机进入制动状态。

9、前轮轮毂电机解除制动，进入使能状态，驱使前轮106向车内继续移动，直至后轮107完全进入车内，电机制动。

10、中间横向移动部分电机使能，驱动中间移动部分201向反方向移动，至初始状态后，电机进入制动状态。当然，也可以驱动中间移动部分202向前移动。

对应的，其下车工作逻辑如下：

1、中间横向移动部201电机使能，驱动中间移动部分201向前移动，至极限位置后，电机进入制动状态。

2、前轮轮毂电机解除制动，进入使能状态，驱使前轮106向车外方向移动，直至后轮107完全离开车内，电机制动。

3、后轮升降电机使能，驱使后轮107下降，使得后轮107完全接触到地面，升降电机制动。

4、后轮轮毂电机解除制动，进入使能，驱使整个装置向外移动，直至前轮106完全离开车内，电机制动。

5、前轮升降电机解除制动，进入使能，使前轮106下降，至前轮106完全着地，升降电机制动。

6、中间横向移动部分电机解除制动，进入使能，驱使中间横向移动部分201移动，使其恢复初始位置。

7、轮毂电机解除制动，进入使能，驱使整个装置远离车辆，直至腿部203全部离开车内，电机制动。

8、腿部电机解除制动，进入使能，使得腿部203下降，直至恢复初始位置。

需要说明的是，对于本领域普通技术人员，可以根据实际需要将上述各实施例中提及的一个或多个技术特征进行组合，以形成新的实施例，该新的实施例将具有所选择的一个或多个技术特征带来的对应技术效果。

以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。