説明

車両及び車両の運転方法

本発明は、(i)アンダーキャリッジ(20)と、前記アンダーキャリッジ(20)に対して垂直軸(90)の周りを回転可能に配設されたアッパーキャリッジ(30)、及び(ii)前記アッパーキャリッジ(30)に対して水平軸(80)の周りを回動可能に配設されたてこ手段(40)の少なくとも一方を備えた車両(10)であって、前記車両(10)の傾斜運動に対して少なくとも1つの安定性基準を監視するためのセンサシステム(100)が提供され、制御装置(150)が前記センサシステム(100)に連結されて、前記少なくとも1つの安定性基準に応じて前記車両(10)を安定化させるための動作を自動的に開始及び/又は実行する、車両(10)に関する。これにより車両の予期せぬ傾斜リスクが軽減される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車両、特に作業機械、及び車両の運転方法に関する。より詳細には、本発明は、運転安全性を改善した車両に関する。
【背景技術】
【0002】
振子車軸及び回動ブームを備えた掘削機等の作業機械は、ブームの傾斜が作業機械の傾斜のリスクをもたらす可能性がある運転条件を満たすことがあることは、従来技術において周知である。作業機械のそのような望ましくない反応のリスクを減少させるために、運転者は、通常、例えばそのような作業環境において押しボタンを押すことによって、手動で振子車軸をロックする。しかしながら、運転条件は、ブームによって積み荷を引っ張る時に急速に変化することになる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
運転者に対する運転上の快適性及び安全性が改善された車両、特に作業機械を提供することが、本発明の目的である。本発明の別の目的は、快適性及び安全性に関して改善するようにした車両の運転方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0004】
この目的は、独立請求項の特徴によって達成される。その他の請求項及び明細書は、本発明の有利な実施形態を開示する。
【0005】
本発明の第1態様によれば、特に作業機械である、車両が提案されており、これは、(i)アンダーキャリッジと、アンダーキャリッジに対して垂直軸の周りを回転可能に配設されたアッパーキャリッジ、及び(ii)アッパーキャリッジに対して水平軸の周りを回動可能に配設されたてこ手段の少なくとも一方を備えており、車両の傾斜運動に対して少なくとも1つの安定性基準を監視するためのセンサシステムが提供され、制御装置がセンサシステムに連結されて、少なくとも1つの安定性基準に応じて車両を安定化させるための動作を自動的に開始及び/又は実行する。安定性基準は、車両の安定位置を提供する所望の重量配分であってもよい。車両の重量配分は、例えば、アンダーキャリッジに対してアッパーキャリッジを回転させることによって、及び/又はてこ手段の傾斜を変更することによって、変えることができる。てこ手段は、ブーム又は同種のものであってもよい。てこ手段の傾斜及び/又は長さに応じて、てこ手段の重量(及び、該当する場合は、その荷重を含む)は、好ましくない全重量配分状況下で車両の特定部分に負荷をかけ過ぎて、車両が傾斜するという影響を及ぼす可能性がある車両の特定の場所に別の重量を加えることができる。車両は、例えば、傾斜可能なてこ手段を備えた掘削機、固定アームを備えたパイプレイヤ、例えば港において物品を扱うためのマテリアルハンドラー、例えば建物の取り壊し用の解体機、テレスコープアームを備えた掘削機などのような作業機械であってもよい。
【0006】
一般に、車両は、平らな地面にも斜面にも位置することができる。従って、本発明の好適な実施形態において、アッパーキャリッジ及び/又はてこ手段の検知された位置及び/又は傾斜に関する情報を、本発明による制御装置の入力パラメータとして水平面に対する車両の検知された傾斜と組み合わせることができるように、水平面に対する車両の傾斜を示す傾斜センサを更に備えた車両を提供することが有利である。
【0007】
車両が位置している斜面は、アンダーキャリッジ及びアッパーキャリッジが斜面に対してどのように位置しているかに応じて、車両の安定性を向上させたり、不安定性のリスクを増大させたりする可能性がある。例えば、斜面の車両に関して、アンダーキャリッジのみならず傾斜した地面に対するアッパーキャリッジ単独(即ち、車両の安定性に対する車両の何らかのてこ手段の影響がごくわずかである場合)の回転位置は、車両の不安定性のリスクを引き起こす可能性がある。車両が斜面にある場合、本発明の好適な実施形態において、制御装置は、平らな地面では何の不安定リスクも引き起こすことのない不安定性のリスクが検出された時に車両の運転者に警戒信号を送ることができ、代替的又は追加的には、そのような状況において車両を安定化させるための動作を自動的に開始及び/又は実行することができる。その際、この車両の望ましくない不安定性が生じるリスクは、運転者が、車両が斜面にある時、作業運転を開始する前に車両の安定化を手動で開始する場合にもかなり減少させることができる。更なる利点として、そのような車両の運転者は、(i)例えば、振子車軸等をロック又は制動することによって車両の安定化を手動で開始するために、実行中の作業を中断せざるを得なくなることから、又は(ii)そのような安定化を開始する必要性を継続的に観察することから解放されているので、作業環境の下で車両の運転に集中できなくなることがないことに留意されたい。
【0008】
振子車軸は、(i)振子車軸の車軸部分に直接取り付けられた、又は(ii)車軸が車両の操舵車軸である場合に回動可能に取り付けられた車両(例えば掘削機)のホイールを有しており、緩衝又は反発時にホイールキャンバの変化をもたらす。これらの車軸部分は、振子車軸の中間部分(例えば差動装置)に対して回動可能である。振子車軸に取り付けられたホイールの1つが障害物の上を走行する時、各車軸部分は他の車軸部分に対して回動する、例えば、障害物にぶつかるホイールは障害物の上を転がるために上方へ移動する。しかしながら、振子車軸がロックされると、車軸部分は互いに対して移動又は屈曲することができない。
【0009】
本発明の好ましい実施形態によれば、アンダーキャリッジに対するアッパーキャリッジの位置と、アッパーキャリッジに対するてこ手段の傾斜及び/又は長さを監視するためのセンサシステムが提供される。単独で又は車両の不安定位置と組み合わせて適切な監視及び反応に貢献し得るそのような要素を選択することによって、車両の安全運転を強化することができる。運転者は、車両及び車両に取り付けられたツールの運転に集中することができる。
【0010】
本発明の好ましい実施形態によれば、てこ手段は、アッパーキャリッジに回動可能に取り付けられたブームと、通常はまた、ブームに回動可能に取り付けられたアームとを備えることができる。特に、ブームは、アッパーキャリッジに対する回動継手とアームに対する回動継手を備えたモノブームであってもよい。モノブームは、真っ直ぐでも曲がっていてもよい。代替的には、ブームは、前述の2つの回動継手の間に追加の回動継手が配設される2ピースブームであってもよく、ブームが回動車軸の周りを回動することができる2つの部分からなるため、ブーム動作の高い柔軟性が得られる。2つのブーム部の相対位置を検出するために、2つのブーム部の間にセンサを装着することが可能である。ブームが直立位置、例えば最後方位置にある時に、アッパーキャリッジがアンダーキャリッジに対して横方向に回転する場合、アッパーキャリッジの後端の大型カウンタウェイトは、ブーム及びアームの重量がカウンタウェイトの重量に加わる、又は、少なくともカウンタウェイトの重量を十分埋め合わせることができないので、車両の後端の傾斜を生じさせる可能性がある。特に車両が振子車軸を備えている場合、これによって、この荷重を受ける振子車軸の側が落ちて、車両が傾斜することがあるので、不安定位置が生じる可能性がある。
【0011】
本発明の好ましい実施形態によれば、アンダーキャリッジの振子車軸は、少なくとも1つの安定性基準に応じて、自動的にロック可能及び/又は自動的に制動可能にすることができる。特に、振子車軸は、車両の前車軸であってもよく、それはまた車両の操舵車軸であってもよい。振子車軸はまた、後車軸であってもよい。振子車軸を自動的にロック及び/又は自動的に制動することによって、運転者は、アンダーキャリッジに対するアッパーキャリッジの位置とブームの位置を監視することから解放される。たとえ運転者が手動で振子車軸をロック又は制動するのを忘れたとしても、振子車軸はそれが自動的に行なわれる時に固定されることになる。選択的に、運転者に警告を発してもよい。振子車軸のロック又は制動が安定状態に達するのに十分ではない場合、移動を停止し、且つ/又は運転者に車両を安定化させるのに必要な方向にてこ手段及び/又はアッパーキャリッジを回転させることが1つの暫定的処置である。特に、車両が斜面に位置している場合、運転者は、予定の動作を行なう時に安定している位置へと車両の場所及び/又は位置を変更させることができる。
【0012】
本発明の好ましい実施形態によれば、アンダーキャリッジに対するアッパーキャリッジの位置を監視するためのセンサを提供することができる。特に、1つ又は複数の検出板をアッパーキャリッジとアンダーキャリッジの間のターンテーブルの円周部分に配設することができ、この検出板は、検出器に対する1つ又は複数の検出板の移動を検出する少なくとも1つの検出器と動作接続されている。例えば、センサは、アンダーキャリッジに対するアッパーキャリッジの回転位置が、ブーム及び/又はアームの傾斜に関係なく安定している許容範囲内であるか又はそうでない場合及び間、信号を発することができる。代替的には、センサは、アンダーキャリッジに対するアッパーキャリッジの位置が、ブーム及び/又はアームの傾斜に関係なく不安定状態を生じる可能性がある範囲内であるか又はそうでない場合及び間、信号を発することができる。換言すれば、(1つ又は複数の検出板及び1つ又は複数の検出器を備える)センサは、検出板が検出器と動作接続している場合及び間、車両が不安定状態にあるかどうかにかかわらず、信号を発することになる。センサ信号を受信する制御装置は、それら及び更なる入力信号を評価し、車両の不安定状態が検出された場合に信号を発することになる。
【0013】
本発明の好ましい実施形態によれば、アッパーキャリッジに対するブームの傾斜及び/又は長さを監視するために検出板を提供することができる。便宜上、センサは、てこ手段の1つ又は複数の回動継手内の、例えばブームとアームの間に配設することができ、てこ手段の長さは、てこ手段の回動セクションの相対回動角から導き出すことができる。
【0014】
例えば、センサは、ブームとアームの間の回動継手内のブーム及び/又はアームセンサの傾斜が、アンダーキャリッジに対するアッパーキャリッジの回転配向に関係なく許容範囲内であるか又はそうでない場合及び間、信号を発することができる。代替的には、センサは、ブーム及び/又はアームの傾斜が、アンダーキャリッジに対するアッパーキャリッジの回転配向に関係なく不安定状態を生じる可能性がある範囲内であるか又はそうでない場合及び間、信号を発することができる。換言すれば、(1つ又は複数の検出板及び1つ又は複数の検出器を備える)センサは、検出板が検出器と動作接続している場合及び間、車両が不安定状態にあるかどうかにかかわらず、信号を発することになる。センサ信号を受信する制御装置は、それら及び更なる入力信号を評価し、車両の不安定状態が検出された場合に信号を発することになる。
【0015】
一般に、例えば、磁気、光学、赤外線センサユニットなどの各種のセンサユニットを使用することができる。
【0016】
好ましくは、車両は、例えば傾斜可能なてこ手段又はテレスコープアームを備えた掘削機として実施することができる。好ましくは、掘削機は、快適且つ安全な運転を提供する。しかしながら、車両はまた、(例えば固定アームを備えた)パイプレイヤ、例えば港において物品を扱うためのマテリアルハンドラー、例えば建物の取り壊し用の解体機などであってもよい。
【0017】
本発明の別の態様によれば、アッパーキャリッジがアンダーキャリッジに対して垂直軸の周りで回転運動を行なう、特に作業機械である車両の運転方法が提案されており、これは、車両の傾斜運動に関する少なくとも1つの安定性基準を監視するステップと、少なくとも1つの安定性基準に応じて車両を安定化させるための動作を自動的に開始及び/又は実行するステップとを含む。安定性基準は、車両の安定位置を提供する所望の重量配分であってもよい。安定化させるための動作を自動的に開始及び/又は実行することによって、運転者は、追加の作業から解放され、車両の運転に集中することができる。
【0018】
車両は、例えば、傾斜可能なてこ手段を備えた掘削機、固定アームを備えたパイプレイヤ、例えば港において物品を扱うためのマテリアルハンドラー、例えば建物の取り壊し用の解体機、テレスコープを備えた掘削機などのような作業機械であってもよい。
【0019】
好ましい方法ステップによれば、アンダーキャリッジの振子車軸を自動的にロック及び/又は自動的に制動するステップは、少なくとも1つの安定性基準に応じて実行される。便宜上、車両の重量配分が好ましくなく、運転中に車両の不安定性を生じる可能性がある時、振子車軸は、運転者の干渉を受けることなく自動的にロック又は制動することができる。
【0020】
好ましい方法ステップによれば、アンダーキャリッジに対するアッパーキャリッジの位置を監視するステップと、アッパーキャリッジに対するてこ手段(例えば、ブーム又は、ブームとブームに回動可能に接続されたアーム)の傾斜及び/又は長さを監視するステップと、監視された位置と、傾斜及び/又は長さを組み合わせて、車両の不安定性のリスクを決定するステップと、監視された位置と、傾斜及び/又は長さとの組み合わせと、少なくとも1つの安定性基準を比較するステップと、少なくとも1つの安定性基準が破られている間、自動的に振子車軸をロック及び/又は制動するステップとを提供することができる。
【0021】
好ましい方法ステップによれば、振子車軸をロック及び/又は制動するステップは、アンダーキャリッジに対するアッパーキャリッジの位置を監視するセンサからの信号も、アッパーキャリッジに対するてこ手段(例えば、ブーム又は、ブームとブームに回動可能に接続されたアーム)の傾斜及び/又は長さを監視するセンサからの信号も、車両を安定化させるための動作を自動的に開始及び/又は実行するための制御装置に送信されない時に、自動的に実行することができる。好都合には、振子車軸をロック又は制動するステップは、車両の重量配分が危険であって、車両の傾斜のリスクが起こりそう、即ち、確率の所定閾値を超える場合のみに行なわれる。その他の運転条件では、振子車軸はアンロックされ、その所望の運行性能を提供することができる。
【0022】
この方法は、ハードウェア、ソフトウェア、又はハードウェアとソフトウェアの組み合わせとして実施することができる。特に、コンピュータプログラムは、本発明の方法を実行するように適応されるか、又は該プログラムをプログラマブルマイクロコンピュータ上で動かす際の方法で用いられるコンピュータプログラムコードを含んで提供することができる。コンピュータプログラムは、インターネットに接続されたコンピュータ上で動かす際に、制御装置又はその構成要素の1つにダウンロードされるように適応させることができる。
【0023】
コンピュータ可読媒体に保存されたコンピュータプログラム製品は、コンピュータ上の本発明の方法で用いられるプログラムコードを含んで提供することができる。
【0024】
本発明は、上述及びその他の目的及び利点と併せて、図に示す実施形態の以下の詳細な説明から最も良く理解することができるが、概略的に示される実施形態に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【0025】
【図1】傾斜しそうな位置にあるアンダーキャリッジに対してアッパーキャリッジが回転した掘削機の斜視図である。
【図2】アッパーキャリッジがアンダーキャリッジと並置された図1の掘削機の側面図である。
【図3】図1の掘削機のブームの詳細図であり、ブームにおけるセンサを側面からの斜視図で示す。
【図4】図1の掘削機の旋回装置の詳細図であり、旋回装置におけるセンサの詳細を側面から示す。
【図5】図4の旋回装置の詳細図であり、側面から図4のセンサユニットの更なる詳細を示す。
【図6】図4のセンサユニットの一部と共に図2の旋回装置の一部を平面図で示す。
【図7】平らな地面に位置する車両で用いられる本発明に従った方法の有利な実施形態を説明するフロー図である。
【図8】斜面に位置する車両で用いられる本発明に従った方法の有利な実施形態を説明するフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【0026】
図面において、同等又は同様の要素は、同等の参照番号によって参照される。図面は、単なる概略図であって、本発明の特定のパラメータを描写しようとするものではない。更に、図面は、本発明の代表的な実施形態のみを表すことを意図しており、従って、本発明の技術的範囲を制限するものとみなすべきではない。
【0027】
図1及び図2は、アンダーキャリッジ20及びアッパーキャリッジ30を備えた、例えば掘削機として具現化される車両10を斜視図で表す。アッパーキャリッジ30は、アンダーキャリッジ20に対して垂直軸90の周りを回転可能に配設される。アッパーキャリッジ30は、旋回装置60を介してアンダーキャリッジ20に接続される。平衡カウンタウェイト34は、アッパーキャリッジ30の後端に配設され、てこ手段40(該当する場合は、何らかの荷重(図示せず)を含む)、例えば回動可能に取り付けられたアーム48を備えたブーム42によって形成されるアタッチメントによってもたらされる負荷を打ち消すために提供される。てこ手段40は、継手によってアッパーキャリッジ30に取り付けられ、水平軸80の周りを回動可能である。車両10の重量配分は、カウンタウェイト34を用いててこ手段40及びアッパーキャリッジ30の移動の釣り合いを取るように不均一になっている。図1において、アッパーキャリッジ30は、図2に示すアンダーキャリッジに対するその相対配向と比較して約90°の角度だけ回転している。図2において、車両10、例えば掘削機は、アンダーキャリッジ20と並置されているアッパーキャリッジ30によって駆動する状態の配列で示されている。そのような配列において、アッパーキャリッジ30は、アンダーキャリッジ20に対して回転しない。
【0028】
ブーム42は、モノブームであっても、図1及び2示す例のように、一端がアッパーキャリッジ30に回動可能に接続された下部セクション44と、一端がブーム42の下部ブームセクション44の他端に回動可能に接続された上部ブームセクション46とから成っていてもよい。ブーム42の上部セクション46の他端には、アーム48が回動可能に取り付けられる。
【0029】
図1において、アッパーキャリッジ30は、アンダーキャリッジ20に対して垂直軸90の周りを約90°回転しており、その後端においてアンダーキャリッジ20上に大きなオーバーハングを有する。図1に示すケースでは、てこ手段40は、−重量配分と車両安定性の側面に関して−、アッパーキャリッジ30の後端及びほぼ垂直位置に下げられたアーム48に向かって好ましくない直立位置にあって、好ましくない方法でアンダーキャリッジ30の後部領域にかなりの重さがかかる車両10の全重量配分を招き、それによって、図示の位置において下方に向けられるという大きな(そして望ましくない)てこ効果が生じ、更には図1の矢印で示すように、アッパーキャリッジ30の後端を下方に引き寄せる。
【0030】
車両10は、一例として、例えば前車軸としての振子車軸26と、固定後車軸28とを備えて提供される。図2は、掘削機として具現化された車両10を側面図で示す。本発明によれば、アンダーキャリッジ20の傾斜運動に関する少なくとも1つの安定性基準を監視するためのセンサシステム100が提供される。
【0031】
より詳細には、図3に示すように、センサシステム100は、回動継手においてアッパーキャリッジ30に取り付けられたてこ手段40に割り当てられたセンサユニット120を備えてもよい。図3は、(一例として)可動部品、即ち、てこ手段40の下部ブームセクション44に取り付けられた検出板122と、アッパーキャリッジ30に取り付けられた検出器124とを備えたセンサ配置を示す。下部ブームセクション44は、継手32によって回動装着され、水平軸80の周りを回動可能である。検出器124は、軸80の周りに、その中で信号を検出することができる所定の角度セクタ(「検出範囲」)を有する。検出器124は、検出器124を保護するために便宜上ハウジング内に配設してもよい。
【0032】
センサユニット120は、電子制御装置(「ECU」)(図5には150で示す)等の制御装置に連結される。検出板122が検出器124と動作接続している間、センサユニット120は、対応するセンサ信号をECU150に送信する。動作接続とは、検出板122が検出器124の検出範囲内に位置する間、検出器124が検出板122を検出することができ、そのような場合に、対応する第1センサ信号(「検出板検出」)が検出器124によってECU150に送信されることを意味する。検出板122が(水平軸80の周りの回転によって)検出器124の検出範囲外の位置に移動すると、センサユニット120は、別のセンサ信号(「検出板非検出」)をECU150に送信する。図3の実施形態において、検出板122はブーム44に取り付けられる。ブーム44が回転すると、検出器124は、検出板122が検出器124の検出範囲を出るやいなや、「検出板非検出」を示す信号を送信する。このセンサ信号は、例えばゼロであってもよい。
【0033】
アッパーキャリッジ30とアンダーキャリッジ20の間に配設された旋回装置60に割り当てられたセンサシステム100の更なるセンサユニット110の詳細は、図4及び図5に側面図として、図6に平面図として示す。
【0034】
センサシステム100のセンサユニット110は、アンダーキャリッジ20に対するアッパーキャリッジ30の位置を監視するために提供される。検出板116a、116b、116cは、アッパーキャリッジ30とアンダーキャリッジ20の間の旋回装置60の円周部分に配設される。アッパーキャリッジ30は、旋回装置60の中心部分24においてアンダーキャリッジ20に接続され、アンダーキャリッジ20に対して中心部分24に位置する垂直軸(図1及び2の軸90)の周りを回転することができる。
【0035】
検出板116a、116b、116cは、リングセクタとして形成され、アンダーキャリッジ20に配設された旋回装置60の円形キャリア板22の外周に取り付けられる。検出板116a、116b、116cは、車両10の傾斜安定性に関するアッパーキャリッジ30の許容位置を示す、旋回装置60の円周部分を特徴付ける(図1、図2)。検出板116a、116bと検出板116cの間に、キャリア板22の更なる円周セクタ22a、22bが配設される。検出板116a、116b、116cは、ブラケット112によってキャリア板22に取り付けられる。更に、少なくとも1つの検出器114が旋回リング12に取り付けられ、これが更にアッパーキャリッジ30に装着される。検出器114は、非常に狭く、そこに検出板116a、116b、116cが取り付けられる円形キャリア板22の外周へと下方に向かう検出範囲を有する。
【0036】
センサユニット110は、ECU150(図5に示す)に連結される。検出板116a、116b及び116cが少なくとも1つの検出器114と動作接続している間、センサユニット110は、対応するセンサ信号をECU150に送信する。動作接続とは、その検出板116a、116b、又は116cが事実上検出器114の下に直接位置する間、検出器114が対応する検出板116a、116b又は116cを検出することができ、そのような場合に、対応する第1センサ信号(「検出板検出」)が検出器114によってECU150に送信されることを意味する。アッパーキャリッジ30が垂直軸(図1及び2では90)の周りを回転して、センサ114の(狭い)検出範囲内に検出板116a、116b、116cが存在しない場合(更なる円周セクタ22a及び22bにある場合)、センサユニット110は、別のセンサ信号(「検出板非検出」)をECU150に送信する。このセンサ信号は、例えばゼロであってもよい。
【0037】
セクタ22a、22bは、それらがアンダーキャリッジ20に対するアッパーキャリッジ30の位置を示すようにしてキャリア板22上に配設され、これらの位置は、これらの位置においてアッパーキャリッジ30のカウンタウェイト34が、車両10の全重量配分のバランスに関して好ましくなく置かれているので、(アッパーキャリッジ30に配設された)検出器114がこれらのセクタ22a、22bの上に位置する場合、掘削機10の不安定性を生じさせる可能性がある。
【0038】
旋回装置60における検出板116a、116b及び116cは、非対称的に円周方向に配設される(図6参照)。非対称配置は、選択された例において、車両10(図1及び2)が1つの振子車軸26(図6の上部において点線で示す)と1つの固定後車軸28(図6の下部において点線で示す)とを備えているという事実の結果である。
【0039】
図7は、本発明に従った運転方法の一例を示す。車両10は、平らな(水平又は実質的に水平な)地面に位置する又は移動しているため、カウンタウェイト位置と振子車軸26の現在の作動状況との好ましくない組み合わせによって、例えばアッパーキャリッジ30の後端上で、車両10の予想外の傾斜のリスクが存在する可能性がある。車両10の運転方法(ここでは、例えば図1、図2の掘削機10のような作業機械)は、掘削機10のアンダーキャリッジ20の傾斜運動に関する少なくとも1つの安定性基準を監視するステップと、少なくとも1つの安定性基準に応じて作業機械10を安定化させるための動作を自動的に開始及び/又は実行するステップとを含む。センサシステム100とその構成部品を含む掘削機とその構成部品に関する図7及び8の説明に関連して使用された参照番号は、先の図1〜6を参照する。
【0040】
ステップ200において、センサユニット110から送信されるセンサ信号S1及びセンサシステム100のセンサユニット120から送信されるセンサ信号は、ECU150において監視される。掘削機10のアッパーキャリッジ30がアンダーキャリッジ20に対して危険でない位置にある場合、且つ、てこ手段40がアッパーキャリッジ30に対して許容位置にある場合、各センサユニット110、120は、信号(「検出板122検出、検出板116a、116b、116c検出」)をECU150に送信する。別の場合、即ち、アッパーキャリッジ30及びてこ手段40が許容位置にない場合、各センサユニット110、120は、何の信号もECU150に送信しない、即ち、この例では、「検出板非検出」に対応するセンサ信号はゼロである。
【0041】
ステップ202において、センサ信号S1が存在するか否かが確認される。センサ信号S1が存在する場合(フローチャートの「y」)、ルーチンはステップ200に戻り、センサ信号S1、S2の監視を続ける。センサ信号S1が存在しない場合(フローチャートの「n」)、ルーチンはステップ204へと続く。
【0042】
ステップ204において、センサユニット120から送信されるセンサ信号S2が存在するか否かが確認される。センサ信号S2が存在する場合(フローチャートの「y」)、ルーチンはステップ200に戻り、センサ信号S1、S2の監視を続ける。センサ信号S2が存在しない場合(フローチャートの「n」)、ルーチンはステップ206へと続く。
【0043】
当然、センサ信号S1が存在するかどうかが確認される前に、センサ信号S2が存在するかどうかが確認されるように、S1とS2の順序を逆にしてもよい。
【0044】
ステップ206は、アンダーキャリッジ20に対するアッパーキャリッジ30の位置に割り当てられたセンサユニット110からのセンサ信号S1も、てこ手段40の傾斜に割り当てられたセンサユニット120からのセンサ信号S2も存在しない時にのみ実行される。
【0045】
ステップ206において、ECU150は、自動的に車両10の振子車軸26のロックを開始する。代替的には、振子車軸26を制動してもよい。振子車軸26の制動は、振子車軸26の移動中の傾斜の減速を意味し、これは運動エネルギーの吸収を意味する。選択的に、車両が危険な傾斜位置に近づいていることを示すために、運転者に警報を送信してもよい。
【0046】
好都合には、アッパーキャリッジ30の位置とてこ手段40の傾斜の危険な組み合わせが生じると、振子車軸26が固定(即ち、ロック又は制動)されることになり、好ましくない重量配分による特に平らで固い地面における後方への車両10の予想外の傾斜のリスクをかなり減少することができる。
【0047】
車両10が平らな地面にある場合はフロー図のロジックがうまく機能するが、車両10が斜面にある場合、斜面の傾斜や、斜面に対する車両の実際の重量配分を考慮しなければならない。例えば、振子車軸26のロック又は制動が安定状態に達するのには十分でない場合、てこ手段40及び/又はアッパーキャリッジ30の実際の移動を停止し、車両10を安定化させるのに必要な方向にてこ手段40及び/又はアッパーキャリッジ30を回転させるように運転者に警報を伝えることが可能である。そうすることで、運転者は、予定の作業を行なう時に安定している位置に向かって車両10の場所及び/又は位置を変化させるように促される。好ましくは、ECU150は、例えばてこ手段40の作業中に高い安定性を有する位置に到達するために、どのように車両10を移動、例えば回転すべきかの指示を与えることもできる。
【0048】
図8に示すフローチャートにおいて、一例が挙げられている。ステップ300において、センサユニット110から送信されるセンサ信号S1、センサユニット120から送信されるセンサ信号S2、及びセンサシステム100の更なるセンサユニット「傾斜センサ」(図1〜6には図示せず)から送信されるセンサ信号S3は、ECU150において監視される。アッパーキャリッジ30がアンダーキャリッジ20に対して危険でない位置にある場合、てこ手段40がアッパーキャリッジ30(及びカウンタウェイト34)に対して許容位置にある場合、及び車両10自体が斜面にないか、又は水平面からの所定閾値角度を超えない傾斜角を有する斜面にある場合、各センサユニット110、120及び傾斜センサユニットはECU150に信号を送信しない。別の場合、即ち、アッパーキャリッジ30及び/又はてこ手段40及び/又は車両10自体が許容位置にない場合(例えば、車両10が水平面から上記所定閾値角度を超えない傾斜角を有する斜面に位置している場合)、各センサユニット110及び120は何の信号もECU150に送信せず、即ち、そのような場合、対応するセンサ信号はゼロである。
【0049】
ステップ302において、センサ信号S3が存在するか否かが確認される。センサ信号S3が存在する場合(フローチャートの「y」)、ルーチンはステップ306へと続く。センサ信号S3が存在しない場合(フローチャートの「n」)、ルーチンはステップ304へと続く。
【0050】
ステップ304において、センサユニット110から送信されるセンサ信号S1が存在するか否かが確認される。センサ信号S1が存在する場合(フローチャートの「y」)、ルーチンはステップ300に戻り、センサ信号S1、S2及びS3の監視を続ける。センサ信号S1が存在しない場合(フローチャートの「n」)、ルーチンはステップ310へと続く。
【0051】
ステップ306において、センサ信号S1が存在するか否かが確認される。センサ信号S1が存在する場合(フローチャートの「y」)、ルーチンはステップ300に戻り、センサ信号S1、S2及びS3の監視を続ける。センサ信号S1が存在しない場合(フローチャートの「n」)、ルーチンはステップ308へと続く。
【0052】
ステップ308において、センサユニット120から送信されるセンサ信号S2が存在するか否かが確認される。センサ信号S2が存在する場合(フローチャートの「y」)、ルーチンはステップ300に戻り、センサ信号S1、S2及びS3の監視を続ける。センサ信号S2が存在しない場合(フローチャートの「n」)、ルーチンはステップ310へと続く。
【0053】
当然、センサ信号S1が存在するかどうかが確認される前に、センサ信号S2が存在するかどうかが確認されるように、S1とS2の順序を逆にしてもよい。
【0054】
ステップ310は、アンダーキャリッジ20に対するアッパーキャリッジ30の位置に割り当てられたセンサユニット110からのセンサ信号S1も、てこ手段40の傾斜に割り当てられたセンサユニット120からのセンサ信号S2も存在しない時にのみ実行される。
【0055】
ステップ310において、ECU150は、自動的に車両10の振子車軸26のロックを開始する。代替的には、振子車軸26を制動してもよい。振子車軸26の制動は、振子車軸26の移動中の傾斜の減速を意味し、これは運動エネルギーの吸収を意味する。選択的に、車両が危険な傾斜位置に近づいていることを示すために、運転者に警報を送信してもよい。
【0056】
好都合には、斜面に対するアッパーキャリッジ30の位置の危険な組み合わせが生じた場合、斜面であっても、好ましくない重量配分による車両10の予想外の傾斜のリスクをかなり減少することができる。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
(i)アンダーキャリッジ(20)と、前記アンダーキャリッジ(20)に対して垂直軸(90)の周りを回転可能に配設されたアッパーキャリッジ(30)、及び(ii)前記アッパーキャリッジ(30)に対して水平軸(80)の周りを回動可能に配設されたてこ手段(40)の少なくとも一方を備えた車両(10)であって、
前記車両(10)の傾斜運動に対して少なくとも1つの安定性基準を監視するためのセンサシステム(100)が提供され、
制御装置(150)が前記センサシステム(100)に連結されて、前記少なくとも1つの安定性基準に応じて前記車両(10)を安定化させるための動作を自動的に開始及び/又は実行する、車両(10)。
【請求項2】
前記センサシステム(100)は、水平又は実質的に水平な地面に対する前記車両(10)の傾斜を監視するための傾斜センサを備える、請求項1に記載の車両。
【請求項3】
前記センサシステム(100)は、前記アンダーキャリッジ(20)に対する前記アッパーキャリッジ(30)の位置及び前記アッパーキャリッジ(30)に対する前記てこ手段(40)の傾斜及び又は長さを監視するために提供される、請求項1又は2に記載の車両。
【請求項4】
前記てこ手段(40)は、(i)前記アッパーキャリッジ(30)に回動可能に取り付けられたブーム(42)のみ、又は(ii)前記アッパーキャリッジ(30)に回動可能に取り付けられたブーム(42)と、前記ブーム(42)に回動可能に取り付けられたアーム(48)とを備える、請求項1〜3のいずれかに記載の車両。
【請求項5】
少なくとも1つの振子車軸(26)が前記アンダーキャリッジ(20)に配設され、前記アンダーキャリッジ(20)の前記少なくとも1つの振子車軸(26)は、前記少なくとも1つの安定性基準に応じて自動的にロック可能及び/又は自動的に制動可能である、請求項1〜4のいずれかに記載の車両構成。
【請求項6】
前記アンダーキャリッジ(20)に対する前記アッパーキャリッジ(30)の位置を監視するためのセンサ(110)が提供される、請求項1〜5のいずれかに記載の車両。
【請求項7】
1つ又は複数の検出板(116a、116b、116c)が、前記アッパーキャリッジ(30)と前記アンダーキャリッジ(20)の間に配設されて、少なくとも1つの検出器(114)と動作接続しており、前記少なくとも1つの検出器(114)は、検出器(114)に対する前記1つ又は複数の検出板(116a、116b、116c)の移動又は位置を検出する、請求項6に記載の車両。
【請求項8】
前記アッパーキャリッジ(30)に対する前記ブーム(40)の傾斜及び/又は長さを監視するためのセンサユニット(120)が提供され、前記センサユニット(120)は、好ましくは少なくとも1つの検出器(124)と動作接続している少なくとも1つの検出板(122)を備え、前記少なくとも1つの検出器(124)は、前記検出器(124)に対する前記少なくとも1つの検出板(122)の移動又は位置を検出する、請求項1〜7のいずれかに記載の車両。
【請求項9】
請求項1〜8のいずれかに記載の、特に掘削機(10)である、作業機械。
【請求項10】
アッパーキャリッジ(30)及びアンダーキャリッジ(20)を備え、前記アッパーキャリッジ(30)が前記アンダーキャリッジ(20)に対して垂直軸(90)の周りで回転運動を行なう車両(10)の運転方法であって、
前記車両(10)の傾斜運動に関する少なくとも1つの安定性基準を監視するステップと、
前記少なくとも1つの安定性基準に応じて前記車両(10)を安定化させるための動作を自動的に開始及び/又は実行するステップとを含む、方法。
【請求項11】
水平又は実質的に水平な地面に対する前記車両(10)の傾斜を監視するステップを更に含む、請求項10に記載の方法。
【請求項12】
(i)前記アンダーキャリッジ(20)に対する前記アッパーキャリッジ(20)の位置を監視するステップ、及び(ii)てこ手段(40)を備えた車両(10)に関して、前記アッパーキャリッジ(30)に対するてこ手段(40)の傾斜及び/又は長さを監視するステップの少なくとも一方と、
少なくとも1つの安定性基準に基づいて、前記車両(10)の不安定性のリスクを決定するために、(i)前記監視された位置及び/又は(ii)前記監視された傾斜及び/又は長さを評価するステップとを更に含む、請求項10又は11に記載の方法。
【請求項13】
前記アンダーキャリッジ(20)に配設された少なくとも1つの振子車軸(26)を備えた車両(10)に関して、前記少なくとも1つの安定性基準が破られている場合及び間、自動的に前記振子車軸(26)をロック及び/又は制動するステップを更に含む、請求項10〜12のいずれかに記載の方法。
【請求項14】
前記アンダーキャリッジ(20)に対する前記アッパーキャリッジ(30)の位置を監視するセンサシステム(100)からの信号も、前記アッパーキャリッジ(30)に対するてこ手段(40)の傾斜及び/又は長さを監視するセンサシステム(100)からの信号も、前記車両(10)を安定化させるための動作を自動的に開始及び/又は実行する制御装置(150)に送信されていない時に、自動的に前記振子車軸(26)をロック及び/又は制動するステップを更に含む、請求項13に記載の方法。
【請求項15】
プログラム可能なマイクロコンピュータ上で動作させる際に、請求項10〜14のいずれかに記載の方法を実行するように適応されるか、又はその方法で用いられるコンピュータプログラムコードを含む、コンピュータプログラム。
【請求項16】
インターネットに接続されたコンピュータ上で動作させる際に、制御装置(150)又はその構成要素の1つにダウンロード可能であるように適応された、請求項15に記載のコンピュータプログラム。
【請求項17】
コンピュータ上で、請求項10〜14のいずれかに記載の方法で用いられるプログラムコードを含む、コンピュータ可読媒体に保存されたコンピュータプログラム製品。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【公表番号】特表2012−524189(P2012−524189A)
【公表日】平成24年10月11日(2012.10.11)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−505849(P2012−505849)
【出願日】平成21年4月17日(2009.4.17)
【国際出願番号】PCT/SE2009/000200
【国際公開番号】WO2010/120216
【国際公開日】平成22年10月21日(2010.10.21)
【出願人】(502032378)ボルボ コンストラクション イクイップメント アーベー (156)
【Fターム(参考)】