JP2018192891A - State management system for work machine - Google Patents

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Abstract

To facilitate grasping of a state of a vehicle body, that is, a state of a work machine.SOLUTION: A state management system for a work machine comprises a computation unit for computing a zero moment point in a vehicle body that is capable of installing a work device and capable of traveling, and a display unit capable of displaying information on the zero moment point computed by the computation unit. The display unit displays a stable area determined for the vehicle body and the zero moment point. The state management system for a work machine comprises a first determination unit for determining whether or not the zero moment point computed by the computation part falls outside the stable area determined for the vehicle body. When the zero moment point falls outside the stable area, the display unit gives a warning about the fact that the zero point is outside the stable area.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、例えば、車体のゼロモーメントポイントを求めることができる作業機の状態管理システムに関する。   The present invention relates to a state management system for a work machine that can determine a zero moment point of a vehicle body, for example.

従来、作業を行う作業機において、車体のバランスを検出する技術として、特許文献1に示す技術が知られている。特許文献1では、車体の進行方向に対して左又は右の重量バランスを検出している。   2. Description of the Related Art Conventionally, a technique disclosed in Patent Document 1 is known as a technique for detecting the balance of a vehicle body in a working machine that performs work. In Patent Document 1, the left or right weight balance is detected with respect to the traveling direction of the vehicle body.

特開平9−309465号公報JP 9-309465 A

上述したように、特許文献1では、歪み計をトラクタの車体に取付けることによって当該トラクタのバランスを検出しているものの、トラクタの車体の全体のバランスを把握することは困難であるのが実情である。
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、車体の状態を簡単に把握することができる作業機の状態管理システムを提供することを目的とする。
As described above, in Patent Document 1, although the balance of the tractor is detected by attaching a strain gauge to the tractor body, it is difficult to grasp the overall balance of the tractor body. is there.
In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a working machine state management system that can easily grasp the state of a vehicle body.

この技術的課題を解決するための本発明の技術的手段は、以下に示す点を特徴とする。
作業機の状態管理システムは、作業装置が装着可能で且つ走行可能な車体におけるゼロモーメントポイントを演算する演算部と、前記演算部で演算されたゼロモーメントポイントに基づいて作業機の安定に関する情報を表示可能な表示部と、を備えている。
前記表示部は、前記車体に対して定められた安定領域と、前記ゼロモーメントポイントとを表示する。
The technical means of the present invention for solving this technical problem is characterized by the following points.
The work machine state management system calculates a zero moment point in a vehicle body on which the work device can be mounted and travels, and information on the stability of the work machine based on the zero moment point calculated by the calculation unit. A display unit capable of display.
The display unit displays a stable region defined for the vehicle body and the zero moment point.

作業機の状態管理システムは、前記演算部で演算したゼロモーメントポイントが、前記車体に対して定められた安定領域から外れているか否かを判断する第1判断部を備え、前記表示部は、前記ゼロモーメントポイントが前記安定領域から外れた場合に、前記ゼロポイントが前記安定領域から外れたことに対する警告を行う。
前記表示部は、前記ゼロモーメントポイントが前記安定領域から外れた場合に、前記ゼロモーメントポイントを前記安定領域内に戻す方法を表示する。
The work machine state management system includes a first determination unit that determines whether or not the zero moment point calculated by the calculation unit is out of a stable region defined for the vehicle body, and the display unit includes: When the zero moment point is out of the stable region, a warning is given to the fact that the zero point is out of the stable region.
The display unit displays a method of returning the zero moment point to the stable region when the zero moment point is out of the stable region.

前記車体は、前記ゼロモーメントポイントが前記安定領域から外れた場合に、前記ゼロモーメントポイントが前記安定領域から外れたことを外部に報知する報知部を有している。
作業機の状態管理システムは、前記演算部で演算したゼロモーメントポイントに基づいて、前記車体にウエイトが装着されているか否かを判断する第2判断部を備え、前記表示部は、前記車体に前記ウエイトが装着されていない場合に、前記ウエイトが装着されていないことに対する警告を行う。
The vehicle body includes an informing unit for informing the outside that the zero moment point is out of the stable region when the zero moment point is out of the stable region.
The work machine state management system includes a second determination unit that determines whether a weight is attached to the vehicle body based on the zero moment point calculated by the calculation unit, and the display unit is attached to the vehicle body. When the weight is not attached, a warning is given to the fact that the weight is not attached.

前記演算部は、前記車体に設けた車体状態検出部によって検出した第1荷重及びモーメントに基づいて、前記ゼロモーメントポイントを演算する。
前記演算部は、前記車体に連結された作業装置に設けられた装置状態検出部によって検出した第2荷重及びモーメントに基づいて、前記ゼロモーメントポイントを演算する。
作業機の状態管理システムは、前記車体に対する車体状態検出部の位置と、前記作業装置に対する装置状態検出部の位置とに基づいて、前記安定領域を演算する領域演算部を備えている。
The calculation unit calculates the zero moment point based on a first load and a moment detected by a vehicle state detection unit provided on the vehicle body.
The calculation unit calculates the zero moment point based on a second load and a moment detected by an apparatus state detection unit provided in a work device connected to the vehicle body.
The work machine state management system includes a region calculation unit that calculates the stable region based on a position of the vehicle body state detection unit with respect to the vehicle body and a position of the device state detection unit with respect to the work device.

前記演算部、前記表示部は前記作業機に設けられている。
前記演算部、前記表示部は携帯端末に設けられている。
The calculation unit and the display unit are provided in the working machine.
The calculation unit and the display unit are provided in a mobile terminal.

本発明によれば、車体の状態、即ち、作業機の状態を簡単に把握することができる。   According to the present invention, the state of the vehicle body, that is, the state of the work machine can be easily grasped.

第1実施形態における作業機の状態管理システムの全体図である。1 is an overall view of a state management system for a work machine in a first embodiment. ZMPと、臨界領域Q1、安定領域Q2、床反力との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between ZMP, critical region Q1, stable region Q2, and floor reaction force. 状態表示画面M1の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the status display screen M1. 車体のZMPが臨界領域Q1に位置している状態を示す図である。It is a figure which shows the state which ZMP of a vehicle body is located in the critical area | region Q1. 車体ZMPが臨界領域Q1の境界に位置している状態を示す図である。It is a figure which shows the state in which the vehicle body ZMP is located in the boundary of the critical area | region Q1. 車体のZMPが臨界領域Q1の外側に位置している状態を示す図である。It is a figure which shows the state which ZMP of a vehicle body is located in the outer side of the critical area | region Q1. 第2実施形態における作業機の状態管理システムの全体図である。It is a general view of the state management system of the working machine in 2nd Embodiment. 車体に作業装置及びウエイトを装着した状態を示す図である。It is a figure which shows the state which mounted | wore the vehicle body with the working device and the weight. 第3実施形態における作業機の状態管理システムの全体図である。It is a general view of the state management system of the working machine in 3rd Embodiment. トラクタに作業装置を連結した平面図に、臨界領域Q4及び安定領域Q5を示した図である。It is the figure which showed critical region Q4 and stable region Q5 in the top view which connected the working device to the tractor. トラクタの操舵時における臨界領域Q4及び安定領域Q5の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the critical area | region Q4 and the stable area | region Q5 at the time of steering of a tractor. 作業機の状態管理システムを変形した変形例を示している。The modification which changed the state management system of the working machine is shown. トラクタの走行系の動力伝達の概略図である。It is the schematic of the power transmission of the traveling system of a tractor. トラクタの全体図である。It is a general view of a tractor.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
[第1実施形態]
図1は、作業機の状態管理システムの全体図を示している。作業機は、トラクタ、コンバイン、田植機、バックホー、スキッドステアローダ、コンパクトトラックローダ等である。トラクタ1を例に挙げ
作業機について説明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[First Embodiment]
FIG. 1 shows an overall view of a work machine state management system. The work machines are tractors, combines, rice transplanters, backhoes, skid steer loaders, compact truck loaders, and the like. The working machine will be described by taking the tractor 1 as an example.

図11に示すように、トラクタ1は、走行装置7を有する車両(車体)3と、原動機4と、変速装置5とを備えている。走行装置7は、前輪7F及び後輪7Rを有する装置である。走行装置7は、クローラ型の装置であってもよい。原動機4は、ディーゼルエンジン、電動モータ等であって、この実施形態ではディーゼルエンジンで構成されている。変速装置5は、変速によって走行装置7の推進力を切換可能であると共に、走行装置7の前進、後進の切換が可能である。   As shown in FIG. 11, the tractor 1 includes a vehicle (vehicle body) 3 having a traveling device 7, a prime mover 4, and a transmission 5. The traveling device 7 is a device having a front wheel 7F and a rear wheel 7R. The traveling device 7 may be a crawler type device. The prime mover 4 is a diesel engine, an electric motor, or the like, and in this embodiment is constituted by a diesel engine. The transmission 5 can switch the propulsive force of the traveling device 7 by shifting, and can also switch the traveling device 7 forward and backward.

また、車体3の後部には、3点リンク機構等で構成された連結部8が設けられている。連結部8には、作業装置2が着脱可能である。作業装置2を連結部8に連結することによって、車体3によって作業装置2を牽引することができる。作業装置2は、耕耘する耕耘装置、肥料を散布する肥料散布装置、農薬を散布する農薬散布装置、収穫を行う収穫装置、牧草等の刈取を行う刈取装置、牧草等の拡散を行う拡散装置、牧草等の集草を行う集草装置、牧草等の成形を行う成形装置等である。なお、図11では、作業装置2として成形装置を取り付けた例を示している。   Further, a connecting portion 8 constituted by a three-point link mechanism or the like is provided at the rear portion of the vehicle body 3. The working device 2 can be attached to and detached from the connecting portion 8. By connecting the working device 2 to the connecting portion 8, the working device 2 can be pulled by the vehicle body 3. The working device 2 includes a tilling device for plowing, a fertilizer spraying device for spraying fertilizer, a pesticide spraying device for spraying agricultural chemicals, a harvesting device for harvesting, a harvesting device for cutting grass, a diffusion device for spreading grass, A grass collecting device for collecting grass and the like, and a molding device for forming grass and the like. In addition, in FIG. 11, the example which attached the shaping | molding apparatus as the working apparatus 2 is shown.

また、トラクタ1は、車体3に設けられた運転席10と、操縦装置11を備えている。運転席10及び操縦装置11は、車体3に設けられたキャビン12内に配置されている。操縦装置11は、例えば、ステアリング等で構成されていて、操縦装置11を操縦することによってトラクタ1の進行方向を変更可能である。
図10は、トラクタ(車体)の走行系の動力伝達の概略図を示している。図10に示すように、前輪7Fは、第1デフ装置20Fに回転自在に支持された前車軸21Fに取付けられ、後輪7Rは、第2デフ装置20Rに回転自在に支持された後車軸21Rに取付けられている。第1デフ装置20Fには、変速装置5の前部から突出する第1伝動軸22Fの動力が伝達され、第2デフ装置20Rには、変速装置5の後部に至る第2伝動軸22Rの動力が伝達される。第1伝動軸22F及び第2伝動軸22Rには、原動機4の出力軸の動力が伝達され、第1伝動軸22F及び第2伝動軸22Rは回転自在となっている。なお、上述した実施形態では、第1伝動軸22F及び第2伝動軸22Rの両方に原動機4の動力
が伝達する4WDについて説明したが、第2伝動軸22Rのみに原動機4の動力が伝達する2WDであってもよい。
The tractor 1 includes a driver's seat 10 provided on the vehicle body 3 and a control device 11. The driver's seat 10 and the control device 11 are disposed in a cabin 12 provided in the vehicle body 3. The steering device 11 is configured by, for example, steering, and the traveling direction of the tractor 1 can be changed by steering the steering device 11.
FIG. 10 shows a schematic diagram of power transmission in the traveling system of the tractor (vehicle body). As shown in FIG. 10, the front wheel 7F is attached to a front axle 21F that is rotatably supported by the first differential device 20F, and the rear wheel 7R is a rear axle 21R that is rotatably supported by the second differential device 20R. Installed on. The power of the first transmission shaft 22F protruding from the front portion of the transmission 5 is transmitted to the first differential device 20F, and the power of the second transmission shaft 22R reaching the rear portion of the transmission 5 is transmitted to the second differential device 20R. Is transmitted. The power of the output shaft of the prime mover 4 is transmitted to the first transmission shaft 22F and the second transmission shaft 22R, and the first transmission shaft 22F and the second transmission shaft 22R are freely rotatable. In the above-described embodiment, the 4WD in which the power of the prime mover 4 is transmitted to both the first transmission shaft 22F and the second transmission shaft 22R has been described. However, the 2WD in which the power of the prime mover 4 is transmitted only to the second transmission shaft 22R. It may be.

車体3には、複数の車体状態検出部24が設けられている。複数の車体状態検出部24は、少なくとも車体3に掛かる第1荷重(床反力)及びモーメントを検出する装置であって、3軸方向(X軸方向、Y軸方向、Z軸方向)の第1荷重及びモーメントが検出可能な6分力型のロードセルで構成されている。この実施形態では、X軸方向を車体3の走行方向(進行方向)、Y軸方向を車体3の幅方向(左又は右方向)、Z軸方向を走行方向及び幅方向に直交する方向(上又は下方向)とし説明を進める。   The vehicle body 3 is provided with a plurality of vehicle body state detection units 24. The plurality of vehicle body state detection units 24 are devices for detecting at least a first load (floor reaction force) and a moment applied to the vehicle body 3, and are arranged in three axial directions (X-axis direction, Y-axis direction, Z-axis direction). It consists of a 6-component load cell that can detect 1 load and moment. In this embodiment, the X-axis direction is the traveling direction (traveling direction) of the vehicle body 3, the Y-axis direction is the width direction (left or right direction) of the vehicle body 3, and the Z-axis direction is orthogonal to the traveling direction and the width direction (upward). (Or down).

複数の車体状態検出部24は、車体3の左の前部の支持点(左の前輪7F)に対応する第1状態検出部24aと、車体3の右の前部の支持点(右の前輪7F)に対応する第2状態検出部24bと、車体3の左の後部の支持点(左の後輪7R)に対応する第3状態検出部24cと、車体3の右の後部の支持点(右の後輪7R)に対応する第4状態検出部24dとを含んでいる。第1状態検出部24aは、前車軸21Fの左側に取付けられ、第2状態検出部24bは、前車軸21Fの右側に取付けられている。第3状態検出部24cは、後車軸21Rの左側に取付けられ、第4状態検出部24dは、後車軸21Rの右側に取付けられている。第1状態検出部24a、第2状態検出部24b、第3状態検出部24c、第4状態検出部24dの取付場所は上述した例に限定されず、前輪7F、後輪7Rに取付けてもよいし、その他の場所に取付けてもよい。   The plurality of vehicle body state detection units 24 include a first state detection unit 24a corresponding to a left front support point (left front wheel 7F) of the vehicle body 3, and a right front support point (right front wheel) of the vehicle body 3. 7F), a second state detection unit 24c corresponding to the left rear support point of the vehicle body 3 (left rear wheel 7R), and a right rear support point of the vehicle body 3 ( And a fourth state detector 24d corresponding to the right rear wheel 7R). The first state detection unit 24a is attached to the left side of the front axle 21F, and the second state detection unit 24b is attached to the right side of the front axle 21F. The third state detector 24c is attached to the left side of the rear axle 21R, and the fourth state detector 24d is attached to the right side of the rear axle 21R. The mounting locations of the first state detection unit 24a, the second state detection unit 24b, the third state detection unit 24c, and the fourth state detection unit 24d are not limited to the above-described examples, and may be mounted on the front wheels 7F and the rear wheels 7R. However, it may be installed in other places.

また、複数の車体状態検出部24は、それぞれ第1荷重及びモーメントを直接検出可能なロードセルから構成されていたが、前輪7F、後輪7Rの空気圧から第1荷重及びモーメントを求める装置であってもよい。
図1に示すように、トラクタ1は、制御装置30と、表示装置31とを備えている。制御装置30は、トラクタ1に関する制御を行う装置である。制御装置30は、例えば、トラクタ1の作業系に関する制御を行ったり、トラクタ1の走行系の制御を行う。
In addition, each of the plurality of vehicle body state detection units 24 includes a load cell that can directly detect the first load and the moment, but is a device that obtains the first load and the moment from the air pressure of the front wheel 7F and the rear wheel 7R. Also good.
As shown in FIG. 1, the tractor 1 includes a control device 30 and a display device 31. The control device 30 is a device that performs control related to the tractor 1. For example, the control device 30 performs control related to the work system of the tractor 1 or controls the traveling system of the tractor 1.

制御装置30には、クランク位置を検出するセンサ32a、カム位置を検出するセンサ32b、原動機4の回転数(エンジン回転数)を検出するセンサ32c、アクセルの設定値を検出するセンサ32dが接続されている。制御装置32は、センサ32a〜32c等で検出されたクランク位置、カム位置、エンジン回転数等の信号に基づいて求めた制御信号を、インジェクタ、コモンレール、サプライポンプ等に出力することで、原動機(エンジン)4を制御する。なお、インジェクタの制御では燃料噴射量、噴射時期、燃料噴射率が示された制御信号を当該インジェクタに出力する。また、サプライポンプやコモンレールの制御では燃料噴射圧等が示された信号を、当該サプライポンプやコモンレールに出力する。制御装置30は、センサ32dで検出された設定値に基づいて、エンジン回転数を制御する。制御装置30による原動機4の制御は一例であり、限定されない。   Connected to the control device 30 are a sensor 32a for detecting the crank position, a sensor 32b for detecting the cam position, a sensor 32c for detecting the rotational speed (engine rotational speed) of the prime mover 4, and a sensor 32d for detecting the set value of the accelerator. ing. The control device 32 outputs a control signal obtained based on signals such as a crank position, a cam position, and an engine speed detected by the sensors 32a to 32c to an injector, a common rail, a supply pump, etc. The engine 4 is controlled. In the control of the injector, a control signal indicating the fuel injection amount, the injection timing, and the fuel injection rate is output to the injector. In the control of the supply pump and common rail, a signal indicating the fuel injection pressure and the like is output to the supply pump and common rail. The control device 30 controls the engine speed based on the set value detected by the sensor 32d. The control of the prime mover 4 by the control device 30 is an example and is not limited.

また、制御装置30には、例えば、運転席10に設けられ且つ昇降を操作する昇降操作部材33と、油圧制御弁34とが接続されている。制御装置30は、昇降操作部材33が上昇側に操作されると、油圧制御弁34に昇降の制御信号を出力して当該油圧制御弁34の開度を設定し、当該油圧制御弁34により作動する油圧シリンダ35を伸長させ、連結部8を上昇させる。一方、制御装置30は、昇降操作部材33が下降側に操作されると、油圧制御弁34に昇降の制御信号を出力して当該油圧制御弁34の開度を設定し、当該油圧制御弁34により作動する油圧シリンダ35を収縮させ、連結部8を下降させる。即ち、制御装置30は、連結部8の昇降動作を制御することができる。   In addition, for example, an elevating operation member 33 provided in the driver's seat 10 and operating the elevating operation and a hydraulic control valve 34 are connected to the control device 30. When the elevating operation member 33 is operated to the ascending side, the control device 30 outputs an elevating control signal to the hydraulic control valve 34 to set the opening degree of the hydraulic control valve 34 and is operated by the hydraulic control valve 34. The hydraulic cylinder 35 to be extended is extended and the connecting portion 8 is raised. On the other hand, when the elevating operation member 33 is operated to the lower side, the control device 30 outputs an elevating control signal to the hydraulic control valve 34 to set the opening degree of the hydraulic control valve 34, and the hydraulic control valve 34. The hydraulic cylinder 35 actuated by is contracted and the connecting portion 8 is lowered. That is, the control device 30 can control the lifting / lowering operation of the connecting portion 8.

表示装置31は、運転席10の近傍に設けられ、トラクタ1等に関する様々な情報を表示する装置である。トラクタ1の走行時等にオペレータが表示装置31を見ることによって、トラクタ1の走行状態を把握したり、トラクタ1の様々な設定値を確認することができる。また、表示装置31は、制御装置30と接続していて。当該制御装置30と様々な情報を送受信することができる。   The display device 31 is a device that is provided near the driver's seat 10 and displays various information related to the tractor 1 and the like. When the operator looks at the display device 31 when the tractor 1 is traveling, the traveling state of the tractor 1 can be grasped and various set values of the tractor 1 can be confirmed. The display device 31 is connected to the control device 30. Various information can be transmitted to and received from the control device 30.

作業機の状態管理システムは、演算部40Aを備えている。演算部40Aは、制御装置30に設けられた電気・電子部品、当該制御装置30等に組み込まれたプログラム等から構成されている。或いは、演算部40Aは、表示装置31に設けられた電気・電子部品、
当該表示装置31等に組み込まれたプログラム等から構成されている。図1では、演算部40Aが制御装置30に設けられている例を示している。
The work machine state management system includes a calculation unit 40A. The arithmetic unit 40A is composed of electrical / electronic components provided in the control device 30, programs installed in the control device 30 and the like. Alternatively, the calculation unit 40A is an electric / electronic component provided in the display device 31,
It consists of a program or the like incorporated in the display device 31 or the like. FIG. 1 illustrates an example in which the calculation unit 40A is provided in the control device 30.

演算部40Aは、車体3におけるゼロモーメントポイント(ZMP)を演算する。具体的には、演算部40Aは、車体3の支持点の第1荷重(床反力)、例えば、第1状態検出部24a、第2状態検出部24b、第3状態検出部24c、第4状態検出部24dで検出された第1荷重及びモーメントに基づいて、2次元で示されるZMPを求める。さらに詳しくは、演算部40Aは、式(1)に基づき、ZMPを求める。   The calculation unit 40A calculates a zero moment point (ZMP) in the vehicle body 3. Specifically, the calculation unit 40A has a first load (floor reaction force) at the support point of the vehicle body 3, for example, a first state detection unit 24a, a second state detection unit 24b, a third state detection unit 24c, and a fourth. Based on the first load and moment detected by the state detection unit 24d, ZMP shown in two dimensions is obtained. More specifically, the calculation unit 40A obtains ZMP based on Expression (1).

Figure 2018192891
Figure 2018192891

図2Aは、ZMPと、臨界領域Q1、安定領域Q2、複数の車状態検出部24(24a、24b,24c、24d)で検出した床反力との関係を示した図である。図2Aに示すように、f1Zは第1状態検出部24aで検出された床反力、f2Zは第2状態検出部24bで検出された床反力、f3Zは第3状態検出部24cで検出された床反力、f4Zは第4状態検出部24aで検出された床反力である。PXは、ゼロモーメントにおけるX軸方向の位置(X座標)、Pyは、ゼロモーメントにおけるY軸方向の位置(Y座標)である。Pixは、i番目の支持点におけるX軸周りのモーメントであり、Piyは、i番目の支持点におけるY軸周りのモーメントである。 FIG. 2A is a diagram showing a relationship between ZMP, the critical region Q1, the stable region Q2, and the floor reaction force detected by the plurality of vehicle state detection units 24 (24a, 24b, 24c, 24d). As shown in FIG. 2A, f 1Z is the floor reaction force detected by the first state detection unit 24a, f 2Z is the floor reaction force detected by the second state detection unit 24b, and f 3Z is the third state detection unit 24c. , F 4Z is the floor reaction force detected by the fourth state detection unit 24a. P X is a position in the X-axis direction (X coordinate) at zero moment, and P y is a position in the Y-axis direction (Y coordinate) at zero moment. P ix is a moment around the X axis at the i th support point, and P iy is a moment around the Y axis at the i th support point.

臨界領域Q1は、車体3の支持点、即ち、複数の車状態検出部24を設置した位置を結ぶ領域であって、X軸方向及びY軸方向の2次元で表される。安定領域Q2は、トラクタ1(車体3)が走行時において、姿勢が安定する領域、例えば、安定して走行する領域であり、臨界領域Q1から所定距離、内側へシフトした領域である。臨界領域Q1と安定領域Q2とを除く領域、即ち、臨界領域Q1を構成する輪郭線と、安定領域Q2を構成する輪郭線との間の領域は、不安定になり易い不安定領域Q3である。   The critical region Q1 is a region connecting the support points of the vehicle body 3, that is, the positions where the plurality of vehicle state detection units 24 are installed, and is represented in two dimensions in the X-axis direction and the Y-axis direction. The stable region Q2 is a region where the posture is stable when the tractor 1 (vehicle body 3) travels, for example, a region where the tractor 1 (vehicle body 3) travels stably, and is a region shifted inward by a predetermined distance from the critical region Q1. The region excluding the critical region Q1 and the stable region Q2, that is, the region between the contour line forming the critical region Q1 and the contour line forming the stable region Q2, is an unstable region Q3 that tends to be unstable. .

なお、図3A、3B、3Cは、車体3の安定についての理論的な状態を示している。図3Aに示すように、トラクタ1(車体3)の全床反力(F=ZMP)が臨界領域Q1内(F=F1+F2=G、T=0、F1:前支持点の床反力、F2:後支持点の床反力、T:トルク、G:重力)である場合は、車体3は安定する。図3Bに示すように、車体3の全床反力(F=ZMP)が臨界領域Q1の境界にある場合(F=F1=G、T=0)である場合は、車体3は不安定である。また、図3Cに示すように、車体3の全床反力(F=ZMP)が臨界領域Q1を超えて外側にある場合(F=F1=G、T≠0)である場合は、車体3は転倒する。即ち、この実施形態では、少なくとも安定領域Q2は、臨界領域Q1よりも内側に設定しているため、より車体3が安定する構成となっている。   3A, 3B, and 3C show theoretical states regarding the stability of the vehicle body 3. FIG. As shown in FIG. 3A, the total floor reaction force (F = ZMP) of the tractor 1 (vehicle body 3) is within the critical region Q1 (F = F1 + F2 = G, T = 0, F1: floor reaction force at the front support point, F2 : The floor reaction force of the rear support point, T: torque, G: gravity), the vehicle body 3 is stabilized. As shown in FIG. 3B, when the total floor reaction force (F = ZMP) of the vehicle body 3 is at the boundary of the critical region Q1 (F = F1 = G, T = 0), the vehicle body 3 is unstable. is there. Further, as shown in FIG. 3C, when the total floor reaction force (F = ZMP) of the vehicle body 3 is outside the critical region Q1 (F = F1 = G, T ≠ 0), the vehicle body 3 Falls. That is, in this embodiment, at least the stable region Q2 is set inside the critical region Q1, so that the vehicle body 3 is more stable.

安定領域Q2は、制御装置30又は表示装置31に予め記憶されている。安定領域Q2は、臨界領域Q1を超えない範囲で表示装置31を用いて設定してもよい。
表示装置(表示部)31は、演算部40Aで演算されたゼロモーメントポイントに基づいて安定に関する情報を表示する。図2Bに示すように、表示装置31をオペレータが操作すると、当該表示装置31は、状態表示画面M1を表示する。状態表示画面M1は、臨界領域Q1、安定領域Q2及びZMPを2次元で表示する。図2Bに示すように、状態表示画面M1は、臨界領域Q1だけでなく、前輪7F、後輪7Rを示す図形7Dを表示してもよい。
The stable region Q2 is stored in advance in the control device 30 or the display device 31. The stable region Q2 may be set using the display device 31 within a range not exceeding the critical region Q1.
The display device (display unit) 31 displays information on stability based on the zero moment point calculated by the calculation unit 40A. As shown in FIG. 2B, when the operator operates the display device 31, the display device 31 displays a status display screen M1. The state display screen M1 displays the critical region Q1, the stable region Q2, and ZMP in two dimensions. As shown in FIG. 2B, the state display screen M1 may display not only the critical region Q1, but also a graphic 7D showing the front wheels 7F and the rear wheels 7R.

詳しくは、オペレータがトラクタ1に乗車し、トラクタ1の走行を開始すると、表示装置31は、状態表示画面M1を表示し、当該状態表示画面M1のフィールドに、臨界領域Q1及び安定領域Q2を表示する。また、表示装置31は、演算部40Aによって演算したZMPを逐次取得し、取得したZMP示すポインタ部P1を表示する。したがって、オペレータは、トラクタ1を走行させている状況下で表示装置31に示されたZMP(ポイ
ンタ部P1)を見ることによって、トラクタ1の走行状態を把握することができる。特に、トラクタ1を斜面に沿って走行している場合は、オペレータは現在のトラクタ1が安定して斜面を走行できているか否かを表示装置31により把握することができる。
Specifically, when the operator gets on the tractor 1 and starts to travel the tractor 1, the display device 31 displays the state display screen M1, and displays the critical region Q1 and the stable region Q2 in the fields of the state display screen M1. To do. In addition, the display device 31 sequentially acquires the ZMP calculated by the calculation unit 40A and displays the pointer unit P1 indicating the acquired ZMP. Therefore, the operator can grasp the traveling state of the tractor 1 by looking at the ZMP (pointer unit P1) shown on the display device 31 in a situation where the tractor 1 is traveling. In particular, when the tractor 1 is traveling along a slope, the operator can grasp whether or not the current tractor 1 can stably travel on the slope by the display device 31.

図1に示すように、作業機の状態管理システムは、第1判断部41を備えていてもよい。第1判断部41は、制御装置30に設けられた電気・電子部品、当該制御装置30等に組み込まれたプログラム等から構成されている。或いは、第1判断部41は、表示装置31に設けられた電気・電子部品、当該表示装置31等に組み込まれたプログラム等から構成されている。図1では、第1判断部41が制御装置30に設けられている例を示している。   As illustrated in FIG. 1, the work machine state management system may include a first determination unit 41. The first determination unit 41 includes an electric / electronic component provided in the control device 30, a program incorporated in the control device 30 and the like. Or the 1st judgment part 41 is comprised from the program etc. which were incorporated in the electrical / electronic component provided in the display apparatus 31, the said display apparatus 31, etc. FIG. FIG. 1 illustrates an example in which the first determination unit 41 is provided in the control device 30.

第1判断部41は、例えば、トラクタ1の走行が開始されると、安定領域Q2を制御装置30又は表示装置31から取得すると共に、演算部40Aが演算したZMPを取得する。そして、第1判断部41は、取得したZMPが安定領域Q2から外れているか否かを判断する、即ち、取得したZMPが安定領域Q2内にあるか否かを判断する。第1判断部41は、演算部40Aが演算したZMPが不安定領域Q3に入った場合、ZMPが安定領域Q2から外れたと判断する。一方で、第1判断部41は、演算部40Aが演算したZMPが安定領域Q2内である場合、ZMPが安定領域Q2から外れていないと判断する。   For example, when the traveling of the tractor 1 is started, the first determination unit 41 acquires the stable region Q2 from the control device 30 or the display device 31, and acquires the ZMP calculated by the calculation unit 40A. Then, the first determination unit 41 determines whether or not the acquired ZMP is out of the stable region Q2, that is, determines whether or not the acquired ZMP is within the stable region Q2. When the ZMP calculated by the calculation unit 40A enters the unstable region Q3, the first determination unit 41 determines that the ZMP has deviated from the stable region Q2. On the other hand, when the ZMP calculated by the calculation unit 40A is within the stable region Q2, the first determination unit 41 determines that the ZMP has not deviated from the stable region Q2.

表示装置31は、ZMPが安定領域Q2から外れている場合、ZMPが安定領域Q2から外れたことに対する警告を行う。表示装置31は、ZMPが安定領域Q2から外れていることを表示することで警告を行う。例えば、表示装置31にLED等のランプ又はランプに相当する図形を表示する。表示装置31は、ZMPが安定領域Q2内にある場合には、ランプ又は図形を緑色に点灯し、ZMPが安定領域Q2内にない場合にはランプ又は図形を赤色に点灯させる。或いは、ZMPが安定領域Q2から外れた場合には、表示装置31の画面に文字で「安定領域Q2から外れています」という警告を表示する。ZMPが安定領域Q2から外れている警告の表示は、状態表示画面M1に表示してもよいし、状態表示画面M1とは異なる画面で表示してもよい。また、表示装置31に接続されているスピーカを用いて音を発生させることでZMPが安定領域Q2から外れていることを警告してもよい。上述した表示装置31の警告は、一例であり限定されない。   When the ZMP is out of the stable region Q2, the display device 31 warns that the ZMP is out of the stable region Q2. The display device 31 issues a warning by displaying that the ZMP is out of the stable region Q2. For example, a lamp such as an LED or a figure corresponding to the lamp is displayed on the display device 31. When the ZMP is within the stable region Q2, the display device 31 lights the lamp or the figure in green, and when ZMP is not within the stable region Q2, the lamp or the figure is lit in red. Alternatively, when the ZMP is out of the stable region Q2, a warning “I am out of the stable region Q2” is displayed on the screen of the display device 31 with characters. The warning that ZMP is out of the stable region Q2 may be displayed on the status display screen M1, or may be displayed on a screen different from the status display screen M1. Further, it may be warned that the ZMP is out of the stable region Q2 by generating sound using a speaker connected to the display device 31. The warning of the display apparatus 31 mentioned above is an example, and is not limited.

また、表示装置31は、ZMPが安定領域Q2から外れた場合に、ZMPを安定領域Q2内に戻す方法を表示してもよい。トラクタ1の走行中にZMPが安定領域Q2から外れた場合、例えば、表示装置31は、「エンジン回転数を下げて下さい」と表示する。エンジン回転数を下げることで、トラクタ1の走行速度が低下したり、トラクタ1に装着した作業装置2の作動速度を低下したり、トラクタ1の走行時における加速度を低下させることができ、トラクタ1の走行状態を安定化させることができる。なお、第1判断部41は、ZMPが安定領域Q2から外れた経過時間を求め、経過時間が閾値以上(数秒以上)になった場合に、表示装置31がZMPを安定領域Q2内に戻す方法を表示してもよい。また、表示装置31は、ZMPが安定領域Q2から外れた場合に、ZMPを安定領域Q2内に戻す方法として、「アクセルを緩めて下さい」、「アクセルレバーを下げて下さい」といった具体的な操作方法を表示してもよい。また、制御装置30は、ZMPが安定領域Q2から外れた場合に、操縦装置11の操舵角を自動的に設定することによって、トラクタ1を操舵し、ZMPを安定領域Q2に戻してもよい。   In addition, the display device 31 may display a method for returning the ZMP to the stable region Q2 when the ZMP is out of the stable region Q2. When the ZMP deviates from the stable region Q2 while the tractor 1 is traveling, for example, the display device 31 displays “Please lower the engine speed”. By reducing the engine speed, the traveling speed of the tractor 1 can be reduced, the operating speed of the work device 2 attached to the tractor 1 can be reduced, and the acceleration during the traveling of the tractor 1 can be reduced. It is possible to stabilize the running state. The first determination unit 41 obtains the elapsed time when the ZMP has deviated from the stable region Q2, and when the elapsed time is equal to or greater than a threshold (several seconds or more), the display device 31 returns the ZMP to the stable region Q2. May be displayed. In addition, when the ZMP is out of the stable region Q2, the display device 31 has a specific operation such as “relax the accelerator” or “lower the accelerator lever” as a method of returning the ZMP to the stable region Q2. A method may be displayed. The control device 30 may steer the tractor 1 and automatically return the ZMP to the stable region Q2 by automatically setting the steering angle of the steering device 11 when the ZMP deviates from the stable region Q2.

トラクタ1(車体3)は、報知部42を備えていてもよい。報知部42は、ZMPが安定領域Q2から外れた場合に、ZMPが安定領域Q2から外れたことを外部に報知する装置である。報知部42は、前照灯、作業灯などであって、制御装置30の制御信号によって作動する。ZMPが安定領域Q2から外れていると第1判断部41が判断した場合に、制御装置30は報知部42に制御信号を出力し、当該報知部42は、前照灯、作業灯等を点灯又は点滅させる。なお、報知部42は、音を出力するスピーカであってもよし、外部機器にZMPが安定領域Q2から外れたことを外部に報知する通信装置であってもよいし、その他の装置であってもよい。また、ZMPが安定領域Q2から外れた場合に、操縦装置11の操舵角を制御装置30によって制御することによって、トラクタ1を安定領域Q2
[第2実施形態]
図4は、第2実施形態における作業機の状態管理システムを示している。第2実施形態では、第1実施形態と異なる構成について説明する。第2実施形態で示した構成の全部又は一部を、第1実施形態又は他の実施形態に適用してもよい。
The tractor 1 (vehicle body 3) may include a notification unit 42. The notification unit 42 is a device that notifies the outside that the ZMP is out of the stable region Q2 when the ZMP is out of the stable region Q2. The notification unit 42 is a headlamp, a work lamp, or the like, and operates according to a control signal from the control device 30. When the first determination unit 41 determines that the ZMP is out of the stable region Q2, the control device 30 outputs a control signal to the notification unit 42, and the notification unit 42 lights a headlamp, a work lamp, and the like. Or blink. The notification unit 42 may be a speaker that outputs sound, a communication device that notifies the external device that the ZMP has deviated from the stable region Q2, or other devices. Also good. Further, when the ZMP deviates from the stable region Q2, the tractor 1 is controlled by controlling the steering angle of the steering device 11 with the control device 30, thereby making the tractor 1 stable region Q2.
[Second Embodiment]
FIG. 4 shows a state management system for a work machine in the second embodiment. In the second embodiment, a configuration different from the first embodiment will be described. All or part of the configuration shown in the second embodiment may be applied to the first embodiment or other embodiments.

図4に示すように、作業機の状態管理システムは、第2判断部43を備えている。第2判断部43は、制御装置30に設けられた電気・電子部品、当該制御装置30等に組み込まれたプログラム等から構成されている。或いは、第2判断部43は、表示装置31に設けられた電気・電子部品、当該表示装置31等に組み込まれたプログラム等から構成されている。図4では、第2判断部43が制御装置30に設けられている例を示している。   As illustrated in FIG. 4, the work machine state management system includes a second determination unit 43. The second determination unit 43 includes an electric / electronic component provided in the control device 30, a program incorporated in the control device 30 and the like. Or the 2nd judgment part 43 is comprised from the program etc. which were integrated in the electrical / electronic component provided in the display apparatus 31, the said display apparatus 31, etc. FIG. FIG. 4 illustrates an example in which the second determination unit 43 is provided in the control device 30.

第2判断部43は、演算部40Aで演算したZMPに基づいて、車体3にウエイト(重量物)が装着されているか否かを判断する。車体3の後部に作業装置2が装着され且つ車体3の前部にウエイトが装着されている状態では、図5に示すように、ZMPは、トラクタ1の重心と略一致し、臨界領域Q1が矩形状である場合には、当該ZMPは、当該臨界領域Q1の中心O1に位置する。逆に、車体3の前部に作業装置2が装着され且つ車体3の後部にウエイトが装着されている状態でも、ZMPは、臨界領域Q1の中心O1に位置する。一方で、車体3の前部又は後部に作業装置2が装着されている状態で、車体3にウエイトが装着されていない場合、ZMPは、臨界領域Q1の中心O1よりも前方又は後方に位置する。   The second determination unit 43 determines whether a weight (heavy object) is attached to the vehicle body 3 based on the ZMP calculated by the calculation unit 40A. In a state where the working device 2 is mounted on the rear portion of the vehicle body 3 and the weight is mounted on the front portion of the vehicle body 3, as shown in FIG. 5, the ZMP substantially coincides with the center of gravity of the tractor 1, and the critical region Q1 is In the case of a rectangular shape, the ZMP is located at the center O1 of the critical region Q1. Conversely, even when the working device 2 is attached to the front portion of the vehicle body 3 and the weight is attached to the rear portion of the vehicle body 3, the ZMP is located at the center O1 of the critical region Q1. On the other hand, when the working device 2 is attached to the front part or the rear part of the vehicle body 3 and no weight is attached to the vehicle body 3, the ZMP is located forward or rearward of the center O1 of the critical region Q1. .

第2判断部43は、車体3の前部又は後部に作業装置2が装着されている状態で、ZMPが臨界領域Q1よりも閾値D1以上離れている場合に、車体3にウエイトが装着されていないと判断する。一方、第2判断部43は、車体3の前部又は後部に作業装置2が装着されている状態で、ZMPが臨界領域Q1よりも閾値D1未満である場合に、車体3にウエイトが装着されていると判断する。   The second determination unit 43 has a weight attached to the vehicle body 3 when the working device 2 is attached to the front part or the rear part of the vehicle body 3 and the ZMP is separated from the critical region Q1 by the threshold value D1 or more. Judge that there is no. On the other hand, the second determination unit 43 attaches a weight to the vehicle body 3 when the working device 2 is attached to the front part or the rear part of the vehicle body 3 and the ZMP is less than the threshold value D1 than the critical region Q1. Judge that

なお、車体3に作業装置2が装着されているか否かは、例えば、車体3の車載ネットワークに出力された作業装置2の情報に基づいて行う。例えば、作業装置2が車体3に連結され、当該作業装置2の情報が制御装置30に入力された場合、第2判断部43は、作業装置2が装着されていると判断する。一方、作業装置2の情報が制御装置30に入力されなかった場合、第2判断部43は、作業装置2が装着されていないと判断する。   Whether the work device 2 is attached to the vehicle body 3 is determined based on, for example, information on the work device 2 output to the in-vehicle network of the vehicle body 3. For example, when the work device 2 is connected to the vehicle body 3 and information on the work device 2 is input to the control device 30, the second determination unit 43 determines that the work device 2 is mounted. On the other hand, when the information on the work device 2 is not input to the control device 30, the second determination unit 43 determines that the work device 2 is not attached.

或いは、車体3に作業装置2が装着されているか否かは、表示装置31に入力された情報に基づいて行ってもよい。例えば、オペレータが入力インタフェース等を用いて、表示装置31に作業装置2が装着されたことを入力した場合、第2判断部43は、作業装置2が装着されていると判断する。一方、オペレータが表示装置31に作業装置2が装着されたことを入力しなかった場合、第2判断部43は、作業装置2が装着されていないと判断する。   Alternatively, whether or not the work device 2 is attached to the vehicle body 3 may be determined based on information input to the display device 31. For example, when the operator inputs that the work device 2 is mounted on the display device 31 using an input interface or the like, the second determination unit 43 determines that the work device 2 is mounted. On the other hand, when the operator does not input that the work device 2 is mounted on the display device 31, the second determination unit 43 determines that the work device 2 is not mounted.

或いは、車体3に作業装置2が装着されているか否かは、作業装置2の装着の有無を検出する検出装置を設けて、検出装置による検出結果に基づいて判断してもよい。検出装置は、カメラ等の撮像装置、赤外線センサ等の光学センサ等である。
表示装置31は、車体3にウエイトが装着されていない場合に、ウエイトが装着されていないことに対する警告を行う。例えば、トラクタ1の原動機4の始動後、第2判断部43によって車体3にウエイトが装着されていないと判断された場合、表示装置31は、「ウエイトが装着されていません」、「ウエイトの装着状態を確認してください」等の表示をする。表示装置31は、当該表示装置31に接続されているスピーカを用いて音を発生させることでZMPが安定領域Q2から外れていることを警告してもよい。
Alternatively, whether or not the work device 2 is mounted on the vehicle body 3 may be determined based on the detection result of the detection device by providing a detection device that detects whether or not the work device 2 is mounted. The detection device is an imaging device such as a camera, an optical sensor such as an infrared sensor, or the like.
When the weight is not attached to the vehicle body 3, the display device 31 issues a warning that the weight is not attached. For example, after starting the prime mover 4 of the tractor 1, when the second determination unit 43 determines that no weight is attached to the vehicle body 3, the display device 31 displays “the weight is not attached”, “the weight is not attached”, Please check the wearing state ”. The display device 31 may warn that the ZMP is out of the stable region Q2 by generating sound using a speaker connected to the display device 31.

なお、トラクタ1にジャイロセンサ、加速度センサ等を有する慣性装置を設け、当該慣性装置によってトラクタ1(車体3)の水平であるか否かを検出したうえで、車体3にウエイトが装着されているかいないかを判断してもよい。即ち、第2判断部43は、車体3の前部又は後部に作業装置2が装着され且つトラクタ1(車体3)が水平である場合に、車体3にウエイトが装着されているか否かを判断する。このようにすれば、トラクタ1が水平状態である場合に、作業装置2が装着されているか否かを判断することができ、ウエイトが装着されていない場合に適正な警告を行うことができる。
[第3実施形態]
図6は、第3実施形態における作業機の状態管理システムを示している。第3実施形態では、第1実施形態又は第2実施形態と異なる構成について説明する。第3実施形態で示した構成の全部又は一部を、第1実施形態、第2実施形態に適用してもよい。
Whether the tractor 1 is provided with an inertial device having a gyro sensor, an acceleration sensor or the like, and whether the tractor 1 (vehicle body 3) is horizontal or not is detected by the inertial device, and whether the weight is attached to the vehicle body 3 You may judge whether it is. That is, the second determination unit 43 determines whether the weight is attached to the vehicle body 3 when the work device 2 is attached to the front part or the rear part of the vehicle body 3 and the tractor 1 (vehicle body 3) is horizontal. To do. In this way, when the tractor 1 is in the horizontal state, it can be determined whether or not the work device 2 is mounted, and an appropriate warning can be given when the weight is not mounted.
[Third Embodiment]
FIG. 6 shows a state management system for a work machine in the third embodiment. In the third embodiment, a configuration different from the first embodiment or the second embodiment will be described. All or part of the configuration shown in the third embodiment may be applied to the first embodiment and the second embodiment.

作業機の状態管理システムは、演算部40Bを備えている。演算部40Bは、制御装置30に設けられた電気・電子部品、当該制御装置30等に組み込まれたプログラム等から構成されている。或いは、演算部40Bは、制御装置30に設けられた電気・電子部品、当該制御装置30等に組み込まれたプログラム等から構成されている。図6では、演算部40Bが制御装置30に設けられている例を示している。   The work machine state management system includes a calculation unit 40B. The calculation unit 40B is configured by electric / electronic components provided in the control device 30, programs installed in the control device 30 and the like. Alternatively, the calculation unit 40B is configured by an electric / electronic component provided in the control device 30, a program incorporated in the control device 30 or the like. FIG. 6 illustrates an example in which the calculation unit 40B is provided in the control device 30.

演算部40Bは、装置状態検出部50によって検出した第2荷重及びモーメントに基づいて、ZMPを演算する。図7に示すように、装置状態検出部50は、作業装置2に設けられている。装置状態検出部50は、少なくとも作業装置2に掛かる第2荷重(床反力)及びモーメントを検出する装置であって、3軸方向(X軸方向、Y軸方向、Z軸方向)の第2荷重及びモーメントが検出可能な6分力型のロードセルで構成されている。   The calculation unit 40B calculates ZMP based on the second load and moment detected by the device state detection unit 50. As shown in FIG. 7, the device state detection unit 50 is provided in the work device 2. The device state detection unit 50 is a device that detects at least a second load (floor reaction force) and a moment applied to the work device 2, and is a second in three axial directions (X-axis direction, Y-axis direction, Z-axis direction). It is composed of a 6-component load cell that can detect the load and moment.

また、作業装置2は、車体3(連結部)と連結するフレーム51と、第1車輪52と、第2車輪53と、第1車輪52及び第2車輪53を支持する車軸54とを有している。装置状態検出部50は、第1車輪53に対応する第5状態検出部50aと、第2車輪54に対応する第6状態検出部50bとを含んでいる。第5状態検出部50aは、車軸54の左側に取付けられ、第6状態検出部50bは、車軸54の右側に取付けられている。第5状態検出部50a及び第6状態検出部50bの取付場所は上述した例に限定されず、第1車輪52と、第2車輪53に取付けてもよいし、その他の場所に取付けてもよい。   Further, the work device 2 includes a frame 51 that is connected to the vehicle body 3 (connecting portion), a first wheel 52, a second wheel 53, and an axle 54 that supports the first wheel 52 and the second wheel 53. ing. The device state detection unit 50 includes a fifth state detection unit 50 a corresponding to the first wheel 53 and a sixth state detection unit 50 b corresponding to the second wheel 54. The fifth state detection unit 50 a is attached to the left side of the axle 54, and the sixth state detection unit 50 b is attached to the right side of the axle 54. The attachment location of the fifth state detection unit 50a and the sixth state detection unit 50b is not limited to the above-described example, and may be attached to the first wheel 52 and the second wheel 53, or may be attached to other places. .

図7に示すように、臨界領域Q4は、車体3の支持点と、作業装置2の支持点とで囲まれる領域であって、第1状態検出部24a、第2状態検出部24b、第5状態検出部50a、第6状態検出部50bとを結ぶ領域である。安定領域Q5は、臨界領域Q4から所定距離、内側へシフトした領域である。臨界領域Q4と安定領域Q5とを除く領域は、不安定になり易い不安定領域Q6である。安定領域Q5は、制御装置30又は表示装置31に予め記憶されている。安定領域Q5は、臨界領域Q4を超えない範囲で表示装置31を用いて設定してもよい。   As shown in FIG. 7, the critical region Q4 is a region surrounded by the support point of the vehicle body 3 and the support point of the work device 2, and includes a first state detection unit 24a, a second state detection unit 24b, and a fifth state. This is a region connecting the state detection unit 50a and the sixth state detection unit 50b. The stable region Q5 is a region shifted inward by a predetermined distance from the critical region Q4. The region excluding the critical region Q4 and the stable region Q5 is an unstable region Q6 that tends to be unstable. The stable region Q5 is stored in advance in the control device 30 or the display device 31. The stable region Q5 may be set using the display device 31 within a range not exceeding the critical region Q4.

演算部40Bは、車体3及び作業装置2におけるZMPを演算する。具体的には、演算部40Bは、例えば、第1状態検出部24a、第2状態検出部24b、第5状態検出部50a、第6状態検出部50bで検出された第2荷重及びモーメントに基づいて、ZMPを求める。ZMPの計算方法は、第1実施形態と同様である。なお、f1Zは第1状態検出部24aで検出された床反力、f2Zは第2状態検出部24bで検出された床反力、f3Zは第5状態検出部50aで検出された床反力、f4Zは第6状態検出部50bで検出された床反力である。以上によれば、演算部40Bによって、車体3と作業装置2との両方のZMPを演算することができ、車体3及び作業装置2とが安定しているか否かを判断することができる。 The calculation unit 40B calculates ZMP in the vehicle body 3 and the work device 2. Specifically, the calculation unit 40B is based on, for example, the second load and moment detected by the first state detection unit 24a, the second state detection unit 24b, the fifth state detection unit 50a, and the sixth state detection unit 50b. To obtain ZMP. The calculation method of ZMP is the same as in the first embodiment. F 1Z is a floor reaction force detected by the first state detection unit 24a, f 2Z is a floor reaction force detected by the second state detection unit 24b, and f 3Z is a floor detected by the fifth state detection unit 50a. The reaction force, f 4Z, is the floor reaction force detected by the sixth state detection unit 50b. According to the above, the ZMP of both the vehicle body 3 and the work device 2 can be calculated by the calculation unit 40B, and it can be determined whether or not the vehicle body 3 and the work device 2 are stable.

図6に示すように、作業機の状態管理システムは、領域演算部44を備えていてもよい。領域演算部44は、制御装置30に設けられた電気・電子部品、当該制御装置30等に組み込まれたプログラム等から構成されている。或いは、領域演算部44は、表示装置31に設けられた電気・電子部品、当該表示装置31等に組み込まれたプログラム等から構成されている。図6では、領域演算部44が制御装置30に設けられている例を示している。   As illustrated in FIG. 6, the work machine state management system may include an area calculation unit 44. The area calculation unit 44 includes an electric / electronic component provided in the control device 30, a program incorporated in the control device 30, and the like. Or the area | region calculating part 44 is comprised from the electrical / electronic component provided in the display apparatus 31, the program etc. which were incorporated in the said display apparatus 31 grade | etc.,. FIG. 6 shows an example in which the region calculation unit 44 is provided in the control device 30.

領域演算部44は、車体3に対する車体状態検出部24の位置と、作業装置2に対する装置状態検出部50の位置とに基づいて、安定領域Q5を演算する。図7に示すように、車体3と作業装置2とが直線上に並ぶ場合は、臨界領域Q4が矩形であり、安定領域Q5も矩形である。図8に示すように、トラクタ1が操舵して、車体3と作業装置2とが直線上に並ばなくなった場合、臨界領域Q4は変形する。領域演算部44は、トラクタ1が操舵した場合等に、当該トラクタ1と作業装置2との角度(トラクタ1の連結部8に対するフレーム51の角度)θに基づいて、臨界領域Q4を求め、求めた臨界領域Q4に基づい
て安定領域Q5を求める。
The region calculation unit 44 calculates the stable region Q5 based on the position of the vehicle body state detection unit 24 with respect to the vehicle body 3 and the position of the device state detection unit 50 with respect to the work device 2. As shown in FIG. 7, when the vehicle body 3 and the work device 2 are arranged on a straight line, the critical region Q4 is rectangular and the stable region Q5 is also rectangular. As shown in FIG. 8, when the tractor 1 is steered and the vehicle body 3 and the work device 2 are not aligned on a straight line, the critical region Q4 is deformed. When the tractor 1 is steered or the like, the region calculation unit 44 obtains and obtains a critical region Q4 based on the angle θ between the tractor 1 and the work device 2 (the angle of the frame 51 with respect to the connecting portion 8 of the tractor 1) θ. The stable region Q5 is obtained based on the critical region Q4.

以上によれば、領域演算部44によってトラクタ1(車体3)と作業装置2との位置関係に基づいて、安定領域Q5を演算することができ、演算した安定領域Q5とZMPとを比較することにより、例えば、トラクタ1で作業装置2を牽引しながら作業を行っている際に、トラクタ1及び作業装置2が安定して走行しているかを把握することができる。特に、領域演算部44によって、トラクタ1が操舵した場合に、安定領域Q5を求めているため、当該トラクタ1を左又は右に操舵した場合に、トラクタ1及び作業装置2が安定して走行できているかを把握することができる。   According to the above, the stable region Q5 can be calculated based on the positional relationship between the tractor 1 (vehicle body 3) and the work device 2 by the region calculation unit 44, and the calculated stable region Q5 and ZMP are compared. Thus, for example, when the work device 2 is being pulled by the tractor 1, it is possible to grasp whether the tractor 1 and the work device 2 are traveling stably. In particular, when the tractor 1 is steered by the region calculation unit 44, the stable region Q5 is obtained. Therefore, when the tractor 1 is steered to the left or right, the tractor 1 and the work device 2 can travel stably. You can figure out what you are doing.

また、上述した作業機の状態管理システムには、演算部40A、40B、第1判断部41、第2判断部43、領域演算部44を、トラクタ1の機器(制御装置30、表示装置31)に設けているが、演算部40A、40B、第1判断部41、第2判断部43、領域演算部44の少なくとも1つを端末に設けてもよいし、ZMPに関する情報を表示する表示部を端末に設けてもよい。   Further, in the above-described work machine state management system, the calculation units 40A and 40B, the first determination unit 41, the second determination unit 43, and the region calculation unit 44 are connected to the equipment of the tractor 1 (the control device 30 and the display device 31). However, at least one of the calculation units 40A and 40B, the first determination unit 41, the second determination unit 43, and the region calculation unit 44 may be provided in the terminal, and a display unit that displays information about ZMP is provided. You may provide in a terminal.

例えば、図9は、作業機の状態管理システムの一例を示している。図9に示すように、作業機の状態管理システムは、通信装置55と、端末56とを備えている。通信装置55は、トラクタ1に設けられ、トラクタ1のデータ(情報)を当該トラクタ1の外部に出力したり、外部のデータをトラクタ1に取り込む装置である。通信装置55は、WiFi(商標)、BLE等の近距離無線通信が可能である。また、通信装置55は、携帯電話通信網、データ通信網、携帯電話通信網等によって無線通信を行う装置であってもよい。   For example, FIG. 9 shows an example of a work machine state management system. As shown in FIG. 9, the work machine state management system includes a communication device 55 and a terminal 56. The communication device 55 is a device that is provided in the tractor 1, outputs data (information) of the tractor 1 to the outside of the tractor 1, and takes in external data into the tractor 1. The communication device 55 can perform short-range wireless communication such as WiFi (trademark) and BLE. The communication device 55 may be a device that performs wireless communication through a mobile phone communication network, a data communication network, a mobile phone communication network, or the like.

端末56は、携帯端末、管理端末等である。携帯端末は、トラクタ1に乗車するオペレータ等が所持可能であって、比較的演算能力の高いスマートフォン(多機能携帯電話)、タブレット、PDA等である。管理端末は、トラクタ1を管理する管理者が所有するパーソナルコンピュータ(PC)であって固定型のコンピュータである。
携帯端末、管理端末のいずれであっても、端末56は、通信装置55と無線通信可能である。例えば、携帯端末55は、車体状態検出部24が検出した情報が受信可能である。端末56は、ZMPに関して制御装置30と同様の構成又は機能を有しており、例えば、演算部40Aと、第1判断部41と、表示部47とを備えている。演算部40A及び第1判断部41は、上述した実施形態と同様である。表示部47は、上述した表示装置31と同様の構成又は機能を有している。
The terminal 56 is a mobile terminal, a management terminal, or the like. The portable terminal is a smartphone (multifunctional mobile phone), tablet, PDA, or the like that can be carried by an operator who rides on the tractor 1 and has a relatively high computing ability. The management terminal is a personal computer (PC) owned by an administrator who manages the tractor 1 and is a fixed computer.
The terminal 56 can wirelessly communicate with the communication device 55 regardless of whether it is a portable terminal or a management terminal. For example, the mobile terminal 55 can receive information detected by the vehicle body state detection unit 24. The terminal 56 has the same configuration or function as the control device 30 regarding ZMP, and includes, for example, a calculation unit 40A, a first determination unit 41, and a display unit 47. The calculation unit 40A and the first determination unit 41 are the same as those in the above-described embodiment. The display unit 47 has the same configuration or function as the display device 31 described above.

図9に示した作業機の状態管理システムでは、端末56が携帯端末である場合、オペレータ等が操縦している時に携帯端末を見ることにより、トラクタ1が安定して走行しているかを簡単に把握することができる。また、端末56が管理端末である場合、トラクタ1を管理する管理者が当該トラクタ1から離れた場所で、トラクタ1が安定して走行中であるか否かを簡単に把握することができる。   In the work machine state management system shown in FIG. 9, when the terminal 56 is a portable terminal, it is easy to determine whether the tractor 1 is traveling stably by looking at the portable terminal when an operator or the like is operating. I can grasp it. Further, when the terminal 56 is a management terminal, it is possible to easily grasp whether or not the manager who manages the tractor 1 is traveling stably at a place away from the tractor 1.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

1 トラクタ(作業機)
2 作業装置
3 車両(車体)
31 表示装置(表示部)
40A 演算部
40B 演算部
41 第1判断部
42 報知部
43 第2判断部
44 領域演算部
47 表示部
Q2 安定領域
Q5 安定領域
1 Tractor (work machine)
2 Working device 3 Vehicle (body)
31 Display device (display unit)
40A calculation unit 40B calculation unit 41 first determination unit 42 notification unit 43 second determination unit 44 region calculation unit 47 display unit Q2 stable region Q5 stable region

Claims (11)

作業装置が装着可能で且つ走行可能な車体におけるゼロモーメントポイントを演算する演算部と、
前記演算部で演算されたゼロモーメントポイントに基づいて作業機の安定に関する情報を表示可能な表示部と、
を備えている作業機の状態管理システム。
A calculation unit for calculating a zero moment point in a vehicle body on which the work device can be mounted and traveled;
A display unit capable of displaying information on the stability of the work machine based on the zero moment point calculated by the calculation unit;
A state management system for work machines.
前記表示部は、前記車体に対して定められた安定領域と、前記ゼロモーメントポイントとを表示する請求項1に記載の作業機の状態管理システム。   The work machine state management system according to claim 1, wherein the display unit displays a stable region defined for the vehicle body and the zero moment point. 前記演算部で演算したゼロモーメントポイントが、前記車体に対して定められた安定領域から外れているか否かを判断する第1判断部を備え、
前記表示部は、前記ゼロモーメントポイントが前記安定領域から外れた場合に、前記ゼロポイントが前記安定領域から外れたことに対する警告を行う請求項1又は2に記載の作業機の状態管理システム。
A first determination unit that determines whether the zero moment point calculated by the calculation unit is out of a stable region determined for the vehicle body;
The work machine state management system according to claim 1 or 2, wherein when the zero moment point is out of the stable region, the display unit warns that the zero point is out of the stable region.
前記表示部は、前記ゼロモーメントポイントが前記安定領域から外れた場合に、前記ゼロモーメントポイントを前記安定領域内に戻す方法を表示する請求項3に記載の作業機の状態管理システム。   The work machine state management system according to claim 3, wherein the display unit displays a method of returning the zero moment point to the stable region when the zero moment point is out of the stable region. 前記車体は、前記ゼロモーメントポイントが前記安定領域から外れた場合に、前記ゼロモーメントポイントが前記安定領域から外れたことを外部に報知する報知部を有している請求項3又は4に記載の作業機の状態管理システム。   The said vehicle body has the alerting | reporting part which alert | reports outside that the said zero moment point was remove | deviated from the said stable area, when the said zero moment point was removed from the said stable area. Work machine status management system. 前記演算部で演算したゼロモーメントポイントに基づいて、前記車体にウエイトが装着されているか否かを判断する第2判断部を備え、
前記表示部は、前記車体に前記ウエイトが装着されていない場合に、前記ウエイトが装着されていないことに対する警告を行う請求項1〜5のいずれかに記載の作業機の状態管理システム。
A second determination unit that determines whether a weight is attached to the vehicle body based on the zero moment point calculated by the calculation unit;
The work machine state management system according to claim 1, wherein when the weight is not attached to the vehicle body, the display unit issues a warning to the fact that the weight is not attached.
前記演算部は、前記車体に設けた車体状態検出部によって検出した第1荷重及びモーメントに基づいて、前記ゼロモーメントポイントを演算する請求項1〜6のいずれかに記載の作業機の状態管理システム。   The work machine state management system according to claim 1, wherein the calculation unit calculates the zero moment point based on a first load and a moment detected by a vehicle body state detection unit provided in the vehicle body. . 前記演算部は、前記車体に連結された作業装置に設けられた装置状態検出部によって検出した第2荷重及びモーメントに基づいて、前記ゼロモーメントポイントを演算する請求項1〜7のいずれかに記載の作業機の状態管理システム。   The said calculating part calculates the said zero moment point based on the 2nd load and moment detected by the apparatus state detection part provided in the working apparatus connected with the said vehicle body. Work machine state management system. 前記車体に対する車体状態検出部の位置と、前記作業装置に対する装置状態検出部の位置とに基づいて、前記安定領域を演算する領域演算部を備えている請求項8に記載の作業機の状態管理システム。   The work machine state management according to claim 8, further comprising: a region calculation unit that calculates the stable region based on a position of the vehicle body state detection unit with respect to the vehicle body and a position of the device state detection unit with respect to the work device. system. 前記演算部、前記表示部は前記作業機に設けられている請求項1〜9のいずれかに記載の作業機の状態管理システム。   The work machine state management system according to claim 1, wherein the calculation unit and the display unit are provided in the work machine. 前記演算部、前記表示部は携帯端末に設けられている請求項1〜9のいずれかに記載の作業機の状態管理システム。   The work machine state management system according to claim 1, wherein the calculation unit and the display unit are provided in a mobile terminal.
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