JP2021054222A - Horizontal posture determination device of vehicle body with outriggers - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、アウトリガを有する車体の水平姿勢判定装置に関する。 The present invention relates to a vehicle body horizontal posture determination device having outriggers.
走行体を備えた移動式のクレーンは、クレーン使用時の安定性を高めるため、走行体を水平に保持する必要がある。このため、走行体を傾斜面に停めたときは、アウトリガを用いて走行体を水平に保持している。 A mobile crane equipped with a traveling body needs to hold the traveling body horizontally in order to improve stability when using the crane. Therefore, when the traveling body is stopped on the inclined surface, the traveling body is held horizontally by using the outriggers.
この作業は、クレーンのオペレータが路面を見て路面の傾斜を判断し、オペレータの経験に基づいて、アウトリガのジャッキを伸ばしたり、アウトリガのフロートの下に設置する敷板(バンギ)の厚さを決めたりしていた。 In this work, the crane operator looks at the road surface to determine the slope of the road surface, and based on the operator's experience, extends the outrigger jack and determines the thickness of the floor plate (bangi) to be installed under the outrigger float. I was doing it.
しかし、経験の浅いオペレータは、ジャッキの伸長長さや設置する敷板の厚さを正確に判断することができず、これらの長さや厚さを試行錯誤的に変えることで、走行体を水平姿勢にしていた。このため、走行体を水平姿勢にする作業に手間がかかっていた。 However, an inexperienced operator cannot accurately determine the extension length of the jack and the thickness of the floor plate to be installed, and by changing these lengths and thicknesses by trial and error, the traveling body can be placed in a horizontal position. Was there. For this reason, it takes time and effort to put the traveling body in a horizontal posture.
そこで、オペレータを介さずに、車体を水平姿勢にするアウトリガ付き車輌の水平矯正方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。この方法は、アウトリガの左前の油圧ジャッキと右後の油圧ジャッキとを結んだ対角方向の傾斜を検出する第1対角傾斜計と、アウトリガの右前の油圧ジャッキの左後の油圧ジャッキとを結んだ対角方向の傾斜を検出する第2対角傾斜計と、車長方向の傾斜を検出する車長傾斜計という3つの傾斜計と、これら3つの傾斜計により検出された傾斜量に基づいて、車体を水平にするために各油圧ジャッキに供給する油量を算出する演算制御装置とを用いて行われる。 Therefore, a method for leveling a vehicle with an outrigger that puts the vehicle body in a horizontal posture without using an operator has been proposed (see, for example, Patent Document 1). In this method, the first diagonal tilt meter that detects the diagonal inclination that connects the left front hydraulic jack of the out trigger and the right rear hydraulic jack, and the left rear hydraulic jack of the out trigger right front hydraulic jack are used. Based on three tilt meters, a second diagonal tilt meter that detects the tied diagonal tilt, a vehicle length tilt meter that detects the tilt in the vehicle length direction, and the amount of tilt detected by these three tilt meters. This is performed using an arithmetic control device that calculates the amount of oil supplied to each flood control jack to level the vehicle body.
しかし、特許文献1に開示された技術は、アウトリガのジャッキを伸長することにより、車体を水平にすることができるような傾斜面に車体が止められていることを前提としている。
However, the technique disclosed in
このため、4つのジャッキの伸長量を如何に組み合わせても、そのままでは車体を水平にすることができない状況には対応することができない。 Therefore, no matter how the extension amounts of the four jacks are combined, it is not possible to cope with the situation where the vehicle body cannot be leveled as it is.
本発明は上記事情に鑑みなされたものであって、4つのジャッキの伸長量を如何に組み合わせても車体を水平にすることができない状況であっても、傾斜面への車体の進入角度を変えたと仮定して、車体を水平にすることができるか否かを判定することができる、アウトリガを有する車体の水平姿勢判定装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and even in a situation where the vehicle body cannot be leveled no matter how the extension amounts of the four jacks are combined, the approach angle of the vehicle body to the inclined surface is changed. It is an object of the present invention to provide a horizontal posture determination device for a vehicle body having outriggers, which can determine whether or not the vehicle body can be leveled.
本発明は、車体の前側に設置された前側アウトリガと、前記車体の後側に設置された後側アウトリガと、水平面に対する前記車体の車幅方向に沿った傾斜角度を検出する車幅方向傾斜センサと、前記水平面に対する前記車体の車長方向に沿った傾斜角度を検出する車長方向傾斜センサと、前記車体が傾斜面に停止した状態における、前記車幅方向傾斜センサにより検出された前記車幅方向に沿った傾斜角度と前記車長方向傾斜センサにより検出された前記車長方向に沿った傾斜角度とに基づいて、前記前側アウトリガ及び前記後側アウトリガの各ジャッキを伸長して前記車体のタイヤを浮かせた状態で前記車体を水平な姿勢にすることができるか否かを判定し、前記車体を水平な姿勢にすることができないと判定したときは、前記車体を水平な姿勢にすることができる前記傾斜面に対する前記車体の進入角度が存在するか否かを判定する判定部と、を備えたアウトリガを有する車体の水平姿勢判定装置である。 The present invention includes a front side out trigger installed on the front side of the vehicle body, a rear out trigger installed on the rear side of the vehicle body, and a vehicle width direction inclination sensor that detects an inclination angle along the vehicle width direction of the vehicle body with respect to a horizontal plane. The vehicle width detected by the vehicle length direction inclination sensor that detects the inclination angle of the vehicle body along the vehicle length direction with respect to the horizontal plane and the vehicle width direction inclination sensor when the vehicle body is stopped on the inclined surface. Based on the inclination angle along the direction and the inclination angle along the vehicle length direction detected by the vehicle length direction inclination sensor, each jack of the front side out trigger and the rear side out trigger is extended to the tire of the vehicle body. It is determined whether or not the vehicle body can be placed in a horizontal position while the vehicle body is floated, and when it is determined that the vehicle body cannot be placed in a horizontal position, the vehicle body can be placed in a horizontal position. It is a horizontal posture determination device of a vehicle body having an out-trigger including a determination unit for determining whether or not there is an approach angle of the vehicle body with respect to the inclined surface.
本発明に係るアウトリガを有する車体の水平姿勢判定装置によれば、4つのジャッキの伸長量を如何に組み合わせても車体を水平にすることができない状況であっても、傾斜面への車体の進入角度を変えたと仮定して、車体を水平にすることができるか否かを判定することができる。 According to the vehicle body horizontal posture determination device having an outrigger according to the present invention, the vehicle body enters an inclined surface even in a situation where the vehicle body cannot be leveled no matter how the extension amounts of the four jacks are combined. Assuming that the angle is changed, it can be determined whether or not the vehicle body can be leveled.
以下、本発明に係る、アウトリガを有する車体の水平姿勢判定装置の具体的な実施形態について、図面を用いて説明する。 Hereinafter, a specific embodiment of the horizontal posture determination device for a vehicle body having outriggers according to the present invention will be described with reference to the drawings.
<クレーンの概略構成>
図1は本発明に係るアウトリガ(前側アウトリガ200及び後側アウトリガ300)を有するラフテレーンクレーン100を示す模式図、図2は図1に示したクレーン100を下方から見た図である。ラフテレーンクレーン100(以下、クレーン100という。)は、本発明に係る、アウトリガを有する車体の水平姿勢判定装置を有する車体の一例である。
<Outline configuration of crane>
FIG. 1 is a schematic view showing a
クレーン100は、図1に示すように、走行体10と、旋回体20と、伸縮ブーム30等とを備えている。走行体10は、道路等路面上を走行することができるように前後左右にそれぞれタイヤ11を備えている。走行体10には、前側アウトリガ200と後側アウトリガ300とを備えている。
As shown in FIG. 1, the
前側アウトリガ200は、走行体10の前タイヤ11よりも前方の位置に設けられている。後側アウトリガ300は、走行体10の後タイヤ11よりも後方の位置に設けられている。前側アウトリガ200は、図2に示すように、ボックス210と、左右のビーム220,230と、油圧ジャッキ240,250と、フロート241,251とを備えている。
The
ボックス210は、走行体10のフレームに固定されていて、走行体10のフレームの幅と同程度の長さに形成されている。左右のビーム220,230は、ボックス210の内側に収容された状態から車幅方向の左右外側に向けてそれぞれ突出することで張り出し、また、張り出した状態からボックス310の内側に収容される。
The
油圧ジャッキ250(240)は、図1に示すように右側のビーム230(左側のビーム220)の外側の先端部に、鉛直方向に沿って設けられている。油圧ジャッキ240,250は、供給する油圧により鉛直下方に向けて伸長し、また、伸長した状態から鉛直上方に向けて短縮する。
As shown in FIG. 1, the hydraulic jack 250 (240) is provided at the outer tip of the right beam 230 (left beam 220) along the vertical direction. The
フロート241,251は油圧ジャッキ240,250のそれぞれ下端に設けれていて、油圧ジャッキ240,250が伸長したとき路面に接地し、油圧ジャッキ240,250が短縮したとき路面から離れる。
The floats 241,251 are provided at the lower ends of the
後側アウトリガ300も前側アウトリガ200と同じ構成であり、ボックス310と、左右のビーム320,330と、油圧ジャッキ340,350と、フロート341,351とを備えている。ボックス310はボックス210に対応し、ビーム320,330はビーム220,230に対応し、油圧ジャッキ340,350は油圧ジャッキ240,250に対応し、フロート341,351はフロート241,251に対応している。
The
旋回体20は、走行体10の上方に設けられ、走行体10に対して鉛直軸回りに旋回可能になっている。旋回体20の旋回中心である鉛直軸は、走行体10の車幅の中心に設定されている。
The
旋回体20には、キャビン21や伸縮ブーム30が設けられている。したがって、キャビン21及び伸縮ブーム30は、旋回体20と一体に、走行体10に対して旋回する。
The
キャビン21には、クレーンのオペレータがクレーンを操作したり走行体10を走行させたりするための機器が設けられている。伸縮ブーム30は、オペレータの操作により、起伏したり伸縮したりする。
The
また、伸縮ブーム30に沿って張られて、伸縮ブーム30の伸長する側の先端から鉛直下方に延びたワイヤ(図示を省略する)を巻き取ったり繰り出したりすることにより、ワイヤに設けられたフック(図示を省略する)を昇降させ、フックに吊り下げられた荷物を昇降させる。
Further, a hook provided on the wire by being stretched along the
<水平姿勢判定装置の構成>
本実施形態のクレーン100は、水平姿勢判定装置400を備えている。水平姿勢判定装置400は、クレーン100の現在の設置状態における姿勢から、4つの油圧ジャッキ240,250,340,350を伸縮させてクレーン100を水平姿勢にすることができるか否かを判定する。
<Structure of horizontal posture judgment device>
The
図3はアウトリガの4つの位置E1,E2,E3,E4とクレーン100の姿勢の定義を示す模式図である。
FIG. 3 is a schematic diagram showing definitions of the postures of the four positions E1, E2, E3, E4 of the outriggers and the
水平姿勢判定装置400は、車長方向傾斜センサ410と、車幅方向傾斜センサ420と、判定部430と、を備えている。車幅方向傾斜センサ420は、走行体10に設けられていて、水平面に対するクレーン100の車幅方向の傾斜角度(車長方向(X軸)回りのロール角)θ2を検出する。車長方向傾斜センサ410も走行体10に設けられていて、水平面に対するクレーン100の車長方向の傾斜角度(車幅方向(Y軸)回りのピッチ角)θ1を検出する。
The horizontal
判定部430はキャビン21に設けられている。判定部430は、クレーン100が傾斜面に停止した状態における、車幅方向傾斜センサ420により検出された車幅方向に沿った傾斜角度(ロール角)θ2と車長方向傾斜センサ410により検出された車長方向に沿った傾斜角度(ピッチ角)θ1とに基づいて、油圧ジャッキ240,250,340,350の少なくとも1つを伸長することにより、走行体10のタイヤ11を浮かせた状態でクレーン100を水平姿勢にすることができるか否かを判定する。
The
判定部430は、クレーン100が傾斜面に停止した状態のままでクレーン100を水平姿勢にすることができると判定したときは、その水平姿勢にするための各油圧ジャッキ240,250,340,350の伸長長さ、又は各油圧ジャッキ240,250,340,350の伸長残長さ(伸長長さだけ伸長した状態で、さらに伸長することができる長さの残量)を出力する。
When the
判定部430から出力された各油圧ジャッキ240,250,340,350の伸長長さ、又は伸長残長さ(伸長長さと伸長残長さを併せて、以下、伸長長さ等という。)は、例えば、判定部430に設けられた表示部に表示される。
The extension length or extension remaining length of each of the
判定部430は、クレーン100が傾斜面に停止した状態のままでクレーン100を水平姿勢にすることができないと判定したときは、その傾斜面に対するクレーン100の進入角度を変えることにより、油圧ジャッキ240,250,340,350の少なくとも1つを伸長して走行体10のタイヤ11を浮かせた状態でクレーン100を水平姿勢にすることができるか否かを判定する。
When the
すなわち、具体的には、判定部430は、クレーン100が傾斜面に停止している現在の状態から、傾斜面に対するままクレーンの進入角度を1[度]ずつ変化させたと想定(仮定)して、その変化させた進入角度ごとに、クレーン100を水平姿勢にするのに要する各油圧ジャッキ240,250,340,350の伸長長さを求めるシミュレーションを行う。
That is, specifically, it is assumed (assumed) that the
そして、判定部430は、シミュレーションにより求められた各油圧ジャッキ240,250,340,350の伸長長さが、各油圧ジャッキ240,250,340,350の仕様として予め定められた伸長長さの範囲であるときは、その進入角度で、クレーン100を水平姿勢にすることができると判定する。
Then, in the
また、判定部430は、クレーン100を水平姿勢にすることができると判定したときは、そのときの進入角度と、その水平姿勢にするための各油圧ジャッキ240,250,340,350の伸長長さを記憶する。
Further, when the
判定部430は、進入角度を1[度]ずつ変化させたと想定(仮定)したシミュレーションを行うため、クレーン100を水平姿勢にすることができると判定された進入角度は複数存在し得る。このように、複数の進入角度のそれぞれでクレーン100を水平姿勢にすることができたときは、判定部430は、クレーン100を水平姿勢にすることができた進入角度ごとに各油圧ジャッキ240,250,340,350の伸長長さを記憶する。
Since the
さらに、判定部430は、進入角度ごとに記憶された4つの油圧ジャッキ240,250,340,350の伸長長さのうち最も長い1つの油圧ジャッキ(240、250、340又は350)の伸長長さが、最も短い(最小となる)場合の進入角度を選択する。
Further, the
判定部430は、クレーン100を水平姿勢にすることができた進入角度ごとに各油圧ジャッキ240,250,340,350の伸長長さ等を出力するが、このとき、選択された進入角度を、最適な進入角度として、他の進入角度と識別可能な状態で出力する。
The
判定部430から出力された、クレーン100を水平姿勢にすることができると判定部430が判定した全ての進入角度と各進入角度における各油圧ジャッキ240,250,340,350の伸長長さ等は、例えば、判定部430に設けられた表示部等に表示される。
All the approach angles and the extension lengths of the
このとき、判定部430が選択した進入角度については、他の進入角度と識別可能に表示される。識別可能な表示としては、例えば、表示色の違いや、飾りをつけた表示(矩形枠等の飾り枠を付加する等の表示)などを適応することができる。
At this time, the approach angle selected by the
判定部430は、シミュレーションにより求められた各油圧ジャッキ240,250,340,350の伸長長さの少なくとも1つが、各油圧ジャッキの仕様として予め定められた伸長長さの範囲を超えたときは、その進入角度で、クレーン100を水平姿勢にすることができないと判定する。
When at least one of the extension lengths of the
判定部430は、シミュレーションした全ての進入角度でクレーン100を水平姿勢にすることができないと判定したときは、その傾斜面に対しては、どのような進入角度であってもクレーン100を水平姿勢にすることができないと判定し、クレーン100を水平姿勢にすることができないとの判定結果を出力する。判定部430から出力された、クレーン100を水平姿勢にすることができないとの判定結果は、例えば、判定部430に設けられた表示部等に表示される。
When the
なお、上述した判定部430による各判定においては、吊り荷の重量や、伸縮ブームの作業半径によって規定される負荷(モーメント)に応じて、前側アウトリガ200のビーム220,230をボックス210から突出させて車幅方向に張り出した状態とし、後側アウトリガ300のビーム320,330をボックス310から突出させて車幅方向に張り出した状態とするが、この張り出した状態での判定を行うものとする。
In each determination by the
判定部430は、前側アウトリガ200及び後側アウトリガ300の各張り出し長さを変化させたと想定(仮定)したシミュレーションを行って、クレーン100を水平姿勢にすることができるか否かを判定することもできる。前側アウトリガ200及び後側アウトリガ300の各張り出し長さを変化させたと想定したシミュレーションを行う場合は、オペレータが前側アウトリガ200及び後側アウトリガ300の各張り出し長さの数値を判定部430に設けられた受付部に入力することにより、判定部430が、その入力された数値を用いた演算によりシミュレーションを行う。
The
<判定部による判定の具体的な手法>
上述した判定部430による判定の具体的な手法について、以下、詳細に説明する。
<Specific method of judgment by the judgment unit>
The specific method of determination by the
まず、クレーン100が水平面上に設置されていてクレーン100が水平姿勢となっている状態で、車幅方向傾斜センサが出力する傾斜角度(ロール角)θ2及び車長方向傾斜センサが出力する傾斜角度(ピッチ角)θ1を0[度]にリセットする。
First, when the
また、このとき、図3に示すように、前側アウトリガ200の左ビーム220の油圧ジャッキ(前左油圧ジャッキ)240のフロート241の中心の位置E4の3次元座標(x4,y4,z4)は、(設計値,設計値+左ビーム220の張り出し長さ,0(ゼロ))となる。なお、前左油圧ジャッキ240は全縮状態(最も縮めた状態)とする。
At this time, as shown in FIG. 3, the three-dimensional coordinates (x4, y4, z4) of the center position E4 of the
同様に、前側アウトリガ200の右ビーム230の油圧ジャッキ(前右油圧ジャッキ)250のフロート251の中心の位置E1の3次元座標(x1,y1,z1)は、(設計値,設計値+右ビーム230の張り出し長さ,0(ゼロ))となる。前右油圧ジャッキ250は全縮状態(最も縮めた状態)とする。
Similarly, the three-dimensional coordinates (x1, y1, z1) of the center position E1 of the
同様に、後側アウトリガ300の左ビーム320の油圧ジャッキ(後左油圧ジャッキ)340のフロート341の中心の位置E3の3次元座標(x3,y3,z3)は、(設計値,設計値+左ビーム320の張り出し長さ,0(ゼロ))となる。後左油圧ジャッキ340は全縮状態(最も縮めた状態)とする。
Similarly, the three-dimensional coordinates (x3, y3, z3) of the center position E3 of the
同様に、後側アウトリガ300の右ビーム330の油圧ジャッキ(後右油圧ジャッキ)350のフロート351の中心の位置E2の3次元座標(x2,y2,z2)は、(設計値,設計値+右ビーム330の張り出し長さ,0(ゼロ))となる。後右油圧ジャッキ350は全縮状態(最も縮めた状態)とする。以上の各位置Ei(i=1,2,3,4)の3次元位置(xi,yi,zi)は判定部430に記憶されている。
Similarly, the three-dimensional coordinates (x2, y2, z2) of the center position E2 of the
ただし、図3に示すように、クレーン100の車長方向をx軸方向、車幅方向をy軸方向、高さ方向をz軸方向とし、旋回体の旋回軸(鉛直軸)上をx=0,y=0とする。また、4つの位置Ei(i=1〜4)を通る平面はクレーン100のタイヤ11が接地している水平面と平行な水平基準面E(以下、水平面Eということもある。)とする。
However, as shown in FIG. 3, the vehicle length direction of the
図4は水平面Eに対してロール角θ2及びピッチ角θ1の傾きを以て傾斜させた傾斜面E′を示す模式図、図5は図4の水平面E″を示す模式図である。 FIG. 4 is a schematic view showing an inclined surface E ′ tilted with an inclination of a roll angle θ2 and a pitch angle θ1 with respect to the horizontal plane E, and FIG. 5 is a schematic view showing a horizontal plane E ″ of FIG.
ここで、クレーン100を、図4に示すように、水平面Eに対して所定の傾きを以て傾斜させたとする。まず、クレーン100をx軸回りに回転させると、車幅方向傾斜センサによって検出されたロール角θ2を用いた回転行列RotX(θ2)は、下記式(1)となる。
Here, it is assumed that the
一方、クレーン100をy軸回りに回転させると、車長方向傾斜センサによって検出されたピッチ角θ1を用いた回転行列RotY(θ1)は、下記式(2)となる。
On the other hand, when the
そして、このとき各フロート241,251,341,351の各位置Eiは上記回転後に、位置E′iに変位する。変位後の4つの位置E′iを通る平面を面E′とすると、面E′は下記式(3)により求められる。 Then, at this time, each position Ei of each float 241,251,341,351 is displaced to the position E'i after the above rotation. Assuming that the plane passing through the four positions E'i after displacement is the plane E', the plane E'is obtained by the following equation (3).
ここで、面E′は、ロール角θ2及びピッチ角θ1を検出する傾斜面にクレーン100が配置されていることになる。上記式において、面Eの部分に3次元位置Eiを代入することにより、面E′上の3次元位置E′iが算出される。
Here, on the surface E', the
変位後の求められた4つの3次元位置E′iのz成分が同値となるように、各油圧ジャッキ240,250,340,350を伸長させたと仮定する。これにより、クレーン100は、図5に示す水平面E″に配置されたとみなされて水平姿勢となる。
It is assumed that the
このとき、伸長後の4つの3次元位置E″1、E″2,E″3,E″4のz成分z″iのうち最大値z″maxを基準として、他の3つを、その基準となる最大値z″maxに合致するように、それぞれの伸長長さを設定する。設定されたそれぞれの伸長長さは、z″max−z′iとなる。 At this time, among the z components z "i of the four three-dimensional positions E" 1, E "2, E" 3, E "4 after expansion, the other three are set with reference to the maximum value z" max. Each extension length is set so as to match the reference maximum value z ″ max. The set extension length is z ″ max−z ′ i.
そして、このようにして判定部430により算出された各油圧ジャッキ240,250,340,350の伸長長さ(z″max−z′i)が、各油圧ジャッキ240,250,340,350の仕様の伸長可能の長さ以下であるときは、判定部430は、クレーン100を水平姿勢に配置することができると判定する。
Then, the extension length (z "max-z'i) of each of the
一方、各油圧ジャッキ240,250,340,350の伸長長さ(z″max−z′i)が、1つでも、各油圧ジャッキ240,250,340,350の仕様の伸長可能の長さを超えているときは、判定部430は、クレーン100を水平姿勢に配置することができないと判定する。
On the other hand, even if the extension length (z "max-z'i) of each of the
次に、判定部430による、傾斜面に対する進入角度を変えてのシミュレーションについて説明する。
Next, a simulation in which the approach angle with respect to the inclined surface is changed by the
傾斜面に対するクレーン100の進入角度を変えることは、クレーン100をz軸回りに回転させることになる。z軸回りの回転角度(ヨー角)θ3を用いた回転行列RotZ(θ3)は、下記式(4)となる。
Changing the approach angle of the
ここで、水平面となる面E上でのx軸方向の単位ベクトル、y軸方向の単位ベクトル、z軸方向の単位ベクトルをそれぞれ以下のように定義する。 Here, the unit vector in the x-axis direction, the unit vector in the y-axis direction, and the unit vector in the z-axis direction on the plane E that is the horizontal plane are defined as follows.
図6は水平面Eに対して傾斜角度θ1の傾斜面E′に対してクレーン100が真っすぐ進入した場合(進入角度θ3=0[度])を示す模式図である。
FIG. 6 is a schematic view showing a case where the
図6に示すように、クレーン100が、面Eに対して傾斜角度θ1の傾斜面に対して真っすぐ進入した場合、クレーン100は、y軸回りにピッチ角θ1で回転するため、傾斜面上でのx軸方向の単位ベクトルx′、z軸方向の単位ベクトルz′は回転行列RotY(θ1)を用いて以下のようになる。
As shown in FIG. 6, when the
図7は図6に示した傾斜面をx′軸回りに傾斜角度θ2だけ回転させた傾斜面E′を示す模式図である。 FIG. 7 is a schematic view showing an inclined surface E'in which the inclined surface shown in FIG. 6 is rotated around the x'axis by an inclination angle θ2.
図7に示すように、図6の傾斜面をx′軸回りに傾斜角度θ2だけ回転させる。このとき、図6に示した傾斜面上に配置されたクレーン100は、x′軸回りにロール角θ2で回転することになるが、このときの回転行列RotX′(θ2)は、図6に示した回転で基底が変化しているため、下記のようになる。
As shown in FIG. 7, the inclined surface of FIG. 6 is rotated about the x'axis by an inclination angle θ2. At this time, the
したがって、傾斜面E′上でのy軸方向の単位ベクトルy′、z′軸方向の単位ベクトルz″は式」(7)の回転行列RotX′(θ2)を用いて以下のようになる。 Therefore, the unit vector y'in the y-axis direction and the unit vector z "in the z'-axis direction on the inclined surface E'are as follows using the rotation matrix RotX'(θ2) of the equation" (7).
図8は図7に示した傾斜面E′上のクレーン100が、傾斜面E′に対する進入角度を変化させた状態をシミュレーションするために、クレーン100をz″軸回りにヨー角θ3で回転させた状態を示す模式図である。
FIG. 8 shows that the
次に、図8に示すように、図7の傾斜面E′上のクレーン100が、傾斜面E′に
対する進入角度を変化させた状態をシミュレーションするために、クレーン100をz″軸回りにヨー角θ3で回転させた状態を仮定する。このときの回転行列RotZ″(θ3)は下記のようになる。
Next, as shown in FIG. 8, in order to simulate a state in which the
そして、回転行列RotZ″(θ3)を用いて回転した後の単位ベクトルx″,y″は、以下のようになる。 Then, the unit vectors x ″ and y ″ after rotation using the rotation matrix RotZ ″ (θ3) are as follows.
このように傾斜面E′上で設置されているクレーン100をヨー角θ3で回転したとき、クレーン100の車長方向傾斜センサ410で検出されるピッチ角θ1′は、式(11)に示した単位ベクトルx″と、水平面Eにおける法線ベクトルN=(0,0,1)とのなす角度であるから下記式(13)が成り立つ。
When the
同様に、傾斜面E′上で設置されているクレーン100をヨー角θ3で回転したとき、クレーン100の車幅方向傾斜センサ420で検出されるロール角θ2′は、式(12)に示した単位ベクトルy″と、水平面Eにおける法線ベクトルN=(0,0,1)とのなす角度であるから下記式(14)が成り立つ。
Similarly, when the
したがって、判定部430は、ヨー角θ3を1[度]ずつ変化させたときに車長方向傾斜センサ410で検出されると想定されるピッチ角θ1′と、車幅方向傾斜センサ420で検出されると想定されるロール角θ2′とを算出する。
Therefore, the
判定部430は、これら算出されたピッチ角θ1′を式(3)におけるピッチ角θ1に、ロール角θ2′を式(3)におけるロール角θ2に代入して、面E′における各フロート241,251,341,351の各位置E′iを算出する。
The
そして、判定部430は、4つの3次元位置E′iのz成分が同値となるように、各油圧ジャッキ240,250,340,350を伸長させたと仮定し、上述した処理と同様に、各油圧ジャッキ240,250,340,350の伸長長さ(z″max−z′i)を求め、各油圧ジャッキ240,250,340,350の仕様の伸長可能の長さ以下であるときは、クレーン100を水平姿勢に配置することができると判定する。
Then, the
図9は水平姿勢判定装置400の処理の流れを示すフローチャートである。
FIG. 9 is a flowchart showing a processing flow of the horizontal
本実施形態の水平姿勢判定装置400の上述した処理の流れは、図9に示すものとなる。すなわち、クレーン100を傾斜面に設置し(S1)、車長方向傾斜センサ410によりピッチ角を取得し、車幅方向傾斜センサ420によりロール角を取得する(S2)。
The above-described processing flow of the horizontal
判定部430は、取得したピッチ角及びロール角に基づいて、アウトリガ(前側アウトリガ200及び後側アウトリガ300)により、傾斜面上でクレーン100を水平姿勢にすることができるか否かを判定する(S3)。
The
判定部430は、クレーン100のヨー角を1[度]ずつ変化させて、ピッチ角及びロール角を求め(S4,S5,S6)、クレーン100がその算出されたピッチ角及びロール角を検出する進入角度の配置であると仮定した場合の、アウトリガ(前側アウトリガ200及び後側アウトリガ300)により傾斜面上でクレーン100を水平姿勢にすることができるか否かをシミュレーションにより判定する(S3)。
The
以上のように、本実施形態の水平姿勢判定装置400によれば、クレーン100が現実に配置されている傾斜面において、アウトリガによりクレーン100を水平姿勢にすることができるか否かを自動的に判定することができる。
As described above, according to the horizontal
したがって、クレーン100を水平姿勢にすることができるか否かを、オペレータの経験や勘に頼ることなく判定することができ、クレーン100を水平姿勢にすることができるか否かを判定し、クレーン100を水平姿勢にする作業に手間がかかるのを防止又は抑制することができる。
Therefore, it is possible to determine whether or not the
また、本実施形態の水平姿勢判定装置400は、クレーン100が傾斜面に現実に配置されている状態での、アウトリガによって水平姿勢をとることができるか否かの判定だけでなく、その傾斜面に対する進入角度(ヨー角)を変えたと仮定した状態での、アウトリガによって水平姿勢をとることができるか否かの判定もシミュレーションすることができる。
Further, the horizontal
したがって、水平姿勢判定装置400によるシミュレーションの結果、ヨー角を変化させることにより、アウトリガで水平姿勢をとることができると判定されたときは、その判定により表示されたヨー角に、クレーン100の進入角度を実際に変えることで、簡単に、アウトリガにより水平姿勢をとることができる。
Therefore, as a result of simulation by the horizontal
これにより、水平姿勢判定装置400は、進入角度を変えても水平姿勢をとることができるか否かを判断することができなかった従来の場合に比べて、クレーン100を水平姿勢にする作業の手間を大幅に低減することができる。
As a result, the horizontal
しかも、水平姿勢判定装置400は、複数の進入角度で、水平姿勢をとることができると判定した場合に、油圧ジャッキの伸長残長さが最も長くなるような進入角度を、他の進入角度と識別可能に出力するため、油圧ジャッキの伸長長さの余裕を大きく確保することができる。
Moreover, when the horizontal
また、水平姿勢判定装置400は、ビームの車幅方向への張り出し長さに対応して、上述したシミュレーションや判定を行うことができるため、現実の張り出し長さだけで判定する場合に比べて、クレーン100を水平姿勢にする作業の手間を、一層低減することができる。
Further, since the horizontal
なお、本実施形態の水平姿勢判定装置400は、各油圧ジャッキ240,250,340,350の仕様で定められている現実の伸長可能の長さの範囲で伸長させたと仮定して、クレーン100を水平姿勢に配置することができるか否かのシミュレーションを行うが、水平姿勢判定装置400は、各油圧ジャッキ240,250,340,350の仕様で定められている現実の伸長可能の長さを延長したと仮定して(仕様で定められている現実の伸長可能の長さの範囲を超えた長さまで伸長させたと仮定して)、クレーン100を水平姿勢にするための、各油圧ジャッキ240,250,340,350の伸長長さを求めるシミュレーションをさらに行ってもよい。
It should be noted that the horizontal
この場合、油圧ジャッキ240,250,340,350の仕様での伸長可能の長さを超えたシミュレーションであるため、油圧ジャッキ240,250,340,350の伸長長さは無制限となり、クレーン100を必ず水平姿勢にすることができる。
In this case, since the simulation exceeds the extendable length of the specifications of the
そして、判定部430は、そのシミュレーションにより、クレーン100を水平姿勢にすることができた油圧ジャッキ240,250,340,350の、仮定の伸長長さ又は、仕様での伸長可能長さを超過した長さを、判定部430に設けられた表示部等に表示するように出力する。
Then, the
オペレータは、この表示部の表示により、クレーン100を水平姿勢にするために必要とされる油圧ジャッキ240,250,340,350の、仕様での伸長可能長さを超えた具体的な長さを知ることができる。
By the display on this display unit, the operator can determine the specific length of the
したがって、オペレータは、油圧ジャッキ240,250,340,350の、仕様での伸長可能長さを超えた長さに対応した厚さの敷板を用意して、この敷板を、対応するいずれかの油圧ジャッキ240,250,340,350と傾斜面との間に設置することで、油圧ジャッキの240,250,340,350の、仕様での伸長可能長さの範囲で伸長させても水平姿勢にすることができない傾斜面においても、クレーン100を容易に水平姿勢にすることができる。
Therefore, the operator prepares a floor plate having a thickness corresponding to the length exceeding the extendable length of the
また、判定部430は、傾斜面に対してクレーン100の進入角度(ヨー角)を変化させて水平姿勢にすることができるか否かのシミュレーションによって、いずれのヨー角においても、クレーン100を水平姿勢にすることができないと判定した場合も、水平姿勢判定装置400は、各油圧ジャッキ240,250,340,350の仕様で定められている現実の伸長可能の長さを延長したと仮定して(仕様で定められている現実の伸長可能の長さの範囲を超えた長さまで伸長させたと仮定して)、クレーン100を水平姿勢にするための、各油圧ジャッキ240,250,340,350の伸長長さを求めるシミュレーションをさらに行ってもよい。
Further, the
この場合、油圧ジャッキ240,250,340,350の仕様での伸長可能の長さを超えたシミュレーションであるため、油圧ジャッキ240,250,340,350の伸長長さは無制限となり、クレーン100は全ての進入角度で必ず水平姿勢にすることができる。
In this case, since the simulation exceeds the extendable length of the specifications of the
そして、判定部430は、その各進入角度でのシミュレーションにより、クレーン100を水平姿勢にすることができた油圧ジャッキ240,250,340,350の、仮定の伸長長さ(又は、仕様での伸長可能長さを超過した長さ)を求める。
Then, the
そして、判定部430は、全ての進入角度に対応した油圧ジャッキ240,250,340,350の、仮定の伸長長さ(又は、仕様での伸長可能長さを超過した長さ)が最も短い場合の進入角度を選択するとともに、その選択した進入角度に対応した油圧ジャッキ240,250,340,350の仮定の伸長長さ(又は、仕様での伸長可能長さを超過した長さ)を、判定部430に設けられた表示部等に表示するように出力する。
Then, the
オペレータは、この表示部の表示により、傾斜面に対するクレーン100の進入角度と、その進入角度で傾斜面にクレーン100を進入させたときの、クレーン100を水平姿勢にするために必要とされる油圧ジャッキ240,250,340,350の、仕様での伸長可能長さを超えた具体的な長さを知ることができる。
According to the display on this display unit, the operator can see the approach angle of the
したがって、オペレータは、油圧ジャッキ240,250,340,350の、仕様での伸長可能長さを超えた長さに対応した厚さの敷板を用意し、傾斜面に対してクレーン100を表示された進入角度で進入させた状態で、用意した敷板を、対応するいずれかの油圧ジャッキ240,250,340,350と傾斜面との間に設置することで、油圧ジャッキの240,250,340,350の、仕様での伸長可能長さの範囲で伸長させても水平姿勢にすることができない傾斜面においても、クレーン100を容易に水平姿勢にすることができる。
Therefore, the operator prepared a floor plate having a thickness corresponding to the length exceeding the extendable length of the
11 タイヤ
100 ラフテレーンクレーン(車体)
200 前側アウトリガ
240,250,340,350 油圧ジャッキ
300 後側アウトリガ
400 水平姿勢判定装置
410 車長方向傾斜センサ
420 車幅方向傾斜センサ
430 判定部
θ1 ピッチ角(傾斜角度)
θ2 ロール角(傾斜角度)
θ3 ヨー角(進入角度)
200
θ2 roll angle (tilt angle)
θ3 Yaw angle (approach angle)
Claims (6)
前記車体の後側に設置された後側アウトリガと、
水平面に対する前記車体の車幅方向に沿った傾斜角度を検出する車幅方向傾斜センサと、
前記水平面に対する前記車体の車長方向に沿った傾斜角度を検出する車長方向傾斜センサと、
前記車体が傾斜面に停止した状態における、前記車幅方向傾斜センサにより検出された前記車幅方向に沿った傾斜角度と前記車長方向傾斜センサにより検出された前記車長方向に沿った傾斜角度とに基づいて、前記前側アウトリガ及び前記後側アウトリガの各ジャッキを伸長して前記車体のタイヤを浮かせた状態で前記車体を水平な姿勢にすることができるか否かを判定し、前記車体を水平な姿勢にすることができないと判定したときは、前記車体を水平な姿勢にすることができる前記傾斜面に対する前記車体の進入角度が存在するか否かを判定する判定部と、を備えたアウトリガを有する車体の水平姿勢判定装置。 With the front outrigger installed on the front side of the car body,
With the rear outriggers installed on the rear side of the vehicle body,
A vehicle width direction inclination sensor that detects an inclination angle of the vehicle body along the vehicle width direction with respect to a horizontal plane,
A vehicle length direction inclination sensor that detects an inclination angle of the vehicle body along the vehicle length direction with respect to the horizontal plane, and a vehicle length direction inclination sensor.
When the vehicle body is stopped on an inclined surface, the inclination angle along the vehicle width direction detected by the vehicle width direction inclination sensor and the inclination angle along the vehicle length direction detected by the vehicle length direction inclination sensor. Based on the above, it is determined whether or not each jack of the front side out trigger and the rear side out trigger can be extended to make the car body in a horizontal posture with the tires of the car body floating, and the car body is moved. When it is determined that the vehicle body cannot be in a horizontal posture, the vehicle body is provided with a determination unit for determining whether or not there is an approach angle of the vehicle body with respect to the inclined surface. A horizontal posture determination device for a vehicle body having an out trigger.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20210253014A1 (en) * | 2019-03-19 | 2021-08-19 | Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. | Cargo Bed Raising and Lowering Apparatus of Dump Truck |
CN117246284A (en) * | 2023-11-07 | 2023-12-19 | 北京理工大学 | Rapid leveling method and system for special carrier vehicle |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05139267A (en) * | 1991-11-22 | 1993-06-08 | Nippon Kikai Kogyo Kk | Leveling correction method for vehicle with outrigger |
JPH07137614A (en) * | 1993-09-22 | 1995-05-30 | Komatsu Mec Corp | Vehicle body horizontally setting device of working vehicle with outrigger |
JP2002179395A (en) * | 2000-12-12 | 2002-06-26 | Aichi Corp | Jack operation guide controller for work vehicle |
JP2014218360A (en) * | 2013-05-10 | 2014-11-20 | 株式会社タダノ | Device for detecting stroke end of derricking cylinder |
WO2015040879A1 (en) * | 2013-09-20 | 2015-03-26 | つくばインダストリアルエンジニアリング株式会社 | Vehicle for high-elevation work, vehicle attitude adjustment system for vehicle for high-elevation work, vehicle attitude adjustment method for vehicle for high-elevation work, and swiveling method for high-elevation work structure of vehicle high-elevation work |
JP2015218054A (en) * | 2014-05-20 | 2015-12-07 | 株式会社タダノ | Planking installation display device for working vehicle |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7572607B2 (en) | 2002-04-23 | 2009-08-11 | Cargill, Incorporated | Polypeptides and biosynthetic pathways for the production of monatin and its precursors |
KR102579198B1 (en) | 2017-07-12 | 2023-09-14 | 마이크로닉 아베 | Jetting devices with acoustic transducers and methods of controlling same |
-
2019
- 2019-09-30 JP JP2019178463A patent/JP7327052B2/en active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05139267A (en) * | 1991-11-22 | 1993-06-08 | Nippon Kikai Kogyo Kk | Leveling correction method for vehicle with outrigger |
JPH07137614A (en) * | 1993-09-22 | 1995-05-30 | Komatsu Mec Corp | Vehicle body horizontally setting device of working vehicle with outrigger |
JP2002179395A (en) * | 2000-12-12 | 2002-06-26 | Aichi Corp | Jack operation guide controller for work vehicle |
JP2014218360A (en) * | 2013-05-10 | 2014-11-20 | 株式会社タダノ | Device for detecting stroke end of derricking cylinder |
WO2015040879A1 (en) * | 2013-09-20 | 2015-03-26 | つくばインダストリアルエンジニアリング株式会社 | Vehicle for high-elevation work, vehicle attitude adjustment system for vehicle for high-elevation work, vehicle attitude adjustment method for vehicle for high-elevation work, and swiveling method for high-elevation work structure of vehicle high-elevation work |
JP2015218054A (en) * | 2014-05-20 | 2015-12-07 | 株式会社タダノ | Planking installation display device for working vehicle |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20210253014A1 (en) * | 2019-03-19 | 2021-08-19 | Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. | Cargo Bed Raising and Lowering Apparatus of Dump Truck |
US11964604B2 (en) * | 2019-03-19 | 2024-04-23 | Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. | Cargo bed raising and lowering apparatus of dump truck |
CN117246284A (en) * | 2023-11-07 | 2023-12-19 | 北京理工大学 | Rapid leveling method and system for special carrier vehicle |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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