JP2022060358A - 回転式上部構造を有する履帯車両及び履帯車両用プロセス - Google Patents

回転式上部構造を有する履帯車両及び履帯車両用プロセス Download PDF

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Abstract

【課題】回転式上部構造を有する履帯車両と、そのような履帯車両の動作を制御するのに使用されるプロセスと、を提供する。【解決手段】下部構造と、下部構造に対して軸のまわりに回転可能な上部構造と、を含む本体と、下部構造に対する上部構造の回転を検出する角度センサと、本体の両側面にそれぞれ取り付けられた第1及び第2の履帯アセンブリと、原動機と、電子制御ユニット(ECU)と、ECUの出力に基づいて、原動機から履帯アセンブリに動力を制御可能に伝達するトランスミッションと、を含む履帯車両。ECUは、角度センサが、閾値角変位を超える相対角変位を検出したことに対応して、方向切換を要求することが可能であることを示すために出力インターフェイスを介して信号を発し、方向切換要求を検出したことに応じてトランスミッションに履帯車両の方向切換を実施させるように構成される。【選択図】図1A

Description

関連出願の相互参照
本願は、2016年7月20日に出願された米国仮特許出願第62/364,588号の、米国特許法119条のもとでの利益を主張するものであり、この特許の内容は、参照により本明細書に援用される。
分野
本願は、概略的には、履帯車両、特に、回転式上部構造を有する履帯車両と、そのような履帯車両の動作を制御するのに使用されるプロセスとに関する。
背景
回転式上部構造を有する履帯車両は、建設、掘削、又は植生管理などの様々な用途で使用され、この場合に、上部構造の回転を使用して、地上での車両の移動を最小限にしながら、材料を材料源から目的の場所に運ぶ。それでもなお、車両は、地面に対して移動できなければならず、このために、機室は、加速、ブレーキ、及び方向転換機能を有する。
下部構造に対して回転する履帯車両の上部構造に車室が配置されることに起因して、問題が生じることがある。具体的には、オペレータは、エンジンを「ドライブ」にして、アクセルを作動させることができるが、結果として得られる、オペレータが認識する車両の動作は、下部構造に対する上部構造の相対回転角の影響を受ける。別の言い方をすれば、オペレータが「前進」動作を要求する場合に、相対回転角に応じて、車両を前進移動させるか、又は後退移動させるかを認識できるが、オペレータの注意は、作業用具の操作に向いているので、オペレータは、相対回転角を意識していないことがある。その結果、アクセルを作動させる場合に、履帯車両が移動する方向の不確実性により、作業中にためらいが生じ、オペレータのさらなるトレーニングが必要になり、事故をもたらすことがある。
概要
第1の態様によれば、
履帯車両の下部構造に対する履帯車両の上部構造の軸のまわりの回転を検出することと、
回転による相対角変位が閾値角変位を超えたことに応じて、方向切換を要求することが可能であることを信号で伝えることと、
信号による伝達後の方向切換要求に応じて、履帯車両の方向切換を実施することと、
を含むプロセスが提供される。
第1の態様の一項目によれば、プロセスは、方向切換要求を生成することをさらに含む。
第1の態様の一項目によれば、プロセスは、電子制御ユニットのプロセッサによって実行され、方向切換要求を生成することは、履帯車両のオペレータからの入力を必要とすることなく、プロセッサによって実行される。
第1の態様の一項目によれば、プロセスは、電子制御ユニットのプロセッサによって実行され、方向切換要求を生成することは、履帯車両のオペレータからの入力に応じて、プロセッサによって実行される。
第1の態様の一項目によれば、プロセスは、履帯車両の前進移動又は後退移動に対するオペレータからの要求に応じて、履帯車両を移動させるように、履帯車両の両側面の履帯アセンブリを制御することをさらに含み、
方向切換を実施する前に、履帯アセンブリは、(i)履帯車両の前進移動に対するオペレータ要求に応じて第1の方向に、及び(ii)履帯車両の後退移動に対するオペレータ要求に応じて、第1の方向とは反対の第2の方向に履帯車両を移動させるように制御され、
方向切換を実施するために、プロセスは、(i)履帯車両の前進移動に対するオペレータ要求に応じて第2の方向に、及び(ii)履帯車両の後退移動に対するオペレータ要求に応じて第1の方向に、履帯車両を移動させるように履帯アセンブリを制御することを含む。
第1の態様の一項目によれば、プロセスは、方向切換要求を検出することをさらに含み、方向切換要求を検出することには、特定の制御入力部が、履帯車両のオペレータによって作動したことを検出することが含まれる。
第1の態様の一項目によれば、方向切換を要求することが可能であることを信号で伝えることには、可聴警報及び光警報の少なくとも1つを履帯車両の出力インターフェイスを介して発することが含まれる。
第1の態様の一項目によれば、方向切換を要求することが可能であることを信号で伝えることは、少なくとも、車両安定条件も満たされている場合にのみ行われる。
第1の態様の一項目によれば、車両安定条件には、履帯車両の移動平面内で履帯車両の速度がゼロであることが含まれる。
第1の態様の一項目によれば、車両安定条件には、履帯車両の速度が、所定の最大速度未満であることが含まれる。
第1の態様の一項目によれば、車両安定条件には、履帯車両のギアをニュートラル位置又はパーク位置にすることが含まれる。
第1の態様の一項目によれば、車両安定条件には、履帯車両のアクセルが解放されており、及び/又は履帯車両のブレーキが、履帯車両のオペレータによってかけられていることが含まれる。
第1の態様の一項目によれば、車両安定条件には、車両の傾きが、所定の最大傾斜未満であることが含まれる。
第1の態様の一項目によれば、軸は、履帯車両の移動平面に交差する。
第1の態様の一項目によれば、履帯車両の方向切換は、少なくとも、車両安定条件も満たされた場合にのみ、信号による伝達後の方向切換要求に応じて実施される。
第1の態様の一項目によれば、方向切換要求が、車両安定条件が満たされない状態で、信号による伝達後に生じた場合に、プロセスは、方向切換を実施しないことを信号で伝えることをさらに含む。
第1の態様の一項目によれば、方向切換を実施しないことを信号で伝えることには、履帯車両の出力インターフェイスを介して、可聴警報及び光警報の少なくとも1つを履帯車両のオペレータに発することが含まれる。
第1の態様の一項目によれば、プロセスは、車両安定条件が満たされている場合に、可聴警報及び光警報の少なくとも1つを履帯車両の出力インターフェイスを介して発することをさらに含む。
第1の態様の一項目によれば、方向切換を要求することが可能であることを履帯車両のオペレータに信号で伝えることには、さらなる可聴警報及びさらなる光警報の少なくとも1つを履帯車両の出力インターフェイスを介して発することが含まれる。
第1の態様の一項目によれば、履帯車両の方向切換は、少なくとも、車両動作条件も満たされた場合にのみ、信号による伝達後の方向切換要求に応じて実施される。
第1の態様の一項目によれば、車両動作条件には、作業用具の作動レバーがロック解除されていることが含まれる。
第1の態様の一項目によれば、閾値角変位は約90°である。
第1の態様の一項目によれば、プロセスは、
信号による伝達後に方向切換要求が出されていない状態で、回転による相対角変位が第2の閾値角変位を超えたことに応じて、方向切換を要求することが可能であることを信号で伝えるのを止めることをさらに含む。
第1の態様の一項目によれば、プロセスは、信号で伝えることを中止した後に方向切換要求を検出したのに応じて、履帯車両の方向切換を実施しないことをさらに含む。
第1の態様の一項目によれば、第2及び第1の閾値角変位間の差は約180°である。
第1の態様の一項目によれば、方向切換は、第1の方向切換であり、プロセスは、第1の方向切換を実施後、
回転による相対角変位が第2の閾値角変位を超えたことに応じて、方向切換を要求することが可能であることを第2の信号で伝えることと、
第2の信号による伝達後に方向切換要求を検出したことに応じて、履帯車両の第2の方向切換を実施することと、
をさらに含む。
第1の態様の一項目によれば、プロセスは、第1の方向切換を実施後、第2の閾値角変位を第1の閾値角変位から180°ずれた値に設定することをさらに含む。
第1の態様の一項目によれば、プロセスは、
履帯車両の前進移動又は後退移動に対するオペレータからの要求に応じて、履帯車両を移動させるように、履帯車両の両側面の履帯アセンブリを制御することをさらに含み、
第1の方向切換を実施する前に、履帯アセンブリは、(i)履帯車両の前進移動に対するオペレータ要求に応じて第1の方向に、及び(ii)履帯車両の後退移動に対するオペレータ要求に応じて、第1の方向とは反対の第2の方向に履帯車両を移動させるように制御され、
第2の方向切換を実施するために、プロセスは、(i)履帯車両の前進移動に対するオペレータ要求に応じて第1の方向に、及び(ii)履帯車両の後退移動に対するオペレータ要求に応じて第2の方向に、履帯車両を移動させるように履帯アセンブリを制御する。
第1の態様の一項目によれば、プロセスは、履帯車両を製造したときから実施された方向切換の回数を記録することをさらに含む。
第1の態様の一項目によれば、プロセスは、複数の連続した方向切換を実施することをさらに含み、2回ごとの方向切換は、工場設定に戻ることを意味し、その間ごとの方向切換は、工場設定とは反対の方向設定を意味し、プロセスは、履帯車両の現在の方向設定が工場設定であるかどうかを記録することをさらに含む。
第1の態様の一項目によれば、プロセスは、履帯車両の現在の方向設定が工場設定であるかどうかを示す信号を発することをさらに含む。
第1の態様の一項目によれば、プロセスは、履帯車両の下部構造に対する履帯車両の上部構造の軸のまわりの回転の検出に失敗したことを検出し、検出失敗の発生を示す信号を発することをさらに含む。
第1の態様の一項目によれば、プロセスは、検出失敗を検出したことを受けて、方向切換を要求できないことを履帯車両のオペレータに警報する信号を発することをさらに含む。
第2の態様によれば、履帯車両が提供され、この履帯車両は、
下部構造と、下部構造に対して軸のまわりに回転可能な上部構造とを含む本体と、
下部構造に対する上部構造の軸のまわりの回転を検出する角度センサと、
本体の両側面にそれぞれ取り付けられた第1及び第2の履帯アセンブリと、
原動機と、
電子制御ユニットと、
電子制御ユニットの出力に基づいて、原動機から履帯アセンブリに動力を制御可能に伝達するトランスミッションと、
を含み、
電子制御ユニットは、角度センサが、閾値角変位を超える相対角変位を検出したことに対応して、
方向切換を要求することが可能であることを示すために、出力インターフェイスを介して信号を発し、
信号送出後に方向切換要求を検出したことに応じて、トランスミッションに履帯車両の方向切換を実施させるように構成される。
第2の態様の一項目によれば、方向切換を実施する前に、トランスミッションは、履帯アセンブリを制御して、(i)履帯車両の前進移動に対するオペレータ要求に応じて第1の方向に、及び(ii)履帯車両の後退移動に対するオペレータ要求に応じて、第1の方向とは反対の第2の方向に履帯車両を移動させるように構成され、方向切換を実施するために、トランスミッションは、履帯アセンブリを制御して、(i)履帯車両の前進移動に対するオペレータ要求に応じて第2の方向に、及び(ii)履帯車両の後退移動に対するオペレータ要求に応じて第1の方向に、履帯車両を移動させるように構成される。
第2の態様の一項目によれば、センサは第1のセンサであり、履帯車両は、下部構造に対する上部構造の軸のまわりの回転を検出する第2のセンサをさらに含み、電子制御ユニットが、センサが閾値角変位を超える相対角変位を検出したのに対応するように構成されることには、電子制御ユニットが、第1のセンサと第2のセンサとが連係して閾値を超える相対角変位を検出したのに対応するように構成されることが含まれる。
第2の態様の一項目によれば、連係とは平均を取ることである。
第2の態様の一項目によれば、センサは第1のセンサであり、履帯車両は、下部構造に対する上部構造の軸のまわりの回転を検出する第2のセンサをさらに含み、電子制御ユニットが、センサが閾値角変位を超える相対角変位を検出したのに対応するように構成されることには、電子制御ユニットが、第2のセンサが機能しなくなった場合に第1のセンサに対応し、その逆も同様であるように構成されることが含まれる。
第2の態様の一項目によれば、エンジン制御ユニットは、下部構造に対する上部構造の回転時に、第1のセンサの出力を第2のセンサの出力と比較することで、第1のセンサ又は第2のセンサの不良を判断するように構成される。
第2の態様の一項目によれば、履帯車両は、方向切換要求を入力するために、履帯車両のオペレータが作動させることができる入力部をさらに含む。
第2の態様の一項目によれば、出力インターフェイスは、方向切換を要求することが可能であることを履帯車両のオペレータに知らせる可聴信号又は光信号を発するように構成された出力装置をさらに含む。
第2の態様の一項目によれば、電子制御ユニットは、少なくとも、車両安定条件が満たされているかどうかを検出し、車両安定条件も満たされている場合にのみ信号を発するように構成される。
第2の態様の一項目によれば、履帯車両は速度計をさらに含み、電子制御ユニットは、速度計の出力が、履帯車両が所定の最大速度以下で移動していることを示す場合にのみ、信号を発するように構成される。
第2の態様の一項目によれば、電子制御ユニットは、履帯車両のギアがニュートラル位置又はパーク位置にある場合にのみ、信号を発するように構成される。
第2の態様の一項目によれば、電子制御ユニットは、速度制御機構が、履帯車両のオペレータが履帯車両の前進移動又は後退移動を要求していないことを示す場合のみ、信号を発するように構成される。
第2の態様の一項目によれば、履帯車両は傾斜計をさらに含み、電子制御ユニットは、傾斜計の出力が、履帯車両が所定の最大傾き未満だけ傾斜していることを示す場合にのみ、信号を発するように構成される。
第2の態様の一項目によれば、トランスミッションは、少なくとも、車両安定条件も満たされた場合にのみ、信号送出後に方向切換要求を検出したのに応じて、履帯車両の方向切換を実施する。
第2の態様の一項目によれば、出力インターフェイスは、方向切換を要求することが可能であることを履帯車両のオペレータに知らせる信号を発するように構成された第1の出力装置と、車両安定条件が満たせていない状態で、方向切換要求が、第1の信号の送出後に検出された場合に、方向切換を実施しないことを知らせる第2の信号を発するように構成された第2の出力装置とを含む。
第2の態様の一項目によれば、第1及び第2の出力装置は、照明されたダッシュボードの視覚効果を有する。
第2の態様の一項目によれば、電子制御ユニットは、少なくとも、車両動作条件が満たされているかどうかを検出し、車両動作条件も満たされた場合にのみ信号を発するように構成される。
第2の態様の一項目によれば、履帯車両は、作業用具作動レバーをさらに含み、車両動作条件には、作業用具作動レバーがロックを解除されていることが含まれる。
第2の態様の一項目によれば、閾値角変位は約90°である。
第2の態様の一項目によれば、信号による伝達後に方向切換要求をまだ検出していない状態で、回転による相対角変位が閾値角変位を超えたのに応じて、電子制御ユニットは、信号を発するのを中止するように構成される。
第2の態様の一項目によれば、第1の信号が送出されるのを中止した後、電子制御ユニットが方向切換要求を検出したのに応じて、トランスミッションは、履帯車両の方向切換を実施しないように構成される。
第2の態様の一項目によれば、第2及び第1の閾値角変位間の差は約180°である。
第2の態様の一項目によれば、電子制御ユニットは、履帯車両の下部構造に対する履帯車両の上部構造の軸のまわりの回転を検出するセンサの不良を検出するように構成され、電子制御ユニットは、不良の発生を知らせるために、出力装置を介して信号を発するようにさらに構成される。
第2の態様の一項目によれば、電子制御ユニットは、不良に対応して、方向切換を要求できないことを履帯車両のオペレータに警報するようにさらに構成される。
さらに、コンピュータ可読記憶媒体が提供され、このコンピュータ可読記憶媒体は、プロセッサによって実行される場合に、第2の態様で規定したプロセスをプロセッサに実施させるコンピュータ可読記憶命令を含む。
第3の態様によれば、方法が提供され、この方法は、
履帯車両の下部構造に対する履帯車両の上部構造の軸のまわりの回転を検出することと、
(i)回転による相対角変位が閾値角変位を超えたことと、(ii)オペレータ主導の方向切換要求を受け取ったこととに応じて、履帯車両の方向切換を実施することと、
を含む。
第4の態様によれば、履帯車両が提供され、この履帯車両は、
下部構造と、下部構造に対して軸のまわりに回転可能な上部構造とを含む本体と、
下部構造に対する上部構造の軸のまわりの回転を検出する角度センサと、
本体の両側面にそれぞれ取り付けられた第1及び第2の履帯アセンブリと、
原動機と、
電子制御ユニットと、
電子制御ユニットの出力に基づいて、履帯アセンブリの方向を制御するトランスミッションと、
を含み、
電子制御ユニットは、角度センサが、閾値角変位を超える相対角変位を検出したことに対応して、オペレータ主導の方向切換要求に応じて履帯車両の方向切換を実施するように構成される。
さらに、コンピュータ可読記憶媒体が提供され、このコンピュータ可読記憶媒体は、プロセッサによって実行される場合に、第3の態様で規定した方法をプロセッサに実施させるコンピュータ可読記憶命令を含む。
第5の態様によれば、プロセスが提供され、このプロセスは、
履帯車両の下部構造に対して履帯車両の上部構造を位置合わせするオペレータコマンドを検出することと、
オペレータコマンドを検出したのに応じて、上部構造を下部構造に対して所定の相対角に位置合わせするために、上部構造を下部構造に対して軸のまわりに制御をかけて回転させることと、
を含む。
第5の態様の一項目によれば、コマンドは第1のコマンドであり、プロセスは、履帯車両の下部構造に対して上部構造を軸のまわりに回転させる第2のオペレータコマンドを検出することをさらに含む。
第5の態様の一項目によれば、プロセスは、電子制御ユニットのプロセッサによって実行され、プロセスは、所定の相対角を取得するために、電子制御ユニットのメモリを参照することをさらに含む。
第5の態様の一項目によれば、所定の相対角は、第1の角度及び第2の角度から選択され、プロセスは、上部及び下部構造間の現在の相対角を検出することと、現在の相対角に応じて、所定の相対角を第1の角度か、又は第2の角度であるように選択することとをさらに含む。
第5の態様の一項目によれば、第1及び第2の角度は180°離れている。
第5の態様の一項目によれば、プロセスは、オペレータコマンドを検出する前に、履帯車両のオペレータから所定の相対角を示すものを受け取ることと、所定の相対角をメモリに格納することとをさらに含む。
第5の態様の一項目によれば、プロセスは、上部構造が、下部構造に対して所定の相対角に位置合わせされたのに応じて、位置合わせが完了したことを伝えることをさらに含む。
第5の態様の一項目によれば、プロセスは、オペレータコマンドを検出したのに応じて、可聴警報及び光警報の少なくとも1つを発することをさらに含む。
第5の態様の一項目によれば、位置合わせが完了したことを伝えることには、可聴警報及び光警報の少なくとも1つを発することを止めることが含まれる。
第5の態様の一項目によれば、位置合わせが完了したことを伝えることには、位置合わせが完了したときに、上部構造の角速度を最小限まで小さくすることが含まれる。
第5の態様の一項目によれば、位置合わせが完了したことを伝えることには、位置合わせが完了したときに、上部構造の回転を一時的に止めることが含まれる。
第5の態様の一項目によれば、プロセスは、位置合わせが完了したときに、上部構造の回転を止めることと、伝達後、特定の期間中のオペレータコマンドのさらなる検出には対応しないこととをさらに含む。
第5の態様の一項目によれば、オペレータコマンドは第1のオペレータコマンドであり、プロセスは、上部構造を下部構造に対して軸のまわりに回転させる第2のオペレータコマンドを検出することをさらに含み、期間は、第2のオペレータコマンドが位置合わせに続く所定の期間にわたって持続的に適用された後に切れる。
第5の態様の一項目によれば、位置合わせが完了したことを伝えることには、位置合わせが完了したときに、可聴警報及び光警報の少なくとも1つを履帯車両のオペレータに発することが含まれる。
第5の態様の一項目によれば、伝達中又は伝達直後にオペレータコマンドを引き続き受け取った場合に、下部構造に対する上部構造の回転は伝達後に続行され、そのため、上部構造は、もはや下部構造に対して所定の相対角に位置合わせされない。
第5の態様の一項目によれば、オペレータコマンドは、第1のオペレータコマンドであり、プロセスは、上部構造を下部構造に対して軸のまわりに回転させる第2のオペレータコマンドを検出することをさらに含み、第2のオペレータコマンドを検出することには、履帯車両のオペレータが、履帯車両の第1の入力制御部に少なくとも特定の力を加えて、加え続けていることを検出することが含まれる。
第5の態様の一項目によれば、第1のオペレータコマンドを検出することには、履帯車両のオペレータが、履帯車両の第2の入力制御部に少なくとも特定の力を加えて、加え続けていることを検出することが含まれる。
第5の態様の一項目によれば、第1のオペレータコマンドを検出することには、履帯車両のオペレータが、履帯車両の第1の入力制御部に少なくとも特定の力を加えながら、履帯車両の第2の入力制御部に少なくとも特定の力を加えて、加え続けていることを検出することが含まれる。
第5の態様の一項目によれば、第1のオペレータコマンドを検出することには、履歴車両のオペレータが、履帯車両の第2の入力制御部に少なくとも特定の力を直前まで加えていたことを検出することを含み、上部構造を下部構造に対して所定の相対角に位置合わせするための、下部構造に対する上部構造の軸のまわりの制御された回転は自立的である。
第5の態様の一項目によれば、第1のオペレータコマンドを検出することには、履歴車両のオペレータが、履帯車両の第1の入力制御部に少なくとも特定の力を加えながら、履帯車両の第2の入力制御部に少なくとも特定の力を直前まで加えていたことを検出することを含み、上部構造を下部構造に対して所定の相対角に位置合わせするための、下部構造に対する上部構造の軸のまわりの制御された回転は、少なくとも特定の力が、履帯車両の第1の入力制御部に加えられ続けている場合にのみ行われる。
第5の態様の一項目によれば、上部構造を下部構造に対して所定の相対角に位置合わせするために、上部構造を下部構造に対して軸のまわりに制御をかけて回転させることには、上部構造を下部構造に対して所定の相対角に位置合わせするために、上部構造を下部構造に対して軸のまわりに自立的に回転させることが含まれる。
第5の態様の一項目によれば、上部構造を下部構造に対して所定の相対角に位置合わせするために、上部構造を下部構造に対して軸のまわりに制御をかけて回転させることには、上部構造の下部構造に対する軸のまわりの角変位を角変位制限曲線に従って制限することが含まれる。
第5の態様の一項目によれば、角変位制限曲線は、所定の相対角に対する角距離に応じた角変位の最大変化率を示す。
第5の態様の一項目によれば、プロセスは、プロセッサによって実行され、角変位制限曲線を取得するために、メモリを参照することをさらに含む。
第5の態様の一項目によれば、プロセスは、オペレータコマンドを適用しないことを検出したのに応じて、角変位の制限を止めることをさらに含む。
第5の態様の一項目によれば、コマンドは、第1のオペレータコマンドであり、プロセスは、上部構造を下部構造に対して軸のまわりに回転させる第2のオペレータコマンドを検出することをさらに含み、第2のオペレータコマンドを検出することには、履帯車両のオペレータが、履帯車両の第1の入力制御部に少なくとも特定の力を加えて、加え続けていることを検出することが含まれる。
第5の態様の一項目によれば、第1のオペレータコマンドを検出することには、履帯車両のオペレータが、履帯車両の第2の入力制御部に少なくとも特定の力を加えて、加え続けていることを検出することが含まれ、第1のオペレータコマンドを適用しないことを検出することには、オペレータが、履帯車両の第2の入力制御部に少なくとも特定の力を加えていないことを検出することが含まれる。
第5の態様の一項目によれば、第1のオペレータコマンドを検出することには、履帯車両のオペレータが、履帯車両の第1の入力制御部に少なくとも特定の力を加えながら、履帯車両の第2の入力制御部に少なくとも特定の力を加えて、加え続けていることを検出することが含まれ、第1のオペレータコマンドを適用しないことを検出することには、オペレータが、履帯車両の第2の入力制御部に少なくとも特定の力を加えていないこと、又はオペレータが、履帯車両の第1の入力制御部に少なくとも特定の力を加えていないことを検出することが含まれる。
第1のオペレータコマンドを検出することには、履歴車両のオペレータが、履帯車両の第2の入力制御部に少なくとも特定の力を直前まで加えていたことを検出することを含み、上部構造を下部構造に対して所定の相対角に位置合わせするための、下部構造に対する上部構造の軸のまわりの制御された回転は自立的である。
第5の態様の一項目によれば、コマンドは、第1のオペレータコマンドであり、プロセスは、上部構造を下部構造に対して軸のまわりに回転させる第2のオペレータコマンドを検出することをさらに含み、第2のオペレータコマンドを適用しないことを検出したのに応じて、上部構造を下部構造に対して軸のまわりに回転させるのを中断することをさらに含む。
第5の態様の一項目によれば、第2のオペレータコマンドを検出することには、履帯車両のオペレータが、履帯車両の第1の入力制御部に少なくとも特定の力を加えて、加え続けていることを検出することが含まれ、第2のオペレータコマンドを適用しないことを検出することには、オペレータが、履帯車両の第1の入力制御部に少なくとも特定の力を加えていないことを検出することが含まれる。
第5の態様の一項目によれば、第1のオペレータコマンドを検出することには、履帯車両のオペレータが、履帯車両の第2の入力制御部に少なくとも特定の力を加えて、加え続けていることを検出することが含まれる。
第5の態様の一項目によれば、第1のオペレータコマンドを検出することには、履帯車両のオペレータが、履帯車両の第1の入力制御部に少なくとも特定の力を加えながら、履帯車両の第2の入力制御部に少なくとも特定の力を加えて、加え続けていることを検出することが含まれる。
第5の態様の一項目によれば、第1のオペレータコマンドを検出することには、履歴車両のオペレータが、履帯車両の第2の入力制御部に少なくとも特定の力を直前まで加えていたことを検出することを含み、上部構造を下部構造に対して所定の相対角に位置合わせするための、下部構造に対する上部構造の軸のまわりの制御された回転は自立的である。
第5の態様の一項目によれば、第1のオペレータコマンドを検出することには、履歴車両のオペレータが、履帯車両の第1の入力制御部に少なくとも特定の力を加えながら、履帯車両の第2の入力制御部に少なくとも特定の力を直前まで加えていたことを検出することを含み、上部構造を下部構造に対して所定の相対角に位置合わせするための、下部構造に対する上部構造の軸のまわりの制御された回転は、少なくとも特定の力が、履帯車両の第1の入力制御部に加えられ続けている場合にのみ行われる。
第5の態様の一項目によれば、軸は、履帯車両の移動平面に交差する。
第5の態様の一項目によれば、位置合わせを完了した後、履帯車両は、移動平面に沿って、前進方向又は後退方向に移動することができる。
第5の態様の一項目によれば、制御された回転の少なくとも一部の前に、及び一部中に、履帯車両は、移動平面に沿って前進方向又は後退方向に移動するのを妨げられる。
第6の態様によれば、履帯車両が提供され、この履帯車両は、
下部構造と、下部構造に対して軸のまわりに回転可能な上部構造とを含む本体と、
上部構造を下部構造に対して回転させるモータと、
本体の両側面にそれぞれ取り付けられた第1及び第2の履帯アセンブリと、
履帯車両のオペレータがオペレータコマンドを入力するのを可能にするオペレータインターフェイスと、
電子制御ユニットと、
を含み、電子制御ユニットは、
上部構造を下部構造に対して位置合わせするためのオペレータコマンドを検出し、
オペレータコマンドを検出したのに応じて、上部構造を下部構造に対して所定の相対角に位置合わせするようにモータの動作を制御するように構成される。
第6の態様の一項目によれば、履帯車両は、上部構造の下部構造に対する軸のまわりの回転を検出するセンサをさらに含み、電子制御ユニットは、センサの出力に基づいて、モータの動作を制御するように構成される。
第6の態様の一項目によれば、コマンドは第1のコマンドであり、電子制御ユニットは、上部構造を下部構造に対して回転させるための第2のオペレータコマンドを検出するようにさらに構成される。
さらに、コンピュータ可読記憶媒体が提供され、このコンピュータ可読記憶媒体は、プロセッサによって実行される場合に、第6の態様で規定したプロセスをプロセッサに実施させるコンピュータ可読記憶命令を含む。
第7の態様によれば、履帯車両が提供され、この履帯車両は、
下部構造と、下部構造に対して軸のまわりに回転可能な上部構造とを含む本体と、
上部構造を下部構造に対して回転させるモータと、
本体の両側面にそれぞれ取り付けられた第1及び第2の履帯アセンブリと、
履帯車両の傾きを検出し、傾きを示す信号を出力するように構成された傾斜計と、
傾斜計からの出力に応じて、下部構造に対する上部構造の回転速度を制限するように構成された電子制御ユニットと、
を含む。
図面の簡単な説明
例示的な非限定の実施形態による、上部構造及び下部構造を有する履帯車両の正面図である。 例示的な非限定の実施形態による、上部構造及び下部構造を有する履帯車両の側面図である。 図1A及び1Bの履帯車両の概略的な平面図である。 図1A及び1Bの履帯車両の機室の側面図である。 履帯車両の上部構造を下部構造に対して回転させるモータを制御するエンジン制御ユニット(ECU)を示すブロック図である。 下部構造に対して角度θだけ回転した上部構造を示す平面図である。 ECUのコードメモリに格納された駆動ルーチン及び方向選択ルーチンと、ECUのデータメモリに格納された方向変数とを含むルーチンを概念的に示すブロック図である。 プロセッサ、ECUによって実行できる駆動ルーチンへの入力及び駆動ルーチンからの出力を示すブロック図である。 プロセッサ、ECUによって実行できる方向選択ルーチンの処理を示す流れ図である。 図6の流れ図と同様であるが、付加的条件の検証を組み込んだ、方向選択ルーチンの変形型による流れ図である。 図6の流れ図と同様であるが、付加的条件の検証を組み込んだ、方向選択ルーチンの変形型による流れ図である。 ECUのプロセッサによって実行できるバックアップブザールーチンへの入力及びバックアップブザールーチンからの出力を示すブロック図である。 ECUのプロセッサによって実行できる点灯色ルーチンへの入力及び点灯色ルーチンからの出力を示すブロック図である。 履帯車両の方向を切り換えることが可能であることを履帯車両のオペレータに伝えるための絵文字を示している。 プロセッサ、ECUによって実行できるスマートアライメントルーチンへの入力及びスマートアライメントルーチンからの出力を示すブロック図である。 スマートアライメントオプションが選択されたことを履帯車両のオペレータに伝える絵文字を示している。 スマートアライメントルーチンで使用する角変位制限曲線を示している。 静圧モータ、静圧ポンプ、及びECUを含むトランスミッションの斜視図である。 上部構造及び下部構造を有し、原動機が下部構造に取り付けられた履帯車両の実施形態の概略図である。
実施形態の詳細な説明
図1A、1B、1C、1Dを参照すると、本発明の非限定的な実施形態による履帯車両10が示されている。履帯車両10は、下部構造26と、下部構造26に対して軸8のまわりに回転可能な上部構造32とを有する本体を含む。ベアリングを含む垂直チャネル16は、上部構造32と下部構造26との間に延び、特に、電気ケーブルと、静圧油を収容したパイプと、任意選択で温度計との通過を可能にする。下部構造26に対する上部構造32の回転を可能にするために、それに限定するものではないが旋回ベアリングを含む様々なベアリングタイプを使用することができる。オペレータ室18は、上部構造32に取り付けられ、上部構造32が、初期の角度位置から角変位するときに、上部構造32と共に動く。モータ100は、エンジン制御ユニット(ECU)60からの出力に基づいて、上部構造32を下部構造26に対して制御可能に回転させるように構成されている。モータ100は、上部構造32に固定することができ、下部構造26と係合することができるし、又はモータ100は、下部構造26に固定することができ、上部構造32に係合することができるが、いずれの場合も、力がモータ100によって加えられた結果として、上部構造と下部構造との相対動作が得られる。
この実施形態では、2つの履帯アセンブリ31X、31Yが本体に取り付けられ、具体的には、下部構造26の両側面のそれぞれに1つの履帯アセンブリがある。他の実施形態では、3つ以上の履帯アセンブリがあり得る。特定の履帯アセンブリ(例えば、履帯アセンブリ30X)は、履帯30Xによって囲まれた駆動ホイール22、アイドルホイール28、及び1つ又は複数の支持ホイール24を含むことができる。履帯は、それに限定するものではないが金属埋め込み型のゴム履帯(MERT)を含むゴム履帯などの任意の適切な履帯とすることができる。図示した実施形態では、履帯は、示されたX及びYである。
原動機12は、本体に取り付けられる。図1A、1B、1Cの示した実施形態では、原動機12は、上部構造32に取り付けられている。しかし、これは、図16に示すような下部構造26への原動機の取付けを排除するものではない。原動機12として、いくつかの非限定的な適用可能例を挙げると、内燃(例えば、ディーゼル又はガソリン)エンジンなどのエンジン、又は電動式ハイブリッドモータがあり得る。トランスミッション1610は、原動機12から履帯アセンブリ31X、31Y、例えば、各履帯アセンブリの駆動ホイール22に動力を伝達する。実施形態では、トランスミッション1610は、図15に示すように、静圧トランスミッションとすることができる。特に、静圧トランスミッションは、原動機12に連結された1つ又は複数の静圧ポンプ34Xを含む。静圧ポンプ34Xは、制御可能な量の静圧油流れを駆動ホイール22の1つに取り付けられた静圧モータ14Xに供給する。履帯30X、30Yの動作の独立した制御を可能にするように、それぞれの静圧モータ14X、14Yに独立して供給する2つの静圧ポンプがあり得る。各静圧ポンプは、ECU60から受け取ったそれぞれの制御信号に従って、対応する駆動ホイール22の回転方向だけでなく、対応する履帯アセンブリ31X、31Yに伝達される動力の量を調整するように構成されている。図16に概念的に示す別の実施形態では、原動機12と駆動ホイール22との中間にあるトランスミッション1610は、トランスミッション制御部1612を含むことができ、さらに、ECU60からの制御信号によって動力を供給される。
各駆動ホイール22は、各2つの反対方向(履帯車両10の外部から真向かいに見た場合に時計方向及び反時計方向)に回転することができ、したがって、対応する履帯30X、30Yを回転させ、それにより、いわゆる「移動平面」内で様々な移動可能方向に履帯車両10を進ませる。そのような2つ方向は、互いに反対であり、下部構造26と長手方向に合致する。これらの2つの反対の移動方向を「前進」及び「後退」と称することが可能であるが、これらの用語は、履帯アセンブリが制御され得る対称性のために、及び上部構造32(及びオペレータ室18)が、(履帯アセンブリ31X、31Yが取り付けられている)下部構造26に対して回転可能であるために、それらの用語の意味を失うことがある。したがって、(回転方向を合わせた)同じ量の動力が、トランスミッション1610によって、両方の履帯アセンブリ31X、31Yに加えられた場合に、履帯車両10が移動できる2つの反対方向は、(図面で示す)「A」及び「B」と表される。操向操作中に、2つの履帯アセンブリ間に加えられる動力の量が異なるようにすることで、下部構造26は、移動平面に交差する中心軸のまわりに回転することができる。なお、上部構造32及び下部構造26が、互いに対して軸のまわりに回転可能であるその軸も、通常、履帯車両の移動平面に交差することができ、上記の中心軸に合致することができるが、合致しなくてもよい。
さらに、一部の実施形態では、作業用具20は、上部構造32に取り付けることができる。(図1A、1B、1Cに示す)1つの例示的な用途では、作業用具20として、上部構造32に取り付けられ、オペレータ室18に対して履帯車両10の長手方向後方にあるダンプボックスを挙げることができる。ダンプボックスは、その中身を履帯車両10の後方に効果的に降ろすために、1つの横軸(又は2つ以上の軸)に沿って制御可能に回転することができる。他の例示的な用途では、作業用具20は、掘削機ショベル/バケット、油田掘削装置、クレーンなどとすることができ、及び/又はオペレータ室18の前に取り付けることができる。作業用具20の動作は、作業用具制御センタ48で履帯車両10のオペレータによって入力された命令を受け取ったECU60から送られた信号によって制御することができる。
オペレータ室18では、オペレータは着座することができ、場合によっては、一人又は複数の同乗者も着座することができる。オペレータ室18は、オペレータが、履帯車両10及び作業用具12の移動及び動作を制御するのを可能にする様々な制御入力部を含む。具体的には、制御入力部は、シフタ50を含むことができ、オペレータは、シフタ50を通じて、履帯車両10の選択された相対方向(前進/ドライブ、後退)を入力ことができる。制御入力部として、アクセル52(例えば、ペダル、ジョイスティック、レバー、又は他の装置)をさらに挙げることができ、オペレータは、これらの装置を通じて、選択した相対方向でのいくらかの移動に対する要求(動作要求入力とも称される)を入力することができる。一部の実施形態では、アクセル52は、「無段階」位置決めされるペダルの形態を取り、そのため、ペダルの角度は、速度要求に直接対応し、ペダルは、ゼロ移動を要求する初期位置、すなわち、人の足をペダルから外すことで、履帯車両が止まるまで、履帯車両を減速する初期位置に向かって付勢することができる。任意選択で、ブレーキペダル又は他の機構を設けることができ、これらの機構を通じて、オペレータは、減速要求を入力することができる。さらに別の実施形態では、シフタ50は、ギア段(ロー、ハイ、ニュートラル、1速、2速など)がオペレータによって選択される機構を含むことができる。
制御入力部として、操向ユニット40(例えば、ステアリングホイール、ジョイスティック、スクロールバー、タッチスクリーン、レバーなど)をさらに挙げることができ、オペレータは、操向ユニット40を通じて、履帯車両10を回転させる(すなわち、下部構造26の移動の向きを変える)要求を入力することができる。
制御入力部として、上記作業用具制御センタ48をさらに挙げることができ、オペレータは、作業用具制御センタ48を通じて、作業用具20の使用を可能にする、不可にする、及び/又は制御することができる。作業用具制御センタ48は、オペレータが着座するシート44と部分的に一体化することができる。制御入力部として、任意選択で、方向制御入力部46をさらに挙げることができ、オペレータは、方向制御入力部46を通じて、後で説明する「方向切換要求」を入力することができる。方向制御入力部46は、図1Dに示すように、作業用具制御センタ48と一体化することができるが、これは、すべての実施形態においてそうである必要はない。
履帯車両10の他の様々な共通点(例えば、イグニッション、ラジオ、暖房、シート調節など)を制御するために、図に示していない他の制御入力部を設けることもできる。
履帯車両の様々なパラメータを検出及び/又は測定し、それらの出力をECU60に送るように構成された複数のセンサ202(図2)も設けられる。これらのセンサ202には、特に、履帯車両の回転する構成要素を測定することで、履帯車両の速度を推定する回転速度センサ204があり得る。例えば、回転速度センサ204は、静圧モータ14X、14Yの回転速度を測定することができ、この回転速度から、履帯車両10の速度を計算することができる。特に、2つの静圧モータ14X、14Yの回転速度の2つの測定値の平均を取ることができる。さらに、複数のセンサ202として、いくつかの非限定的な例を挙げると、履帯車両10の傾きを測定するように構成された傾斜計206と、移動距離を測定するように構成された走行距離計210と、エンジンオイル又は静圧油の温度、或いは外部温度を検出/測定するように構成された温度計208とがあり得る。
センサ202には、初期角度位置に対する上部構造32の回転量を検出/測定するように構成された角度センサ212がさらにあり得る。初期角度位置は任意に選択することができ、図3に示すように、この場合に、初期角度位置は、方向Aであるように選択されている。したがって、角度センサ212の測定値は、方向Aを向いたベクトルVを基準にして、-180°と180°との中間である値θである。角度センサ212は、その角変位測定値をECU60に供給するように構成されている。角度センサ212は、上部構造32又は下部構造26に取り付けることができるし、又は上部構造32及び下部構造26の両方に部分的に取り付けることもできる。2つの非限定的な例として、角度センサ212は、エンコーダ又はポテンショメータとして実装することができる。エンコーダ系角度センサの例には、Sensor Systems SRL, Chiari, Italy製のモデルST35OR(又はST350R-H1-360-1-1-X-P)があるが、他の様々なエンコーダ系角度センサも適切であり得る。ポテンショメータ系角度センサを使用することもできる。
様々な制御入力部及びセンサ出力部をECU60に接続することができ、ECU60は、履帯アセンブリ31X、31Yの駆動及び作業用具20の操作を含む履帯車両10の動作及び操作を制御するように、制御入力及びセンサ出力を制御アルゴリズムに従って処理する。また、ECU60は、様々なデータエンドイベントを履帯車両のオペレータに伝えるために使用される信号220を発する。
このために、オペレータ室18は、履帯車両10及び/又は作業用具20の様々な状態についてオペレータに伝えるための出力インターフェイスをさらに含む。具体的には、出力インターフェイスとしてダッシュボード42を挙げることができる。ダッシュボード42は、ECU60によって制御できる(例えば、点灯できる)複数の視覚効果(例えば、光、アイコン、シンボル、絵文字など)を表示することができる。視覚効果は、車両速度、エンジン回転数(RPM)、油温度、選択された相対方向、燃料レベルなどの様々なデータ及びイベントを伝えることができる。他のデータ及びイベントは、光警報によって伝えることができ、後で説明される。さらに、バックアップ警告信号などのデータ及びイベントを伝えるために、1つ又は複数の拡声器(図示せず)を設けることができる。さらなるデータ及びイベントは、後で説明する可聴警報によって、拡声器を通じて伝えることができる。出力インターフェイスには、スクリーン、サイレンなどの他の装置があり得る。
図2を参照すると、ECU60は、プロセッサ64、コードメモリ62、データメモリ68、(交流発電機(図示せず)から電力を引き出すことができる)電力源66、入力インターフェイス230、及び出力インターフェイス240を含むことができる。さらに、ECU60は、無線通信技術を使用して、ネットワークとの通信を可能にするネットワークインターフェイス250及びネットワーク通信装置260を含むことができる。実施形態では、プロセッサ64は、制御メモリ62に格納されたコンピュータ可読命令を実行するように構成されている。命令は、プロセッサで実行される場合に、プロセッサ64及び/又はECU60に様々なタスク又はルーチンを実行させるプログラム(ソフトウェア)を符合化したものである。各ルーチンは、特定の制御入力、センサ出力、及び/又はデータメモリ68に格納されたパラメータに基づいて、履帯車両10の特定の機能を制御する。
例えば、図4を参照すると、ルーチンには、特に、両側の履帯アセンブリ31X、31Yの駆動ホイール22への動力の供給を制御する駆動ルーチン402と、駆動ルーチン402で使用される方向パラメータを制御する方向選択ルーチン404とがあり得る。これらの2つのルーチンは、下記にさらに詳細に説明される。当然ながら、履帯車両10又は作業用具20の動作の他の点を制御するように他のルーチンを実行することができるが、これらは、ここで詳細に説明する必要はない。
駆動ルーチン(図5)
このルーチンによれば、プロセッサ64は、静圧ポンプに命令を送って、履帯アセンブリ31X、31Yに連結された静圧モータ14X、14Yにエンジン出力を制御をかけて配給するために、シフタ50(選択された相対方向)、アクセル52、(任意選択で)ブレーキ、及び操向ユニット40からの出力に対応する。さらに、プロセッサ64は、履帯車両10の現在の「方向」を呼び出す。現在の「方向」とは、選択された相対方向が「前進」である(例えば、シフタ50を「ドライブ」に設定したままアクセル52を踏んでいる)間に、履帯車両10が、オペレータによる現在の動作要求に応じて移動する方向(この場合に、Aか、又はBかのいずれか)を指すことができる。
例において、現在の方向は、下記に説明するように、メモリ68に格納され、方向選択ルーチン404によって変更可能なグローバル変数DIRECTIONALITY420として表すことができる。実施形態では、DIRECTIONALITYは、0又は1の値を有することができ、「DIRECTIONALITY=0」は、履帯車両10が、シフタ50を「ドライブ」に設定している間のオペレータによる動作要求に応じて、方向Aに移動することを示すことができ、一方、「DIRECTIONALITY=1」は、履帯車両10が、同じ状況下で方向Bに移動することを示すことができる。
別の実施形態では、DIRECTIONALITY420は、方向切換が行われた回数を示す整数とすることができるので、DIRECTIONALITY420の偶数値は、シフタ50を「ドライブ」に設定している間のオペレータによる動作要求に応じて、履帯車両10が方向Aに移動していることを示すことができ、DIRECTIONALITY420の奇数値は、同じ状況下での方向Bの移動に対応することができる。
したがって、(上記に説明した二値グローバル変数DIRECTIONALITY420の場合の)駆動ルーチン402に従って、シフタ50が「ドライブ」にあり、DIRECTIONALITY420が0値を有する間で、方向Aを向いているときに(認識した)前進動作を求めるオペレータ要求(すなわち、アクセル52と係合する(例えば、アクセル52を踏む))に対する対応を考える。これにより、履帯車両10が方向Aに動作する。この場合に、プロセッサ64は、履帯30Xの駆動ホイール22を反時計方向(履帯車両10の外部から見た場合)に回転させ、履帯30Yの駆動ホイール22を時計方向(履帯車両10の外部から見た場合)に回転させるように静圧ポンプ34Xに命令する。こうして、オペレータによって認識される履帯車両10の移動は、選択された相対方向(「前進」)に一致する。
プロセッサ64が、各駆動ホイール静圧モータ14X、14Yに動力を供給するようにトランスミッション1610(すなわち、静圧ポンプ34X、34Y)に命令する動力量は、アクセル52の出力によって決めることができ、一方、プロセッサ64が、各駆動ホイール静圧モータ14X、14Yに動力を供給するようにトランスミッション1610に命令する動力の相対比率は、操向ユニット40の出力によって決めることができる。当然ながら、アクセル52にかかる圧力が解除された場合に(又は、必要に応じて、ブレーキがかけられた場合に)、プロセッサ64は、駆動ホイール22に連結されたモータ14X、14Yに伝達される動力量を減らすようにトランスミッション1610に命令する。
他方で、シフタ50が「ドライブ」にあり、DIRECTIONALITY420が反対の1値を有する間で、方向Bを向いているときに前進動作を求めるオペレータ要求(すなわち、アクセル52と係合する(例えば、アクセル52を踏む))に対する対応をここで考える。これにより、履帯車両10が方向Bに動作する。この場合に、トランスミッション1610は、履帯30Xの駆動ホイール22を時計方向(履帯車両10の外部から見た場合)に回転させ、履帯30Yの駆動ホイール22を反時計方向(履帯車両10の外部から見た場合)に回転させるようにプロセッサ64によって命令される。この場合も同様に、オペレータは方向Bを向いているので、オペレータによって認識される履帯車両10の移動は、選択された相対方向(「前進」)に一致する。
逆に、シフタ50が「後退」にあり、DIRECTIONALITY420が0値を有する間で、方向Aを向いているときに後退動作を求めるオペレータ要求(すなわち、アクセル52と係合する(例えば、アクセル52を踏む))により、履帯車両10は方向Bに動作し、一方、シフタ50が「後退」にあり、DIRECTIONALITY420が1値を有する間で、方向Bを向いているときに後退動作を求めるオペレータ要求(すなわち、アクセル52と係合する(例えば、アクセル52を踏む))により、履帯車両10は方向Aに動作する。両方の場合において、オペレータによって認識される履帯車両10の移動は、選択された相対方向(「後退」)に一致する。
方向選択ルーチン(図6)
このルーチンによれば、ステップ610で、プロセッサ64は、角度センサ212の出力を監視し、この出力を閾値角変位と絶えず比較し、閾値角変位はDIRECTIONALITY420の値によって変わる。例えば、DIRECTIONALITY420が第1の値を有する場合、閾値角変位は0°とすることができ、DIRECTIONALITY420が第2の値を有する場合、閾値角変位は180°とすることができる。角度センサ212の出力は、方向Aを向いたベクトルなどの初期角度位置に対する角変位を示す(しかし、これは、単に簡便にするために選択され、すべての実施形態で同様にする必要はないことを指摘しておく)。或いは同様な意味合いで、閾値角変位は、一定のままとすることができ、角度センサから得られた測定値は、DIRECTIONALITY420の値に応じて、調整されないか、又は180°だけ調整されるかのいずれかとすることができる。
上部構造32は、下部構造26に対して両方向に回転することができ、角度センサ212の出力を下限閾値(-90°)及び上限閾値(+90°)によって囲まれた領域と比較することができるし、或いは、角度センサの出力の大きさ(絶対値)を単一の閾値(例えば、90°)と比較することができることも指摘しておく。ステップ620で、角度センサ212の出力の大きさが閾値角変位(例えば、90°)以下である場合に、プロセッサはステップ610に戻るが、角度センサ212の出力の大きさが閾値角変位を超えている場合、これは、オペレータが「前進」方向と認識するよりも「後退」方向と認識する方にオペレータ室18が旋回したことを意味する。この場合に、プロセッサはステップ630に進み、方向切換を要求することが可能であることを示すために、出力インターフェイス260を介して信号を発する。
特に、図11を参照して、プロセッサ64は、オペレータが、履帯車両10の方向を切り換える(逆にする)ことを今要求できるとオペレータに伝えるために、絵文字1100をケースに入れてダッシュボード42に点灯することができる。このために、一実施形態では、プロセッサ64はステップ640に進み、プロセッサ64は、オペレータが、方向制御入力部46を作動させることで方向切換要求を入力するのを待つ。方向制御入力部46は、独立した専用ボタン、組込装置又はECU60とネットワークでつながった/対になったスマートフォンのタッチスクリーン上の多機能ボタン、音声コマンドを受け取るためのマイクロフォンなどの形態を取ることができる。
別の実施形態では、ステップ630は任意選択であり、プロセッサ64は、そのような切換を要求することが可能であることをオペレータに警報で明示的に知らせることなく、次に進んで、ステップ640でオペレータ主導の方向切換要求を待つことができるとされる。これは、方向切換要求が受け付けられるとき、及びそうでないときが分かるように、オペレータが、上部構造32及び下部構造26の相対角に留意することを必要とする。
さらに別の実施形態では、ステップ640で、オペレータが、方向制御入力部46を作動させることで方向切換要求を入力するのを待つ代わりに、プロセッサ64自体は、自動的に次に進んで、方向切換要求を内部で生成する。これは、オペレータが、自動切換モードを要求したことを制御入力部を通じて前もって示し、プロセッサ64によって記録されたという条件で行うことができる。さらに別の実施形態では、方向切換要求は、角度の出力の大きさが、第2の閾値角変位を超えている場合にのみ自動的に生成される。すなわち、手動切換は、第1及び第2の角変位間の角度で許容され、オペレータには、方向切換要求を命じる選択肢があるが、角度が大きくなりすぎた(すなわち、第2の閾値角変位を超えた)場合に、方向切換は、オペレータの入力なしに、内部で生成される。
方向切換要求が、(ステップ650でプロセッサ64によって検出されるように)オペレータが方向制御入力部46を作動させることで手動で入力されたか、又は(自動切換モードで、場合によっては、第2の閾値角変位が超えられた場合にのみ)プロセッサ64によって内部で生成されたことによるかのいずれかとすると、次のステップはステップ660であり、プロセッサ64は、履帯車両10の方向変換を実施する。これは、前に説明した駆動ルーチン402で使用されるDIRECTIONALITY420を更新する、増分させる、又は切り換えることで行うことができる。
したがって、ステップ660の前に、履帯車両10が、前進移動を求めるオペレータ要求(例えば、履帯車両が「ドライブ」にある状態で、アクセルペダル52を押圧する)に応じて方向Aに移動したとすると、次いで、ステップ660の後、履帯車両10は、前進移動を求めるオペレータ要求(例えば、履帯車両が「ドライブ」にある状態で、アクセルペダル52を押圧する)に応じてこのとき方向Bに移動し、逆も同様である。
別の言い方をすれば、方向切換を実施する前に、履帯アセンブリは、履帯車両の前進移動を求めるオペレータ要求に応じて、履帯車両を第1の方向に移動させ、履帯車両の後退移動を求めるオペレータ要求に応じて、履帯車両を第1の方向とは反対の第2の方向に移動させるように制御され、それに対して、方向切換を実施した後、履帯アセンブリは、履帯車両の前進移動を求めるオペレータ要求に応じて、履帯車両を第2の方向に移動させ、履帯車両の後退移動を求めるオペレータ要求に応じて、第1の方向に移動させるように制御される。第1及び第2の方向は互いに反対とすることができる。
当然のことながら、ステップ630でダッシュボード42で点灯された絵文字1100は、ステップ650で方向切換要求を受け取ったことに呼応して、又はステップ660で方向切換を実施した後で消すことができる。方向切換が開始された、又は連続的に行われたことを知らせるために、ECU60の制御下で、拡声器を介して信号(例えば、可聴音)を発することができる。
この時点で、すなわち、ステップ660を実行した後、プロセッサ64はステップ610に戻り、プロセッサ64は、再度、角度センサ212の出力を監視し、角度センサ212の出力の大きさを閾値角変位と絶えず比較し始める。しかし、DIRECTIONALITY420は新たな値であるので、このとき、閾値角変位は180°だけ調整されるか(例えば、このとき、閾値角変位は-90°である)、又は閾値角変位は、(90°で)前のままとすることができ、角度センサから得られた測定値を180°だけ調整することができる。
次いで、ステップ620で、角度センサ212の出力の大きさが、(新たな)閾値角変位を超えているならば、これは、オペレータ室18が、オペレータが現在後退方向と認識している方に再度旋回されることを意味する。この場合に、プロセッサ64は、ステップ630に進み、方向切換を要求することが再度可能であることを示すために、出力インターフェイス260を介して信号を発する。次いで、プロセッサ64はステップ640に進み、プロセッサ64は、オペレータが、方向制御入力部46を介して方向切換要求を入力するのを待つ。再度、オペレータが、方向制御入力部を介して方向切換要求を入力した(又は、方向切換要求は自動的に生成された)場合、これは、ステップ650でプロセッサ64によって検出され、次いで、ステップ660で、プロセッサ64は、履帯車両10の第2の方向切換を実施する。これは、駆動ルーチン402で使用されるDIRECTIONALITYグローバル変数を再度切り換えることによって行うことができるので、DIRECTIONALITYグローバル変数は、上記に説明したステップ660の前の実行の前の値を取り戻す。
したがって、ステップ660の最初の実行の前に、履帯車両10が、前進移動を求めるオペレータ要求(例えば、履帯車両10が「ドライブ」にある状態で、アクセルペダル52を押圧する)に応じて方向Aに移動したとすると、次いで、ステップ660の2回目の実行後、履帯車両10は、前進移動を求めるオペレータ要求(例えば、履帯車両10が「ドライブ」にある状態で、アクセルペダル52を押圧する)に応じて同様に方向Aに移動する。これは、2回の(又は、より一般的には偶数回の)方向切換がその間に行われたからである。信号(例えば、可聴警報、場合によっては前に発したものとは異なる可聴警報)を生成して、方向切換が再度行われたことを知らせることができる。
したがって、当然のことながら、DIRECTIONALITY420変数の「元の」工場設定が、「前進」動作を求めるオペレータ要求により、履帯車両10が方向Aに移動するようなものであるならば、これは、各偶数回の方向切換後と同様である。他方で、各間にある(偶数回の)方向切換後、「前進」動作を求めるオペレータ要求により、履帯車両10は方向Bに移動する(さらに、「後退」動作を求めるオペレータ要求により、履帯車両10は方向Aに移動する)。
当業者には、DIRECTIONALITY420の現在値が、実際に工場設定で同じであるかどうかを監視し、これが事実であることを(又は異なっていることを)ダッシュボード42に表示することは、本発明の範囲内であることが分かるであろう。また、方向切換が実施された回数は、プロセッサ64によって監視し、出力装置を介して、ダッシュボード42上の表示数値などによって表示することができる。これらのダッシュボード特徴部は、方向選択ルーチン404を補完することができる。
さらに、プロセッサ64は、DIRECTIONALITY420グローバル変数の工場設定をメモリに永続的に格納することができる。また、DIRECTIONALITY420の現在の設定は、履帯車両10が始動/作動したときに再度呼び出すことができるので、この情報に基づいて、上部構造32が閾値角変位を超えて回転したかどうか、オペレータ室18が工場におけるのと同じ方を向いているかどうかを知らせることができる。同様に、プロセッサ64が、DIRECTIONALITY420の現在の値が工場設定と異なるかどうかを示す信号を発することが可能である。これは、オペレータが、下部構造及び上部構造の角度シフトの終わりに、又は履帯車両を止める前に、下部構造26に対する上部構造32の再配置が必要とされることを知るのを可能にする。
当業者ならば、方向切換を実施するために、1つ又は複数のさらなる条件が満たされる必要があり得ると分かるであろう。これらのさらなる条件として、車両安定条件及び/又は車両動作条件を挙げることができる。車両安定条件の例として、(例えば、回転速度センサ204又は他の速度計によって通知される)履帯車両10の速度が、ゼロ、又は特定の閾値最大値未満である必要があることを挙げることができる。車両安定条件の別の例として、履帯車両10が駐車している、又はギアがニュートラルになっていることを挙げることができる。車両安定条件のさらなる例として、アクセルペダル52が押圧されていないこと、及び/又はブレーキペダルが押圧されていることを挙げることができる。車両動作条件の例として、作業用具制御センタ48の一部を形成する作業用具作動レバーを作動させることで、作業用具が使用可能になっていることを挙げることができる。
1つ又は複数のさらなる条件を満足させるための必要条件は、様々なやり方で方向選択ルーチン404に組み入れることができる。例えば、図7の流れ図は、ステップ630の前に、すなわち、方向切換を要求することが可能であることを知らせるために、出力インターフェイスを介して信号を発する前に、さらなる条件が満たされる(ステップ710)必要があることを示している。別の例では、図8の流れ図は、ステップ660で方向切換を実施する前に、及びステップ650でオペレータが方向切換要求を入力する前でさえ、さらなる条件が満たされる必要があり、そのため、さらなる条件が満たされないまま(ステップ810)、ステップ650でオペレータが方向切換要求を入力した場合に、これにより、ステップ820で(例えば、可聴又は視覚)警報が発せられ、方向切換は、(当然ながら、さらなる条件が満たされるまで)行われないことを示している。すなわち、警報は、方向切換要求があるにもかかわらず、方向切換が実施されないことを伝える。
さらに、当然のことながら、ある時点で、オペレータが方向切換要求を入力する前に、角度センサ212の出力の大きさが90°未満まで戻った(これは、上部構造32が元の向きに戻ることで、又は270°を超えて回転過多になることで、すなわち、第2の閾値角変位及び第1の閾値角変位が180°だけずれることで起こり得る)ことを角度センサ212が検出した場合に、方向切換を要求する機会が取り消される。例えば、角度センサ212の出力の大きさが90°を超えたことを知らせるために、絵文字がダッシュボード42に表示されていた場合に、この絵文字をダッシュボード42に表示することを止めることができる。したがって、角度センサ212の出力の大きさが、90°未満まで戻った後、方向切換要求が受け取られた場合に、プロセッサ64は、方向切換を実施しない。
さらなる変形型では、満足されなければならないさらなる条件(例えば、1つ又は複数の安定条件及び/又は1つ又は複数の動作条件)がある場合に、このことは、オペレータに個別に伝えることができる。例えば、プロセッサ64は、さらなる条件が満たされているかどうかを監視する独立したルーチンを実行することができ、その結果、さらなる条件の状態に関して履帯車両のオペレータに知らせるために、独立した出力信号が、出力インターフェイスを介して発せされる(例えば、第2の視覚効果又は可聴警報)。さらに別の変形型では、ステップ30で発せされる信号は、2つの「オン」値を有することができ、一方は、さらなる条件が満たされていないことを知らせ、他方は、さらなる条件が満たされていることを知らせる(したがって、方向切換要求が受理されることを知らせる)。これは、方向切換を要求することをさらに検討するかどうかを判断する際にオペレータの助けとなる。
当業者には、履帯車両10の他の特定の機能が、閾値角変位を超える上部構造32の回転によって影響を受けることもあるとさらに分かるであろう。例えば、履帯車両10は、バックアップブザー110をさらに含むことができる。一部の実施形態では、バックアップブザー110は、ECU60から命令されたときに、ある特定の音を発する拡声器とすることができる。ECU60内のプロセッサは、バックアップブザー110に特徴音を出力させるように、制御信号をバックアップブザー110にいつ発するかを決めるために、ルーチン(例えば、バックアップブザールーチンを符合化し、コードメモリ62に格納することができるコンピュータ可読命令)を実行することができる。このために、図9は、角度センサ212の出力の収集と、オペレータにより要求された方向のシフタ50の出力(すなわち、前進又は後退)からの収集とを示している。収集した値に基づき、バックアップブザー110は作動することができる。
例えば、シフタ50が、オペレータが(エンジンをドライブの状態にすることで)前進動作を要求したことを示す場合に、バックアップブザー110は、角度センサ212の出力が、閾値角変位(呼び戻される閾値角変位は、DIRECTIONALITYグローバル変数420によって変わる)を超えたときに音を出し、なぜならば、これは、アクセル52を踏むことで、履帯車両は、後方に移動していると認識されることを意味するからである。同様に、シフタが、オペレータが(エンジンを後退の状態にすることで)後退動作を要求したことを示す場合に、バックアップブザー110は、角度センサ212の出力が、閾値角変位を超えるまで音を出し、閾値角変位を超えた時点でもはや音を出さない。これは、後退動作要求があったとしても、上部構造32は回転過多になっており、オペレータは前進動作と認識するからである。このように、バックアップブザー110の動作は、DIRECTIONALITY420の値によって決まらないことを指摘しておく。その代わりとして、DIRECTIONALITYの値は、角度センサ212の出力が、閾値角変位を超えたかどうかを測定するステップ910の結果に影響を及ぼし、その理由は、その結果が、2つの異なる方向に対して異なるからである。
別の例では、履帯車両10は、移動する方向を伝え、及び/又は履帯車両の前の車道を照らすために、特定の色の光源を有することを必要とされることがある。例えば、ヘッドライト用の従来からの色は透明であり、テールランプ用の従来からの色は赤である。しかし、履帯車両10が、方向Aか、又は方向Bに対称的に移動することが可能であり、したがって、履帯車両がヘッドライトを光らせるか、又はテールランプを光らせるかは、履帯車両の端部によって決まるのではなくて、むしろオペレータ室18が、履帯車両10の移動に対して向いている方向によって決まる。したがって、両方の色の光源(別々の電球か、又は波長制御式LEDを使用するかなど)が、履帯車両の長手方向両端に設けられることがある。この場合に、図10を参照すると、プロセッサによって点灯色ルーチンを実行することができる。具体的には、DIRECTIONALITY420が0であり、角度センサ212の出力が閾値角変位を超えていない場合に、方向Aを向いた光はヘッドライト(透明)とすることができ、方向Bを向いた光はテールランプ(赤)とすることができるが、光の色は、角度センサ212の出力が閾値角変位を超えると逆にすることができ、その理由は、このとき、オペレータは方向Bを向き、オペレータの前の車道を透明の光で照らす必要があるからである。同様に、DIRECTIONALITY420が1であり、角度センサ212の出力が閾値角変位を超えていない場合に、これは、オペレータが方向Bを向いており、したがって、方向Bを向いた光はヘッドライト(透明)とすることができ、方向Aを向いた光はテールランプ(赤)とすることができることを意味し、この場合もやはり、光の色は、角度センサ212の出力が閾値角変位を超えると逆にすることができる。なお、前述の光切換機能は、方向切換が要求された、又は実施されたかどうかにかかわらず行われる。
本発明の別の実施形態によれば、履帯車両は、所定の相対角で、上部構造32を下部構造と少なくとも部分的に自動位置合わせする。これは、例えば、オペレータが、車道で履帯車両10を走行させたいと思い、そうする前に、上部構造32と下部構造26との位置合わせを行う必要がある状況で有益であり得る。
このために、(例えば、作業用具制御センタ48によって提供される)制御入力部の1つは、「スマートアライメント」入力部とすることができ、オペレータは、この入力部を介して、下部構造26に対して上部構造32を位置合わせするコマンドを入力することができる。スマートアライメント入力部として、いくつかの非限定的な適用可能例を挙げると、物理ボタン、スイッチ、レバー、又はソフトボタンがあり得る。スマートアライメント入力部は、操向ユニット40又は作業用具制御センタ48の一部とすることができる。他の実施形態では、下部構造26に対して上部構造32を位置合わせするコマンドは、オペレータによって、スマートフォンを介して入力することができ、スマートフォンは、プロセッサ64と通信し、したがって、スマートフォンはスマートアライメント入力部として機能する。スマートアライメント入力部は、オペレータが下部構造26に対する上部構造32の少なくとも部分的な自動位置合わせを望む場合に、ECU60が求める/検出することができるように、その読取りデータをECU60に送る。
所定の相対角は、例えば、メモリ68に格納することができ、初期化処理時に、プロセッサ64によってメモリ68から取得することができる。或いは、所定の相対角は、オペレータ管理値とすることができ、このために、制御入力部の1つは、オペレータが、(例えば、キーボード、又はダイヤル、又はスイッチ、又はスマートフォンを介して)所定の相対角を入力するのを可能にする。また、180°離れた所定の相対角対を含む、選択対象となる、候補としての複数の所定の相対角があり得る。1つの特定の非限定的実施形態では、0°の第1の所定の相対角と180°の第2の所定の角度はそれぞれ、上部構造32と下部構造26が互いに平行であることを表すが、一部の事例において、2つの異なる所定の相対角は、上部構造32が半回転だけ「旋回」したことを示す。
当然のことながら、この実施形態において、作業用具20は、上部構造32に配置することができるが、オペレータ室18は、上部構造32か、又は下部構造26のいずれかに配置することができる。
スマートアライメントルーチン
この実施形態によれば、ECU60のプロセッサ64は、ここで図12を参照して説明するスマートアライメントルーチンを実行する。プロセッサ64は、(例えば、上部構造を回転させるという意図を示すために、オペレータが、ジョイスティック、ボタン、又は他のコントローラを作動させる、又は少なくともある程度の力を加えることができる作業用具制御センタ48でのオペレータ入力に基づいて)下部構造26に対して上部構造32を回転させるオペレータコマンドと、(例えば、オペレータがスマートアライメント入力部を作動させることができる作業用具制御センタ48でのオペレータ入力に基づいて)下部構造26に対して上部構造32を位置合わせするためのオペレータコマンドを検出したのに応じて、スマートアライメントルーチンを開始することができる。
相応して、及び図13を参照して、スマートアライメントルーチンが開始されると、ステップ1210で、スマートアライメントオプションが選択されたことを伝えるために、絵文字1300をダッシュボード42に表示することができる。ステップ1220で、プロセッサ64は、下部構造26に対して上部構造32を回転させるためのコマンドと、下部構造26に対して上部構造32を位置合わせするためのコマンドとを監視して、両方のコマンドがオペレータによって引き続き供給され、ひいては、下部構造26に対する上部構造32の回転が続行されるのを保証する。実施形態では、コマンドは、オペレータが、ボタンを継続的に押圧している、又はインターフェイス構成要素に力を継続的に作用させているとして検出された場合に、継続的に供給されているとして検出され得る。これらのコマンドのいずれかが解除される、又は供給を止められると、プロセッサ64はスマートアライメントルーチンから出て、制御は通常に戻る。
ステップ1230で、角度センサ212の出力は、プロセッサ64によって収集され、所定の相対角と比較される。ステップ1240で、角度センサ212の出力と所定の相対角とが一致すると、プロセッサ64は、モータの動作を止めることができ(ステップ1250)、ステップ1260で出力信号を発することができる。出力信号は、視覚効果によりダッシュボード42上に現れる光警報とすることができ、この光警報は、ステップ1210との関連で説明したのと同じ視覚効果を引き起こすことができる。或いは、出力信号は、拡声器から発せられる可聴警報とすることができる。この警報は、位置合わせが完了した、すなわち、上部構造32が、所定の相対角で下部構造26と位置合わせされたことをオペレータに伝える。
位置合わせが完了すると、オペレータは、モータ100の回転を止めることを所望することができ、これは、前に説明したように、下部構造26に対して上部構造32回転させるためのコマンド、又は下部構造26に対して上部構造32を位置合わせするためのコマンドを解除することで行うことができる。しかし、オペレータ応答には遅延があり得る。したがって、下部構造26に対して上部構造32を回転させるためのコマンド、及び/又は下部構造26に対して上部構造32を位置合わせするためのコマンドを解除することで対応する機会をオペレータに与えるために、位置合わせが完了した後、プロセッサ64が、短期間にわたって(例えば、数秒)、上部構造を連続回転させるコマンドを無視することは、本発明の範囲内である。
代替実施形態では、下部構造26に対して上部構造32を回転させるためのコマンド、及び/又は下部構造26に対して上部構造32を位置合わせするためのコマンドは、継続的に供給される必要があるのではなくて、その代わりとして、(例えば、スクリーン上のボタンを押圧することで)1回限りの入力とすることができる。これらの入力が行われた(或いは、ECU60によって認識される単一の兼用用途コマンドが入力された)後、プロセッサ64は、スマートアライメントルーチンに入るが、プロセッサ64は、ステップ1220を実行する必要がない、すなわち、プロセッサ64は、下部構造26に対して上部構造32を回転させるためのコマンドと、下部構造26に対して上部構造32を位置合わせするためのコマンドとを監視する必要がなく、その理由は、両方のコマンドがオペレータによって供給され続ける必要がないからである。したがって、下部構造26に対する上部構造32の回転は、角度センサ212の出力と所定の相対角とが一致するまで自動的に続く。この代替実施形態は、完全自動式、又は「無干渉」とみなすことができる。この代替実施形態では、回転を停止させ、及び/又はスマートアライメントルーチンから出るために、オペレータは、制御入力部の1つを介して、「停止」コマンドを入力することで、回転を明確に停止させることができる。
別の代替実施形態では、上部構造32が、下部構造26に対して特定の角度位置にあることを測定される時間に続く、モータ100の動作を停止させるのに要する(及びオペレータが対応するまでの)ゼロでない時間があると認識される。相応して、角度センサ212の出力は、プロセッサによって収集し、「オフセット角」と比較することができ、このオフセット角は、所定の相対角から若干ずれた角度である。角度センサ212の出力とオフセット角とが一致した場合に、プロセッサは、モータの動作を停止させ、上記の出力信号を発することができる。この代替実施形態では、上部構造32が、オフセット角として検出される相対角位置にある時間に続く、モータ100の動作を停止させるのに要するゼロでない時間は、このゼロでない時間中に、上部構造32が、所定の相対角とオフセット角との間の差だけ回転するように校正される。これにより、位置合わせを改善することができる(所定の相対角により近くなる)。
さらなる代替実施形態では、(下部構造26に対する)上部構造32の最大角速度は、スマートアライメントルーチンの実行中に、プロセッサによって制限することができる。このために、図14は、回転速度(経時的な角変位)が、所定の相対角に対する上部構造32及び下部構造26の現在の相対角によってどのように制限されるかを示す角変位制限曲線1400を示している。所定の相対角に近い現在の相対角において、角変位(回転速度)は、現在の相対角が所定の相対角から大きく異なる場合よりも小さい、すなわち、より厳しく制限されることが分かる。これは、下部構造26に対して上部構造32を回転させるために、オペレータが、力を制御入力部(例えば、ジョイスティックなど)に継続的に作用させているにもかかわらず、スマートアライメントルーチンを始めたことで、上部構造32が、所定の相対角をなす下部構造26との位置合わせ位置に近づくにつれて、プロセッサ64が、(ゼロ程度に可能な限り遅い最小角速度までの)「減速」を強いることを意味する。当然ながら、図14は、単なる角変位曲線の概念的な例であり、より滑らかな曲線及びあまり滑らかでない曲線、さらには、所定の相対角に関して対称でない曲線を含む他の曲線が可能である。当然ながら、安全性などの様々な理由から、角変位曲線の制限に優先し得る、角変位に関する他の制限もあり得る。
一部の実施形態では、スマートアライメントに関係する警報が信号で伝えられる方法は、上記とは異なることができる。例えば、可聴警報又は光警報は、スマートアライメントルーチンを始めたときに発することができ、スマートアライメントルーチンの実行中に、引き続き発することができるが、この場合に、位置合わせが完了したとき、及び/又はプロセッサ64がスマートアライメントルーチンから出たときに発するのを止めることができる。
当然のことながら、様々な理由から(例えば、安全性)、プロセッサ64がスマートアライメントルーチンを始めると、履帯車両10の前進動作又は後退動作(又は移動平面に沿ったどこかへの移動)は禁止することができるが、一部の状況において(例えば、低速において)可能である。
当業者には、角度センサが機能しなくなることも起こり得ると分かるであろう。この場合に、プロセッサは、角度センサ212が機能しなくなったのを検出することができる。例えば、プロセッサは、上部構造32が、下部構造26に対して回転し(この回転は、モータ100に供給された制御信号に基づいて推定することができる)、それでも角度センサ212からの測定値が変化しない、又は異常に変化する場合に、この機能不全という結論に達することができる。この場合に、角度センサ212の出力は信頼性がなく、プロセッサ64は、方向切換を要求する任意のさらなる機会をオペレータに与えるのを止める、又はオペレータが不正確な情報を提供された可能性があるときに、任意の方向切換要求を無視することができる。バックアップ角度センサ(図示せず)は、その状況において利用することができる。或いは、1つ又は複数の角度センサの出力(これらの出力は、ある所定の誤差内であると認められる)の値の組み合わせ(例えば、平均値)が、初期の角度位置に対する上部構造の実際の測定角変位とみなされるように、複数の角度センサを常時使用することができる。1つ又は複数の角度センサの不具合が検出された場合に、これは、出力インターフェイスを介して(例えば、ダッシュボード42上の1つ又は複数の視覚効果、又は可聴警報によって)オペレータに伝えることができる。それに代えて、又はそれに加えて、プロセッサ64は、方向切換及び/又はスマートアライメントを要求できないことを履帯車両10のオペレータに警報する信号を発することができる。これは、通常では、方向切換又はスマートアライメントを要求することが可能であることを伝えるために点灯することができる、ダッシュボード42上の絵文字の表示を調整することで行うことができる。この場合に、「調整」とは、例えば、絵文字を点滅させる、又は異なる色にする、或いはさらなる記号(例えば、警報記号)を同伴させることを意味することができる。
さらに、当然のことながら、下部構造に対する上部構造の回転は、モータ100による力の作用を必要とし、この力は、上部及び下部構造間の相対角の範囲にわたって等しくないことがある。これは、特に、履帯車両が斜面上にある場合に当てはまり、その理由は、一部の場合では、モータは重力に打ち勝つ必要があり、他の場合では、重力を抑える必要があるからである。重力に打ち勝つ、又は重力を抑えるのに必要とされるエネルギは、モータ100に圧力をかけ、生じた圧力は、斜度と共同して上部及び下部構造の回転速度を増大させるので、傾斜計206で測定された履帯車両の傾斜を受けて、回転速度を制限することは本発明の範囲内である。
さらに、下部構造に対する上部構造の回転速度の制限は、作業用具20の最大負荷又は測定負荷、及び/又は作業用具20の相対寸法(例えば、作業用具20の一部から、上部及び下部構造の相対回転が行われる中心軸までの最大距離)などの他の様々なパラメータによって調整することができる。測定負荷を求めるために、負荷センサ(例えば、スケール、図示せず)を作業用具に組み込む、又は履帯車両の上部又は下部構造に負荷センサを別個に付加することができ、測定値はECU60に供給される。
したがって、下部構造に対する上部構造の回転速度(経時的な角変位)が、傾斜角φ(図1Bを参照のこと)及び回転角θ(図3も参照のこと)などの様々なパラメータによってどのように制限されるかを示す多変量曲線である回転制限面を規定する一組の規則を設けることが可能である。
作業用具20がダンプボックスである状況を想定することができ、その場合に、傾斜角φが大きいときに、幾分速い回転速度が可能であるのは、回転角θが小さい場合のみであり、同じことが、大きい傾斜角及び大きい回転角に対しても当てはまる。これは、ダンプボックスが(重力の方向に)「垂れ下がっている」場合にのみ、安定性が存在することに起因する。これは、下部構造26に対して上部構造32を回転させるために、オペレータが、力を制御入力部(例えば、ジョイスティックなど)に継続的に作用させているにもかかわらず、ダンプボックスが下方に回転するときの履帯車両10の不安定化を回避するために、上部構造32が下部構造26のまわりに回転するときに、プロセッサ64が、ダンプボックス20の角速度に制限を課すことを意味する。
当業者には、プロセッサ64が、さらなるルーチンを実施できると分かるであろう。例えば、プロセッサ64は、旋回ベアリングを保護するために、作業用具制御センタ48を介して入力されたオペレータ入力を特定の低温条件下で無視できるルーチンを実施することができる。このために、上部構造が下部構造に対して回転するのを可能にする垂直チャネルの静圧油回路/旋回ベアリングに温度計208を配置することができる。温度計の出力は、ECUに送られる。次いで、プロセッサ64は、温度計によって測定された温度を検出し、その温度が特定の閾値(例えば、-18℃、又は-20℃)未満の場合に、モータはロックされ、下部構造26に対して上部構造32を回転させるのを妨げられる。温度が閾値を超えるまで上昇すると、モータは再度使用可能になる。
一部の実施形態の動作に必要とされ得る特定のさらなる要素は、当業者の認識範囲内にあると想定されるので、説明又は図示されていない。さらに、特定の実施形態は、特に本明細書に開示していない任意の要素がなくてもよく、不足してもよく、及び/又はその要素なしに機能することができる。
一部の実施例において、本明細書に開示した任意の実施形態の任意の特徴は、本明細書で説明した他の任意の実施形態の任意の特徴と組み合わせることができる。
様々な実施形態及び例が提示されたが、これは、本発明を説明するためであり、限定するためではない。様々な修正及び改善が当業者に明らかになり、且つ本発明の範囲内にあり、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によって規定される。

Claims (65)

  1. 履帯車両の下部構造に対する前記履帯車両の上部構造の軸のまわりの回転を検出することと、
    前記回転による相対角変位が閾値角変位を超えたことに応じて、方向切換を要求することが可能であることを信号で伝えることと、
    前記信号による伝達後の方向切換要求に応じて、前記履帯車両の方向切換を実施することと、
    を含む、プロセス。
  2. 前記方向切換要求を生成することをさらに含む、請求項1に記載のプロセス。
  3. 電子制御ユニットのプロセッサによって実行され、
    前記方向切換要求を生成することは、前記履帯車両のオペレータからの入力を必要とすることなく、前記プロセッサによって実行される、請求項2に記載のプロセス。
  4. 電子制御ユニットのプロセッサによって実行され、
    前記方向切換要求を生成することは、前記履帯車両のオペレータからの入力に応じて、前記プロセッサによって実行される、請求項2に記載のプロセス。
  5. 前記履帯車両の前進移動又は後退移動に対するオペレータからの要求に応じて、前記履帯車両を移動させるように、前記履帯車両の両側面の履帯アセンブリを制御することをさらに含み、
    前記方向切換を実施する前に、前記履帯アセンブリは、(i)前記履帯車両の前進移動に対するオペレータ要求に応じて第1の方向に、及び、(ii)前記履帯車両の後退移動に対するオペレータ要求に応じて、前記第1の方向とは反対の第2の方向に、前記履帯車両を移動させるように制御され、
    前記方向切換を実施するために、前記プロセスは、(i)前記履帯車両の前進移動に対するオペレータ要求に応じて前記第2の方向に、及び、(ii)前記履帯車両の後退移動に対するオペレータ要求に応じて前記第1の方向に、前記履帯車両を移動させるように前記履帯アセンブリを制御することを含む、請求項1に記載のプロセス。
  6. 前記方向切換要求を検出することをさらに含み、
    前記方向切換要求を検出することには、特定の制御入力部が、前記履帯車両のオペレータによって作動したことを検出することが含まれる、請求項1に記載のプロセス。
  7. 方向切換を要求することが可能であることを信号で伝えることには、可聴警報及び光警報の少なくとも1つを前記履帯車両の出力インターフェイスを介して発することが含まれる、請求項1に記載のプロセス。
  8. 方向切換を要求することが可能であることを信号で伝えることは、少なくとも、車両安定条件も満たされている場合にのみ行われる、請求項1に記載のプロセス。
  9. 前記履帯車両の前記方向切換は、少なくとも、車両安定条件も満たされている場合にのみ、前記信号による伝達後の前記方向切換要求に応じて実施される、請求項1に記載のプロセス。
  10. 前記履帯車両の前記方向切換は、少なくとも、車両動作条件も満たされている場合にのみ、前記信号による伝達後の前記方向切換要求に応じて実施される、請求項1に記載のプロセス。
  11. 前記信号による伝達後に方向切換要求が出されていない状態で、前記回転による相対角変位が第2の閾値角変位を超えたことに応じて、方向切換を要求することが可能であることを信号で伝えるのを止めることをさらに含む、請求項1に記載のプロセス。
  12. 前記方向切換は第1の方向切換であり、
    前記プロセスは、前記第1の方向切換を実施後に、
    前記回転による相対角変位が第2の閾値角変位を超えたことに応じて、方向切換を要求することが可能であることを第2の信号で伝えることと、
    前記第2の信号による伝達後に方向切換要求を検出したことに応じて、前記履帯車両の第2の方向切換を実施することと、
    をさらに含む、請求項1に記載のプロセス。
  13. 前記第1の方向切換を実施後に、前記第2の閾値角変位を前記第1の閾値角変位から180°ずれた値に設定することをさらに含む、請求項12に記載のプロセス。
  14. 前記履帯車両の前進移動又は後退移動に対するオペレータからの要求に応じて、前記履帯車両を移動させるように、前記履帯車両の両側面の履帯アセンブリを制御することをさらに含み、
    前記第1の方向切換を実施する前に、前記履帯アセンブリは、(i)前記履帯車両の前進移動に対するオペレータ要求に応じて第1の方向に、及び、(ii)前記履帯車両の後退移動に対するオペレータ要求に応じて、前記第1の方向とは反対の第2の方向に、前記履帯車両を移動させるように制御され、
    前記第2の方向切換を実施するために、プロセスは、(i)前記履帯車両の前進移動に対するオペレータ要求に応じて前記第1の方向に、及び(ii)前記履帯車両の後退移動に対するオペレータ要求に応じて前記第2の方向に、前記履帯車両を移動させるように前記履帯アセンブリを制御することを含む、請求項12に記載のプロセス。
  15. 前記履帯車両を製造したときから実施された方向切換の回数を記録することをさらに含む、請求項1に記載のプロセス。
  16. 複数の連続した方向切換を実施することをさらに含み、
    2回ごとの方向切換は、工場設定に戻ることを意味し、その間ごとの方向切換は、前記工場設定とは反対の方向設定を意味し、
    前記プロセスは、前記履帯車両の現在の方向設定が前記工場設定であるかどうかを記録することをさらに含む、請求項1に記載のプロセス。
  17. 前記履帯車両の前記下部構造に対する前記履帯車両の前記上部構造の前記軸のまわりの回転の検出に失敗したことを検出し、前記検出失敗の発生を示す信号を発することをさらに含む、請求項1に記載のプロセス。
  18. 前記検出失敗を検出したことを受けて、方向切換を要求できないことを前記履帯車両の前記オペレータに警報する信号を発することをさらに含む、請求項17に記載のプロセス。
  19. 下部構造と、前記下部構造に対して軸のまわりに回転可能な上部構造と、を含む本体と、
    前記下部構造に対する前記上部構造の前記軸のまわりの回転を検出する角度センサと、
    前記本体の両側面にそれぞれ取り付けられた第1及び第2の履帯アセンブリと、
    原動機と、
    電子制御ユニットと、
    前記電子制御ユニットの出力に基づいて、前記原動機から前記履帯アセンブリに動力を制御可能に伝達するトランスミッションと、
    を含む履帯車両であって、
    前記電子制御ユニットは、前記角度センサが、閾値角変位を超える相対角変位を検出したことに対応して、
    方向切換を要求することが可能であることを示すために、出力インターフェイスを介して信号を発し、
    前記信号送出後に方向切換要求を検出したことに応じて、前記トランスミッションに前記履帯車両の方向切換を実施させる
    ように構成される、履帯車両。
  20. 前記方向切換を実施する前に、前記トランスミッションは、前記履帯アセンブリを制御して、(i)前記履帯車両の前進移動に対するオペレータ要求に応じて第1の方向に、及び、(ii)前記履帯車両の後退移動に対するオペレータ要求に応じて、前記第1の方向とは反対の第2の方向に、前記履帯車両を移動させるように構成され、
    前記方向切換を実施するために、前記トランスミッションは、前記履帯アセンブリを制御して、(i)前記履帯車両の前進移動に対するオペレータ要求に応じて前記第2の方向に、及び(ii)前記履帯車両の後退移動に対するオペレータ要求に応じて前記第1の方向に、前記履帯車両を移動させるように構成される、請求項19に記載の履帯車両。
  21. 前記センサは、第1のセンサであり、
    前記履帯車両は、前記下部構造に対する前記上部構造の前記軸のまわりの回転を検出する第2のセンサをさらに含み、
    前記電子制御ユニットが、前記センサが前記閾値角変位を超える相対角変位を検出したのに対応するように構成されることには、前記電子制御ユニットが、前記第1のセンサと前記第2のセンサとが連係して前記閾値角変位を超える相対角変位を検出したのに対応するように構成されることが含まれる、請求項19に記載の履帯車両。
  22. 前記センサは、第1のセンサであり、
    前記履帯車両は、前記下部構造に対する前記上部構造の前記軸のまわりの回転を検出する第2のセンサをさらに含み、
    前記電子制御ユニットが、前記センサが前記閾値角変位を超える相対角変位を検出したのに対応するように構成されることには、前記電子制御ユニットが、前記第2のセンサが機能しなくなった場合に前記第1のセンサに対応し、その逆も同様であるように構成されることが含まれる、請求項19に記載の履帯車両。
  23. 前記方向切換要求を入力するために、前記履帯車両の前記オペレータが作動させることができる入力部をさらに含む、請求項19に記載の履帯車両。
  24. 前記出力インターフェイスは、方向切換を要求することが可能であることを前記履帯車両の前記オペレータに知らせる可聴信号又は光信号を発するように構成された出力装置をさらに含む、請求項19に記載の履帯車両。
  25. 前記電子制御ユニットは、少なくとも、車両安定条件が満たされているかどうかを検出し、前記車両安定条件も満たされている場合にのみ前記信号を発するように構成される、請求項19に記載の履帯車両。
  26. 速度計をさらに含み、
    前記電子制御ユニットは、前記速度計の出力が、前記履帯車両が所定の最大速度以下で移動していることを示す場合にのみ、前記信号を発するように構成される、請求項19に記載の履帯車両。
  27. 前記電子制御ユニットは、前記履帯車両のギアがニュートラル位置又はパーク位置にある場合にのみ、前記信号を発するように構成される、請求項19に記載の履帯車両。
  28. 前記電子制御ユニットは、速度制御機構が、前記履帯車両の前記オペレータが前記履帯車両の前進移動又は後退移動を要求していないことを示す場合にのみ、前記信号を発するように構成される、請求項19に記載の履帯車両。
  29. 傾斜計をさらに含み、
    前記電子制御ユニットは、前記傾斜計の出力が、前記履帯車両が所定の最大傾き未満だけ傾斜することを示す場合にのみ、前記信号を発するように構成される、請求項19に記載の履帯車両。
  30. 前記トランスミッションは、少なくとも、車両安定条件も満たされている場合にのみ、前記信号送出後に前記方向切換要求を検出したのに応じて、前記履帯車両の前記方向切換を実施する、請求項19に記載の履帯車両。
  31. 前記電子制御ユニットは、少なくとも、車両動作条件が満たされているかどうかを検出し、前記車両動作条件も満たされている場合にのみ前記信号を発するように構成される、請求項19に記載の履帯車両。
  32. 前記閾値角変位は、約90°である、請求項19に記載の履帯車両。
  33. 前記信号による伝達後に方向切換要求をまだ検出していない状態で、前記回転による相対角変位が第2の閾値角変位を超えたのに応じて、前記電子制御ユニットは、前記信号を発するのを中止するように構成される、請求項19に記載の履帯車両。
  34. 前記第1の信号が送出されるのを中止した後、前記電子制御ユニットが方向切換要求を検出したのに応じて、前記トランスミッションは、前記履帯車両の方向切換を実施しないように構成される、請求項33に記載の履帯車両。
  35. 前記第2及び第1の閾値角変位間の差は、約180°である、請求項33に記載の履帯車両。
  36. 前記電子制御ユニットは、前記履帯車両の前記下部構造に対する前記履帯車両の前記上部構造の前記軸のまわりの回転を検出する前記センサの不良を検出するように構成され、
    前記電子制御ユニットは、前記不良の発生を知らせるために、出力装置を介して信号を発するようにさらに構成される、請求項19に記載の履帯車両。
  37. 前記電子制御ユニットは、前記不良に対応して、方向切換を要求できないことを前記履帯車両の前記オペレータに警報するようにさらに構成される、請求項36に記載の履帯車両。
  38. 履帯車両の下部構造に対する前記履帯車両の上部構造の軸のまわりの回転を検出することと、
    (i)前記回転による相対角変位が閾値角変位を超えたことと、(ii)オペレータ主導の方向切換要求を受け取ったことと、に応じて、前記履帯車両の方向切換を実施することと、
    を含む、方法。
  39. 下部構造と、前記下部構造に対して軸のまわりに回転可能な上部構造と、を含む本体と、
    前記下部構造に対する前記上部構造の前記軸のまわりの回転を検出する角度センサと、
    前記本体の両側面にそれぞれ取り付けられた第1及び第2の履帯アセンブリと、
    原動機と、
    電子制御ユニットと、
    前記電子制御ユニットの出力に基づいて、前記履帯アセンブリの方向を制御するトランスミッションと、
    を含む履帯車両であって、
    前記電子制御ユニットは、前記角度センサが、閾値角変位を超える相対角変位を検出したことに対応して、オペレータ主導の方向切換要求に応じて前記履帯車両の方向切換を実施するように構成される、履帯車両。
  40. 履帯車両の下部構造に対して履帯車両の上部構造を位置合わせするオペレータコマンドを検出することと、
    前記オペレータコマンドを検出したのに応じて、前記上部構造を前記下部構造に対して所定の相対角に位置合わせするために、前記上部構造を前記下部構造に対して軸のまわりに制御をかけて回転させることと、
    を含む、プロセス。
  41. 前記コマンドは、第1のコマンドであり、
    前記プロセスは、前記履帯車両の前記下部構造に対して前記上部構造を前記軸のまわりに回転させる第2のオペレータコマンドを検出することをさらに含む、請求項40に記載のプロセス。
  42. 電子制御ユニットのプロセッサによって実行され、
    前記所定の相対角を取得するために、前記電子制御ユニットのメモリを参照することをさらに含む、請求項40に記載のプロセス。
  43. 前記所定の相対角は、第1の角度及び第2の角度から選択され、
    前記プロセスは、前記上部及び下部構造間の現在の相対角を検出することと、前記現在の相対角に応じて、前記所定の相対角を前記第1の角度か、又は前記第2の角度であるように選択することと、をさらに含む、請求項40に記載のプロセス。
  44. 前記オペレータコマンドを検出する前に、前記履帯車両のオペレータから前記所定の相対角を示すものを受け取ることと、前記所定の相対角をメモリに格納することと、をさらに含む、請求項40に記載のプロセス。
  45. 前記上部構造が、前記下部構造に対して前記所定の相対角に位置合わせされたのに応じて、位置合わせが完了したことを伝えることをさらに含む、請求項40に記載のプロセス。
  46. 位置合わせが完了したことを伝えることには、位置合わせが完了したときに、前記上部構造の角速度を最小限まで減速することが含まれる、請求項45に記載のプロセス。
  47. 位置合わせが完了したことを伝えることには、位置合わせが完了したときに、前記上部構造の回転を一時的に止めることが含まれる、請求項45に記載のプロセス。
  48. 位置合わせが完了したときに、前記上部構造の回転を止めることと、前記伝達後、特定の期間中の前記オペレータコマンドのさらなる検出には対応しないことと、をさらに含む、請求項45に記載のプロセス。
  49. 前記オペレータコマンドは、第1のオペレータコマンドであり、
    前記プロセスは、前記上部構造を前記下部構造に対して前記軸のまわりに回転させる第2のオペレータコマンドを検出することをさらに含み、
    前記期間は、前記第2のオペレータコマンドが、位置合わせに続く特定の期間にわたって持続的に適用された後に切れる、請求項48に記載のプロセス。
  50. 位置合わせが完了したことを伝えることには、位置合わせが完了したときに、可聴警報及び光警報の少なくとも1つを前記履帯車両のオペレータに向けて発することが含まれる、請求項45に記載のプロセス。
  51. 前記伝達中又は前記伝達直後にオペレータコマンドを引き続き受け取った場合に、前記下部構造に対する前記上部構造の回転は前記伝達後に続行され、そのため、前記上部構造は、もはや前記下部構造に対して前記所定の相対角に位置合わせされない、請求項45に記載のプロセス。
  52. 前記オペレータコマンドは、第1のオペレータコマンドであり、
    前記プロセスは、前記上部構造を前記下部構造に対して前記軸のまわりに回転させる第2のオペレータコマンドを検出することをさらに含み、
    前記第2のオペレータコマンドを検出することには、前記履帯車両のオペレータが、前記履帯車両の第1の入力制御部に少なくとも特定の力を加えて、加え続けていることを検出することが含まれる、請求項40に記載のプロセス。
  53. 前記上部構造を前記下部構造に対して前記所定の相対角に位置合わせするために、前記上部構造を前記下部構造に対して前記軸のまわりに制御をかけて回転させることには、前記上部構造を前記下部構造に対して前記所定の相対角に位置合わせするために、前記上部構造を前記下部構造に対して前記軸のまわりに自立的に回転させることが含まれる、請求項40に記載のプロセス。
  54. 前記上部構造を前記下部構造に対して前記所定の相対角に位置合わせするために、前記上部構造を前記下部構造に対して前記軸のまわりに制御をかけて回転させることには、前記上部構造の前記下部構造に対する前記軸のまわりの角変位を角変位制限曲線に従って制限することが含まれる、請求項40に記載のプロセス。
  55. 前記角変位制限曲線は、前記所定の相対角に対する角距離に応じた角変位の最大変化率を示す、請求項54に記載のプロセス。
  56. プロセッサによって実行され、前記角変位制限曲線を取得するために、メモリを参照することをさらに含む、請求項54に記載のプロセス。
  57. 前記オペレータコマンドを適用しないことを検出したのに応じて、前記角変位の制限を止めることをさらに含む、請求項54に記載のプロセス。
  58. 前記コマンドは、第1のオペレータコマンドであり、
    前記プロセスは、前記上部構造を前記下部構造に対して前記軸のまわりに回転させる第2のオペレータコマンドを検出することをさらに含み、前記第2のオペレータコマンドを適用しないことを検出したのに応じて、前記上部構造を前記下部構造に対して前記軸のまわりに回転させるのを中断することをさらに含む、請求項54に記載のプロセス。
  59. 前記軸は、前記履帯車両の移動平面に交差する、請求項40に記載のプロセス。
  60. 位置合わせを完了した後、前記履帯車両は、前記移動平面に沿って、前進方向又は後退方向に移動することができる、請求項59に記載のプロセス。
  61. 前記制御された回転の少なくとも一部の前に、及び一部中に、前記履帯車両は、前記移動平面に沿って前進方向又は後退方向に移動するのを妨げられる、請求項59に記載のプロセス。
  62. 下部構造と、前記下部構造に対して軸のまわりに回転可能な上部構造と、を含む本体と、
    前記上部構造を前記下部構造に対して回転させるモータと、
    前記本体の両側面にそれぞれ取り付けられた第1及び第2の履帯アセンブリと、
    前記履帯車両のオペレータがオペレータコマンドを入力するのを可能にするオペレータインターフェイスと、
    電子制御ユニットと、
    を含む履帯車両であって、
    前記電子制御ユニットは、
    前記上部構造を前記下部構造に対して位置合わせするためのオペレータコマンドを検出し、
    前記オペレータコマンドを検出したのに応じて、前記上部構造を前記下部構造に対して所定の相対角に位置合わせするようにモータの動作を制御する
    ように構成される、履帯車両。
  63. 前記上部構造の前記下部構造に対する前記軸のまわりの回転を検出するセンサをさらに含み、
    前記電子制御ユニットは、前記センサの出力に基づいて、前記モータの動作を制御するように構成される、請求項62に記載の履帯車両。
  64. 前記コマンドは、第1のコマンドであり、
    前記電子制御ユニットは、前記上部構造を前記下部構造に対して回転させるための第2のオペレータコマンドを検出するようにさらに構成される、請求項62に記載の履帯車両。
  65. 下部構造と、前記下部構造に対して軸のまわりに回転可能な上部構造と、を含む本体と、
    前記上部構造を前記下部構造に対して回転させるモータと、
    前記本体の両側面にそれぞれ取り付けられた第1及び第2の履帯アセンブリと、
    前記履帯車両の傾斜を検出し、前記傾斜を示す信号を出力するように構成された傾斜計と、
    前記傾斜計からの前記出力に応じて、前記下部構造に対する前記上部構造の回転速度を制限するように構成された電子制御ユニットと、
    を含む、履帯車両。
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