JP2022087677A - 作業車 - Google Patents
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Abstract
Description
作業車には、車両全体を支持する平面視で略矩形状の車両本体1と、複数(具体的には4個)の駆動輪2と、複数の駆動輪2のそれぞれに対応して設けられた複数の補助車輪3と、複数の駆動輪2を個別に駆動する複数の油圧モータ6とが備えられている。また、車両本体1の傾きを変更可能な状態で車両本体1を支持する支持機構Mとして、複数の駆動輪2を個別に位置変更可能に車両本体1に支持する屈折リンク機構4と、屈折リンク機構4を変更操作可能な油圧駆動式の姿勢変更操作機構5とが備えられている。屈折リンク機構4、駆動輪2及び補助車輪3のそれぞれが、車両本体1の前後両側にそれぞれ左右一対ずつ備えられている。また、車両本体1の上方には、測位衛星からの信号を受信して測位位置を出力する衛星測位装置40が備えられている。
次に、駆動輪2を車両本体1に支持するための支持構造について説明する。
複数(具体的には4つ)の駆動輪2は、屈折リンク機構4を介して車両本体1に対して個別に昇降可能に支持されている。屈折リンク機構4は、旋回機構16を介して縦軸芯Y周りで回動可能に車体フレーム7に支持されている。
図5に示すように、制御装置13は、車両本体1の傾き角度を取得する傾き取得部13aと、車両本体1の傾きを変更するよう制御する傾き変更部13bと、衛星測位装置40の取付高さH及び衛星測位装置40から取得した測位位置に基づいて、車両本体1の位置を算出する位置算出部13cと、車両本体1の傾きの変更の前後における傾き角度の変化量θ及び測位位置の変化量Lに基づいて、衛星測位装置40の取付高さHを算出する取付高さ算出部13dと、が備えられている。ここで、衛星測位装置40の取付高さHは、車両本体1の下端部から衛星測位装置40の取り付け位置の高さのことをいう。
位置算出部13cは、記憶部13eから取得した衛星測位装置40の取付高さH、及び、衛星測位装置40から取得した測位位置に基づいて、車両本体1の位置を算出する。
次に、衛星測位装置40を車両本体1に支持するための支持構造について説明する。
図1及び図2に示す通り、測位装置支持機構41は、略I字型に構成されており、収納ケース12の上面部12aに取り付けられている。測位装置支持機構41は、上面部12aの前後方向の車体中央箇所に配置されている。
取付高さ更新処理を開始するために、作業車が停止していることが必要となる。作業車が走行していると、測位位置の変化が、車両本体1の傾きの変更によるものであるのか、作業車の走行によるものであるのかが判別できないためである。制御装置13は、回転センサS2により、駆動輪2が駆動していない(車速=0)と判断した場合、ステップ#02へ進む。駆動輪2が駆動していると判断した場合、取付高さ更新処理を終了する。
取付高さ更新処理を開始するために、衛星測位装置40が測位衛星からの信号を受信できている必要がある。制御装置13は、衛星測位装置40が測位衛星からの信号を受信できていることを確認する。衛星測位装置40が信号を受信できていると判断した場合、ステップ#03へ進む。衛星測位装置40が信号を受信できていないと判断した場合、取付高さ更新処理を終了する。
取付高さ更新処理を開始するために、作業車は水平な場所に設置されていることが必要となる。例えば、作業車が傾斜地に設置され、重力方向に対して車両本体1が傾いている状態から車両本体1を傾斜の下側に向けて傾き角度を変更した場合、平面視においては、衛星測位装置40の位置の変化が小さくなってしまう。その結果、車両本体1の角度を変更しても、測位位置の変化量を正確に算出できない虞がある。そこで、制御装置13は、ストロークセンサS1から、すべての油圧シリンダ29,30の伸縮操作量を取得し、すべて同一であること、かつ、傾き取得部13aから傾き角度を取得し、車両本体1が水平地に設置されていること(傾き角度が0度付近であること)を確認する。車両本体1が水平地に設置されていることを判断した場合、ステップ#05へ進む。車両本体1が水平地に設置されていないと判断した場合、車両本体1の傾きを補正するためにステップ#04へ進む。
傾き変更部13bは、傾き取得部13aから取得した車両本体1の傾き角度が0度付近となるように姿勢変更操作機構5の動作を制御し、車両本体1の傾きを補正する。車両本体1の傾き角度が0度付近となるよう補正し、姿勢変更操作機構5の動作の制御が完了すれば、ステップ#05へ進む。なお、傾斜地が急傾斜となっている等、制御装置13が、傾き変更部13bにより車両本体1の傾き角度を0度付近にすることが不可能であると判断した場合、取付高さ更新処理を終了する。
制御装置13は、傾き取得部13aから車両本体1の傾き変更前の傾き角度θ1を取得し、衛星測位装置40から車両本体1の傾き変更前の測位位置L1を取得し、制御装置13に備えられた一時記憶部(図示せず)に、これらの情報を一時的に記憶しておく。その後、ステップ#06へ進む。
傾き変更部13bは、傾き取得部13aから取得した車両本体1の傾き角度が所定の角度となるように姿勢変更操作機構5の動作を制御し、車両本体1の傾きを変更する。このとき、傾き変更部13bは、車両本体1の底面部の前後方向中央において、車体幅方向に延びる回転軸芯P周りで車両本体1を揺動させるように、姿勢変更操作機構5の動作を制御する。姿勢変更操作機構5の動作の制御が完了すれば、ステップ#07へ進む。
制御装置13は、傾き取得部13aから車両本体1の傾き変更後の傾き角度θ2を取得する。さらに衛星測位装置40から車両本体1の傾きの変更の後の測位位置L2を取得する。その後、ステップ#08へ進む。
制御装置13は、車両本体1の傾きの変更前における傾き角度θ1及び車両本体1の傾きの変更後における傾き角度θ2から傾き角度の変化量θを算出する。さらに、制御装置13は、車両本体1の傾きの変更前における測位位置L1及び車両本体1の傾きの変更後における測位位置L2から測位位置の変化量Lを算出する。取付高さ算出部13dは、算出された傾き角度の変化量θ及び測位位置の変化量Lを基に、衛星測位装置40の取付高さHを算出する。本実施形態では、取付高さHは、下記の数式で求められる。
H=(sinθ)/L
制御装置13は、算出された衛星測位装置40の取付高さHを用いて、記憶部13eに記録されている衛星測位装置40の取付高さHの値を更新する。その後、ステップ#09へ進む。
ステップ#05で取得した傾き角度の情報を基に、傾き変更部13bは、傾き取得部13aから取得した車両本体1の傾き角度が初期状態に戻るように姿勢変更操作機構5の動作を制御し、車両本体1の傾きを元に戻す。その後、取付高さ更新処理を終了する。
以下、上記実施形態に変更を加えた別実施形態を例示する。以下の別実施形態は、矛盾が生じない限り、複数組み合わせて上記実施形態に適用してよい。なお、本発明の範囲は、各実施形態の内容に限定されるものではない。
E=(sinθ)/H
2 :駆動輪
4 :屈折リンク機構
5 :姿勢変更操作機構
6 :油圧モータ
13a :傾き取得部
13b :傾き変更部
13c :位置算出部
13d :取付高さ算出部
25 :第一リンク
26 :第二リンク
29 :第一油圧シリンダ
29 :油圧シリンダ
30 :第二油圧シリンダ
30 :油圧シリンダ
40 :衛星測位装置
M :支持機構
X1 :横軸芯
X2 :横軸芯
θ :傾き角度変化量
L :測位位置変化量
H :衛星測位装置の取付高さ
Claims (6)
- 車両本体と、
前記車両本体の傾きを変更可能な状態で前記車両本体を支持する支持機構と、
前記車両本体に取り付けられ測位衛星からの信号を受信して測位位置を出力する衛星測位装置と、
前記車両本体の傾き角度を取得する傾き取得部と、
前記支持機構を制御して前記車両本体の傾きを変更する傾き変更部と、
前記車両本体の傾きの変更の前後における前記傾き角度の変化量及び前記測位位置の変化量に基づいて、前記衛星測位装置の取付高さを算出する取付高さ算出部と、
前記取付高さ及び前記測位位置に基づいて前記車両本体の位置を算出する位置算出部と、を備える作業車。 - 前記支持機構は、前記車両本体の左右両側における前後それぞれに位置する複数の駆動輪と、複数の前記駆動輪を個別に昇降可能に前記車両本体に支持する複数の屈折リンク機構と、複数の前記屈折リンク機構の姿勢を個別に変更可能な姿勢変更操作機構と、を備える請求項1に記載の作業車。
- 前記屈折リンク機構は、一端部が前記車両本体に横軸芯周りで回動可能に支持された第一リンクと、一端部が前記第一リンクの他端部に横軸芯周りで回動可能に枢支連結され且つ他端部に前記駆動輪が支持された第二リンクと、を備え、
前記姿勢変更操作機構は、前記車両本体に対する前記第一リンクの揺動姿勢を変更可能な第一油圧シリンダと、前記第一リンクに対する前記第二リンクの揺動姿勢を変更可能な第二油圧シリンダと、を備え、
前記傾き変更部は、前記第一油圧シリンダの動作と前記第二油圧シリンダの動作とを制御する請求項2に記載の作業車。 - 前記駆動輪を回転駆動する油圧モータが、複数の前記駆動輪に個別に備えられている請求項2又は3に記載の作業車。
- 前記衛星測位装置は、取付高さ変更可能に備えられている請求項1から4のいずれか一項に記載の作業車。
- 前記衛星測位装置は、脱着可能に取り付けられている請求項1から5のいずれか一項に記載の作業車。
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