JP2022101258A - 作業車両 - Google Patents
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Abstract
Description
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、簡単にゼロモーメントポイントを求めることができ、車体の転倒を防止することができる作業車両を提供することを目的とする。
作業車両は、車体と、前記車体に作業装置を連結する連結装置と、前記車体の走行時の加速度を検出する加速度検出装置と、前記加速度検出装置が検出した加速度と前記車体に関する車体情報に基づいて、前記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、前記演算部が演算した前記ゼロモーメントポイントに基づいて、前記車体の加速を調整する加速調整部と、を備えている。
前記車体情報として、前記車体の重量を入力する表示装置を備えている。
作業車両は、車体と、前記車体に作業装置を連結する連結装置と、前記車体の走行時の加速度を検出する加速度検出装置と、前記加速度検出装置が検出した加速度と、前記車体に関する車体情報と、前記作業装置に関する装置情報とに基づいて、前記車体に作業装置を連結したときのゼロモーメントポイントを演算する演算部と、前記演算部が演算した前記ゼロモーメントポイントに基づいて、前記車体の加速を調整する加速調整部と、を備えている。
前記車体情報として前記車体の重量を入力し、前記装置情報として作業装置の重量を入力する表示装置を備えている。
図7は作業車両1の一実施形態を示す側面図であり、図7は作業車両1の一実施形態を示す平面図である。本実施形態の場合、作業車両1はトラクタである。但し、作業車両1は、トラクタに限定されず、コンバインや移植機等の農業機械(農業車両)であってもよいし、ローダ作業機等の建設機械(建設車両)等であってもよい。
図7に示すように、トラクタ(作業車両)1は、車体3と、原動機4と、変速装置5とを備えている。車体3は走行装置7を有していて走行可能である。走行装置7は、前輪7F及び後輪7Rを有する装置である。前輪7Fは、タイヤ型であってもクローラ型であってもよい。また、後輪7Rも、タイヤ型であってもクローラ型であってもよい。
また、車体3の後部には、連結装置8が設けられている。連結装置には、作業装置を着脱可能である。作業装置を連結装置に連結することによって、車体3によって作業装置を牽引することができる。作業装置は、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。
走行クラッチ5dは、走行装置7(前輪7F、後輪7R)に動力を伝達する接続状態と、走行装置7への動力の伝達を切断する切断状態とに切り換え可能なクラッチである。走行クラッチ5dは、シャトル軸12と、クラッチ切換部13とを有している。シャトル軸12には、原動機4から出力された動力が伝達される。クラッチ切換部13は、前進側、後進側及び中立側に切り換えられる油圧クラッチである。
連結部材は、リフトアーム8a、ロアリンク8b、トップリンク8c、リフトロッド8dである。油圧シリンダは、リフトシリンダ8eである。リフトアーム8aの前端部は、変速装置5を収容するケース(ミッションケース)の後上部に上方又は下方に揺動可能に支持されている。リフトアーム8aは、リフトシリンダ8eの駆動によって揺動(昇降)する。リフトシリンダ8eは、油圧シリンダから構成されている。
測位装置41kは、D-GPS、GPS、GLONASS、北斗、ガリレオ、みちびき等の衛星測位システム(測位衛星)により、自己の位置(緯度、経度を含む測位情報)を検出可能である。即ち、測位装置41kは、測位衛星から送信された衛星信号(測位衛星の位置、送信時刻、補正情報等)を受信し、衛星信号に基づいて、作業車両1の位置(例えば、緯度、経度)、即ち、車体位置を検出する。なお、測位装置41kは、加速度を検出する加速度センサ、角速度を検出するジャイロセンサ等の慣性計測装置を搭載していてもよい。慣性計測装置は、加速度センサ41m、ジャイロセンサ41nを内蔵していて、車体3のロール角、ピッチ角、ヨー角等を検出することができ、検出した車体3のロール角、ピッチ角、ヨー角を用いて、車体位置を補正することができる。なお、慣性計測装置は、測位装置41kと別体に、作業車両1に設けてもよい。
具体的には、図1に示すように、作業車両1は、演算部50と、加速調整部51とを備えている。演算部50及び加速調整部51は、例えば、制御装置40に設けられた電気電子回路、制御装置40に格納されたプログラム等から構成されている。
図3A~図3Cに示すように、演算部50は、車体情報(車体重量M1、重心位置P10)が入力されると、車体重量M1と加速度センサ41mが検出した加速度Aによって、慣性力F1を求める。また、演算部50は、慣性力F1と重力G1の合成ベクトルB1を求め、合成ベクトルB1を延長して、地面などの接地面G10と交差する位置をZMPに設定する。
さて、上述した実施形態では、作業車両1に作業装置2を装着していない場合を例にあげて説明したが、作業車両1に作業装置2を連結した場合について説明する。
図5A~図5Cに示すように、演算部50は、車体情報(車体重量M1、装置重量M2、重心位置P10)が入力されると、車体重量M1と装置重量M2とを加算した重量と、加速度センサ41mが検出した加速度Aによって、慣性力F1を求める。また、演算部50は、慣性力F1と重力G1の合成ベクトルB1を求め、合成ベクトルB1を延長して、地面などの接地面G10と交差する位置をZMPに設定する。
作業車両1は、車体3と、車体3に作業装置2を連結する連結装置8と、車体3の走行時の加速度を検出する加速度検出装置41mと、加速度検出装置41mが検出した加速度Aと車体3に関する車体情報に基づいて、車体3におけるゼロモーメントポイントを演算する演算部50と、演算部50が演算したゼロモーメントポイントに基づいて、車体3の加速を調整する加速調整部51と、を備えている。これによれば、走行の状態、即ち、加速度Aによって簡単にゼロモーメントポイントを求めることができ、車体3の加速度Aを調整することで車体3の転倒を防止することができる。
車体情報として、車体3の重量M1を入力する表示装置60を備えている。これによれば、運転者等が表示装置60を操作するだけで簡単に車体3の重量M1を入力することができる。特に、車体3にウエイトなどの重量物を装着した場合もウエイトを含む車体3の重量M1を適正に反映することができる。
車体情報として車体3の重量M1を入力し、装置情報として作業装置2の重量を入力する表示装置60を備えている。これによれば、運転者等が表示装置60を操作するだけで、車体3の重量M1だけでなく、作業に用いる作業装置2の重量を入力することができる。
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。
2 :作業装置
3 :車体
4 :原動機
8 :連結装置
41 :検出装置
41m :加速度検出装置
50 :演算部
51 :加速調整部
60 :表示装置
A :加速度
F1 :慣性力
Claims (7)
- 車体と、
前記車体に作業装置を連結する連結装置と、
前記車体の走行時の加速度を検出する加速度検出装置と、
前記加速度検出装置が検出した加速度と前記車体に関する車体情報に基づいて、前記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、
前記演算部が演算した前記ゼロモーメントポイントに基づいて、前記車体の加速を調整する加速調整部と、
を備えている作業車両。 - 前記演算部は、前記車体情報である前記車体の重量と前記加速度とから得られる慣性力に基づいて、前記ゼロモーメントポイントを演算する請求項1に記載の作業車両。
- 前記車体情報として、前記車体の重量を入力する表示装置を備えている請求項1又は2に記載の作業車両。
- 車体と、
前記車体に作業装置を連結する連結装置と、
前記車体の走行時の加速度を検出する加速度検出装置と、
前記加速度検出装置が検出した加速度と、前記車体に関する車体情報と、前記作業装置に関する装置情報とに基づいて、前記車体に作業装置を連結したときのゼロモーメントポイントを演算する演算部と、
前記演算部が演算した前記ゼロモーメントポイントに基づいて、前記車体の加速を調整する加速調整部と、
を備えている作業車両。 - 前記演算部は、前記車体情報である前記車体の重量と、前記装置情報である前記作業装置の重量と、前記加速度とから得られる慣性力に基づいて、前記ゼロモーメントポイントを演算する請求項4に記載の作業車両。
- 前記車体情報として前記車体の重量を入力し、前記装置情報として作業装置の重量を入力する表示装置を備えている請求項4又は5に記載の作業車両。
- 前記車体に設けられた原動機を備え、
前記加速調整部は、前記原動機の回転を設定するアクセルの開度を調整する請求項1~6のいずれかに記載の作業車両。
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