JP2022170402A - 作業車 - Google Patents

Abstract

【課題】必要な時と場合に応じて速度や操舵角を制限可能な作業車の提供。【解決手段】車体の旋回走行が可能な走行装置と、人為操作に基づいて走行装置に対する走行制御が可能な走行制御部と、車体の車速Ｖを検出可能な車速検出部２３と、人為操作に基づいて走行装置を操舵可能な操舵具と、車速Ｖと操舵具の操舵角θとの関係に基づいて、車速Ｖと操舵角θとの少なくとも一方を抑制することが必要であるか否かを判定する判定部２６と、判定部２６の判定を報知する報知部と、が備えられている。【選択図】図６

Description

本発明は、車体の旋回走行が可能な走行装置を備える作業車に関する。

例えば特許文献１に開示された作業車（文献では「Ａｎ ｅｘｅｍｐｌａｒｙ ｖｅｈｉｃｌｅ」）では、車両の速度を制限する手段としてスピードキー（文献では「ｓｐｅｅｄ ｋｅｙ」）が用いられている。スピードキーにＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）のタグ情報が埋め込まれ、タグ情報には作業車の速度制限に関する情報が埋め込まれている。作業車にＲＦＩＤリーダが装着され、作業車のエンジン始動時にスピードキーのタグ情報がＲＦＩＤリーダで読み込まれることによって、作業車の制限速度が設定される。つまり、スピードキーに制限速度の情報が埋め込まれている。

米国特許出願公開第２０１５／００９６８１９号明細書

特許文献１に開示された作業車が複数のオペレータの共用物である場合、各オペレータにスピードキーが配布される。各オペレータの運転技能に応じて、作業車の制限速度を各別に設定する必要がある場合、各スピードキーに各別の制限速度の情報が埋め込まれる。この場合、スピードキーの貸し借りやコピーを防止する必要があり、スピードキーの管理が煩雑になる。また、特許文献１に開示された従来技術だと、たとえ平坦な直線道路であっても、作業車の最高速度が一律に制限されるため、不必要に低速な走行を強いられて作業効率が損なわれる虞もある。また、特許文献１に開示された構成では、スピードキーの情報に基づいて作業車の速度のみが制限されるため、たとえ低速走行であったとしても、積荷の重心が高かったり、急なハンドル操作が行われたりすると、旋回走行の安定性が損なわれる虞がある。このため、必要に応じて作業車の速度や操舵角を制限するという点で改善の余地がある。

上述の実情に鑑みて、本発明の目的は、必要な時と場合に応じて速度や操舵角を制限可能な作業車を提供することにある。

本発明による作業車は、車体の旋回走行が可能な走行装置と、人為操作に基づいて前記走行装置に対する走行制御が可能な走行制御部と、前記車体の車速を検出可能な車速検出部と、人為操作に基づいて前記走行装置を操舵可能な操舵具と、前記車速と前記操舵具の操舵角との関係に基づいて、前記車速と前記操舵角との少なくとも一方を抑制することが必要であるか否かを判定する判定部と、前記判定部の判定を報知する報知部と、が備えられていることを特徴とする。

本発明によると、判定部は、車速と操舵角との関係に基づいて、車速と操舵角との少なくとも一方を抑制することが必要であるか否かを判定する。このため、作業車の最高速度が一律に制限される構成と比較して、不必要に低速な走行を強いられる虞は殆どなく、作業効率が向上する。また、判定部の判定結果が報知部によってオペレータや管理者に報知されるため、当該オペレータや管理者は、旋回走行時に車速と操舵角との少なくとも一方を抑制することが可能となる。即ち、オペレータや管理者は、必要に応じて作業車の速度や操舵角を制限できる。これにより、必要な時と場合に応じて速度や操舵角を制限可能な作業車が実現される。

本発明において、前記車体の角速度を検出可能な角速度検出部と、平坦地における旋回走行である算出旋回走行によって検出される前記角速度及び前記車速に基づいて前記車体のロール特性を算出する算出部と、が備えられ、前記判定部は、前記ロール特性に基づいて、前記車速と前記操舵角との少なくとも一方を抑制することが必要であるか否かを判定すると好適である。

本構成によると、平坦地における車体の旋回走行（算出旋回走行）で角速度及び車速が計測され、角速度及び車速に基づいてロール特性が算出される。そして判定部は、ロール特性に応じて、旋回走行時に車速と操舵角との少なくとも一方を抑制することが必要であるか否かを判定できる。

本発明において、前記角速度検出部によって検出される前記角速度に、前記車体のロール角の角速度と、前記車体のヨー角の角速度と、前記車体のピッチ角の角速度と、の少なくとも一つが含まれると好適である。

本構成であれば、角速度の三次元成分のうちの少なくとも一つがロール特性を算出に用いられるため、ロール特性の算出精度を高めるために当該三次元成分を適宜選択可能となる。

前記走行装置は、前記車体の前部に位置する左右一対の前車輪と、前記車体の後部に位置する左右一対の後車輪と、を有し、前記算出部は、前記前車輪のロール剛性と、前記後車輪のロール剛性と、の少なくとも一つに基づいて前記ロール特性を算出すると好適である。

車体のロール度合いは、車体の剛性や、車輪を支持するサスペンションの剛性等によって変化する。本構成であれば、ロール特性の算出に、前車輪及び後車輪のロール剛性が用いられる。このため、前車輪及び後車輪のロール剛性がロール特性の算出に用いられない構成と比較して、ロール特性の算出精度が向上する。

本発明において、前記算出部は、前記算出旋回走行によって検出される前記角速度及び前記車速に基づいて前記ロール特性としての重心高さを算出する重心高さ算出部であると好適である。

車体の重心の高さが変わると車体のロール特性は変化するため、判定部が判定処理を行うためには重心高さは重要な要素である。本構成であれば、算出部は算出旋回走行で重心高さを算出するため、判定部は重心高さに基づく判定を容易に可能となる。

本発明において、前記判定部によって前記車速と前記操舵角との少なくとも一方を抑制することが必要であると判定されると、前記走行制御部は前記走行装置の車速制御処理を実行するように構成されていると好適である。

本構成であれば、オペレータが操作するよりも前に、車速の制御が可能であるため、走行制御部が走行装置の車速制御処理を実行しない構成と比較して、旋回走行時におけるオペレータの乗り心地が改善される。

本発明において、前記操舵具を操作可能な操舵モータが備えられ、前記判定部によって前記車速と前記操舵角との少なくとも一方を抑制することが必要であると判定されると、前記走行制御部は前記操舵具の直進側と反対側への操舵を抑制するように前記操舵モータを駆動させると好適である。

本構成であれば、操舵具の直進側と反対側への操舵操作が操舵モータによって抑制されるため、旋回走行時に、操舵具を直進側へ戻したり車両を減速させたりする心理がオペレータにもたらされ易くなる。

多目的車両の全体側面図である。 多目的車両の全体平面図である。 多目的車両の制御ユニットを示すブロック図である。 判定部による判定を車速／操舵角の座標系に基づいて説明するグラフ図である。 判定部による判定が行われた後の処理を示すフローチャート図である。 算出旋回走行時の重心高さに基づいてシフト量を算出する制御ブロック図である。 算出旋回走行で重心高さを算出することを説明する説明図である。 重心高さに基づいて目標曲線及び余裕曲線がシフトすることを示すグラフ図である。 算出旋回走行時のロール特性に基づいてシフト量を算出する制御ブロック図である。 算出旋回走行でシフト量を算出することを説明する説明図である。

以下、本発明の一例である実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明では、多目的車両の走行車体に関し、図１及び図２に示される矢印「Ｆ」の方向を「車体前方」、矢印「Ｂ」の方向を「車体後方」、図１に示される矢印「Ｕ」の方向を「車体上方」、矢印「Ｄ」の方向を「車体下方」、図２に示される「Ｌ」の方向を「車体左方」、「Ｒ」の方向を「車体右方」とする。また、本実施形態では、矢印「Ｆ」及び矢印「Ｂ」の方向に沿う軸が多目的車両の『ロール軸』であって、矢印「Ｌ」及び矢印「Ｒ」の方向に沿う軸が多目的車両の『ピッチ軸』であって、矢印「Ｕ」及び矢印「Ｄ」の方向に沿う軸が多目的車両の『ヨー軸』である。

〔多目的車両の全体の構成〕
図１に示されるように、多目的車両は走行車体３を有する。走行車体３に、左右一対の前車輪１が操向可能かつ駆動可能に装備されるとともに、左右一対の後車輪２が駆動可能に装備されている。走行車体３の前後方向での中間部に、運転部４が形成されている。運転部４には、運転座席５、前車輪１を操向操作するステアリングホイール６が備えられている。走行車体３の後部に、荷台７が設けられ、荷台７は車体フレーム８に支持されている。車体フレーム８は、車体に左右一対に設けられ、車体前後方向に延びる。ステアリングホイール６は本発明の『操舵具』である。

図１及び図２に示されるように、荷台７の下方に、エンジン１１と、走行ミッション１２と、無段変速装置１３と、が備えられている。エンジン１１は荷台７の下方領域のうちの前部分に設けられている。走行ミッション１２はエンジン１１よりも車体後側に設けられている。無段変速装置１３は、エンジン１１及び走行ミッション１２に対して車体左横側に設けられている。本実施形態では、無段変速装置１３は、例えば連続可変トランスミッション（ＣＶＴ）である。エンジン１１の駆動力は、無段変速装置１３及び走行ミッション１２を介して、左右一対の前車輪１と、左右一対の後車輪２と、に伝達される。左右一対の前車輪１と、左右一対の後車輪２と、ステアリングホイール６と、走行ミッション１２と、無段変速装置１３と、は本発明の『走行装置』である。また、走行装置に、エンジン１１が含まれても良い。なお、無段変速装置１３は静油圧式無段変速装置（ＨＳＴ）であっても良い。

〔制御部について〕
この多目的車両のための走行制御システムに関する制御ブロックが図３に示される。本実施形態における多目的車両の制御系は、多数のＥＣＵと呼ばれる電子制御ユニットと、各種動作機器、センサ群やスイッチ群、それらの間のデータ伝送を行う車載ＬＡＮなどの配線網から構成されている。多目的車両に制御ユニット２０が備えられ、制御ユニット２０は当該制御系の一部として構成されている。制御ユニット２０に、例えばＥＥＰＲＯＭ等の記憶媒体が備えられ、この記憶媒体に判定部２６等がプログラムとして記憶されている。

制御ユニット２０に、入出力インタフェースとして、入力処理部２１と出力処理部２２とが備えられている。入力処理部２１には、走行状態センサ群３１、オペレータが操作可能な走行操作ユニット３２、等が接続されている。

走行状態センサ群３１に、車速センサ３１Ａと慣性計測センサ３１Ｂと操舵角センサ３１Ｃとが備えられている。また、図示はしないが、走行状態センサ群３１に、重量センサ、障害物検知センサ、エンジン回転数センサ、ブレーキペダル位置検出センサ、変速位置検出センサ、ＧＮＳＳ（グローバル・ナビゲーション・サテライト・システム。例えばＧＰＳ、ＱＺＳＳ、Ｇａｌｉｌｅｏ、ＧＬＯＮＡＳＳ、ＢｅｉＤｏｕ等）の測位装置、等も含まれる場合がある。車速センサ３１Ａは、例えば、後車輪２に対する伝動軸の回転速度を検出する。あるいは、車速センサ３１Ａは、ＧＮＳＳの測位情報に基づいて速度を算出するものであっても良い。後車輪２に対する伝動軸は、例えば走行ミッション１２の出力軸や無段変速装置１３の出力軸である。慣性計測センサ３１Ｂは、いわゆるＩＭＵ（Ｉｎｅｒｔｉａｌ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｕｎｉｔ）であって、走行車体３が旋回したり傾斜したりしたときの角度（ロール角、ピッチ角）や角速度（特にヨー角の角速度）や角加速度を検出する。操舵角センサ３１Ｃは、ステアリングホイール６の右方向及び左方向の夫々の操作量を検出する。

走行操作ユニット３２は、搭乗者によって手動操作される操作具の総称である。走行操作ユニット３２の手動操作に基づく操作信号が制御ユニット２０に入力される。走行操作ユニット３２には、ステアリングホイール６、アクセルペダル（不図示）、シフトレバー（不図示）、等が含まれる。

出力処理部２２は、種々の走行機器群３３と接続されている。走行機器群３３には、例えば、操舵モータ３３Ａ、エンジン１１の制御用のエンジン制御機器３３Ｂ、上述した無段変速装置１３の制御用の変速制御機器３３Ｃ、等が含まれる。操舵モータ３３Ａは、ステアリングホイール６に作用して左右一対の前車輪１の操舵を制御する。

出力処理部２２は報知デバイス３４とも接続されている。報知デバイス３４は、例えばブザーや音声案内であっても良いし、多目的車両に搭載されたメータパネル表示や画面表示（液晶、有機ＬＥＤ等）であっても良い。なお、報知部２７は、例えば車速Ｖやエンジン回転数等の状態も報知するものであっても良い。

制御ユニット２０に、車速検出部２３と、判定部２６と、走行制御部２８と、報知部２７と、操舵角検出部３０と、が備えられている。車速検出部２３は、車速センサ３１Ａから受け取った回転速度に基づいて車両の車速Ｖを検出する。車速Ｖは、車速検出部２３から判定部２６へ送られる。操舵角検出部３０は、操舵角センサ３１Ｃから受け取ったステアリングホイール６の操作量に基づいて操舵角θを検出する。左右方向を区別するため、操舵角θは、直進方向を０として、左右一方の操舵で正の値となって、左右他方の操舵で負の値となる。操舵角θは、操舵角検出部３０から判定部２６へ送られる。

判定部２６は、車速Ｖと操舵角θとの関係に基づいて、車速Ｖ及び操舵角θの抑制、報知を行うかどうかを判定する。報知部２７は、判定部２６によって判定された結果をオペレータに報知デバイス３４を介して報知する。走行制御部２８は、エンジン制御機能、操舵制御機能、車速制御機能などを有し、走行機器群３３に制御信号を与える。制御信号を出力する制御手法として、例えば公知のＰＩＤ制御が用いられる。

日常的な実用走行中の旋回走行として、地面で旋回走行が行われる。地面とは道、圃場、牧草地、荒れ地等である。旋回走行が行われる間、車速Ｖが車速検出部２３によって検出され、操舵角θが操舵角検出部３０によって検出され、車速Ｖ及び操舵角θに基づく判定部２６の判定が行われる。

図４に基づいて、判定部２６が出力する判定結果の概念について説明する。図４に示されたグラフでは、横軸の車速Ｖと縦軸の操舵角θとが示されている。グラフ中に示された目標曲線Ｃ１は、走行車体３の旋回挙動を安定的に保持するために、車速Ｖに対して許容可能な操舵角θを示す曲線である。また、走行車体３の旋回挙動を更に安定的に保持するため、グラフ中の目標曲線Ｃ１よりも左下側の領域に、余裕曲線Ｃ２が示されている。目標曲線Ｃ１と余裕曲線Ｃ２との間に挟まれた領域は、報知領域である。

図４のグラフにおいて、車速Ｖと操舵角θとの交点であるプロット点が、目標曲線Ｃ１よりも右上側に位置すると、判定部２６は車速Ｖに対して操舵角θが大き過ぎると判定する。そして判定部２６は車速Ｖと操舵角θとの少なくとも一方を抑制することが必要であると判定する。

車速Ｖと操舵角θとの交点であるプロット点が報知領域内に位置すると、判定部２６は車速Ｖに対して操舵角θの許容マージンが小さいと判定する。この場合、判定部２６はオペレータに報知を行うことが必要であると判定する。

また、当該プロット点が余裕曲線Ｃ２よりも左下側に位置すると、判定部２６は車速Ｖに対する操舵角θの許容マージンが十分にあると判定する。この場合、判定部２６は正常であると判定する。

目標曲線Ｃ１及び余裕曲線Ｃ２は、計算、実験等によって設定された曲線であって、荷台７等に荷物が無い状態、かつ、例えば標準的な体重のオペレータが一人搭乗した状態を前提とした曲線である。つまり、目標曲線Ｃ１及び余裕曲線Ｃ２は車体の固有値に基づいて設定される。目標曲線Ｃ１、余裕曲線Ｃ２は制御ユニット２０の記憶媒体に記憶されている。

判定部２６による判定後の処理が、図５に示される。判定結果が正常と判定されると（ステップ＃０１：正常）、走行制御部２８は、通常の人為操作に基づく走行を継続する（ステップ＃０２）。ステップ＃０１判定結果が『報知』である場合とは、車速Ｖ及び操舵角θを抑制する必要はないものの、加速をしたりハンドルを更に大きく切ったりしないように、オペレータに注意を促すことを意味する。ステップ＃０１判定結果が『報知』である場合、判定部２６の判定結果が報知部２７へ送られ、報知に関する信号が報知部２７から報知デバイス３４へ送られる。そして、報知デバイス３４によってオペレータに注意が促される（ステップ＃０３）。これにより、オペレータは旋回走行時における走行車体３のロールを抑制するための措置を講じることが可能となる。

判定部２６によって車速Ｖと操舵角θとの少なくとも一方を抑制することが必要であると判定されると（ステップ＃０１：車速／操舵角の抑制）、判定部２６の判定結果が報知部２７と走行制御部２８とへ送られる。次に、報知に関する信号が報知部２７から報知デバイス３４へ送られる。そして、車速Ｖと操舵角θとの少なくとも一方を抑制することが必要という情報が、報知デバイス３４によってオペレータに報知される（ステップ＃０４）。

また、ステップ＃０１で『車速／操舵角の抑制』の判定がされると、走行制御部２８は車速Ｖの抑制処理を実行可能なように構成されている（ステップ＃０５）。具体的に、走行制御部２８は、エンジン１１の回転速度の上限を低く設定したり、エンジン１１の回転速度を減速させたり、無段変速装置１３の減速比を高めに変更したりする。

更に、ステップ＃０５では、走行制御部２８は、ステアリングホイール６による前車輪１の操舵を抑制可能なように構成されている。例えば、左右一方側への旋回走行中に、走行車体３に遠心力が作用した状態で、オペレータがステアリングホイール６を更に左右一方側（直進側と反対側）に切る場合が考えられる。この場合に、走行制御部２８から操舵モータ３３Ａに対して制御信号が出力され、オペレータの旋回操作の方向と反対方向の回転トルクが操舵モータ３３Ａに作用する。この回転トルクはステアリングホイール６に抵抗として作用し、オペレータがステアリングホイール６を更に左右一方側に切る際に、ステアリングホイール６の操作が重たくなる。これにより、ステアリングホイール６を直進側へ戻したり、車速Ｖを減速させたりする心理がオペレータにもたらされ易くなる。

このように、判定部２６によって車速Ｖと操舵角θとの少なくとも一方を抑制することが必要であると判定されると、車速Ｖの抑制処理やステアリングホイール６の操舵の抑制処理を行うように、走行制御部２８は構成されている。このため、例えば運転経験の少ないオペレータであっても、走行制御部２８の構成は車両を乗り心地良く運転できるための補助となる。

〔重心高さの算出、及び、目標曲線及び余裕曲線のシフト処理〕
上述したように、図４に示される目標曲線Ｃ１及び余裕曲線Ｃ２は車体の固有値に基づいて設定される。車体の固有値に、走行車体３の上下の重心を示す重心高さＧｈが含まれ、車体の固有値に基づいて既知の重心高さＧｈが『標準重心高さＧｓ』として制御ユニット２０の記憶媒体に記憶されている。

走行車体３の重心高さＧｈは、積載荷物、走行車体３に装着されるオプション部品、オペレータの体重、搭乗人数、等によって変化する。走行車体３の重心高さＧｈが異なると、旋回走行の車速Ｖが同じであっても、走行車体３のロール特性が異なる。重心高さＧｈは走行車体３のロール特性に大きな影響を与えるが、重心高さＧｈは実際に旋回走行をしてみなければ判らない未知の値である。このことから、本実施形態では、実際の旋回走行で重心高さＧｈを算出し、重心高さＧｈに基づいて目標曲線Ｃ１及び余裕曲線Ｃ２の曲線形状が変更する構成が備えられている。

重心高さＧｈの算出と、重心高さＧｈに基づく目標曲線Ｃ１及び余裕曲線Ｃ２の曲線形状の変更と、は図６に示されるブロック図の処理に基づいて行われる。図６に示される制御ユニット２０に、角速度検出部２４と、ロール角検出部２９と、重心高さ算出部２５と、が備えられている。

角速度検出部２４は、慣性計測センサ３１Ｂから受け取った角速度に基づいて、走行車体３のヨー角速度ωｙを算出する。算出されたヨー角速度ωｙは、角速度検出部２４から重心高さ算出部２５へ送られる。なお、角速度検出部２４は、ヨー角速度ωｙに加えて、走行車体３のロール角速度ωｒと、走行車体３のピッチ角速度ωｐと、を算出する場合がある。ロール角速度ωｒは、ロール角φの単位時間あたりの変化量、即ちロール軸まわりの角速度である。ピッチ角速度ωｐは、車体左右方向に沿って延びるピッチ軸まわりの角速度である。ヨー角速度ωｙは、車体上下方向に沿って延びるヨー軸まわりの角速度である。

ロール角検出部２９は、慣性計測センサ３１Ｂから受け取った検出値に基づいて、走行車体３のロール角φを算出する。当該検出値が角速度または角加速度であれば、ロール角検出部２９は当該角速度または当該角加速度を積分することによってロール角φを算出する。ロール角φは、車体前後方向に沿って延びるロール軸まわりの角度である。算出されたロール角φは、ロール角検出部２９から重心高さ算出部２５へ送られる。

重心高さ算出部２５による重心高さＧｈの算出は、図７に示されるような平坦地における実際の旋回走行によって算出される。この旋回走行を、『算出旋回走行』と称する。算出旋回走行は、平坦地におけるテスト走行である。換言すると、重心高さ算出部２５は、平坦地における算出旋回走行が行われる際に、車速Ｖと、ロール角φと、ヨー角速度ωｙと、に基づいて重心高さＧｈを算出する。なお、重心高さ算出部２５は、車速Ｖとロール角φとヨー角速度ωｙとに加えて、ロール角速度ωｒ、ピッチ角速度ωｐ、等の検出値に基づいて、重心高さＧｈを算出する場合もある。

重心高さ算出部２５が重心高さＧｈを算出するに際し、以下の関数が用いられる。
φ＝ｆ（Ｖ，ω）
関数内の『φ』はロール角φであって、『Ｖ』は車速Ｖであって、『ω』はヨー角速度ωｙである。

関数『φ＝ｆ（Ｖ，ω）』の既知の定数として、前車輪１のロール剛性Ｋφｆと、後車輪２（図１参照）のロール剛性Ｋφｒと、が存在する。前車輪１のロール剛性Ｋφｆと、後車輪２（図１参照）のロール剛性Ｋφｒと、の夫々は、サスペンションのバネ定数やショックアブソーバーのオイルの粘性等によって定められる。即ち、重心高さ算出部２５は、前車輪１のロール剛性Ｋφｆと、後車輪２のロール剛性Ｋφｒと、に基づいて重心高さＧｈを算出する。

車速Ｖは車速検出部２３によって検出され、操舵角θは操舵角検出部３０によって検出される。算出旋回走行で、車速Ｖと、ヨー角速度ωｙと、ロール角φと、の夫々が測定され、これらの測定値に基づいて、重心高さＧｈが算出される。

算出旋回走行で、重心高さ算出部２５によって重心高さＧｈが算出されると、重心高さＧｈが制御ユニット２０の記憶媒体に記憶される。そして、重心高さ算出部２５は重心高さＧｈと標準重心高さＧｓとの差分を算出し、重心高さＧｈと標準重心高さＧｓとの差分に応じたシフト量を算出して判定部２６へ出力する。判定部２６は、算出されたシフト量に応じて、目標曲線Ｃ１及び余裕曲線Ｃ２をグラフ左下側へシフトさせる。換言すると、判定部２６は、図８に示されるように、重心高さＧｈと標準重心高さＧｓとの差分に応じて、目標曲線Ｃ１及び余裕曲線Ｃ２を、車速Ｖの低速側と操舵角θの少ない側とにシフトさせる。そして判定部２６は、シフト後の目標曲線Ｃ１及び余裕曲線Ｃ２に基づいて上述の判定を行う。重心高さＧｈと標準重心高さＧｓとの差分が大きいほど、目標曲線Ｃ１及び余裕曲線Ｃ２のシフト量は大きくなる。

このように、重心高さ算出部２５は算出旋回走行で実際の重心高さＧｈを算出し、更に重心高さＧｈと標準重心高さＧｓとの差分に応じて目標曲線Ｃ１及び余裕曲線Ｃ２のシフト量を算出する。また、判定部２６は、重心高さ算出部２５によって算出されたシフト量に基づいて、目標曲線Ｃ１及び余裕曲線Ｃ２を車速Ｖの低速側と操舵角θの少ない側とにシフトさせる。算出旋回走行は、例えば事前の走行計画、荷物の運搬計画、搭乗人数の計画等に応じて、実用走行の開始前に一度だけ行われても良い。また、精度向上のために、算出旋回走行が、実用走行の開始前に、異なる車速Ｖ、操舵角θで複数回行われても良い。なお、算出旋回走行は、３６０°の旋回走行であっても良いし、９０°程度の旋回走行であっても良いし、スラローム走行等であっても良い。

上述の実施形態において、重心高さ算出部２５によって重心高さＧｈが算出されて目標曲線Ｃ１及び余裕曲線Ｃ２がシフトされているが、この実施形態に限定されない。車体に装着されるオプション部品、オペレータの体重、搭乗人数等が変化すると、重心高さＧｈだけでなく、重心の機体左右位置、重心の機体前後位置等も変化する。このため、重心の機体左右位置、重心の機体前後位置等も、ロール特性に及ぼす因子となる。本発明では、重心高さＧｈだけでなく、重心の機体左右位置、重心の機体前後位置等も総合的に勘案し、目標曲線Ｃ１及び余裕曲線Ｃ２のシフト処理（図８参照）を行う構成も含まれる。このことから、図９及び図１０に示されるように、算出旋回走行で得られるロール特性の関数『φ＝ｆ（Ｖ，ω）』と、標準関数『φ＝ｆ_０（Ｖ，ω）』と、のロール特性の差異に基づいて、目標曲線Ｃ１及び余裕曲線Ｃ２のシフト量が算出される構成であっても良い。ロール特性の標準関数『φ＝ｆ_０（Ｖ，ω）』は、計算、実験等によって設定された関数であって、荷台７等に荷物が無い状態、かつ、例えば標準的な体重のオペレータが一人搭乗した状態（走行車体３の積載状態）で得られる関数である。この場合、図９に示されるように、図６に示される重心高さ算出部２５に代えてロール特性差異算出部２５Ａが備えられる。ロール特性差異算出部２５Ａは本発明の『算出部』である。ロール特性差異算出部２５Ａは、ロール特性の差異に基づいて目標曲線Ｃ１及び余裕曲線Ｃ２のシフト量を算出し、当該シフト量を判定部２６へ送る。判定部２６は、算出されたシフト量に応じて、目標曲線Ｃ１及び余裕曲線Ｃ２をグラフ左下側へシフトさせる。

なお、目標曲線Ｃ１及び余裕曲線Ｃ２のシフト処理において、前車輪１及び後車輪２のサスペンション部における重量検出値、運転座席５、荷台７、ヒッチ点（不図示）、等の頻繁に重量変動のある部位での重量検出値が用いられる場合もある。

〔その他の実施形態〕
本発明は、上述の実施形態に例示された構成に限定されるものではなく、以下、本発明の代表的な別実施形態を例示する。

（１）上述の実施形態において、走行装置の一構成として前車輪１及び後車輪２が示されたが、例えば走行装置はクローラ式のものであっても良い。

（２）上述の実施形態において、走行装置の一構成としてエンジン１１が備えられているが、エンジン１１は電動モータであっても良い。この場合、図５のステップ＃０５の車速制御処理では、走行制御部２８はモータの回転速度を減速させる制御信号を出力する構成であっても良い。即ち、判定部２６によって走行車体３の傾き（走行車体３に作用する遠心力）を抑制することが必要であると判定されると、走行制御部２８は走行装置の車速制御処理を実行するように構成されて良い。

（３）上述の実施形態における算出旋回走行は、テスト走行に限定されず、例えば平坦な地面における日常的な旋回走行であっても良い。

（４）図４及び図８に示されたグラフは、例えば車速Ｖと操舵角θとの夫々が離散化（メッシュ分割）された２次元のマトリクステーブルであっても良い。

（５）上述の実施形態では、作業車として多目的車両が示されたが、作業車は、乗用型芝刈機であっても良いし、トラクタ等の農機であっても良いし、ホイールローダー等の建設機械であっても良いし、雪上車や除雪車等であっても良い。

なお、上述の実施形態（その他の実施形態を含む、以下同じ）で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能である。また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。

本発明は、車体の旋回走行が可能な走行装置を備える作業車に適用可能である。

１ ：前車輪（走行装置）
２ ：後車輪（走行装置）
３ ：走行車体（車体）
６ ：ステアリングホイール（操舵具）
２３ ：車速検出部
２４ ：角速度検出部
２５ ：重心高さ算出部（算出部）
２６ ：判定部
２７ ：報知部
２８ ：走行制御部
３３Ａ ：操舵モータ
４１ ：定数算出部（算出部）
Ｇｈ ：重心高さ（ロール特性）
Ｋφｆ ：前車輪のロール剛性
Ｋφｒ ：後車輪のロール剛性
Ｖ ：車速
φ ：ロール角
θ ：操舵角
ωｐ ：ピッチ角速度（角速度）
ωｒ ：ロール角速度（角速度）
ωｙ ：ヨー角速度（角速度）

Claims (7)

1. 車体の旋回走行が可能な走行装置と、
   人為操作に基づいて前記走行装置に対する走行制御が可能な走行制御部と、
   前記車体の車速を検出可能な車速検出部と、
   人為操作に基づいて前記走行装置を操舵可能な操舵具と、
   前記車速と前記操舵具の操舵角との関係に基づいて、前記車速と前記操舵角との少なくとも一方を抑制することが必要であるか否かを判定する判定部と、
   前記判定部の判定を報知する報知部と、が備えられている作業車。
2. 前記車体の角速度を検出可能な角速度検出部と、
   平坦地における旋回走行である算出旋回走行によって検出される前記角速度及び前記車速に基づいて前記車体のロール特性を算出する算出部と、が備えられ、
   前記判定部は、前記ロール特性に基づいて、前記車速と前記操舵角との少なくとも一方を抑制することが必要であるか否かを判定する請求項１に記載の作業車。
3. 前記角速度検出部によって検出される前記角速度に、前記車体のロール角の角速度と、前記車体のヨー角の角速度と、前記車体のピッチ角の角速度と、の少なくとも一つが含まれる請求項２に記載の作業車。
4. 前記走行装置は、前記車体の前部に位置する左右一対の前車輪と、前記車体の後部に位置する左右一対の後車輪と、を有し、
   前記算出部は、前記前車輪のロール剛性と、前記後車輪のロール剛性と、の少なくとも一つに基づいて前記ロール特性を算出する請求項２または３に記載の作業車。
5. 前記算出部は、前記算出旋回走行によって検出される前記角速度及び前記車速に基づいて前記ロール特性としての重心高さを算出する重心高さ算出部である請求項２から４の何れか一項に記載の作業車。
6. 前記判定部によって前記車速と前記操舵角との少なくとも一方を抑制することが必要であると判定されると、前記走行制御部は前記走行装置の車速制御処理を実行するように構成されている請求項１から５の何れか一項に記載の作業車。
7. 前記操舵具を操作可能な操舵モータが備えられ、
   前記判定部によって前記車速と前記操舵角との少なくとも一方を抑制することが必要であると判定されると、前記走行制御部は前記操舵具の直進側と反対側への操舵を抑制するように前記操舵モータを駆動させる請求項１から６の何れか一項に記載の作業車。

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