JP2023173682A - Load-carrying platform control apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、荷台制御装置に関する。 The present disclosure relates to a loading platform control device.
特許文献1には、ダンプトラックの積載重量計測装置が記載されている。特許文献1に記載のダンプトラックは、車体の左右にそれぞれ回動可能に設けられた一組のイコライザーバーと、これら各イコライザーバーの一側にそれぞれ第1サスペンション装置を介して支持された第1車輪と、各イコライザーバーの他側にそれぞれ第2サスペンション装置を介して支持された第2車輪と、各イコライザーバーから離間して車体の左右にそれぞれ設けられ、それぞれ第3サスペンション装置を介して支持された第3車輪とを備えている。
そして、特許文献1に記載の積載重量計測装置は、第2サスペンション装置にかかる第1荷重を検出すると共に、第3サスペンション装置にかかる第2荷重を検出する。また、この装置は、車体の傾斜角度を検出し、各第1,第2荷重と傾斜角度とに基づいて、積載重量を算出する。
The loaded weight measuring device described in
ところで、現在、上記のようなダンプトラックの荷台を傾斜させて荷下ろしを行うダンプアップについて、無人化が検討されている。一方で、車両のドライバーがダンプアップの操作を行う場合には、ドライバーが自身の感じる「車両が持ち上がる感覚」に基づいて、荷台の傾斜角(ダンプアップ角)を適切に制御することにより、前車輪が地面から離れてウィリー状態となることを抑制している。したがって、ダンプアップの無人化を行う際には、ドライバーが自身の感覚に基づいて行っていた荷台の傾斜角の適切な制御を自動化する必要がある。 Incidentally, unmanned dump trucks are currently being considered for unmanned dump trucks, in which the loading platform of the dump truck is tilted to unload the truck. On the other hand, when the vehicle driver performs a dump-up operation, the driver appropriately controls the inclination angle of the loading platform (dump-up angle) based on the "feeling of the vehicle lifting up" that the driver feels. This prevents the wheels from coming off the ground and causing a wheelie. Therefore, when unmanned dumping, it is necessary to automate the appropriate control of the tilt angle of the loading platform, which the driver used to do based on his own senses.
そこで、本開示は、荷台の傾斜角の適切な制御を自動化可能な荷台制御装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present disclosure is to provide a platform control device that can automate appropriate control of the inclination angle of a platform.
本開示に係る荷台制御装置は、荷台を傾斜させることにより荷台に積載された積荷の荷下ろしが可能な車両に搭載された荷台制御装置であって、車両の輪重センサ、及び/又はサスペンションストロークセンサからのセンサ情報を取得するセンサ情報取得部と、荷台を傾斜させる傾斜制御部と、センサ情報取得部が取得したセンサ情報に基づいて、傾斜制御部が荷台を傾斜させて荷下ろしを行っているときの車両の車輪及び/又は車軸に掛かる荷重の減少量を取得する減少量取得部と、減少量取得部が取得した減少量に基づいて、当該減少量が閾値以上であるか否かの判定を行う判定部と、判定部が、減少量が閾値以上であると判定した場合に、荷台の傾斜角を制限する制限部と、を備える。。 A loading platform control device according to the present disclosure is a loading platform control device mounted on a vehicle that is capable of unloading a load loaded on the loading platform by tilting the loading platform, and is equipped with a wheel load sensor and/or a suspension stroke of the vehicle. A sensor information acquisition section that acquires sensor information from the sensor; a tilt control section that tilts the loading platform; and a tilt control section that tilts the loading platform and unloads the cargo based on the sensor information acquired by the sensor information acquisition section. a reduction amount obtaining unit that obtains the amount of reduction in the load applied to the wheels and/or axles of the vehicle when the vehicle is in use; The vehicle includes a determination unit that makes a determination, and a restriction unit that limits the inclination angle of the loading platform when the determination unit determines that the amount of decrease is equal to or greater than a threshold value. .
この装置では、車両の輪重センサ、及び/又はサスペンションストロークセンサからのセンサ情報に基づいて、荷台を傾斜させて荷下ろしを行っているときの車両の車輪及び/又は車軸に掛かる荷重の減少量が取得される。そして、当該減少量が閾値以上であるか否かの判定が行われ、当該減少量が閾値以上であると判定された場合に、荷台の傾斜角が制限される。これにより、この装置によれば、荷台の傾斜角の適切な制御を自動化可能である。 This device calculates the amount of decrease in the load applied to the wheels and/or axle of the vehicle when the loading platform is tilted and unloaded based on sensor information from the vehicle's wheel load sensor and/or suspension stroke sensor. is obtained. Then, it is determined whether the amount of decrease is equal to or greater than a threshold value, and when it is determined that the amount of decrease is equal to or greater than the threshold value, the inclination angle of the loading platform is limited. Thereby, according to this device, it is possible to automate appropriate control of the inclination angle of the loading platform.
本開示に係る荷台制御装置では、荷台に積載された積荷の積載量を取得する積載量取得部を備え、判定部は、積載量取得部が取得した積載量を考慮して判定を行ってもよい。このように、積荷の積載量を考慮することにより、荷台の傾斜角のより適切な制御が可能となる。 The loading platform control device according to the present disclosure includes a loading capacity acquisition unit that acquires the loading capacity of the cargo loaded on the loading platform, and the determination unit may perform the determination by considering the loading capacity acquired by the loading capacity acquisition unit. good. In this way, by considering the loading amount of the cargo, it becomes possible to more appropriately control the inclination angle of the platform.
本開示に係る荷台制御装置では、制限部は、判定部が、減少量が閾値以上であると判定した場合であって、当該減少量が続いた場合に車輪及び/又は車軸の荷重抜けが生じると予測された場合に、傾斜角の上限を設定することにより傾斜角を制限してもよい。この場合、将来的に荷重抜け、すなわち、車輪が地面から離れる状態が発生することが確実に抑制される。すなわち、荷台の傾斜角のより適切な制御が可能となる。 In the loading platform control device according to the present disclosure, the limiting unit is a case where the determining unit determines that the amount of decrease is equal to or greater than a threshold value, and if the amount of decrease continues, unloading of the wheels and/or axle occurs. If this is predicted, the tilt angle may be limited by setting an upper limit of the tilt angle. In this case, future load loss, that is, a situation in which the wheels come off the ground, is reliably suppressed. That is, it becomes possible to more appropriately control the inclination angle of the loading platform.
本開示によれば、荷台の傾斜角の適切な制御を自動化可能な荷台制御装置を提供することができる。 According to the present disclosure, it is possible to provide a platform control device that can automate appropriate control of the inclination angle of a platform.
以下、本開示の一実施形態について、図面を参照して説明を行う。なお、各図の説明において、同一又は相当する要素には共通の符号を付し、重複する説明を省略する場合がある。 An embodiment of the present disclosure will be described below with reference to the drawings. In addition, in the description of each figure, the same or corresponding elements may be given the same reference numerals, and redundant description may be omitted.
図1は、本実施形態に係る荷台制御装置が搭載される車両を示す模式図である。図2は、図1に示された荷台制御装置の構成を示すブロック図である。図1,2に示されるように、荷台制御装置100が搭載された車両AAでは、車体1に荷台2が設けられており、荷台2を傾斜させることにより荷台2に積載された積荷Rの荷下ろしが可能とされている。車両AAは、例えばダンプトラックである。荷台2の傾斜を大きくする(荷台2を上げる)ことを、ダンプアップという場合があり、ダンプアップの際の荷台2の基準面Lからの傾斜角θをダンプアップ角という場合がある。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a vehicle in which a cargo platform control device according to the present embodiment is mounted. FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the platform control device shown in FIG. 1. As shown in FIGS. 1 and 2, in a vehicle AA equipped with a loading
車両AAは、ダンプアップの操作が自動化された自動運転車両とされ得る。その場合、車両AAは、例えば、予め設定されたスケジュールに沿って、土砂等の積荷Rの積み込み及び積み下ろし行う現場まで自動運転により走行し、当該現場にて荷台2を自動で上げ下ろしすることができる。
The vehicle AA may be an automatic driving vehicle in which the dump-up operation is automated. In that case, the vehicle AA can, for example, automatically drive to the site where cargo R such as earth and sand is to be loaded and unloaded according to a preset schedule, and automatically raise and lower the
車両AAには、輪重センサ3A,3B、サスペンションストロークセンサ4A,4Bが設けられている。輪重センサ3Aは、例えば車両AAの前車輪に対して設けられ、当該前車輪に掛かる荷重、及び/又は、当該前車輪に対応する車軸に掛かる荷重を検出する。輪重センサ3Bは、例えば車両AAの後車輪に対して設けられ、当該後車輪に係る荷重、及び/又は、当該後ろ車輪に係る荷重を検出する。輪重センサ3A,3Bは、検出した荷重に関する情報を、1つのセンサ情報として荷台制御装置100に提供することができる。
Vehicle AA is provided with
サスペンションストロークセンサ4Aは、例えば車両AAの前車輪を支える前側サスペンションに対して設けられ、当該前側サスペンションのストロークを検出する。サスペンションストロークセンサ4Bは、例えば車両AAの後車輪を支える後側サスペンションに対して設けられ、当該後側サスペンションのストロークを検出する。サスペンションストロークセンサ4A,4Bは、検出したストロークに関する情報を、1つのセンサ情報として荷台制御装置100に提供することができる。
The
また、車両AAには、積載量取得部5が設けられている。積載量取得部5は、車両AAの荷台2に積載された積荷Rの重量(積載量)を取得する。積載量取得部5は、荷台2に実際に積載された積荷Rの重量を検出することで取得するセンサであってもよいし、外部装置からの入力を受け付けることにより積載量を取得する入力受付手段であってもよい。
Further, the vehicle AA is provided with a
積載量取得部5は、取得した積荷Rの積載量に関する情報を、荷台制御装置100に提供することができる。積載量取得部5が後者の入力受付手段である場合には、積載量取得部5は、荷台制御装置100の1つの要素として荷台制御装置100に含まれてもよい。
The loading
荷台制御装置100は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等を有する電子制御ユニット(ECU:Electronic Control Unit)である。荷台制御装置100では、例えば、ROMに記憶されているプログラムをRAMにロードし、CPUで実行することで、後述する各機能部が実現される。荷台制御装置100は、単一の電子制御ユニットにより構成されてもよいし、複数の電子制御ユニットにより構成されてもよい。
The
荷台制御装置100は、傾斜制御部10、積載量取得部20、センサ情報取得部30、減少量取得部40、判定部50、及び、制限部60を有している。傾斜制御部10は、荷台2の駆動機構を制御することにより、荷台2を傾斜させたり(ダンプアップを行ったり)荷台2の傾斜を解除したりする。
The
積載量取得部20は、積載量取得部5からの情報を受け付けることにより、車両AAの荷台2に積載された積荷Rの重量(積載量)に関する情報を取得する。なお、上述したように、積載量取得部5が荷台制御装置100に含まれる場合には、積載量取得部5と積載量取得部20とは統合され得る(積載量取得部20が省略され得る)。積載量取得部20は、取得した積載量に関する情報を、判定部50に提供する。
The loading
センサ情報取得部30は、輪重センサ3A,3B、及び/又はサスペンションストロークセンサ4A,4Bからセンサ情報の入力を受け、当該センサ情報を取得する。センサ情報取得部30は、取得したセンサ情報を減少量取得部40に提供する。
The sensor
減少量取得部40は、センサ情報取得部30が取得したセンサ情報に基づいて、傾斜制御部10が荷台2を傾斜させて荷下ろしを行っているときの車両AAの車輪及び/又は車軸に掛かる荷重の減少量を取得する。より具体的には、センサ情報が輪重センサ3A,3Bが取得した荷重に関する情報である場合、減少量取得部40は、所定の時間間隔で当該荷重の差分を算出して荷重の減少量を取得する。
Based on the sensor information acquired by the sensor
また、センサ情報がサスペンションストロークセンサ4A,4Bが取得したストロークに関する情報である場合、減少量取得部40は、一定の時間間隔で当該ストロークの差分(伸び量)を算出すると共に、サスペンションの諸元に基づいて、ストロークの差分に応じた荷重の減少量を算出することができる。減少量取得部40は、取得した荷重の減少量に関する情報を判定部50に提供する。
Further, when the sensor information is information regarding the stroke acquired by the
なお、センサ情報が、センサ情報が輪重センサ3A,3Bが取得した荷重に関する情報と、サスペンションストロークセンサ4A,4Bが取得したストロークに関する情報との両方を含む場合には、減少量取得部40は、それらの両方の情報を考慮して1つの減少量を算出するように構成されてもよいし、荷重及びストロークのそれぞれの差分に基づいて、別個に荷重の減少量を算出すると共に、それらの減少量うちの一方(例えばより大きく算出された一方)を採用するように構成されてもよい。
Note that when the sensor information includes both information regarding the load acquired by the
判定部50は、減少量取得部40が取得した荷重の減少量に基づいて、当該減少量が閾値以上であるか否かの判定を行う。ここでの閾値は、一例として、減少量取得部40が取得した減少量での荷重の減少が一定時間継続した場合に、将来的に、少なくとも車両AAの前車輪(又は前車輪に対応する車軸(以下同様))に係る荷重が抜けて車両AAがウィリー状態となり得る最小値として設定され得る。判定部50は、判定結果を示す情報を制限部60に提供する。
The
なお、判定部50は、積載量取得部20が取得した積荷Rの積載量を考慮して当該判定を行ってもよい。荷台2の傾斜角θが大きくなる(ダンプアップが行われる)ことによって車両AAの重心が車両AAの後部側に移動すること起因して前車輪に掛かる荷重が減少する場合、前車輪の荷重の減少量(重心の移動量)は積荷Rの積載量に関連する。例えば、積載量が相対的に大きい場合には、積載量が相対的に小さい場合と比較して、一定の傾斜角θに対して前車輪の荷重の減少量も大きくなると考えられる。よって、判定部50は、積載量を考慮し、積載量が大きいほど閾値をより小さく設定することができる。或いは、前車輪に掛かる荷重は、積荷Rの荷下ろしが進行する(積載量が減少する)ことでも自然に減少する。したがって、判定部50は、積載量を考慮して、積載量の減少に応じた自然な荷重の減少量の分だけ閾値をオフセットさせてもよい。
Note that the
制限部60は、判定部50が、荷重の減少量が閾値以上であると判定した場合に、荷台2の傾斜角θを制限する。より具体的には、制限部60は、判定部50が、荷重の減少量が閾値以上であると判定した場合であって、当該減少量が一定時間続いた場合に車輪及び/又は車軸の荷重抜け(主に、前車輪の荷重抜け)が生じると予測された場合に、一定以上にダンプアップが進行しないように、傾斜角θの上限を設定することによって傾斜角θを制限する。
The limiting
引き続いて、図1,2に示された荷台制御装置によって実施される荷台制御方法について説明する。図3は、本実施形態に掛かる荷台制御方法の一工程を示すフローチャートである。図3に示されるように、この方法では、まず、積載量取得部20が、積載量取得部5からの情報を受け付けることにより、車両AAの荷台2に積載された積荷Rの重量(積載量)に関する情報を取得する(工程S11)。工程S11は、車両AAの荷台2に積荷Rが積み込まれた時点で実行されてもよいし、ダンプアップを開始する直前に実行されてもよい。
Subsequently, a loading platform control method performed by the loading platform control device shown in FIGS. 1 and 2 will be described. FIG. 3 is a flowchart showing one step of the loading platform control method according to the present embodiment. As shown in FIG. 3, in this method, first, the load
続いて、傾斜制御部10が、荷台2の駆動機構を制御することにより、荷台2の傾斜角θを増大させてダンプアップを開始する(工程S12)。
Subsequently, the
続いて、センサ情報取得部30が、輪重センサ3A,3B、及び/又はサスペンションストロークセンサ4A,4Bからセンサ情報の入力を受け、当該センサ情報を取得する(工程S13)。後述するよう荷重の減少量を算出する際は、センサ情報の時間的な差分を利用する。したがって、工程S13についても、複数回にわたって継続的に実施されることにより、複数の時刻におけるセンサ情報が取得される。
Subsequently, the sensor
続いて、減少量取得部40が、センサ情報取得部30が取得したセンサ情報に基づいて、車両AAの車輪及び/又は車軸に掛かる荷重の減少量を取得する(工程S14)。上述したように、工程S14では、異なる時刻に取得されたセンサ情報の差分に基づいて、荷重の減少量を取得する。
Subsequently, the reduction
続いて、判定部50が、減少量取得部40が取得した荷重の減少量に基づいて、当該減少量が閾値以上であるか否かの判定を行う(工程S15)。工程S15の判定の結果が、荷重の減少量が閾値以上でないことを示す結果であった場合(工程S15:No)、ダンプアップを継続して(傾斜角θを制限せずに)終了する。
Subsequently, the
一方、工程S15の判定の結果が、荷重の減少量が閾値以上であることを示す結果であった場合(工程S15:Yes)、制限部60が、荷台2のダンプアップ角(傾斜角θ)を制限して終了する。
On the other hand, if the result of the determination in step S15 is a result indicating that the amount of decrease in the load is equal to or greater than the threshold value (step S15: Yes), the
以上説明したように、荷台制御装置100では、車両AAの輪重センサ3A,3B、及び/又はサスペンションストロークセンサ4A,4Bからのセンサ情報に基づいて、荷台2を傾斜させて荷下ろしを行っているときの車両AAの車輪及び/又は車軸に掛かる荷重の減少量が取得される。そして、当該減少量が閾値以上であるか否かの判定が行われ、当該減少量が閾値以上であると判定された場合に、荷台2の傾斜角θが制限される。これにより、荷台制御装置100によれば、荷台2の傾斜角θの適切な制御を自動化可能である。よって、ウィリー状態となることを抑制しつつダンプアップの自動化を図ることが可能である。
As explained above, the
また、荷台制御装置100では、荷台2に積載された積荷Rの積載量を取得する積載量取得部20を備える。そして、判定部50は、積載量取得部20が取得した積載量を考慮して当該判定を行う。このように、積荷Rの積載量を考慮することにより、荷台2の傾斜角θのより適切な制御が可能となる。
The
さらに、荷台制御装置100では、制限部60は、判定部50が、荷重の減少量が閾値以上であると判定した場合であって、当該荷重の減少量が続いた場合に車輪及び/又は車軸の荷重抜けが生じると予測された場合に、傾斜角θの上限を設定することにより傾斜角θを制限する。このため、将来的に荷重抜け、すなわち、車輪が地面から離れる状態が発生することが確実に抑制される。すなわち、荷台2の傾斜角θのより適切な制御が可能となる。
Further, in the cargo
以上の実施形態は、本開示に掛かる荷台制御装置の一形態について説明したものである。したがって、本開示に掛かる荷台制御装置は、上述した荷台制御装置100を任意に変更したものとされ得る。
The above embodiment describes one form of a loading platform control device according to the present disclosure. Therefore, the platform control device according to the present disclosure may be an arbitrary modification of the
例えば、上記実施形態では、車両AAの前車輪及び後車輪のそれぞれに対応するように、輪重センサ3A,3B及びサスペンションストロークセンサ4A,4Bが設けられていた。しかし、ウィリー状態の抑制に際して、前車輪や前側の車軸に掛かる荷重のモニタで足る場合には、後車輪に対応する輪重センサ3B及びサスペンションストロークセンサ4Bが省略され得る。
For example, in the above embodiment, the
この場合、センサ情報取得部30が、車両AAの前車輪に対応する輪重センサ3A及びサスペンションストロークセンサ4Aのみからセンサ情報を取得し、減少量取得部40が、そのセンサ情報に基づいて、車両AAの前車輪(前側の車軸)に掛かる荷重の減少量のみを算出してもよい。この場合、判定部50は、車両AAの前車輪(前側の車軸)に掛かる荷重の減少量が、閾値以上であるか否かの判定を行い、制限部60が、車両AAの前車輪(前側の車軸)に掛かる荷重の減少量が閾値以上である場合に、荷台2の傾斜角θを制限することとなる。
In this case, the sensor
さらに、上記実施形態では、車両AAに対して輪重センサ3A,3Bとサスペンションストロークセンサ4A,4Bとの両方が設けられる場合を例示したが、輪重センサ3A,3B及びサスペンションストロークセンサ4A,4Bのいずれか一方が省略されてもよい。
Furthermore, in the above embodiment, the vehicle AA is provided with both the
2…荷台、3A,3B…輪重センサ、4A,4B…サスペンションストロークセンサ、10…傾斜制御部、20…積載量取得部、30…センサ情報取得部、40…減少量取得部、50…判定部、60…制限部、AA…車両、R…積荷、θ…傾斜角。 2... Loading platform, 3A, 3B... Wheel load sensor, 4A, 4B... Suspension stroke sensor, 10... Incline control section, 20... Loading amount acquisition section, 30... Sensor information acquisition section, 40... Decrease amount acquisition section, 50... Judgment Part, 60...Restriction part, AA...Vehicle, R...Load, θ...Inclination angle.
Claims (3)
前記車両の輪重センサ、及び/又はサスペンションストロークセンサからのセンサ情報を取得するセンサ情報取得部と、
前記荷台を傾斜させる傾斜制御部と、
前記センサ情報取得部が取得した前記センサ情報に基づいて、前記傾斜制御部が前記荷台を傾斜させて荷下ろしを行っているときの前記車両の車輪及び/又は車軸に掛かる荷重の減少量を取得する減少量取得部と、
前記減少量取得部が取得した前記減少量に基づいて、当該減少量が閾値以上であるか否かの判定を行う判定部と、
前記判定部が、前記減少量が閾値以上であると判定した場合に、前記荷台の傾斜角を制限する制限部と、
を備える荷台制御装置。 A loading platform control device mounted on a vehicle capable of unloading cargo loaded on the loading platform by tilting the loading platform,
a sensor information acquisition unit that acquires sensor information from a wheel load sensor and/or a suspension stroke sensor of the vehicle;
a tilt control unit that tilts the loading platform;
Based on the sensor information acquired by the sensor information acquisition unit, the tilt control unit acquires the amount of decrease in the load applied to the wheels and/or axle of the vehicle when the loading platform is tilted to unload the cargo. a decrease amount acquisition unit,
a determination unit that determines whether the decrease amount is equal to or greater than a threshold based on the decrease amount acquired by the decrease amount acquisition unit;
a limiting unit that limits the inclination angle of the loading platform when the determining unit determines that the amount of decrease is equal to or greater than a threshold;
A loading platform control device comprising:
前記判定部は、前記積載量取得部が取得した前記積載量を考慮して前記判定を行う、
請求項1に記載の荷台制御装置。 comprising a loading amount acquisition unit that acquires the loading amount of the cargo loaded on the loading platform,
The determination unit makes the determination in consideration of the load amount acquired by the load amount acquisition unit.
The loading platform control device according to claim 1.
請求項1又は2に記載の荷台制御装置。 The limiting unit is configured when the determining unit determines that the amount of decrease is equal to or greater than the threshold, and it is predicted that if the amount of decrease continues, unloading of the wheel and/or the axle will occur. in the case where the inclination angle is limited by setting an upper limit of the inclination angle;
The loading platform control device according to claim 1 or 2.
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