JP4162628B2 - 重心表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、台車の荷台に載置された荷物の重心位置を求めて表示する重心表示装置に関するものである。

運搬台車の荷台に荷物（特に重量物）を載せるとき、荷物を台車の中央に合わせて載せることが基本であるが、作業条件によっては無理なことがあり、このようなとき、運搬中（特にカーブを移動中）に車体が傾いたり、台車の車輪装置の車軸や荷台に破損が生じる恐れがあった。

このような問題を解決し、安全に運搬作業を行うため、運搬台車の荷台に載置された荷物の荷重を検出する圧力センサを設け、この圧力センサで検出した荷重を基に、台車の各車輪装置（車軸）の許容荷重から許容される重心位置の範囲（以下、重心位置許容範囲と略す）を演算して表示し、さらに荷物の重心位置を演算して重ねて表示する重心表示装置（重心モニター）が一般的に運搬台車に搭載されている（例えば、特許文献１参照）。

作業者は、この重心表示装置に表示された重心位置許容範囲に荷物の重心位置が位置するように荷物の積載作業を行っている。
特開２００１−１３０２８号公報

しかし、従来の重心表示装置では、車輪装置（車軸）の許容荷重から重心位置許容範囲を演算しているために、荷物が車輪装置（車軸）の許容荷重より大幅に軽い場合（積載荷重が小さい場合）、重心位置許容範囲が運搬台車の荷台からはみ出すという非現実的結果になることがある。すると、重心位置許容範囲にもかかわらず、実際には荷物の積載作業ができないという状態が発生する。また不安定な状態での積載作業となる恐れが想定され、作業の安全性にも問題が発生する恐れがある。

また運搬台車毎にそれぞれ、運搬する荷物の重量が異なり、重心位置許容範囲が運搬台車の荷台からはみ出すことがあるため、運搬する荷物の重量によりはみ出すことが少ないように運搬台車毎に重心表示装置の設計を行わなければならなかった。

そこで、本発明は、積載荷重が小さい場合でも安全に積載作業が行える重心位置許容範囲を表示でき、また標準化を図れる重心表示装置を提供することを目的としたものである。

前述した目的を達成するために、本発明のうち請求項１に記載の発明は、運搬台車の荷台を支持する複数の車輪装置からなる各ブロック毎にそれぞれ、前記荷台への荷物の積載により印加される圧力を検出する圧力センサと、前記複数の圧力センサにより検出される各ブロックの圧力により、前記荷台に載置された荷物の重心位置と荷重を検出する荷重・重心位置検出手段と、画像表示手段と、予め設定された前記各車輪装置の許容荷重と前記荷重・重心位置検出手段により検出された荷物の荷重により、前記荷台上に載置される荷物の許容される重心位置の範囲を求め、この重心位置の許容範囲が前記荷台をはみ出すとき、前記検出された荷物の荷重に応じて前記各車輪装置の許容荷重を再設定し、この再設定された各車輪装置の許容荷重と前記検出された荷物の荷重により、前記荷台上に載置される荷物の許容される重心位置の範囲を再度求め、この再度求めた重心位置の許容範囲と荷重・重心位置検出手段により検出された荷物の重心位置を前記画像表示手段により表示させる制御手段を備えることを特徴とするものである。

上記構成によれば、予め設定された各車輪装置の許容荷重と荷重・重心位置検出手段により検出された荷物の荷重により、荷台上に載置される荷物の許容される重心位置の範囲が求められ、この重心位置の許容範囲が前記荷台をはみ出すとき、荷物の荷重が、各車輪装置の許容荷重の総許容荷重より大幅に軽い（積載荷重が小さい）と判断され、検出された荷物の荷重に応じて各車輪装置の許容荷重が再設定され、この再設定された各車輪装置の許容荷重と検出された荷物の荷重により、荷台上に載置される荷物の許容される重心位置の範囲が再度求められ、重心位置の許容範囲が狭く制限され、荷台上に設定されて画像表示手段に表示される。

よって、積載荷重が小さいときでも、重心位置の許容範囲が荷台上に設定され、荷物の積載作業ができないという状態が回避され、さらに不安定な状態での積載作業となる恐れが回避され、作業の安全性が確保される。また運搬台車毎にそれぞれ運搬する荷物の重量が異なるために、重心位置の許容範囲が運搬台車の荷台からはみ出すという事態が避けられるため、重心表示装置の標準化が図られる。

また請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明であって、前記荷台に載置される予定の荷物の荷重を入力する入力手段を設け、前記制御手段に、前記入力手段より入力された予定荷重により、荷台上に載置される予定の荷物の許容される予定重心位置の範囲を求め、この予定重心位置の許容範囲が前記荷台をはみ出すとき、前記入力された予定荷重に応じて前記各車輪装置の許容荷重を再設定し、この再設定された各車輪装置の許容荷重と前記入力された予定荷重により、前記荷台上に載置される荷物の許容される予定重心位置の範囲を再度求め、この求めた予定重心位置の許容範囲を前記画像表示手段により表示させる機能を付加したことを特徴とするものである。

上記構成によれば、予め設定された各車輪装置の許容荷重と予定荷重により、荷台上に載置される荷物の許容される予定重心位置の範囲が求められ、この予定重心位置の許容範囲が前記荷台をはみ出すとき、予定荷重が各車輪装置の許容荷重の総許容荷重より大幅に軽い（積載荷重が小さい）と判断され、入力された予定荷重に応じて各車輪装置の許容荷重が再設定され、この再設定された各車輪装置の許容荷重と入力された予定荷重により、荷台上に載置される荷物の許容される予定重心位置の範囲が再度求められ、予定重心位置の許容範囲が狭く制限され、荷台上に設定されて画像表示手段に表示される。

よって、実際に荷物を積載する前に予め設定される予定重心位置の許容範囲が、予定荷重が小さいときでも、重心位置の範囲が荷台上に設定され、荷物の積載作業の目途を予め立てることができないという状態が回避される。

また請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の発明であって、前記荷重・重心位置検出手段により検出された荷物の重心位置が、前記荷重・重心位置検出手段により検出された荷物の荷重により求めた重心位置の許容範囲を逸脱しているとき、前記運搬台車により運搬作業ができないようにインターロックを取ることを特徴とするものである。

上記構成によれば、実際に積載荷重が小さく、重心位置の許容範囲が狭く制限されている場合でも、荷物の重心位置がこの重心位置の許容範囲を逸脱しているとき、運搬台車により運搬作業ができないようにインターロックがかけられる。よって作業者は容易に対応して安全に荷物の積載作業をやり直せる。

本発明の重心表示装置は、積載荷重が小さいときでも、重心位置の許容範囲が荷台上に設定されることにより、荷物の積載作業ができないという状態を回避でき、さらに不安定な状態での積載作業となる恐れを回避でき、作業の安全性を確保することができ、また運搬台車毎にそれぞれ運搬する荷物の重量が異なるために、重心位置の範囲が運搬台車の荷台からはみ出すこという事態が避けられるため、重心表示装置の標準化を図ることができる、という効果を有している。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図10は本発明の実施の形態における重心表示装置を備えた自走台車の側面図、図11はその平面図、図12はその正面図である。

自走台車（運搬台車の一例）１は、その車体２の前後両端部分それぞれにハンドル３を有する運転部４Ａ，４Ｂが設けられ、そして両運転部４Ａ，４Ｂの上方もカバーする状態で、車体２の上部には平坦な荷台５が設けられ、この荷台５に船殻（荷物の一例）を載せて運搬する。前記車体２の下部側には、車幅方向（左右方向）Ｙに複数列でかつ車長方向（前後方向）Ｘに複数箇所にそれぞれ旋回式車輪装置６が設けられている。

各旋回式車輪装置６は、図13に示すように、車体２に対して縦軸心８の周りで旋回自在な旋回体９と、この旋回体９の下面側に連結された上部ブラケット10と、この上部ブラケット10の下端に横方向軸11を介して回動自在に連結された下部ブラケット12と、この下部ブラケット12の遊端部分に設けられたアクスル13と、このアクスル13に設けられた複数の車輪14ならびに車輪駆動部15と、両ブラケット10，12間に設けられたシリンダ装置16などにより、その一例が構成されている。シリンダ装置16により路面に対して荷台２が支持される。

上記旋回式車輪装置６群は、図14に示すように、Ｘ方向およびＹ方向に４つのブロック17に分けられており、各ブロック17の旋回式車輪装置６のシリンダ装置16の油圧配管は連結され、同じブロックの中の１本が縮まる（凸部を乗り越える）と、縮まった分の油は他のシリンダ装置16に移動し、よって凹凸の道路を走行することができるように構成されている。図14に示す一例では、前方左側に位置するＮｏ．１，３，５の３台の旋回式車輪装置６のシリンダ装置16がブロック17Ａを形成し、前方右側に位置するＮｏ．２，４，６の３台の旋回式車輪装置６のシリンダ装置16がブロック17Ｂを形成し、後方左側に位置するＮｏ．７，９，11の３台の旋回式車輪装置６のシリンダ装置16がブロック17Ｃを形成し、後方右側に位置するＮｏ．８，10，12の３台の旋回式車輪装置６のシリンダ装置16がブロック17Ｄを形成している。

また図11に示すように、荷台５の中心を（０，０）としたＸＹ軸において、ブロック17Ａの中心Ａの座標は（−ＬX1，−ＬY1）、ブロック17Ｂの中心Ｂの座標は（−ＬX1，ＬY2）、ブロック17Ｃの中心Ｃの座標は（ＬX2，−ＬY1）、ブロック17Ｄの中心Ｄの座標は（ＬX2，ＬY2）となっている。

旋回式車輪装置６のシリンダ装置16の油圧回路の一例を図15に示す。
各ブロック17Ａ〜17Ｄ毎に、油圧ポンプ（図示せず）から圧油が供給される４ポート３位置の電磁切換バルブ21Ａ〜21Ｄが設けられ、各電磁切換バルブ21Ａ〜21Ｄよりサスペンションブロック22Ａ〜22Ｄ、ブロック毎の油圧配管23Ａ〜23Ｄを介して各ブロック毎のシリンダ装置16へ圧油が供給される。またブロック17Ａの配管23Ａとブロック17Ｂの配管23Ｂを接続可能な切換バルブ24が設けられ、ブロック17Ｃの配管23Ｃとブロック17Ｄの配管23Ｄを接続可能な切換バルブ25が設けられている。

前記各サスペンションブロック22Ａ〜22Ｄは、上流側（油圧ポンプ側）より順に直列に接続された、油の流れ方向が異なる２台の手動（固定）絞り付き逆止め弁26，27とパイロット操作逆止め弁28から形成され、パイロット操作逆止め弁28には、電磁切換バルブ21のコイルＲが励磁され、切換位置（Ｒ）となると、パイロット圧が供給される。

この油圧回路の作用をブロック17Ａを例にとり説明する。
電磁切換バルブ21Ａが中立位置のとき、配管23Ａに駆動油が封入された状態にあり、このときブロックの中の１本のシリンダ装置16が縮まる（車輪14が凸部を乗り越える）と、縮まった分の油は他のシリンダ装置16に移動する。

また電磁切換バルブ21ＡのコイルＳが励磁され、切換位置（Ｓ）となると、圧油がサスペンションブロック22Ａ、配管23Ａを介してブロック17Ａのシリンダ装置16へ供給される。

また電磁切換バルブ21のコイルＲが励磁され、切換位置（Ｒ）となると、パイロット操作逆止め弁28へパイロット圧が供給され、配管23Ａの駆動油は、サスペンションブロック22Ａ、電磁切換バルブ21Ａを介してオイルタンクへ戻される。

また切換バルブ24が作動されると、配管23Ａはブロック17Ｂの配管23Ｂと連結され、同じ圧力となり、ブロック17Ａとブロック17Ｂにより１つの油圧ブロックが形成される。よって、ブロック17Ａまたは17Ｂの中の１本のシリンダ装置16が縮まる（車輪14が凸部を乗り越える）と、縮まった分の油は他のシリンダ装置16に移動する。このように切換バルブ24が作動し、４つのブロック17のうちの２ブロック17Ａ，17Ｂのシリンダ装置16の油圧配管を接続して３つのブロックを形成し、３つのブロックで荷台５を支持することを３点支持｛図14（ｂ）｝と称している。

また切換バルブ24が非作動のとき、４つのブロック17Ａ〜17Ｄが独立してそれぞれ荷台５を支持することから４点支持｛図14（ａ）｝と称している。
上記運転部４Ａ（または４Ｂ）の運転席に、上記３点支持のモードと４点支持モードを選択・切り換える荷台モードスイッチ（荷台切換手段の一例；図１）19が設けられ、この荷台モード切換スイッチ19により３点支持が選択されると、切換バルブ24が作動されて上記２つのブロック17Ａ，17Ｂの油圧配管が接続され、４点支持のとき切換バルブ24は非作動のままで４つのブロック17Ａ〜17Ｄの油圧配管はそれぞれ分離・独立される。なお、図14（ｃ）に示すように、荷台モード切換スイッチ19により３点支持が選択されたとき、切換バルブ25を作動して上記２つのブロック17Ｃ，17Ｄの油圧配管を接続して３点支持とすることもできる。

また図15に示すように、各ブロックの油圧配管23Ａ〜23Ｄにそれぞれ、配管の油圧を検出する圧力センサ18Ａ〜18Ｄが設置され、これら各圧力センサ18Ａ〜18Ｄにより、各ブロック17Ａ〜17Ｄにかかる圧力が検出される。なお、圧力センサ18Ａ，18Ｂは、切換バルブ24の設置位置より下流に取付られており、切換バルブ24が非作動の状態で圧力が検出され、また圧力センサ18Ｃ，18Ｄは、切換バルブ25の設置位置より下流に取付られており、切換バルブ25が非作動の状態で圧力が検出される。

また両運転部４Ａ，４Ｂの車幅方向にそれぞれ、図10〜図12に示すように、荷台５へ作業員が昇降するための階段20Ａ，20Ｂが設けられ、これら各階段20Ａ，20Ｂの側方の車体２上、および運転部４Ａ，４Ｂの運転席のパネル内にそれぞれ図４に示す、重心表示装置の重心表示パネル29（詳細は後述する；計４台）が設けられている。

走行台車１は、一方の運転部４Ａに乗り込んでの運転により、たとえば前方へ走行され、また他方の運転部４Ｂに乗り込んでの運転により後方へ走行される。その際に、各旋回式車輪装置６の旋回体９を縦軸心８の周りで正逆に同期して旋回させることにより、走行台車１を左旋回や右旋回しながら前後走行し得る。

自走台車１に設置された重心表示装置30（図１）は、図４に示す、液晶表示パネル（画像表示手段の一例）31、この液晶表示パネル31の表面に形成されたタッチパネル32およびブザー（報知手段の一例）34から形成された上記４台の重心表示パネル29と、図１に示す、４台の圧力センサ18Ａ〜18Ｄおよび荷台モード切換スイッチ19に接続されたマイクロコンピュータからなるコントローラ（荷重・重心位置検出手段および制御手段の一例）33から構成されている。なお、１台のコントローラ33で、図１に示すように、４台の重心表示パネル29の液晶表示パネル31Ａ，31Ｂ，31Ｃ，31Ｄ、タッチパネル32Ａ，32Ｂ，32Ｃ，32Ｄおよびブザー34Ａ，34Ｂ，34Ｃ，34Ｄに応答している。

コントローラ33は、荷重・重心位置検出部41（詳細は後述する）と、各タッチパネル32Ａ，32Ｂ，32Ｃ，32Ｄのタッチされた座標を検出する予定荷重検出部42Ａ，42Ｂ，42Ｃ，42Ｄと、入力した画像データあるいは指令信号に応じて液晶表示パネル31の表示画像を形成し、各液晶表示パネル31Ａ，31Ｂ，31Ｃ，31Ｄへ出力する画像制御部43と、これら荷重・重心位置検出部41、予定荷重検出部42Ａ，42Ｂ，42Ｃ，42Ｄ、および画像制御部43に接続された制御部44（詳細は後述する）から構成されている。
［荷重・重心位置検出部41］
上記荷重・重心位置検出部41は、圧力センサ18Ａ〜18Ｄにより検出される各ブロック17Ａ〜17Ｄの圧力データを入力し、これら圧力データにより各シリンダ装置16にかかる全負荷、すなわち総重量ＷＴを計測し、この総重量ＷＴより予め入力された車両重量ＷＢを減算して荷台５に載置された船殻（荷物）の実荷重｛積載荷重ＷＬ（＝ＷＴ−ＷＢ）｝を求め、さらに各ブロック17Ａ〜17Ｄの圧力データのバランスにより荷台５上の船殻の重心位置の座標を計測し、積載荷重ＷＬのデータおよび重心位置座標のデータを制御部44へ出力する。また荷重・重心位置検出部41は、荷重を計測できないとき、すなわち荷台５に船殻が無いとき、無負荷信号を制御部44へ出力する。
［制御部44］
上記制御部44には運転部４Ａ，４Ｂに設けられた車両コントローラ（車両制御用プログラマブルコントローラ）35より走行信号（走行中）の信号が入力され、荷台モード切換スイッチ19より荷台５の支持モードが入力されている。

また制御部44には、１台の旋回式車輪装置６（アクスル13；車軸）が許容する荷重（以下、許容荷重と略す）ＷＡが予め設定され、各ブロック17Ａ〜17Ｄが許容する荷重ＷPkが、（１）式に示すように、許容荷重ＷＡに軸数ｎ（各ブロック内の旋回式車輪装置６の数）を乗算することにより予め求められる。本実施の形態では、各ブロック17Ａ〜17Ｄの軸数はともに“３”であるので、各ブロック17Ａ〜17Ｄの許容荷重ＷP1，ＷP2，ＷP3，ＷP4は共に、３ＷＡと設定される。また総許容荷重ＷＰが（２）式に示すように、各ブロック17Ａ〜17Ｄの許容荷重ＷP1，ＷP2，ＷP3，ＷP4を加算することにより求められる。

ＷPk＝ｎ×ＷＡ …（１）
ＷＰ＝ΣＷPk （k=1〜4） …（２）
上記制御部44の動作を図２と図３のフローチャートおよび図４〜図９の説明図を参照しながら説明する。なお、画像制御部43により図４に示す初期画面が液晶表示パネル31に表示されているものとする。図４の画面において、50は各圧力センサ18〜18Ｄにより検出された圧力を表示するディジタル表示器（画像）であり、太線で示す枠51は、実際の荷台５と同じ比例尺の大きさで荷台を表示したものであり、実際の大きさを示す目盛52（単位はメートル）が付加されている。また、54Ａは設定された予定荷重を表示するディジタル表示器（画像）、54Ｂは計測された実荷重を表示するディジタル表示器（画像）である。

まず図２に示すように、荷重・重心位置検出部41より無負荷信号を入力しているかどうかを確認し（ステップ−１）、無負荷信号を確認すると、次に予定荷重検出部42Ａ，42Ｂ，42Ｃ，42Ｄのいずれかより予定荷重データを入力しているかを確認し（ステップ−２）、確認すると予定荷重の設定ルーチンを実行する（ステップ−３）。

すなわち、図４に示す「予定荷重を表示するディジタル表示器」位置のタッチパネル32のＸＹ座標（ｘ２，ｙ１）を入力すると、予定荷重入力スイッチを表示させる指示信号を画像制御ブロック43へ出力する。

これにより画像制御部43は、図５に示すように、荷台を示す枠51の中に予定荷重入力スイッチ（画像）53を表示する。スイッチ（画像）53は、＋１００ＫＧを入力する釦、−１００ＫＧを入力する釦、＋１０ＫＧを入力する釦、−１０ＫＧを入力する釦、設定取消を入力する取消釦、設定終了を入力する設定釦から構成されている。なお、図５，図７〜図９において、圧力を表示するディジタル表示器（画像）50の記載を省略している。

次に、図５に示す「＋１０ＫＧを入力する釦」位置のタッチパネル32のＸＹ座標（ｘ１，ｙ２）、または「＋１００ＫＧを入力する釦」位置のタッチパネル32のＸＹ座標（ｘ１，ｙ３）を入力すると、予定荷重Ｚに１０ＫＧまたは１００ＫＧを加算し、「−１０ＫＧを入力する釦」位置のタッチパネル32のＸＹ座標（ｘ３，ｙ２）、または「−１００ＫＧを入力する釦」位置のタッチパネル32のＸＹ座標（ｘ３，ｙ３）を入力すると、予定荷重Ｚより１０ＫＧまたは１００ＫＧを減算し、予定荷重Ｚのデータを画像制御部43へ出力する。

これにより画像制御部43は、図５に示すように、ディジタル表示器54Ａに予定荷重Ｚを表示する。
また「取消釦」位置のタッチパネル32のＸＹ座標（ｘ４，ｙ３）を入力すると（ステップ−４）、予定荷重の入力をリセットし、元の値に戻す（ステップ−５）。

そして、「設定釦」位置のタッチパネル32のＸＹ座標（ｘ４，ｙ２）を入力すると（ステップ−６）、予定荷重Ｚを確定する（ステップ−７）。
次に、荷台モードスイッチ19により選択されているモードが４点支持モードかどうかを確認し（ステップ−８）、確認すると、確定した予定荷重Ｚにより、４点支持において、荷台５に載置される船殻の許容される重心位置の範囲（自走台車１が傾き、あるいは車軸や荷台の破損の恐れがない範囲；以下、予定許容範囲と略す）を自走台車１の重心位置および寸法から演算する（ステップ−９）。

４点支持の場合、図６（ａ）に示すように、破線で示す予定許容範囲を求める。４点支持の場合、荷台５のＸＹ軸上のａ（−ｘ１，０），ｂ（ｘ２，０），ｃ（０，−ｙ１），ｄ（０，ｙ２）の４点で囲まれる範囲が船殻の許容される重心位置となる。これら４点のｘ１，ｘ２，ｙ１，ｙ２は、上記設定された総許容荷重ＷＰと、車両重量ＷＢと、入力された予定荷重Ｚにより（３）式により求められる。

ｘ１＝｛ＷＰ−（ＷＢ＋Ｚ）｝／Ｚ×ＬX1
ｘ２＝｛ＷＰ−（ＷＢ＋Ｚ）｝／Ｚ×ＬX2
ｙ１＝｛ＷＰ−（ＷＢ＋Ｚ）｝／Ｚ×ＬY1
ｙ２＝｛ＷＰ−（ＷＢ＋Ｚ）｝／Ｚ×ＬY2 …（３）
上記｛ＷＰ−（ＷＢ＋Ｚ）｝は許容できる余裕値を表し、この余裕値と予定荷重の比率により４点が求められる。

次に、予定荷重Ｚが小さくなると、求めたｘ１，ｘ２，ｙ１，ｙ２が荷台５の範囲を超えてしまうことから、求めたｘ１，ｘ２，ｙ１，ｙ２が荷台５の範囲に収まっているかを確認する（ステップ−10）。

荷台５の範囲を超えていると、１台の旋回式車輪装置６の許容荷重ＷＡを小さく変更する係数ｊ（＜１）を（４）式により求め、許容荷重ＷＡにこの係数ｊ（＜１）を乗算して新たに許容荷重ＷＡ（＝ｊ×ＷＡ）を求める（ステップ−11）。

ｊ＝｛（ＷＢ＋Ｚ）÷ｍ｝÷ＷＡ＋α …（４）
ｍ；旋回式車輪装置６の総数、α；余裕値
（ＷＢ＋Ｚ）は予定総重量、｛（ＷＢ＋Ｚ）÷ｍ｝は１台の旋回式車輪装置６にかかる予定荷重となり、係数ｊは１台の旋回式車輪装置６にかかる予定荷重と１台の旋回式車輪装置６の許容荷重ＷＡの比率により求められる。

この新たなＷＡ（＝ｊ×ＷＡ）により（１）（２）式を再演算し、上記（３）式を再演算して新たなｘ１，ｘ２，ｙ１，ｙ２を求める（ステップ−12）。１台の旋回式車輪装置６の許容荷重ＷＡが小さくなると、（１）（２）式から判るように総許容荷重ＷＰが小さくなり、（３）式から判るように新たなｘ１，ｘ２，ｙ１，ｙ２は小さくなる。

上記ステップ−９またはステップ−12において求めた予定許容範囲の許容データおよび荷重画面表示指令信号を画像制御部43へ出力する（ステップ−13）。
またステップ−８において、モードが３点支持と確認されると、確定した予定荷重により、３点支持において、予定許容範囲を自走台車１の重心位置および寸法から演算する（ステップ−14）。

３点支持の場合、図６（ｂ）に示すように、破線で示す予定許容範囲を求める。図14（ｃ）に示すように、荷台モード切換スイッチ19により３点支持が選択されたとき、すなわち２つのブロック17Ｃ，17Ｄが１つのブロックとされているとき、ブロック17Ａの中心Ａ（−ＬX1，−ＬY1）、ブロック17Ｂの中心Ｂ（−ＬX1，ＬY2）、ｅ（ｘ３，０）の３点で囲まれる範囲が船殻の許容される重心位置となる。ｘ３は、上記設定された総許容荷重ＷＰと、車両重量ＷＢと、入力された予定荷重Ｚにより（５）式により求められる。

ｘ３＝｛ＷＰ−（ＷＢ＋Ｚ）｝／Ｚ×ＬX2 …（５）
次に、求めたｘ３が荷台５の範囲に収まっているかを確認する（ステップ−15）。
荷台５の範囲を超えていると、１台の旋回式車輪装置６の許容荷重ＷＡを小さく変更する係数ｊ（＜１）を上記（４）式により求め、許容荷重ＷＡに求めた係数ｊ（＜１）を乗算して新たに許容荷重ＷＡ（＝ｊ×ＷＡ）を求め（ステップ−16）、この新たな許容荷重ＷＡ（＝ｊ×ＷＡ）により上記（１）（２）式を再演算し、上記（５）式を再演算して新たなｘ３を求める（ステップ−17）。

上記ステップ−14またはステップ−17において求めた予定許容範囲の許容データおよび荷重画面表示指令信号を画像制御部43へ出力する（ステップ−18）。
これにより画像制御部43は、４点支持のとき図７（ａ）に示す荷重画面の画像を、３点支持のとき図７（ｂ）に示す荷重画面の画像を、液晶表示パネル31Ａ，31Ｂ，31Ｃ，31Ｄに表示する。図７の画面において、55は上記予定許容範囲の許容データによる予定許容範囲を示す曲線（予定荷重に応じた許容荷重曲線）であり、液晶表示パネル31の目盛52付きの荷台５の枠51内に、破線で示す、予定荷重に応じた許容荷重曲線55が表示される。許容荷重曲線55は、３点支持モードのとき３点支持形状に、４点支持モードのとき４点支持形状となる。また入力設定用のスイッチ53の画像は消去される。

上記ステップ−１において、荷重・重心位置検出部41より無負荷信号を入力してなく、負荷状態（たとえば、１０ｔｏｎ以上）を確認したとき、すなわち荷台５に船殻が載せられると、図３に示すように、荷重・重心位置検出部41より入力された船殻の荷重データ（実荷重ＷＬ）のデータと船殻の重心位置データを画像制御部43へ出力する（ステップ−19）。

これにより画像制御部43は、図８に示すように、ディジタル表示器54Ｂに実荷重を表示し、たとえば赤点で重心位置58を表示する。図８は４点支持のときの画面を表している。
次に、荷台モードスイッチ19により選択されているモードが４点支持モードかどうかを確認する（ステップ−20）。

４点支持モードを確認すると、許容荷重ＷＡにより上記（１）（２）式を演算し、次の（６）式を演算して、実荷重ＷＬにより、４点支持において荷台５に載置される船殻の許容される重心位置の範囲（実荷重により、荷台５に載置される船殻の許容される重心位置の範囲；以下、実許容範囲と略す）を自走台車１の重心位置および寸法から演算する（ステップ−21）。

４点支持の場合、図６（ａ）に示すように、実線で示す実許容範囲を求める。４点支持の場合、荷台５のＸＹ軸上のａ’（−ｘ１’，０），ｂ’（ｘ２’，０），ｃ’（０，−ｙ１’），ｄ’（０，ｙ２’）の４点で囲まれる範囲が船殻の許容される重心位置となる。

ｘ１’＝｛ＷＰ−（ＷＢ＋ＷＬ）｝／ＷＬ×ＬX1
ｘ２’＝｛ＷＰ−（ＷＢ＋ＷＬ）｝／ＷＬ×ＬX2
ｙ１’＝｛ＷＰ−（ＷＢ＋ＷＬ）｝／ＷＬ×ＬY1
ｙ２’＝｛ＷＰ−（ＷＢ＋ＷＬ）｝／ＷＬ×ＬY2 …（６）
（ＷＢ＋ＷＬ）は総実重量、｛ＷＰ−（ＷＢ＋ＷＬ）｝は許容できる余裕値を示し、この余裕値と実荷重の比率により４点が求められる。

続いて、実許容範囲、すなわち求めたｘ１’，ｘ２’，ｙ１’，ｙ２’が荷台５の範囲に収まっているかを確認する（ステップ−22）。荷台５の範囲を超えていると、１台の旋回式車輪装置６の許容荷重ＷＡを小さく変更する係数ｓ（＜１）を次の（７）式により求め、許容荷重ＷＡに求めた係数ｓ（＜１）を乗算して新たに許容荷重ＷＡ（＝ｓ×ＷＡ）を求める（ステップ−23）。

ｓ＝｛（ＷＢ＋ＷＬ）÷ｍ｝÷ＷＡ＋α …（７）
ｍ；旋回式車輪装置６の総数、α；余裕値
（ＷＢ＋ＷＬ）は総実重量、｛（ＷＢ＋ＷＬ）÷ｍ｝は１台の旋回式車輪装置６にかかる実荷重となり、係数ｓは１台の旋回式車輪装置６にかかる実荷重と１台の旋回式車輪装置６の許容荷重ＷＡの比率により求められる。

続いて、新たな許容荷重ＷＡ（＝ｓ×ＷＡ）により上記（１）（２）式を再演算し、上記（６）式を再演算して新たなｘ１’，ｘ２’，ｙ１’，ｙ２’を求める（ステップ−24）。

続いて、実許容範囲の許容データを画像制御部43へ出力する（ステップ−25）。
またステップ−20において、モードが３点支持と確認されると、許容荷重ＷＡにより上記（１）（２）式を演算し、次の（８）式を演算して、実荷重ＷＬにより、３点支持において荷台５に載置される船殻の許容される実許容範囲を自走台車１の重心位置および寸法から演算する（ステップ−26）。

３点支持の場合、図６（ｂ）に示すように、実線で示す実許容範囲を求める。ブロック17Ａの中心Ａ（−ＬX1，−ＬY1）、ブロック17Ｂの中心Ｂ（−ＬX1，ＬY2）、ｅ’（ｘ３’，０）の３点で囲まれる範囲が船殻の許容される重心位置となる。

ｘ３’＝｛ＷＰ−（ＷＢ＋ＷＬ）｝／ＷＬ×ＬX2 …（８）
続いて実許容範囲、すなわち求めたｘ３’が荷台５の範囲に収まっているかを確認する（ステップ−27）。荷台５の範囲を超えていると、１台の旋回式車輪装置６の許容荷重ＷＡを小さく変更する係数ｓ（＜１）を上記（７）式により求め、許容荷重ＷＡに求めた係数ｓ（＜１）を乗算して新たに許容荷重ＷＡ（＝ｓ×ＷＡ）を求める（ステップ−28）。

続いて、新たな許容荷重ＷＡ（＝ｓ×ＷＡ）により上記（１）（２）式を再演算し、上記（８）式を再演算して新たなｘ３’を求める（ステップ−29）。
続いて、実許容範囲の許容データを画像制御部43へ出力する（ステップ−30）。

これにより画像制御部43は、４点支持の場合、図８に示すように荷重画面の画像上に、実許容範囲の許容データに基づいて、荷台５に載置される船殻の許容される重心位置の範囲である実許容範囲を示す曲線（実荷重に応じた許容荷重曲線）57を表示する。

次に、実荷重が大きくなると、許容荷重曲線57が狭くなり、車体２の寸法では表示仕切れなくなることから、実荷重により表示する寸法を変更する必要がある。そこで、入力した実荷重のデータにより、拡大比率｛車体寸法と同じ（１倍）、２倍、４倍、８倍｝を選択し（ステップ−31）、この拡大比率のデータを画像制御部43へ出力する（ステップ−32）。

これにより画像制御部43は、図９に示すように荷台５の枠51の目盛52を変更し、たとえば、横軸寸法値（横幅）を拡大比率に応じて、１２ｍ，６ｍ，３ｍ，１．５ｍと変更し、これに応じた実荷重に応じた許容荷重曲線57を表示し、重心位置58の位置を変更する。

次に、実荷重に応じた許容荷重曲線57内に重心位置58が含まれているかどうかを確認し（ステップ−33）、含まれていない場合、車両コントローラ35へ走行ロック信号（インターロック信号の一例）を出力して走行台車１の走行を禁止し（ステップ−34）、ブザー34を一定時間駆動して警報を出力し（ステップ−35）、荷重・重心位置検出部41より一旦、無負荷信号を入力した後、負荷状態（たとえば、１０ｔｏｎ以上）を確認すると（ステップ−36）、ステップ−19へ戻る。

これにより、走行台車１の走行が禁止され、走行により荷台５より船殻が落下する等の事故が防止されて作業者の安全が図られ、またブザー34が鳴動することにより実荷重に応じた許容荷重曲線57内に重心位置58が含まれないことが報知される。そして、作業者の積載作業により船殻が一旦持ち上げられ（荷重・重心位置検出部41は無負荷を検出する）、移動されて船殻の位置が変更される（荷重・重心位置検出部41は再度、負荷状態を検出する）。

実荷重に応じた許容荷重曲線57内に重心位置58が含まれている場合、次に上記自走台車１の走行信号（走行中）を入力すると（ステップ−37）、画像制御部43に予定荷重に応じた許容荷重曲線55の消去信号を出力する（ステップ−38）。

これにより画像制御部43は、液晶表示パネル31の画面より予定荷重に応じた許容荷重曲線55を消去する。
そして、自走台車１が荷役作業終了−無負荷状態となると（ステップ−39）、画像制御部43に初期画面表示指令信号を出力し（ステップ−40）、終了する。

これにより画像制御部43は、図４に示す初期画面の画像を液晶表示パネル31に表示する。
以上のように本実施の形態によれば、総実荷重（車両重量ＷＢと荷台５への積載荷重ＷＬを加算したもの）が、許容荷重（１台の旋回式車輪装置６が許容する荷重ＷＡ×旋回式車輪装置６の総数ｍ）より大幅に小さいときでも、すなわち実質、積載荷重ＷＬが小さいときでも、実許容範囲（重心位置の許容範囲）が狭く制限され、荷台５上に設定されることにより、船殻（荷物）の積載作業ができないという状態を回避でき、さらに不安定な状態での積載作業となる恐れを回避でき、作業の安全性を確保することができる。

また本実施の形態によれば、走行台車１毎にそれぞれ運搬する船殻（荷物）の重量が大幅に異なっても、実許容範囲（重心位置の許容範囲）が走行台車１の荷台５からはみ出すこという事態が避けられるため、走行台車１毎にそれぞれ予め荷台５からはみ出すことがないように実許容範囲のデータを設定（作成）することが不要となり、重心表示装置30の標準化を図ることができ、また制御部（重心演算ブロック）44の標準化を図ることができる。

また本実施の形態によれば、実際に船殻（荷物）を積載する前に予め設定される予定許容範囲（予定重心位置の許容範囲）が、予定荷重Ｚが小さいときでも、荷台５上に設定されることにより、船殻（荷物）の積載作業の目途を予め立てることができないという状態を回避でき、作業の安全性を確保することができる。

また本実施の形態によれば、実際に積載荷重ＷＬが小さく、実許容範囲（重心位置の許容範囲）が狭く制限されている場合でも、船殻（荷物）の重心位置が実許容範囲を逸脱しているとき、走行台車１により運搬作業ができないようにインターロックがかけられることにより、作業者は容易に対応して安全に船殻（荷物）の積載作業をやり直すことができる。

なお、本実施の形態では、予定許容範囲（予定荷重に応じた許容荷重曲線55）を予め表示できるようにしているが、このような予定許容範囲を表示させることなく、すなわちステップ−２〜ステップ−18を省略して、実許容範囲（実荷重に応じた許容荷重曲線56）を表示させるようにすることもできる。

また本実施の形態では、重心表示装置にコントローラ33を持たせているが、車両のコントローラ３５にこの重心表示装置のコントローラ33の機能を持たせることも可能である。

本発明の実施の形態における重心表示装置の構成図である。 同重心表示装置の制御部の動作を説明するフローチャートである。 同重心表示装置の制御部の動作を説明するフローチャートである。 同重心表示装置の重心表示パネルの平面図、および表示される初期画面図である。 同重心表示装置の重心表示パネルにおいて予定荷重設定用スイッチを表示した画面図である。 同重心表示装置における許容荷重曲線を求めるための説明図である。 同重心表示装置の重心表示パネルにおいて、４点支持と３点支持における予定荷重に応じた許容荷重曲線を表示した画面図である。 同重心表示装置の重心表示パネルにおいて、実荷重に応じた許容荷重曲線と重心位置を表示した画面図である。 同重心表示装置においてズームアップの動作を説明する画面図である。 同重心表示装置を備えた自走台車の側面図である。 同重心表示装置を備えた自走台車の平面図である。 同重心表示装置を備えた自走台車の正面図である。 同重心表示装置を備えた自走台車の要部拡大図である。 同重心表示装置を備えた自走台車のブロックの説明図である。 同重心表示装置を備えた自走台車の旋回式車輪装置の油圧回路図である。

符号の説明

１ 自走台車
２ 車体
４Ａ，４Ｂ 運転部
５ 荷台
６ 旋回式車輪装置
13 アクスル（車軸）
17Ａ，17Ｂ，17Ｃ，17Ｄ ブロック
18Ａ，18Ｂ，18Ｃ，18Ｄ 圧力センサ
29 重心表示パネル
30 重心表示装置
31Ａ，31Ｂ，31Ｃ，31Ｄ 液晶表示パネル
32Ａ，32Ｂ，32Ｃ，32Ｄ タッチパネル
33 コントローラ
34Ａ，34Ｂ，34Ｃ，34Ｄ ブザー
35 車両コントローラ
41 荷重・重心位置検出部
44 制御部
51 荷台の枠
52 目盛
53，59 スイッチ類
54Ａ，54Ｂ ディジタル表示器
55 予定荷重に応じた許容荷重曲線
57 実荷重に応じた許容荷重曲線
58 重心位置

Claims (3)

1. 運搬台車の荷台を支持する複数の車輪装置からなる各ブロック毎にそれぞれ、前記荷台への荷物の積載により印加される圧力を検出する圧力センサと、
   前記複数の圧力センサにより検出される各ブロックの圧力により、前記荷台に載置された荷物の重心位置と荷重を検出する荷重・重心位置検出手段と、
   画像表示手段と、
   予め設定された前記各車輪装置の許容荷重と前記荷重・重心位置検出手段により検出された荷物の荷重により、前記荷台上に載置される荷物の許容される重心位置の範囲を求め、この重心位置の許容範囲が前記荷台をはみ出すとき、前記検出された荷物の荷重に応じて前記各車輪装置の許容荷重を再設定し、この再設定された各車輪装置の許容荷重と前記検出された荷物の荷重により、前記荷台上に載置される荷物の許容される重心位置の範囲を再度求め、この再度求めた重心位置の許容範囲と荷重・重心位置検出手段により検出された荷物の重心位置を前記画像表示手段により表示させる制御手段
   を備えたことを特徴とする重心表示装置。
2. 前記荷台に載置される予定の荷物の荷重を入力する入力手段を設け、
   前記制御手段に、前記入力手段より入力された予定荷重により、荷台上に載置される予定の荷物の許容される予定重心位置の範囲を求め、この予定重心位置の許容範囲が前記荷台をはみ出すとき、前記入力された予定荷重に応じて前記各車輪装置の許容荷重を再設定し、この再設定された各車輪装置の許容荷重と前記入力された予定荷重により、前記荷台上に載置される荷物の許容される予定重心位置の範囲を再度求め、この求めた予定重心位置の許容範囲を前記画像表示手段により表示させる機能を付加したこと
   を特徴とする請求項１記載の重心表示装置。
3. 前記荷重・重心位置検出手段により検出された荷物の重心位置が、前記荷重・重心位置検出手段により検出された荷物の荷重により求めた重心位置の許容範囲を逸脱しているとき、前記運搬台車により運搬作業ができないようにインターロックを取ること
   を特徴とする請求項１または請求項２に記載の重心表示装置。
   
   

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