JP7391474B2 - 荷役車両 - Google Patents

Description

本発明は、車台に対して荷箱を傾斜させることができる荷役車両に関する。

車台に対して荷箱を傾斜させることができる荷役車両として、いわゆるコンテナ荷役車両やダンプ車等がある。この種の荷役車両において、荷箱を傾斜させるアームに傾斜センサを設けたものがある（特許文献１等参照）。同文献の荷役車両においては、重力方向を基準とする角度を検出する傾斜センサを用いているため、水平面に対するアームの傾斜角が検出される。この場合、車台に対するアームの角度が同じてあっても、車台の角度（つまり車台が接地する地面の角度）によって傾斜センサの検出値が異なってくる。

そのため、同文献では、重力方向を基準とする傾斜角を検出する傾斜センサを車台にも別途設け、これら２つの傾斜センサの検出値の差分を車台に対するアームの角度として計算している。

特開２０１６－２１５９１６号公報

特許文献１では、車台に対するアームの相対角度を演算するためにアームと車台の双方に傾斜センサを設けている。荷役車両が移動してコンテナの積み降ろし作業を行う度に車台とアームの傾斜センサの検出値から車台に対するアームの相対角度を演算する構成であり、車台及びアームの双方の傾斜センサを要する。そのため部品コストの上昇や配線レイアウトの複雑化を招く。

本発明の目的は、傾斜センサの数を抑えつつ車台の傾斜角度を把握して車台に対するアームの旋回角を演算できる荷役車両を提供することにある。

上記目的を達成するために、車台と、前記車台に対して荷箱を支持するアームと、重力方向を基準とする前記アームの角度を検出する傾斜センサと、前記車台に対する前記アームの相対傾斜角を演算する制御装置とを備えた荷役車両であって、前記相対傾斜角の基準値が記憶されたメモリを有し、前記制御装置は、前記基準値とアーム動作前の前記傾斜センサの検出値とを基に前記車台の傾斜角を演算し、アーム動作が停止したときの前記傾斜センサの検出値と前記車台の傾斜角とを基に演算した相対傾斜角で前記基準値を更新する荷役車両を提供する。

本発明によれば、傾斜センサの数を抑えつつ車台の傾斜角度を把握して車台に対するアームの旋回角を演算できる。

本発明の第１実施形態に係る荷役車両の側面図 本発明の第１実施形態に係る荷役車両の平面図 本発明の第１実施形態に係る荷役車両の背面図 図１の荷役車両に備えられた特装ユニットの斜視図 本発明の第１実施形態に係る荷役車両に備えられた駆動システムの回路の模式図 ダンプ傾斜角の説明図 アーム旋回角の説明図 図１の荷役車両による標準コンテナの積み込み作業の様子を表す図 図１の荷役車両による標準コンテナの積み込み作業の様子を表す図 図１の荷役車両による標準コンテナの積み込み作業の様子を表す図 図１の荷役車両による標準コンテナの積み込み作業の様子を表す図 図１の荷役車両による標準コンテナの積み込み作業の様子を表す図 図１の荷役車両に備えられた制御装置による車台に対するアームの相対傾斜角の演算手順を表すフローチャート 本発明の第２実施形態に係る荷役車両に備えられた制御装置による車台に対するアームの相対傾斜角の演算手順を表すフローチャート 本発明の第３実施形態に係る荷役車両に備えられた制御装置による車台に対するアームの相対傾斜角の演算手順を表すフローチャート

以下に図面を用いて本発明の実施形態を説明する。

（第１実施形態）
－荷役車両－
図１は本発明の第１実施形態に係る荷役車両の一例の側面図、図２は平面図、図３は背面図である。これらの図に示した荷役車両は、車両１と、特装ユニット１０を備えている。本願明細書では、図２の図示状態における左側、右側、下側、上側を荷役車両の前、後、左、右とする。また、車両１の車台３に対してコンテナ（荷箱）を積み込んだり降ろしたりする積降作業やダンプ作業を総称して「荷役作業」と記載する。車両１は自走車両であり、前部に運転室２を備え、この運転室２の後側に車台３を備えている。

図４は特装ユニット１０の斜視図である。同図では構成の視認性のため、他の図面と異なりダンプフレームＡ２（後述）が立ち上がったダンプ姿勢の特装ユニット１０を図示している。特装ユニット１０は荷役作業をするために車台３の上部に取り付けたユニットであり、図１－図４に示したように荷役装置Ａ、コンテナ案内装置Ｂ、ロック装置Ｃ、ジャッキＤ、アダプタＥ等を備えている。コンテナ案内装置ＢはアダプタＥを用いた積降作業の対象となる標準コンテナＸ（図１０等）を支持しガイドする装置であり、特装ユニット１０の後部に設けられている。ロック装置Ｃは積載した専用コンテナ（後述）を積載した際、積載した専用コンテナを固定する装置である。ジャッキＤは積降作業時に車台３の後部の沈み込みを抑制するための装置である。アダプタＥは、標準コンテナＸを車台３に積載するために標準コンテナＸに装着する一種のアタッチメントである。このアダプタＥは、不使用時にはベースフレームＡ１の前部に設けた支持ポストＡ１１に固定されている。荷役装置Ａの構成について次に説明する。

－荷役装置－
荷役装置Ａはコンテナを車台３上に引き上げたり車台３から降ろしたりする装置であり、ベースフレームＡ１、ダンプフレームＡ２（図２等）、積降アームＡ３、駆動部Ａ４、ガイドローラＡ５を備えている。

ベースフレームＡ１は荷役装置Ａの基礎構造体であり、水平な矩形状に構成されて前後に延び、車台３の上部に重ねて固定してある。ダンプフレームＡ２は積載したコンテナの内容物をダンプ排出するために車台３上でコンテナをチルトアップさせるためのフレームであり、左右方向（車幅方向）に延びる軸Ａ６を介してベースフレームＡ１の後端部に回動自在に連結されている。ダンプフレームＡ２はベースフレームＡ１よりも前後方向の長さが短く、ベースフレームＡ１の後部に配置されている。

積降アームＡ３はコンテナの積降作業用のアームで、基部アームＡ７及びフックアームＡ８を備えており、車台３に対してコンテナを支持する。基部アームＡ７は直線的に前後に延びる筒状のアームであり、左右に延びる軸Ａ９を介してダンプフレームＡ２の前部（先端部）に回動自在に連結され、車台３上で前後に回動する。フックアームＡ８は後部が前後に延び前部が立ち上がったＬ字型のアームであり、後部が基部アームＡ７にスライド自在に挿入されている。フックアームＡ８の先端（上端）には、標準コンテナＸ（図７等）に掛けるフックＦが設けられている。特に図示していないがフックアームＡ８の起立部分の上部は下部に対して油圧シリンダ（不図示）により前後に回動自在に形成され、この回動軌跡上でフックＦの高さや前後位置等が変えられるように構成される場合がある。本実施形態では基部アームＡ７に対してフックアームＡ８がスライドする構成を例示しているが、基部アームＡ７に対してフックアームＡ８がスライドする代わりに回動する構成とする場合もある。また、積降アームＡ３は基部アームＡ７とフックアームＡ８に分割せずに一体のＬ字型のアームとして構成される場合もある。

本実施形態において、上記の積降アームＡ３には傾斜センサＳ（図５）が設けられている。傾斜センサＳは重力方向を基準とする積降アームＡ３の傾斜角度（例えば水平面に対する傾斜角度）を検出するセンサであり、例えばジャイロスコープやＩＭＵ（慣性計測装置）を用いることができる。その他にも、振り子式又はフロート式の傾斜センサ（吊るした錘や液面に対する傾きを検出するセンサ）や加速度センサ等を傾斜センサＳとして用いることができる。傾斜センサＳによって、重力方向を基準とする積降アームＡ３の角度が検出されて制御装置Ｇ２（図５）に出力される。なお、積降アームＡ３における傾斜センサＳの設置部位は基部アームＡ７及びフックアームＡ８のいずれでも良いが、外筒を構成する基部アームＡ７の例えば外壁面か、基部アームＡ７に対して常時露出するフックアームＡ８の前部の外壁面が好ましい。

なお、標準コンテナＸはＩＳＯ規格等の標準規格に沿って製作されたコンテナであり、例えば海上コンテナである。標準コンテナＸは荷役車両による積降作業を想定して製作されておらず、通常はクレーンやフォークリフト等の別体の荷役機械で船やトレーラ、鉄道等の輸送手段に積載される。直方体状に形成された標準コンテナＸには、各面に凹部を備えた隅金具が８つの角部にそれぞれ設けられている。

駆動部Ａ４は積降アームＡ３を駆動するものである。この駆動部Ａ４は、基部アームＡ７を回動させる左右一対のリフトシリンダＡ１０の他、フックアームＡ８を基部アームＡ７に対してスライドさせるスライドシリンダＡ１２（図５）やこれらシリンダを駆動する駆動回路Ｇ１（図５）を備えている。リフトシリンダＡ１０及びスライドシリンダＡ１２は共に油圧シリンダであり、駆動回路Ｇ１は油圧回路である。左右のリフトシリンダＡ１０の基端はベースフレームＡ１に、先端は基部アームＡ７の後部にそれぞれ回動自在に連結されている。フックアームＡ８をスライドさせるスライドシリンダＡ１２は基部アームＡ７の内部に収容されており、基端が基部アームＡ７に、先端がフックアームＡ８に連結されている。

上記のガイドローラＡ５は専用コンテナ（不図示）をガイドするためのローラであり、ダンプフレームＡ２を支持する軸Ａ６の左右両端に設けられている。「専用コンテナ」とは、荷役車両による積降作業を想定して製作されたコンテナであり、アダプタＥを用いずに積降作業ができるように構成されている。ガイドローラＡ５はコンテナ案内装置Ｂによる標準コンテナＸの案内面（積載された標準コンテナＸの下面）よりも低位置に配置されており、積降作業時を含めて標準コンテナＸに干渉しないようになっている。なお、専用コンテナについては、特許第３８５３０５１号公報等で参照できる。

なお、本実施形態に係る荷役車両においては、積降作用時にはダンプフレームＡ２は水平姿勢のまま積降アームＡ３のみが前後に回動し、ダンプ作業時には積降アームＡ３と一体となってダンプフレームＡ２が回動する。この動作を可能とするために、ダンプフレームＡ２に対して積降アームＡ３をロックしたりロックを解除したりするダンプロック装置（不図示）が設けられている。ダンプロック装置は、ロックピンやこれに係脱可能なロック用フック等からなる。ロックピンはダンプフレームＡ２の先端部に設けられており、ロック用フックは積降アームＡ３の基部アームＡ７の両側面に回動自在に設けられている。ロックピンに対するロック用フックの係脱は基部アームＡ７に対するフックアームＡ８のスライド動作が利用される。例えばロック用フックはロックピンに係止される方向にバネ等の力を受けており、フックアームＡ８が後端付近までスライドするとフックアームＡ８に作動ロッドが押されてロック用フックがロックピンから外れる構成が例示できる。この場合、フックアームＡ８が後端付近まで後退すると積降アームＡ３とダンプフレームＡ２とのロックが解除され、リフトシリンダＡ１０の伸縮によってダンプフレームＡ２に対して積降アームＡ３が前後に回動する。反対にフックアームＡ８が前進すると積降アームＡ３とダンプフレームＡ２とがロックされ、この状態でリフトシリンダＡ１０が伸縮すると、積降アームＡ３と共にダンプフレームＡ２がチルトアップ及びチルトダウンする。このようなダンプロック装置の構成については特許第５２８４５４１号公報等に記載されている。

－駆動システム－
図５は本発明の本実施形態に係る荷役車両に備えられた駆動システムの回路の模式図である。同図に示したように、荷役車両にはリフトシリンダＡ１０及びスライドシリンダＡ１２を駆動する駆動回路Ｇ１や制御装置Ｇ２が備わっている。

駆動回路Ｇ１は油圧ポンプやコントロールバルブを含んで構成されており、例えばエンジンで油圧ポンプを駆動し、コントロールバルブを介して油圧ポンプの吐出油を供給することでリフトシリンダＡ１０及びスライドシリンダＡ１２を駆動する。

制御装置Ｇ２は、コントロールバルブを駆動する指令信号を出力し、コントロールバルブにより作動油の供給方向を切り換えることでリフトシリンダＡ１０及びスライドシリンダＡ１２を伸縮させて積降アームＡ３の動作を制御する。

制御装置Ｇ２は車載コンピュータの一種であり、例えばＣＰＵで構成される演算部Ｇ３や判定部Ｇ４の他、第１メモリＧ５、第２メモリＧ６、第３メモリＧ７を含むメモリを有して構成されている。第１メモリＧ５、第２メモリＧ６及び第３メモリＧ７が制御装置Ｇ２に内蔵された構成に代えて、これらのメモリを外部メモリとして制御装置Ｇ２に接続する構成としても良い。

制御装置Ｇ２のメモリには積降アームＡ３の制御に関するプログラムの他、積降アームＡ３の相対角度の演算に関するプログラムが格納されている。制御装置Ｇ２には、前述した傾斜センサＳ、リモコン等の操作装置Ｈの他、ＰＴＯスイッチＰの信号が入力される。メモリからロードしたプログラムに従い、制御装置Ｇ２は、積載アームＡ３を駆動する際、傾斜センサＳ等の入力信号に基づき、傾斜センサＳの検出値の変化から車台３に対する積降アームＡ３の相対角度を判定部Ｇ４や演算部Ｇ３の機能により演算する。制御装置Ｇ２が積降アームＡ３の相対角度の演算の基礎に用いるセンサ類は、１つの傾斜センサＳのみである。車台３に対する積降アームＡ３の相対角度には、ダンプ角θtilt(t)（図６）やアーム旋回角θarm(t)（図７）が含まれる。ダンプ角θtilt(t)は、ダンプフレームＡ２と積降アームＡ３とが一体となって傾斜する際の車台３に対する積降アームＡ３の相対傾斜角である（図４も参照）。他方のアーム旋回角θarm(t)は、ダンプフレームＡ２に対して積降アームＡ３が折れ曲がって傾斜する際の車台３に対する積降アームＡ３の相対傾斜角である（図９も参照）。本実施形態では、ダンプ角θtilt(t)及びアーム旋回角θarm(t)は、操作装置Ｈからの信号を基に判定部Ｇ４で区別されて演算部Ｇ３により演算される（後述）。その演算の際に用いるダンプ角θtilt(t)の基準値Ｍθtiltを格納しているのが上記の第１メモリＧ５、アーム旋回角θarm(t)の基準値Ｍθarmを格納しているのが第２メモリＧ６である。少なくともこれら第１メモリＧ５及び第２メモリＧ６は不揮発性メモリである。

なお、第３メモリＧ７には、ダンプ作業時及び積降作業時における減速開始角度が格納されている。ダンプ作業時の減速開始角度には、フルダンプ時のダンプ角θtilt(t)（つまりθtilt(t)の最大値）より若干小さく設定した第１の値、コンテナが車台３に着床する際のダンプ角θtilt(t)より若干大きく設定した第２の値が含まれる。積降作業時の減速開始角度には、コンテナが地面に着床するアーム旋回角θarm(t)より若干小さく設定した第３の値、コンテナが車台３に着床する際のアーム旋回角θarm(t)より若干大きく設定した第４の値が含まれる。後述するフローチャートでは説明を省略するが、ダンプ（上げ）動作の際、ダンプ角θtilt(t)が第１の値以上であれば、制御装置Ｇ２はコンテナの傾斜速度を減速させてシリンダストローク端に至る際の衝撃を緩和する。反対にダンプ（下げ）動作の際、ダンプ角θtilt(t)が第２の値以下であれば、制御装置Ｇ２はコンテナの傾斜速度を減速させてコンテナ着床時の衝撃を緩和する。同様に、アーム旋回（コンテナ降ろし）動作の際、アーム旋回角θarm(t)が第３の値以上であれば、制御装置Ｇ２はアーム旋回速度を減速させてコンテナが地面に着床する際の衝撃を緩和する。反対にアーム旋回（コンテナ積込）動作の際、アーム旋回角θarm(t)が第４の値以下であれば、制御装置Ｇ２はアーム旋回速度を減速させてコンテナが車台３に着床する際の衝撃を緩和する。

－積降作業－
標準コンテナＸを車台３に積み込む場合、荷役車両を標準コンテナＸの前方の所定位置に停車させ、まず図１－図３の状態において手作業によりアダプタＥと支持ポストＡ１１との連結を解く。次に操作装置Ｈで所定の操作をしてジャッキＤを下ろすと共にフックアームＡ８を前進させ、図８に示したようにアダプタＥにフックＦを掛ける。フックＦがアダプタＥに掛かったら、アダプタＥと共にフックアームＡ８を後退させ、操作装置Ｈで積降作業用の降ろしボタンの操作をする。これにより前述したダンプロック装置のロックが解除され、図９に示したようにリフトシリンダＡ１０が伸びて積降アームＡ３が後方に回動する。このようにして車両後方に持ち出したアダプタＥを図１０に示したように標準コンテナＸの前面に装着する。

アダプタＥの装着作業が完了したら、操作装置Ｈで積降作業用の引き上げボタンの操作をして積降アームＡ３を前方に回動させ、図１１に示したように標準コンテナＸを車台３上に引き上げる。積降アームＡ３の動作に伴って標準コンテナＸは後端下部を支点に前側が持ち上がり、更に積降アームＡ３が前方に回動することで車両と標準コンテナＸが相対的に近付く。その際、標準コンテナＸは重量があり下部にローラも付いていないため、車両の方が後退して標準コンテナＸの下側に入り込み、標準コンテナＸの下面の左右がコンテナ案内装置Ｂで受けられる。その後更に積降アームＡ３が前方に回動することで、標準コンテナＸはコンテナ案内装置Ｂにガイドされながら車台３の上部に引き上げられる。積降アームＡ３が水平に倒伏したらフックアームＡ８を前進させ、図１２に示したように支持ポストＡ１１のスタンドにアダプタＥを載せる。最後にコンテナ案内装置Ｂに備わったロック装置で標準コンテナＸをコンテナ案内装置Ｂに対して固定して、標準コンテナＸの積載作業を完了する。

標準コンテナＸを荷台から下ろす荷降ろし作業は、以上のコンテナ積載作業と逆の手順で行うことができる。

－ダンプ作業－
また、ダンプ作業をする場合、例えば操作装置Ｈでダンプ作業用のダンプ上げボタンの操作をすると、前述したダンプロック装置がロックされ、図４に示したようにリフトシリンダＡ１０が伸びて積降アームＡ３と共にダンプフレームＡ２が後方に起立する。これによりコンテナの内容物がダンプ排出される。その後、操作装置Ｈでダンプ作業用のダンプ下げボタンの操作をすると、リフトシリンダＡ１０が縮んで積降アームＡ３と共にダンプフレームＡ２が図８に示したように倒伏する。

－アームの相対角度演算－
図１３は制御装置Ｇ２による車台３に対する積降アームＡ３の相対傾斜角の演算手順を表すフローチャートである。

・ステップＳ１０
制御装置Ｇ２は、ＰＴＯスイッチＰの入り信号が入力されるとＣＰＵにより図１３の手順を開始する。ＰＴＯスイッチＰがオンのとき荷役装置Ａが動作可能となって走行不能となり、オフのとき荷役装置Ａが動作不能となって走行可能となる。制御装置Ｇ２は、まずステップＳ１０として、前回のアーム動作が停止したときに演算して第１メモリＧ５に記憶したダンプ角の基準値Ｍθtiltを読み込む。同時に、制御装置Ｇ２は、前回のアーム動作が停止したときに演算して第２メモリＧ６に記憶したアーム旋回角の基準値Ｍθarmを読み込む。「前回のアーム動作が停止したとき」とは、１回のアーム動作に伴ってＰＴＯスイッチＰがオンオフされることから、ダンプ角及びアーム旋回角の観点では直近のＰＴＯスイッチＰのオフ操作時点と同義である。ステップＳ１０で読み込まれる値は、前回のアーム動作終了に伴うＰＴＯスイッチＰのオフ操作（つまりＰＴＯスイッチＰの直近のオフ操作）の際に後述するステップＳ５０で更新された基準値Ｍθtilt，Ｍθarmである。

荷役車両の工場出荷時には基準値Ｍθtilt，Ｍθarmはいずれも０度に設定されており、出荷後最初のダンプ作業及び積降作業のステップＳ１０で読み込まれる基準値Ｍθtilt，Ｍθarmはいずれも０度となる。例えば車両１の接地面の水平が保証された工場で（車台３の傾斜角θcs（図６、図７）が０度の状態で）積降アームＡ３を操作し、積降アームＡ３を車台３に着床させて操作を終えることで、工場出荷時にＭθtilt＝Ｍθarm＝０と設定することができる。

前述したように、走行中は荷役装置Ａが動作不能なので、前回のアーム動作停止（ＰＴＯオフ）時と今回のアーム動作開始（ＰＴＯオン）時とで、車台３に対する積降アームＡ３の相対傾斜角は同じである。そこで、積降アームＡ３を回動させる前に、前回のアーム動作停止時に演算して記憶した基準値を読み込むことで、車台３の傾斜角を直接検出しなくても積降アームＡ３の現在のダンプ角（アーム旋回角）を把握することができる。

・ステップＳ２１－Ｓ２４
続くステップＳ２１において、制御装置Ｇ２は、操作装置Ｈの信号を基にアーム操作としてダンプ操作（ダンプ上げ又はダンプ下げの操作）がされているかを判定部Ｇ４で判定する。ダンプ操作がされている場合、制御装置Ｇ２は、ステップＳ２２に手順を移して現在の車台３の傾斜角θcs（図６及び図７）を演算部Ｇ３で演算する。傾斜角θcsは、アーム動作（回動）前、具体的には今回のアーム動作に係る図１３のフロー開始時（ＰＴＯスイッチをオンした時点＝時刻０）の傾斜センサＳの検出値θs(0)と基準値Ｍθtiltとの差分をとって演算される（θcs＝θs(0)－Ｍθtilt）。

ステップＳ２３に手順を移すと、制御装置Ｇ２は、現在のダンプ操作に伴って変化する傾斜センサＳの検出値θs(t)と車台３の傾斜角θcsとから積降アームＡ３の現在（操作開始からｔ秒後）のダンプ角θtilt(t)を演算部Ｇ３で演算する。本例では、現在の傾斜センサＳの検出値θs(t)と車台３の傾斜角θcsの差分がダンプ角θtilt(t)（＝θs(t)－θcs）として演算される。

なお、ステップＳ２２において演算した車台３の傾斜角θcsを第１メモリＧ５及び第２メモリＧ６に記憶し、ステップＳ２３の演算時に読み出しても良い。

制御装置Ｇ２は、続くステップＳ２４でダンプ操作が停止されたかを判定部Ｇ４で判定し、操作継続中であればステップＳ２３に手順を戻してダンプ角θtilt(t)の演算を繰り返す。ダンプ操作が停止したら（ボタンから手が離れたら）、制御装置Ｇ２はステップＳ４０（後述）に手順を移す。

・ステップＳ３１－Ｓ３４
先のステップＳ３１でダンプ操作がされていないと判定された場合、制御装置Ｇ２は、ステップＳ３１に手順を移して操作装置Ｈの信号を基にアーム操作として積降操作（コンテナの降ろし又は引き上げの操作）がされているかを判定部Ｇ４で判定する。積降操作がされていない場合、制御装置Ｇ２はステップＳ４０（後述）に手順を移す。積降操作がされている場合、制御装置Ｇ２は、ステップＳ３２に手順を移して現在の車台３の傾斜角θcsを演算部Ｇ３で演算する。傾斜角θcsは、ステップＳ２２と同じく、傾斜センサＳの検出値θs(0)と基準値Ｍθarmとの差分をとって演算される（θcs＝θs(0)－Ｍθarm）。

ステップＳ３３に手順を移すと、制御装置Ｇ２は、現在の積降操作に伴って変化する傾斜センサＳの検出値θs(t)と車台３の傾斜角θcsとから積降アームＡ３の現在（操作開始からｔ秒後）のアーム旋回角θarm(t)を演算部Ｇ３で演算する。本例では、傾斜センサＳの検出値θs(t)と車台３の傾斜角θcsの差分がアーム旋回角θarm(t)（＝θs(t)－θcs）として演算される。

なお、ステップＳ３２において演算した車台３の傾斜角θcsを第１メモリＧ５及び第２メモリＧ６に記憶し、ステップＳ３３の演算時に読み出しても良い。

制御装置Ｇ２は、続くステップＳ３４で積降操作が停止されたかを判定部Ｇ４で判定し、操作継続中であればステップＳ３３に手順を戻してアーム旋回角θarm(t)の演算を繰り返す。積降操作が停止したら（ボタンから手が離れたら）、制御装置Ｇ２はステップＳ４０に手順を移す。

・ステップＳ４０，５０
ステップＳ２４，３４で操作停止が判定された場合、又はステップＳ２１，Ｓ３１で無操作が判定された場合、制御装置Ｇ２はステップＳ４０に手順を移し、ＰＴＯスイッチＰがオフになったかを判定部Ｇ４で判定する。制御装置Ｇ２は、ＰＴＯスイッチＰがオンのままであればステップＳ２１に手順を戻し、オフになっていればステップＳ５０に手順を移す。続くステップＳ５０では、制御装置Ｇ２は、遅延回路により終了処理を実行する。その間、第１メモリＧ５及び第２メモリＧ６の基準値Ｍθtilt，Ｍθarmが、直近のステップＳ２３，Ｓ３３で演算したθtilt(t)，θarm(t)に演算部Ｇ３によって更新される。

なお、直近のステップＳ２３，Ｓ３３とは、今回ＰＴＯスイッチＰがオンになってからオフになるまでにステップＳ２１－Ｓ４０が繰り返し実行された中で最後に実行されたステップＳ２３，Ｓ３３である。ステップＳ５０で更新した基準値が、次回ＰＴＯスイッチＰをオンにした際のステップＳ１０で前回のアーム動作が停止したときに演算して基準値Ｍθtilt，Ｍθarmとして読み込まれる。これにより、次回ＰＴＯスイッチＰをオンにして積降アームＡ３を回動させるときに、ステップＳ１０で更新後の基準値Ｍθtilt，Ｍθarmを読み込むことで、車台３に対する積降アームＡ３の相対傾斜角を把握することができる。

－効果－
（１）上記の通り、車台３に傾斜センサを設置しなくても車台３の傾斜角θcsを把握することができる。重力方向を基準とする傾斜角を検出する単一の傾斜センサＳの検出値θs(t)の変化から車台３に対する積降アームＡ３の相対傾斜角（ダンプ角θtilt(t)、アーム旋回角θarm(t)）を演算することができる。傾斜センサＳの数量を抑えることで荷役車両の製造コストを抑えることができる。また、傾斜センサの数が抑えられるので配線レイアウトの複雑化も抑えられる。

（２）前回のアーム動作が停止したときに演算してメモリに記憶した相対傾斜角を基準値とし、この基準値と現在のアーム動作の信号入力時の傾斜センサＳの検出値とから車台３の傾斜角θcsを演算することができる。そのため、積降アームＡ３が車台３に着床する前にダンプ作業又は積降作業を中断し、ＰＴＯスイッチＰを一旦オフにして荷役車両を移動させてからダンプ作業又は積降作業を再開しても、相対傾斜角（ダンプ角、アーム旋回角）を演算することができる。

（３）本例ではコンテナの積降作業とダンプ作業の双方を実行可能な荷役車両を対象とするところ、操作装置Ｈの信号を基に両作業について積降アームＡ３の相対傾斜角（ダンプ角θtilt(t)、アーム旋回角θarm(t)）を区別して演算できる。ダンプ角θtilt(t)、アーム旋回角θarm(t)を区別して演算することができるので、コンテナの積降作業とダンプ作業について適切に情報を把握し管理することができる。

（第２実施形態）
図１４は本発明の第２実施形態に係る荷役車両に備えられた制御装置による車台に対する積降アームの相対傾斜角の演算手順を表すフローチャートである。図１４は第１実施形態の図１３に対応する図である。本実施形態が第１実施形態と異なる点は、基準値Ｍθtilt，Ｍθarmを予め０度に設定し、基準値Ｍθtilt，Ｍθarmの更新手順を省略した点にあり、その他については構成も動作も第１実施形態と同様である。

ダンプ作業も積降作業も基本的に積降アームＡ３が車台３に着床した状態で終了する。これを前提とした場合、第１実施形態では図１３のステップＳ５０による更新前後でダンプ角及びアーム旋回角の基準値Ｍθtilt，Ｍθarmの値は変わることがなく常に０度になる。本実施形態は、この点に着目して基準値Ｍθtilt，Ｍθarmを固定値（＝０）とし、アームの相対角度の演算処理を簡略化した例である。

本実施形態では、制御装置Ｇ２はステップＳ１０で読み込まれるダンプ角とアーム旋回角の基準値Ｍθtilt，Ｍθarmはいずれも常に工場出荷時の０度である。ステップＳ２１－Ｓ２４，Ｓ３１－Ｓ３４，Ｓ４０の処理は第１実施形態と同様であるが、ＰＴＯスイッチＰがオフになった場合、制御装置Ｇ２は基準値Ｍθtilt，Ｍθarmを更新することなく図１４の手順を終了する。

本実施形態においても、積降アームＡ３を車台３に着床させてダンプ作業及び積降作業を終了する前提の下で第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

なお、本実施形態においては、車台３に積降アームＡ３が着床しない状態で図１４のフローが終了した場合、次回作業時に車台３の傾斜角θcsの演算に誤差が生じる。それに対し、例えば車台３に積降アームＡ３が着床したことを検出するセンサ（例えばリミットスイッチ）を適宜（例えば車台３又は積降アームＡ３）に設置し、車台３に積降アームＡ３が着床したことを条件としてフローが終了するようにすることもできる。例えばステップＳ４０でＰＴＯオフが判定された場合、終了処理中に車台３に積降アームＡ３が着床しているかを判定して、着床していればそのままフローを終了し、着床していなければステップＳ２３，Ｓ３３で演算した相対傾斜角をメモリに一時保存する。そして、一時保存しておいた相対傾斜角を次回作業時のみステップＳ１０で基準値として読み込むようにする。

なお、図１４のステップＳ１０で読み込まれる基準値Ｍθtilt，Ｍθarmは一定値であり、車台３を既知の角度の路面に停車させて積降アームＡ３を所定の相対傾斜角にした状態で、傾斜センサＳの検出値と車台の傾斜角とを基に演算した相対傾斜角である。上記の例では、第１実施形態と同様に水平面に車台３を停車させて積降アームＡ３を車台３に着床させた状態で基準値Ｍθtilt，Ｍθarmを設定しており、路面角度＝車台の傾斜角＝相対傾斜角＝０度の条件下で基準値Ｍθtilt＝Ｍθarm＝０度となる。しかし、基準値Ｍθtilt，Ｍθarmの設定時の路面の角度や相対傾斜角は０度である必要は必ずしもない。例えば路面の角度が既知の値Ｘ（≠０度）、相対傾斜角がＹ（≠０度）の条件下においては、車台の傾斜角がＸ、検出値がＸ＋Ｙとなり、この状態で設定すれば基準値Ｍθtilt，ＭθarmをＹにすることができる。例えば積降アームＡ３を相対傾斜角１０度の姿勢で走行することが想定される場合、検出値（Ｘ＋Ｙ）が既知の角度Ｘよりも１０度大きい角度となるように積降アームＡ３を操作して設定すれば、基準値Ｍθtilt，Ｍθarm＝１０度とすることができる。

（第３実施形態）
図１５は本発明の第３実施形態に係る荷役車両に備えられた制御装置による車台に対する積降アームの相対傾斜角の演算手順を表すフローチャートである。図１５は第１実施形態の図１３に対応する図である。本実施形態が第１実施形態と異なる点は、相対傾斜角（ダンプ角θtilt(t)、アーム旋回角θarm(t)）の演算方法にあり、その他については構成も動作も第１実施形態と同様である。

本実施形態では、ダンプ作業時にステップＳ２２で車台３の傾斜角θcsを演算した後、制御装置Ｇ２はステップＳ２３’を実行する。ステップＳ２３’において、制御装置Ｇ２は演算部Ｇ３により、現在の作業（時刻０～ｔ）におけるダンプ角の変化量δtilt（＝θs(t)－θs(t-1)）を演算する。そして、基準値Ｍθtiltにδtiltを加算してダンプ角θtilt(t)（＝Ｍθtilt＋δtilt）を演算する。傾斜センサＳの検出値θs(t)と車台３の傾斜角θcsとを基に、このようにしてダンプ角θtilt(t)を演算することもできる。続くステップＳ２４以降の手順は、第１実施形態と同様である。

同様に、積降作業時にステップＳ３２で車台３の傾斜角θcsを演算した後、制御装置Ｇ２はステップＳ３３’を実行する。ステップＳ３３’において、制御装置Ｇ２は演算部Ｇ３により、現在の作業（時刻０～ｔ）におけるアーム旋回角の変化量δarm（＝θs(t)－θs(t-1)）を演算する。そして、基準値Ｍθarmにδarmを加算してアーム旋回角θarm(t)（＝Ｍθarm＋δarm）を演算する。傾斜センサＳの検出値θs(t)と車台３の傾斜角θcsとを基に、このようにしてアーム旋回角θarm(t)を演算することもできる。続くステップＳ３４以降の手順は、第１実施形態と同様である。

本実施形態においても第１実施形態と同様の効果が得られる。また、本実施形態においても第２実施形態と同様に、積降アームＡ３を車台３に着床させてダンプ作業及び積降作業を終えることを前提として基準値更新の手順を省略することができる。

（変形例）
以上においては、コンテナの積降機能とダンプ機能を備えた荷役車両を適用対象とした場合を例示して説明したが、アームが車台に対して傾斜する荷役車両であれば本発明は適用可能であり、積降機能とダンプ機能のいずれか一方の機能は省略可能である。つまり、ダンプ車のように荷箱の積降機能を持たずダンプ機能のみを持つ荷役車両や、ダンプ機能を持たずコンテナの積降機能のみを持つタイプのコンテナ荷役車両にも本発明は適用可能であり、同様の効果を得ることができる。ダンプ車の場合、荷箱（ベッセル）を支持するアームの他、荷箱やその底面の桁に傾斜センサＳを設置することができる。

また、標準コンテナＸと専用コンテナの双方を車台３に積載可能な荷役車両を適用対象として例示したが、標準コンテナ専用の荷役車両にも専用コンテナ専用の荷役車両にも本発明は適用可能であり、同様の効果を得ることができる。

また、第１－第３実施形態では、ＰＴＯスイッチＰのオンオフを制御の開始及び終了のトリガとした例を説明したが、例えば制御装置Ｇ２の電源のオンオフをトリガとする構成とすることもできる。この場合、ダンプ作業や積降作業の最中でなくても例えば走行中も制御が待機状態となる。具体的には、制御装置Ｇ２の電源が入ったらフローをスタートし、ステップＳ４０で電源オフが判定されたらフローを終了する。但し図１３及び図１５の例では、基準値更新手順（ステップＳ５０）をステップＳ２４，Ｓ３４とステップＳ４０の間に実行し、電源オン状態の継続中はステップＳ４０からステップＳ１０に手順を戻すことで、角度計算に更新後の基準値が利用できる。

また、図１３－図１５でステップＳ２１，Ｓ３１の操作判定後に車台３の傾斜角θcsを演算する手順を例示したが、ステップＳ１０の基準値読込後に操作判定に先行して車台３の傾斜角θcsを演算するフローとしても良い。この場合、作業中に車両が走行することはなく傾斜角θcsは変わらないので、ステップＳ４０のＰＴＯスイッチＰのオンが判定されたら、傾斜角θcsは再演算してもしなくても良い。

３…車台、Ａ１…ベースフレーム、Ａ２…ダンプフレーム、Ａ３…積降アーム（アーム）、Ｇ２…制御装置、Ｍθarm…アーム旋回角の基準値、Ｍθtilt…ダンプ角の基準値、Ｓ…傾斜センサ、Ｘ…標準コンテナ（荷箱）、θarm(t)…アーム旋回角（車台に対するアームの相対傾斜角）、θcs…車台の傾斜角、θs(t)…傾斜センサの検出値、θtilt(t)…ダンプ角（車台に対するアームの相対傾斜角）

Claims (2)

1. 車台と、
   前記車台に対して荷箱を支持するアームと、
   重力方向を基準とする前記アームの角度を検出する傾斜センサと、
   前記車台に対する前記アームの相対傾斜角を演算する制御装置とを備えた荷役車両であって、
   前記相対傾斜角の基準値が記憶されたメモリを有し、
   前記制御装置は、
   前記基準値とアーム動作前の前記傾斜センサの検出値とを基に前記車台の傾斜角を演算し、
   アーム動作が停止したときの前記傾斜センサの検出値と前記車台の傾斜角とを基に演算した相対傾斜角で前記基準値を更新する荷役車両。
2. 前記車台に固定したベースフレームと、
   前記ベースフレームに回動自在に連結され、先端に前記アームが回動自在に連結されたダンプフレームと、
   前記ダンプフレームに対して前記アームをロックしたりロックを解除したりするダンプロック装置とを備え、
   前記傾斜センサが前記アームに取り付けられており、
   前記制御装置が、操作装置からの信号を基に、前記ダンプフレームと前記アームとが一体となって傾斜する際の前記相対傾斜角、及び前記ダンプフレームに対して前記アームが折れ曲がって傾斜する際の前記相対傾斜角を区別して演算する請求項１の荷役車両。

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