JPH0194007A - 車両等の水平自動制御機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は車両等の本体の前後および左右方向の傾きを検
出する傾斜計と２本体の前後左右に配置した車輪または
脚をそれぞれ独立に昇降させるアクチュエータおよびア
クチュエータの自動ｍ扉機構を有する車両等の水平自動
制御機構に関する°ものである。

（従来の技術） 車両の水平自動制御の手段としては特公昭５７−９５２
１０号公報に示されるように、農用トラクタの前後左右
に配置した車輪に取付けた４個の油圧シリンダのうちの
一つのシリンダを水平制御の基準とし、車体の前後およ
び左右ＩＩＪ１斜の検出結果に基づいて他のシリンダを
車体が水平またはほぼ水平になるよう自動制御し、前記
シリンダがストロークエンドに達したことを各別に検出
する機構を設け、ストロークエンドに達した一つのシリ
ンダを水平制御基準に自動的に切換えるようにしである
。

また柱内走行車（装軌式）においては走行前に運転者が
路面の傾斜状態を判断して油圧シリンダとリンクを操作
し、車体をほぼ水平にした後走行する。

海底走行ロボットは傾斜計を搭載し５脚の油圧アクチュ
エータ伸縮による本体の水平制御は自動であるが１歩行
を停止して水平制御を行う。

（発明が解決しようとする問題点） 特公昭５７−９５２１０号公報に示される制御機構にお
いては、一つの油圧シリンダがストロークエンドに達し
て水平制御基準シリンダに切換えられた後、路面の傾斜
・凹凸の変化により基準シリンダ以外の他のシリンダを
ストロークエンド以上に伸長あるいは短縮しなければ車
体が水平にならない状態となった場合に、基準シリンダ
を、ストロークエンド以上に伸長あるいは短縮すべきシ
リンダに再度切換える制御操作を必要とし、このような
制御機構がない場合は十分な水平制御ができない。

また柱内走行車、海底歩行ロボットにおいては走行また
は歩行中の水平制御はできない。

（問題点を解決するための手段） 本発明は上記のような問題点を解決しようとするもので
、車両等の本体の水平制御の基準を本体フレーム上の４
点のうち水平面に対して最も高い位置にある点とし、こ
の点にあるアクチュエータを基準アクチュエータとして
他の３個のアクチュエータストローク量を自動制御する
が、このとき本体を水平にするために必要なアクチュエ
ータストローク量すなわち目標ストローク量とアクチュ
エータ最大ストローク量とを比較して、目標ストローク
量が最大ストローク量を超える場合にはその差の分だけ
本体を下げる操作を行うとともに１本体の傾きの変化に
伴って基準となるアクチュエータを変更することにより
各７クチユエータのストローク全長を活用して、車両等
の運転中常時本体を水平ないしほぼ水平の状態に維持し
ようとするものである。

（実施例） 以下本発明の実施例を図面に基づいて説明すると、第１
図に示すｉｌｌり車両等の本体フレーム１にロッド２が
ピン３により揺動自在に結合され、ロッド２の他端と本
体フレームｌの間にアクチュエータ４がピン５とピン６
で結合されている。アクチュエータ４にはアクチュエー
タのストローク量を検出するためストローク検出器７が
取付けられている。本体フレーム１にはタイヤ８を支持
するためのアーム９がピンＩＯにより揺動自在に結合さ
れ、アーム９とロッド２の一端およびアクチュエータ４
の一端との間にはショックアブソーバ１１を組込んだス
プリング１２がピン６とピン１３により結合されている
。

本体フレーム１には電動モータ１４．油圧ポンプ１５に
よび本体フレームの前後方向の傾斜角度θ、°、左右方
向の傾斜角度θ２°を検出するための（頃斜計１６．ア
クチュエータ４を駆動するためのサーボバルブ１７．サ
ーボバルブ１７を制御するサーボアンプ１８と演算装置
１９を搭載している。

アクチュエータ４．サーボバルブ１７．油圧ポンプ１５
は油圧ホース２０で配管されている。

また電動モータ１４．油圧ポンプ１５．Ｉｆｉ斜計１６
、演算装置１９を除く装置は４組設けである。

電動モータ１４を駆動し、油圧ポンプ１５によって発生
した油圧はサーボバルブ１７を介してアクチュエータ４
に作用し、アクチュエータ４を伸縮作動させる。伸縮動
作はスプリング１２を介してアーム９．タイヤ８に伝わ
り７本体フレームｌが上下動する。

制御系統は第２図に示すように傾斜計１６からの信号θ
１．θ２およびアクチュエータストローク検出器７から
の信号Ｓ　Ｉ−３４を演算装置１９に人力して演算処理
し、おのおののサーボアンプ１８に目標とするアクチュ
エータストローク量の信号３　、　ｌ〜３４’を指令す
る。サーボアンブ１８はその指令に基づきストローク検
出器７の信号Ｓ１〜Ｓ４が目標とする３　、　ｌ〜Ｓ、
′になるまでサーボパルプ１７を駆動させる。

演算装置１９の演算手順は第３図に示すように１本体フ
レームの前後方向傾斜角度θ１．左右方向傾斜角度θ２
と各アクチュエータの現在のストロークｌ　ｓ　＋〜Ｓ
４を入力し、θ１と０２から第４図に示す本体フレーム
上の４点Ｐ、〜Ｐ４のうち最も高い位置にある点Ｐイを
判定する。

次にＰＨの高さを基準として本体を水平にするためには
他の３個のアクチュエータを現在の状態からどれだけ伸
ばせばよいか、すなわちアクチュエータ補正ストローク
量△Ｓ１〜△Ｓ４を傾斜角度θ３．θ、および各点Ｐ、
〜Ｐ６間の距離に基づいて計算する。

おのおののアクチュエータ補正ストローク量ΔＳ１〜△
Ｓ４が決ったらこの値に現在の各アクチュエータストロ
ークｉｌｓ、−３，を加算する。

ここで本体を水平にするための各アクチュエータの目標
ストローク量、たとえばＳ　＋　’　−３１＋△Ｓ＋が
決まる。

次にこれらの目標ストローク量とアクチュエータの最大
ストローク１ｓｔとを比較する。目標ストローク量が最
大ストローク量を超えていない場合は、目標ストローク
量になるように各アクチュエータを制御する。もし超え
ている場合は超えている量だけ各目標ストローク量を減
らした値になるように各アクチュエータを制御する。こ
の演算を車両等の運転中常時くり返して行うことにより
本体の水平を維持する。

また第１図に示すようにタイヤ支持アーム９にショック
アブソーバ１１とスプリング１２を設けることにより路
面の多少の凹凸に対して本体の傾き量を低減させ、かつ
タイヤの接地性が良（なる。

（発明の効果） 本発明は傾斜計、アクチュエータストローク検出器と演
算装置を用いて常に車両等の本体上の４点のうち最も高
い位置にある点を基準としてアクチュエータを制御する
ことにより、車両等の自動高速水平制御が可能となり、
車両等の本体の安定度が向上し、不整地走行時の本体揺
動が低減するので、水平移動を必要とする各種作業の能
率向上、水中測量等に使用した場合の計測精度の向上が
実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る水平自動制御機構のみを表示した
車両等の正面図の一部、第２図は水平制御系統図、第３
図は演算装置の演算フローチャート、第４図は車両等の
本体フレームの平面図である。 １・・・本体フレーム　　２・・・ロッド４・・・アク
チュエータ ７・・・アクチュエータストローク検出器８・・・タイ
ヤ　　　　　９・・・アーム１６・・・傾斜計　　　　
　１７・・・サーボバルブ１８・・・サーボアンプ　　
１９・・・演算装置特許出願人　株式会社小松製作所 代理人　（弁理士）岡　１）和　喜 第１図 第２図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　車両等の本体の前後および左右方向の傾きを検出する
   傾斜計と、車両等の左右前後輪または左右前後脚をアー
   ムを介してそれぞれ独立に昇降させるストローク計付ア
   クチュエータおよびアクチュエータを駆動するサーボバ
   ルブ・サーボアンプ・演算装置・油圧ポンプ等から成る
   車両等の水平自動制御機構において、車両等の本体の前
   後左右の４点のうち水平面に対して最も高い位置にある
   点のアクチュエータを水平制御の基準として、他のアク
   チュエータを車両等の本体が水平またはほぼ水平になる
   ように自動制御し、いずれかのアクチュエータの必要ス
   トローク量がアクチュエータの最大ストローク量を超え
   る場合には車両等の本体の高さをある量だけ下げるよう
   指令する演算装置を有し、走行・移動等によって車両等
   の本体の姿勢が変化するに伴って基準となるアクチュエ
   ータを変更することを特徴とする車両等の水平自動制御
   機構。