JP2008280146A - 産業車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】産業車両の作業効率の向上を図ることができる産業車両の制御装置を提供する。
【解決手段】制御装置１は、前後ティルト動作が可能な、荷の昇降を行うリフト装置１４を有するフォークリフトを制御するものであり、上限値設定部６１と、水平角センサ７１と、ティルト角センサ７２と、を有する。水平角センサ７１は水平面に設置された状態を基準としてフォークリフトの車体の傾き角度を検出する。ティルト角センサ７２はリフト装置１４のティルト動作におけるティルト角度を検出する。上限値設定部６１は、水平角センサ７１及びティルト角センサ７２において検出された傾き角度及びティルト角度に基づき、リフト装置１４による荷の昇降速度の上限値を設定する。
【選択図】図２

Description

本発明は、荷の昇降動作を行うリフト装置を有する産業車両の制御装置に関する。

荷役機構部及び走行機構部を有する荷役車両の一例が特許文献１に記載されている。特許文献１の荷役車両では、車両の走行を行うための走行機構部がエンジンによって駆動されるとともに、そのエンジンによって、走行機構部だけでなく他の機構部である荷役機構部も駆動される構成となっている。この荷役車両は、荷役レバーの操作量、アクセルペダルの踏込量およびクラッチ機構ペダルの踏込量に関する各情報に基づいてエンジンの回転数に関する制御を行うエンジン回転数制御手段を有して構成されており、この構成により、車両の運転状態に対応したエンジン回転数制御が行われる。そして、これにより、例えば、荷役作業に際し必要以上にアクセルペダルが踏込まれても、空ぶかし状態にならないエンジン回転数を制御エンジン回転数とすることで、燃費の悪化、排気ガス量の増加、騒音の上昇などの発生を回避することが可能となり、エネルギーのロス、環境への負担を軽減させることができる。

また、特許文献２に記載されているフォークリフトトラックの速度制御装置は、フォークの積載荷重、マストの前傾モーメント、フォークの高さ位置、マストの前後傾動角のそれぞれを検出する手段より検出されたデータを基に、予め設定し記憶部内に収められているそれぞれの状況下における最適な車体の走行速度、マストの前後傾動速度、マストの前後摺動速度を記憶部より選択し、車体の走行速度、マストの前後傾動速度、マストの前後摺動速度のそれぞれを検出する手段より検出された実際の速度と比較し、これを上回ると減速信号を出力して、速度制御を行うコントローラにより構成されている。

特開２００４−１１４６９号公報 実開平４−１２１９９６号公報

上記特許文献１に記載された技術は、車両の走行性能に基づいて決定されるエンジンの最大回転数までの範囲内において、エンジンの空ぶかし抑制の観点からエンジン回転数の制御を行うものであり、車両の運転状態に応じて、エンジンの性能、すなわち、車両の性能を最大限に利用するという観点から最適なエンジン回転数の制御を行うものではない。さらに、特許文献１に記載された技術においては、車両に積載されている荷の状態（積載安定性）は考慮されていないため、積載されている荷の状態との関係において、車両の最適な制御がなされているとはいえない。そのため、この技術では、荷が安定であるにも関わらず、必要以上にエンジン回転数を低く制御してしまうことが考えられ、その場合には車両の性能が十分に発揮されず、低効率で作業をせざるを得ない。

一方、特許文献２の制御装置においては、荷の積載荷重等を検出して各種速度を制御しているが、荷の積載荷重が大きくても、マストの傾き、及び、車体の傾き（車体が水平面に設置された状態を基準とする車体の傾き）の組み合わせによっては、荷の状態が安定な場合があり、この技術においても、荷が安定であるにも関わらず、必要以上にエンジン回転数を低く制御してしまうことが考えられる。

そこで、本発明の目的は、産業車両の作業効率の向上を図ることができる産業車両の制御装置を提供することである。

課題を解決するための手段及び効果

上記の目的を達成するために、本発明に係る産業車両の制御装置は、前後方向に関するティルト動作が可能な、荷の昇降を行うリフト装置を有する産業車両を制御するための産業車両の制御装置であって、前記リフト装置による前記荷の昇降速度の上限値を設定する上限値設定手段と、水平面に設置された状態を基準として前記産業車両の車体の傾き角度を検出する水平角センサと、前記リフト装置の前記ティルト動作におけるティルト角度を検出するティルト角センサと、を有する。そして、前記上限値設定手段は、前記水平角センサ及び前記ティルト角センサにおいて検出された前記傾き角度及び前記ティルト角度に基づき、前記上限値を設定する。

この構成によると、車両の傾き角度、又は、リフト装置のティルト角度に応じて、リフト装置による荷の昇降速度の上限値を設定できる。これにより、荷の状態が安定であれば昇降速度を高くし、不安定であれば昇降速度を低くする運転が可能となり、産業車両の性能を最大限に利用できる適切な速度でのリフト装置による昇降動作を可能とし、産業車両の作業効率の向上を図ることができる。

前記上限値設定手段は、前記水平角センサ及び前記ティルト角センサにおいて検出された前記傾き角度及び前記ティルト角度に基づき、前記車体については、水平面に設置された状態である水平状態と、前記水平状態に対して前記車体が前傾姿勢となった状態である前傾状態と、前記水平状態に対して前記車体が後傾姿勢となった状態である後傾状態と、の少なくとも三つの傾き状態を判別し、且つ、前記リフト装置については、前記車体が位置する路面に対して前記リフト装置における前記荷の被設置面が平行な状態であるリフト水平状態と、前記リフト水平状態に対して前記リフト装置が前傾姿勢となった状態であるリフト前傾状態と、前記リフト水平状態に対して前記リフト装置が後傾姿勢となった状態であるリフト後傾状態と、の少なくとも三つのリフト傾き状態を判別する状態判別手段をさらに有し、前記上限値設定手段は、前記状態判別手段によって判別された前記傾き状態及び前記リフト傾き状態の組み合わせに基づいて、前記上限値を設定してもよい。これによると、車両の傾き状態、及び、リフト装置のリフト傾き状態を、その傾きの角度の大きさに応じて分類し、その区分に応じた昇降速度の上限値を設定することで、簡易な制御により、産業車両の作業効率の向上を図ることができる。

前記上限値設定手段は、前記水平角センサ及び前記ティルト角センサにおいて検出された前記傾き角度と前記ティルト角度とを合計することで、水平設置状態に対する前記荷の傾き角度である荷角度を算出し、当該荷角度に基づき、前記上限値を設定してもよい。これによると、車両の傾き角度、及び、リフト装置のティルト角度を合計して得られる荷角度に応じた昇降速度の上限値を設定することで、簡易な制御により、産業車両の作業効率の向上を図ることができる。

以下、本発明の好適な実施の形態について図面を参照しつつ説明する。

（第１実施形態）
まず、本発明の第１実施形態に係る産業車両の制御装置を含む産業車両について説明する。図１は、第１実施形態に係る産業車両の例示であるフォークリフトを斜め後方から見た斜視図である。図２は、フォークリフトの制御装置（産業車両の制御装置）の構成をフォークリフトの一部構成とともに示す概略構成図である。図３は、図１のフォークリフトの側面視概略図である。図４は、図１のフォークリフトにおいて、車体が水平状態、リフト装置がリフト前傾状態となっている状態を示す側面視概略図である。図５は、図１のフォークリフトにおいて、車体が水平状態、リフト装置がリフト後傾状態となっている状態を示す側面視概略図である。図６は、図１のフォークリフトにおいて、車体が前傾状態、リフト装置がリフト水平状態となっている状態を示す側面視概略図である。図７は、図１のフォークリフトにおいて、車体が後傾状態、リフト装置がリフト水平状態となっている状態を示す側面視概略図である。図８は、図２に示す制御装置の作動の一例を説明する制御フロー図である。図９は、図２に示す制御装置におけるリフト装置の傾き、及び、車体の傾きの角度パターンの組み合わせの一例を説明する説明図である。

図１及び図２に示すように、フォークリフト（産業車両）１０は、荷の昇降を行うリフト装置１４を有する産業車両であり、このフォークリフト１０を制御するための産業車両の制御装置１（以下、制御装置１と記す）を有して構成されている。また、フォークリフト１０には、エンジン１１、トルクコンバータ１２、走行機構部１３などが設けられており、動力伝達機構であるトルクコンバータ１２を介してエンジン１１で発生した動力が前輪の走行機構部１３に伝達され、走行機構部１３が駆動されるようになっている。即ち、フォークリフト１０は、前輪駆動・後輪操舵のトルクコンバータ式の四輪車として構成されている。

また、フォークリフト１０には、図１、２、３に示すように、車体１０ｂ、キャビン１０ｃ、荷８０（図３参照）の昇降動作を行う荷役アクチュエータであるリフト装置１４、リフト装置１４の前後傾動作を行う荷役アクチュエータであるティルト装置１５なども設けられている。以下、各部の詳細について説明する。

（リフト装置）
リフト装置１４には、左右一対のアウタマスト１６と、その間において昇降可能に配設されたインナマスト（図示せず）とが設けられている（図１参照）。インナマストには、その上部にスプロケット１７に掛装されたチェーン１８を介してフォーク１９が昇降可能に吊り下げられている（図１、２参照）。アウタマスト１６は、フォークリフト１０の車体フレームに対して、ティルト装置１５に含まれるティルトシリンダ１５ａを介してティルト可能（傾動可能）となるように連結されている（図２の矢印参照）。フォーク１９は、リフト装置１４におけるリフトシリンダ２０が駆動されてインナマストが上下動することにより昇降するようになっている（図２の矢印参照）。またフォーク１９の図３における上面には、荷８０が設置される被設置面１９ｓが形成されている（図３参照）。

また、リフト装置１４のリフトシリンダ２０やティルト装置１５のティルトシリンダ１５ａは、エンジン１１で駆動される油圧ポンプ２２からの圧油の供給及び排出によって作動するようになっている。即ち、図２に示すように、トルクコンバータ１２を介して走行機構部１３を駆動するエンジン１１によって、増速ギヤ２１を介して油圧ポンプ２２も駆動されるようになっている。そして、油圧タンク２４から吸い込まれて油圧ポンプ２２で昇圧された圧油は、複数の電磁弁を備えて構成される電磁弁ユニット２３における所定の電磁弁を介してリフトシリンダ２０やティルトシリンダ１５ａへと供給される。これにより、上昇動作や前傾動作が行われるように各シリンダ２０，１５ａが作動するようになっている。また、リフトシリンダ２０の作動による下降動作や、ティルトシリンダ１５ａの作動による後傾動作が行われる場合も、電磁弁ユニット２３の所定の電磁弁を介して油圧タンク２４に圧油が排出されることで、それらの各動作が行われるように各シリンダ２０，１５ａが作動することになる。この構成により、リフト装置１４の前後方向に関するティルト動作（図２の矢印方向Ｂ参照）が可能となり、また、フォーク１９の昇降動作（図２の矢印方向Ａ参照）が可能となる。

（操作機構）
また、フォークリフト１０には、図１に示すように、作業者（運転者）の運転席に面する箇所に配置されるディレクションレバー２５、リフトレバー２６、ティルトレバー２７、アクセルペダル２８、ブレーキペダル２９、インチングペダル３０、ハンドル３１などが設けられている。

ディレクションレバー２５は、フォークリフト１０を前進させるための前進位置と後進させるための後進位置とエンジンの動力を走行駆動部に伝達しない中立位置とを切り換え操作可能な操作手段として構成されている。リフトレバー２６は、リフト装置１４を操作してフォーク１９の昇降動作を行うための操作手段として構成されている。ティルトレバー２７は、ティルト装置１５を操作してマスト１６の前後傾動作を行うための操作手段として構成されている。また、アクセルペダル２８はフォークリフト１０の走行速度の変更に用いられ、ブレーキペダル２９は走行中のフォークリフト１０に制動力を付与するために用いられる。インチングペダル３０は、エンジン１１と走行機構部１３との間のトルクコンバータ１２を介した連結状態を調節し、さらに解除するために用いられる。

また、本実施形態においては、フォークリフト１０は、作業者が荷情報入出力部５０から荷の情報を入出力できるように構成されている。荷情報入出力部５０は、例えば運転席等に取り付けられたタッチパネルディスプレイ、ボタン、キーボード等からなる入力手段である。この荷情報入出力部５０は、荷役コントローラ３３に入力情報を出力し、荷役コントローラ３３からの情報を出力するものである。

（制御機構）
また、図２に示すように、フォークリフト１０には、エンジン制御装置３２や、制御装置１が設けられている。以下、それぞれについて説明する。

（エンジン制御装置）
エンジン制御装置３２は、フォークリフト１０の作業者によるアクセルペダル２８の操作量（踏込み量）を検出するアクセル角センサ３４からの出力に基づいて、エンジン１１の電子スロットル４４の開度を調整して、エンジン１１の回転数を制御する。これにより、アクセルペダル２８の操作量に応じた速度でフォークリフト１０が走行することになる。なお、エンジン制御装置３２には、エンジン１１に設けられた回転数センサ３５からのエンジン回転数検出信号も入力されるようになっており、エンジン制御装置３２は、これに基づいたフィードバック制御を行うようになっている。

（制御装置）
フォークリフト１０に設けられている制御装置１は、水平角センサ７１と、ティルト角センサ７２と、荷役コントローラ３３とを有して構成されている。荷役コントローラ３３は、電磁弁ユニット２３の電磁弁の作動を制御して前述の荷役アクチュエータ（リフト装置１４、ティルト装置１５）の動作を制御するものである。以下、各部の構成について説明する。

（水平角センサ）
水平角センサ７１は、水平面に設置された状態を基準として、フォークリフト１０の車体１０ｂの傾き角度を検出するセンサであり、具体的には、フォークリフト１０の車体１０ｂに取り付けられた傾斜センサである。本実施形態において、水平角センサ７１は、液体を収容する容器を有し、この容器中の液面の変化により、車体１０ｂの、水平面に対する傾き角度を検出するように構成されている。なお、水平角センサはこのようなものには限られず、例えば振り子型のものや、デジタル水準器を応用したものであってもよい。また、水平角センサは、一軸に関する傾斜を検出できるものであればよいが、二軸以上に関する傾斜を検出できるものを用いてもよい。

（ティルト角センサ）
ティルト角センサ７２は、リフト装置１４のティルト動作におけるティルト角度を検出するセンサであり、具体的には、ティルト装置１５の伸縮動作における変位量からティルト角度を検出するものである。なお、ティルト角センサはこのようなものには限られず、例えば車体１０ｂとリフト装置１４との間の距離を測定するようなものであってもよい。

（荷役コントローラ）
荷役コントローラ３３は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）やメモリ（ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory））などを備えて構成されている。メモリには、電磁弁ユニット２３の各電磁弁の開閉制御を行って荷役アクチュエータの制御を行うためのプログラムを含む各種ソフトウェアが格納されている。これらのハードウェア及びソフトウェアが組み合わされることによって、上限値設定部（上限値設定手段）６１等が荷役コントローラ３３内に構築される。

（上限値設定部）
上限値設定部６１は、エンジン１１において許容できる最大回転数を設定することで、リフト装置１４による荷の昇降速度の上限値を設定するものであり、主制御部６１ａ、状態判別部（状態判別手段）６１ｂ、記憶部６１ｃを有して構成されている。具体的に説明すると、リフト装置１４はエンジン１１により駆動される油圧ポンプから供給される圧油によって作動するため、エンジン１１の最大回転数を設定することで、リフト装置１４における昇降速度の上限値が設定される。また、本実施形態においては、車体１０ｂの傾き、及び、リフト装置１４の傾きに応じて、三種類の上限値が設定されるようになっている。そして、上限値設定部６１は、水平角センサ７１及びティルト角センサ７２において検出された傾き角度及びティルト角度に基づき、上限値を設定するように構成されている。

以下、上限値設定部６１により設定されるリフト装置１４における昇降速度の三種類の上限値を、値の大きいものから順に、Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃとする。荷役コントローラ３３において、リフト装置１４における昇降速度の上限値がＬａ，Ｌｂ，Ｌｃのいずれかに設定されると、荷役コントローラ３３から当該昇降速度の上限値に対応するエンジン１１の最大回転数の値が、荷役コントローラ３３からエンジン制御装置３２へ出力されることになる。そして、エンジン制御装置３２は、荷役コントローラ３３から出力された最大回転数の値を上限値として、アクセル角センサ３４からの入力に従って電子スロットル４４の開度を調整してエンジン１１の回転数を制御する。これにより、荷役コントローラ３３にて設定されたいずれかの上限値（Ｌａ、Ｌｂ又はＬｃ）を昇降速度の上限値として、リフト装置１４における昇降速度が制御されることになる。

（状態判別部）
次に、状態判別部６１ｂについて説明する。状態判別部（状態判別手段）６１ｂは、上記のように上限値設定部６１内に設けられているものであり、水平角センサ７１及びティルト角センサ７２において検出された傾き角度及びティルト角度に基づき、車体１０ｂの傾き状態及びリフト装置１４のリフト傾き状態を判別するものである。具体的には、状態判別部６１ｂは、車体１０ｂについては、水平状態、前傾状態、後傾状態、の三つの傾き状態を判別し、リフト装置１４については、リフト水平状態、リフト前傾状態、リフト後傾状態、の三つのリフト傾き状態を判別する。これらの傾き状態、リフト傾き状態の詳細については後述する。

そして、上限値設定部６１は、状態判別部６１ｂによって判別された車体１０の傾き状態（三種類）、及び、リフト装置１４のリフト傾き状態（三種類）の組み合わせ（九種類）に基づいて上限値を設定するように構成されている。この上限値設定処理の詳細については後述する。なお、本実施形態においては、車体、リフト装置についてそれぞれ三つの傾き状態、リフト傾き状態が判別されるが、これには限られず、それぞれについて四つ以上の傾き状態、リフト傾き状態が判別されてもよい。この場合には、傾き状態、及び、リフト傾き状態の組み合わせは、十六種類以上となる。

（車体の傾き状態、リフト装置のリフト傾き状態について）
次に、図３乃至図７を参照しつつ、車体１０ｂの傾き状態及びリフト装置１４のリフト傾き状態について説明する。車体１０ｂについては、“水平状態”とは、フォークリフト１０が水平面に設置された状態であり、図３、４、５の状態が該当する。そして、前傾状態とは、路面が下り坂であるために、水平状態に対して車体１０ｂが前傾姿勢となった状態であり（図６参照）、後傾状態とは、路面が上り坂であるために、水平状態に対して車体１０ｂが後傾姿勢となった状態である（図７参照）。

リフト装置１４については、“リフト水平状態”とは、車体１０ｂが位置する路面９０に対して、リフト装置１４における荷の被設置面１９ｓが平行な状態である（図３、６、７参照）。そしてリフト前傾状態とは、リフト水平状態に対してリフト装置１４が前傾姿勢となった状態であり（図４参照）、リフト後傾状態とは、リフト水平状態に対してリフト装置１４が後傾姿勢となった状態である（図５参照）。

そして、このように、車体１０ｂの三種類の傾き、及び、リフト装置１４の三種類の傾きの組み合わせにより、九種類のパターンを作成することができる。この９種類のパターンを図示すると、図９の表のようになる。図９においては、リフト装置１４の傾きが縦（列）方向に変化するように示し、車体１０ｂの傾きが横（行）方向に変化するように示している。図９に示すように、同じ列では車体１０ｂの傾きは同一であり、同じ行ではリフト装置１４の傾きは同一である。そして、車体１０ｂ及びリフト装置１４の傾きの組み合わせによって、水平設置状態を基準とした荷の傾き状態が変化し、荷の傾きが後傾寄りであるほど、荷は車体本体側に寄りやすくなるので、リフト装置１４から落下し難くなり、荷が安定となる。一方、車体１０ｂ及びリフト装置１４の傾きの組み合わせにより、荷の傾きが前傾寄りであるほど、リフト装置１４から前方へ荷が落下しやすくなるので、荷が不安定な状態となる。そのため、図９の九つのパターンにおいては、車体１０ｂ、リフト装置１４が共に後傾である左上角のパターンにおいて最も荷が安定な状態となり、反対に、車体１０ｂ、リフト装置１４が共に前傾である右下角のパターンにおいて最も荷が不安定な状態となる。

（上限値設定処理について）
次に、リフト装置１４による荷の昇降速度の上限値を設定する方法について説明する。上記のように、車体１０ｂの三種類の傾き、及び、リフト装置１４の三種類の傾きの組み合わせにより、九種類のパターンを作成することができ、このパターンは、予め記憶部６１ｃに記憶されている。また、このパターンは、それぞれに対応する点数と関連付けられて記憶部６１ｃに格納されている。この点数は、積載されている荷の安定度の指標として設定されるものである。この点数について図９を用いて具体的に説明すると、車体１０ｂについては、後傾状態、水平状態、前傾状態、の順に、５，３，１の点数をつける。また、リフト装置１４についても同様に、リフト後傾状態、リフト水平状態、リフト前傾状態、の順に、５，３，１の点数をつける。

そして、図９の行列における九つのそれぞれのパターンにおいて、該当する車体１０ｂの傾き状態、及び、リフト装置１４のリフト傾き状態における、それぞれの点数を合計したものをそのパターンにおける合計点数とする。例えば、左上角のパターンにおいては、車体１０ｂが後傾状態（５点）、リフト装置１４がリフト後傾状態（５点）であるので、合計点数は、これらの合計の１０点となる。図９において、各パターンを表わす枠の右下部に、それぞれの合計点数を示している。そして、記憶部６１ｃには、九種類のパターンと、これらの合計点数が関連付けられて記憶されている。なお、本実施形態におけるこれらの点数はあくまで一例であり、例えば、後傾、水平、前傾の各点数を等差的でなく等比的に並べてもよいし、車体とリフト装置とで、点数の重みを変えてもよい。

次に、図８のフローチャートを参照しつつ、本実施形態に係る産業車両の制御方法（リフト装置１４における荷の昇降速度の上限値設定処理）について説明する。図８に示す処理（制御装置１の作動）が開始されると、まず、水平角センサ７１、ティルト角センサ７２で検出された傾き角度、ティルト角度を、荷役コントローラ３３の上限値設定部６１が取得する（ステップＳ１０１）。

次に、取得した傾き角度及びティルト角度に基づき、状態判別部６１ｂにおいて、車体１０ｂの傾き状態、及び、リフト装置１４のリフト傾き状態が、それぞれ三種類のうちのどれに該当するかが判別される（ステップＳ１０２）。

次に、上限値設定部６１の主制御部６１ａにおいて、状態判別部６１ｂによって判断された、車体１０ｂ傾き状態と、リフト装置１４のリフト傾き状態とが組み合わされる。そして、主制御部６１ａにおいて、その結果を、記憶部６１ｃに格納された図９のパターンのうち、該当するパターンに適用することで、その状態における車体１０ｂの傾き状態、及び、リフト装置１４のリフト傾き状態の組み合わせによるパターン（九種類のうちいずれか）に応じた合計点数が導出される（ステップＳ１０３）。

次に、上限値設定部６１の主制御部６１ａにおいて、ステップＳ１０３で導出された現状のパターンにおける合計点数が、８以上であるかどうかが判断される（ステップＳ１０４）。ここで、合計点数が８以上であれば（ステップＳ１０４：ＹＥＳ）、リフト装置１４による荷の昇降速度の上限値がＬａに設定される（Ｓ１０６）。また、ステップＳ１０４で、合計点数が８未満であった場合には（ステップＳ１０４：ＮＯ）、合計点数が５以上７以下に該当するかが判断される（ステップＳ１０５）。ここで、合計点数が５以上７以下であれば（ステップＳ１０５：ＹＥＳ）、昇降速度の上限値がＬｂに設定される（ステップＳ１０７）。そして、ステップＳ１０５で、合計点数が５未満であれば（ステップＳ１０５：ＮＯ）、昇降速度の上限値はＬｃに設定される（ステップＳ１０８）。以上のようにして、リフト装置１４による荷の昇降速度の上限値がＬａ，Ｌｂ，Ｌｃのいずれかに設定される。なお、上記のように、Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃは、Ｌａ＞Ｌｂ＞Ｌｃ（式１）の関係を満たしている。例えばこのような処理により、上限値設定部６１において、水平角センサ７１及びティルト角センサ７２において検出された傾き角度及びティルト角度に基づき、昇降速度の上限値が設定される。

以上説明したように、本実施形態に係る制御装置１は、前後方向に関するティルト動作が可能な、荷の昇降を行うリフト装置１４を有するフォークリフト１０を制御するための制御装置１であって、リフト装置１４による荷の昇降速度の上限値を設定する上限値設定部６１と、水平面に設置された状態を基準としてフォークリフト１０の車体１０ｂの傾き角度を検出する水平角センサ７１と、リフト装置１４のティルト動作におけるティルト角度を検出するティルト角センサ７２と、を有する。そして、上限値設定部６１は、水平角センサ７１及びティルト角センサ７２において検出された傾き角度及びティルト角度に基づき、上限値を設定する。

この構成によると、車両１０ｂの傾き角度、又は、リフト装置１４のティルト角度に応じて、リフト装置１４による荷の昇降速度の上限値を設定できる。これにより、荷の状態が安定であれば昇降速度を高くし、不安定であれば昇降速度を低くする運転が可能となり、産業車両の性能を最大限に利用できる適切な速度でのリフト装置による昇降動作を可能とし、産業車両の作業効率の向上を図ることができる。

また、上限値設定部６１は、水平角センサ７１及びティルト角センサ７２において検出された傾き角度及びティルト角度に基づき、車体１０ｂについては、水平面に設置された状態である水平状態と、水平状態に対して車体１０ｂが前傾姿勢となった状態である前傾状態と、水平状態に対して車体１０ｂが後傾姿勢となった状態である後傾状態と、の少なくとも三つの傾き状態を判別し、且つ、リフト装置１４については、車体１０ｂが位置する路面に対してリフト装置１４における荷の被設置面１９ｓが平行な状態であるリフト水平状態と、リフト水平状態に対してリフト装置１４が前傾姿勢となった状態であるリフト前傾状態と、リフト水平状態に対してリフト装置１４が後傾姿勢となった状態であるリフト後傾状態と、の少なくとも三つのリフト傾き状態を判別する状態判別部６１ｂをさらに有し、上限値設定部６１は、状態判別部６１ｂによって判別された傾き状態及びリフト傾き状態の組み合わせに基づいて、上限値を設定する。この構成により、車両１０ｂの傾き状態、及び、リフト装置１４のリフト傾き状態を、その傾きの角度の大きさに応じて分類し、その区分に応じた昇降速度の上限値を設定することで、簡易な制御により、産業車両の作業効率の向上を図ることができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る産業車両の制御装置について、図を参照しつつ第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。図１０は、本実施形態に係る産業車両の制御装置の構成を産業車両の一部とともに示す概略構成図である。図１１は、本実施形態に係る上限値設定処理における制御フロー図である。図１２は、図１０の制御における荷角度の計算について説明するための、フォークリフト側面視説明図である。

本実施形態においては、上限値設定処理における制御フロー（図８に示すフロー）が第１実施形態のフローと異なっている。また、本実施形態に係る制御装置１０１の構成については、荷役コントローラ１３３の上限値設定部１６１において、状態判別部の代わりに算出部１６１ｂが設けられていることが第１実施形態の構成とは異なる（図１０参照）。その他、第１実施形態と同様の部分については、図において同一の符号を付してその説明を省略する。

本実施形態においては、上限値設定部（上限値設定手段）１６１は、水平角センサ７１及びティルト角センサ７２において検出された、車体１０ｂの傾き角度とリフト装置１４のティルト角度とを合計することで、水平設置状態に対する荷の傾き角度である荷角度を算出する。そして、この算出された荷角度に基づき、リフト装置１４における荷の昇降速度の上限値が設定される。

図１２を用いて、荷角度の算出について具体的に説明する。図１２には、車体１０ｂの傾き状態及びリフト装置１４のリフト傾き状態の一例を示している。図１２において、実際の路面を路面９０として示しているが、説明のために、水平基準面を９０ｈ、９０ｊとして示している。

図１２におけるθ１は車体１０ｂの傾き角度である。傾き角度θ１は、水平面に設置された状態を基準とした車体１０ｂの傾きであり、水平基準面（９０ｈ参照）を基準とした路面の勾配に等しい。そして、図１２においては、θ１は、フォークリフト１０が位置する路面９０の傾きに等しい。また、図１２の例では、θ１の値＋ａとなっている。

図１２におけるθ２はリフト装置１４のティルト角度である。ティルト角度θ２は、リフト水平状態（車体１０ｂが位置する路面９０に対してリフト装置における荷の被設置面１９ｓが平行な状態）にあるリフト装置１４ｈを基準とした、（下部の支点を中心とした回転移動後の）リフト装置１４の傾きに等しい。図１２の例では、θ２の値は−ｂとなっている。

図１２におけるθＬは荷角度を示しており、図中に示すように、θ１，θ２，θＬには、
θＬ＝θ１＋θ２ （式２）
の関係が成立している。

図１２では、角度θ１，θ２，θＬのそれぞれについて、中心位置ｏと、＋方向及び−方向とを示している。中心位置ｏは、傾き角度θ１については、車体１０ｂが水平状態となる位置を示しており、ティルト角度θ２については、リフト装置１４がリフト水平状態となる位置を示している。そして、荷角度θＬについての中心位置ｏは、荷の水平設置状態における位置を示している。荷の水平設置状態とは、荷の底面８０ｓが、水平基準面９０ｈ、９０ｊに対して平行な状態である。また、＋方向及び−方向は、説明のために定義した回転移動の方向であり、図１２においては、荷が後傾となり、荷が落下し難くなって安定する方向を＋方向としている。また、＋方向とは反対に、荷が前傾となり、荷が落下し易くなって不安定となる方向を−方向としている。

そして、図１２においては、車体１０ｂについては後傾状態なので、θ１は＋ａ（正の値）、リフト装置１４についてはリフト前傾状態なので、θ２は−ｂ（負の値）となっている。そして、荷角度θＬを求めるために、θ１とθ２とを合計するとａ−ｂ＝−ｃとなる（なお、ａ＜ｂであり、ａ，ｂ，ｃはそれぞれ正の値である）。そのため、図１２の例においては、荷角度θＬが負の値となり、荷が不安定側であるということになる。本実施形態においては、上限値設定部１６１において、以上のような荷角度の算出処理が行なわれる。

次に、図１１のフローチャートを参照しつつ、本実施形態に係る産業車両の制御方法、具体的には、リフト装置１４における荷の昇降速度の上限値の設定方法について説明する。図１１に示す処理（制御装置１０１の作動）が開始されると、まず、水平角センサ７１、ティルト角センサ７２で検出された傾き角度、ティルト角度を、荷役コントローラ１３３の上限値設定部１６１が取得する（ステップＳ２０１）。

次に、取得した傾き角度及びティルト角度に基づき、算出部１６１ｂにおいて、荷角度が算出される（ステップＳ２０２）。

次に、上限値設定部１６１の主制御部１６１ａにおいて、ステップＳ２０２で算出された荷角度が、＋１０度以上であるかどうかが判断される（ステップＳ２０３）。ここで、荷角度が＋１０度以上であれば（ステップＳ２０３：ＹＥＳ）、リフト装置１４による荷の昇降速度の上限値がＬａに設定される（Ｓ２０５）。また、ステップＳ２０３で、荷角度が＋１０度未満であった場合には（ステップＳ２０３：ＮＯ）、荷角度が０度以上＋９度以下に該当するかが判断される（ステップＳ２０４）。ここで、荷角度が０度以上＋９度以下であれば（ステップＳ２０４：ＹＥＳ）、昇降速度の上限値がＬｂに設定される（ステップＳ２０６）。そして、ステップＳ２０４で、合計点数が０度未満であれば（ステップＳ２０４：ＮＯ）、昇降速度の上限値はＬｃに設定される（ステップＳ２０７）。以上のようにして、リフト装置１４による荷の昇降速度の上限値がＬａ，Ｌｂ，Ｌｃのいずれかに設定される。図１２の例では、荷角度が負の値であるので、昇降速度の上限値はＬｃに設定されることになる。例えばこのような処理により、上限値設定部１６１において、水平角センサ７１及びティルト角センサ７２において検出された傾き角度及びティルト角度に基づき、昇降速度の上限値が設定される。

このような構成により、車両１０ｂの傾き角度、及び、リフト装置１４のティルト角度を合計して得られる荷角度に応じた昇降速度の上限値を設定することで、簡易な制御により、産業車両の作業効率の向上を図ることができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能なものである。

例えば、上記実施形態では、上限値設定部は、水平角センサ及びティルト角センサにおいて検出された傾き角度及びティルト角度に基づき、車体の三つの傾き状態、リフト装置の三つのリフト傾き状態を判別し、状態判別部は、傾き状態、リフト傾き状態の九つの組み合わせに基づいて上限値を設定するように構成されている。しかし、このようなものには限られず、例えば、上限値設定部は、車体、リフト装置のそれぞれについて、前傾状態、及び、それ以外の状態の二つの状態のみを判別し、状態判別部は、傾き状態、リフト傾き状態の四つの組み合わせに基づいて上限値を設定するように構成されていてもよい。

なお、上記の実施形態においては、車体、リフト装置についてそれぞれ三つの傾き状態、リフト傾き状態が判別されている、これには限られず、それぞれについて二つの傾き状態が判別されてもよい。

また、上記の実施形態においては、昇降速度の上限値を三段階に設定しているが、このようなものには限られず、二段階であってもよいし、四段階以上に設定してもよい。例えば、上記の第１実施形態の、傾き状態及びリフト状態における九つの組み合わせのそれぞれに合わせて、九つの上限値を設定してもよい。

また、上記の実施形態では、上限値判断部が、傾き状態、リフト傾き状態を判別する状態判別部を有するもの（第１実施形態）、上限値判断部が、荷角度を算出する算出部を有するもの（第２実施形態）について説明しているが、上限値設定手段として、傾き角度及びティルト角度に基づき、上限値を設定するように構成されていれば、これ以外の構成であってもよい。

また、昇降速度の上限値をＬａ，Ｌｂ，Ｌｃのいずれかに設定した後、荷情報入出力部のディスプレイに、その設定された上限値を表示するようにしてもよい。また、作業者がその表示を見て、荷の状態に対して上限値が適当でないと判断したら、荷情報入出力部を操作して上限値を変更できるように構成してもよい。

また、上記実施形態では、産業車両として、エンジン式のフォークリフト１０を例示したが、バッテリに蓄えられた電力により、電動機を駆動することにより、走行、荷役動作を行うバッテリ式のフォークリフトの制御装置として構成してもよい。即ち、バッテリの電力により荷役用の電動機を駆動し、本実施形態における油圧ポンプ２２を駆動させる構成としてもよい。この場合、上記実施形態で示したエンジン１１の最大回転数には、バッテリの電力により駆動する荷役用の電動機の最大回転数が対応し、リフト装置の昇降速度の上限値を設定するために、当該荷役用の電動機の最大回転数を設定することになる。

本発明の第１実施形態に係る産業車両としてのフォークリフトを例示した斜視図である。 本発明の第１実施形態に係る産業車両の制御装置の構成を産業車両の一部とともに示す概略構成図である。 図１のフォークリフトの側面視概略図である。 図１のフォークリフトにおいて、車体が水平状態、リフト装置がリフト前傾状態となっている状態を示す側面視概略図である。 図１のフォークリフトにおいて、車体が水平状態、リフト装置がリフト後傾状態となっている状態を示す側面視概略図である。 図１のフォークリフトにおいて、車体が前傾状態、リフト装置がリフト水平状態となっている状態を示す側面視概略図である。 図１のフォークリフトにおいて、車体が後傾状態、リフト装置がリフト水平状態となっている状態を示す側面視概略図である。 図２に示す制御装置の作動の一例を説明する制御フロー図である。 図２に示す制御装置におけるリフト装置の傾き、及び、車体の傾きの角度パターンの組み合わせの一例を説明する説明図である。 本発明の第２実施形態に係る産業車両の制御装置の構成を産業車両の一部とともに示す概略構成図である。 第２実施形態に係る上限値設定処理における制御フロー図である。 図１０の制御における荷角度の計算について説明するための、フォークリフト側面視説明図である。

符号の説明

１，１０１ 制御装置（産業車両の制御装置）
１０ フォークリフト（産業車両）
１０ｂ 車体
１４ リフト装置
１９ｓ 被設置面
３３，１３３ 荷役コントローラ
６１，１６１ 上限値設定部（上限値設定手段）
６１ｂ 状態判別部（状態判別手段）
７１ 水平角センサ
７２ ティルト角センサ
８０ 荷
９０ 路面

Claims (3)

1. 前後方向に関するティルト動作が可能な、荷の昇降を行うリフト装置を有する産業車両を制御するための産業車両の制御装置であって、
   前記リフト装置による前記荷の昇降速度の上限値を設定する上限値設定手段と、
   水平面に設置された状態を基準として前記産業車両の車体の傾き角度を検出する水平角センサと、
   前記リフト装置の前記ティルト動作におけるティルト角度を検出するティルト角センサと、を有し、
   前記上限値設定手段は、前記水平角センサ及び前記ティルト角センサにおいて検出された前記傾き角度及び前記ティルト角度に基づき、前記上限値を設定することを特徴とする産業車両の制御装置。
2. 前記上限値設定手段は、前記水平角センサ及び前記ティルト角センサにおいて検出された前記傾き角度及び前記ティルト角度に基づき、前記車体については、水平面に設置された状態である水平状態と、前記水平状態に対して前記車体が前傾姿勢となった状態である前傾状態と、前記水平状態に対して前記車体が後傾姿勢となった状態である後傾状態と、の少なくとも三つの傾き状態を判別し、且つ、前記リフト装置については、前記車体が位置する路面に対して前記リフト装置における前記荷の被設置面が平行な状態であるリフト水平状態と、前記リフト水平状態に対して前記リフト装置が前傾姿勢となった状態であるリフト前傾状態と、前記リフト水平状態に対して前記リフト装置が後傾姿勢となった状態であるリフト後傾状態と、の少なくとも三つのリフト傾き状態を判別する状態判別手段をさらに有し、
   前記上限値設定手段は、前記状態判別手段によって判別された前記傾き状態及び前記リフト傾き状態の組み合わせに基づいて、前記上限値を設定することを特徴とする請求項１に記載の産業車両の制御装置。
3. 前記上限値設定手段は、前記水平角センサ及び前記ティルト角センサにおいて検出された前記傾き角度と前記ティルト角度とを合計することで、水平設置状態に対する前記荷の傾き角度である荷角度を算出し、当該荷角度に基づき、前記上限値を設定することを特徴とする請求項１に記載の産業車両の制御装置。

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