以下、図面に基づき本発明の実施形態について説明する。
図1は、本発明の第1実施形態に係る転圧機械1の概略構成を示す側面図であり、フロント走行装置20及びリア走行装置30が中立位置にある状態を示すものである。図2は、図1に示す転圧機械1を示す平面図である。図3は、図1に示す状態の転圧機械1において、フロント走行装置20、リア走行装置30、及び連結装置40を拡大して示す斜視図である。図4は、本発明の第1実施形態に係る転圧機械1の概略構成を示す側面図であり、フロント走行装置20がロールしている状態を示すものである。図5は、図4に示す転圧機械1を示す正面図である。図6は、図4に示す状態の転圧機械1において、フロント走行装置20、リア走行装置30、及び連結装置40を拡大して示す斜視図である。図7は、本発明の第1実施形態に係る転圧機械1の概略構成を示す平面図であり、フロント走行装置20が転舵している状態を示すものである。図8は、図7に示す状態の転圧機械1において、フロント走行装置20、リア走行装置30、及び連結装置40を拡大して示す斜視図である。図9は、本発明の第1実施形態に係る転圧機械1を構成するフロント走行装置20、リア走行装置30、及び連結装置40を拡大して示す斜視図であり、フロント走行装置20がロールし且つ転舵している状態を示すものである。図10は、本発明の第1実施形態に係る姿勢把握装置60の構成を示す機能ブロック図である。図11は、本発明の第1実施形態に係る報知装置80による表示例を示す図であり、図1に示す状態の転圧機械1を示すものである。図12は、本発明の第1実施形態に係る報知装置80による表示例を示す図であり、図1に示す状態の転圧機械1とは別の状態の転圧機械1を示すものである。図13は、本発明の第1実施形態に係る報知装置80による表示例を示す図であり、図12に示す状態の転圧機械1とは別の状態の転圧機械1を示すものである。
なお、説明の便宜上、転圧機械1の進行方向を基準にキャビン34内の作業者から見て「前」、「後」、「左」、「右」をそれぞれ定義し、重力を基準に「上」、「下」を定義する。即ち、各図に示される矢印「前」及び「後」は、転圧機械1の前進方向及び後進方向を示し、矢印「左」及び「右」は転圧機械1の左右(車幅)方向を示し、矢印「上」及び「下」は転圧機械1の上下方向を示している。
なお、「中立位置」とは、後述するロール角度、転舵角度、ピッチ角度が全て0°であることを意味する。ここで、「ロール方向」とは、中立位置にある走行装置10の重心を通る前後方向軸線L0周りでの回転方向を意味し、「ロール角度」とは、前後方向軸線L0に直交する後述の左右方向軸線W0を基準とし、当該軸線W0からの当該ロール方向での回転角度を意味する。また、「転舵方向」とは、後述する転舵軸45周りでのフロント走行装置20の回転方向を意味し、「転舵角度」とは、中立位置において上下方向に延びる転舵軸45に直交する前後方向軸線L0を基準とし、当該軸線L0からの当該転舵方向での回転角度を意味する。また、「ピッチ方向」とは、中立位置にある走行装置10の重心を通る左右方向軸線W0周りでの回転方向を意味し、「ピッチ角度」とは、左右方向軸線W0に直交する前後方向軸線L0を基準とし、当該軸線L0からの当該ピッチ方向での回転角度を意味する。
転圧機械1は、例えばアーティキュレート式(関節式)の振動ローラであって、図1及び図10に示すように、走行装置10と当該走行装置10の姿勢を把握するように構成された姿勢把握装置60を備えている。走行装置10は、フロント走行装置20と、リア走行装置30と、フロント走行装置20及びリア走行装置30をアーティキュレート式に連結する連結装置40とを有している。
図1及び図2に示すように、フロント走行装置20は、平面視四角枠形状を成すフロントフレーム22と、当該フロントフレーム22に回転可能に支持された前輪24とを含んでいる。
前輪24は、ドラム形に形成された転圧輪であり、フロントフレーム22の枠体の内部に収容されている。具体的には、前輪24の左右両側に位置する各端壁24aが、例えば防振ゴムを内蔵した支持ユニットを介して、後述する一対のサイドフレーム部22aに回転自在に支持されている。このようにして、前輪24はフロントフレーム22に弾性支持される。この前輪24内には、当該前輪24を振動させる振動発生機が内蔵されており、後述する振動用モータの駆動力によって当該振動発生機を駆動することで、前輪24を振動させている。
図2に示すように、フロントフレーム22は、前輪24の左右方向(車幅方向)外側において前後方向に延びる板状の部材である一対のサイドフレーム部22aと、当該一対のサイドフレーム部22aの前側端部を前輪24の前方で接続する角柱状の部材である前側接続フレーム部22bと、当該一対のサイドフレーム部22aの後側端部を前輪24の後方で接続する角柱状の部材である後側接続フレーム部22cと、を含む。フロントフレーム22は、一対のサイドフレーム部22a、前側接続フレーム部22b、及び後側接続フレーム部22cにより、平面視四角形状を有する枠体に形成されている。
図1に示すように、リア走行装置30は、リアフレーム32と、キャビン34と、後輪36と、エンジンカバー38とを含む。リアフレーム32には、タイヤローラとして機能する後輪36が回転可能に取り付けられている。又、リアフレーム32には、図示しないエンジンルームが設けられており、このエンジンルームは開閉可能なエンジンカバー38により覆われている。エンジンルーム内にはディーゼルエンジン(図示せず)及び油圧ポンプ(図示せず)が配置されており、この油圧ポンプはディーゼルエンジンによって駆動され、前輪24を振動させる振動用モータ及び後輪36を回転させる走行用モータ等の油圧機器に対して作動油を供給する。又、リアフレーム32の上部にはキャビン34が設けられている。キャビン34内には、作業者が操作するハンドル(図示せず)が設けられている。
連結装置40は、フロント走行装置20及びリア走行装置30をロール方向に相対回動可能に連結し(図4~図6)、且つリア走行装置30に対しフロント走行装置20を転舵方向に回動可能に連結するものである(図7、図8)。図3に示すように、連結装置40は、リアフレーム32に取り付けられた取付部材41を有する。取付部材41は、転舵軸45を介してリアフレーム32に転舵方向に回動可能に取り付けられている(図7~図9)。
図9に示すように、連結装置40は、フロント走行装置20及びリア走行装置30をロール方向に相対回動可能に連結するロール機構42を有する。ロール機構42は、ロール軸(図示せず)を介して、後側接続フレーム部22cを取付部材41にロール方向に回転自在に取り付けるものである。これにより、図4から図6に示すように、例えばフロント走行装置20はリア走行装置30に対してロール方向に回動可能となる。なお、ロール機構42の構成は公知であるため、その詳細な説明を省略する。
図8及び図9に示すように、連結装置40は、リア走行装置30に対しフロント走行装置20を転舵方向に回動可能に連結するステアリング機構44を有する。ステアリング機構44は、一対の油圧シリンダ44aと、当該一対の油圧シリンダ44a内に伸縮自在に収容された一対のピストンロッド44bとを含んで構成されている。一対のピストンロッド44bは、取付部材41に相対回動可能に取り付けられている。これにより、一対の油圧シリンダ44a内の油圧を変化させて一対のピストンロッド44bを伸縮させることにより、取付部材41が転舵軸45周りに回動し、ひいてはフロントフレーム22が回動し、リア走行装置30に対してフロント走行装置20を転舵させることができる(図7、図8)。なお、ステアリング機構44の構成は公知であるため、その詳細な説明を省略する。このようにして、作業者がキャビン34内のハンドルを操作することで、フロント走行装置20がステアリング機構44を介して向きを変えることが可能となっている。
また、キャビン34内には、前後進切換レバー、エンジン回転数切換スイッチ(いずれも図示せず)等の操作機器が設けられ、作業者による前後進切換操作、ステアリング操作、エンジン回転数の切換操作によりにより、現場において転圧作業が実施されるようにしてある。
次いで、転圧機械1を構成する姿勢把握装置60について説明する。図10に示すように、姿勢把握装置60は、角度検出装置70、報知装置80、及び制御装置90を含む。
角度検出装置70は、走行装置10に取り付けられ、走行装置10の角度を検出するように構成されている。具体的には、角度検出装置70は、第1角度センサ72と、第2角度センサ74と、第3角度センサ76とを含んで構成されている。
図3に示すように、第1角度センサ72は、フロント走行装置20の後側接続フレーム部22cに取り付けられ、フロント走行装置20のロール方向での回転角度(フロントロール角度AFR)を検出するように構成されている。具体的には、第1角度センサ72は、振り子を内蔵して構成されており、フロント走行装置20のロール方向での傾斜に応じた当該振り子の変位量をフロント走行装置20のフロントロール角度AFRとして検出し、フロントロール角度信号として制御装置90へ送信するように構成されている。また、第1角度センサ72は、フロント走行装置20のピッチ方向での回転角度(フロントピッチ角度AFP)も検出するようになっている。この場合、第1角度センサ72は、フロント走行装置20のピッチ方向での傾斜に応じた当該振り子の変位量をフロント走行装置20のフロントピッチ角度AFPとして検出し、フロントピッチ角度信号として制御装置90へ送信するように構成されている。ここで、第1角度センサ72は、フロント走行装置20のロール角度及びピッチ角度を検出できるものであればよく、上述の振り子内蔵タイプのセンサに限定されるものではない。また、ロール角度、ピッチ角度をそれぞれ別のセンサで検出するようにしても良い。
図1に示すように、第2角度センサ74は、リア走行装置30のキャビン34内に取り付けられ、リア走行装置30のロール方向での回転角度(リアロール角度ARR)を検出するように構成されている。具体的には、第2角度センサ74は、振り子を内蔵して構成されており、リア走行装置30のロール方向での傾斜に応じた当該振り子の変位量をリア走行装置30のリアロール角度ARRとして検出し、リアロール角度信号として制御装置90へ送信するように構成されている。また、第2角度センサ74は、リア走行装置30のピッチ方向での回転角度(リアピッチ角度ARP)を検出するようになっている。この場合、第2角度センサ74は、リア走行装置30のピッチ方向での傾斜に応じた当該振り子の変位量をリア走行装置30のリアピッチ角度ARPとして検出し、リアピッチ角度信号として制御装置90へ送信するように構成されている。ここで、第2角度センサ74は、リア走行装置30のロール角度及びピッチ角度を検出できるものであればよく、上述の振り子内蔵タイプのセンサに限定されるものではない。また、ロール角度、ピッチ角度をそれぞれ別のセンサで検出するようにしても良い。
図3に示すように、第3角度センサ76は、連結装置40の取付部材41に取り付けられ、リア走行装置30に対するフロント走行装置20の転舵方向での回転角度(転舵角度AFS)を検出するように構成されている。第3角度センサ76は、図示しない回転軸の回転エンコーダによって電圧を出力して転舵角度を検出するように構成されているものである。具体的には、作業者がハンドル操作を行い、ステアリング機構44の作動によって連結装置40の取付部材41が転舵軸45周りに回動すると、これに応じて第3角度センサ76の図示しない回転軸が回転する。第3角度センサ76は、当該回転軸の回転量に応じた電圧変化を転舵角度AFSとして検出し、転舵角度信号として制御装置90へ送信するように構成されている。第3角度センサ76は、リア走行装置30に対するフロント走行装置20の転舵角度を検出できるものであればよく、上述の回転エンコーダタイプのセンサに限定されるものではない。
図10に示すように、制御装置90は、受信部92、処理部94、送信部96、記憶部98を含む。制御装置90は、姿勢把握装置60の動作を制御する装置であり、例えばCPU、RAM、ROM等を備えるコンピュータである。本実施形態では、制御装置90は、受信部92、処理部94、送信部96、及び記憶部98の各機能要素に対応するプログラムをROMから読み出してRAMにロードし、各機能要素に対応する処理をCPUとしての処理部94に実行させる。
受信部92は、角度検出装置70から走行装置10のロール角度に基づいたロール角度信号を受信するように構成されている。具体的には、受信部92は、第1角度センサ72からフロントロール角度AFRに基づいたフロントロール角度信号を受信し、第2角度センサ74からリアロール角度ARRに基づいたリアロール角度信号を受信するように構成されている。更に、受信部92は、第3角度センサ76から転舵角AFSに基づいた転舵角信号を受信するように構成されている。
処理部94は、受信部92で受信したロール角度信号に基づいて走行装置10の姿勢を判断するように構成されている。具体的には、処理部94は、フロントロール角度AFR及びリアロール角度ARRのロール角度差ADiffを算出し、当該ロール角度差ADiffと予め記憶された第1閾値T1とを比較し、ロール角度差ADiffが第1閾値T1よりも大きい場合に走行装置10に転倒の予兆があると判断するように構成されている。ここで、第1閾値T1は、記憶部98に予め格納されているものであり、走行装置10の重量、重心位置、動力性能等の各種諸元に基づいて、走行装置10が実際に転倒するロール角度差ADiffよりも小さく設定されている。また、記憶部98には、第5閾値T5も予め格納されている。第5閾値T5は、走行装置10の重量、重心位置、動力性能等の各種諸元に基づいて、走行装置10が実際に転倒するロール角度(フロントロール角度AFR及びリアロール角度ARR)よりも小さく設定されている。
更に、処理部94は、転舵角信号に基づいて第1閾値T1を補正して第1補正閾値T1Aを算出し、ロール角度差ADiffと第1補正閾値T1Aとを比較し、ロール角度差ADiffが第1補正閾値T1Aよりも大きい場合に走行装置10に転倒の予兆があると判断するように構成されている。具体的には、処理部94は、転舵角度AFSが大きいほど第1補正閾値T1Aを小さくするように構成されている。転舵角度AFSが増加するに従って、より小さなロール角度差ADiffで転倒が発生するからである。また、処理部94は、後述するピッチ角度AMPが大きいほど別の第1補正閾値T1Bを第1補正閾値T1Aより小さくするように構成されている。転舵角度AFSが0°ではない状態でピッチ角度AMPが増加すると、より小さなロール角度差ADiffで転倒が発生するからである。
また、処理部94は、当該ロール角度差ADiffと予め記憶された第2閾値T2とを比較し、ロール角度差ADiffが第2閾値T2よりも大きい場合に走行装置10に故障の予兆があると判断するように構成されている。ここで、第2閾値T2は、記憶部98に予め格納されているものであり、走行装置10の構成部品(例えばフロント走行装置20)の重量、重心位置、可動範囲等の各種諸元に基づいて、走行装置10が実際に故障するロール角度差ADiffよりも小さく設定されている。
更に、処理部94は、転舵角信号に基づいて第2閾値T2を補正して第2補正閾値T2Aを算出し、ロール角度差ADiffと第2補正閾値T2Aとを比較し、ロール角度差ADiffが第2補正閾値T2Aよりも大きい場合に走行装置10に故障の予兆があると判断するように構成されている。具体的には、処理部94は、転舵角度AFSが大きいほど第2補正閾値T2Aを小さくするように構成されている。転舵角AFSが増加するに従って、より小さなロール角度差ADiffで故障が発生するからである。また、処理部94は、後述するピッチ角度AMPが大きいほど別の第2補正閾値T2Bを第2補正閾値T2Aより小さくするように構成されている。転舵角度AFSが0°ではない状態でピッチ角度AMPが増加すると、より小さなロール角度差ADiffで故障が発生するからである。
送信部96は、処理部94における上記判断の結果に基づいて所定の警報信号を送信するように構成されている。具体的には、送信部96は、処理部94によって走行装置10に転倒の予兆があると判断された場合に、警報信号として転倒予兆信号を送信するように構成されている。又、送信部96は、処理部94によって走行装置10に故障の予兆があると判断された場合に、警報信号として故障予兆信号を送信するように構成されている。
報知装置80は、制御装置90の送信部96から送信された警報信号を受信し、当該警報信号に基づいて所定の警報を報知するように構成されている。具体的には、報知装置80は、警報を視覚情報により発報するように構成された視覚情報発報手段(例えば液晶モニターなど)、警報を聴覚情報により発報するように構成された聴覚情報発報手段(例えばスピーカなど)、及び警報を触覚情報により発報するように構成された触覚情報発報手段(例えば振動発生器など)の少なくともいずれか一つを含んで構成されている。
図11から図13は、報知装置80が液晶ディスプレイ(視覚情報発報手段)である場合の一例を示している。なお、この場合、報知装置80は、走行装置10の姿勢を常時表示しても良いし、制御装置90によって所定の閾値(例えば第1閾値T1)を超えたと判断された場合にのみ走行装置10の姿勢を表示してよい。なお、走行装置10の姿勢を常時表示しており、制御装置90によって所定の閾値(例えば第1閾値T1)を超えたと判断された場合には、当該表示を点滅等させてもよい。
図11に示すように、走行装置10が中立位置にある場合、報知装置80には、中立位置にある走行装置10の重心を通る前後方向軸線L0とフロント走行装置20の向きを示す軸線L1とが一致している状態(図11の右側)、中立位置にある走行装置10の重心を通る左右方向軸線W0と、フロント走行装置20のロール方向での傾斜を示す軸線W1と、リア走行装置30のロール方向での傾斜を示す軸線W2とが一致している状態(図11の左上側)、及び、中立位置にある走行装置10の重心を通る前後方向軸線L0と走行装置10のピッチ方向での傾斜を示す軸線L2とが一致している状態(図11の左下側)が表示されている。
又、図12に示すように、転圧機械1が走行する路面の状態に応じて、報知装置80には、軸線L0に対し軸線L1が右方向に傾いている状態即ちフロント走行装置20が右方向に転舵されている状態(図12の右側)、軸線W0に対し軸線W1が右斜め上方向に傾斜し且つ軸線W2が左斜め上方向に傾斜している状態即ちフロント走行装置20及びリア走行装置30が互いに反対方向にロールしている状態(図12の左上側)、軸線L0に対し軸線L2が前下側に傾斜している状態即ち走行装置10が前方に下っている状態(図12の左下側)が表示されている。
又、図13に示すように、転圧機械1が走行する路面の状態に応じて、報知装置80には、軸線L0に対し軸線L1が左方向に傾いている状態即ちフロント走行装置20が左方向に転舵されている状態(図13の右側)、軸線W0に対し軸線W1及び軸線W2が共に左斜め上方向に傾斜している状態即ちフロント走行装置20及びリア走行装置30が共に右方向にロールしている状態(図13の左上側)、軸線L0に対し軸線L2が前上側に傾斜している状態即ち走行装置10が前方に上っている状態(図13の左下側)が表示されている。
次いで、図14を参照しながら、走行装置10に転倒の予兆が生じた場合に作業者に当該予兆を把握させるまでの処理(以下、「第1の転倒予兆把握処理」ともいう)について説明する。図14は、本発明の第1実施形態に係る姿勢把握装置60における転倒予兆把握のための処理を示すフローチャートである。
姿勢把握装置60は、第1の転倒予兆把握処理を転圧機械1の運転中に所定周期で実行する。まず、受信部92は、第1角度センサ72からフロントロール角度信号を受信し、第2角度センサ74からリアロール角度信号を受信する。これにより、制御装置90がフロントロール角度AFR及びリアロール角度ARRを取得する(S200)。次いで、処理部94は、フロントロール角度AFR及びリアロール角度ARRのロール角度差ADiffを算出し(S210)、当該ロール角度差ADiffと予め記憶された第1閾値T1とを比較し(S220)、ロール角度差ADiffが第1閾値T1よりも大きい場合(S220のYes)、走行装置10に転倒の予兆があると判断する。その後、送信部96は、警報信号として転倒予兆信号を報知装置80へ送信し、報知装置80は、送信部96から送信された転倒予兆信号に基づいて所定の警報(例えば液晶モニターへの表示)を行い(S330)、当該処理は終了する。
他方、処理部94によって、ロール角度差ADiffが第1閾値T1よりも大きくないと判断された場合(S220のNo)、受信部92は、第3角度センサ76から転舵角度信号を受信し、制御装置90は転舵角度AFSを取得する(S230)。次いで、処理部94は、転舵角度AFSが0°と等しいか否かの判断を行う(S240)。処理部94によって転舵角度AFSが0°であると判断された場合(S240のYes)、処理部94は、フロントロール角度AFR又はリアロール角度ARRが予め記憶された第5閾値T5より大きいか否かの判断をする(S320)。処理部94によって、フロントロール角度AFR又はリアロール角度ARRが第5閾値T5より大きいと判断された場合(S320のYes)、走行装置10に転倒の予兆があると判断される。その後、送信部96は、警報信号として転倒予兆信号を報知装置80へ送信し、報知装置80は、送信部96から送信された転倒予兆信号に基づいて所定の警報(例えば液晶モニターへの表示)を行い(S330)、当該処理は終了する。
他方、処理部94によって転舵角度AFSが0°ではないと判断された場合(S240のNo)、処理部94は、転舵角度AFSに基づいて第1閾値T1を補正して第1補正閾値T1Aを算出し(S250)、ロール角度差ADiffと第1補正閾値T1Aとを比較し(S260)、ロール角度差ADiffが第1補正閾値T1Aよりも大きい場合(S260のYes)、走行装置10に転倒の予兆があると判断する。その後、送信部96は、警報信号として転倒予兆信号を報知装置80へ送信し、報知装置80は、送信部96から送信された転倒予兆信号に基づいて所定の警報(例えば液晶モニターへの表示)を行い(S330)、当該処理は終了する。
他方、処理部94によって、ロール角度差ADiffが第1補正閾値T1Aよりも大きくないと判断された場合(S260のNo)、受信部92は、フロントピッチ角度信号及びリアピッチ角度信号を受信し、制御装置90はフロントピッチ角度AFP及びリアピッチ角度ARPを取得する(S270)。その後、処理部94は、フロントピッチ角度AFP及びリアピッチ角度ARPから走行装置10のピッチ角度AMPを算出し(S280)、当該ピッチ角度AMPが0°であるか否かの判断をする(S290)。処理部94によって当該ピッチ角度AMPが0°であると判断された場合(S290のYes)、処理部94は、フロントロール角度AFR又はリアロール角度ARRが予め記憶された第5閾値T5より大きいか否かの判断をする(S320)。処理部94によって、フロントロール角度AFR又はリアロール角度ARRが第5閾値T5より大きいと判断された場合(S320のYes)、走行装置10に転倒の予兆があると判断される。その後、送信部96は、警報信号として転倒予兆信号を報知装置80へ送信し、報知装置80は、送信部96から送信された転倒予兆信号に基づいて所定の警報(例えば液晶モニターへの表示)を行い(S330)、当該処理は終了する。
他方、処理部94によって当該ピッチ角度AMPが0°でないと判断された場合(S290のNo)、処理部94は、当該ピッチ角度AMPに基づいて第1補正閾値T1Aを補正して別の第1補正閾値T1Bを算出し(S300)、ロール角度差ADiffと別の第1補正閾値T1Bとを比較し(S310)、ロール角度差ADiffが別の第1補正閾値T1Bよりも大きい場合(S310のYes)、走行装置10に転倒の予兆があると判断する。その後、送信部96は、警報信号として転倒予兆信号を報知装置80へ送信し、報知装置80は、送信部96から送信された転倒予兆信号に基づいて所定の警報(例えば液晶モニターへの表示)を行い(S330)、当該処理は終了する。
他方、処理部94によって、ロール角度差ADiffが別の第1補正閾値T1Bよりも大きくないと判断された場合(S310のNo)、処理部94は、フロントロール角度AFR又はリアロール角度ARRが予め記憶された第5閾値T5より大きいか否かを判断する(S320)。処理部94によって、フロントロール角度AFR又はリアロール角度ARRが第5閾値T5より大きいと判断された場合(S320のYes)、走行装置10に転倒の予兆があると判断される。その後、送信部96は、警報信号として転倒予兆信号を報知装置80へ送信し、報知装置80は、送信部96から送信された転倒予兆信号に基づいて所定の警報(例えば液晶モニターへの表示)を行い(S330)、当該処理は終了する。
他方、処理部94によって、フロントロール角度AFR又はリアロール角度ARRが第5閾値T5より大きくないと判断された場合(S320のNo)、当該処理は、警報を報知することなく終了する(エンド)。
次いで、図15を参照しながら、走行装置10に故障の予兆が生じた場合に作業者に当該予兆を把握させるまでの処理(以下、「第1の故障予兆把握処理」ともいう)について説明する。図15は、本発明の第1実施形態に係る姿勢把握装置60における故障予兆把握のための処理を示すフローチャートである。なお、第1の故障予兆把握処理に関し、上述した第1の転倒予兆把握処理と同一の処理については、同一の符号を付してその説明を省略し、第1の転倒予兆把握処理と異なる部分についてのみ説明する。具体的には、図15に示す、S200、S210、S230、S240、S270~S290の説明を省略する。
姿勢把握装置60は、第1の故障予兆把握処理を転圧機械1の運転中に所定周期で実行する。処理部94は、ロール角度差ADiffと予め記憶された第2閾値T2とを比較し(S420)、ロール角度差ADiffが第2閾値T2よりも大きい場合(S420のYes)、走行装置10に故障の予兆があると判断する。その後、報知装置80は、送信部96から送信された故障予兆信号に基づいて所定の警報(例えば液晶モニターへの表示)を行い(S530)、当該処理は終了する。
次いで、処理部94によって転舵角度AFSが0°であると判断された場合(S240のYes)、当該処理は、警報を報知することなく終了する。他方、処理部94によって転舵角度AFSが0°ではないと判断された場合(S240のNo)、処理部94は、転舵角度AFSに基づいて第2閾値T2を補正して第2補正閾値T2Aを算出し(S450)、ロール角度差ADiffと第2補正閾値T2Aとを比較し(S460)、ロール角度差ADiffが第2補正閾値T2Aよりも大きい場合(S460のYes)、走行装置10に故障の予兆があると判断する。その後、送信部96は、警報信号として故障予兆信号を報知装置80へ送信し、報知装置80は、送信部96から送信された故障予兆信号に基づいて所定の警報(例えば液晶モニターへの表示)を行い(S530)、当該処理は終了する。
次いで、処理部94によって当該ピッチ角度AMPが0°であると判断された場合(S290のYes)、当該処理は、警報を報知することなく終了する。他方、処理部94によって当該ピッチ角度AMPが0°でないと判断された場合(S290のNo)、処理部94は、当該ピッチ角度AMPに基づいて第2補正閾値T2Aを補正して別の第2補正閾値T2Bを算出し(S500)、ロール角度差ADiffと別の第2補正閾値T2Bとを比較し(S510)、ロール角度差ADiffが別の第2補正閾値T2Bよりも大きい場合(S510のYes)、走行装置10に故障の予兆があると判断する。その後、送信部96は、警報信号として故障予兆信号を報知装置80へ送信し、報知装置80は、送信部96から送信された故障予兆信号に基づいて所定の警報(例えば液晶モニターへの表示)を行い(S530)、当該処理は終了する。
他方、処理部94によって、ロール角度差ADiffが別の第2補正閾値T2Bよりも大きくないと判断された場合(S510のNo)、当該処理は、警報を報知することなく終了する(エンド)。
次いで、本発明の第1実施形態に係る転圧機械1の作用、効果について説明する。
本発明の転圧機械1は、角度検出装置70から走行装置10のロール角度に基づいたロール角度信号を受信し、ロール角度信号に基づいて走行装置10の姿勢を判断し、該判断の結果に基づいて所定の警報信号を送信するように構成された制御装置90と、警報信号を受信し、警報信号に基づいて所定の警報を報知するように構成された報知装置80と、を含む姿勢把握装置60を備えている。このため、傾斜した路面や凹凸の大きい荒れた路面を走行する転圧機械1がロール方向に過度に傾斜していると判断された場合、制御装置90は、当該転圧機械1の姿勢を警報信号として報知装置80に送信する。これにより、作業者は、報知装置80を通じて転圧機械1の現在の姿勢を把握することができ、例えば転圧機械1のロール方向の傾斜を緩和する操作等を行い、転圧機械1による転圧作業を安全に行うことができる。
又、本発明の第1実施形態に係る転圧機械1によれば、制御装置90は、ロール角度差ADiffが第1閾値T1よりも大きい場合に走行装置10に転倒の予兆があると判断し、警報信号として転倒予兆信号を送信するように構成されている。このため、転圧作業中の転圧機械1が過度に大きなロール角度差ADiffを有して走行していると判断された場合、制御装置90は、当該転圧機械1の姿勢を転倒予兆信号として報知装置80に送信する。これにより、作業者は、報知装置80を通じて転圧機械1に転倒の予兆があることを把握することができ、例えば転圧機械1のロール角度差ADiffを小さくする操作等を行い、転圧機械1による転圧作業を安全に行うことができる。
又、本発明の第1実施形態に係る転圧機械1によれば、制御装置90は、転舵角度信号に基づいて第1閾値T1を補正して第1補正閾値T1Aを算出し、ロール角度差ADiffが第1補正閾値T1Aよりも大きい場合に走行装置10に転倒の予兆があると判断し、警報信号として転倒予兆信号を送信するように構成されている。このため、転圧作業中の転圧機械1における転倒の予兆を、ロール角度差ADiffに加えて転舵角度AFSに基づいて判断することができる。このため、作業者は、報知装置80を通じて転圧機械1に転倒の予兆を、当該転圧機械1の現在の姿勢に即して確実に把握することができ、例えば転圧機械1のロール角度差ADiffや転舵角度AFSを小さくする操作等を行い、転圧機械1による転圧作業を安全に行うことができる。
又、本発明の第1実施形態に係る転圧機械1によれば、制御装置90は、ロール角度差ADiffが第2閾値T2よりも大きい場合に走行装置10に故障の予兆があると判断し、警報信号として故障予兆信号を送信するように構成されている。このため、転圧作業中の転圧機械1が過度に大きなロール角度差ADiffを有して走行していると判断された場合、制御装置90は、当該転圧機械1の姿勢を故障予兆信号として報知装置80に送信する。これにより、作業者は、報知装置80を通じて転圧機械1に故障の予兆があることを把握することができ、例えば転圧機械1のロール角度差ADiffを小さくする操作等を行い、転圧機械1による転圧作業を安全に行うことができる。
又、本発明の第1実施形態に係る転圧機械1によれば、制御装置90は、転舵角度信号に基づいて第2閾値T2を補正して第2補正閾値T2Aを算出し、ロール角度差ADiffが第2補正閾値T2Aよりも大きい場合に走行装置10に故障の予兆があると判断し、警報信号として故障予兆信号を送信するように構成されている。このため、転圧作業中の転圧機械1における故障の予兆を、ロール角度差ADiffに加えて転舵角度AFSに基づいて判断することができる。このため、作業者は、報知装置80を通じて転圧機械1に故障の予兆を、当該転圧機械1の現在の姿勢に即して確実に把握することができ、例えば転圧機械1のロール角度差ADiffや転舵角度AFSを小さくする操作等を行い、転圧機械1による転圧作業を安全に行うことができる。
又、本発明の第1実施形態に係る転圧機械1によれば、報知装置80は、警報を視覚情報により発報するように構成された視覚情報発報手段(例えば液晶ディスプレイなど)、警報を聴覚情報により発報するように構成された聴覚情報発報手段(例えばスピーカなど)、及び警報を触覚情報により発報するように構成された触覚情報発報手段(例えば振動発生器など)の少なくともいずれか一つを含んで構成されている。このため、作業者は、転圧機械1の姿勢に関する警報を、例えば、液晶ディスプレイを介して目で確認することにより、スピーカを介して耳で確認することにより、振動発生器を介して肌で確認することにより、認識することができる。これにより、作業者は、報知装置80を通じて転圧機械1の現在の姿勢を把握することができ、例えば転圧機械1のロール方向の傾斜を緩和する操作等を行い、転圧機械1による転圧作業を安全に行うことができる。
次いで、本発明の第2実施形態について説明する。本発明の第2実施形態は、角度検出装置70aにおける角度検出方法及び制御装置90aにおける処理方法の点で、第1実施形態の角度検出装置70及び制御装置90とは異なる。以下、第1実施形態の構成要素と同じ又は類似する機能を有する構成については、第1実施形態と同一の符号を付してその説明を省略し、異なる部分について説明する。
図16は、本発明の第2実施形態に係る姿勢把握装置60aの構成を示す機能ブロック図である。図16に示すように、姿勢把握装置60aは、角度検出装置70a、報知装置80、及び制御装置90aを含む。
第2実施形態に係る角度検出装置70aは、フロント走行装置20に取り付けられ、リア走行装置30に対するフロント走行装置20のフロントロール相対角度AFR1を検出するように構成された第4角度センサ72a、又は、リア走行装置30に取り付けられ、フロント走行装置20に対するリア走行装置30のリアロール相対角度ARR1を検出するように構成された第5角度センサ74aを含む。第4角度センサ72aは、リア走行装置30に対するフロント走行装置20の相対的な回転位置を検出可能なエンコーダ等を含んで構成されている。なお、第4角度センサ72aは、リア走行装置30に対するフロント走行装置20の相対的な回転位置を検出可能なものであればよく、上述のエンコーダタイプに限定されるものではない。また、第5角度センサ74aは、フロント走行装置20に対するリア走行装置30の相対的な回転位置を検出可能なエンコーダ等を含んで構成されている。なお、第5角度センサ74aは、フロント走行装置20に対するリア走行装置30の相対的な回転位置を検出可能なものであればよく、上述のエンコーダタイプに限定されるものではない。
第2実施形態に係る制御装置90aは、フロントロール相対角度AFR1に基づいたフロントロール相対角度信号、又は、リアロール相対角度ARR1に基づいたリアロール相対角度信号を受信し、フロントロール相対角度AFR1又はリアロール相対角度ARR1と予め記憶された第3閾値T3とを比較し、フロントロール相対角度AFR1又はリアロール相対角度ARR1が第3閾値T3よりも大きい場合に走行装置10に転倒の予兆があると判断し、警報信号として転倒予兆信号を送信するように構成されている。ここで、第3閾値T3は、記憶部98aに予め格納されているものであり、走行装置10の重量、重心位置、動力性能等の各種諸元に基づいて、走行装置10が実際に転倒するフロントロール相対角度AFR1又はリアロール相対角度ARR1よりも小さく設定されている。
更に、第2実施形態に係る制御装置90aは、第3角度センサ76(図3)から転舵角度AFSに基づいた転舵角度信号を受信し、転舵角度信号に基づいて第3閾値T3を補正して第3補正閾値T3Aを算出し、フロントロール相対角度AFR又はリアロール相対角度ARRと第3補正閾値T3Aとを比較し、フロントロール相対角度AFR又はリアロール相対角度ARRが第3補正閾値T3Aよりも大きい場合に走行装置10に転倒の予兆があると判断し、警報信号として転倒予兆信号を送信するように構成されている。ここで、処理部94aは、転舵角度AFSが大きいほど第3補正閾値T3Aを小さくするように構成されている。転舵角度AFSが増加するに従って、より小さなフロントロール相対角度AFR1又はリアロール相対角度ARR1で転倒が発生するからである。また、処理部94aは、後述するピッチ角度AMPが大きいほど別の第3補正閾値T3Bを第3補正閾値T3Aより小さくするように構成されている。転舵角度AFSが0°ではない状態でピッチ角度AMPが増加すると、より小さなフロントロール相対角度AFR1又はリアロール相対角度ARR1で転倒が発生するからである。
更に、第2実施形態に係る制御装置90aは、フロントロール相対角度AFR1に基づいたフロントロール相対角度信号、又は、リアロール相対角度ARR1に基づいたリアロール相対角度信号を受信し、フロントロール相対角度AFR1又はリアロール相対角度ARR1と予め記憶された第4閾値T4とを比較し、フロントロール相対角度AFR1又はリアロール相対角度ARR1が第4閾値T4よりも大きい場合に走行装置10に故障の予兆があると判断し、警報信号として故障予兆信号を送信するように構成されている。ここで、第4閾値T4は、記憶部98aに予め格納されているものであり、走行装置10の構成部品(例えばフロント走行装置)の重量、重心位置、可動範囲等の各種諸元に基づいて、走行装置10が実際に故障するフロントロール相対角度AFR1又はリアロール相対角度ARR1よりも小さく設定されている。
更に、第2実施形態に係る制御装置90aは、第3角度センサ(図3)から転舵角度AFSに基づいた転舵角度信号を受信し、転舵角度信号に基づいて第4閾値T4を補正して第4補正閾値T4Aを算出し、フロントロール相対角度AFR1又はリアロール相対角度ARR1と第4補正閾値T4Aとを比較し、フロントロール相対角度AFR1又はリアロール相対角度ARR1が第4補正閾値T4Aよりも大きい場合に走行装置10に故障の予兆があると判断し、警報信号として故障予兆信号を送信するように構成されている。具体的には、処理部94aは、転舵角度AFSが大きいほど第4補正閾値T4Aを小さくするように構成されている。転舵角AFSが増加するに従って、より小さなフロントロール相対角度AFR1又はリアロール相対角度ARR1で故障が発生するからである。また、処理部94aは、後述するピッチ角度AMPが大きいほど別の第4補正閾値T4Bを第4補正閾値T4Aより小さくするように構成されている。転舵角度AFSが0°ではない状態でピッチ角度AMPが増加すると、より小さなフロントロール相対角度AFR1又はリアロール相対角度ARR1で故障が発生するからである。
次いで、図17を参照しながら、走行装置10に転倒の予兆が生じた場合に作業者に当該予兆を把握させるまでの処理(以下、「第2の転倒予兆把握処理」ともいう)について説明する。図17は、本発明の第2実施形態に係る姿勢把握装置60aにおける転倒予兆把握のための処理を示すフローチャートである。なお、第2の転倒予兆把握処理に関し、上述した第1の転倒予兆把握処理と同一の処理については、同一の符号を付してその説明を省略し、第1の転倒予兆把握処理と異なる部分についてのみ説明する。具体的には、図17に示す、S230、S240、S270、S280、S290の説明を省略する。
姿勢把握装置60aは、第2の転倒予兆把握処理を転圧機械1の運転中に所定周期で実行する。まず、受信部92aは、第4角度センサ72aからフロントロール相対角度信号を受信する。これにより、制御装置90aがフロントロール相対角度AFR1を取得する(S600)。次いで、処理部94aは、フロントロール相対角度AFR1と予め記憶された第3閾値T3とを比較し(S620)、フロントロール相対角度AFR1が第3閾値T3よりも大きい場合(S620のYes)、走行装置10に転倒の予兆があると判断する。その後、送信部96aは、警報信号として転倒予兆信号を報知装置80へ送信し、報知装置80は、送信部96aから送信された転倒予兆信号に基づいて所定の警報(例えば液晶モニターへの表示)を行い(S730)、当該処理は終了する。
他方、処理部94aによって、フロントロール相対角度AFR1が第3閾値T3よりも大きくないと判断された場合(S620のNo)、S230へと処理が進む。次いで、処理部94aによって転舵角度AFSが0°ではないと判断された場合(S240のNo)、処理部94aは、転舵角度AFSに基づいて第3閾値T3を補正して第3補正閾値T3Aを算出し(S650)、フロントロール相対角度AFR1と第3補正閾値T3Aとを比較し(S660)、フロントロール相対角度AFR1が第3補正閾値T3Aよりも大きい場合(S660のYes)、走行装置10に転倒の予兆があると判断する。報知装置80は、送信部96aから送信された転倒予兆信号に基づいて所定の警報(例えば液晶モニターへの表示)を行い(S730)、当該処理は終了する。
他方、処理部94aによって、フロントロール相対角度AFR1が第3補正閾値T3Aよりも大きくないと判断された場合(S660のNo)、S270へと処理が進む。次いで、処理部94aによって当該ピッチ角度AMPが0°でないと判断された場合(S290のNo)、処理部94aは、ピッチ角度AMPに基づいて第3補正閾値T3Aを補正して別の第3補正閾値T3Bを算出し(S700)、フロントロール相対角度AFR1と別の第3補正閾値T3Bとを比較し(S710)、フロントロール相対角度AFR1が別の第3補正閾値T3Bよりも大きい場合(S710のYes)、走行装置10に転倒の予兆があると判断する。報知装置80は、送信部96aから送信された転倒予兆信号に基づいて所定の警報(例えば液晶モニターへの表示)を行い(S730)、当該処理は終了する。なお、ここでは、第2の転倒予兆把握処理をフロントロール相対角度AFR1に基づいて走行装置の転倒の予兆を判断するものと説明したが、第2の転倒予兆把握処理は、リアロール相対角度ARR1に基づいて走行装置の転倒の予兆を判断してもよい。
次いで、図18を参照しながら、走行装置10に故障の予兆が生じた場合に作業者に当該予兆を把握させるまでの処理(以下、「第2の故障予兆把握処理」ともいう)について説明する。図18は、本発明の第2実施形態に係る姿勢把握装置60aにおける故障予兆把握のための処理を示すフローチャートである。なお、第2の故障予兆把握処理に関し、上述した第1の転倒予兆把握処理及び第2の転倒予兆把握処理と同一の処理については、同一の符号を付してその説明を省略し、第1の転倒予兆把握処理と異なる部分についてのみ説明する。具体的には、図17に示す、S600、S230、S240、S270~S290の説明を省略する。
姿勢把握装置60aは、第2の故障予兆把握処理を転圧機械1の運転中に所定周期で実行する。処理部94aは、フロントロール相対角度AFR1と予め記憶された第4閾値T4とを比較し(S820)、フロントロール相対角度AFR1が第4閾値T4よりも大きい場合(S820のYes)、走行装置10に故障の予兆があると判断する。その後、報知装置80は、送信部96aから送信された故障予兆信号に基づいて所定の警報(例えば液晶モニターへの表示)を行い(S930)、当該処理は終了する。
他方、処理部94aによって、フロントロール相対角度AFR1が第4閾値T3よりも大きくないと判断された場合(S820のNo)、S230へと処理が進む。次いで、処理部94aによって転舵角度AFSが0°ではないと判断された場合(S240のNo)、処理部94aは、転舵角度AFSに基づいて第4閾値T3を補正して第4補正閾値T4Aを算出し(S850)、フロントロール相対角度AFR1と第4補正閾値T4Aとを比較し(S860)、フロントロール相対角度AFR1が第4補正閾値T4Aよりも大きい場合(S860のYes)、走行装置10に故障の予兆があると判断する。報知装置80は、送信部96aから送信された転倒予兆信号に基づいて所定の警報(例えば液晶モニターへの表示)を行い(S930)、当該処理は終了する。
他方、処理部94aによって、フロントロール相対角度AFR1が第4補正閾値T4Aよりも大きくないと判断された場合(S860のNo)、S270へと処理が進む。次いで、処理部94aによって当該ピッチ角度AMPが0°でないと判断された場合(S290のNo)、処理部94aは、ピッチ角度AMPに基づいて第4補正閾値T4Aを補正して別の第4補正閾値T4Bを算出し(S900)、フロントロール相対角度AFR1と別の第4補正閾値T4Bとを比較し(S910)、フロントロール相対角度AFR1が別の第4補正閾値T3Bよりも大きい場合(S910のYes)、走行装置10に故障の予兆があると判断する。報知装置80は、送信部96aから送信された故障予兆信号に基づいて所定の警報(例えば液晶モニターへの表示)を行い(S930)、当該処理は終了する。なお、ここでは、第2の故障予兆把握処理をフロントロール相対角度AFR1に基づいて走行装置10の故障の予兆を判断するものと説明したが、第2の転倒予兆把握処理は、リアロール相対角度ARR1に基づいて走行装置10の故障の予兆を判断してもよい。
次いで、本発明の第2実施形態に係る転圧機械1の作用、効果について説明する。
本発明の第2実施形態に係る転圧機械1によれば、制御装置90aは、フロントロール相対角度AFR1又はリアロール相対角度ARR1が第3閾値T3よりも大きい場合に走行装置10に転倒の予兆があると判断し、警報信号として転倒予兆信号を送信するように構成されている。このため、転圧作業中の転圧機械1が過度に大きなフロントロール相対角度AFR1又はリアロール相対角度ARR1を有して走行していると判断された場合、制御装置90aは、当該転圧機械1の姿勢を転倒予兆信号として報知装置80に送信する。これにより、作業者は、報知装置80を通じて転圧機械1に転倒の予兆があることを把握することができ、例えば転圧機械1のフロントロール相対角度AFR1又はリアロール相対角度ARR1を小さくする操作等を行い、転圧機械1による転圧作業を安全に行うことができる。
又、本発明の第2実施形態に係る転圧機械1によれば、制御装置90aは、転舵角度信号に基づいて第3閾値T3を補正して第3補正閾値T3Aを算出し、フロントロール相対角度AFR1又はリアロール相対角度ARR1が第3補正閾値T3Aよりも大きい場合に走行装置10に転倒の予兆があると判断し、警報信号として転倒予兆信号を送信するように構成されている。このため、転圧作業中の転圧機械1における転倒の予兆を、フロントロール相対角度AFR1又はリアロール相対角度ARR1に加えて転舵角度AFSに基づいて判断することができる。このため、作業者は、報知装置80を通じて転圧機械1の転倒の予兆を、当該転圧機械1の現在の姿勢に即して確実に把握することができ、例えば転圧機械1のフロントロール相対角度AFR1又はリアロール相対角度ARR1や転舵角度AFSを小さくする操作等を行い、転圧機械1による転圧作業を安全に行うことができる。
又、本発明の第2実施形態に係る転圧機械1によれば、制御装置90aは、フロントロール相対角度AFR1又はリアロール相対角度ARR1が第4閾値T4よりも大きい場合に走行装置10に故障の予兆があると判断し、警報信号として故障予兆信号を送信するように構成されている。このため、転圧作業中の転圧機械1が過度に大きなフロントロール相対角度AFR1又はリアロール相対角度ARR1を有して走行していると判断された場合、制御装置90aは、当該転圧機械1の姿勢を故障予兆信号として報知装置80に送信する。これにより、作業者は、報知装置80を通じて転圧機械1に故障の予兆があることを把握することができ、例えば転圧機械1のフロントロール相対角度AFR1又はリアロール相対角度ARR1を小さくする操作等を行い、転圧機械1による転圧作業を安全に行うことができる。
又、本発明の第2実施形態に係る転圧機械1によれば、制御装置90aは、転舵角度信号に基づいて第4閾値T4を補正して第4補正閾値T4Aを算出し、フロントロール相対角度AFR1又はリアロール相対角度ARR1が第4補正閾値T4Aよりも大きい場合に走行装置10に故障の予兆があると判断し、警報信号として故障予兆信号を送信するように構成されている。このため、転圧作業中の転圧機械1における故障の予兆を、フロントロール相対角度AFR1又はリアロール相対角度ARR1に加えて転舵角度AFSに基づいて判断することができる。このため、作業者は、報知装置80を通じて転圧機械1の故障の予兆を、当該転圧機械1の現在の姿勢に即して確実に把握することができ、例えば転圧機械1のフロントロール相対角度AFR1又はリアロール相対角度ARR1や転舵角度AFSを小さくする操作等を行い、転圧機械1による転圧作業を安全に行うことができる。
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に係る転圧機械1に限定されるものではなく、本発明の概念及び特許請求の範囲に含まれるあらゆる態様を含む。また、上述した課題及び効果を奏するように、各構成を適宜選択的に組み合わせても良い。例えば、上記実施形態における各構成要素の形状、材料、配置、サイズ等は、本発明の具体的態様によって適宜変更され得る。