(57)【要約】【課題】傾斜面等においてマストの後傾・伸長時に車体が後方に転倒することを防止できるフォークリフトの姿勢制御装置及び該装置を備えたフォークリフトを提供する。【解決手段】マスト１０と、マストを傾動させるチルトシリンダ１２と、チルトレバー５ａからの操作信号に基づいてチルトシリンダを制御するコントローラ３０とを備えたフォークリフトの姿勢制御装置において、荷役物を含む車体の重心位置を検出する重心位置検出手段と、車体の前後及び左右の傾斜角度を検出する車体傾斜角センサ２０とを備え、前記コントローラ３０は、車体の２つの前輪が夫々接地する二点と２つの後輪の支点である一点とを水平面内に投影して得られる三角形を演算により求め、該三角形内部を安定領域に設定し、重心位置検出手段にて検出された重心位置を投影した重心投影点が、安定領域から外れていると判断された時、マストの後傾・伸長動作を規制するようにした。【選択図】図３
2010023941.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体の前方に立設されフォークが昇降可能に支持されたマストと、前記マストを前後方向に傾動させるマスト傾動手段と、前記マストを軸線方向に伸縮させるマスト伸縮手段と、前記車体に設けられた操作手段からの操作信号に基づいて前記マスト傾動手段及び前記マスト伸縮手段の動作量を制御するコントローラとを備えたフォークリフトの姿勢制御装置において、
前記フォークに積載される荷役物を含む車体の重心位置を検出する重心位置検出手段と、前記車体の前後及び左右の傾斜角度を検出する車体傾斜角検出手段と、を備え、
前記コントローラは、前記車体の２つの前輪が夫々接地する二点と２つの後輪の支点である一点とを水平面内に投影して得られる三角形を演算により求め、該三角形内部を安定領域に設定し、
前記重心位置検出手段にて検出された重心位置を前記水平面内に投影した重心投影点が、前記安定領域から外れていると判断された時、前記マストの後傾動作を規制することを特徴とするフォークリフトの姿勢制御装置。
【請求項２】
前記重心位置検出手段は、前記車体傾斜角検出手段と、前記マストの鉛直方向に対するチルト角を検出するチルト角検出手段と、前記マストの下端から前記フォークまでの高さを検出するマスト高さ検出手段と、前記フォークを昇降させるリフトシリンダのシリンダ圧を検出するシリンダ圧検出手段と、からなり、
前記コントローラは、前記各検出手段から入力された車体傾斜角、チルト角、マスト高さ、シリンダ圧、及び車体重量から前記車体の重心位置を算出することを特徴とする請求項１記載のフォークリフトの姿勢制御装置。
【請求項３】
前記安定領域は、前記車体の２つの前輪が接地する二点及び２つの後輪の支点である一点と、前記車体傾斜角検出手段にて検出された車体傾斜角とを用いて演算により求められることを特徴とする請求項１記載のフォークリフトの姿勢制御装置。
【請求項４】
前記重心投影点が前記安定領域から外れていると判断された時、前記マストの伸長動作を規制することを特徴とする請求項１記載のフォークリフトの姿勢制御装置。
【請求項５】
前記安定領域は、安全率を加味して設定されることを特徴とする請求項１、３若しくは４記載のフォークリフトの姿勢制御装置。
【請求項６】
前記重心投影点が前記安定領域から外れていると判断された時、警告を出力する警告手段を備えたことを特徴とする請求項１記載のフォークリフトの姿勢制御装置。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れかに記載の姿勢制御装置を備えたフォークリフト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フォークが昇降可能に支持されるとともに、前後方向に傾動可能に立設されたマストを備えたフォークリフトに関し、特に、傾斜面等においてマストの後傾時に車体が後方に転倒することを防止できるフォークリフトの姿勢制御装置及び該装置を備えたフォークリフトに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、フォークリフトは、昇降可能なフォークが支持されたマストを車体前方に有しており、このフォークに荷役物を積載して運搬することにより荷役作業を行っている。図８に、従来のフォークリフトの概要を示す。同図に示されるようにフォークリフト５０は、車体５１と、該車体上部に搭載され、オペレータが着座するシート５２と操作部５３を有する筐体状のキャビン５４と、車体５１に取り付けられた車輪５５と、車体５１の前部に立設され、チルトシリンダ５６の伸縮により前後方向に傾動されるマスト５７と、該マスト５７に対して昇降可能に支持され荷役物６０が載置されるフォーク（爪）５８と、を備える。
【０００３】
上記構成を備えたフォークリフト５０では、荷役物６０を積載する時、マスト５７を前側に傾動させた状態で車体５１を前進させ、フォーク５８を下降させ荷役物６０を載せた後、マスト５７を後側に傾動させてフォーク５８を水平状態、若しくは水平より後傾にした状態（フォークの前側が上がった状態）にし、車両走行時に荷役物６０が落下、荷崩れしないように安定性を確保している。フォーク５８は、マスト５７に沿って設けられたリフトシリンダ５９により上下に昇降される。マスト５７の傾動は、キャビン５４内に設けられたチルトレバー５３の操作に応じて、マスト５７に取り付けられたチルトシリンダ５６を作動させ、マスト角の制御を行うようになっている。また、荷役物６０の積載時にフォークリフト５０が傾斜面を走行する場合にも、積載した荷役物６０が落下したり荷崩れしたりしないように、オペレータが傾斜面に応じてマスト５７を前後に適宜傾動させ、荷役物の安定性を保っていた。
【０００４】
また、マスト５７は荷役作業時の利便性の面から、マスト軸方向に伸縮可能に構成されている。マスト５７は、アウタマストとインナマストが隣接して並行に立設された２段構造を有し、該インナマストはアウタマストと摺動係合して案内され、リフトシリンダ５９で昇降されることによりマスト５７が上下方向に伸縮動作する。
このようなフォークリフトは、荷役物を積載した時など車体の重心が上方に位置することが多く、さらに傾斜面等の姿勢が不安定な状態で荷役作業や走行動作を行わなければならない場合には、荷役物の重量や車体の姿勢変化により車体の重心が変動し、車体のバランスが崩れて安定性が損なわれたり、車体が転倒してしまう惧れがある。
【０００５】
そこで、特許文献１（特開２０００−１９１２９６号公報）には、センサにより夫々検出したチルトシリンダのチルト圧、マスト傾動角、フォーク昇降高さを基に、マストの許容前傾角を算出し、このマストの許容前傾角以上にマストを前傾しないようにチルトシリンダを制御する構成が開示されている。従来は、フォークに荷役物を載置した状態でフォークの昇降高さを高くし、マストを前傾した際に車体全体の重心位置が前側に移動し、車体が転倒する惧れがあったが、上記構成を備えることにより車体が前方に転倒することを防止できる。
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−１９１２９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記したように、特許文献１に記載される構成によれば、車体の前方への転倒を防止することが可能であるが、実際はマストを前傾させると積荷が落下する可能性があるため、積荷を地面に置く場合等、前方に転倒する可能性の低い場合を除いてはマストを後傾させて使用される割合が高いが、フォークリフトにおいては、その車両構造上から後方（正確には斜め後方）に転倒することも考えられる。一般にフォークリフトは、車体の前後に前輪及び後輪が１対ずつ設けられており、前輪の車軸であるフロントアクスルは車体に固定されているが、後輪のステアリングアクスルは車体に対して上下方向に揺動可能に支持されている。従って、後輪の支点は２つの車輪間に一つ存在するのみと見なされ、車体重心が後ろ側に移動した時に安定性が欠け、後方に転倒する惧れもある。例えば、フォークに載置された荷役物が上方に位置した状態でマストを大きく後傾させると、車体の重心位置が後ろ側に移動するため後方へ転倒する可能性が高くなる。特に、傾斜面で車体が左右方向に傾斜している時にマストを後傾させると車体バランスがより不安定になる。
【０００８】
従って、本発明は上記従来技術の問題点に鑑み、傾斜面等においてマストの後傾時に車体が後方に転倒することを防止できるフォークリフトの姿勢制御装置及び該装置を備えたフォークリフトを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
そこで、本発明はかかる課題を解決するために、
車体の前方に立設されフォークが昇降可能に支持されたマストと、前記マストを前後方向に傾動させるマスト傾動手段と、前記マストを軸線方向に伸縮させるマスト伸縮手段と、前記車体に設けられた操作手段からの操作信号に基づいて前記マスト傾動手段及び前記マスト伸縮手段の動作量を制御するコントローラとを備えたフォークリフトの姿勢制御装置において、
前記フォークに積載される荷役物を含む車体の重心位置を検出する重心位置検出手段と、前記車体の前後及び左右の傾斜角度を検出する車体傾斜角検出手段と、を備え、
前記コントローラは、前記車体の２つの前輪が夫々接地する二点と２つの後輪の支点である一点とを水平面内に投影して得られる三角形を演算により求め、該三角形内部を安定領域に設定し、
前記重心位置検出手段にて検出された重心位置を前記水平面内に投影した重心投影点が、前記安定領域から外れていると判断された時、前記マストの後傾動作を規制することを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、車体転倒の原因となる重心位置の変化を逐次検出し、該重心位置を常に安定した位置に存在させることができるため、車体の安定性を確保して転倒を防止し、安全性を向上させることが可能となる。特に、車体が左右方向に傾斜している場合に、車体の安定性が低下し、マストを後傾することで後方へ転倒しやすくなるが、上記構成を備えることにより後方への転倒を未然に防止することができる。車体の安定性は、水平面に対する重心投影点と、安定領域とを比較することにより簡単に把握することができる。また、重心投影点が安定領域から外れたらコントローラによりマストの後傾動作を規制する制御を行うことによって、車体の転倒を確実に防止することができる。
【００１１】
また、前記重心位置検出手段は、前記車体傾斜角検出手段と、前記マストの鉛直方向に対するチルト角を検出するチルト角検出手段と、前記マストの下端から前記フォークまでの高さを検出するマスト高さ検出手段と、前記フォークを昇降させるリフトシリンダのシリンダ圧を検出するシリンダ圧検出手段と、からなり、
前記コントローラは、前記各検出手段から入力された車体傾斜角、チルト角、マスト高さ、シリンダ圧、及び車体重量から前記車体の重心位置を算出することを特徴とする。
これにより、重心位置をリアルタイムで且つ正確に検出することが可能となる。
【００１２】
さらに、前記安定領域は、前記車体の２つの前輪が接地する二点及び２つの後輪の支点である一点と、前記車体傾斜角検出手段にて検出された車体傾斜角とを用いて演算により求められることを特徴とする。
これにより、車体が前後、左右方向に傾斜している場合であっても、正確な安定領域を簡単に求めることが可能となる。
【００１３】
また、前記重心投影点が前記安定領域から外れていると判断された時、前記マストの伸長動作を規制することを特徴とする。
前記マストは、伸長させる程重心位置が安定領域から離れてしまい車体の安定性が低下するため、マストの後傾動作とともにマストの伸長動作を規制することにより、車体安定性の悪化を防止できる。
【００１４】
さらに、前記安定領域は、安全率を加味して設定されることを特徴とする。
前記安全率とは、検出誤差や演算誤差等の様々な不確定要因を補償するために設定されるものであり、安全率を加味した安定領域は前記算出された安定領域よりも小さくなる。このように、安全率を加味した安定領域に設定することにより、作業の安全性を一層向上させることが可能である。
【００１５】
さらにまた、前記重心投影点が前記安定領域から外れていると判断された時、警告を出力する警告手段を備えたことを特徴とする。
このように、警告手段を備えることにより、車体が転倒しそうな時にオペレータに対して警告が出力され、オペレータに車体の安全性を確保する操作を行うように促すことができるため、作業の安全性をより一層向上させることができる。
【００１６】
また、本発明のフォークリフトは、上記した姿勢制御装置を備えたフォークリフトであることが好ましい。
これにより、傾斜面等においてマストの後傾時に車体が後方に転倒することを防止でき、安全性の高いフォークリフトを提供することが可能である。
【発明の効果】
【００１７】
以上記載のごとく本発明によれば、車体転倒の原因となる重心位置の変化を逐次検出し、該重心位置を常に安定した位置に存在させることができるため、車体の安定性を確保して転倒を防止し、安全性を向上させることが可能となる。特に、車体が左右方向に傾斜している場合に、車体の安定性が低下し、マストを後傾することで後方へ転倒しやすくなるが、上記構成を備えることにより後方への転倒を未然に防止することができる。車体の安定性は、水平面に対する重心投影点と、安定領域とを比較することにより簡単に把握することができる。また、重心投影点が安定領域から外れたらコントローラによりマストの後傾動作を規制する制御を行うことによって、車体の転倒を確実に防止することができる。
【００１８】
また、前記コントローラは、各検出手段から入力された車体傾斜角、チルト角、マスト高さ、シリンダ圧、及び車体重量から前記車体の重心位置を算出することにより、重心位置をリアルタイムで且つ正確に検出することが可能となる。
さらに、前記安定領域は、前記車体の２つの前輪が接地する二点及び２つの後輪の支点である一点と、前記車体傾斜角検出手段にて検出された車体傾斜角とを用いて演算により求めることにより、車体が前後、左右方向に傾斜している場合であっても、正確な安定領域を簡単に求めることが可能となる。
【００１９】
また、前記重心投影点が前記安定領域から外れていると判断された時、マストの後傾動作とともにマストの伸長動作を規制することにより、車体安定性の悪化を防止できる。
さらに、前記安定領域を、安全率を加味した安定領域に設定することにより、作業の安全性を一層向上させることが可能である。
さらにまた、前記重心投影点が前記安定領域から外れていると判断された時、警告を出力する警告手段を備えることにより、車体が転倒しそうな時にオペレータに対して警告が出力され、オペレータに車体の安全性を確保する操作を行うように促すことができるため、作業の安全性をより一層向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
図１は本発明の実施形態に係るフォークリフトの側面図、図２は傾斜面上でマストを傾動させた状態を示すフォークリフトの側面図、図３は本実施形態に係る姿勢制御装置の構成図、図４は安定領域と重心投影点を説明する図、図５は車体傾斜の角度変化に応じた安定領域の変化を説明する図、図６は３次元座標系に水平時安定領域と傾斜時安定領域を表した図、図７は本実施形態に係る姿勢制御方法の一例を示すフロー図である。
【００２１】
図１を参照して、本実施形態に係るフォークリフトの構成につき説明する。フォークリフト１は、車体２と、該車体上部に搭載され、オペレータが着座するシート４と操作部５を有する筐体状のキャビン３と、車体２に取り付けられた一対の前輪６ａ及び一対の後輪６ｂと、車体２の前部に立設され、チルトシリンダ１２の伸縮により前後方向に傾動されるマスト１０と、該マスト１０に対して昇降可能に支持され荷役物４０（図２参照）を載置するフォーク（爪）１１とを備える。前記操作部５は、車両の走行方向を指示するステアリングホイール、フォーク１１の昇降を指示するフォーク昇降用レバー、マストの伸縮を指示するマスト伸縮用レバー、マスト１０の傾動を指示するチルトレバー等から構成される。尚、本実施形態では、フォーク昇降用レバー、マスト伸縮用レバー及びチルトレバーにおいてはレバー方式の場合につき説明するが、これに限定されるものではなく、操作量が検出可能な他の方式を採用することも可能である。
【００２２】
前記マスト１０は、アウタマストとインナマストが隣接して並行に立設された２段構造を有し、該インナマストはアウタマストと摺動係合して案内され、リフトシリンダ１３で昇降されることによりマスト１０が上下方向に伸縮動作するようになっている。
前記車体２には、図２に示すように、水平方向に対する車体の前後方向傾斜角β（ピッチング角）及び左右方向傾斜角（ローリング角）を夫々検出する車体傾斜角検出センサ２０が設けられている。前記車体傾斜角検出センサ２０は、前後傾斜角度検出センサと左右傾斜角度検出センサが直交して配設されることが好ましい。
【００２３】
前記マスト１０には、マスト角検出センサ２１と、マスト高さ検出センサ２２と、シリンダ圧検出センサ２３とが設けられている。
前記マスト角検出センサ２１は、前記マスト１０の絶対マスト角を検出するセンサである。図２に示すように、絶対マスト角とは、鉛直方向に対するマスト軸線方向の角度αである。該マスト角検出センサ２１は、傾斜による角度変化を検出して、回転角度に応じた電圧出力が得られるセンサであり、例えば、重力式、静電容量式等が用いられる。重力式センサは、内部に錘を内蔵しており、重力により常に錘が下限にあることを基準としてマスト１０の回転角度を光センサで読み取り、回転角度に応じた電圧出力を得るものである。静電容量式センサは、容器内に収容された液状静電容量媒体と、該媒体に浸漬された２つの差動電極及び共通電極とで構成されるコンデンサを備える。水平状態においては各差動電極における静電容量媒体に浸漬された部分の面積はほぼ同一となっている。このため、各コンデンサの静電容量はほぼ同一となる。これに対し、センサが傾斜されると一方の差動電極の浸漬面積が増し、他方の差動電極の浸漬面積が減る。このため、各コンデンサの静電容量に差が生じる。この静電容量の差に基づいて傾斜角度を取得するものである。尚、本実施形態のマスト角検出センサ２１は、上記構成を備えたセンサに限定されず、ジャイロコンパスを利用したもの、チルトシリンダ１２に加わる圧力を検出する圧力センサを利用したもの等、他の構成を有するセンサも利用可能である。
【００２４】
前記マスト高さ検出センサ２２は、図２に示すように、マスト１０の下端からフォーク１１までの高さＨを検出するセンサである。
前記シリンダ圧検出センサ２３は、フォーク１１を昇降するリフトシリンダ１３のシリンダ圧を検出するセンサであり、即ち、フォーク１１に積載された荷役物４０の荷重を検出するものである。
【００２５】
図３に示すように、前記車体２内には、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を備えるコンピュータとして構成されるコントローラ３０が搭載されている。該コントローラ３０は、チルトレバー５ａで操作された操作信号が入力され、内蔵されるプログラムを実行した後、電磁制御弁１５の開閉を制御する制御弁開度信号を出力するとともに、各検出センサの検出信号に基づいて転倒の危険性を判定し、マスト１０の後傾や伸長を規制する転倒防止制御を実行するものである。
【００２６】
前記コントローラ３０は、荷役装置側（マスト、フォーク、リフトシリンダ、チルトシリンダを含む）１００に配設されたマスト角検出センサ２１、マスト高さ検出センサ２２、シリンダ圧検出センサ２３、及びチルトシリンダ１２を制御する電磁制御弁１５、リフトシリンダ１３を制御する電磁制御弁（図示略）と、車体側（荷役装置を除く）２００に配設された車体傾斜角検出センサ２０と、シート４近傍に設けられたチルトレバー５ａ、マスト伸縮用レバー（図示略）と、に夫々電気的に接続されている。
【００２７】
前記チルトレバー５ａの操作量はポテンショメータ（不図示）により検出され、この検出値は電気的操作信号としてコントローラ３０に入力される。そして、該コントローラ３０は、入力された操作信号に応じたチルト速度となるような制御弁１５の開度信号を算出し、該開度信号を該制御弁１５に出力する。前記制御弁１５は、この開度信号に基づいて開度が制御され、開度に応じた作動油流量がポンプ（不図示）からチルトシリンダ１２へ供給される。これにより該チルトシリンダ１２に所定の油量が作用して伸縮し、チルトシリンダ１２の端部に連結されたマスト１０が傾動するようになっている。尚、前記チルトシリンダ１０のシリンダ室は、制御弁１２及びポンプを介して油タンクに連通し、油圧回路を形成している。このようにして、オペレータがチルトレバー５ａを操作することによりマスト１０が任意のマスト角となるように傾動される。
【００２８】
前記マスト角検出センサ２１、マスト高さ検出センサ２２、シリンダ圧検出センサ２３により検出されたマスト角２１ａ、マスト高さ２２ａ、シリンダ圧２３ａは、電気的信号として夫々コントローラ３０に入力される。同様に、前記車体傾斜角検出センサ２０により検出された車体傾斜角２０ａは電気的信号としてコントローラ３０に入力される。また、コントローラ３０には、予め荷役物４０を除く車体重量が入力されている。
【００２９】
図７を参照して、前記コントローラ３０による姿勢制御フローにつき説明する。
まず、通常動作において、オペレータによりチルトレバー５ａが操作され、その操作信号がコントローラ３０に入力されると、該コントローラ３０にて前記操作信号に応じた制御弁開度信号を算出し、この開度信号を制御弁１５に出力する（Ｓ１）。制御弁１５はこの開度信号に基づきチルトシリンダ１２を作動させてマスト１０を所定のチルト速度で傾動させる（Ｓ２）。
【００３０】
また、前記コントローラ３０は、車体２の２つの前輪６ａ、６ａが夫々接地する二点と２つの後輪６ｂ、６ｂの支点である一点とを水平面内に投影して得られる三角形を演算により求め、該三角形内部を安定領域に設定する（Ｓ３）。図４（ｂ）に安定領域Ａを示す。前輪６ａ、６ａの接地点を水平面内に投影した前輪投影点がＰ１、Ｐ１であり、後輪６ｂ、６ｂの支点を水平面内に投影した後輪投影点がＱ１である。この投影点Ｐ１−Ｐ１−Ｑ１を結んで形成される三角形の内部が安定領域Ａとなる。
【００３１】
前記安定領域Ａは、車体２が水平状態を維持している場合には、前輪６ａ、６ａが夫々接地する二点と２つの後輪６ｂ、６ｂの支点である一点とにより形成される三角形の領域と同一となる。しかしながら、車体２の安定性が損なわれるのは、特に車体２が前後、左右に傾斜している時であるため、傾斜時における安定領域Ａとして、夫々を水平面上に投影して得られた前輪投影点の二点と、後輪投影点の一点から形成される領域を安定領域に設定している。
【００３２】
ここで、図５に車体傾斜の角度変化に応じた安定領域の変化を示す。図５（ａ）に示されるように車体２が後方に傾斜した場合、図５（ｂ）に示されるように、後輪投影点Ｑ１は車体軸線上を安定領域Ａ内側に移動してＱ２となる。さらに傾斜角を大きくすると後輪投影点Ｑ２はより安定領域Ａ内側に移動する。このように、車体２が前後方向に傾斜すると安定領域Ａは小さくなる。
図６に、水平状態の車体２の安定領域Ａ１と、前後方向及び左右方向に傾斜した車体２の安定領域Ａ２とを３次元座標系上に表した。水平時安定領域Ａ１は前輪投影点（＝前輪接地点）を結んだ線を底辺とした二等辺三角形となる。傾斜時安定領域Ａ２は、前輪接地点Ｐ０、Ｐ０を投影させた前輪投影点がＰ１、Ｐ１となり、後輪支点Ｑ０を投影させた後輪投影点がＱ１となり、これらの投影点Ｐ１−Ｐ１−Ｑ１からなる安定領域Ａ２はいびつな三角形となる。
【００３３】
一方、前記マスト角検出センサ２１、マスト高さ検出センサ２２、シリンダ圧検出センサ２３により検出されたマスト角２１ａ、マスト高さ２２ａ、シリンダ圧２３ａと、前記車体傾斜角検出センサ２０により検出された車体傾斜角２０ａとは、電気的信号として夫々コントローラ３０に逐次入力される。
前記入力された各検出信号に基づいて車体重心位置を算出する（Ｓ４）。図４（ａ）において、荷役物４０及び荷役装置を含む車体２の重心位置はＷ０となる。そして、この車体重心位置を水平面上に投影させた重心投影点を算出する（Ｓ５）。図４（ｂ）において重心投影点はＷ１となる。
【００３４】
ここで、図４に、マスト角と重心投影点の関係を示す。図４（ｂ）において、マスト１０の後傾角度が小さい時、重心投影点は車体中心軸上に位置するＷ１となる。マスト１０の後傾角度が大きくなると重心投影点はＷ１より後方に移動したＷ２となる。さらに後傾角度を大きくすると、重心投影点はＷ３まで移動する。一方、図４（ｃ）に示されるように、車体２が左右方向に傾斜すると、重心投影点Ｗ２は車体横方向に移動してＷ２’となり、重心投影点Ｗ３はＷ３’となり、安定領域Ａの外に出てしまう。このように、車体２が左右方向に傾斜している場合、車体２を転倒させずにマストを後傾または伸長できる角度（許容後傾角度）は小さくなる。
【００３５】
次いで、前記設定された安定領域と重心投影点から転倒判定を行う（Ｓ６）。これは、図４（ｂ）に示されるように、重心投影点Ｗ１が安定領域Ａ内に存在するか否かを判断し（Ｓ７）、該重心投影点Ｗ１が安定領域Ａ内に存在する場合には、操作信号に応じてマストの傾動・伸長動作を通常通り続行する（Ｓ８）。重心投影点Ｗ１が安定領域Ａから外れている場合には、マストの後傾、伸長の少なくとも何れか一方のマスト動作を規制する（Ｓ９）。これは、コントローラ３０にて、チルトシリンダ１２を制御するチルトレバー５ａまたはリフトシリンダ１３を制御するマスト伸縮用レバーから入力された操作信号のうち、マストを後傾または伸長動作させる信号のみを無効にする制御を行う。この状態から復帰する際には、重心投影点Ｗ１が安定領域Ａ内に入ったことが確認できたら、後傾・伸長動作を含めた通常通りのマスト傾動・伸長動作を行う。
【００３６】
本実施形態によれば、車体転倒の原因となる重心位置の変化を逐次検出し、該重心位置を常に安定した位置に存在させることができるため、車体２の安定性を確保して転倒を防止し、安全性を向上させることが可能となる。特に、車体２が左右方向に傾斜している場合に、車体２の安定性が低下し、マスト１０を後傾・伸長することで後方へ転倒しやすくなるが、上記構成を備えることにより後方への転倒を未然に防止することができる。車体２の安定性は、水平面に対する重心投影点と、安定領域とを比較することにより簡単に把握することができる。また、重心投影点が安定領域から外れたらコントローラ３０によりマスト１０の後傾・伸長動作を規制する制御を行うことによって、車体２の転倒を確実に防止することができる。
【００３７】
また、本実施形態では、キャビン３内の操作部５近傍に液晶画面等の表示部２５を設けることが好ましい。該表示部２５は前記コントローラ３０に電気的に接続される。
前記コントローラ３０は、上記のように求められた安定領域と重心投影点に基づいてマストの許容後傾角と高さを算出し、この許容後傾角と高さを前記表示部２５に表示するとよい。また、該表示部２５には、前記各検出センサにより検出された検出値を表示するようにしてもよい。これにより、オペレータは表示部２５に表示された許容後傾角と高さ、検出マスト角と高さとを目視により比較して、許容後傾角と高さの範囲内で安定した運転操作を行うことができる。
【００３８】
さらに、前記安定領域は、安全率を加味して設定されることが好ましい。ここで安全率とは、検出誤差や演算誤差等の様々な不確定要因を補償するために設定されるものであり、前輪投影点、後輪投影点、車体傾斜角から求められる実際の安定領域の縁部を所定距離だけ内側にずらして設定する。該所定距離は、誤差推定値を考慮して決定されるが、経験値から決定してもよい。安全率を加味した安定領域は、算出された安定領域よりも小さくなる。これにより、作業の安全性をより一層向上させることが可能となる。
【００３９】
さらにまた、前記重心投影点が前記安定領域内に存在しない時に、警告を出力する警告手段２６を備えることが好ましい。該警告手段２６は前記コントローラ３０に電気的に接続される。該警告手段２６は、オペレータに向けて警告を発するための手段であり、例えば、前記表示部２５に警告表示する警告表示手段としてもよいし、或いは表示部２５とは別に警告手段２６を設けて、音声により警告を行なう音声警告手段、或いはランプの点灯又は点滅により警告を行なう警告ランプ手段等としてもよい。
このように、警告手段２６を備えることにより、車体が転倒しそうな時に警告が出力され、より一層作業の安全性を向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明は、傾斜面等においてマストの後傾・伸長時に車体が後方に転倒することを防止でき、安全性の高いフォークリフトを提供することができるため、小型から大型のフォークリフトまで幅広く適用可能であり、特に大型フォークリフトに好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施形態に係るフォークリフトの側面図である。
【図２】傾斜面上でマストを傾動させた状態を示すフォークリフトの側面図である。
【図３】本実施形態に係る姿勢制御装置の構成図である。
【図４】安定領域と重心投影点を説明する図で、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は正面図である。
【図５】車体傾斜の角度変化に応じた安定領域の変化を説明する図で、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図である。
【図６】３次元座標系に水平時安定領域と傾斜時安定領域を表した図である。
【図７】本実施形態に係る姿勢制御方法の一例を示すフロー図である。
【図８】従来のフォークリフトの概略側面図である。
【符号の説明】
【００４２】
１    フォークリフト
２    車体
５    操作部
５ａ  チルトレバー
６ａ  前輪
６ｂ  後輪
１０  マスト
１１  フォーク（爪）
１２  チルトシリンダ
１３  リフトシリンダ
１５  電磁制御弁
２０  車体傾斜角検出センサ
２１  マスト角検出センサ
２２  マスト高さ検出センサ
２３  シリンダ圧検出センサ
３０  コントローラ
２５  表示部
２６  警告手段
Ａ    安定領域
Ａ１  水平時安定領域
Ａ２  傾斜時安定領域
Ｐ０  前輪接地点
Ｐ１  前輪投影点
Ｑ０  後輪支点
Ｑ１  後輪投影点
Ｗ０  車体重心位置
Ｗ１、Ｗ２、Ｗ２’、Ｗ３、Ｗ３’  重心投影点
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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