(57)【要約】  前部車体と、前部車体に対して回動自在に連結された後部車体とを備えた作業車両は、エンジンと、前部車体に設けられる前部走行装置と、後部車体に設けられる後部走行装置と、エンジンの動力を前部走行装置および後部走行装置に伝達する動力伝達装置と、エンジンの出力を調整するアクセル装置と、アクセル装置による調整量を検出するアクセル量検出部（３２Ａ）と、前部車体および後部車体の加速度を含む車両状態を検出する車両状態検出部（２０、２３、２５）と、検出された前部車体および後部車体の車両状態に基づいて、前部車体および後部車体が転倒予兆状態にあるか否かを判定する転倒予兆判定部（３３Ａ）と、転倒予兆状態にあると判定したら、アクセル量検出部（３２Ａ）により検出されたアクセル装置への調整量の変更指令を出力して、前部走行装置および後部走行装置を、同時に減速させるエンジン出力制御部（３３Ｃ）とを備えている。
2018055775.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前部車体と、前部車体に対して回動自在に連結された後部車体とを備えた作業車両であって、  エンジンと、  前記前部車体に設けられる前部走行装置と、  前記後部車体に設けられる後部走行装置と、  前記エンジンの動力を前記前部走行装置および前記後部走行装置に伝達する動力伝達装置と、  前記エンジンの出力を調整するアクセル装置と、  前記アクセル装置による調整量を検出するアクセル量検出部と、  前記前部車体および前記後部車体の加速度を含む車両状態を検出する車両状態検出部と、  前記車両状態検出部により検出された前記前部車体および前記後部車体の車両状態に基づいて、前記前部車体および前記後部車体が転倒予兆状態にあるか否かを判定する転倒予兆判定部と、  前記転倒予兆判定部が転倒予兆状態にあると判定したら、前記アクセル量検出部により検出された前記アクセル装置への調整量の変更指令を出力して、前記前部走行装置および前記後部走行装置を、同時に減速させるエンジン出力制御部とを備えていることを特徴とする作業車両。
【請求項２】
請求項１に記載の作業車両において、  前記車両状態検出部は、前記後部車体のロール角を検出するロール角検出部を備え、  前記転倒予兆判定部が転倒予兆状態にあると判定したら、警報を発する警報発報部を備え、  前記エンジン出力制御部は、前記転倒予兆判定部が転倒予兆状態にあると判定し、かつ、前記ロール角検出部により検出されたロール角が所定の値よりも大きい場合には、前記アクセル装置の調整量の変更指令を出力しないことを特徴とする作業車両。
【請求項３】
請求項２に記載の作業車両において、  前記後部車体は、シャーシおよび前記シャーシに対して起伏可能なボディを備え、  前記ロール角検出部により検出された前記後部車体のロール角が所定の値よりも大きい場合に、前記ボディの起伏を規制するボディ起伏規制部を備えていることを特徴とする作業車両。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の作業車両において、  前記エンジン出力制御部による前記前部走行装置および前記後部走行装置の減速制御終了後、一定時間経過した後に、操作者による前記アクセル装置の操作量に復帰させるアクセル操作量復帰部を備えていることを特徴とする作業車両。
【請求項５】
前部車体と、前部車体に対して回動自在に連結された後部車体とを備えた作業車両を管理する作業車両の管理システムであって、  請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の作業車両と、  前記作業車両の操作者を識別する操作者識別装置と。  前記作業車両の車両位置を検出する車両位置検出装置と、  前記車両状態検出部により検出された前記後部車体の加速度が所定の値以上となったら、タイムスタンプを付与して履歴情報を生成する履歴情報生成部と、  前記操作者識別装置により識別された操作者、前記車両位置検出装置により検出された車両位置、および前記履歴情報生成部により生成されたタイムスタンプを関連付けて、外部に出力する履歴情報出力部とを備えた作業車両の管理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、前部車体と、前部車体に対して回動自在に連結された後部車体とを備えた作業車両および作業車両の管理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】  従来、アーティキュレート式ダンプトラックのように、前部車体と、前部車体に対して回動自在に連結された後部車体とを備えた作業車両が知られている。  このような作業車両では、前部車体および後部車体のロール角が相対的にどのような状況にあるのかを、操作者が確認しながら運転することは重要である。【０００３】  このため、特許文献１には、前部車体となる第１のフレームと後部車体となる第２のフレームの相対的なロール角を検出し、ロール角が一定の閾値を超える場合、第１のフレームおよび第２のフレームを連結するインターアクスルディファレンシャルをロックする技術が開示されている。  また、特許文献２には、トラクタとトレーラの相対的なロール角を検出し、相対ロール角の大きさと、角度変化の度合いから、運転者に警告を発する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第９１１４７０５号明細書
【特許文献２】特開２００３−１９９８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  しかしながら、前記特許文献１に記載の技術では、インターアクスルディファレンシャルをロックするだけなので、第１のフレームおよび第２のフレームの相対的なロール角を維持するだけであり、正常な状態に復帰させるには、運転者の操作に委ねられてしまう。  また、前記特許文献２に記載の技術では、運転者に警告を発するだけなので、運転者のアクセル操作、ハンドル操作により正常な状態に復帰させるしかない。  特に、鉱山等の採掘現場では、整地されていない路面や降雨等で滑りやすい路面、あるいは、激しい起伏を有する路面が見られ、作業車両の走行時において、前部車体と後部車体の挙動の変化や、前部車体および後部車体の相対的な姿勢変化に対応した、より安全な状態復帰の方法が要望されている。【０００６】  本発明の目的は、より安全な状態復帰を実行することができる作業車両、および作業車両の運転状態等を管理することができる作業車両の管理システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】  本発明の作業車両は、  前部車体と、前部車体に対して回動自在に連結された後部車体とを備えた作業車両であって、  エンジンと、  前記前部車体に設けられる前部走行装置と、  前記後部車体に設けられる後部走行装置と、  前記エンジンの動力を前記前部走行装置および前記後部走行装置に伝達する動力伝達装置と、  前記エンジンの出力を調整するアクセル装置と、  前記アクセル装置による調整量を検出するアクセル量検出部と、  前記前部車体および前記後部車体の加速度を含む車両状態を検出する車両状態検出部と、  前記車両状態検出部により検出された前記前部車体および前記後部車体の車両状態に基づいて、前記前部車体および前記後部車体が転倒予兆状態にあるか否かを判定する転倒予兆判定部と、  前記転倒予兆状態判定部が転倒予兆状態にあると判定したら、前記アクセル量検出部により検出された前記アクセル装置への調整量の変更指令を出力して、前記前部走行装置および前記後部走行装置を、同時に減速させるエンジン出力制御部とを備えていることを特徴とする。【０００８】  本発明によれば、車両状態検出部および転倒予兆判定部を備えていることにより、走行中に作業車両が転倒予兆状態にあることを判定することができる。そして、エンジン出力制御部を備えていることにより、作業車両が転倒予兆状態にある場合に、アクセル装置への調整量の変更指令を出力して、前部走行装置および後部走行装置を、同時に減速させることができる。したがって、操作者が自らの操作によることなく作業車両が減速され、より安全な状態復帰を行うことができる。【０００９】  本発明では、  前記車両状態検出部は、前記後部車体のロール角を検出するロール角検出部を備え、  前記転倒予兆判定部が転倒予兆状態にあると判定したら、警報を発する警報発報部を備え、  前記エンジン出力制御部は、前記転倒予兆判定部が転倒予兆状態にあると判定し、かつ、前記ロール角検出部により検出されたロール角が所定の値よりも大きい場合には、前記アクセル装置への調整量の変更指令を出力しないのが好ましい。【００１０】  本発明では、  前記後部車体は、シャーシおよび前記シャーシに対して起伏可能なボディを備え、  前記ロール角検出部により検出された前記後部車体のロール角が所定の値よりも大きい場合に、前記ボディの起伏を規制するボディ起伏規制部を備えているのが好ましい。【００１１】  本発明では、  前記エンジン出力規制部による前記前部走行装置および前記後部走行装置の減速後、の減速制御終了後、一定時間経過した後に、操作者による前記アクセル装置の操作量に復帰させるアクセル操作量復帰部を備えているのが好ましい。【００１２】  本発明の作業車両の管理システムは、  前述したいずれかの作業車両と、  前記作業車両の操作者を識別する操作者識別装置と、  前記車両状態検出部により検出された前記前部車体および前記後部車体の加速度が所定の値以上となったら、タイムスタンプを付与して履歴情報を生成する履歴情報生成部と、  前記操作者識別装置により識別された操作者、前記車両位置検出装置により検出された車両位置、および前記履歴情報生成部により生成されたタイムスタンプを関連付けて、外部に出力する履歴情報出力部とを備��ていることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係る作業車両となるアーティキューレト式ダンプトラックを示す斜視図。
【図２】前記実施形態におけるアーティキュレート式ダンプトラックの要部を示す平面図。
【図３】前記実施形態におけるセンサ類の配置位置を示す概略平面図。
【図４】前記実施形態における作業車両の管理システムの構成を示すブロック図。
【図５】前記実施形態におけるアクセル操作量復帰部によるアクセル操作量の復帰を示すグラフ。
【図６】前記実施形態における履歴生成部による履歴情報の構成を示す模式図。
【図７】前記実施形態の作用を示すフローチャート。
【図８】前記実施形態の作用を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１４】  以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。  図１、２には、本実施形態の作業車両１であるアーティキュレート式ダンプトラックが示されている。なお、各図においては、作業車両１の運転姿勢にある操作者を基準として、車体前後方向を単に前後方向といい、車体幅方向を左右方向といい、車体上下方向を単に上下方向という。  ［１］作業車両１の概略説明  作業車両１は、前輪５を有する前部車体２と、後輪６を有する後部車体３と、前部車体２および後部車体３を連結する連結装置４とを備える。作業車両１は、前部走行装置としての左右それぞれに設けられた２つの前輪５、および後部走行装置としての左右それぞれに２つ設けられた４つの後輪６のすべてが駆動される６輪駆動車である。このような作業車両１は、例えば、整地されていない路面を走行可能であって、土砂等を運搬する作業に用いられる。  前部車体２にはキャブ７が設けられ、前部車体２に回動自在に連結された後部車体３には土砂等を積載するダンプボディ８が搭載されている。ダンプボディ８は、ホイストシリンダ９によりシャーシから起伏可能とされ、ダンプボディ８をホイストシリンダ９により起伏させることにより、積荷を排土する。  連結装置４は、前部車体２に対して後部車体３を、作業車両１の前後方向に沿った水平軸回りに回動可能に連結し、かつ、垂直軸回りに回動可能に連結している。なお、連結装置４は、図示を略したが、前部車体２に搭載されたエンジンの動力を、前部車体２から後部車体３に伝達する動力伝達装置の一部としても機能する。
【００１５】  ［２］センサの構成  次に、本実施形態において用いるセンサ類について図３、４を参照して説明する。  作業車両１には、作業車両１の車速情報を検出する車速センサ２０と、操舵角情報として後部車体３に対する前部車体２のアーティキュレート角を検出するアーティキュレート角センサ（操舵角センサ）２３と、Inertial Measurement Unit（ＩＭＵ）２５とを備える。  車速センサ２０は、左右の前輪５の回転速度を検出するホイールスピードセンサ２１Ｌ、２１Ｒと、左右の後輪６の回転速度を検出するホイールスピードセンサ２２Ｌ、２２Ｒとを備える。  なお、操舵角センサとしては、アーティキュレート角センサ２３に限定されず、操作者が操作するハンドルの操舵角を検出するセンサでもよい。
【００１６】  ＩＭＵ２５は、少なくとも後部車体３の横加速度と、ヨーレート（ヨー角速度）と、ロール角とを検出するものである。このため、ＩＭＵ２５は、横加速度を検出する横加速度センサ２６、ヨーレートを検出するヨーレートセンサ２７、ロール角検出部としてのロール角センサ２８として機能する（図４参照）。  ＩＭＵ２５は、後部車体３のリアフレーム１１の重心に近い場所に配置することが好ましい。本実施形態では、図２に示すように、ＩＭＵ２５を設置可能であり、かつ、リアフレーム１１の重心位置に近い位置に配置されたクロスメンバ１２上にＩＭＵ２５を設置している。このため、ＩＭＵ２５で検出される各検出値の精度を高めることができ、検出値に基づいて判定される転倒予兆状態の判定精度も高めることができる。なお、ＩＭＵ２５が重心位置から大きく離れて配置され、検出値の精度が判定精度に影響する場合には、その離間距離に応じて検出値を補正すればよい。
【００１７】  ［３］作業車両の管理システム３０の構成  次に、本実施形態における作業車両の管理システム３０について、図４を参照して説明する。作業車両１には、エンジンコントローラ３１、トランスミッションコントローラ３２、リターダコントローラ３３、表示装置３４、および稼働情報出力装置３５が設けられている。これらのエンジンコントローラ３１、トランスミッションコントローラ３２、リターダコントローラ３３、表示装置３４、稼働情報出力装置３５、ＩＭＵ２５は、Controller Area Network（ＣＡＮ）３６を介して互いに通信可能に接続されている。なお、車速センサ２０、アーティキュレート角センサ２３、およびＩＭＵ２５は、本発明における車両状態検出部を構成する。  エンジンコントローラ３１は、前部車体２に設けられるエンジンの動作を制御するものであり、エンジンに設けられた各種センサからの検出信号を受信しつつ、操作者によるアクセル装置としてのアクセル３１Ａの操作量に基づいて、図示しないエンジンの燃料噴射装置等に制御指令を出力する。アクセル装置としてのアクセル３１Ａは、アクセルペダルを用いる。また、燃料噴射装置としては、例えば、ガバナを含むものを用いることができる。
【００１８】  トランスミッションコントローラ３２は、エンジンへのマスタ指令を生成し、エンジンコントローラ３１に出力する。エンジンコントローラ３１は、入力されたマスタ指令に基づいて、実質的な制御指令を出力する。また、トランスミッションコントローラ３２は、アクセル量検出部３２Ａおよび速度段検出部３２Ｂを備える。  アクセル量検出部３２Ａは、アクセルペダルの操作量を検出して、その操作量を、ＣＡＮ３６を介して、リターダコントローラ３３に出力する。アクセル量検出部３２Ａは、例えば、ストロークセンサやエンコーダなどを用いることができ、アクセルペダルの操作量を検出することができる。速度段検出部３２Ｂは、動力伝達装置におけるトランスミッションの速度段を検出し、現在設定されている速度段の情報を、ＣＡＮ３６を介して、リターダコントローラ３３に出力する。
【００１９】  リターダコントローラ３３は、作業車両１に設けられたリターダを制御するコントローラであり、転倒予兆状態を判定する機能も備えている。リターダコントローラ３３には、ＩＭＵ２５の横加速度センサ２６で検出された横加速度、ヨーレートセンサ２７で検出されたヨーレート、ロール角センサ２８で検出されたロール角、車速センサ２０のホイールスピードセンサ２１Ｒ、２１Ｌ、２２Ｒ、２２Ｌで検出されたそれぞれの前輪５、後輪６の車輪速に基づく車速、およびアーティキュレート角センサ２３で検出されたアーティキュレート角が入力され、これらの情報に基づいて、作業車両１が転倒予兆状態にあるか否かを判定する。
【００２０】  リターダコントローラ３３は、転倒予兆判定部３３Ａ、警報発報部３３Ｂ、エンジン出力制御部３３Ｃ、アクセル操作量復帰部３３Ｄ、履歴情報生成部３３Ｅ、およびボディ起伏規制部３３Ｆを備える。  転倒予兆判定部３３Ａは、後部車体３に作用する横加速度が一定の閾値を超え、かつ、その状態が一定時間経過した場合に、作業車両１が転倒予兆状態にあると判定する。  本実施形態では、転倒予兆状態の判定の精度を向上させるために、複数の横加速度の算出を行い、それぞれ算出された横加速度が転倒予兆状態の条件を満たしているか否かで判定している。
【００２１】  具体的には、転倒予兆判定部３３Ａは、まず、横加速度センサ２６で検出された横加速度と、ロール角センサ２８で検出されたロール角とに基づいて、第１横加速度を算出する。  次に、転倒予兆判定部３３Ａは、ヨーレートセンサ２７で検出されたヨーレートと、アーティキュレート角センサ２３で検出された回転半径とに基づいて第２横加速度を算出する。  さらに、転倒予兆判定部３３Ａは、車速センサ２０で検出された車速と、アーティキュレート角センサ２３で検出された回転半径とに基づいて第３横加速度を算出する。
【００２２】  最後に、転倒予兆判定部３３Ａは、ヨーレートセンサ２７で検出されたヨーレートと、車速センサ２０で検出された車速とに基づいて第４横加速度を算出する。  そして、転倒予兆判定部３３Ａは、第１加速度から第４加速度のそれぞれが、それぞれに設定された閾値を超え、かつその状態が一定時間継続しているか否かに基づいて、作業車両１が転倒予兆状態にあるか否かを判定する。  転倒予兆判定部３３Ａは、作業車両１が転倒予兆状態にあると判定された場合、その旨を警報発報部３３Ｂに出力する。
【００２３】  警報発報部３３Ｂは、転倒予兆判定部３３Ａにより作業車両１が転倒予兆状態にあると判定されたら、警報発報情報を生成し、表示装置３４に出力する。警報発報情報を受けた表示装置３４は、表示装置３４のモニタ上に警告を表示（警告発報）させ、操作者に作業車両１が転倒予兆状態にあることを認識させる。また、必要に応じて、表示装置３４に内蔵されたスピーカまたは車内に設置されたスピーカから警告音を発呼（警告発報）させる。
【００２４】  エンジン出力制御部３３Ｃは、転倒予兆判定部３３Ａにより作業車両１が転倒予兆状態にあると判定され、算出された横加速度が第１閾値、例えば、所定の大きさの横加速度Ｇ（Ｇ：横加速度の単位）を超えている場合、アクセル装置へのアクセル調整量の変更指令を出力し、前輪５および後輪６を同時に減速（減速制御）させる。この第１閾値となる所定の大きさの横加速度Ｇは、作業車両１の車格などに応じて予め設定することができる。なお、減速制御の開始と同じタイミングで警報発報部３３Ｂは警告発報を行う。  具体的には、エンジン出力制御部３３Ｃは、アクセル量検出部３２Ａで検出されたアクセル３１Ａの操作量に基づいて、これを減速させる調整量の変更指令を生成して、トランスミッションコントローラ３２に出力する。トランスミッションコントローラ３２は、調整量の変更指令をマスタ指令として出力する。  エンジンコントローラ３１では、アクセル３１Ａの操作量と、トランスミッションコントローラ３２からのマスタ指令とに基づいて、減速する制御指令を燃料噴射装置等に出力することにより、作業車両１の前輪５および後輪６が同時に減速される。
【００２５】  また、エンジン出力制御部３３Ｃは、ロール角センサ２８により検出されたロール角が、予め設定された第２閾値よりも大きい場合には、アクセル装置への調整量の変更指令を出力しない。ここで、エンジン出力制御部３３Ｃは、ロール角センサ２８により検出されたロール角が第２閾値よりも大きな状態であるという条件に加え、車速センサ２０により検出された車速が、所定の速度より低いという条件（低速走行状態）が成立する場合に、アクセル装置への調整量の変更指令を出力しないようにしてもよい。  このように、作業車両１が所定の状態であると判断される場合には、減速制御を実行しない。転倒予兆判定部３３Ａが転倒予兆であると判断しても、ロール角センサ２８により検出されたロール角が大きな場合は、作業車両１が高速走行しながら旋回するような状態ではなく、所定の状態にあると判断する。所定の状態とは、具体的には、作業車両１が低速で走行しているときに、作業車両１の後部車体３が側溝に脱輪したり、わだち等に入り込んだような状態であり、このような所定の状態の場合は、減速制御するのではなく、操作者のアクセル３１Ａの操作量を優先して、エンジンの出力を前輪５や後輪６に伝達することで、作業車両１が脱輪状態や、わだちに入り込んだ状態から脱出することができるようにする。このように、適切な状況の場合にのみ減速制御を実行するようにするために、車速センサ２０により検出された車速が、低速走行状態を示したことを条件に加えることで、ロール角センサ２８の検出精度が悪くても、的確に作業車両１が所定の状態であることを判断できる。また、車速センサ２０により検出される車速を用いることで、作業車両１が低速走行状態であって、転倒の可能性が低いにも関わらず過度に減速制御が実行されるのを防ぐことができる。
【００２６】  アクセル操作量復帰部３３Ｄは、エンジン出力制御部３３Ｃによる減速制御終了後、一定時間経過した後に、操作者が操作しているアクセル３１Ａの操作量に復帰させるものである。  具体的には、図５に示すように、転倒予兆判定部３３Ａが、グラフＧ１（太い実線）に示されるように、横加速度が、第１閾値となる所定の横加速度Ｇを超えて転倒予兆状態になったと判定された場合、エンジン出力制御部３３Ｃは、グラフＧ２（中太の実線）のように、アクセル操作量が実質的にゼロになるように、アクセル装置への調整量の変更指令を生成して、減速制御を行う。なお、前述のように、転倒予兆判定部３３Ａは、第１加速度から第４加速度のそれぞれが、それぞれに設定された閾値を超え、かつその状態が一定時間継続している場合に転倒予兆状態と判定され減速制御が開始される。図５においては、その一定時間継続について図示を省略しており、図５に記した減速制御の開始点は、当該一定時間が継続した時点を示している。
【００２７】  その後、横加速度が所定の横加速度Ｇ未満となると、エンジン出力制御部３３Ｃによる減速制御は終了するが、アクセル操作量復帰部３３Ｄは、図５に示すように、制御ＯＦＦ継続時間の分だけ、減速制御の状態を継続して、その後、一定時間である回復時間の間で段階的に操作者によるアクセル操作量に復帰させる。制御ＯＦＦ継続時間は、予め設定された長さの時間である。制御ＯＦＦ継続時間が経過すると同時に、発報されていた警告は停止する。  回復時間の間で操作者によるアクセル操作量になるように段階的に復帰させるやり方として、予め設定された長さの時間を回復時間として設定するとともに、その回復時間の間で単位時間当たりのアクセル操作量の増加分を算定して当該復帰を実行してもよいし、一方、単位時間当たりのアクセル操作量の増加分のみを予め設定して当該復帰を実行してもよい。  このようなアクセル操作量復帰部３３Ｄを備えていることにより、エンジン出力制御部３３Ｃによる減速制御が終了しても、急にアクセル３１Ａの操作量に戻ることがなく徐々に復帰するので、急加速等を避けることができ、作業車両１の操作者が違和感を感じることなく、その時に、操作者がアクセル３１Ａを踏み込んでいるアクセル操作量に相当するアクセル操作量に自動的に戻すことができる。
【００２８】  履歴情報生成部３３Ｅは、横加速度センサ２６により検出された横加速度が所定の値以上となっていたら、エラーコードＥＲ１を設定し、このエラーコードＥＲ１にタイムスタンプＴＳ１を付与する。具体的には、図６に示すように、履歴情報生成部３３Ｅは、エンジン出力制御部３３Ｃによる減速制御を行う所定の横加速度Ｇ（第１閾値）よりも低く設定された横加速度Ｇ’（第４閾値）以上の加速度が横加速度センサ２６により検出されたら、履歴情報を生成する。履歴情報の生成とは、たとえば、エラーコードＥＲ１を生成し、このエラーコードＥＲ１にタイムスタンプＴＳ１を付与することである。なお、図６に示すように、本実施形態では、エラーコードＥＲ１には、表示装置３４による警告表示の有無、エラーコードＥＲ１のレベル等が関連付けられている。  履歴情報生成部３３Ｅは、これらの履歴情報を生成したら、稼働情報出力装置３５に出力する。
【００２９】  ボディ起伏規制部３３Ｆは、速度段検出部３２Ｂにより検出された速度段がニュートラルとなっていて、かつ、ロール角センサ２８により検出されたロール角が第３閾値以上となっている場合、後部車体３のダンプボディ８が起伏するのを規制する。ここで、ダンプボディ８の起伏を規制する条件として、速度段がニュートラルであることを含めているが、速度段が他の段にあることを条件としてもよい。あるいは、ダンプボディ８の起伏を規制する条件として、速度段を条件に含めなくてもよい。つまり、ボディ起伏規制部３３Ｆは、少なくともロール角センサ２８により検出されたロール角が第３閾値以上となっていることを条件として、後部車体３のダンプボディ８が起伏するのを規制する。  なお、ダンプボディ８が起伏するのを規制する条件として速度段を含める場合、速度段検出部３２Ｂにより検出された速度段がドライブレンジとなっている場合には、ボディ起伏規制部３３Ｆは、ダンプボディ８の起伏を規制しないようにしてもよい。ドライブレンジでは作業車両１は、走行しており、走行しながら積荷を排土している可能性が高いからである。  ダンプボディ８の起伏を規制する方法としては、キャブ７内に設けられた、ダンプボディ８の起伏を指示するためのダンプスイッチへの電力供給を遮断したり、油圧回路の一部を電磁弁により閉じてホイストシリンダ９への作動油供給を規制する方法が考えられる。  このようにボディ起伏規制部３３Ｆを備えていることにより、作業車両１が転倒予兆状態にある場合であって、少なくともロール角が所定の閾値以上である場合に、ダンプボディ８の起伏を規制して、作業車両１が転倒することを防止することができる。
【００３０】  表示装置３４は、たとえば、タッチパネルモニタから構成され、リターダコントローラ３３の警報発報部３３Ｂからの警報発報情報に基づいて、警告を表示させる他、タッチパネルを操作することにより、操作者識別装置３４Ａとしても機能する。表示装置３４は、タッチパネルに代えて、液晶パネルとスイッチとで構成されたものであってもよい。  操作者識別装置３４Ａは、作業車両１の駆動開始時、操作者の識別番号、パスワード等の入力を促す画面を表示し、操作者が識別番号、パスワード等を入力すると、作業車両１のエンジン始動が可能となる。操作者識別装置３４Ａにより入力された識別番号は、稼働情報出力装置３５に出力される。
【００３１】  稼働情報出力装置３５は、たとえば、メモリ等の記憶装置や通信装置を含み、作業車両１の稼働情報を収集するとともに、履歴情報を蓄積して、稼働情報として外部に出力する装置である。稼働情報出力装置３５は、車両位置検出装置としてのGlobal Positioning System（ＧＰＳ）３５Ａ、履歴情報蓄積部３５Ｂ、および履歴情報出力部３５Ｃを備える。ＧＰＳ３５Ａは、複数の衛星通信からの電波を受信して、作業車両１の車両位置を検出する。
【００３２】  履歴情報蓄積部３５Ｂは、履歴情報生成部３３Ｅにより生成された履歴情報と、操作者識別装置３４Ａにより入力された操作者の識別情報と、ＧＰＳ３５Ａで検出された作業車両１の位置情報を関連付けて蓄積する。本実施形態においては、このように、履歴情報に操作者の識別情報や位置情報が関連付けれらたものも履歴情報として取り扱う。  履歴情報出力部３５Ｃは、履歴情報蓄積部３５Ｂに蓄積された履歴情報を外部に出力する。履歴情報出力部３５Ｃは、無線通信装置を含み、外部出力の方法としては、衛星通信や携帯通信を利用して、遠隔地に履歴情報を出力する。たとえば、作業車両１の製造メーカのオフィスや、作業車両１の管理者等がいる管理事務所に向けて履歴情報を出力してもよく、採掘現場内における無線ＬＡＮ回線を介して、採掘現場の管理事務所に履歴情報を出力してもよい。  このような履歴情報を蓄積して外部に出力することにより、作業車両１が転倒予兆状態となる運転操作を起こしやすい操作者や、転倒予兆状態となる作業現場の位置や作業時間、作業時間帯を管理事務所等で把握することができるため、操作者への運転教育や、作業現場の改善等を行って、作業車両１が転倒することを未然に防止することができる。
【００３３】  ［４］作業車両の管理システム３０の作用および効果  次に、作業車両の管理システム３０の作用を図７および図８に示すフローチャートを参照して説明する。  リターダコントローラ３３は、車速センサ２０、アーティキュレート角センサ２３、ＩＭＵ２５、およびトランスミッションコントローラ３２の各種センサにより検出された検出値の入力処理を行う（手順Ｓ１）。  転倒予兆判定部３３Ａは、入力された横加速度センサ２６の検出値に基づいて、前述した方法により後部車体３に作用する横加速度を算出する（手順Ｓ２）。さらに、前述のように、履歴情報生成部３３Ｅは、求められた横加速度が第４閾値以上であるか否かを判断する（手順Ｓ３）。検出された横加速度が第４閾値未満である場合（Ｓ３：Ｎｏ）は、手順Ｓ１に戻り、手順Ｓ１から繰り返す。履歴情報生成部３３Ｅが、求められた横加速度が第４閾値以上であると判定（手順Ｓ３：Ｙｅｓ）したら、転倒予兆判定部３３Ａは、転倒予兆状態にあるか否かを判定する（手順Ｓ４）。転倒予兆状態にないと判定（Ｓ４：Ｎｏ）されたら、手順Ｓ１からを繰り返す。
【００３４】  転倒予兆判定部３３Ａにより作業車両１が転倒予兆状態にあると判定（Ｓ４：Ｙｅｓ）されたら、警報発報部３３Ｂは、警報発報情報を生成し、表示装置３４に出力する（手順Ｓ５）。表示装置３４は、転倒予兆状態にある旨の警告表示を行う。  履歴情報生成部３３Ｅは、警報発報部３３Ｂが警報発報情報を出力したら、履歴情報を生成する（手順Ｓ６）。続けて履歴情報生成部３３Ｅは、表示装置３４の操作者識別装置３４Ａに入力された操作者を取得し、生成した履歴情報と関連付けて、稼働情報出力装置３５に出力する。  履歴情報蓄積部３５Ｂは、履歴情報生成部３３Ｅから出力された履歴情報と、ＧＰＳ３５Ａにより取得された作業車両１の位置情報とを関連付けて、メモリ等の記憶媒体などの記憶装置に蓄積する（手順Ｓ７）。
【００３５】  エンジン出力制御部３３Ｃは、転倒予兆判定部３３Ａで作業車両１が転倒予兆状態にされ、横加速度センサ２６により検出された横加速度が、予め設定された第１閾値よりも大きいか否かを判定する（手順Ｓ８）。横加速度が第１閾値よりも小さいと判定された場合（Ｓ８：Ｎｏ）は、アクセル装置の調整量の変更処理を行わず、後述する手順Ｓ１３に移行する。  横加速度が第１閾値よりも大きいと判定された場合（Ｓ８：Ｙｅｓ）、エンジン出力制御部３３Ｃは、ロール角が第２閾値よりも小さいか否かを判定する（手順Ｓ９）。ロール角が第２閾値よりも大きい場合は（Ｓ９：Ｎｏ）、アクセル装置の調整量の変更処理を行わず後述する手順Ｓ１３に移行する。  ロール角が第２閾値よりも小さい場合は（Ｓ９：Ｙｅｓ）、エンジン出力制御部３３Ｃは、アクセル調整量の変更指令を生成し、トランスミッションコントローラ３２に出力する（手順Ｓ１０）。トランスミッションコントローラ３２は、アクセル装置の調整量の変更指令に基づいて、エンジンコントローラ３１へのマスタ指令を生成し、出力する。エンジンコントローラ３１は、操作者のアクセル３１Ａの操作量と、トランスミッションコントローラ３２からのマスタ指令を加算して、前輪５および後輪６の減速制御を行う。なお、前述のように、減速制御と同時に警報発報部３３Ｂのよる警報発報情報の出力（警告の発報）が行われるため、手順Ｓ５、手順Ｓ６、手順Ｓ１０は、ほぼ同じタイミングで実行される。
【００３６】  エンジン出力制御部３３Ｃは、アクセル装置の調整量の変更指令の出力とともに、横加速度センサ２６から入力される横加速度が第１閾値以下となったか否かを継続的に判定する（手順Ｓ１１）。横加速度が第１閾値以下とならない場合（Ｓ１１：Ｎｏ）、エンジン出力制御部３３Ｃは、アクセル装置の調整量の変更指令の出力を継続する。  横加速度が第１閾値以下となった場合（Ｓ１１：Ｙｅｓ）、アクセル操作量復帰部３３Ｄは、アクセル量検出部３２Ａによるアクセル量に基づいて、前輪５および後輪６の減速状態を所定時間（図５に示した、制御ＯＦＦ継続時間）維持し、その後、操作者によるアクセル３１Ａの操作量に段階的に復帰させ、一定時間をかけて、アクセル装置への調整量を操作者のアクセル３１Ａの操作量に一致させる（手順Ｓ１２）。
【００３７】  ボディ起伏規制部３３Ｆは、トランスミッションコントローラ３２の速度段検出部３２Ｂによる速度段情報を取得し、たとえば、速度段がニュートラルに設定されているか否かを判定する（手順Ｓ１３）。なお、前述のように、手順Ｓ１３による速度段がニュートラルであるか否かの判断は実行しなくてもよい。あるいは、手順Ｓ１３に代えて、速度段がニュートラル以外の速度段であるか否かを判断する手順を実行してもよい。  速度段がニュートラルに設定されていると判定された場合（Ｓ１３：Ｙｅｓ）、ボディ起伏規制部３３Ｆは、ロール角センサ２８により検出されたロール角が第３閾値よりも大きいか否かを判定する（手順Ｓ１４）。  ロール角が第３閾値よりも大きいと判定された場合（Ｓ１４：Ｙｅｓ）、たとえば、ボディ起伏規制部３３Ｆは、ホイストシリンダ９への作動油の供給を規制して、ダンプボディ８の起伏を規制する（手順Ｓ１５）。  一方、速度段がニュートラルに設定されていない場合（Ｓ１３：Ｎｏ）、またはロール角が第３閾値以下であると判定された場合（Ｓ１４：Ｎｏ）、ボディ起伏規制部３３Ｆは、ダンプボディ８の起伏を規制しない。
【００３８】  履歴情報出力部３５Ｃは、履歴情報を出力すべき状態であるか否かを判定する（手順Ｓ１６）。履歴情報を出力すべき状態とは、例えば、履歴情報を出力するタイミングや履歴情報を出力する場所である。履歴情報を出力するタイミングは任意に設定することが可能であり、転倒予兆状態にあると判定される度に出力してもよいが、たとえば、衛星通信を利用して出力する場合には、１〜２回／日程度に止めるのが好ましい。また、履歴情報を出力すべき状態として、履歴情報を出力する場所を扱う場合、次のような手順を実行することができる。手順Ｓ１６において、履歴情報出力部３５Ｃが、ＧＰＳ３５Ａで検出された作業車両１の現在位置が、予め設定した範囲内にあるか否かを判断し、例えば、現在位置が予め設定した範囲内にあることが判断された時、履歴情報を出力するタイミングであるとして履歴情報を出力してもよい。  履歴情報出力部３５Ｃは、履歴情報蓄積部３５Ｂに蓄積された履歴情報を、外部の製造メーカの管理システムや、作業車両１の管理者が保有する管理システム、現場事務所の管理システム等に出力する（手順Ｓ１７）。なお、履歴情報の出力先は、一か所でもよいし複数ヵ所でもよい。履歴情報を出力すべき状態でない場合は、履歴情報出力部３５Ｃは、履歴情報の出力を行わず、手順Ｓ１からを繰り返す。
【００３９】  車速センサ２０、アーティキュレート角センサ２３、ＩＭＵ２５、および転倒予兆判定部３３Ａを備えていることにより、走行中に作業車両１が転倒予兆状態にあることを判定することができる。そして、エンジン出力制御部３３Ｃを備えていることにより、作業車両１が転倒予兆状態にある場合に、アクセル装置への調整量の変更指令を出力して、前輪５および後輪６を、自動的かつ同時に減速させることができる。したがって、操作者が自らの操作によることなく作業車両１が減速され、より安全な状態復帰を行うことができる。
【００４０】  ［５］実施形態の変形  なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。  例えば、前記実施形態では、ＩＭＵ２５によって横加速度、ヨーレート、ロール角を検出していたが、本発明はこれに限らず、横加速度、ヨーレート、ロール角をそれぞれの独立したセンサによって検出してもよい。
【００４１】  また、前記実施形態では、操作者識別装置３４Ａによる操作者の識別は、識別番号の入力によって行っていたが、本発明はこれに限らず、操作者を識別するための識別情報を記憶したエンジンキー及び読取装置を構成とする操作者識別装置や指紋認証等の生体認証による操作者識別装置を利用して識別してもよい。  その他、本発明の具体的な構造および形状等は、本発明の目的を達成できる範囲で他の構造等としてもよい。
【符号の説明】
【００４２】  １…作業車両、２…前部車体、３…後部車体、４…連結装置、５…前輪、６…後輪、７…キャブ、８…ダンプボディ、９…ホイストシリンダ、１１…リアフレーム、１２…クロスメンバ、２０…車速センサ、２１Ｌ…ホイールスピードセンサ、２１Ｒ…ホイールスピードセンサ、２２Ｌ…ホイールスピードセンサ、２２Ｒ…ホイールスピードセンサ、２３…アーティキュレート角センサ、２５…ＩＭＵ、２６…横加速度センサ、２７…ヨーレートセンサ、２８…ロール角センサ、３０…管理システム、３１…エンジンコントローラ、３１Ａ…アクセル、３２…トランスミッションコントローラ、３２Ａ…アクセル量検出部、３２Ｂ…速度段検出部、３３…リターダコントローラ、３３Ａ…転倒予兆判定部、３３Ｂ…警報発報部、３３Ｃ…エンジン出力制御部、３３Ｄ…アクセル操作量復帰部、３３Ｅ…履歴情報生成部、３３Ｆ…ボディ起伏規制部、３４…表示装置、３４Ａ…操作者識別装置、３５…稼働情報出力装置、３５Ａ…ＧＰＳ、３５Ｂ…履歴情報蓄積部、３５Ｃ…履歴情報出力部、ＥＲ１…エラーコード、ＴＳ１…タイムスタンプ。
【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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【手続補正書】
【提出日】平成29年10月4日(2017.10.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前部車体と、前部車体に対して回動自在に連結された後部車体とを備えた作業車両であって、
エンジンと、
前記前部車体に設けられる前部走行装置と、
前記後部車体に設けられる後部走行装置と、
前記エンジンの動力を前記前部走行装置および前記後部走行装置に伝達する動力伝達装置と、
前記エンジンの出力を調整するアクセル装置と、
前記アクセル装置による調整量を検出するアクセル量検出部と、
前記前部車体および前記後部車体の加速度を含む車両状態を検出する車両状態検出部と、
前記車両状態検出部により検出された前記前部車体および前記後部車体の車両状態に基づいて、前記前部車体および前記後部車体が転倒予兆状態にあるか否かを判定する転倒予兆判定部と、
前記転倒予兆判定部が転倒予兆状態にあると判定したら、前記アクセル量検出部により検出された前記アクセル装置への調整量の変更指令を出力して、前記前部走行装置および前記後部走行装置を、同時に減速させるエンジン出力制御部とを備え、
前記車両状態検出部は、前記後部車体のロール角を検出するロール角検出部を備え、
前記エンジン出力制御部は、前記転倒予兆判定部が転倒予兆状態にあると判定し、かつ、前記ロール角検出部により検出されたロール角が所定の値よりも大きく、かつ、車速が所定の速度よりも低い場合には、前記アクセル装置の調整量の変更指令を出力しないことを特徴とする作業車両。
【請求項２】
請求項１に記載の作業車両において、
前記後部車体は、シャーシおよび前記シャーシに対して起伏可能なボディを備え、
前記ロール角検出部により検出された前記後部車体のロール角が所定の値よりも大きい場合に、前記ボディの起伏を規制するボディ起伏規制部を備えていることを特徴とする作業車両。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の作業車両において、
前記エンジン出力制御部による前記前部走行装置および前記後部走行装置の減速制御終了後、一定時間経過した後に、操作者による前記アクセル装置の操作量に復帰させるアクセル操作量復帰部を備えていることを特徴とする作業車両。
【請求項４】
前部車体と、前部車体に対して回動自在に連結された後部車体とを備えた作業車両を管理する作業車両の管理システムであって、
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の作業車両と、
前記作業車両の操作者を識別する操作者識別装置と。
前記作業車両の車両位置を検出する車両位置検出装置と、
前記車両状態検出部により検出された前記後部車体の加速度が所定の値以上となったら、タイムスタンプを付与して履歴情報を生成する履歴情報生成部と、
前記操作者識別装置により識別された操作者、前記車両位置検出装置により検出された車両位置、および前記履歴情報生成部により生成されたタイムスタンプを関連付けて、外部に出力する履歴情報出力部とを備えた作業車両の管理システム。
【国際調査報告】
2018055775.tif 000011
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