(57)【要約】【課題】ダンプトラックの排土方向の検出範囲を十分に確保して、検出精度を向上することのできるダンプトラックを提供すること。【解決手段】走行方向の一方向に排土するダンプトラックは、走行方向前後に設けられるタイヤを備えたシャーシと、シャーシの排土側端部に設けられ、シャーシの排土方向の障害物を検出する障害物検出装置３２と、障害物検出装置３２を、タイヤの排土側端部から突出させた第１位置、およびタイヤの排土側端部よりも内側の第２位置に移動可能とする移動機構４０と、を備えている。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行方向の一方向に排土するダンプトラックであって、
走行方向前後に設けられるタイヤを備えたシャーシと、
前記シャーシの排土側端部に設けられ、前記シャーシの排土方向の障害物を検出する障害物検出装置と、
前記障害物検出装置を、前記タイヤの排土側端部から突出させた第１位置、および前記タイヤの排土側端部よりも内側の第２位置に移動可能とする移動機構と、
を備えていることを特徴とするダンプトラック。
【請求項２】
請求項１に記載のダンプトラックにおいて、
前記移動機構は、前記シャーシの車幅方向端部のそれぞれに設けられ、それぞれの移動機構が同期して動作可能とされることを特徴とするダンプトラック。
【請求項３】
請求項２に記載のダンプトラックにおいて、
前記移動機構は、
前記シャーシの車幅方向端部に設けられ、走行方向に延びる第１レールと、
前記第１レールに沿って移動可能とされ、前記障害物検出装置が設けられる第２レールと、
前記第２レールを、前記第１レールに沿って移動させるアクチュエータと、
を備えていることを特徴とするダンプトラック。
【請求項４】
請求項３に記載のダンプトラックにおいて、
前記移動機構は、
前記第２レールを、前記第１レールと所定の間隔を保持して配置する間隔保持部と、
前記第１レールに対して前記第２レールを離間方向に付勢する付勢部と、
を備えていることを特徴とするダンプトラック。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のダンプトラックにおいて、
前記障害物検出装置は、前記第１位置において、平面視で排土方向から車幅方向に至る９０度の範囲に位置する障害物が検知可能であることを特徴とするダンプトラック。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のダンプトラックにおいて、
前記移動機構は、外部の移動指示手段からの指示よって駆動することを特徴とするダンプトラック。
【請求項７】
請求項６に記載のダンプトラックにおいて、
前記ダンプトラックの現在位置情報を取得する位置情報取得装置を備え、
前記移動指示手段は、前記位置情報取得装置により取得された前記ダンプトラックの現在位置情報に基づいて、前記移動機構の駆動を指示することを特徴とするダンプトラック。
【請求項８】
請求項７に記載のダンプトラックにおいて、
前記移動指示手段は、前記ダンプトラックが排土場に存在すると判定されたときに、前記移動機構の駆動を指示することを特徴とするダンプトラック。
【請求項９】
請求項６に記載のダンプトラックにおいて、
前記移動指示手段は、前記障害物検出装置が車止めを検出したときに、前記移動機構の駆動を指示することを特徴とするダンプトラック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダンプトラックに関する。
【背景技術】
【０００２】
土木作業現場または鉱山の採石現場では、ダンプトラック、油圧ショベル等といった様々な作業車両が稼働する。このような作業車両のうち、ダンプトラックは、油圧ショベル等で掘削した土砂等の積荷を積載して走行し、走行中の衝突等を防止するために、ダンプトラックの走行方向端部、側面部に、レーダー等の障害物検出センサを搭載したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ところで、このような障害物検出センサは、ダンプトラックが前後方向に走行する際に周囲の物体等との衝突を防止するために、前後双方向の物体（以下、障害物という）を検出できることが要望される。
特許文献１に記載の技術では、ダンプトラックの車両側面に回転可能な雲台を設け、この雲台上にレーザースキャンレーダーを取り付け、ダンプトラックの走行方向に応じて、雲台を回転させることにより、前後双方向の障害物を検出している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−２３０５５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ダンプトラックが排土を行う場合に、障害物検出センサの検出機能を維持するとともに、ダンプトラックが排土を行わない場合、例えば、排土方向に走行する場合においても障害物や走行路側面の路肩などを的確に検出し、検出機能を維持できるような位置に障害物検出センサが配置される必要がある。さらに、排土中の場合や排土を行わない場合のいずれの場合においても、ダンプトラック自身を障害物として誤検出しないような位置に障害物検出センサを配置する必要もある。また、障害物検出センサの検出機能を維持するために、排土中の場合においては、排土方向に存在する車止め等の構造物に障害物検出センサが干渉しないような位置に障害物検出センサを配置し、障害物検出センサの損傷を防止することについても考慮する必要がある。
【０００６】
本発明の目的は、ダンプトラックの排土方向における障害物の検出範囲を十分に確保して、排土中の場合や排土を行わない場合のいずれの場合においても障害物を的確に検出するとともに検出機能を維持することのできるダンプトラックを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のダンプトラックは、
走行方向の一方向に排土するダンプトラックであって、
走行方向前後に設けられるタイヤを備えたシャーシと、
前記シャーシの排土側端部に設けられ、前記シャーシの排土方向の障害物を検出する障害物検出装置と、
前記障害物装置を、前記タイヤの排土側端部から突出させた第１位置、および前記タイヤの排土側端部よりも内側の第２位置に移動可能とする移動機構と、
を備えていることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１実施形態に係るダンプトラックを示す側面図。
【図２】前記実施形態におけるダンプトラックの背面図。
【図３】前記実施形態における障害物検出装置の構造を示す背面図。
【図４】前記実施形態における障害物検出装置の検知範囲を示す平面図。
【図５】前記実施形態における障害物検出装置および移動機構の構造を示す斜視図。
【図６】前記実施形態における障害物検出装置および移動機構の構造を示す分解斜視図。
【図７】前記実施形態における移動機構の構造を示す斜視図。
【図８】前記実施形態における移動指示手段の構成を示すブロック図。
【図９】前記実施形態の作用を説明するための側面図。
【図１０】本発明の第２実施形態に係る障害物検出装置の構造を示す背面図。
【図１１】前記実施形態における障害物検出装置、移動機構、および格納機構の構造を示す底面図。
【図１２】前記実施形態における障害物検出装置、移動機構、および格納機構の構造を示す底面図。
【図１３】前記実施形態における障害物検出装置、移動機構、および格納機構の構造を示す斜視図。
【図１４】前記実施形態における格納時の障害物検出装置を示す背面図。
【図１５】本発明の第３実施形態に係る障害物検出装置および移動機構を示す底面図。
【図１６】実施形態の変形となる障害物検出装置および移動機構を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
［１］ダンプトラック１の全体説明
図１および図２には、本発明の第１実施形態に係るダンプトラック１が示されている。図１は、走行方向に直交する車幅方向から見た側面図、図２は、走行方向排土側から見た背面図である。
【００１０】
なお、各図に示す本実施形態でのＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸は、それぞれが直交する関係にある。さらに、説明の便宜上本実施形態では、図１を基準として、ダンプトラック１の走行方向の一方がＸ軸の矢印方向で、走行方向の他方がその逆方向で、車幅方向の一方がＹ軸の矢印方向で、車幅方向の他方がその逆方向で、鉛直方向の一方がＺ軸の矢印方向で、鉛直方向の他方がその逆方向とする。また、シャーシ２およびダンプボディ３が前進と左右で矩形状に作られているため、便宜上、以下の実施形態では、走行方向の一方を「前」、他方を「後」、車幅方向の一方を「右」、他方を「左」と呼ぶことがある。
【００１１】
ダンプトラック１は、前後双方向に走行し、一方向に排土する。ダンプトラック１は、遠隔操作にて無人で走行するオフロードダンプトラックであり、例えば、鉱山開発での採掘現場にて稼働する車両として構成される。遠隔操作は、管理センターおよびダンプトラック１に設けられた通信手段やGlobal Positioning System；全地球測位網（ＧＰＳ）を用いる等、情報通信技術を駆使して行われる。
ダンプトラック１は、シャーシ２およびダンプボディ３を備え、ダンプボディ３内に土砂等の積載物を積載して前後双方向に走行し、図１における走行方向のＸ軸のマイナス方向を一方向として排土する。なお、前進走行とは、前後で区別がないため、双方向前進として同じ動きをすることができることをいう。
【００１２】
シャーシ２は、走行方向の一方で車幅方向の両側に設けられた左右一対のタイヤ４、および、走行方向の他方で車幅方向の両側に設けられたタイヤ５によって走行可能に支持されている。シャーシ２は、走行方向に延びるフレーム６を備え、フレーム６には、走行方向前後に設けられるタイヤ４、５が、懸架装置を介して取り付けられる。
フレーム６は、シャーシ２の両側端部に走行方向に延出する一対のアッパーサイドメンバ６Ａと、一対のロアーサイドメンバ６Ｂとを備える。図示を略したが、上下に離間して配置されるアッパーサイドメンバ６Ａおよびロアーサイドメンバ６Ｂは、先端および後端で複数のバーチカルメンバ６Ｃによって連結されている。また、車幅方向に配置される一対のアッパーサイドメンバ６Ａ同士は、車幅方向に延びる複数のアッパークロスメンバによって連結され、一対のロアーサイドメンバ６Ｂ同士は、車幅方向に延びる複数のロアークロスメンバ６Ｄ（図３参照）によって連結されている。すなわちフレーム６は、シャーシ２の走行方向から見て直方体状の骨組を有している。
【００１３】
このようなフレーム６には、エンジン７、ラジエータ８、制御装置９、ホイストシリンダ１０、および後述する障害物検出センサ３０（図２参照）が設けられている。なお、ダンプトラック１は、遠隔操作にて無人で走行する車両であり、従来のダンプトラックに設けられている運転操作のためのキャブは存在しない。
エンジン７は、フレーム６のアッパーサイドメンバ６Ａおよびロアーサイドメンバ６Ｂの間に設けられ、上部がアッパーサイドメンバ６Ａから突出している。
また、エンジン７は、タイヤ４の後方側に設けられ、タイヤ４およびタイヤ５の回転中心で規定されるホイールベースＷ内に配置されており、ダンプトラック１の重心が、シャーシ２の略中央となっている。
【００１４】
ラジエータ８は、シャーシ２の略中央車幅方向両側に一対設けられ、エンジン７の冷却水を放冷する。
制御装置９は、ダンプトラック１の走行を制御し、シャーシ２の排土側端部に設けられる障害物検出センサ３０（図２参照）や、エンジン７に設けられる温度センサ、タイヤ４、５に設けられた回転センサ等のセンサ情報に基づいて、ダンプトラック１の走行制御を行う。
ホイストシリンダ１０は、制御装置９の後方に、車幅方向に２つ設けられ、その基部はフレーム６に回転可能に設けられ、先端はダンプボディ３の排土側端部とは反対側の端部下面に回転可能に設けられている。
ホイストシリンダ１０は、図示を略したが、フレーム６内に設けられた油圧ポンプから作動油を受けて動作し、油圧ポンプは、エンジン７によって駆動される。
また、タイヤ４、５は、図示を略したが、ロアークロスメンバ６Ｄ（図５参照）内に収容された電動モータによって駆動され、電動モータは、エンジン７を駆動源とする発電機（図示略）から供給される電気エネルギによって駆動する。つまり、ダンプトラック１は、全輪駆動式のダンプトラックである。
【００１５】
［２］ダンプボディ３の構造
ダンプボディ３は、平面視でシャーシ２の走行方向の全長および車幅方向の全幅を覆っており、ダンプボディ３の排土側端部は、シャーシ２の端部から後方に延出している。ダンプボディ３は、平面視矩形状の箱状体として構成されている。なお、ダンプボディ３が矩形状で、シャーシ２も前後方向に同じ矩形状に作られているため、前後方向には区別されていない。このため、双方向に前進できる（便宜上前後として説明する。）。また、ダンプボディ３は、図示を略したが、バーチカルメンバ６Ｃ上端に設けられたボディマウント上に載置される。
ボディマウントは、フレーム６の上面に設けられ、ダンプボディ３の荷重を支持する。
ダンプボディ３は、フレーム６の排土側の走行方向の端部にヒンジ１２を介して起伏可能（回動可能）に装着されている。ダンプボディ３は、前述したホイストシリンダ１０が伸長することにより、フレーム６のヒンジ１２を回転軸として起伏する。
【００１６】
ダンプボディ３は、図１および図２に示されるように、平面視矩形状の箱状体から構成され、一対の側板部１３と、底面部１４と、第１傾斜面部１５と、第２傾斜面部１６と、前面部１７とを備える。第１傾斜面部１５は、底面部１４の後部から上方に立ち上がり、第２傾斜面部１６は第１傾斜面部１５の上端から下方に傾斜する。前面部１７は底面部１４の前部から上方に立ち上がる。前面部１７の上端には、突出部１８が設けられている。
【００１７】
［４］障害物検出センサ３０の構造
障害物検出装置としての障害物検出センサ３０は、図２に示すように、ダンプトラック１の背面側、すなわち排土側端部の下方位置に設けられている。
障害物検出センサ３０は、図３に示すように、第１センサユニット３１および第２センサユニット３２を備える。
第１センサユニット３１は、図３に示すように、ダンプトラック１の車幅方向中央に配置され、ダンプトラック１のフレーム６を構成するロアークロスメンバ６Ｄに固定されている。
【００１８】
第１センサユニット３１は、図３に示すように、ダンプトラック１の車幅方向に配置される３つのミリ波レーダー３１Ａ、３１Ｂを備える。
ミリ波レーダー３１Ａ、３１Ｂは、電波を出射して、障害物により反射した電波を検出することにより、障害物を検出するセンサであり、本実施形態では、長距離検出レンジと中距離検出レンジの２つのレンジに設定することができる。
【００１９】
中央に配置されるミリ波レーダー３１Ａは、図４に示すように、センサの検出面がダンプトラック１の排土方向に向けられている。ミリ波レーダー３１Ａは、センサの検出面を始点とする２本の一点鎖線で挟まれた範囲を検知範囲とする。
ミリ波レーダー３１Ａに隣接して配置される一対のミリ波レーダー３１Ｂは、センサの検出面がダンプトラック１の排土方向の斜め後方に向けられている。ミリ波レーダー３１Ｂは、センサの検出面を始点とする２本の一点鎖線で挟まれた範囲を検知範囲とする。
【００２０】
第２センサユニット３２は、ダンプトラック１の車幅方向においてタイヤ５の間にあって、ロアークロスメンバ６Ｄの車幅方向端部のそれぞれに、車幅方向の中心に対して対称に配置され、詳しくは後述するが、ロアークロスメンバ６Ｄの端部に設けられた移動機構４０に取り付けられる。
第２センサユニット３２は、レーザースキャンレーダー３２Ａおよびミリ波レーダー３２Ｂを備える。
【００２１】
レーザースキャンレーダー３２Ａは、レーザー光を照射して、障害物にあたった反射光を検出するセンサであり、光を反射する障害物を検知することが可能である。レーザースキャンレーダー３２Ａは、図４に示すように、移動機構４０によりタイヤ５の排土側端部から後方に突出させた状態で、レーザーの受光面を始点とする２本の実線で挟まれた範囲を検知範囲とする。レーザースキャンレーダー３２Ａは、タイヤ５の排土方向端部から左右それぞれの側方にわたった範囲を検知範囲として障害物や路肩の検出をカバーする。
【００２２】
レーザースキャンレーダー３２Ａは、左右のタイヤ５の後方の側方からタイヤ５の排土側端部の後方までの範囲にある物体を検出可能である。したがってレーザースキャンレーダー３２Ａは、障害物だけでなく、走行路上に設けられた路肩を検出したり、走行路のセンターライン位置を検出することができるため、ダンプトラック１を無人走行させる際の車線維持センサとしても機能する。
【００２３】
ミリ波レーダー３２Ｂは、第１センサユニット３１に使用されているものと同じものが使用され、センサの検出面がダンプトラック１の排土方向の斜め後方に向けられている。ミリ波レーダー３２Ｂは、センサの検出面を始点とする２本の一点鎖線で挟まれた範囲を検知範囲とする。ミリ波レーダー３２Ｂの検知範囲の一部は、第１センサユニット３１のミリ波レーダー３１Ａ、３１Ｂの検知範囲と重なっている。
図４に示すように、ミリ波レーダー３１Ａ、３１Ｂと、ミリ波レーダー３２Ｂのそれぞれがカバーする検知範囲を合わせることによって、ダンプトラック１の後方であって、平面視でダンプトラック１の排土方向から車幅方向に至る左右９０度の範囲が検知範囲となり、この範囲に位置する障害物が検知可能である。したがって、ミリ波レーダー３１Ａ、３１Ｂ、およびミリ波レーダー３２Ｂにより広範囲にわたって障害物を検知することができる。
なお、本実施形態では、電波やレーザーを用いたセンサを使用していたが、本発明はこれに限られず、たとえば、ＣＣＤカメラやＣＭＯＳセンサ等を障害物や路肩の検出に用いてもよい。
【００２４】
［５］移動機構４０の構造
移動機構４０は、図３に示すように、ロアークロスメンバ６Ｄの下面にアーム４０Ａを介して取り付けられている。
具体的には、図５から図７に、移動機構４０の構造が示されており、図５は、第２センサユニット３２が取り付けられた状態の斜視図であり、図６および図７は、分解斜視図である。なお、図５から図７は、ダンプトラック１を排土方向から見たときに、車幅方向の中心から左側に取り付けられる移動機構４０を示している。車幅方向の中心から右側に取り付けられる移動機構４０も同様な構造であり、右側の移動機構４０についての説明は省略する。
【００２５】
移動機構４０は、第２センサユニット３２を、タイヤ４の排土側端部から突出させた第１位置、およびタイヤ４の排土側端部よりも内側（前方）の第２位置に移動可能とする機構である。
移動機構４０は、第２センサユニット３２をレール上で移動させることにより、第１位置および第２位置に移動可能としている。移動機構４０は、図５に示すように、固定レール４１、可動レール４２、電動アクチュエータ４３、固定レール側係合部４４、可動レール側係合部４５、および付勢部４６（図７参照）を備える。
【００２６】
第１レールとしての固定レール４１は、図５および図６に示すように、断面台形状をなし、上面が開口された鋼製の箱状体のレール本体４１１と、レール本体４１１の箱状の開口面を塞ぐ鋼製のプレート４１２とを備える。プレート４１２の幅方向端部は、レール本体４１１の幅方向端部から突出し、フランジ部４１３を形成している。
第２レールとしての可動レール４２は、断面矩形状をなし、下面が開口された鋼製の箱状体のレール本体４２１と、開口面を塞ぐ鋼製のプレート４２２を備える。プレート４２２の幅方向端部は、レール本体４２１の幅方向端部から突出し、フランジ部４２３を形成している。
【００２７】
固定レール４１の上面前方には、電動アクチュエータ４３が設けられている。電動アクチュエータ４３は、電気を駆動源としてピストンを進退させ、ピストンの進退により可動レール４２を第１位置および第２位置に移動可能とする。なお、本実施形態では、電動アクチュエータ４３を使用しているが、これに限らず、ダンプトラック１の油圧回路中の油圧を用いた油圧アクチュエータを駆動源として採用してもよい。
固定レール４１および可動レール４２は、それぞれのフランジ部４１３、４２３が形成された面が対向するように配置され、固定レール側係合部４４および可動レール側係合部４５は、固定レール４１および可動レール４２を、所定の間隔を保持して配置する間隔保持部として機能する。
【００２８】
固定レール側係合部４４は、固定レール４１に固定され、可動レール４２の上下方向および左右方向の移動を規制する。
固定レール側係合部４４は、ベースプレート４４１、下側ローラ４４２、上側ローラ４４３、およびサイドローラ４４４を備える。
ベースプレート４４１は、固定レール４１の左右の両側面を挟み込むように設けられる一対の鋼製板状体から構成され、それぞれのベースプレート４４１の下部が固定レール４１のレール本体４１１の側面にボルトにより固定されている。
【００２９】
下側ローラ４４２および上側ローラ４４３は、それぞれのベースプレート４４１の内側側面に、固定レール４１の幅方向に平行な軸を回転軸として回転可能に取り付けられ、可動レール４２のフランジ部を上下で挟み込むように保持する。
サイドローラ４４４は、それぞれのベースプレート４４１にブラケットを介して、垂直方向を回転軸として回転可能に取り付けられ、可動レール４２のフランジ部の幅方向の端面を両側から挟み込む。
【００３０】
可動レール側係合部４５も固定レール側係合部４４と同様の構造とされ、ベースプレート４５１、上側ローラ４５２、下側ローラ４５３、およびサイドローラ４５４を備える。
ベースプレート４５１は、可動レール４２の左右の両側面を挟み込むように設けられる一対の鋼製板状体から構成され、それぞれのベースプレート４５１の下部が可動レール４２のレール本体４２１の側面にボルトにより固定されている。
【００３１】
上側ローラ４５２および下側ローラ４５３は、それぞれのベースプレート４５１の内側側面に、可動レール４２の幅方向に平行な軸を回転軸として回転可能に取り付けられ、固定レール４１のフランジ部を上下で挟み込むように保持する。
サイドローラ４５４は、それぞれのベースプレート４５１にブラケットを介して、垂直方向を回転軸として回転可能に取り付けられ、固定レール４１のフランジ部の幅方向の端面を両側から挟み込む。
【００３２】
図７に、前方からみた移動機構４０の構造を示す斜視図を示す。図７に示すように、固定レール４１のプレート４１２の上面には、固定レール側係合部４４の後方に付勢部４６が設けられている。付勢部４６は、可動レール４２が後方に突出すると、可動レール４２の下面を付勢する部材であり、トーションバー４６１、第１バー固定部４６２、および第２バー固定部４６３を備える。
トーションバー４６１は、クランク状に折り曲げられた中実の鋼製棒状体から構成される。クランクの中央部４６１ａは、固定レール４１のプレート４１２の上面に配置され、第１バー固定部４６２に挿入され、プレート４１２上を移動することを規制されている。
【００３３】
クランクの一方の端部４６１ｂは、プレート４１２の法線方向下方に折り曲げられ、固定レール４１のレール本体４１１の側面に取り付けられる第２バー固定部４６３に挿入されて固定される。
クランクの他方の端部４６１ｃは、一方の端部と同様にＬ字状に折り曲げられるが、先端に向かうにしたがって、プレート４１２の面から次第に離間する斜め上方に傾斜して折り曲げられている。
【００３４】
可動レール４２が固定レール４１上に装着された際、電動アクチュエータ４３を駆動して、可動レール４２を後方に突出させると、トーションバー４６１の斜め上方の先端部４６１ｄが可動レール４２を下面側から、すなわち離間方向に可動レール４２を付勢する。そのときの付勢力は、突出量が増加しても所定の力で可動レール４２を下面から上方に押し上げる。つまり、可動レール４２が後方に突出し、トーションバー４６１と接触すると、トーションバー４６１の先端部４６１ｄに下方方向の力が与えられ、トーションバー４６１には、元の形状に戻ろうとする弾性力（付勢力）が発生し、可動レール４２を下方から上方に付勢する。
これにより、可動レール４２が後方に突出されても、付勢部４６の下方から押し上げる付勢力が可動レール４２に作用しながら、可動レール４２は突出する。したがって、可動レール４２が後方に突出しても、タイヤ４からの振動等が第２センサユニット３２に作用しても、がたつきが生じることを防止することができ、安定して障害物の検出を行うことができる。
【００３５】
なお、本実施形態では、上下に配置された固定レール４１および可動レール４２を移動させていたが、本発明はこれに限られない。たとえば、固定レールを内側筒状体により構成し、可動レールを外側筒状体として構成し、固定レールを可動レールの内部に収容し、可動レールに第２センサユニット３２を取り付けて、第２センサユニット３２を第１位置および第２位置に移動可能とするように構成してもよい。
【００３６】
［６］移動指示手段５０の構造
前述した移動機構４０は、外部となる制御装置９内のコントローラ９Ａの移動指示手段５０の指示によって、駆動する。
制御装置９のコントローラ９Ａは、図８に示すように、移動指示手段５０を備え、移動指示手段５０は、排土場判定部５１、車止め判定部５２、および駆動指令出力部５３を備える。
【００３７】
排土場判定部５１は、位置情報取得装置としてのＧＰＳユニット９Ｂにより取得されたダンプトラック１の現在位置における緯度情報、経度情報と、図示しない記憶装置に記憶された地図情報とに基づいて、ダンプトラック１が、積載物を排土する鉱山等の排土場に位置するか否かを判定する。なお、ＧＰＳユニット９Ｂは、ＧＰＳアンテナで、複数のＧＰＳ衛星からの電波を受信することにより、ダンプトラック１の緯度情報、経度情報を取得する位置情報取得装置として機能する。
【００３８】
車止め判定部５２は、第２センサユニット３２のミリ波レーダー３２Ｂにより車止めの有無を検出し、近傍に車止めが存在するか否かを判定する。
駆動指令出力部５３は、排土場判定部５１により、ダンプトラック１が排土場に位置すると判定されたか、車止め判定部５２により、近傍に車止めが存在すると判定された場合、第２センサユニット３２を格納する方向に駆動させる駆動指令を、電動アクチュエータ４３に出力する。
【００３９】
排土場判定部５１、車止め判定部５２において、いずれでもないと判定された場合は、第２センサユニット３２を突出させる方向に駆動させる駆動指令を、電動アクチュエータ４３に出力する。なお、移動機構４０が同期して動作可能とするように、左右の電動アクチュエータ４３を同期させて同時に駆動させ、左右の第２センサユニット３２の突出あるいは収容の動作を同期させた移動ができるようにしてもよい。あるいは、左右の電動アクチュエータ４３を独立して駆動させ、一方の第２センサユニット３２の突出方向に、車止めが存在しないと判定したら、当該一方の電動アクチュエータ４３は駆動させず、他方の電動アクチュエータ４３のみを駆動させ、他方の第２センサユニット３２のみを収納することができるようにしてもよい。
【００４０】
［７］実施形態の効果
このような本実施形態によれば、以下のような効果がある。
移動機構４０を備えていることにより、図９に示すように、第２センサユニット３２をタイヤ５の内側、すなわち、タイヤ５の排土側端部ＴＥよりも前方に格納することができる。したがって、ダンプトラック１の排土時、第２センサユニット３２を格納してタイヤ５の排土側端部ＴＥを先に車止めＫＤに当接させることができ、第２センサユニット３２の破損を防止することができる。
【００４１】
また、排土方向への走行時には、第２センサユニット３２をタイヤ５の排土側端部ＴＥから突出させることにより、複数のミリ波レーダー３１Ａ、３１Ｂ、３２Ｂ、複数のレーザースキャンレーダー３２Ａによって広範囲に障害物や路肩を検知することができる。したがって、視野を広くして、障害物の検出精度を確保するとともに検出機能を維持することができる。
移動機構４０が、第２センサユニット３２をダンプトラック１の前後方向に直線的に移動させることができるため、第２センサユニット３２の格納動作中であっても、第２センサユニット３２の検知範囲が変わることがなく、障害物の検出機能を維持することができる。
【００４２】
ダンプトラック１が移動指示手段５０を備えていることにより、現在位置情報、車止めの検出によって、移動指示手段５０が、移動機構４０の駆動を指示するので、ダンプトラック１の操縦者、この場合は、遠隔で操縦する操縦者が意識しなくても、第２センサユニット３２の破損を未然に防止することができる。
移動機構４０が、電動アクチュエータ４３を備え、可動レール４２を駆動させているので、小型化が容易であり、狭いスペースでも第２センサユニット３２を格納することができる。
【００４３】
［８］第２実施形態
次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、以下の説明では、既に説明した部分と同一の部分については、同一符号を付して説明を省略する。
前述した第１実施形態では、移動機構４０によって平行移動させることにより、第２センサユニット３２が、タイヤ５の排土側端部から突出させた第１位置や、タイヤ５の内側となる第２位置に移動可能としていた。
【００４４】
これに対して、本実施形態の障害物検出センサ６０は、図１０に示すように、ダンプトラック１の背面側の下方位置に設けられている。障害物検出センサ６０は、第１センサユニット６１および第２センサユニット６２から構成されている。
第１センサユニット６１は、フレーム６に固定されるバンパー６Ｅ上に設けられ、固定されている。
【００４５】
第１センサユニット６１は、シャーシ２の後方側面が、多角形形状に形成され、車幅方向に沿った側面６１１、右後方を法線方向とする側面６１２、および左後方を法線方向とする側面６１３を備える。各側面６１１、６１２、６１３には、遠方の障害物を検出するミリ波レーダー６１Ａがそれぞれ設けられ、車幅方向に沿った側面６１１には、さらに近接の障害物を検出するショートレンジレーダー６１Ｂが設けられている。
【００４６】
複数のセンサが設けられた第２センサユニット６２は、フレーム６の下面に移動可能に設けられている。第２センサユニット６２は、シャーシ２の後方側が−Ｚ軸方向から見た底面視で多角形状に形成される。第２センサユニット６２は、車幅方向に沿った車幅方向側面６２１、車幅方向側面６２１に対して第１の角度をなす左後方を法線方向とする側面６２２、車幅方向側面６２１に対して第２の角度をなす左後方を法線方向とする側面６２３、車幅方向側面６２１に対して第１の角度をなす右後方を法線方向とする側面６２４、および車幅方向側面６２１に対して第２の角度をなす右後方を法線方向とする側面６２５を備える。
車幅方向側面６２１に対して第１の角度をなす側面６２２、６２４には、遠方の障害物を検出するレーザースキャンレーダー６１Ｃが設けられ、車幅方向側面６２１に対して第２の角度をなす側面６２３、６２５には、近接の障害物を検出するショートレンジレーダー６１Ｂが設けられている。
【００４７】
第２センサユニット６２は、図１１に示すように、フレーム６の下面に移動機構６３Ａにより移動可能に設けられている。
第２センサユニット６２は、走行時にタイヤ５の排土側端部ＴＥよりも後方側に突出し、シャーシ２の後方の障害物を精度よく検出できるようになっている。
このため、土砂等の積載物を排土する際、タイヤ５を車止め等に当接させて排土しようとしても、第２センサユニット６２が先に車止めに当たってしまい、第２センサユニット６２が破損してしまう可能性がある。
【００４８】
そこで、本実施形態では、図１２および図１３に示すように、第２センサユニット６２を移動機構６３Ａによって格納機構６３Ｂを回動させ、土砂等の積載物の排土時にフレーム６の内側、タイヤ５の排土側端部ＴＥよりも前方側に移動させることとした。
格納機構６３Ｂは、アーム６４、第１ストッパ６６、および第２ストッパ６７を備える。
アーム６４は、中央部が曲折した角形鋼管から構成され、フレーム６の車幅方向の一端部であるロアーサイドメンバ６Ｂに取り付けられる基端部６４Ａと、基端部６４Ａの先端から折れ曲がる曲折部６４Ｂと、曲折部６４Ｂの先端から前方側に斜めに突出する係合部６４Ｃとを備える
【００４９】
基端部６４Ａは、フレーム６の端部から所定寸法オフセットしたロアーサイドメンバ６Ｂの回動点Ｏに回動自在に取り付けられている。
曲折部６４Ｂは、基端部６４Ａに対して鈍角で曲折し、図１２に示すように、第２センサユニット６２を後方側に突出させた状態で、第２センサユニット６２を車幅方向に沿った位置に配置する。
係合部６４Ｃは、曲折部６４Ｂの先端から鈍角で突出し、第１ストッパ６６および第２ストッパ６７と係合する。
【００５０】
移動機構６３Ａとしてのアクチュエータ６５は、基端がロアーサイドメンバ６Ｂに回動自在に設けられ、先端がアーム６４の基端部６４Ａの先端に回動自在に接続されている。
アクチュエータ６５は、内部に収容された図示しない電動モータを駆動するラックアンドピニオン形式のアクチュエータであり、電動モータへの電力は、ケーブル６５Ａから供給される。アクチュエータ６５は、電動モータが駆動すると、ピニオンが回転し、これによりラックが伸縮することで、伸縮し、アクチュエータ６５の伸縮に伴い、アーム６４が回動する。なお、本実施形態では、電動モータ型のアクチュエータを用いているが、これに限らず、第１実施形態と同様に、ダンプトラック１の作動油を供給した油圧シリンダをアクチュエータとしてもよい。
【００５１】
第１ストッパ６６は、図１３に示すように、第２センサユニット６２がタイヤ５から突出する方向に、アーム６４が回動した際、回動範囲の終端近傍に設けられ、バンパー６Ｅの下面にブラケット６６Ａを介して取り付けられている。第１ストッパ６６は、鋼製片から構成され、第１ストッパ６６の側面中央には、断面Ｖ字状の凹部６６Ｂが形成されている。なお、図示を略したが、凹部６６Ｂの内周面には、ゴムシートが貼られている。
第２ストッパ６７は、第２センサユニット６２をタイヤ５の前方に格納する方向に、アーム６４が回動した際、回動範囲の終端近傍に設けられ、フレーム６のロアークロスメンバ６Ｄに、ブラケット６７Ａを介して取り付けられている。第２ストッパ６７も第１ストッパ６６と同様に、断面Ｖ字状の凹部６７Ｂが形成され、凹部６７Ｂの内面には、ゴムシートが貼られている。
このような構成の第１ストッパ６６および第２ストッパ６７は、回動端においてもアクチュエータ６５の伸長または収縮による付勢力を作用させ、凹部６７Ｂの内面のゴムの反発力を利用してアーム６４の回動を規制している。
【００５２】
アーム６４の回動中は、第２センサユニット６２は、片持ち状態で支持された状態となるが、第２センサユニット６２が突出した状態や、完全に格納された状態では、係合部６４Ｃが第１ストッパ６６および第２ストッパ６７と係合するので、第２センサユニット６２を両端で支持する構造となるため、第２センサユニット６２は、フレーム６にしっかり固定されることとなる。
【００５３】
移動機構６３Ａおよび格納機構６３Ｂによって、第２センサユニット６２をフレーム６内に格納した状態では、図１４に示されるように、右側のショートレンジレーダー６１Ｂおよびレーザースキャンレーダー６１Ｃはタイヤ５の側面を向いてしまい、使用できないが、左側のショートレンジレーダー６１Ｂおよびレーザースキャンレーダー６１Ｃは、シャーシ２の後方を向くこととなり、遠方の障害物、および近接の障害物が検出可能となる。
【００５４】
このような本実施形態によれば、前述した第１実施形態の効果に加え、以下のような効果がある。
移動機構６３Ａが、アクチュエータ６５を備え、格納機構６３Ｂが、アーム６４、第１ストッパ６６、および第２ストッパ６７を備えて構成されているので、小型化が容易であり、狭いスペースでも第２センサユニット６２を格納することができる。
第２センサユニット６２が平面視で多角形状に形成され、複数の側面にショートレンジレーダー６１Ｂ、レーザースキャンレーダー６１Ｃを設けているので、第２センサユニット６２が格納された状態であっても、シャーシ２の後方を向くショートレンジレーダー６１Ｂ、レーザースキャンレーダー６１Ｃによって、シャーシ２の後方の障害物を検出することができ、障害物を確実に回避することができる。
【００５５】
［９］第３実施形態
前述した第２実施形態では、格納機構６３Ｂは、第２センサユニット６２を、回動点Ｏを中心として回動させることにより、タイヤ５の排土側端部ＴＥよりも前方側に格納していた。
図１５は、本実施形態における移動機構７０Ａおよび格納機構７０Ｂが、第２センサユニット６２をタイヤ５の排土側端部ＴＥよりも前方側により格納させた状態を示している。本実施形態では、図１５に示されるように、移動機構７０Ａおよび格納機構７０Ｂが、第２センサユニット６２を、フレーム６の走行方向に沿って直線的に移動させることにより、第２センサユニット６２をタイヤ５の排土側端部ＴＥよりも後方側により突出させ、あるいは、第２センサユニット６２をタイヤ５の排土側端部ＴＥよりも前方側に格納することが可能な点が第２実施形態と相違する。
【００５６】
移動機構７０Ａは、アクチュエータ７３を備える。格納機構７０Ｂは、フレーム６のロアーサイドメンバ６Ｂに設けられるレール７１と、レール７１とスライド可能に係合し、第２センサユニット６２を支持する支持部材７２とを備える。
一対のレール７１は、車幅方向に対向配置される一対のロアーサイドメンバ６Ｂのそれぞれの下面に固定されている。
【００５７】
支持部材７２は、一対のレール７１のそれぞれに係合する一対の係合部７２Ａと、一対の係合部７２Ａ間に架設され、第２センサユニット６２が取り付けられる架設部材７２Ｂとを備える。
アクチュエータ７３は、第２実施形態と同様に、電動モータ式のアクチュエータであり、基端がロアーサイドメンバ６Ｂの下面に固定され、先端が支持部材７２に固定され、アクチュエータ７３を駆動させると、先端が伸縮し、これに伴い支持部材７２が、レール７１上を摺動しながら移動する。
このような本実施形態によっても、前述した実施形態と同様の作用および効果を享受することができる。特に、本実施形態によれば、第１実施形態と同様に、排土あるいは走行の際、第２センサユニット６２を格納あるいは突出させるにあたり、第２センサユニット６２が直線的に移動するため、その移動中であっても障害物の検出機能を維持することができる。
【００５８】
［１０］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。
たとえば、前記第２実施形態では、移動機構６３Ａおよび格納機構６３Ｂは、アーム６４を水平方向に回動することにより第２センサユニット６２を格納し、前記第３実施形態では、移動機構７０Ａおよび格納機構７０Ｂは、レール７１上を支持部材７２が摺動しながら移動することにより第２センサユニット３２を格納していたが、本発明はこれに限られない。
【００５９】
すなわち、図１６の模式図に示されるように、第２センサユニット６２の側面を、水平方向を軸として回動可能なアーム８１で支持し、第２センサユニット６２の前端に引張部材８２を取り付け、アクチュエータ８３を伸長させることにより、第２センサユニット３２を格納する移動機構８０Ａおよび格納機構８０Ｂを採用してもよい。
また、前記の第１実施形態から第３実施形態では、障害物検出センサのうち、第２センサユニットのみを移動機構や格納機構により格納していたが、これに限らず、障害物検出センサを一体化し、障害物検出センサをすべて移動機構により格納してもよい。
その他、本発明の具体的な構造および形状は、本発明の目的を達成できる範囲で他の構造としてもよい。
【符号の説明】
【００６０】
１…ダンプトラック、２…シャーシ、３…ダンプボディ、４…タイヤ、５…タイヤ、６…フレーム、６Ａ…アッパーサイドメンバ、６Ｂ…ロアーサイドメンバ、６Ｃ…バーチカルメンバ、６Ｄ…ロアークロスメンバ、６Ｅ…バンパー、７…エンジン、８…ラジエータ、９…制御装置、９Ａ…コントローラ、９Ｂ…ＧＰＳユニット、１０…ホイストシリンダ、１２…ヒンジ、１３…側板部、１４…底面部、１５…第１傾斜面部、１６…第２傾斜面部、１７…前面部、１８…突出部、３０…障害物検出センサ、３１…第１センサユニット、３１Ａ…ミリ波レーダー、３１Ｂ…ミリ波レーダー、３２…第２センサユニット、３２Ａ…レーザースキャンレーダー、３２Ｂ…ミリ波レーダー、４０…移動機構、４０Ａ…アーム、４１…固定レール、４２…可動レール、４３…電動アクチュエータ、４４…固定レール側係合部、４５…可動レール側係合部、４６…付勢部、５０…移動指示手段、５１…排土場判定部、５２…車止め判定部、５３…駆動指令出力部、６０…障害物検出センサ、６１…第１センサユニット、６１Ａ…ミリ波レーダー、６１Ｂ…ショートレンジレーダー、６１Ｃ…レーザースキャンレーダー、６２…第２センサユニット、６３Ａ…移動機構、６３Ｂ…格納機構、６４…アーム、６４Ａ…基端部、６４Ｂ…曲折部、６４Ｃ…係合部、６５…アクチュエータ、６５Ａ…ケーブル、６６…第１ストッパ、６６Ａ…ブラケット、６６Ｂ…凹部、６７…第２ストッパ、６７Ａ…ブラケット、６７Ｂ…凹部、７０Ａ…移動機構、７０Ｂ…格納機構、７１…レール、７２…支持部材、７２Ａ…係合部、７２Ｂ…架設部材、７３…アクチュエータ、８０Ａ…移動機構、８０Ｂ…格納機構、８１…アーム、８２…引張部材、８３…アクチュエータ、４１１…レール本体、４１２…プレート、４１３…フランジ部、４２１…レール本体、４２２…プレート、４２３…フランジ部、４４１…ベースプレート、４４２…下側ローラ、４４３…上側ローラ、４４４…サイドローラ、４５１…ベースプレート、４５２…上側ローラ、４５３…下側ローラ、４５４…サイドローラ、４６１…トーションバー、４６１ａ…クランクの中央部、４６１ｂ…クランクの一方の端部、４６１ｃ…クランクの他方の端部、４６２…第１バー固定部、４６３…第２バー固定部、６１１…側面、６１２…側面、６１３…側面、６２１…車幅方向側面、６２２…側面、６２３…側面、６２４…側面、６２５…側面、ＫＤ…車止め、Ｏ…回動点、ＴＥ…排土側端部、Ｗ…ホイールベース。
【図１】
2019085080.tif 000003
【図２】
2019085080.tif 000004
【図３】
2019085080.tif 000005
【図４】
2019085080.tif 000006
【図５】
2019085080.tif 000007
【図６】
2019085080.tif 000008
【図７】
2019085080.tif 000009
【図８】
2019085080.tif 000010
【図９】
2019085080.tif 000011
【図１０】
2019085080.tif 000012
【図１１】
2019085080.tif 000013
【図１２】
2019085080.tif 000014
【図１３】
2019085080.tif 000015
【図１４】
2019085080.tif 000016
【図１５】
2019085080.tif 000017
【図１６】
2019085080.tif 000018