(57)【要約】  本発明は、一般的に陸上車輌に関し、特に、床面洗浄機、清掃機などのような舗装面の処理のための車輌に関するものであり、車輌は、急な曲がり角を通過する時又は他の同様の稼働条件において、車輌の横転を防止する目的のために改良される。この目的は、車輌の横加速度が、潜在的な危険がある条件での運転に対応する予め設定した値を超えると、自動的な方法で車輌速度を制御し、特に減速することを可能にする制御デバイスの採用によって達成される。車輌は、作業中に車輌の横加速度を検出するための加速度計と、通常電気モータ又は内燃機関から構成される牽引手段と、車輪において機能する関連変速機と、車輌の操作者によって起動され、車輌速度を調節するためにモータにより機械的に送出される電力を制御可能なモードで起動するのに適する制御手段と、加速度計により検出される横加速度度信号を予め設定した横加速度に対応する予め設定した値と比較するのに適するアルゴリズムが記憶されたモニタリング及び制御ユニットとを含む。制御手段は、牽引手段において横加速度度信号及び予め設定した値の比較の結果に関する関数として作動することが適切であり、特に、加速度計によって生成される信号が予め設定された横加速度に対応する予め設定した値よりも低いポイントまで車輌速度を減速するように牽引手段において作動することが適切である。【選択図】      図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
床面洗浄機又は産業用床面清掃機などのような床面処理のための車輌であって、
運転する車輌を直線的な方向（ｘ）に向けることのできる１つ又はそれよりも多くの車輪を取り付けた、２つの軸（２、３）によって支持されたフレーム（１）と、
前記直線的な運転方向に対して直交する側方加速度の検出に適し、かつ加速度計に付与される該加速度に応じて電気信号を生成することができる加速度計（４）と、
前記電気信号を受信し、かつ１つ又はそれよりも多くの所定のアルゴリズムに従ってそれを処理することができる指令及び制御ユニット（９）と、
通常は電気モータ又は熱エンジンから作られて油圧型変速機（ギア）と連結するが、異なる手段によっても作ることができ、かつ前記車輪を回転させて車輌を運動するように駆動するために該車輪を制御することができる牽引手段（６）と、
操作者が作用することができ、かつ車輌の速度を制御するために前記牽引手段（６）の機械的なパワーを制御された方法で指令することができる指令手段（７）と、
を含み、
前記アルゴリズムは、所定の側方加速度（Ｉ）に対応する所定のレベルに対して前記加速度計（４）によって検出される前記側方加速度信号を比較することができ、
前記処理手段は、前記側方加速度の前記信号と前記所定のレベルとの間の前記比較の結果に従って、前記牽引手段（６）に対して、更に恐らくサーボ制御（１０）を通じて作用することができる、
ことを特徴とする車輌。
【請求項２】
前記指令及び制御ユニット（９）は、前記加速度計（４）によって生成される前記信号が、前記所定の側方加速度（Ａ１）に対応する前記所定のレベル未満に減少するまで前記車輌速度（Ｂ）を低減するように前記牽引手段（６）に作用することができることを特徴とする請求項１に記載の車輌。
【請求項３】
前記指令及び制御ユニット（９）は、前記加速度計の前記信号が既定の側方加速度（Ｂ１）よりも大きい時に前記車輌速度を既定の速度（Ｖ１）に維持するように前記牽引手段（６）に作用することができることを特徴とする請求項２に記載の車輌。
【請求項４】
前記指令及び制御手段（９）は、前記加速度計（４）によって検出される前記側方加速度の増加に比例する方法で前記車輌速度（Ｂ）を減速するのに適していることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の車輌。
【請求項５】
前記速度の挙動が、前記側方加速度に関して既定レベルを超える時に上向き凹部を示すグラフ（Ｃ１）によって表されることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の車輌。
【請求項６】
前記速度の挙動が、前記側方加速度に関して既定レベルを超える時に凹状下向きを示すグラフ（Ｃ２）によって表されることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の車輌。
【請求項７】
それを超えると前記車輌速度が制御された方法で低減される前記加速度計の前記所定レベルを、最低レベル（Ｉ−２）から選択的に制御可能なより高レベルに修正することができる選択手段が設けられ、
前記指令及び制御ユニット（９）は、適切な直交平面（図３）において複数のグラフ（Ｈ１−Ｈ２）のうちの１つによって表すことができるように前記車輌速度を制御することができる、
ことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の車輌。
【請求項８】
前記選択手段は、複数の選択可能なプロフィールの中から前記側方加速度に従って前記速度挙動の特定のプロフィールを生じさせることができ、各特定の速度プロフィールは、１つの特定の車輌トリム又は荷重に関連付けられていることを特徴とする請求項７に記載の車輌。
【請求項９】
前記選択手段は、複数の選択可能なプロフィール中から前記側方加速度に従って前記速度挙動の特定の速度プロフィールを定めることができ、各特定の速度プロフィールは、車輌によって生成されるとともに予めプログラムされた関数に従って車輌の荷重状況又は共通重心及び関連の修正を表す信号（１１）に従って、選択されることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の車輌。
【請求項１０】
車輌によって生成されるとともにその荷重又はトリムの変化を表す前記信号（１１）を受信することができ、かつ適正な新たな信号（１２）を前記指令ユニット（９）に送信することができる処理及びストレージユニット（２０）を備えることを特徴とする請求項９に記載の車輌。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に関連の操作者により制御かつ運転され、舗装面及び床面の産業的処理、特に、それらの清掃、掃除、洗浄等に適する一部の車輌及び／又は作業機械に関する。
【０００２】
本発明はまた、上述の機械的手段を適正かつ有効に使用するための一部の手順に関する。
【背景技術】
【０００３】
以下の本明細書及び特許請求の範囲において、舗装面の産業的処理のための機械的車輌に具体的に言及するが、本発明は、一般的に、作業機械、土壌及び地表の作業機械などのような他の種類の用途にも適用されることは理解される。
【０００４】
方向転換又は舵切りの時及び一般的に車輌の進路を変更する時の車輌の横方向の安定性を保証するという問題は公知であり、かつ広く研究されている。
【０００５】
特に、陸上車輌に関連するものでは、この要件は、車輌が静止及び作業する支持面が水平な平面に関して傾斜した平面である場合に特に重要になる可能性があり、従って、調査されている。
【０００６】
最も広範な条件においてかつ非常に異なる種類の車輌での横方向安定性を保証するために、探究されてきた解決法は、多数の特許に文書化されている。これらの特許の中から、それぞれ考慮された特定の作業車輌に関して最も重要な解決法を以下に列挙する。
【０００７】
１）英国特許第２２５７４０３号：この特許は、特に、トレーラ付き車輌又は車輌重量、車輌の重心の位置、重心に関する慣性モーメントなどのような機械的特徴を適用条件に基づいて根本的に修正することができる車輌のような市販車輌における安定性の状況及び横方向の滑り止め（蛇行）条件について調査している。
【０００８】
上記特許に記載の解決法は、一般的な方式で取り扱われ、経験則解決法として提案されたが、それらは、不安定条件を示す前駆信号の発生に適用され、かつそれらは、存在する不安定条件を検出するが、車輌の移動又は車輌の移動の一部の条件を直接に制御するものではなく、従って、車輌の操作者は、常に起り得る不安定条件を示す表示器から目を離すことができないが、この要件は、それが自動的ではなく人間操作者によって行う必要があるので、相対的な作業条件の性能を決して保証せず、必要な迅速なアクションを保証するものでもない。
【０００９】
２）欧州特許出願公開第１０１３５２５Ａ２号：この特許は、特に、車輌の機械的条件及びトリムについて大きな修正を有することが要求されない単に人だけを運ぶように設計された通常の車輌に関するものである。
【００１０】
しかし、この特許は、特に、車輌速度がかなり高速である時、従って、最も危険なファクタが、実際にグリップの損失及びスリップを常に意味する車輪間の速度差にある時の安定性の要件の維持を説明している。
【００１１】
しかし、この問題に実質的に対処するために、上記特許は、非常に複雑かつ従ってコストのかかることを特徴とする解決法を採用しており、処理ユニットにより制御される異なる性質を有する多数のセンサを使用し、これは、当然相当な複雑さとコストを意味する。
【００１２】
更に、この場合も、自動車輌操縦支援は存在しない。
【００１３】
３）国際公開第０２／２０３１８号：この特許は、特に、ＡＢＳ、牽引制御（ＴＣ）及び偏揺れ安定制御（ＹＳＣ）のような多くの自動安全システムを既に装備した車輌の安定条件に関するものである。しかし、この特許も、高度の複雑さ及び高コストを前提としており、いずれにせよ、それは、車輌の移動性能に関していずれの自動的な反応も提供せず、更に、現実的なレベルで提供される性能は、本特許において考察する車輌のような実質的に低速な車輌において有用でなく、要求もされない。
【００１４】
４）米国特許第３，７１７，１０４号：この特許は、１対のレール上を進む車輌において安定化システムとして使用することができ、実際に、それは、このような車輌の安定性を改良するための手順を例示しており、それは、遠心力及び車輌の重量の組合せがもたらす力が、２本のレールの間の中心線又はその近くに投影されるように、
−車輌の重心を通る車輌の縦軸（この場合、瞬時速度ベクトルの軸に対しても平行である）に関して小さな回転を印加する段階、
−遠心加速度ベクトルと反対方向に車輌全体をシフトする段階、
という手順から構成される。
【００１５】
この解決法は、有効かつ単純であるが（実際に、この解決法は、単一の加速度計を使用し、洗練されたデータ処理手段を使用しない）、レール上を進む車輌が存在する時にしか使用できず、従って、本発明において考察する種類である典型的に平坦面上を自由に移動する種類の車輌と共に使用することができない。
【００１６】
５）米国特許出願公開第２００３／００７８７００Ａ１号：この特許は、一般的な道路表面上を進む車輌の起り得る偏揺れを信号送信するための手順に関する。この場合、偏揺れの信号送信は、偏揺れが地表の平面に対して垂直な軸の周りの車輌の回転から構成されると考えると当然仮定されるようなジャイロスコープを用いるのではなく、車輌の一定の縦方向の距離にある２つのポイントに配置された２つのそれぞれの加速度計によって生成される２つの異なる信号を使用することによって検出される。
【００１７】
この解決法は、車輌の低速度が偏揺れ問題を引き起こさず、更に、この解決法が大きな複雑さ及び従って相対的に高い構成コストを前提とするので、本特許において考察する車輌での使用に有用ではなく又は関心の対象ではない。
【００１８】
６）国際公開第２００６／１１００９９Ａ１号：この特許は、一般的な種類の車輌のトリム及び移動を一般的に制御するための複雑なシステムに関する。このシステムは、本特許において考察する機能的要件の一部をおそらく満たすことができるが、しかし、当然非常に複雑で高価であり、かつ床面処理機械の平均的な操作者が利用するには困難でもある。
【００１９】
７）英国特許出願公開第８１４４９６Ａ号：この特許は、車輪付き車輌の偏揺れ制御に関し、それは、完全油圧式かつ機械的であり、従って、本質的に低速で殆ど信頼性のない制御システムを採用している。
【００２０】
しかし、このシステムの最大の欠点は、ジャイロスコープの使用を要求するという事実にあり、ジャイロスコープは、公知のように非常に複雑かつ精密なデバイスであり、取りわけ、運転者の代わりに操舵輪の回転を自動的に制御することができる。
【００２１】
この解決法が本特許において考察される車輌に対して全く受け入れられないのは、その使用が、運転者の制御外のデバイスによる車輌の経路の自動的な修正を全ての時点で全く許可しておらず、逆に、運転者が判断した経路に忠実に従うこと及び他の車輌運転パラメータに作用することによって車輌の安定性を保証することが必要であるためである。
【００２２】
一般的に、上述の解決法は、床面処理車輌に固有の特徴について考察してない。実際、上述の車輌は、多くの場合に非常に複雑で直角又はより狭いカーブさえ含む急なカーブを有する経路をいずれにせよ極めて制限された回転半径で辿らなければならず、これは、通常の稼働条件で見られない条件であり、そしてそのような条件では、反対にできるだけ広い回転半径を有することが望ましい。
【００２３】
更に、床面処理車輌は、限られた空間に車輌を入れ易くしてなかなか到達しづらい表面に接近するために、可能な限り制限した支持基部を有することが必要である。
【００２４】
この理由のために、上述の作業機械は、３つの車輪のみを備えた形で製造されることが多く、更に、支持基部の長さは、通常、幅よりもかなり大きい。
【００２５】
この状況は、車輌の操舵時に受ける遠心力に関して車輌を当然非常に不安定にする。
【００２６】
最後に、周速度が等しいとして遠心力が回転半径、すなわち、操舵半径の２乗に反比例して高まることを考慮すると、普通の車輌速度でさえ、突然の回転で遠心力及び従って相当な遠心加速度を発生する可能性があることは、専門家には即座に明らかになる。
【００２７】
このデータは、上述の限定された横方向の車輌基部幅と組み合わせて、車輌を横方向に本質的に非常に不安定にする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２８】
【特許文献１】英国特許第２２５７４０３号
【特許文献２】欧州特許出願公開第１０１３５２５Ａ２号
【特許文献３】国際公開第０２／２０３１８号
【特許文献４】米国特許第３，７１７，１０４号
【特許文献５】米国特許出願公開第２００３／００７８７００Ａ１号
【特許文献６】国際公開第２００６／１１００９９Ａ１号
【特許文献７】英国特許出願公開第８１４４９６（Ａ）号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２９】
従って、機械の軌道を修正せず、従って、操舵輪に作用することなく、完全に自動化された方法で横方向安定性を保証し又は少なくとも改善するのに適する手段を備えた研磨機械又は掃除機などのような特に床面処理のための作業機械を実現することは望ましいと考えられ、かつ本発明の主な目的である。
【００３０】
この機械は、水平面に関して傾斜した平面上でのかつ構成要素のうちの１つが機械の移動方向に対して横方向に回転される作業を保証することもできなければならない。
【００３１】
更に、この機械は、単純かつ自動化された方法で制御されると共に当業技術において利用可能な手段を用いて経済的に製造されるべきである。
【課題を解決するための手段】
【００３２】
これら及び他の目的は、添付の特許請求の範囲に基づく機械によって達成される。
【００３３】
本発明の一部の特徴及び利点は、添付の図面を参照して非限定の例によって与える以下の説明から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明による基本的な車輌構造を上方から見た形式的な図である。
【図２】本発明の基本的な構成要素間の接続の形式的なブロック図である。
【図３】本発明により検出された横加速度に基づいて車輌に許容される最高速度の関係を表すグラフを直交線図上に示す図である。
【図３Ａ】それぞれの異なる機械設定モードを用いて横加速度に基づいて車輌に許容される最高速度の２つのそれぞれの関係を表す２つの異なるグラフを図３と同様に直交線図上に示す図である。
【図４】水平面に関して横方向に傾斜した平面上の車輌及び車輌に作用する力、特に横方向の力の合成を示す形式的な垂直平面図である。
【図５】図３のグラフに類似しているが、本発明の単純化した作動モードを用いるグラフである。
【図６】図３のグラフと類似しているが、本発明の改良された変形及びモードによる更に別のグラフである。
【図７Ａ】本発明の実施に適する作業車輌の斜視図である。
【図７Ｂ】本発明の実施に適する作業車輌の図７Ｃに直交する面の図である。
【図７Ｃ】本発明の実施に適する作業車輌の図７Ｂに直交する面の図である。
【図８Ａ】本発明の装備に対して特に適切な第２の種類の作業車輌の斜視図である。
【図８Ｂ】図８Ａの車輌に直交する面の図である。
【図８Ｃ】図８Ａの車輌に直交する面の図である。
【図８Ｄ】図８Ａの車輌に直交する面の図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
最初に示したように、本発明は、作業車輌、特に床面洗浄又は床面ブラッシング機械の安定性を改善する目的を有する。
【００３６】
この目的は、この種類の車輌のグリップ又は安定性の損失（横転を判断する）に関して最も直接的な原因になる物理量が車輌の瞬時の移動方向に対する直角方向の加速であるという状況に基づいて達成される。この加速がある一定の限度を超えると、車輌の構造的な特徴及び地表に接する車輪のグリップのような他の偶発的なファクタに応じて、重心に及び地表面上からの重心の距離に印加される遠心加速度の量に関して大なり少なり車輪の横方向グリップ係数に応じたグリップの損失又は車輌の横転が生じる。
【００３７】
図１を参照すると、本発明の好ましい実施形態による作業車輌は、以下の手段を採用する。
−１つ又はそれよりも多くの車輪のそれぞれに取り付けられた好ましくは平行する少なくとも２本の車軸２，３の支持に適するフレーム１。
−フレームを基準にして、車輪が互いに平行に向けられた時に車輪の向きによって定められる直線進行方向「Ｘ」。
当然のことであるが、フレーム及び関連車軸の他の構成が可能であるが、どの場合にも、車輌は、直線進行方向「Ｘ」に進むことができなければならない。
−以下のように向けられた加速度計４。
・方向「Ｘ」に関して直角で。
・かつ車輪が水平な作業表面において停止し、車輌が作業表面に関して静止する時に水平方向に。
かつ、この場合、加速度計は、加速度計により与えられ、検出される横加速度に応じて、非線形形式でも電気信号を生成するのに適している。
−加速度計によって生成される電気信号を受信し、所定のアルゴリズムに基づいて信号の処理に適する指令及び制御ユニット９（以後、単にユニット９とも呼ぶ）。
−１つ又は好ましくはそれよりも多くの駆動輪に対して制御された方法で作動するのに適する牽引手段６。
（本発明の選択的な実施形態を適用する作業機械において、牽引手段は、１つ又はそれよりも多くの電気モータであることが好ましく、又は適切な内燃機関と連結された油圧駆動が採用され、それによって他の種類の牽引手段の使用を除外することなく、及び従って以下で更に詳述する牽引手段を通じて車輪へ送出される電力を移す従来の内燃機関も採用される。）
−一般的に本発明により通常考察される機械を作動させる際に操作者により作動される牽引手段を作動する単一のペダルを含み、機械の操作者により作動され、牽引手段６によって送出される電力を制御するのに適する制御手段７。
【００３８】
ここまで、従来の技術による車輌の一般的な説明について示したが、牽引手段の制御ユニット及び従ってそれにより送出される電力と、加速度計によって生成されて送信される信号との間に機能的接続は存在しない。
【００３９】
他方で、本発明自体は、以下の目的を設定する。
−本発明の特徴を有する車輌のために十分な安全性を満足できる横加速度の最高値を設定すること（この最高値は、完全に理論的な方法で又はより単純かつ効率的に知ることができ、本発明を提供する車輌と同じ特徴を有する車輌に関する特定の実験を通じて判断して検証することができる）。
−横加速度の最高値は、決して超過しないポイントに制限され、これらの制御アクションは、完全に自動的に、すなわち、操作者によるいずれのアクションにもよらず、及び一般的に操舵輪及び牽引手段において操作者によるあらゆる操舵とは独立して起動すべきであるように同じ車輌の速度を確立して制御すること。
【００４０】
この目的のために、加速度計４によって生成される信号と牽引手段６によって送出される電力との間で関係が確立されて予め定められる。
【００４１】
図２を参照すると、加速度計４から着信する信号と、ペダル７の瞬間の位置又は制御の種類に応じたペダル上の圧力を感知する適切な変換器８から着信する信号との両方を受信するように設計された制御ユニット９を達成する。
【００４２】
これらの信号の両方は、以下の本明細書で更に説明して明示する所定のアルゴリズムに基づいてユニット９により計算され、処理され、次にこの計算の結果は、牽引手段６に対して直接機能するのに適する好ましいサーボ制御１０へ送信される。
【００４３】
しかし、信号が一括して処理されないこと、及び特に加速度計により発生する信号が実時間で測定されること、及び検出された瞬間値を基準（アルゴリズムによる）にして第２の信号が生成され、車輌の牽引システム６により送出する必要がある電力を制御する制御信号を形成するサーボ制御１０へ送信されることについて直ちに説明する必要がある。
【００４４】
純粋に構成的な変形は、制御ユニット９をサーボ制御１０と統合することから構成され、いずれにせよ、構成の種類とは無関係に、２つのユニット９及び１０は、他のあらゆる機械的又は電気的手段の介入なく、チェーンの最終デバイスにおいて、すなわち、車輪に対して直接機能する牽引手段６において機能する電気信号又は同等の指令を生成するように設計されて構成される。
【００４５】
このようにして、ペダル７の制御アクションと、加速度計４によって検出され、送信される遠心力又は横加速度との両方に基づいて牽引手段を制御する解決法が達成される。
【００４６】
アルゴリズムの種類に関して及び従って制御ユニット９の指令システムについて図３を参照する。
【００４７】
図３は、直交座標のシステムを示し、このシステムでは、横座標の軸が横加速度の値を絶対値の形（この場合、「ｇ」の１００分の１で表現される）で表し、縦座標の軸が、牽引手段６によって送出される電力を制御する制御ユニット９からの出力関数を表し、出力関数は、ペダル７にかかる圧力を通じて操作者が要求する速度に関して車輌の実際の速度の限界値として表されている。
【００４８】
図から分るように、本明細書に示すグラフは、連続する３つのセグメントによって形成された破線から構成され、３つのセグメントの各々は、以下のような本発明の作動モードを表している。
セグメントＡ）：作業速度が修正されておらず、実際、横加速度の所定の値「Ａ１」（この場合、例示した０．１８ｇの値）が予め設定された状況で、このセグメントにおいて横加速度が上述の値未満に維持されている場合、制御ユニット９は、ペダル７の位置制御を忠実に表す信号を供給する。
セグメントＢ）：作業速度が、ペダル７の位置に関して直線的な方法で修正されており、実際に、このセグメントにおいて、前の値「Ａ１」及び新たなより高い横加速度値「Ｂ１」との間で横加速度が維持されている場合、制御ユニット９は、機械速度を比例的に制限するのに適切な信号を供給する。
セグメントＣ）：機械の作業速度が制御ユニット９の完全な制御を受けており、実際に、このセグメントにおいて、値「Ｂ１」よりも高い値に横加速度が維持されている場合、制御ユニット９は、車輌の速度を所定の定数値「Ｖ１」で維持するのに適切な信号を供給する。
【００４９】
高い加速のピークを伴う移行が存在しない場合、本発明を備えた車輌は、セグメント「Ａ」及びセグメント「Ｂ」の間の交点「Ｉ」を含む制限区域において作動する傾向が常にあり、ペダル７における信号が、最高速度に対して永続的に起動される場合、速度制御信号が減少するか又は遠心加速度が減速するかのいずれかになるまで、車輌は、この交点「Ｉ」に残る傾向があることは、専門家であれば直ちに理解し、即座に明瞭であろう。
【００５０】
実際に、本発明のデバイスが、セグメント「Ｂ」に対応する遠心加速度を感知する場合、それは、車輌速度を即座に減速し、この減速を検出した遠心力が自動的に低減され、次に、車輌速度は、新たな修正が行われるまで再度増加する。
【００５１】
実質的に、車輌速度及び車輌の横加速度は、安定した平衡状況で維持され、これは、図３の線図上の車輌速度及び横加速度を表すポイントが、位置「Ｉ」の周りで変動して、継続的に位置「Ｉ」に向うように継続的に修正することができることを意味する。
【００５２】
本発明の重要な目的が強調すべきことは、実際に、横転するポイントの前に車輌が極端な状況になることを防止し、そのまま横転を防止しながら、横転する危険がある状況に到る前に十分に高い安全係数（ポイント「Ｉ」）を示す移動状況を達成することに役立つことである。
【００５３】
従って、車輌の操舵角度に接続された速度を低下するような他の非自動制御システムに対する本発明の利点は、以下の通りである。
１）起動される回転半径とは独立して、危険な状況（すなわち、過度な横加速度）を作り出さないように車輌速度を十分に低減した場合に本発明のデバイスの介入が生じないこと。
２）検出された遠心加速度の関数として選択された安全状況により許容される最高速度を常に維持するように、危険の実際の程度に比例する介入及び車輌速度のリアルタイム自動制御。
３）車輌が横方向に傾斜した平面上を移動する時でさえも「安全な」介入を行うこと。実際に、車輌が、例え一直線に一定速度で移動するとしても、図４に概略的に示すように水平面「ｏ」に関して角度「ｐ」で横方向に傾斜した平面を進む場合に、作業平面「ｐ」上にかかる重力「ｇ」の力の投影に対応する横方向の力「Ｆ１」をそのまま受けることになる。
横方向の力「Ｆ１」は、均等な直線方向の移動で進む車輌の状況で加速度計４によって検知される力であり、「ｂ」が水平面「ｏ」に関する平面「ｐ」の傾斜角である場合、以下の式に明らかに対応する。
Ｆ１＝ｇ・ｃｏｓｂ
従って、横方向の力Ｆ１は、加速度計によって検出され、次に本発明のデバイスによって使用されて車輌の移動を減速するようになり、それによって車輌の作動する安全性を高めることに貢献する。
４）また図３のセグメント「Ｃ」の存在は、以下の更に別の利点も提供する。
−横方向に傾斜した平面上の移動の場合、重要なことは、特に、例えばよく滑る表面又は非常に濡れた表面のような条件において、車輌自体を停止するのに車輌が徐行を必要限度以下に控えることである。
−更に、方向の突然の変更によっても生じる加速のピークの場合、速度が過度な「減速」を受けないように防止することがより好ましく、そうでなければこの過度の「減速」は、この場合、進行方向の加速が横加速度とベクトル的に合計されるので、車輌の安定性に対して利点よりも更に多くの危険をもたらす可能性がある。更に、操作者の快適さは明らかにより低下することになる。
【００５４】
図３のグラフにおいて例示するように、本発明はまた、セグメント「Ａ」及び「Ｂ」のみを含み、セグメント「Ｃ」を含まないことを意味する同様のデバイスによって図５に示す更に単純化された実施形態で達成することができる。
【００５５】
当然のことであるが、この場合、上記記載の利点が失われるが、少なくとも考え得る限り、２つのセグメント「Ａ」及び「Ｂ」によって表される本発明の基本作動は、ある一定の状況においても単独で依然として利点であることは除外できない。
【００５６】
従って、図３のグラフによって表す車輌の作動は、本発明の改良された実施形態であると見なすべきである。
【００５７】
この車輌の作動はまた、非常に多くの他の好ましい改良も可能にする。
【００５８】
ａ）図３に示すセグメントに分断された線を選択することができ、その理由は、それが、実現が簡単であり、操作者に対して最も快適な方法であり、かつあまり大きくないが突然の車輌速度の変動が、既に本発明のデバイスが介入したこと、従って、車輌が「制御される危険」領域に進むことを即座に信号で知らせることを操作者に示す役割を果たすからである。
【００５９】
しかし、特定の稼働条件を選択し、次に、特定の種類のグラフを表す適切な対応するアルゴリズムを達成する本発明の介入のグラフを示す他の形式の実施形態も可能である。例えば、図６を参照して、曲線「Ｃ１」によって表すような遠心加速度及び速度間の非線形の関係を識別することができる。
【００６０】
実際に、この場合、ポイント「Ｉ」において、車輌速度は、加速した車輌速度と共に線形的に減速しないが、この速度は、最初のうちの更に著しい減速、すなわち、更に大きな減速を有し、次に更に制限される減速、次第に更に制限される減速（角度的減速でなく、速度の）を続行する。
【００６１】
このような関係により、車輌は、速度が最大の介入速度を超えると、車輌速度は、急激に減速することができ、必要に応じて、ポイント「Ｉ」が検出した速度のこの急激な減速により、車輌が本発明のデバイスにより制御される稼働条件に入った旨、換言すると、危険状況に先行する場合もあるとすることができる状況に達した旨を操作者に「警告する」ことが望ましい場合がある。
【００６２】
この第１の作動の種類は、容易に分るように上向き凹部を有する図５の曲線カーブ「Ｃ１」によって表している。
【００６３】
一方、高速で車輌を作動することを希望する場合、すなわち、車輌が、例えば、車輌が作業する表面が完全に平坦かつ水平であるような最適条件で常に作動する時に、曲線「Ｃ２」を選択することができ、地表の状況により危険性は高くなるが車輌の生産率も高くなるという完全に一時的な条件に対して、一定かつ制限された「侵入」を許可することができる。
【００６４】
この第２の作動の種類は、容易に分るように凹状下向きを示す図５の曲線「Ｃ２」によって表している。
【００６５】
本質的に及び広範な一般的な条件下で、車輌の速度及び角加速度の間の関係を定めるアルゴリズムは、車輌及び地表の両方に関する全ての可能な条件に基づいて任意に選択することができる。
【００６６】
速度制御アルゴリズムを調節するこの可能性は、更に他のあらゆる改良を示唆する。
【００６７】
ｂ）図７Ａ〜７Ｃを参照すると、これらの図は、任意的に本発明のデバイスを取り付けた床面処理車輌の３つの平面図を例示しており、この図から、この車輌が、約２メートルの軌道幅を有しており、後部車輪の８８ｃｍの軌道幅に比べかなり広いことが分る。
【００６８】
更に、車輌の重心が著しく上方へシフトされるのは、以下のためである。
−最小値の範囲に車輌幅を制限する。
−かつ車輌の荷重が、基本的に同じ車輌の作業中に満たされかつ空になる水のタンクから構成され、この水のタンクは、車輌の上部後方部分の荷重容器に配置されるという理由。
【００６９】
実際に、この種類の床面洗浄車輌には２つのタンクが設けられ、第１のタンクは、最初水で満たされており、その水を使用して、床面に吹き付け、散布し、それから直ちに再度その水を吸引し、次に、一般的に第１のタンクの上方に配置される第２のタンクにその水を送出する。
【００７０】
通常の市販車輌と比較してみると、この車輌は、基本的に車輌の幾何学的寸法及び荷重の配置構成の両方のために本質的に非常に不安定である。
【００７１】
更に、車輌の荷重は、作業中に変動する場合があり、実際に変動する必要があり、これは、換言すると、上述のように水を地表に流した後、低いタンクから高いタンクへ洗浄水の荷重が移動するということであり、この荷重の移動はまた、安定性に関する特徴を更に低下させるという結果を有する車輌の重心の上方へのシフトを引き起こす可能性がある。
【００７２】
車輌が掃除機械、すなわち、地表からごみを集め、機械自体に取り付けた収集容器にごみを移動する機械である場合も同様の条件を生じる。収集される物質は、かなりの部分に土又は更に劣悪であれば細かな砂利、換言すると、高密度の物質を含む場合が多いので、この場合にも、車輌の安定性を低下する重心の著しい上方へのシフトが存在する。
【００７３】
車輌が横転する危険性は、使用する車輌が図８Ａ〜８Ｄに例示する種類の車輌である場合、より一層深刻になり、この場合、実際に、操作者が車輌上方の座席に座るので、車輌の横方向の低減した安定性に関する固有の危険性は、操作者の位置が車輌よりも更に高い位置にあるという事実により悪化する。この条件は、車輌の横方向安定性を更に悪化するだけでなく、車輌が横転した場合に、サイドガードによって保護されていない操作者の体が、地表上に直接投げ出されることの原因にもなる。
【００７４】
この問題を解決するために、図３Ａを再度参照すると、この改良は、本来の横方向安定性の特徴を修復し、又は安定性の新たなかつ好ましい特徴を設定するように、図３又は図５に示す対応する制御アルゴリズムを修正することから構成される。
【００７５】
実際に、本明細書で提案する改良は、選択的に制御可能な方法でアルゴリズムを修正するのに好ましいデバイスを提供することから構成され、改良を表しかつ３つのセグメントＡ、Ｂ、Ｃを含む破線によって表す図３のグラフは、複数の位置を使用することを可能にするために、例えば、完全に右側にシフトしたグラフ「Ｈ１」、又は完全に左側にシフトしたグラフ「Ｈ２」によって説明する位置のように水平方向の移動が可能である。
【００７６】
この点に関して行う説明に基づいて、グラフ「Ｈ１」は、車輌速度の制限するために本発明のデバイスが介入する時の横加速度の閾値（ポイント「Ｉ−１」）における車輌の制御を例示し、この横加速度の閾値がより高いこと、従って、グラフ「Ｈ１」が、更に安定した車輌の場合又は例えば車輌の重心が低い時により良好な安定性の特徴を有する車輌自体の場合により良好に適合することは明らかである。
【００７７】
従って、洗浄／掃除の手順を行う間に重心が次第に上昇していく上述の車輌の例を使用すると、作業の開始時には、グラフ「Ｈ１」が対応するアルゴリズムを選択することが適切である。
【００７８】
その後、作業が進む時に、重心の漸進的な上昇を伴い、適切な作業の安全性を保証し、かつ維持するために、速度を減速することは当然必要であり、速度の減速は、アルゴリズムを変更し、又は適切なメモリから一連のアルゴリズムを連続して導入することによって達成することができる。
【００７９】
作業の終了時に、車輌の重心が可能な限り高く、従って、車輌の動的な安定性が最悪の状況である上記車輌の最終条件を考えれば、速度を制限する前のポイント「Ｉ−２」において、最低限の横加速度を可能にする例として提供したグラフ「Ｈ２」に対応するアルゴリズムを挿入することは当然明らかである。
【００８０】
勿論、アルゴリズムの変更又は代替指令を制御ユニット９に導入するためのデバイス（通常、電子デバイス）は、専門家によって容易に実現可能であり、従って、これらデバイスについて更に説明しない。
【００８１】
ｃ）上述の改良は、有用な終了を可能にし、実際、ある一定の場合には、制御すべき車輌は、様々な種類の作業を実行することができる大型車輌である。例えば、大型車両は、車輌上部の大型の容器を運ぶことができ、下部にブレードを設けることができ、又は上述のように１つ又はそれよりも多くの可変的な荷重を有するタンクを備えることができる。
【００８２】
これらの種類の荷重の各々は、車輌の重心の上方又は下方への明らかなシフトを引き起こすことが明らかであり、従って、車輌の横方向安定性の特徴が、これらのシフトによって強力に修正されることは明らかである。
【００８３】
本発明の改良によれば、車輌は、制御ユニット９に記憶されている複数のアルゴリズムの中から特定のアルゴリズムを設定するのに適切な選択手段を装備し、以下のことを行うためにサーボ制御ユニット１０に入力するための信号を供給する。
ａ）特定のアルゴリズムを個々の種類の荷重に関連付ける。
ｂ）単純かつ即座に認識可能であると共に車輌の操作者が作動可能である選択手段、及び個々の種類の荷重のためにそれぞれのアルゴリズムの選択に好ましい選択手段を車輌に備える。
【００８４】
実際に、実施の簡単な例を提供するのに、全ての位置に１つの荷重の種類に関連付ける多重位置選択装置を計器パネル上に有するだけで十分であり、この多重選択装置上の個々の位置は、選択装置のそれぞれの位置が示す荷重の種類のために特に設計され、かつ選択されるアルゴリズムを制御する。
【００８５】
勿論、この改良の実施に関して多数の形態が可能であるが、それらの形態は、当業技術において既に公知である。
【００８６】
従って、操作者に対して車輌に特定の機器又は荷重を取り付けて行う個々の作業の種類に対応して荷重又は作業の種類を選択する制御ユニットを作動するだけで十分である。本発明のデバイスは、上記種類の作業向けに特に設計されたアルゴリズムを自動的に入力し、たとえ異なる種類の対応する作業に関連した以前のトリムに関して著しくアルゴリズムを修正したとしても、操作者は、実質的に車輌の横方向安定性に関してもはや心配する必要がなくなる。
【００８７】
ｄ）新たに上記で説明したことは、更なる貴重な改良への道を開き、実際に、車輌上の荷重が相当量である場合に、重心の位置を著しく調節して荷重が上方へシフトした場合、特にこの荷重が可変である場合に、車輌の横方向安定性を最適化するために、作業のいずれかの時点でプログラムされた安全条件を保証することができるように、車輌の安定性の特徴も対応して整合することが明らかに必要である。
【００８８】
この状況は、水を地表に散布し、水を吸引した後に水の荷重が当然低い位置から高い位置へと次第にシフトしていく床面洗浄型車輌を使用する時に頻繁に生じる。
【００８９】
あるいは、土及び砂利を含む物質を地表から単に吸引し、収集し、次に車輌自体に配置されている通常高い位置にある収集容器にそれらの物質を排出する清掃機を使用する時である。
【００９０】
これらの状況では、車輌の安定性は継続的に修正され、かつ作業条件が適宜適合しなければ、安全性の特徴を損なうことになる。
【００９１】
すなわち、稼働条件を可変する荷重（重心）に適応させるために、本発明の改良は、基準変数又は制御変数の変動する進行条件と共に、最も適切でかつ実際に制御信号による所定のアルゴリズムを選択するために車輌のモニタリング及び制御ユニット９へ送信する電気信号の対応する変動を表す関数の生成に関して教示している。
【００９２】
簡単に説明すると、本発明の改良では、必要とする忠実度によって荷重の変動を表す基準値を判断し、次に車輌の稼働条件を再度定めるために適切に再処理する必要がある信号も、この関数に基づいて計算するだけで十分である。
【００９３】
例えば、上記に例示した水の荷重を（間接的に）移動する２つのタンクの場合、荷重の変動を表す変数における基準変数は、吸い出された水の瞬間流量を時間軸で積分した信号によって表された移送された水量とすることができる。次に、この基準信号は、有用な信号を生成するのに適する適切なストレージ及び計算デバイスに入力され、所定の及び対応する方法で図３の「Ａ」、「Ｂ」、及び「Ｃ」の３つのセグメントを含むグラフの横軸上でシフトを修正することができる。
【００９４】
別の実施例により、基準変数が単なる時間であること及び吸い出し流量が一定であると仮定する時に、重心の変動が即座に計算され、従って、重心の変動が車輌の安定性に固有の連続変数でもあることも同様に理解することができる。
【００９５】
あるいは、収集された物質の荷重も、実質的に直線的に作業時間に依存する荷重であると仮定する時に、本発明の改良を達成するために、関連する作業モード及びデバイスと共に同様の論理を適用することができる。
【００９６】
この改良が、ポイントＣ）において説明した従来の改良の自動化を実際に達成することを専門家の第三者が気付かないはずはないが、実際に、この場合も本発明の改良により図３のグラフの水平方向の位置が修正されるが、従来の場合では、この修正／調節が操作者（このような調節を覚えていないか又は間違った方法で調節を実行する場合もある）により手動で実行されるのに対して、本発明の改良では、実質的な安定性に基づいて車輌の運転のこのような調節が、連続モードでかつリアルタイムに実行され、完全に自動モードで実行される。
【００９７】
概略的に、この改良を図２で再度表すと、この図は、トリムの変化、すなわち、車輌の重心を示す信号１１を受信する更なる処理及びストレージユニット２０を表し、更に、この更なる処理及びストレージ２０は、制御ユニット９に向けられた新たな信号１２処理して送信する。
【００９８】
従って、信号１１は、危険性の高い状況に近づくと、車輌速度を自動的に減速することによって安全性に関して予め設定した条件を維持するように、図３のグラフ又は対応するグラフの位置をシフトすることを可能にする。
【００９９】
この後者の場合に２つの独立した自動化の形式が提供されるが、同じ目的のために調整されることに注意することにも価値がある。この自動化の形式は、以下の通りである。
−角加速度の関数としての上述の自動速度調節、及び
−荷重の変動及び従って車輌重心の関数としての上述の調節を管理するアルゴリズムの上述の選択。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図３Ａ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図８Ｄ】
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【国際調査報告】
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