(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンダーキャリッジ（２０）と、前記アンダーキャリッジ（２０）に対して垂直軸（９０）の周りを回転可能に配設されたアッパーキャリッジ（３０）と、前記アッパーキャリッジ（３０）に対して水平軸（８０）の周りを回動可能に配設されたてこ手段（４０）とを備えた車両（１０）であって、
前記車両（１０）の傾斜運動に対して少なくとも１つの安定性基準を監視するためのセンサシステム（１００）が提供され、
制御装置（１５０）が前記センサシステム（１００）に連結されて、前記少なくとも１つの安定性基準に応じて前記車両（１０）を安定化させるための動作を自動的に開始及び／又は実行し、前記センサシステム（１００）は、前記アンダーキャリッジ（２０）に対する前記アッパーキャリッジ（３０）の位置を監視するためのセンサユニット（１１０）を備えている前記車両（１０）において、
前記センサシステム（１００）は、前記アンダーキャリッジ（２０）に対する前記アッパーキャリッジ（３０）の位置及び前記アッパーキャリッジ（３０）に対する前記てこ手段（４０）の傾斜及び／又は長さを監視するために提供され、前記センサユニット（１１０）は、
リングセクタとして形成され、前記アッパーキャリッジ（３０）と前記アンダーキャリッジ（２０）の間の旋回装置（６０）の円周部分に配設された検出板（１１６ａ、１１６ｂ、１１６ｃ）であって、少なくとも１つの検出器（１１４）に対する前記検出板（１１６ａ、１１６ｂ、１１６ｃ）の移動又は位置を検出する前記少なくとも１つの検出器（１１４）と動作接続しており、前記アンダーキャリッジ（２０）に配設された前記旋回装置（６０）の円形キャリア板（２２）の外周に前記旋回装置（６０）の中心部分（２４）を中心として非対称的に取り付けられて、前記検出板（１１６ａ、１１６ｂ、１１６ｃ）が、前記アンダーキャリッジ（２０）に対して、及び前記車両（１０）の傾斜安定性に関する前記アッパーキャリッジ（３０）の許容位置を示す円周部分を特徴付ける、前記旋回装置（６０）の部分を示すのに対して、その間のセクタ（２２ａ、２２ｂ）は前記車両（１０）が転倒する前の不安定状態を生じる可能性がある位置を示すようになる、前記検出板（１１６ａ、１１６ｂ、１１６ｃ）とを備え、
センサ信号は、検出板（１１６ａ、１１６ｂ、１１６ｃ）が前記少なくとも１つの検出器（１１４）と動作接続している場合及び間、前記車両（１０）が前記不安定状態にあるかどうかにかかわらず発せられ、
前記センサシステム（１００）は、前記アッパーキャリッジ（３０）及び／又はてこ手段（４０）の検知された位置及び／又は傾斜に関する情報を、車両（１０）の前記不安定状態が検出された場合に信号を発する前記制御装置（１５０）の入力パラメータとして前記車両（１０）の検知された傾斜と組み合わせることができるように、水平又は実質的に水平な地面に対する前記車両（１０）の傾斜を監視するための傾斜センサを備えている、車両（１０）。
【請求項２】
前記てこ手段（４０）は、（ｉ）前記アッパーキャリッジ（３０）に回動可能に取り付けられたブーム（４２）のみ、又は（ｉｉ）前記アッパーキャリッジ（３０）に回動可能に取り付けられたブーム（４２）と、前記ブーム（４２）に回動可能に取り付けられたアーム（４８）とを備える、請求項１に記載の車両。
【請求項３】
少なくとも１つの振子車軸（２６）が前記アンダーキャリッジ（２０）に配設され、前記アンダーキャリッジ（２０）の前記少なくとも１つの振子車軸（２６）は、前記少なくとも１つの安定性基準に応じて自動的にロック可能及び／又は自動的に制動可能である、請求項１又は２に記載の車両。
【請求項４】
前記アッパーキャリッジ（３０）に対する前記ブーム（４０）の傾斜及び／又は長さを監視するためのセンサユニット（１２０）が提供され、前記センサユニット（１２０）は、好ましくは少なくとも１つの検出器（１２４）と動作接続している少なくとも１つの検出板（１２２）を備え、前記少なくとも１つの検出器（１２４）は、前記ブーム（４０）が前記水平軸（８０）の周りを移動する時、前記検出器（１２４）に対する前記少なくとも１つの検出板（１２２）の移動又は位置を検出する、請求項２に記載の車両。
【請求項５】
前記検出板（１２２）が前記ブーム（４２）の可動下部ブームセクション（４４）に取り付けられ、前記検出板（１２２）に動作接続している検出器（１２４）が前記アッパーキャリッジ（３０）に取付けられる、請求項４に記載の車両。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の、特に掘削機（１０）である、作業機械。
【請求項７】
アッパーキャリッジ（３０）及びアンダーキャリッジ（２０）を備え、前記アッパーキャリッジ（３０）が前記アンダーキャリッジ（２０）に対して垂直軸（９０）の周りで回転運動を行なう車両（１０）の運転方法において、
前記車両（１０）の傾斜運動に関する少なくとも１つの安定性基準をセンサシステム（１００）によって監視するステップと、
制御装置（１５０）が前記センサシステム（１００）に連結されており、前記少なくとも１つの安定性基準に応じて前記車両（１０）を安定化させるための動作を自動的に開始及び／又は実行するステップとを含む方法において、
リングセクタとして形成され、前記アッパーキャリッジ（３０）と前記アンダーキャリッジ（２０）の間の旋回装置（６０）の円周部分に配設されている検出板（１１６ａ、１１６ｂ、１１６ｃ）は、検出器（１１４）に対する前記検出板（１１６ａ、１１６ｂ、１１６ｃ）の移動を検出する少なくとも１つの検出器（１１４）と動作接続しており、前記検出板（１１６ａ、１１６ｂ、１１６ｃ）は、前記アンダーキャリッジ（２０）に配設された前記旋回装置（６０）の円形キャリア板（２２）の外周に前記旋回装置（６０）の中心部分（２４）を中心として非対称的に取り付けられ、
前記検出板（１１６ａ、１１６ｂ、１１６ｃ）が、前記アンダーキャリッジ（２０）に対して、及び前記車両（１０）の傾斜安定性に関する前記アッパーキャリッジ（３０）の許容位置を示す円周部分を特徴付ける、前記旋回装置（６０）の部分を示すのに対して、その間のセクタ（２２ａ、２２ｂ）は前記車両（１０）が転倒する前の不安定状態を生じる可能性がある位置を示し、
センサ信号は、検出板（１１６ａ、１１６ｂ、１１６ｃ）が前記少なくとも１つの検出器（１１４）と動作接続している場合及び間、前記車両（１０）が前記不安定状態にあるかどうかにかかわらず発せられ、
前記センサシステム（１００）は、前記アッパーキャリッジ（３０）及び／又はてこ手段（４０）の検知された位置及び／又は傾斜に関する情報を、前記車両（１０）の前記不安定状態が検出された場合に信号を発する前記制御装置（１５０）の入力パラメータとして前記車両（１０）の検知された傾斜と組み合わせることができるように、水平又は実質的に水平な地面に対する前記車両（１０）の傾斜を監視するための傾斜センサを備えている、方法。
【請求項８】
水平又は実質的に水平な地面に対する前記車両（１０）の傾斜を監視するステップを更に含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
（ｉ）前記アンダーキャリッジ（２０）に対する前記アッパーキャリッジ（３０）の位置を監視するステップ、及び（ｉｉ）てこ手段（４０）を備えた車両（１０）に関して、前記アッパーキャリッジ（３０）に対するてこ手段（４０）の傾斜及び／又は長さを監視するステップの少なくとも一方と、
少なくとも１つの安定性基準に基づいて、前記車両（１０）の前記不安定状態のリスクを決定するために、（ｉ）監視された位置及び／又は（ｉｉ）監視された傾斜及び／又は長さを評価するステップとを更に含む、請求項７又は８に記載の方法。
【請求項１０】
前記アンダーキャリッジ（２０）に配設された少なくとも１つの振子車軸（２６）を備えた車両（１０）に関して、前記少なくとも１つの安定性基準が破られている場合及び間、自動的に前記振子車軸（２６）をロック及び／又は制動するステップを更に含む、請求項７〜９のいずれかに記載の方法。
【請求項１１】
前記アンダーキャリッジ（２０）に対する前記アッパーキャリッジ（３０）の位置を監視するセンサシステム（１００）からの信号も、前記アッパーキャリッジ（３０）に対するてこ手段（４０）の傾斜及び／又は長さを監視するセンサシステム（１００）からの信号も、前記車両（１０）を安定化させるための動作を自動的に開始及び／又は実行する制御装置（１５０）に送信されていない時に、自動的に前記振子車軸（２６）をロック及び／又は制動するステップを更に含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
プログラム可能なマイクロコンピュータ上で動作させる際に、請求項７〜１１のいずれかに記載の方法を実行するように適応されるか、又はその方法で用いられるコンピュータプログラムコードを含む、コンピュータプログラム。
【請求項１３】
インターネットに接続されたコンピュータ上で動作させる際に、制御装置（１５０）又はその構成要素の１つにダウンロード可能であるように適応された、請求項１２に記載のコンピュータプログラム。
【請求項１４】
コンピュータ上で、請求項７〜１１のいずれかに記載の方法で用いられるプログラムコードを含む、コンピュータ可読媒体に保存されたコンピュータプログラム製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両、特に作業機械、及び車両の運転方法に関する。より詳細には、本発明は、運転安全性を改善した車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
振子車軸及び回動ブームを備えた掘削機等の作業機械は、ブームの傾斜が作業機械の傾斜のリスクをもたらす可能性がある運転条件を満たすことがあることは、従来技術において周知である。作業機械のそのような望ましくない反応のリスクを減少させるために、運転者は、通常、例えばそのような作業環境において押しボタンを押すことによって、手動で振子車軸をロックする。しかしながら、運転条件は、ブームによって積み荷を引っ張る時に急速に変化することになる。
【０００３】
特許文献１は、掘削機のアッパーキャリッジとアンダーキャリッジの間の回転電気継手に配設された角度センサを開示している。電気継手は、アンダーキャリッジに対するアッパーキャリッジの回転を可能にする回転スラスト軸受に配設される。電気継手は、電気接点として軸方向に積み重ねられ、同軸上に配設された複数のディスクを有する。各々のディスクは、ディスク上に摺動用電気接点を形成するブラシと接触している。１つのディスクは、アッパーキャリッジに装着されたアームが掘削機の安定性基準を破ることなく水平軸の周りを回転することができる角度安全域を規定し、それ以外は電気絶縁しているディスクの電気伝導セクションから成る角度センサである。電気伝導セクションの角度幅は、角度安全域に対応する。掘削機の振子車軸は、アームの回転が角度安全域を超えた時に自動的にブロックされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】欧州特許出願公開第１４２６２０７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
運転者に対する運転上の快適性及び安全性が改善された車両、特に作業機械を提供することが、本発明の目的である。本発明の別の目的は、快適性及び安全性に関して改善するようにした車両の運転方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的は、独立請求項の特徴によって達成される。その他の請求項及び明細書は、本発明の有利な実施形態を開示する。
【０００７】
本発明の第１態様によれば、特に作業機械である、車両が提案されており、これは、（ｉ）アンダーキャリッジと、アンダーキャリッジに対して垂直軸の周りを回転可能に配設されたアッパーキャリッジ、及び（ｉｉ）アンダーキャリッジと、アッパーキャリッジと、アッパーキャリッジに対して水平軸の周りを回動可能に配設されたてこ手段の少なくとも一方を備えており、車両の傾斜運動に対して少なくとも１つの安定性基準を監視するためのセンサシステムが提供され、制御装置がセンサシステムに連結されて、少なくとも１つの安定性基準に応じて車両を安定化させるための動作を自動的に開始及び／又は実行する。安定性基準は、車両の安定位置を提供する所望の重量配分であってもよい。車両の重量配分は、例えば、アンダーキャリッジに対してアッパーキャリッジを回転させることによって、及び／又はてこ手段の傾斜を変更することによって、変えることができる。
【０００８】
センサシステムは、アンダーキャリッジに対するアッパーキャリッジの位置を監視するためのセンサユニットを備えている。センサシステムは、アンダーキャリッジに対するアッパーキャリッジの位置と、アッパーキャリッジに対するてこ手段の傾斜及び／又は長さを監視するために提供される。単独で又は車両の不安定位置と組み合わせて適切な監視及び反応に貢献し得るそのような要素を選択することによって、車両の安全運転を強化することができる。運転者は、車両及び車両に取り付けられたツールの運転に集中することができる。
【０００９】
１つ又は複数の検出板をアッパーキャリッジとアンダーキャリッジの間のターンテーブルの円周部分に配設することができ、この検出板は、検出器に対する１つ又は複数の検出板の移動を検出する少なくとも１つの検出器と動作接続されている。例えば、センサは、アンダーキャリッジに対するアッパーキャリッジの回転位置が、ブーム及び／又はアームの傾斜に関係なく安定している許容範囲内であるか又はそうでない場合及び間、信号を発することができる。代替的には、センサは、アンダーキャリッジに対するアッパーキャリッジの位置が、ブーム及び／又はアームの傾斜に関係なく不安定状態を生じる可能性がある範囲内であるか又はそうでない場合及び間、信号を発することができる。換言すれば、（１つ又は複数の検出板及び１つ又は複数の検出器を備える）センサは、検出板が検出器と動作接続している場合及び間、車両が不安定状態にあるかどうかにかかわらず、信号を発することになる。センサ信号を受信する制御装置は、それら及び更なる入力信号を評価し、車両の不安定状態が検出された場合に信号を発することになる。
【００１０】
てこ手段は、ブーム又は同種のものであってもよい。てこ手段の傾斜及び／又は長さに応じて、てこ手段の重量（及び、該当する場合は、その荷重を含む）は、好ましくない全重量配分状況下で車両の特定部分に負荷をかけ過ぎて、車両が傾斜するという影響を及ぼす可能性がある車両の特定の場所に別の重量を加えることができる。車両は、例えば、傾斜可能なてこ手段を備えた掘削機、固定アームを備えたパイプレイヤ、例えば港において物品を扱うためのマテリアルハンドラー、例えば建物の取り壊し用の解体機、テレスコープアームを備えた掘削機などのような作業機械であってもよい。
【００１１】
一般に、車両は、平らな地面にも斜面にも位置することができる。従って、本発明の好適な実施形態において、アッパーキャリッジ及び／又はてこ手段の検知された位置及び／又は傾斜に関する情報を、本発明による制御装置の入力パラメータとして水平面に対する車両の検知された傾斜と組み合わせることができるように、水平面に対する車両の傾斜を示す傾斜センサを更に備えた車両を提供することが有利である。
【００１２】
車両が位置している斜面は、アンダーキャリッジ及びアッパーキャリッジが斜面に対してどのように位置しているかに応じて、車両の安定性を向上させたり、不安定性のリスクを増大させたりする可能性がある。例えば、斜面の車両に関して、アンダーキャリッジのみならず傾斜した地面に対するアッパーキャリッジ単独（即ち、車両の安定性に対する車両の何らかのてこ手段の影響がごくわずかである場合）の回転位置は、車両の不安定性のリスクを引き起こす可能性がある。車両が斜面にある場合、本発明の好適な実施形態において、制御装置は、平らな地面では何の不安定リスクも引き起こすことのない不安定性のリスクが検出された時に車両の運転者に警戒信号を送ることができ、代替的又は追加的には、そのような状況において車両を安定化させるための動作を自動的に開始及び／又は実行することができる。その際、この車両の望ましくない不安定性が生じるリスクは、運転者が、車両が斜面にある時、作業運転を開始する前に車両の安定化を手動で開始する場合にもかなり減少させることができる。更なる利点として、そのような車両の運転者は、（ｉ）例えば、振子車軸等をロック又は制動することによって車両の安定化を手動で開始するために、実行中の作業を中断せざるを得なくなることから、又は（ｉｉ）そのような安定化を開始する必要性を継続的に観察することから解放されているので、作業環境の下で車両の運転に集中できなくなることがないことに留意されたい。
【００１３】
振子車軸は、（ｉ）振子車軸の車軸部分に直接取り付けられた、又は（ｉｉ）車軸が車両の操舵車軸である場合に回動可能に取り付けられた車両（例えば掘削機）のホイールを有しており、緩衝又は反発時にホイールキャンバの変化をもたらす。これらの車軸部分は、振子車軸の中間部分（例えば差動装置）に対して回動可能である。振子車軸に取り付けられたホイールの１つが障害物の上を走行する時、各車軸部分は他の車軸部分に対して回動する、例えば、障害物にぶつかるホイールは障害物の上を転がるために上方へ移動する。しかしながら、振子車軸がロックされると、車軸部分は互いに対して移動又は屈曲することができない。
【００１４】
本発明の好ましい実施形態によれば、てこ手段は、アッパーキャリッジに回動可能に取り付けられたブームと、通常はまた、ブームに回動可能に取り付けられたアームとを備えることができる。特に、ブームは、アッパーキャリッジに対する回動継手とアームに対する回動継手を備えたモノブームであってもよい。モノブームは、真っ直ぐでも曲がっていてもよい。代替的には、ブームは、前述の２つの回動継手の間に追加の回動継手が配設される２ピースブームであってもよく、ブームが回動車軸の周りを回動することができる２つの部分からなるため、ブーム動作の高い柔軟性が得られる。２つのブーム部の相対位置を検出するために、２つのブーム部の間にセンサを装着することが可能である。ブームが直立位置、例えば最後方位置にある時に、アッパーキャリッジがアンダーキャリッジに対して横方向に回転する場合、アッパーキャリッジの後端の大型カウンタウェイトは、ブーム及びアームの重量がカウンタウェイトの重量に加わる、又は、少なくともカウンタウェイトの重量を十分埋め合わせることができないので、車両の後端の傾斜を生じさせる可能性がある。特に車両が振子車軸を備えている場合、これによって、この荷重を受ける振子車軸の側が落ちて、車両が傾斜することがあるので、不安定位置が生じる可能性がある。
【００１５】
本発明の好ましい実施形態によれば、アンダーキャリッジの振子車軸は、少なくとも１つの安定性基準に応じて、自動的にロック可能及び／又は自動的に制動可能にすることができる。特に、振子車軸は、車両の前車軸であってもよく、それはまた車両の操舵車軸であってもよい。振子車軸はまた、後車軸であってもよい。振子車軸を自動的にロック及び／又は自動的に制動することによって、運転者は、アンダーキャリッジに対するアッパーキャリッジの位置とブームの位置を監視することから解放される。たとえ運転者が手動で振子車軸をロック又は制動するのを忘れたとしても、振子車軸はそれが自動的に行なわれる時に固定されることになる。選択的に、運転者に警告を発してもよい。振子車軸のロック又は制動が安定状態に達するのに十分ではない場合、移動を停止し、且つ／又は運転者に車両を安定化させるのに必要な方向にてこ手段及び／又はアッパーキャリッジを回転させることが１つの暫定的処置である。特に、車両が斜面に位置している場合、運転者は、予定の動作を行なう時に安定している位置へと車両の場所及び／又は位置を変更させることができる。
【００１６】
本発明の好ましい実施形態によれば、アッパーキャリッジに対するブームの傾斜及び／又は長さを監視するために検出板を提供することができる。便宜上、センサは、てこ手段の１つ又は複数の回動継手内の、例えばブームとアームの間に配設することができ、てこ手段の長さは、てこ手段の回動セクションの相対回動角から導き出すことができる。
【００１７】
例えば、センサは、ブームとアームの間の回動継手内のブーム及び／又はアームセンサの傾斜が、アンダーキャリッジに対するアッパーキャリッジの回転配向に関係なく許容範囲内であるか又はそうでない場合及び間、信号を発することができる。代替的には、センサは、ブーム及び／又はアームの傾斜が、アンダーキャリッジに対するアッパーキャリッジの回転配向に関係なく不安定状態を生じる可能性がある範囲内であるか又はそうでない場合及び間、信号を発することができる。換言すれば、（１つ又は複数の検出板及び１つ又は複数の検出器を備える）センサは、検出板が検出器と動作接続している場合及び間、車両が不安定状態にあるかどうかにかかわらず、信号を発することになる。センサ信号を受信する制御装置は、それら及び更なる入力信号を評価し、車両の不安定状態が検出された場合に信号を発することになる。
【００１８】
一般に、例えば、磁気、光学、赤外線センサユニットなどの各種のセンサユニットを使用することができる。
【００１９】
好ましくは、車両は、例えば傾斜可能なてこ手段又はテレスコープアームを備えた掘削機として実施することができる。好ましくは、掘削機は、快適且つ安全な運転を提供する。しかしながら、車両はまた、（例えば固定アームを備えた）パイプレイヤ、例えば港において物品を扱うためのマテリアルハンドラー、例えば建物の取り壊し用の解体機などであってもよい。
【００２０】
本発明の別の態様によれば、アッパーキャリッジがアンダーキャリッジに対して垂直軸の周りで回転運動を行なう、特に作業機械である車両の運転方法が提案されており、これは、車両の傾斜運動に関する少なくとも１つの安定性基準を監視するステップと、少なくとも１つの安定性基準に応じて車両を安定化させるための動作を自動的に開始及び／又は実行するステップとを含む。安定性基準は、車両の安定位置を提供する所望の重量配分であってもよい。安定化させるための動作を自動的に開始及び／又は実行することによって、運転者は、追加の作業から解放され、車両の運転に集中することができる。
【００２１】
アッパーキャリッジとアンダーキャリッジの間の旋回装置の円周部分に配設されている１つ又は複数の検出板は、検出器に対する１つまたは複数の検出板の移動を検出する少なくとも１つの検出器と動作接続しており、
−センサは、アンダーキャリッジに対するアッパーキャリッジの回転位置が、ブーム及び／又はアームの傾斜に関係なく安定している許容範囲内であるか又はそうでない場合及び間、信号を発するか、或いは、アンダーキャリッジに対するアッパーキャリッジの回転位置が、ブーム及び／又はアームの傾斜に関係なく不安定状態を生じる可能性がある範囲内であるか又はそうでない場合及び間、信号を発し、
−センサ信号を受信する制御装置は、センサ信号及び更なる入力信号を評価し、車両の不安定状態が検出された場合に信号を発する。
【００２２】
車両は、例えば、傾斜可能なてこ手段を備えた掘削機、固定アームを備えたパイプレイヤ、例えば港において物品を扱うためのマテリアルハンドラー、例えば建物の取り壊し用の解体機、テレスコープを備えた掘削機などのような作業機械であってもよい。
【００２３】
好ましい方法ステップによれば、アンダーキャリッジの振子車軸を自動的にロック及び／又は自動的に制動するステップは、少なくとも１つの安定性基準に応じて実行される。便宜上、車両の重量配分が好ましくなく、運転中に車両の不安定性を生じる可能性がある時、振子車軸は、運転者の干渉を受けることなく自動的にロック又は制動することができる。
【００２４】
好ましい方法ステップによれば、アンダーキャリッジに対するアッパーキャリッジの位置を監視するステップと、アッパーキャリッジに対するてこ手段（例えば、ブーム又は、ブームとブームに回動可能に接続されたアーム）の傾斜及び／又は長さを監視するステップと、監視された位置と、傾斜及び／又は長さを組み合わせて、車両の不安定性のリスクを決定するステップと、監視された位置と、傾斜及び／又は長さとの組み合わせと、少なくとも１つの安定性基準を比較するステップと、少なくとも１つの安定性基準が破られている間、自動的に振子車軸をロック及び／又は制動するステップとを提供することができる。
【００２５】
好ましい方法ステップによれば、振子車軸をロック及び／又は制動するステップは、アンダーキャリッジに対するアッパーキャリッジの位置を監視するセンサからの信号も、アッパーキャリッジに対するてこ手段（例えば、ブーム又は、ブームとブームに回動可能に接続されたアーム）の傾斜及び／又は長さを監視するセンサからの信号も、車両を安定化させるための動作を自動的に開始及び／又は実行するための制御装置に送信されない時に、自動的に実行することができる。好都合には、振子車軸をロック又は制動するステップは、車両の重量配分が危険であって、車両の傾斜のリスクが起こりそう、即ち、確率の所定閾値を超える場合のみに行なわれる。その他の運転条件では、振子車軸はアンロックされ、その所望の運行性能を提供することができる。
【００２６】
この方法は、ハードウェア、ソフトウェア、又はハードウェアとソフトウェアの組み合わせとして実施することができる。特に、コンピュータプログラムは、本発明の方法を実行するように適応されるか、又は該プログラムをプログラマブルマイクロコンピュータ上で動かす際の方法で用いられるコンピュータプログラムコードを含んで提供することができる。コンピュータプログラムは、インターネットに接続されたコンピュータ上で動かす際に、制御装置又はその構成要素の１つにダウンロードされるように適応させることができる。
【００２７】
コンピュータ可読媒体に保存されたコンピュータプログラム製品は、コンピュータ上の本発明の方法で用いられるプログラムコードを含んで提供することができる。
【００２８】
本発明は、上述及びその他の目的及び利点と併せて、図に示す実施形態の以下の詳細な説明から最も良く理解することができるが、概略的に示される実施形態に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】傾斜しそうな位置にあるアンダーキャリッジに対してアッパーキャリッジが回転した掘削機の斜視図である。
【図２】アッパーキャリッジがアンダーキャリッジと並置された図１の掘削機の側面図である。
【図３】図１の掘削機のブームの詳細図であり、ブームにおけるセンサを側面からの斜視図で示す。
【図４】図１の掘削機の旋回装置の詳細図であり、旋回装置におけるセンサの詳細を側面から示す。
【図５】図４の旋回装置の詳細図であり、側面から図４のセンサユニットの更なる詳細を示す。
【図６】図４のセンサユニットの一部と共に図２の旋回装置の一部を平面図で示す。
【図７】平らな地面に位置する車両で用いられる本発明に従った方法の有利な実施形態を説明するフロー図である。
【図８】斜面に位置する車両で用いられる本発明に従った方法の有利な実施形態を説明するフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
図面において、同等又は同様の要素は、同等の参照番号によって参照される。図面は、単なる概略図であって、本発明の特定のパラメータを描写しようとするものではない。更に、図面は、本発明の代表的な実施形態のみを表すことを意図しており、従って、本発明の技術的範囲を制限するものとみなすべきではない。
【００３１】
図１及び図２は、アンダーキャリッジ２０及びアッパーキャリッジ３０を備えた、例えば掘削機として具現化される車両１０を斜視図で表す。アッパーキャリッジ３０は、アンダーキャリッジ２０に対して垂直軸９０の周りを回転可能に配設される。アッパーキャリッジ３０は、旋回装置６０を介してアンダーキャリッジ２０に接続される。平衡カウンタウェイト３４は、アッパーキャリッジ３０の後端に配設され、てこ手段４０（該当する場合は、何らかの荷重（図示せず）を含む）、例えば回動可能に取り付けられたアーム４８を備えたブーム４２によって形成されるアタッチメントによってもたらされる負荷を打ち消すために提供される。てこ手段４０は、継手によってアッパーキャリッジ３０に取り付けられ、水平軸８０の周りを回動可能である。車両１０の重量配分は、カウンタウェイト３４を用いててこ手段４０及びアッパーキャリッジ３０の移動の釣り合いを取るように不均一になっている。図１において、アッパーキャリッジ３０は、図２に示すアンダーキャリッジに対するその相対配向と比較して約９０°の角度だけ回転している。図２において、車両１０、例えば掘削機は、アンダーキャリッジ２０と並置されているアッパーキャリッジ３０によって駆動する状態の配列で示されている。そのような配列において、アッパーキャリッジ３０は、アンダーキャリッジ２０に対して回転しない。
【００３２】
ブーム４２は、モノブームであっても、図１及び２示す例のように、一端がアッパーキャリッジ３０に回動可能に接続された下部セクション４４と、一端がブーム４２の下部ブームセクション４４の他端に回動可能に接続された上部ブームセクション４６とから成っていてもよい。ブーム４２の上部セクション４６の他端には、アーム４８が回動可能に取り付けられる。
【００３３】
図１において、アッパーキャリッジ３０は、アンダーキャリッジ２０に対して垂直軸９０の周りを約９０°回転しており、その後端においてアンダーキャリッジ２０上に大きなオーバーハングを有する。図１に示すケースでは、てこ手段４０は、−重量配分と車両安定性の側面に関して−、アッパーキャリッジ３０の後端及びほぼ垂直位置に下げられたアーム４８に向かって好ましくない直立位置にあって、好ましくない方法でアンダーキャリッジ３０の後部領域にかなりの重さがかかる車両１０の全重量配分を招き、それによって、図示の位置において下方に向けられるという大きな（そして望ましくない）てこ効果が生じ、更には図１の矢印で示すように、アッパーキャリッジ３０の後端を下方に引き寄せる。
【００３４】
車両１０は、一例として、例えば前車軸としての振子車軸２６と、固定後車軸２８とを備えて提供される。図２は、掘削機として具現化された車両１０を側面図で示す。本発明によれば、アンダーキャリッジ２０の傾斜運動に関する少なくとも１つの安定性基準を監視するためのセンサシステム１００が提供される。
【００３５】
より詳細には、図３に示すように、センサシステム１００は、回動継手においてアッパーキャリッジ３０に取り付けられたてこ手段４０に割り当てられたセンサユニット１２０を備えてもよい。図３は、（一例として）可動部品、即ち、てこ手段４０の下部ブームセクション４４に取り付けられた検出板１２２と、アッパーキャリッジ３０に取り付けられた検出器１２４とを備えたセンサ配置を示す。下部ブームセクション４４は、継手３２によって回動装着され、水平軸８０の周りを回動可能である。検出器１２４は、軸８０の周りに、その中で信号を検出することができる所定の角度セクタ（「検出範囲」）を有する。検出器１２４は、検出器１２４を保護するために便宜上ハウジング内に配設してもよい。
【００３６】
センサユニット１２０は、電子制御装置（「ＥＣＵ」）（図５には１５０で示す）等の制御装置に連結される。検出板１２２が検出器１２４と動作接続している間、センサユニット１２０は、対応するセンサ信号をＥＣＵ１５０に送信する。動作接続とは、検出板１２２が検出器１２４の検出範囲内に位置する間、検出器１２４が検出板１２２を検出することができ、そのような場合に、対応する第１センサ信号（「検出板検出」）が検出器１２４によってＥＣＵ１５０に送信されることを意味する。検出板１２２が（水平軸８０の周りの回転によって）検出器１２４の検出範囲外の位置に移動すると、センサユニット１２０は、別のセンサ信号（「検出板非検出」）をＥＣＵ１５０に送信する。図３の実施形態において、検出板１２２はブーム４２に取り付けられる。ブーム４２が回転すると、検出器１２４は、検出板１２２が検出器１２４の検出範囲を出るやいなや、「検出板非検出」を示す信号を送信する。このセンサ信号は、例えばゼロであってもよい。
【００３７】
アッパーキャリッジ３０とアンダーキャリッジ２０の間に配設された旋回装置６０に割り当てられたセンサシステム１００の更なるセンサユニット１１０の詳細は、図４及び図５に側面図として、図６に平面図として示す。
【００３８】
センサシステム１００のセンサユニット１１０は、アンダーキャリッジ２０に対するアッパーキャリッジ３０の位置を監視するために提供される。検出板１１６ａ、１１６ｂ、１１６ｃは、アッパーキャリッジ３０とアンダーキャリッジ２０の間の旋回装置６０の円周部分に配設される。アッパーキャリッジ３０は、旋回装置６０の中心部分２４においてアンダーキャリッジ２０に接続され、アンダーキャリッジ２０に対して中心部分２４に位置する垂直軸（図１及び２の軸９０）の周りを回転することができる。
【００３９】
検出板１１６ａ、１１６ｂ、１１６ｃは、リングセクタとして形成され、アンダーキャリッジ２０に配設された旋回装置６０の円形キャリア板２２の外周に取り付けられる。検出板１１６ａ、１１６ｂ、１１６ｃは、車両１０の傾斜安定性に関するアッパーキャリッジ３０の許容位置を示す、旋回装置６０の円周部分を特徴付ける（図１、図２）。検出板１１６ａ、１１６ｂと検出板１１６ｃの間に、キャリア板２２の更なる円周セクタ２２ａ、２２ｂが配設される。検出板１１６ａ、１１６ｂ、１１６ｃは、ブラケット１１２によってキャリア板２２に取り付けられる。更に、少なくとも１つの検出器１１４が旋回リング１２に取り付けられ、これが更にアッパーキャリッジ３０に装着される。検出器１１４は、非常に狭く、そこに検出板１１６ａ、１１６ｂ、１１６ｃが取り付けられる円形キャリア板２２の外周へと下方に向かう検出範囲を有する。
【００４０】
センサユニット１１０は、ＥＣＵ１５０（図５に示す）に連結される。検出板１１６ａ、１１６ｂ及び１１６ｃが少なくとも１つの検出器１１４と動作接続している間、センサユニット１１０は、対応するセンサ信号をＥＣＵ１５０に送信する。動作接続とは、その検出板１１６ａ、１１６ｂ、又は１１６ｃが事実上検出器１１４の下に直接位置する間、検出器１１４が対応する検出板１１６ａ、１１６ｂ又は１１６ｃを検出することができ、そのような場合に、対応する第１センサ信号（「検出板検出」）が検出器１１４によってＥＣＵ１５０に送信されることを意味する。アッパーキャリッジ３０が垂直軸（図１及び２では９０）の周りを回転して、センサ１１４の（狭い）検出範囲内に検出板１１６ａ、１１６ｂ、１１６ｃが存在しない場合（更なる円周セクタ２２ａ及び２２ｂにある場合）、センサユニット１１０は、別のセンサ信号（「検出板非検出」）をＥＣＵ１５０に送信する。このセンサ信号は、例えばゼロであってもよい。
【００４１】
セクタ２２ａ、２２ｂは、それらがアンダーキャリッジ２０に対するアッパーキャリッジ３０の位置を示すようにしてキャリア板２２上に配設され、これらの位置は、これらの位置においてアッパーキャリッジ３０のカウンタウェイト３４が、車両１０の全重量配分のバランスに関して好ましくなく置かれているので、（アッパーキャリッジ３０に配設された）検出器１１４がこれらのセクタ２２ａ、２２ｂの上に位置する場合、掘削機１０の不安定性を生じさせる可能性がある。
【００４２】
旋回装置６０における検出板１１６ａ、１１６ｂ及び１１６ｃは、非対称的に円周方向に配設される（図６参照）。非対称配置は、選択された例において、車両１０（図１及び２）が１つの振子車軸２６（図６の上部において点線で示す）と１つの固定後車軸２８（図６の下部において点線で示す）とを備えているという事実の結果である。
【００４３】
図７は、本発明に従った運転方法の一例を示す。車両１０は、平らな（水平又は実質的に水平な）地面に位置する又は移動しているため、カウンタウェイト位置と振子車軸２６の現在の作動状況との好ましくない組み合わせによって、例えばアッパーキャリッジ３０の後端上で、車両１０の予想外の傾斜のリスクが存在する可能性がある。車両１０の運転方法（ここでは、例えば図１、図２の掘削機１０のような作業機械）は、掘削機１０のアンダーキャリッジ２０の傾斜運動に関する少なくとも１つの安定性基準を監視するステップと、少なくとも１つの安定性基準に応じて作業機械１０を安定化させるための動作を自動的に開始及び／又は実行するステップとを含む。センサシステム１００とその構成部品を含む掘削機とその構成部品に関する図７及び８の説明に関連して使用された参照番号は、先の図１〜６を参照する。
【００４４】
ステップ２００において、センサユニット１１０から送信されるセンサ信号Ｓ１及びセンサシステム１００のセンサユニット１２０から送信されるセンサ信号は、ＥＣＵ１５０において監視される。掘削機１０のアッパーキャリッジ３０がアンダーキャリッジ２０に対して危険でない位置にある場合、且つ、てこ手段４０がアッパーキャリッジ３０に対して許容位置にある場合、各センサユニット１１０、１２０は、信号（「検出板１２２検出、検出板１１６ａ、１１６ｂ、１１６ｃ検出」）をＥＣＵ１５０に送信する。別の場合、即ち、アッパーキャリッジ３０及びてこ手段４０が許容位置にない場合、各センサユニット１１０、１２０は、何の信号もＥＣＵ１５０に送信しない、即ち、この例では、「検出板非検出」に対応するセンサ信号はゼロである。
【００４５】
ステップ２０２において、センサ信号Ｓ１が存在するか否かが確認される。センサ信号Ｓ１が存在する場合（フローチャートの「ｙ」）、ルーチンはステップ２００に戻り、センサ信号Ｓ１、Ｓ２の監視を続ける。センサ信号Ｓ１が存在しない場合（フローチャートの「ｎ」）、ルーチンはステップ２０４へと続く。
【００４６】
ステップ２０４において、センサユニット１２０から送信されるセンサ信号Ｓ２が存在するか否かが確認される。センサ信号Ｓ２が存在する場合（フローチャートの「ｙ」）、ルーチンはステップ２００に戻り、センサ信号Ｓ１、Ｓ２の監視を続ける。センサ信号Ｓ２が存在しない場合（フローチャートの「ｎ」）、ルーチンはステップ２０６へと続く。
【００４７】
当然、センサ信号Ｓ１が存在するかどうかが確認される前に、センサ信号Ｓ２が存在するかどうかが確認されるように、Ｓ１とＳ２の順序を逆にしてもよい。
【００４８】
ステップ２０６は、アンダーキャリッジ２０に対するアッパーキャリッジ３０の位置に割り当てられたセンサユニット１１０からのセンサ信号Ｓ１も、てこ手段４０の傾斜に割り当てられたセンサユニット１２０からのセンサ信号Ｓ２も存在しない時にのみ実行される。
【００４９】
ステップ２０６において、ＥＣＵ１５０は、自動的に車両１０の振子車軸２６のロックを開始する。代替的には、振子車軸２６を制動してもよい。振子車軸２６の制動は、振子車軸２６の移動中の傾斜の減速を意味し、これは運動エネルギーの吸収を意味する。選択的に、車両が危険な傾斜位置に近づいていることを示すために、運転者に警報を送信してもよい。
【００５０】
好都合には、アッパーキャリッジ３０の位置とてこ手段４０の傾斜の危険な組み合わせが生じると、振子車軸２６が固定（即ち、ロック又は制動）されることになり、好ましくない重量配分による特に平らで固い地面における後方への車両１０の予想外の傾斜のリスクをかなり減少することができる。
【００５１】
車両１０が平らな地面にある場合はフロー図のロジックがうまく機能するが、車両１０が斜面にある場合、斜面の傾斜や、斜面に対する車両の実際の重量配分を考慮しなければならない。例えば、振子車軸２６のロック又は制動が安定状態に達するのには十分でない場合、てこ手段４０及び／又はアッパーキャリッジ３０の実際の移動を停止し、車両１０を安定化させるのに必要な方向にてこ手段４０及び／又はアッパーキャリッジ３０を回転させるように運転者に警報を伝えることが可能である。そうすることで、運転者は、予定の作業を行なう時に安定している位置に向かって車両１０の場所及び／又は位置を変化させるように促される。好ましくは、ＥＣＵ１５０は、例えばてこ手段４０の作業中に高い安定性を有する位置に到達するために、どのように車両１０を移動、例えば回転すべきかの指示を与えることもできる。
【００５２】
図８に示すフローチャートにおいて、一例が挙げられている。ステップ３００において、センサユニット１１０から送信されるセンサ信号Ｓ１、センサユニット１２０から送信されるセンサ信号Ｓ２、及びセンサシステム１００の更なるセンサユニット「傾斜センサ」（図１〜６には図示せず）から送信されるセンサ信号Ｓ３は、ＥＣＵ１５０において監視される。アッパーキャリッジ３０がアンダーキャリッジ２０に対して危険でない位置にある場合、てこ手段４０がアッパーキャリッジ３０（及びカウンタウェイト３４）に対して許容位置にある場合、及び車両１０自体が斜面にないか、又は水平面からの所定閾値角度を超えない傾斜角を有する斜面にある場合、各センサユニット１１０、１２０及び傾斜センサユニットはＥＣＵ１５０に信号を送信しない。別の場合、即ち、アッパーキャリッジ３０及び／又はてこ手段４０及び／又は車両１０自体が許容位置にない場合（例えば、車両１０が水平面から上記所定閾値角度を超えない傾斜角を有する斜面に位置している場合）、各センサユニット１１０及び１２０は何の信号もＥＣＵ１５０に送信せず、即ち、そのような場合、対応するセンサ信号はゼロである。
【００５３】
ステップ３０２において、センサ信号Ｓ３が存在するか否かが確認される。センサ信号Ｓ３が存在する場合（フローチャートの「ｙ」）、ルーチンはステップ３０６へと続く。センサ信号Ｓ３が存在しない場合（フローチャートの「ｎ」）、ルーチンはステップ３０４へと続く。
【００５４】
ステップ３０４において、センサユニット１１０から送信されるセンサ信号Ｓ１が存在するか否かが確認される。センサ信号Ｓ１が存在する場合（フローチャートの「ｙ」）、ルーチンはステップ３００に戻り、センサ信号Ｓ１、Ｓ２及びＳ３の監視を続ける。センサ信号Ｓ１が存在しない場合（フローチャートの「ｎ」）、ルーチンはステップ３１０へと続く。
【００５５】
ステップ３０６において、センサ信号Ｓ１が存在するか否かが確認される。センサ信号Ｓ１が存在する場合（フローチャートの「ｙ」）、ルーチンはステップ３００に戻り、センサ信号Ｓ１、Ｓ２及びＳ３の監視を続ける。センサ信号Ｓ１が存在しない場合（フローチャートの「ｎ」）、ルーチンはステップ３０８へと続く。
【００５６】
ステップ３０８において、センサユニット１２０から送信されるセンサ信号Ｓ２が存在するか否かが確認される。センサ信号Ｓ２が存在する場合（フローチャートの「ｙ」）、ルーチンはステップ３００に戻り、センサ信号Ｓ１、Ｓ２及びＳ３の監視を続ける。センサ信号Ｓ２が存在しない場合（フローチャートの「ｎ」）、ルーチンはステップ３１０へと続く。
【００５７】
当然、センサ信号Ｓ１が存在するかどうかが確認される前に、センサ信号Ｓ２が存在するかどうかが確認されるように、Ｓ１とＳ２の順序を逆にしてもよい。
【００５８】
ステップ３１０は、アンダーキャリッジ２０に対するアッパーキャリッジ３０の位置に割り当てられたセンサユニット１１０からのセンサ信号Ｓ１も、てこ手段４０の傾斜に割り当てられたセンサユニット１２０からのセンサ信号Ｓ２も存在しない時にのみ実行される。
【００５９】
ステップ３１０において、ＥＣＵ１５０は、自動的に車両１０の振子車軸２６のロックを開始する。代替的には、振子車軸２６を制動してもよい。振子車軸２６の制動は、振子車軸２６の移動中の傾斜の減速を意味し、これは運動エネルギーの吸収を意味する。選択的に、車両が危険な傾斜位置に近づいていることを示すために、運転者に警報を送信してもよい。
【００６０】
好都合には、斜面に対するアッパーキャリッジ３０の位置の危険な組み合わせが生じた場合、斜面であっても、好ましくない重量配分による車両１０の予想外の傾斜のリスクをかなり減少することができる。
【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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