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WO2020095341A1 - 産業車両 - Google Patents

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WO2020095341A1
WO2020095341A1 PCT/JP2018/040965 JP2018040965W WO2020095341A1 WO 2020095341 A1 WO2020095341 A1 WO 2020095341A1 JP 2018040965 W JP2018040965 W JP 2018040965W WO 2020095341 A1 WO2020095341 A1 WO 2020095341A1
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WO
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angle
steering
sensor
steering wheel
calculation unit
Prior art date
Application number
PCT/JP2018/040965
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
代介 五島
山村　眞哉
Original Assignee
株式会社島津製作所
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Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社島津製作所 filed Critical 株式会社島津製作所
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Priority to PCT/JP2018/040965 priority patent/WO2020095341A1/ja
Priority to EP18939750.8A priority patent/EP3878798B1/en
Priority to KR1020217014588A priority patent/KR102556209B1/ko
Priority to JP2020556370A priority patent/JP7188449B2/ja
Priority to US17/291,276 priority patent/US20220002125A1/en
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    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
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    • B62D6/002—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits computing target steering angles for front or rear wheels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B66F—HOISTING, LIFTING, HAULING OR PUSHING, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. DEVICES WHICH APPLY A LIFTING OR PUSHING FORCE DIRECTLY TO THE SURFACE OF A LOAD
    • B66F17/00—Safety devices, e.g. for limiting or indicating lifting force
    • B66F17/003—Safety devices, e.g. for limiting or indicating lifting force for fork-lift trucks
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    • B66F9/24—Electrical devices or systems
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    • B62D6/003—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits computing target steering angles for front or rear wheels in order to control vehicle yaw movement, i.e. around a vertical axis

Definitions

  • the present invention relates to an industrial vehicle such as a forklift equipped with a main body having steered wheels, a steering wheel for operating the steered wheels, and an elevating member for elevating and lowering a load, and particularly to a steer-by-wire (STEER BY WIRE)
  • the present invention relates to an industrial vehicle equipped with a steering system.
  • a full hydraulic type (Full Hydraulic) equipped with an orbit roll for supplying a steering cylinder with an amount of hydraulic oil corresponding to the amount of steering operation to steer the steered wheels
  • a power steering device is used.
  • a steering system of a forklift a steering operation is detected by an electric signal and input to a control device, and the control device controls a voltage supplied to a DC motor for supplying power to a hydraulic pressure supply source.
  • a steer-by-wire type electrohydraulic power steering is being adopted.
  • the center of gravity of the forklift and the fall limit angle are calculated based on the position and weight of the loaded object, and the forklift fall direction in which the forklift falls in the center of gravity based on the center of gravity and the steering amount and the weight of the loaded object.
  • a speed regulation device for a forklift that calculates a falling limit speed at which an angle formed by a force and a predetermined direction becomes a falling limit angle, and regulates a vehicle speed of a forklift based on the falling limit speed.
  • Patent Document 2 predicts a traveling state after a predetermined time, applies a brake when the vehicle speed at that time exceeds an allowable vehicle speed that may cause a fall, and releases the brake when the vehicle does not fall thereafter. Is disclosed.
  • a lift height detecting means for detecting a lift height of a fork
  • a shift amount detecting means for detecting a shift amount of a fork
  • a lift height data from the lift detecting means and a shift amount from a shift amount detecting means.
  • a fall prevention device for a forklift having a controller for controlling the traveling speed of a vehicle by arithmetically controlling the operation of a traveling motor based on the data is disclosed.
  • Patent Document 4 includes an electric power steering device that supplies an assist torque to a steering by an electric motor, and when the turning angular velocity of the drive wheel is large in a state where the vehicle speed is high, the assist torque is applied to the electric power steering motor.
  • a safety device for a forklift that drives the steering wheel so that the steering wheel has a reduced weight, and that gives a weight to the steering wheel to prevent an increase in the steering wheel operating speed.
  • the present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide an industrial vehicle capable of reliably preventing a fall.
  • a main body having steered wheels, a steering wheel for operating the steered wheels, an elevating member for raising and lowering a load, a steering angle sensor for detecting an angle of the steering wheel, and the steering wheel.
  • a steered wheel angle sensor that detects an angle of the wheel, and the steered wheel angle is changed so that the steering wheel angle detected by the steering angle sensor and the steered wheel angle detected by the steered wheel angle sensor correspond to each other.
  • a steer-by-wire type industrial vehicle including a steering wheel angle control unit, a speed sensor that detects a traveling speed of the vehicle, a weight sensor that detects the weight of the load, and a height position of the load are detected.
  • the angle calculation unit calculates the angle of the steered wheels corresponding to the minimum turning radius at which the vehicle does not fall, and the minimum turning radius calculated by the angle calculation unit.
  • a steering wheel angle limiting unit that limits the angle of the steering wheel based on the angle of the steering wheel.
  • a steering angle limit for controlling the steering angle based on the angle of the steered wheels corresponding to the minimum turning radius calculated by the angle calculation unit Further comprises a section.
  • the invention according to claim 3 is the invention according to claim 1, further comprising: a warning notification unit that executes a warning notification based on the angle of the steered wheels corresponding to the minimum turning radius calculated by the angle calculation unit.
  • the steering angle is limited in accordance with the steering angle, it is possible to match the steering angle movable angle range with the steering movable angle range. It is possible to prevent a steering error.
  • FIG. 1 is a schematic front view of a forklift according to the present invention. It is a block diagram showing a main drive system of a forklift according to the present invention. It is a block diagram which shows the main control systems of the forklift truck which concerns on this invention.
  • 3 is a block diagram showing a functional configuration of a control unit 30.
  • FIG. FIG. 3 is a schematic diagram schematically showing a traveling speed V (t) of a forklift and a turning radius r ( ⁇ 2 (t)).
  • FIG. 1 is a schematic side view of a forklift as an industrial vehicle according to the present invention
  • FIG. 2 is a schematic front view thereof.
  • This forklift is equipped with a steer-by-wire type steering system, and has a main body 13 having front wheels 11 that are traveling wheels and rear wheels 12 that are steered wheels, and a steering 15 for operating the rear wheels 12.
  • a fork 16 as an elevating member that elevates and lowers with respect to the elevating mechanism 14 arranged in the main body 13 while supporting the load 17.
  • FIG. 3 is a block diagram showing the main drive system of the forklift according to the present invention.
  • FIG. 4 is a block diagram showing the main control system of the forklift according to the present invention.
  • This forklift is equipped with a cylinder 27 for changing the steering angle of a pair of rear wheels 12 which are steering wheels via a knuckle arm 26, a cylinder rod 28, and a hydraulic cylinder 25 composed of a piston 29.
  • the forklift detects the angle of the hydraulic pump 24 for supplying hydraulic oil to the hydraulic cylinder 25, the motor 23 for rotating the hydraulic pump 24 in the forward and reverse directions to operate the hydraulic cylinder 25, and the steering 15.
  • the steering angle sensor 21 for controlling the steering wheel angle
  • the steering wheel angle sensor 22 for detecting the steering angle of the rear wheel 12, and the brake mechanism 41 for restricting the rotation of the steering wheel 15.
  • the control unit 30 includes a steering wheel angle control unit 31 described below.
  • the control unit 30 is connected to a speed sensor 42 that detects the traveling speed of the vehicle (forklift), a weight sensor 43 that detects the weight of the load 17, and a position sensor 44 that detects the height position of the load 17. ing.
  • the steering angle sensor 21 detects this and sends a signal indicating the angle of the steering wheel 15 to the control unit 30.
  • the control unit 30 rotates the motor 23 based on the signal indicating the angle of the steering wheel 15 transmitted from the steering angle sensor 21 and operates the hydraulic cylinder 25 by driving the hydraulic pump 24 to control the steering angle of the rear wheel 12. change.
  • the steering angle of the rear wheel 12 is detected by the steering wheel angle sensor 22, and a signal indicating this steering angle is transmitted to the control unit 30.
  • the steered wheel angle control unit 31 of the control unit 30 steers the rear wheels 12 based on signals from the steering angle sensor 21 and the steered wheel angle sensor 22 so that the angle of the steering wheel 15 and the angle of the rear wheels 12 correspond to each other. Change the corner.
  • FIG. 5 is a block diagram showing a functional configuration of the control unit 30.
  • the control unit 30 is composed of a computer in which software is installed.
  • the function of each unit included in the control unit 30 is realized by executing software installed in the computer.
  • the control unit 30 changes the steering angle of the rear wheels 12 based on signals from the steering angle sensor 21 and the steering wheel angle sensor 22 so that the angle of the steering wheel 15 and the angle of the rear wheels 12 correspond to each other.
  • the weight M of the load 17 detected by the weight sensor 43, and the height position of the load 17 detected by the position sensor 44, the center of gravity L of the forklift and the load 17 is combined.
  • the center-of-gravity height calculation unit 32 for calculating the following, and the minimum turning radius at which the vehicle does not fall based on the center-of-gravity height L calculated by the center-of-gravity height calculation unit 32 and the vehicle traveling speed V (t) detected by the speed sensor 42.
  • an angle calculation unit 33 that calculates an angle ⁇ 2 (t) of the rear wheel 12 corresponding to r ( ⁇ 2 (t)) and a minimum turning radius r ( ⁇ 2 (t)) calculated by the angle calculation unit 33.
  • the steering wheel angle limiting unit 34 that limits the angle of the rear wheels 12 and the rear turning radius r ( ⁇ 2 (t)) calculated by the angle calculation unit 33.
  • the steering angle limiting unit 35 that controls the angle ⁇ 1 (t) of the steering wheel 15 based on the angle ⁇ 2 (t) of the wheel 12, and the rear corresponding to the minimum turning radius r ( ⁇ 2 (t)) calculated by the angle calculation unit 33.
  • a warning notification unit 36 that performs warning notification based on the angle ⁇ 2 (t) of the wheel 12 is provided.
  • t is time.
  • FIG. 6 is a schematic diagram schematically showing the traveling speed V (t) of the forklift and the turning radius r ( ⁇ 2 (t)).
  • M is the weight of the load 17
  • m is the weight of the forklift
  • v (t) is the traveling speed of the vehicle
  • r ( ⁇ 2 (t)) is the turning radius
  • t is the time, which is expressed by the following equation (1).
  • L is the height of the center of gravity G of the forklift and load 17 together
  • l is the lateral position of the center of gravity G (the distance from the center of gravity G to the fall center of the forklift)
  • g is the acceleration of gravity.
  • the relation of the moment acting on the forklift is expressed by the following equation (2).
  • the height position of the center of gravity G corresponds to the height position of the load 17 detected by the position sensor 44, the weight of the load 17 detected by the weight sensor 43, the weight of the forklift itself and the height position of the center of gravity G.
  • the height of the center of gravity calculation unit 32 calculates.
  • the position of the center of gravity G in the lateral direction of the forklift is assumed to be the center of the forklift assuming that the load 17 is arranged in the central portion in the lateral direction.
  • the angle calculator 33 of the controller 30 calculates the angle ⁇ 2 (t) of the rear wheel 12 corresponding to the minimum turning radius r ( ⁇ 2 (t)) at which the vehicle does not fall. .. Then, the steered wheel angle restriction unit 34 restricts the angle of the rear wheel 12 at each time based on the angle ⁇ 2 (t) of the rear wheel 12 calculated by the angle calculation unit 33. This makes it possible to prevent the forklift from tipping over.
  • the steering angle limiting unit 35 in the control unit 30 makes the angle ⁇ 1 of the steering wheel 15 based on the angle ⁇ 2 (t) of the rear wheel 12 corresponding to the minimum turning radius calculated by the angle calculation unit 33.
  • Control (t) More specifically, the brake mechanism 41 that restricts the rotation of the steering wheel 15 restricts the range of the angle ⁇ 1 (t) of the steering wheel 15 in association with the angle ⁇ 2 (t) of the rear wheel 12.
  • the brake mechanism 41 is provided in the forklift according to the present invention.
  • the range of the angle ⁇ 1 (t) of the steering wheel 15 is regulated in association with the angle ⁇ 2 (t) of the rear wheel 12. ..
  • the warning notification unit 36 in the control unit 30 executes the warning notification based on the angle ⁇ 2 (t) of the rear wheel 12 corresponding to the minimum turning radius calculated by the angle calculation unit 33.
  • This warning notification may be a warning by sound or light, in addition to the warning displayed on the display unit.
  • the present invention is applied to the forklift that moves the load 17 with the fork 16 as the industrial vehicle according to the present invention.
  • the present invention may be applied to an industrial vehicle such as an aerial work vehicle for carrying out the work in.

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Abstract

制御部（３０）は、ステアリング角度センサ（２１）と操舵輪角度センサ（２２）からの信号に基づいて、ステアリング（１５）の角度と後輪の角度とが対応するように後輪の操舵角を変更するための操舵輪角度制御部と、重量センサ（４３）により検出した積荷の重量と、位置センサ（４４）により検出した積荷の高さ位置に基づいてフォークリフトと積荷とをあわせた重心高さを演算する重心高さ演算部と、重心高さ演算部により演算した重心高さと速度センサ（４２）により検出した車両の速度とに基づいて車両が転倒しない最小旋回半径に対応する後輪の角度を演算する角度演算部と、角度演算部により演算した最小旋回半径に対応する後輪の角度に基づいて、後輪の角度を制限する操舵輪角度制限部と、角度演算部により演算した最小旋回半径に対応する後輪の角度に基づいてステアリング（１５）の角度を制御するステアリング角度制限部と、角度演算部により演算した最小旋回半径に対応する後輪の角度に基づいて警告報知を実行する警告報知部と、を備える。

Description

産業車両
　この発明は、操舵輪を備えた本体と、操舵輪を操作するためのステアリングと、積荷を昇降させる昇降部材と、を備えたフォークリフト等の産業用車両に関し、特に、ステアバイワイヤ（ＳＴＥＥＲ　ＢＹ　ＷＩＲＥ）方式の操舵システムを備えた産業車両に関する。
　このような産業車両としてのフォークリフトにおいては、ステアリングの操作量に応じた油量の作動油をステアリングシリンダに供給して操舵輪を操向させる、オービットロールを搭載した全油圧式（Ｆｕｌｌ　Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ）のパワーステアリング装置が使用されている。これに対して、近年、フォークリフトの操舵システムとして、ステアリング操作を電気信号により検出して制御装置に入力し、油圧供給源に動力を提供するための直流モータに供給する電圧を制御装置により制御するステアバイワイヤ方式の電動液圧パワーステアリングが採用されつつある。
　このようなフォークリフトにおいては、走行速度が大きな状態で急ハンドルにより過小な半径での旋回を行った場合には、車両が転倒する危険がある。このため、このような転倒を防止するための種々の手法が提案されている。
　特許文献１には、積載物の位置及び重量に基づいてフォ－クリフトの重心および転倒限界角度を演算し、重心と操舵量および積載物の重量とに基づいて重心にかかるフォ－クリフト転倒方向の力と所定方向との成す角度が転倒限界角度となる転倒限界速度を演算し、転倒限界速度に基づいてフォ－クリフトの車速を規制するフォークリフトの速度規制装置が開示されている。
　特許文献２には、所定時間先の走行状態を予測し、その時の車速が転倒可能性を生ずる許容車速を越える場合にブレーキをかけ、その後転倒しない状態となった場合に、ブレーキを解除するフォークリフトが開示されている。
　特許文献３には、フォークの揚高を検出する揚高検出手段と、フォークのシフト量を検出するシフト量検出手段と、揚高検出手段からの揚高データとシフト量検出手段からのシフト量データとに基づいて走行モータの作動を演算制御して車両の走行速度を制御するコントローラとを有するフォークリフトの転倒防止装置が開示されている。
　特許文献４には、電動機にてステアリングにアシストトルクを供給する電気式パワーステアリング装置を備え、車速が大きくなる状態においてドライブホイールの旋回角速度が大であれば、パワーステアリング用電動機に対してアシストトルクを減ずるように駆動し、ステアリングハンドルに重みを持たせてステアリングハンドル操作速度の高速化を阻害させるフォークリフトの安全装置が開示されている。
特開平１０－１７５８００号公報 国際公開２００７／０８１０２０ 特開２０００－７２３９６号公報 特開平３－２９５７６８号公報
　特許文献１から特許文献３に記載の発明においては、フォークリフトの速度を低速とすることにより転倒を防止する構成であることから、作業性が低下することになる。また、特許文献１から特許文献４に記載の発明において、走行速度が低下する前に急激なハンドル操作がなされ、過小な半径での旋回が実行されたときには、走行速度が低下する前に転倒が生ずる可能性もある。
　この発明は上記課題を解決するためになされたものであり、転倒を確実に防止することが可能な産業車両を提供することを目的とする。
　請求項１に記載の発明は、操舵輪を備えた本体と、前記操舵輪を操作するためのステアリングと、積荷を昇降させる昇降部材と、前記ステアリングの角度を検出するステアリング角度センサと、前記操舵輪の角度を検出する操舵輪角度センサと、前記ステアリング角度センサにより検出した前記ステアリングの角度と前記操舵輪角度センサにより検出した前記操舵輪の角度とが対応するように前記操舵輪の角度を変更する操舵輪角度制御部と、を備えたステアバイワイヤ方式の産業車両において、車両の走行速度を検出する速度センサと、前記積荷の重量を検出する重量センサと、前記積荷の高さ位置を検出する位置センサと、前記速度センサにより検出した走行速度と、前記重量センサにより検出した前記積荷の重量と、前記位置センサにより検出した前記積荷の高さ位置とに基づいて、車両が転倒しない最小旋回半径に対応する前記操舵輪の角度を演算する角度演算部と、前記角度演算部により演算した最小旋回半径に対応する前記操舵輪の角度に基づいて、前記操舵輪の角度を制限する操舵輪角度制限部と、を備えたことを特徴とする。
　請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記角度演算部により演算した最小旋回半径に対応する前記操舵輪の角度に基づいて、前記ステアリングの角度を制御するステアリング角度制限部をさらに備える。
　請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記角度演算部により演算した最小旋回半径に対応する前記操舵輪の角度に基づいて、警告報知を実行する警告報知部をさらに備える。
　請求項１に記載の発明によれば、速度センサにより検出した走行速度と、重量センサにより検出した積荷の重量と、位置センサにより検出した積荷の高さ位置とに基づいて車両が転倒しない最小旋回半径に対応する操舵輪の角度を演算し、この操舵輪の角度に基づいて操舵輪の角度を制限することから、車両の転倒を確実に防止することが可能となる。
　請求項２に記載の発明によれば、操舵角の角度に対応してステアリングの角度を制限することから、操舵角の可動角度範囲とステアリングの可動角度範囲とを一致させることができ、オペレータによる操縦ミスを防止することが可能となる。
　請求項３に記載の発明によれば、最小旋回半径に対応する操舵輪の角度に基づいて警告報知を実行することから、警告によりオペレータによる操縦ミスを防止することが可能となる。
この発明に係るフォークリフトの側面概要図である。 この発明に係るフォークリフトの正面概要図である。 この発明に係るフォークリフトの主要な駆動系を示すブロック図である。 この発明に係るフォークリフトの主要な制御系を示すブロック図である。 制御部３０の機能的な構成を示すブロック図である。 フォークリフトの走行速度Ｖ（ｔ）と旋回半径ｒ（θ２（ｔ））とを模式的に示す概要図である。
　以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、この発明に係る産業車両としてのフォークリフトの側面概要図であり、図２は、その正面概要図である。
　このフォークリフトは、ステアバイワイヤ方式の操舵システムを備えたものであり、走行輪である前輪１１と操舵輪である後輪１２とを備えた本体１３と、後輪１２を操作するためのステアリング１５と、積荷１７を支持した状態で本体１３に配設された昇降機構１４に対して昇降する昇降部材としてのフォーク１６と、を備える。
　図３は、この発明に係るフォークリフトの主要な駆動系を示すブロック図である。また、図４は、この発明に係るフォークリフトの主要な制御系を示すブロック図である。
　このフォークリフトは、ナックルアーム２６を介して操舵輪である一対の後輪１２の操舵角を変化させるためのシリンダ２７と、シリンダロッド２８と、ピストン２９とからなる油圧シリンダ２５とを備える。また、このフォークリフトは、油圧シリンダ２５に作動油を供給するための油圧ポンプ２４と、この油圧ポンプ２４を正逆転方向に回転させて油圧シリンダ２５を作動させるモータ２３と、ステアリング１５の角度を検出するためのステアリング角度センサ２１と、後輪１２の操舵角を検出するための操舵輪角度センサ２２と、ステアリング１５の回転を規制するブレーキ機構４１と、を備える。さらに、このフォークリフトは、ステアリング角度センサ２１と操舵輪角度センサ２２からの信号に基づいて、ステアリング１５の角度と後輪１２の角度とが対応するように後輪１２の操舵角を変更するための後述する操舵輪角度制御部３１を備えた制御部３０とを備える。この制御部３０は、車両（フォークリフト）の走行速度を検出する速度センサ４２と、積荷１７の重量を検出する重量センサ４３と、積荷１７の高さ位置を検出する位置センサ４４と、に接続されている。
　このフォークリフトにおいては、ステアリング１５が操作されてその角度が変更されると、これをステアリング角度センサ２１が検出し、制御部３０にステアリング１５の角度を示す信号を送信する。制御部３０は、ステアリング角度センサ２１から送信されたステアリング１５の角度を示す信号に基づいて、モータ２３を回転させ、油圧ポンプ２４の駆動により油圧シリンダ２５を作動させ、後輪１２の操舵角を変更する。この後輪１２の操舵角は、操舵輪角度センサ２２により検出され、この操舵角を示す信号は制御部３０に送信される。制御部３０における操舵輪角度制御部３１は、ステアリング角度センサ２１と操舵輪角度センサ２２からの信号に基づいて、ステアリング１５の角度と後輪１２の角度とが対応するように後輪１２の操舵角を変更する。
　図５は、制御部３０の機能的な構成を示すブロック図である。
　この制御部３０は、ソフトウエアがインストールされたコンピュータから構成される。この制御部３０に含まれる各部の機能は、コンピュータにインストールされているソフトウエアを実行することで実現される。
　この制御部３０は、ステアリング角度センサ２１と操舵輪角度センサ２２からの信号に基づいて、ステアリング１５の角度と後輪１２の角度とが対応するように後輪１２の操舵角を変更するための上述した操舵輪角度制御部３１と、重量センサ４３により検出した積荷１７の重量Ｍと、位置センサ４４により検出した積荷１７の高さ位置に基づいてフォークリフトと積荷１７とをあわせた重心高さＬを演算する重心高さ演算部３２と、重心高さ演算部３２により演算した重心高さＬと速度センサ４２により検出した車両の走行速度Ｖ（ｔ）とに基づいて車両が転倒しない最小旋回半径ｒ（θ２（ｔ））に対応する後輪１２の角度θ２（ｔ）を演算する角度演算部３３と、角度演算部３３により演算した最小旋回半径ｒ（θ２（ｔ））に対応する後輪１２の角度θ２（ｔ）に基づいて、後輪１２の角度を制限する操舵輪角度制限部３４と、角度演算部３３により演算した最小旋回半径ｒ（θ２（ｔ））に対応する後輪１２の角度θ２（ｔ）に基づいてステアリング１５の角度θ１（ｔ）を制御するステアリング角度制限部３５と、角度演算部３３により演算した最小旋回半径ｒ（θ２（ｔ））に対応する後輪１２の角度θ２（ｔ）に基づいて警告報知を実行する警告報知部３６と、を備える。ここで、ｔは時刻である。
　次に、以上のような構成を有するフォークリフトにおいて、操舵輪である後輪１２の角度を制限する操舵輪角度制限動作について説明する。図６は、フォークリフトの走行速度Ｖ（ｔ）と旋回半径ｒ（θ２（ｔ））とを模式的に示す概要図である。
　旋回中のフォークリフトに対する横荷重Ｆ（ｔ）は、Ｍを積荷１７の重量、ｍをフォークリフトの重量、ｖ（ｔ）を車両の走行速度、ｒ（θ２（ｔ））を旋回半径、θ２（ｔ）を操舵輪である後輪１２の角度、ｔを時刻としたとき、下記の式（１）で表される。
　Ｆ（ｔ）＝（Ｍ＋ｍ）×ｖ（ｔ）２／ｒ（θ２（ｔ））　・・・（１）
　また、図２に示すように、Ｌをフォークリフトと積荷１７とをあわせた重心Ｇの高さ、ｌを重心Ｇの横位置（重心Ｇからフォークリフトの転倒中心までの距離）、ｇを重力加速度としたとき、フォークリフトに働くモーメントの関係は、下記の式（２）で表される。ここで、重心Ｇの高さ位置は、位置センサ４４により検出した積荷１７の高さ位置と、重量センサ４３により検出した積荷１７の重量と、フォークリフト自体の重量および重心Ｇの高さ位置とに基づいて重心高さ演算部３２により演算される。また、重心Ｇのフォークリフトの横方向の位置は、積荷１７が横方向の中央部に配置されているものとしてフォークリフトの中央であると仮定している。
　Ｆ（ｔ）×Ｌ＝（Ｍ＋ｍ）×ｇ×ｌ　　・・・（２）
　式（１）を式（２）に代入すると、下記の式（３）となる。
　ｖ（ｔ）２／ｒ（θ２（ｔ））×Ｌ＝ｇ×ｌ　・・・（３）
　従って、フォークリフトが転倒しない条件は、下記の式（４）で表すことができる。
　ｖ（ｔ）２／ｒ（θ２（ｔ））×Ｌ＜ｇ×ｌ　・・・（４）
　フォークリフトの走行中においては、時刻ｔにおいて、制御部３０における角度演算部３３により車両が転倒しない最小旋回半径ｒ（θ２（ｔ））に対応する後輪１２の角度θ２（ｔ）が演算される。そして、操舵輪角度制限部３４は、角度演算部３３により演算された後輪１２の角度θ２（ｔ）に基づいて、後輪１２の角度を各時刻において制限する。これにより、フォークリフトの転倒を未然に防止することが可能となる。
　この時、ステアバイワイヤ方式の操舵システムを備えたフォークリフトにおいて、上記の構成を採用したときには、オペレータがステアリング１５を操作しても後輪１２の角度が変更されない状態が生じ、オペレータの意図とは異なった後輪１２の動作により衝突事故等が発生する可能性がある。
　このため、このフォークリフトにおいては、制御部３０におけるステアリング角度制限部３５が、角度演算部３３により演算した最小旋回半径に対応する後輪１２の角度θ２（ｔ）に基づいて、ステアリング１５の角度θ１（ｔ）を制御する。より具体的には、ステアリング１５の回転を規制するブレーキ機構４１により、後輪１２の角度θ２（ｔ）に対応付けてステアリング１５の角度θ１（ｔ）の範囲を規制する。ステアバイワイヤ方式の操舵システムにおいては、通常、オペレータにステアリング１５のための油圧シリンダ２５がストロークエンドにあることや、後輪１２が障害物に接触しステアリング１５が切れない状態にあることを認識させるために、ブレーキ機構４１が配設されている。この発明に係るフォークリフトにおいては、このブレーキ機構４１を利用することにより、後輪１２の角度θ２（ｔ）に対応付けてステアリング１５の角度θ１（ｔ）の範囲を規制する構成を採用している。
　また、制御部３０における警告報知部３６が、角度演算部３３により演算した最小旋回半径に対応する後輪１２の角度θ２（ｔ）に基づいて、警告報知を実行する。この警告報知は、表示部への警告の表示の他、音や光による警告であってもよい。
　これらの構成により、後輪１２の角度の変更が制限されていることをオペレータに認識されることができ、オペレータによる操縦ミスを防止することが可能となる。
　なお、上述した実施形態においては、この発明に係る産業用車両として、フォーク１６により積荷１７を載置して移動させるフォークリフトにこの発明を適用しているが、例えば、作業者を積荷として高所での作業を実行するための高所作業車等の産業車両にこの発明を適用してもよい。
　１１　　　前輪
　１２　　　後輪
　１３　　　本体
　１４　　　昇降機構
　１５　　　ステアリング
　１６　　　フォーク
　１７　　　積荷
　２１　　　ステアリング角度センサ
　２２　　　操舵輪角度センサ
　２３　　　モータ
　２４　　　油圧ポンプ
　２５　　　油圧シリンダ
　３０　　　制御部
　３１　　　操舵輪角度制御部
　３２　　　重心高さ演算部
　３３　　　角度演算部
　３４　　　操舵輪角度制限部
　３５　　　ステアリング角度制限部
　３６　　　警告報知部
　４１　　　ブレーキ機構
　４２　　　速度センサ
　４３　　　重量センサ
　４４　　　位置センサ
　Ｇ　　　　重心 

Claims (3)

  1. 　操舵輪を備えた本体と、前記操舵輪を操作するためのステアリングと、積荷を昇降させる昇降部材と、前記ステアリングの角度を検出するステアリング角度センサと、前記操舵輪の角度を検出する操舵輪角度センサと、前記ステアリング角度センサにより検出した前記ステアリングの角度と前記操舵輪角度センサにより検出した前記操舵輪の角度とが対応するように前記操舵輪の角度を変更する操舵輪角度制御部と、を備えたステアバイワイヤ方式の産業車両において、
    　車両の走行速度を検出する速度センサと、
    　前記積荷の重量を検出する重量センサと、
    　前記積荷の高さ位置を検出する位置センサと、
    　前記速度センサにより検出した走行速度と、前記重量センサにより検出した前記積荷の重量と、前記位置センサにより検出した前記積荷の高さ位置とに基づいて、車両が転倒しない最小旋回半径に対応する前記操舵輪の角度を演算する角度演算部と、
    　前記角度演算部により演算した最小旋回半径に対応する前記操舵輪の角度に基づいて、前記操舵輪の角度を制限する操舵輪角度制限部と、
    　を備えたことを特徴とする産業車両。
  2. 　請求項１に記載の産業車両において、
    　前記角度演算部により演算した最小旋回半径に対応する前記操舵輪の角度に基づいて、前記ステアリングの角度を制御するステアリング角度制限部をさらに備える産業車両。
  3. 　請求項１に記載の産業車両において、
    　前記角度演算部により演算した最小旋回半径に対応する前記操舵輪の角度に基づいて、警告報知を実行する警告報知部をさらに備える産業車両。
     
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018107430A1 (de) * 2018-03-28 2019-10-02 Dimos Maschinenbau Gmbh Transportfahrzeug
KR102501634B1 (ko) * 2022-05-02 2023-02-21 주식회사 이알인터내셔널 디젤 전동 지게차 개조시스템
CN118034275B (zh) * 2024-01-25 2024-08-06 浙江吉鑫祥新能源装备制造有限公司 一种新能源叉车安全智能化操作系统

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03295768A (ja) 1990-04-13 1991-12-26 Nippon Yusoki Co Ltd フオークリフトの安全装置
JPH06107221A (ja) * 1992-09-25 1994-04-19 Mitsubishi Motors Corp 車両の操舵装置
JPH072126A (ja) * 1992-09-28 1995-01-06 Mitsubishi Motors Corp 車両の操舵装置
JPH10175800A (ja) 1996-12-17 1998-06-30 Toyota Autom Loom Works Ltd フォ−クリフトの速度規制装置
JPH11321266A (ja) * 1998-05-11 1999-11-24 Toyota Autom Loom Works Ltd リーチフォークリフト
JP2000072396A (ja) 1998-08-28 2000-03-07 Toyota Autom Loom Works Ltd フォークリフトの転倒防止装置
JP2005200212A (ja) * 2003-11-20 2005-07-28 Mitsubishi Heavy Ind Ltd フォークリフトの転倒防止装置
US20060065470A1 (en) * 2004-09-28 2006-03-30 Frank Manken Method for the prevention of turnover of rear wheel steered vehicles, in particular of industrial trucks
WO2007081020A1 (ja) 2006-01-16 2007-07-19 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. フォークリフト及びフォークリフトの転倒防止制御方法
WO2009130718A1 (en) * 2008-04-21 2009-10-29 Cesab Carrelli Elevatori S.P.A. Safety system for counterbalanced lift trucks and similar vehicles
JP2012096742A (ja) * 2010-11-05 2012-05-24 Nippon Yusoki Co Ltd ステアバイワイヤ式のステアリング装置

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58152793A (ja) * 1982-03-05 1983-09-10 ティー・シー・エム株式会社 運搬車両の横転防止装置
JP3500023B2 (ja) * 1996-12-27 2004-02-23 株式会社アイチコーポレーション 故障判定機能付位置検出装置
JP2003182998A (ja) 2001-12-19 2003-07-03 Nippon Yusoki Co Ltd 荷役車輌の走行制御装置
DE10351162B4 (de) * 2003-11-03 2006-05-11 Jungheinrich Ag Gegengewichtsstapler mit einer Vorrichtung für eine elektrohydraulische oder elektrische Lenkung
WO2006054678A1 (ja) * 2004-11-19 2006-05-26 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. フォークリフトの転倒防止装置
EP1954547B1 (en) * 2005-11-30 2009-09-02 Svend Egenfeldt A remote control system
JP2007202261A (ja) 2006-01-25 2007-08-09 Nippon Yusoki Co Ltd 車両の制御装置
KR101295270B1 (ko) 2006-02-09 2013-08-08 엘지전자 주식회사 Ｕｖ 램프 어셈블리를 갖는 식기세척기
WO2008001560A1 (fr) 2006-06-30 2008-01-03 Honda Motor Co., Ltd. Dispositif de commande de véhicule
US8140228B2 (en) * 2009-03-27 2012-03-20 The Raymond Corporation System and method for dynamically maintaining the stability of a material handling vehicle having a vertical lift
EP3360842A1 (en) * 2011-08-29 2018-08-15 Crown Equipment Corporation Forklift navigation system
JPWO2013190821A1 (ja) * 2012-06-19 2016-02-08 住友重機械工業株式会社 フォークリフト用のモータ駆動装置およびそれを用いたフォークリフト
WO2015060674A1 (ko) * 2013-10-24 2015-04-30 현대중공업 주식회사 지게차 관리 장치
US9358975B1 (en) * 2015-04-10 2016-06-07 Google Inc. Virtual moving safety limits for vehicles transporting objects
CN206369934U (zh) * 2016-10-26 2017-08-01 滁州市康达叉车零部件制造有限公司 一种具有自学习功能的叉车速度测控仪表
CN106786073B (zh) * 2016-11-29 2018-09-18 浙江国正安全技术有限公司 一种用于10kv开关柜安装的对位设备
JP6737202B2 (ja) * 2017-02-16 2020-08-05 株式会社島津製作所 フォークリフト
US11807508B2 (en) * 2018-08-31 2023-11-07 Hyster-Yale Group, Inc. Dynamic stability determination system for lift trucks
US20200385255A1 (en) * 2019-06-07 2020-12-10 Warner Electric Technology Llc Control System for a Mobile Lift Device

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03295768A (ja) 1990-04-13 1991-12-26 Nippon Yusoki Co Ltd フオークリフトの安全装置
JPH06107221A (ja) * 1992-09-25 1994-04-19 Mitsubishi Motors Corp 車両の操舵装置
JPH072126A (ja) * 1992-09-28 1995-01-06 Mitsubishi Motors Corp 車両の操舵装置
JPH10175800A (ja) 1996-12-17 1998-06-30 Toyota Autom Loom Works Ltd フォ−クリフトの速度規制装置
JPH11321266A (ja) * 1998-05-11 1999-11-24 Toyota Autom Loom Works Ltd リーチフォークリフト
JP2000072396A (ja) 1998-08-28 2000-03-07 Toyota Autom Loom Works Ltd フォークリフトの転倒防止装置
JP2005200212A (ja) * 2003-11-20 2005-07-28 Mitsubishi Heavy Ind Ltd フォークリフトの転倒防止装置
US20060065470A1 (en) * 2004-09-28 2006-03-30 Frank Manken Method for the prevention of turnover of rear wheel steered vehicles, in particular of industrial trucks
WO2007081020A1 (ja) 2006-01-16 2007-07-19 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. フォークリフト及びフォークリフトの転倒防止制御方法
WO2009130718A1 (en) * 2008-04-21 2009-10-29 Cesab Carrelli Elevatori S.P.A. Safety system for counterbalanced lift trucks and similar vehicles
JP2012096742A (ja) * 2010-11-05 2012-05-24 Nippon Yusoki Co Ltd ステアバイワイヤ式のステアリング装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
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JPWO2020095341A1 (ja) 2021-09-24
CN113226972B (zh) 2022-10-14
JP7188449B2 (ja) 2022-12-13
EP3878798B1 (en) 2024-03-06
KR20210075167A (ko) 2021-06-22
CN113226972A (zh) 2021-08-06
US20220002125A1 (en) 2022-01-06
KR102556209B1 (ko) 2023-07-18
EP3878798A4 (en) 2022-08-03
EP3878798A1 (en) 2021-09-15

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