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JP7795078B2 - Tilt angle estimation system, tilt drive mechanism - Google Patents
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JP7795078B2 - Tilt angle estimation system, tilt drive mechanism - Google Patents

Tilt angle estimation system, tilt drive mechanism

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JP7795078B2 JP2021205830A JP2021205830A JP7795078B2 JP 7795078 B2 JP7795078 B2 JP 7795078B2 JP 2021205830 A JP2021205830 A JP 2021205830A JP 2021205830 A JP2021205830 A JP 2021205830A JP 7795078 B2 JP7795078 B2 JP 7795078B2
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Description

本発明は、トラック等の貨物車両の荷台に設けられる開閉可能なアオリの開閉角度を推定可能なシステム、及びアオリ角度推定システムを備えたアオリ駆動機構に関する。 The present invention relates to a system capable of estimating the opening and closing angle of an openable/closable gate provided on the bed of a cargo vehicle such as a truck, and a gate drive mechanism equipped with a gate angle estimation system.

日本のGDP約5%を占める運輸業の中において、運輸業の約6割超を占める市場をもつ物流業界は環境変化により拡大しており、今後も大きな成長が見込まれる。一方で、物流業界において、トラック運転手の人手不足対策、安全性向上を図るべく、トラック荷役作業の自動化が求められており、荷台に設けられるアオリ(ゲートとも称される)を電動で自動開閉させるアオリ機構が開発されている(例えば、特許文献1参照)。 With the transportation industry accounting for approximately 5% of Japan's GDP, the logistics industry, which accounts for over 60% of the transportation industry's market, is expanding due to environmental changes and is expected to continue to grow significantly in the future. Meanwhile, the logistics industry is seeking to automate truck loading and unloading operations to address the truck driver shortage and improve safety, and a tilt mechanism has been developed that automatically opens and closes the gates (also known as electric gates) installed on the loading platform (see, for example, Patent Document 1).

アオリの開閉を電動化によって自動的に動作させるにあたり、アオリの制御状態量としてアオリの角度が用いられ、傾斜角センサをアオリ本体に取り付けて、アオリの角度情報を取得する態様が一般的である。 When automatically opening and closing a tilt lever using motorization, the tilt angle is used as the control state variable for the tilt lever, and it is common to attach an inclination angle sensor to the tilt lever body to obtain tilt angle information.

特開2019-182376号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2019-182376

しかしながら、アオリ本体の内向き面側(荷台スペースを向く側)に傾斜角センサを取り付けると、貨物積載エリア(容積)を狭めることになるとともに、荷物が傾斜角センサに接触すればセンサの損傷・故障に直結するおそれがある。一方、アオリ本体の外向き面側(荷台スペースを向かない側)に傾斜角センサを取り付けると、貨物車両の車幅を規制値内に収めることができない事態に陥る可能性があり、改善の余地がある。また、アオリ本体に傾斜角センサを直接取り付ける態様であれば、配線を引き回すスペースの確保も難しく、アオリ本体の開閉動作に常に従動する配線類の損傷も起こり易いという問題がある。 However, installing a tilt angle sensor on the inward-facing side of the gate body (the side facing the loading space) reduces the cargo loading area (volume), and there is a risk that if cargo comes into contact with the tilt angle sensor, it could be directly damaged or malfunction. On the other hand, installing a tilt angle sensor on the outward-facing side of the gate body (the side facing away from the loading space) could result in the cargo vehicle's width not being able to stay within the regulated limits, leaving room for improvement. Furthermore, if the tilt angle sensor is installed directly on the gate body, it is difficult to secure space for routing the wiring, and there is also the problem that the wiring, which is constantly moved by the opening and closing movement of the gate body, is prone to damage.

本発明は、このような課題に着目してなされたものであって、主たる目的は、アオリ自体に傾斜角センサを取り付ける構成を採用することなく、自動開閉するアオリの角度を推定可能なシステム、及びこのようなアオリ角度推定を備えたアオリ駆動機構を提供することにある。 The present invention was made in response to these issues, and its primary objective is to provide a system that can estimate the angle of a tilt that opens and closes automatically, without employing a configuration in which an inclination angle sensor is attached to the tilt itself, and a tilt drive mechanism equipped with such tilt angle estimation.

すなわち、本発明は、貨物車両の荷台に設けられたアオリをアクチュエータの駆動力によって自動開閉させるアオリ駆動機構に適用可能なアオリ角度推定システムに関するものである。荷台を有する貨物車両としては、トラック、トレーラ、ダンプカー等を挙げることができる。また、アオリは、ゲートとも称されるものであり、具体例として、荷台の側面を規定する側アオリ(サイドゲート)、荷台の後面を規定する後アオリ(テールゲート)を挙げることができる。 That is, the present invention relates to a tilt angle estimation system that can be applied to a tilt drive mechanism that automatically opens and closes a tilt provided on the bed of a cargo vehicle using the driving force of an actuator. Examples of cargo vehicles with beds include trucks, trailers, and dump trucks. A tilt is also called a gate, and specific examples include a side tilt (side gate) that defines the side of the bed, and a rear tilt (tailgate) that defines the rear of the bed.

そして、本発明に係るアオリ角度推定システムは、アオリ駆動機構のうちアオリの開閉動作に伴って移動する所定のパーツの状態値を直接または間接的に検出する状態値検出部と、アオリの開閉動作時に状態値検出部の検出値に基づいてアオリの回転角度を推定するアオリ回転角度推定部とを備えていることを特徴としている。 The tilt angle estimation system according to the present invention is characterized by comprising a state value detection unit that directly or indirectly detects the state value of a specific part of the tilt drive mechanism that moves in conjunction with the opening and closing operation of the tilt, and a tilt rotation angle estimation unit that estimates the tilt rotation angle based on the detection value of the state value detection unit during the opening and closing operation of the tilt.

このような本発明に係るアオリ角度推定システムであれば、アオリの開閉動作時に、アオリ駆動機構のうちアオリの開閉動作に伴って移動する所定のパーツの状態値(例えば回転角度)を状態値検出部で検出し、その検出値に基づいてアオリの回転角度をアオリ回転角度推定部で推定するように構成しているため、アオリの開閉動作に伴って移動する所定のパーツの状態値をモニタすることで、アオリの回転角度を推定することができ、アオリに傾斜角センサを設ける必要がなくなる。したがって、本発明に係るアオリ角度推定ステムによれば、アオリに傾斜角センサを設ける態様と比較して、アオリ角度推定ステムの導入による配線スペースの確保も容易になり、配線類がアオリ本体の開閉動作に常に従動する事態を避けることができ、配線類の損傷も起こり難く、システムの堅牢性、ひいては信頼性が向上する。また、本発明に係るアオリ角度推定ステムによれば、アオリの内向き面に傾斜角センサを設ける態様と比較して、貨物積載エリア(容積)を狭めることなく、荷物が傾斜角センサに接触することによるセンサの損傷・故障という事態も回避することができ、アオリの外向き面に傾斜角センサを設ける態様と比較して、貨物車両の車幅が傾斜角センサの設置分だけ規制値を超えてしまうという事態も回避することができ、実用性が極めて高いシステムになる。 In this type of tilt angle estimation system according to the present invention, the state value detection unit detects the state value (e.g., rotation angle) of a specific part of the tilt drive mechanism that moves with the tilt opening/closing operation during the tilt opening/closing operation, and the tilt rotation angle estimation unit estimates the tilt rotation angle based on the detected value. Therefore, by monitoring the state value of the specific part that moves with the tilt opening/closing operation, the tilt rotation angle can be estimated, eliminating the need to install a tilt angle sensor on the tilt. Therefore, compared to an embodiment in which a tilt angle sensor is installed on the tilt, the introduction of the tilt angle estimation system makes it easier to secure wiring space, prevents wiring from being constantly driven by the opening/closing operation of the tilt main body, and reduces the likelihood of damage to the wiring, improving the robustness and reliability of the system. Furthermore, compared to a configuration in which the tilt angle sensor is mounted on the inward-facing surface of the tailgate, the tailgate angle estimation system of the present invention can avoid damage or malfunction of the sensor due to luggage coming into contact with the tilt angle sensor without narrowing the cargo loading area (volume), and compared to a configuration in which the tilt angle sensor is mounted on the outward-facing surface of the tailgate, it can avoid a situation in which the width of the cargo vehicle exceeds the regulated value by the amount of the tilt angle sensor, making it an extremely practical system.

本発明に係るアオリ角度推定システムにおいてはさらに、状態値検出部が、アオリの開閉動作時にアオリの回転角度に比例して移動する所定のパーツの回転角度を検出値として検出するものであるため、その検出値がアオリの回転角度と同等または略同等であると捉えることができることから、アオリ回転角度推定部における推定処理時の負荷を低減することができる。 Furthermore , in the tilt angle estimation system of the present invention, the state value detection unit detects as a detection value the rotation angle of a specified part that moves in proportion to the rotation angle of the tilt when the tilt is opened or closed . Therefore , the detection value can be regarded as being equal to or approximately equal to the rotation angle of the tilt, thereby reducing the load during estimation processing in the tilt rotation angle estimation unit.

特に、本発明に係るアオリ角度推定システムでは、アオリの開閉動作に伴って移動する可動軸に一端を連結し且つ他端側の所定領域を状態値検出対象パーツである所定のパーツに連結した連結部材を備えるものとして、アオリの開閉動作に伴って連結部材が可動軸周りに回転するように構成し、状態値検出部を、可動軸において検出した当該可動軸の回転角度に基づいて特定可能な所定のパーツの回転角度を前記状態値として検出し、アオリの開閉動作時にアオリの回転角度に比例して移動する所定のパーツの回転角度を検出値とするものとしているため、状態値検出対象パーツである所定のパーツの回転角度を正確に検出することができる。 In particular, the tilt angle estimation system of the present invention includes a connecting member having one end connected to a movable axis that moves with the tilt opening and closing operation and a predetermined area on the other end connected to a predetermined part that is a part that is a target part for state value detection, and is configured so that the connecting member rotates around the movable axis with the tilt opening and closing operation.The state value detection unit detects the rotation angle of the predetermined part that can be identified based on the rotation angle of the movable axis detected at the movable axis as the state value, and the rotation angle of the predetermined part that moves in proportion to the tilt rotation angle when the tilt is opened and closed is used as the detection value, so that the rotation angle of the predetermined part that is a target part for state value detection can be accurately detected.

さらに、可動軸に状態検出部としてポテンショメータを用いた構成とし、そのポテンショメータによって検出した可動軸の回転角度に基づいて特定可能な「所定のパーツの回転角度」を状態値として検出するように構成することによって、比較的簡単な構成でありながら、状態値検出対象パーツである所定のパーツの回転角度を正確に検出することができる。この場合、ポテンショメータによる検出値をアオリ角度に変換するテーブルを備え、そのテーブルを用いてアオリの回転角度を推定するようにアオリ角度推定システムを構成すれば、ポテンショメータによる検出値が実際のアオリ角度と相違する場合であってもテーブルを介して適正なアオリ角度として推定・出力することができる。 Furthermore, by configuring the movable shaft to use a potentiometer as a state detection unit and detecting, as a state value, the "rotation angle of a predetermined part" that can be specified based on the rotation angle of the movable shaft detected by the potentiometer, it is possible to accurately detect the rotation angle of the predetermined part, which is the part targeted for state value detection, despite a relatively simple configuration. In this case, if a table that converts the value detected by the potentiometer into a tilt angle is provided and the tilt angle estimation system is configured to estimate the tilt rotation angle using the table, even if the value detected by the potentiometer differs from the actual tilt angle, the tilt angle can be estimated and output as an appropriate angle via the table.

また、本発明に係るアオリ駆動機構は、貨物車両の荷台に設けられたアオリをアクチュエータの駆動力によって自動開閉させるものであって、上述したアオリ角度推定システムを備えていることを特徴としている。このようなアオリ駆動機構であれば、上述したアオリ角度推定システムと同様の種々の作用効果を奏し、トラック荷役作業の自動化が求められている現場に導入し易い駆動機構を実現することができる。 The tilt drive mechanism of the present invention automatically opens and closes a tilt installed on the bed of a cargo vehicle using the driving force of an actuator, and is characterized by being equipped with the tilt angle estimation system described above. Such a tilt drive mechanism provides the same various effects as the tilt angle estimation system described above, and can be easily introduced into work sites where automation of truck loading and unloading operations is desired.

本発明によれば、アオリ駆動機構のうちアオリの開閉動作に伴って移動する所定のパーツに設けた加速度センサの検出値に基づいてアオリの衝突を検知することができるため、アオリの全面に検出系を設ける必要がなく、大規模な検出系が不要でありながらもアオリの自動開閉時の衝突を正確且つ迅速に検知可能なアオリ衝突検知システム、及びこのような衝突検知システムを備えたアオリ駆動機構を提供することができる。 This invention can detect a tilt collision based on the detection value of an acceleration sensor attached to a specific part of the tilt drive mechanism that moves as the tilt opens and closes. This eliminates the need to install a detection system on the entire surface of the tilt. It is possible to provide a tilt collision detection system that can accurately and quickly detect collisions that occur when the tilt opens and closes automatically, while eliminating the need for a large-scale detection system, and a tilt drive mechanism equipped with such a collision detection system.

本発明の一実施形態に係るアオリ角度推定システムを実装した貨物車両の全体模式図。1 is an overall schematic diagram of a freight vehicle equipped with a swing angle estimation system according to an embodiment of the present invention; 同実施形態に係るアオリ駆動機構を示す図。FIG. 2 is a diagram showing a tilt drive mechanism according to the embodiment. 同実施形態に係るアオリ駆動機構(アオリ角度推定システムを除く)を示す図。FIG. 2 is a diagram showing a tilt drive mechanism (excluding a tilt angle estimation system) according to the embodiment. 同実施形態に係るアオリ駆動機構によるアオリ自動開閉処理を時系列に並べて示す図。6A to 6C are diagrams showing a time series of automatic opening and closing processes of the tilt mechanism performed by the tilt drive mechanism according to the embodiment. 同実施形態に係るアオリ角度推定システムの構成図。FIG. 2 is a configuration diagram of a tilt angle estimation system according to the embodiment. 同実施形態に係るアオリ推定システムを実装したアオリ駆動機構を図3に対応して示す図。4 is a diagram corresponding to FIG. 3 showing a tilt drive mechanism in which the tilt estimation system according to the embodiment is implemented. FIG. 図5のa方向から見たアオリ駆動機構の模式図。FIG. 6 is a schematic diagram of a tilt drive mechanism as viewed from the direction a in FIG. 5 . 同実施形態におけるアオリ自動開閉時の連結部材の移動を時系列に並べて示す図。同実施形態におけるアオリ自動開閉処理時の加速度センサ検出例を示す図。10A and 10B are diagrams showing, in chronological order, the movement of the connecting member when the tilt is automatically opened or closed in the embodiment; 同実施形態における第2アーム(アームB)の角度(ポテンショメータの検出値)とアオリ角度との関係を示す図(テーブル用データ)。FIG. 10 is a diagram (table data) showing the relationship between the angle of the second arm (arm B) (detection value of the potentiometer) and the tilt angle in the embodiment. 同実施形態におけるアオリ角度推定処理のフローチャート。10 is a flowchart of a tilt angle estimation process in the embodiment. 同実施形態における連結部材の長孔と第2アームのピンの配置関係を模式的に示す図。5 is a diagram illustrating a schematic arrangement relationship between a long hole of a connecting member and a pin of a second arm in the embodiment. FIG.

以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。 One embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

本実施形態に係るアオリ衝突検知システムXは、例えば図1に示す貨物車両T(トラック)に実装することで、荷台T1のアオリAが開閉動作中に障害物と衝突したことを検知可能なシステムである。 The gate collision detection system X according to this embodiment is a system that can detect when the gate A of the loading platform T1 collides with an obstacle while opening or closing, for example, by being installed in a cargo vehicle T (truck) as shown in Figure 1.

トラックTは、タイヤT2が取り付けられたトラックボディT3と、このトラックボディT3に架載される荷台T1とを備えた大型トラック(例えば、25tトラック)である。図1(a)、(b)はそれぞれトラックTの側面模式図、背面模式図である。 Truck T is a large truck (e.g., a 25-ton truck) equipped with a truck body T3 to which tires T2 are attached and a loading platform T1 mounted on this truck body T3. Figures 1(a) and (b) are schematic side and rear views of truck T, respectively.

トラックTの荷台T1は、荷室の床T6の周囲に設けた台枠T4にヒンジT5を介して回動自在に取り付けられ、荷室の左右の側面下部を開放可能に覆うアオリA(具体的には、左右にそれぞれ1対、合計4枚のアオリA)と、荷室の上方空間を開放可能に覆うウイングWとを備えている。なお、各アオリAを起立した閉状態(A1)を維持するために、台枠T4の左右の中間部及び端部には図示しない柱がそれぞれ設けられている。 The bed T1 of the truck T is rotatably attached via hinges T5 to a frame T4 provided around the floor T6 of the cargo space, and is equipped with gates A (specifically, one pair on each side, for a total of four gates A) that openably cover the lower left and right sides of the cargo space, and wings W that openably cover the space above the cargo space. In order to maintain each gate A in an upright, closed state (A1), pillars (not shown) are provided at the left and right middle and end portions of the frame T4.

荷室の床T6及び台枠T4の下方には、種々の部品・機構が配設されている。したがって、荷室の床T6及び台枠T4の下方における空きスペースは、かなり狭く、このような狭いスペースに、図2及び図3に示す本実施形態のアオリ駆動機構Yを配置している。ここで、図2にはアオリ駆動機構Y及びアオリ駆動機構Yを駆動させる駆動源である電源を含めた周辺機器(ハードウェア)を模式的に示している。また、図3は、図2のうち特にアオリ駆動機構Y周辺のハードウェアを抽出し、簡略化して模式的に示した図である。 Various parts and mechanisms are arranged below the floor T6 of the luggage compartment and the underframe T4. Therefore, the free space below the floor T6 of the luggage compartment and the underframe T4 is quite narrow, and the tilt drive mechanism Y of this embodiment, shown in Figures 2 and 3, is arranged in this narrow space. Figure 2 shows a schematic diagram of the tilt drive mechanism Y and its peripheral devices (hardware), including the power supply that drives the tilt drive mechanism Y. Figure 3 is a simplified schematic diagram of the hardware surrounding the tilt drive mechanism Y, extracted from Figure 2.

本実施形態では、アオリAの配置枚数(本実施形態では4枚)に対応した個数のアオリ駆動機構Yを荷室の床T6及び台枠T4の下方の空きスペースにそれぞれ設けて、各アオリAを各アオリ駆動機構Yによって個別に自動開閉可能に設定している。アオリ駆動機構Yにより、作業者にとって大きな負担となり得るアオリAの開閉作業を自動で実施することができ、トラックTの運転手が年配者や女性等の非力な人であってもアオリAの開閉作業を容易に実施することができる。 In this embodiment, a number of gate drive mechanisms Y corresponding to the number of gates A (four in this embodiment) are provided on the floor T6 of the cargo space and in the open space below the underframe T4, and each gate A can be automatically opened and closed individually by each gate drive mechanism Y. The gate drive mechanisms Y automate the opening and closing of the gates A, which can be a significant burden for workers, and even if the driver of the truck T is an elderly person, female, or other weak person, the gates A can be opened and closed easily.

アオリ駆動機構Yは、図2及び図3に示すように、アオリAを支持するブラケット1を備えている。ブラケット1は、閉状態(A1)にあるアオリAのアオリ回転軸(ヒンジT5)よりも高い位置でアオリAに固定したものであり、アオリ回転軸T5を中心にアオリAが開閉動作する際にアオリAと一体に回動する。アオリ駆動機構Yは、図3に示すように、先端(上端)をブラケット1に枢着した第1アーム2と、荷室の床T6の周囲に設けた台枠T4よりも下側の空間において先端(上端)を第1アーム2の基端(下端)に枢着した第2アーム4と、台枠T4よりも下側の空間に横臥姿勢(横向き姿勢)で配置されるアクチュエータ5と、一端をアクチュエータ5の先端に枢着し、アクチュエータ5の進退動作に伴って固定軸6を中心に揺動する第3アーム7と、第3アーム7と第2アーム4とを連結する連結アーム8とを備えている。アオリ駆動機構Yは、このような複数のアームによって構成したリンク機構Lを備え、アクチュエータ5によってリンク機構Lを作動させることでアオリAを自動開閉させることができる。 As shown in Figures 2 and 3, the tilt drive mechanism Y includes a bracket 1 that supports the tilt A. The bracket 1 is fixed to the tilt A at a position higher than the tilt rotation axis (hinge T5) of the tilt A when the tilt A is in the closed state (A1) and rotates integrally with the tilt A around the tilt rotation axis T5 when the tilt A opens or closes. As shown in Figure 3, the tilt drive mechanism Y includes a first arm 2 whose tip (upper end) is pivotally attached to the bracket 1, a second arm 4 whose tip (upper end) is pivotally attached to the base end (lower end) of the first arm 2 in the space below the frame T4 provided around the floor T6 of the luggage compartment, an actuator 5 that is positioned in a recumbent position (sideways) in the space below the frame T4, a third arm 7 whose one end is pivotally attached to the tip of the actuator 5 and that swings around a fixed axis 6 in response to the forward and backward movement of the actuator 5, and a connecting arm 8 that connects the third arm 7 to the second arm 4. The tilt drive mechanism Y is equipped with a link mechanism L made up of multiple arms like this, and by operating the link mechanism L with the actuator 5, the tilt A can be automatically opened and closed.

アクチュエータ5は、図2に示す駆動モータ(例えば直流モータ)の回転力によって進退可能にしたロッドを備え、このロッドの先端を第3アーム7の適宜箇所に枢着したものである(図3参照)。なお、駆動モータとして、直流モータ以外のモータ、例えば交流モータ、サーボモータ等を適用することも可能である。第3アーム7は、ロッドの進退動作に伴って固定軸6を中心に揺動する。連結アーム8を介して第3アーム7に連結されている第2アーム4は、第3アーム7の揺動に伴って回動する。したがって、アオリAが図2及び図3に示す+90度の起立姿勢である閉状態(A1)にある場合に、アクチュエータ5を駆動させてロッドを正方向に前進移動させると、第3アーム7、連結アーム8、第2アーム4が連動して移動し、第2アーム4の回動に伴って第1アーム2が起立姿勢のまま下方へ移動することによって、アオリAが閉状態(A1)から-90度の起立姿勢である開状態(A2)に漸次変化する。ここで、図4に、アオリ駆動機構Yの動きに応じて、アオリAの角度が+90度(閉状態、同図(a))、+45度(同図(b))、0度(水平状態、(同図(c))、-45度(同図(d))、-90度(開状態、(同図(e))の順に変遷する過程を模式的に示す。ブラケット1は、アオリAの開閉動作と一体的に第1アーム2との接続部分である回転軸(ヒンジ)を中心に回転しながら移動する。アクチュエータ5としては、例えば24ボルトの電圧によって作動するモータがロッドを進退させる構造を備え、モータの回転を停止した場合にもロッドに与えた負荷を保持可能な負荷保持機構を備えたものを挙げることができる。 The actuator 5 includes a rod that can be moved back and forth by the rotational force of a drive motor (e.g., a DC motor) shown in Figure 2, with the tip of the rod pivotally attached to an appropriate location on the third arm 7 (see Figure 3). Note that motors other than DC motors, such as AC motors and servo motors, can also be used as the drive motor. The third arm 7 swings about the fixed axis 6 as the rod moves back and forth. The second arm 4, which is connected to the third arm 7 via the connecting arm 8, rotates as the third arm 7 swings. Therefore, when the tilt A is in the closed state (A1), which is the upright position at +90 degrees as shown in Figures 2 and 3, driving the actuator 5 to move the rod forward in the positive direction causes the third arm 7, connecting arm 8, and second arm 4 to move in unison. As the second arm 4 rotates, the first arm 2 moves downward while remaining in the upright position, gradually changing the tilt A from the closed state (A1) to the open state (A2), which is the upright position at -90 degrees. Figure 4 shows a schematic diagram of how the angle of the tilt A changes in response to the movement of the tilt drive mechanism Y, from +90 degrees (closed state, Figure 4(a)), +45 degrees (Figure 4(b)), 0 degrees (horizontal state, Figure 4(c)), -45 degrees (Figure 4(d)), to -90 degrees (open state, Figure 4(e)). The bracket 1 moves and rotates around the rotation axis (hinge) that connects it to the first arm 2 in unison with the opening and closing movement of the tilt A. The actuator 5 can be configured, for example, so that a motor operated by a 24 volt voltage moves a rod back and forth, and can also include a load retention mechanism that can retain the load applied to the rod even when the motor rotation is stopped.

アオリ駆動機構Yは、アオリAをモータの駆動力によって自動開閉させるものであり、具体的には、オペレータ(トラックの運転手等)による適宜のボタン、スイッチ、またはタッチパネル等の入力デバイスに対する駆動指令入力操作に基づく駆動指令(「アオリAを開放しなさい」、「アオリAを閉めなさい」等の指令であり、図2に示す開閉指令と同義である)を上位のコントローラ(制御部C)が受け付けると、当該制御部Cが、アオリAの角度を所望の角度にするための角度指令を生成し、この角度指令と、実際のアオリ角度を用いて位置制御を行い、モータをどう動かすか(アクチュエータ5の進退移動距離)という速度指令を生成する。引き続いて、制御部Cが、モータ速度を速度指令に加減して速度制御を行い、電流指令を生成し、電流指令とモータ電流(実際にモータに入力される電流)を用いて電流制御を行い、モータを駆動させる。その結果、モータの駆動力によってアオリ駆動機構Yのロッドが進退移動し、アオリAを自動開閉させることができる。なお、図2に示すように、アクチュエータ5の周辺に補助動力を付与する補助動力バネ機構51や、増速ギア部Gを配置したアオリ駆動機構Yを構成することもできる。 Tilt drive mechanism Y automatically opens and closes tilt A using the driving force of a motor. Specifically, when a higher-level controller (control unit C) receives a drive command (such as "Open tilt A" or "Close tilt A," which is equivalent to the open/close command shown in Figure 2) based on an operator (such as a truck driver) inputting the drive command via an input device such as an appropriate button, switch, or touch panel, the control unit C generates an angle command to set tilt A to the desired angle, performs position control using this angle command and the actual tilt angle, and generates a speed command that determines how to move the motor (the distance that actuator 5 should move forward or backward). Next, control unit C controls the motor speed by adjusting the speed command, generates a current command, and performs current control using the current command and the motor current (the current actually input to the motor) to drive the motor. As a result, the rod of tilt drive mechanism Y moves forward or backward using the driving force of the motor, automatically opening and closing tilt A. As shown in Figure 2, it is also possible to configure a tilt drive mechanism Y that includes an auxiliary power spring mechanism 51 that applies auxiliary power around the actuator 5, and an acceleration gear section G.

本実施形態に係るアオリ駆動機構Yは、アオリAの開閉角度を推定するアオリ角度推定システムXを備えている。 The tilt drive mechanism Y in this embodiment is equipped with a tilt angle estimation system X that estimates the opening and closing angle of the tilt A.

アオリ角度推定システムXは、図5に示すように、アオリ駆動機構YのうちアオリAの開閉動作に伴って移動する各アーム(第1アーム2、第2アーム4、第3アーム7、連結アーム8)のうち、アオリAの開閉角度に応じて同等または略同等の動き、あるいは近似した動きを行うアーム(本実施形態では第2アーム4)の動作を検出することで、アオリAの角度を推定するものである。アオリ角度推定システムXは、図5及び図6に示すように、アオリ駆動機構Yのうちアオリの開閉動作に伴って(アオリAと同等または略同等の回転角度で)移動する所定のパーツである第2アーム4(本発明の「所定のパーツ」に相当)の状態値(回転角度)を直接または間接的に検出する状態値検出部X1と、アオリAの開閉動作時に状態値検出部X1の検出値に基づいてアオリAの回転角度を推定するアオリ回転角度推定部X2とを備えている。 As shown in FIG. 5, the tilt angle estimation system X estimates the angle of tilt A by detecting the movement of the arm (in this embodiment, second arm 4) that moves the same or approximately the same as or similar to the opening/closing angle of tilt A, among the arms (first arm 2, second arm 4, third arm 7, connecting arm 8) of the tilt drive mechanism Y that move in conjunction with the opening and closing movement of tilt A. As shown in FIGS. 5 and 6, the tilt angle estimation system X includes a state value detection unit X1 that directly or indirectly detects the state value (rotation angle) of second arm 4 (corresponding to the "predetermined part" in this invention), which is a predetermined part of the tilt drive mechanism Y that moves in conjunction with the opening and closing movement of tilt A (at a rotation angle that is the same or approximately the same as that of tilt A), and a tilt rotation angle estimation unit X2 that estimates the rotation angle of tilt A based on the detection value of the state value detection unit X1 during the opening and closing movement of tilt A.

本実施形態に係るアオリ角度推定システムXは、図5乃至図7(図7は図5のa方向から見た模式図である)に示すように、アオリの開閉動作に伴って移動する可動軸3に一端を連結し、且つ他端側の所定領域を第2アーム4に連結した連結部材X3を備えている。連結部材X3は、例えば平板状をなすプレート体であり、他端側の所定領域に長手方向に延伸する長孔X31を有し、当該長孔X31に第2アーム4のピン41を収容した状態で配置されている。本実施形態では、連結部材X3の一端を可動軸3に連結し、連結部材X3が回転移動するように構成している。ここで、図8に、アオリAの角度が+90度(閉状態、同図(a))、0度(水平状態、(同図(c))、-90度(開状態、(同図(e))の順に変遷する過程に応じて回転移動する連結部材X3を模式的に示す。同図に示すように、連結部材X3の回転移動は、長孔X31に収容した第2アーム4のピン41の移動に同期する。したがって、第2アーム4が移動しない限り連結部材X3も移動しない(その位置に留まる)一方、第2アーム4が移動すると第2アーム4のピン41は長孔X31内で移動し、その結果、連結部材X3が可動軸3を中心に回転移動する。この際、第2アーム4のピン41は、アオリAの角度に比例して移動する。 As shown in Figures 5 to 7 (Figure 7 is a schematic view from direction a in Figure 5), the tilt angle estimation system X according to this embodiment includes a connecting member X3, one end of which is connected to a movable shaft 3 that moves in conjunction with the opening and closing movement of the tilt, and a predetermined region on the other end of which is connected to the second arm 4. The connecting member X3 is, for example, a flat plate body, and has an elongated hole X31 extending longitudinally in a predetermined region on the other end of which the pin 41 of the second arm 4 is accommodated in the elongated hole X31. In this embodiment, one end of the connecting member X3 is connected to the movable shaft 3, and the connecting member X3 is configured to rotate. Figure 8 schematically shows the connecting member X3, which rotates as the tilt A angle changes from +90 degrees (closed state, Figure 8(a)), to 0 degrees (horizontal state, Figure 8(c)), to -90 degrees (open state, Figure 8(e)). As shown in the figure, the rotational movement of the connecting member X3 is synchronized with the movement of the pin 41 of the second arm 4 housed in the elongated hole X31. Therefore, unless the second arm 4 moves, the connecting member X3 does not move (it remains in that position). However, when the second arm 4 moves, the pin 41 of the second arm 4 moves within the elongated hole X31, and as a result, the connecting member X3 rotates around the movable shaft 3. At this time, the pin 41 of the second arm 4 moves in proportion to the angle of tilt A.

そして、本実施形態では、可動軸3の同軸上にポテンショメータPを取り付けて、第2アーム4のピン41の動きに同期してポテンショメータPを回転するように構成している。このような構成により、可動軸3の回転角度をポテンショメータPによって検出し、電気信号に変換することで、第2アーム4の制御状態量(状態値)、つまり第2アーム4の回転角度を検出することが可能である。すなわち、本実施形態では、ポテンショメータPを用いて上述の状態値検出部X1を構成している。 In this embodiment, a potentiometer P is attached coaxially with the movable shaft 3 and is configured to rotate in synchronization with the movement of the pin 41 of the second arm 4. With this configuration, the rotation angle of the movable shaft 3 is detected by the potentiometer P and converted into an electrical signal, making it possible to detect the control state quantity (state value) of the second arm 4, i.e., the rotation angle of the second arm 4. In other words, in this embodiment, the potentiometer P is used to configure the above-mentioned state value detection unit X1.

ポテンショメータPによる検出値は、第2アーム4の回転角度に一致または略一致するものであるが、実際のアオリAの角度とは異なる。そこで、本実施形態のアオリ角度推定システムXは、ポテンショメータPによる検出値をアオリ角度に変換するテーブルX4を備え(図6参照)、このテーブルX4を用いてアオリAの回転角度を推定するように構成している。図9に、本実施形態に係るアオリ角度推定システムXを実装したアオリ駆動機構Yを貨物車両に適用して観測したポテンショメータPの検出角度(同図中のアームB角度は第2アーム4の角度と同義である)とアオリAの実際の開閉角度(同図中のアオリ角度)の関係をグラフにしたものを示す。アオリ回転角度推定部X2は、ポテンショメータPによる検出値(回転角度)に基づいて、当該検知値からテーブルX4を用いてアオリAの開閉角度を推定するものである。本実施形態では図9に示すグラフに基づくデータをテーブルX4で用いる。すなわち、図9はテーブル用データである。テーブルX4のポテンショメータPの検出角度とアオリAの実際の開閉角度の関係は、理論値に基づいて設定してもよい。 The value detected by potentiometer P corresponds or nearly corresponds to the rotation angle of second arm 4, but differs from the actual angle of tilt A. Therefore, the tilt angle estimation system X of this embodiment includes a table X4 that converts the value detected by potentiometer P into a tilt angle (see Figure 6), and is configured to estimate the rotation angle of tilt A using this table X4. Figure 9 shows a graph of the relationship between the detected angle of potentiometer P (the arm B angle in Figure 9 is synonymous with the angle of second arm 4) and the actual opening/closing angle of tilt A (the tilt angle in Figure 9), observed when a tilt drive mechanism Y equipped with the tilt angle estimation system X of this embodiment is applied to a freight vehicle. The tilt rotation angle estimation unit X2 estimates the opening/closing angle of tilt A from the detected value (rotation angle) of potentiometer P using table X4. In this embodiment, data based on the graph shown in Figure 9 is used in table X4. In other words, Figure 9 is table data. The relationship between the detected angle of the potentiometer P on table X4 and the actual opening and closing angle of the tilt A may be set based on theoretical values.

なお、連結部材X3の長孔X31として、図11に模式的に示すように、両端の外縁形状が円弧状をなす小判状の長孔X31に設定した場合、アオリAの角度が+90度(閉状態、図8(a))においては、ピン41が長孔X31のうち一端側の円弧状部X31aに当接せずに長手方向に延伸する2本の直線部分X31b,X31cのうち一方の直線部分X31bの一端部近傍に当接するように設定し(図11(a)参照)、また、アオリAの角度が-90度(開状態、図8(e))においては、ピン41が長孔X31のうち他端側の円弧状部X31dに当接せずに長手方向に延伸する2本の直線部分X31b,X31cのうち他方の直線部分X31cの他端部近傍に当接するように設定することがよい(図11(b)参照)。これにより、アオリ角度を推定する際、アオリAの開閉動作中にポテンショメータPに伝達する回転トルク以外の外力を抑制でき、アオリ角度の推定精度を向上することができる。この場合、長孔X31の外縁を構成する長手方向に延伸する2本の直線部分X31b,31c同士の離間距離がピン41の直径よりも大きいことが条件になる。つまり、長孔X31内においてピン41があそびのある状態で配置されていることが肝要である。 When the elongated hole X31 of the connecting member X3 is set as an oval-shaped elongated hole X31 with arc-shaped outer edges at both ends, as shown schematically in Figure 11, when the tilt A angle is +90 degrees (closed state, Figure 8(a)), the pin 41 is set to abut near one end of one of the two straight line portions X31b, X31c extending in the longitudinal direction without abutting the arc-shaped portion X31a at one end of the elongated hole X31 (see Figure 11(a)). When the tilt A angle is -90 degrees (open state, Figure 8(e)), the pin 41 is set to abut near the other end of the other straight line portion X31c of the two straight line portions X31b, X31c extending in the longitudinal direction without abutting the arc-shaped portion X31d at the other end of the elongated hole X31 (see Figure 11(b)). This makes it possible to suppress external forces other than the rotational torque transmitted to the potentiometer P during the opening and closing operation of the tilt angle A when estimating the tilt angle, thereby improving the accuracy of estimating the tilt angle. In this case, the condition is that the distance between the two linear portions X31b, 31c extending in the longitudinal direction that make up the outer edge of the elongated hole X31 is greater than the diameter of the pin 41. In other words, it is essential that the pin 41 is positioned with some play within the elongated hole X31.

本実施形態に係るアオリ角度推定システムX全体の制御は、制御部Cが司り、アオリ回転角度推定部X2において推定したアオリAの開閉角度を、実際のアオリAの開閉角度としてモータ駆動によるアオリ駆動機構Yのフィードバック制御に利用している。なお、アオリ回転角度推定部X2で推定したアオリ角度が、フィードバック制御を利用しなくてもよい程度に精度良い場合、オープンループ制御等に利用しても構わない。制御部Cは、アオリ角度推定システムXやアオリ駆動機構Yよりも上位の制御部(上位コントローラ)であってもよいし、アオリ角度推定システムX専用の制御部であってもよい。制御部Cは、CPU、メモリ及びインターフェースを備えた通常のマイクロプロセッサ等により構成されるもので、メモリには予め処理に必要なプログラムが格納してあり、CPUは逐次必要なプログラムを取り出して実行し、周辺ハードリソースと協働して所期の機能を実現するものとなっている。 The overall control of the tilt angle estimation system X according to this embodiment is managed by the control unit C, and the opening/closing angle of the tilt A estimated by the tilt rotation angle estimation unit X2 is used as the actual opening/closing angle of the tilt A for feedback control of the motor-driven tilt drive mechanism Y. Note that if the tilt angle estimated by the tilt rotation angle estimation unit X2 is accurate enough that feedback control is not necessary, it may be used for open-loop control, etc. The control unit C may be a higher-level control unit (higher-level controller) than the tilt angle estimation system X or the tilt drive mechanism Y, or it may be a control unit dedicated to the tilt angle estimation system X. The control unit C is composed of a normal microprocessor equipped with a CPU, memory, and interface. The programs required for processing are stored in advance in the memory, and the CPU sequentially retrieves and executes the necessary programs to achieve the desired functions in cooperation with peripheral hardware resources.

以上の構成を備えた本実施形態に係るアオリ角度推定システムXによるアオリAの回転角度推定処理手順は以下の通りである。 The process steps for estimating the rotation angle of tilt A using the tilt angle estimation system X according to this embodiment, which has the above configuration, are as follows:

先ず、制御部Cが、オペレータの操作入力を受け付けると、当該受け付けた入力情報に応じた駆動指令(「アオリAを開放しなさい」、「アオリAを閉めなさい」等の指令)に基づき、アオリ駆動機構Yを駆動させてアオリAを閉状態(A1)から開状態(A2)へ、または開状態(A2)から閉状態(A1)へ切り替える。このアオリ自動開閉処理中に、アオリ角度推定システムXは、ポテンショメータPを用いた状態値検出部X1によって第2アーム4の状態値、つまり第2アーム4の回転角度を検出し(状態値検出ステップS1、図10参照)、検出した状態値をテーブルX4に基づいてアオリAの回転角度を推定する(アオリ回転角度推定ステップS2)。アオリAの開閉動作が継続中であれば状態値検出ステップS1に戻り、上述の処理を繰り返す。 First, when the control unit C receives an operator's input, it drives the tilt drive mechanism Y based on a drive command corresponding to the received input information (such as a command to "open tilt A" or "close tilt A") to switch tilt A from the closed state (A1) to the open state (A2) or from the open state (A2) to the closed state (A1). During this automatic tilt opening/closing process, the tilt angle estimation system X detects the state value of the second arm 4, i.e., the rotation angle of the second arm 4, using the state value detection unit X1 that uses the potentiometer P (state value detection step S1, see Figure 10), and estimates the rotation angle of tilt A based on the detected state value and table X4 (tilt rotation angle estimation step S2). If the opening/closing operation of tilt A is still ongoing, the process returns to state value detection step S1 and repeats the above-described process.

以上の処理を経て、例えば、制御部Cが、推定したアオリ角度に基づいてアオリAの衝突を検知するように構成することもできる。具体的には、アオリ角度推定処理によって推定したアオリAの角度(実際のアオリ角度)と、アオリ駆動機構Yを駆動させるモータへの角度指令とを比較して、角度指令に対して実際のアオリ角度が所定の判定基準値を超えて異なっている場合にアオリAが衝突したと判定するように構成することができる。アオリAが衝突したと判定した場合には、適宜の衝突後の処理(モータを停止する処理、アオリAを衝突検出時の回転方向とは逆方向へ移動させる処理、警告音を発出させる処理、運転室内のモニタに警告表示する処理など)を実行すれば、安全性の向上に大きく貢献する。なお、アオリ駆動機構YによるアオリAの開閉動作には、アオリAの閉状態(A1)から開状態(A2)への切替や、開状態(A2)から閉状態(A1)への切替に限定されず、閉状態(A1)または開状態(A2)から任意のアオリ角度(―89度乃至+89度までの範囲における任意の角度)への切替や、任意のアオリ角度から閉状態(A1)または開状態(A2)への切替や、任意のアオリ角度間の切替も含まれる。 After the above processing, for example, the control unit C can be configured to detect a collision of tilt A based on the estimated tilt angle. Specifically, the control unit C can be configured to compare the angle of tilt A estimated by the tilt angle estimation process (actual tilt angle) with the angle command sent to the motor that drives the tilt drive mechanism Y, and determine that tilt A has collided if the actual tilt angle differs from the angle command by more than a predetermined reference value. If it is determined that tilt A has collided, executing appropriate post-collision processing (such as stopping the motor, moving tilt A in the opposite direction to the rotation direction at the time of collision detection, issuing a warning sound, or displaying a warning on a monitor in the cab) will greatly contribute to improved safety. Note that the opening and closing operation of the tilt A by the tilt drive mechanism Y is not limited to switching the tilt A from the closed state (A1) to the open state (A2) or from the open state (A2) to the closed state (A1), but also includes switching from the closed state (A1) or open state (A2) to any tilt angle (any angle in the range of -89 degrees to +89 degrees), switching from any tilt angle to the closed state (A1) or open state (A2), and switching between any tilt angles.

このように、本実施形態に係るアオリ角度推定システムXによれば、アオリAの開閉動作時に、アオリ駆動機構YのうちアオリAの開閉動作に伴って移動する第2アーム4の状態値である回転角度を状態値検出部X1で検出し、その検出値に基づいてアオリAの回転角度をアオリ回転角度推定部X2で推定するように構成しているため、アオリAの開閉動作に伴って移動する第2アーム4の状態値である回転角度をモニタすることで、アオリAの回転角度を推定することができ、アオリAに傾斜角センサを設ける必要がなくなる。したがって、本実施形態に係るアオリ角度推定ステムXによれば、アオリAに傾斜角センサを設ける態様と比較して、アオリ角度推定ステムXの導入による配線も容易になり、配線類がアオリAの開閉動作に常に従動する事態を避けることができ、配線類の損傷も起こり難く、システムの堅牢性、ひいては信頼性が向上する。また、本実施形態に係るアオリ角度推定ステムXによれば、アオリAの内向き面に傾斜角センサを設ける態様と比較して、貨物積載エリアの邪魔をしない(容積を狭めない)というメリットがあり、アオリAの外向き面に傾斜角センサを設ける態様と比較して、貨物車両Tの車幅を規制値内に収めることができるというメリットがあり、極めて有用性が高いシステムになる。 As described above, according to the tilt angle estimation system X of this embodiment, when the tilt A opens or closes, the state value detection unit X1 detects the rotation angle, which is the state value of the second arm 4 of the tilt drive mechanism Y that moves in conjunction with the opening or closing movement of the tilt A, and the tilt rotation angle estimation unit X2 estimates the rotation angle of the tilt A based on the detected value. Therefore, by monitoring the rotation angle, which is the state value of the second arm 4 that moves in conjunction with the opening or closing movement of the tilt A, the rotation angle of the tilt A can be estimated, eliminating the need to provide a tilt angle sensor on the tilt A. Therefore, according to the tilt angle estimation system X of this embodiment, compared to an embodiment in which a tilt angle sensor is provided on the tilt A, the introduction of the tilt angle estimation system X simplifies wiring, preventing the wiring from being constantly driven by the opening or closing movement of the tilt A and reducing the likelihood of damage to the wiring, thereby improving the robustness and, ultimately, reliability of the system. Furthermore, the swing-up angle estimation system X according to this embodiment has the advantage of not interfering with the cargo loading area (not reducing the volume) compared to a configuration in which an inclination angle sensor is mounted on the inward surface of the swing-up A, and the advantage of being able to keep the width of the cargo vehicle T within regulated values compared to a configuration in which an inclination angle sensor is mounted on the outward surface of the swing-up A, making it an extremely useful system.

特に、本実施形態に係るアオリ角度推定システムXによれば、状態値検出部X1が、リンク機構LのうちアオリAの開閉動作時にアオリAの回転角度に比例して移動する第2アーム4の回転角度を状態値として検出するものであるため、その状態値が実際のアオリAの回転角度と同等または略同等あるいは近似した動きであると捉えることができることから、アオリ回転角度推定部X2における推定処理時の負荷を低減し、推定処理速度の向上にも貢献する。 In particular, in the tilt angle estimation system X according to this embodiment, the state value detection unit X1 detects, as a state value, the rotation angle of the second arm 4 of the link mechanism L, which moves in proportion to the rotation angle of the tilt A when the tilt A is opened or closed. This state value can be considered to be movement that is equal to, substantially equal to, or approximates the actual rotation angle of the tilt A, thereby reducing the load on the tilt rotation angle estimation unit X2 during estimation processing and contributing to improved estimation processing speed.

さらに、本実施形態に係るアオリ角度推定システムXによれば、アオリAの開閉動作に伴って移動する可動軸3に一端を連結し且つ他端側の所定領域を状態値検出対象パーツである第2アーム4に連結した連結部材X3を備え、アオリAの開閉動作に伴って連結部材X3が可動軸3周りに回転するように構成し、可動軸3に設けたポテンショメータPによって検出した可動軸3の回転角度に基づいて特定可能な「第2アーム4の回転角度」を状態値として検出するように構成しているため、比較的簡単な構成でありながら、状態値検出対象パーツである第2アーム4の回転角度を正確に検出することができ。システム導入による高コスト化も回避することができる。 Furthermore, the tilt angle estimation system X according to this embodiment includes a connecting member X3, one end of which is connected to the movable shaft 3, which moves in conjunction with the opening and closing movement of the tilt A, and a predetermined region on the other end of which is connected to the second arm 4, which is a part targeted for state value detection. The connecting member X3 is configured to rotate around the movable shaft 3 in conjunction with the opening and closing movement of the tilt A, and is configured to detect, as a state value, the "rotation angle of the second arm 4," which can be determined based on the rotation angle of the movable shaft 3 detected by a potentiometer P provided on the movable shaft 3. Therefore, despite the relatively simple configuration, the rotation angle of the second arm 4, which is a part targeted for state value detection, can be accurately detected. This also avoids the high costs associated with introducing a system.

また、本実施形態に係るアオリ角度推定システムXによれば、ポテンショメータPによる検出値をアオリ角度に変換するテーブルX4を備え、そのテーブルX4を用いてアオリAの回転角度を推定するように構成しているため、ポテンショメータPによる検出値が実際のアオリ角度と相違する場合であってもテーブルX4を介して適正なアオリ角度として推定・出力することができる。 In addition, the tilt angle estimation system X according to this embodiment is equipped with a table X4 that converts the value detected by the potentiometer P into a tilt angle, and is configured to estimate the rotation angle of the tilt A using this table X4. Therefore, even if the value detected by the potentiometer P differs from the actual tilt angle, the appropriate tilt angle can be estimated and output via the table X4.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態の構成に限られるものではない。例えば、上述の実施形態では、アオリAの開閉動作に伴って移動する第2アーム4の状態値である回転角度をモニタすることで、アオリAの回転角度を推定するように構成しているが、これに限らない。例えば、アオリ駆動機構を構成する他のパーツ、例えば、リンク機構を構成する複数のアームから選択した任意のアームや、アーム同士を連結する軸(アオリの開閉動作に伴って移動する軸)、あるいはアオリ駆動機構のブラケットを本発明における「所定のパーツ(状態値検出対象パーツ)」として本発明のアオリ角度推定システムを実現することもできる。 Although the above describes an embodiment of the present invention, the present invention is not limited to the configuration of the above embodiment. For example, in the above embodiment, the rotation angle of tilt A is estimated by monitoring the rotation angle, which is the state value of second arm 4 that moves in conjunction with the opening and closing movement of tilt A, but the present invention is not limited to this. For example, the tilt angle estimation system of the present invention can also be realized by using other parts that make up the tilt drive mechanism, such as an arbitrary arm selected from the multiple arms that make up the link mechanism, an axis that connects the arms (an axis that moves in conjunction with the opening and closing movement of tilt), or a bracket of the tilt drive mechanism as the "predetermined part (part for which state value detection is targeted)" in the present invention.

特に、アオリ駆動機構のうちアオリの開閉動作に応じてアオリと同等の動き(あるいは近似した動き)を行う構成部品の動作を、本発明における「所定のパーツ(状態値検出対象パーツ)の状態値」として検出することで、アオリ角度の推定を行うように構成することが好ましい。 In particular, it is preferable to configure the tilt angle to be estimated by detecting the operation of a component part of the tilt drive mechanism that moves in the same way (or moves similarly) to the tilt in response to the opening and closing of the tilt as the "state value of a specified part (part subject to state value detection)" in this invention.

また、連結部材を用いる場合には、連結部材の一端を、アオリ駆動機構を構成する軸のうちアオリの開閉動作に伴って移動する可動軸(上述の実施形態では可動軸3)に連結する態様に代えて、専用の可動軸(アオリ駆動機構を構成しない可動軸)または固定軸(アオリの開閉動作に伴って移動しない軸)に連結する態様を採用してもよい。さらに、連結部材の他端側の所定領域に形成した長孔に、アームのピンを収容する態様に代えて、アオリ駆動機構の構成するパーツ同士を連結する軸であって且つアオリの開閉動作に伴って移動する軸(可動軸)を収容した態様を採用することもできる。また、アオリの開閉動作に伴う連結部材の回転角度範囲によっては、連結部材の他端側に、長孔ではなく他端側に開放された切欠(スリット)を形成し、切欠にピン(突起)または可動軸を収容する構成にしてもよい。この場合、アオリの開閉動作中における連結部材が何れの回転角度にあっても切欠からピンまたは可動軸が抜け落ちないことが適用条件になる。 Furthermore, when using a connecting member, instead of connecting one end of the connecting member to a movable shaft (movable shaft 3 in the above embodiment) that moves with the opening and closing of the tilt among the shafts that make up the tilt drive mechanism, it may be connected to a dedicated movable shaft (a movable shaft that does not make up the tilt drive mechanism) or a fixed shaft (a shaft that does not move with the opening and closing of the tilt). Furthermore, instead of accommodating a pin of an arm in a slot formed in a predetermined area on the other end of the connecting member, it may also accommodate an axis (movable shaft) that connects parts that make up the tilt drive mechanism and moves with the opening and closing of the tilt. Furthermore, depending on the rotation angle range of the connecting member associated with the opening and closing of the tilt, a notch (slit) that opens to the other end rather than a slot may be formed on the other end of the connecting member, and a pin (protrusion) or movable shaft may be accommodated in the notch. In this case, the applicable condition is that the pin or movable shaft will not fall out of the notch regardless of the rotation angle of the connecting member during the opening and closing of the tilt.

本発明には、ポテンショメータによる検出値をアオリ角度に変換するテーブルを備えず、ポテンショメータによる検出値をそのままアオリの回転角度として推定する構成も含まれる。 The present invention also includes a configuration in which the value detected by the potentiometer is not provided with a table for converting the value into a tilt angle, and the value detected by the potentiometer is directly estimated as the tilt rotation angle.

また、状態値検出部が、ポテンショメータを用いずに、状態値検出対象パーツの回転角度を直接検出するセンサを用いたものであっても構わない。 In addition, the state value detection unit may use a sensor that directly detects the rotation angle of the part for which state values are to be detected, rather than using a potentiometer.

アオリ駆動機構のうちアオリの開閉動作に伴って移動する所定のパーツの状態値として、アクチュエータの進退移動量を状態値検出部で検出し、その検出値に基づいてアオリの回転角度をアオリ回転角度推定部で推定するように構成する態様も本発明に含まれる。 The present invention also includes a configuration in which the amount of forward and backward movement of the actuator is detected by a state value detection unit as a state value for a specific part of the tilt drive mechanism that moves in conjunction with the opening and closing movement of the tilt, and the tilt rotation angle estimation unit estimates the tilt rotation angle based on that detected value.

アオリ駆動機構の具体例は、上述のアオリ駆動機構Yに限定されず、アクチュエータの駆動力によってアオリを自動開閉する機構であれば、本発明のアオリ角度推定システムを適用することができる。アオリ角度推定システムは、アオリ駆動機構が備えるシステムであってもよいし、アオリ駆動機構とは機械的または電気的に分離されたシステムであってもよい。 Specific examples of the tilt drive mechanism are not limited to the tilt drive mechanism Y described above; the tilt angle estimation system of the present invention can be applied to any mechanism that automatically opens and closes the tilt using the driving force of an actuator. The tilt angle estimation system may be a system included in the tilt drive mechanism, or it may be a system that is mechanically or electrically separated from the tilt drive mechanism.

本発明のアオリ角度推定システム単体、またはアオリ角度推定システムを備えたアオリ駆動が実装可能な貨物車両は、トラック(積載量に応じて区分される小型トラック(2トン・3トントラック)、中型トラック(4トントラック)、大型トラック(10トントラック)、軽トラック)に限定されず、トレーラ、ダンプカー等の貨物車両にも実装することができる。 Cargo vehicles on which the tilt angle estimation system of the present invention alone, or a tilt drive equipped with the tilt angle estimation system, can be implemented are not limited to trucks (classified according to load capacity: small trucks (2-ton and 3-ton trucks), medium-sized trucks (4-ton trucks), large trucks (10-ton trucks), and light trucks), but can also be implemented in cargo vehicles such as trailers and dump trucks.

上述した実施形態では、アオリとして、荷台の側面を規定するサイドアオリ(側部アオリ)を例にしたが、荷台の後面を規定する後部アオリの開閉動作時の衝突検知を行うこともできる。なお、アオリは、ゲート(サイドゲート、バックゲート)とも称される。 In the above-described embodiment, the side gates (lateral gates) that define the sides of the loading platform are used as an example of the gates, but collision detection can also be performed when the rear gates that define the rear of the loading platform are opened or closed. Note that gates are also called gates (side gates, back gates).

その他、各部の具体的構成についても上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。 In addition, the specific configuration of each part is not limited to the above embodiment, and various modifications are possible without departing from the spirit of the present invention.

A…アオリ
T…貨物車両(トラック)
T1…荷台
P…ポテンショメータ
X…アオリ角度推定システム
X1…状態値検出部
X2…アオリ回転角度推定部
X3…連結部材
X4…テーブル
Y…アオリ駆動機構
A...Aori T...Cargo vehicle (truck)
T1...Platform P...Potentiometer X...Tilt angle estimation system X1...State value detection unit X2...Tilt rotation angle estimation unit X3...Connecting member X4...Table Y...Tilt drive mechanism

Claims (4)

貨物車両の荷台に設けられたアオリをアクチュエータによって自動開閉させるアオリ駆動機構に適用可能なアオリ角度推定システムであり、
前記アオリ駆動機構のうち前記アオリの開閉動作に伴って移動する所定のパーツの状態値を直接または間接的に検出する状態値検出部と、
前記アオリの開閉動作時に前記状態値検出部の検出値に基づいて前記アオリの回転角度を推定するアオリ回転角度推定部と
前記アオリの開閉動作に伴って移動する可動軸に一端を連結し且つ他端側の所定領域を前記所定のパーツに連結した連結部材とを備え
前記アオリの開閉動作に伴って前記連結部材が前記可動軸周りに回転するように構成し、
前記可動軸にポテンショメータを設け、
前記状態値検出部が、前記ポテンショメータによって検出した前記可動軸の回転角度に基づいて特定可能な前記所定のパーツの回転角度を前記状態値として検出し、前記アオリの開閉動作時に前記アオリの回転角度に比例して移動する前記所定のパーツの回転角度を前記検出値として検出するものであることを特徴とするアオリ角度推定システム。
A tilt angle estimation system applicable to a tilt drive mechanism that automatically opens and closes a tilt provided on the bed of a freight vehicle using an actuator,
a state value detection unit that directly or indirectly detects a state value of a predetermined part of the tilt drive mechanism that moves in accordance with the opening and closing operation of the tilt;
a tilt rotation angle estimating unit that estimates a rotation angle of the tilt based on a detection value of the state value detecting unit during an opening or closing operation of the tilt ;
a connecting member having one end connected to a movable shaft that moves in accordance with the opening and closing operation of the tilt, and a predetermined region on the other end connected to the predetermined part ,
The connecting member is configured to rotate around the movable shaft in accordance with the opening and closing operation of the tilt.
a potentiometer is provided on the movable shaft;
a state value detection unit that detects, as the state value, a rotation angle of the predetermined part that can be specified based on the rotation angle of the movable shaft detected by the potentiometer, and detects, as the detection value, a rotation angle of the predetermined part that moves in proportion to the rotation angle of the tilt when the tilt is opened or closed .
前記ポテンショメータによる検出値をアオリ角度に変換するテーブルを備え、当該テーブルを用いて前記アオリの回転角度を推定するように構成している請求項に記載のアオリ角度推定システム。 2. The tilt angle estimation system according to claim 1 , further comprising a table for converting a value detected by the potentiometer into a tilt angle, and configured to estimate the tilt rotation angle using the table. 貨物車両の荷台に設けられたアオリをアクチュエータによって自動開閉させるアオリ駆動機構に適用可能なアオリ角度推定システムであり、
前記アオリ駆動機構のうち前記アオリの開閉動作に伴って移動する所定のパーツの状態値を直接または間接的に検出する状態値検出部と、
前記アオリの開閉動作時に前記状態値検出部の検出値に基づいて前記アオリの回転角度を推定するアオリ回転角度推定部と
前記アオリの開閉動作に伴って移動する可動軸に一端を連結し且つ他端側の所定領域を前記所定のパーツに連結した連結部材とを備え
前記アオリの開閉動作に伴って前記連結部材が前記可動軸周りに回転するように構成し、
前記状態値検出部が、前記可動軸において検出した当該可動軸の回転角度に基づいて特定可能な前記所定のパーツの回転角度を前記状態値として検出し、前記アオリの開閉動作時に前記アオリの回転角度に比例して移動する前記所定のパーツの回転角度を前記検出値とするものであることを特徴とするアオリ角度推定システム。
A tilt angle estimation system applicable to a tilt drive mechanism that automatically opens and closes a tilt provided on the bed of a freight vehicle using an actuator,
a state value detection unit that directly or indirectly detects a state value of a predetermined part of the tilt drive mechanism that moves in accordance with the opening and closing operation of the tilt;
a tilt rotation angle estimating unit that estimates a rotation angle of the tilt based on a detection value of the state value detecting unit during an opening or closing operation of the tilt ;
a connecting member having one end connected to a movable shaft that moves in accordance with the opening and closing operation of the tilt, and a predetermined region on the other end connected to the predetermined part ,
The connecting member is configured to rotate around the movable shaft in accordance with the opening and closing operation of the tilt.
a state value detection unit that detects, as the state value, a rotation angle of the predetermined part that can be identified based on a rotation angle of the movable shaft detected in the movable shaft, and sets, as the detected value, a rotation angle of the predetermined part that moves in proportion to the rotation angle of the tilt when the tilt is opened or closed.
貨物車両の荷台に設けられたアオリをアクチュエータによって自動開閉させるアオリ駆動機構であって、
請求項1乃至の何れかに記載のアオリ角度推定システムを備えていることを特徴とするアオリ駆動機構。
A gate drive mechanism that automatically opens and closes a gate provided on a cargo vehicle bed by an actuator,
A tilt drive mechanism comprising the tilt angle estimation system according to any one of claims 1 to 3 .
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