特許 7044792 圧力式荷重検知システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-03-22

(45)【発行日】2022-03-30

(54)【発明の名称】圧力式荷重検知システム

(51)【国際特許分類】

   B66F 9/24 20060101AFI20220323BHJP

   B66F 11/04 20060101ALI20220323BHJP

【ＦＩ】

B66F9/24 S

B66F11/04

【請求項の数】 15

(21)【出願番号】P 2019540075

(86)(22)【出願日】2018-01-24

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2020-03-19

(86)【国際出願番号】 US2018014963

(87)【国際公開番号】W WO2018140439

(87)【国際公開日】2018-08-02

【審査請求日】2019-09-20

(31)【優先権主張番号】62/450,274

(32)【優先日】2017-01-25

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】597011614

【氏名又は名称】ジェイエルジー インダストリーズ インク．

【氏名又は名称原語表記】ＪＬＧ ＩＮＤＵＳＴＲＩＥＳ ＩＮＣ．

【住所又は居所原語表記】１ ＪＬＧ Ｄｒｉｖｅ， ＭｃＣｏｎｎｅｌｌｓｂｕｒｇ， ＰＡ， Ｕ．Ｓ．Ａ．

(74)【代理人】

【識別番号】100099793

【弁理士】

【氏名又は名称】川北 喜十郎

(72)【発明者】

【氏名】バフィール， ルイス， エー

(72)【発明者】

【氏名】スマイリー， ジェームズ， エヌ

(72)【発明者】

【氏名】パワーズ， アーロン， エー

(72)【発明者】

【氏名】コトランガー， ブレンダン

【審査官】須山 直紀

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２００８／００１９８１５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特表２０１４－５００２０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００８／０３１９７１０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１５／２１７９８１（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６６Ｆ ９／２４

Ｂ６６Ｆ １１／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

リフト可能なプラットフォーム上の過負荷状態を検出するプラットフォーム荷重検知システムであって、前記プラットフォームは、ヘッド端部及びロッド端部を含む液圧リフトシリンダを用いてリフトアーム上で上昇及び降下され、前記プラットフォーム荷重検知システムは、
前記ヘッド端部に位置し、且つ前記液圧リフトシリンダ内のヘッド端部圧力を測定するように構成されたヘッド端部圧力変換器と、
前記ロッド端部に位置し、且つ前記液圧リフトシリンダ内のロッド端部圧力を測定するように構成されたロッド端部圧力変換器と、
リフトアーム角を測定するように構成された主回転角センサと、
前記ヘッド端部圧力変換器、前記ロッド端部圧力変換器、及び前記主回転角センサと通じて、前記ヘッド端部圧力変換器、前記ロッド端部圧力変換器、及び前記主回転角センサからの入力を受ける制御回路とを備え、
前記制御回路は、前記ヘッド端部圧力変換器及び前記ロッド端部圧力変換器からの前記入力に基づいてリフトシリンダ力を計算するようにプログラムされており、
前記制御回路は、前記リフトアーム角に基づいてプラットフォーム高さを計算し、且つ前記リフトシリンダ力及び前記プラットフォーム高さに基づいてプラットフォーム荷重を計算するようにプログラムされており、
前記制御回路は、前記プラットフォーム荷重が予め定義された荷重を超えた場合に、前記プラットフォームが前記過負荷状態にあると表示するようにプログラムされており、
前記制御回路は、前記プラットフォームが空の状態で複数のプラットフォーム高さにおける前記リフトシリンダ力を第１リフトシリンダ力として記録することにより較正シーケンスを行うようにプログラムされており、
前記制御回路は、前記較正シーケンスを行った後に、前記プラットフォームが空の状態で前記複数のプラットフォーム高さにおける前記リフトシリンダ力を第２リフトシリンダ力として記録することにより検証シーケンスを行うようにプログラムされており、前記制御回路は、更に、前記記録された複数の第２リフトシリンダ力が前記較正シーケンスの間に記録された複数の第１リフトリンダ力に許容誤差内で一致した場合に前記検証シーケンスに合格するようプログラムされているプラットフォーム荷重検知システム。

【請求項2】

前記ヘッド端部圧力変換器は、冗長性のために２つの独立した示度を提供するように構成されており、前記ロッド端部圧力変換器は、冗長性のために２つの独立した示度を提供するように構成されている請求項１に記載のプラットフォーム荷重検知システム。

【請求項3】

更に、前記主回転角センサの精度を検証するように構成された予備回転角センサを備える請求項１又は２に記載のプラットフォーム荷重検知システム。

【請求項4】

前記制御回路は、更に、前記プラットフォームに定格荷重を載せた状態で前記複数のプラットフォーム高さにおける前記リフトシリンダ力を記録することにより第２の較正シーケンスを行うようにプログラムされている請求項１～３のいずれか一項に記載のプラットフォーム荷重検知システム。

【請求項5】

前記制御回路は、前記プラットフォーム荷重を、前記リフトシリンダ力と、空プラットフォーム較正力の推定値及び載荷プラットフォーム較正力の推定値を含む較正情報との比率として推定するようにプログラムされており、
前記空プラットフォーム較正力の推定値は第１リフトシリンダ力に基づく値であり、前記載荷プラットフォーム較正力の推定値は前記プラットフォームに較正荷重が付加された状態で前記複数のプラットフォーム高さにおいて計算された前記リフトシリンダ力に基づく値である請求項１～４のいずれか一項に記載のプラットフォーム荷重検知システム。

【請求項6】

リフト可能なプラットフォーム上の過負荷状態を検出する方法であって、前記プラットフォームは、ヘッド端部及びロッド端部を含む液圧リフトシリンダを用いてリフトアーム上で上昇及び降下され、前記方法は、
（ａ）前記液圧リフトシリンダ内のヘッド端部圧力を測定することと、
（ｂ）前記液圧リフトシリンダ内のロッド端部圧力を測定することと、
（ｃ）リフトアーム角を測定することと、
（ｄ）前記リフトアーム角からプラットフォーム高さを決定することと、
（ｅ）前記ヘッド端部圧力、前記ロッド端部圧力、及び前記プラットフォーム高さに基づいてプラットフォーム荷重を決定することと、
（ｆ）前記プラットフォーム荷重が予め定義された荷重を超えた場合に、前記プラットフォームが前記過負荷状態にあると表示することとを含み、
ステップ（ｅ）は、前記ヘッド端部圧力及び前記ロッド端部圧力に基づいてリフトシリンダ力を計算すること、及び前記リフトシリンダ力と前記プラットフォーム高さとに基づいて前記プラットフォーム荷重を決定することを含み、
前記方法は更に、前記プラットフォームが空の状態で複数のプラットフォーム高さにおける前記リフトシリンダ力を記録することにより較正シーケンスを行うこと、
前記較正シーケンスを行った後に、前記プラットフォームが空の状態で前記複数のプラットフォーム高さにおける前記リフトシリンダ力を記録することにより周期的な保守点検の要求を満たす検証シーケンスを行うことを含み、
前記較正シーケンスは、前記リフトアームを最大の高さ位置まで上昇させることなく行われ、前記検証シーケンスは前記較正シーケンスで達成された前記リフトアームの高さに限定される方法。

【請求項7】

ステップ（ａ）は、冗長性のために２つの独立した示度を提供することを含み、ステップ（ｂ）は、冗長性のために２つの独立した示度を提供することを含む請求項６に記載の方法。

【請求項8】

更に、ステップ（ｃ）の後に、ステップ（ｃ）で測定された前記リフトアーム角の精度を検証することを含む請求項６又は７に記載の方法。

【請求項9】

更に、前記プラットフォームに定格荷重を載せた状態で前記複数のプラットフォーム高さにおける前記リフトシリンダ力を記録することにより第２の較正シーケンスを行うことを含む請求項６～８のいずれか一項に記載の方法。

【請求項10】

ステップ（ｅ）は、前記プラットフォーム荷重を、前記リフトシリンダ力と、空プラットフォーム較正力の推定値及び載荷プラットフォーム較正力の推定値を含む較正情報との比率として推定することを含み、
前記空プラットフォーム較正力の推定値は前記較正シーケンスにより記録された前記リフトシリンダ力に基づく値であり、前記載荷プラットフォーム較正力の推定値は前記プラットフォームに較正荷重が付加された状態で前記複数のプラットフォーム高さにおいて記録された前記リフトシリンダ力に基づく値である請求項６～９のいずれか一項に記載の方法。

【請求項11】

前記空プラットフォーム較正力の推定値は前記較正シーケンスにより記録された前記リフトシリンダ力と、プラットフォーム上昇速度又は降下速度に基づく値である請求項１０に記載の方法。

【請求項12】

ステップ（ｆ）は、前記プラットフォーム荷重が予め定義された期間の間、定格容量の１１０％を超えた場合に、前記プラットフォームが前記過負荷状態にあると表示することを含む請求項６～１１のいずれか一項に記載の方法。

【請求項13】

更に、前記プラットフォームが前記過負荷状態にあるとステップ（ｆ）で表示された場合に、プラットフォームのリフトアップを妨げることを含む請求項６～１２のいずれか一項に記載の方法。

【請求項14】

リフト可能なプラットフォーム上の過負荷状態を検出するプラットフォーム荷重検知システムであって、前記プラットフォームは、ヘッド端部及びロッド端部を含む液圧リフトシリンダを用いてリフトアーム上で上昇及び降下され、前記プラットフォーム荷重検知システムは、
前記ヘッド端部に位置し、且つ前記液圧リフトシリンダ内のヘッド端部圧力を測定するように構成されたヘッド端部圧力変換器と、
前記ロッド端部に位置し、且つ前記液圧リフトシリンダ内のロッド端部圧力を測定するように構成されたロッド端部圧力変換器と、
リフトアーム角を測定するように構成された主回転角センサと、
前記ヘッド端部圧力変換器、前記ロッド端部圧力変換器、及び前記主回転角センサと通じて、前記ヘッド端部圧力変換器、前記ロッド端部圧力変換器、及び前記主回転角センサからの入力を受ける制御回路とを備え、
前記制御回路は、前記リフトアーム角に基づいてプラットフォーム高さを計算し、且つ前記ヘッド端部圧力変換器からの前記入力、前記ロッド端部圧力変換器からの前記入力、及び前記プラットフォーム高さに基づいてプラットフォーム荷重を計算するようにプログラムされており、
前記制御回路は、前記プラットフォーム荷重が予め定義された荷重を超えた場合に、前記プラットフォームが前記過負荷状態にあると表示するようにプログラムされており、
前記制御回路は、前記ヘッド端部圧力変換器及び前記ロッド端部圧力変換器からの前記入力に基づいてリフトシリンダ力を計算するようにプログラムされており、
前記制御回路は、前記プラットフォーム重量を、前記リフトシリンダ力と、空プラットフォーム較正力の推定値及び載荷プラットフォーム較正力の推定値を含む較正情報との比率として推定することにより、静的状態及び動的リフティング状態の両方において前記過負荷状態を決定するようにプログラムされており、
前記空プラットフォーム較正力の推定値は前記プラットフォームが空の状態で複数のプラットフォーム高さにおいて計算された前記リフトシリンダ力に基づく値であり、前記載荷プラットフォーム較正力の推定値は前記プラットフォームに較正荷重が付加された状態で前記複数のプラットフォーム高さにおいて計算された前記リフトシリンダ力に基づく値であるプラットフォーム荷重検知システム。

【請求項15】

前記制御回路は、前記リフトシリンダ力と前記空プラットフォーム較正力の推定値との第１の差異を計算し、前記載荷プラットフォーム較正力の推定値と前記空プラットフォーム較正力の推定値との第２の差異を計算し、第１の差異に前記較正荷重の値を掛け、次いで第２の差異で割ることにより前記プラットフォーム重量を推定するようにプログラムされている請求項１４に記載のプラットフォーム荷重検知システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願の相互参照：本願は、２０１７年１月２５日に出願された米国仮特許出願第６２／４５０，２７４号の優先権を主張し、その内容全体を援用して本文の記載の一部とする。

【連邦資金による研究開発の記述】

【0002】

（該当しない）

【0003】

本発明は、リフトシリンダ圧力とプラットフォーム高さを測定してシザーリフト等におけるプラットフォーム荷重を推定する荷重検知システムに関する。このシステムは、過積載（過負荷）を防ぐ働きをし、規制上（取締上）の要件を満たすように設計されている。

【背景技術】

【0004】

力（フォース）測定を使用する既存の荷重検知システムは、正確であり、較正が容易であるが、高価で複雑になることがある。圧力測定を使用する既存のシステムは、低温環境では、プラットフォーム容量を定格よりも著しく低下させる。さらに、既存のシステムは、車両（輸送機器、ビークル）の定格荷重（定格容量、定格能力）と同等の検査用分銅（テストウェイト）を用いて半年ごとに再較正する必要がある。これらの検査用分銅を遠隔地に輸送して天井クレーン（オーバーヘッドクレーン）で操作するのはしばしば困難である。

【発明の概要】

【0005】

圧力測定を使用する既存の荷重検知システムは、リフト動作中にプラットフォーム荷重を予測できるのみである。このことは、使用者及び車両が過積載から保護されるのは、動的状況の間のみであることを意味する。その上、これらの荷重検知システムは、一般に、較正の工程中に車両を全高さまでリフトさせることを必要とするが、天井高さがこれを妨害し得る。さらにまた、いくつかの市場（マーケット）の作業現場用の既存の駆動カットアウトシステムがリミットスイッチを用いてリフトアップ動作を検出しようとするが、１０ｃｍ以内のリフトにおいて駆動をカットアウトすることの必要性は、装置が露出された位置において、注意深く調整され、搭載されなければならないことを意味する。

【0006】

記載された実施形態のシステムは、シンプルで低コストである圧力に基づく測定システム（圧力式の測定システム）を用いつつ、力（フォース）に基づく手法の利点を提供する。このシステムは、広範な温度範囲にわたって正確なプラットフォーム荷重予測を提供することができ、且つ検査用分銅なしで迅速に較正を検証（検査、点検）する方法を提供することができる。このシステムは、車両の動作中（移動中）又は休止中において、過積載からの保護を提供する。このシステムは、また、部分高さで較正を行い、これを最大高さと見なすことができる。このシステムは、荷重検知システムからの圧力測定値を使って、調整や追加センサを用いることなくこの状況を検知する。

【0007】

記載された実施形態のシステムは、競合の装置より優れる以下の利点を有する。

【0008】

１．力測定を使用する荷重検知システムより低コストである。

【0009】

２．広範な温度範囲にわたって予測精度を維持する。

【0010】

３．検査用分銅を用いる再較正に代えて、使い易い検証（検査、点検）機能を提供する。

【0011】

４．静的状況及び動的状況において過積載から使用者及び車両を保護する。

【0012】

５．天井高さに制限の存在する状況において較正を行うことができる。

【0013】

６．検査用分銅なしでの正確な較正（現場）、又は検査用分銅を用いた非常に正確な較正（工場又はサービス倉庫）という選択肢を提供する。

【0014】

７．安全調査官（保安検査員）やサービス技術員にプラットフォーム荷重を直感的に表示する（ポンド／キログラム）。

【0015】

例示的な実施形態において、リフト可能なプラットフォーム上の過負荷（過積載）状態を検出する方法は、（ａ）液圧（油圧）リフトシリンダ内のヘッド端部圧力を測定する工程と、（ｂ）液圧（油圧）リフトシリンダ内のロッド端部圧力を測定する工程と、（ｃ）リフトアーム角を測定する工程と、（ｄ）前記リフトアーム角からプラットフォーム高さを決定する工程と、（ｅ）ヘッド端部圧力変換器からの入力、ロッド端部圧力変換器からの入力、及びプラットフォーム高さに基づいてプラットフォーム荷重を決定する工程、（ｆ）プラットフォーム荷重が予め定義された荷重を超えた場合に、過積載状態を表示する工程とを含む。

【0016】

ステップ（ａ）は、冗長性のために２つの独立した示度を提供することを含んでもよく、ステップ（ｂ）は、冗長性のために２つの独立した示度を提供することを含んでもよい。この方法は、さらに、ステップ（ｃ）の後に、ステップ（ｃ）で測定されたリフトアーム角の精度を検証することを含んでもよい。ステップ（ｅ）は、ステップ（ａ）及びステップ（ｂ）からの入力に基づいてリフトシリンダ力を計算することを含んでもよく、この方法は、さらに、プラットフォームが空の状態で複数のプラットフォーム高さにおけるリフトシリンダ力を記録することにより較正シーケンスを行うことを含んでもよい。この方法は、さらに、較正シーケンスを行った後に、プラットフォームが空の状態で複数のプラットフォーム高さにおけるリフトシリンダ力を記録することにより定期的（周期的）な保守点検の要求を満たす検証シーケンスを行うことを含んでもよい。この方法は、さらに、プラットフォームに定格荷重を載せた状態で複数のプラットフォーム高さにおけるリフトシリンダ力を記録することにより第２の較正シーケンスを行うことを含んでもよい。較正シーケンスは、リフトアームを最大の高さ位置まで上昇させることなく行うことができる。ステップ（ｅ）は、プラットフォームの上昇速度又は降下速度にも基づいてプラットフォーム荷重を決定することを含んでもよい。ステップ（ｆ）は、プラットフォーム荷重が予め定義された期間の間、定格容量の１１０％を超えた場合に、過負荷状態を表示することを含んでもよい。この方法は、さらに、ステップ（ｆ）で過積載状態が表示された場合に、プラットフォームのリフトアップを妨げることを含み得る。

【0017】

他の例示的な実施形態では、プラットフォーム荷重検知システムは、リフト可能プラットフォーム上の過負荷（過積載）状態を検知する。このプラットフォームは、ヘッド端部及びロッド端部を含む液圧（油圧）リフトシリンダを用いてリフトアーム上で上昇及び降下される。このプラットフォーム荷重検知システムは、ヘッド端部に位置し、液圧リフトシリンダ内のヘッド端部圧力を測定するように構成されたヘッド端部圧力変換器、及びロッド端部に位置し、液圧リフトシリンダ内のロッド端部圧力を測定するように構成されたロッド端部圧力変換器を含んでもよい。主回転角センサは、リフトアーム角を測定するように構成される。ヘッド端部圧力変換器、ロッド端部圧力変換器、及び主回転角センサと通じ（通信し）、それらから入力を受ける制御回路は、リフトアーム角に基づいてプラットフォーム高さを計算し、ヘッド端部圧力変換器からの入力、ロッド端部圧力変換器からの入力、及びプラットフォーム高さに基づいてプラットフォーム荷重を計算するようにプログラムされる。制御回路は、プラットフォーム荷重が予め定義された荷重を超えた場合、過積載状態を表示するようにプログラムされる。

【0018】

本システムは、主回転角センサの精度を検証するように構成された予備回転角センサを含んでもよい。

【図面の簡単な説明】

【0019】

これらの態様及び利点並びに他の態様及び利点を、添付図面を参照しながら詳細に記載する。

【0020】

【図1】図１は、液圧（油圧）リフトシリンダを使用してリフトアーム上で上昇され及び下降される例示的なリフト可能なプラットフォームを示す。

【0021】

【図2】図２は、記載された実施形態のプラットフォーム荷重検知システムの概略的な説明図である。

【0022】

【図3-4】図３及び図４は、空のプラットフォームの較正力の推定、及び載荷したプラットフォームの較正力の推定をそれぞれ示す概略的な説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

本発明のプラットフォーム荷重検知システムについて、図１に示される例示的なシザーリフト１０への適用を参照しながら記載する。しかし、シザーリフト１０は、例であって、プラットフォーム荷重検知システムは、任意の昇降式（リフト可能な）プラットフォーム上で過積載状態（過負荷状態）を検知するために適用できる。したがって、本発明は、図１に示される例示的なシザーリフトに限定されることを意味しない。

【0024】

図１に示されるように、例示的なシザーリフト１０は、一般に、車輪付シャーシ１２、シャーシ１２上に支持されたアームスタック１４、及びアームスタック１４上に支持されたプラットフォーム１６を含む。プラットフォーム１６は、油圧（液圧）リフトシリンダ１８でアームスタック１４のアームを変位させることによって上昇及び下降する。シザーリフト１０及び油圧リフトシリンダ１８の使用と操作は、公知であり、更に詳細には記載されない。

【0025】

図２を参照すると、油圧リフトシリンダ１８は、従来と同様にヘッド端部２０とロッド端部２２を含む。ヘッド端部圧力変換器２４（「ＰＴ２」とラベル表示）は、ヘッド端部に位置し、油圧リフトシリンダ１８内のヘッド端部圧力を測定するように構成される。ロッド端部圧力変換器２６（「ＰＴ１」とラベル表示）は、油圧リフトシリンダ１８内のロッド端部圧力を測定するように構成される。主回転角センサ（メイン回転角センサ）２８（「ＡＳ１」とラベル表示）は、プラットフォームが取り付けられたリフトアーム角を測定するように構成される（例示的なシザーリフト１０が図２にも示されている）。制御回路３０は、ヘッド端部圧力変換器２４、ロッド端部圧力変換器２６、及び主回転角センサ２８と通信し、それらからの入力を受け取る。制御回路３０は、主回転角センサ２８からのリフトアーム角に基づいてプラットフォーム高さを計算し、ヘッド端部圧力変換器２４からの入力、ロッド端部圧力変換器２６からの入力、及びプラットフォーム高さに基づいてプラットフォーム荷重を計算するようにプログラムされる。制御回路３０は、プラットフォーム荷重が予め定義された（所定の）荷重を超えた場合に、過積載状態を表示するようにプログラムされる（さらに詳細に以下に記載される）。

【0026】

いくつかの実施形態では、ヘッド端部圧力変換器２４とロッド端部圧力変換器２６のそれぞれは、冗長性を与えるため２つの独立した示度（表示度数）を提供するように構成される。本システムは、また、主回転角センサ２８の精度を検証（検査、点検）するように構成された予備回転角センサ（バックアップ回転角センサ）３２（「ＡＳ２」とラベル表示）も含み得る。この予備回転角センサ３２は、主回転角センサ２８が故障していないことを検証する役割を果たす。

【0027】

制御回路３０は、シリンダロッド／バレルの幾何学を含む数学的関係を用いて、ヘッド端部圧力変換器２４及びロッド端部圧力変換器２６からの入力に基づいてリフトシリンダ力を計算するようにプログラムされ得る。既存のシステムとは異なり、記載された実施形態の圧力式の荷重検知システムは、ヘッド端部圧力とロッド端部圧力を利用するため、温度変化の影響に順応（適合）することができる。つまり、低温では、例えば、ロッド端部の潤滑油の粘度の変化がロッド端部での圧力上昇をもたらし得る。ロッド端部圧力測定値をリフトシリンダ力の計算に組み込むと、より正確な荷重決定となる。プラットフォーム荷重の決定は、（プラットフォームが動作中（移動中）の場合は）プラットフォームの上昇（リフト）速度または降下速度にも基づくものであり得る。

【0028】

制御回路３０は、プラットフォームが空のときの複数のプラットフォーム高さにおけるリフトシリンダ力を記録することによって、較正シーケンスを行うようにプログラムされる。追加の力情報を記録するために任意選択（オプション）の較正シーケンスをおもりで荷重を付加した状態（ｗｅｉｇｈｔｅｄ ｌｏａｄ）で行ってよく、それによって更に性能を向上させ得る。一旦較正が完了すれば、システムは、過積載状態が存在するかどうかを決定するために、リフトシリンダ力とプラットフォーム高さに基づいてプラットフォーム荷重を予測する。天井高さに制限のある屋内環境における較正が提供される（さらに詳細に以下に記載される）。そのため、較正シーケンスは、リフトアームをその最大の高さ位置まで上昇させることなく行うことができる。制御回路３０は、さらに、較正シーケンスを行った後に、プラットフォームが空の場合の複数のプラットフォーム高さにおけるリフトシリンダ力を記録することによって検証（検査、点検）シーケンスを行うようにプログラムされ得る。検証は、測定値が許容誤差（許容範囲）内で較正に合致すると合格である。検証シーケンスは、定期的（周期的）な保守点検の要求を満たすために、使用者／顧客が使用することができる。

【0029】

プラットフォーム荷重検知システムは、プラットフォームが過積載のときを検出して視覚的及び音響的な警告を提示し、一方で機械の更なる動作の停止も行うように設計され、構成される。システム較正には、例示的な前提条件として、車両がグラウンドモード又はプラットフォームモードで動作していることが望ましい。システムが構成されるには、セットアップ荷重は「プラットフォームカットアウト（ｃｕｔ ｏｕｔ ｐｌａｔｆｏｒｍ）」又は「全カットアウト（ｃｕｔ ｏｕｔ ａｌｌ）」に設定されねばならない。加えて、両回転角センサを較正せねばならないし、荷重検知システムの較正シーケンスを完了させねばならない。

【0030】

使用中、制御回路は、グラウンド過荷重表示器（例えば、視覚的な表示器、聴覚的な表示器）としてデジタル出力リソースにアクセスする。このリソースは、システムが構成されない場合は電源が断たれている。一旦システムが構成されると、過積載フラッグが「偽」に設定され、回路は、電源立ち上げ後にグラウンド過荷重表示器を点滅させる。この措置は、サービス技術員や使用者に対する、較正が１１０％定格荷重なしに（空のデッキのみで）行われたので定格容量未満でシステムが止まる（カットアウトする）であろうというさりげない表示である。システムが構成されて過積載信号が「真」である場合、制御回路は、音響警告を含むグラウンド過積載指示器を点滅させてプラットフォームが過積載であることを示す。

【0031】

制御回路３０は、ヘッド端部圧力変換器２４からアナログ入力を受け、数式を用いてリフトシリンダバレル圧力を測定する。示度は、システムノイズを低減するためにフィルタにかけられ、フィルタにかけられ処理がなされた示度が荷重検知分析に使用される。いくつかの実施形態では、制御回路３０は、ヘッド端部圧力変換器２４からの第２の独立した信号を、フィルタがかけられ処理が施された第２の示度として利用する。制御回路３０は、ロッド端部圧力変換器２６からの一つ又は複数の信号に対して同様の処理を行う。その後、結果として得られるフィルタ処理後の値をシリンダバレル領域と共に一連の数式内で用いてリフトシリンダ力を計算し得る。

【0032】

いくつかの実施形態では、制御回路３０は、空デッキの較正情報、プラットフォーム高さ、及びリフト速度に基づいて空のプラットフォームのリフトシリンダ力を推定する。この推定は、アームスタックピン、リフトシリンダシール、及びスライドブロックからの摩擦を組み込む。図３を参照すると、制御回路３０は、較正データ配列内において補間するためにプラットフォーム高さ値を使用して、リフトアップ空値とリフトダウン空値をそれぞれ計算する。制御回路３０は、リフトアップ速度値とリフトダウン速度値に基づく線形補間により空プラットフォーム力（較正力）の推定値を計算する。同様の作業を、載荷プラットフォーム力（較正力）を推定するために行う。図４を参照すると、システムは、載荷デッキ較正情報、プラットフォーム高さ、及びリフト速度に基づいてプラットフォーム内における１１０％定格荷重に対するリフトシリンダ力を推定する。この推定は、サービス技術員が較正‐荷重１１０％手順を実行するときに、システム摩擦を組み込む。制御回路３０は、リフトアップ載荷データ配列とリフトダウンデータ載荷配列内において補間するためにプラットフォーム高さ値を使用する。制御回路３０は、リフトアップ速度とリフトダウン速度に基づいてルックアップ（ｌｏｏｋｕｐ）値の線形補間により載荷プラットフォーム力（較正力）の推定値を計算する。

【0033】

制御回路３０は、現在のプラットフォーム重量をリフトシリンダ正味力と較正情報との比率（割合）として推定する。この推定は、静的又は動的（リフト中）状態に対して有効である。具体的には、制御回路３０は、リフトシリンダ正味力の値と空プラットフォーム較正力の推定値との差異を計算し、同様に、載荷プラットフォーム較正力の推定値と空プラットフォーム較正力の推定値との差異を計算する。第１の差異に較正された重量の値を掛け、その後、第２の差異で割ってプラットフォーム重量値を計算する。

【0034】

過積載が生じるには、いくつかの実施形態では、推定されたプラットフォーム重量が「デバウンス（ｄｅｂｏｕｎｃｅ）」期間より長く定格容量の１１０％を超えねばならない。過積載は、車両が静的又はリフト中である間に検出することができる。制御回路３０は、プラットフォーム重量の値が予め設定されたデバウンス期間より長い期間の間、定格容量の１１０％又は最大容量値を超えた場合、過積載状態を「真」に設定する。制御回路３０は、プラットフォーム重量の値が予め設定されたホールド期間より長い期間の間、定格容量の１１０％未満である場合は、過積載状態を「偽」に設定する。

【0035】

プラットフォームモードでは、制御回路３０は、プラットフォーム高さが部分高さ較正を超えた場合、リフトアップを妨げる。プラットフォームが過積載状態のとき、制御回路３０は、駆動（ドライブ）、操縦（ステア）、及びリフトアップを妨げる。いくつかの実施形態では、プラットフォームが過積載状態であり、且つシステムがプラットフォームカットアウト又は全カットアウトに設定されている場合、グラウンドモード時と同様に、プラットフォ―ムが一旦閾値高さに至ると、リフトダウンが妨げられる。代替的に、リフトダウンは常に許可され得る。

【0036】

制御回路３０は、定期的（周期的）な保守間隔で較正を検証する機能を備え得る。技術員は、空プラットフォームの較正と同じ基本的手順を用いることができ、システムは測定値を既存の較正と比較する。システムが部分高さで（例えば、天井高さに制限のある屋内で）較正された場合、検証は、その高さ以下に限定される。

【0037】

制御回路３０は、圧力変換器の示度を連続的に監視して、示度が予め設定された測定範囲内に確実に留まるようにする。示度が測定範囲を超えた場合、制御回路３０は、ハードウェアを保護し、プラットフォームが過積載状態であると想定するように構成され得る。同様に、制御回路３０は、独立した圧力変換器の示度間の差異を連続的に計算し得る。差異が過剰になると、制御回路３０は、プラットフォームが過積載であると想定する。同様に、制御回路３０は、ロッド端部圧力変換器２６を連続的に監視して、車両が静止しているときは圧力が確実にゼロであるようにする。圧力は、車両が駆動中、操縦中、リフト中のとき、又は手動下降が用いられているとき、非ゼロであってよい。

【0038】

制御回路３０は、以下の状況のうちのいずれかが生じると、プラットフォームが過積載であるとみなす（仮定する）ように構成し得る。
－リフトシリンダバレル圧力が低く範囲外である。
－リフトシリンダバレルのシリンダ圧力が高く範囲外である。
－リフトシリンダバレル圧力の相違が過剰である（変換器のスケールファクタの問題）。
－リフトシリンダロッド圧力が低く範囲外である。
－リフトシリンダロッド圧力が高く範囲外である。
－リフトシリンダロッド圧力が停滞（リフトしないで非ゼロ）。
－荷重検知システムが較正されていない。
－荷重検知システムが検証不合格。

【0039】

車両システムは、以下の状況のうちのいずれかが生じると、保守的に（用心深く）反応してプラットフォーム荷重を大きめに予測する。
－リフトシリンダロッド圧力変換器のスケールファクタが低すぎる。
－リフトシリンダロッドの圧力が停滞（リフト中にゼロ）。

【0040】

いくつかの実施形態では、制御回路３０は、プラットフォームがわずか１０センチだけ上昇された場合に駆動を妨げ得る。いくつかの市場（マーケット）では、事故はプラットフォームを（少しだけでも）上昇させて駆動することに起因すると安全調査官が信じており、そのため、この動作（作業）は禁止され、これらの制限的な市場においては、この機能のない車両は現場から拒絶され得る。他の市場は、この機能を極度に制限的と見なし、この機能を無効にすることができないならば車両を使わないかもしれない。このような現場の状況に対処するために、車両に隠しスイッチを付け、それによって、この機能は作業現場への納品時にサービス技術員を要することなく変更することができる。この機能は、スイッチが開状態又ははまっていない場合は無効となり、スイッチが閉状態の場合に有効となる。これらの構成では、プラットフォーム重量とは無関係に所望のカットアウト高さにおいて閾値がこの機能を確実に管理するように、車上検定（車上検証）を行い得る。

【0041】

較正－荷重０％メニューは、機械のセットアップ荷重が「プラットフォームカットアウト」又は「全カットアウト」であるときに可視状態とし得る。このメニューは、車両が安全モードにあるときは隠され得る。いくつかの実施形態では、このメニューは、以下の表に示される書式で設定され得る。

【0042】

リフトアップ較正のため、一旦リフトアップが作動されると、プラットフォーム高さが予め定義されたモデル固有の複数のプラットフォーム高さに達すると、制御回路がリフトシリンダ力の値を計算する。制御回路は、較正曲線を作成するために、データ配列に正味の力の値（力のネット値）を記憶する。回路は、機械的な限度における過剰な油圧を防ぐために、最後のデータポイントに達するとリフトアップを妨げる。制御回路は、リフトダウン較正のために、技術員にプラットフォームを格納位置に下げるよう促す。最後のデータポイントに達する前にリフトアップが解除された場合、制御回路は、残っている配列エントリを不定値に設定し、手続きの継続を許可する。これは、天井高さに制限のある屋内で車両を較正できるので望ましい。同様の手続きがリフトダウン較正について行われる。一旦リフトダウンが作動されると、制御回路は、プラットフォーム高さがモデル固有の複数のプラットフォーム高さの予め定義された値に達すると、リフトシリンダの正味の力の値（力のネット値）を取り込む。制御回路は、較正曲線を作成するために、このシリンダ力の値をデータ配列に記憶する。最後のデータポイントが収集される前にリフトダウンが解除された場合、エラーメッセージが表示され、従前の較正値が保持される。一旦較正が完了すると、制御回路は、限度に反して収集された測定値を物理学モデル及び車両試験に基づいて評価してもよい。この評価は、較正が全ての基準を満たす場合は、合格となる。回路は、部分高さ較正を可能にするために、どちらの配列からも不定値を取り除く。

【0043】

較正－荷重１１０％メニューは、以下の表に示される書式で設定され得る。

【0044】

リフトアップ及びリフトダウン較正は、荷重０％の較正について上記に記載したのと同様の手続きを用いて達成し得る。

【0045】

制御回路３０は、さらに、載荷プラットフォームがリフトアップし、次いでリフトダウンする間にデータを収集して、システム較正を検証する手段も提供し得る。肯定的な応答を受けるために、このデータは、タイプ許容誤差（ｔｙｐｅ ｔｏｌｅｒａｎｃｅ）内で荷重０％較正データと一致すべきである。部分高さ較正を取り扱うために、制御回路３０は、システムが較正された最大の高さにプラットフォームが達するとリフトをカットアウトし得る。検証メニューは、以下の表に示される書式で設定し得る。

【0046】

リフトアップ検証のために、一旦リフトアップが作動されると、プラットフォーム高さが予め定義された複数のモデル固有プラットフォーム高さに達すると、制御回路が較正－荷重０％でのリフトアップ手続きからリフトシリンダ力の値を捉え得る（キャプチャし得る）。制御回路は、較正曲線を作成するために、このリフトシリンダ力の値をデータ配列に記憶し得る。制御回路は、部分高さ較正に対処するために、載荷データ配列内の最後の有効なエントリに対応する高さでリフトアップを妨げる。制御回路は、その後、リフトダウン検証のために、技術員にプラットフォームを格納位置まで下げるよう促してもよい。最後のデータポイントに達する前にリフトアップが解除された場合、制御回路は、残っている配列エントリを不定値に設定し、手続きの継続を許可する。これは、天井高さに制限のある屋内で車両を検証できるので望ましい。

【0047】

リフトダウン検証のために、一旦リフトダウンが作動されると、プラットフォーム高さの値が予め定義された複数のモデル固有プラットフォーム高さに達すると、制御回路が較正－荷重０％でのリフトアップ手続きからリフトシリンダ力の値を捉え得る（キャプチャし得る）。制御回路は、較正曲線を作成するために、このリフトシリンダ力の値をデータ配列に記憶し得る。最後のデータポイントが収集されると、制御回路は、リフトアップ検証データ配列をリフトアップ載荷データ配列と比較し、更に、リフトダウン検証データ配列をリフトダウン載荷データ配列と比較し、その差異と許容範囲を、所定の数式に従って要素ごとに計算し得る。この比較は、部分高さ較正及び検証を可能にするために、どちらの配列でも不定値を除外し得る。

【0048】

本システムは、二つ又は複数のリフトシリンダを利用するリフト可能な（昇降式）プラットフォームに等しく適用可能である。

【0049】

記載された実施形態のシステムは、シンプルで低コストの圧力式の測定システムを用いつつ、力（フォース）に基づく手法の利点を提供する。本システムは、広範な温度範囲にわたって正確なプラットフォーム荷重予測を提供することができる。加えて、本システムは、検査用分銅（テストウェイト）なしで迅速に較正を検証する方法を提供する。さらにまた、本システムは、車両が移動中（動作中）又は休止中に、過積載からの保護を提供し、本システムは、部分高さで較正を行うことができる。

【0050】

本発明は、現在最も実用的で好ましい実施形態であると考えられるものについて記載されているが、本発明は開示された実施形態に限定されるものではなく、それとは反対に、添えられた請求項の趣旨と範囲内に含まれる多様な改変及び同等の構成を対象とすることを意図している。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】