JP2019167745A - Work machine - Google Patents

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Abstract

To provide a work machine which can display behavior in coming to inversion and fall early and in which an operator can recognize possibility of inversion and fall based on the display and can immediately cope with them.SOLUTION: On a grounding surface of left and right crawlers 3 of a hydraulic shovel 1, pressure sensors 18 are arranged side by side respectively in arrays a to d in a lateral direction and arrays one to five in a longitudinal direction, to detect ground contact pressure, and distribution of the ground contact pressures are displayed on a display 16. For example, when ground surface is sloped, the hydraulic shovel 1 is sloped toward one side and comes to inversion, and when ground surface collapses, the hydraulic shovel 1 is sloped toward one side and comes to fall. However, since distribution of the ground contact pressures of the crawlers 3 is changed prior to posture change, an operator can immediately recognize possibility of inversion and fall of the hydraulic shovel 1.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、作業機械に関する。   The present invention relates to a work machine.

建設工事、解体工事、土木工事等に使用される作業機械としては、下部走行体上に上部旋回体を旋回自在に設け、上部旋回体の前部に上下動自在に多関節型の作業フロントを取り付けたものが知られている。作業フロントは、上部旋回体に対して関節を介してブーム、アーム及び作業具(バケットやブレーカ等)を連結してなり、上記のような工事中には、上部旋回体から前方に作業フロントを突出させて種々に姿勢を変化させながら作業を実施するため、無理な操作が行われると作業機械の姿勢が不安定になって転倒する場合がある。   As a work machine used for construction work, dismantling work, civil engineering work, etc., an upper swinging body is provided on the lower traveling body so as to be able to turn freely, and an articulated work front can be moved up and down at the front of the upper turning body. Attached is known. The work front is constructed by connecting a boom, an arm, and a work tool (bucket, breaker, etc.) to the upper swing body via a joint. During the above construction, the work front is moved forward from the upper swing body. Since the work is carried out while projecting and various postures are changed, if an unreasonable operation is performed, the posture of the work machine may become unstable and fall down.

そこで、例えば特許文献1に記載された油圧ショベルの転倒警告装置では、傾斜角センサにより検出される上部旋回体の傾斜角、角度センサにより検出されるブーム、アーム及びバケットの各回動角度、加速度センサにより検出される下部走行体、上部旋回体、ブーム及びアームの各加速度、ピン力センサにより検出されるバケット先端への外力等の検出情報に基づき、油圧ショベルの静的及び動的釣り合いを反映した地表への作用点としてZMP(Zero Moment Point)座標を求めている。   Therefore, for example, in the overturn warning device for a hydraulic excavator described in Patent Document 1, the tilt angle of the upper swing body detected by the tilt angle sensor, the rotation angles of the boom, arm, and bucket detected by the angle sensor, the acceleration sensor Reflects the static and dynamic balance of the hydraulic excavator based on the detection information such as the lower traveling body, upper revolving body, boom and arm acceleration detected by, the external force to the bucket tip detected by the pin force sensor ZMP (Zero Moment Point) coordinates are obtained as the action point on the ground surface.

そして、油圧ショベルと地面との接地点を結んだ支持多角形に対するZMP座標の位置関係に基づき、例えばZMP座標が支持多角形の輪郭付近に位置しているときには、油圧ショベルに転倒の可能性有りとしてオペレータに警告している。   Based on the positional relationship of the ZMP coordinates with the support polygon that connects the grounding point between the excavator and the ground, for example, when the ZMP coordinate is located near the outline of the support polygon, the excavator may fall over. As a warning to the operator.

特許第5491516号明細書Japanese Patent No. 5491516

上記した特許文献1の技術では、油圧ショベルの静的釣り合いのみならず動的釣り合いをも反映してZMP座標を求めている。このため油圧ショベルが姿勢変化した場合は勿論、油圧ショベルの動作が急変した場合、例えば上部旋回体や作業フロントの急激な加減速時にも、それらの動作により油圧ショベルが受ける反力が実際の重心移動よりも先行してZMP座標に反映され、転倒の可能性が生じたときにオペレータへの警告がなされる。   In the technique of Patent Document 1 described above, ZMP coordinates are obtained reflecting not only static balance of a hydraulic excavator but also dynamic balance. For this reason, not only when the excavator changes its posture, but also when the excavator's operation changes suddenly, for example, when the upper revolving structure or the work front suddenly accelerates or decelerates, the reaction force received by the excavator due to these operations is not Prior to the movement, it is reflected in the ZMP coordinates, and a warning is given to the operator when the possibility of a fall occurs.

しかしながら特許文献1の技術は、あくまでも油圧ショベルの姿勢変化や動作に基づき転倒を判定する手法である。このため転倒判定のためには転倒の要因になる油圧ショベルの姿勢変化や動作が生じる必要があり、結果として、実際に油圧ショベルが転倒に至る直前でないと転倒判定を下せない。油圧ショベルに転倒の可能性が生じたときには、転倒回避のため油圧ショベルを安定方向に操作する必要があるが、このように早期の警告が困難なため、その操作が遅れて転倒を回避できない場合があった。   However, the technique of Patent Document 1 is a technique for determining a fall based on the posture change and operation of the hydraulic excavator. For this reason, it is necessary to cause a change in the posture or operation of the hydraulic excavator, which causes a fall, and as a result, it is not possible to make a fall decision unless it is just before the hydraulic excavator actually falls. When there is a possibility of the hydraulic excavator to fall, it is necessary to operate the excavator in a stable direction to avoid the fall, but it is difficult to avoid early warning in this way, so if the operation is delayed and the fall cannot be avoided was there.

また転倒以外にも、例えば足場の不安定な傾斜地では油圧ショベルが谷側に転落する可能性があり、その際の運転室から外部へのオペレータの脱出のために、事前の転落警告が要望されている。しかしながら、特許文献1の技術にとって転落判定は転倒判定よりもさらに困難であり、転落の要因となる谷側の地面の崩落が発生しても、油圧ショベルの姿勢は直ちに変化しない。そして、地面の崩落により実際に油圧ショベルが転落し始めた時点で、ようやく姿勢変化により転落警告がなされるため、オペレータが外部に脱出するための時間的な余裕がほとんどなく、より早期の転落警告が要望されていた。   In addition to falling, for example, on a slope with unstable scaffolding, there is a possibility that the hydraulic excavator may fall to the valley side, and in order to escape from the operator's cab to the outside at that time, a prior fall warning is required. ing. However, the fall determination is more difficult than the fall determination for the technique of Patent Document 1, and even if the ground collapse on the valley side that causes the fall occurs, the posture of the excavator does not change immediately. And when the excavator actually starts to fall due to the collapse of the ground, a fall warning is finally given due to the posture change, so there is almost no time for the operator to escape to the outside, an earlier fall warning Was requested.

本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、転倒や転落に至る際の挙動を早期に表示でき、この表示に基づきオペレータが転倒や転落の可能性を認識していち早く対処することができる作業機械を提供することにある。   The present invention has been made to solve such problems, and the object of the present invention is to display the behavior at the time of falling or falling quickly, and the operator can fall or fall based on this display. The object is to provide a work machine that can recognize the sex and deal with it quickly.

上記の目的を達成するため、本発明の作業機械は、一対のクローラを備えた下部走行体上に旋回可能な上部旋回体が設けられており、前記上部旋回体の前部に多関節型の作業フロントが設けられた作業機械において、前記一対のクローラの地面に対する複数箇所の接地圧をそれぞれ検出する複数の接地圧検出部と、前記複数の接地圧検出部からの検出値に基づき前記一対のクローラの接地圧の分布を算出するコントローラと、前記コントローラにより算出された前記接地圧の分布を表示する接地圧分布表示部とを備えたことを特徴とする。   In order to achieve the above object, the working machine of the present invention is provided with a revolving upper revolving body on a lower traveling body having a pair of crawlers, and an articulated type at the front of the upper revolving body. In a work machine provided with a work front, the pair of crawlers detects a plurality of ground pressures at a plurality of locations with respect to the ground, and the pair of ground pressure detection units based on detection values from the plurality of ground pressure detection units. A controller that calculates a distribution of the contact pressure of the crawler and a contact pressure distribution display unit that displays the distribution of the contact pressure calculated by the controller are provided.

本発明の作業機械によれば、転倒や転落に至る際の挙動を早期に表示でき、この表示に基づきオペレータが転倒や転落の可能性を認識していち早く対処することができる。   According to the work machine of the present invention, the behavior at the time of falling or falling can be displayed at an early stage, and the operator can recognize the possibility of falling or falling based on this display and can quickly cope with it.

実施形態の油圧ショベルを示す側面図である。It is a side view showing a hydraulic excavator of an embodiment. 油圧ショベルに搭載された挙動予測表示装置の構成を示す制御ブロック図である。It is a control block diagram which shows the structure of the behavior prediction display apparatus mounted in the hydraulic shovel. 左側のクローラの下部案内ローラの支持構造を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the support structure of the lower guide roller of the crawler on the left side. 油圧ショベルが転倒に至る際の接地圧の変化状況を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the change condition of the ground pressure at the time of a hydraulic excavator falling. 油圧ショベルが転落に至る際の接地圧の分布の変化状況を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the change state of distribution of the contact pressure when a hydraulic shovel falls. 地面の崩落状況の別例を示す図5に対応する説明図である。It is explanatory drawing corresponding to FIG. 5 which shows another example of the collapse situation of a ground. コントローラが実行する接地圧分布表示ルーチンを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the contact pressure distribution display routine which a controller performs. 油圧ショベルに転倒に至る可能性が生じたときのディスプレイ表示を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a display display when possibility that it will fall to a hydraulic excavator arises. 油圧ショベルに転落に至る可能性が生じたときのディスプレイ表示を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a display display when possibility that it will fall to a hydraulic shovel arises. コントローラが実行する転倒判定ルーチンを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the fall determination routine which a controller performs. コントローラが実行する転落判定ルーチンを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the fall determination routine which a controller performs.

以下、本発明を油圧ショベルに具体化した一実施形態を説明する。
図1は本実施形態の油圧ショベルを示す側面図であり、まず、同図に基づき油圧ショベルの概略構成を説明する。
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is embodied in a hydraulic excavator will be described.
FIG. 1 is a side view showing a hydraulic excavator according to the present embodiment. First, a schematic configuration of the hydraulic excavator will be described with reference to FIG.

油圧ショベル1の下部走行体2には左右一対のクローラ3が備えられ、クローラ3は図示しない走行用油圧モータにより駆動されて油圧ショベル1を走行させる。下部走行体2上には上部旋回体4が設けられ、上部旋回体4は図示しない旋回用油圧モータにより駆動されて旋回する。上部旋回体4の前部には多関節型の作業フロント5が設けられ、作業フロント5はブーム6、アーム7、及びバケット8から構成されている。ブーム6はブームシリンダ6aにより角度変更され、アーム7はアームシリンダ7aにより角度変更され、バケット8はバケットシリンダ8aにより角度変更される。   The lower traveling body 2 of the hydraulic excavator 1 is provided with a pair of left and right crawlers 3. The crawler 3 is driven by a traveling hydraulic motor (not shown) to cause the hydraulic excavator 1 to travel. An upper swing body 4 is provided on the lower traveling body 2, and the upper swing body 4 is driven to swing by a swing hydraulic motor (not shown). An articulated work front 5 is provided at the front part of the upper swing body 4, and the work front 5 includes a boom 6, an arm 7, and a bucket 8. The angle of the boom 6 is changed by the boom cylinder 6a, the angle of the arm 7 is changed by the arm cylinder 7a, and the angle of the bucket 8 is changed by the bucket cylinder 8a.

上部旋回体4のフレーム9上の前部にはオペレータが搭乗する運転室10が設けられ、フレーム9上の運転室10の後側には燃料タンク11、機械室12及びカウンタウエイト13等が設けられている。図示はしないが機械室12内にはエンジンが搭載され、エンジンにより駆動される油圧ポンプからの作動油の供給により、上記した走行用或いは旋回用油圧モータや各シリンダ6a〜8aが作動する。   A driver's cab 10 in which an operator is boarded is provided in the front part of the upper swing body 4 on the frame 9, and a fuel tank 11, a machine room 12, a counterweight 13, and the like are provided on the rear side of the driver cab 10 on the frame 9. It has been. Although not shown, an engine is mounted in the machine room 12, and the above-described traveling or turning hydraulic motor and the cylinders 6a to 8a are operated by supplying hydraulic oil from a hydraulic pump driven by the engine.

図2は油圧ショベルに搭載された挙動予測表示装置の構成を示す制御ブロック図である。図中に示す挙動予測表示装置のコントローラ15により油圧ショベル1の転倒及び転落に関する予測・表示処理が実行されると共に、予測結果に基づきディスプレイ16(接地圧相関値分布表示部)及びスピーカ17により適宜オペレータへの警告がなされる。   FIG. 2 is a control block diagram showing the configuration of the behavior prediction display device mounted on the hydraulic excavator. The controller 15 of the behavior prediction display device shown in the figure performs prediction / display processing regarding the overturning and falling of the hydraulic excavator 1, and the display 16 (ground pressure correlation value distribution display unit) and the speaker 17 appropriately according to the prediction result. A warning is made to the operator.

油圧ショベル1の転倒は、例えば油圧ショベル1が位置する地面が傾斜している場合、作業フロント5や上部旋回体4の動作により油圧ショベル1の重心が移動した場合、或いは移動中の油圧ショベル1が軟弱な地面に至った場合等に発生する。また油圧ショベル1の転落は、例えば傾斜地での作業中や移動中に谷側の地面が崩落した場合等に発生する。何れの場合も、最終的には油圧ショベル1が一方に向けて傾斜して転倒や転落に至るのであるが、それらの姿勢変化に先行してクローラ3の接地圧の分布が変化する。   For example, when the ground where the excavator 1 is located is inclined, the center of gravity of the excavator 1 is moved by the operation of the work front 5 or the upper swing body 4, or the moving excavator 1 is moving. Occurs when it reaches the soft ground. The fall of the excavator 1 occurs, for example, when the ground on the valley side collapses during work on a slope or during movement. In either case, the excavator 1 eventually tilts toward one side and falls or falls, but the distribution of the contact pressure of the crawler 3 changes prior to the change in the posture.

即ち、クローラ3の接地圧の分布は、油圧ショベル1が平坦な地面に位置している場合にはほぼ均等となるのに対し、上記のような各要因により油圧ショベル1が傾斜して転倒や転落の可能性が生じたときには、傾斜による姿勢変化よりも先行して接地圧の分布に偏りが生じる。しかも接地圧の分布には、油圧ショベル1の転倒に大きく影響する作業フロント5や上部旋回体4の動作状況も反映される。そこで、クローラ3の接地圧の分布に基づきいち早く転倒や転落を予測するようにしたものが本発明であり、その詳細を以下に説明する。   That is, the distribution of the contact pressure of the crawler 3 is substantially equal when the excavator 1 is located on a flat ground, whereas the excavator 1 is inclined and falls due to the above factors. When the possibility of falling occurs, the distribution of the contact pressure is biased prior to the posture change due to the inclination. In addition, the distribution of the contact pressure also reflects the operating conditions of the work front 5 and the upper swing body 4 that greatly affect the overturning of the excavator 1. In view of this, the present invention is one in which a fall or fall is predicted quickly based on the distribution of the contact pressure of the crawler 3, and the details thereof will be described below.

左右のクローラ3の接地圧の分布を検出するために、各クローラ3には多数の歪みゲージ式の圧力センサ18(接地圧相関値検出部)が設けられている。それらの圧力センサ18による接地圧の検出ポイントを、図2では平面視の左右のクローラ3の接地面上で模式的に示しており、各接地面上において、検出ポイントは前後方向(本発明のクローラの進行方向に相当)に等間隔で5箇所、左右方向(本発明のクローラの進行方向と直交する方向に相当)に2箇所の計10箇所に分散して配置されている。以下、説明の便宜上、前後方向の検出ポイントを前側から後側へと順に1〜5列と称し、左右方向の検出ポイントを左側から右側へと順にa〜d列と称する。   In order to detect the distribution of the ground pressure of the left and right crawlers 3, each crawler 3 is provided with a number of strain gauge pressure sensors 18 (ground pressure correlation value detection units). In FIG. 2, the detection points of the contact pressure by these pressure sensors 18 are schematically shown on the contact surfaces of the left and right crawlers 3 in plan view, and the detection points are in the front-rear direction (in the present invention). It is distributed in a total of 10 locations, 5 locations at regular intervals (corresponding to the crawler traveling direction) and 2 locations in the left-right direction (corresponding to the direction orthogonal to the crawler traveling direction of the present invention). Hereinafter, for convenience of explanation, detection points in the front-rear direction are referred to as 1 to 5 rows in order from the front side to the rear side, and detection points in the left-right direction are referred to as rows a to d in order from the left side to the right side.

次いで、左右のクローラ3の構成と共に具体的な圧力センサ18の設置構造を説明する。
図1に示すように左右のクローラ3は、それぞれ多数のローラの支持により所定の環状をなして循環するように架設されている。各ローラは、走行用油圧モータの駆動力をクローラ3に伝達するための起動ローラ21、クローラ3に張力を付与する遊動ローラ20、起動ローラ21と遊動ローラ20との間に配設されてクローラ3の循環を案内する多数の案内ローラ22からなる。地面に対するクローラ3の接地面は、起動ローラ21及び遊動ローラ20と下側に列設された計9個の案内ローラ22(以下、下部案内ローラと称する)とにより、略平面状に保たれている。
Next, a specific installation structure of the pressure sensor 18 will be described together with the configurations of the left and right crawlers 3.
As shown in FIG. 1, the left and right crawlers 3 are laid so as to circulate in a predetermined ring shape with the support of a large number of rollers. Each roller is arranged between an activation roller 21 for transmitting the driving force of the traveling hydraulic motor to the crawler 3, an idler roller 20 for applying tension to the crawler 3, and between the activation roller 21 and the idler roller 20. It consists of a large number of guide rollers 22 that guide the circulation of three. The ground contact surface of the crawler 3 with respect to the ground is maintained in a substantially planar shape by a total of nine guide rollers 22 (hereinafter referred to as lower guide rollers) arranged side by side with the starting roller 21 and the idle roller 20. Yes.

図3は左側のクローラ3の下部案内ローラ22の支持構造を示す斜視図であり、右側の下部案内ローラ22は左右対称の同一構成のため、代表として左側の支持構造を説明する。
下部走行体2の左側面2aには前後方向に所定間隔をおいてブラケット24が設けられ、これらのブラケット24により前後方向に延びる左右一対の支持フレーム25が支持されている。各下部案内ローラ22は左右の支持フレーム25の間に配設され、各支持フレーム25の下面に固定された軸受部材26により左右両側を回転可能に軸支され、これによりクローラ3の循環を案内するようになっている。また図示はしないが、起動ローラ21及び遊動ローラ20も支持フレーム25に軸支されており、これらの軸支箇所は図1に示すカバー27により側方から隠蔽されている。
FIG. 3 is a perspective view showing a support structure of the lower guide roller 22 of the left crawler 3. The right lower guide roller 22 has the same symmetrical structure, and therefore the left support structure will be described as a representative.
Brackets 24 are provided at a predetermined interval in the front-rear direction on the left side surface 2 a of the lower traveling body 2, and a pair of left and right support frames 25 extending in the front-rear direction are supported by these brackets 24. Each lower guide roller 22 is disposed between the left and right support frames 25 and is rotatably supported on both left and right sides by a bearing member 26 fixed to the lower surface of each support frame 25, thereby guiding the circulation of the crawler 3. It is supposed to be. Although not shown, the starting roller 21 and the idler roller 20 are also pivotally supported by the support frame 25, and these pivotal support portions are concealed from the side by a cover 27 shown in FIG.

上記した圧力センサ18は、計9個の下部案内ローラ22の内、前後に1つおきの計5個の下部案内ローラ22の左右両側に配設され、それぞれ支持フレーム25上にボルト28で固定されている。油圧ショベル1の重量はクローラ3を介して地面に作用し、その反力が接地圧としてクローラ3の接地面に作用している。従って、クローラ3に作用する接地圧は各ローラ20〜22を介して支持フレーム25に受け止められ、支持フレーム25には、各ローラ20〜22の直下に作用している接地圧の大きさと相関する歪みが生じ、この歪みが圧力センサ18により接地圧として検出される。   The above-described pressure sensors 18 are disposed on the left and right sides of a total of five lower guide rollers 22 in the front and rear, out of a total of nine lower guide rollers 22, and are fixed on the support frame 25 with bolts 28. Has been. The weight of the hydraulic excavator 1 acts on the ground via the crawler 3, and the reaction force acts on the ground contact surface of the crawler 3 as a ground pressure. Accordingly, the contact pressure acting on the crawler 3 is received by the support frame 25 via the rollers 20 to 22, and the support frame 25 correlates with the magnitude of the contact pressure acting directly below the rollers 20 to 22. Distortion occurs, and this distortion is detected by the pressure sensor 18 as a ground pressure.

各下部案内ローラ22の左側に位置する圧力センサ18は主としてクローラ3の左側の接地圧を、各下部案内ローラ22の右側に位置する圧力センサ18は主としてクローラ3の右側の接地圧を検出する。結果として図2に基づき述べたように、各クローラ3について前後方向に等間隔で5箇所、左右方向に2箇所に分散して各検出ポイントが配置されている。   The pressure sensor 18 located on the left side of each lower guide roller 22 mainly detects the ground pressure on the left side of the crawler 3, and the pressure sensor 18 located on the right side of each lower guide roller 22 mainly detects the ground pressure on the right side of the crawler 3. As a result, as described with reference to FIG. 2, the detection points are arranged in the crawler 3 at five equal intervals in the front-rear direction and at two positions in the left-right direction.

次に、コントローラ15による実際の油圧ショベル1の転倒及び転落に関する予測・表示処理を説明するが、それに先立ち、油圧ショベル1が転倒及び転落に至るときに発生するクローラ3の接地圧の変化状況について述べる。
図4は油圧ショベル1が転倒に至る際の接地圧の変化状況を示す説明図である。油圧ショベル1の転倒は左右或いは前後方向に限られ、例えば地面が右後方に下る傾斜をなしていても、傾斜に倣った斜め方向に転倒することはあり得ず、傾斜の影響をより強く受ける左右或いは前後方向に転倒する。このため図4では、右方への転倒に至る状況(図中に(b),(c)で示す)と、後方への転倒に至る状況(図中に(d),(e)で示す)とを例示している。
Next, prediction / display processing related to the actual fall and fall of the hydraulic excavator 1 by the controller 15 will be described. Prior to that, the change in the ground pressure of the crawler 3 that occurs when the excavator 1 falls and falls. State.
FIG. 4 is an explanatory view showing a change state of the ground pressure when the excavator 1 falls over. The fall of the excavator 1 is limited to the left and right or the front-rear direction. For example, even if the ground is inclined to the right rear, it cannot fall in an oblique direction following the inclination, and is more strongly affected by the inclination. Fall down to the left or right or back and forth. For this reason, in FIG. 4, the situation that leads to a fall to the right (indicated by (b) and (c) in the figure) and the situation that leads to a fall to the rear (indicated by (d) and (e) in the figure) ).

まず図4(a)に示すように、油圧ショベル1が平坦な地面に位置している場合、左右方向のa〜d列の接地圧(それぞれ1〜5列の平均値であり、以下同様)がほぼ等しく、同様に前後方向の1〜5列の接地圧(それぞれa〜e列の平均値であり、以下同様)がほぼ等しい。従って、油圧ショベル1が転倒や転落に至る可能性はなく、このときの接地圧の分布を正常パターンと称する。   First, as shown in FIG. 4 (a), when the excavator 1 is located on a flat ground, the ground pressures in rows a to d in the left-right direction (average values of rows 1 to 5, respectively, and so on) Are substantially the same, and similarly, the ground pressures in the 1st to 5th rows in the front-rear direction (average values of the ae rows, respectively) are almost equal. Therefore, there is no possibility that the excavator 1 will fall or fall, and the distribution of the contact pressure at this time is referred to as a normal pattern.

図4(b)に示すように、例えば地面が右方に下る傾斜をなしている場合、左右方向のa〜d列の接地圧の分布には、a列からd列に向けて段階的に増加する偏りが生じ、且つ隣り合う全ての接地圧に格差が生じている。この状況は、油圧ショベル1が右方に傾斜して転倒する可能性が生じたことを意味し、図4(c)に示すように右方への傾斜が急激になれば、接地圧の分布の偏りが強まって右方への転倒に至る。   As shown in FIG. 4B, for example, when the ground is inclined to the right, the distribution of contact pressure in the left and right rows a to d is stepwise from row a to row d. There is an increasing bias, and there is a gap between all adjacent ground pressures. This situation means that there is a possibility that the excavator 1 tilts to the right and falls, and if the slope to the right becomes sharp as shown in FIG. The bias becomes stronger and falls to the right.

前後方向への地面の傾斜も基本的に同様であり、図4(d)に示すように、例えば地面が後方に下る傾斜をなしている場合、前後方向の1〜5列の接地圧の分布には、1列から5列に向けて段階的に増加する偏りが生じ、且つ隣り合う全ての接地圧に格差が生じている。この状況は、油圧ショベル1が後方に傾斜して転倒する可能性が生じたことを意味し、図4(e)に示すように後方への傾斜が急激になれば、接地圧の分布の偏りが強まって後方への転倒に至る。
以下、図4(b),(d)に示すような、転倒に至る可能性がある偏りが生じたときの接地圧の分布を転倒パターンと称し、転倒パターンでは、油圧ショベル1を安定方向に操作する等の対処が必要となる。
The ground inclination in the front-rear direction is basically the same, and as shown in FIG. 4D, for example, when the ground is inclined backward, the distribution of the ground pressure in the first to fifth rows in the front-rear direction. There is a bias that gradually increases from the first row to the fifth row, and there is a disparity in all adjacent ground pressures. This situation means that there is a possibility that the excavator 1 tilts backward and falls, and as shown in FIG. Strengthens and falls backwards.
Hereinafter, the distribution of the contact pressure when a bias that may lead to overturning as shown in FIGS. 4B and 4D occurs is referred to as the overturning pattern. In the overturning pattern, the excavator 1 is moved in a stable direction. It is necessary to take measures such as operation.

そして、左右及び前後の何れの方向に地面が傾斜している場合であっても、上記のように傾斜による実際の油圧ショベル1の姿勢変化よりも先行して、接地圧の分布は転倒パターンに相当するものに移行する。このため、例えば後述するように現在の接地圧の最大値と最小値との偏差ΔPad,ΔP15を予め設定された転倒判定値ΔPad0,ΔP150と比較すれば、接地圧の分布が転倒パターンに相当するか否か、即ち油圧ショベル1が転倒に至るか否かを予測できる。結果として図4(b)に示す転倒パターンに移行した早期の時点で、(c)に示す右方への転倒を予測可能となり、図4の(d)に示す転倒パターンに移行した早期の時点で、(e)に示す後方への転倒を予測可能となる。   Even when the ground is tilted in any direction, left and right and front and rear, the distribution of the contact pressure has a falling pattern ahead of the actual change in the posture of the hydraulic excavator 1 due to the tilt as described above. Move to the equivalent. For this reason, for example, as will be described later, if the deviations ΔPad and ΔP15 between the current maximum and minimum values of the contact pressure are compared with preset fall determination values ΔPad0 and ΔP150, the distribution of the contact pressure corresponds to the fall pattern. It can be predicted whether or not the excavator 1 will fall over. As a result, it is possible to predict a rightward fall shown in FIG. 4C at an early time point when the fall pattern shown in FIG. 4B is reached, and an early time point when the fall pattern shown in FIG. Thus, it is possible to predict the backward fall shown in (e).

一方、図5は油圧ショベル1が転落に至る際の接地圧の分布の変化状況を示す説明図である。油圧ショベル1の転落は、地面の崩落方向に対応して360°何れの方向にも発生し得る。このため、図5では油圧ショベル1の右後方に崩落が発生し、右後方への転落の可能性が生じた状況を例示している。なお図5(a)では、図4と同様の平面視において左右のクローラ3と崩落領域との関係を示すと共に、平地と崩落領域との境界線(以下、崩落境界線Lbodrと称する)に沿った側面視におけるクローラ3と崩落領域との関係も示している。   On the other hand, FIG. 5 is an explanatory view showing a change state of the distribution of the contact pressure when the excavator 1 falls. The fall of the excavator 1 can occur in any direction of 360 ° corresponding to the direction of the ground collapse. For this reason, FIG. 5 illustrates a situation in which a collapse has occurred in the right rear of the excavator 1 and a possibility of a fall to the right rear has occurred. 5A shows the relationship between the left and right crawlers 3 and the collapsed area in a plan view similar to that in FIG. 4, and along the boundary line between the flat land and the collapsed area (hereinafter referred to as the collapsed boundary line Lbodr). The relationship between the crawler 3 and the collapse area in a side view is also shown.

図5(a)に示すように、油圧ショベル1の右後方に崩落が発生した場合、崩落境界線Lbodrよりも右後方の検出ポイントではほぼ0の接地圧が検出され、崩落境界線Lbodrよりも左前方の検出ポイントでは、平地に相当する平均的な接地圧よりも大きな接地圧が検出される。地面の崩落により支持されなくなった油圧ショベル1の重量分が、崩落境界線Lbodrよりも左前方の領域に上乗せされるためである。   As shown in FIG. 5A, when a collapse occurs on the right rear side of the excavator 1, a ground contact pressure of almost 0 is detected at a detection point on the right rear side of the collapse boundary line Lbodr, which is smaller than the collapse boundary line Lbodr. At the left front detection point, a contact pressure larger than the average contact pressure corresponding to the flat ground is detected. This is because the weight of the hydraulic excavator 1 that is no longer supported due to the collapse of the ground is added to the area on the left front side of the collapse boundary Lbodr.

結果として、崩落境界線Lbodrに対して直交する方向において、各検出ポイントの接地圧は、崩落境界線Lbodrを境界として格差を有する第1群(ほぼ0であり、本発明の小側に相当)と第2群(平地相当の平均的な接地圧よりも大であり、本発明の大側に相当)とに分別できる。そして、第1群に含まれる接地圧の数が増加するほど、崩落に起因する油圧ショベル1の転落の可能性が高まり、図5の(b)に示すように崩落領域がさらに拡大すれば転落に至る。以下、図5(a)に示すような、転落に至る可能性がある偏りが生じたときの接地圧の分布を転落パターンと称し、転落パターンでは、オペレータが運転室10から外部に脱出する等の対処が必要となる。   As a result, in the direction perpendicular to the collapse boundary line Lbodr, the contact pressure at each detection point is a first group having a difference with the collapse boundary line Lbodr as a boundary (almost 0, corresponding to the small side of the present invention). And the second group (which is larger than the average contact pressure equivalent to the flat ground and corresponds to the large side of the present invention). As the number of contact pressures included in the first group increases, the possibility of the hydraulic excavator 1 falling due to collapse increases, and if the collapse area further expands as shown in FIG. To. Hereinafter, as shown in FIG. 5A, the distribution of the contact pressure when a bias that may result in a fall occurs is referred to as a fall pattern. In the fall pattern, the operator escapes from the cab 10 to the outside. It is necessary to deal with.

そして、このように地面の崩落による油圧ショベル1の姿勢変化よりも先行して、接地圧の分布は転落パターンに相当するものに移行する。このため、例えば後述するように現在の第1群に含まれる接地圧の数N(或いは第2群に含まれる接地圧の数)を予め設定された判定値Nと比較すれば、接地圧の分布が転落パターンに相当するか否か、即ち油圧ショベル1が転落に至るか否かを予測できる。結果として図5の(a)に示す転落パターンに移行した時点で、(e)に示す右後方への転落を予測可能となる。   Thus, prior to the change in the posture of the hydraulic excavator 1 due to the collapse of the ground, the distribution of the ground pressure shifts to that corresponding to the falling pattern. Therefore, for example, as will be described later, if the number N of current contact pressures included in the first group (or the number of contact pressures included in the second group) is compared with a predetermined determination value N, the contact pressure It can be predicted whether the distribution corresponds to a fall pattern, that is, whether the excavator 1 will fall. As a result, when moving to the falling pattern shown in FIG. 5A, it is possible to predict the falling rightward shown in FIG.

なお、地面の崩落状況は図5(a)に限るものではなく、例えば図6に示すような形態で発生することもある。この場合には明確な崩落境界線Lbodrは特定できないものの、各検出ポイントの接地圧が格差を有する第1群と第2群とに分別できる点で共通し、何れかの接地圧の数から油圧ショベル1の転落を予測できる点についても相違ない。   The ground collapse situation is not limited to FIG. 5A, and may occur in the form shown in FIG. 6, for example. In this case, although a clear collapsing boundary line Lbodr cannot be specified, it is common in that the ground pressure at each detection point can be classified into the first group and the second group having a difference, and the hydraulic pressure can be determined from the number of any ground pressure. There is no difference in that the excavator 1 can be predicted to fall.

以上のような転倒及び転落に先だって発生するクローラ3の接地圧の変化状況を前提として、コントローラ15により油圧ショベル1の転倒及び転落が判定される。この判定処理のためにコントローラ15は、油圧ショベル1の稼働中に図7に示す接地圧分布表示ルーチンを所定の制御インターバルで実行している。   The controller 15 determines whether the excavator 1 has fallen or fallen on the premise of the ground pressure change state of the crawler 3 that occurs prior to the fall and fall. For this determination process, the controller 15 executes a ground pressure distribution display routine shown in FIG. 7 at predetermined control intervals while the excavator 1 is in operation.

まず、ステップS1で各圧力センサ18からの検出情報を入力し、続くステップS2では検出情報に基づき、a〜d列方向に沿った接地圧の分布、及び1〜5列方向に沿った接地圧の分布をそれぞれ判定した上で、ディスプレイ16上に左右のクローラ3の接地面と共に各検出ポイントに対応して接地圧の分布を表示する。   First, in step S1, detection information from each pressure sensor 18 is input, and in subsequent step S2, based on the detection information, the distribution of the ground pressure along the rows a to d and the ground pressure along the directions 1 to 5 are shown. , The distribution of the contact pressure is displayed on the display 16 corresponding to each detection point together with the contact surfaces of the left and right crawlers 3.

図8は油圧ショベル1に転倒に至る可能性が生じたときのディスプレイ表示を示す説明図、図9は油圧ショベル1に転落に至る可能性が生じたときのディスプレイ表示を示す説明図である。これらの図では、左右のクローラ3上で各検出ポイントの接地圧を濃淡で表しており、接地圧が0付近では白抜きで表示し、接地圧が大きくなるほど階調を濃側に変化させている。
合わせてディスプレイ16には作業フロントも表示し、仮想線で示すように上部旋回体4の旋回に応じて角度変化させている。このためオペレータは作業フロント5の旋回角度に関わらず、左右のクローラ3上での接地圧の分布を容易に把握できるようになっている。
FIG. 8 is an explanatory view showing a display when the hydraulic excavator 1 is likely to fall, and FIG. 9 is an explanatory view showing a display when the hydraulic excavator 1 is likely to fall. In these figures, the ground pressure at each detection point is shown in shades on the left and right crawlers 3 and is displayed in white when the ground pressure is near 0, and the gradation is changed to the dark side as the ground pressure increases. Yes.
At the same time, the work front is also displayed on the display 16, and the angle is changed according to the turning of the upper turning body 4 as indicated by a virtual line. For this reason, the operator can easily grasp the distribution of the contact pressure on the left and right crawlers 3 regardless of the turning angle of the work front 5.

例えば、図4(a)に示す油圧ショベル1が平坦な地面に位置している場合には、a〜d列及び1〜5列の接地圧がほぼ等しいことから、図8(a)、図9(a)に示すように、ディスプレイ16上の全ての検出ポイントが平均的な接地圧に相当する中間階調で表示される。この表示に基づきオペレータは、油圧ショベル1が転倒や転落の可能性のない安定した姿勢にあることを容易に認識できる。   For example, when the excavator 1 shown in FIG. 4A is located on a flat ground, the ground pressures in the rows a to d and the rows 1 to 5 are substantially equal. As shown in FIG. 9 (a), all detection points on the display 16 are displayed with an intermediate gradation corresponding to the average ground pressure. Based on this display, the operator can easily recognize that the excavator 1 is in a stable posture with no possibility of falling or falling.

また、図4(b),(d)に示す転倒パターンに移行するほどではないが、例えば地面に多少の右方への傾斜(a〜d列方向の分布に偏り)が生じている場合には、図8(b)に示すように右方の検出ポイントほど濃側の階調となるようにディスプレイ16が表示される。同様に、地面に多少の後方への傾斜(1〜5列方向の分布に偏り)が生じている場合には、図8(d)に示すように後方の検出ポイントほど濃側の階調となるようにディスプレイ16が表示される。   Further, although not so much as shifting to the falling pattern shown in FIGS. 4B and 4D, for example, when the ground is slightly inclined to the right (distribution in the distribution in the rows a to d). As shown in FIG. 8 (b), the display 16 is displayed so that the gray level of the detection point on the right side becomes higher. Similarly, when there is a slight backward inclination on the ground (biased in the distribution in the 1 to 5 column direction), as shown in FIG. The display 16 is displayed as follows.

これらの表示に基づきオペレータは、転倒に至るほどではないが油圧ショベル1の姿勢が多少不安定になっている状況を容易に認識でき、転倒に注意を払いつつ油圧ショベル1を操作することにより、転倒パターンに相当する図4(b),(d)への移行を防止して油圧ショベル1の安定を保つことができる。
なお、油圧ショベル1の姿勢を不安定にする要因は地面の傾斜に限らず、重心移動や軟弱な地面等も要因になり得るが、これらの場合でも同様に接地圧分布に応じたディスプレイ表示がなされる。
Based on these displays, the operator can easily recognize the situation in which the posture of the hydraulic excavator 1 is somewhat unstable, although not to fall, and by operating the hydraulic excavator 1 while paying attention to the fall, It is possible to keep the excavator 1 stable by preventing the transition to FIGS. 4B and 4D corresponding to the falling pattern.
In addition, the cause of the instability of the excavator 1 is not limited to the inclination of the ground, but may also be caused by the movement of the center of gravity or the soft ground. In these cases, the display according to the ground pressure distribution is similarly displayed. Made.

また、図5(a)に示す転落パターンに移行するほどではないが、例えばクローラ3の接地面の一部で地面が崩落している場合には、図9(b)に示すように崩落領域の検出ポイントが白抜きとなるようにディスプレイ16が表示される。この表示に基づきオペレータは、転落に至るほどではないが油圧ショベル1が多少不安定になっている状況を容易に認識でき、転落に注意を払いつつ油圧ショベル1を操作することにより、転落パターンに相当する図5(a)への移行を防止して油圧ショベル1の安定を保つことができる。   Further, although not so much as shifting to the falling pattern shown in FIG. 5A, for example, when the ground has collapsed at a part of the contact surface of the crawler 3, the falling area as shown in FIG. 9B. The display 16 is displayed so that the detected points are white. Based on this display, the operator can easily recognize the situation in which the excavator 1 is not stable enough to fall down, and operates the excavator 1 while paying attention to the fall. The corresponding shift to FIG. 5A can be prevented and the stability of the hydraulic excavator 1 can be maintained.

以上のように、ディスプレイ16に表示された各検出ポイントの濃淡は接地圧の分布、ひいては油圧ショベル1が転倒や転落に至る際の挙動を、実際の油圧ショベル1の姿勢変化よりも先行して表す。よって、それらの表示に基づきオペレータは現在の油圧ショベル1の転倒や転落の可能性をいち早く認識でき、それぞれの状況に応じた然るべき対処、この場合には転倒や転落を回避するための運転操作を迅速且つ的確に実施することができる。   As described above, the density of each detection point displayed on the display 16 indicates the distribution of the ground pressure, and hence the behavior when the excavator 1 falls or falls before the actual change in the posture of the excavator 1. To express. Therefore, the operator can quickly recognize the current possibility of the hydraulic excavator 1 toppling or falling based on these indications, and take appropriate measures according to each situation, in this case, driving operation to avoid the falling or falling. It can be implemented quickly and accurately.

一方、ステップS2の処理を終えた後、コントローラ15はステップS3で現在のクローラ3の接地圧の分布に転倒パターンの兆候があるか否かを判定し、続くステップS4で現在のクローラ3の接地圧の分布に転落パターンの兆候があるか否かを判定する。
転倒パターンの兆候とは、実際に転倒パターンに移行して油圧ショベル1の安定方向への操作等の対処を要する場合のみならず、それ以前の正常パターンから多少逸脱しただけで対処不要な場合も含む。例えば、接地圧の分布にa〜d列方向或いは1〜5列方向の偏りが生じている場合には、隣り合う接地圧の格差が微小であったとしても転倒パターンの兆候があると見なす。
On the other hand, after finishing the process of step S2, the controller 15 determines whether or not there is an indication of a fall pattern in the current distribution of the ground pressure of the crawler 3 in step S3, and in the subsequent step S4, the ground of the current crawler 3 is determined. It is determined whether there is a sign of a fall pattern in the pressure distribution.
The signs of the falling pattern are not only when the actual movement to the falling pattern is required and it is necessary to deal with the operation of the hydraulic excavator 1 in the stable direction, but also when there is a slight deviation from the previous normal pattern and no action is required. Including. For example, when the distribution of the contact pressure is uneven in the a to d row direction or the 1 to 5 row direction, even if the difference between the adjacent contact pressures is very small, it is considered that there is a sign of a fall pattern.

同様に転落パターンの兆候とは、実際に転落パターンに移行してオペレータの外部への脱出等の対処を要する場合のみならず、それ以前の正常パターンから多少逸脱しただけで対処不要な場合も含む。例えば、接地圧の分布が格差を有する第1群と第2群とに分別できる場合には、その格差が微小であったとしても転落パターンの兆候があると見なす。   Similarly, the sign of the fall pattern includes not only the case where the operator actually moves to the fall pattern and requires countermeasures such as escape to the outside of the operator, but also the case where no action is required due to a slight deviation from the previous normal pattern. . For example, if the distribution of the contact pressure can be classified into the first group and the second group having a disparity, it is considered that there is a sign of a fall pattern even if the disparity is small.

以下に述べるように、接地圧の分布が転倒パターンに移行したと判定したときには転倒に関する警告処理を実行し、転落パターンに移行したと判定したときには転落に関する警告処理を実行するのであるが、転倒パターンの判定と転落パターンの判定とは処理内容が異なる。そこで、まず上記ステップS3,4で何れのパターンの兆候があるかを判別しているのである。   As will be described below, when it is determined that the distribution of the contact pressure has shifted to the falling pattern, a warning process regarding the falling is performed, and when it is determined that the distribution has shifted to the falling pattern, a warning process regarding the falling is performed. The processing contents are different from the determination of the fall pattern and the determination of the fall pattern. Therefore, it is first determined in step S3, 4 which pattern is present.

コントローラ15は、ステップS3で転倒パターンの兆候無しとしてNo(否定)の判定を下し、ステップS4で転落パターンの兆候無しとしてNoの判定を下した場合には、一旦ルーチンを終了する。従って、この場合には転倒や転落の警告処理が実行されることなく、オペレータに対してディスプレイ16による接地圧分布の表示が継続される。   If the controller 15 makes a No (no) determination in step S3 as no falling pattern sign and makes a No determination in step S4 as no falling pattern sign, the controller 15 ends the routine. Therefore, in this case, the display of the ground pressure distribution on the display 16 is continued for the operator without executing the warning process of falling or falling.

一方、転倒パターンの兆候有りとしてステップS3でYes(肯定)の判定を下したときには、ステップS5で転倒判定処理を実行し、コントローラ15は図10に示す転倒判定ルーチンを開始する。
まずステップS11で、図7のステップS3で判定した転倒パターンの兆候が、a〜d列方向と1〜5列方向との何れの接地圧分布の偏りに基づくものであるかを判定する。a〜d列方向の接地圧分布の偏りに基づく場合にはステップS12に移行し、a列の接地圧とd列の接地圧(何れも1〜5列の平均値)との偏差ΔPadを算出する。a〜d列の各接地圧は一方向に増加しているため、a列の接地圧とd列の接地圧との何れか一方は最大値に相当し、他方は最小値に相当する。続くステップS13では、偏差ΔPadが予め設定された判定偏差ΔPad0以上であるか否かを判定し、Noのときにはルーチンを終了する。
On the other hand, when a Yes (positive) determination is made in step S3 because there is a sign of a fall pattern, a fall decision process is executed in step S5, and the controller 15 starts a fall decision routine shown in FIG.
First, in step S11, it is determined whether the sign of the falling pattern determined in step S3 in FIG. 7 is based on the bias of the contact pressure distribution in the a to d row directions or the 1 to 5 row directions. When it is based on the bias of the ground pressure distribution in the directions of rows a to d, the process proceeds to step S12, and a deviation ΔPad between the ground pressure in the rows a and the ground pressure in the rows d (both average values in rows 1 to 5) is calculated. To do. Since the ground pressures in rows a to d increase in one direction, one of the ground pressure in row a and the ground pressure in row d corresponds to the maximum value, and the other corresponds to the minimum value. In a succeeding step S13, it is determined whether or not the deviation ΔPad is equal to or larger than a predetermined determination deviation ΔPad0, and when it is No, the routine is ended.

また上記ステップS11で、転倒パターンの兆候が1〜5列方向の接地圧分布の偏りに基づくと判定した場合にはステップS14に移行し、1列の接地圧と5列の接地圧(何れもa〜d列の平均値)との偏差ΔP15を算出する。1〜5列の各接地圧は一方向に増加しているため、1列の接地圧と5列の接地圧との何れか一方は最大値に相当し、他方は最小値に相当する。続くステップS15では、偏差ΔP15が予め設定された判定偏差ΔP150以上であるか否かを判定し、Noのときにはルーチンを終了する。   If it is determined in step S11 that the overturning pattern sign is based on a bias in the ground pressure distribution in the first to fifth rows, the process proceeds to step S14, where one row of ground pressure and five rows of ground pressure (both are Deviation ΔP15 from the average value of columns a to d) is calculated. Since each of the ground pressures in the first to fifth rows increases in one direction, one of the first row ground pressure and the fifth row ground pressure corresponds to the maximum value, and the other corresponds to the minimum value. In the subsequent step S15, it is determined whether or not the deviation ΔP15 is equal to or larger than a predetermined determination deviation ΔP150. If No, the routine is terminated.

偏差ΔPadは油圧ショベル1の左右への転倒のし易さを表す指標であり、判定偏差ΔPad0は左右方向の転倒パターンへの移行を判定する閾値として機能する。同様に偏差ΔP15は油圧ショベル1の前後への転倒のし易さを表す指標であり、判定偏差ΔP150は前後方向の転倒パターンへの移行を判定する閾値として機能する。このためステップS13の判定がNoのとき及びステップS15の判定がNoのときには、何れも油圧ショベル1が転倒パターンに移行しておらず、オペレータによる安定方向への操作は不要と見なせ、例えばディスプレイ表示としては、図8(b),(d)の何れかが継続される。   The deviation ΔPad is an index representing the ease with which the excavator 1 can be tilted to the left and right, and the determination deviation ΔPad0 functions as a threshold for determining the transition to the left-right direction falling pattern. Similarly, the deviation ΔP15 is an index indicating the ease of tipping of the hydraulic excavator 1 forward and backward, and the determination deviation ΔP150 functions as a threshold for determining the transition to the tipping pattern in the front-rear direction. Therefore, when the determination at step S13 is No and when the determination at step S15 is No, the excavator 1 has not shifted to the overturning pattern, and it can be considered that the operation in the stable direction by the operator is unnecessary. As the display, one of FIGS. 8B and 8D is continued.

また、上記ステップS13或いはステップS15の判定がYesのときには、転倒パターンへの移行を意味する。必然的に図7のステップS2の処理により、図8(c)或いは(e)の転倒パターンに相当するディスプレイ表示がなされており、転倒回避のためにオペレータによる安定方向への操作が必要と見なせる。このときコントローラ15はステップS16に移行して転倒警告処理を実行し、図8(c)或いは(e)に示すように、発生し得る転倒方向を示す矢印及び転倒注意のメッセージをディスプレイ16上に表示すると共に、スピーカ17により音声でも警告する。   Further, when the determination in step S13 or step S15 is Yes, it means a transition to a fall pattern. Naturally, a display corresponding to the fall pattern of FIG. 8C or 8E is made by the process of step S2 in FIG. 7, and it can be considered that an operation in a stable direction by the operator is necessary to avoid the fall. . At this time, the controller 15 proceeds to step S16 to execute a fall warning process, and an arrow indicating a possible fall direction and a fall warning message are displayed on the display 16 as shown in FIG. 8C or 8E. Along with the display, the speaker 17 warns even by voice.

この転倒警告に基づきオペレータは油圧ショベル1の転倒の可能性、ひいては転倒回避の操作を要することを早期に認識でき、然るべき対処により油圧ショベル1の転倒を未然に回避することができる。特に本実施形態では、警告のみならず油圧ショベル1の転倒方向をディスプレイ16に表示するため、転倒回避のための最適な操作をオペレータに促すことができ、これにより転倒回避を一層確実なものとすることができる。   Based on this overturn warning, the operator can recognize at an early stage that the hydraulic excavator 1 is likely to fall over, and therefore it is necessary to avoid the overturn, and the hydraulic excavator 1 can be prevented from overturning by appropriate measures. In particular, in this embodiment, not only a warning but also the direction of the overturn of the hydraulic excavator 1 is displayed on the display 16, so that the operator can be urged to perform an optimum operation for avoiding the overturn, thereby further ensuring the avoidance of the overturn. can do.

一方、転落パターンの兆候有りとして図7のステップS4でYesの判定を下したときには、ステップS6で転落判定処理を実行し、コントローラ15は図11に示す転落判定ルーチンを開始する。
まずステップS21で、第1群に含まれる接地圧の数Nが予め設定された判定値N0(第1の判定値)、例えば6以上であるか否かを判定する。第1群に含まれる接地圧の数Nは崩落領域の大きさ、ひいては以降の油圧ショベル1の転落の可能性を表す指標であり、判定値N0は転落パターンへの移行を判定する閾値として機能する。このためステップS21の判定がNoのときには、油圧ショベル1が転落パターンに移行しておらず、オペレータの外部への脱出は不要と見なせ、例えばディスプレイ表示としては図9(b)が継続される。
On the other hand, when it is determined Yes in step S4 in FIG. 7 because there is a sign of a fall pattern, the fall determination process is executed in step S6, and the controller 15 starts the fall determination routine shown in FIG.
First, in step S21, it is determined whether or not the number N of contact pressures included in the first group is a predetermined determination value N0 (first determination value), for example, 6 or more. The number N of contact pressures included in the first group is an index representing the size of the collapse region, and thus the possibility of subsequent fall of the hydraulic excavator 1, and the judgment value N0 functions as a threshold for judging the transition to the fall pattern. To do. For this reason, when the determination in step S21 is No, the excavator 1 has not shifted to the falling pattern, and it can be regarded that it is not necessary for the operator to escape to the outside. For example, FIG. 9B is continued as a display display. .

また、上記ステップS21の判定がYesのときには、転落パターンへの移行を意味する。必然的に図7のステップS2の処理により、図9(c)の転落パターンに相当するディスプレイ表示がなされており、外部へのオペレータの脱出が必要と見なせる。このときコントローラ15はステップS22に移行して転落警告処理を実行し、図9(c)に示すように、発生し得る転落方向を示す矢印及び転落注意のメッセージをディスプレイ16上に表示すると共に、スピーカ17により音声でも警告する。
なおステップS21では、第1群に含まれる接地圧の数Nに代えて、例えば第2群に含まれる接地圧の数が予め設定された判定値(第2の判定値)未満のときに転落パターンに移行したと見なし、ステップS22で警告処理を実行してもよい。
Further, when the determination in step S21 is Yes, it means a transition to a fall pattern. Naturally, a display corresponding to the fall pattern of FIG. 9C is made by the process of step S2 of FIG. 7, and it can be considered that the escape of the operator to the outside is necessary. At this time, the controller 15 proceeds to step S22 to execute a fall warning process, and as shown in FIG. 9C, an arrow indicating a possible fall direction and a fall warning message are displayed on the display 16, and The speaker 17 warns even by voice.
In step S21, instead of the number N of contact pressures included in the first group, for example, the number of contact pressures included in the second group falls when it is less than a predetermined determination value (second determination value). The warning process may be executed in step S22 on the assumption that the pattern has been shifted.

この転落警告に基づきオペレータは油圧ショベル1の転落の可能性を早期に認識でき、速やかに運転室10から外部に脱出することができる。また油圧ショベル1の転落に巻き込まれないためには、転落方向とは逆方向に脱出することが望ましいが、地面の崩落により転落警告がなされた時点では、未だ油圧ショベル1の姿勢がほとんど変化していないためオペレータが転落方向を判別できない。しかし本実施形態では、警告のみならず転落方向をディスプレイ16に表示するため、最も安全な方向への脱出をオペレータに促すことができ、転落に起因する被害の回避を一層確実なものとすることができる。   Based on the fall warning, the operator can recognize the possibility of the fall of the hydraulic excavator 1 at an early stage, and can quickly escape from the cab 10 to the outside. In order to prevent the excavator 1 from getting caught in the fall, it is desirable to escape in the direction opposite to the fall direction. However, when the fall warning is given due to the collapse of the ground, the posture of the excavator 1 is still almost changed. The operator cannot determine the direction of the fall. However, in this embodiment, not only the warning but also the falling direction is displayed on the display 16, so that the operator can be prompted to escape in the safest direction, and the damage caused by the falling can be more reliably avoided. Can do.

以上で実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこの実施形態に限定されるものではない。例えば上記実施形態では、クローラ3の接地圧の分布をディスプレイ16上に表示する処理に加えて、a〜d列方向または1〜5列方向の接地圧の偏差ΔPadに基づき油圧ショベル1の転倒を警告し、第1群の接地圧の数Nに基づき油圧ショベル1の転倒を警告し、さらに転倒方向や転落方向も警告した。しかし、これらの警告処理は必ずしも実行する必要はなく、接地圧の分布をディスプレイ16上に表示するだけでもよい。   This is the end of the description of the embodiment, but the aspect of the present invention is not limited to this embodiment. For example, in the above-described embodiment, in addition to the process of displaying the distribution of the contact pressure of the crawler 3 on the display 16, the excavator 1 is turned over based on the contact pressure deviation ΔPad in the directions a to d or 1 to 5 rows. A warning was given to warn of the fall of the hydraulic excavator 1 based on the number N of ground pressures of the first group, and also warned about the direction of fall and the direction of fall. However, these warning processes are not necessarily executed, and the distribution of the ground pressure may be displayed on the display 16 only.

また上記実施形態では、左右方向にa〜d列、前後方向に1〜5列となるように圧力センサ18を並設したが、その配置はこれに限るものではなく、並設数や配置を任意に変更してもよい。また、例えば油圧ショベル1の左右方向の転倒や転落を予測するだけであれば、左右方向のみに圧力センサ18を並設してもよい。同様に、前後方向の転倒や転落を予測するだけであれば前後方向のみに圧力センサ18を並設してもよく、この場合には左右何れか一方のクローラ3のみに圧力センサ18を並設してもよい。
また上記実施形態では、ディスプレイ16上に各検出ポイントの接地圧を濃淡で表したが、表示形態はこれに限るものではなく、例えば接地圧の大きさと対応する数字で表してもよい。
また上記実施形態では、支持フレーム25に生じる歪みを接地圧に換算して圧力センサ18から出力したが、必ずしも接地圧に換算する必要はない。本発明の接地圧相関値とは、接地圧の変化に対して所定の相関関係をもって変化する指標を意味し、この条件を満たす指標であれば接地圧以外であってもよく、また支持フレーム25に生じる歪み自体も接地圧相関値に含まれる。従って、これら接地圧以外の指標や支持フレーム25の歪みを圧力センサ18から出力し、その分布を算出・表示するようにしてもよく、このような態様も本発明に含まれるものとする。
Moreover, in the said embodiment, although the pressure sensor 18 was arranged in parallel so that it might become a to d row | line | column in the left-right direction and 1-5 row in the front-back direction, the arrangement | positioning is not restricted to this, The number and arrangement | positioning in parallel arrangement You may change arbitrarily. In addition, for example, if only the fall or fall of the hydraulic excavator 1 in the left-right direction is predicted, the pressure sensor 18 may be provided in parallel only in the left-right direction. Similarly, the pressure sensor 18 may be juxtaposed only in the front-rear direction if only the fall or fall in the front-rear direction is predicted. In this case, the pressure sensor 18 is juxtaposed only in either the left or right crawler 3. May be.
Moreover, in the said embodiment, although the ground pressure of each detection point was represented with the shading on the display 16, the display form is not restricted to this, For example, you may represent with the number corresponding to the magnitude | size of a ground pressure.
Moreover, in the said embodiment, although distortion which generate | occur | produces in the support frame 25 was converted into the ground pressure, and it output from the pressure sensor 18, it does not necessarily need to convert into ground pressure. The contact pressure correlation value of the present invention means an index that changes with a predetermined correlation with respect to a change in the contact pressure, and may be other than the contact pressure as long as it satisfies this condition. The distortion itself is included in the ground pressure correlation value. Therefore, indicators other than the contact pressure and distortion of the support frame 25 may be output from the pressure sensor 18 and the distribution thereof may be calculated and displayed. Such an aspect is also included in the present invention.

1 油圧ショベル(作業機械)
2 下部走行体
3 クローラ
4 上部旋回体
5 作業フロント
15 コントローラ
16 ディスプレイ(接地圧相関値分布表示部)
18 圧力センサ(接地圧相関値検出部)
1 Excavator (work machine)
2 Lower traveling body 3 Crawler 4 Upper turning body 5 Work front 15 Controller 16 Display (ground pressure correlation value distribution display section)
18 Pressure sensor (ground pressure correlation value detector)

Claims (7)

一対のクローラを備えた下部走行体上に旋回可能な上部旋回体が設けられており、前記上部旋回体の前部に多関節型の作業フロントが設けられた作業機械において、
前記一対のクローラの地面に対する複数箇所の接地圧相関値をそれぞれ検出する複数の接地圧相関値検出部と、
前記複数の接地圧相関値検出部からの検出値に基づき前記一対のクローラの接地圧相関値の分布を算出するコントローラと、
前記コントローラにより算出された前記接地圧相関値の分布を表示する接地圧相関値分布表示部と
を備えたことを特徴とする作業機械。
In a working machine in which a revolving upper revolving body is provided on a lower traveling body provided with a pair of crawlers, and an articulated work front is provided at a front portion of the upper revolving body,
A plurality of ground pressure correlation value detection units that respectively detect ground pressure correlation values at a plurality of locations with respect to the ground of the pair of crawlers;
A controller that calculates a distribution of ground pressure correlation values of the pair of crawlers based on detection values from the plurality of ground pressure correlation value detection units;
A working machine comprising: a ground pressure correlation value distribution display unit that displays a distribution of the ground pressure correlation value calculated by the controller.
前記複数の接地圧相関値検出部は、前記一対のクローラの進行方向または該進行方向と直交する方向のうち少なくとも一方の方向に並設され、
前記コントローラは、前記一対のクローラの進行方向または該進行方向と直交する方向のうち少なくとも一方の方向に沿った接地圧相関値の分布に基づいて転倒または転落の可能性を判定し、転落または転落の可能性があると判定されたときは、前記接地分布表示装置に警告を表示させることを特徴とする請求項1に記載の作業機械。
The plurality of contact pressure correlation value detection units are arranged in parallel in at least one of the traveling direction of the pair of crawlers or the direction orthogonal to the traveling direction,
The controller determines the possibility of falling or falling based on the distribution of the contact pressure correlation value along at least one of the traveling direction of the pair of crawlers or the direction orthogonal to the traveling direction, and falls or falls 2. The work machine according to claim 1, wherein a warning is displayed on the ground distribution display device when it is determined that there is a possibility of the failure.
前記コントローラは、前記複数の接地圧相関値検出部により検出された前記接地圧相関値が前記複数の接地圧相関値検出部の並設方向のうち何れか一方に向けて段階的に増加し、且つ隣り合う全ての接地圧相関値に格差が生じているときに、前記作業機械の転倒の可能性があると判定することを特徴とする請求項2に記載の作業機械。   In the controller, the ground pressure correlation values detected by the plurality of ground pressure correlation value detection units increase stepwise toward any one of the parallel arrangement directions of the plurality of ground pressure correlation value detection units, 3. The work machine according to claim 2, wherein when there is a difference in all adjacent ground pressure correlation values, it is determined that the work machine may be overturned. 前記コントローラは、前記複数の接地圧相関値検出部により検出された前記接地圧相関値が、前記複数の接地圧相関値検出部の並設方向の何れかを境界として前記接地圧相関値の格差を有する第1群と第2群とに分別されるときに、前記作業機械の転落の可能性があると判定することを特徴とする請求項2に記載の作業機械。   The controller may be configured such that the ground pressure correlation values detected by the plurality of ground pressure correlation value detection units are different from each other in the direction in which the plurality of ground pressure correlation value detection units are arranged side by side. 3. The work machine according to claim 2, wherein when the work machine is classified into the first group and the second group, the work machine is determined to have a possibility of falling. 前記コントローラは、前記複数の接地圧相関値検出部により検出された前記接地圧相関値の最大値と最小値との偏差が予め設定された閾値以上のときに、前記作業機械の転倒の可能性があると判定することを特徴とする請求項3に記載の作業機械。   The controller may cause the work machine to fall when a deviation between a maximum value and a minimum value of the contact pressure correlation values detected by the plurality of contact pressure correlation value detection units is equal to or greater than a preset threshold value. The work machine according to claim 3, wherein the work machine is determined to be present. 前記コントローラは、前記第1群の前記接地圧相関値に対応する前記接地圧相関値検出部の数が予め設定された第1の判定値以上のとき、または前記第2群の前記接地圧相関値に対応する前記接地圧相関値検出部の数が予め設定された第2の判定値未満のときに、前記作業機械の転落の可能性があると判定することを特徴とする請求項4に記載の作業機械。   The controller is configured such that the number of the ground pressure correlation value detection units corresponding to the ground pressure correlation value of the first group is equal to or greater than a preset first determination value, or the ground pressure correlation of the second group. 5. The method according to claim 4, wherein when the number of the contact pressure correlation value detection units corresponding to the value is less than a preset second determination value, it is determined that the work machine may fall. The working machine described. 前記コントローラは、前記複数の接地圧相関値検出部により検出された前記接地圧相関値が、前記複数の接地圧相関値検出部の並設方向の何れかを境界として圧力の格差を有する第1群と第2群とに分別され、前記第1群の前記接地圧相関値に対応する前記接地圧相関値検出部の数が予め設定された第1の判定値以上のとき、または前記第2群の前記接地圧相関値に対応する前記接地圧相関値検出部の数が予め設定された第2の判定値未満のときに、前記作業機械の転落の可能性があると判定することを特徴とする請求項5に記載の作業機械。   In the controller, the ground pressure correlation values detected by the plurality of ground pressure correlation value detection units have a pressure difference with any one of the parallel arrangement directions of the plurality of ground pressure correlation value detection units as a boundary. When the number of the contact pressure correlation value detection units corresponding to the contact pressure correlation value of the first group is equal to or more than a preset first determination value, or the second group When the number of the contact pressure correlation value detection units corresponding to the contact pressure correlation value of the group is less than a preset second determination value, it is determined that the work machine may fall. The work machine according to claim 5.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019203344A (en) * 2018-05-25 2019-11-28 日本車輌製造株式会社 Construction machine
JP2020169496A (en) * 2019-04-03 2020-10-15 日本車輌製造株式会社 Control device of pile driver
CN112113694A (en) * 2020-09-11 2020-12-22 太原科技大学 Dynamic measuring device for specific grounding pressure of crawler device
WO2021100702A1 (en) * 2019-11-21 2021-05-27 株式会社小松製作所 Toppling-risk presentation device and toppling-risk presentation method
JP2021080788A (en) * 2019-11-21 2021-05-27 株式会社小松製作所 Rollover risk presentation apparatus and rollover risk presentation method
WO2022091838A1 (en) * 2020-10-27 2022-05-05 株式会社小松製作所 Safety evaluation system and safety evaluation method
WO2022125780A1 (en) * 2020-12-10 2022-06-16 Oshkosh Corporation Load map interface system and methods

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0978623A (en) * 1995-09-12 1997-03-25 Mitsubishi Agricult Mach Co Ltd Hydraulic shovel
JP2009197436A (en) * 2008-02-20 2009-09-03 Hitachi Constr Mach Co Ltd Load bearing machine
US20160281335A1 (en) * 2013-11-14 2016-09-29 Empresa De Transformación Agraria. Sa.A. (Tragsa System and method for controlling stability in heavy machinery

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0978623A (en) * 1995-09-12 1997-03-25 Mitsubishi Agricult Mach Co Ltd Hydraulic shovel
JP2009197436A (en) * 2008-02-20 2009-09-03 Hitachi Constr Mach Co Ltd Load bearing machine
US20160281335A1 (en) * 2013-11-14 2016-09-29 Empresa De Transformación Agraria. Sa.A. (Tragsa System and method for controlling stability in heavy machinery

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019203344A (en) * 2018-05-25 2019-11-28 日本車輌製造株式会社 Construction machine
JP7178316B2 (en) 2019-04-03 2022-11-25 日本車輌製造株式会社 Pile driver controller
JP2020169496A (en) * 2019-04-03 2020-10-15 日本車輌製造株式会社 Control device of pile driver
JP7423729B2 (en) 2019-04-03 2024-01-29 日本車輌製造株式会社 Construction position guidance system
JP2022191514A (en) * 2019-04-03 2022-12-27 日本車輌製造株式会社 Construction position guidance system
JP2021080788A (en) * 2019-11-21 2021-05-27 株式会社小松製作所 Rollover risk presentation apparatus and rollover risk presentation method
JP2021080786A (en) * 2019-11-21 2021-05-27 株式会社小松製作所 Rollover risk presentation apparatus and rollover risk presentation method
CN114667379A (en) * 2019-11-21 2022-06-24 株式会社小松制作所 Turnover risk prompting device and turnover risk prompting method
WO2021100762A1 (en) * 2019-11-21 2021-05-27 株式会社小松製作所 Rollover risk presentation device and rollover risk presentation method
WO2021100702A1 (en) * 2019-11-21 2021-05-27 株式会社小松製作所 Toppling-risk presentation device and toppling-risk presentation method
JP7264796B2 (en) 2019-11-21 2023-04-25 株式会社小松製作所 Fall risk presentation device and fall risk presentation method
JP7264794B2 (en) 2019-11-21 2023-04-25 株式会社小松製作所 Fall risk presentation device and fall risk presentation method
CN112113694B (en) * 2020-09-11 2022-05-20 太原科技大学 Dynamic measuring device for ground pressure ratio of crawler device
CN112113694A (en) * 2020-09-11 2020-12-22 太原科技大学 Dynamic measuring device for specific grounding pressure of crawler device
WO2022091838A1 (en) * 2020-10-27 2022-05-05 株式会社小松製作所 Safety evaluation system and safety evaluation method
WO2022125780A1 (en) * 2020-12-10 2022-06-16 Oshkosh Corporation Load map interface system and methods
US11858791B2 (en) 2020-12-10 2024-01-02 Oshkosh Corporation Load map interface system and methods

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