JP2000096630A - 自動運転建設機械の始業点検装置 - Google Patents

自動運転建設機械の始業点検装置

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JP2000096630A
JP2000096630A JP10263311A JP26331198A JP2000096630A JP 2000096630 A JP2000096630 A JP 2000096630A JP 10263311 A JP10263311 A JP 10263311A JP 26331198 A JP26331198 A JP 26331198A JP 2000096630 A JP2000096630 A JP 2000096630A
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榑沼  透
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好幸 永野
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昭 橋本
Hajime Yasuda
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 自動運転建設機械の各種制御機器の始業点検
を正確に行うための始業点検装置を提供すること。 【解決手段】 教示された一連の動作を再生操作により
建設機械1に繰り返し自動運転させる自動運転建設機械
1,5において、自動運転建設機械の各種制御機器のデ
ータを計測するタイミングを指定するデータ計測タイミ
ング指定手段60,61と、前記データ計測タイミング
指定手段により指定されたタイミングにおいて計測され
た自動運転を行うための各種制御機器のデータに基づい
て異常状態を判定する異常状態判定手段60と、該異常
判定手段による判定結果を表示する状態表示手段61と
を備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動運転建設機械
の始業点検装置に係わり、特に、自動運転建設機械の自
動運転に必要な制御機器の点検を行う始業点検装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】通常、建設機械を安全かつ効率よく使用
するためには、これから運転する建設機械がどのような
状態にあるかを確認するための始業点検が必要である。
この始業点検には、エンジンの点検として、オイル・冷
却水量、各部の油・水漏れ、ホース・配管の損傷、ラジ
エータ・オイルクーラの目詰まり・損傷等、旋回体の点
検として、燃料タンク・オイルタンクの油量・漏れ、各
操作レバーの作動、各油圧機器の作動、配管・ホースの
油漏れ・損傷等、足廻りの点検として、履帯のゆるみ・
磨耗・破損、走行体の油漏れ等、作業装置の点検とし
て、シリンダ・配管・ホース類の油漏れ、バケットの磨
耗・損傷、フロント廻りの給脂状況等、その他の点検と
して、各計器類・スイツチ・灯火・警音器の作動状況、
駐車ブレーキの機能等のチェックがある。
【0003】また、このような点検内容や点検結果の管
理方法を簡素化する技術として、例えば、特開平3−1
97261号公報には、車両の電源キーがONされる毎
に、ブレーキ油量、エンジン油量、作動油量、変速機油
量、リターダ油量、ラジエータ水位およひバッテリ液量
の点検を行って異常内容を表示器に表示すると共に、始
業点結果をカードに記録して、点検結果の管理を簡単に
することが開示されている。また、特開平5−2886
48号公報には、車両の電源キーがONされると、エン
ジン油量、冷却水量、燃料、ブレーキ油量、バッテリ液
量、電気回路、オイルメンテナンス項目、フイルタメン
テナンス項目およびピンメンテナンスの始業点検および
暖気点検を順次実行し、これらの点検状況、エンジン回
転数、積載量、稼働時間をテレビ・ビデオ等の1つの表
示画面に、自動もしくは任意に切り替えて表示すること
が開示されている。
【0004】また、近年、土木建設工事における生産効
率の向上およびコストの低減を図るために、建設機械を
無人化する技術が提案されている。例えば、特開平9−
195321号公報には、移動式自動砕石プラントとし
て、ブルドーザによって集められた砕石を掬い取り、排
土および復帰動作を自動的に行う油圧ショベルと、この
油圧ショベルから排土された砕石を砂利に生成するため
のクラッシヤとにより構成し、ブルドーザに搭乗した1
人のオペレータによって稼働されるシステムが開示され
ている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、自動運転建
設機械は、無人運転状態における生産性の向上を図る目
的からすると、通常の有人の建設機械(標準機)の始業
点検項目の点検だけでは不十分である。中でも、自動運
転ショベルにとって重要な役割を果たす角度センサや圧
力センサ等の各種制御機器の状態は、自動運転を開始す
る前に確実にチェックすることが、生産性の向上および
コストの低減を図る上で不可欠である。
【0006】しかし、上記の従来技術に示される始業点
検は、標準機における点検項目に限られており、自動運
転建設機械における各種制御機器の点検に関しては特に
考慮されていない。
【0007】本発明の目的は、上記の実状に鑑みて、自
動運転建設機械の各種制御機器の始業点検を正確に行う
ための始業点検装置を提供するとともに、自動運転建設
機械の安全性および生産性の向上を図ることにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するために、次のような手段を採用した。
【0009】教示された一連の動作を再生操作により建
設機械に繰り返し自動運転させる自動運転建設機械にお
いて、自動運転建設機械の自動運転を行うための各種制
御機器の異常状態を判定する異常判定手段と、該異常判
定手段による判定結果を表示する状態表示手段とを備え
ることを特徴とする。
【0010】また、請求項1に記載の自動運転建設機械
の始業点検装置において、前記各種制御機器のデータを
計測するタイミングを指定するデータ計測タイミング指
定手段を備え、前記異常判定手段は、前記データ計測タ
イミング指定手段により指定されたタイミングにおいて
計測された各種制御機器のデータに基づいて前記異常状
態を判定することを特徴とする。また、請求項1ないし
は請求項2のいずれか1つの請求項に記載の自動運転建
設機械の始業点検装置において、前記異常判定手段によ
り判定される各種制御機器の詳細情報を表示する詳細情
報表示手段を備えることを特徴とする。
【0011】また、請求項1ないしは請求項3のいずれ
か1つの請求項に記載の自動運転建設機械の始業点検装
置において、前記異常判定手段により各種制御機器の少
なくとも1つが異常であると判定された時に、前記自動
運転建設機械の自動運転の実行を禁止することを特徴と
する。
【0012】また、請求項1ないしは請求項4のいずれ
か1つの請求項に記載の自動運転建設機械の始業点検装
置において、前記建設機械は、旋回可能な旋回体のフロ
ント部に備えられるブーム、アームおよびバケットと、
このブーム、アームおよびバケットをそれぞれ駆動する
ブームシリンダ、アームシリンダおよびバケットシリン
ダと前記旋回体を駆動する旋回モータとからなる各種の
アクチュエータと、前記各アクチュエータを駆動するコ
ントロールバルブと、前記コントロールバルブを制御す
る比例電磁弁と、前記旋回体と前記ブーム間、前記ブー
ムと前記アーム間、前記アームと前記バケット間のそれ
ぞれの回転角度と前記旋回体の旋回角度を検出するそれ
ぞれの角度検出器とを備えるとともに、前記ブームシリ
ンダ、アームシリンダ、バケットシリンダおよび旋回モ
ータの圧力を検出する圧力検出器の少なくとも1つを備
える油圧ショベルから構成されていることを特徴とす
る。
【0013】また、請求項5に記載の自動運転建設機械
の始業点検装置において、前記データ計測タイミング指
定手段によって指定されるタイミングは、前記ブームを
前記ブームシリンダのストロークエンドに達するまで上
げ、前記ブームシリンダをリリーフさせた状態であり、
前記異常状態判定手段は、この時のブーム角度検出器の
値とブームシリンダ圧力検出器の値を検出して、前記各
値がそれぞれの基準値の近傍にあるか否かを判定する判
定手段を備えることを特徴とする。
【0014】また、請求項5に記載の自動運転建設機械
の始業点検装置において、前記データ計測タイミング指
定手段によって指定されるタイミングは、前記ブームを
下げて前記油圧ショベルをジヤッキアップさせた状態で
あり、前記異常状態判定手段は、この時のブームシリン
ダ圧力検出器の値を検出して、その値が基準値の近傍に
あるか否かを判定する判定手段を備えることを特徴とす
る。
【0015】また、請求項5に記載の自動運転建設機械
の始業点検装置において、前記データ計測タイミング指
定手段によって指定されるタイミングは、前記アームを
前記アームシリンダのストロークエンドに達するまでダ
ンプし、前記アームシリンダをリリーフさせた状態であ
り、前記異常状態判定手段は、この時のアーム角度検出
器の値とアームシリンダ圧力検出器の値を検出し、前記
各値がそれぞれの基準値の近傍にあるか否かを判定する
判定手段を備えることを特徴とする。
【0016】また、請求項5に記載の自動運転建設機械
の始業点検装置において、前記データ計測タイミング指
定手段によって指定されるタイミングは、前記アームを
前記アームシリンダのストロークエンドに達するまでク
ラウドし、前記アームシリンダをリリーフさせた状態で
あり、前記異常状態判定手段は、この時のアーム角度検
出器の値とアームシリンダ圧力検出器の値を検出し、前
記各値がそれぞれの基準値の近傍にあるか否かを判定す
る判定手段を備えることを特徴とする。
【0017】また、請求項5に記載の自動運転建設機械
の始業点検装置において、前記データ計測タイミング指
定手段によって指定されるタイミングは、前記バケット
を前記バケットシリンダのストロークエンドに達するま
でダンプし、前記バケットシリンダをリリーフさせた状
態であり、前記異常状態判定手段は、この時のバケット
角度検出器の値とバケットシリンダ圧力検出器の値を検
出し、前記各値がそれぞれの基準値の近傍にあるか否か
を判定する判定手段を備えることを特徴とする。
【0018】また、請求項5に記載の自動運転建設機械
の始業点検装置において、前記データ計測タイミング指
定手段によって指定されるタイミングは、前記バケット
を前記バケットシリンダのストロークエンドに達するま
でクラウドし、前記バケットシリンダをリリーフさせた
状態であり、前記異常状態判定手段は、この時のバケッ
ト角度検出器の値とバケットシリンダ圧力検出器の値を
検出し、前記各値がそれぞれの基準値の近傍にあるか否
かを判定する判定手段を備えることを特徴とする。
【0019】また、請求項5において、前記データ計測
タイミング指定手段によって指定されるタイミングは、
前記旋回体を同一方向にほぼ1回転させた後の停止状態
であり、前記異常状態判定手段は、旋回角度検出器の旋
回停止時と旋回開始時との差が基準値の近傍にあるか否
かを判定するとともに、旋回動作中に旋回圧力検出器の
値が基準値を超えたか否かを判定する判定手段を備える
ことを特徴とする。
【0020】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の一実施形態を図
1から図15を用いて説明する。
【0021】図1は、本実施形態に関わる自動運転建設
機械の一例として示される自動運転ショベルおよびその
作業形態を示す図である。
【0022】同図において、1はストックヤード2に貯
留された土石を掘削して、後述するクラッシヤ3に積み
込む自動運転ショベル本体、3は自動運転ショベル本体
1によって積み込まれた土石を破砕して、砕石4を生成
するクラッシヤ、5は自動運転ショベル本体1の再生操
作を行うのに適した任意の場所に設置される操作ボック
スである。
【0023】自動運転ショベル本体1は、走行体10
と、走行体10上に旋回可能に設けられた旋回体11
と、旋回体11に回動可能に設けられたブーム12と、
ブーム12の先端に回動可能に設けられたアーム13
と、アーム13の先端に回動可能に設けられたバケット
14と、旋回体11、ブーム12、アーム13およひバ
ケット14とをそれぞれ回動動作するための旋回モータ
110、シリンダ111、112、113と、旋回体1
1に設けられた運転室15と、操作ボックス5との間で
信号の送受信を行うアンテナ150と、運転室15内に
設けられ、自動運転ショベル本体1の教示操作や異常判
定結果の表示等を行う状態表示モニタ61とから構成さ
れている。
【0024】さらに、自動運転ショベル本体1には、旋
回体11の旋回角を検出する角度センサ114と、旋回
体11とブーム12との回動角を検出する角度センサ1
15と、ブーム12とアーム13の回動角を検出する角
度センサ116と、アーム13とバケット14との回動
角を検出する角度センサ117と、図示しないが、旋回
モータ110の圧力を検出する圧力センサ118と、ブ
ームシリンダ111の圧力を検出する圧力センサ119
と、アームシリンダ112の圧力を検出する圧力センサ
120と、バケットシリンダ113の圧力を検出する圧
力センサ121と、自動運転を行うための各種の制御を
行うコントローラ60と、が設けられいる。
【0025】また、クラツシヤ3は、走行体30と、ホ
ッパ31と、砕石部32と、コンベア33とから構成さ
れている。
【0026】また、操作ボツクス5は、支持台50と、
支持台50に固定された再生装置51とから構成され、
再生装置51には停止ボタン511と、起動ボタン51
2と、非常停止ボタン513と、自動運転ショベル本体
1のエンジンを始動させるエンジンONボタン514
と、エンジンを停止させるエンジンOFFボタン515
と、エンジン回転数を上げるUPボタン516と、エン
ジン回転数を下げるDOWNボタン517とが設けられ
ており、これらは再生装置51本体と機械的かつ電気的
に接続可能に設けられている。さらに再生装置51には
自動運転ショベル本体1のアンテナ150との間で信号
の送受信を行うアンテナ518が備えられている。
【0027】図2は、図1に示す状態表示モニタ61の
拡大図である。
【0028】同図において、610は教示や始業点検の
操作手順、始業点検時の異常状態および各種制御機器の
詳細情報等を表示する表示部、611は教示や始業点検
等の機能が割り付けられているファンクションキー群、
612は教示時の位置記憶や始業点検時のデータ計測タ
イミングの指定等を行う実行機能が割り付けられている
機能実行キー群である。さらに、ファンクションキー群
611には、始業点検モードヘ移行するための始業点検
キー6110と、教示モードヘ移行するための教示キー
6111と、各種制御機器の詳細情報を表示する詳細表
示モードヘ移行するための詳細表示キー6112とが割
付られ、機能実行キー群612には実行キー6120が
割り付けられている。
【0029】図3は、本実施形態に関わる自動運転ショ
ベルの自動運転の制御機構の概要を示すブロック図であ
る。
【0030】なお、図3において図1に示される符号と
同一符号の箇所は同一箇所を示す。
【0031】同図において、点線で示される部分はそれ
ぞれ操作ボックス5の再生装置51と自動運転ショベル
本体1の車内搭載装置6を表す。
【0032】ここで、再生装置51は、再生時に操作さ
れる再生操作部510と、再生操作部510から出力さ
れる信号を、後述するコントローラ60に出力するため
の所定の信号に形成するためのコマンド生成部519
と、自動運転ショベル本体6のコントローラ60と間で
信号の送受信を行うための無線装置520とから構成さ
れている。なお、コマンド生成部519は、マイクロコ
ンピュータを使用した一般的なコントローラで溝成さ
れ、入力した信号に相当する指令コードを生成する機能
を有する。
【0033】また、車内搭載装置6は、コントローラ6
0と、状態表示モニタ61と、コントローラ60から出
力される駆動電流によって駆動される比例電磁弁62
と、比例電磁弁62から出力される油圧信号により制御
され、アクチュエータに流入する油量または油圧を制御
するコントロールバルブ63と、図1に示す自動運転シ
ョベル本体1の各部を作動するための旋回モータ11
0、シリンダ111、ll2、ll3等のアクチュエー
タ64と、操作ボックス5とコントローラ60との間で
信号の送受信を行うための無線装置65と、コントロー
ラ60の電源をON/OFF制御するコントローラスイ
ッチ66とから構成され、ここで、コントローラスイッ
チ66がOFF状態の時は標準機と同様の手動運転モー
ドであり、ON状態の時は自動運転モードとなり、コン
トローラ60による自動運転が可能なモードとなる。
【0034】次に、自動運転ショベルの動作を図3を用
いて説明する。
【0035】自動運転は、まず、自動運転ショベル本体
1のエンジンがONになっている状態でコントローラス
イツチ66をONし、自動運転モードとする。次に、状
態表示モニタ61上の始業点検キー6110を押し、表
示部610に表示される指示に従って始業点検を実行す
る。この始業点検により、角度センサおよび圧力センサ
114〜121の各種制御機器が正常であることを確認
する。次に、教示キー6110を押し、同様に表示部6
10に表示される指示に従って、自動運転に必要な自動
運転ショベル本体1の動作目標位置を教示する。この
時、コントローラ60はその操作に従って、各角度セン
サ114〜117からの検出値を入力して演算し、所定
の記憶領域に教示位置データおよび教示コマンドを記憶
する。
【0036】なお、図2に示す詳細表示キー6112を
押すことにより、常時、角度センサおよび圧力センサ1
14〜121の各種制御機器の詳細情報を表示部610
に表示して確認することができる。以上で始業点検およ
び教示操作を終了し、再生操作を行うことにより、自動
運転が開始される。
【0037】再生時は、再生操作部510から起動ボタ
ン512をONすることによって、コマンド生成部51
9において生成された所定の信号がアンテナ518およ
び150を介してコントローラ60に送信され、再生処
理が開始される。コントローラ60は再生処理が開始さ
れると、記憶している教示データを呼び出し、角度セン
サおよひ圧力センサll4〜121から得られた情報と
対比しながら、この教示位置データに合致するように、
旋回体11、ブーム12、アーム13、バケット14を
それぞれ作動するための比例電磁弁62に駆動電流を出
力する。比例電磁弁62からはさらにコントロールバル
ブ63を介して、各アクチュエータ64を制御して自動
運転ショベル本体1の自動運転が行なわれる。
【0038】次に、本実施形態に係わる自動運転ショベ
ルの始業点検処理の詳細を図4から図14を用いて説明
する。
【0039】図4は、始業点検処理を含む自動運転モー
ドにおける運転室内でのオペレータの操作とともに実行
される処理手順を示すフローチャートである。
【0040】同図において、図3に示すコントローラス
イッチ66がONされるとコントローラ60に電源が供
給され、自動運転モードがスタートする。手順S100
で始業点検フラグがOFFされ、手順S200でエラー
フラグがOFFされる。次に、手順S300で状態表示
モニタ61の表示部610に初期画面が表示される。こ
れは、後述する始業点検モード、教示モードおよび詳細
表示モード等の自動運転モードにおける各種機能の一覧
を示す画面である。次に、手順S400で始業点検モー
ドか否かが判定される。ここで、始業点検キー6110
が押された場合には手順S500へと移行し、後述する
各種制御機器の始業点検が実行される。また、始業点検
キー6110が押されていないか、手順S500におけ
る始業点検が終了すると手順S600へと移行し、教示
モードか否かが判定される。ここで、教示キー6111
が押された場合には手順S700へ移行し、始業点検フ
ラグがONか否かが判定される。始業点検フラグがON
の場合は手順S800へと移行し、自動運転に必要な教
示操作が行われる。また、始業点検フラグがOFFの場
合は教示操作が行えないようになっている。また、教示
キー6111が押されていないか、手順S800におけ
る教示操作が終了すると手順S900へ移行し、詳細表
示モードか否かが判定される。ここで、詳細表示キ一6
112が押された場合には手順S1000へと移行し、
各種制御機器の詳細情報が表示部610に表示される。
これは、例えば角度センサおよび圧力センサ114〜1
21の現在値、つまり自動運転に使用している各種制御
機器の現在値が確認できるようになっている。そして、
詳細表示キーが押されていないか、手順S1000にお
ける詳細表示が終了すると手順S300へと戻り、上記
の処理が繰り返される。また、始業点検、教示および詳
細表示のいずれのモードの実行中であっても、始業点検
キー6110、教示キー6111および詳細表示キー6
112の各キーを押すことによって、各モードに常時移
行できるようになっている。さらに、詳細表示モードに
ついては、後述するように手順S1000における詳細
情報表示中に再度詳細表示キー6112を押すことによ
って、詳細表示モードに移行する前の状態に戻ることが
できるようになっている。
【0041】図5は、図4に示す始業点検モードの手順
S500の詳細な処理手順を示すフローチャートであ
る。
【0042】図2に示す状態表示モニタ61の始業点検
キー6110が押されると、始業点検モードに移行す
る。手順S510において、旋回の異常判定処理が実行
される。旋回異常判定処理が終了すると、同様に、手順
S520においてブーム異常判定処理、手順S530に
おいてアーム異常判定処理、手順S540においてバケ
ット異常判定処理が行われる。次いで、手順S550に
おいて、手順S510〜S540における異常判定処理
のエラーフラグ処理の結果、エラーフラグがONされた
か否かが判定され、YESの場合は、手順S560にお
いて始業点検フラグをOFFにし、NOの場合は、手順
S570において始業点検フラグをONにして始業点検
処理を終了する。
【0043】図6および図7は、図5に示す始業点検モ
ードにおける旋回異常判定の手順S510の詳細な処理
手順を示すフローチャートである。
【0044】手順S510aにおいて旋回圧力エラーフ
ラグをONにする。次に、手順S510bでオペレータ
による操作により旋回体11を左旋回で1回転させた
後、図2に示す状態表示モニタ61の実行キー6120
を押すことを指示する。この指示方法は、本実施形態で
は、状態表示モニタ61上の表示部610にメッセージ
を表示して指示を行うが、例えば、音声等の別の方法を
用いてオペレータに指示を行ってもよく、後述するいず
れの指示についても同様である。次に、実行キー612
0が押されるまでの間、手順S510cにおいて旋回右
側圧力SWprが基準値SWprb以上となったかどう
かが判定される。判定結果がYESの場合には手順S5
10dに移行して旋回圧力エラーフラグをOFFにし、
NOの場合は、そのまま手順S510eに移行する。次
に、手順S510eにおいて実行キー6120が押され
たか否かが判定される。ここで、実行キー6120が押
されていない場合は、手順S510cからの処理を繰り
返し、実行キー6120が押されるまでの入力待ちを行
う。実行キー6120が押された場合には手順S510
fへと移行し、実行キー6120が押された時の旋回角
度センサ114の値SWlenと、手順S510bでオ
ペレータに指示を行った時の旋回角度センサの値SWl
stとの差が、左旋回1回転分の角度変化の下限値SW
lmiと上限値SWlmaとの間にあるかどうかが判定
される。判定結果がYESの場合は手順S510gへと
移行し、旋回圧力エラーフラグがONか否かが判定され
る。旋回圧力エラーフラグがOFFの場合は、図7に示
す手順S510nへと移行し、旋回異常判定処理を続行
する。旋回エラーフラグがONの場合は手順S510h
へと移行し、表示部610に旋回圧力センサ118に異
常があることを示すメッセージを表示する。なお、この
場合も手順S510bの指示の場合と同様に、音声等の
別の方法を用いてオペレータに知らせてもよく、後述す
るいずれの異常表示についても同様である。次に、手順
S510iにおいてエラーフラグをONにし、旋回異常
判定を終了する。また、手順S510fでの判定結果が
NOの場合は手順S510jへと移行し、表示部610
に旋回角度センサ114に異常があることを示すメッセ
ージを表示する。次に、手順S510kにおいてエラー
フラグをONにし、手順S510lで旋回圧力エラーフ
ラグがONか否かが判定される。旋回圧力エラーフラグ
がOFFの場合は旋回異常判定を終了し、ONの場合は
手順S510mへと移行し、表示部610に旋回圧力セ
ンサ118に異常があることを示すメッセージを表示し
た後、旋回異常判定を終了する。手順S510gから図
7に示す手順S510nに移行すると、旋回圧力エラー
フラグをONにし、手順S510oで、オペレータに旋
回体11を右旋回で1回転させた後、実行キー6120
を押すことを指示する。次に、実行キー6120が押さ
れるまでの間、手順S510pにおいて旋回左側圧力S
Wplが基準値SWplb以上となったかどうかが判定
される。判定の結果がYESの場合には手順S510q
に移行し、旋回圧力エラーフラグをOFFにし、NOの
場合は、そのまま手順S510rに移行する。次に、手
順S510rにおいて実行キー6120が押されたか否
かが判定される。ここで、実行キー6120が押されて
いない場合は、手順S510pからの処理を繰り返し、
実行キー6120が押されるまでの入力待ちを行う。実
行キー6120が押された場合には手順S510sへと
移行し、実行キー6120が押された時の旋回角度セン
サ114の値SWrenと、手順S510oでオペレー
タに指示を行った時の旋回角度センサの値SWrstと
の差が、右旋回1回転分の角度変化の下限値SWrmi
と上限値SWrmaとの間にあるかどうかが判定され
る。判定結果がYESの場合は手順S510tへと移行
し、旋回圧力エラーフラグがONか否かが判定される。
旋回圧力エラーフラグがOFFの場合は旋回異常判定を
終了する。旋回エラーフラグがONの場合は手順S51
0uへと移行し、表示部610に旋回圧力センサ118
に異常があることを示すメッセージを表示する。次に、
手順S510vにおいてエラーフラグをONにし、旋回
異常判定を終了する。また、手順S510sでの判定結
果がNOの場合は手順S510wへと移行し、表示部6
10に旋回角度センサ114に異常があることを示すメ
ッセージを表示する。次に、手順S510xにおいてエ
ラーフラグをONにし、手順S510yで旋回圧力エラ
ーフラグがONか否かが判定される。旋回圧力エラーフ
ラグがOFFの場合は旋回異常判定を終了し、ONの場
合は手順S510zへと移行し、表示部610に旋回圧
力センサ118に異常があることを示すメッセージを表
示して旋回異常判定を終了する。
【0045】ここで、異常情報表示時には、詳細表示キ
ー6112を押すことによってその時のセンサ情報を知
ることができる。
【0046】図8および図9は、図5に示す始業点検モ
ードにおけるブーム異常判定の手順S520の詳細な処
理手順を示すフローチャートである。
【0047】図8において、手順S520aでブーム圧
力エラーフラグをOFFにする。次に、手順S520b
においてオペレータにブーム12をブームシリンダ11
1のストロークエンドとなるまで上げ、ブームシリンダ
111がリリーフしている状態で実行キー6120を押
すことを指示する。次に、手順S520cにおいて実行
キー6120の入力待ちを行い、実行キー6120が押
された場合には手順S520dへと移行する。手順S5
20dでは、実行キーが押されたときのブームボトム圧
BMpbが、リリーフ時の下限値BMpbmiと上限値
BMpbmaとの間にあるかどうかが判定される。ここ
で、判定結果がYESの場合は手順S520fへと移行
し、NOの場合は手順S520eにおいてブーム圧力エ
ラーフラグがONされる。次に、手順S520fでは、
実行キー6120が押されたときのブーム角度BMu
が、ブーム上げ側ストロークエンドでの下限値BMum
iと上限値BMumaとの間にあるかどうかが判定され
る。ここで、判定結果がYESの場合は手順S520g
へと移行し、ブーム圧力エラーフラグがONか否かが判
定される。判定結果がNOの場合は、図9に示す手順S
520nへと移行して、ブーム異常判定を続行し、YE
Sの場合は手順S520hへと移行して、表示部610
にブーム圧力センサ119が異常であることを示すメッ
セージを表示する。次いで、手順S520iでエラーフ
ラグをONにし、ブーム異常判定を終了する。また、手
順S520fでの判定結果がNOの場合は手順S520
jへと移行し、表示部610にブーム角度センサ115
が異常であることを示すメッセージを表示する。次い
で、手順S520kでエラーフラグをONにし、手順S
520lにおいてブーム圧力エラーフラグがONか否か
が判定される。判定結果がNOの場合はブーム異常判定
を終了し、YESの場合は、手順S520mにおいて、
表示部610にブーム圧力センサ119が異常であるこ
とを示すメッセージを表示後、ブーム異常判定を終了す
る。図9に示す手順S520nに移行すると、オペレー
タにブーム12によるジヤッキアップを行った状態で、
実行キ一6120を押すことを指示する。次に、手順S
520oにおいて実行キー6120の入力待ちを行い、
実行キー6120が押された場合には手順S520pへ
と移行する。手順S520pでは、実行キー6120が
押されたときのブームロッド圧力BMprが、ブームで
のジヤッキアップ圧力の下限値BMprmiと上限値B
Mprmaとの間にあるかどうかが判定される。ここ
で、判定結果がYESの場合はブーム異常判定を終了
し、NOの場合は、手順S520qにおいて表示部61
0にブーム圧力センサ119が異常であることを示すメ
ッセージを表示し、手順S520rでエラーフラグをO
Nした後、ブーム異常判定を終了する。なお、本実施形
態では、オペレータ操作ではジヤッキアップ時のフロン
ト姿勢を正確には特定できないため、ジヤッキアップ時
にはブーム圧力センサ119のみの判定を行っている。
ここで、異常情報表示時には、詳細表示キー6112を
押すことによってその時のセンサ情報を知ることができ
る。
【0048】図10および図11は、図5に示す始業点
検モードにおけるアーム異常判定の手順S530の詳細
な処理手順を示すフローチャートである。
【0049】図10において、手順S530aでアーム
圧力エラーフラグをOFFする。次に、手順S530b
においてオペレータにアーム13をアームシリンダll
2のストロークエンドとなるまでダンプし、アームシリ
ンダ112がリリーフしている状態で実行キー6120
を押すことを指示する。次に、手順S530cにおいて
実行キー6120の入力待ちを行い、実行キー6120
が押された場合には手順S530dへと移行する。手順
S530dでは、実行キー6120が押された時のアー
ムロッド圧力AMprが、リリーフ時の下限値AMpr
miと上限値AMprmaとの間にあるか否かが判定さ
れる。判定結果がYESの場合は手順S530fへと移
行し、NOの場合は手順S530eにおいてアーム圧力
エラーフラグをONした後、手順S530fへと移行す
る。手順S530fでは、実行キー6120が押された
ときのアーム角度AMuが、アームダンプ側ストローク
エンドでの下限値AMumiと上限値AMumaとの間
にあるか否かが判定される。判定結果がYESの場合は
手順S530gへと移行する。手順S530gでは、ア
ーム圧力エラーフラグがONか否かが判定される。判定
結果がNOの場合は、図11に示す手順S530nへと
移行してアーム異常判定を続行し、YESの場合は手順
S530hへと移行して、表示部610にアーム圧力セ
ンサ120が異常であることを示すメッセージを表示す
る。そして、手順S530iでエラーフラグをONした
後、アーム異常判定を終了する。また、手順S530f
における判定結果がNOの場合は手順S530jに移行
し、表示部610にアーム角度センサ116が異常であ
ることを示すメッセージを表示する。そして、手順S5
30kでエラーフラグをONにし、手順S530lへ移
行する。手順S530lでは、アーム圧力エラーフラグ
がONか否かが判定される。判定結果がNOの場合はア
ーム異常判定を終了し、YESの場合は手順S530m
において、表示部610にアーム圧力センサ120が異
常であることを示すメッセージを表示した後、アーム異
常判定を終了する。図11に示す手順S530nに移行
すると、オペレータにアーム13をアームシリンダ11
2のストロークエンドとなるまでクラウドし、アームシ
リンダ112がリリーフしている状態で実行キー612
0を押すことを指示する。次に、手順S530oにおい
て実行キー6120の入力待ちを行い、実行キー612
0が押された場合には手順S530pへと移行する。手
順S530pでは、実行キー6120が押された時のア
ームボトム圧力AMpbが、リリーフ時の下限値AMp
bmiと上限値AMpbmaとの間にあるか否かが判定
される。判定結果がYESの場合は手順S530rへと
移行し、NOの場合は手順S530qにおいてアーム圧
力エラーフラグをONした後、手順S530rへと移行
する。手順S530rでは、実行キー6120が押され
たときのアーム角度AMdが、アームクラウド側ストロ
ークエンドでの下限値AMdmiと上限値AMdmaと
の間にあるか否かが判定される。判定結果がYESの場
合は手順S530sへと移行する。手順S530sで
は、アーム圧力エラーフラグがONか否かが判定され
る。判定結果がNOの場合はアーム異常判定処理を終了
する。YESの場合は手順S530tへと移行して、表
示部610にアーム圧力センサ120が異常であること
を示すメッセージを表示する。そして、手順S530u
でエラーフラグをONした後、アーム異常判定を終了す
る。また、手順S530rにおける判定結果がNOの場
合は手順S530vに移行し、表示部610にアーム角
度センサ116が異常であることを示すメッセージを表
示する。そして、手順S530wでエラーフラグをON
にし、手順S530xへ移行する。手順S530xで
は、アーム圧力エラーフラグがONか否かが判定され
る。判定結果がNOの場合はアーム異常判定を終了し、
YESの場合は手順S530yにおいて、表示部610
にアーム圧力センサ120が異常であることを示すメッ
セージを表示した後、アーム異常判定を終了する。
【0050】ここで、異常情報表示時には、詳細表示キ
ー6112を押すことによってその時のセンサ情報を知
ることができる。
【0051】図12および図13は、図5に示す始業点
検モードにおけるバケット異常判定の手順S540の詳
細な処理手順を示すフローチャートである。
【0052】図12において、手順S540aでバケッ
ト圧力エラーフラグをOFFする。次に、手順S540
bにおいてオペレータにバケット14をバケットシリン
ダ113のストロークエンドとなるまでダンプし、バケ
ットシリンダ113がリリーフしている状態で実行キー
6120を押すことを指示する。次に、手順S540c
において実行キー6120の入力待ちを行い、実行キー
6120が押された場合には手順S540dへと移行す
る。手順S540dでは、実行キー6120が押された
時のバケットロッド圧力BKprが、リリーフ時の下限
値BKprmiと上限値BKprmaとの間にあるか否
かが判定される。判定結果がYESの場合は手順S54
0fへと移行し、NOの場合は手順S540eにおいて
バケット圧力エラーフラグをONした後、手順S540
fへと移行する。手順S540fでは、実行キー612
0が押されたときのバケット角度BKuが、バケットダ
ンプ側ストロークエンドでの下限値BKumiと上限値
BKumaとの間にあるか否かが判定される。判定結果
がYESの場合は手順S540gへと移行する。手順S
540gでは、バケット圧力エラーフラグがONか否か
が判定される。判定結果がNOの場合は、図13に示す
手順S540nへと移行してバケット異常判定を続行
し、YESの場合は手順S540hへと移行して、表示
部610にバケット圧力センサ121が異常であること
を示すメッセージを表示する。そして、手順S540i
でエラーフラグをONした後、バケット異常判定を終了
する。また、手順S540fにおける判定結果がNOの
場合は手順S540jに移行し、表示部610にバケッ
ト角度センサ117が異常であることを示すメッセージ
を表示する。そして、手順S540kでエラーフラグを
ONにし、手順S540lへ移行する。手順S540l
では、バケット圧力エラーフラグがONか否かが判定さ
れる。判定結果がNOの場合はバケット異常判定を終了
し、YESの場合は手順S540mにおいて、表示部6
10にバケツト圧力センサ121が異常であることを示
すメッセージを表示した後、バケツト異常判定を終了す
る。図13に示す手順S540nに移行すると、オペレ
ータにバケット14をバケツトシリンダ113のストロ
ークエンドとなるまでクラウドし、バケットシリンダ1
13がリリーフしている状態で実行キー6120を押す
ことを指示する。次に、手順S540oにおいて実行キ
ー6120の入力待ちを行い、実行キー6120が押さ
れた場合には手順S540pへと移行する。手順S54
0pでは、実行キー6120が押された時のバケットボ
トム圧力BKpbが、リリーフ時の下限値BKpbmi
と上限値BKpbmaとの間にあるか否かが判定され
る。判定結果がYESの場合は手順S540rへと移行
し、NOの場合は手順S540qにおいてバケット圧力
エラーフラグをONした後、手順S540rへと移行す
る。手順S540rでは、実行キー6120が押された
ときのバケット角度BKdが、バケットクラウド側スト
ロークエンドでの下限値BKdmiと上限値BKdma
との間にあるか否かが判定される。判定結果がYESの
場合は手順S540sへと移行する。手順S540sで
は、バケット圧力エラーフラグがONか否かが判定され
る。判定結果がNOの場合はバケット異常判定を終了す
る。YESの場合は手順S540tへと移行して、表示
部610にバケット圧力センサ121が異常であること
を示すメッセージを表示する。そして、手順S540u
でエラーフラグをONした後、バケット異常判定を終了
する。また、手順S540rにおける判定結果がNOの
場合は手順S540vに移行し、表示部610にバケツ
ト角度センサ117が異常であることを示すメッセージ
を表示する。そして、手順S540wでエラーフラグを
ONにし、手順S540xへ移行する。手順S540x
では、バケット圧力エラーフラグがONか否かが判定さ
れる。判定結果がNOの場合はバケット異常判定を終了
し、YESの場合は手順S540yにおいて、表示部6
10にバケット圧力センサ121が異常であることを示
すメッセージを表示した後、バケット異常判定を終了す
る。
【0053】ここで、異常情報表示時には、詳細表示キ
ー6112を押すことによってその時のセンサ情報を知
ることができる。
【0054】図14は、図4に示す詳細表示モードにお
ける詳細表示の処理手順を示すフローチャートである。
【0055】図2に示す詳細表示キー6112が押され
ると、手順S1010において各種センサの現在値が表
示部610に表示される。次に、手順S1020におい
て再度詳細表示キー6112が押されたか否かが判定さ
れる。ここで、詳細表示キー6112が押されていない
場合は手順S1010へと戻り、表示と詳細表示キー6
112の入力待ちの処理が行われる。また、詳細表示キ
ー6112が押された場合には、手順S1030で詳細
表示モードが選択される前の画面に戻る処理がなされ
る。これによって、各種センサの詳細情報が常時得られ
るようになっている。
【0056】なお、本実施形態では、始業点検モードや
教示モードにおいて詳細表示キー6112が押される
と、そのときのセンサ情報等が表示されるようになって
いる。
【0057】図15は、自動運転モードにおいて、始業
点検等が終了し、自動運転を開始するために操作ボック
ス5の起動ボタン512が操作されたときの起動処理の
処理手順を示すフローチャートである。
【0058】はじめに、手順S1110において起動ボ
タン512の入力待ちを行う。ここで、起動ボタン51
2が押されると手順S1120に移行し、始業点検フラ
グがONか否かが判定される。ここで、始業点検フラグ
がONの場合は手順S1130において起動が行われ、
自動運転ショベル本体1の自動運転動作が開始される。
また、始業点検フラグがOFFの場合は手順S1140
に移行し、自動運転ショベル本体1の停止状態が保持さ
れ、自動運転動作が禁止される。
【0059】
【発明の効果】上記のごとく、本発明によれば、自動運
転建設機械の自動運転を行うための各種制御機器の異常
状態を判定する異常判定手段と該異常判定手段による判
定結果を表示する状態表示手段を設けたので、始業時に
各種制御機器を点検することができ、自動運転建設機械
の安全性、生産性の向上およびコストの低減を図ること
ができる。
【0060】また、異常判定のための各種制御機器のデ
ータを計測するタイミングを指定するデータ計測タイミ
ング指定手段を設け、オペレータによるデータ計測タイ
ミングを指定するようにしたので、異常判定を行うため
の正確な計測値を得ることができるとともに、異常判定
を正確に行うことができる。
【0061】また、異常判定手段により、各種制御機器
の少なくとも1つが異常であると判定された時は、自動
運転建設機械の自動運転の実行を禁止するようにしたの
で、自動運転建設機械の誤作動を未然に防止するととも
に、自動運転建設機械の安全性を向上させることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に関わる自動運転ショベル
およびその作業形態を示す図である。
【図2】図1に示す状態表示モニタ61の拡大図であ
る。
【図3】本実施形態に係わる自動運転ショベルの自動運
転に制御機構の概要を示すブロック図である。
【図4】自動運転モードにおける運転室内でのオペレー
タの操作とともに実行される処理手順を示すフローチャ
ートである。
【図5】図4に示す始業点検モードの手順S500にお
ける詳細な処理手順を示すフローチャートである。
【図6】図5に示す始業点検モードにおける旋回異常判
定の手順S510の詳細な処理手順を示すフローチャー
トである。
【図7】図5に示す始業点検モードにおける旋回異常判
定の手順S510の詳細な処理手順を示すフローチャー
トである。
【図8】図5に示す始業点検モードにおけるブーム異常
判定の手順S520の詳細な処理手順を示すフローチャ
ートである。
【図9】図5に示す始業点検モードにおけるブーム異常
判定の手順S520の詳細な処理手順を示すフローチャ
ートである。
【図10】図5に示す始業点検モードにおけるアーム異
常判定の手順S530の詳細な処理手順を示すフローチ
ャートである。
【図11】図5に示す始業点検モードにおけるアーム異
常判定の手順S530の詳細な処理手順を示すフローチ
ャートである。
【図12】図5に示す始業点検モードにおけるバケット
異常判定の手順S540の詳細な処理手順を示すフロー
チャートである。
【図13】図5に示す始業点検モードにおけるバケット
異常判定の手順S540の詳細な処理手順を示すフロー
チャートである。
【図14】図4に示す詳細表示モードにおける詳細表示
の処理手順を示すフローチャートである。
【図15】自動運転モードにおいて、始業点検等が終了
し、自動運転を開始するために操作ボックス5の起動ボ
タン512が操作されたときの起動処理の処理手順を示
すフローチャートである。
【符号の説明】
1 自動運転ショベル本体 3 クラッシヤ 5 操作ボックス 51 再生装置 60 コントローラ 61 状態表示モニタ 66 コントローラスイッチ 114〜l21 センサ 511 停止ボタン 512 起動ボタン 513 非常停止ボタン 610 表示部 611 ファンクションキー群 6110 始業点検キー 6111 教示キー 6112 詳細表示キー 612 機能実行キー群 6120 実行キー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 永野 好幸 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内 (72)発明者 橋本 昭 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内 (72)発明者 安田 元 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内 Fターム(参考) 2D015 GA03 GB04

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 教示された一連の動作を再生操作により
    建設機械に繰り返し自動運転させる自動運転建設機械に
    おいて、自動運転建設機械の自動運転を行うための各種
    制御機器の異常状態を判定する異常判定手段と、該異常
    判定手段による判定結果を表示する状態表示手段とを備
    えることを特徴とする自動運転建設機械の始業点検装
    置。
  2. 【請求項2】 請求項1において、前記各種制御機器の
    データを計測するタイミングを指定するデータ計測タイ
    ミング指定手段を備え、前記異常判定手段は、前記デー
    タ計測タイミング指定手段により指定されたタイミング
    において計測された各種制御機器のデータに基づいて前
    記異常状態を判定することを特徴とする自動運転建設機
    械の始業点検装置。
  3. 【請求項3】 請求項1ないしは請求項2のいずれか1
    つの請求項において、前記異常判定手段により判定され
    る各種制御機器の詳細情報を表示する詳細情報表示手段
    を備えることを特徴とする自動運転建設機械の始業点検
    装置。
  4. 【請求項4】 請求項1ないしは請求項3のいずれか1
    つの請求項において、前記異常判定手段により各種制御
    機器の少なくとも1つが異常であると判定された時は、
    前記自動運転建設機械の自動運転の実行を禁止すること
    を特徴とする自動運転建設機械の始業点検装置。
  5. 【請求項5】 請求項1ないしは請求項4のいずれか1
    つの請求項において、前記建設機械は、旋回可能な旋回
    体のフロント部に備えられるブーム、アームおよびバケ
    ットと、このブーム、アームおよびバケットをそれぞれ
    駆動するブームシリンダ、アームシリンダおよびバケッ
    トシリンダと前記旋回体を駆動する旋回モータとからな
    る各種のアクチュエータと、前記各アクチュエータを駆
    動するコントロールバルブと、前記コントロールバルブ
    を制御する比例電磁弁と、前記旋回体と前記ブーム間、
    前記ブームと前記アーム間、前記アームと前記バケット
    間のそれぞれの回転角度と前記旋回体の旋回角度を検出
    するそれぞれの角度検出器とを備えるとともに、前記ブ
    ームシリンダ、アームシリンダ、バケットシリンダおよ
    び旋回モータの圧力を検出する圧力検出器の少なくとも
    1つを備える油圧ショベルから構成されていることを特
    徴とする自動運転建設機械の始業点検装置。
  6. 【請求項6】 請求項5において、前記データ計測タイ
    ミング指定手段によって指定されるタイミングは、前記
    ブームを前記ブームシリンダのストロークエンドに達す
    るまで上げ、前記ブームシリンダをリリーフさせた状態
    であり、前記異常状態判定手段は、この時のブーム角度
    検出器の値とブームシリンダ圧力検出器の値を検出し
    て、前記各値がそれぞれの基準値の近傍にあるか否かを
    判定する判定手段を備えることを特徴とする自動運転建
    設機械の始業点検装置。
  7. 【請求項7】 請求項5において、前記データ計測タイ
    ミング指定手段によって指定されるタイミングは、前記
    ブームを下げて前記油圧ショベルをジヤッキアップさせ
    た状態であり、前記異常状態判定手段は、この時のブー
    ムシリンダ圧力検出器の値を検出して、その値が基準値
    の近傍にあるか否かを判定する判定手段を備えることを
    特徴とする自動運転建設機械の始業点検装置。
  8. 【請求項8】 請求項5において、前記データ計測タイ
    ミング指定手段によって指定されるタイミングは、前記
    アームを前記アームシリンダのストロークエンドに達す
    るまでダンプし、前記アームシリンダをリリーフさせた
    状態であり、前記異常状態判定手段は、この時のアーム
    角度検出器の値とアームシリンダ圧力検出器の値を検出
    し、前記各値がそれぞれの基準値の近傍にあるか否かを
    判定する判定手段を備えることを特徴とする自動運転建
    設機械の始業点検装置。
  9. 【請求項9】 請求項5において、前記データ計測タイ
    ミング指定手段によって指定されるタイミングは、前記
    アームを前記アームシリンダのストロークエンドに達す
    るまでクラウドし、前記アームシリンダをリリーフさせ
    た状態であり、前記異常状態判定手段は、この時のアー
    ム角度検出器の値とアームシリンダ圧力検出器の値を検
    出し、前記各値がそれぞれの基準値の近傍にあるか否か
    を判定する判定手段を備えることを特徴とする自動運転
    建設機械の始業点検装置。
  10. 【請求項10】 請求項5において、前記データ計測タ
    イミング指定手段によって指定されるタイミングは、前
    記バケットを前記バケットシリンダのストロークエンド
    に達するまでダンプし、前記バケットシリンダをリリー
    フさせた状態であり、前記異常状態判定手段は、この時
    のバケット角度検出器の値とバケットシリンダ圧力検出
    器の値を検出し、前記各値がそれぞれの基準値の近傍に
    あるか否かを判定する判定手段を備えることを特徴とす
    る自動運転建設機械の始業点検装置。
  11. 【請求項11】 請求項5において、前記データ計測タ
    イミング指定手段によって指定されるタイミングは、前
    記バケットを前記バケットシリンダのストロークエンド
    に達するまでクラウドし、前記バケットシリンダをリリ
    ーフさせた状態であり、前記異常状態判定手段は、この
    時のバケット角度検出器の値とバケットシリンダ圧力検
    出器の値を検出し、前記各値がそれぞれの基準値の近傍
    にあるか否かを判定する判定手段を備えることを特徴と
    する自動運転建設機械の始業点検装置。
  12. 【請求項12】 請求項5において、前記データ計測タ
    イミング指定手段によって指定されるタイミングは、前
    記旋回体を同一方向にほぼ1回転させた後の停止状態で
    あり、前記異常状態判定手段は、旋回角度検出器の旋回
    停止時と旋回開始時との差が基準値の近傍にあるか否か
    を判定するとともに、旋回動作中に旋回圧力検出器の値
    が基準値を超えたか否かを判定する判定手段を備えるこ
    とを特徴とする自動運転建設機械の始業点検装置。
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KR20130090002A (ko) * 2012-01-30 2013-08-13 두산인프라코어 주식회사 현재 작업 가능 정보를 제공하는 건설장비의 고장관리 방법
EP3599314A1 (en) * 2011-05-16 2020-01-29 Sumitomo Heavy Industries, Ltd. Shovel, monitoring device of the same and output device for a shovel

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