JP2018044382A - Work vehicle - Google Patents
Work vehicle Download PDFInfo
- Publication number
- JP2018044382A JP2018044382A JP2016180639A JP2016180639A JP2018044382A JP 2018044382 A JP2018044382 A JP 2018044382A JP 2016180639 A JP2016180639 A JP 2016180639A JP 2016180639 A JP2016180639 A JP 2016180639A JP 2018044382 A JP2018044382 A JP 2018044382A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- turning radius
- axis motor
- sound
- work vehicle
- work
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60Q—ARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
- B60Q2800/00—Features related to particular types of vehicles not otherwise provided for
- B60Q2800/20—Utility vehicles, e.g. for agriculture, construction work
Landscapes
- Operation Control Of Excavators (AREA)
- Component Parts Of Construction Machinery (AREA)
- Lighting Device Outwards From Vehicle And Optical Signal (AREA)
Abstract
Description
本発明は、作業車両に関する。 The present invention relates to a work vehicle.
走行体に旋回体を旋回自在に支持してなる建設機械（作業車両）において、旋回体に照射方向を変更できる照明手段を備えたものが知られている（特許文献１参照）。特許文献１に記載の作業車両は、旋回作動方向に向けて照明手段の照明方向を変更させる構成であるので、旋回体を旋回させる場合に旋回方向先方を照らすことができる。
2. Description of the Related Art A construction machine (work vehicle) in which a revolving body is supported on a traveling body so as to be able to swivel includes a revolving body provided with illumination means that can change the irradiation direction (see Patent Document 1). Since the work vehicle described in
ところで、油圧ショベルなどの旋回体を備える作業車両の周囲で作業を行う作業者は、油圧ショベルの旋回体やフロント作業装置がどのように動くのかを予測するのが難しい。このため、作業者は、油圧ショベルの周囲で作業を行う際、無駄な動きが増えてしまい、作業の効率が低下する場合がある。 By the way, it is difficult for an operator who performs work around a work vehicle including a revolving body such as a hydraulic excavator to predict how the revolving body of the hydraulic excavator and the front working device move. For this reason, when an operator performs work around a hydraulic excavator, useless movement increases, and work efficiency may be reduced.
特許文献１に記載の技術では、旋回体の旋回作動方向に向けて照明手段の照明方向が変更されるが、フロント作業装置の動作に応じて変化する旋回半径を周囲の作業者に知らせることができない。
In the technique described in
本発明の一態様による作業車両は、走行体、前記走行体に旋回可能に設けられた旋回体、および前記旋回体に設けられたフロント作業装置を備える作業車両において、前記フロント作業装置の姿勢を推定する姿勢推定部と、前記姿勢推定部で推定した前記フロント作業装置の姿勢に基づいて旋回半径を演算する旋回半径演算部と、を有する制御装置と、前記旋回半径を報知する報知装置と、を備えていることを特徴とする。 A work vehicle according to an aspect of the present invention is a work vehicle including a traveling body, a revolving body that is turnable on the traveling body, and a front work device that is provided on the revolving body. A control device that includes a posture estimation unit that estimates, a turning radius calculation unit that calculates a turning radius based on the posture of the front working device estimated by the posture estimation unit, and a notification device that notifies the turning radius; It is characterized by having.
本発明によれば、フロント作業装置の動作に応じて変化する旋回半径を、作業車両の周囲の作業者に知らせることができるので、周囲の作業者の作業効率を向上できる。 According to the present invention, the turning radius that changes in accordance with the operation of the front work device can be notified to the workers around the work vehicle, so that the work efficiency of the surrounding workers can be improved.
−第１の実施の形態−
図１は本発明の第１の実施の形態に係る作業車両の一例である油圧ショベル１の側面図であり、図２は油圧ショベル１の上面図である。なお、説明の便宜上、図１および図２に示したように前後および上下、左右方向を規定する。
-First embodiment-
FIG. 1 is a side view of a
図１および図２に示すように、油圧ショベル１は、走行体２と、走行体２上に旋回可能に設けられた旋回体３とを備える。走行体２は、左右一対のクローラを走行モータによって駆動することにより走行する。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
旋回体３の前部左側には運転室１９が設けられ、運転室１９の後部にはエンジン室が設けられている。運転室１９にはオペレータが着座する運転席が設けられ、運転席の周囲にはフロント作業装置４や旋回体３を操作するための各種操作部材が配設されている。エンジン室には、動力源であるエンジンや油圧機器等が収容されている。エンジン室の後部には、作業時の機体のバランスをとるためのカウンタウエイトが取り付けられている。旋回体３の前部右側にはフロント作業装置４が設けられている。
A driver's
フロント作業装置４は、複数のフロント部材、すなわちブーム５、アーム７、および、バケット９を備えている。ブーム５は、基端部が旋回体３の前部に回動可能に取り付けられている。アーム７は、その基端部がブーム５の先端部に回動可能に取り付けられている。ブーム５およびアーム７は、ブームシリンダ６およびアームシリンダ８によってそれぞれ駆動されて回動する。バケット９は、アーム７の先端部において、アーム７に対して上下方向に回動可能に取り付けられ、バケットシリンダ１０によって駆動されて回動する。
The
油圧ショベル１は、指向性および収束性に優れたレーザ光を発生させる複数のレーザ装置１４０を備えている。本実施の形態に係る油圧ショベル１は、右側方レーザ装置１４０Ｒと、左側方レーザ装置１４０Ｌと、後方レーザ装置１４０Ｂとを備えている。
The
右側方レーザ装置１４０Ｒは、油圧ショベル１の右側方の地面にレーザ光を照射できるように、旋回体３の右側部に配置されている。左側方レーザ装置１４０Ｌは、油圧ショベル１の左側方の地面にレーザ光を照射できるように、旋回体３の左側部に配置されている。後方レーザ装置１４０Ｂは、油圧ショベル１の後方の地面にレーザ光を照射できるように、旋回体３の後部に配置されている。なお、右側方レーザ装置１４０Ｒ、左側方レーザ装置１４０Ｌおよび後方レーザ装置１４０Ｂは、同様の構成であるので、以下では総称してレーザ装置１４０として説明する。
The right
図３は、レーザ装置１４０の正面図である。すなわち、図３は、レーザ装置１４０Ｌを油圧ショベル１の左側方から見た図であり、レーザ装置１４０Ｒを油圧ショベル１の右側方から見た図であり、レーザ装置１４０Ｂを油圧ショベル１の後方から見た図に相当する。
FIG. 3 is a front view of the
図３に示すように、レーザ装置１４０は、レーザ光を発生する光源部１４１と、光源部１４１を保持する保持ブラケット１３０と、光源部１４１を回動駆動させるヨー軸モータ１５０およびピッチ軸モータ１６０と、を備えている。レーザ装置１４０は、旋回体３のエンジン室を覆う建屋カバーの上面に、取付ブラケット１７を介して取り付けられている。取付ブラケット１７には、回動軸１５０ａが鉛直方向（上下方向）に平行に配置されたヨー軸モータ１５０の筐体１５０ｂが固着されている。図示しないが、筐体１５０ｂの内部には円筒状の固定子（ステータ）と固定子の内側に配置される回転子（ロータ）が設けられ、この回転子に回動軸１５０ａが固着されている。
As shown in FIG. 3, the
ヨー軸モータ１５０の回動軸１５０ａには、矩形筒状の保持ブラケット１３０が固着されている。このため、ヨー軸モータ１５０を駆動させ、回動軸１５０ａを筐体１５０ｂに対して左右に回動させると、保持ブラケット１３０が回動軸１５０ａと一体的に左右に回動する。これにより、地面に照射されるレーザ光の照射領域（照射点）をヨー軸モータ１５０の回動軸１５０ａを中心として、円弧状の軌跡を描くように左右に移動させることができる（図５参照）。
A rectangular
保持ブラケット１３０は、互いに対向する一対の側板１３１と、互いに対向する天板および底板とを有している。一対の側板１３１には、回動軸１６０ａが水平方向に平行に配置されたピッチ軸モータ１６０が取り付けられている。ピッチ軸モータ１６０の筐体１６０ｂには、光源部１４１が固着されている。図示しないが、筐体１６０ｂの内部には円筒状の固定子（ステータ）と固定子の内側に配置される回転子（ロータ）が設けられ、この回転子に回動軸１６０ａが固着されている。
The
ピッチ軸モータ１６０の回動軸１６０ａは、筐体１６０ｂから光源部１４１の左右側方のそれぞれに延在し、端部が側板１３１に固着されている。このため、ピッチ軸モータ１６０を駆動させ、ピッチ軸モータ１６０の筐体１６０ｂを回動軸１６０ａに対して上下に回動させると、光源部１４１が筐体１６０ｂと一体的に上下に回動する。これにより、地面に照射されるレーザ光の照射領域（照射点）を油圧ショベル１に近い位置と遠い位置との間で移動させることができる（図６参照）。
The
図４は、本発明の第１の実施の形態に係る旋回半径報知システム１００の構成を示すブロック図である。旋回半径報知システム１００は、上述した複数のレーザ装置１４０と、レーザ装置１４０の光源部１４１、ヨー軸モータ１５０およびピッチ軸モータ１６０の駆動を制御するコントローラ１１０と、フロント作業装置４の各フロント部材の駆動用油圧シリンダのストローク量を検出するストロークセンサ１２１，１２２，１２３と、点灯スイッチ１２０と、を備えている。
FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the turning
ストロークセンサ１２１，１２２，１２３は、それぞれコントローラ１１０に接続されている。ストロークセンサ１２１は、ブームシリンダ６のストローク量（変位）を検出し、検出信号をコントローラ１１０に出力する。ストロークセンサ１２２は、アームシリンダ８のストローク量（変位）を検出し、検出信号をコントローラ１１０に出力する。ストロークセンサ１２３は、バケットシリンダ１０のストローク量（変位）を検出し、検出信号をコントローラ１１０に出力する。
The
点灯スイッチ１２０は、オペレータによって操作される操作部材であり、運転室１９内に配設される。点灯スイッチ１２０は、コントローラ１１０に接続され、操作位置に応じた操作信号を出力する３段階式のスイッチである。点灯スイッチ１２０は、オフ位置（ＯＦＦ）と、オン位置（ＯＮ）と、最大旋回半径位置（ＭＡＸ）を有し、いずれかの操作位置を選択できるように構成されている。
The
点灯スイッチ１２０は、オフ位置（ＯＦＦ）に操作されると、オフ位置に操作されたことを表す操作信号（ＯＦＦ信号）をコントローラ１１０に出力する。点灯スイッチ１２０は、オン位置（ＯＮ）に操作されると、オン位置に操作されたことを表す操作信号（ＯＮ信号）をコントローラ１１０に出力する。点灯スイッチ１２０は、最大旋回半径位置（ＭＡＸ）に操作されると、最大旋回半径位置（ＭＡＸ）に操作されたことを表す操作信号（ＭＡＸ信号）をコントローラ１１０に出力する。
When the
コントローラ１１０は、ＣＰＵや記憶装置であるＲＯＭおよびＲＡＭ、その他の周辺回路などを有する演算処理装置を含んで構成され、油圧ショベル１の各部の制御を行っている。コントローラ１１０は、旋回半径演算部１１１と、ヨー角演算部１１２と、ピッチ角演算部１１３と、モータ駆動制御部１１４と、光源制御部１１５と、モード設定部１１６と、を機能的に備えている。
The
モード設定部１１６は、点灯スイッチ１２０からの操作信号に基づいて、光源駆動モードを設定する。点灯スイッチ１２０がオフ位置に操作され、点灯スイッチ１２０からＯＦＦ信号が入力されている場合、モード設定部１１６は光源駆動モードを「消灯モード」に設定する。点灯スイッチ１２０がオン位置に操作され、点灯スイッチ１２０からＯＮ信号が入力されている場合、モード設定部１１６は光源駆動モードを「実旋回半径報知モード」に設定する。点灯スイッチ１２０が最大旋回半径位置に操作され、点灯スイッチ１２０からＭＡＸ信号が入力されている場合、モード設定部１１６は光源駆動モードを「最大旋回半径報知モード」に設定する。
The
光源制御部１１５は、光源駆動モードに応じて、光源部１４１の動作を制御する制御信号を出力する。光源駆動モードが「消灯モード」に設定されている場合、光源制御部１１５は、光源部１４１を消灯させる制御信号を出力する。光源駆動モードが「実旋回半径報知モード」や「最大旋回半径報知モード」に設定されている場合、光源制御部１１５は、光源部１４１を点灯させる、すなわち光源部１４１からレーザ光を射出させる制御信号を出力する。
The light
旋回半径演算部１１１は、各ストロークセンサ１２１，１２２，１２３で検出された各油圧シリンダ６，８，１０のストローク量（変位）に基づいて、フロント作業装置４の姿勢を推定し、推定した姿勢に基づいて、油圧ショベル１の旋回半径ｒ０を演算する。旋回半径演算部１１１は、ブームシリンダ６のストローク量から旋回体３に対するブーム５の回動角度を演算し、アームシリンダ８のストローク量からブーム５に対するアーム７の回動角度を演算し、バケットシリンダ１０のストローク量からアーム７に対するバケット９の回動角度を演算する。
The turning
コントローラ１１０の記憶装置には、予め油圧ショベル１の幾何学情報として、ブーム５の長さ、アーム７の長さ、バケット９の長さ、油圧シリンダ６，８，１０の接続部やフロント部材５，７，９の形状等が記憶されている。ここで、ブーム５の長さとは、旋回体３とブーム５の連結軸からブーム５とアーム７の連結軸までの距離であり、アーム７の長さとは、ブーム５とアーム７の連結軸からアーム７とバケット９の連結軸までの距離である。バケット９の長さとは、アーム７とバケット９の連結軸からバケット９の爪先（先端部）までの距離である。
In the storage device of the
旋回半径演算部１１１は、各フロント部材５，７，９の回動角度と、各フロント部材５，７，９の長さや旋回体３とブーム５の連結軸と旋回体３の旋回中心Ｏまでの距離等の幾何学情報に基づいて、フロント作業装置４の作業中の実際の作業半径、すなわち旋回体３の旋回中心Ｏからフロント作業装置４の最も外側に位置している部分までの旋回半径ｒ０を演算する。
The turning
たとえば、フロント作業装置４が前方に伸びるように動作し、各フロント部材と旋回中心Ｏまでの水平距離のうち、バケット９の爪先と旋回中心Ｏまでの水平距離が最も長い場合（図７参照）、旋回半径ｒ０は旋回中心Ｏからバケット９の爪先までの水平距離として演算される。フロント作業装置４が折り畳まれるように動作し、各フロント部材と旋回中心Ｏまでの水平距離のうち、バケットシリンダ１０のロッド端部と旋回中心Ｏまでの水平距離が最も長い場合（図１参照）、旋回半径ｒ０は旋回中心Ｏからバケットシリンダ１０のロッド端部までの水平距離として演算される。ここで、バケットシリンダ１０のロッド端部とアーム７とバケット９の連結軸との距離は、記憶装置に記憶される幾何学情報から演算される。
For example, when the
コントローラ１１０の記憶装置には、レーザ装置１４０の地面からの取付け高さｈ（図６参照）が記憶されている。図６に示すように、本実施の形態において、取付け高さｈは、走行体２が接する水平の地面から、レーザ装置１４０のピッチ軸モータ１６０の回動軸１６０ａの回転中心Ｐまでの鉛直方向の長さである。
The storage height of the
旋回半径演算部１１１は、演算した旋回半径ｒ０に一定の補正値Δｒを加算した半径、すなわち旋回半径ｒ０を外方に一定距離Δｒだけオフセットさせた半径を疑似旋回半径ｒ（図２参照）として演算する。補正値Δｒは、裕度を持たせるために設定されるものであり、任意の値（Δｒ＞０）を設定することができる。
The turning
図４に示すモータ駆動制御部１１４は、ヨー軸モータ１５０およびピッチ軸モータ１６０に駆動制御信号を出力し、ヨー軸モータ１５０およびピッチ軸モータ１６０を回動させる。ヨー軸モータ１５０は、モータ駆動制御部１１４からの制御信号に基づいて、反復的に、予め定められた周期で一定の正逆駆動を繰り返し、光源部１４１を左右方向に繰り返し回動させる。左右に回動される光源部１４１から射出されたレーザ光により、地面に円弧状の軌跡（弧Ｓ１Ｓ２）が描かれる。
The motor drive control unit 114 shown in FIG. 4 outputs drive control signals to the
図５は、ヨー軸モータ１５０の制御角αの算出方法を示す概略図である。図５では、レーザ装置１４０を油圧ショベル１の上方から見たときに、レーザ装置１４０のレーザ光の軌跡（地面に照射されたレーザスポット（レーザ光の照射領域）の軌跡（弧Ｓ１Ｓ２））を破線で示している。なお、図５では、３つのレーザ装置１４０のうち一のレーザ装置１４０Ｂのみを代表して図示し、その他のレーザ装置１４０Ｒ，１４０Ｌの図示は省略している。
FIG. 5 is a schematic diagram illustrating a method for calculating the control angle α of the
旋回体３の旋回中心Ｏからレーザ装置１４０のヨー軸モータ１５０の回動軸１５０ａの回転中心Ｙまでの水平距離はｂである（ｂ＞０）。つまり、旋回中心Ｏと、ヨー軸モータ１５０の回転中心Ｙとは同心ではない。
The horizontal distance from the turning center O of the turning
ヨー角演算部１１２（図４参照）は、旋回体３の旋回中心Ｏとヨー軸モータ１５０の回転中心Ｙを通過する鉛直方向に平行な平面（以下、中心面ＣＳ１と記す）を左右反復動作の中心として、疑似旋回半径ｒとレーザ光の軌跡とが交差しないようにレーザ装置１４０のヨー軸モータ１５０の制御角αを演算する。なお、中心面ＣＳ１は、初期状態の位置にある光源部１４１から射出されるレーザ光の光軸を含む鉛直方向に平行な平面と定義することもでき、本実施の形態では、中心面ＣＳ１上に旋回中心Ｏが位置している。
The yaw angle calculation unit 112 (see FIG. 4) repeats a horizontal plane (hereinafter referred to as a center plane CS1) parallel to the vertical direction passing through the turning center O of the
制御角αは、余弦定理を用いて、式（１）により表される。
図６は、ピッチ軸モータ１６０の制御角βの算出方法を示す概略図である。なお、図６では、３つのレーザ装置１４０のうち一のレーザ装置１４０Ｂのみを代表して図示し、その他のレーザ装置１４０Ｒ，１４０Ｌの図示は省略している。図６では、レーザ装置１４０を油圧ショベル１の左方から見たときに、レーザ装置１４０から地面に向かって射出されるレーザ光を模式的に示している。
FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a method for calculating the control angle β of the
ピッチ角演算部１１３（図４参照）は、ヨー軸モータ１５０の回転中心Ｙから中心面ＣＳ１上のレーザ光の照射点Ｓ０までの水平距離が、疑似旋回半径ｒに照射位置加算値ａを加算した値から旋回中心Ｏとヨー軸モータ１５０の回転中心Ｙとの間の水平距離ｂを減算した値（ｒ＋ａ−ｂ）となるように、レーザ装置１４０のピッチ軸モータ１６０の制御角βを演算する。
The pitch angle calculation unit 113 (see FIG. 4) adds the irradiation position addition value a to the pseudo turning radius r as the horizontal distance from the rotation center Y of the
ピッチ角演算部１１３は、式（２）に基づいて制御角βを演算する。
図４に示すモータ駆動制御部１１４は、光源駆動モードに応じて、ピッチ軸モータ１６０およびヨー軸モータ１５０を以下のように制御する。
The motor drive control unit 114 shown in FIG. 4 controls the
−実旋回半径報知モード−
光源駆動モードが実旋回半径報知モードに設定されると、モータ駆動制御部１１４は、ヨー角演算部１１２およびピッチ角演算部１１３で演算された回動角度に基づいて、ヨー軸モータ１５０およびピッチ軸モータ１６０を制御する。
-Actual turning radius notification mode-
When the light source drive mode is set to the actual turning radius notification mode, the motor drive control unit 114 determines the
モータ駆動制御部１１４は、回転中心Ｙ（すなわち鉛直軸）と光源部１４１から射出されるレーザ光の光軸とのなす角が、ピッチ角演算部１１３で演算された制御角βとなるように、ピッチ軸モータ１６０の駆動を制御する。これにより、疑似旋回半径ｒの外側にレーザスポット（照射領域）が配置されるように、ピッチ軸モータ１６０が回動される。
The motor drive control unit 114 is configured so that the angle formed by the rotation center Y (that is, the vertical axis) and the optical axis of the laser light emitted from the
モータ駆動制御部１１４は、ヨー角演算部１１２で演算された制御角αに基づいてヨー軸モータ１５０の駆動を制御する。これにより、疑似旋回半径ｒの内側にレーザスポット（照射領域）の全体が侵入しないように、ヨー軸モータ１５０が左右に反復的に回動される。つまり、制御角αは、ヨー軸モータ１５０の回動を制限するものであり、ヨー軸モータ１５０の最大の回動角度に相当する。
The motor drive control unit 114 controls the drive of the
レーザスポットが中心面ＣＳ１上のレーザ光の照射点Ｓ０に配置されている状態を初期状態として、ヨー軸モータ１５０の動作について説明する。初期状態からヨー軸モータ１５０を駆動させる場合、モータ駆動制御部１１４は、ヨー軸モータ１５０の左右反復動作の中心面ＣＳ１から一方（たとえば、左方）にα/２だけヨー軸モータ１５０を正転させた後、他方（たとえば、右方）にαだけヨー軸モータ１５０を逆転させる。その後、モータ駆動制御部１１４は、ヨー軸モータ１５０を一方（たとえば、左方）にαだけ正転させる。このように、モータ駆動制御部１１４は、正転信号と逆転信号を交互に出力することで、ヨー軸モータ１５０を左右に反復動作させることができる。
The operation of the
−最大旋回半径報知モード−
光源駆動モードが最大旋回半径報知モードに設定されると、モータ駆動制御部１１４は、フロント作業装置４の姿勢にかかわらず、疑似旋回半径ｒを予めコントローラ１１０の記憶装置に記憶させている最大旋回半径ｒｍａｘ（一定値）に設定する。モータ駆動制御部１１４は、実旋回半径報知モードが設定されたときと同様に、ヨー角演算部１１２およびピッチ角演算部１１３で演算された回動角度に基づいて、ヨー軸モータ１５０およびピッチ軸モータ１６０を制御する。
-Maximum turning radius notification mode-
When the light source drive mode is set to the maximum turning radius notification mode, the motor drive control unit 114 stores the pseudo turning radius r in the storage device of the
図７は、油圧ショベル１の最大旋回半径を説明する図である。図７に示すように、最大旋回半径ｒｍａｘとは、フロント作業装置４を前方に伸ばしきった状態での油圧ショベル１の旋回中心Ｏから最先端（バケット９の爪先）までの旋回半径のことである。
FIG. 7 is a diagram for explaining the maximum turning radius of the
−消灯モード−
光源駆動モードが消灯モードに設定されると、モータ駆動制御部１１４は、ヨー軸モータ１５０およびピッチ軸モータ１６０を停止させる停止制御信号を出力する。
−Light-off mode−
When the light source drive mode is set to the extinguishing mode, the motor drive control unit 114 outputs a stop control signal for stopping the
図８は、コントローラ１１０により実行されるレーザ装置駆動制御プログラムによる処理の一例を示すフローチャートである。図８に示す処理は、たとえば、イグニッションスイッチ（不図示）のオンにより開始され、所定の制御周期ごとにステップＳ１１０以降の処理が繰り返し実行される。なお、図示しないが、コントローラ１１０は、点灯スイッチ１２０の操作位置を表す操作信号、ストロークセンサ１２１，１２２，１２３で検出されたストローク量を表す検出信号、ピッチ軸モータ１６０およびヨー軸モータ１５０の回動角度を表す検出信号を繰返し、取得している。
FIG. 8 is a flowchart showing an example of processing by the laser device drive control program executed by the
ステップＳ１１０において、コントローラ１１０は、点灯スイッチ１２０の操作位置がオン位置、オフ位置および最大旋回半径位置のいずれに操作されているかを判定する。
In step S110, the
ステップＳ１１０において、点灯スイッチ１２０がオン位置に操作されていると判定された場合、ステップＳ１２０へ進む。ステップＳ１２０において、コントローラ１１０は、光源駆動モードを実旋回半径報知モードに設定し、ステップＳ１２３へ進む。
If it is determined in step S110 that the
ステップＳ１２３において、コントローラ１１０は、各ストロークセンサ１２１，１２２，１２３で検出される各油圧シリンダ６，８，１０のストローク量や、フロント作業装置４の幾何学情報等に基づいて、疑似旋回半径ｒを演算し、ステップＳ１２６へ進む。
In step S123, the
ステップＳ１２６において、コントローラ１１０は、ステップＳ１２３で演算された疑似旋回半径ｒに基づいて、制御角αおよび制御角βを演算し、ステップＳ１２９へ進む。
In step S126, the
ステップＳ１２９において、コントローラ１１０は、ステップＳ１２６で演算された制御角βに基づいてピッチ軸モータ１６０を所定の位置まで回動させ、ステップＳ１２６で演算された制御角αに基づいてヨー軸モータ１５０を反復的に回動させ、図８のフローチャートに示す処理を終了する。
In step S129, the
ステップＳ１１０において、点灯スイッチ１２０が最大旋回半径位置に操作されていると判定された場合、ステップＳ１３０へ進む。ステップＳ１３０において、コントローラ１１０は、光源駆動モードを最大旋回半径報知モードに設定し、ステップＳ１３３へ進む。
If it is determined in step S110 that the
ステップＳ１３３において、コントローラ１１０は、記憶装置に予め記憶されている最大旋回半径ｒｍａｘを疑似旋回半径ｒとして設定し、ステップＳ１３６へ進む。
In step S133, the
ステップＳ１３６において、コントローラ１１０は、ステップＳ１３３で設定された疑似旋回半径ｒ（＝最大旋回半径ｒｍａｘ）に基づいて、制御角αおよび制御角βを演算し、ステップＳ１３９へ進む。
In step S136, the
ステップＳ１３９において、コントローラ１１０は、ステップＳ１３６で演算された制御角βに基づいてピッチ軸モータ１６０を所定の位置まで回動させ、ステップＳ１３６で演算された制御角αに基づいてヨー軸モータ１５０を反復的に回動させ、図８のフローチャートに示す処理を終了する。
In step S139, the
ステップＳ１１０において、点灯スイッチ１２０がオフ位置に操作されていると判定された場合、ステップＳ１４０へ進む。ステップＳ１４０において、コントローラ１１０は、光源駆動モードを消灯モードに設定し、ステップＳ１４９へ進む。
If it is determined in step S110 that the
ステップＳ１４９において、コントローラ１１０は、ピッチ軸モータ１６０およびヨー軸モータ１５０を停止させ、図８のフローチャートに示す処理を終了する。なお、ステップＳ１４９において、ピッチ軸モータ１６０の位置およびヨー軸モータ１５０の位置が初期状態の位置でない場合、初期状態の位置までピッチ軸モータ１６０およびヨー軸モータ１５０を駆動させてから停止させてもよい。
In step S149, the
ステップＳ１２９、ステップＳ１３９およびステップＳ１４９のモータ制御処理が終了し、図８のフローチャートに示す処理が終了すると、次の制御周期で再びステップＳ１１０以降の処理が実行される。 When the motor control process of step S129, step S139, and step S149 is completed and the process shown in the flowchart of FIG. 8 is completed, the process after step S110 is executed again in the next control cycle.
以下、本実施の形態の主な動作を掘削作業を例に説明する。オペレータが作業現場における所定の作業位置まで油圧ショベル１を走行させる。所定の作業位置に油圧ショベル１を配置させた後、オペレータは点灯スイッチ１２０をオフ位置から最大旋回半径位置に操作する。
Hereinafter, the main operation of the present embodiment will be described by taking excavation work as an example. An operator drives the
点灯スイッチ１２０が最大旋回半径位置に操作されると、光源部１４１からレーザ光が射出され、ピッチ軸モータ１６０およびヨー軸モータ１５０が駆動される。各レーザ装置１４０は、図２に示すように、疑似旋回半径ｒ（＝最大旋回半径ｒｍａｘ）の外側に円弧状の軌跡を生成する。
When the
これにより、油圧ショベル１に搭乗するオペレータや油圧ショベル１の周囲で作業を行う作業者が、油圧ショベル１の最大旋回半径ｒｍａｘがどの程度かを推測することができる。オペレータは、油圧ショベル１が作業できる領域を事前に確認することができるので、その後の作業の計画を立てやすく、作業効率を向上できる。一方、油圧ショベル１の周囲で作業を行う作業者は、油圧ショベル１の最大旋回範囲を事前に確認することができるので、自分が搭乗する作業車両の作業位置を容易に決定することができる。
As a result, an operator who rides on the
油圧ショベル１のオペレータは、点灯スイッチ１２０を最大旋回半径位置からオン位置に操作する。点灯スイッチ１２０がオン位置に操作されると、光源部１４１からレーザ光が射出され、ピッチ軸モータ１６０およびヨー軸モータ１５０が駆動される。オペレータが各種操作レバーを操作し、フロント作業装置４を駆動させたり、旋回体３を旋回させたりすることで、掘削作業が行われる。
The operator of the
掘削作業では、ブーム５、アーム７およびバケット９を動作させて掘削し、バケット９を持ち上げて旋回後に、掘削した土砂を放土する。放土した後、再度旋回して次の掘削位置に戻り、作業を繰り返す。
In the excavation work, the
掘削作業が行われている間、フロント作業装置４を構成する各フロント部材５，７，９が油圧シリンダ６，８，１０の伸長動作に応じて動作し、実旋回半径ｒ０が変化する。実旋回半径ｒ０が変化すると、疑似旋回半径ｒも変化する。レーザ装置１４０は、疑似旋回半径ｒの変化に応じて、疑似旋回半径ｒよりも外側に円弧状の軌跡を生成する。疑似旋回半径ｒが変化するため、フロント作業装置４の姿勢の変化に応じてレーザ光の軌跡の位置も変化する。
While excavation work is being performed, the
これにより、油圧ショベル１に搭乗しているオペレータや油圧ショベル１の周囲で作業を行う作業者が、油圧ショベル１の旋回半径がどの程度かを推測することができるので、効率よく作業を行うことができる。
Thereby, since the operator who is boarding the
油圧ショベル１に搭乗しているオペレータが掘削作業を終了すると、点灯スイッチ１２０をオフ位置に操作する。これにより、レーザ装置１４０の光源部１４１が消灯し、ヨー軸モータ１５０およびピッチ軸モータ１６０の回動動作が停止する。
When the operator on the
なお、作業現場が広く、油圧ショベル１の近くに障害物や他の作業車両が存在しない場合には、オペレータは点灯スイッチ１２０を最大旋回半径位置に操作したままの状態で作業を行ってもよい。この場合、油圧ショベル１のブーム５、アーム７およびバケット９を操作しても、常に最大旋回半径ｒｍａｘの外側をレーザ光が照射することになる。作業中、油圧ショベル１に搭乗しているオペレータや周囲の作業者が最大旋回半径ｒｍａｘを推測することができる。オペレータは、周囲の状況や作業内容に応じて、点灯スイッチ１２０をオン位置および最大旋回半径位置に操作することができる。
When the work site is wide and there are no obstacles or other work vehicles near the
上述した実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）油圧ショベル１は、走行体２、走行体２に旋回可能に設けられた旋回体３、および旋回体３に設けられたフロント作業装置４を備える作業車両である。油圧ショベル１のコントローラ１１０は、フロント作業装置４の姿勢を推定し、推定したフロント作業装置４の姿勢に基づいて旋回半径を演算する。レーザ装置１４０は、コントローラ１１０からの制御信号に基づいて駆動され、旋回半径を報知する。
According to the embodiment described above, the following operational effects can be obtained.
(1) The
このような本実施の形態によれば、フロント作業装置４の動作に応じて変化する旋回半径を、油圧ショベル１の周囲の作業者に知らせることができるので、周囲の作業者の作業効率を向上できる。
According to the present embodiment, the turning radius that changes according to the operation of the
（２）また、フロント作業装置４の動作に応じて変化する旋回半径を、油圧ショベル１に搭乗しているオペレータに知らせることができる。オペレータは、旋回半径を考慮した操縦が可能となるので、作業の効率化を図ることができる。
(2) Moreover, the turning radius which changes according to operation | movement of the
（３）本実施の形態では、旋回半径を報知する報知装置として、光により旋回半径を報知するレーザ装置１４０を作用した。レーザ装置１４０は、レーザ光を発生する光源部１４１と、光源部１４１を回動駆動させるモータ（駆動部）を有する光発生装置である。コントローラ１１０は、旋回半径の外側において、レーザ光の照射領域の軌跡が円弧状に描かれるように、モータを制御する。これにより、オペレータや周囲の作業者に対し、旋回半径を視覚的に報知することができる。
(3) In the present embodiment, the
（４）点灯スイッチ１２０は、フロント作業装置４の姿勢に基づいて演算された旋回半径を報知する実旋回半径報知モードと、フロント作業装置４の姿勢にかかわらず、予め定められた最大旋回半径ｒｍａｘを報知する最大旋回半径報知モードとを切り換えるモード切換スイッチとしての機能を有している。点灯スイッチ１２０を操作して、光源駆動モードを最大旋回半径報知モードに設定することで、常に、最大旋回半径ｒｍａｘを報知することができる。油圧ショベル１に搭乗しているオペレータや油圧ショベル１の周囲の作業者に対し、油圧ショベル１のフロント作業装置４を駆動させていない状態であっても最大旋回半径ｒｍａｘを知らせることができる。
(4) The
従来、最大旋回半径ｒｍａｘを知らせるためにロードコーンを複数配置することがあった。これに対し、本実施の形態によれば、ロードコーンを配置することなく、最大旋回半径ｒｍａｘを報知することができる。従来、油圧ショベル１を移動させ、作業位置を変更するたびに、ロードコーンを配置し直す手間があったが、本実施の形態によれば、ロードコーンを配置し直す手間を省くことができるので、作業効率の向上を図ることができる。
Conventionally, a plurality of load cones are sometimes arranged to inform the maximum turning radius rmax. On the other hand, according to the present embodiment, it is possible to notify the maximum turning radius rmax without arranging a load cone. Conventionally, each time the
（５）上記（４）のとおり、本実施の形態によれば、ロードコーンを配置する必要がない。このため、凹凸した地形や人の進入が難しい場所にもレーザスポットを生成して、最大旋回半径ｒｍａｘを報知することができる。 (5) As described in (4) above, according to the present embodiment, there is no need to arrange a load cone. For this reason, a laser spot can be produced | generated also on the uneven | corrugated topography and the place where a person's approach is difficult, and the maximum turning radius rmax can be alert | reported.
（６）点灯スイッチ１２０がオフ位置に操作されると、レーザ装置１４０からのレーザ光の射出を停止し、レーザ装置１４０のピッチ軸モータ１６０およびヨー軸モータ１５０の駆動を停止するようにした。これにより、走行時など、旋回半径を知らせる必要が無いときには、レーザ装置１４０を停止させることができるので、無駄を省くことができる。
(6) When the
−第２の実施の形態−
図９〜図１４を参照して、本発明の第２の実施の形態に係る作業車両を説明する。なお、図中、第１の実施の形態と同一もしくは相当部分には同一の参照番号を付し、相違点を主に説明する。第１の実施の形態では、旋回半径を知らせる報知装置として、レーザ光を発生するレーザ装置１４０を採用する例について説明した。これに対して、第２の実施の形態では、旋回半径を知らせる報知装置として照明光を発生するスポット照明装置２４０を採用した。
-Second Embodiment-
With reference to FIGS. 9-14, the work vehicle which concerns on the 2nd Embodiment of this invention is demonstrated. In the figure, the same reference numerals are assigned to the same or corresponding parts as those in the first embodiment, and the differences will be mainly described. In 1st Embodiment, the example which employ | adopts the
図９は油圧ショベル２０１の上面図である。図９に示すように、第２の実施の形態では、第１の実施の形態で説明した各レーザ装置１４０に代えて、複数のスポット照明装置２４０が配置されている。本実施の形態に係る油圧ショベル２０１は、右側方スポット照明装置２４０Ｒと、左側方スポット照明装置２４０Ｌと、後方スポット照明装置２４０Ｂとを備えている。
FIG. 9 is a top view of the
右側方スポット照明装置２４０Ｒは、油圧ショベル２０１の右側方の地面に照明光を照射できるように、旋回体３の右側部に配置されている。左側方スポット照明装置２４０Ｌは、油圧ショベル２０１の左側方の地面に照明光を照射できるように、旋回体３の左側部に配置されている。後方スポット照明装置２４０Ｂは、油圧ショベル２０１の後方の地面に照明光を照射できるように、旋回体３の後部に配置されている。なお、右側方スポット照明装置２４０Ｒ、左側方スポット照明装置２４０Ｌおよび後方スポット照明装置２４０Ｂは、同様の構成であるので、以下では総称してスポット照明装置２４０として説明する。
The right
図１０は、スポット照明装置２４０の正面図である。すなわち、図１０は、スポット照明装置２４０Ｌを油圧ショベル２０１の左側方から見た図であり、スポット照明装置２４０Ｒを油圧ショベル２０１の右側方から見た図であり、スポット照明装置２４０Ｂを油圧ショベル２０１の後方から見た図に相当する。
FIG. 10 is a front view of the
図１０に示すように、スポット照明装置２４０は、照明光を発生する光源部２４１と、光源部２４１を保持する保持ブラケット１３０と、光源部２４１を回動駆動させるピッチ軸モータ１６０と、を備えている。スポット照明装置２４０は、旋回体３のエンジン室を覆う建屋カバーの上面に、取付ブラケット１７を介して取り付けられている。取付ブラケット１７には固定軸２５０が鉛直方向（上下方向）に平行に配置され、固定軸２５０には矩形筒状の保持ブラケット１３０が固着されている。
As shown in FIG. 10, the
光源部２４１は、たとえば、筐体内に設けられ、全方向の照射の指向特性を持つ高輝度放電灯やハロゲンランプ等からなる光源を用い、その光が反射鏡で前方に集光され、凸レンズによりスポット照射する構成とされている。
For example, the
保持ブラケット１３０は、互いに対向する一対の側板１３１と、互いに対向する天板および底板とを有している。一対の側板１３１には、回動軸１６０ａが水平方向に平行に配置されたピッチ軸モータ１６０が取り付けられている。ピッチ軸モータ１６０の筐体１６０ｂには、光源部２４１が固着されている。
The holding
ピッチ軸モータ１６０の回動軸１６０ａは、筐体１６０ｂから光源部２４１の左右側方のそれぞれに延在し、端部が側板１３１に固着されている。このため、ピッチ軸モータ１６０を駆動させ、ピッチ軸モータ１６０の筐体１６０ｂを回動軸１６０ａに対して上下に回動させると、光源部２４１が筐体１６０ｂと一体的に上下に回動する。これにより、地面に照射される照明光の照射領域を油圧ショベル２０１に近い位置と遠い位置との間で移動させることができる（図１３参照）。
The
図１１は、本発明の第２の実施の形態に係る旋回半径報知システム２００の構成を示すブロック図である。旋回半径報知システム２００は、上述した複数のスポット照明装置２４０と、スポット照明装置２４０の光源部２４１およびピッチ軸モータ１６０の駆動を制御するコントローラ２１０と、フロント作業装置４の各フロント部材の駆動用油圧シリンダのストローク量を検出するストロークセンサ１２１，１２２，１２３と、点灯スイッチ１２０と、を備えている。
FIG. 11 is a block diagram showing a configuration of a turning
コントローラ２１０は、旋回半径演算部１１１と、ピッチ角演算部２１３と、モータ駆動制御部２１４と、光源制御部１１５と、モード設定部１１６と、を機能的に備えている。
The
モータ駆動制御部２１４は、ピッチ軸モータ１６０に駆動制御信号を出力し、ピッチ軸モータ１６０を回動させる。
The motor drive control unit 214 outputs a drive control signal to the
図１２は、スポット照明装置２４０を油圧ショベル２０１の上方から見たときに、地面に照射された照明光の照明スポット（照明光の照射領域）を示す概略図である。図１３は、ピッチ軸モータ１６０の回動角度γの算出方法を示す概略図である。なお、図１２および図１３では、３つのスポット照明装置２４０のうち一のスポット照明装置２４０Ｂのみを代表して図示し、その他のスポット照明装置２４０Ｒ，２４０Ｌの図示は省略している。図１２では、スポット照明装置２４０を油圧ショベル２０１の左方から見たときに、スポット照明装置２４０から地面に向かって射出される照明光を模式的に示している。
FIG. 12 is a schematic diagram showing an illumination spot (illumination light irradiation area) of illumination light irradiated on the ground when the
第２の実施の形態では、スポット照明装置２４０で発生した光が描く円形状の照射スポット（照射領域）の全てが、疑似旋回半径ｒよりも内側に入らないように、照射位置を遠くに配置する。別の言い方をすれば、疑似旋回半径ｒを跨ぐように照射領域を配置させ、照射領域の最も油圧ショベル２０１から離れた位置Ｑを疑似旋回半径ｒの外側に位置するように、回動角度γを制御する。本実施の形態では、光源部２４１から射出される照明光の光軸を含む鉛直方向に平行な平面（以下、中心面ＣＳ２と記す）上に位置Ｑが配置されている。
In the second embodiment, the irradiation positions are arranged far away so that all of the circular irradiation spots (irradiation areas) drawn by the light generated by the
ピッチ角演算部２１３（図１１参照）は、旋回中心Ｏから位置Ｑまでの水平距離が、疑似旋回半径ｒに照射位置加算値ａ２を加算した値から中心面ＣＳ２上における旋回中心Ｏとピッチ軸モータ１６０の回転中心Ｐとの間の水平距離ｂを減算した値（ｒ＋ａ−ｂ）となるように、レーザ装置１４０のピッチ軸モータ１６０の回動角度γを演算する。なお、照射位置加算値ａ２は、中心面ＣＳ２と疑似旋回半径ｒの円の交差点と、位置Ｑとの間の水平距離である。
The pitch angle calculation unit 213 (see FIG. 11) calculates the horizontal distance from the turning center O to the position Q from the value obtained by adding the irradiation position addition value a2 to the pseudo turning radius r and the turning center O and the pitch axis on the center plane CS2. The rotation angle γ of the
ピッチ角演算部２１３は、式（３）に基づいて回動角度γを演算する。
ここで、上述したように、ｒは疑似旋回半径（ｒ＝ｒ０＋Δｒ）、ｂは中心面ＣＳ２上における旋回体３の旋回中心Ｏとスポット照明装置２４０の回転中心Ｐとの間の水平距離、ｈはスポット照明装置２４０の取付け高さ、すなわち地面からスポット照明装置２４０の回転中心Ｐまでの鉛直方向の長さである。
Here, as described above, r is a pseudo turning radius (r = r0 + Δr), b is a horizontal distance between the turning center O of the turning
θは、スポット照明装置２４０の光源部２４１からの照明光の径、すなわち照射領域の大きさを決めるビーム角である。
θ is a beam angle that determines the diameter of illumination light from the
図１４は、コントローラ２１０により実行されるスポット照明装置駆動制御プログラムによる処理の一例を示すフローチャートである。図１４に示す処理は、たとえば、イグニッションスイッチ（不図示）のオンにより開始され、所定の制御周期ごとにステップＳ１１０以降の処理が繰り返し実行される。なお、図示しないが、コントローラ２１０は、点灯スイッチ１２０の操作位置を表す操作信号、ストロークセンサ１２１，１２２，１２３で検出されたストローク量を表す検出信号、ピッチ軸モータ１６０の回動角度を表す検出信号を繰返し、取得している。
FIG. 14 is a flowchart illustrating an example of processing by the spot illumination device drive control program executed by the
図１４のフローチャートは、図８のステップＳ１２６，Ｓ１２９，Ｓ１３６，Ｓ１３９の処理に代えてステップＳ２２６，Ｓ２２９，Ｓ２３６，Ｓ２３９の処理を追加したものである。ステップＳ２２６において、コントローラ２１０は、ステップＳ１２３で演算された疑似旋回半径ｒに基づいて、回動角度γを演算し、ステップＳ２２９へ進む。
The flowchart of FIG. 14 is obtained by adding steps S226, S229, S236, and S239 in place of the steps S126, S129, S136, and S139 of FIG. In step S226, the
ステップＳ２２９において、コントローラ２１０は、ステップＳ２２６で演算された回動角度γに基づいてピッチ軸モータ１６０を所定の位置まで回動させ、図１４のフローチャートに示す処理を終了する。
In step S229, the
ステップＳ２３６において、コントローラ２１０は、ステップＳ１３３で設定された疑似旋回半径ｒ（＝最大旋回半径ｒｍａｘ）に基づいて、回動角度γを演算し、ステップＳ２３９へ進む。
In step S236, the
ステップＳ２３９において、コントローラ２１０は、ステップＳ２３６で演算された回動角度γに基づいてピッチ軸モータ１６０を回動させ、図１４のフローチャートに示す処理を終了する。
In step S239, the
このような第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様の作用効果に加え、次の作用効果を得ることができる。
（７）光発生装置として、照明光を発生する光源部２４１と、光源部２４１を駆動するピッチ軸モータ１６０（駆動部）を有する照明装置であり、コントローラ２１０は、旋回半径の外側において、照明光の照射領域の一部が配置されるように、ピッチ軸モータ１６０を制御する。照明領域を広くとることで、別途照明装置を設けることを省略することができる。
According to such 2nd Embodiment, in addition to the effect similar to 1st Embodiment, the following effect can be obtained.
(7) The light generator includes a
−第３の実施の形態−
図１５〜図１８を参照して、本発明の第３の実施の形態に係る作業車両を説明する。なお、図中、第１の実施の形態と同一もしくは相当部分には同一の参照番号を付し、相違点を主に説明する。第１の実施の形態および第２の実施の形態では、オペレータや周囲の作業者に対し、視覚的に旋回半径を知らせる光発生装置（レーザ装置１４０およびスポット照明装置２４０）について説明した。これに対して、第３の実施の形態では、オペレータや周囲の作業者に対し、聴覚的に旋回半径を知らせる複数の音発生装置３４０を備えている。
-Third embodiment-
With reference to FIGS. 15-18, the work vehicle which concerns on the 3rd Embodiment of this invention is demonstrated. In the figure, the same reference numerals are assigned to the same or corresponding parts as those in the first embodiment, and the differences will be mainly described. In the first embodiment and the second embodiment, the light generation device (
図１５は、第３の実施の形態に係る油圧ショベル３０１の側面図である。図１５に示すように、音発生装置３４０はエンジン室内の下部フレームに配設されている。エンジン室は建屋カバーによって覆われており、建屋カバーにおける音発生装置３４０の正面には、音発生装置３４０からエンジン室の外部に音が伝わりやすいように、複数のスリット等や複数の開口が設けられている。
FIG. 15 is a side view of a
図１６は、本発明の第３の実施の形態に係る旋回半径報知システム３００の構成を示すブロック図である。旋回半径報知システム３００は、音発生装置３４０と、音発生装置３４０の音量や音を発生させる時間を制御するコントローラ３１０と、フロント作業装置４の各フロント部材の駆動用油圧シリンダのストローク量を検出するストロークセンサ１２１，１２２，１２３と、音発生スイッチ３２０と、を備えている。
FIG. 16 is a block diagram showing a configuration of a turning
音発生スイッチ３２０は、オペレータによって操作される操作部材であり、運転室１９内に配設される。音発生スイッチ３２０は、コントローラ３１０に接続され、操作位置に応じた操作信号を出力するスイッチである。音発生スイッチ３２０は、オフ位置（ＯＦＦ）とオン位置（ＯＮ）を有し、いずれか一方の操作位置を選択できるように構成されている。
The
音発生スイッチ３２０は、オフ位置（ＯＦＦ）に操作されると、オフ位置に操作されたことを表す操作信号（ＯＦＦ信号）をコントローラ３１０に出力する。音発生スイッチ３２０は、オン位置（ＯＮ）に操作されると、オン位置に操作されたことを表す操作信号（ＯＮ信号）をコントローラ３１０に出力する。
When the
コントローラ３１０は、旋回半径演算部１１１と、モード設定部３１６と、周期決定部３１７と、音出力制御部３１８と、を機能的に備えている。モード設定部３１６は、音発生スイッチ３２０からの操作信号に基づいて、音源駆動モードを設定する。音発生スイッチ３２０がオフ位置に操作され、音発生スイッチ３２０からＯＦＦ信号が入力されている場合、モード設定部３１６は音源駆動モードを「消音モード」に設定する。音発生スイッチ３２０がオン位置に操作され、音発生スイッチ３２０からＯＮ信号が入力されている場合、モード設定部３１６は音源駆動モードを「実旋回半径報知モード」に設定する。
The
図１７は、音出力周期テーブルを示す図である。コントローラ３１０の記憶装置には、予め、疑似旋回半径ｒと音出力周期を対応付けた音出力周期テーブルが格納されている。疑似旋回半径ｒが２〜４ｍのときには音出力周期は１．０秒であり、疑似旋回半径ｒが４〜６ｍのときには音出力周期は０．６秒であり、疑似旋回半径ｒが６〜８ｍのときには音出力周期は０．３秒であり、疑似旋回半径ｒが８〜１０ｍのときには音出力周期は０．１秒である。本実施の形態では、疑似旋回半径ｒが大きくなるほど、音出力周期が短く設定され、４段階で音の周期を変更できるように構成されている。なお、本実施の形態では、油圧ショベル３０１の最大旋回半径ｒｍａｘは１０ｍである。
FIG. 17 is a diagram showing a sound output cycle table. The storage device of the
周期決定部３１７は、図１７に示す音出力周期テーブルを参照し、演算した疑似旋回半径ｒに対応する音出力周期を選択する。
The
音出力制御部３１８は、実旋回半径報知モードが設定されている場合、選択された音出力周期に基づいて、予め定められた音量で、ビープ音などの音を音発生装置３４０に発生させる。なお、音出力制御部３１８は、音出力周期の半分の時間だけ、音発生装置３４０に音を発生させる。つまり、音出力制御部３１８は、周期の半分の時間だけ音を発生させ、その後、周期の半分の時間だけ音を発生させないように音発生装置３４０を制御する。旋回半径が小さいときには音の周期は長く「ピー、ピー、ピー」というように音が出力され、旋回半径が大きいときには音の周期は短く「ピピピ」といったように音が出力される。
When the actual turning radius notification mode is set, the sound
音出力制御部３１８は、消音モードが設定されている場合、音発生装置３４０に音を発生させない。
The sound
図１８は、コントローラ３１０により実行される音発生装置駆動制御プログラムによる処理の一例を示すフローチャートである。図１８に示す処理は、たとえば、イグニッションスイッチ（不図示）のオンにより開始され、所定の制御周期ごとにステップＳ１１０以降の処理が繰り返し実行される。なお、図示しないが、コントローラ３１０は、音発生スイッチ３２０の操作位置を表す操作信号、ストロークセンサ１２１，１２２，１２３で検出されたストローク量を表す検出信号を繰返し、取得している。
FIG. 18 is a flowchart showing an example of processing by the sound generator drive control program executed by the
図１８のフローチャートは、図８のステップＳ１１０，Ｓ１２０，Ｓ１２６，Ｓ１２９，Ｓ１４０，Ｓ１４９の処理に代えて、ステップＳ３１０，Ｓ３２０，Ｓ３２６，Ｓ３２９，Ｓ３４０，Ｓ３４９の処理を追加し、図８のステップＳ１３０，Ｓ１３３，Ｓ１３６，Ｓ１３９の処理を削除したものである。 The flowchart of FIG. 18 adds steps S310, S320, S326, S329, S340, and S349 in place of the steps S110, S120, S126, S129, S140, and S149 of FIG. 8, and step S130 of FIG. , S133, S136, S139 are deleted.
ステップＳ３１０において、コントローラ３１０は、音発生スイッチ３２０の操作位置がオン位置およびオフ位置のいずれかに操作されているかを判定する。
In step S310, the
ステップＳ３１０において、音発生スイッチ３２０がオン位置に操作されていると判定された場合、ステップＳ３２０へ進む。ステップＳ３２０において、コントローラ３１０は、音源駆動モードを実旋回半径報知モードに設定し、ステップＳ１２３へ進む。
If it is determined in step S310 that the
ステップＳ１２３において、疑似旋回半径ｒの演算処理が終了するとステップＳ３２６へ進み、ステップＳ３２６において、コントローラ３１０は、ステップＳ１２３で演算された疑似旋回半径ｒに基づいて、音出力周期を決定し、ステップＳ３２９へ進む。
When the calculation process of the pseudo turning radius r is completed in step S123, the process proceeds to step S326. In step S326, the
ステップＳ３２９において、コントローラ３１０は、ステップＳ３２６で決定された音出力周期に基づいて、音発生装置３４０により音を発生させ、図１８のフローチャートに示す処理を終了する。
In step S329, the
ステップＳ３１０において、音発生スイッチ３２０がオフ位置に操作されていると判定された場合、ステップＳ３４０へ進む。ステップＳ３４０において、コントローラ３１０は、音源駆動モードを消音モードに設定し、ステップＳ３４９へ進む。
If it is determined in step S310 that the
ステップＳ３４９において、コントローラ３１０は、音発生装置３４０から音が発生することを停止させ、図１８のフローチャートに示す処理を終了する。
In step S349, the
第３の実施の形態では、報知装置に、音により旋回半径を報知する音発生装置３４０を採用した。このような第３の実施の形態によれば、第１の実施の形態で説明した（１），（２），（６）と同様の作用効果を得ることができる。
In 3rd Embodiment, the
次のような変形も本発明の範囲内であり、変形例の一つ、もしくは複数を上述の実施形態と組み合わせることも可能である。
（変形例１）
上述した実施の形態では、ストロークセンサ１２１，１２２，１２３で検出された各油圧シリンダ６，８，１０のストローク量に基づいて、旋回半径ｒ０を演算する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。以下の変形例１−１、変形例１−２のようにして旋回半径ｒ０を演算してもよい。
The following modifications are also within the scope of the present invention, and one or a plurality of modifications can be combined with the above-described embodiment.
(Modification 1)
In the above-described embodiment, the example in which the turning radius r0 is calculated based on the stroke amount of each of the
（変形例１−１）
バケットシリンダ１０のストローク量を検出するストロークセンサ１２３を省略してもよい。この場合、ブームシリンダ６のストローク量およびアームシリンダ８のストローク量に基づいて、フロント作業装置４の作業半径を演算し、この作業半径にバケット９の長さを一定として加算して概略の旋回半径ｒ０を演算する。
(Modification 1-1)
The
（変形例１−２）
ストロークセンサ１２１，１２２，１２３に代えて、各フロント部材５，８，１０の回動角度を検出する角度センサで検出された回動角度に基づいて、旋回半径ｒ０を演算してもよい。各フロント部材５，８，１０の予め定められた位置に発信器を設け、各発信器からの信号に基づいてフロント作業装置４の姿勢を演算し、フロント作業装置４の姿勢に基づき旋回半径ｒ０を演算してもよい。
(Modification 1-2)
Instead of the
（変形例２）
第３の実施の形態では、４段階で音の周期を変更する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。５段階以上、または３段階以下で音の周期を変更してもよい。少なくとも２段階以上で音の周期を変更すればよい。
(Modification 2)
In the third embodiment, the example in which the cycle of the sound is changed in four stages has been described, but the present invention is not limited to this. You may change the period of a sound in five steps or more, or three steps or less. What is necessary is just to change the period of a sound by at least two steps or more.
（変形例３）
第３の実施の形態では、音出力周期により旋回半径を報知する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。たとえば、音の高さや大きさ、音色、もしくはこれらの組み合わせで旋回半径を報知してもよい。具体例として、最大旋回半径に対応する音量の音と、実旋回半径に対応する音量の音を、一定の周期で、交互に発生させるようにしてもよい。この場合、実旋回半径が最大旋回半径に比べて小さいほど音量を小さくする。これにより、オペレータや周囲の作業者は、交互に発生する音を比較することで、容易に実旋回半径を推定することができる。
(Modification 3)
In the third embodiment, the example in which the turning radius is notified by the sound output period has been described, but the present invention is not limited to this. For example, the turning radius may be notified by the pitch, loudness, timbre, or a combination thereof. As a specific example, a sound having a volume corresponding to the maximum turning radius and a sound having a volume corresponding to the actual turning radius may be alternately generated at a constant cycle. In this case, the volume is reduced as the actual turning radius is smaller than the maximum turning radius. Thereby, the operator and surrounding workers can easily estimate the actual turning radius by comparing the alternately generated sounds.
（変形例４）
上述した実施の形態では、旋回体３を旋回させていない状態でも光や音を出力させる例について説明したが、本発明はこれに限定されない。旋回体３の旋回動作中の間だけ、光や音を出力させてもよい。図１９を参照して、旋回動作中の間だけ音を出力する例について説明する。図１９のフローチャートは、図１８のステップＳ３１０の処理とステップＳ３２０の処理の間にステップＳ３１９の処理を追加したものである。
(Modification 4)
In the above-described embodiment, an example in which light and sound are output even when the revolving
本変形例に係るコントローラ３１０は、旋回体３を操作する旋回操作レバーからの操作信号、あるいは、旋回体３の旋回角を検出するセンサからの検出信号に基づいて、旋回体３が旋回動作中であるか否かを判定する旋回動作判定部としての機能を有している。モード設定部３１６は、音発生スイッチ３２０がオン位置に操作され、かつ、旋回体３が旋回動作を行っている場合に、実旋回半径報知モードを設定する。モード設定部３１６は、音発生スイッチ３２０がオン位置に操作されている場合であっても、旋回体３が旋回動作を行っていない場合は、消音モードを設定する。
The
図１９に示すように、ステップＳ３１９において、コントローラ３１０が旋回動作中であるか否かを判定する。ステップＳ３１９で肯定判定されるとステップＳ３２０へ進み、ステップＳ３１９で否定判定されるとステップＳ３４０へ進む。
As shown in FIG. 19, in step S319, it is determined whether or not the
このように、旋回動作中と判定された場合、旋回体３が旋回している間だけ、光や音を出力させるようにした場合であっても、上述した実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。
As described above, when it is determined that the turning operation is being performed, even when the light and the sound are output only while the turning
（変形例５）
第１および第２の実施の形態では、最大旋回半径報知モードが設定されると、疑似旋回半径ｒに最大旋回半径ｒｍａｘに設定し、制御角α，βを演算する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。最大旋回半径ｒｍａｘに対応する制御角α０（一定値）および制御角β０（一定値）を予め記憶装置に記憶させておき、最大旋回半径報知モードが設定されると、制御角α０および制御角β０に基づいて、ヨー軸モータ１５０およびピッチ軸モータ１６０を回動させるようにしてもよい。
(Modification 5)
In the first and second embodiments, when the maximum turning radius notification mode is set, the pseudo turning radius r is set to the maximum turning radius rmax and the control angles α and β are calculated. The invention is not limited to this. When the control angle α0 (constant value) and the control angle β0 (constant value) corresponding to the maximum turning radius rmax are stored in the storage device in advance and the maximum turning radius notification mode is set, the control angle α0 and the control angle β0 are set. Based on the above, the
（変形例６）
上述した実施の形態では、作業具としてバケット９を備えた油圧ショベルを作業車両の一例として説明したが、本発明はこれに限定されない。作業具としてブレーカ、リフティングマグネット、破砕機を備えた種々の作業車両に本発明を適用することができる。
(Modification 6)
In the embodiment described above, the hydraulic excavator provided with the
上記では、種々の実施の形態および変形例を説明したが、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。 Although various embodiments and modifications have been described above, the present invention is not limited to these contents. Other embodiments conceivable within the scope of the technical idea of the present invention are also included in the scope of the present invention.
１ 油圧ショベル（作業車両）、２ 走行体、３ 旋回体、４ フロント作業装置、１１０ コントローラ（制御装置）、１１１ 旋回半径演算部（姿勢推定部、旋回半径演算部）、１１２ ヨー角演算部（駆動制御部）、１１３ ピッチ角演算部（駆動制御部）、１１４ モータ駆動制御部（駆動制御部）、１１５ 光源制御部、１１６ モード設定部、１２０ 点灯スイッチ(モード切換スイッチ）、１４０ レーザ装置（報知装置、光発生装置）、１４１ 光源部、１５０ ヨー軸モータ（駆動部）、１６０ ピッチ軸モータ（駆動部）、２０１ 油圧ショベル（作業車両）、２１０ コントローラ（制御装置）、２１３ ピッチ角演算部（駆動制御部）、２１４ モータ駆動制御部（駆動制御部）、２４０ スポット照明装置（報知装置、光発生装置）、２４１ 光源部、３０１ 油圧ショベル（作業車両）、３１０ コントローラ（制御装置）、３１６ モード設定部、３１７ 周期決定部、３１８ 音出力制御部、３２０ 音発生スイッチ、３４０ 音発生装置（報知装置）
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記フロント作業装置の姿勢を推定する姿勢推定部と、
前記姿勢推定部で推定した前記フロント作業装置の姿勢に基づいて旋回半径を演算する旋回半径演算部と、を有する制御装置と、
前記旋回半径を報知する報知装置と、を備えていることを特徴とする作業車両。 In a working vehicle comprising a traveling body, a revolving body provided on the traveling body so as to be able to turn, and a front working device provided on the revolving body,
A posture estimation unit that estimates a posture of the front work device;
A turning radius calculation unit that calculates a turning radius based on the posture of the front work device estimated by the posture estimation unit;
A work vehicle comprising: a notification device that notifies the turning radius.
前記報知装置は、光により前記旋回半径を報知する光発生装置であることを特徴とする作業車両。 The work vehicle according to claim 1,
The work vehicle, wherein the notification device is a light generation device that notifies the turning radius by light.
前記光発生装置は、レーザ光を発生する光源部と、前記光源部を駆動させる駆動部を有するレーザ装置であり、
前記制御装置は、前記旋回半径の外側において、前記レーザ光の照射領域の軌跡が円弧状に描かれるように、前記駆動部を制御する駆動制御部を備えていることを特徴とする作業車両。 The work vehicle according to claim 2,
The light generation device is a laser device having a light source unit that generates laser light and a drive unit that drives the light source unit,
The control device includes a drive control unit that controls the drive unit so that a locus of an irradiation region of the laser beam is drawn in an arc shape outside the turning radius.
前記報知装置は、音により前記旋回半径を報知する音発生装置であることを特徴とする作業車両。 The work vehicle according to claim 1,
The work vehicle, wherein the notification device is a sound generation device that notifies the turning radius by sound.
前記フロント作業装置の姿勢に基づいて演算された旋回半径を報知する第１報知モードと、前記フロント作業装置の姿勢にかかわらず、予め定められた最大旋回半径を報知する第２報知モードとを切り換えるモード切換スイッチを備えていることを特徴とする作業車両。 The work vehicle according to claim 1,
Switching between a first notification mode for notifying the turning radius calculated based on the posture of the front working device and a second notification mode for notifying the predetermined maximum turning radius regardless of the posture of the front working device. A work vehicle comprising a mode switch.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016180639A JP6546138B2 (en) | 2016-09-15 | 2016-09-15 | Work vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016180639A JP6546138B2 (en) | 2016-09-15 | 2016-09-15 | Work vehicle |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2018044382A true JP2018044382A (en) | 2018-03-22 |
| JP6546138B2 JP6546138B2 (en) | 2019-07-17 |
Family
ID=61694545
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2016180639A Active JP6546138B2 (en) | 2016-09-15 | 2016-09-15 | Work vehicle |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6546138B2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2022011615A (en) * | 2020-06-30 | 2022-01-17 | 株式会社クボタ | Work machine |
| JP7572296B2 (en) | 2021-04-20 | 2024-10-23 | 日本車輌製造株式会社 | Construction machinery display system |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0452330A (en) * | 1990-06-21 | 1992-02-20 | Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd | Safeguard for swinging system working machine |
| JP2003020695A (en) * | 2001-07-04 | 2003-01-24 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | Hydraulic shovel |
| JP2008303648A (en) * | 2007-06-08 | 2008-12-18 | Caterpillar Japan Ltd | Work machine warning system |
| JP2009121053A (en) * | 2007-11-12 | 2009-06-04 | Clarion Co Ltd | Work safety monitoring system of construction-civil engineering work vehicle |
| JP2011012522A (en) * | 2009-07-06 | 2011-01-20 | Sumitomo (Shi) Construction Machinery Co Ltd | Monitor device of construction machinery |
| JP2012017626A (en) * | 2010-07-09 | 2012-01-26 | Caterpillar Sarl | Work range control device of work machine |
| US20130088593A1 (en) * | 2010-06-18 | 2013-04-11 | Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. | Surrounding Area Monitoring Device for Monitoring Area Around Work Machine |
-
2016
- 2016-09-15 JP JP2016180639A patent/JP6546138B2/en active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0452330A (en) * | 1990-06-21 | 1992-02-20 | Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd | Safeguard for swinging system working machine |
| JP2003020695A (en) * | 2001-07-04 | 2003-01-24 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | Hydraulic shovel |
| JP2008303648A (en) * | 2007-06-08 | 2008-12-18 | Caterpillar Japan Ltd | Work machine warning system |
| JP2009121053A (en) * | 2007-11-12 | 2009-06-04 | Clarion Co Ltd | Work safety monitoring system of construction-civil engineering work vehicle |
| JP2011012522A (en) * | 2009-07-06 | 2011-01-20 | Sumitomo (Shi) Construction Machinery Co Ltd | Monitor device of construction machinery |
| US20130088593A1 (en) * | 2010-06-18 | 2013-04-11 | Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. | Surrounding Area Monitoring Device for Monitoring Area Around Work Machine |
| JP2012017626A (en) * | 2010-07-09 | 2012-01-26 | Caterpillar Sarl | Work range control device of work machine |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2022011615A (en) * | 2020-06-30 | 2022-01-17 | 株式会社クボタ | Work machine |
| JP7269903B2 (en) | 2020-06-30 | 2023-05-09 | 株式会社クボタ | work machine |
| JP7572296B2 (en) | 2021-04-20 | 2024-10-23 | 日本車輌製造株式会社 | Construction machinery display system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP6546138B2 (en) | 2019-07-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109922991B (en) | Warning system for construction machine | |
| JP4332028B2 (en) | Display control system | |
| JP2019105105A (en) | Alerting device for construction machine | |
| WO2016159012A1 (en) | Work-machine periphery monitoring device | |
| JPWO2015125979A1 (en) | Work machine periphery monitoring device and work machine periphery monitoring method | |
| JP6955524B2 (en) | Battery-powered work machine | |
| JP2019060108A (en) | Worker approach notification system | |
| JPWO2013021546A1 (en) | Electric vehicle and control method thereof | |
| WO2020166241A1 (en) | Monitoring device and construction machine | |
| JP6546138B2 (en) | Work vehicle | |
| JP6545498B2 (en) | Shovel | |
| JP2019019532A (en) | Work machine | |
| JP7147389B2 (en) | working machine | |
| JP2015140637A (en) | construction machinery | |
| US12031297B2 (en) | Work machine | |
| WO2020129832A1 (en) | Surrounding monitoring apparatus for work machine | |
| KR20120022150A (en) | Apparatus for maintaining level of seat of construction machinery | |
| US20220170237A1 (en) | Operating mechanism for work machine and work machine equipped with same | |
| JP2009197456A (en) | Monitoring device | |
| WO2023002796A1 (en) | System for setting operation range of excavation machine and method for controlling same | |
| JP2020084702A (en) | Remote control device for construction machine | |
| JP2006195877A (en) | Working machine | |
| JP6737425B2 (en) | Notification device, working machine, and notification method | |
| JP4539947B2 (en) | Warning control device for construction machinery | |
| JP2022097513A (en) | Obstacle detection device of construction machine |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180704 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20190322 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190409 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190607 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20190618 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190620 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6546138 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |