JP2020190094A - 作業機械 - Google Patents
作業機械 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2020190094A JP2020190094A JP2019095012A JP2019095012A JP2020190094A JP 2020190094 A JP2020190094 A JP 2020190094A JP 2019095012 A JP2019095012 A JP 2019095012A JP 2019095012 A JP2019095012 A JP 2019095012A JP 2020190094 A JP2020190094 A JP 2020190094A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- machine
- determined
- level
- operation signal
- state
- 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.)
- Pending
Links
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 14
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 12
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 description 23
- 230000008569 process Effects 0.000 description 18
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 10
- 239000010720 hydraulic oil Substances 0.000 description 5
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 4
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 210000000078 claw Anatomy 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Component Parts Of Construction Machinery (AREA)
Abstract
Description
(油圧ショベルのハードウェア)
以下、本発明に係る建設機械の一実施形態について、図を参照しながら説明する
図1は、本発明の実施形態に関わる油圧ショベルの側面図である。図1に示す油圧ショベルは、主に、下部走行体10、下部走行体10に旋回可能に設けられる上部旋回体20、運転室40、上部旋回体20に設けられ、各種作業を行うフロント作業機30(以下、作業機30と称する)を備えて構成される。
下部走行体10は、一対のクローラ11およびクローラフレーム12、各クローラ11を独立して駆動制御する一対の走行用油圧モータ13と減速機構(不図示)などで構成される。
上部旋回体20は、旋回フレーム21、旋回フレーム21上に設けられたエンジン、バッテリ23、旋回用油圧モータ24、旋回用油圧モータ24の回転を減速する減速機構(不図示)、および旋回用油圧モータ24の駆動力により下部走行体10に対して上部旋回体20を旋回駆動させるための旋回機構25などで構成されている。
作業機30は、主にブーム31、ブーム31の先端部近傍に回転自在に軸支されたアーム32、アーム32の先端部近傍に回転可能に軸支されたバケット33を備えて構成される。作業機30は、油圧アクチュエータ34,35,36によって駆動される。具体的には、ブームシリンダ34によってブーム31が駆動され、アームシリンダ35によってアーム32が駆動され、バケットシリンダ36によってバケット33が駆動される。
また、上部旋回体20の旋回フレーム21上には、ブームシリンダ34、アームシリンダ35、バケットシリンダ36、旋回用油圧モータ24、および走行用油圧モータ13(不図示)などの複数の油圧アクチュエータを駆動するための油圧を発生する油圧ポンプ51(図3参照)、および各油圧アクチュエータを駆動制御するためのコントロールバルブ52(図3参照)を含む油圧システムが搭載されている。油圧源となる油圧ポンプ51は、エンジン22(図3参照)によって駆動される。
更に、上部旋回体20のフレーム上には、物体検出装置としての光学式センサ26および周囲通知装置としての警告灯27が搭載されている。光学式センサ26は、例えば、赤外線センサ、超音波センサ、レーザ光センサ、カメラなどの非接触式センサにより構成される。光学式センサ26は、油圧ショベルの周囲に存在する物体の情報を出力する。ここで、油圧ショベルの周囲(周辺)とは、油圧ショベル自体を除いた、光学式センサ26が検知可能な範囲を最大範囲とする油圧ショベルの周囲の領域のことである。旋回動作された場合にカウンタウエイト70の後端が描く軌跡を基準とした旋回半径、旋回動作された場合に作業機30の最外端部(作業機30を最も伸ばした姿勢であればバケット33の爪先端部)が描く軌跡を基準とした旋回半径、光学センサ26の性能に基づき任意に設定される旋回半径のうち、いずれかが上記した領域の内側にある。また、警告灯27は積層式や並列式のLED灯や回転灯で構成される。警告灯27は、協調可能レベルに応じた発光をすることで、周辺作業者に対して協調可能レベルを通知する。
図2に示すように、運転室40内には、オペレータが着座する運転席40aが設けられている。運転席40aの周囲には、ブーム31、アーム32、バケット33などを操作する操作レバー41a,41b,41c、スイッチボックス(不図示)などのオペレータが操作する各種操作装置44が設けられている。
また、運転室40の入り口には遮断装置としてのゲートロックレバー42が設けられている。ゲートロックレバー42は、ロック位置とロック解除位置の間で操作される。また、ゲートロックレバー42の操作位置を検出するゲートロックスイッチ43が設けられている。ゲートロックスイッチ43は、ゲートロックレバー42の操作位置に対応する信号を出力する。
(エンジン)
図3は、本発明の一実施形態である油圧ショベルの主要な油圧・制御回路のシステム構成図である。エンジン22の動力は油圧ポンプ(メインポンプ)51およびギヤポンプ(パイロットポンプ)53に伝達される。エンジン22は、コントローラである制御装置60からの指令によってエンジンコントロールユニット54(以下、ECU54と称する)を介して回転調整されて、各油圧ポンプ51を駆動するようになっている。
ギヤポンプ53から吐出された作動油は、ゲートロックバルブ55を介し操作装置44などに供給される。油圧ポンプ51から吐出された作動油は、コントロールバルブ52へ供給される。コントロールバルブ52は、オペレータによって操作される各操作装置44からの指令に応じて、ブームシリンダ34、アームシリンダ35、バケットシリンダ36、旋回用油圧モータ24、および走行用油圧モータ13を含む複数の油圧アクチュエータへの作動油の吐出量及び吐出方向を制御する。これにより、ブームシリンダ34、アームシリンダ35、バケットシリンダ36、旋回用油圧モータ24、および走行用油圧モータ13が駆動される。以下の説明では、ブームシリンダ34、アームシリンダ35、バケットシリンダ36、旋回用油圧モータ24、および走行用油圧モータ13に共通の符号56を付し、油圧アクチュエータ56と言うことがある。
制御装置60は、入力側は、光学式センサ26、ゲートロックスイッチ43などに接続され、出力側は、ECU54、ゲートロックバルブ55および警告灯27などに接続されている。
制御装置60は、ゲートロックスイッチ43から、ゲートロックレバー42がロック解除位置にあるとの信号を入力した場合に、ゲートロックバルブ55および周囲通知装置に対して開信号を出力する。これにより、ゲートロックバルブ55は開かれて、ギヤポンプ53から吐出された作動油が操作装置44などへ供給される。したがって、操作装置44などがコントロールバルブ52を制御可能になり、ブームシリンダ34、アームシリンダ35、バケットシリンダ36、旋回用油圧モータ24、および走行用油圧モータ13などの油圧アクチュエータ56が駆動可能となる。
一方、制御装置60は、ゲートロックレバー42がロック位置にあるとの信号を入力した場合に、ゲートロックバルブ55および周囲通知装置に対して閉信号を出力する。これにより、ゲートロックバルブ55は閉じられて、ギヤポンプ53から吐出された作動油が操作装置44などへ供給されない。したがって、操作装置44でコントロールバルブ52を制御できなくなり、油圧アクチュエータ56が駆動不可能となる。また、制御装置60は後述するように演算を行い、ECU54、ゲートロックバルブ55、および警告灯27を統括的に制御する。
次に、本発明の一実施形態である油圧ショベルに搭載された、制御装置60の処理概念と、制御装置60により制御される警告灯27(周囲通知装置)の動作概念について説明する。
図4は、制御装置60の電気的構成を示すブロック図である。なお、以下に示す処理の内容は、制御装置60にプログラミングされ、予め定められた周期で繰り返し実行される。
図4に示すように、制御装置60は、ゲートロック信号に基づいて操作信号が遮断されているか否かを判定する遮断状態判定部61、検知した物体の情報に応じて油圧ショベル周辺の人を含む物体の存在有無などを判断する障害物判定部62、遮断状態と障害物の情報を照合して周辺作業者との協調可能レベルを判定する協調可能レベル判定部63を備えて構成される。
遮断状態判定部61は、ゲートロックスイッチ43からの閉信号もしくは開信号を入力とし、操作信号が遮断されている状態であるかを判定する。その後、遮断状態判定部61は、遮断状態を協調可能レベル判定部63へ送信する。
障害物判定部62は、光学式センサ26(物体検出装置)からの検知した物体の情報を入力とし、油圧ショベル周辺の人を含む物体の存在の有無および位置などについて判定する。その後、障害物判定部62は、物体の存在の有無および位置を協調可能レベル判定部63へ送信する。
協調可能レベル判定部63は、遮断状態判定部61からの遮断状態および障害物判定部62からの物体の存在の有無及び位置を入力とし、周辺作業者との協調可能レベルを判定する。その後、協調可能レベル判定部63は、協調可能レベルを周囲通知装置へ送信する。
図5は、制御装置60の処理内容を示す制御フローチャートである。
図6に、本発明の一実施形態である油圧ショベルに搭載された周囲通知装置としての警告灯27を示す。図6aは、3色のライトもしくは回転灯をもつ積層式の警告灯27である。警告灯27の色は、例えば赤色、黄色、および青色とし、協調可能レベルが1の時に赤色を点灯し、協調可能レベルが2の時に黄色を点灯し、協調可能レベルが3の時に青色を点灯させる。また、周囲通知の方法として積層式ではなく、図6bのように3色の警告灯27を横に並べて設置する方法や一つの警告灯27を用いて3色に点灯させることも可能である。更に、警告灯27の転倒に合わせて警報を発報することも可能である。
本実施の形態では、ゲートロックレバー42のロックもしくは解除の状態および油圧ショベルの作業半径内における人を含む障害物の有無に応じた油圧ショベル周辺の人との協調可能レベルを通知するため、油圧ショベル周辺で作業する人が油圧ショベルとの協調可能レベルを即座に判断することができるため、油圧ショベルと周辺で作業する人との協調作業効率を向上させることができる。
(電動・油圧回路)
次に、本発明に係る建設機械の第二実施形態について、図を参照しながら説明する。
次に、本発明の第二実施形態における制御装置60の処理概念について説明する。
図9は、制御装置60の電気的構成を示すブロック図である。なお、以下に示す処理の内容は、制御装置60にプログラミングされ、予め定められた周期で繰り返し実行される。
図9に示すように、第二の実施形態である油圧ショベルに搭載された制御装置60は、動作状態判定部64、停止予測時間演算部65、停止予測時間経過判定部66、ガイダンス制御部67を有する点が第一の実施の形態と異なる。
動作状態判定部64は、パイロット圧取得センサ57からの各操作レバー41のパイロット圧を入力とし、各油圧アクチュエータ56が現在動作もしくは停止いずれかの状態であるかの動作状態を判定し、動作状態を停止予測時間演算部65へ送信する。
停止予測時間演算部65は、動作状態判定部64からの各油圧アクチュエータ56の動作状態を入力とし、その時点で操作信号が遮断された場合に、上部旋回体20の慣性力および作業機30の慣性力を考慮して、油圧ショベルが停止するまでにかかる時間を演算する。ここで、停止予測時間演算部65は、上部旋回体20の旋回および作業機30の駆動の停止予測時間を、走行の停止予測時間よりも長くなるように演算する。停止予測時間は、予め油圧アクチュエータ56毎に定められた値を参照してもよいし、それまでのパイロット圧の値を参照して求めてもよい。その後、停止予測時間演算部65は、停止予測時間を停止予測時間経過判定部66へ送信する。
停止予測時間経過判定部66は、ゲートロックスイッチ43からの開信号もしくは閉信号および停止予測時間演算部65からの停止予測時間を入力として、ゲートロックレバー42がロックされ操作信号が遮断されてから、停止予測時間が経過したか否かを判定する。その後、停止予測時間経過判定部66は、予測時間経過判定結果を協調可能レベル判定部63へ送信する。
協調可能レベル判定部63は、遮断状態判定部61からの遮断状態、障害物判定部62からの物体の存在の有無および位置、停止予測時間経過判定部66からの予測時間経過判定結果を入力とし、周辺作業者との協調可能レベルを判定する。その後、協調可能レベル判定部63は、協調可能レベルを周囲通知装置およびガイダンス制御部67へ送信する。
ガイダンス制御部67は、協調可能レベル判定部63からの協調可能レベルを入力とし、現在の協調可能レベルをオペレータに対して、モニタへの表示およびスピーカからの音声案内によって通知する。ガイダンス制御部67は、協調可能レベルが1の時には、図10のようにオペレータに対してゲートロックレバー42をロックするように音や表示によるガイダンスをするための指令をガイダンス装置45へ送信する。
図11は、制御装置60の処理内容を示す制御フローチャートである。
図12に、ステップ28の復帰処理のサブフローチャートを示す。
ステップ31では、ガイダンス制御部67は、オペレータに対してゲートロックレバー42をロックするように促すガイダンスを行うための指令をガイダンス装置45へ出力する。その後、ステップ32へ移る。
本実施形態によれば、協調可能レベルが最低の1と判定した後に、ガイダンス装置45によってゲートロックレバー42をロックするようにオペレータに通知がなされるため、早い段階で協調可能レベル1の状態を脱することができるため、油圧ショベルと油圧ショベル周辺の人との協調作業効率を向上させることができる。
13 走行用油圧モータ(アクチュエータ)
20 上部旋回体
24 旋回用油圧モータ(アクチュエータ)
26 光学式センサ(物体検出装置)
27 警告灯(周囲通知装置)
30 フロント作業機(作業機)
34 ブームシリンダ(アクチュエータ)
35 アームシリンダ(アクチュエータ)
36 バケットシリンダ(アクチュエータ)
42 ゲートロックレバー(遮断装置)
44 操作装置
45 ガイダンス装置(モニタ)
56 アクチュエータ
57 パイロット圧取得センサ
60 制御装置
61 遮断状態判定部
62 障害物判定部
63 協調可能レベル判定部
64 動作状態判定部
65 停止予測時間演算部
66 停止予測時間経過判定部
67 ガイダンス制御部
Claims (4)
- 下部走行体と、前記下部走行体に対して旋回可能な上部旋回体と、前記上部旋回体に取り付けられたフロント作業機と、
前記下部走行体、前記上部旋回体、及び、前記フロント作業機をそれぞれ駆動する油圧アクチュエータと、
前記油圧アクチュエータを駆動するための操作信号を出力する操作装置と、
前記操作信号を遮断するための遮断信号を出力する遮断装置と、
前記遮断装置からの前記遮断信号に基づいて作動する周囲通知装置とを有する作業機械において、
機械周辺の人を含む物体を検知し、検知情報を出力する物体検出装置と、
前記遮断装置からの前記遮断信号を検出して前記操作信号が遮断されているか否かを判定するとともに、前記物体検出装置からの検知情報に基づいて機械周辺の物体の存在有無を判定し、前記操作信号が遮断されているか否かの判定と前記機械周辺の物体の存在有無の判定結果に応じて機械周辺の作業者との協調可能レベルを判定する制御装置とを更に有し、
前記制御装置は、
前記操作信号が遮断されていると判定した場合には機械周辺の作業者との協調可能レベルが最も高い第1状態であると判定し、前記操作信号が遮断されていないと判定し、かつ機械周辺に物体が存在しないと判定した場合には機械周辺の作業者との協調可能レベルが前記第1状態よりも低い第2状態であると判定し、前記操作信号が遮断されていないと判定し、かつ機械周辺に物体が存在すると判定した場合には機械周辺の作業者との協調可能レベルが前記第2状態よりも低い第3状態であると判定し、
前記周囲通知装置は、前記制御装置が判定した前記協調可能レベルを機械周辺の作業者に対して通知することを特徴とする作業機械。 - 請求項1に記載の作業機械において、
前記制御装置が前記協調可能レベルが前記第3状態であると判定したときに、機械のオペレータに対して前記遮断装置を操作して操作信号の遮断を促すガイダンス装置を設けたことを特徴とする作業機械。 - 請求項1又は2に記載の作業機械おいて、
前記制御装置は、
前記遮断装置からの前記遮断信号により前記操作信号が遮断されてから前記油圧アクチュエータが停止するまでの停止予測時間を推定し、
前記遮断信号により前記操作信号が遮断された後、前記停止予測時間が経過したかを判定し、
前記遮断信号により前記操作信号が遮断した後、前記停止予測時間の経過後に、機械周辺の作業者との協調可能レベルが前記第1状態であると判定することを特徴とする作業機械。 - 請求項3に記載の作業機械において、
前記制御装置は、
前記下部走行体、前記上部旋回体、及び前記フロント作業機をそれぞれ駆動する油圧アクチュエータ毎に前記停止予測時間を演算し、前記下部走行体に対応する油圧アクチュエータの停止予測時間よりも前記上部旋回体または前記フロント作業機に対応する油圧アクチュエータの停止予測時間の方が長い時間として演算することを特徴とする作業機械。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019095012A JP2020190094A (ja) | 2019-05-21 | 2019-05-21 | 作業機械 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019095012A JP2020190094A (ja) | 2019-05-21 | 2019-05-21 | 作業機械 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020190094A true JP2020190094A (ja) | 2020-11-26 |
Family
ID=73454331
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019095012A Pending JP2020190094A (ja) | 2019-05-21 | 2019-05-21 | 作業機械 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2020190094A (ja) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07102596A (ja) * | 1993-10-01 | 1995-04-18 | Kensetsusho Kanto Chiho Kensetsu Kyokucho | 建設機械の監視装置 |
JPH09105157A (ja) * | 1995-10-11 | 1997-04-22 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | 旋回警報装置 |
JP2014181510A (ja) * | 2013-03-19 | 2014-09-29 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 作業機械用周辺監視装置 |
US20150343976A1 (en) * | 2012-12-24 | 2015-12-03 | Doosan Infracore Co., Ltd. | Sensing device and method of construction equipment |
JP2018204252A (ja) * | 2017-06-01 | 2018-12-27 | 株式会社日立建機ティエラ | 建設機械 |
-
2019
- 2019-05-21 JP JP2019095012A patent/JP2020190094A/ja active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07102596A (ja) * | 1993-10-01 | 1995-04-18 | Kensetsusho Kanto Chiho Kensetsu Kyokucho | 建設機械の監視装置 |
JPH09105157A (ja) * | 1995-10-11 | 1997-04-22 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | 旋回警報装置 |
US20150343976A1 (en) * | 2012-12-24 | 2015-12-03 | Doosan Infracore Co., Ltd. | Sensing device and method of construction equipment |
JP2014181510A (ja) * | 2013-03-19 | 2014-09-29 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 作業機械用周辺監視装置 |
JP2018204252A (ja) * | 2017-06-01 | 2018-12-27 | 株式会社日立建機ティエラ | 建設機械 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5185349B2 (ja) | ハイブリッド式建設機械 | |
JP4797643B2 (ja) | 旋回式作業機械 | |
KR20220028126A (ko) | 작업 기계 및 주위 감시 시스템 | |
KR102496324B1 (ko) | 배터리식 작업 기계 | |
KR20130090744A (ko) | 건설 기계 | |
JP2012067478A (ja) | 建設機械の運転状態表示装置 | |
JPH108491A (ja) | 建設機械のフロント制御装置 | |
JP7489287B2 (ja) | 建設機械 | |
JP4597914B2 (ja) | 作業機械 | |
JP6214327B2 (ja) | ハイブリッド式建設機械 | |
JP6604982B2 (ja) | 油圧ショベル | |
JP2004076351A (ja) | 建設機械の警報装置 | |
CN116888330A (zh) | 工程机械 | |
JP6539630B2 (ja) | 超小旋回型油圧ショベル | |
JP3202263U (ja) | エンジン制御装置 | |
JP2020190094A (ja) | 作業機械 | |
JP2020159045A (ja) | 建設機械 | |
JP2015001071A (ja) | 建設機械の走行警報装置 | |
JP5308396B2 (ja) | 油圧作業機の制御装置 | |
WO2020218308A1 (ja) | 作業機械 | |
JP4446042B2 (ja) | 油圧ショベルの干渉防止制御装置 | |
JP4319529B2 (ja) | クレーン機能付き油圧ショベル | |
WO2018128130A1 (ja) | 建設機械 | |
JP2021050546A (ja) | 建設機械 | |
JP4223377B2 (ja) | クレーン機能付き油圧ショベル |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210511 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20220228 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220308 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20220502 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220531 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220712 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20230124 |