JP2022159749A - Work machine system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は作業機械システムに関する。 The present invention relates to work machine systems.
作業機械において、省人化のために、作業機械の動きを自動化するシステムが提案されている。 A system for automating the movement of a working machine has been proposed for labor saving.
例えば、特許文献1は油圧ショベルの自動積み込みに関する技術を開示する。特許文献1の技術は、予め時系列に作業部位の位置軌跡を記録しておき、スイッチをトリガとしてその位置軌跡に基づいて動作する油圧ショベルの自動化技術である。
For example,
また、近年、作業機械とは別に設けられる操作装置から操作者が操作レバーを操作することで作業機械を操縦する技術(いわゆる遠隔操作技術)が提案されている。 Further, in recent years, a technology (so-called remote control technology) has been proposed in which an operator operates a control lever from an operating device provided separately from the work machine to operate the work machine.
作業機械に備えられたアクチュエータ1つに対して複数の指令が混在する状況(たとえば、従来の作業機械に備えられた操作装置に加え、特許文献1の自動システムが遠隔で1つ以上設置された作業機械)において、アクチュエータに対してどの指令を優先させるのかの判断が必要である。
A situation in which multiple commands are mixed for one actuator provided in a working machine (for example, in addition to an operating device provided in a conventional working machine, one or more automatic systems of
たとえば、自動車の自動運転では、レベル2の一例として、人の運転は常に自動システムに対してオーバライドすべきという考え方がある。
For example, in automatic driving of a car, as an example of
しかしながら、人の輸送を目的とする自動車の自動運転と異なり、作業機械は作業を行うことが目的のため、必ずしも有人である必要性はない。むしろ、省人化の観点から、無人であるべきという考え方もある。そのため、作業機械に搭載された操作装置(以下、「直接操作装置」と呼ぶ)と、作業機械とは別に遠隔に設置された操作装置(以下、「遠隔操作装置」と呼ぶ)あるいは自動システムとの間には、絶対的な優先関係はない。 However, unlike automatic driving of automobiles for the purpose of transporting people, working machines are not necessarily manned because their purpose is to perform work. Rather, there is also a way of thinking that it should be unmanned from the viewpoint of labor saving. For this reason, operating devices mounted on work machines (hereinafter referred to as "direct operating devices") and operating devices remotely installed separately from the working machines (hereinafter referred to as "remote operating devices") or automatic systems There is no absolute priority between
このような現状で、直接操作装置の操作を、常に自動システムの指令や遠隔操作装置の指令に対してオーバライドさせるシステム構成では、直接操作装置に対して人が配置されていない状態で何らかの原因により直接操作装置が操作された際に、その動作を解除する術がなく、予期せぬ動作が継続されることとなり好ましくない。 Under these circumstances, in a system configuration in which the operation of the direct operation device is always overridden by the command of the automatic system or the command of the remote control device, if for some reason a person is not assigned to the direct operation device, When the direct operation device is operated, there is no way to cancel the operation, and an unexpected operation continues, which is undesirable.
なお、このような状況は、たとえば以下のような場合に発生し得る。一例として車体共振がある。車体共振では、たとえば車体の運動に伴って操作レバーに慣性が作用し、車体に対して操作レバーが運動する。別の例として、作業機械の動作中に木の枝等の障害物が操作レバーにひっかかる場合がある。また別の例として、操作レバーの故障等がある。 In addition, such a situation may occur, for example, in the following cases. One example is vehicle body resonance. In vehicle body resonance, for example, inertia acts on the operating lever as the vehicle body moves, and the operating lever moves relative to the vehicle body. As another example, an obstacle such as a tree branch may catch on the operating lever during operation of the work machine. Another example is failure of the operating lever.
本発明は上記を鑑みてなされたものであり、複数の指令装置(自動システム、遠隔操作装置、直接操作装置、等)が混在した作業機械システムにおいて、アクチュエータへの操作指令の優先順位を適切に切り替える作業機械システムを提供する。 The present invention has been made in view of the above problems. A work machine system that switches is provided.
本発明に係る作業機械システムの一例は、作業装置と、前記作業装置を駆動するアクチュエータと、前記アクチュエータに対して指令値を送る2つ以上の指令装置と、制御装置と、を備えた作業機械システムにおいて、前記制御装置は、前記指令装置の優先順位を決定する優先順位変更判断部と、前記指令値を出力中である前記指令装置のうち、優先順位が最上位のものの指令値を、アクチュエータに対して送られるアクチュエータ指令値とするアクチュエータ優先変更部とを備え、前記作業機械システムは、前記優先順位変更判断部の判断に従い、前記優先順位を決定することを特徴とする。 An example of a work machine system according to the present invention is a work machine that includes a work device, an actuator that drives the work device, two or more command devices that send command values to the actuator, and a control device. In the system, the control device includes a priority order change determination unit that determines the order of priority of the command devices; and an actuator priority change unit for setting the actuator command value to be sent to the work machine system, wherein the work machine system determines the priority according to the determination of the priority change determination unit.
本発明に係る作業機械システムによれば、複数の指令装置が混在した作業機械システムにおいて、アクチュエータへの操作指令の優先順位を適切に切り替えることができる。このため、たとえばより安全な作業機械システムを提供できる。 Advantageous Effects of Invention According to the work machine system of the present invention, it is possible to appropriately switch the order of priority of operation commands to actuators in a work machine system in which a plurality of command devices are mixed. Therefore, for example, a safer work machine system can be provided.
以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
<1.全体構成>
図1は本発明に係る作業機械の一例である油圧ショベルの側面図である。作業機械システムは作業機械1を備える。
<1. Overall configuration>
FIG. 1 is a side view of a hydraulic excavator which is an example of a working machine according to the present invention. The work machine system includes a
作業機械1は、走行モータを備える下部走行体1Cと、旋回装置4を介して下部走行体1Cに対して回動可能に設けられ、旋回モータ11によって旋回駆動可能に設けられた上部旋回体1Bと、上部旋回体1Bに取り付けられた作業装置1Aと、を備えている。
The
作業装置1Aは、上部旋回体1Bに対して回動可能に取り付けられたブーム8と、ブーム8に対して回動可能に取り付けられたアーム9と、アーム9に対して回動可能に取り付けられたバケット10と、バケット10およびアーム9に対して回動可能に取り付けられたバケットリンク13と、ブーム8および上部旋回体1Bに接続され上部旋回体1Bに対してブーム8を回動させるブームシリンダ5と、ブーム8およびアーム9に接続され、ブーム8に対してアーム9を回動させるアームシリンダ6と、アーム9およびバケットリンク13に接続され、アーム9に対してバケット10を回動させるバケットシリンダ7と、を備える。
The
ブームシリンダ5、アームシリンダ6、バケットシリンダ7、旋回モータ11および走行モータ3は、作業機械1を駆動するアクチュエータである。
本実施例では、ブーム8、アーム9およびバケット10が作業装置を構成するが、作業装置の具体的構成はこれに限らない。
In this embodiment, the boom 8, the arm 9 and the
下部走行体1Cは走行モータ3により駆動され、作業機械1を任意位置へ移動可能にする。旋回装置4は、下部走行体1Cと上部旋回体1Bの回動角度を任意に変更する旋回モータ11を備える。上部旋回体1B上には、制御装置として機能するコントローラ22と、コントローラ22と遠隔操作装置26(図2)との間で通信を行う通信装置21と、少なくとも一つのアクチュエータ(ブームシリンダ5、アームシリンダ6、バケットシリンダ7、旋回モータ11、走行モータ3)に対して、操作者が動作を直接指示できる直接操作装置25と、操作者の存在有無を判別する人検知装置(直接)30と、自動システム入力装置(直接)36aと、が設けられる。
The lower traveling
直接操作装置25および遠隔操作装置26は、アクチュエータに対して指令値を送る指令装置の例である。とくに、直接操作装置25は作業機械1に設けられる直接指令装置であり、遠隔操作装置26は作業機械1の外部に設けられる遠隔指令装置である。
The
人検知装置(直接)30は、直接操作装置25において作業機械1の運転室内の人の存在有無を検知する装置の例であり、運転室内の存在する人を作業機械1を操作する人、もしくは操作しようとする人と想定して検出する。
The human detection device (direct) 30 is an example of a device that detects the presence or absence of a person in the operator cab of the
なお、コントローラ22は本実施例では上部旋回体1B上に配置したが、遠隔操作装置26側にあってもよい。また、遠隔操作装置26は作業機械1とは遠隔に設置されるが、その通信形態は無線に限らず、有線でもよい。有線の場合、通信装置21は不要となり、代わりに、遠隔操作装置26とコントローラ22との間で情報をやりとりする代替手段、たとえば有線ケーブルなどが設けられる。
Although the
図2は遠隔操作装置26と作業機械1の側面図である。遠隔操作装置26は作業機械1とは一体でなく、たとえば作業機械1とは遠隔に設けられる。遠隔操作装置26は、通信装置21と通信を行う遠隔操作装置通信装置27と、少なくとも一つのアクチュエータに対して操作者が動作を直接指示できる遠隔操作装置操作レバー28と、自動システム入力装置(遠隔)36bと、操作者の存在有無を判別する人検知装置(遠隔)31と、を備える。遠隔操作装置通信装置27と遠隔操作装置操作レバー28とは電気的に接続されている。
FIG. 2 is a side view of the
人検知装置(遠隔)31は、遠隔操作装置26を操作する人の存在有無を検知する装置の例である。
A human detection device (remote) 31 is an example of a device that detects the presence or absence of a person operating the
なお、図2では、遠隔操作装置26を固定型のように記載したが、アクチュエータに対して動作指示ができ、通信可能であればその形態は問わない。多数の入力が可能なゲーム用のコントローラやタブレットのように持ち運び可能な形態でもよい。
In FIG. 2, the
人検知装置(直接)30および人検知装置(遠隔)31については、実際に人が存在しているかを確実に検知できるものでなくともよい。不確実さがある場合には、検知信頼度等に対して閾値を設計して運用することができる。 The human detection device (direct) 30 and the human detection device (remote) 31 may not be capable of reliably detecting whether or not a person actually exists. If there is uncertainty, a threshold can be designed and used for the detection reliability.
具体的には、パッシブな検知装置(たとえば、直接操作装置または遠隔操作装置を視界に収めたカメラ/Lidar/ミリ波検出装置、人が座る場所(以下「シート」と呼称)の座面の荷重計測装置、シートの熱計測装置、焦電装置、CO2計測装置、操作レバーの接触検知装置、RFタグ、など)であってもよく、アクティブな検知装置(たとえば、スイッチ、カードキー、タブレット、シートベルト(直接操作装置のみ)など)であってもよい。加えて、これらを複数組み合わせることで、精度を上げてもよい。
また、操作レバーを把持して操作している状態に関わらず、操作レバーを操作しようとする状態、例えば、操作レバー近傍の運転席に着座した状態や運転室内に乗り込んだ状態も含むものである。
Specifically, passive sensing devices (e.g., cameras/lidar/millimeter-wave detectors with direct or remote control devices in sight, the load on the seating surface of the seat where a person sits (hereinafter referred to as “seat”) measurement device, sheet thermal measurement device, pyroelectric device, CO2 measurement device, operation lever contact detection device, RF tag, etc.), and active detection devices (e.g., switches, card keys, tablets, seat belts (direct operating devices only), etc.). In addition, the accuracy may be improved by combining a plurality of these.
In addition, regardless of the state of gripping and operating the control lever, the state of trying to operate the control lever, for example, the state of being seated in the driver's seat near the control lever or the state of getting into the driver's cab.
図3は自動システムの一例である。自動システム35は、アクチュエータに対して指令値を自動的に送る指令装置の例である。このように、本実施例では、様々な指令装置(直接操作装置25、遠隔操作装置26、自動システム35)を備えるので、様々な操作形態に対応可能である。
FIG. 3 is an example of an automated system.
自動システム35はたとえばコントローラ22に配され、自動システム入力装置(直接)36aあるいは自動システム入力装置(遠隔)36bまたはその両方から入力された計画指示を元に、動作計画(アクチュエータの動作を表す情報を含む)を自動で演算し、所定のトリガに応じて動作を実行する(動作管理)。
The
また、自動システム35に対するトリガの例は、自動システム入力装置に備え付けられたスイッチによる入力、システムに対する信号の入力、等である。たとえば、掘削自動システムの動作が完了したことを表す信号を、自動走行開始に対するトリガとすることができる。
Also, examples of triggers for the
図4は本実施例に係る制御システム図である。コントローラ22は、優先順位変更判断部101およびアクチュエータ優先変更部102を備える。優先順位変更判断部101は、指令装置の優先順位(すなわち、複数の指令装置における、指令装置相互の優先順位)を決定する。とくに、本実施例では、優先順位変更判断部101は、人検知装置(直接)30および人検知装置(遠隔)31の検知状態に基づき、優先順位を決定する(図5に関連して後述する)。
FIG. 4 is a control system diagram according to this embodiment. The
このように、本実施例に係る作業機械システムは、優先順位変更判断部101の判断に従い、優先順位を決定する。
In this manner, the work machine system according to this embodiment determines the order of priority according to the judgment of the priority order
アクチュエータ優先変更部102は、優先順位に基づき、いずれかの指令装置の指令値を、アクチュエータに対して送られる指令値(アクチュエータ指令値)とすることにより、実際にアクチュエータを制御する。
The actuator
たとえば、アクチュエータ優先変更部102は、指令値を出力中である(出力状態である)指令装置のうち、優先順位が最上位のものの指令値を、アクチュエータ指令値とする。より具体的な例として、優先順位が1位の指令装置が指令値を出力しておらず、2位の指令装置が指令値を出力している場合には、2位の指令装置の指令値をアクチュエータ指令値とする。
For example, the actuator
<2.動作>
図5は本実施例の優先順位変更判断部101に関するフローチャートである。まず、人検知装置(直接)30の検知状態を判別する(S201)。人検知装置(直接)30が検知状態であり、かつ、人検知装置(遠隔)31が検知状態である場合には、指令装置の優先順位を、高い方から、直接操作装置25、遠隔操作装置26、自動システム35の順とする(S202、S204)。
<2. Operation>
FIG. 5 is a flowchart relating to the priority order
人検知装置(直接)30が検知状態であり、かつ、人検知装置(遠隔)31が非検知状態である場合には、指令装置の優先順位を、高い方から、直接操作装置25、自動システム35、遠隔操作装置26の順とする(S202、S205)。
When the human detection device (direct) 30 is in the detection state and the human detection device (remote) 31 is in the non-detection state, the priority of the command device is set to the
人検知装置(直接)30が非検知状態であり、かつ、人検知装置(遠隔)31が検知状態である場合には、指令装置の優先順位を、高い方から、遠隔操作装置26、自動システム35、直接操作装置25の順とする(S203、S206)。
When the human detection device (direct) 30 is in a non-detection state and the human detection device (remote) 31 is in a detection state, the priority of the command device is set to the
人検知装置(直接)30が非検知状態であり、かつ、人検知装置(遠隔)31が非検知状態である場合には、指令装置の優先順位を、自動システム35を最優先とし、次に直接操作装置25および遠隔操作装置26を等しい優先順位とする(S203、S207)。
When the human detection device (direct) 30 is in a non-detection state and the human detection device (remote) 31 is in a non-detection state, the priority of the command device is set to the
このように、操作装置(直接操作装置25または遠隔操作装置26)に人が存在する場合には、その操作装置が自動システム35より優先され、操作装置(直接操作装置25または遠隔操作装置26)に人が存在しない場合には、自動システム35がその操作装置より優先される。直接操作装置25および遠隔操作装置26の双方に人が存在する場合には、直接操作装置25が遠隔操作装置26より優先される。直接操作装置25および遠隔操作装置26のいずれにも人が存在しない場合には、直接操作装置25および遠隔操作装置26は等しい優先順位となる(なお、この場合には自動システム35が最優先となるので、実際には直接操作装置25および遠隔操作装置26の優先順位は重要ではない)。
Thus, when a person is present at the operating device (
このように、本実施例では、優先順位変更判断部101は、人検知装置(直接)30および人検知装置(遠隔)31の検知状態に基づいて優先順位を決定するので、アクチュエータ指令値を人の存在有無に合わせてより適切に切り替えることができ、安全性が高まる。
As described above, in this embodiment, the priority
なお図5のフローチャートは一例であり、具体的な制御動作はこれに限らない。 Note that the flowchart of FIG. 5 is an example, and the specific control operation is not limited to this.
図6は本実施例のアクチュエータ優先変更部102に関するフローチャートである。アクチュエータ優先変更部102は、優先順位と、各指令装置の出力状態とに応じて、アクチュエータ指令値を決定する。
FIG. 6 is a flow chart regarding the actuator
図6の例では、まずS221において判定を行う。S221において、直接操作装置25が出力状態であり、直接操作装置25より優先される指令装置が出力状態でない場合には、直接操作装置25の指令値をアクチュエータ指令値とする(S224)。
In the example of FIG. 6, determination is first made in S221. In S221, if the
なお、図6において、「出力状態である」とは、直接操作装置25または遠隔操作装置26については、レバー操作に応じてアクチュエータを動作させる指令値(たとえばアクチュエータをある状態から別の状態へと動作させるための出力値)を出力中である状態をいう。また、自動システム35については、アクチュエータを動作させる指令値を出力中である状態をいう。なお、アクチュエータを動作させない出力値(たとえばアクチュエータを現在の状態に保持する出力値)を指令値として解釈するか否かは、具体的な実施形態に応じて当業者が適宜設計可能である。
In FIG. 6, "being in an output state" means, for the
S221において、直接操作装置25が出力状態でないか、または直接操作装置25より優先される指令装置が出力状態である場合(S222)において、遠隔操作装置26が出力状態であり、遠隔操作装置26より優先される指令装置が出力状態でない場合には、遠隔操作装置26の指令値をアクチュエータ指令値とする(S225)。
In S221, if the
S222において、さらに、遠隔操作装置26が出力状態でないか、または遠隔操作装置26より優先される指令装置が出力状態である場合(S223)において、自動システム35が出力状態であり、自動システム35より優先される指令装置が出力状態でない場合には、自動システム35の指令値をアクチュエータ指令値とする(S226)。
In S222, if the
S223において、自動システム35が出力状態でないか、または自動システム35より優先される指令装置が出力状態である場合には、処理はS221に戻る。
In S223, if the
なお図6のフローチャートは一例であり、具体的な制御動作はこれに限らない。 Note that the flowchart of FIG. 6 is an example, and the specific control operation is not limited to this.
<3.効果>
図5および図6に示す制御によれば、優先順位の低い指令装置が優先順位の高い指令装置に対してオーバライドすることがないため、安全性がより高まる。
<3. Effect>
According to the control shown in FIGS. 5 and 6, since a command device with a lower priority does not override a command device with a higher priority, safety is further improved.
以下、実施例2に係る作業機械システムについて説明する。実施例1と共通する部分については、説明を省略する場合がある。 A work machine system according to a second embodiment will be described below. Descriptions of portions common to the first embodiment may be omitted.
<1.全体構成>
図7は本実施例に係る制御システム図である。コントローラ22は、実施例1の優先順位変更判断部101に加えて、またはこれに代えて、操作状態優先順位変更判断部121を備える。操作状態優先順位変更判断部121は、指令装置の優先順位を決定するか、または、優先順位変更判断部101によって決定された優先順位を変更する。
<1. Overall configuration>
FIG. 7 is a control system diagram according to this embodiment. The
<2.動作>
図8Aおよび図8Bは、操作状態優先順位変更判断部121のフローチャートである。図8Aの星型記号の位置で、図8Bに示す処理の全体が実行される。
<2. Operation>
8A and 8B are flowcharts of the operation state priority order
本実施例では、現在の優先順位状態がS206の状態で、人検知装置(直接)30および人検知装置(遠隔)31が人を検知しており、直接操作装置25が出力状態である場合を例として説明する。
In this embodiment, the current priority state is S206, the human detection device (direct) 30 and the human detection device (remote) 31 are detecting a person, and the
まず処理の開始時点(START)では、優先順位は、S206に従い、遠隔操作装置>自動システム>直接操作装置の順である(不等号の大小は優先順位の高低を示す)。次に、S201にて、人検知装置(直接)30が人を検知しているため、S202に進む。S202においても、同様に人検知装置(遠隔)31が人を検知しているため、S241(図8)に進む。ここまでのフローは実施例1と同様である。 First, at the start of the process (START), according to S206, the order of priority is remote control>automatic system>direct control (the magnitude of the inequality sign indicates the priority). Next, in S201, since the human detection device (direct) 30 has detected a person, the process proceeds to S202. Also in S202, since the human detection device (remote) 31 similarly detects a person, the process proceeds to S241 (FIG. 8). The flow up to this point is the same as in the first embodiment.
次に、S241にて、次処理(この場合にはS204)が参照される。S204では、優先順位が直接操作装置>遠隔操作装置>自動システムとなっている。 Next, in S241, the next process (S204 in this case) is referred to. In S204, the order of priority is direct control device>remote control device>automatic system.
現在の優先順位および次処理の優先順位から、A=遠隔操作装置あるいはA=自動システムとし、B=直接操作装置とした場合に、S241の条件を満たす可能性がある。とくに、B=直接操作装置とした場合に、Bが出力状態であるため、S241の条件を満たす。このため、直接操作装置(B)の優先順位変更は行われず(S242)、優先順位は遠隔操作装置>自動システム>直接操作装置の状態のまま、維持される(すなわちS204における優先順位の変更は行われない)。このように、操作状態優先順位変更判断部121は、指令装置の出力状態に応じて優先順位の変更を禁止する。この状態は、直接操作装置25が出力状態でなくなるまで維持される。
From the current priority and the priority of the next process, there is a possibility that the condition of S241 is satisfied when A=remote control device or A=automatic system and B=direct control device. In particular, when B=direct operating device, the condition of S241 is satisfied because B is in the output state. Therefore, the priority order of the direct control device (B) is not changed (S242), and the priority order is maintained in the state of remote control device>automatic system>direct control device (that is, the priority change in S204 is not done). In this manner, the operation state priority
本実施例によれば、優先順位の低い指令装置が出力状態である場合に、その指令装置が最優先となることが防止されるので、アクチュエータが唐突に動き出す動作を防止することができ、安全性が高まる。 According to the present embodiment, when a command device with a low priority is in an output state, the command device is prevented from being given the highest priority, so that the actuator can be prevented from suddenly moving, thereby ensuring safety. sexuality increases.
以下、実施例3に係る作業機械システムについて説明する。実施例1または2と共通する部分については、説明を省略する場合がある。 A working machine system according to the third embodiment will be described below. Descriptions of portions common to the first or second embodiment may be omitted.
<1.全体構成>
図9は、本実施例に係る制御システム図である。本実施例では、コントローラ22は、さらに優先割り込み部141を備える。優先割り込み部141は、指令装置からの特定の指令値(たとえば緊急停止操作または緊急停止信号)に基づき、アクチュエータ優先変更部102の動作に関わらずアクチュエータ指令値を決定する。
<1. Overall configuration>
FIG. 9 is a control system diagram according to this embodiment. In this embodiment, the
緊急停止操作は、緊急停止を行うための操作を指す。たとえば直接操作装置25または遠隔操作装置26のロックレバー操作を含んでもよい。ロックレバー操作は、全てのアクチュエータの動作を停止するための操作である。また、緊急停止操作は、キーオフ、エンジンストップスイッチの操作、緊急停止ボタンの操作、等を含んでもよい。
An emergency stop operation refers to an operation for performing an emergency stop. For example,
緊急停止信号は、たとえば自動システム35から送信される特定の信号である。
An emergency stop signal is, for example, a specific signal sent from the
<2.動作>
図10は優先割り込み部141のフローチャートである。処理はS261において開始される。S261において、優先割り込み部141が特定の指令値を受信した場合には、アクチュエータ優先変更部102の動作または状態に関わらず、アクチュエータの動作を停止する(S262)。一方、S261において、優先割り込み部141が特定の指令値を受信していない場合には、優先割り込み部141はとくに積極的な動作を行わず、アクチュエータ優先変更部102による出力をそのままアクチュエータ指令値としてアクチュエータへ送る(S263)。
<2. Operation>
FIG. 10 is a flow chart of the priority interrupt
なお、図10の例ではS262において全アクチュエータを停止させているが、停止させずに所定の安全動作を実行させてもよい。その場合には、安全動作を実行させるための指令値がアクチュエータ指令値となる。 Although all actuators are stopped in S262 in the example of FIG. 10, a predetermined safety operation may be executed without stopping. In that case, the command value for executing the safe operation becomes the actuator command value.
<3.効果>
本実施例によれば、優先順位に関わらず、緊急停止などの安全にかかわる動作は実行できるため、安全性が高まる。
<3. Effect>
According to the present embodiment, safety-related operations such as emergency stop can be executed regardless of the order of priority, thus enhancing safety.
以下、実施例4に係る作業機械システムについて説明する。実施例1~3のいずれかと共通する部分については、説明を省略する場合がある。 A working machine system according to a fourth embodiment will be described below. Descriptions of portions common to any of the first to third embodiments may be omitted.
<1.全体構成>
図11は本実施例に係る制御システム図である。本実施例では、コントローラ22は、実施例1のアクチュエータ優先変更部102の変形例として、アクチュエータ一括優先変更部161を備える。アクチュエータ一括優先変更部161は、アクチュエータのグループに対して優先順位を一括で切り替える。
<1. Overall configuration>
FIG. 11 is a control system diagram according to this embodiment. In this embodiment, the
<2.動作>
図12が本実施例に係るフローチャートであり、図13が一括制御の一覧表である。図13の表は、各アクチュエータトリガに対して制御されるアクチュエータのグループを表す。
<2. Operation>
FIG. 12 is a flowchart according to this embodiment, and FIG. 13 is a list of collective control. The table in FIG. 13 represents the group of actuators controlled for each actuator trigger.
以下の例では、自動システム35によって、旋回、ブーム、アーム、バケット、走行に係るアクチュエータが動作しており、優先順位は図5のS204の状態(直接操作装置>遠隔操作装置>自動システム)であり、人検知装置(直接)が人を検知しており、直接操作装置25が旋回モータを動作させる指令値を出力した場合について記載する。
In the example below, the
まず、旋回モータに関して、S281~S283に従い、判定を行う。S281~S283は、それぞれ図6のS221~S223と同様である。今回の例では、S281でYESと判定されるので、図13の表に基づき、指令値を上書きするアクチュエータのグループを演算する(S284)。たとえば、アクチュエータ群(A)はブームシリンダ、アームシリンダ、バケットシリンダからなり、アクチュエータ群(B)はブームシリンダ、アームシリンダ、バケットシリンダ、旋回モータからなり、アクチュエータ群(C)は左走行モータおよび右走行モータからなる。 First, the swing motor is determined according to S281 to S283. S281 to S283 are the same as S221 to S223 in FIG. 6, respectively. In this example, since it is determined as YES in S281, the group of actuators to overwrite the command value is calculated based on the table of FIG. 13 (S284). For example, the actuator group (A) consists of a boom cylinder, an arm cylinder and a bucket cylinder, the actuator group (B) consists of a boom cylinder, an arm cylinder, a bucket cylinder and a swing motor, and the actuator group (C) consists of a left travel motor and a right travel motor. It consists of a travel motor.
今回の例では、アクチュエータトリガは旋回モータであるので、図13において該当するアクチュエータのグループは、ブームシリンダ、アームシリンダ、バケットシリンダ、および旋回モータからなる。このため、該当するアクチュエータのグループに対する指令値を、直接操作装置25からの指令値とする(S287)。 In the present example, the actuator trigger is the swing motor, so in FIG. 13 the relevant actuator group consists of the boom cylinder, the arm cylinder, the bucket cylinder, and the swing motor. Therefore, the command value for the corresponding actuator group is set as the command value from the direct operation device 25 (S287).
ここで、当該グループに含まれる他のアクチュエータ(この例では、ブームシリンダ、アームシリンダ、バケットシリンダ)に対しては、直接操作装置25が指令値を出力中であるか否かに関わらず、直接操作装置25からの指令値がアクチュエータ指令値となる。出力中でない場合には、出力なし(すなわち動作させない出力。0出力とも呼ばれる)を表す値がアクチュエータ指令値となる。
Here, the other actuators (in this example, the boom cylinder, the arm cylinder, and the bucket cylinder) included in the group are directly controlled regardless of whether the
以上はアクチュエータトリガが直接操作装置からの指令値である場合の例であるが、アクチュエータトリガが遠隔操作装置からの指令値である場合には、S285およびS288が実行され、アクチュエータトリガが自動システムからの指令値である場合には、S286およびS289が実行される。 The above is an example in which the actuator trigger is a command value from the direct control device. is the command value, S286 and S289 are executed.
このように、アクチュエータ一括優先変更部161は、一つのアクチュエータに係る優先順位に基づき、同じグループに含まれる他のアクチュエータに係る優先順位を決定する。
In this manner, the collective actuator
<3.効果>
本実施例によれば、一部のアクチュエータの出力をトリガとして、対応する他のアクチュエータに適切な出力(たとえば出力なしまたは0出力)を与えることができ、直接操作装置25および遠隔操作装置26の操作者がより詳細な操作を行うことができる。また、安全性が高まる。
<3. Effect>
According to this embodiment, the outputs of some actuators can be used as triggers to give appropriate outputs (for example, no output or 0 output) to the corresponding other actuators, and
以下、実施例5に係る作業機械システムについて説明する。実施例1~4のいずれかと共通する部分については、説明を省略する場合がある。 A working machine system according to a fifth embodiment will be described below. Descriptions of portions common to any of the first to fourth embodiments may be omitted.
<1.全体構成>
図14に本実施例に係る作業機械を示し、図15に本実施例に係る作業機械システムを示す。
<1. Overall configuration>
FIG. 14 shows a working machine according to this embodiment, and FIG. 15 shows a working machine system according to this embodiment.
本実施例に係る作業システムにおいて、指令装置のうち1つ以上は表示装置を備える。たとえば、表示装置は、直接操作装置25の近傍に備えられ、直接操作装置25の操作者から確認可能な位置にある表示装置(直接)51と、遠隔操作装置26の近傍に備えられ、遠隔操作装置26の操作者から確認可能な位置にある表示装置(遠隔)52とを含む。
In the work system according to this embodiment, one or more of the command devices are provided with a display device. For example, a display device (direct) 51 is provided near the
<2.動作>
表示装置51の表示の一例を図16に示す。表示装置51は、現在の優先順位を表示する。図16の例では、現在の優先順位が直接操作装置>遠隔操作装置>自動システムであることが示されている。
<2. Operation>
An example of display on the
また、表示装置51は、アクチュエータ指令値となる指令値を送っている指令装置を表す情報を表示する。図16の例では、直接操作装置からの指令値がブームシリンダに対するアクチュエータ指令値となっており、遠隔操作装置からの指令値がアームシリンダに対するアクチュエータ指令値となっていることが表示されている。
The
具体的な優先順位の表示態様は、指令装置の一覧と、各指令装置における優先順位を表す数値の表示とを含んでもよい。 A specific priority display mode may include a list of command devices and display of numerical values representing the priority of each command device.
<3.効果>
本実施例によれば、直接操作装置25または遠隔操作装置26の操作者が現在のアクチュエータの優先状態および指令状態を確認できるので、作業機械が予想外の動作を行うことが減少する。
<3. Effect>
According to this embodiment, the operator of the
[その他の実施例]
実施例1~5では、指令装置は、直接操作装置25と、遠隔操作装置26と、自動システム35とをすべて含むが、これらのうち1つは省略してもよい。すなわち、指令装置は、直接操作装置25と、遠隔操作装置26と、自動システム35とのうち2つ以上を含んでいればよい。
[Other Examples]
In Examples 1-5, the command device includes all of the
実施例1~5では、人検知装置(直接)30および人検知装置(遠隔)31が設けられるが、これらのいずれか一方を省略してもよい。 In Examples 1 to 5, the human detection device (direct) 30 and the human detection device (remote) 31 are provided, but either one of these may be omitted.
1…作業機械
1A…作業装置
3…走行モータ(アクチュエータ)
5…ブームシリンダ(アクチュエータ)
6…アームシリンダ(アクチュエータ)
7…バケットシリンダ(アクチュエータ)
11…旋回モータ(アクチュエータ)
22…コントローラ(制御装置)
25…直接操作装置(指令装置)
26…遠隔操作装置(指令装置)
30…人検知装置
31…人検知装置
35…自動システム(指令装置)
51…表示装置
52…表示装置
101…優先順位変更判断部
102…アクチュエータ優先変更部
121…操作状態優先順位変更判断部
141…優先割り込み部
161…アクチュエータ一括優先変更部
DESCRIPTION OF
5 ... Boom cylinder (actuator)
6... Arm cylinder (actuator)
7... Bucket cylinder (actuator)
11... Turning motor (actuator)
22 ... controller (control device)
25... direct operation device (command device)
26 ... Remote control device (command device)
30...
51
Claims (8)
前記作業装置を駆動するアクチュエータと、
前記アクチュエータに対して指令値を送る2つ以上の指令装置と、
制御装置と、
を備えた作業機械システムにおいて、
前記制御装置は、
前記指令装置の優先順位を決定する優先順位変更判断部と、
前記指令値を出力中である前記指令装置のうち、優先順位が最上位のものの指令値を、アクチュエータに対して送られるアクチュエータ指令値とするアクチュエータ優先変更部とを備え、
前記優先順位変更判断部の判断に従い、前記優先順位を決定することを特徴とする、作業機械システム。 a working device;
an actuator that drives the working device;
two or more command devices that send command values to the actuator;
a controller;
In a work machine system with
The control device is
a priority change determination unit that determines the priority of the command device;
an actuator priority changing unit that sets the command value of the command device having the highest priority among the command devices that are outputting the command value to the actuator command value to be sent to the actuator;
A working machine system, wherein the priority order is determined according to the judgment of the priority order change judgment section.
1つ以上の前記指令装置において、前記指令装置を操作しようとする人の存在有無を検知する人検知装置を備え、
前記優先順位変更判断部は、前記人検知装置の検知状態に基づき、前記指令装置の優先順位を決定することを特徴とする、作業機械システム。 The work machine system according to claim 1,
One or more of the command devices, comprising a human detection device that detects the presence or absence of a person trying to operate the command device,
The working machine system, wherein the priority change determination unit determines the priority of the command device based on the detection state of the human detection device.
前記制御装置はさらに操作状態優先順位変更判断部を備え、
前記操作状態優先順位変更判断部は、前記指令装置の出力状態に応じて、前記優先順位の変更を禁止することを特徴とする、作業機械システム。 The work machine system according to claim 1,
The control device further comprises an operation state priority change determination unit,
The working machine system according to claim 1, wherein the operation state priority change determination unit prohibits the change of the priority according to the output state of the command device.
前記制御装置はさらに優先割り込み部を備え、
前記優先割り込み部は、前記指令装置からの特定の指令値に基づき、前記アクチュエータ優先変更部の動作に関わらず前記アクチュエータ指令値を決定することを特徴とする、作業機械システム。 The work machine system according to claim 1,
The control device further comprises a priority interrupt unit,
The working machine system, wherein the priority interrupt unit determines the actuator command value based on a specific command value from the command device, regardless of the operation of the actuator priority change unit.
前記アクチュエータ優先変更部は、アクチュエータのグループに対して優先順位を一括で切り替えるアクチュエータ一括優先変更部であり、
前記アクチュエータ一括優先変更部は、一つのアクチュエータに係る優先順位に基づき、同じグループに含まれる他のアクチュエータに係る優先順位を決定することを特徴とする、作業機械システム。 The work machine system according to claim 1,
The actuator priority change unit is an actuator batch priority change unit that collectively switches the priority order for a group of actuators,
The working machine system according to claim 1, wherein the collective actuator priority changing unit determines the priority of other actuators included in the same group based on the priority of one actuator.
1つ以上の前記指令装置は表示装置を備え、
前記表示装置は現在の優先順位を表示することを特徴とする、作業機械システム。 The work machine system according to claim 1,
one or more of said command devices comprising a display;
The work machine system, wherein the display device displays the current priority.
前記表示装置は、前記アクチュエータ指令値となる指令値を送っている前記指令装置を表す情報を表示することを特徴とする、作業機械システム。 The work machine system according to claim 6,
The working machine system, wherein the display device displays information representing the command device that is sending the command value to be the actuator command value.
前記指令装置は、
作業機械に設けられる直接指令装置と、
前記作業機械の外部に設けられる遠隔指令装置と、
指令値を自動的に送る自動システムと、
のうち2つ以上を含むことを特徴とする、作業機械システム。
The work machine system according to claim 1,
The command device is
a direct command device provided on the working machine;
a remote command device provided outside the working machine;
an automated system for automatically sending command values;
A work machine system comprising two or more of:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021064135A JP2022159749A (en) | 2021-04-05 | 2021-04-05 | Work machine system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021064135A JP2022159749A (en) | 2021-04-05 | 2021-04-05 | Work machine system |
Publications (1)
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Family Applications (1)
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JP2021064135A Pending JP2022159749A (en) | 2021-04-05 | 2021-04-05 | Work machine system |
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2021
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