JP2023074758A - 建設機械 - Google Patents

Abstract

【課題】作業効率の低下及び煩わしさを生じさせることなく、オペレータに警告することのできる建設機械を提供する。【解決手段】操縦部５は、オペレータの操作に応じて所定のアクチュエータ６０に動作指示を出す。判定部７１は、予め定められた条件を満たすか否か、及び操縦部５に配置されている機器にオペレータが接触しているか否かを判定する。振動部は、判定部７１により予め定められた条件を満たし、かつ、機器にオペレータが接触していると判定された場合に、オペレータが接触している機器を振動させる。【選択図】図４

Description

本発明は、建設機械に関する。

特許文献１には、周囲の物体が検知されたときに動作を制限する又は物体が検知されたことを警告する建設機械としてのショベルが記載されている。特許文献１には、警告手段の例として、ブザーを作動させること、又は操作レバーを振動させることによって、ショベルのオペレータに対して物体が検知されたことを警告することが開示されている。

国際公開第２０１８／００８５０４号

特許文献１によれば、ショベルの周囲に作業員が常にいる場合、ショベルが常に動作制限状態となり、作業効率が低下するという課題があった。また、ショベルの周囲に作業員が常にいる場合、ブザーが常に作動したり、操作レバーが常に振動したりするため、オペレータに煩わしさを感じさせるという課題があった。

本発明は、作業効率の低下及び煩わしさを生じさせることなく、オペレータに警告することのできる建設機械を提供することを目的とする。

本発明に係る建設機械は、下部走行体と、上部旋回体と、作業機と、アクチュエータと、操縦部と、判定部と、振動部とを備える。前記上部旋回体は、前記下部走行体に対して旋回可能に設けられる。前記作業機は、前記上部旋回体に取り付けられる。前記所定のアクチュエータは、前記下部走行体、前記上部旋回体、又は前記作業機に設けられる。前記操縦部は、オペレータの操作に応じて前記所定のアクチュエータに動作指示を出す。前記判定部は、予め定められた条件を満たすか否か、及び前記操縦部に配置されている機器に前記オペレータが接触しているか否かを判定する。前記振動部は、前記判定部により前記予め定められた条件を満たし、かつ、前記機器に前記オペレータが接触していると判定された場合に、前記オペレータが接触している前記機器を振動させる。

本発明によれば、作業効率の低下及び煩わしさを生じさせることなく、オペレータに警告することのできる建設機械を提供できる。

実施形態１に係る油圧ショベルの右側面図である。 実施形態１に係る油圧ショベルの後方斜視図である。 実施形態１における操縦部の斜視図である。 実施形態１における油圧回路の一例を示す図である。 実施形態１における障害物検知処理の第１の例を示すフローチャートである。 障害物検知処理の第２の例を示すフローチャートである。 障害物検知処理の第３の例を示すフローチャートである。 実施形態１における条件設定画面の一例を示す図である。 実施形態２における油圧回路の一例を示す図である。

本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図中、同一又は相当部分については同一の参照符号を付して説明を繰り返さない。

＜実施形態１＞
図１～図４を参照して、実施形態１に係る油圧ショベル１について説明する。図１は油圧ショベル１の右側面図であり、図２は油圧ショベル１の後方斜視図である。実施形態１では、建設機械の一例として油圧ショベル１を示すが、建設機械は油圧ショベル１に限定されない。

油圧ショベル１は、下部走行体２と、上部旋回体３と、作業機４と、操縦部５とを備える。図３は、操縦部５の斜視図である。

下部走行体２は、エンジン３１からの動力を受けて駆動し、油圧ショベル１を走行させる。下部走行体２は、左右一対のクローラ２１Ｌ、２１Ｒと、クローラ２１Ｌ、２１Ｒを駆動させる走行モータ２２Ｌ、２２Ｒとを備える。走行モータ２２Ｌ、２２Ｒは、下部走行体２を駆動させるアクチュエータである。

上部旋回体３は、下部走行体２に対して旋回可能に設けられている。上部旋回体３の内部には、エンジン３１及び旋回モータ３２等が収納されている。エンジン３１は、例えば、ディーゼルエンジンである。旋回モータ３２は、上部旋回体３を旋回駆動させるアクチュエータである。

作業機４は、エンジン３１からの動力を受けて駆動し、操縦部５における操作に応じて土砂の掘削作業等を行う。作業機４は、ブーム４１と、アーム４２と、掘削用のアタッチメントであるバケット４３と、作業機４を駆動させるアクチュエータとを備える。なお、アタッチメントはバケット４３に限定されない。作業機４を駆動させるアクチュエータは、ブームシリンダ４１ｂ、アームシリンダ４２ｂ、及びバケットシリンダ４３ｂである。

ブーム４１は、枢軸ピン４１ａを中心にして上下回動自在に、上部旋回体３の前方下部に取り付けられている。上部旋回体３の前方下部とブーム４１の屈曲部との間には、伸縮自在に可動するブームシリンダ４１ｂが設けられている。ブーム４１は、ブームシリンダ４１ｂの伸縮に応じて上下回動する。

アーム４２は、枢軸ピン４２ａを中心にして上下回動自在に、ブーム４１の先端部に取り付けられている。ブーム４１の屈曲部とアーム４２の基端部との間には、伸縮自在に可動するアームシリンダ４２ｂが設けられている。アーム４２は、アームシリンダ４２ｂの伸縮に応じて上下回動する。

バケット４３は、枢軸ピン４３ａを中心にして上下回動自在に、アーム４２の先端部に取り付けられている。アーム４２の先端部とバケット４３との間には、バケット４３に駆動力を伝達するバケットリンク４４が介在している。アーム４２の基端部とバケットリンク４４との間には、伸縮自在に可動するバケットシリンダ４３ｂが設けられている。バケットリンク４４は、バケットシリンダ４３ｂの伸縮に応じて上下回動する。

操縦部５は、上部旋回体３の上方に設けられている。図示例の油圧ショベル１においては、操縦部５がキャビン５０によって覆われているが、キャビン５０がない構成であってもよい。

図３に示されるように、キャビン５０の内部には、オペレータが着座するための運転席５１が設けられている。運転席５１の前方には、走行操作レバー５２Ｌ、５２Ｒと、走行操作ペダル５２Ｌａ、５２Ｒａとが設置されている。走行操作レバー５２Ｌと走行操作ペダル５２Ｌａとが棒状部材によって連結されており、走行操作レバー５２Ｌ又は走行操作ペダル５２Ｌａが操作されることにより、走行モータ２２Ｌに対して動作指示が出される。同様に、走行操作レバー５２Ｒと走行操作ペダル５２Ｒａとが棒状部材によって連結されており、走行操作レバー５２Ｒ又は走行操作ペダル５２Ｒａが操作されることにより、走行モータ２２Ｒに対して動作指示が出される。

運転席５１の側方には、作業操作レバー５３Ｌ、５３Ｒが設置されている。作業操作レバー５３Ｌ、５３Ｒが操作されることにより、旋回モータ３２、ブームシリンダ４１ｂ、アームシリンダ４２ｂ、バケットシリンダ４３ｂ等に対して動作指示が出される。

作業操作レバー５３Ｒは、運転席５１の右側に配置されたコンソールボックス５４Ｒの上部に取り付けられている。作業操作レバー５３Ｌは、運転席５１の左側に配置されたコンソールボックス５４Ｌの上部に取り付けられている。コンソールボックス５４Ｌの前方下部には、上下に回動するカットオフレバー５５が設けられている。オペレータがカットオフレバー５５を上方に引き上げると、コンソールボックス５４Ｌも上方に回動する。上方に回動した状態のコンソールボックス５４Ｌは、オペレータの運転席５１への乗降を邪魔しない。

コンソールボックス５４Ｌの内部には、カットオフレバー５５の回動位置を検知するカットオフスイッチ５６（図４参照）が設けられている。カットオフスイッチ５６は、カットオフレバー５５が押し下げられ、下方に回動した状態になると、オン状態になる。カットオフスイッチ５６は、カットオフレバー５５が引き上げられ、上方に回動した状態になると、オフ状態になる。カットオフスイッチ５６の状態を示すカットオフスイッチ信号は、カットオフスイッチ５６から出力され、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）７及び電磁弁６４に入力される。

運転席５１の右斜め前方には、モニタ５７が配置されている。モニタ５７の周囲には操作ボタン５８が設けられている。なお、オペレータが操作可能な操作手段は、操作ボタン５８に限定されず、タッチパネル等であってもよい。タッチパネルはモニタ５７と一体に構成されてもよい。

図４は、実施形態１における油圧回路６の一例を示す図である。油圧ショベル１は、図４に示されるような油圧回路６を備える。油圧回路６には、所定のアクチュエータを含む複数のアクチュエータ６０、可変容量ポンプ６１、方向切換弁６２ａ、６２ｂを含む方向切換弁６２、パイロットポンプ６３、電磁弁６４、及び電磁比例弁６５ａ、６５ｂ、６５ｃ、６５ｄを含む電磁比例弁６５が含まれる。

可変容量ポンプ６１は、エンジン３１によって駆動される。可変容量ポンプ６１は、複数のアクチュエータ６０のそれぞれに作動油を供給する。即ち、可変容量ポンプ６１は、走行モータ２２Ｌ、２２Ｒ、旋回モータ３２、ブームシリンダ４１ｂ、アームシリンダ４２ｂ、及びバケットシリンダ４３ｂに作動油を供給する。図４では、アクチュエータ６０の代表としてブームシリンダ４１ｂと走行モータ２２Ｌの２つが示されている。

複数のアクチュエータ６０のそれぞれには、方向切換弁６２が設けられている。方向切換弁６２は、可変容量ポンプ６１から供給される作動油の向きと圧力を切り換え可能なパイロット式の方向切換弁である。図４では、方向切換弁６２のうち、ブームシリンダ４１ｂに対応する方向切換弁６２ａと、走行モータ２２Ｌに対応する方向切換弁６２ｂが示されている。

パイロットポンプ６３は、方向切換弁６２を制御するためのパイロット油を吐出する。エンジン３１によって駆動されたパイロットポンプ６３は、パイロット油を吐出することにより、パイロット油路内にパイロット圧を発生させる。図４において、パイロット油路は破線で示され、作動油路は実線で示される。

電磁比例弁６５は、ＥＣＵ７からの制御指令に応じてパイロット圧を調圧する。１つの方向切換弁６２に対して２つの電磁比例弁６５が設けられ、２つの電磁比例弁６５によって１つの方向切換弁６２に供給されるパイロット油の向きと圧力が切り換えられる。図４に示される電磁比例弁６５ａ、６５ｄは、ブームシリンダ４１ｂに対応する方向切換弁６２ａに供給されるパイロット油の向きと圧力を切り換える。電磁比例弁６５ｂ、６５ｃは、走行モータ２２Ｌに対応する方向切換弁６２ｂに供給されるパイロット油の向きと圧力を切り換える。

パイロット圧を受けた方向切換弁６２ａ内のスプールが変位することにより、ブームシリンダ４１ｂに供給される作動油の向きが切り換わる。ブームシリンダ４１ｂは、方向切換弁６２ａから供給される作動油の向きに応じた動作を行う。

パイロットポンプ６３と電磁比例弁６５ａ、６５ｂ、６５ｃ、６５ｄとの間のパイロット油路には、電磁弁６４が設けられている。カットオフスイッチ５６がオン状態になると、電磁弁６４がパイロット油路を連通する。パイロット油路が連通されると、オペレータによる走行操作レバー５２Ｌ等の操作レバーの操作に応じて、ブームシリンダ４１ｂ等のアクチュエータ６０が動作する状態となる。カットオフスイッチ５６がオフ状態になると、電磁弁６４がパイロット油路を遮断する。パイロット油路が遮断されると、オペレータが走行操作レバー５２Ｌ等の操作レバーを操作してもブームシリンダ４１ｂ等のアクチュエータ６０が動作しない状態となる。

ＥＣＵ７は、油圧ショベル１の動作を制御する制御装置である。ＥＣＵ７には、走行操作レバー５２Ｌ、５２Ｒ及び作業操作レバー５３Ｌ、５３Ｒ等の操作レバーから出力された操作方向と操作量を示す操作信号が入力される。図４では、走行操作レバー５２Ｌ、５２Ｒの代表として走行操作レバー５２Ｌが示され、作業操作レバー５３Ｌ、５３Ｒの代表として作業操作レバー５３Ｌが示されている。走行操作レバー５２Ｌは、オペレータが走行モータ２２Ｌを操作するためのものである。作業操作レバー５３Ｌは、オペレータがブームシリンダ４１ｂを操作するためのものである。

ＥＣＵ７は、操作レバーからの操作信号に基づいて電磁比例弁６５を制御することによって、所定のアクチュエータ６０に対応する方向切換弁６２に供給されるパイロット油の向きと圧力を切り換える。例えば、ＥＣＵ７は、走行操作レバー５２Ｌからの操作信号に基づいて電磁比例弁６５ａ、６５ｄを制御することによって、ブームシリンダ４１ｂに対応する方向切換弁６２ａに供給されるパイロット油の向きと圧力を切り換える。また、ＥＣＵ７は、作業操作レバー５３Ｌからの操作信号に基づいて、電磁比例弁６５ｂ、６５ｃを制御することによって、走行モータ２２Ｌに対応する方向切換弁６２ｂに供給されるパイロット油の向きと圧力を切り換える。

即ち、電磁比例弁６５は、ＥＣＵ７からの制御指令に応じてパイロット圧を調圧することにより、複数のアクチュエータ６０の動作を一斉に又は個別に停止したり、複数のアクチュエータ６０の動作速度を一律に又は個別に制御したりできる。

図４の例では、走行操作レバー５２Ｌ及び作業操作レバー５３Ｌは、電気式ジョイスティックにより構成されている。また、走行操作レバー５２Ｌの把持部５２ａ内には、振動部５２ｂが設けられている。同様に、作業操作レバー５３Ｌの把持部５３ａ内には、振動部５３ｂが設けられている。振動部５２ｂ、５３ｂは、ＥＣＵ７からの制御指令に応じて振動する。振動部５２ｂ、５３ｂの振動は、把持部５２ａ、５３ａを把持しているオペレータの手に伝わる。

障害物検知部８は、右カメラ８１、後方カメラ８２、及び左カメラ８３から出力された各撮像画像を解析することにより、油圧ショベル１の周囲に設定された監視領域内の障害物を検知する。障害物は、作業員等の人を含む。実施形態１では、油圧ショベル１に対して３つのカメラが設けられているが、カメラの個数及び設置位置は任意である。右カメラ８１、後方カメラ８２、及び左カメラ８３のそれぞれは、ステレオカメラであってもよい。なお、障害物検知部８は、カメラに代えて、又はカメラに加えて、超音波センサ、ミリ波レーダ、又はＬｉＤＡＲ（Ｌｉｇｈｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ）等を用いて障害物を検知してもよい。また、障害物検知部８は、障害物の検知に加え、障害物までの距離を検知してもよい。

なお、ＥＣＵ７は、後述する判定部７１、停止無効化部７２、及び条件設定部７３を有してもよい。ＥＣＵ７は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）又はＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）のようなプロセッサと、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）及びＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）のようなメモリとを含む。プロセッサは、メモリに記憶されたコンピュータプログラムを実行することにより、ＥＣＵ７における判定部７１、停止無効化部７２、及び条件設定部７３の機能を実現する。

次に、実施形態１における障害物検知処理について説明する。以下の説明においては、所定のアクチュエータ６０が、ブームシリンダ４１ｂ及び走行モータ２２Ｌであるものとする。

図５は、実施形態１における障害物検知処理の第１の例を示すフローチャートである。油圧ショベル１の動作中、障害物検知部８が監視領域内の障害物を検知すると、障害物検知部８からＥＣＵ７へ障害物検知信号が出力される（ステップＳ１１）。

ＥＣＵ７の判定部７１は、予め定められた条件を満たすか否かを判定する。図５の例において、予め定められた条件は、障害物検知部８による障害物検知である。判定部７１は、障害物検知部８から障害物検知信号を受け付けると、即ち障害物が検知されると、予め定められた条件を満たすと判定する。続けて判定部７１は、所定のアクチュエータ６０に動作指示を出す走行操作レバー５２Ｌ及び作業操作レバー５３Ｌから入力される操作信号に基づいて、オペレータによって走行操作レバー５２Ｌ及び作業操作レバー５３Ｌの少なくとも一方が操作されている最中であるか否かを判定する。

判定部７１は、走行操作レバー５２Ｌが操作中であると判定した場合（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）、振動部５２ｂに対して制御指令を出力し、振動部５２ｂを振動させる（ステップＳ１３）。また、判定部７１は、作業操作レバー５３Ｌが操作中であると判定した場合（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）、振動部５３ｂに対して制御指令を出力し、振動部５３ｂを振動させる（ステップＳ１３）。このように、判定部７１は、オペレータが操作している最中の操作レバーを振動させる。

これにより、操作レバーの把持部を把持しているオペレータに対して、振動によって、障害物が検知されたことを認識させることができる。例えば、オペレータが、走行操作レバー５２Ｌの操作中に把持部５２ａが振動した場合に走行操作レバー５２Ｌの操作をやめることにより、走行操作レバー５２Ｌに対応するブームシリンダ４１ｂの動作が停止し、ブームシリンダ４１ｂと障害物との接触が回避される。

一方、判定部７１は、すべての操作レバーが操作中でないと判定した場合（ステップＳ１２：Ｎｏ）、振動部５２ｂ、５３ｂを振動させない。すべての操作レバーが操作中でない場合、所定のアクチュエータ６０すべてが動作していないため、振動による警告は不要である。よって、操作レバーが操作中でない場合に振動させないことにより、オペレータは快適な作業を行うことができる。

監視領域内に作業員が常にいる場合に操作レバーが常に振動することを回避できるため、オペレータが煩わしく感じることがない。また、監視領域内に作業員が常にいる場合に油圧ショベル１が常に動作制限状態となることを回避できるため、作業効率が低下することもない。

なお、判定部７１は、油圧ショベル１と障害物との距離に応じて、振動部５２ｂ、５３ｂの振動の仕方を変更してもよい。例えば、判定部７１は、油圧ショベル１と障害物との距離が短いほど、振動部５２ｂ、５３ｂの振動の周期を短くし、距離が長いほど振動の周期を長くする。これにより、オペレータに対して、振動の周期によって、障害物までの距離を認識させることができる。

油圧ショベル１は、オペレータに対して警報を発する警報部を備えていてもよい。警報部は、例えば、キャビン５０内の運転席５１周囲に設けられたブザー装置９である。ブザー装置９の有効化及び無効化の切り換えは、例えば、オペレータが操作ボタン５８を操作することによって行われる。操作ボタン５８は、オペレータの操作内容をＥＣＵ７に出力する。ＥＣＵ７は、操作ボタン５８が受け付けたオペレータの操作内容に応じて、ブザー装置９の有効化及び無効化を切り換える。

図６は、障害物検知処理の第２の例を示すフローチャートである。図６のフローチャートにおけるステップＳ１１、Ｓ１２、Ｓ１３の処理は、図５のフローチャートにおけるステップＳ１１、Ｓ１２、Ｓ１３の処理と同じであるため、説明を省略する。なお、第２の例において、ＥＣＵ７は、ブザー装置９が有効である場合に振動部５２ｂ、５３ｂを無効化し、ブザー装置９が無効である場合に振動部５２ｂ、５３ｂを有効化するものとする。

判定部７１は、障害物検知部８から障害物検知信号を受け付けると、ブザー装置９が有効か無効かを確認する。ブザー装置９が有効である場合（ステップＳ２１：Ｙｅｓ）、ブザー装置９がブザー音を出力することによって、オペレータに障害物が検知されたことを認識させる（ステップＳ２２）。

ブザー装置９が無効である場合（ステップＳ２１：Ｎｏ）、判定部７１の処理は、ステップＳ１２へ進む。ブザー装置９が無効である場合、振動部５２ｂ、５３ｂは有効であり、振動によって障害物が検知されたことをオペレータに認識させることができる。

このように、図６に示される第２の例では、ブザー装置９が無効である場合に振動部５２ｂ、５３ｂが有効である。そのため、オペレータがブザー音を煩わしく感じてブザー装置９を無効にした場合、振動によって、障害物が検知されたことを認識させることができる。

また、ブザー装置９が有効である場合に振動部５２ｂ、５３ｂが無効である。監視領域内に作業員が侵入しない限りはブザー音が鳴らないため、オペレータの作業の妨げにならない。作業員が監視領域内に侵入した場合は、ブザー音によって、障害物が検知されたことをオペレータに認識させることができる。

なお、エンジン３１の始動時、ＥＣＵ７は、ブザー装置９及び振動部５２ｂ、５３ｂの双方を有効にしておくことが好ましい。ブザー装置９及び振動部５２ｂ、５３ｂの双方が有効である場合、ＥＣＵ７は、ブザー音の出力と振動部５２ｂ、５３ｂの振動の双方を実行させてもよい。その後、ＥＣＵ７は、オペレータの操作に応じて、ブザー装置９の有効化及び無効化の切り換え、並びに振動部５２ｂ、５３ｂの有効化及び無効化の切り換えを行う。ＥＣＵ７は、オペレータの操作に応じて、ブザー装置９及び振動部５２ｂ、５３ｂの双方を無効化することができる。

また、ＥＣＵ７は、昼間、ブザー装置９を有効化する一方、振動部５２ｂ、５３ｂを無効化し、夜間、ブザー装置９を無効化する一方、振動部５２ｂ、５３ｂを有効化するなどの切り換えを実行してもよい。

警報部は、ブザー装置９に限定されない。例えば、警報部は、運転席５１の前方に設けられたモニタ５７であってもよい。モニタ５７は、障害物検知部８が障害物を検知した場合に、障害物の撮像画像等、障害物が検知されたことをオペレータに認識させるための画像を表示する。また、例えば、警報部は、運転席５１の前方に設けられたＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）ランプ等であってもよい。ＬＥＤランプ等は、障害物検知部８が障害物を検知した場合に点灯する。また、例えば、警報部は、油圧ショベル１の周囲の人に対して警報音を鳴らすスピーカ等であってもよい。スピーカ等は、障害物検知部８が障害物を検知した場合に警報音を鳴らす。モニタ５７、ＬＥＤランプ、及びスピーカ等の有効化及び無効化の切り換えは、ブザー装置９と同様にＥＣＵ７が行えばよい。

なお、図６のフローチャートにおいて、警報部は、障害物が検知された場合にオペレータに警報を発する構成であるが、この構成に限定されない。例えば、警報部は、障害物が検知された場合、かつ、操作レバーが操作されている最中である場合に、オペレータに警報を発してもよい。

油圧ショベル１は、アクチュエータ６０の動作を停止させる停止部と、停止部を無効化する停止無効化部とを備えていてもよい。例えば、停止部は電磁弁６４であり、停止無効化部はＥＣＵ７の停止無効化部７２である。停止部である電磁弁６４の有効化及び無効化の切り換えは、例えば、オペレータが操作ボタン５８を操作することによって行われる。操作ボタン５８は、オペレータの操作内容をＥＣＵ７に出力する。停止無効化部７２は、操作ボタン５８が受け付けたオペレータの操作内容に応じて、停止無効化部７２の有効化及び無効化を切り換えることによって、電磁弁６４の有効化及び無効化を切り換える。

図７は、障害物検知処理の第３の例を示すフローチャートである。図７のフローチャートにおけるステップＳ１１、Ｓ１２、Ｓ１３の処理は、図５のフローチャートにおけるステップＳ１１、Ｓ１２、Ｓ１３の処理と同じであるため、説明を省略する。なお、第３の例において、ＥＣＵ７は、停止無効化部７２により電磁弁６４が無効化にされている場合に振動部５２ｂ、５３ｂを有効化し、電磁弁６４が有効である場合に振動部５２ｂ、５３ｂを無効化するものとする。

判定部７１は、障害物検知部８から障害物検知信号を受け付けると、停止部である電磁弁６４が有効か無効かを確認する。電磁弁６４が有効である場合（ステップＳ３１：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ７は、電磁弁６４を制御することによってパイロット油路を遮断する。電磁弁６４がパイロット油路を遮断すると、すべてのアクチュエータ６０が動作しない状態となる（ステップＳ３２）。

停止部である電磁弁６４が停止無効化部７２によって無効化されている場合（ステップＳ３１：Ｎｏ）、ＥＣＵ７の処理はステップＳ１２へ進む。電磁弁６４が無効である場合、振動部５２ｂ、５３ｂは有効であり、振動によって障害物が検知されたことをオペレータに認識させることが可能である。

このように、図７に示される第３の例では、停止無効化部７２により停止部である電磁弁６４が無効化されている場合に振動部５２ｂ、５３ｂが有効である。そのため、監視領域内に作業員が侵入しても、アクチュエータ６０の強制停止による作業効率の低下が発生しない。監視領域内に作業員が侵入した場合は、操作レバーの振動によって、障害物が検知されたことをオペレータに認識させることができる。

また、停止部である電磁弁６４が有効である場合に振動部５２ｂ、５３ｂが無効である。監視領域内に作業員が侵入しない限りはアクチュエータ６０が強制停止しないため、作業効率が低下しない。作業員が監視領域内に侵入した場合は、アクチュエータ６０の強制停止によって、障害物が検知されたことをオペレータに認識させることができる。

なお、エンジン３１の始動時、ＥＣＵ７及び停止無効化部７２は、電磁弁６４及び振動部５２ｂ、５３ｂの双方を有効にしておくことが好ましい。電磁弁６４及び振動部５２ｂ、５３ｂの双方が有効である場合、ＥＣＵ７は、アクチュエータ６０の強制停止と振動部５２ｂ、５３ｂの振動の双方を実行させてもよい。その後、ＥＣＵ７及び停止無効化部７２は、オペレータの操作に応じて、電磁弁６４の有効化及び無効化の切り換え、並びに振動部５２ｂ、５３ｂの有効化及び無効化の切り換えを行う。ＥＣＵ７及び停止無効化部７２は、オペレータの操作に応じて、電磁弁６４及び振動部５２ｂ、５３ｂの双方を無効化することができる。

停止部は、電磁弁６４に限定されない。例えば、停止部は、電磁比例弁６５ａ、６５ｂ、６５ｃ、６５ｄであってもよい。ＥＣＵ７は、障害物検知部８が障害物を検知した場合に、電磁比例弁６５ａ、６５ｂ、６５ｃ、６５ｄを制御することによってパイロット油路を遮断する。停止部が電磁比例弁６５ａ、６５ｂ、６５ｃ、６５ｄである場合、強制停止の対象となる所定のアクチュエータ６０をブームシリンダ４１ｂと走行モータ２２Ｌの両方にすることも可能であるし、アームシリンダ４２ｂ又は走行モータ２２Ｌのいずれか一方にすることも可能である。また、例えば、停止部は、原動機（エンジン３１、走行モータ２２Ｌ、２２Ｒ、又は旋回モータ３２等）の制御部（エンジンＥＣＵ又はインバータ）、又は可変容量ポンプ６１のレギュレータ等であってもよい。可変容量ポンプ６１の流量を０にはできないが、最小流量にすることで実質的にアクチュエータ６０を停止させることができる。

なお、図７のフローチャートにおいて、停止部は、障害物が検知された場合にアクチュエータ６０の動作を停止させる構成であるが、この構成に限定されない。例えば、停止部は、障害物が検知された場合、かつ、操作レバーが操作されている最中である場合に、アクチュエータ６０の動作を停止させてもよい。

油圧ショベル１は、警報部、停止部、及び停止無効化部を備えていてもよい。例えば、ＥＣＵ７は、警報部又は停止部の少なくとも一方が有効である場合に振動部５２ｂ、５３ｂを無効にし、警報部及び停止部の双方が無効である場合に振動部５２ｂ、５３ｂを有効にする。

なお、エンジン３１の始動時、ＥＣＵ７は、警報部及び振動部５２ｂ、５３ｂの双方を有効にしておくと共に、停止無効化部７２は、停止部を無効化しておくことが好ましい。

上記説明では、振動部５２ｂ、５３ｂを振動させる条件として障害物検知部８による障害物検知が設定されていたが、条件はこれに限定されず、油圧ショベル１の様々な機能に関する条件を設定可能である。例えば、作業機４の巻き込み制限機能に関する条件が設定された場合、判定部７１は、バケット４３がブーム４１に干渉しないように設定された強制停止位置にくると振動部５２ｂ、５３ｂを振動させる。また、例えば、作業機４の高さ制限機能に関する条件が設定された場合、判定部７１は、作業機４が予め設定された強制停止高さ位置にくると振動部５２ｂ、５３ｂを振動させる。

ＥＣＵ７は、予め定められた条件を外部から受け付けて判定部７１に設定する条件設定部７３を有してもよい。例えば、オペレータが操作ボタン５８を操作することによって、振動部５２ｂ、５３ｂを振動させる条件を選択する。条件設定部７３は、操作ボタン５８が受け付けたオペレータの操作内容に基づいて、判定部７１に対して条件を設定する。

図８は、実施形態１における条件設定画面の一例を示す図である。条件設定部７３は、図８に示されるような条件設定画面を、モニタ５７に表示させる。条件設定画面には、オペレータに障害物検知機能を選択させるためのアイコン１０１、巻き込み制限機能を選択させるためのアイコン１０２、高さ制限機能を選択させるためのアイコン１０３、及び選択させたアイコンに対応する機能を条件として設定させるためのアイコン１０４が表示されている。

例えば、オペレータが障害物検知機能に対応するアイコン１０１を選択し、設定のアイコン１０４を選択する操作を行ったとする。この場合、条件設定部７３は、障害物検知部８により障害物が検知されると振動部５２ｂ、５３ｂを振動させる条件を設定する。また、例えば、オペレータが巻き込み制限機能に対応するアイコン１０２を選択し、設定のアイコン１０４を選択する操作を行ったとする。この場合、条件設定部７３は、バケット４３がブーム４１に干渉しないように設定された強制停止位置にくると振動部５２ｂ、５３ｂを振動させる条件を設定する。

＜実施形態２＞
図９は、実施形態２における油圧回路６の一例を示す図である。実施形態２に係る油圧ショベル１は、図９に示される油圧回路６を有する。なお、実施形態２に係る油圧ショベル１の構成は、油圧回路６以外、実施形態１に係る油圧ショベル１の構成と同じである。図９において図１～図８と同一又は相当部分については同一の参照符号を付して説明を繰り返さない。

実施形態２の油圧回路６は、実施形態１の油圧回路６に対して、電磁比例弁６６、電磁弁６７ａ、６７ｂを含む電磁弁６７、及び圧力センサ６８ａ、６８ｂ、６８ｃ、６８ｄを含む圧力センサ６８が追加された構成である。また、実施形態２において、アクチュエータ６０に動作指示を出す操作レバー（走行操作レバー５２Ｌ及び作業操作レバー５３Ｌ等）は、油圧式ジョイスティックである。図９では、アクチュエータ６０の代表としてブームシリンダ４１ｂと走行モータ２２Ｌの２つが示されている。

走行操作レバー５２Ｌは、把持部５２ａと、振動部５２ｂと、リモコン弁５２ｃ、５２ｃとを有する。リモコン弁５２ｃ、５２ｃは、走行操作レバー５２Ｌの操作方向と操作量に応じたパイロット圧を生成し、走行モータ２２Ｌに対応する方向切換弁６２ｂに供給する。

圧力センサ６８ａは、一方のリモコン弁５２ｃと方向切換弁６２ｂの一方側との間のパイロット油路におけるパイロット圧を検知する。圧力センサ６８ｂは、もう一方のリモコン弁５２ｃと方向切換弁６２ｂのもう一方側との間のパイロット油路におけるパイロット圧を検知する。圧力センサ６８ａ、６８ｂは、検知したパイロット圧を示す圧力信号をＥＣＵ７へ出力する。判定部７１は、圧力センサ６８ａ、６８ｂからの圧力信号に基づいて、オペレータによって走行操作レバー５２Ｌが操作されている最中であるか否かを判定する。なお、判定部７１は、圧力信号を用いて方向切換弁６２ｂのスプールの位置を推測し、推測したスプールの位置に基づいて、走行操作レバー５２Ｌが操作されている最中であるか否かを判定してもよい。

作業操作レバー５３Ｌは、把持部５３ａと、振動部５３ｂと、リモコン弁５３ｃ、５３ｃとを有する。リモコン弁５３ｃ、５３ｃは、作業操作レバー５３Ｌの操作方向と操作量に応じたパイロット圧を生成し、ブームシリンダ４１ｂに対応する方向切換弁６２ａに供給する。

圧力センサ６８ｃは、一方のリモコン弁５３ｃと方向切換弁６２ａの一方側との間のパイロット油路におけるパイロット圧を検知する。圧力センサ６８ｄは、もう一方のリモコン弁５３ｃと方向切換弁６２ａのもう一方側との間のパイロット油路におけるパイロット圧を検知する。圧力センサ６８ｃ、６８ｄは、検知したパイロット圧を示す圧力信号をＥＣＵ７へ出力する。判定部７１は、圧力センサ６８ｃ、６８ｄからの圧力信号に基づいて、オペレータによって作業操作レバー５３Ｌが操作されている最中であるか否かを判定する。なお、判定部７１は、圧力信号を用いて方向切換弁６２ａのスプールの位置を推測し、推測したスプールの位置に基づいて、作業操作レバー５３Ｌが操作されている最中であるか否かを判定してもよい。

なお、実施形態２においても、実施形態１と同様に、油圧ショベル１が警報部、停止部、及び停止無効化部を備えてもよい。例えば、警報部は、ブザー装置９である。停止部は、電磁弁６４、電磁比例弁６６、又は電磁弁６７である。停止無効部は、停止無効化部７２である。

以下に、停止部が電磁比例弁６６である場合の例を説明する。

停止部である電磁比例弁６６は、パイロットポンプ６３と可変容量ポンプ６１との間のパイロット油路に設けられている。電磁比例弁６６は、すべてのアクチュエータ６０の動作を停止させる停止部である。電磁比例弁６６の有効化及び無効化の切り換えは、停止無効化部７２により行われる。停止部である電磁比例弁６６が無効である場合、ＥＣＵ７は、可変容量ポンプ６１に供給されるパイロット圧を調圧するための制御指令を電磁比例弁６６へ出力する。電磁比例弁６６は、ＥＣＵ７からの制御指令に応じて、可変容量ポンプ６１に供給されるパイロット圧を調圧する。可変容量ポンプ６１は、電磁比例弁６６からのパイロット圧に従って、すべてのアクチュエータ６０に供給する作業油圧を調圧する。停止部である電磁比例弁６６が有効である場合、ＥＣＵ７は、電磁比例弁６６を制御することによってパイロット油路を遮断する。電磁比例弁６６がパイロット油路を遮断すると、可変容量ポンプ６１にパイロット圧が供給されなくなるため、すべてのアクチュエータ６０が動作しない状態となる。

以下に、停止部が電磁弁６７ａ、６７ｂである場合の例を説明する。

停止部である電磁弁６７ａは、パイロットポンプ６３とリモコン弁５２ｃ、５２ｃとの間のパイロット油路に設けられている。電磁弁６７ａは、走行モータ２２Ｌの動作を停止させる停止部である。電磁弁６７ａの有効化及び無効化の切り換えは、停止無効化部７２により行われる。停止部である電磁弁６７ａが無効である場合、ＥＣＵ７は、電磁弁６７ａを制御することによってパイロット油路を連通する。パイロット油路が連通されると、オペレータによる走行操作レバー５２Ｌの操作に応じて、走行モータ２２Ｌが動作する状態となる。停止部である電磁弁６７ａが有効である場合、ＥＣＵ７は、電磁弁６７ａを制御することによってパイロット油路を遮断する。電磁弁６７ａがパイロット油路を遮断すると、リモコン弁５２ｃ、５２ｃにパイロット圧が供給されなくなるため、走行モータ２２Ｌが動作しない状態となる。

停止部である電磁弁６７ｂは、パイロットポンプ６３とリモコン弁５３ｃ、５３ｃとの間のパイロット油路に設けられている。電磁弁６７ｂは、ブームシリンダ４１ｂの動作を停止させる停止部である。電磁弁６７ｂの有効化及び無効化の切り換えは、停止無効化部７２により行われる。停止部である電磁弁６７ｂが無効である場合、ＥＣＵ７は、電磁弁６７ｂを制御することによってパイロット油路を連通する。パイロット油路が連通されると、オペレータによる作業操作レバー５３Ｌの操作に応じて、ブームシリンダ４１ｂが動作する状態となる。停止部である電磁弁６７ｂが有効である場合、ＥＣＵ７は、電磁弁６７ｂを制御することによってパイロット油路を遮断する。電磁弁６７ｂがパイロット油路を遮断すると、リモコン弁５３ｃ、５３ｃにパイロット圧が供給されなくなるため、ブームシリンダ４１ｂが動作しない状態となる。

以上、本発明の実施形態について、図面（図１～図９）を参照しながら説明した。ただし、本発明は、上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能である。

上記の実施形態は、判定部７１により予め定められた条件を満たし、かつ、操作レバーが操作されている最中であると判定された場合に、振動部が操作レバーの把持部を振動させる構成であったが、これに限定されない。例えば、判定部７１は、予め定められた条件を満たすか否か、及び操縦部５に配置されている機器にオペレータが接触しているか否かを判定してもよい。機器は、操縦部５にいるオペレータが触ることのできる機器であればよい。即ち、機器は、走行操作レバー５２Ｌ、５２Ｒ、走行操作ペダル５２Ｌａ、５２Ｒａ、作業操作レバー５３Ｌ、５３Ｒ、及び操作ボタン５３等の他、オペレータが着座する運転席５１等であってもよい。判定部７１は、例えば、運転席５１に設けられている荷重センサ又は接触センサ等によってオペレータが運転席５１に接触しているか否かを判定する。振動部は、判定部７１の判定結果に従い、オペレータが接触している運転席５１の少なくとも一部を振動させる。このように、操縦部５に配置されている各種機器のうちの予め定められた機器にオペレータが接触している場合に当該機器を振動させる構成であってもよい。

本発明は、油圧ショベル等の建設機械に適用できる。

１ 油圧ショベル（建設機械）
２ 下部走行体
３ 上部旋回体
４ 作業機
５ 操縦部
６ 油圧回路
７ ＥＣＵ
８ 障害物検知部
９ ブザー装置（警報部）
２１Ｌ、２１Ｒ クローラ
２２Ｌ、２２Ｒ 走行モータ（アクチュエータ）
３１ エンジン
３２ 旋回モータ（アクチュエータ）
４１ ブーム
４１ａ、４２ａ、４３ａ 枢軸ピン
４１ｂ ブームシリンダ（アクチュエータ）
４２ アーム
４２ｂ アームシリンダ（アクチュエータ）
４３ バケット
４３ｂ バケットシリンダ（アクチュエータ）
４４ バケットリンク
５０ キャビン
５１ 運転席
５２Ｌ、５２Ｒ 走行操作レバー（操作レバー）
５２ａ、５３ａ 把持部
５２ｂ、５３ｂ 振動部
５２ｃ、５３ｃ リモコン弁
５２Ｌａ、５２Ｒａ 走行操作ペダル
５３Ｌ、５３Ｒ 作業操作レバー（操作レバー）
５４Ｌ、５４Ｒ コンソールボックス
５５ カットオフレバー
５６ カットオフスイッチ
５７ モニタ（警報部）
５８ 操作ボタン
６０ アクチュエータ
６１ 可変容量ポンプ
６２、６２ａ、６２ｂ 方向切換弁
６３ パイロットポンプ
６４、６７、６７ａ、６７ｂ 電磁弁（停止部）
６５、６５ａ、６５ｂ、６５ｃ、６５ｄ、６６ 電磁比例弁（停止部）
６８、６８ａ、６８ｂ、６８ｃ、６８ｄ 圧力センサ
７１ 判定部
７２ 停止無効化部
７３ 条件設定部
８１ 右カメラ
８２ 後方カメラ
８３ 左カメラ
１０１～１０４ アイコン

Claims (10)

1. 下部走行体と、
   前記下部走行体に対して旋回可能に設けられた上部旋回体と、
   前記上部旋回体に取り付けられた作業機と、
   前記下部走行体、前記上部旋回体、又は前記作業機に設けられた所定のアクチュエータと、
   オペレータの操作に応じて前記所定のアクチュエータに動作指示を出す操縦部と、
   予め定められた条件を満たすか否か、及び前記操縦部に配置されている機器に前記オペレータが接触しているか否かを判定する判定部と、
   前記判定部により前記予め定められた条件を満たし、かつ、前記機器に前記オペレータが接触していると判定された場合に、前記オペレータが接触している前記機器を振動させる振動部と
   を備える、建設機械。
2. 前記操縦部に配置されている前記機器は、前記所定のアクチュエータに動作指示を出す操作レバーであり、
   前記振動部は、前記操作レバーの把持部を振動させる、請求項１に記載の建設機械。
3. 前記判定部により前記予め定められた条件を満たすと判定された場合に警報を発する警報部を備え、
   前記警報部が無効である場合に前記振動部が有効である、請求項１又は請求項２に記載の建設機械。
4. 前記判定部により前記予め定められた条件を満たすと判定された場合に警報を発する警報部を備え、
   前記警報部が有効である場合に前記振動部が無効である、請求項１又は請求項２に記載の建設機械。
5. 前記所定のアクチュエータに油圧を供給する油圧ポンプと、
   前記油圧ポンプを駆動させるエンジンとを備え、
   前記エンジンの始動時、前記振動部及び前記警報部が有効である、請求項３又は請求項４に記載の建設機械。
6. 前記判定部により前記予め定められた条件を満たすと判定された場合に前記所定のアクチュエータの動作を停止させる停止部を備え、
   前記停止部が有効である場合に前記振動部が無効である、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の建設機械。
7. 前記判定部により前記予め定められた条件を満たすと判定された場合に前記所定のアクチュエータの動作を停止させる停止部と、
   前記停止部を無効化する停止無効化部とを備え、
   前記停止無効化部により前記停止部が無効化されている場合に前記振動部が有効である、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の建設機械。
8. 前記所定のアクチュエータに油圧を供給する油圧ポンプと、
   前記油圧ポンプを駆動させるエンジンとを備え、
   前記エンジン始動時、前記振動部が有効であり、かつ、前記停止無効化部により前記停止部が無効化される、請求項７に記載の建設機械。
9. 周囲の障害物を検知する障害物検知部を備え、
   前記判定部は、前記障害物検知部により障害物が検知された場合に前記予め定められた条件を満たすと判定する、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の建設機械。
10. 前記予め定められた条件を外部から受け付けて前記判定部に対して設定する条件設定部を備える、請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の建設機械。

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