JP3310783B2 - 作業機の干渉防止装置 - Google Patents
作業機の干渉防止装置Info
- Publication number
- JP3310783B2 JP3310783B2 JP16961294A JP16961294A JP3310783B2 JP 3310783 B2 JP3310783 B2 JP 3310783B2 JP 16961294 A JP16961294 A JP 16961294A JP 16961294 A JP16961294 A JP 16961294A JP 3310783 B2 JP3310783 B2 JP 3310783B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cab
- cylinder
- arm
- interference prevention
- working machine
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
- E02F9/20—Drives; Control devices
- E02F9/2025—Particular purposes of control systems not otherwise provided for
- E02F9/2033—Limiting the movement of frames or implements, e.g. to avoid collision between implements and the cabin
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、作業機が運転室に近づ
いたときに、作業機の動作を自動停止させて両者の衝突
を回避する作業機の干渉防止装置に係り、特に、運転室
が本体に対して移動可能になっている深穴掘削用油圧シ
ョベル等の建設機械に用いて好適な作業機の干渉防止装
置に関する。
いたときに、作業機の動作を自動停止させて両者の衝突
を回避する作業機の干渉防止装置に係り、特に、運転室
が本体に対して移動可能になっている深穴掘削用油圧シ
ョベル等の建設機械に用いて好適な作業機の干渉防止装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】油圧ショベルでは、走行体と該走行体に
旋回可能に設けられた旋回体とで本体を構成すると共
に、前記旋回体のフロント部分に回転可能に連結された
ブームと、該ブームに順次連結されたアームおよびバケ
ットとで作業機を構成し、この作業機の屈折作業運動を
操作することにより、掘削や積み込み等の種々の作業を
行うようになっている。このような作業を行う際に、作
業機の作業姿勢によっては、バケットの一部が旋回体に
設けられた運転室と接触して運転室を破損したり、場合
によってはオペレータに災害を及ぼすこともある。そこ
で、従来より、特開平３−２１７５２３号公報に開示さ
れているように、油圧ショベルに作業機の干渉防止装置
を設け、この干渉防止装置によって作業機と運転室との
衝突を回避するようにしたものが提案されている。
旋回可能に設けられた旋回体とで本体を構成すると共
に、前記旋回体のフロント部分に回転可能に連結された
ブームと、該ブームに順次連結されたアームおよびバケ
ットとで作業機を構成し、この作業機の屈折作業運動を
操作することにより、掘削や積み込み等の種々の作業を
行うようになっている。このような作業を行う際に、作
業機の作業姿勢によっては、バケットの一部が旋回体に
設けられた運転室と接触して運転室を破損したり、場合
によってはオペレータに災害を及ぼすこともある。そこ
で、従来より、特開平３−２１７５２３号公報に開示さ
れているように、油圧ショベルに作業機の干渉防止装置
を設け、この干渉防止装置によって作業機と運転室との
衝突を回避するようにしたものが提案されている。
【０００３】上記公報に記載された作業機の干渉防止装
置は、予め運転室の前方に侵入禁止領域とこれに隣接す
る減速領域とを設定し、作業機の一部が減速領域に侵入
すると、該作業機を駆動するアクチュエータの動作速度
を落とし、作業機の一部が侵入禁止領域に到達すると、
前記アクチュエータの動作を自動停止するように構成さ
れている。
置は、予め運転室の前方に侵入禁止領域とこれに隣接す
る減速領域とを設定し、作業機の一部が減速領域に侵入
すると、該作業機を駆動するアクチュエータの動作速度
を落とし、作業機の一部が侵入禁止領域に到達すると、
前記アクチュエータの動作を自動停止するように構成さ
れている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前述した従
来の作業機の干渉防止装置では、旋回体に固定された運
転室を基準として侵入禁止領域が設定されるため、深穴
掘削用油圧ショベルのように、運転室が旋回体上で移動
可能になっている建設機械に適用した場合、運転室の位
置を移動する前に設定された侵入禁止領域が、運転室の
移動後に本来制限したい領域からずれるという不具合を
生じる。例えば、運転室の前方に所定幅の侵入禁止領域
が設定され、作業中に運転室が前方に移動した場合、既
に設定された侵入禁止領域の幅が狭くなり、運転室の移
動量が大きい場合には侵入禁止領域がゼロとなるため、
そのまま作業を続行すると作業機が運転室に接触する虞
れを生じる。これとは逆に、作業中に運転室が後方に移
動した場合、既に設定された侵入禁止領域が運転室から
遠ざかり、侵入禁止領域の幅が必要以上に広くなるた
め、作業機が侵入禁止領域をかすめて自動停止する頻度
が高くなり、作業効率が低下するという問題があった。
なお、このような問題は、運転室が旋回体上を前後方向
に移動可能になっている場合に限らず、上下方向に移動
可能になっている場合にも生じる。
来の作業機の干渉防止装置では、旋回体に固定された運
転室を基準として侵入禁止領域が設定されるため、深穴
掘削用油圧ショベルのように、運転室が旋回体上で移動
可能になっている建設機械に適用した場合、運転室の位
置を移動する前に設定された侵入禁止領域が、運転室の
移動後に本来制限したい領域からずれるという不具合を
生じる。例えば、運転室の前方に所定幅の侵入禁止領域
が設定され、作業中に運転室が前方に移動した場合、既
に設定された侵入禁止領域の幅が狭くなり、運転室の移
動量が大きい場合には侵入禁止領域がゼロとなるため、
そのまま作業を続行すると作業機が運転室に接触する虞
れを生じる。これとは逆に、作業中に運転室が後方に移
動した場合、既に設定された侵入禁止領域が運転室から
遠ざかり、侵入禁止領域の幅が必要以上に広くなるた
め、作業機が侵入禁止領域をかすめて自動停止する頻度
が高くなり、作業効率が低下するという問題があった。
なお、このような問題は、運転室が旋回体上を前後方向
に移動可能になっている場合に限らず、上下方向に移動
可能になっている場合にも生じる。
【０００５】本発明は、このような従来技術の実情に鑑
みてなされたもので、その目的は、運転室が移動した場
合には自動的に侵入禁止領域を補正し、作業機と運転室
との接触事故を確実に防止できる作業機の干渉防止装置
を提供することにある。
みてなされたもので、その目的は、運転室が移動した場
合には自動的に侵入禁止領域を補正し、作業機と運転室
との接触事故を確実に防止できる作業機の干渉防止装置
を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、移動可能な運転室を有する本体と、この
本体に回転可能に連結された複数の関節形可動部からな
る作業機と、この作業機の位置を検出する位置検出手段
とを備え、前記作業機が前記運転室の周囲に設定された
侵入禁止領域に到達したとき、該作業機が前記運転室と
干渉する方向への動作を禁止するようにした作業機の干
渉防止装置において、前記運転室の前記本体に対する移
動量を検出する検出装置を備え、この検出装置の検出結
果に基づいて前記干渉防止領域を補正することを特徴と
している。
に、本発明は、移動可能な運転室を有する本体と、この
本体に回転可能に連結された複数の関節形可動部からな
る作業機と、この作業機の位置を検出する位置検出手段
とを備え、前記作業機が前記運転室の周囲に設定された
侵入禁止領域に到達したとき、該作業機が前記運転室と
干渉する方向への動作を禁止するようにした作業機の干
渉防止装置において、前記運転室の前記本体に対する移
動量を検出する検出装置を備え、この検出装置の検出結
果に基づいて前記干渉防止領域を補正することを特徴と
している。
【０００７】
【作用】作業機の各関節角は位置検出手段である角度セ
ンサ等により検出され、その検出信号から作業機の所定
箇所に設定されたモニタポイントの座標が演算される。
作業機の操作時に、モニタポイントの現在座標が演算さ
れ、そのモニタポイントが予め運転室の周囲に設定され
た侵入禁止領域に到達すると、作業機を駆動するアクチ
ュエータの動作が自動停止され、作業機と運転室との間
で作業範囲の制限制御が行われる。
ンサ等により検出され、その検出信号から作業機の所定
箇所に設定されたモニタポイントの座標が演算される。
作業機の操作時に、モニタポイントの現在座標が演算さ
れ、そのモニタポイントが予め運転室の周囲に設定され
た侵入禁止領域に到達すると、作業機を駆動するアクチ
ュエータの動作が自動停止され、作業機と運転室との間
で作業範囲の制限制御が行われる。
【０００８】また、このように作業範囲を制限制御しな
がら作業を行っている際に、運転室を本体に対して前後
または上下方向に移動する操作が行われると、該運転室
の移動量が検出装置によって検出され、その移動量はマ
イクロコンピュータに入力される。マイクロコンピュー
タでは、既に設定された侵入禁止領域を検出装置によっ
て検出された移動量に対して補正し、補正後の侵入禁止
領域を新たな侵入禁止領域として作業範囲の制限制御が
行われる。
がら作業を行っている際に、運転室を本体に対して前後
または上下方向に移動する操作が行われると、該運転室
の移動量が検出装置によって検出され、その移動量はマ
イクロコンピュータに入力される。マイクロコンピュー
タでは、既に設定された侵入禁止領域を検出装置によっ
て検出された移動量に対して補正し、補正後の侵入禁止
領域を新たな侵入禁止領域として作業範囲の制限制御が
行われる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の実施例を図に基づいて説明す
る。図１は本発明の第１実施例に係る油圧ショベルの側
面図、図２は該油圧ショベルの各部の寸法を示す説明図
であり、これらの同図において、１は下部走行体、２は
移動可能な運転室２ａを有する上部旋回体で、これら下
部走行体１と上部旋回体２とで本体を構成している。３
は上部旋回体２に回動可能に連結されたブーム、４はブ
ーム３に回動可能に連結されたアーム、５はアーム４に
回動可能に連結されたバケットであり、これらブーム３
とアーム４およびバケット５とからなる複数の関節形可
動部で作業機６を構成している。７はブーム３を駆動す
るブームシリンダ、８はアーム４を駆動するアームシリ
ンダ、９はバケット５を駆動するバケットシリンダであ
り、これら各シリンダ７〜９は運転室２ａ内に設けた操
作レバー１０によって動作される。１１はブーム３と上
部旋回体２とのピン結合部、１２はブーム３とアーム４
とのピン結合部、１３はアーム４とバケット５とのピン
結合部である。１４はブーム３のピン結合部１１に取り
付けられたブーム角センサであり、上部旋回体２とブー
ム３との相対角度、すなわちブーム角を検出する。１５
はアーム４のピン結合部１２に取り付けられたアーム角
センサであり、ブーム３とアーム４との相対角度、すな
わちアーム角を検出する。３２は運転室２ａを上部旋回
体２に対して前後方向に移動させるスライドシリンダで
あり、このスライドシリンダ３２は運転室２ａ内に設け
た操作レバー３３によって動作される。
る。図１は本発明の第１実施例に係る油圧ショベルの側
面図、図２は該油圧ショベルの各部の寸法を示す説明図
であり、これらの同図において、１は下部走行体、２は
移動可能な運転室２ａを有する上部旋回体で、これら下
部走行体１と上部旋回体２とで本体を構成している。３
は上部旋回体２に回動可能に連結されたブーム、４はブ
ーム３に回動可能に連結されたアーム、５はアーム４に
回動可能に連結されたバケットであり、これらブーム３
とアーム４およびバケット５とからなる複数の関節形可
動部で作業機６を構成している。７はブーム３を駆動す
るブームシリンダ、８はアーム４を駆動するアームシリ
ンダ、９はバケット５を駆動するバケットシリンダであ
り、これら各シリンダ７〜９は運転室２ａ内に設けた操
作レバー１０によって動作される。１１はブーム３と上
部旋回体２とのピン結合部、１２はブーム３とアーム４
とのピン結合部、１３はアーム４とバケット５とのピン
結合部である。１４はブーム３のピン結合部１１に取り
付けられたブーム角センサであり、上部旋回体２とブー
ム３との相対角度、すなわちブーム角を検出する。１５
はアーム４のピン結合部１２に取り付けられたアーム角
センサであり、ブーム３とアーム４との相対角度、すな
わちアーム角を検出する。３２は運転室２ａを上部旋回
体２に対して前後方向に移動させるスライドシリンダで
あり、このスライドシリンダ３２は運転室２ａ内に設け
た操作レバー３３によって動作される。
【００１０】図３は図１の油圧ショベルに備えられる作
業機の干渉防止装置を示す回路図であり、前述したブー
ムシリンダ７、アームシリンダ８、バケットシリンダ
９、スライドシリンダ３２、ブーム角センサ１４および
アーム角センサ１５については同一符号を付してある。
同図において、１６，１７は前記操作レバー１０の一例
として用いられる電気レバー、１８はコントローラ、１
９は旋回モータ、２０，２１，２２，２３，３４は方向
切換弁、２４は原動機、２５は油圧ポンプ、２６はパイ
ロット油圧ポンプ、２７は比例減圧弁ユニット、２８，
２９は比例減圧弁ユニット２７を構成する比例減圧弁、
３０はマイクロコンピュータ、３１は範囲制限スイッ
チ、３５は前記スライドシリンダ３２のストローク（ス
ライド）量を検出するストロークセンサ、３６は前記操
作レバー３３の一例として用いられる電気レバーであ
る。
業機の干渉防止装置を示す回路図であり、前述したブー
ムシリンダ７、アームシリンダ８、バケットシリンダ
９、スライドシリンダ３２、ブーム角センサ１４および
アーム角センサ１５については同一符号を付してある。
同図において、１６，１７は前記操作レバー１０の一例
として用いられる電気レバー、１８はコントローラ、１
９は旋回モータ、２０，２１，２２，２３，３４は方向
切換弁、２４は原動機、２５は油圧ポンプ、２６はパイ
ロット油圧ポンプ、２７は比例減圧弁ユニット、２８，
２９は比例減圧弁ユニット２７を構成する比例減圧弁、
３０はマイクロコンピュータ、３１は範囲制限スイッ
チ、３５は前記スライドシリンダ３２のストローク（ス
ライド）量を検出するストロークセンサ、３６は前記操
作レバー３３の一例として用いられる電気レバーであ
る。
【００１１】前記電気レバー１６の操作方向のうち、矢
印Ｖ1，Ｖ2はバケットシリンダ９に、矢印Ｂ1，Ｂ2はブ
ームシリンダ７にそれぞれ対応し、また電気レバー１７
の操作方向のうち、矢印Ａ1，Ａ2はアームシリンダ８
に、矢印Ｓ1，Ｓ2は旋回モータ１９にそれぞれ対応し、
さらに電気レバー３６の操作方向のうち、矢印Ｔ1，Ｔ2
はスライドシリンダ３２に対応する。また、ｉ1，ｉ2は
それぞれＢ1，Ｂ2に対応する信号、ｒ1，ｒ2は信号
ｉ1，ｉ2とマイクロコンピュータ３０からの信号ｙに基
づいて決定される比例減圧弁駆動信号であり、比例減圧
弁２８，２９は信号ｒ1，ｒ2の大きさに基づいた出力圧
力をブーム用方向切換弁２０のパイロット受け部に出力
する。他の方向切換弁２１〜２３，３４も同様であり、
これら方向切換弁２１〜２３，３４もコントローラ１８
から比例減圧弁ユニット２７に出力される比例減圧弁駆
動信号の大きさに基づいて駆動される。また、方向切換
弁２０〜２３，３４は油圧ポンプ２５から各アクチュエ
ータに供給される圧油の流れを制御し、例えば前述の如
く、信号ｒ1，ｒ2に基づく比例減圧弁ユニット２７から
の出力圧力によって方向切換弁２０が駆動されるとブー
ムシリンダ７が短縮または伸長し、同様に、比例減圧弁
ユニット２７からの出力圧力によって方向切換弁２３が
駆動されると上部旋回体２が旋回する。
印Ｖ1，Ｖ2はバケットシリンダ９に、矢印Ｂ1，Ｂ2はブ
ームシリンダ７にそれぞれ対応し、また電気レバー１７
の操作方向のうち、矢印Ａ1，Ａ2はアームシリンダ８
に、矢印Ｓ1，Ｓ2は旋回モータ１９にそれぞれ対応し、
さらに電気レバー３６の操作方向のうち、矢印Ｔ1，Ｔ2
はスライドシリンダ３２に対応する。また、ｉ1，ｉ2は
それぞれＢ1，Ｂ2に対応する信号、ｒ1，ｒ2は信号
ｉ1，ｉ2とマイクロコンピュータ３０からの信号ｙに基
づいて決定される比例減圧弁駆動信号であり、比例減圧
弁２８，２９は信号ｒ1，ｒ2の大きさに基づいた出力圧
力をブーム用方向切換弁２０のパイロット受け部に出力
する。他の方向切換弁２１〜２３，３４も同様であり、
これら方向切換弁２１〜２３，３４もコントローラ１８
から比例減圧弁ユニット２７に出力される比例減圧弁駆
動信号の大きさに基づいて駆動される。また、方向切換
弁２０〜２３，３４は油圧ポンプ２５から各アクチュエ
ータに供給される圧油の流れを制御し、例えば前述の如
く、信号ｒ1，ｒ2に基づく比例減圧弁ユニット２７から
の出力圧力によって方向切換弁２０が駆動されるとブー
ムシリンダ７が短縮または伸長し、同様に、比例減圧弁
ユニット２７からの出力圧力によって方向切換弁２３が
駆動されると上部旋回体２が旋回する。
【００１２】ブーム角αBとアーム角αAはブーム角セン
サ１４とアーム角センサ１５からそれぞれ検出され、マ
イクロコンピュータ３０はこれらブーム角αBとアーム
角αAを変数としてモニタポイントＭの現在の座標を演
算する。本実施例の場合、モニタポイントＭはアーム４
とバケット５とのピン結合部１３に設定されている（図
１参照）。一方、スライドシリンダ３２のスライド量Ｌ
Ｓはストロークセンサ３５によって検出され、マイクロ
コンピュータ３０はこのスライド量ＬＳを変数として予
め設定された侵入禁止領域を補正し、これを新たな侵入
禁止領域として設定する。また、マイクロコンピュータ
３０は、最新の侵入禁止領域とモニタポイントＭの現在
座標との距離に応じて後述する減速の度合いＫを演算す
る演算手段を内蔵しており、その演算結果Ｋの値は信号
ｙとしてコントローラ１８に出力される。コントローラ
１８は、前記減速の度合いＫを現在のレバー出力信号に
乗じて、作業機６の動作速度を減速処理する減速手段
と、モニタポイントＭが侵入禁止領域に到達したとき、
Ｋ＝０を現在のレバー出力信号に乗じて、作業機６の動
作を停止処理する停止手段とを内蔵している。
サ１４とアーム角センサ１５からそれぞれ検出され、マ
イクロコンピュータ３０はこれらブーム角αBとアーム
角αAを変数としてモニタポイントＭの現在の座標を演
算する。本実施例の場合、モニタポイントＭはアーム４
とバケット５とのピン結合部１３に設定されている（図
１参照）。一方、スライドシリンダ３２のスライド量Ｌ
Ｓはストロークセンサ３５によって検出され、マイクロ
コンピュータ３０はこのスライド量ＬＳを変数として予
め設定された侵入禁止領域を補正し、これを新たな侵入
禁止領域として設定する。また、マイクロコンピュータ
３０は、最新の侵入禁止領域とモニタポイントＭの現在
座標との距離に応じて後述する減速の度合いＫを演算す
る演算手段を内蔵しており、その演算結果Ｋの値は信号
ｙとしてコントローラ１８に出力される。コントローラ
１８は、前記減速の度合いＫを現在のレバー出力信号に
乗じて、作業機６の動作速度を減速処理する減速手段
と、モニタポイントＭが侵入禁止領域に到達したとき、
Ｋ＝０を現在のレバー出力信号に乗じて、作業機６の動
作を停止処理する停止手段とを内蔵している。
【００１３】図４は運転室２ａとその周囲に予め設定さ
れる侵入禁止領域との関係を示す説明図であり、図中の
運転室２ａは図１の実線で示す最も右位置、すなわち、
スライドシリンダ３２を最縮にした状態にあり、この状
態で運転室２ａの前方に侵入禁止領域と減速領域および
非制限領域が手前側から順に設定される。これら各領域
のうち、運転室２ａから最も遠い非制限領域は作業機６
の動作制限を行わない領域、その手前の減速領域は作業
機６の動作速度を減速する領域、運転室２ａから最も近
い侵入禁止領域は作業機６の動作速度をゼロにする領域
である。
れる侵入禁止領域との関係を示す説明図であり、図中の
運転室２ａは図１の実線で示す最も右位置、すなわち、
スライドシリンダ３２を最縮にした状態にあり、この状
態で運転室２ａの前方に侵入禁止領域と減速領域および
非制限領域が手前側から順に設定される。これら各領域
のうち、運転室２ａから最も遠い非制限領域は作業機６
の動作制限を行わない領域、その手前の減速領域は作業
機６の動作速度を減速する領域、運転室２ａから最も近
い侵入禁止領域は作業機６の動作速度をゼロにする領域
である。
【００１４】図４において、運転室２ａの前面形状を表
す直線はＺ0，Ｚ0´、侵入禁止領域と減速領域との境界
線はＺ1，Ｚ1´、減速領域と非制限領域との境界線はＺ
2，Ｚ2´であり、侵入禁止領域と減速領域の下限はＺ＝
０の直線とする。ここで、Ｚ0，Ｚ0´を表す直線の式は
運転室２ａの形状によって決まり、それぞれ、 Ｚ0 ：Ｚ＝ｋ0Ｘ＋ｂ0 Ｚ0´：Ｚ＝ｋ0´Ｘ＋ｂ0´ （ｋ0，ｂ0は定数） のように表すものとする。また、Ｚ1，Ｚ1´はＺ0，Ｚ0
´との距離Ｌ0，Ｌ0´がいずれもバケット５の長さＬＶ
以上であることを満たす直線であり、かつ、Ｚ1とＺ0間
およびＺ1´とＺ0´間のＸ軸方向の距離がＬ1の直線で
あるとすると、Ｚ1，Ｚ1´は、 Ｚ1 ：Ｚ＝ｋ0Ｘ＋ｂ0−ｋ0Ｌ1…………………………（１） Ｚ1´：Ｚ＝ｋ0´Ｘ＋ｂ0´−ｋ0´Ｌ1…………………（２） となる。さらに、Ｚ2，Ｚ2´はＺ1，Ｚ1´を減速距離Ｌ
2だけＸ軸方向にシフトした直線であり、 Ｚ2 ：Ｚ＝ｋ0Ｘ＋ｂ0−ｋ0（Ｌ1＋Ｌ2）………………（３） Ｚ2´：Ｚ＝ｋ0´Ｘ＋ｂ0´−ｋ0´（Ｌ1＋Ｌ2）………（４） となる。なお、この減速距離Ｌ2を決める方法として
は、例えばアームのクラウド動作をフルスピードで行っ
ている時に、アームを急停止させる信号を発し、この信
号が発せられてから実際にアームが停止する間にバケッ
トが移動するオーバーラン量を考慮し、このオーバーラ
ン量以上の値に減速距離Ｌ2を設定する方法が挙げられ
る。
す直線はＺ0，Ｚ0´、侵入禁止領域と減速領域との境界
線はＺ1，Ｚ1´、減速領域と非制限領域との境界線はＺ
2，Ｚ2´であり、侵入禁止領域と減速領域の下限はＺ＝
０の直線とする。ここで、Ｚ0，Ｚ0´を表す直線の式は
運転室２ａの形状によって決まり、それぞれ、 Ｚ0 ：Ｚ＝ｋ0Ｘ＋ｂ0 Ｚ0´：Ｚ＝ｋ0´Ｘ＋ｂ0´ （ｋ0，ｂ0は定数） のように表すものとする。また、Ｚ1，Ｚ1´はＺ0，Ｚ0
´との距離Ｌ0，Ｌ0´がいずれもバケット５の長さＬＶ
以上であることを満たす直線であり、かつ、Ｚ1とＺ0間
およびＺ1´とＺ0´間のＸ軸方向の距離がＬ1の直線で
あるとすると、Ｚ1，Ｚ1´は、 Ｚ1 ：Ｚ＝ｋ0Ｘ＋ｂ0−ｋ0Ｌ1…………………………（１） Ｚ1´：Ｚ＝ｋ0´Ｘ＋ｂ0´−ｋ0´Ｌ1…………………（２） となる。さらに、Ｚ2，Ｚ2´はＺ1，Ｚ1´を減速距離Ｌ
2だけＸ軸方向にシフトした直線であり、 Ｚ2 ：Ｚ＝ｋ0Ｘ＋ｂ0−ｋ0（Ｌ1＋Ｌ2）………………（３） Ｚ2´：Ｚ＝ｋ0´Ｘ＋ｂ0´−ｋ0´（Ｌ1＋Ｌ2）………（４） となる。なお、この減速距離Ｌ2を決める方法として
は、例えばアームのクラウド動作をフルスピードで行っ
ている時に、アームを急停止させる信号を発し、この信
号が発せられてから実際にアームが停止する間にバケッ
トが移動するオーバーラン量を考慮し、このオーバーラ
ン量以上の値に減速距離Ｌ2を設定する方法が挙げられ
る。
【００１５】このように、予め侵入禁止領域を設定する
ということは、スライドシリンダ３２を最縮にした状態
（ＬＳ＝０）で上記（１），（２）式のＺ1，Ｚ1´を設
定することに他ならず、これら（１），（２）式とＬ2
の値から上記（３），（４）式のＺ2，Ｚ2´が決定され
るため、侵入禁止領域を設定すると減速領域も設定され
ることになる。また、これら（１）〜（４）式で決定さ
れるＺ1，Ｚ1´とＺ2，Ｚ2´はＬＳ＝０での値であるた
め、スライドシリンダ３２が伸長し、運転室２ａが図１
の破線で示す前方に移動した場合、その移動量に応じて
Ｚ1，Ｚ1´とＺ2，Ｚ2´は、 Ｚ1 ：Ｚ＝ｋ0Ｘ＋ｂ0−ｋ0（Ｌ1＋ＬＳ）……………………（５） Ｚ1´：Ｚ＝ｋ0´Ｘ＋ｂ0´−ｋ0´（Ｌ1＋ＬＳ）……………（６） Ｚ2 ：Ｚ＝ｋ0Ｘ＋ｂ0−ｋ0（Ｌ1＋Ｌ2＋ＬＳ）………………（７） Ｚ2´：Ｚ＝ｋ0´Ｘ＋ｂ0´−ｋ0´（Ｌ1＋Ｌ2＋ＬＳ）………（８） となる。すなわち、侵入禁止領域を補正するということ
は、減速領域の補正も含めて、スライドシリンダ３２の
スライド量ＬＳからＺ1，Ｚ1´とＺ2，Ｚ2´をこれら
（５）〜（８）式に従って演算し直すことに他ならな
い。
ということは、スライドシリンダ３２を最縮にした状態
（ＬＳ＝０）で上記（１），（２）式のＺ1，Ｚ1´を設
定することに他ならず、これら（１），（２）式とＬ2
の値から上記（３），（４）式のＺ2，Ｚ2´が決定され
るため、侵入禁止領域を設定すると減速領域も設定され
ることになる。また、これら（１）〜（４）式で決定さ
れるＺ1，Ｚ1´とＺ2，Ｚ2´はＬＳ＝０での値であるた
め、スライドシリンダ３２が伸長し、運転室２ａが図１
の破線で示す前方に移動した場合、その移動量に応じて
Ｚ1，Ｚ1´とＺ2，Ｚ2´は、 Ｚ1 ：Ｚ＝ｋ0Ｘ＋ｂ0−ｋ0（Ｌ1＋ＬＳ）……………………（５） Ｚ1´：Ｚ＝ｋ0´Ｘ＋ｂ0´−ｋ0´（Ｌ1＋ＬＳ）……………（６） Ｚ2 ：Ｚ＝ｋ0Ｘ＋ｂ0−ｋ0（Ｌ1＋Ｌ2＋ＬＳ）………………（７） Ｚ2´：Ｚ＝ｋ0´Ｘ＋ｂ0´−ｋ0´（Ｌ1＋Ｌ2＋ＬＳ）………（８） となる。すなわち、侵入禁止領域を補正するということ
は、減速領域の補正も含めて、スライドシリンダ３２の
スライド量ＬＳからＺ1，Ｚ1´とＺ2，Ｚ2´をこれら
（５）〜（８）式に従って演算し直すことに他ならな
い。
【００１６】次に、本実施例の動作を主に図５のフロー
チャートに従って説明する。まず、オペレータが範囲制
限スイッチ３１をＯＮし（Ｓ−１）、作業機６と運転室
２ａとの間で作業範囲の制限制御を開始すると、コント
ローラ１８はアクチュエータの減速の度合いＫを１に初
期設定する（Ｓ−２）。また、ストロークセンサ３５か
ら検出されるスライドシリンダ３２のスライド量（スト
ローク量）ＬＳは常にマイクロコンピュータ３０に入力
され（Ｓ−３）、マイクロコンピュータ３０は、このス
ライド量ＬＳに基づいて予め設定された侵入禁止領域の
補正を行う（Ｓ−４）。前述の如く、かかる侵入禁止領
域の補正とは、スライドシリンダ３２が最縮の状態（Ｌ
Ｓ＝０）で決定されたＺ1，Ｚ1´とＺ2，Ｚ2´を、上記
（５）〜（８）式に従って演算し直すことである。
チャートに従って説明する。まず、オペレータが範囲制
限スイッチ３１をＯＮし（Ｓ−１）、作業機６と運転室
２ａとの間で作業範囲の制限制御を開始すると、コント
ローラ１８はアクチュエータの減速の度合いＫを１に初
期設定する（Ｓ−２）。また、ストロークセンサ３５か
ら検出されるスライドシリンダ３２のスライド量（スト
ローク量）ＬＳは常にマイクロコンピュータ３０に入力
され（Ｓ−３）、マイクロコンピュータ３０は、このス
ライド量ＬＳに基づいて予め設定された侵入禁止領域の
補正を行う（Ｓ−４）。前述の如く、かかる侵入禁止領
域の補正とは、スライドシリンダ３２が最縮の状態（Ｌ
Ｓ＝０）で決定されたＺ1，Ｚ1´とＺ2，Ｚ2´を、上記
（５）〜（８）式に従って演算し直すことである。
【００１７】オペレータが操作レバー１０（電気レバー
１６，１７）を操作すると、前述の如く、その操作量に
応じて各シリンダ７〜９や旋回モータ１９等のアクチュ
エータが動作し、油圧ショベルは掘削等の作業を行う。
かかる作業中に、ブーム角センサ１４とアーム角センサ
１５から検出されるブーム角αBとアーム角αAは常にマ
イクロコンピュータ３０に入力され（Ｓ−５）、マイク
ロコンピュータ３０はこれらのブーム角αBとアーム角
αAを変数としてモニタポイントＭの現在の座標を演算
する。モニタポイントＭの現在の座標（ＸM、ＺM）は、 ＸM＝ＬＡ・ｃｏｓ（αB+αA）＋ＬＢ・ｃｏｓαB＋Ｓ0………（９） ＺM＝−ＬＡ・ｓｉｎ（αB+αA）−ＬＢ・ｓｉｎαB＋Ｔ0……（１０） として求められる（式中の各定数は図２に示されてお
り、また、ブーム角はブーム下げ方向をプラス、アーム
角はクラウド方向をプラスとする）。
１６，１７）を操作すると、前述の如く、その操作量に
応じて各シリンダ７〜９や旋回モータ１９等のアクチュ
エータが動作し、油圧ショベルは掘削等の作業を行う。
かかる作業中に、ブーム角センサ１４とアーム角センサ
１５から検出されるブーム角αBとアーム角αAは常にマ
イクロコンピュータ３０に入力され（Ｓ−５）、マイク
ロコンピュータ３０はこれらのブーム角αBとアーム角
αAを変数としてモニタポイントＭの現在の座標を演算
する。モニタポイントＭの現在の座標（ＸM、ＺM）は、 ＸM＝ＬＡ・ｃｏｓ（αB+αA）＋ＬＢ・ｃｏｓαB＋Ｓ0………（９） ＺM＝−ＬＡ・ｓｉｎ（αB+αA）−ＬＢ・ｓｉｎαB＋Ｔ0……（１０） として求められる（式中の各定数は図２に示されてお
り、また、ブーム角はブーム下げ方向をプラス、アーム
角はクラウド方向をプラスとする）。
【００１８】作業中にモニタポイントＭの座標は刻々変
化するが、マイクロコンピュータ３０は、上記（９），
（１０）式で演算されたモニタポイントＭの現在座標が
上記（５）〜（８）式で演算された各領域（侵入禁止領
域と減速領域および非制限領域）のいずれの領域にある
かを判断し、その判断結果を基に、 Ｋ＝[ＸM−〔ＺM−{ｂ0−ｋ0（Ｌ1＋ＬＳ)}〕／ｋ0]／Ｌ2…………（１１） Ｋ＝[ＸM−〔ＺM−{ｂ0´−ｋ0´(Ｌ1＋ＬＳ)}〕／ｋ0´]／Ｌ2……（１２） ただし、Ｋ＞１ならばＫ＝１ Ｋ＜０ならばＫ＝０ で表される式のいずれかに従って減速の度合いＫを演算
し（Ｓ−６）、その演算結果をコントローラ１８に信号
ｙとして出力する。すなわち、各領域に対するモニタポ
イントＭは、直線Ｚ1と直線Ｚ1´の交点の座標を
（Ｘ00，Ｚ00）とすると、この座標（Ｘ00，Ｚ00）を含
む水平面を境にして、その上方では直線Ｚ1と直線Ｚ2に
依存し、その上方では直線Ｚ1´と直線Ｚ2´に依存する
ため、ＺM≧Ｚ00の場合は上記（１１）式に従って減速
の度合いＫを演算し、０≦ＺM＜Ｚ00の場合は上記（１
２）式に従って減速の度合いＫを演算する。また、ＺM
＜０の場合は全てが非制限領域であるため、この場合は
減速の度合いＫをＫ＝１とする。
化するが、マイクロコンピュータ３０は、上記（９），
（１０）式で演算されたモニタポイントＭの現在座標が
上記（５）〜（８）式で演算された各領域（侵入禁止領
域と減速領域および非制限領域）のいずれの領域にある
かを判断し、その判断結果を基に、 Ｋ＝[ＸM−〔ＺM−{ｂ0−ｋ0（Ｌ1＋ＬＳ)}〕／ｋ0]／Ｌ2…………（１１） Ｋ＝[ＸM−〔ＺM−{ｂ0´−ｋ0´(Ｌ1＋ＬＳ)}〕／ｋ0´]／Ｌ2……（１２） ただし、Ｋ＞１ならばＫ＝１ Ｋ＜０ならばＫ＝０ で表される式のいずれかに従って減速の度合いＫを演算
し（Ｓ−６）、その演算結果をコントローラ１８に信号
ｙとして出力する。すなわち、各領域に対するモニタポ
イントＭは、直線Ｚ1と直線Ｚ1´の交点の座標を
（Ｘ00，Ｚ00）とすると、この座標（Ｘ00，Ｚ00）を含
む水平面を境にして、その上方では直線Ｚ1と直線Ｚ2に
依存し、その上方では直線Ｚ1´と直線Ｚ2´に依存する
ため、ＺM≧Ｚ00の場合は上記（１１）式に従って減速
の度合いＫを演算し、０≦ＺM＜Ｚ00の場合は上記（１
２）式に従って減速の度合いＫを演算する。また、ＺM
＜０の場合は全てが非制限領域であるため、この場合は
減速の度合いＫをＫ＝１とする。
【００１９】このように、マイクロコンピュータ３０か
らコントローラ１８に減速の度合いＫが出力されると、
コントローラ１８はＫを現在のレバー出力信号に乗じ
（Ｓ−７）、この値に応じた比例減圧弁駆動信号を比例
減圧弁ユニット２７に出力して比例減圧系を駆動する
（Ｓ−８）。その結果、各方向切換弁２０〜２３は比例
減圧弁駆動信号の大きさに応じて駆動され、アクチュエ
ータが駆動される（Ｓ−９）。
らコントローラ１８に減速の度合いＫが出力されると、
コントローラ１８はＫを現在のレバー出力信号に乗じ
（Ｓ−７）、この値に応じた比例減圧弁駆動信号を比例
減圧弁ユニット２７に出力して比例減圧系を駆動する
（Ｓ−８）。その結果、各方向切換弁２０〜２３は比例
減圧弁駆動信号の大きさに応じて駆動され、アクチュエ
ータが駆動される（Ｓ−９）。
【００２０】例えば、電気レバー１７を操作してアーム
４を単独でクラウド動作した場合を想定すると、モニタ
ポイントＭの現在座標（ＸM、ＺM）が座標（Ｘ00，
Ｚ00）より上方の非制限領域にある場合は上記（１１）
式に従って、下方の非制限領域にある場合は上記（１
２）式に従って減速の度合いＫが演算され、これらの場
合はいずれもＫ＞１となるが、Ｋ＞１＝１の条件からＫ
＝１がコントローラ１８に出力され、アームシリンダ８
は電気レバー１７の操作量に対じた動作速度で駆動され
る。この状態からアーム４のクラウド動作が続行され、
モニタポイントＭの現在座標が境界線Ｚ2，Ｚ2´を越え
て減速領域に侵入すると、同様に上記（１１）または
（１２）式に従って減速の度合いＫが演算され、これら
の場合は０≦Ｋ≦１がコントローラ１８に出力される。
コントローラ１８はこのＫをアクチュエータであるアー
ムシリンダ８の現在の動作指令信号に乗じ、この値に応
じて比例減圧弁駆動信号を比例減圧弁ユニット２７の比
例減圧弁２８に出力するため、比例減圧弁２８は比例減
圧弁駆動信号の大きさに基づいた出力圧力をアーム用方
向切換弁２１の右側のパイロット受け部に出力し、該ア
ームシリンダ８の動作速度は電気レバー１７の操作量に
対じた動作速度に比べて減じられ、アーム４のクラウド
速度は遅くなる。さらにアーム４のクラウド動作が続行
され、モニタポイントＭの現在座標が境界線Ｚ1，Ｚ1´
を越えて侵入禁止領域に侵入すると、同様に上記（１
１）または（１２）式に従って減速の度合いＫが演算さ
れ、これらの場合はＫ＜０となるが、Ｋ＜０＝０の条件
からＫ＝０がコントローラ１８に出力される。コントロ
ーラ１８はこのＫ＝０をアームシリンダ８の現在の動作
指令信号に乗じて比例減圧弁駆動信号を最小値とし、方
向切換弁２１を中立位置にする。これにより、アクチュ
エータであるアームシリンダ８の動作速度は０となり、
アーム４は自動停止する。
４を単独でクラウド動作した場合を想定すると、モニタ
ポイントＭの現在座標（ＸM、ＺM）が座標（Ｘ00，
Ｚ00）より上方の非制限領域にある場合は上記（１１）
式に従って、下方の非制限領域にある場合は上記（１
２）式に従って減速の度合いＫが演算され、これらの場
合はいずれもＫ＞１となるが、Ｋ＞１＝１の条件からＫ
＝１がコントローラ１８に出力され、アームシリンダ８
は電気レバー１７の操作量に対じた動作速度で駆動され
る。この状態からアーム４のクラウド動作が続行され、
モニタポイントＭの現在座標が境界線Ｚ2，Ｚ2´を越え
て減速領域に侵入すると、同様に上記（１１）または
（１２）式に従って減速の度合いＫが演算され、これら
の場合は０≦Ｋ≦１がコントローラ１８に出力される。
コントローラ１８はこのＫをアクチュエータであるアー
ムシリンダ８の現在の動作指令信号に乗じ、この値に応
じて比例減圧弁駆動信号を比例減圧弁ユニット２７の比
例減圧弁２８に出力するため、比例減圧弁２８は比例減
圧弁駆動信号の大きさに基づいた出力圧力をアーム用方
向切換弁２１の右側のパイロット受け部に出力し、該ア
ームシリンダ８の動作速度は電気レバー１７の操作量に
対じた動作速度に比べて減じられ、アーム４のクラウド
速度は遅くなる。さらにアーム４のクラウド動作が続行
され、モニタポイントＭの現在座標が境界線Ｚ1，Ｚ1´
を越えて侵入禁止領域に侵入すると、同様に上記（１
１）または（１２）式に従って減速の度合いＫが演算さ
れ、これらの場合はＫ＜０となるが、Ｋ＜０＝０の条件
からＫ＝０がコントローラ１８に出力される。コントロ
ーラ１８はこのＫ＝０をアームシリンダ８の現在の動作
指令信号に乗じて比例減圧弁駆動信号を最小値とし、方
向切換弁２１を中立位置にする。これにより、アクチュ
エータであるアームシリンダ８の動作速度は０となり、
アーム４は自動停止する。
【００２１】以上のＳ−１〜Ｓ−９の手順により、作業
機６と運転室２ａとの間で作業範囲の制限制御が行わ
れ、次いでＳ−１０で範囲制限スイッチ３１がＯＦＦに
なったか否かが判断され、ＯＦＦであると判断された場
合はそこで作業範囲の制限制御を終了する（Ｓ−１
１）。また、Ｓ−１０で範囲制限スイッチ３１がＯＦＦ
でないと判断された場合は、Ｓ−３に戻って前述した動
作を繰返し、その間に運転室２ａが前後方向へ移動した
場合は、その移動量に応じて現在の侵入禁止領域を補正
し、補正後の侵入禁止領域を新たな侵入禁止領域として
作業範囲の制限制御が行われる。
機６と運転室２ａとの間で作業範囲の制限制御が行わ
れ、次いでＳ−１０で範囲制限スイッチ３１がＯＦＦに
なったか否かが判断され、ＯＦＦであると判断された場
合はそこで作業範囲の制限制御を終了する（Ｓ−１
１）。また、Ｓ−１０で範囲制限スイッチ３１がＯＦＦ
でないと判断された場合は、Ｓ−３に戻って前述した動
作を繰返し、その間に運転室２ａが前後方向へ移動した
場合は、その移動量に応じて現在の侵入禁止領域を補正
し、補正後の侵入禁止領域を新たな侵入禁止領域として
作業範囲の制限制御が行われる。
【００２２】このように、上記第１実施例にあっては、
作業機６の操作時に、マイクロコンピュータ３０に内蔵
された座標演算手段を用いて、作業機６の適宜位置に設
定されたモニタポイントＭの現在の座標を演算し、この
モニタポイントＭの現在座標とスライドシリンダ３２の
スライド量ＬＳに対して補正された侵入禁止領域との距
離に応じて、作業機６を駆動するアクチュエータの動作
を減速または停止処理するため、深穴掘削作業中に操作
レバー３３（電気レバー３６）が操作されて運転室２ａ
が前後方向へ移動したとしても、運転室２ａとその周囲
に予め設定された侵入禁止領域との相対位置は変化せ
ず、作業効率を低下させることなく作業機と運転室との
接触事故を確実に防止できる。
作業機６の操作時に、マイクロコンピュータ３０に内蔵
された座標演算手段を用いて、作業機６の適宜位置に設
定されたモニタポイントＭの現在の座標を演算し、この
モニタポイントＭの現在座標とスライドシリンダ３２の
スライド量ＬＳに対して補正された侵入禁止領域との距
離に応じて、作業機６を駆動するアクチュエータの動作
を減速または停止処理するため、深穴掘削作業中に操作
レバー３３（電気レバー３６）が操作されて運転室２ａ
が前後方向へ移動したとしても、運転室２ａとその周囲
に予め設定された侵入禁止領域との相対位置は変化せ
ず、作業効率を低下させることなく作業機と運転室との
接触事故を確実に防止できる。
【００２３】図６は本発明の第２実施例に係る油圧ショ
ベルの側面図、図７は図６の油圧ショベルに備えられる
作業機の干渉防止装置の回路図、図８は図７の干渉防止
装置の処理内容を示すフローチャートであり、図１〜図
５に対応する部分には同一符号を付すことによって重複
する説明は省略する。図６において、３７は運転室２ａ
を上部旋回体２に対して上下方向に移動させるリフトシ
リンダであり、このリフトシリンダ３７は運転室２ａ内
に設けた操作レバー３８によって動作される。また、図
７において、３９は前記リフトシリンダ３７に供給され
る圧油の流れを制御する方向切換弁、４０はリフトシリ
ンダ３７のストローク（リフト）量を検出するリフトセ
ンサ、４１は前記操作レバー３８の一例として用いられ
る電気レバーであり、この電気レバー４１の操作方向の
うち矢印Ｕ1，Ｕ2はリフトシリンダ３７に対応する。
ベルの側面図、図７は図６の油圧ショベルに備えられる
作業機の干渉防止装置の回路図、図８は図７の干渉防止
装置の処理内容を示すフローチャートであり、図１〜図
５に対応する部分には同一符号を付すことによって重複
する説明は省略する。図６において、３７は運転室２ａ
を上部旋回体２に対して上下方向に移動させるリフトシ
リンダであり、このリフトシリンダ３７は運転室２ａ内
に設けた操作レバー３８によって動作される。また、図
７において、３９は前記リフトシリンダ３７に供給され
る圧油の流れを制御する方向切換弁、４０はリフトシリ
ンダ３７のストローク（リフト）量を検出するリフトセ
ンサ、４１は前記操作レバー３８の一例として用いられ
る電気レバーであり、この電気レバー４１の操作方向の
うち矢印Ｕ1，Ｕ2はリフトシリンダ３７に対応する。
【００２４】次に、このように構成された第２実施例の
動作を図８に従って説明する。この第２実施例の動作が
前述した第１実施例と相違する点は、図５のＳ−３での
スライドシリンダのストロークを検出する動作を、図８
ではリフトシリンダのストロークを検出する動作に変え
ただけであり、全体の手順は基本的に同じであるため、
重複する説明は省略する。ただし、侵入禁止領域の補正
の仕方が第１実施例と異なるため、以下、侵入禁止領域
の補正の仕方を説明する。
動作を図８に従って説明する。この第２実施例の動作が
前述した第１実施例と相違する点は、図５のＳ−３での
スライドシリンダのストロークを検出する動作を、図８
ではリフトシリンダのストロークを検出する動作に変え
ただけであり、全体の手順は基本的に同じであるため、
重複する説明は省略する。ただし、侵入禁止領域の補正
の仕方が第１実施例と異なるため、以下、侵入禁止領域
の補正の仕方を説明する。
【００２５】リフトシリンダ３７のリフト量をＬＬとす
ると、リフトシリンダ３７を最縮（ＬＬ＝０）にした場
合の側面図は図４と同様であり、この時のＺ1，Ｚ1´と
Ｚ2，Ｚ2´を決定する式は上記（１）〜（４）式と同じ
である。ここで、リフトシリンダ３７が伸長して、運転
室２ａが図６の破線で示す上方に移動すると、その移動
量に応じてＺ1，Ｚ1´とＺ2，Ｚ2´は、 Ｚ1 ：Ｚ＝ｋ0Ｘ＋ｂ0＋ＬＬ……………………（１３） Ｚ1´：Ｚ＝ｋ0´Ｘ＋ｂ0´＋ＬＬ………………（１４） Ｚ2 ：Ｚ＝ｋ0Ｘ＋ｂ0＋ＬＬ……………………（１５） Ｚ2´：Ｚ＝ｋ0´Ｘ＋ｂ0´＋ＬＬ………………（１６） となる。なお、侵入禁止領域と減速領域の下限はＺ＝Ｌ
Ｌとする。
ると、リフトシリンダ３７を最縮（ＬＬ＝０）にした場
合の側面図は図４と同様であり、この時のＺ1，Ｚ1´と
Ｚ2，Ｚ2´を決定する式は上記（１）〜（４）式と同じ
である。ここで、リフトシリンダ３７が伸長して、運転
室２ａが図６の破線で示す上方に移動すると、その移動
量に応じてＺ1，Ｚ1´とＺ2，Ｚ2´は、 Ｚ1 ：Ｚ＝ｋ0Ｘ＋ｂ0＋ＬＬ……………………（１３） Ｚ1´：Ｚ＝ｋ0´Ｘ＋ｂ0´＋ＬＬ………………（１４） Ｚ2 ：Ｚ＝ｋ0Ｘ＋ｂ0＋ＬＬ……………………（１５） Ｚ2´：Ｚ＝ｋ0´Ｘ＋ｂ0´＋ＬＬ………………（１６） となる。なお、侵入禁止領域と減速領域の下限はＺ＝Ｌ
Ｌとする。
【００２６】モニタポイントＭの現在の座標を（ＸM，
ＺM）とすると、マイクロコンピュータ３０で演算され
る減速の度合いＫは、 ＺM≧Ｚ00の場合 Ｋ＝〔ＸM−{ＺM−（ｂ0＋ＬＬ)}／ｋ0〕／Ｌ2…………（１７） ＬＬ≦ＺM＜Ｚ00の場合 Ｋ＝〔ＸM−{ＺM−（ｂ0´＋ＬＬ)}／ｋ0´〕／Ｌ2……（１８） ＺM＜ＬＬの場合 Ｋ＝１………………………………………………………（１９） ただし、Ｋ＞１ならばＫ＝１ Ｋ＜０ならばＫ＝０ の条件で求められる。
ＺM）とすると、マイクロコンピュータ３０で演算され
る減速の度合いＫは、 ＺM≧Ｚ00の場合 Ｋ＝〔ＸM−{ＺM−（ｂ0＋ＬＬ)}／ｋ0〕／Ｌ2…………（１７） ＬＬ≦ＺM＜Ｚ00の場合 Ｋ＝〔ＸM−{ＺM−（ｂ0´＋ＬＬ)}／ｋ0´〕／Ｌ2……（１８） ＺM＜ＬＬの場合 Ｋ＝１………………………………………………………（１９） ただし、Ｋ＞１ならばＫ＝１ Ｋ＜０ならばＫ＝０ の条件で求められる。
【００２７】このように、上記第２実施例にあっては、
作業機６の操作時に、マイクロコンピュータ３０に内蔵
された座標演算手段を用いてモニタポイントＭの現在の
座標を演算し、このモニタポイントＭの現在座標とリフ
トシリンダ３７のリフト量ＬＬに対して補正された侵入
禁止領域との距離に応じて、作業機６を駆動するアクチ
ュエータの動作を減速または停止処理するため、作業中
に操作レバー３８（電気レバー４１）が操作されて運転
室２ａが上下方向へ移動したとしても、運転室２ａとそ
の周囲に予め設定された侵入禁止領域との相対位置は変
化せず、作業効率を低下させることなく作業機と運転室
との接触事故を確実に防止できる。
作業機６の操作時に、マイクロコンピュータ３０に内蔵
された座標演算手段を用いてモニタポイントＭの現在の
座標を演算し、このモニタポイントＭの現在座標とリフ
トシリンダ３７のリフト量ＬＬに対して補正された侵入
禁止領域との距離に応じて、作業機６を駆動するアクチ
ュエータの動作を減速または停止処理するため、作業中
に操作レバー３８（電気レバー４１）が操作されて運転
室２ａが上下方向へ移動したとしても、運転室２ａとそ
の周囲に予め設定された侵入禁止領域との相対位置は変
化せず、作業効率を低下させることなく作業機と運転室
との接触事故を確実に防止できる。
【００２８】なお、本発明による作業機の干渉防止装置
は上記各実施例に限定されず、種々の変形例が可能であ
る。例えば、上記各実施例では、操作レバーとして電気
レバーを用いた場合について説明したが、その代りに油
圧パイロットレバーを用いることも可能であり、さら
に、作業機の各関節角を検出する手段として、上記各実
施例で挙げた角度センサの代わりにシリンダのストロー
クセンサ等を用いることも可能である。
は上記各実施例に限定されず、種々の変形例が可能であ
る。例えば、上記各実施例では、操作レバーとして電気
レバーを用いた場合について説明したが、その代りに油
圧パイロットレバーを用いることも可能であり、さら
に、作業機の各関節角を検出する手段として、上記各実
施例で挙げた角度センサの代わりにシリンダのストロー
クセンサ等を用いることも可能である。
【００２９】また、上記各実施例では、比例減圧弁ユニ
ットからのパイロット圧によって各方向切換弁を切換え
動作する場合について説明したが、アクチュエータの動
作速度を減じる手段として、油圧ポンプと方向切換弁と
を接続する管路に可変形流量調整弁を付設し、この可変
形流量調整弁をコントローラからの駆動信号で動作させ
ることにより、方向切換弁への圧油量を制御するように
しても良い。あるいは、油圧ポンプとアクチュエータを
接続する管路に、圧油の流れ方向を決定する電磁切換弁
と圧油の流量を決定する可変形流量調整弁とを設け、コ
ントローラからの別々の駆動信号に基づいて、これら電
磁切換弁をＯＮ−ＯＦＦ的に切換えると共に可変形流量
調整弁を可変的に動作させることにより、アクチュエー
タに供給される圧油の流れと量を制御するようにしても
良い。
ットからのパイロット圧によって各方向切換弁を切換え
動作する場合について説明したが、アクチュエータの動
作速度を減じる手段として、油圧ポンプと方向切換弁と
を接続する管路に可変形流量調整弁を付設し、この可変
形流量調整弁をコントローラからの駆動信号で動作させ
ることにより、方向切換弁への圧油量を制御するように
しても良い。あるいは、油圧ポンプとアクチュエータを
接続する管路に、圧油の流れ方向を決定する電磁切換弁
と圧油の流量を決定する可変形流量調整弁とを設け、コ
ントローラからの別々の駆動信号に基づいて、これら電
磁切換弁をＯＮ−ＯＦＦ的に切換えると共に可変形流量
調整弁を可変的に動作させることにより、アクチュエー
タに供給される圧油の流れと量を制御するようにしても
良い。
【００３０】さらに、上記各実施例では、モニタポイン
トをアームとバケットとのピン結合部に設定した場合に
ついて説明したが、モニタポイントの位置や数はこれに
限定されず、作業機の形状や侵入禁止領域の設定位置等
に応じて適宜増減することも可能である。
トをアームとバケットとのピン結合部に設定した場合に
ついて説明したが、モニタポイントの位置や数はこれに
限定されず、作業機の形状や侵入禁止領域の設定位置等
に応じて適宜増減することも可能である。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
作業中に運転室が本体に対して移動すると、その移動量
に応じて侵入禁止領域も自動的に補正されるため、移動
後の運転室の周囲に常に適正な侵入禁止領域が設定さ
れ、作業機と運転室との接触事故を確実に回避すること
ができる。
作業中に運転室が本体に対して移動すると、その移動量
に応じて侵入禁止領域も自動的に補正されるため、移動
後の運転室の周囲に常に適正な侵入禁止領域が設定さ
れ、作業機と運転室との接触事故を確実に回避すること
ができる。
【図１】本発明の第１実施例に係る油圧ショベルの側面
図である。
図である。
【図２】図１の油圧ショベルの各部の寸法を示す説明図
である。
である。
【図３】図１の油圧ショベルに備えられる作業機の干渉
防止装置を示す回路図である。
防止装置を示す回路図である。
【図４】運転室と侵入禁止領域との関係を示す説明図で
ある。
ある。
【図５】図３の作業機の干渉防止装置の処理内容を示す
フローチャートである。
フローチャートである。
【図６】本発明の第２実施例に係る油圧ショベルの側面
図である。
図である。
【図７】図６の油圧ショベルに備えられる作業機の干渉
防止装置の回路図である。
防止装置の回路図である。
【図８】図７の干渉防止装置の処理内容を示すフローチ
ャートである。
ャートである。
１ 下部走行体 ２ 上部旋回体 ２ａ 運転室 ３ ブーム ４ アーム ５ バケット ６ 作業機 ７ ブームシリンダ ８ アームシリンダ ９ バケットシリンダ １０，３３，３８ 操作レバー １４ ブーム角センサ １５ アーム角センサ １６，１７，３６，４１ 電気レバー １８ コントローラ １９ 旋回モータ ２０，２１，２２，２３，３４，３９ 方向切換弁 ２７ 比例減圧弁ユニット ２８，２９ 比例減圧弁 ３０ マイクロコンピュータ ３１ 範囲制限スイッチ ３２ スライドシリンダ ３５，４０ ストロークセンサ（検出装置） ３７ リフトシリンダ Ｍ モニタポイント
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) E02F 3/43 E02F 9/24 E02F 9/16
Claims (3)
- 【請求項１】 移動可能な運転室を有する本体と、この
本体に回転可能に連結された複数の関節形可動部からな
る作業機と、この作業機の位置を検出する位置検出手段
とを備え、前記作業機が前記運転室の周囲に設定された
侵入禁止領域に到達したとき、該作業機が前記運転室と
干渉する方向への動作を禁止するようにした作業機の干
渉防止装置において、 前記運転室の前記本体に対する移動量を検出する検出装
置を備え、この検出装置の検出結果に基づいて前記干渉
防止領域を補正することを特徴とする作業機の干渉防止
装置。 - 【請求項２】 請求項１の記載において、前記運転室を
前記本体に対して前後方向に移動するスライドシリンダ
を備え、前記検出装置がこのスライドシリンダのスライ
ド量を検出するストロークセンサであることを特徴とす
る作業機の干渉防止装置。 - 【請求項３】 請求項１の記載において、前記運転室を
前記本体に対して上下方向に移動するリフトシリンダを
備え、前記検出装置がこのリフトシリンダのリフト量を
検出するストロークセンサであることを特徴とする作業
機の干渉防止装置。
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|---|---|---|---|
| JP16961294A JP3310783B2 (ja) | 1994-07-21 | 1994-07-21 | 作業機の干渉防止装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16961294A JP3310783B2 (ja) | 1994-07-21 | 1994-07-21 | 作業機の干渉防止装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0835239A JPH0835239A (ja) | 1996-02-06 |
| JP3310783B2 true JP3310783B2 (ja) | 2002-08-05 |
Family
ID=15889730
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP16961294A Expired - Lifetime JP3310783B2 (ja) | 1994-07-21 | 1994-07-21 | 作業機の干渉防止装置 |
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|---|---|
| JP (1) | JP3310783B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| WO2009104449A1 (ja) | 2008-02-20 | 2009-08-27 | キャタピラージャパン株式会社 | 作業機械における干渉防止制御装置 |
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-
1994
- 1994-07-21 JP JP16961294A patent/JP3310783B2/ja not_active Expired - Lifetime
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