JP6101498B2

JP6101498B2 - 作業車両

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Publication number: JP6101498B2
Application number: JP2013017347A
Authority: JP
Inventors: 充弘中垣; 勝也宮▲崎▼; 田中　剛; 剛田中; 実寛高橋
Original assignee: Yanmar Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 2013-01-31
Filing date: 2013-01-31
Publication date: 2017-03-22
Anticipated expiration: 2033-01-31
Also published as: KR20150110801A; EP2952635A1; US20150368876A1; EP2952635A4; WO2014119464A1; JP2014148806A; US9580886B2; CN105209692B; KR101763374B1; EP2952635B1; CN105209692A

Description

本発明は、作業車両に関する。より詳細には、作業装置の可動範囲を制限する技術に関する。

従来、バックホー等の作業車両は、操作レバー装置を操作して作業車両に具備される作業装置に所望の動作や作業を行わせるように構成されている。このような作業車両における操作レバー装置の各操作に対して、作業装置の先端に取り付けられるバケット等の各種アタッチメントが旋回装置や可動範囲内にある物体に干渉する場合がある。そのため、操作レバー装置の各操作に対して作業装置の可動範囲を任意の範囲に制限することができる作業車両が知られている。例えば特許文献１の如くである。

例えば、特許文献１に示すように、バケットをブレーカーに付換えた場合において、実際にアームを掻込み側に移動させ、ブレーカーがブームシリンダにかなり近づいた状態を現出させる。その状態で記憶指令を出すと、以後は、そのかなり近づいた状態よりもアーム伸長側に設定角度離れた状態でアーム掻込み移動が停止し、それよりブーム側にはアームが移動しないように制御される。

しかしながら、このような構成の作業車両は、様々なアタッチメントに対応するには、作業が煩雑となり、作業効率が低下するおそれがあった。

特開平１０−８４９０号公報

本発明の目的は、作業装置において複数のアタッチメントを交換しても干渉を回避することができるとともに、アタッチメントの交換に伴う作業効率の低下を軽減することができる作業車両を提供する。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

請求項１においては、作業機本体と、当該作業機本体に接続され複数個の関節を有し、先端にアタッチメントが着脱可能に装着される作業装置と、前記作業装置の干渉を回避するために作業装置を停止させる複数の停止位置が設定される制御装置とを具備する作業車両であって、前記複数の停止位置は、互いに他の停止位置の値を含まない調整範囲がそれぞれ定められ、前記制御装置には、前記作業装置の位置を検知する位置センサーと、予め複数の停止位置を選択設定し、複数の停止位置をそれぞれ独立して調整する入力手段とが接続され、前記入力手段の少なくとも一部は、前記制御装置と着脱可能に接続され、前記入力手段は、数値入力により前記複数の停止位置の調整を可能とし、前記作業車両の操縦席の左右一側には、表示部分が操縦者と対向するように表示装置が設けられ、前記表示装置は、前記制御装置と、前記複数の停止位置の一つを選択する画面操作部を具備し、前記画面操作部にて複数の停止位置の一つを前記入力手段とは独立して選択可能とし、前記着脱可能に接続した入力手段により、前記複数の停止位置をそれぞれ数値入力により画面操作部とは独立して調整可能とし、前記画面操作部において、複数の停止位置の選択操作を行うことにより、前記表示装置に規制位置ＳＥＴモード画面が表示され、前記規制位置ＳＥＴモード画面には、前回の操作で選択した停止位置、及び現在の停止位置が表示されるものである。

請求項２においては、請求項１記載の作業車両において、前記入力手段は、前記作業装置を停止位置に移動させ、その位置を記憶するダイレクトティーチによって停止位置の調整を行うことを可能としたものである。

請求項３においては、請求項１記載の作業車両において、前記位置センサーは、前記作業装置の関節の角度を検知するものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

請求項１においては、複数の停止位置は、それぞれ独立して調整することができ、調整した停止位置がその他の停止位置に影響することがないので、アタッチメントを交換した際に、再調整する必要がなく、干渉を回避することができ、作業効率の低下を軽減することができる。

停止位置の調整範囲の値は、調整する停止位置以外の停止位置を含むことがないため、選択手段における停止位置の値の関係が逆転することがなく、複数の停止位置の値を選択するときに混乱することがない。

作業装置を移動させることなく停止位置を調整でき、調整操作が容易に行うことができる。

また、入力手段の少なくとも一部が制御装置と着脱可能に構成されているため、不用意に停止位置を調整することができず、安全に作業装置を操作することができる。

請求項２においては、停止位置の調整時に、目視により停止位置を確認できるため、調整操作を容易に行うことができる。さらに、ダイレクトティーチによる停止位置の調整が調整範囲を越えた場合、停止位置の調整を行わないため、選択手段における停止位置の値の関係が逆転することがなく、複数の停止位置の値を選択するときに混乱することがない。

請求項３においては、作業装置の角度を検出するだけで停止位置を判断することができるため、制御構成を簡素とすることができる。

本発明の一実施形態に係る作業車両の全体的な構成を示す側面図。作業装置における停止位置を示す側面図。停止制御の構成を示すブロック図。（ａ）表示部に表示される調整選択画面を示す図。（ｂ）表示部に表示される調整画面を示す図。入力手段における停止位置の調整を示すフローチャート。作業車両の表示装置の構成を示す正面図。表示装置に表示される可動範囲制限モード画面を示す図。制御装置における停止位置の選択を示すフローチャート。表示装置に表示される規制位置モード移行画面を示す図。表示装置に表示される掘削モード画面を示す図。表示装置に表示される規制面ＳＥＴモード画面を示す図。別の実施形態に係る入力手段における停止位置の調整を示すフローチャート。

まず、図１から図３を用いて、本発明の一実施形態に係る作業車両であるバックホー１について説明する。なお、本実施形態においては、バックホー１を作業車両の一実施形態として説明するが、作業車両はこれに限るものではなく、その他の農業車両、建設車両、産業車両等であっても良い。また、説明を容易とするため、図中の矢印Ｆ方向はバックホー１の前方向として、バックホー１に乗り込み前方向に向いた状態における前後左右方向を前後左右方向として規定する。

バックホー１は、主として走行装置２、旋回装置３、及び作業装置４を具備する。

走行装置２は、主として左右一対のクローラ５・５を具備する。走行装置２は、機体の左右のクローラ５・５をそれぞれ駆動することで、バックホー１を前後進及び旋回させることができる。

旋回装置３は、作業機本体であり、主として旋回台６、操縦部８、及びエンジン９を具備する。旋回台６は、旋回装置３の主たる構造体となるものである。旋回台６は、走行装置２の上方に配置され、走行装置２に旋回可能に支持される。旋回装置３は、図示しない旋回モータを駆動することで、旋回台６を走行装置２に対して旋回させることができる。また、旋回台６上には、種々の操作具を備える操縦部８、動力源となるエンジン９等が配置される。

作業装置４は、主としてブーム１０、アーム１１、アタッチメントの一種であるバケット１２、ブームシリンダ１３、アームシリンダ１４、アタッチメント用シリンダ１５を具備する。

ブーム１０は、その一端部が旋回台６の前部に関節であるブーム支点１０ａによって回転自在に支持される。ブーム１０は、伸縮自在に駆動するブームシリンダ１３によってブーム支点１０ａを回転中心として回転される。より詳細には、ブームシリンダ１３が伸ばされた場合、ブーム１０は上方に回転され、ブームシリンダ１３が縮められた場合、ブーム１０は下方に回転される。

アーム１１は、その一端部がブーム１０の他端部に、関節であるアーム支点１１ａによって回転自在に支持される。アーム１１は、伸縮自在に駆動するアームシリンダ１４によって一端部にあるアーム支点１１ａを回転中心として回転される。より詳細には、アームシリンダ１４が伸ばされた場合、アーム１１は下方（アーム１１の他端側がブーム１０に近接する方向）に回転され、アームシリンダ１４が縮められた場合、アーム１１は上方（アーム１１の他端側がブーム１０から離間する方向）に回転される。また、アーム１１の支持部には、アーム１１の回転位置を検出する位置センサー１１ｂが設けられる。なお、本実施形態において、検知手段は、位置センサー１１ｂとして、アーム１１の回転位置を検出するものとしたが、これに限定するものでなく、アームシリンダ１４の伸縮量を検出するものしてもよい。また、検知手段である位置センサー１１ｂをアーム支点１１ａにのみ設けているが、限定するものではなく、ブーム支点１０ａ、アタッチメント支点１２ａに位置センサー（角度検知センサー）を設置することで、より詳細なアタッチメントの位置を把握する構成としてもよい。

アタッチメントの一種であるバケット１２は、その一端部がアーム１１の他端部に、関節であるアタッチメント支点１２ａによって回転自在に支持される。バケット１２は、伸縮自在に駆動するアタッチメント用シリンダ１５によって一端部にあるアタッチメント支点１２ａを回転中心として回転される。より詳細には、アタッチメント用シリンダ１５が伸ばされた場合、バケット１２は下方（バケット１２の他端側がアーム１１に近接する方向）に回動され、アタッチメント用シリンダ１５が縮められた場合、バケット１２は上方（バケット１２の他端側がアーム１１から離間する方向）に回動される。

以上の如く、作業装置４は、バケット１２を用いて土砂等の掘削を行う多関節構造を構成している。なお、本実施形態に係るバックホー１は、バケット１２を有して掘削作業を行う作業装置４としているが、これに限定するものではなく、例えば油圧ブレーカーを有して破砕作業を行う作業装置であっても良い。

操縦部８には、略中央に操縦席２０が設けられ、その左右両側に右側操作レバー装置２１及び左側操作レバー装置２２が配置される。各操作レバー装置は、旋回モータ、ブームシリンダ１３、アームシリンダ１４、及びアタッチメント用シリンダ１５を操作可能に構成される。操縦席２０の左右一側（本実施形態では右側）には、表示装置２３が設けられる。表示装置２３は、表示部分が操縦席２０に着座した操縦者と対向するように配置される。

次に、作業装置４の干渉を回避するために設定される停止位置ＳＡ・ＳＢ・ＳＣについて説明する。

本実施形態における停止位置ＳＡ・ＳＢ・ＳＣとは、図１及び図２に示すように、ブーム支点１０ａとアタッチメント支点１２ａとが水平線Ｈ１で結ばれる状態において、ブーム１０の上腕部１０ｂとアーム１１とがなす角度で定義している。つまり、この停止位置ＳＡ・ＳＢ・ＳＣは、掻込側に移動しているアーム１１がブーム１０に対してその停止角度Ａ・Ｂ・Ｃに達すると、アーム１１の移動を停止させる位置である。また、この停止角度は、図２に示す状態において、反時計回りを正とし、時計回りを負としている。停止角度Ａ・Ｂ・Ｃは、様々なアタッチメントに対応するため、複数設定している。本実施形態において、停止位置ＳＡ・ＳＢ・ＳＣに対応する停止角度を設定し、それら複数の停止位置ＳＡ・ＳＢ・ＳＣの適宜の一つを選択可能とすることで、作業装置４の干渉を防止することとしている。

停止位置ＳＡ・ＳＢ・ＳＣは、旋回装置３から近い順に、掻込側である第一停止位置ＳＡ、中央側である第二停止位置ＳＢ、伸長側である第三停止位置ＳＣとしている。さらに、第一停止位置ＳＡに対応する設定値である第一停止角度Ａ、第二停止位置ＳＢに対応する設定値である第二停止角度Ｂ、第三停止位置ＳＣに対応する設定値である第三停止角度Ｃとしている。さらに、アーム１１がブーム１０に対して最も接近したときの位置ＳＸに対応する数値である最小の停止角度Ｘ、アーム１１がブーム１０に対して最も離れた位置ＳＹに対応する数値である最大の停止角度Ｙが予め設定されている。

停止位置ＳＡ・ＳＢ・ＳＣは、それぞれ独立して調整することができる。停止位置ＳＡ・ＳＢ・ＳＣの調整範囲は、互いに他の停止位置ＳＡ・ＳＢ・ＳＣの値を含まない。つまり、予め各停止位置ＳＡ・ＳＢ・ＳＣには、設定調整可能な範囲が定められており、第一停止位置ＳＡにおける新たな第一停止角度Ａ１の調整可能な範囲は、Ｘ≦Ａ１＜Ｘ１となる。第二停止位置ＳＢにおける新たな第二停止角度Ｂ１の調整可能な範囲は、Ｘ１≦Ｂ１≦Ｘ２となる。第三停止位置ＳＣにおける新たな第三停止角度Ｃ１の調整可能な範囲は、Ｘ２＜Ｃ１≦Ｙとなる。ただし、調整可能範囲に用いる停止角度は、Ｘ＜Ｘ１＜Ｘ２＜Ｙの関係にある。

次に、図３に示す停止制御の構成を示すブロック図、図４に示す表示部５２に表示される調整選択画面５３及び調整画面５７を示す図、を用いて停止制御の構成を説明する。

制御装置２８は、画面操作部２７の操作によりＬＥＤ表示部２５及び液晶表示部２６の制御を行うものである。制御装置２８は、ＬＥＤ表示部２５及び液晶表示部２６と近接する枠体２４（図６参照）の内部に、又はＥＣＵ１６と一体的に構成される。

ＥＣＵ１６は、エンジン９、図示しない油圧ポンプ等を制御するものである。ＥＣＵ１６は、エンジン９や油圧ポンプ等を制御するために種々のプログラムが格納される。また、ＥＣＵ１６は、これらのプログラム等に従って所定の演算を行うことができ、当該演算の結果等を記憶することができる。ＥＣＵ１６は、実体的には、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ等がバスで接続される構成であってもよく、あるいはワンチップのＬＳＩ等からなる構成であってもよい。

ＥＣＵ１６は、エンジン９に設けられる図示しない各種センサーや燃料噴射装置に接続され、エンジン９を制御することが可能である。ＥＣＵ１６は、表示装置２３の制御装置２８に接続され、制御装置２８に警告・エラー情報、燃料残量、及び冷却水温度等についての制御信号を伝達し、制御装置２８に入力された入力信号を取得することが可能である。

また、制御装置２８には、検知手段である位置センサー１１ｂと、予め複数（３つ）の停止位置ＳＡ・ＳＢ・ＳＣに対応する停止角度Ａ・Ｂ・Ｃを設定してこれらを独立して調整する入力手段５１と、複数の停止位置ＳＡ・ＳＢ・ＳＣを選択する選択手段である画面操作部２７と、が接続される。

入力手段５１は、表示装置２３とは別途に設けられるパーソナルコンピューター等とされ、表示装置２３内の制御装置２８に着脱可能に接続される。この入力手段５１を操作することで、前述の停止位置ＳＡ・ＳＢ・ＳＣを調整することができる。なお、本実施形態は別途に入力手段５１を設ける構成としているが限定するものではなく、表示装置２３に入力手段を組み込み、停止位置ＳＡ・ＳＢ・ＳＣの調整を行うものとしてもよい。

入力手段５１の表示部５２には、停止位置ＳＡ・ＳＢ・ＳＣを調整する際に、図４の（ａ）に示す調整選択画面５３が表示される。その表示画面において、アーム制限停止調整角度（ＳＣ）の項目５４、アーム制限停止調整角度（ＳＢ）の項目５５、アーム制限停止調整角度（ＳＡ）の項目５６が表示される。

操縦者は、上記の項目５４・５５・５６のうち調整したい項目を選択することで、調整画面５７を表示部５２に表示させる。図４の（ｂ）に示す調整画面５７は、アーム制限停止調整角度（ＳＡ）項目５６を選択した際に表示される画面であり、第一停止位置ＳＡの第一停止角度Ａの調整を行う画面である。調整画面５７において、６１には調整前の現在値（第一停止角度Ａ）、６２には調整できる最大値Ｘ１（厳密にはＸ１未満の値）、６３には新たな設定値（調整する第一停止角度Ａ１）、６４には調整できる最小値Ｘが表示される。これら６１・６２・６３・６４の項目に表示される数値の単位は、角度で表している。

新たな設定値の項目６３の右側には、調整ボタン群６５が設けられている。この調整ボタン群６５は、新たな設定値の項目６３に表示された新たな第一停止角度Ａ１を調整することができる。この調整ボタン群６５は、百の位、十の位、一の位が設けられ、それぞれに値を大きくするボタンと小さくするボタンが設けられている。調整ボタン群６５の下方には、スライドすることで、新たな設定値の項目６３に表示された第一停止角度Ａ１を調整することができるスライドバー６６が設けられている。調整画面５７の下部には、新たな設定値の項目６３の調整された第一停止角度Ａ１を記憶するためのセットボタン６７、調整などを途中で中止するためのキャンセルボタン６８が設けられている。

次に、図３から図５を用いて、停止位置ＳＡ・ＳＢ・ＳＣの停止角度Ａ・Ｂ・Ｃを調整する入力手段５１の制御手順を説明する。

まず、図３に示すように、入力手段５１は、バックホー１側の制御装置２８に接続して起動し、停止位置ＳＡ・ＳＢ・ＳＣに対応する停止角度Ａ・Ｂ・Ｃの調整を行える状態とする。

つまり、図５に示す入力手段５１における停止位置ＳＡ・ＳＢ・ＳＣの調整を示すフローチャートのステップＳ１０において、入力手段５１は、バックホー１の制御装置２８から今現在設定されている停止位置ＳＡ・ＳＢ・ＳＣの情報を取得して、調整選択画面５３（図４参照）を表示させ、調整選択画面５３に表示された３つの停止位置の項目５４・５５・５６のうち、操縦者によって１つが選択されると、ステップＳ１０からステップＳ１１へと移行する。

ステップＳ１１において、入力手段５１は、第一停止位置ＳＡ（項目５６）が選択されたか否かを判断する。その結果、第一停止位置ＳＡが選択されたと判断した場合、入力手段５１はステップＳ１１からステップＳ１２へと移行する。他方、第一停止位置ＳＡが選択されていないと判断した場合、つまり第二停止位置ＳＢ又は第三停止位置ＳＣが選択されたと判断した場合、入力手段５１はステップＳ１１からステップＳ２１へと移行する。

ステップＳ１２において、入力手段５１は、図４の（ｂ）に示す調整画面５７を表示する。このとき、入力手段５１は、調整画面５７に、第一停止位置ＳＡが調整できる範囲の最大値Ｂ及び最小値Ｘ、現在設定されている現在値である第一停止角度Ａ、調整する設定値Ａ１を表示する。そして、ユーザーは、調整ボタン群６５又はスライドバー６６を操作することで、第一停止角度Ａを新たな第一停止角度Ａ１へと調整する。

ステップＳ１３において、入力手段５１は、ユーザーが第一停止位置ＳＡの新たな第一停止角度Ａ１の調整を終了後にセットボタン６７を押したか否かを判断する。その結果、セットボタン６７が押されたと判断した場合、入力手段５１は、ステップＳ１３からステップＳ１４に移行する。他方、セットボタン６７が押されていないと判断した場合、入力手段５１は、ステップＳ１３から再びステップＳ１２へと移行する。

ステップＳ１４において、入力手段５１は、調整した第一停止角度Ａ１が調整可能範囲内であるか否かを判断する。つまり、入力手段５１は、「アーム１１が旋回装置３に最も近づいた時の停止角度Ｘ≦調整した第一停止角度Ａ１＜予め設定された停止角度Ｘ１」であるか否かを判断する。その結果、調整した第一停止角度Ａ１が調整可能範囲内であると判断した場合、入力手段５１は、ステップＳ１４からステップＳ１５へと移行する。他方、調整した第一停止角度Ａ１が調整可能範囲外であると判断した場合、入力手段５１は、ステップＳ１４からステップＳ１６へと移行する。ステップＳ１６において、調整した第一停止角度Ａ１が調整（変更）できない旨の表示（エラー表示）をしたのち、入力手段５１は、ステップＳ１６から再びステップＳ１２へと移行する。

ステップＳ１５において、入力手段５１は、調整した第一停止角度Ａ１を新たな第一停止角度Ａとしてバックホー１の制御装置２８の記憶部２９へと送信して完了する。

なお、転送された新たな第一停止角度Ａ１は、バックホー１の起動を終了し再起動することで制御装置２８内の記憶部２９で更新される。

ステップＳ１１において、第一停止位置ＳＡが選択されていないと判断した場合、つまり第二停止位置ＳＢ又は第三停止位置ＳＣが選択されたと判断し、ステップＳ２１に移行した入力手段５１は、第二停止位置ＳＢ（項目５５）が選択されたか否かを判断する。その結果、第二停止位置ＳＢが選択されたと判断した場合、入力手段５１はステップＳ２１からステップＳ２２へと移行する。他方、第二停止位置ＳＢが選択されていないと判断した場合、つまり第三停止位置ＳＣが選択されたと判断した場合、入力手段５１はステップＳ２１からステップＳ３２へと移行する。

ステップ２２において、入力手段５１は、第二停止位置ＳＢ用の調整画面５７を表示する。このとき、入力手段５１は、調整画面５７の項目６１に現在設定されている現在値である第二停止角度Ｂ、項目６２に第二停止位置ＳＢが調整できる最大値Ｘ２、項目６３に調整する設定値（第二停止角度Ｂ１）、項目６４に第二停止位置ＳＢが調整できる最小値Ｘ１を表示する。そして、ユーザーは、調整ボタン群６５又はスライドバー６６を操作することで、第二停止角度Ｂを新たな第二停止角度Ｂ１へと調整する（図４の（ｂ）に示す第一停止位置ＳＡにおける図を参照）。

ステップＳ２３において、入力手段５１は、ユーザーが第二停止位置ＳＢの新たな第二停止角度Ｂ１の調整を終了後にセットボタン６７を押したか否かを判断する。その結果、セットボタン６７が押されたと判断した場合、入力手段５１は、ステップＳ２３からステップＳ２４に移行する。他方、セットボタン６７が押されていないと判断した場合、入力手段５１は、ステップＳ２３から再びステップＳ２２へと移行する。

ステップＳ２４において、入力手段５１は、調整した第二停止角度Ｂ１が調整可能範囲内であるか否かを判断する。つまり、入力手段５１は、「予め設定された停止角度Ｘ１≦調整した第二停止角度Ｂ１≦予め設定された停止角度Ｘ２」であるか否かを判断する。ここで、調整した第二停止角度Ｂ１は、予め設定された停止角度Ｘ１未満でも、予め設定された停止角度Ｘ２よりも大きな値でもないことで、停止位置ＳＡ・ＳＢ・ＳＣの値の関係が逆転することがなく、複数の停止位置の値を選択するときに大小が逆転することによる混乱を防止している。その結果、調整した第二停止角度Ｂ１が調整可能範囲内であると判断した場合、入力手段５１は、ステップＳ２４からステップＳ２５へと移行する。他方、調整した第二停止角度Ｂ１が調整可能範囲外であると判断した場合、入力手段５１は、ステップＳ２４からステップＳ２６へと移行する。ステップＳ２６において、調整した第二停止角度Ｂ１が調整（変更）できない旨の表示（エラー表示）をしたのち、入力手段５１は、ステップＳ２６から再びステップＳ２２へと移行する。

ステップＳ２５において、入力手段５１は、調整した第二停止角度Ｂ１を新たな第二停止角度Ｂとしてバックホー１の制御装置２８の記憶部２９へと送信して完了する。

他方、ステップＳ２１からステップＳ３２に移行すると、入力手段５１は、第三停止位置ＳＣ用の調整画面５７を表示する。このとき、入力手段５１は、調整画面５７の項目６１に現在設定されている現在値である第三停止角度Ｃ、項目６２に第三停止位置ＳＣが調整できる最大値Ｙ、項目６３に調整する設定値（調整する第三停止角度Ｃ１）、項目６４に第三停止位置ＳＣが調整できる最小の停止角度Ｘ２を表示する。そして、ユーザーは、調整ボタン群６５又はスライドバー６６を操作することで、第三停止角度Ｃを新たな第三停止角度Ｃ１へと調整する（図４の（ｂ）に示す第一停止位置ＳＡにおける図を参照）。

ステップＳ３３において、入力手段５１は、ユーザーが第三停止位置ＳＣの新たな設定値Ｃ１の調整を終了後にセットボタン６７を押したか否かを判断する。その結果、セットボタン６７が押されたと判断した場合、入力手段５１は、ステップＳ３３からステップＳ３４に移行する。他方、セットボタン６７が押されていないと判断した場合、入力手段５１は、ステップＳ３３から再びステップＳ３２へと移行する。

ステップＳ３４において、入力手段５１は、調整した第三停止角度Ｃ１が調整可能範囲内であるか否かを判断する。つまり、入力手段５１は、「予め設定された停止角度Ｘ２≦調整した第三停止角度Ｃ１≦アーム１１がブーム１０に対して最も離れた位置の停止角度Ｙ」であるか否かを判断する。ここで、第三停止角度Ｃ１は、予め設定された停止角度Ｘ２以下でないことで、停止位置ＳＢ・ＳＣとの値の関係が逆転することがなく、複数の停止位置の値を選択するときに大小が逆転することによる混乱を防止している。その結果、調整した第三停止角度Ｃ１が調整可能範囲内であると判断した場合、入力手段５１は、ステップＳ３４からステップＳ３５へと移行する。他方、調整した第三停止角度Ｃ１が調整可能範囲外であると判断した場合、入力手段５１は、ステップＳ３４からステップＳ３６へと移行する。ステップＳ３６において、調整した第三停止角度Ｃ１が調整（変更）できない旨の表示（エラー表示）をしたのち、入力手段５１は、ステップＳ３６から再びステップＳ３２へと移行する。

ステップＳ３５において、入力手段５１は、調整した第三停止角度Ｃ１を新たな第三停止角度Ｃとしてバックホー１の制御装置２８の記憶部２９へと送信して完了する。

以下では、バックホー１側における調整した停止位置ＳＡ・ＳＢ・ＳＣの適用方法について説明する。

まずは、停止位置ＳＡ・ＳＢ・ＳＣを適用するための操作具である表示装置２３の構成について具体的に説明する。

図３及び図６に示すように、表示装置２３は、枠体２４、ＬＥＤ表示部２５、液晶表示部２６、画面操作部２７、制御装置２８を具備する。

枠体２４は、長辺部と短辺部とからなる側面視略Ｌ字の箱状に形成される。枠体２４は、短辺部の一側面が操縦席２０と対向するように操縦席２０の右側側方に配置される（図１参照）。

ＬＥＤ表示部２５は、枠体２４の短辺部の一側面上方に設けられる。ＬＥＤ表示部２５には、バックホー１の動作状態や、警告の有無等を表す複数の図形が表示され、各図形にＬＥＤが配置される。ＬＥＤ表示部２５は、所定の条件において対応するＬＥＤが点灯することで特定の図形のみが点灯する。このようにして、ＬＥＤ表示部２５は、操縦者に情報を伝達可能なように構成される。なお、本実施形態において、ＬＥＤ表示部２５はＬＥＤを点灯させて表示するものとしたが、これに限定されるものではなく、点灯制御できる光源であればよい。

表示部である液晶表示部２６は、枠体２４の短辺部の一側面であってＬＥＤ表示部２５の下方に設けられる。液晶表示部２６は、情報を表示する液晶画面から構成される。液晶表示部２６は、後述の画面操作部２７の操作により液晶画面を各作業モード応じた表示に切り換えてバックホー１の稼動状態を確認することができる。このようにして、液晶表示部２６は、操縦者に情報を伝達可能なように構成される。なお、本実施形態において、液晶表示部２６は液晶画面によって表示するものとしたが、これに限定されるものではなく、複数の情報を任意に表示できるものであればよい。

画面操作部２７は、枠体２４の短辺部の一側面であって液晶表示部２６の下方に配置される。画面操作部２７は、メニューボタン及び複数の操作ボタンであるＦ１ボタン、Ｆ２ボタン、Ｆ３ボタン及びＦ４ボタンを具備する。画面操作部２７は、メニューボタン、Ｆ１ボタン、Ｆ２ボタン、Ｆ３ボタン及びＦ４ボタンを操作することで、液晶表示部２６に表示される画面を選択可能に構成される。

制御装置２８は、ＬＥＤ表示部２５及び液晶表示部２６の制御を行うものである。制御装置２８は、ＬＥＤ表示部２５及び液晶表示部２６と近接する枠体２４の内部に、又はＥＣＵ１６と一体的に構成される。

次に、上述の如く構成される表示装置２３の制御装置２８における停止位置ＳＡ・ＳＢ・ＳＣを適用する制御態様について具体的に説明する。

図６に示す掘削モード画面３１において、画面操作部２７のメニューボタン（項目）を選択し、適宜の選択をすることで、図７に示す可動範囲制限モード画面３３が表示される。

つまり、図８に示す制御フローにおいて、制御装置２８が、ステップＳ１０１に移行し、可動範囲制限モード画面３３を表示し、記憶部２９から前回選択した停止位置（ＳＡ、ＳＢ、ＳＣのいずれか）、及び停止位置ＳＡ・ＳＢ・ＳＣに対応する最新の停止角度Ａ・Ｂ・Ｃ、位置センサー１１ｂから現在のアーム１１の角度であるアーム角度を取得する。なお、前回選択した停止位置が存在しない場合、デフォルトの停止位置を取得する。操縦者（設定者）は、可動範囲制限モード画面３３において、「ＯＮ」３３ａ又は「ＳＥＴ」３３ｂのいずれかを選択し、決定ボタンであるＦ４ボタンを操作する（図７参照）。すると、制御装置２８は、ステップＳ１０１からステップＳ１０２へと移行する。

ステップＳ１０２において、制御装置２８は、「ＯＮ」３３ａが選択されたか否かを判断する。その結果、「ＯＮ」３３ａが選択されたと判断した場合、制御装置２８は、ステップＳ１０２からステップＳ１０３へと移行する。他方、「ＯＮ」３３ａが選択されていない場合、つまり、「ＳＥＴ」３３ｂが選択された場合、制御装置２８は、ステップＳ１０２からステップＳ１０４へと移行する。

ステップＳ１０３において、制御装置２８は、図９に示す規制位置モード移行画面３２を所定時間表示し、ステップＳ１０３からステップＳ１０５へと移行する。

ステップＳ１０５において、制御装置２８は、図１０に示す停止位置制御ＯＮマーク１００が点灯した掘削モード画面３１を表示し、停止位置ＳＡ・ＳＢ・ＳＣの選択する制御を終了し、作業装置４の干渉を回避するための制御を実行する。

他方、ステップＳ１０４において、制御装置２８は、図１１に示す規制位置ＳＥＴモード画面３４を表示する。この規制位置ＳＥＴモード画面３４には、ステップＳ１０２で取得したアームの現在位置３４ｄと、前回設定した停止位置が表示される。そして、操縦者は、画面操作部２７のＦ２・Ｆ３を用いて、白三角マーク３４ｅを移動させ、適宜の停止位置マーク３４ａ・３４ｂ・３４ｃを選択する。操縦者によって、調整した停止位置マーク３４ａ・３４ｂ・３４ｃを確定するＦ４が操作されると、制御装置２８は、ステップＳ１０４からステップＳ１０３へと移行する。

ここで、図１１に示す停止位置マーク３４ａは第一停止位置ＳＡ、停止位置マーク３４ｂは第二停止位置ＳＢ、停止位置マーク３４ｃは第三停止位置ＳＣに対応している。

なお、入力手段５１は、実際、作業装置４を所望の停止位置に移動させその位置（角度）を記憶して停止位置の調整を行うように構成してもよい。また、図４に示す調整ボタン群６５又はスライドバー６６による停止角度の調整と併用する構成としてもよい。つまり、ユーザーが操作レバー２１・２２を操作し、アーム１１の停止位置を目視しながら調整し、位置センサー１１ｂによりその停止位置を停止角度として数値化することで、新たな設定値の項目６３に表示され、調整する第一停止角度Ａ１に反映する。

このように構成すると、例えば、第一停止位置ＳＡにおいて、実際にアーム１１を移動させて数値化した第一停止角度Ａ１とされ、図５に示すステップＳ１４において、入力手段５１は、実際にアーム１１を移動させて数値化した第一停止角度Ａ１が調整可能な範囲であるか否かを判断する。つまり、入力手段５１は、予め設定された最小の停止角度Ｘ≦実際にアーム１１を移動させて数値化した第一停止角度Ａ１＜予め設定した停止角度Ｘ１となるように判断することとなる。

次に、別の実施形態における作業装置４の干渉を回避するために設定される停止位置ＳＡ・ＳＢ・ＳＣについて説明する。なお、同じ構成に関しては説明を省略し、上記の実施形態と同じ符号を用いて説明する。

上記の実施形態の停止位置ＳＡ・ＳＢ・ＳＣはそれぞれ予め設定された調整範囲内で設定角度を変更することができた。それとは異なり、以下に示す別の実施形態では、停止位置ＳＡ・ＳＢ・ＳＣに対応する調整範囲は停止位置ＳＡ・ＳＢ・ＳＣの設定変更に合わせて変動するものである。

つまり、第一停止位置ＳＡにおける新たな第一停止角度Ａ１の調整可能な範囲は、Ｘ≦Ａ１＜Ｂとなる。第二停止位置ＳＢにおける新たな第二停止角度Ｂ１の調整可能な範囲は、Ａ＜Ｂ１＜Ｃとなる。第三停止位置ＳＣにおける新たな第三停止角度Ｃ１の調整可能な範囲は、Ｂ＜Ｃ１≦Ｙとなる。停止角度Ａ・Ｂ・Ｃのうち一つが、新たな停止角度Ａ１・Ｂ１・Ｃ１に調整されて更新されると、次に他の停止角度Ａ・Ｂ・Ｃを調整する際に、更新された新たな停止角度Ａ１・Ｂ１・Ｃ１が調整可能な範囲の基準となる。例えば、第一停止角度Ａが新たな第一停止角度Ａ１に調整されて更新されると、次に、第二停止角度Ｂを調整する場合、新たな第二停止角度Ｂ１の調整可能な範囲は、Ａ１＜Ｂ１＜Ｃとなる。

次に、図３、図４及び図１２を用いて、停止位置ＳＡ・ＳＢ・ＳＣの停止角度Ａ・Ｂ・Ｃを調整する入力手段５１の制御手順を説明する。

つまり、図１２に示す入力手段５１における停止位置ＳＡ・ＳＢ・ＳＣの調整を示すフローチャートのステップＳ１１０において、入力手段５１は、バックホー１の制御装置２８から今現在設定されている停止位置ＳＡ・ＳＢ・ＳＣの情報を取得して、調整選択画面５３（図４参照）を表示させ、調整選択画面５３に表示された３つの停止位置の項目５４・５５・５６のうち、操縦者によって１つが選択されると、ステップＳ１１０からステップＳ１１１へと移行する。

ステップＳ１１１において、入力手段５１は、第一停止位置ＳＡ（項目５６）が選択されたか否かを判断する。その結果、第一停止位置ＳＡが選択されたと判断した場合、入力手段５１はステップＳ１１１からステップＳ１１２へと移行する。他方、第一停止位置ＳＡが選択されていないと判断した場合、つまり第二停止位置ＳＢ又は第三停止位置ＳＣが選択されたと判断した場合、入力手段５１はステップＳ１１１からステップＳ１２１へと移行する。

ステップＳ１１２において、入力手段５１は、図４の（ｂ）に示す調整画面５７を表示する。このとき、入力手段５１は、調整画面５７に、第一停止位置ＳＡが調整できる範囲の最大値Ｂ及び最小値Ｘ、現在設定されている現在値である第一停止角度Ａ、調整する設定値Ａ１を表示する。そして、ユーザーは、調整ボタン群６５又はスライドバー６６を操作することで、第一停止角度Ａを新たな第一停止角度Ａ１へと調整する。

ステップＳ１１３において、入力手段５１は、ユーザーが第一停止位置ＳＡの新たな第一停止角度Ａ１の調整を終了後にセットボタン６７を押したか否かを判断する。その結果、セットボタン６７が押されたと判断した場合、入力手段５１は、ステップＳ１１３からステップＳ１１４に移行する。他方、セットボタン６７が押されていないと判断した場合、入力手段５１は、ステップＳ１１３から再びステップＳ１１２へと移行する。

ステップＳ１１４において、入力手段５１は、調整した第一停止角度Ａ１が調整可能範囲内であるか否かを判断する。つまり、入力手段５１は、「アーム１１が旋回装置３に最も近づいた時の停止角度Ｘ≦調整した第一停止角度Ａ１＜第二停止角度Ｂ」であるか否かを判断する。その結果、調整した第一停止角度Ａ１が調整可能範囲内であると判断した場合、入力手段５１は、ステップＳ１１４からステップＳ１１５へと移行する。他方、調整した第一停止角度Ａ１が調整可能範囲外であると判断した場合、入力手段５１は、ステップＳ１１４からステップＳ１１６へと移行する。ステップＳ１１６において、調整した第一停止角度Ａ１が調整（変更）できない旨の表示（エラー表示）をしたのち、入力手段５１は、ステップＳ１１６から再びステップＳ１２へと移行する。

ステップＳ１１５において、入力手段５１は、調整した第一停止角度Ａ１を新たな第一停止角度Ａとしてバックホー１の制御装置２８の記憶部２９へと送信して完了する。

同様に、入力手段５１によって、第二停止位置ＳＢが選択されたと判断された場合、ステップＳ１２４において、入力手段５１は、調整した第二停止角度Ｂ１が調整可能範囲内であるか否かを判断する。つまり、入力手段５１は、「第一停止位置ＳＡにおける第一停止角度Ａ＜調整した第二停止角度Ｂ１＜第三停止位置ＳＣにおける第三停止角度Ｃ」であるか否かを判断する。ここで、調整した第二停止角度Ｂ１は、第一停止角度Ａ以下でも、第三停止角度Ｃ以上でもない値となるようにすることで、停止位置ＳＡ・ＳＢ・ＳＣの値の関係が逆転することがなく、複数の停止位置の値を選択するときに大小が逆転することによる混乱を防止している。その結果、調整した第二停止角度Ｂ１が調整可能範囲内であると判断した場合、入力手段５１は、ステップＳ１２４からステップＳ１２５へと移行する。他方、調整した第二停止角度Ｂ１が調整可能範囲外であると判断した場合、入力手段５１は、ステップＳ１２４からステップＳ１２６へと移行する。ステップＳ１２６において、調整した第二停止角度Ｂ１が調整（変更）できない旨の表示（エラー表示）をしたのち、入力手段５１は、ステップＳ１２６から再びステップＳ１２２へと移行する。

同様に、入力手段５１によって、第三停止位置ＳＣが選択されたと判断された場合、ステップＳ１３４において、入力手段５１は、調整した第三停止角度Ｃ１が調整可能範囲内であるか否かを判断する。つまり、入力手段５１は、「第二停止位置ＳＢにおける第二停止角度Ｂ＜調整した第三停止角度Ｃ１≦アーム１１がブーム１０に対して最も離れた位置の停止角度Ｙ」であるか否かを判断する。ここで、第三停止角度Ｃ１は、第二停止位置Ｂ以下でないことで、停止位置ＳＢ・ＳＣとの値の関係が逆転することがなく、複数の停止位置の値を選択するときに大小が逆転することによる混乱を防止している。その結果、調整した第三停止角度Ｃ１が調整可能範囲内であると判断した場合、入力手段５１は、ステップＳ１３４からステップＳ１３５へと移行する。他方、調整した第三停止角度Ｃ１が調整可能範囲外であると判断した場合、入力手段５１は、ステップＳ１３４からステップＳ１３６へと移行する。ステップＳ１３６において、調整した第三停止角度Ｃ１が調整（変更）できない旨の表示（エラー表示）をしたのち、入力手段５１は、ステップＳ１３６から再びステップＳ１３２へと移行する。

以上の如く、作業機本体である旋回装置３と、当該作業機本体に接続され複数個の関節であるブーム支点１０ａ、アーム支点１１ａ、アタッチメント支点１２ａを有し先端にアタッチメントが着脱可能に装着される作業装置４と、前記作業装置４の干渉を回避するため作業装置４を停止させる停止位置ＳＡ・ＳＢ・ＳＣが設定される制御装置２８と、を具備する作業車両（バックホー１）であって、前記制御装置２８には、前記作業装置４の位置を検知する検知手段である位置センサー１１ｂと、予め複数の前記停止位置ＳＡ・ＳＢ・ＢＣを設定し複数の前記停止位置ＳＡ・ＳＢ・ＳＣをそれぞれ独立して調整する入力手段５１と、複数の前記停止位置ＳＡ・ＳＢ・ＳＣを選択する選択手段である画面操作部２７と、が接続される。

このように構成することで、複数の停止位置ＳＡ・ＳＢ・ＳＣが、それぞれ独立して調整することができ、調整した停止位置がその他の停止位置に影響することがないので、アタッチメント１２を交換した際に、再調整する必要がなく、アタッチメント１２による干渉を回避することができ、作業効率の低下を軽減することができる。

また、複数の前記停止位置ＳＡ・ＳＢ・ＳＣは、互いに他の前記停止位置ＳＡ・ＳＢ・ＳＣの値を含まない調整範囲がそれぞれ定められている。

このように構成することで、停止位置ＳＡ・ＳＢ・ＳＣの調整範囲の値は、調整する停止位置以外の停止位置を含むことがないため、選択手段である画面操作部２７における停止位置ＳＡ・ＳＢ・ＳＣの値の関係が逆転することがなく、複数の停止位置ＳＡ・ＳＢ・ＳＣの値Ａ・Ｂ・Ｃを選択するときに混乱することがない。

また、前記入力手段５１は、数値入力により前記停止位置ＳＡ・ＳＢ・ＳＣの調整を行うものである。

このように構成することで、作業装置４を移動させることなく停止位置ＳＡ・ＳＢ・ＳＣを調整でき、調整操作を容易に行うことができる。

また、前記入力手段５１は、前記作業装置４を停止位置ＳＡ・ＳＢ・ＳＣに移動させその位置を記憶するダイレクトティーチによって停止位置ＳＡ・ＳＢ・ＳＣの調整を行うものである。

このように構成することで、停止位置ＳＡ・ＳＢ・ＳＣの調整時に、目視により停止位置ＳＡ・ＳＢ・ＳＣを確認できるため、調整操作を容易に行うことができる。さらに、ダイレクトティーチによる停止位置ＳＡ・ＳＢ・ＳＣの調整が調整範囲を外れた場合、停止位置の調整を行わないため、選択手段である画面操作部２７における停止位置ＳＡ・ＳＢ・ＳＣの値（停止角度Ａ・Ｂ・Ｃ）の関係が逆転することがなく、複数の停止位置ＳＡ・ＳＢ・ＳＣの値Ａ・Ｂ・Ｃを選択するときに混乱することがない。

また、前記入力手段５１の少なくとも一部は、前記制御装置２８と着脱可能に接続されるものである。

このように構成することで、不用意に停止位置ＳＡ・ＳＢ・ＳＣを調整することができず、安全に作業装置４を操作することができる。

また、前記検知手段である位置センサー１１ｂは前記作業装置４の前記関節であるアーム支点１１ａの角度を検知するものである。

このように構成することで、作業装置４の角度（停止角度Ａ・Ｂ・Ｃ）を検出するだけで停止位置ＳＡ・ＳＢ・ＳＣを判断することができるため、制御構成を簡素とすることができる。

１バックホー（作業車両）
３旋回装置（作業機本体）
４作業装置
１０ａブーム支点
１１ａアーム支点
１１ｂ位置センサー
１２アタッチメント
１２ａアタッチメント支点
２７画面操作部
２８制御装置
５１入力手段
Ａ第一停止角度
Ｂ第二停止角度
Ｃ第三停止角度
ＳＡ第一停止位置
ＳＢ第二停止位置
ＳＣ第三停止位置

Claims

作業機本体と、当該作業機本体に接続され複数個の関節を有し、先端にアタッチメントが着脱可能に装着される作業装置と、前記作業装置の干渉を回避するために作業装置を停止させる複数の停止位置が設定される制御装置とを具備する作業車両であって、
前記複数の停止位置は、互いに他の停止位置の値を含まない調整範囲がそれぞれ定められ、
前記制御装置には、前記作業装置の位置を検知する位置センサーと、予め複数の停止位置を選択設定し、複数の停止位置をそれぞれ独立して調整する入力手段とが接続され、
前記入力手段の少なくとも一部は、前記制御装置と着脱可能に接続され、
前記入力手段は、数値入力により前記複数の停止位置の調整を可能とし、
前記作業車両の操縦席の左右一側には、表示部分が操縦者と対向するように表示装置が設けられ、
前記表示装置は、前記制御装置と、前記複数の停止位置の一つを選択する画面操作部を具備し、
前記画面操作部にて複数の停止位置の一つを前記入力手段とは独立して選択可能とし、
前記着脱可能に接続した入力手段により、前記複数の停止位置をそれぞれ数値入力により画面操作部とは独立して調整可能とし、
前記画面操作部において、複数の停止位置の選択操作を行うことにより、前記表示装置に規制位置ＳＥＴモード画面が表示され、
前記規制位置ＳＥＴモード画面には、前回の操作で選択した停止位置、及び現在の停止位置が表示される
ことを特徴とすることを特徴とする作業車両。
請求項１記載の作業車両において、前記入力手段は、前記作業装置を停止位置に移動させ、その位置を記憶するダイレクトティーチによって停止位置の調整を行うことを可能としたことを特徴とする作業車両。
請求項１記載の作業車両において、前記位置センサーは、前記作業装置の関節の角度を検知することを特徴とする作業車両。