JP6845206B2 - Construction machinery deceleration control system - Google Patents
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Description
本発明は、走行する建設機械が障害物へ接触することを防止可能とする建設機械の減速制御システムに関する。 The present invention relates to a deceleration control system for a construction machine that can prevent a traveling construction machine from coming into contact with an obstacle.
従来、建設機械の移動時において作業員等が建設機械と接触する事故を未然に防ぐため、種々の提案がなされ、例えば、特許文献１には、タイヤローラの後部に無線の送受信装置を搭載し、さらに作業員にＩＤタグを装着させることにより、タイヤローラ後方で作業員の存在を検出した場合は、警報およびタイヤローラの停止制御が行われる発明が記載されている。 Conventionally, various proposals have been made in order to prevent accidents in which a worker or the like comes into contact with a construction machine when the construction machine is moved. For example, Patent Document 1 includes a wireless transmission / reception device at the rear of a tire roller. Further, there is described an invention in which an alarm and stop control of the tire roller are performed when the presence of the worker is detected behind the tire roller by attaching the ID tag to the worker.
さらに、特許文献２には、転圧機械の前後に感圧センサを内蔵した弾性バンパーを設け、当該弾性バンパーに障害物が接触したことを検知して、前後の転圧輪を制動するようにしたローラの発明が記載されており、これら特許文献の他、従来型の建設機械の走行を自動で停止させる安全装置は、駐車ブレーキを作動させたり、エンジンを強制的に停止させるようなものであった。 Further, in Patent Document 2, an elastic bumper having a built-in pressure sensitive sensor is provided in front of and behind the compaction machine, and it is detected that an obstacle comes into contact with the elastic bumper to brake the front and rear compaction wheels. In addition to these patent documents, a safety device that automatically stops the running of a conventional construction machine is such as operating a parking brake or forcibly stopping an engine. there were.
しかしながら、前述した従来型の建設機械の安全装置は、建設機械と作業員との重大な接触事故を未然に防ぐことができるものの、駐車ブレーキを作動させたり、エンジンを強制的に停止することによって急制動が行われるように構成されていたため、例えば、アスファルト舗装工事におけるローラによる転圧作業においては、ローラが急停止することによって転圧面に大きな荷重が加わってしまい、まだ十分に硬化していないアスファルト舗装表面が大きく凹んでしまうという問題があった。 However, although the above-mentioned conventional safety device for construction machinery can prevent serious contact accidents between construction machinery and workers, it is possible to activate the parking brake or forcibly stop the engine. Since it was configured to perform sudden braking, for example, in rolling compaction work with rollers in asphalt pavement work, a large load is applied to the compaction surface due to the sudden stop of the rollers, and it has not yet sufficiently hardened. There was a problem that the asphalt pavement surface was greatly dented.
特にアスファルト舗装材は、一度大きく凹んでしまうと、容易に修復することはできず、さらに舗装表面の平坦性や美観性、長期的な品質に悪影響を及ぼすことから、従来型の安全装置に対する改善が望まれていた。また、別の観点では、建設機械に対して急制動が自動的に行われた場合、操縦者に対する衝撃が非常に大きいことも問題となっていた。 In particular, asphalt pavement materials cannot be easily repaired once they are greatly dented, and they adversely affect the flatness, aesthetics, and long-term quality of the pavement surface, which is an improvement over conventional safety devices. Was desired. From another point of view, when sudden braking is automatically applied to the construction machine, the impact on the operator is very large, which is also a problem.
そこで、本願発明は、幅広い現場環境に好適に適用可能であるとともに、各種建設機械に容易に搭載することが可能な、建設機械の減速制御システムを提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a deceleration control system for a construction machine, which can be suitably applied to a wide range of field environments and can be easily mounted on various construction machines.
（１）ローラの進行方向に存在する障害物を検出可能な障害物検出部（４１、４２）と、前記障害物検出部（４１、４２）からの出力信号に応じて前記ローラの走行を規制する走行規制制御部（５０）と、前記走行規制制御部（５０）からの出力信号に応じて前記ローラを段階的に減速させることが可能な減速動作部（１０）と、を有し、前記減速動作部（１０）は、前記走行規制制御部（５０）からの出力信号に基づいて、走行レバ−（１）の前後動作によって回動可能な走行レバーシャフト（２）に接続され、該走行レバーシャフト（２）を減速方向に回動させて前記ローラを減速した所定の速度で走行させることが可能であることを特徴とする建設機械の減速制御システム。
(1) The traveling of the roller is restricted according to the obstacle detection unit (41, 42) capable of detecting an obstacle existing in the traveling direction of the roller and the output signal from the obstacle detection unit (41, 42). It has a traveling regulation control unit (50) and a deceleration operation unit (10) capable of gradually decelerating the roller according to an output signal from the traveling regulation control unit (50). deceleration portion (10), based on the output signal from the travel restriction control unit (50), the traveling lever - connected to the rotatable driving lever shaft (2) by operation before and after the (1), the A deceleration control system for construction machinery, characterized in that the traveling lever shaft (2) can be rotated in a deceleration direction to allow the roller to travel at a decelerated predetermined speed.
上記（１）の構成によれば、ローラに搭載された障害物検出部（４１、４２）の検出結果に応じて、ローラを減速させる段階から停止する段階へと、走行レバーシャフト（２）を回動させて、ローラを減速した所定の速度で走行させつつ、走行レバ−（１）をニュートラル位置（図示「Ｎ」）方向に変移させる。このような構成により、段階的に走行を制御することが可能となることから、ローラが急制動されることが無くなり、操縦者への衝撃や、舗装表面の破損などを防止することが可能となる。
According to the above configuration (1), in accordance with the detection result of the obstacle detecting unit mounted on rollers (41, 42), to a state of stopping the step of decelerating the roller, traveling lever shaft (2) The traveling lever (1) is shifted in the neutral position (“N” in the figure) direction while being rotated to travel the roller at a decelerated predetermined speed . With such a configuration , it is possible to control the running step by step, so that the rollers are not suddenly braked, and it is possible to prevent impact on the operator and damage to the pavement surface. Become.
（２）前記走行規制制御部（５０）は、所定時間の経過後に前記減速動作部（１０）に対する減速動作を解除する上記（１）に記載の建設機械の減速制御システム（１００）。
(2) The deceleration control system (100) for a construction machine according to (1) above, wherein the traveling regulation control unit (50) releases the deceleration operation with respect to the deceleration operation unit (10) after a lapse of a predetermined time.
上記（２）の構成によれば、上記（１）に記載した効果に加えて、走行規制制御部（５０）は、所定時間の経過後（本実施例では復帰設定時間を「５秒」に設定している。）に減速動作部（１０）に対する減速動作を解除するので、再び走行レバー（１）の操作が可能である。
According to the configuration of the above (2), in addition to the effect described in the above (1), the traveling regulation control unit (50) sets the return setting time to "5 seconds" after the elapse of a predetermined time (in this embodiment, the return setting time is set to "5 seconds". Since the deceleration operation with respect to the deceleration operation unit (10) is canceled at (set), the traveling lever (1) can be operated again.
（３）前記走行規制制御部（５０）は、前記ローラの走行を規制中に、前記障害物検出部（４１、４２）によって前記障害物が不検出となることで、前記減速動作部（１０）に対する減速動作を解除する上記（１）又は（２）に記載の建設機械の減速制御システム（１００）。
(3) The traveling regulation control unit (50) does not detect the obstacle by the obstacle detecting unit (41, 42) while the traveling of the roller is restricted, so that the deceleration operation unit (10) The deceleration control system (100) of the construction machine according to (1) or (2) above, which cancels the deceleration operation with respect to).
上記（３）の構成によれば、上記（１）又は（２）に記載した効果に加えて、ローラの走行を規制中に、障害物検出部（４１、４２）によって障害物が不検出（図４のＳ２０４）となることで、再び通常の走行が可能である。
According to the configuration of the above (3), in addition to the effect described in the above (1) or (2), an obstacle is not detected by the obstacle detection unit (41, 42) while the traveling of the roller is regulated (the obstacle is not detected (41, 42). By achieving S204) in FIG. 4, normal traveling is possible again.
（４）建設機械（４０）の進行方向に存在する障害物を検出可能な障害物検出部（４１、４２）と、前記障害物検出部（４１、４２）からの出力信号に応じて前記建設機械（４０）の走行を規制する走行規制制御部（５０）と、前記走行規制制御部（５０）からの出力信号に応じて前記建設機械を段階的に減速させることが可能な減速動作部（１０）と、を有し、前記減速動作部（１０）は、前記走行規制制御部（５０）からの出力信号に基づいて、走行レバ−（１）の前後動作によって回動可能な走行レバーシャフト（２）に接続し、該走行レバーシャフト（２）を減速方向に回動させ、前記走行規制制御部（５０）は、前記建設機械（４０）と前記障害物との離間距離に応じて該障害物の検出範囲（４１０、４１１、４２０、４２１）を複数設定可能であるとともに前記障害物検出部（４１、４２）を制御可能な障害物検出制御部（５２）を備え、前記障害物検出制御部（５２）は、前記障害物の検出範囲（４１０、４１１、４２０、４２１）として、少なくとも減速範囲（４１０、４２０）と、該減速範囲（４１０、４２０）よりも前記建設機械（４０）により近い停止範囲（４１１、４２１）とが設定可能であり、前記減速範囲（４１０、４２０）において前記障害物を検出した場合は、前記減速動作部（１０）に対して減速動作を実行し、前記停止範囲（４１１、４２１）において前記障害物が検出された場合は、前記減速動作部（１０）に対して停止動作を実行することを特徴とする建設機械の減速制御システム（１００）
(4) The construction is performed in response to an obstacle detection unit (41, 42) capable of detecting an obstacle existing in the traveling direction of the construction machine (40) and an output signal from the obstacle detection unit (41, 42). A travel regulation control unit (50) that regulates the travel of the machine (40) and a deceleration operation unit (50) that can gradually decelerate the construction machine in response to an output signal from the travel regulation control unit (50). 10), and the deceleration operation unit (10) is a traveling lever shaft that can be rotated by the back-and-forth operation of the traveling lever (1) based on the output signal from the traveling regulation control unit (50). Connected to (2), the traveling lever shaft (2) is rotated in the deceleration direction, and the traveling regulation control unit (50) is connected to the construction machine (40) according to the distance between the obstacle and the construction machine (40). with the detection range (410,411,420,421) can control the pre-Symbol obstacle detection unit (41, 42) to together with possible multiple settings obstacle detection control unit of the obstacle (52), wherein obstacle detection control unit (52), said as a detection range of the obstacle (410,411,420,421), at least the deceleration range (410, 420), said construction machine than the deceleration range (410, 420) (40) by a near stop range (411, 421) and it can be set, when detecting the obstacle in the reduction range (410, 420), the deceleration portion (10) deceleration operation to is executed, the case where the obstacle in the stop range (411, 421) is detected, the construction machine of the deceleration control system and executes the stop operation stop with respect to the deceleration portion (10) (100)
上記（４）の構成によれば、建設機械（４０）に搭載された障害物検出部（４１、４２）の検出結果に応じて、建設機械（４０）を減速させる段階から停止する段階へと、走行レバーシャフト（２）を回動させて、走行レバ−（１）をニュートラル位置（図示「Ｎ」）方向に変移させる。このような構成により、段階的に走行を制御することが可能となることから、建設機械（４０）が急制動されることが無くなり、操縦者への衝撃や、舗装表面の破損などを防止することが可能となる。さらに、各種建設機械（４０）の走行速度や制動能力等に応じて、障害物検出制御部（５２）により減速範囲（４１０、４２０）及び停止範囲（４１１、４２１）が設定可能であるため、各種建設機械（４０）への汎用性が高く、確実に急制動が行われることを防止しつつ、障害物との接触事故を防止することが可能である。 According to the configuration of (4) above, the stage of decelerating the construction machine (40) is changed to the stage of stopping according to the detection result of the obstacle detection units (41, 42) mounted on the construction machine (40). , The traveling lever shaft (2) is rotated to shift the traveling lever (1) in the neutral position (“N” in the drawing). With such a configuration, it is possible to control the traveling step by step, so that the construction machine (40) is not suddenly braked, and the impact on the operator and the damage to the pavement surface are prevented. It becomes possible. Further, since the deceleration range (410, 420) and the stop range (411, 421) can be set by the obstacle detection control unit (52) according to the traveling speed, braking ability, etc. of various construction machines (40). various construction machine (40) versatile to, while preventing the reliable emergency braking is performed, it is possible to prevent contact accidents with an obstacle.
以下、図面を参照しつつ、本発明の建設機械の減速制御システム（以下では、単に「減速制御システム１００」と記載することがある。）について、実施例に基づいて説明する。 Hereinafter, the deceleration control system of the construction machine of the present invention (hereinafter, may be simply referred to as “deceleration control system 100”) will be described with reference to the drawings.
本発明における減速制御システム１００の一実施例として、図１には、減速制御システム１００の一部を構成する減速装置１０の概略斜視図が図示されている。すなわち、本実施例における減速装置１０は、走行レバ−１の前進操作（図示「Ｆ」）及び後進操作（図示「Ｒ」）によって走行レバーシャフト２を回動させ、前進又は後進を行う建設機械を対象に適用が可能な装置である。一般的にはタイヤローラやマカダムローラ、振動ローラ等が対象となるが、本発明はこれら転圧機械に適用が限定されるものではない。 As an embodiment of the deceleration control system 100 in the present invention, FIG. 1 shows a schematic perspective view of a deceleration device 10 that constitutes a part of the deceleration control system 100. That is, the speed reducing device 10 in the present embodiment is a construction machine that rotates the traveling lever shaft 2 by the forward operation (shown "F") and the reverse operation (shown "R") of the traveling lever-1 to move forward or backward. It is a device that can be applied to the target. Generally, tire rollers, macadam rollers, vibrating rollers, etc. are targeted, but the present invention is not limited to these rolling machines.
また、図１に図示されているように、本実施例における減速装置１０は、主に電動シリンダ１２と、当該電動シリンダ１２の動作に対応して上記走行レバーシャフト２を回動操作可能な減速リンク機構２０とによって構成されることを特徴の一つとしている。すなわち、詳細は後述するが、建設機械の操縦者による走行レバー１の操作によって、前進操作状態（図示「Ｆ」）又は後進操作状態（図示「Ｒ」）にある走行レバ−１を、減速装置１０の動作によって走行レバーシャフト２を回動させ、停止操作位置であるニュートラル位置（図示「Ｎ」）に変移させることが可能となっている。 Further, as shown in FIG. 1, the speed reducing device 10 in the present embodiment mainly reduces the speed of the electric cylinder 12 and the traveling lever shaft 2 so as to be able to rotate in response to the operation of the electric cylinder 12. One of the features is that it is composed of a link mechanism 20 and the like. That is, although the details will be described later, the speed reducing device decelerates the traveling lever-1 in the forward operation state (illustrated “F”) or the reverse operation state (illustrated “R”) by the operation of the traveling lever 1 by the operator of the construction machine. It is possible to rotate the traveling lever shaft 2 by the operation of 10 and shift it to the neutral position (“N” in the drawing) which is the stop operation position.
（減速制御システム１００の制御構成）
続いて、図２には、本実施例における、減速制御システム１００の一例を示すブロック図が図示されている。図示されているように、本実施例の減速制御システム１００はローラ４０に搭載され、上記した減速装置１０などの動作制御を司る走行規制制御部５０と、ローラ４０の進行方向に存在する障害物を検出可能な障害物検出装置としての前方測域センサ４１及び後方測域センサ４２と、上記減速装置１０における電動シリンダ１２と、当該電動シリンダ１２におけるシリンダロッド１２２の最大縮み状態と最大伸び状態とを検知する最大縮み近接センサ３０及び最大伸び近接センサ３１とが、少なくとも備えられている。
(Control configuration of deceleration control system 100)
Subsequently, FIG. 2 shows a block diagram showing an example of the deceleration control system 100 in this embodiment. As shown in the figure, the deceleration control system 100 of this embodiment is mounted on the roller 40, and the traveling regulation control unit 50 that controls the operation of the deceleration device 10 and the like described above, and obstacles existing in the traveling direction of the roller 40. The front range sensor 41 and the rear range sensor 42 as obstacle detection devices capable of detecting the above, the electric cylinder 12 in the speed reducer 10, and the maximum contracted state and the maximum extended state of the cylinder rod 122 in the electric cylinder 12. A maximum contraction proximity sensor 30 and a maximum extension proximity sensor 31 for detecting the above are provided at least.
したがって、上記したような減速制御システム１００によって、前進中又は後進中のローラ４０の進行方向に障害物が検出された場合には、走行規制制御部５０の制御により減速装置１０を動作させて、ローラ４０を減速し、さらに停止させることが可能となっている。 Therefore, when an obstacle is detected in the traveling direction of the roller 40 that is moving forward or backward by the deceleration control system 100 as described above, the deceleration device 10 is operated under the control of the traveling regulation control unit 50. It is possible to decelerate the roller 40 and further stop it.
また、本実施例の走行規制制御部５０は、設定入力装置兼表示装置として機能するタッチパネルモニタ５１を備えており、減速制御システム１００を搭載した建設機械の機体に応じて、各種の設定操作が可能となっている。例えば、後述する減速設定時間や復帰設定時間の設定操作が可能である他、前方測域センサ４１及び後方測域センサ４２による障害物の検出範囲が設定可能であるとともに、当該各測域センサを制御することが可能な、障害物検出制御部５２を設けることにより、上記タッチパネルモニタ５１利用して、障害物の検出範囲を設定することも可能である。なお、上記した実施例に限定されるものではなく、外部端末を走行規制制御部５０に接続して、各種設定を行うようにしてもよいし、走行規制制御部５０に受信装置を設け、無線による遠隔設定や操作を行うことも可能である。また、本実施例では、走行規制制御部５０に障害物検出制御部５２を設けて、共通のタッチパネルモニタ５１を利用して障害物の検出範囲を設定・制御可能にしたが、必ずしもこのような実施形態に限定されるものではなく、例えば、障害物検出制御部５２及びその操作設定部等を別体に設け、上記走行規制制御部５０と連携するように外部接続することも可能である。 Further, the travel regulation control unit 50 of this embodiment is provided with a touch panel monitor 51 that functions as a setting input device and a display device, and various setting operations can be performed according to the body of the construction machine equipped with the deceleration control system 100. It is possible. For example, in addition to being able to set the deceleration set time and return set time, which will be described later, the obstacle detection range by the front range sensor 41 and the rear range sensor 42 can be set, and each range sensor can be set. By providing the obstacle detection control unit 52 that can be controlled, it is also possible to set the obstacle detection range by using the touch panel monitor 51. The present invention is not limited to the above embodiment, and an external terminal may be connected to the travel regulation control unit 50 to perform various settings, or a reception device may be provided in the travel regulation control unit 50 to wirelessly. It is also possible to perform remote setting and operation by. Further, in the present embodiment, the obstacle detection control unit 52 is provided in the travel regulation control unit 50 so that the obstacle detection range can be set and controlled by using the common touch panel monitor 51. The embodiment is not limited, and for example, an obstacle detection control unit 52 and an operation setting unit thereof may be provided separately and externally connected so as to cooperate with the travel regulation control unit 50.
続いて、図３には、ローラ４０における障害物の検出範囲が平面図で図示されている。すなわち、本実施例のローラ４０の機体前部には、前方の障害物を検出する前方測域センサ４１が設置され、さらに機体後部には、後方の障害物を検出する後方測域センサ４２が設置されており、図示されるように囲み斜線部を障害物の検出範囲に設定している。 Subsequently, FIG. 3 shows a plan view of an obstacle detection range on the roller 40. That is, a front range sensor 41 for detecting an obstacle in front is installed in the front part of the roller 40 of the present embodiment, and a rear range sensor 42 for detecting an obstacle in the rear is further installed in the rear part of the body. It is installed, and the enclosed shaded area is set to the obstacle detection range as shown in the figure.
また、本実施例では、前方測域センサ４１及び後方測域センサ４２として、１軸走査型の測域センサを使用しており、半導体レーザが光学窓から照射され、図３に示された二次元形状の検出範囲を、応答時間６６ｍｓｅｃという速さでスキャンしている。また、前方測域センサ４１及び後方測域センサ４２は、ローラ４０の前方又は後方に存在する作業員や車両、構造物等の障害物を検出するため、検出高さが概ね１〜１．５ｍとなるようにローラ４０の適切な箇所に設置されている。なお、本実施例では上記したように、１軸走査型の測域センサを使用しているが、２軸走査型の測域センサを使用して、検出範囲を三次元形状で設定することも可能であり、これにより、障害物の検出精度をさらに高めることが可能となる。 Further, in this embodiment, a uniaxial scanning type range sensor is used as the front range sensor 41 and the rear range sensor 42, and the semiconductor laser is irradiated from the optical window, and the two shown in FIG. 3 The detection range of the dimensional shape is scanned at a response time of 66 msec. Further, since the front range sensor 41 and the rear range sensor 42 detect obstacles such as workers, vehicles, and structures existing in front of or behind the roller 40, the detection height is approximately 1 to 1.5 m. It is installed at an appropriate position on the roller 40 so as to be. In this embodiment, as described above, the 1-axis scanning type range sensor is used, but the detection range can be set in a three-dimensional shape by using the 2-axis scanning type range sensor. This is possible, which makes it possible to further improve the accuracy of obstacle detection.
また、本実施例の前方測域センサ４１及び後方測域センサ４２による検出範囲は、図３に示されるように、ローラ４０の機体前方３〜５ｍの範囲を前方減速制御エリア４１０とし、ローラ４０の機体前部から３ｍの範囲を前方停止制御エリア４１１として走行規制制御部５０に設定されている。また同様に、ローラ４０の機体後方３〜５ｍの範囲を後方減速制御エリア４２０とし、ローラ４０の機体後部から３ｍの範囲を後方停止制御エリア４２１として走行規制制御部５０に設定されている。 Further, as for the detection range by the front range sensor 41 and the rear range sensor 42 of this embodiment, as shown in FIG. 3, the range of 3 to 5 m in front of the body of the roller 40 is set as the front deceleration control area 410, and the roller 40 A range of 3 m from the front part of the fuselage is set in the traveling regulation control unit 50 as a forward stop control area 411. Similarly, the range of 3 to 5 m behind the body of the roller 40 is set as the rear deceleration control area 420, and the range of 3 m from the rear of the body of the roller 40 is set as the rear stop control area 421 in the traveling regulation control unit 50.
上記のように障害物の検出範囲が複数設定されることにより、前方減速制御エリア４１０又は後方減速制御エリア４２０の中で障害物が検出された場合には、直ちに急制動が行われるのではなく、機体前方（後方）３〜５ｍの間で徐々にローラ４０が減速するように走行規制制御部５０によって制御され、機体前方（後方）から障害物までの距離が３ｍ未満となった段階で、走行レバ−１を停止操作位置であるニュートラル位置に変移させて、ローラ４０が停止するように制御されている。このような制御構成により、障害物とローラ４０との間の離間距離に応じて、急制動をかけることなく、ローラ４０を安全に減速させて停止させることが可能となっている。これにより、従来、課題であった急制動によるアスファルト舗装面への悪影響等を確実に回避することが可能となる。 By setting a plurality of obstacle detection ranges as described above, when an obstacle is detected in the forward deceleration control area 410 or the rear deceleration control area 420, sudden braking is not performed immediately. When the distance from the front (rear) of the aircraft to the obstacle is less than 3 m, the roller 40 is controlled by the travel regulation control unit 50 so that the roller 40 gradually decelerates between 3 to 5 m in front (rear) of the aircraft. The traveling lever-1 is shifted to the neutral position, which is the stop operation position, and the roller 40 is controlled to stop. With such a control configuration, it is possible to safely decelerate and stop the roller 40 according to the distance between the obstacle and the roller 40 without sudden braking. As a result, it is possible to reliably avoid adverse effects on the asphalt pavement surface due to sudden braking, which has been a problem in the past.
また、本実施例では、図２のブロック図に示されるように、走行検知装置８０から走行規制制御部５０に対して、前進状態信号及び後進状態信号が少なくとも入力されるように構成されており、上記前進状態信号が入力された場合には前方測域センサ４１を稼働させ、上記後進状態信号が入力された場合には後方測域センサ４２を稼働させるように構成されている。このような構成により、例えば、ローラ４０が前進しているにもかかわらず、ローラ４０の後方の作業員等を検出して、ローラ４０が減速、停止してしまうような無用な動作を回避することが可能となる。 Further, in the present embodiment, as shown in the block diagram of FIG. 2, the travel detection device 80 is configured to input at least a forward state signal and a reverse state signal to the travel regulation control unit 50. When the forward state signal is input, the front range sensor 41 is operated, and when the reverse state signal is input, the rear range sensor 42 is operated. With such a configuration, for example, even though the roller 40 is moving forward, a worker or the like behind the roller 40 is detected to avoid an unnecessary operation such that the roller 40 decelerates or stops. It becomes possible.
（減速制御フロー）
続いて、図４には、本実施例における減速制御フローの一例が図示されている。以下、各処理ステップについて説明する。
(Deceleration control flow)
Subsequently, FIG. 4 shows an example of the deceleration control flow in this embodiment. Hereinafter, each processing step will be described.
［Ｓ２００：エンジン始動（駐車ブレーキ解除）］
本実施例のローラ４０は、図示しない駐車ブレーキを備えており、エンジンの始動後、押しボタン式の駐車ブレーキ操作ボタンを操作して、駐車ブレーキの解除を行う。この操作により、走行レバー１の操作が可能となる。
[S200: Engine start (parking brake released)]
The roller 40 of the present embodiment includes a parking brake (not shown), and after the engine is started, the push button type parking brake operation button is operated to release the parking brake. By this operation, the traveling lever 1 can be operated.
［Ｓ２０１：前進／後進可能状態（シリンダ最大伸び状態）］
続いて、上記駐車ブレーキが解除されることにより、走行レバー１の操作が有効化され、図１に図示されたような走行レバー１の操作によって、ローラ４０を前進又は後進させることが可能となる。また、図２のブロック図に示されるように、走行規制制御部５０には、駐車ブレーキ保持装置６０から駐車ブレーキの解除状態信号が入力されている。
[S201: Forward / backward possible state (cylinder maximum extension state)]
Subsequently, when the parking brake is released, the operation of the traveling lever 1 is enabled, and the operation of the traveling lever 1 as shown in FIG. 1 enables the roller 40 to move forward or backward. .. Further, as shown in the block diagram of FIG. 2, a parking brake release state signal is input from the parking brake holding device 60 to the traveling regulation control unit 50.
すなわち、図５のタイムチャートの（１）に図示されているように、電動シリンダ１２のロッドケース１２１に設けられた最大伸び近接センサ３１によってシリンダロッド１２２の端部が検知され、当該シリンダロッド１２２は最大伸び状態にある。 That is, as shown in (1) of the time chart of FIG. 5, the end portion of the cylinder rod 122 is detected by the maximum extension proximity sensor 31 provided in the rod case 121 of the electric cylinder 12, and the cylinder rod 122 is concerned. Is at maximum elongation.
また、上記シリンダロッド１２２が最大伸び状態にある場合は、図６の減速リンク機構２０の斜視図に示されるように、走行レバーシャフト２に固定されたシャフトＵボルト２１のＵボルトピン２１１がピン摺動溝２２１に遊嵌されており、走行レバーシャフト２の回動に伴うＵボルトピン２１１の傾動が許容されている。このような減速リンク機構２０の状態により、ローラ４０は前進又は後進することが可能な状態に制御されている。 When the cylinder rod 122 is in the maximum extension state, the U bolt pin 211 of the shaft U bolt 21 fixed to the traveling lever shaft 2 is pinned as shown in the perspective view of the reduction link mechanism 20 in FIG. It is loosely fitted in the moving groove 221 and allows the U bolt pin 211 to tilt with the rotation of the traveling lever shaft 2. According to the state of the deceleration link mechanism 20, the roller 40 is controlled so as to be able to move forward or backward.
［Ｓ２０２：走行レバー前進／後進操作］
操縦者による走行レバー１の操作態様により、ローラ４０は前進又は後進する。そして、前進又は後進することによって、前述した走行検知装置８０から前進状態信号又は後進状態信号が走行規制制御部５０に入力されている。
[S202: Travel lever forward / backward operation]
The roller 40 moves forward or backward depending on the operation mode of the traveling lever 1 by the operator. Then, by moving forward or backward, a forward state signal or a reverse state signal is input to the travel regulation control unit 50 from the above-mentioned travel detection device 80.
［Ｓ２０３：前方／後方測域センサ稼働］
次に、走行規制制御部５０において、上記前進状態信号が入力された場合には前方測域センサ４１を稼働させ、上記後進状態信号が入力された場合には後方測域センサ４２を稼働させる制御が行われる。これにより、ローラ４０の進行方向に対応する測域センサが有効化され、図３に示されたような検出範囲において、前述したような障害物のスキャンが行われる。
[S203: Front / rear range sensor operation]
Next, in the traveling regulation control unit 50, when the forward state signal is input, the front range sensor 41 is operated, and when the reverse state signal is input, the rear range sensor 42 is operated. Is done. As a result, the range sensor corresponding to the traveling direction of the roller 40 is activated, and the obstacle scanning as described above is performed in the detection range as shown in FIG.
［Ｓ２０４、Ｓ２０５：障害物検知、減速制御エリア検知］
次に、前方測域センサ４１（又は後方測域センサ４２）が障害物を検出すると、図３に示されるように、前方減速制御エリア４１０（又は後方減速制御エリア４２０）における障害物の検出であるか否かが走行規制制御部５０において判定される。
[S204, S205: Obstacle detection, deceleration control area detection]
Next, when the front range sensor 41 (or the rear range sensor 42) detects an obstacle, the obstacle is detected in the front deceleration control area 410 (or the rear deceleration control area 420) as shown in FIG. Whether or not there is, is determined by the traveling regulation control unit 50.
［Ｓ２０６：減速制御（シリンダ縮み動作）］
そして、走行規制制御部５０において、前方減速制御エリア４１０（又は後方減速制御エリア４２０）における障害物の検出であると判断されると、走行規制制御部５０は、減速動作制御として減速装置１０の電動シリンダ１２に対してシリンダロッド１２２の縮み動作を指示する。
[S206: Deceleration control (cylinder contraction operation)]
Then, when the travel regulation control unit 50 determines that an obstacle is detected in the front deceleration control area 410 (or the rear deceleration control area 420), the travel regulation control unit 50 controls the deceleration operation of the deceleration device 10. The electric cylinder 12 is instructed to perform the contraction operation of the cylinder rod 122.
すなわち、図５のタイムチャートの（２）に図示されているように、走行規制制御部５０は、電動シリンダ１２に対して走行規制制御部５０に設定された減速設定時間、シリンダロッド１２２を縮ませる。そして、当該シリンダロッド１２２の縮み動作に対応して走行レバーシャフト２を回動させて、走行レバ−１をニュートラル位置（図示「Ｎ」）方向に変移させている。なお、本実施例では、走行規制制御部５０に減速設定時間として「０．４秒」が設定されており、当該時間の間、シリンダロッド１２２が縮み動作するように制御されている。 That is, as shown in (2) of the time chart of FIG. 5, the traveling regulation control unit 50 contracts the cylinder rod 122 for the deceleration set time set in the traveling regulation control unit 50 with respect to the electric cylinder 12. No. Then, the traveling lever shaft 2 is rotated in response to the contraction operation of the cylinder rod 122 to shift the traveling lever-1 in the neutral position (“N” in the drawing). In this embodiment, the traveling regulation control unit 50 is set to "0.4 seconds" as the deceleration setting time, and the cylinder rod 122 is controlled to contract during the time.
より詳細に説明すると、上記したような減速動作制御が開始されると、図６に示されたリンク機構２０の状態から、図７の斜視図に示されるように、シリンダロッド１２２の先端で回動自在に連結された揺動プレート２３が引き込まれ、揺動プレート軸支部材２４に軸支された当該揺動プレート２３が２本の摺動アーム２２を下降させることとなる。すなわち、走行レバ−１が前進操作されている場合は、図８（ｂ）に示されるように、走行レバーシャフト２の回動によってシャフトＵボルト２１の右側のＵボルトピン２１１が上昇した状態となっているが、上記のように減速動作制御が開始されると、図９（ｃ）に示されるように、２本の摺動アーム２２が下降し、右側のピン摺動溝２２１に右側のＵボルトピン２１１が当接して下降させられる。そして、これに伴って走行レバーシャフト２を介して走行レバ−１がニュートラル位置（図示「Ｎ」）方向に変移するように構成されている。 More specifically, when the deceleration operation control as described above is started, the link mechanism 20 is rotated from the state of the link mechanism 20 shown in FIG. 6 at the tip of the cylinder rod 122 as shown in the perspective view of FIG. The swing plate 23 movably connected is pulled in, and the swing plate 23 pivotally supported by the swing plate shaft support member 24 lowers the two sliding arms 22. That is, when the traveling lever-1 is operated forward, as shown in FIG. 8B, the U bolt pin 211 on the right side of the shaft U bolt 21 is raised by the rotation of the traveling lever shaft 2. However, when the deceleration operation control is started as described above, as shown in FIG. 9C, the two sliding arms 22 are lowered, and the U on the right side is in the pin sliding groove 221 on the right side. The bolt pin 211 comes into contact with the bolt pin 211 and is lowered. Along with this, the traveling lever-1 is configured to shift in the neutral position (not shown "N") direction via the traveling lever shaft 2.
［Ｓ２０７、Ｓ２０８、Ｓ２０９：停止制御エリア検知、停止制御（シリンダ最大縮み動作）（駐車ブレーキ動作）、停止（ニュートラル）（シリンダ最大縮み）（駐車ブレーキ解除）］
さらに、ローラ４０が減速して走行している状況下、前方測域センサ４１（又は後方測域センサ４２）において、障害物が前方停止制御エリア４１１（又は後方停止制御エリア４２１）にあることが検出されると、走行規制制御部５０は、停止動作制御として、電動シリンダ１２に対してシリンダロッド１２２の最大縮み動作を指示するとともに、駐車ブレーキ保持装置６０に対して駐車ブレーキの動作を指示する。
[S207, S208, S209: Stop control area detection, stop control (maximum cylinder contraction operation) (parking brake operation), stop (neutral) (maximum cylinder contraction) (parking brake release)]
Further, in the situation where the roller 40 is decelerating and traveling, the obstacle may be in the front stop control area 411 (or the rear stop control area 421) in the front range sensor 41 (or the rear range sensor 42). When detected, the travel regulation control unit 50 instructs the electric cylinder 12 to perform the maximum contraction operation of the cylinder rod 122 and instructs the parking brake holding device 60 to operate the parking brake as stop operation control. ..
すなわち、図５のタイムチャートの（３）及び図９（ｃ）の（３）に図示されているように、走行規制制御部５０は、電動シリンダ１２に対してシリンダロッド１２２を最大限縮むように停止動作させ、最大縮み近接センサ３０にシリンダロッド１２２の端部が検知されると、上記停止動作を終了する。これにより、減速して移動中のローラ４０は、走行レバ−１がニュートラル位置（図示「Ｎ」）に変移させられて停止する。また、本実施例では、駐車ブレーキ保持装置６０は走行規制制御部５０の指示によって駐車ブレーキを動作させた後、走行レバ−１がニュートラル位置（図示「Ｎ」）に変移してから２秒経過すると、駐車ブレーキ保持装置６０は駐車ブレーキを解除するように構成されている。このような構成により、ローラ４０の停止状態を確実に維持しつつ、スムーズに再びローラ４０を走行させることが可能となっている。なお、走行レバ−１がニュートラル位置（図示「Ｎ」）に変移してから、駐車ブレーキを解除するまでの時間は適宜適切な時間を走行規制制御部５０に設定することが可能である。 That is, as shown in (3) of the time chart of FIG. 5 and (3) of FIG. 9 (c), the traveling regulation control unit 50 contracts the cylinder rod 122 to the maximum with respect to the electric cylinder 12. When the stop operation is performed and the end of the cylinder rod 122 is detected by the maximum contraction proximity sensor 30, the stop operation is terminated. As a result, the traveling lever-1 of the roller 40, which is decelerating and moving, is shifted to the neutral position (“N” in the drawing) and stops. Further, in the present embodiment, after the parking brake holding device 60 operates the parking brake according to the instruction of the traveling regulation control unit 50, 2 seconds have elapsed since the traveling lever-1 was transferred to the neutral position (“N” in the figure). Then, the parking brake holding device 60 is configured to release the parking brake. With such a configuration, it is possible to smoothly run the roller 40 again while reliably maintaining the stopped state of the roller 40. It is possible to appropriately set an appropriate time in the traveling regulation control unit 50 from the transition of the traveling lever-1 to the neutral position (“N” in the drawing) to the release of the parking brake.
［Ｓ２１０、Ｓ２１１：復帰時間経過、停止（ニュートラル）（シリンダ最大伸び動作）］
続いて、電動シリンダ１２のシリンダロッド１２２が上記したように最大で縮んだ後、走行規制制御部５０において設定された復帰設定時間の経過によって、当該走行規制制御部５０は電動シリンダ１２に対してシリンダロッド１２２の最大伸び動作を指示する。
[S210, S211: Elapsed return time, stop (neutral) (cylinder maximum extension operation)]
Subsequently, after the cylinder rod 122 of the electric cylinder 12 contracts to the maximum as described above, the travel regulation control unit 50 refers to the electric cylinder 12 due to the passage of the return set time set by the travel regulation control unit 50. Instructs the maximum extension operation of the cylinder rod 122.
すなわち、図５のタイムチャートの（４）及び図９（ｄ）の（４）に図示されているように、電動シリンダ１２のシリンダロッド１２２を復帰設定時間の経過によって、最大縮みの状態から最大伸びの状態へ動作させ、最大伸び近接センサ３１にシリンダロッド１２２の端部が検知されるまで伸び動作が実行される。そして、シリンダロッド１２２の端部が最大伸び近接センサ３１に検知されると、伸び動作を終了する。これにより、前述のＳ２０１にリターンし、再びローラ４０は前進又は後進することが可能となっている。なお、本実施例では、復帰設定時間を「５秒」として走行規制制御部５０に設定しているが、必ずしも、このような時間に限定されるものではなく、適宜任意の復帰設定時間を設定することが可能である。 That is, as shown in (4) of the time chart of FIG. 5 and (4) of FIG. 9 (d), the cylinder rod 122 of the electric cylinder 12 is moved from the maximum contracted state to the maximum with the lapse of the return set time. It is operated to a stretched state, and the stretching motion is executed until the end of the cylinder rod 122 is detected by the maximum stretching proximity sensor 31. Then, when the end of the cylinder rod 122 is detected by the maximum extension proximity sensor 31, the extension operation is terminated. As a result, the roller 40 returns to the above-mentioned S201, and the roller 40 can move forward or backward again. In this embodiment, the return setting time is set to "5 seconds" in the traveling regulation control unit 50, but the time is not necessarily limited to such a time, and an arbitrary return set time is set as appropriate. It is possible to do.
（他の実施形態）
以上、本発明に係る建設機械の減速制御システムの実施例について、上記したとおりであるが、本発明の実施形態は必ずしも上記実施例に限定されるものではない。
(Other embodiments)
As described above, the embodiment of the deceleration control system for the construction machine according to the present invention is as described above, but the embodiment of the present invention is not necessarily limited to the above embodiment.
例えば、上記実施例では、前方測域センサ４１及び後方測域センサ４２による検知範囲を図３に示されるように、ローラ４０の機体前方３〜５ｍの範囲を前方減速制御エリア４１０とし、ローラ４０の機体前部から３ｍの範囲を前方停止制御エリア４１１として設定した。また同様に、ローラ４０の機体後方３〜５ｍの範囲を後方減速制御エリア４２０とし、ローラ４０の機体後部から３ｍの範囲を後方停止制御エリア４２１として設定した。しかし、各検知範囲は上記実施例に限定されるものではなく、各建設機械の制動能力や走行速度に応じて適宜設定することが可能であり、想定される建設機械の走行速度域において、安全に減速し停止することにより障害物との衝突を十分に回避できる距離を検出距離として設定することが好ましい。 For example, in the above embodiment, as shown in FIG. 3, the detection range by the front range sensor 41 and the rear range sensor 42 is defined as the front deceleration control area 410 of the roller 40 in the range of 3 to 5 m in front of the machine body, and the roller 40. A range of 3 m from the front part of the fuselage was set as the forward stop control area 411. Similarly, the range of 3 to 5 m behind the fuselage of the roller 40 is set as the rear deceleration control area 420, and the range of 3 m from the rear of the fuselage of the roller 40 is set as the rear stop control area 421. However, each detection range is not limited to the above embodiment, and can be appropriately set according to the braking ability and running speed of each construction machine, and is safe in the assumed running speed range of the construction machine. It is preferable to set the detection distance as a distance at which collision with an obstacle can be sufficiently avoided by decelerating and stopping.
また、障害物の検出にもとづいて警報音を発する警報装置をさらに設けることも可能であり、例えば、建設機械の機体前部及び機体後部から５ｍまでの全検出範囲を全て警報音の発報エリアとして設定し、機体前方及び機体後方３〜４ｍの検知範囲を減速制御エリア、機体前部及び機体後部から３ｍの検出範囲を停止制御エリアとして設定することも可能である。このような構成とすることで、建設機械が接近していることに気づかない作業員等に、まずは警報音で注意を促すことが可能となり、頻繁に建設機械に対する減速制御が行われ事態を防ぐことが可能となる。 It is also possible to further provide an alarm device that emits an alarm sound based on the detection of obstacles. For example, the entire detection range from the front part of the machine body and the rear part of the machine body to 5 m is the warning sound issuing area. It is also possible to set the detection range of 3 to 4 m in front of and behind the aircraft as the deceleration control area, and the detection range of 3 m from the front and rear of the aircraft as the stop control area. With such a configuration, it is possible to first call attention to workers who do not notice that the construction machine is approaching with an alarm sound, and deceleration control for the construction machine is frequently performed to prevent the situation. It becomes possible.
以上、本発明の様々な実施形態について図面にもとづいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものではない。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。また、上記実施例に記載された具体的な寸法形状等は本発明の課題を解決する範囲において、変更が可能である。 Although various embodiments of the present invention have been described above with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to these embodiments. The scope of the present invention is shown by the scope of claims rather than the description of the above-described embodiment, and further includes all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims. Further, the specific dimensions and shapes described in the above examples can be changed as long as the problems of the present invention are solved.
１ 走行レバー
２ 走行レバーシャフト
１０ 減速装置
１１ 設置基板
１２ 電動シリンダ
１２１ ロッドケース
１２２ シリンダロッド
１２３ ロッドピン
２０ 減速リンク機構
２１ シャフトＵボルト
２１１ Ｕボルトピン
２２ 摺動アーム
２２１ ピン摺動溝
２２２ アーム回動軸
２３ 揺動プレート
２４ 揺動プレート軸支部材
２５ 揺動プレート軸支ピン
３０ 最大縮み近接センサ
３１ 最大伸び近接センサ
４０ ローラ
４１ 前方測域センサ
４１０ 前方減速制御エリア
４１１ 前方停止制御エリア
４２ 後方測域センサ
４２０ 後方減速制御エリア
４２１ 後方停止制御エリア
５０ 走行規制制御部
５１ タッチパネルモニタ
５２ 障害物検出制御部
６０ 駐車ブレーキ保持装置
７０ 電源
８０ 走行検知装置
1 Traveling lever 2 Traveling lever shaft 10 Deceleration device 11 Installation board 12 Electric cylinder 121 Rod case 122 Cylinder rod 123 Rod pin 20 Deceleration link mechanism 21 Shaft U bolt 211 U bolt pin 22 Sliding arm 221 Pin Sliding groove 222 Arm rotation shaft 23 Swing plate 24 Swing plate Shaft support member 25 Swing plate Shaft support pin 30 Maximum contraction proximity sensor 31 Maximum extension proximity sensor 40 Roller 41 Forward deceleration control area 411 Front stop control area 42 Rear range sensor 420 Rear deceleration control area 421 Rear stop control area 50 Driving regulation control unit 51 Touch panel monitor 52 Obstacle detection control unit 60 Parking brake holding device 70 Power supply 80 Driving detection device
Claims (4)
前記障害物検出部からの出力信号に応じて前記ローラの走行を規制する走行規制制御部と、
前記走行規制制御部からの出力信号に応じて前記ローラを段階的に減速させることが可能な減速動作部と、を有し、
前記減速動作部は、前記走行規制制御部からの出力信号に基づいて、走行レバ−の前後動作によって回動可能な走行レバーシャフトに接続され、該走行レバーシャフトを減速方向に回動させて前記ローラを減速した所定の速度で走行させることが可能である
ことを特徴とする建設機械の減速制御システム。 An obstacle detection unit that can detect obstacles in the direction of travel of the roller,
A travel regulation control unit that regulates the travel of the roller according to an output signal from the obstacle detection unit, and a travel regulation control unit.
It has a deceleration operation unit capable of gradually decelerating the roller according to an output signal from the travel regulation control unit.
The deceleration unit, based on the output signal from the travel restriction control unit, the travel lever - connected to the travel lever shaft rotatable by operation before and after the, by rotating the driving lever shaft deceleration direction A deceleration control system for construction machinery, characterized in that the rollers can be decelerated to travel at a predetermined speed.
請求項１に記載の建設機械の減速制御システム。 The deceleration control system for a construction machine according to claim 1, wherein the traveling regulation control unit releases the deceleration operation with respect to the deceleration operation unit after a lapse of a predetermined time.
請求項１又は請求項２に記載の建設機械の減速制御システム。 Claim 1 or claim 2 that the traveling regulation control unit cancels the deceleration operation with respect to the deceleration operation unit when the obstacle detection unit does not detect the obstacle while the traveling of the roller is restricted. The deceleration control system for construction machinery as described in.
前記障害物検出部からの出力信号に応じて前記建設機械の走行を規制する走行規制制御部と、
前記走行規制制御部からの出力信号に応じて前記建設機械を段階的に減速させることが可能な減速動作部と、を有し、
前記減速動作部は、前記走行規制制御部からの出力信号に基づいて、走行レバ−の前後動作によって回動可能な走行レバーシャフトに接続し、該走行レバーシャフトを減速方向に回動させ、
前記走行規制制御部は、前記建設機械と前記障害物との離間距離に応じて該障害物の検出範囲を複数設定可能であるとともに前記障害物検出部を制御可能な障害物検出制御部を備え、
前記障害物検出制御部は、前記障害物の検出範囲として、少なくとも減速範囲と、該減速範囲よりも前記建設機械により近い停止範囲とが設定可能であり、
前記減速範囲において前記障害物を検出した場合は、前記減速動作部に対して減速動作を実行し、
前記停止範囲において前記障害物が検出された場合は、前記減速動作部に対して停止動作を実行する
ことを特徴とする建設機械の減速制御システム。
An obstacle detector that can detect obstacles in the direction of travel of construction machinery,
A travel regulation control unit that regulates the travel of the construction machine in response to an output signal from the obstacle detection unit,
It has a deceleration operation unit capable of gradually decelerating the construction machine in response to an output signal from the travel regulation control unit.
The deceleration operation unit is connected to a travel lever shaft that can be rotated by the back-and-forth operation of the travel lever based on an output signal from the travel regulation control unit, and the travel lever shaft is rotated in the deceleration direction.
The travel restriction control unit, the construction machine and the distance controllable obstacle detection control pre Symbol obstacle detection unit together with a plurality settable detection range of the obstacle in accordance with the said obstacle With a part
The obstacle detecting control unit, as a detection range of the obstacle, at least the deceleration range, the closer to the stop range by the construction machine than the deceleration range can be set,
When detecting the obstacle in the reduction range, it performs a deceleration operation to the deceleration section,
When the obstacle is detected in the stop range, the stop operation is executed for the deceleration operation unit.
A deceleration control system for construction machinery, which is characterized by this.
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