JP6930261B2 - Construction machinery - Google Patents
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Description
本発明は、建設機械に関する。 The present invention relates to construction machinery.
特許文献1には、作業者の位置を検出するための作業者位置センサと、上部構造体の旋回角を検出する旋回角センサ、下部構造体の走行方向を検出する走行方向センサを含み、作業者位置センサによって作業者を検出したときに走行を制限する建設機械について記載されている。この建設機械において、走行は旋回角センサと走行方向センサを用いて走行方向を判定し、作業者に接近する方向の走行を制限する。
上記特許文献1に記載の建設機械においては、作業者位置センサ、走行方向センサとは別に旋回角センサを用いて、走行を制限するか否かを判定する。このため、多くのセンサを設ける必要が生じ、部品点数が増加するばかりか、製造コストも上昇する問題が生じる。
In the construction machine described in
そこで、本発明の目的は、部品点数の増加や製造コストの増加を抑制しつつも走行体の走行を制限するか否かを判定することが可能な建設機械を提供することである。 Therefore, an object of the present invention is to provide a construction machine capable of determining whether or not to limit the traveling of a traveling body while suppressing an increase in the number of parts and an increase in manufacturing cost.
本発明の建設機械は、車両本体と、前記車両本体を走行させるための走行体と、前記走行体を操作するための操作装置と、前記走行体の走行を制御する制御部と、前記操作装置で行われた前記走行体の操作内容を検出し、当該走行体の操作内容を前記制御部に出力する操作検出部と、前記車両本体に取り付けられ、前記車両本体の周囲に存在する障害物を検出し、当該障害物の位置情報を前記制御部に出力する障害物検出装置とを備えている。そして、前記制御部は、前記障害物検出装置が前記障害物を検出した場合、当該障害物検出装置で検出された前記障害物の位置情報、及び、前記操作検出部で検出された操作内容に基づいて、前記走行体の走行を制限するか否かを判定する。 The construction machine of the present invention includes a vehicle body, a traveling body for traveling the vehicle body, an operating device for operating the traveling body, a control unit for controlling the traveling of the traveling body, and the operating device. An operation detection unit that detects the operation content of the traveling body and outputs the operation content of the traveling body to the control unit, and an obstacle attached to the vehicle body and existing around the vehicle body. It is provided with an obstacle detection device that detects and outputs the position information of the obstacle to the control unit. Then, when the obstacle detection device detects the obstacle, the control unit obtains the position information of the obstacle detected by the obstacle detection device and the operation content detected by the operation detection unit. Based on this, it is determined whether or not the traveling of the traveling body is restricted.
これによると、障害物検出装置が障害物を検出した場合、走行体の走行を制限するか否かの判定が、障害物検出装置で検出された障害物の位置情報、及び、操作検出部で検出された操作内容に基づいて行われる。このため、走行体の走行を制限するか否かの判定のために、障害物検出装置とは別に特別なセンサなどを別途設ける必要がなくなり、部品点数の増加や製造コストの増加を抑制することが可能となる。 According to this, when the obstacle detection device detects an obstacle, the determination of whether or not to restrict the traveling of the traveling body is made by the position information of the obstacle detected by the obstacle detection device and the operation detection unit. It is performed based on the detected operation content. For this reason, it is not necessary to separately provide a special sensor or the like in addition to the obstacle detection device in order to determine whether or not to restrict the traveling of the traveling body, and it is possible to suppress an increase in the number of parts and an increase in manufacturing cost. Is possible.
本発明において、前記障害物検出装置で検出された前記障害物の位置情報、及び、前記操作検出部で検出された操作内容を記憶する記憶部をさらに含んでいる。そして、前記制御部は、前記走行体の走行が制限された後に、最初に前記操作検出部で検出された今回の操作内容、及び、前記障害物検出装置で検出された今回の障害物の位置情報が前記記憶部に記憶された前回の操作内容及び前回の障害物の位置情報と一致するか否かを判定し、一致した場合に前記走行体の走行の制限を継続することが好ましい。これにより、今回の操作内容及び今回の障害物の位置情報が記憶部に記憶された前回の操作内容及び前回の障害物の位置情報と一致する場合、走行体の走行の制限を解除することなく、走行体の走行の制限を継続することが可能となる。このため、安全性、及び、作業性を効果的に確保することが可能となる。 The present invention further includes a storage unit that stores the position information of the obstacle detected by the obstacle detection device and the operation content detected by the operation detection unit. Then, the control unit first detects the operation content of the current operation detected by the operation detection unit and the position of the obstacle detected by the obstacle detection device after the traveling of the traveling body is restricted. It is preferable to determine whether or not the information matches the previous operation content and the previous obstacle position information stored in the storage unit, and if they match, continue to restrict the traveling of the traveling body. As a result, when the current operation content and the current obstacle position information match the previous operation content and the previous obstacle position information stored in the storage unit, the travel restriction of the traveling body is not released. , It becomes possible to continue the restriction of the traveling of the traveling body. Therefore, safety and workability can be effectively ensured.
また、本発明において、前記制御部は、前記今回の操作内容、及び、前記今回の障害物の位置情報の一方が前記記憶部に記憶された前記前回の操作内容及び前記前回の障害物の位置情報と一致しない場合に、前記今回の操作内容、及び、前記今回の障害物の位置情報に基づいて前記障害物に接近するか否かを判定し、接近する場合に前記走行体の走行の制限を継続することが好ましい。これにより、今回の操作内容及び今回の障害物の位置情報の一方が記憶部に記憶された前回の操作内容及び前回の障害物の位置情報と一致しないが障害物に接近する場合に、走行体の走行の制限を解除することなく、走行体の走行の制限を継続することが可能となる。このため、安全性、及び、作業性を効果的に確保することが可能となる。 Further, in the present invention, the control unit uses the control unit to store one of the operation contents of the present time and the position information of the obstacle of the present time in the storage unit, the operation contents of the previous operation and the position of the obstacle of the previous time. If it does not match the information, it is determined whether or not to approach the obstacle based on the operation content of this time and the position information of the obstacle of this time, and if it approaches, the traveling restriction of the traveling body is restricted. It is preferable to continue. As a result, when one of the current operation content and the current obstacle position information does not match the previous operation content and the previous obstacle position information stored in the storage unit, but approaches the obstacle, the traveling body It is possible to continue the restriction on the traveling of the traveling body without releasing the restriction on the traveling of the traveling body. Therefore, safety and workability can be effectively ensured.
また、本発明において、前記車両本体の周囲には、停止領域、低速領域、及び、安全領域の3つの領域が定められており、前記停止領域は、前記車両本体に最も近い位置に定められており、前記安全領域は、前記車両本体から最も離れた位置であって、前記停止領域との間に前記低速領域を挟む位置に定められており、前記制御部は、前記障害物検出装置で検出された前記障害物の位置情報に基づいて前記障害物が前記3つの領域のいずれに存在するかを判定し、前記障害物が前記停止領域に存在する際に前記走行体の走行を制限する場合、前記走行体の走行を停止し、前記障害物が前記低速領域に存在する際に前記走行体の走行を制限する場合、前記走行体の走行速度の上限値を低下させることが好ましい。これにより、障害物が存在する領域に応じて、走行体の走行の制限を制御することが可能となる。 Further, in the present invention, three regions, a stop region, a low speed region, and a safety region, are defined around the vehicle body, and the stop region is defined at a position closest to the vehicle body. The safety area is defined at a position farthest from the vehicle body and sandwiches the low speed area with the stop area, and the control unit detects the obstacle detection device. A case where it is determined in which of the three regions the obstacle is present based on the position information of the obstacle, and the traveling of the traveling body is restricted when the obstacle is present in the stop region. When the traveling of the traveling body is stopped and the traveling of the traveling body is restricted when the obstacle is present in the low speed region, it is preferable to lower the upper limit value of the traveling speed of the traveling body. This makes it possible to control the travel restriction of the traveling body according to the area where the obstacle exists.
また、本発明において、前記制御部は、前記障害物が前記低速領域に存在する際に前記走行体の走行を制限する場合、前記障害物までの距離が近いほど前記走行体の走行速度の上限値を低下させることが好ましい。これにより、安全性をより一層効果的に確保することが可能となる。 Further, in the present invention, when the control unit limits the traveling of the traveling body when the obstacle is present in the low speed region, the shorter the distance to the obstacle, the upper limit of the traveling speed of the traveling body. It is preferable to lower the value. This makes it possible to ensure safety even more effectively.
また、本発明において、前記制御部は、前記障害物検出装置によって検出された前記障害物の位置情報が複数存在する場合、前記車両本体に最も接近する障害物がいずれであるかを判定し、当該障害物の位置情報に基づいて、前記走行体の走行を制限するか否かを判定することが好ましい。これにより、車両本体に最も近い障害物の位置情報に基づいて、走行体の走行を制限することが可能となる。このため、安全性を効果的に確保することが可能となる。 Further, in the present invention, when there are a plurality of position information of the obstacle detected by the obstacle detection device, the control unit determines which obstacle is closest to the vehicle body. It is preferable to determine whether or not to restrict the traveling of the traveling body based on the position information of the obstacle. This makes it possible to restrict the traveling of the traveling body based on the position information of the obstacle closest to the vehicle body. Therefore, it is possible to effectively ensure safety.
本発明の建設機械によると、障害物検出装置が障害物を検出した場合、走行体の走行を制限するか否かの判定が、障害物検出装置で検出された障害物の位置情報、及び、操作検出部で検出された操作内容に基づいて行われる。このため、走行体の走行を制限するか否かの判定のために、障害物検出装置とは別に特別なセンサなどを別途設ける必要がなくなり、部品点数の増加や製造コストの増加を抑制することが可能となる。 According to the construction machine of the present invention, when the obstacle detection device detects an obstacle, the determination as to whether or not the traveling of the traveling body is restricted is determined by the position information of the obstacle detected by the obstacle detection device and the obstacle detection device. It is performed based on the operation content detected by the operation detection unit. For this reason, it is not necessary to separately provide a special sensor or the like in addition to the obstacle detection device in order to determine whether or not to restrict the traveling of the traveling body, and it is possible to suppress an increase in the number of parts and an increase in manufacturing cost. Is possible.
以下、本発明の一実施形態に係る建設機械1について、図1〜図3を参照しつつ以下に説明する。建設機械1は、建設作業などの作業を行う機械であり、例えば掘削作業などを行う機械であり、本実施形態においては油圧ショベルである。なお、建設機械1としては、車両本体、車両本体を走行させる走行体を有する移動式クレーンなどであってもよく、油圧ショベルに限定するものではない。建設機械1は、図1に示すように、車両本体10と、下部走行体(走行体)20と、制御システム30(図2参照)とを含む。
Hereinafter, the
下部走行体20は、建設機械1を走行させる部分である。下部走行体20は、下部本体21と、一対のクローラ22とを有する。クローラ22は、図1に示すように、下部本体21の左側部分および右側部分に取り付けられる。図1に示すように、クローラ22が延びる方向を、下部走行体前後方向Aとする。下部走行体前後方向Aにおいて、一方側(または一方の向き)を下部走行体前側A1とし、その逆側を下部走行体後側A2とする。例えば、クローラ22を作動させる油圧モータ23(図3参照)は、下部走行体20の下部走行体後側A2部分に設けられる。
The lower
車両本体10は、上部旋回体11を含む。上部旋回体11は、下部走行体20に対して旋回中心Oを中心に旋回自在である。上部旋回体11は、旋回装置(図示しない)を介して下部本体21に取り付けられる。上部旋回体11は、上部本体12と、キャビン(不図示)と、カウンターウエイト13とを有する。上部旋回体11には、上部アタッチメント15が取り付けられる。カウンターウエイト13から上部アタッチメント15に向かう側を、上部旋回体前後方向Bの上部旋回体前側B1とし、その逆側を上部旋回体前後方向Bの上部旋回体後側B2とする。鉛直方向D(図1中紙面垂直方向)、及び、上部旋回体前後方向Bに直交する方向を上部旋回体横方向Cとする。上部旋回体横方向Cにおいて、上部旋回体後側B2から上部旋回体前側B1に向かって見たときの左側を上部旋回体左側C1、同右側を上部旋回体右側C2とする。
The
上部本体12は、上部旋回体11の本体部分である。上部本体12には、エンジン(不図示)などの装置が搭載される。キャビンは、オペレータ(建設機械1の操作者)が建設機械1を操作して運転する部分であり、下部走行体20を操作するための走行操作レバー63(図3参照)が設けられている。カウンターウエイト13は、建設機械1の上部旋回体前後方向Bの質量のバランスをとるための、おもりである。カウンターウエイト13は、上部本体12の上部旋回体後側B2部分に取り付けられる。上部アタッチメント15は、上部本体12の例えば上部旋回体前側B1部分に取り付けられ、掘削作業などの作業を行う装置である。例えば、上部アタッチメント15は、ブーム15aと、アーム15bと、バケット15cとを有する。
The upper
また、建設機械1は、下部走行体20を走行させるための油圧回路40を有する。ここで油圧回路40については、1つのクローラ22の油圧モータ23の作動を制御する回路として、以下に説明するが、もう一方のクローラ22の油圧モータ23の作動を制御するために後述の駆動回路50とパイロット回路60と同様な回路を別に有している。なお、2つの駆動回路50の油圧ポンプ51や2つのパイロット回路60のパイロットポンプは共通であってもよい。
Further, the
油圧回路40は、図3に示すように、原動機41と、タンク42と、駆動回路50と、パイロット回路60とを含む。原動機41(エンジン)は、建設機械1の駆動源である。タンク42には、油が蓄えられる。駆動回路50は、油圧ポンプ51と、油圧モータ23と、コントロールバルブ52とを有し、油圧モータ23を駆動させるための回路である。油圧ポンプ51は、原動機41により駆動され、タンク42の油を油圧モータ23に供給する。
As shown in FIG. 3, the
油圧モータ23は、クローラ22を作動させ、下部走行体20を走行させる。コントロールバルブ52は、油圧モータ23の作動を制御する弁である。コントロールバルブ52は、油圧ポンプ51から油圧モータ23へ供給される油の流量及び方向を制御することで、油圧モータ23の作動速度及び作動方向を制御する。コントロールバルブ52は、油圧モータ23と油圧ポンプ51との間に設けられる。コントロールバルブ52は、3つの切替位置を有する、3位置方向切替弁である。コントロールバルブ52はスプールの位置に応じて弁開度及び切替位置が変わる弁(スプール弁)である。また、コントロールバルブ52は、コントロールバルブ52に入力されるパイロット圧に応じてスプールの位置が変わる弁(パイロット式の弁)である。より詳細には、パイロット圧が小さいほど弁開度が小さくなり、油圧モータ23の作動速度、すなわち、下部走行体20の走行速度が遅くなる。コントロールバルブ52の切替位置には、第一作動位置52aと、第二作動位置52bと、中立位置52cとがある。コントロールバルブ52は、パイロット室52pと、逆側パイロット室52qとを有する。
The
第一作動位置52a及び第二作動位置52bのそれぞれは、油圧モータ23を作動させるための切替位置であり、油圧ポンプ51から油圧モータ23に油を供給する切替位置である。第一作動位置52aは、クローラ22を下部走行体前側A1に移動させるための切替位置である。第二作動位置52bは、クローラ22を下部走行体後側A2に移動させるための切替位置である。中立位置52cは、油圧モータ23を停止させるための切替位置であり、油圧ポンプ51と油圧モータ23との間の油路を遮断する切替位置である。
Each of the
パイロット室52pおよび逆側パイロット室52qのそれぞれには、パイロット圧が入力される。パイロット室52pおよび逆側パイロット室52qのそれぞれは、パイロットポンプ(不図示)に接続される。パイロット室52pに入力されるパイロット圧と、逆側パイロット室52qに入力されるパイロット圧と、の差に応じて、切替位置が切り替わる。各パイロット室52p,52qに入力されるパイロット圧が等しい場合、中立位置52cが選択される。パイロット室52pに入力されるパイロット圧が逆パイロット室52qに入力されるパイロット圧よりも大きい場合、第一作動位置52aが選択される。逆パイロット室52qに入力されるパイロット圧がパイロット室52pに入力されるパイロット圧よりも大きい場合、第二作動位置52bが選択される。
Pilot pressure is input to each of the
パイロット回路60は、パイロット圧を制御する回路である。パイロット回路60は、パイロットポンプ(不図示)と、2つの電磁逆比例弁61,62と、走行操作レバー63と、操作検出部64とを含む。なお、操作検出部64は、4つの圧力センサ65,66から構成されており、そのうちの2つの圧力センサ65,66が1つのパイロット回路60に含まれる。残りの2つの圧力センサ65,66は、もう一方のクローラ22を走行させるためのパイロット回路60に含まれる。要するに操作検出部64は、各クローラ22の操作を検出可能に共通となっている。2つの圧力センサ65,66は、走行操作レバー63と各パイロット室52p,52qとをそれぞれ接続する油路の圧力値を測定可能に配置されている。操作検出部64は、各パイロット回路60において、作業者により操作された走行操作レバー63によって各電磁逆比例弁61,62の一次側に供給される圧力を検出し、後述のコントローラ31に出力する。パイロットポンプは、走行操作レバー63及び各電磁逆比例弁61,62を介して各パイロット室52p,52qに接続されており、原動機41により駆動され、タンク42の油を各パイロット室52p,52qに供給する。
The
走行操作レバー63は、建設機械1を操作する作業者によって操作され、作業者のレバー操作量に応じて油圧に変える操作装置である。本実施形態における走行操作レバー63は、前方にレバーを倒すことでパイロットポンプからの油圧が電磁逆比例弁61を介してパイロット室52p側にのみ供給される。これにより、コントロールバルブ52は第一作動位置52aをとる。一方、走行操作レバー63は、後方にレバーを倒すことでパイロットポンプからの油圧が電磁逆比例弁62を介して逆パイロット室52q側にのみ供給される。これにより、コントロールバルブ52は第二作動位置52bをとる。また、走行操作レバー63は、操作されていない場合、各パイロット室52p,52qへの油路とタンク42とを連通させて大気圧とする。これにより、コントロールバルブ52は中立位置52cをとる。
The
各電磁逆比例弁61,62は、パイロットポンプから供給される一次圧を、コントローラ31から入力された入力電流に応じた2次圧(任意の2次圧)を上限値として減圧する。下部走行体20の走行を制限しない場合は、所定の初期電流が供給され、二次圧が所定上限値に設定される。一方、下部走行体20の走行を制限する場合、コントローラ31からの入力電流に応じて、二次圧が当該上限値よりも小さい制限値に設定される。入力電流は、電磁逆比例弁61、62に入力される電流(指令電流値)であり、電磁逆比例弁61,62への入力電流が大きいほど、2次圧が小さくなるように制限される。コントローラ31から電磁逆比例弁61,62に上限電流値が供給されることで、電磁逆比例弁61,62が閉じられ、各パイロット室52p,52qに油圧が供給されなくなる。つまり、下部走行体20の走行が停止される。
The electromagnetic inverse
制御システム30は、建設機械1の周囲の障害物を検出し、建設機械1の下部走行体20の走行を制限する。図2に示すように、制御システム30は、コントローラ31と、4つの障害物検出装置32(図2においては1つだけ示す)と、上述の各パイロット回路60に含まれる電磁逆比例弁61,62と、操作検出部64とで構成されている。コントローラ31は、制御部31aと、記憶部31bとを有する。
The
制御部31aは、信号の入出力、演算(計算、判定など)、制御などを行う部分であり、下部走行体20(図1参照)の走行を制御する。制御部31aは、4つの障害物検出装置32によって検出された障害物の位置情報、及び、操作検出部64からの操作内容に基づいて、下部走行体20の走行を制限するか否かを判定する。制御部31aは、下部走行体20の走行を制限する場合、電磁逆比例弁61,62に所定の初期電流よりも大きな入力電流を入力し、下部走行体20の走行を制限する。本実施形態における走行の制限とは、障害物が存在する後述の領域R1,R2に応じた、走行の停止や走行速度の上限値の低下であるが、走行の停止及び走行速度の上限値の低下のいずれかであってもよい。
The
記憶部31bは、情報を記憶する部分であり、コントローラ31のメモリー領域である。記憶部31bは、車両本体10の周囲に予め定められた3つの領域(停止領域R1、低速領域R2、安全領域R3)に関するデータである領域データを記憶している。これら3つの領域R1〜R3は、上部旋回体前後方向Bにおいて、上部旋回体11の前端よりも後方の領域に定められている。停止領域R1は、図1に示すように、車両本体10に最も近い位置に定められたU字形状の領域であり、車両本体10から境界線L1までの領域となっている。安全領域R3は、車両本体10から最も離れた位置であって、停止領域R1との間に低速領域R2を挟む位置に配置されたU字形状の領域であり、境界線L2,L3間の領域となっている。低速領域R2は、停止領域R1の外側であって停止領域R1と安全領域R3との間に存在する、U字形状の領域であり、境界線L1,L2間の領域となっている。なお、この領域データにおいては、下部走行体20が存在するときの領域が除外される。これにより、障害物検出装置32が、下部走行体20(クローラ22)を検出しても、障害物として下部走行体20が3つの領域R1〜R3に存在すると判定されない。また、記憶部31bは、障害物検出装置32で検出された障害物の位置情報と、操作検出部64の圧力センサ65,66から出力された圧力値に基づく操作内容(つまり、下部走行体20を走行させる走行方向を示す操作内容)とに基づいて、下部走行体20の走行制限が行われた場合の障害物の位置情報と操作内容とを記憶する。なお、記憶部31bに記憶された障害物の位置情報と操作内容は、制限のない通常走行操作が実行されることで、消去される。
The
各障害物検出装置32は、図1に示すように、建設機械1の周囲に定められた領域(すなわち、停止領域R1、低速領域R2、安全領域R3)内の障害物(すなわち、物体、人など)を検出可能に構成されている。4つの障害物検出装置32は、上部旋回体11の鉛直方向Dの上部に取り付けられている。より詳細には、上部旋回体前後方向Bにおいて、上部旋回体11の前端部の左側C1及び右側C2の端部に2つの障害物検出装置32が設けられ、上部旋回体11の後端部(カウンターウエイト13)の左側C1及び右側C2の端部に2つの障害物検出装置32が設けられている。これら4つの障害物検出装置32によって、3つの領域R1〜R3に存在する障害物が検出される。
As shown in FIG. 1, each
本実施形態における障害物検出装置32は、3次元測距センサであり、画像および距離を取得可能なセンサであるが、障害物までの距離を測定可能であり、検出された障害物の位置情報をコントローラ31に出力可能なものであれば、どのようなものであってもよく、特に限定するものではない。
The
続いて、建設機械1の下部走行体20の走行の制限に関する制御フローについて、図4及び図5を参照しつつ以下に説明する。まず、図4に示すように、ステップS1で車両本体10の周囲に障害物が存在するか否かを判定する。この障害物が存在するか否かの判定は、建設機械1のエンジンがかけられている間において、繰り返し実行される。障害物検出装置32が障害物を検出しない場合、及び、障害物検出装置32が検出した障害物の位置情報に基づく障害物が存在する領域が安全領域R3である場合、制御部31aが車両本体10の周囲の所定範囲(領域R1,R2)内に障害物が存在しないと判定し(NO)、フローを終了する。この場合、下部走行体20の走行を制限しない通常の走行操作が実行可能となる。つまり、制御部31aは、電磁逆比例弁61,62に所定の初期電流を供給し、電磁逆比例弁61,62の二次圧が所定上限値に設定される。
Subsequently, the control flow regarding the restriction of the traveling of the lower traveling
一方、障害物検出装置32が検出した障害物の位置情報に基づく障害物の存在領域が停止領域R1及び低速領域R2のいずれかである場合、制御部31aが車両本体10の周囲の所定範囲(領域R1,R2)内に障害物が存在すると判定し(YES)、ステップS2に進む。このとき、複数の障害物検出装置32からコントローラ31に複数の障害物の位置情報が出力されている場合、制御部31aは複数の障害物の位置情報より、車両本体10に最も近い位置に存在する障害物を特定する。つまり、図5(a)中、実線で示す障害物G1と、破線で示す障害物G2が存在していた場合に、制御部31aは、障害物G1を特定する。特定された障害物に関する位置情報が、これ以降のステップに用いられる。このように車両本体10に最も近い障害物の位置情報に基づいて、下部走行体20の走行を制限することが可能となる。このため、安全性を効果的に確保することが可能となる。
On the other hand, when the existing area of the obstacle based on the position information of the obstacle detected by the
ステップS2においては、作業者によって走行操作レバー63が操作されたか否かが判定される。つまり、制御部31aが、操作検出部64からコントローラ31に出力された圧力値から走行操作が行われたか否かを判定する。走行操作が行われていない場合、ステップS1に戻る。一方、走行操作が行われた場合、ステップS3に進む。
In step S2, it is determined whether or not the traveling
ステップS3においては、制御部31aが、記憶部31bに記憶された前回の操作内容(前回の下部走行体20の走行方向)と今回の操作内容(今回の下部走行体20の走行方向)とが一致するか否かを判定する。このとき、記憶部31bに操作内容が記憶されていない場合、すなわち、通常の走行操作が行われて当該操作内容が消去されている場合、もしくは走行操作自体が初めて行われた場合は、一致しないと判定し(NO)、ステップS8に進む。また、下部走行体20の走行の制限が行われた後、再度、走行操作が行われたが、記憶部31bに記憶された前回の操作内容と、今回の操作内容とが一致しない場合(NO)、ステップS8に進む。一方、記憶部31bに記憶された前回の操作内容と、今回の操作内容とが一致した場合(YES)、ステップS4に進む。
In step S3, the
ステップS4においては、制御部31aが、記憶部31bに記憶された前回の障害物の位置情報と今回の障害物の位置情報とが一致するか否かを判定する。このときの今回の障害物の位置情報としては、ステップS1において複数の障害物が検出されていても当該ステップS1で特定された障害物の位置情報が用いられる。また、このとき、記憶部31bに記憶された前回の障害物の位置情報と、今回の障害物の位置情報とが一致しない場合(NO)、ステップS8に進む。一方、記憶部31bに記憶された前回の障害物の位置情報と、今回の障害物の位置情報とが一致した場合(YES)、ステップS5に進む。このようにステップS4からステップS5に進む場合は、下部走行体20の走行が制限された後(記憶部31bに前回の操作内容と前回の障害物の位置情報が記憶された後)に、最初に操作検出部64で検出された今回の操作内容及び障害物検出装置32で検出された今回の障害物の位置情報が、記憶部31bに記憶された前回の操作内容及び前回の障害物の位置情報と一致したときである。
In step S4, the
ステップS5においては、制御部31aが、今回の障害物の位置情報に基づいて障害物が停止領域R1及び低速領域R2のいずれに存在するかを判定し、停止領域R1に存在する場合(YES)、ステップS6に進み、低速領域R2に存在する場合(NO)、ステップS7に進む。
In step S5, the
ステップS6においては、制御部31aが、電磁逆比例弁61,62に上限電流値を供給し、電磁逆比例弁61,62を閉じて下部走行体20の走行を停止する制御を実行する。このときの今回の障害物の位置情報、及び、今回の操作内容を、前回の障害物の位置情報及び、前回の操作内容に代えて記憶部31bに記憶(上書き)する。
In step S6, the
ステップS7においては、下部走行体20が下部走行体前側A1に進む場合、制御部31aが、電磁逆比例弁61に上限電流値よりも小さく初期電流値よりも大きい電流値を供給し、電磁逆比例弁61を介してパイロット室52pに供給されるパイロット圧の上限値を小さくする。これにより、油圧モータ23の作動速度の上限値が小さくなり、走行速度の上限値も低くなる。つまり、下部走行体20の前方への走行速度の上限値が低くなって低速となるように制限される。また、下部走行体20が下部走行体後側A2に進む場合、制御部31aが、電磁逆比例弁62に上限電流値よりも小さく初期電流値よりも大きい電流値を供給し、電磁逆比例弁62を介して逆パイロット室52qに供給されるパイロット圧の上限値を小さくする。これにより、油圧モータ23の作動速度の上限値が小さくなり、走行速度の上限値も低くなる。つまり、下部走行体20の後方への走行速度の上限値が低くなって低速となるように制限される。このようにステップS7においては、制御部31aが、下部走行体20の走行を低速にするための低速制御を実行する。このときも今回の障害物の位置情報、及び、今回の操作内容を、前回の障害物の位置情報及び、前回の操作内容に代えて記憶部31bに記憶(上書き)する。
In step S7, when the lower traveling
また、制御部31aは、車両本体10から障害物までの距離が近いほど対応する電磁逆比例弁61,62に供給する電流値を大きくする。これにより、下部走行体20の走行速度の上限値が、車両本体10から障害物までの距離が近いほど低下する。このため、低速領域R2に障害物が存在する中で下部走行体20を走行させる際の走行速度の上限値を障害物に近いほど低下させることができるため、安全性がより一層効果的に確保することができる。
Further, the
ステップS8においては、制御部31aが、今回の操作内容及び今回の障害物の位置情報に基づいて障害物が車両本体10に接近するか否かを判定する。つまり、今回の操作内容によって下部走行体20を走行させたときに障害物と車両本体10との距離が短くなるか否かを判定する。図5(a)中矢印で示すように、下部走行体20の走行方向に車両本体10が移動すると、障害物G1に接近する場合(YES)、ステップS9に進む。仮に、図5(a)中二点鎖線で示す位置に障害物G1が移動していても、同様に下部走行体20の走行方向(図5(a)中下方)に車両本体10が移動すると、障害物G1に接近する場合もステップS9に進む。
In step S8, the
一方、図5(b)中矢印で示すように、下部走行体20の走行方向(前方)に車両本体10が移動すると、障害物G1に接近しない場合(NO)、フローを終了する。仮に、図5(b)中二点鎖線で示す位置に障害物G1が移動していても、同様に下部走行体20の走行方向(前方)に車両本体10が移動すると、障害物G1に接近しない場合も、フローを終了する。つまり、下部走行体20の走行によって車両本体10が障害物から離れていることとなるため、通常の走行操作を実行可能となる。このとき、制御部31aは、電磁逆比例弁61,62に所定の初期電流を供給し、電磁逆比例弁61,62の二次圧が所定上限値に設定される。また、制御部31aは、通常の走行操作を行うことで、記憶部31bに記憶された障害物の位置情報と操作内容を消去する。
On the other hand, as shown by the middle arrow in FIG. 5B, when the
ステップS9においては、制御部31aが、今回の障害物の位置情報に基づいて障害物が停止領域R1及び低速領域R2のいずれに存在するかを判定し、停止領域R1に存在する場合(YES)、ステップS10に進み、低速領域R2に存在する場合(NO)、ステップS11に進む。
In step S9, the
ステップS10においては、制御部31aが、ステップS6と同様に、電磁逆比例弁61,62に上限電流値を供給し、電磁逆比例弁61,62を閉じて下部走行体20の走行を停止する制御を実行する。また、記憶部31bに今回の障害物の位置情報及び今回の操作内容を記憶させる。このとき、記憶部31bに前回の障害物の位置情報及び前回の操作内容の記憶が存在する場合は、上書きする。
In step S10, the
ステップS11においても、ステップS7と同様に、下部走行体20が前方に進む場合、制御部31aが、電磁逆比例弁61に上限電流値よりも小さく初期電流値よりも大きい電流値を供給し、電磁逆比例弁61を介してパイロット室52pに供給されるパイロット圧の上限値を小さくする。これにより、下部走行体20の前方への走行速度の上限値が低くなって低速となるように制限される。また、下部走行体20が後方に進む場合、制御部31aが、電磁逆比例弁62に上限電流値よりも小さく初期電流値よりも大きい電流値を供給し、電磁逆比例弁62を介して逆パイロット室52qに供給されるパイロット圧の上限値を小さくする。これにより、下部走行体20の後方への走行速度の上限値が低くなって低速となるように制限される。このようにステップS11においては、制御部31aが、下部走行体20の走行を低速にするための低速制御を実行する。また、記憶部31bに今回の障害物の位置情報及び今回の操作内容を記憶させる。このとき、記憶部31bに前回の障害物の位置情報及び前回の操作内容の記憶が存在する場合は、上書きする。
In step S11 as well, when the lower traveling
こうして、建設機械1の下部走行体20の走行の制限に関する制御フローが終了する。
In this way, the control flow regarding the restriction of the traveling of the lower traveling
以上のように、本実施形態における建設機械1によると、障害物検出装置32が障害物を検出した場合、ステップS2以降において、下部走行体20の走行を制限するか否かの判定が、障害物検出装置32で検出された障害物の位置情報、及び、操作検出部64で検出された操作内容に基づいて行われる。このため、下部走行体20の走行を制限するか否かの判定のために、障害物検出装置32とは別に特別なセンサなどを別途設ける必要がなくなり、部品点数の増加や製造コストの増加を抑制することが可能となる。
As described above, according to the
また、ステップS3及びステップS4において、今回の操作内容及び今回の障害物の位置情報が記憶部31bに記憶された前回の操作内容及び前回の障害物の位置情報と一致する場合、下部走行体20の走行の制限を解除することなく、ステップS6及びステップS7において下部走行体20の走行の制限を継続することが可能となる。このため、安全性、及び、作業性を効果的に確保することが可能となる。
Further, in steps S3 and S4, when the current operation content and the current obstacle position information match the previous operation content and the previous obstacle position information stored in the
また、ステップS8において、今回の操作内容及び今回の障害物の位置情報の一方が記憶部31bに記憶された前回の操作内容及び前回の障害物の位置情報と一致しないが障害物に接近する場合に、下部走行体20の走行の制限を解除することなく、下部走行体20の走行の制限を継続することが可能となる。このため、安全性、及び、作業性を効果的に確保することが可能となる。また、障害物に接近しない場合(ステップS8:NO)は、電磁逆比例弁61,62に所定の初期電流が供給されるため、下部走行体20の走行の制限されているときは解除される。このため、通常の下部走行体20の走行を行うことが可能となる。
Further, in step S8, when one of the current operation content and the current obstacle position information does not match the previous operation content and the previous obstacle position information stored in the
また、制御部31aは、障害物の位置情報に基づいて障害物が3つの領域R1〜R3のいずれに存在するかを判定し、障害物が停止領域R1に存在する際に下部走行体20の走行を制限する場合(ステップS6,S10)、下部走行体20の走行を停止し、障害物が低速領域R2に存在する際に下部走行体20の走行を制限する場合(ステップS7,S11)、下部走行体20の走行速度の上限値を低下させる。これにより、障害物が存在する領域に応じて、下部走行体20の走行の制限を制御することが可能となる。
Further, the
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能なものである。上述の実施形態においては、ステップS2の次にステップS3が実行されているが、ステップS2の次にステップS8が実行されてもよい。つまり、障害物を検出し走行操作を行われた場合、今回の操作内容及び今回の障害物の位置情報と、記憶部31bに記憶された前回の操作内容及び前回の障害物の位置情報とが一致するか否かを判定しなくてもよく、障害物に接近する場合に下部走行体20の走行を制限すればよい。これにおいても、上述と同様に、下部走行体20の走行を制限するか否かの判定のために、障害物検出装置32とは別に特別なセンサなどを別途設ける必要がなくなり、部品点数の増加や製造コストの増加を抑制することが可能となる。
Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made as long as they are described in the claims. In the above-described embodiment, step S3 is executed after step S2, but step S8 may be executed after step S2. That is, when an obstacle is detected and a running operation is performed, the operation content of this time and the position information of the obstacle this time and the previous operation content and the position information of the previous obstacle stored in the
また、障害物検出装置32は、停止領域R1又は停止領域R1及び低速領域R2に存在する障害物だけを検出可能に構成されていてもよい。また、障害物が低速領域R2に存在する際に下部走行体20の走行を制限する場合、走行速度を所定値まで低下させればよい。また、障害物検出装置32は、1つの障害物だけを検出可能なものであってもよい。
Further, the
1 建設機械
10 車両本体
20 下部走行体
31 コントローラ
31a 制御部
31b 記憶部
32 障害物検出装置
63 走行操作レバー(操作装置)
64 操作検出部
R1 停止領域
R2 低速領域
R3 安全領域
1
64 Operation detector R1 Stop area R2 Low speed area R3 Safe area
Claims (5)
前記車両本体を走行させるための走行体と、
前記走行体を操作するための操作装置と、
前記走行体の走行を制御する制御部と、
前記操作装置で行われた前記走行体の操作内容を検出し、当該走行体の操作内容を前記制御部に出力する操作検出部と、
前記車両本体に取り付けられ、前記車両本体の周囲に存在する障害物を検出し、当該障害物の位置情報を前記制御部に出力する障害物検出装置と、
前記障害物検出装置で検出された前記障害物の位置情報、及び、前記操作検出部で検出された操作内容を記憶する記憶部とを備えており、
前記制御部は、前記障害物検出装置が前記障害物を検出した場合、当該障害物検出装置で検出された前記障害物の位置情報、及び、前記操作検出部で検出された操作内容に基づいて、前記走行体の走行を制限するか否かを判定し、前記走行体の走行が制限された後に、最初に前記操作検出部で検出された今回の操作内容、及び、前記障害物検出装置で検出された今回の障害物の位置情報が前記記憶部に記憶された前回の操作内容及び前回の障害物の位置情報と一致するか否かを判定し、一致した場合に前記走行体の走行の制限を継続することを特徴とする建設機械。 With the vehicle body
A traveling body for traveling the vehicle body and
An operating device for operating the traveling body and
A control unit that controls the running of the traveling body and
An operation detection unit that detects the operation content of the traveling body performed by the operating device and outputs the operation content of the traveling body to the control unit.
An obstacle detection device attached to the vehicle body, detecting an obstacle existing around the vehicle body, and outputting the position information of the obstacle to the control unit .
It includes a storage unit that stores the position information of the obstacle detected by the obstacle detection device and the operation content detected by the operation detection unit.
When the obstacle detection device detects the obstacle, the control unit is based on the position information of the obstacle detected by the obstacle detection device and the operation content detected by the operation detection unit. , It is determined whether or not to restrict the traveling of the traveling body, and after the traveling of the traveling body is restricted, the current operation content first detected by the operation detection unit and the obstacle detection device It is determined whether or not the detected position information of the obstacle this time matches the previous operation content and the position information of the previous obstacle stored in the storage unit, and if they match, the traveling body travels. Construction machinery characterized by continuing restrictions.
前記停止領域は、前記車両本体に最も近い位置に定められており、
前記安全領域は、前記車両本体から最も離れた位置であって、前記停止領域との間に前記低速領域を挟む位置に定められており、
前記制御部は、前記障害物検出装置で検出された前記障害物の位置情報に基づいて前記障害物が前記3つの領域のいずれに存在するかを判定し、前記障害物が前記停止領域に存在する際に前記走行体の走行を制限する場合、前記走行体の走行を停止し、前記障害物が前記低速領域に存在する際に前記走行体の走行を制限する場合、前記走行体の走行速度の上限値を低下させることを特徴とする請求項1又は2に記載の建設機械。 Three areas, a stop area, a low speed area, and a safety area, are defined around the vehicle body.
The stop area is defined at a position closest to the vehicle body.
The safety area is defined as a position farthest from the vehicle body and sandwiches the low speed area with the stop area.
The control unit determines which of the three regions the obstacle exists in based on the position information of the obstacle detected by the obstacle detection device, and the obstacle exists in the stop region. When the traveling of the traveling body is restricted, the traveling of the traveling body is stopped, and when the traveling of the traveling body is restricted when the obstacle is present in the low speed region, the traveling speed of the traveling body is restricted. The construction machine according to claim 1 or 2 , wherein the upper limit of the above value is lowered.
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