JP7152133B2 - Excavator - Google Patents
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Description
本発明は、ショベルに関する。 The present invention relates to excavators.
従来、運転者の疲労度を算出するショベルが知られている(特許文献1参照。)。このショベルは、疲労度が閾値を上回ったと判定した場合に、運転支援システムの動作モードを疲労処理モードに変更する。疲労処理モードでは、監視カメラによる監視領域が拡大される。これは、疲労状態では、運転者の視野が狭くなるという推定に基づく。 2. Description of the Related Art Conventionally, an excavator that calculates a driver's fatigue level is known (see Patent Literature 1). This excavator changes the operating mode of the driving support system to the fatigue processing mode when it is determined that the degree of fatigue exceeds the threshold. In the fatigue processing mode, the area monitored by the surveillance camera is expanded. This is based on the assumption that the driver's field of vision is narrowed in a fatigued state.
しかしながら、特許文献1のショベルは、運転者が旋回操作を行った時間、運転者が走行操作を行った時間、及び、運転者が掘削操作を行った時間に基づいて運転者の疲労度を算出する。そのため、運転者の疲労度を正確に把握できず、運転者の視野が狭くなった状態を検知できないおそれがある。 However, the excavator of Patent Document 1 calculates the degree of fatigue of the driver based on the time the driver performed the turning operation, the time the driver performed the traveling operation, and the time the driver performed the digging operation. do. As a result, the degree of fatigue of the driver cannot be accurately grasped, and there is a possibility that a state in which the driver's field of vision is narrowed cannot be detected.
また、特許文献1のショベルは、疲労度が閾値を上回ったと判定した場合であっても、運転支援システムの動作モードを変更するのみであり、疲労によって運転者の視野が狭くなった状態を解消できないおそれがある。 In addition, the excavator of Patent Document 1 merely changes the operation mode of the driving support system even when it is determined that the degree of fatigue exceeds the threshold, thereby eliminating the state in which the driver's field of vision is narrowed due to fatigue. It may not be possible.
上述の点に鑑み、ショベルの運転に適さない運転者の生体状態を正確に検知し、且つ、その生体状態を解消できるショベルを提供することが望ましい。 In view of the above, it is desirable to provide an excavator that can accurately detect the biological condition of an operator who is unsuitable for excavator operation, and can eliminate the biological condition.
本発明の実施例に係るショベルは、下部走行体と、前記下部走行体に旋回可能に搭載される上部旋回体と、前記上部旋回体に取り付けられたアタッチメントと、前記上部旋回体に設けられたキャビンと、前記キャビン内に設置された操作レバーと、前記キャビン内にいる運転者の生体情報を取得する生体情報取得装置と、前記キャビン内の作業環境を調整可能な作業環境調整装置と、前記作業環境調整装置を制御可能な制御装置と、を備え、前記制御装置は、運転者を識別して識別情報を生成し、前記生体情報取得装置が取得する運転者の生体情報に基づき覚醒度が所定レベルを下回っていると判定すると、運転者の覚醒度が所定レベルを上回るように、前記上部旋回体に設けられた前記キャビン内の前記作業環境調整装置を調整して運転者の作業環境を調整する。
An excavator according to an embodiment of the present invention includes a lower traveling body, an upper revolving body rotatably mounted on the lower traveling body, an attachment attached to the upper revolving body, and an attachment provided on the upper revolving body. a cabin, an operation lever installed in the cabin, a biological information acquisition device for acquiring biological information of a driver in the cabin, a working environment adjustment device capable of adjusting a working environment in the cabin, and and a control device capable of controlling the work environment adjustment device, wherein the control device identifies a driver to generate identification information, and the arousal level is determined based on the driver's biological information acquired by the biological information acquisition device. If it is determined that the driver's arousal level is below the predetermined level, the working environment adjustment device in the cabin provided in the upper swing structure is adjusted to improve the driver's working environment so that the driver's arousal level exceeds the predetermined level. adjust.
上述の手段により、ショベルの運転に適さない運転者の生体状態を正確に検知し、且つ、その生体状態を解消できるショベルを提供できる。 By the means described above, it is possible to provide an excavator that can accurately detect the biological condition of the operator unsuitable for driving the excavator and eliminate the biological condition.
図1は、本発明の実施例に係るショベルの構成例を示す側面図である。ショベルの下部走行体1には旋回機構2を介して上部旋回体3が搭載されている。上部旋回体3には、ブーム4が取り付けられている。ブーム4の先端にはアーム5が取り付けられ、アーム5の先端にはバケット6が取り付けられている。 FIG. 1 is a side view showing a configuration example of a shovel according to an embodiment of the present invention. An upper revolving body 3 is mounted on a lower running body 1 of the excavator via a revolving mechanism 2 . A boom 4 is attached to the upper swing body 3 . An arm 5 is attached to the tip of the boom 4 , and a bucket 6 is attached to the tip of the arm 5 .
ブーム4、アーム5、バケット6は、アタッチメントを構成し、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によりそれぞれ油圧駆動される。
The boom 4, arm 5, and bucket 6 constitute attachments and are hydraulically driven by
上部旋回体3には、運転室としてのキャビン10が搭載される。キャビン10の後方にはショベルの動力源としてのエンジン11が搭載されている。キャビン10内には、コントローラ30、表示装置40、生体情報取得装置45、作業環境調整装置46、撮像装置47、通信装置48、注意喚起装置49等が設置されている。
A
コントローラ30は、ショベルの駆動制御を行う制御装置である。本実施例では、コントローラ30は、CPU及びメモリを含むマイクロコンピュータで構成される。そして、コントローラ30の各種機能は、CPUがメモリに格納されたプログラムを実行することで実現される。
The
表示装置40は、コントローラ30からの指令に応じて各種画像情報を表示する。本実施例では、表示装置40は、コントローラ30に接続される車載液晶ディスプレイである。
The
生体情報取得装置45は、運転席SEに着座する運転者の生体情報を取得する。生体情報取得装置45は、血圧検出装置、脈拍検出装置、心拍数検出装置、近赤外線吸収スペクトル検出装置、生体インピーダンス検出装置、サーモカメラ、及び、体圧分布検出装置の少なくとも1つを含む。生体情報取得装置45は、運転者が携帯可能な携帯端末に取り付けられていてもよい。
The biometric
作業環境調整装置46は、キャビン10内の作業環境を調整する。作業環境調整装置46は、例えば、エアコン、シートバイブレータ、シートクーラ、シートヒータ、及び、ランバーサポートの少なくとも1つを含む。
The work
撮像装置47は、例えば、CCDやCMOS等の撮像素子を有するカメラでありキャビン10の内部に設置され、レンズを操作者の顔に向けた状態で取り付けられている。撮像装置47は、操作者の顔を撮影して画像情報をコントローラ30に供給する。撮像装置47は、生体情報取得装置45としても機能し得る。この場合、撮像装置47は、運転者の瞬き、視線、眼球運動、頭部運動、欠伸、着座姿勢、表情(顔)の歪み等に関する画像情報を生体情報として取得する。
The
通信装置48は、ショベルと外部との間の通信を制御する装置である。本実施例では、通信装置48は、衛星通信回線、携帯電話通信回線、近距離無線通信回線等を通じたショベルと管理センタとの間の無線通信を制御する。
The
注意喚起装置49は、運転者の注意を喚起するための装置である。注意喚起装置49は、スピーカ、ブザー、及び、LEDランプの少なくとも1つを含む。注意喚起装置49は、表示装置40であってもよい。本実施例では、注意喚起装置49は、キャビン10内に設置されたスピーカ及び表示装置40である。
The attention calling
図2は、図1のショベルに搭載される基本システムの構成例を示す図である。図2において、機械的動力伝達ラインは二重線、作動油ラインは太実線、パイロットラインは破線、電気駆動・制御ラインは細実線でそれぞれ示されている。 FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of a basic system mounted on the excavator of FIG. In FIG. 2, mechanical power transmission lines are indicated by double lines, hydraulic oil lines are indicated by thick solid lines, pilot lines are indicated by dashed lines, and electric drive/control lines are indicated by thin solid lines.
エンジン11は、エンジン負荷の増減にかかわらずエンジン回転数を一定に維持するアイソクロナス制御を採用したディーゼルエンジンである。エンジン11における燃料噴射量、燃料噴射タイミング、ブースト圧等は、エンジンコントローラユニット50により制御される。
The
エンジン11は油圧ポンプとしてのメインポンプ14及びパイロットポンプ15に接続されている。メインポンプ14は作動油ラインを介してコントロールバルブ17に接続されている。
The
コントロールバルブ17は、ショベルの油圧系の制御を行う油圧制御装置である。コントロールバルブ17は、右側走行用油圧モータ、左側走行用油圧モータ、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、旋回用油圧モータ等の油圧アクチュエータに接続されている。旋回用油圧モータは旋回用電動発電機であってもよい。
The
パイロットポンプ15はパイロットラインを介して操作装置26に接続されている。操作装置26は操作レバー及び操作ペダルを含む。操作装置26は、パイロットラインを介してコントロールバルブ17に接続されている。
圧力センサ29は、操作装置26の操作内容を圧力の形で検出する。圧力センサ29は、検出値をコントローラ30に対して出力する。
The
表示装置40は、コントローラ30に接続されている。表示装置40は、CAN等の通信ネットワークを介してコントローラ30に接続されていてもよく、専用線を介してコントローラ30に接続されていてもよい。表示装置40は、画像表示部41、及び、入力部としてのスイッチパネル42を有する。スイッチパネル42は、各種ハードウェアスイッチを含むパネルである。
A
表示装置40は、蓄電池70から電力の供給を受けて動作する。蓄電池70はエンジン11のオルタネータ11a(発電機)で発電した電力で充電される。蓄電池70の電力は、コントローラ30、生体情報取得装置45、作業環境調整装置46、撮像装置47、通信装置48、注意喚起装置49等にも供給される。エンジン11のスタータ11bは、蓄電池70からの電力で駆動され、エンジン11を始動する。
The
エンジン11を制御するエンジンコントローラユニット50は、冷却水温等、エンジン11の状態を表すデータをコントローラ30に送信する。メインポンプ14のレギュレータ14aは、斜板傾転角を表すデータをコントローラ30に送信する。吐出圧力センサ14bは、メインポンプ14の吐出圧力を表すデータをコントローラ30に送信する。作動油タンクとメインポンプ14との間の管路に設けられた油温センサ14cは、その管路を流れる作動油の温度を表すデータをコントローラ30に送信する。圧力センサ29は、操作装置26が操作されたときに生成されるパイロット圧を表すデータをコントローラ30に送信する。コントローラ30は一時記憶部(メモリ)にこれらのデータを蓄積しておき、必要なときに表示装置40に送信できる。
An
エンジン回転数調整ダイヤル75は、エンジン11の回転数を調整するためのダイヤルである。エンジン回転数調整ダイヤル75は、エンジン回転数の設定状態を示すデータをコントローラ30に送信する。エンジン回転数調整ダイヤル75は、SPモード、Hモード、Aモード、及びアイドリングモードの4段階でエンジン回転数を切り換えできるように構成されている。SPモードは、作業量を優先したい場合に選択される回転数モードであり、最も高いエンジン回転数を利用する。Hモードは、作業量と燃費を両立させたい場合に選択される回転数モードであり、二番目に高いエンジン回転数を利用する。Aモードは、燃費を優先させながら低騒音でショベルを稼働させたい場合に選択される回転数モードであり、三番目に高いエンジン回転数を利用する。アイドリングモードは、エンジン11をアイドリング状態にしたい場合に選択される回転数モードであり、最も低いエンジン回転数を利用する。エンジン11は、エンジン回転数調整ダイヤル75で設定された回転数モードのエンジン回転数で一定に回転数制御される。
The engine
生体情報取得装置45は、心拍数検出装置45a及び生体インピーダンス検出装置45bを含む。作業環境調整装置46は、ランバーサポート46a、シートクーラ46b、シートヒータ46c、及び、エアコン46dを含む。生体情報取得装置45は、検出値をコントローラ30に対して出力する。作業環境調整装置46は、コントローラ30からの制御指令に応じて動作する。作業環境調整装置46は、スイッチパネル42等を介して手動で操作されてもよい。
The biometric
次に、図3を参照し、生体情報取得装置45及び作業環境調整装置46の配置例について説明する。図3は、キャビン10内に設置された運転席SEの斜視図である。
Next, an arrangement example of the biological
心拍数検出装置45aは、運転者の心拍数を検出する装置であり、運転席SEの背もたれに内蔵されている。具体的には、電極が露出するように背もたれに埋め込まれている。心拍数検出装置45aは、運転席SEに追加的に取り付けられるものではなく、運転席SEと一体的に形成されているため、座り心地を悪化させることはない。
The heart
生体インピーダンス検出装置45bは、運転者の生体インピーダンスを検出する装置であり、主に、左側電極45bL及び右側電極45bRを含む。左側電極45bLは左操作レバー26ALのグリップ部の表面に露出するように構成され、右側電極45bRは右操作レバー26ARのグリップ部の表面に露出するように構成されている。運転者の掌と電極とが接するようにするためである。生体インピーダンス検出装置45bは、操作レバー26Aに追加的に取り付けられるものではなく、操作レバー26Aと一体的に形成されているため、操作性を悪化させることはない。
The
なお、図3の生体情報取得装置45は、心拍数検出装置45a及び生体インピーダンス検出装置45bばかりでなく、血圧検出装置、脈拍検出装置、近赤外線吸収スペクトル検出装置、サーモカメラ、及び、体圧分布検出装置の少なくとも1つを含んでいてもよい。また、生体情報取得装置45は、運転者が携帯可能な携帯端末に取り付けられていてもよい。心拍数検出装置45a、生体インピーダンス検出装置45b、血圧検出装置、脈拍検出装置、近赤外線吸収スペクトル検出装置、サーモカメラ、体圧分布検出装置、及び、携帯端末の何れか1つであってもよい。
3 includes not only the
ランバーサポート46aは、運転席SEの背もたれの下部(腰が当たる部分)の形状を調整する装置であり、運転席SEの背もたれの下部に内蔵されている。本実施例では、主に、空気袋、エアチューブ、エアポンプ、エアバルブ等で構成されている。エアポンプとエアバルブで空気袋の膨らみ具合を調整することで背もたれの下部の形状を変化させる。
The
シートクーラ46bは、運転席SEに座る運転者の臀部及び背中の少なくとも一方に向けて冷風を送る装置である。本実施例では、主に、運転席SEの下部に内蔵された送風ファン46b1を含む。送風ファン46b1は、運転席SEの下部前面に形成された吸入孔46b2から空気を吸入し、運転席SEの座面に形成された複数の放出孔46b3からその空気を放出する。 The seat cooler 46b is a device that blows cool air toward at least one of the buttocks and back of the driver sitting in the driver's seat SE. This embodiment mainly includes a blower fan 46b1 built in the lower portion of the driver's seat SE. Blower fan 46b1 draws in air from suction hole 46b2 formed in the lower front surface of driver's seat SE, and discharges the air from a plurality of discharge holes 46b3 formed in the seat surface of driver's seat SE.
シートヒータ46cは、運転席SEの表面を温める装置である。本実施例では、運転席SEの座面及び背もたれ面のそれぞれの中央部分を温めるように構成されている。図3は、シートヒータ46cで温められる部分をドットパターンで表している。
The
エアコン46dは、キャビン10内の温度を調整する装置である。本実施例では、主に、送風ファン46d1、及び、吹き出し口46d2~46d4を含む。キャビン10内の温度を下げる場合、送風ファン46d1は、キャビン10の内部又は外部から取り入れた空気をエバポレータに向けて送り、エバポレータのところで冷却された空気を吹き出し口46d2~46d4の少なくとも1つから吹き出させる。吹き出し口46d2は、キャビン10内の前部に設置されている。吹き出し口46d3は、キャビン10内の後部に設置されている。吹き出し口46d4は、運転席SEに着座する運転者の頭部に向けて風を送るように設置されている。吹き出し口のそれぞれは自動的に開閉が切り換えられるように構成されている。キャビン10内の温度を上げる場合にはエンジン11の排熱が利用される。
The
なお、図3の作業環境調整装置46は、ランバーサポート46a、シートクーラ46b、シートヒータ46c及びエアコン46dばかりでなく、シートバイブレータ等を含んでいてもよい。ランバーサポート46a、シートクーラ46b、シートヒータ46c、エアコン46d、及び、シートバイブレータの何れか1つであってもよい。
3 may include not only the
次に、図4を参照し、コントローラ30が運転者の生体情報に基づいてキャビン10内の作業環境を変更する処理(以下、「作業環境変更処理」とする。)について説明する。図4は、作業環境変更処理のフローチャートである。コントローラ30は、ショベルの稼働中、所定の制御周期で繰り返しこの作業環境変更処理を実行する。
Next, referring to FIG. 4, a process of changing the working environment in the
最初に、コントローラ30は、運転者の生体情報を取得する(ステップST1)。本実施例では、コントローラ30は、生体情報取得装置45を利用して運転者の生体情報を取得する。
First, the
そして、コントローラ30は、取得した生体情報に基づいて所定条件が満たされたか否かを判定する(ステップST2)。所定条件は、例えば、運転者の疲労度、ストレス度、不快度等が所定レベルを超えていること、運転者の快適度、注意力、覚醒度等が所定レベルを下回っていること等である。所定条件が満たされているか否かの判定基準は、少なくとも1つの生体情報に関する値を用いて予め設定されている。所定条件が満たされているか否かの判定では、レバー操作量、レバー操作方向等のショベルの操作に関する値、車体傾斜角度、ブーム角度、エンジン回転数等のショベルの構成要素の状態に関する値、外気温、大気圧等の作業環境に関する値等、生体情報に関する値以外の値が付加的に用いられてもよい。これにより、コントローラ30は、運転者の生体情報の変化の要因分析を行うことができる。例えば、同一作業の継続時間と生体情報との関連性、外気温と生体情報との関連性等を分析できる。
Then, the
コントローラ30は、例えば、心拍数検出装置45aの出力に基づき、運転者の心拍数が閾値を上回った状態の累積時間が所定時間を超えた場合に運転者のストレス度が所定レベルを超えていると判定する。或いは、コントローラ30は、生体インピーダンス検出装置45bの出力に基づき、運転者の生体インピーダンスが閾値を上回った場合に、運転者の疲労度が所定レベルを超えていると判定してもよい。或いは、コントローラ30は、撮像装置47の出力に基づき、単位時間当たりの瞬きの回数が閾値を上回った場合に運転者の覚醒度が所定レベルを下回っていると判定してもよい。
For example, based on the output of the heart
所定条件が満たされていないと判定した場合(ステップST2のNO)、コントローラ30は、作業環境を変更することなく、今回の作業環境変更処理を終了させる。
When determining that the predetermined condition is not satisfied (NO in step ST2), the
所定条件が満たされたと判定した場合(ステップST2のYES)、コントローラ30は、作業環境を変更する(ステップST3)。本実施例では、コントローラ30は、作業環境調整装置46を用いてキャビン10内の現在の作業環境を別の作業環境に変更する。運転者の生体状態をショベルの運転に適した生体状態に近づけるためである。コントローラ30は、例えば、運転者の疲労度が所定レベルを超えていると判定した場合には、その疲労度が所定レベルを下回るように作業環境を変更する。或いは、運転者の覚醒度が所定レベルを下回っていると判定した場合には、その覚醒度が所定レベルを上回るように作業環境を変更する。作業環境の変更は、運転者に刺激を与えることを含んでいてもよい。
When determining that the predetermined condition is satisfied (YES in step ST2), the
その後、コントローラ30は、運転者の生体情報を管理センタに送信し、且つ、注意喚起装置49を作動させる(ステップST4)。本実施例では、コントローラ30は、生体情報取得装置45が取得した生体情報と運転者の識別情報とを関連付け、通信装置48を介してその識別情報に関連付けられた生体情報を外部の管理センタに送信する。但し、生体情報のみを管理センタに送信してもよい。コントローラ30は、所定条件が満たされる前の所定期間にわたる生体情報、及び、所定条件が満たされた後の所定期間にわたる生体情報のうちの少なくとも一方を管理センタに送信してもよい。
After that, the
識別情報と生体情報を関連付ける場合、コントローラ30は、例えば、エンジン始動時に、「ID番号を入力して下さい」といったテキストメッセージを表示装置40の画像表示部41に表示し、ID番号の入力を運転者に要求する。コントローラ30は、別の方法で運転者を識別してもよい。コントローラ30は、指紋認証技術、虹彩認証技術等を用いて運転者を認証してもよい。コントローラ30は、所定条件が満たされたこと、作業環境を変更したこと等に関する情報を表示装置40の画像表示部41に表示させ、且つ、スピーカから音声出力させてもよい。但し、生体情報の送信、及び、注意喚起装置49の作動の少なくとも一方は省略されてもよい。
When associating the identification information with the biometric information, the
この構成により、コントローラ30は、ショベルの運転に適さない運転者の生体状態(以下、「非最適生体状態」とする。)を正確に検知し、且つ、その非最適生体状態を解消できる。非最適生体状態は、例えば、運転者の疲労度、ストレス度、不快度等が所定レベルを超えている状態、運転者の快適度、注意力、覚醒度等が所定レベルを下回っている状態等である。
With this configuration, the
コントローラ30は、生体情報を利用することで、運転者自身が気付かないうちに運転者が非最適生体状態であることを検知できる。そのため、運転者自身が気付かないうちに非最適生体状態を解消できる。例えば、コントローラ30は、適切なタイミングでキャビン10内の作業環境を変更して運転者が疲労を感じる前に運転者の気分を一新させることができる。そのため、運転者が疲労を感じ難い作業環境を提供できる。
By using the biological information, the
また、コントローラ30は、運転者の生体情報を管理センタに送信できる。そのため、管理センタにいる管理者は、運転者の生体状態を継続的に遠隔監視できる。また、コントローラ30は、作業環境を変更したときに、運転者の生体情報を管理センタに送信できる。そのため、管理者は、運転者の生体状態が非最適生体状態になったことを早期に認識できる。その上で、作業環境の変更による効果を確認できる。管理者は、複数の運転者の生体情報を集計し且つ分析することもできる。
Also, the
次に、図5を参照し、作業環境変更処理の具体例について説明する。図5は、作業環境変更処理の具体例のフローチャートである。コントローラ30は、ショベルの稼働中、所定の制御周期で繰り返しこの作業環境変更処理を実行する。
Next, a specific example of work environment change processing will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a flowchart of a specific example of work environment change processing. The
最初に、コントローラ30は、運転者の心拍数を取得する(ステップST11)。本実施例では、コントローラ30は、心拍数検出装置45aの出力に基づいて運転者の心拍数を取得する。
First, the
その後、コントローラ30は、運転者の覚醒度が所定レベルを下回っているか否かを判定する(ステップST12)。本実施例では、コントローラ30は、運転者の心拍数が閾値未満となっているときに運転者の覚醒度が所定レベルを下回っていると判定する。
After that, the
運転者の覚醒度が所定レベルを下回っていないと判定した場合(ステップST12のNO)、コントローラ30は、作業環境を変更することなく、今回の作業環境変更処理を終了させる。
When determining that the driver's arousal level is not below the predetermined level (NO in step ST12), the
運転者の覚醒度が所定レベルを下回っていると判定した場合(ステップST12のYES)、コントローラ30は、冷風を運転者の頭部に向けて放出させる(ステップST13)。本実施例では、エアコン46dで冷たい空気を生成し、運転席SEに着座する運転者の頭部に向けて風を送るように設置されている吹き出し口46d4を開く。空気の湿度を制御してもよい。すなわち、除湿或いは加湿を行ってもよい。シートバイブレータ等を作動させて運転者に振動等の刺激を与えてもよい。
When determining that the driver's arousal level is below the predetermined level (YES in step ST12), the
この構成により、コントローラ30は、覚醒度が低下した運転者の頭部に冷風を当てることで運転者の覚醒度を高めることができる。そのため、運転者の注意が散漫になるのを抑制或いは防止できる。その結果、操作ミスを抑制或いは防止できる。
With this configuration, the
コントローラ30は、生体インピーダンス検出装置45bの出力に基づいて運転者の生体インピーダンスを取得してもよい。そして、運転者の生体インピーダンスに基づいて運転者の疲労度が所定レベルを上回っているか否かを判定してもよい。この場合、コントローラ30は、運転者が長時間にわたって操作レバー26Aを動かし続けたことに起因する腕の筋肉疲労を検知できる。例えば、生体インピーダンスに基づいて運転者のむくみ度を推定し、そのむくみ度に基づいて運転者の疲労、更には腕の筋肉疲労を推定する。そして、運転者の生体インピーダンスが閾値以上となっているときに、コントローラ30は、運転者の腕の筋肉疲労が所定レベルを上回っていると判定し、冷風を運転者の腕に向けて放出させてもよい。運動強度の大きさによっては温風を運転者の腕に向けて放出させてもよい。この構成により、コントローラ30は、疲労が蓄積した運転者の腕に冷風又は温風を当てることで運転者の腕の疲労を和らげることができる。その結果、腕の筋肉疲労が運転者のレバー操作に悪影響を及ぼすのを抑制或いは防止できる。
The
次に、図6を参照し、作業環境変更処理の別の具体例について説明する。図6は、作業環境変更処理の別の具体例のフローチャートである。コントローラ30は、ショベルの稼働中、所定の制御周期で繰り返しこの作業環境変更処理を実行する。
Next, another specific example of work environment change processing will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a flowchart of another specific example of work environment change processing. The
最初に、コントローラ30は、運転者の臀部に関する情報を取得する(ステップST21)。運転者の臀部に関する情報は、例えば、臀部の表面温度、座圧分布等である。臀部の表面温度は、例えば、運転席SEの座面に取り付けられた温度センサによって検出される。座圧分布は、例えば、運転席SEの座面に取り付けられた圧力センサによって検出される。
First, the
その後、コントローラ30は、運転者の臀部に関する不快度が所定レベルを上回っているか否かを判定する(ステップST22)。本実施例では、コントローラ30は、運転者の臀部に関する情報に基づいて判定する。キャビン10内の温度、湿度、外気温、運転者の心拍数、生体インピーダンス等を追加的に考慮してもよい。
After that, the
運転者の臀部に関する不快度が所定レベルを上回っていないと判定した場合(ステップST22のNO)、コントローラ30は、作業環境を変更することなく、今回の作業環境変更処理を終了させる。
When determining that the degree of discomfort regarding the driver's buttocks does not exceed the predetermined level (NO in step ST22), the
運転者の臀部に関する不快度が所定レベルを上回っていると判定した場合(ステップST22のYES)、コントローラ30は、シートクーラ46bを作動させる(ステップST23)。シートクーラ46bが既に作動している場合にはその風量を増大させてもよい。
If it is determined that the discomfort level of the driver's buttocks exceeds the predetermined level (YES in step ST22), the
この構成により、コントローラ30は、臀部に関する不快度が高まった運転者の臀部に冷風を当てることで作業環境を改善し、臀部の蒸れ等に起因する運転者の不快感を抑えることができる。その結果、ショベルの操作に対する運転者の集中力が高まるのを支援できる。
With this configuration, the
次に、図7を参照し、作業環境変更処理の更に別の具体例について説明する。図7は、作業環境変更処理の更に別の具体例のフローチャートである。コントローラ30は、ショベルの稼働中、所定の制御周期で繰り返しこの作業環境変更処理を実行する。
Next, still another specific example of the work environment change processing will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a flowchart of still another specific example of work environment change processing. The
最初に、コントローラ30は、運転者の着座姿勢に関する情報を取得する(ステップST31)。本実施例では、コントローラ30は、撮像装置47が出力する画像情報に基づいて運転者の着座姿勢に関する情報を取得する。
First, the
その後、コントローラ30は、同じ着座姿勢の継続時間が所定の閾値を上回ったか否かを判定する(ステップST32)。本実施例では、コントローラ30は、撮像装置47が出力する画像情報に各種画像処理を施すことで運転者の腕を除く上半身の動きを認識し、その動きに基づいて同じ着座姿勢が継続されているか否かを判定する。体圧分布等を追加的に考慮してもよい。体圧分布は、例えば、運転席SEの背もたれに取り付けられた圧力センサによって検出される。
After that, the
継続時間の閾値は、心拍数検出装置45a、生体インピーダンス検出装置45b等の出力に基づいて動的に変更されてもよい。
The duration threshold may be dynamically changed based on the output of
同じ着座姿勢の継続時間が所定の閾値を上回っていないと判定した場合(ステップST32のNO)、コントローラ30は、作業環境を変更することなく、今回の作業環境変更処理を終了させる。
If the
同じ着座姿勢の継続時間が所定の閾値を上回ったと判定した場合(ステップST32のYES)、コントローラ30は、ランバーサポート46aの位置を変更する(ステップST33)。本実施例では、コントローラ30は、ランバーサポート46aを構成する空気袋の膨らみ具合を変えることでランバーサポート46aの凸高さを変更する。
When determining that the duration of the same sitting posture exceeds the predetermined threshold (YES in step ST32), the
この構成により、コントローラ30は、同じ着座姿勢をとり続けた運転者に対して着座姿勢を変えるように促すことができる。そのため、同じ着座姿勢をとり続けることに起因する運転者の疲労を軽減できる。
With this configuration, the
以上、本発明の好ましい実施例が説明された。しかしながら、本発明は、上述した実施例に限定されることはない。上述した実施例は、本発明の範囲を逸脱することなしに、種々の変形、置換等が適用され得る。また、上述の実施例を参照して説明された特徴のそれぞれは、技術的に矛盾しない限り、適宜に組み合わされてもよい。 A preferred embodiment of the present invention has been described above. However, the invention is not limited to the embodiments described above. Various modifications, substitutions, etc., may be applied to the above-described embodiments without departing from the scope of the present invention. Also, each of the features described with reference to the above embodiments may be combined as appropriate as long as they are not technically inconsistent.
例えば、冷風を頭部に当てること、シートクーラ46bを作動させること、ランバーサポート46aの位置を変更すること等の少なくとも2つが同時に行われてもよい。
For example, at least two of applying cool air to the head, operating the seat cooler 46b, and changing the position of the
1・・・下部走行体 2・・・旋回機構 3・・・上部旋回体 4・・・ブーム 5・・・アーム 6・・・バケット 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・・・キャビン 11・・・エンジン 11a・・・オルタネータ 11b・・・スタータ 14・・・メインポンプ 14a・・・レギュレータ 14b・・・吐出圧力センサ 14c・・・油温センサ 15・・・パイロットポンプ 17・・・コントロールバルブ 26・・・操作装置 26A・・・操作レバー 26AL・・・左操作レバー 26AR・・・右操作レバー 29・・・圧力センサ 30・・・コントローラ 40・・・表示装置 41・・・画像表示部 42・・・スイッチパネル 45・・・生体情報取得装置 45a・・・心拍数検出装置 45b・・・生体インピーダンス検出装置 45bL・・・左側電極 45bR・・・右側電極 46・・・作業環境調整装置 46a・・・ランバーサポート 46b・・・シートクーラ 46b1・・・送風ファン 46b2・・・吸入孔 46b3・・・放出孔 46c・・・シートヒータ 46d・・・エアコン 46d1・・・送風ファン 46d2~46d4・・・吹き出し口 47・・・撮像装置 48・・・通信装置 49・・・注意喚起装置 50・・・エンジンコントローラユニット 70・・・蓄電池 75・・・エンジン回転数調整ダイヤル SE・・・運転席
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Lower traveling body 2... Revolving mechanism 3... Upper revolving body 4... Boom 5... Arm 6...
Claims (6)
前記下部走行体に旋回可能に搭載される上部旋回体と、
前記上部旋回体に取り付けられたアタッチメントと、
前記上部旋回体に設けられたキャビンと、
前記キャビン内に設置された操作レバーと、
前記キャビン内にいる運転者の生体情報を取得する生体情報取得装置と、
前記キャビン内の作業環境を調整可能な作業環境調整装置と、
前記作業環境調整装置を制御可能な制御装置と、を備え、
前記制御装置は、運転者を識別して識別情報を生成し、前記生体情報取得装置が取得する運転者の生体情報に基づき覚醒度が所定レベルを下回っていると判定すると、運転者の覚醒度が所定レベルを上回るように、前記上部旋回体に設けられた前記キャビン内の前記作業環境調整装置を調整して運転者の作業環境を調整する、
ショベル。 a lower running body;
an upper revolving body rotatably mounted on the lower traveling body;
an attachment attached to the upper rotating body;
a cabin provided in the upper revolving body;
an operating lever installed in the cabin;
a biometric information acquisition device that acquires biometric information of a driver in the cabin;
a working environment adjustment device capable of adjusting the working environment in the cabin;
a control device capable of controlling the work environment adjustment device,
The control device identifies the driver to generate identification information, and determines that the driver's arousal level is below a predetermined level based on the biological information of the driver acquired by the biological information acquisition device. adjusts the working environment of the driver by adjusting the working environment adjusting device in the cabin provided in the upper revolving structure so that the working environment of the driver exceeds a predetermined level .
Excavator.
前記下部走行体に旋回可能に搭載される上部旋回体と、
前記上部旋回体に取り付けられたアタッチメントと、
前記上部旋回体に設けられたキャビンと、
前記キャビン内に設置された操作レバーと、
前記キャビン内に設置され、運転者を撮像した画像情報を生体情報とする撮像装置と、
前記キャビン内の作業環境を調整可能な作業環境調整装置と、
前記作業環境調整装置を制御可能な制御装置と、を備え、
前記制御装置は、運転者を識別して識別情報を生成し、前記撮像装置が取得する運転者の生体情報に基づき覚醒度が所定レベルを下回っていると判定すると、運転者の覚醒度が所定レベルを上回るように、前記上部旋回体に設けられた前記キャビン内の前記作業環境調整装置を調整して運転者の作業環境を調整する、
ショベル。 a lower running body;
an upper revolving body rotatably mounted on the lower traveling body;
an attachment attached to the upper rotating body;
a cabin provided in the upper revolving body;
an operating lever installed in the cabin;
an imaging device installed in the cabin and using image information obtained by imaging a driver as biological information;
a working environment adjustment device capable of adjusting the working environment in the cabin;
a control device capable of controlling the work environment adjustment device,
The control device identifies the driver to generate identification information, and determines that the driver's arousal level is below a predetermined level based on the biological information of the driver acquired by the imaging device. Adjusting the work environment adjustment device in the cabin provided in the upper swing body to adjust the work environment of the driver so as to exceed the level ;
Excavator.
請求項1に記載のショベル。 The biological information acquisition device is a sensor attached to at least one of a portable terminal that can be carried by a driver and a driver's seat installed in the cabin,
Shovel according to claim 1 .
請求項1又は3に記載のショベル。 The work environment adjustment device controls at least one of an air conditioner, a seat cooler, and a lumbar support to adjust the work environment in the cabin.
A shovel according to claim 1 or 3.
前記制御装置は、前記生体情報取得装置の出力に基づいて前記注意喚起装置を制御する、
請求項1、3、又は4に記載のショベル。 further comprising an alerting device for alerting the driver,
The control device controls the alerting device based on the output of the biological information acquisition device.
A shovel according to claim 1, 3 or 4.
前記制御装置は、前記生体情報取得装置が取得した生体情報と運転者の前記識別情報とを関連付け、前記通信装置を介して該識別情報に関連付けられた生体情報を外部に送信する、
請求項1、3、4、又は5に記載のショベル。 further comprising a communication device for controlling communication between the excavator and the outside,
The control device associates the biometric information acquired by the biometric information acquisition device with the identification information of the driver, and transmits the biometric information associated with the identification information to the outside via the communication device.
A shovel according to claim 1, 3, 4 or 5.
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