JP7379173B2 - 作業機械 - Google Patents
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Description
本発明の第二の態様による作業機械は、複数のアクチュエータと、前記複数のアクチュエータを操作するための操作レバーを有する複数の操作装置と、所定の情報を報知する報知装置と、前記報知装置を制御する制御装置と、を備える作業機械において、前記制御装置は、前記操作装置を操作するオペレータの認証情報を取得し、取得した前記オペレータの認証情報に基づいて、前記オペレータが当該作業機械を初めて操作する者であるか否かを判定し、前記オペレータが当該作業機械を初めて操作する者であると判定された場合、前記操作レバーの操作方向と前記アクチュエータの動作とを対応付ける操作パターンに関する情報を前記報知装置によって報知させ、前記オペレータが当該作業機械を初めて操作する者でないと判定された場合、前記オペレータの認証情報に基づいて前記オペレータの操作の熟練度が基準を満たしているか否かを判定し、前記オペレータの熟練度が基準を満たしていないと判定された場合、前記操作パターンに関する情報を前記報知装置によって報知させ、前記オペレータの熟練度が基準を満たしていると判定された場合、前記操作パターンに関する情報を前記報知装置によって報知させない。
本発明の第三の態様による作業機械は、複数のアクチュエータと、前記複数のアクチュエータを操作するための操作レバーを有する複数の操作装置と、所定の情報を報知する報知装置と、前記報知装置を制御する制御装置と、を備える作業機械において、前記制御装置は、前記操作装置を操作するオペレータの認証情報を取得し、取得した前記オペレータの認証情報に基づいて、前記オペレータが当該作業機械を初めて操作する者であるか否かを判定し、前記オペレータが当該作業機械を初めて操作する者であると判定された場合、前記操作レバーの操作方向と前記アクチュエータの動作とを対応付ける操作パターンに関する情報を前記報知装置によって報知させ、イグニッションスイッチがオン状態のときに、オペレータが別のオペレータに交代したか否かを判定し、オペレータが別のオペレータに交代したと判定された場合、別のオペレータの認証情報を取得し、取得した前記別のオペレータの認証情報に基づいて、前記別のオペレータが当該作業機械を初めて操作する者であるか否かを判定し、前記別のオペレータが当該作業機械を初めて操作する者であると判定された場合、前記操作パターンに関する情報を前記報知装置によって報知させ、前記別のオペレータが当該作業機械を初めて操作する者でないと判定された場合、前記別のオペレータの認証情報に基づいて前記別のオペレータの操作の熟練度が基準を満たしているか否かを判定し、前記別のオペレータの熟練度が基準を満たしていないと判定された場合、前記操作パターンに関する情報を前記報知装置によって報知させ、前記別のオペレータの熟練度が基準を満たしていると判定された場合、前記操作パターンに関する情報を前記報知装置によって報知させない。
図1~図8を参照して、本発明の第1実施形態に係る作業機械の一例である油圧ショベル100について説明する。図1は、作業機械の管理システム10の構成を示す図である。図1に示すように、管理システム10は、管理センタ40に設置される管理サーバ41と、現場で作業を行う作業機械としての油圧ショベル100と、を含む。管理サーバ41は、油圧ショベル100から離れた位置に設置され、油圧ショベル100と情報(データ)の送受信を行う。管理サーバ41は、油圧ショベル100の状態を遠隔で管理(把握、監視)する管理装置として機能する。
図9及び図10を参照して、第2実施形態に係る油圧ショベル200について説明する。なお、図中、第1実施形態と同一もしくは相当部分には同一の参照番号を付し、相違点を主に説明する。第1実施形態では、認証装置150がICカードに記憶されている情報を読み取り可能なカードリーダである例について説明した。これに対して、第2実施形態では、認証装置150に代えて、顔認証を行うためのデータを抽出する認証装置250が設けられている。
上記実施形態では、メインコントローラ110は、認証装置150から取得した認証情報(オペレータID)が登録テーブル111bに登録されていない場合、オペレータが油圧ショベル100を初めて操作する者であると判定し、認証情報(オペレータID)が登録テーブル111bに登録されている場合、初めて操作する者でないと判定する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。
例えば、オペレータが油圧ショベル100を初めて操作する前に、登録テーブル111bにオペレータの認証情報(オペレータID)と、オペレータが油圧ショベル100を初めて操作することを表す情報(油圧ショベル100の操作経験がないことを表す情報)とを対応付けて記憶させておいてもよい。この場合、メインコントローラ110は、登録テーブル111bを参照し、認証装置150から取得した認証情報(オペレータID)に基づいて、そのオペレータが油圧ショベル100を初めて操作する者であるか否かを判定することができる。また、ICカードに、オペレータの認証情報(オペレータID)と、オペレータが油圧ショベル100を初めて操作することを表す情報(油圧ショベル100の操作経験がないことを表す情報)とを対応付けて記憶させておいてもよい。この場合、メインコントローラ110は、認証装置150から取得した認証情報及びその認証情報に対応付けられた油圧ショベル100を初めて操作することを表す情報に基づいて、そのオペレータが油圧ショベル100を初めて操作する者であるか否かを判定することができる。
メインコントローラ110は、オペレータ管理テーブル42aから取得した運転時間tが0(ゼロ)である場合に、オペレータが油圧ショベル100を初めて操作する者であると判定してもよい。この場合、オペレータが初めて油圧ショベル100を操作する前に、登録テーブル111bに当該オペレータの認証情報(オペレータID)と、操作パターンを登録している場合に、オペレータによる誤操作を防止することができる。また、登録テーブル111bに、オペレータの認証情報(オペレータID)と、オペレータの油圧ショベル100の運転時間tとを対応付けて記憶させている場合、メインコントローラ110は、登録テーブル111bから取得した運転時間tが0(ゼロ)である場合に、オペレータは油圧ショベル100を初めて操作する者であると判定してもよい。
上記実施形態では、運転時間tが閾値t0未満である場合にオペレータの操作の熟練度が基準を満たしていないと判定し、運転時間tが閾値t0以上である場合にオペレータの操作の熟練度が基準を満たしていると判定する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。
例えば、熟練度を表す情報としては、運転時間tに限定されない。メインコントローラ110は、管理サーバ41から運転時間tに代えて、オペレータの経験年数yを熟練度を表す情報として取得してもよい。図11は、管理サーバ41の記憶装置42に記憶されているオペレータ管理テーブル242aの別の例について示す図である。図11に示すように、オペレータ管理テーブル242aは、オペレータの認証情報(オペレータID)と、そのオペレータが油圧ショベル100の操縦(運転)を初めて行ってからの経験年数yと、が対応付けられたデータテーブルである。
メインコントローラ110は、熟練度に応じて報知装置(例えば、表示装置130)によって報知する情報の内容を変更してもよい。例えば、メインコントローラ110の記憶装置111には、複数の閾値y1,y2が記憶されている。第1閾値y1は、熟練度が第1基準を満たしているか否かを判定するための閾値であり、第2閾値y2は、熟練度が第1基準よりも高い第2基準を満たしているか否かを判定するための閾値であり、第1閾値y1よりも大きい値である(y2>y1)。
1つの熟練度情報に基づいて、オペレータの熟練度が基準を満たしているか否かを判定する場合に限定されることもない。例えば、メインコントローラ110は、2つの熟練度情報に基づいて、オペレータの熟練度が基準を満たしているか否かを判定してもよい。図12は、管理サーバ41の記憶装置42に記憶されているオペレータ管理テーブル342aのさらに別の例について示す図である。
上記実施形態では、制御モードに制限モードが設定されている場合、メインコントローラ110は、エンジン回転数をローアイドル回転数に制限することにより、操作装置55L,55Rが操作されたときのアクチュエータ(ブームシリンダ14a、アームシリンダ15a、バケットシリンダ16a及び旋回用油圧モータ12a)の動作を制限する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。
例えば、エンジン回転数をローアイドル回転数に制限するエンジン制限制御を実行することに代えて、メインポンプ81の動作を制限するポンプ制限制御を実行することにより、操作装置55L,55Rの操作レバー56L,56Rが操作されたときのアクチュエータの動作を制限してもよい。以下、具体的に説明する。制御モードが制限解除モード(通常モード)に設定されている場合、メインコントローラ110は、操作装置55L,55Rの操作レバー56L,56Rの操作量の増加に応じて、メインポンプ81の押しのけ容積(1回転当たりのポンプ容量)を増加させるポンプ制御部として機能する。
制御モードに制限モードが設定されている場合、メインコントローラ110は、操作レバー56L,56Rの操作量に応じた制御電流を電磁比例弁51a,51b,52a,52b,53a,53b,54a,54bに出力しないようにするレバーロック制御を実行してもよい。これにより、制限モードが設定されている状態では、オペレータが操作装置55L,55Rの操作レバー56L,56Rを操作したとしても、アクチュエータが動作しないように制限することができる。
第2実施形態では、メインコントローラ210が、予め定めた所定時間以上、認証装置250から顔認証用抽出データが入力されなかった場合に、オペレータが運転席3から離席したと判定する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、認証装置250がカメラ251で撮影された画像において、所定の領域内にオペレータの顔が検知されていない場合、そのことを表す信号(顔非検知信号)をメインコントローラ210に出力するようにしてもよい。この場合、メインコントローラ210は、認証装置250から顔非検知信号が継続して入力されている時間が、予め定めた所定時間を経過すると、オペレータが離席したと判定する。
第2実施形態では、認証装置250からの情報に基づいて、オペレータが運転席3から離席したか否か、及び、オペレータが運転席3に着座したか否かの判定を行う例について説明したが、本発明はこれに限定されない。
例えば、運転席3に所定値以上の荷重が作用しているときにオン信号をメインコントローラ210に出力し、それ以外のときにはオフ信号を出力する荷重センサを設け、荷重センサからの情報に基づいて、オペレータが運転席3から離席したか否か、及び、オペレータが運転席3に着座したか否かの判定を行ってもよい。
運転室17に配置されたゲートロックレバー(不図示)の位置に基づいて、オペレータが運転席3から離席したか否か、及び、オペレータが運転席3に着座したか否かの判定を行ってもよい。ゲートロックレバーは、運転室17の出入りを許可するロック位置と、運転室17の出入りを禁止するロック解除位置との間で操作が可能な部材である。ゲートロックレバーは、その位置を検出する位置検出器が設けられ、位置検出器で検出した情報がメインコントローラ210に出力される。ゲートロックレバーがロック位置にあると、メインコントローラ210は、操作装置55L,55Rによる操作を無効化する。これにより、油圧ショベル200の旋回、掘削等の動作が禁止される。ゲートロックレバーがロック解除位置にあると、メインコントローラ210は、操作装置55L,55Rの操作量に応じて、アクチュエータを動作させる。メインコントローラ210は、イグニッションスイッチ84がオン状態であるときに、ゲートロックレバーがロック解除位置からロック位置に操作された場合、オペレータが運転席3から離席したと判定する。メインコントローラ210は、その後、ゲートロックレバーがロック解除位置に操作された場合、オペレータが運転席3に着座したと判定する。
オペレータが所持するスマートフォン等の携帯端末から近距離無線通信によって、認証情報を油圧ショベル200に送信する構成としてもよい。また、携帯端末から常時所定の電波を発信する構成とし、携帯端末から所定の電波を受信できなくなってから所定時間を経過した場合、メインコントローラ210は、オペレータが運転席3から離席したと判定してもよい。その後、携帯端末から所定の電波を受信した場合、メインコントローラ210は、オペレータが運転席3に着座したと判定する。
第2実施形態では、管理サーバ41が、顔認証用抽出データと顔認証用データとを照合し、オペレータIDを特定する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。メインコントローラ210、あるいは認証装置250が、顔認証用抽出データと顔認証用データとを照合し、オペレータIDを特定するようにしてもよい。
上記実施形態では、登録テーブル111bがメインコントローラ110,210の記憶装置111に記憶されている例について説明したが、本発明はこれに限定されない。登録テーブル111bは、管理サーバ41の記憶装置42に記憶されるようにしてもよい。また、オペレータ管理テーブル42aが管理サーバ41の記憶装置42に記憶されている例について説明したが、本発明はこれに限定されない。オペレータ管理テーブル42aは、メインコントローラ110,210の記憶装置111に記憶させるようにしてもよい。つまり、メインコントローラ110と管理サーバ41とは、通信回線20を通じて情報の授受が可能であるため、データテーブルの記憶する場所は、任意の場所を設定することができる。
上記実施形態では、所定の情報を報知する報知装置が表示装置130である例について説明したが、本発明はこれに限定されない。所定の情報を報知する報知装置には、音声により所定の情報を報知するスピーカ等の音声出力装置を採用してもよい。
上記実施形態では、電気レバー方式の操作装置55L,55Rによってコントロールバルブ51~54が操作される例について説明したが、本発明はこれに限定されない。油圧パイロット方式の操作装置によってコントロールバルブ51~54を操作する場合において、本発明を適用することもできる。油圧パイロット方式の操作装置は、操作レバーの操作量に応じてパイロット圧を出力する複数の減圧弁を有している。複数の減圧弁と、コントロールバルブ51~54のパイロット受圧部51c,51d,52c,52d,53c,53d,54c,54dとを接続する油路に、複数の減圧弁と複数のパイロット受圧部51c,51d,52c,52d,53c,53d,54c,54dとの接続関係を操作パターンに基づいて変更するパターン切替回路が設けられる。パターン切替回路は、メインコントローラからの制御信号に基づいて駆動するアクチュエータによって切り替えられる。
上記実施形態では、旋回体12が旋回用油圧モータ12aによって旋回する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。旋回用油圧モータ12aに代えて、旋回用電動モータによって旋回体12を旋回させるようにしてもよい。つまり、操作装置55L,55Rによって操作されるアクチュエータは、油圧アクチュエータに限定されず、電動アクチュエータであってもよい。
上記実施形態では、作業装置13が、ブーム14、アーム15及びバケット16で構成される例について説明したが、本発明はこれに限定されない。作業装置の構造、関節の数等は、任意に構成することができる。例えば、バケット16の代わりに油圧で開閉して物体を把持するグラップルを装備してもよい。
上記実施形態では、作業機械がクローラ式の油圧ショベル100,200である場合を例に説明したが、本発明はこれに限定されない。ホイール式の油圧ショベル等、種々の作業機械に本発明を適用することができる。
Claims (3)
- 複数のアクチュエータと、前記複数のアクチュエータを操作するための操作レバーを有する複数の操作装置と、所定の情報を報知する報知装置と、前記報知装置を制御する制御装置と、を備える作業機械において、
前記制御装置は、
前記操作装置を操作するオペレータの認証情報を取得し、
取得した前記オペレータの認証情報に基づいて、前記オペレータが当該作業機械を初めて操作する者であるか否かを判定し、
前記オペレータが当該作業機械を初めて操作する者であると判定された場合、前記操作レバーの操作方向と前記アクチュエータの動作とを対応付ける操作パターンに関する情報を前記報知装置によって報知させ、
前記操作パターンに関する情報には、前記操作パターンの確認を促す情報が含まれ、
前記制御装置は、
前記操作パターンの確認が行われたか否かを判定し、
前記操作パターンの確認が行われていないと判定されている場合、前記アクチュエータの動作を制限し、
前記操作パターンの確認が行われたと判定された場合、前記アクチュエータの動作の制限を解除する、
ことを特徴とする作業機械。 - 複数のアクチュエータと、前記複数のアクチュエータを操作するための操作レバーを有する複数の操作装置と、所定の情報を報知する報知装置と、前記報知装置を制御する制御装置と、を備える作業機械において、
前記制御装置は、
前記操作装置を操作するオペレータの認証情報を取得し、
取得した前記オペレータの認証情報に基づいて、前記オペレータが当該作業機械を初めて操作する者であるか否かを判定し、
前記オペレータが当該作業機械を初めて操作する者であると判定された場合、前記操作レバーの操作方向と前記アクチュエータの動作とを対応付ける操作パターンに関する情報を前記報知装置によって報知させ、
前記オペレータが当該作業機械を初めて操作する者でないと判定された場合、前記オペレータの認証情報に基づいて前記オペレータの操作の熟練度が基準を満たしているか否かを判定し、
前記オペレータの熟練度が基準を満たしていないと判定された場合、前記操作パターンに関する情報を前記報知装置によって報知させ、
前記オペレータの熟練度が基準を満たしていると判定された場合、前記操作パターンに関する情報を前記報知装置によって報知させない、
ことを特徴とする作業機械。 - 複数のアクチュエータと、前記複数のアクチュエータを操作するための操作レバーを有する複数の操作装置と、所定の情報を報知する報知装置と、前記報知装置を制御する制御装置と、を備える作業機械において、
前記制御装置は、
前記操作装置を操作するオペレータの認証情報を取得し、
取得した前記オペレータの認証情報に基づいて、前記オペレータが当該作業機械を初めて操作する者であるか否かを判定し、
前記オペレータが当該作業機械を初めて操作する者であると判定された場合、前記操作レバーの操作方向と前記アクチュエータの動作とを対応付ける操作パターンに関する情報を前記報知装置によって報知させ、
イグニッションスイッチがオン状態のときに、オペレータが別のオペレータに交代したか否かを判定し、
オペレータが別のオペレータに交代したと判定された場合、別のオペレータの認証情報を取得し、
取得した前記別のオペレータの認証情報に基づいて、前記別のオペレータが当該作業機械を初めて操作する者であるか否かを判定し、
前記別のオペレータが当該作業機械を初めて操作する者であると判定された場合、前記操作パターンに関する情報を前記報知装置によって報知させ、
前記別のオペレータが当該作業機械を初めて操作する者でないと判定された場合、前記別のオペレータの認証情報に基づいて前記別のオペレータの操作の熟練度が基準を満たしているか否かを判定し、
前記別のオペレータの熟練度が基準を満たしていないと判定された場合、前記操作パターンに関する情報を前記報知装置によって報知させ、
前記別のオペレータの熟練度が基準を満たしていると判定された場合、前記操作パターンに関する情報を前記報知装置によって報知させない、
ことを特徴とする作業機械。
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