JPH061180A - 建設機械の照明対象物の自動追従装置およびその制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 建設機械による作業箇所を作業動作に追従さ
せ作業灯の照射方向を制御し、夜間作業等を容易にす
る。 【構成】 作業装置を夜間等の暗い作業現場では照明す
る照明装置を有する建設機械において、作業装置を所定
の指定位置で照射するよう照明駆動装置２０に指令を出
す運転席の近傍に配設された自動追従装置本体１０と、
自動追従装置本体１０からの指令により作業装置を照射
するよう作動する照明駆動装置２０と、作業装置を揺動
させるシリンダの伸縮をシリンダのストロークで検出す
るシリンダストローク検出装置３０からなる。また作業
装置等の照明対象物を移動させながら手動操作で照明装
置を上下に揺動して照射方向を設置し、照明対象物の位
置と照明装置の照射方向との関係のデータを記憶し、作
業時の照明対象物に合わせて記憶したデータにより照射
方向を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、建設機械の照明対象物
の自動追従装置およびその制御方法に係わり、特には、
パワーショベル等の建設機械における作業灯の照射方向
を制御する建設機械の照明対象物の自動追従装置および
その制御方法の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のパワーショベル５０は、図１を参
照して説明すると、ブーム５１は本体５２に対して回転
軸５３を介して支持されており、ブーム５１の先端部に
はアーム５４が回転軸５５を介して連結されている。ア
ーム５４の先端部にはバケット５６が回転軸５７を介し
て連結されている。ブーム５１のは基端部を本体５２に
支持させたブームシリンダ６１により回動させられ、ア
ーム５４はブーム５１の中間部とアーム５４の一端部と
の間に連結したアームシリンダ６２により回動させら
れ、バケット５６はアーム５４の基端部側とバケット５
６の基端部側との間に連結したバケットシリンダ６３に
より回動させられるようになっている。掘削作業はブー
ム５１、アーム５４およびバケット５６をそれぞれシリ
ンダにより回動させて行う。この場合、ブーム５１、ア
ーム５４およびバケット５６はそれぞれ円弧運動する
が、夜間中など暗い場所での掘削作業、杭打ち等、バケ
ット５６による作業時にはできるだけバケットの作業場
所を照射するようにブーム５１に作業灯を取り付け、バ
ケット５６の刃先５６ａに向けて照射している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の作業灯はできるだけ広い作業場所を想定して、所定
の位置を照射するようにブームに固定して装着してい
る。このように作業灯を固定した状態では、ある限られ
た範囲しか照射出来ないので、照明が必要なバケット位
置を絶えず照射することが出来なく、夜間などの暗い所
での作業がしずらい。例えば、掘削する作業位置に作業
灯の照準を合わせて置くと、ダンプ等に土砂を搭載する
排土位置では照明が当たらず作業がしにくいという問題
がある。

【０００４】本発明は上記従来の問題点に着目し、建設
機械の照明対象物の自動追従装置および制御方法に係わ
り、特には、パワーショベル等の建設機械における作業
灯の照射方向をバケット位置に自動追従して作業箇所の
照明が適正に行われるよう制御する建設機械の照明対象
物の自動追従装置および制御方法の改良を目的としてい
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
には、本発明に係わる第１の発明では、ブレード、バケ
ット等の土砂を押し、あるいは掘削するために揺動する
作業装置を有し、かつ、作業装置を夜間等の暗い作業現
場では照明する照明装置を有する建設機械において、リ
ンクに装着されシリンダの伸縮により揺動する作業装置
を所定の指定位置で照射するよう照明駆動装置に指令を
出す運転席の近傍に配設された自動追従装置本体１０
と、自動追従装置本体１０からの指令により作業装置を
照射するよう作動する照明駆動装置２０と、作業装置を
揺動させるシリンダの伸縮をシリンダのストロークで検
出するシリンダストローク検出装置３０からなる構成と
したものである。

【０００６】また、第１発明を主体とする第２の発明で
は、自動追従装置本体は作業装置の移動に合わせて揺動
する作業装置の所定の指定位置を設定するために切り替
えるマニアル操作スイッチと、指定された位置を記憶す
る記憶装置を有している。

【０００７】また、第３の発明に係る制御方法では、夜
間等の暗い作業現場で揺動する作業装置で作業し、その
作業装置を照明する照明装置を有する建設機械に対し、
作業装置等の照明対象物を移動させながら手動操作で照
明装置を上下に揺動して照射方向を設定し、照明対象物
の位置と照明装置の照射方向との関係のデータを記憶
し、作業時の照明対象物に合わせて記憶したデータによ
り照射方向を制御するように構成した。

【０００８】

【作用】上記構成において、シリンダのストローク位置
を検出することによりリンクに対する作業装置の揺動軌
跡を検出して作業装置と照明装置との相対位置を把握す
るため、作業装置の位置を確実に把握することができる
とともに、作業装置を確実に照明することができる。ま
た、作業装置を実際の作業現場に合わせて移動し、これ
に合わせて照明駆動装置を作動して照射方向および範囲
を記憶することにより、常に、アームシリンダのストロ
ークに対する最適な照射方向を制御することができる。
これにより、照明装置の照射方向をバケットに追従させ
て全作業区域でバケットを照射して作業を容易にする。
従って、作業性が向上するとともに、操作が安全にでき
る。

【０００９】

【実施例】以下に、本発明にかかわる建設機械の照明対
象物の自動追従装置および制御方法の実施例につき、図
面を参照して詳細に説明する。従来例と同一部品には同
一符号を付し説明は省略する。図１は本発明の１実施例
の建設機械の照明対象物の自動追従装置１をパワーショ
ベル５０に装着した図であり、図２は建設機械の照明対
象物の自動追従装置１の概略全体構成図である。

【００１０】図１あるいは図２において、パワーショベ
ル５０のアーム５４に装着されアームシリンダ６２の伸
縮により揺動するバケット５６を所定の指定位置で照射
するよう照明駆動装置に指令を出す運転席Ａの近傍に配
設された自動追従装置本体１０と、自動追従装置本体１
０からの指令によりバケット５６を照射するよう作動す
る照明駆動装置２０と、バケット５６を揺動させるアー
ムシリンダ６２の伸縮をアームシリンダ６２のストロー
クで検出するシリンダストローク検出装置３０からな
り、各装置は電線４０で接続されている。

【００１１】図２に示すように、自動追従装置本体１０
は、電源スイッチ１１と、マニアル操作スイッチ１２
と、セットスイッチ１３と、スタートスイッチ１４と、
および、データ処理部１５により構成され、また、自動
追従装置本体１０の外部にはバッテリ１７が配設され、
電源スイッチ１１のＯＮにより電力を供給される。図３
に示すように、照明駆動装置２０は、作業灯２１と、作
業灯２１を駆動する駆動ギヤ２２とおよび駆動モータ２
３と、作業灯位置検出用ポテンショメータ２４とからな
り、マニアル操作スイッチ１２の操作により上下に作動
する。例えば、マニアル操作スイッチ１２のスイッチ回
路は、スイッチ１２ａと、接点ａ位置と、接点ｂ位置と
を有しており、マニアル操作スイッチ１２のアップ側
（↑）に押すとスイッチ１２ａは接点ａ位置に切り換わ
り、ダウン側（↓）に押すとスイッチ１２ａは接点ｂ位
置に切り換わり、駆動モータ２３の回転方向を正、逆回
転させる。これにより、作業灯２１の照射方向を上下に
作動する。

【００１２】図４に示すように、シリンダストローク検
出装置３０はアームシリンダ６２に配設され、アームシ
リンダ６２のストローク位置を検出するポテンショメー
タ等からなるストローク検出部３１と、アームシリンダ
ロッド６２ａに押し付けられるゴム輪等からなる転動部
３２とからなる。アームシリンダ６２のストローク位置
は転動部３２の回転数を測定し、その外径の転動長さに
よりアームシリンダ６２のストローク位置を検出する。
このストローク位置を測定することにより、ブーム５１
に対するアーム先端部の相対位置、すなわち、円弧運動
の軌跡の位置を検出する。なお、シリンダストローク検
出装置３０はシリンダロッドに磁気、コード等の模様を
付け、その移動数を検出して測定しても良い。 上記の
自動追従装置本体１０と照明駆動装置２０との間、およ
び自動追従装置本体１０とシリンダストローク検出装置
３０との間は、それぞれ電線４０にて接続されている。

【００１３】上記構成において、次に作動を説明する。
作業するバケットのアームに装着された回転軸５７の支
点はブームシリンダ、あるいは、アームシリンダのロッ
ドがストロークすることにより移動するが、本実施例で
は、バケットの支点の移動に作業灯２１を自動追従させ
て照明箇所が適正になるように制御している。このた
め、アームシリンダロッドのストローク量を、アームシ
リンダに配設したストローク検出装置３０で検出して、
その信号を自動追従装置本体１０へ出力する。

【００１４】まず、図５によって作動を説明すると、出
荷時あるいはバッテリを交換したとき等必要に応じて作
業灯２１を自動追従させるための初期設定を行う。この
ために、ステップ１でリセットボタン１６を押す。リセ
ットボタン１６を押すと、ステップ２では、シリンダス
トローク信号と作業灯位置信号のデータ処理部１５の記
憶データを全て消去する。次にパワーショベル５０のリ
ンク、あるいは作業灯２１の位置に合わせて作業灯２１
を自動追従させるための初期設定を行うためにステップ
３でマニアル操作ボタンを押す。

【００１５】ステップ４では、バケットを作業範囲の所
定の位置に移動し、その時のアームシリンダのロッド位
置を設定し、ステップ５でセットボタンを押しデータ処
理部に入力する。ステップ６では、アームシリンダのロ
ッド位置、すなわち、バケットの位置に対し、マニアル
操作スイッチで、アップ、ダウンスイッチを押して最適
な作業灯の照射位置をセットするために、作業灯の照射
位置を上下して設定し、ステップ７でセットボタンを押
しデータ処理部に入力し記憶部に記憶する。

【００１６】次に、ステップ８では、アームシリンダの
ロッドを移動しバケットの位置を変えて、前記と同様に
その時の最適な作業灯の照射位置をマニアル操作スイッ
チで設定しセットスイッチを押し記憶部に記憶すること
を繰り返し、これらの操作をアームシリンダの全ストロ
ークで行いデータ処理部にシリンダストローク検出部か
ら送られた信号とセットスイッチを押した時の照射位置
信号を記憶し、作業現場に合わせて初期条件の設定を行
う。

【００１７】また、上記において、ステップ４とステッ
プ６とを実施した後に、データ処理部の入力値をセット
スイッチを押し記憶部に記憶しても良い。さらに、アー
ムシリンダの所定の設定位置を外れた場合は、設定され
た延長位置から、あるいは、設定していない位置では両
側の設定位置から、最適な作業灯位置信号を演算して出
力する。

【００１８】作業を開始する場合に、ステップ１０でス
タートスイッチを押すと、ステップ１１ではアームシリ
ンダストロークのストローク位置をデータ処理部に信号
を入力する。ステップ１２では、アームシリンダストロ
ーク信号からデータ処理部に記憶してあるデータと比較
して最適なセットスイッチで設定した照射位置を算出
し、その位置になるようにデータ処理部から照射駆動装
置の駆動モータに信号を送る。

【００１９】ステップ１３では、照射駆動装置の駆動モ
ータを駆動し、設定した照射位置になったかどうかを作
業灯位置検出用ポテンショメータの出力信号によりデー
タ処理部で判定し、一致したときに駆動モータを停止す
る。この場合に、バケット５６の位置に自動追従してい
るが、各所定位置に移動したときに停止し、照射位置が
所定値だけズレたときに、照射駆動装置の駆動モータが
駆動し追従するようにしても良い。作業が終了して電源
スイッチ１１がＯＦＦになっても、上記の記憶は確保さ
れている。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
バケットと作業灯の相対位置を検出し、手動スイッチに
より駆動モータを作動して照射方向および範囲を記憶す
ることにより、その時の作業灯の照射方向を自動的にバ
ケットに追従させて全作業区域でバケットを照射して作
業を容易にする。また、アームシリンダのストロークに
対する最適な照射方向を制御することができ、作業の効
率化が図れるとともに、操作の安全性が高まるという優
れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の照明対象物の自動追従装置を装着した
建設機械の側面図、

【図２】本発明の建設機械の照明対象物の自動追従装置
の概略を示す全体構成図、

【図３】照明駆動装置の詳細図、

【図４】シリンダストローク検出装置の詳細図、

【図５】データ処理部のフローチャート図、

【符号の説明】

１０ 自動追従装置本体 １１ 電源スイッチ １２ マニアル操作スイッチ １３ セットスイッチ １４ スタートスイッチ １５ データ処理部 ２０ 照明駆動装置 ２１ 作業灯 ２３ 駆動モータ ２４ 作業灯位置検出用ポテンショメータ ３０ シリンダストローク検出装置 ３１ ストローク検出部 ５４ アーム ５６ バケット ６２ アームシリンダ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ブレード、バケット等の土砂を押し、あ
   るいは掘削するために揺動する作業装置を有し、かつ、
   作業装置を夜間等の暗い作業現場では照明する照明装置
   を有する建設機械において、リンクに装着されシリンダ
   の伸縮により揺動する作業装置を所定の指定位置で照射
   するよう照明駆動装置に指令を出す運転席の近傍に配設
   された自動追従装置本体と、自動追従装置本体からの指
   令により作業装置を照射するよう作動する照明駆動装置
   と、作業装置を揺動させるシリンダの伸縮をシリンダの
   ストロークで検出するシリンダストローク検出装置から
   なることを特徴とする建設機械の照明対象物の自動追従
   装置。
2. 【請求項２】 自動追従装置本体は作業装置の移動に合
   わせて揺動する作業装置の所定の指定位置を設定するた
   めに切り替えるマニアル操作スイッチと、指定された位
   置を記憶する記憶装置を有する請求項１記載の建設機械
   の照明対象物の自動追従装置。
3. 【請求項３】 夜間等の暗い作業現場で揺動する作業装
   置で作業し、その作業装置を照明する照明装置を有する
   建設機械において、作業装置等の照明対象物を移動させ
   ながら手動操作で照明装置を上下に揺動して照射方向を
   設定し、照明対象物の位置と照明装置の照射方向との関
   係のデータを記憶し、作業時の照明対象物に合わせて記
   憶したデータにより照射方向を制御することを特徴とす
   る建設機械の照明対象物の自動追従装置の制御方法。