JPH0978632A - 油圧ショベルの干渉防止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 作業機の位置に対応して出力される電流信号
の出力値を煩雑な手間を要せずに、容易に調整できる油
圧ショベルの干渉防止装置を提供する。 【構成】 演算装置１１が、作業機９と運転室２との位
置関係に応じてあらかじめ定められる減速領域および停
止領域をデータマップとして記憶し、各領域に対応する
電流信号の基準値とを記憶する記憶部１５と、作業機９
の相対的位置が前記領域に位置するか否か判定して電流
信号を駆動制御部１８へ出力する比較演算部１６と、外
部の入力装置３３から入力される電流信号の補正値を記
憶するシリアルＲＯＭとを有し、前記補正値に基づき前
記電流信号の基準値を増減する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、油圧ショベルの作業機
が運転室に近づいたときに、作業機の動作を自動的に減
速、停止させて両者の衝突を回避する油圧ショベルの干
渉防止装置に係り、特に、小旋回油圧ショベル等の建設
機械に用いて好適な油圧ショベルの干渉防止装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】例えば特開平５−２７２１５５号公報に
開示されているように、ブームとアームおよびオフセッ
トなどの作業機の相対的角度を角度検出器により検出
し、これらの角度検出値に基づいてバケットの位置をマ
イコン等により演算して、この演算結果をあらかじめ設
定された減速領域および停止領域と比較し、この比較結
果に基づいて作業機の動作を自動的に制御することによ
り、バケットと運転席との干渉を防止する油圧ショベル
の干渉防止装置が提案されている。

【０００３】この従来の干渉防止装置では、前記減速領
域および停止領域の位置データと各領域にそれぞれ対応
する電流信号の電流値データがマイコン等のメモリにあ
らかじめ記憶されているので、各領域ごとに異なる電流
信号を電磁比例減圧弁に出力し、この電磁比例減圧弁の
開閉度合いによって方向切換弁へのパイロット圧を減圧
することにより、作業機の動作を制御するようになって
いる。

【０００４】このような従来の干渉防止装置では、通
常、前記マイコンの基板上に減速領域に対する電流信号
の出力値を調整するトリマーが設けられており、例えば
製造工程の誤差に伴って前記方向切換弁の圧力・流量特
性のばらつきが生じて作業機の速度が極端に遅くなった
場合は、工場からの出荷時などに前記トリマーより前記
電流信号の出力値を当初の基準値より大きくし、これに
よって、所望の作業機の速度特性を得るようになってい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の油圧ショベルの干渉防止装置では、工場からの出荷
時などにトリマー調整により各領域に対応する電流信号
の出力値を全て変更した場合、トリマーの再調整を行な
って電流信号の出力値を当初の基準値に戻すことが困難
であるため、マイコンの互換性がなくなるという問題が
あった。また、前記トリマーは当該干渉防止装置のマイ
コンケースに内蔵されているため、前記トリマー調整を
行なう際に煩雑な手間を要し、多くの時間と工数がかか
るという問題もあった。

【０００６】また、減速領域および停止領域にそれぞれ
対応する電流信号の出力値を個別に調整できず、減速領
域の指示位置および停止領域の指示位置も個別に調整で
きないため、作業機の仕様変更などに関する顧客の要望
を満たすことが困難であった。したがって、例えば油圧
ショベルの機種によってバケットの幅や形状が変わった
場合は、バケットと運転室との距離が変化して干渉する
可能性があるため、スイッチ切換信号をマイコンに入力
して演算式を変更し、バケットを運転室に対して一定の
位置で停止させるという煩雑な作業が必要であった。さ
らに、アームなどを特殊仕様のものと交換した場合も、
作業機の停止位置が変わり運転室に干渉する不具合が発
生するため、特殊仕様に応じてマイコンプログラムのソ
フトを専用化する必要があった。

【０００７】本発明は、このような従来技術の実情に鑑
みてなされたもので、その第１の目的は、演算手段から
制御手段に制御信号として出力される電流信号の出力値
を煩雑な手間を要せずに、容易に補正することのできる
油圧ショベルの干渉防止装置を提供することにある。ま
た、その第２の目的は、作業機の相対的位置を演算手段
で判定する際に用いる各領域の指示位置を煩雑な手間を
要せずに、容易に補正することのできる油圧ショベルの
干渉防止装置を提供することにある。また、その第３の
目的は、電流信号の出力値や各領域の指示位置を補正す
る作業者を特定の人のみに限定できる油圧ショベルの干
渉防止装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記した第１の目的を達
成するために、本発明は、上下方向の回動が可能なブー
ムおよびアームと、前記ブームおよび前記アームのいず
れか一方を水平面内で作動させる作動手段を有する作業
機を本体上の運転室側方に設け、前記ブームの回動量お
よび前記作動手段による水平面内での作動量をそれぞれ
検出する角度検出器と、この角度検出器から出力される
検出値に基づいて前記作業機と前記運転室との位置関係
を演算する演算手段と、この演算手段の演算結果に応じ
て前記作業機の動作を制御する制御手段とを備え、前記
作業機と前記運転室との干渉を防止する油圧ショベルの
干渉防止装置において、前記演算手段が、前記作業機と
前記運転室との位置関係に応じてあらかじめ定められる
減速領域および停止領域をデータマップとして記憶する
とともに、これら減速領域および停止領域にそれぞれ対
応する電流信号の基準値を記憶する基準データ記憶部
と、前記データマップと前記演算手段の演算結果を照合
することにより前記作業機の相対的位置が前記減速領域
あるいは停止領域に位置するか否か判定し、この判定結
果に応じて前記電流信号を出力する比較演算部と、外部
の入力装置から入力される前記電流信号の補正値を記憶
する補正データ記憶部とを備え、前記電流信号の補正値
に基づき前記電流信号の基準値を増減して出力し、この
電流信号の出力値に基づいて前記作業機の動作を制御す
ることを特徴としている。

【０００９】また、上記した第２の目的を達成するため
に、本発明は、前記基準データ記憶部が、前記減速領域
および前記停止領域のそれぞれの境界を指示する指示位
置の各基準値を記憶するとともに、前記補正データ記憶
部が、前記外部の入力装置から入力される前記指示位置
の各補正値を記憶し、前記指示位置の各補正値に基づい
て前記指示位置の各基準値をそれぞれ増減することを特
徴としている。

【００１０】また、上記した第３の目的を達成するため
に、本発明は、前記外部の入力装置を介して所定のパス
ワードが入力された場合のみ、前記比較演算部が前記電
流信号および前記指示位置の補正処理を行なうようにし
たことを特徴とする。

【００１１】

【作用】演算手段が基準データ記憶部と比較演算部およ
び補正データ記憶部を備えたものにあっては、外部の入
力装置を介して比較演算部に電流信号の補正値を入力す
ると、この電流信号の補正値が補正データ記憶部に記憶
される。次いで、前記比較演算部により、作業機の相対
的位置が作業機と運転室との位置関係に応じてあらかじ
め定められる減速領域あるいは停止領域に位置するか否
か判定し、この判定結果に応じて電流信号を出力する
際、前記補正データ記憶部に記憶される電流信号の補正
値に基づいて電流信号の基準値が増減されて制御手段に
出力される。これによって、演算手段から制御手段に制
御信号として出力される電流信号の出力値を煩雑な手間
を要せずに、容易に補正することができる。

【００１２】また、前記基準データ記憶部が、減速領域
および停止領域の境界を指示する指示位置の各基準値を
記憶し、前記補正データ記憶部が前記指示位置の各補正
値を記憶するようにしたものにあっては、外部の入力部
を介して比較演算部に前記領域の指示位置の各補正値を
入力すると、この指示位置の各補正値が補正データ記憶
部に記憶され、前記比較演算部により前記指示位置の各
補正値に基づいて前記指示位置の各基準値がそれぞれ増
減される。これによって、作業機の相対的位置を演算手
段で判定する際に用いる各領域の指示位置を煩雑な手間
を要せずに、容易に補正することができる。

【００１３】また、前記外部の入力装置を介して所定の
パスワードが入力された場合のみ、前記比較演算部が前
記電流信号および前記指示位置の補正処理を行なうよう
にしたものでは、前記パスワードを知らない人は前記補
正処理を行なえないため、前記電流信号の出力値や各領
域の指示位置を補正する作業者を特定の人のみに限定す
ることができる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図に基づいて説明す
る。

【００１５】図１は本発明の一実施例に係る油圧ショベ
ルの干渉防止装置のブロック図、図２は油圧駆動回路の
要部を示す回路図、図３は図１の干渉防止装置に備えら
れる比較演算部のブロック図、図４は図１の干渉防止装
置に記憶されたブーム制御用データマップの説明図、図
５は図１の干渉防止装置に記憶されたスイング制御用デ
ータマップの説明図、図６は該油圧ショベルの平面図、
図７はブームが最上げ位置に到達した状態の側面図、図
８はブームが減速開始指示位置に到達した状態の側面
図、図９はブームが停止指示位置に到達した状態の側面
図、図１０は演算装置の全般的な処理内容を示すフロー
チャート、図１１はブーム制御用データマップに基づく
ブーム上げ動作の制御処理のフローチャート、図１２は
スイング制御用データマップに基づく右スイング動作の
制御処理のフローチャート、図１３は比較演算部による
補正処理のフローチャートである。

【００１６】（油圧ショベルの構成）図６，図７に示す
ブームスイング式油圧ショベルにおいて、１は運転室２
を有する本体、３はこの本体１の前記運転室２の側方に
左右方向へスイング可能に設けられるスイングポスト、
４はスイングポスト３を駆動するスイングシリンダ、５
はスイングポスト３に垂直方向へ回動可能に連結された
ブーム、６はブーム５を駆動するブームシリンダ、７は
ブーム５に対して回動可能に連結されるアーム、８はア
ーム７に対して回動可能に連結されるバケット、９はこ
れらブーム５、アーム７、およびバケット８により構成
される作業機である。

【００１７】このようなブームスイング式油圧ショベル
にあっては、最小旋回半径を小さくするためブーム５の
上げ角度が極めて大きく設定されており、図６に示すよ
うに、ブーム５をスイング中心に戻した中立状態でブー
ム５の上げ動作を行なうと、ブーム５は運転室２と干渉
することなく、図７に示す最上げ位置（例えばブーム５
の基準位置を垂直線より４４度後傾させた位置）まで上
昇する。同様に、前記中立状態から左側（図６の反時計
方向）へスイングした左スイング状態でも、ブーム５は
運転室２と干渉することなく上昇する。しかしながら、
例えばブーム５を右側（図６の時計方向）にスイングし
た右スイング状態でブーム上げ動作を所定角度以上行な
うと、ブーム５の背面部が運転室２と干渉する。また、
ブーム５を運転室２付近まで上げた状態で右スイング動
作を所定角度以上行なうと、ブーム５の側面部が運転室
２と干渉する。

【００１８】（干渉防止装置１０の構成）図１におい
て、１０は本実施例に係わる干渉防止装置、１１はこの
干渉防止装置１０に備えられるコントローラの演算装
置、１２，１３は角度検出器としてのスイング角セン
サ，ブーム角センサであり、これらセンサ１２，１３に
よって検出されたスイング角度信号θ１，ブーム角度信
号θ２はコントローラに内蔵された演算装置１１に入力
される。この演算装置１１は、角度信号θ１，θ２に基
づいてブーム５の基準位置の角度を算出する角度演算部
１４と、図４に示すブーム制御用データマップおよび図
５に示すスイング制御用データマップなどを記憶する基
準データ記憶部１５と、角度演算部１４で算出されたブ
ーム角度が基準データ記憶部１５に記憶されるデータマ
ップ内にあるか否かを判断し、その結果に応じて所定の
電流信号を出力する比較演算部１６と、この比較演算部
１６からの電流信号の出力値に基づいて油圧駆動回路１
７へ所定の制御信号を出力する駆動制御部１８とを備え
ている。なお、前記角度演算部１４と基準データ記憶部
１５および比較演算部１６により、スイング角度信号θ
１，ブーム角度信号θ２に基づいてブーム５と運転室２
との位置関係を演算する演算手段が構成され、前記駆動
制御部１８により、前記演算手段の演算結果に応じてブ
ーム５の上げ動作および右スイング動作を制御する制御
手段が構成されている。

【００１９】（スイング角センサ１２とブーム角センサ
１３の検出動作）前記スイング角センサ１２は、ブーム
５をスイング中心に戻した中立位置（図５参照）を基準
として、この中立位置からスイングしたブーム５の相対
的角度を検出する。また、前記ブーム角センサ１３は、
ブーム５の最上げ位置（図７参照）を基準として、この
最上げ位置に対するブーム５の相対的角度を検出する。

【００２０】（ブーム制御用データマップの構成） 図
４において、ブーム制御用データマップの横軸方向にブ
ーム角度を設定し、縦軸方向にスイング角度を設定して
ある。このブーム制御用データマップは、ブーム５の上
げ動作を非常停止させる危険領域ＥＢ１と、ブーム５の
上げ動作を停止させる停止領域ＥＢ２と、ブーム５の上
げ動作をそれぞれ減速させる減速領域ＥＢ３，ＥＢ４，
ＥＢ５と、ブーム５の上げ動作を許可する通常領域ＥＢ
６とに区分されている。前記危険領域ＥＢ１は５つの座
標点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５で囲まれ、この危険
領域ＥＢ１の境界を指示する指示位置が座標点Ｐ１，Ｐ
２，Ｐ３，Ｐ４を結ぶ線上にあり、これら座標点Ｐ１，
Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４は、ブーム５の背面部が運転室２のル
ーフ外形と干渉する位置に基づいて設定されている。前
記停止領域ＥＢ２は７つの座標点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ
４，Ｐ６，Ｐ７，Ｐ８で囲まれ、この停止領域ＥＢ２の
境界を指示する指示位置が座標点Ｐ６，Ｐ７，Ｐ８を結
ぶ線上にある。前記減速領域ＥＢ３は４つの座標点Ｐ
８，Ｐ９，Ｐ１０，Ｐ１１で囲まれ、この減速領域ＥＢ
３の境界を指示する指示位置が座標点Ｐ１０，Ｐ１１を
結ぶ線上にある。前記減速領域ＥＢ４は４つの座標点Ｐ
６，Ｐ７，Ｐ１２，Ｐ１３で囲まれ、この減速領域ＥＢ
４の境界を指示する指示位置が座標点Ｐ７，Ｐ１２，Ｐ
１３を結ぶ線上にある。前記減速領域ＥＢ５は４つの座
標点Ｐ１０，Ｐ１１，Ｐ１４，Ｐ１５で囲まれ、この減
速領域ＥＢ５の境界を指示する指示位置が座標点Ｐ１
４，Ｐ１５を結ぶ線上にあり、その他の白抜き部分が前
記通常領域ＥＢ６である。また、前記基準データ記憶部
１５には、ブーム５と運転室２との位置関係に応じてあ
らかじめ定められる前記領域ＥＢ１〜ＥＢ６がブーム制
御用データマップとして記憶されるとともに、これら領
域ＥＢ１〜ＥＢ６にそれぞれ対応する電流信号の基準値
が記憶されている。このため、通常領域ＥＢ６では最大
レベル（例えば１４００ｍＡ）の電流信号が出力され、
危険領域ＥＢ１および停止領域ＥＢ２では最小レベル
（例えば０ｍＡ）の電流信号が出力され、減速領域ＥＢ
３〜ＥＢ５ではそれぞれ中間レベルの第１の電流信号，
第２の電流信号，第３の電流信号が出力される。

【００２１】（スイング制御用データマップの構成）図
５において、図４のブーム制御用データマップと同様
に、スイング制御用データマップの横軸方向にブーム角
度を設定し、縦軸方向にスイング角度を設定してある。
このスイング制御用データマップは、ブーム５の右スイ
ング動作を非常停止させる危険領域ＥＳ１と、ブーム５
の右スイング動作を停止させる停止領域ＥＳ２と、ブー
ム５の右スイング動作をそれぞれ減速させる減速領域Ｅ
Ｓ３，ＥＳ４と、ブーム５の右スイング動作を許可する
通常領域ＥＳ５とに区分されている。前記危険領域ＥＳ
１は、前記危険領域ＥＢ１と同様に５つの座標点Ｐ２
１，Ｐ２２，Ｐ２３，Ｐ２４，Ｐ２５で囲まれ、この危
険領域ＥＳ１の境界を指示する指示位置が座標点Ｐ２
１，Ｐ２２，Ｐ２３，Ｐ２４を結ぶ線上にあり、これら
座標点Ｐ２１，Ｐ２２，Ｐ２３，Ｐ２４は、ブーム５の
背面部が運転室２のルーフ外形と干渉する位置に基づい
て設定されている。前記停止領域ＥＳ２は７つの座標点
Ｐ２１，Ｐ２２，Ｐ２３，Ｐ２４，Ｐ２６，Ｐ２７，Ｐ
２８で囲まれ、この停止領域ＥＳ２の境界を指示する指
示位置が座標点Ｐ２６，Ｐ２７，Ｐ２８を結ぶ線上にあ
る。前記減速領域ＥＳ３は４つの座標点Ｐ２７，Ｐ２
８，Ｐ２９，Ｐ３０で囲まれ、この停止領域ＥＳ３の境
界を指示する指示位置が座標点Ｐ２９，Ｐ３０，Ｐ２７
を結ぶ線上にある。前記減速領域ＥＳ４は４つの座標点
Ｐ２９，Ｐ３０，Ｐ３１，Ｐ３２で囲まれており、その
他の白抜き部分が前記通常領域ＥＳ５である。また、前
記基準データ記憶部１５には、ブーム５と運転室２との
位置関係に応じてあらかじめ定められる前記領域ＥＳ１
〜ＥＳ５がデータマップとして記憶されるとともに、こ
れら領域ＥＳ１〜ＥＳ５にそれぞれ対応する電流信号の
基準値が記憶されている。このため、通常領域ＥＳ５で
は最大レベル（例えば１４００ｍＡ）の電流信号が出力
され、危険領域ＥＳ１および停止領域ＥＳ２では最小レ
ベル（例えば０ｍＡ）の電流信号が出力され、減速領域
ＥＳ３，ＥＳ４ではそれぞれ中間レベルの第４の電流信
号，第５の電流信号が出力される。

【００２２】（油圧駆動回路１７の全体構成）前記油圧
駆動回路１７は、図１に示すように、前記駆動制御部１
８からの制御信号の他に、運転室２内に配置したブーム
５などを操作するための操作手段、例えば操作レバー１
９からの指示信号を入力し、これらの信号に基づいて各
シリンダ４，６などへの作動油の供給量が制御される。
また図２に示すように、前記油圧駆動回路１７は、図示
しないエンジンによって駆動される油圧ポンプ２０とパ
イロットポンプ２１、油圧ポンプ２０からブームシリン
ダ６に供給される作動油の流れを制御するブーム用方向
切換弁２２、前記ブームシリンダ６を操作するブーム用
パイロット弁２３等を備えており、他のスイングシリン
ダ４、アームシリンダ、バケットシリンダや走行モータ
等の他のアクチュエータについては図示省略してある。
前記パイロット弁２３は前記パイロットポンプ２１に連
通する左側の室と右側の室とを有しており、パイロット
ポンプ２１から吐出される圧油は、前記操作レバー１９
からの指示信号に応じてこれら左または右側の室に供給
される。

【００２３】（ブーム用油圧回路の構成）前記ブーム用
方向切換弁２２は左右両側にパイロット室を有してお
り、このブーム用方向切換弁２２の左側のパイロット室
と前記ブーム用パイロット弁２３の左側の室とはブーム
上げパイロット管路２４によって接続され、ブーム用方
向切換弁２２の右側のパイロット室とブーム用パイロッ
ト弁２３の右側の室とはブーム下げパイロット管路２５
によって接続されている。

【００２４】前記ブーム上げパイロット管路２４には電
磁比例減圧弁２６が介設されており、この電磁比例減圧
弁２６はタンクに接続されるポートを有し、前記演算装
置１１の駆動制御部１８から出力される制御信号の電流
値に比例して動作される。通常は最大レベル（例えば１
４００ｍＡ）の電流信号に応じてブーム上げパイロット
管路２４を全開し、制御信号として最小レベル（例えば
０ｍＡ）の電流信号を入力した場合、ブーム上げパイロ
ット管路２４の圧油を遮断してタンクに戻し、制御信号
として電流値が中間レベルの第１の電流信号，第２の電
流信号，第３の電流信号を入力した場合、各電流信号に
応じてブーム上げパイロット管路２４の圧油を絞ってパ
イロット圧を減圧する。一方、前記パイロットポンプ２
１からの圧油を導くパイロット圧供給管路２７には、非
常停止用電磁切換弁２８が介設されており、この電磁切
換弁２８はタンクに接続されるポートを有しており、こ
の電磁切換弁２８も前記演算装置１１の駆動制御部１８
から出力される非常停止信号によって切換えられ、非常
停止信号を入力した場合に、パイロット圧供給管路２７
の圧油を遮断してタンクに戻す。

【００２５】（ブーム動作の説明）ブーム５と運転室２
との接触のおそれがなく、ブーム５が図４のブーム制御
用データマップの通常領域ＥＢ６に位置している場合、
ブーム用電磁比例減圧弁２６と非常停止用電磁切換弁２
８は全て図２に示す位置にある。この状態で、例えばブ
ーム用の操作レバー１９が図２の左側に倒されると、パ
イロットポンプ２１から吐出される圧油は、パイロット
圧供給管路２７，電磁切換弁２８を経た後、パイロット
弁２３の左側の室からブーム上げパイロット管路２４、
電磁比例減圧弁２６を経て方向切換弁２２の左側のパイ
ロット室に供給され、方向切換弁２２は作動を開始す
る。そして、この方向切換弁２２が中立位置から左側の
位置に切換えられると、油圧ポンプ２０の圧油は方向切
換弁２２を経てブームシリンダ６のボトム側に供給さ
れ、ブームシリンダ６が伸長してブーム５が上昇する。
これとは反対に、ブーム用の操作レバー１９が図２の右
側に倒されると、パイロットポンプ２１から吐出される
圧油はパイロット弁２３の右側の室からブーム下げパイ
ロット管路２５を経て方向切換弁２２の右側のパイロッ
ト室に供給され、方向切換弁２２は作動を開始する。そ
して、この方向切換弁２２が中立位置から右側の位置に
切換えられると、油圧ポンプ２０の圧油はブーム用方向
切換弁２２を経てブームシリンダ６のロッド側に供給さ
れ、ブームシリンダ６が伸縮してブーム５が下降する。

【００２６】（スイング用油圧回路の構成）また、前記
油圧駆動回路１７は、油圧ポンプ２０からスイングシリ
ンダ４に供給される作動油の流れを制御する図示しない
スイング用方向切換弁、前記スイングシリンダ４を操作
するスイング用パイロット弁を備えており、これらスイ
ング用方向切換弁およびスイング用パイロット弁は、左
スイングパイロット管路と右スイングパイロット管路と
によって接続され、この右スイングパイロット管路には
スイング用電磁比例減圧弁が介設されている。このスイ
ング用電磁比例減圧弁も、前記演算装置１１の駆動制御
部１８から出力される電流信号の出力値に比例して動作
される。通常は最大レベル（例えば１４００ｍＡ）の電
流信号に応じて右スイングパイロット管路を全開し、制
御信号として最小レベル（例えば０ｍＡ）の電流信号を
入力した場合、右スイングパイロット管路の圧油を遮断
してタンクに戻し、制御信号として電流値が中間レベル
の第４の電流信号，第５の電流信号を入力した場合、各
電流信号に応じて右スイングパイロット管路の圧油を絞
ってパイロット圧を減圧する。

【００２７】（スイング動作の説明）ブーム５と運転室
２との接触のおそれがなく、ブーム５が図５のスイング
制御用データマップの通常領域ＥＳ５に位置している場
合、図示しないスイング用電磁比例減圧弁と非常停止用
電磁切換弁２８は全開位置にある。この状態で、例えば
スイング用の操作レバー１９の操作に応じて右スイング
動作および左スイング動作の両方が可能である。

【００２８】（比較演算部１６の構成）前記比較演算部
１６は、図３に示すように、ＲＯＭ３１およびＲＡＭ３
２を有するＣＰＵ３０と、このＣＰＵ３０に接続され、
例えばハンディターミナルと称される外部の入力装置３
３から入力される電流信号の補正値と、減速領域ＥＢ３
〜ＥＢ５，ＥＳ３，ＥＳ４の指示位置の各補正値および
停止領域ＥＢ２，ＥＳ２の指示位置の各補正値とを記憶
する補正データ記憶部、例えばシリアルＲＯＭ３４とを
有している。なお、前記ＣＰＵ３０によって、外部の入
力装置３３から入力される電流補正コマンドに応じて一
括補正モードと個別補正モードとを切換えるモード切換
手段とが構成されている。また、これら比較演算部１６
および入力装置３３は所定の通信規約に基づいて通信を
行なうことにより、入力装置３３から比較演算部１６へ
ケーブルを介して前記補正コマンドや補正データが入力
される。

【００２９】（演算装置１１による全般的な処理内容の
説明）次に、本実施例の制御動作を主に図１０〜図１２
に示すフローチャートを用いて説明する。

【００３０】演算装置１１は、最初に図１０の手順Ｓ１
に示すように、スイング角センサ１２およびブーム角セ
ンサ１３からの相対角度信号θ１，θ２を角度演算部１
４に入力し、次いで、手順Ｓ２において相対角度信号θ
１，θ２からブーム５の基準位置の角度を演算した後、
手順Ｓ３において比較演算部１６は角度演算部１４で算
出されたブーム５基準位置の角度と基準データ記憶部１
５に記憶されるブーム制御用データマップとを比較する
ことにより、ブーム５基準位置が領域ＥＢ１〜ＥＢ６の
いずれかにあるかを判断し、手順Ｓ４において各領域Ｅ
Ｂ１〜ＥＢ６に対応するブーム制御用電流信号を駆動制
御部１８に出力する。次いで、手順Ｓ５に移行して比較
演算部１６は角度演算部１４で算出されたブーム５基準
位置の角度と基準データ記憶部１５に記憶されるスイン
グ制御用データマップとを比較することにより、ブーム
５基準位置が領域ＥＳ１〜ＥＳ５のいずれかにあるかを
判断し、手順Ｓ６において各領域ＥＳ１〜ＥＳ５に対応
するスイング制御用電流信号を駆動制御部１８に出力す
る。

【００３１】（ブーム制御処理の説明）次に、ブーム制
御用データマップとの比較処理およびブーム制御信号の
出力処理について図１１を用いて詳しく説明する。

【００３２】図１１の手順Ｓ１１においてブーム５基準
位置の角度がブーム制御用データマップの減速領域ＥＢ
５にあるか否かを判断し、その判断結果がＮＯのとき、
すなわち、ブーム５基準位置が減速領域ＥＢ５内に侵入
していない場合は、手順Ｓ１２に移行してブーム５基準
位置の角度が減速領域ＥＢ４にあるか否かを判断する。
その判断結果がＮＯのとき、すなわち、ブーム５基準位
置が減速領域ＥＢ４内にも侵入していない場合は、手順
Ｓ１３に移行してブーム５基準位置の角度が減速領域Ｅ
Ｂ３にあるか否かを判断する。その判断結果がＮＯのと
き、すなわち、ブーム５基準位置が減速領域ＥＢ３内に
も侵入していない場合は、手順Ｓ１４に移行してブーム
５基準位置の角度が停止領域ＥＢ２にあるか否かを判断
する。その判断結果がＮＯのとき、すなわち、ブーム５
基準位置が停止領域ＥＢ２内にも侵入していない場合
は、手順Ｓ１５に移行してブーム５基準位置の角度が危
険領域ＥＢ１にあるか否かを判断する。その判断結果が
ＮＯのとき、すなわち、ブーム５基準位置が危険領域Ｅ
Ｂ１内にも侵入していない場合は、手順Ｓ１６に移行し
てブーム５基準位置が通常領域ＥＢ６にあると判断し、
通常処理が行われる。この場合、駆動制御部１８はブー
ム用電磁比例減圧弁２６に制御信号として最大レベル
（１４００ｍＡ）の電流信号を出力するため、図２に示
すように、ブーム上げパイロット管路２４が全開して、
ブームシリンダ６は対応する操作レバー１９の操作量に
応じた通常の動作が行われる。

【００３３】また、手順Ｓ１１での判断結果がＹＥＳの
とき、すなわちブーム５基準位置の角度がブーム制御用
データマップの減速領域ＥＢ５にあるときには、手順Ｓ
１７に移行して減速処理が行なわれる。この場合、駆動
制御部１８はブーム用電磁比例減圧弁２６に制御信号と
して中間レベルの第１の電流信号を出力し、手順Ｓ１８
においてブーム上げパイロット管路２４を前記第１の電
流信号に応じて半開状態にする。これによって、ブーム
上げパイロット管路２４の圧油を絞ってパイロット圧を
減圧し、ブームシリンダ６の上げ動作は減速される。

【００３４】また、手順Ｓ１２での判断結果がＹＥＳの
とき、すなわちブーム５基準位置の角度が減速領域ＥＢ
４にあるときには、手順Ｓ１９に移行して他の減速処理
が行なわれる。この場合、駆動制御部１８はブーム用電
磁比例減圧弁２６に制御信号として中間レベルの第２の
電流信号を出力し、手順Ｓ２０においてブーム上げパイ
ロット管路２４を前記第２の電流信号に応じて半開状態
にする。これによって、ブーム上げパイロット管路２４
の圧油をさらに絞ってパイロット圧を減圧し、ブームシ
リンダ６の上げ動作は減速される。

【００３５】また、手順Ｓ１３での判断結果がＹＥＳの
とき、すなわちブーム５基準位置の角度が減速領域ＥＢ
３にあるときには、手順Ｓ２１に移行して他の減速処理
が行なわれる。この場合、駆動制御部１８はブーム用電
磁比例減圧弁２６に制御信号として中間レベルの第３の
電流信号を出力し、手順Ｓ２２においてブーム上げパイ
ロット管路２４を前記第３の電流信号に応じて半開状態
にする。これによって、ブーム上げパイロット管路２４
の圧油を絞ってパイロット圧を減圧し、ブームシリンダ
６の上げ動作は減速される。

【００３６】また、手順Ｓ１４での判断結果がＹＥＳの
とき、すなわちブーム５基準位置の角度が停止領域ＥＢ
２にあるときには、手順Ｓ２３に移行して停止処理が行
なわれる。この場合、駆動制御部１８は電流出力を停止
し、手順Ｓ２４においてブーム上げパイロット管路２４
を全閉する。したがって、ブームシリンダ６の上げ動作
は停止する。

【００３７】また、手順Ｓ１５での判断結果がＹＥＳの
とき、すなわち各センサ１２，１３や電磁比例減圧弁２
６等の不良が原因でブーム５基準位置が危険領域ＥＢ１
内に侵入したときには、手順Ｓ２５に移行して非常停止
処理が行なわれる。この場合、駆動制御部１８はパイロ
ット圧供給管路２７の電磁切換弁２８に非常停止信号を
出力し、手順Ｓ２６において非常停止用電磁切換弁２８
を全閉することにより、パイロット圧供給管路２７の圧
油を遮断してタンクに戻す。したがって、操作レバー１
９を操作してもパイロット用の圧油が供給されないた
め、ブーム５等は自動停止し、ブーム５の上げ動作など
は禁止される。そして、図示しないブザーを鳴らしたり
ランプを点灯する等の警報を発して、オペレータに何ら
かの異常があったことを知らせる。

【００３８】上記した動作によって、ブーム５を右スイ
ングした状態で上昇させ、図８に示すように、ブーム５
の先端ピン５ａが第１の仮想線Ｌ１で示す減速開始指示
位置に到達したとき、ブーム５の上げ動作の減速が開始
される。さらに、ブーム５が減速した状態で上昇した
後、図９に示すようにブーム５の先端ピン５ａが第２の
仮想線Ｌ２で示す停止指示位置に到達したとき、ブーム
５の上げ動作が自動的に停止される。そして万一、各セ
ンサ１２，１３やブーム用電磁比例減圧弁２６等の不良
が原因でブーム５が上昇し続けることにより、ブーム５
の先端ピン５ａが第３の仮想線Ｌ３で示す危険領域侵入
開始位置に到達したとき、ブーム５が非常停止されるの
で、第４の仮想線Ｌ４で示す最上げ位置まで上昇するこ
とはない。

【００３９】（スイング制御処理の説明）次に、スイン
グ制御用データマップとの比較処理およびスイング制御
信号の出力処理について図１２を用いて詳しく説明す
る。

【００４０】図１２の手順Ｓ３１において、ブーム５基
準位置の角度がスイング制御用データマップの減速領域
ＥＳ４にあるか否かを判断し、その判断結果がＮＯのと
き、すなわち、ブーム５基準位置が減速領域ＥＳ４内に
侵入していない場合は、手順Ｓ３２に移行してブーム５
基準位置の角度が減速領域ＥＳ３にあるか否かを判断す
る。その判断結果がＮＯのとき、すなわち、ブーム５基
準位置が減速領域ＥＳ３内にも侵入していない場合は、
手順Ｓ３３に移行してブーム５基準位置の角度が停止領
域ＥＳ２にあるか否かを判断する。その判断結果がＮＯ
のとき、すなわち、ブーム５基準位置が停止領域ＥＳ２
内にも侵入していない場合は、手順Ｓ３４に移行してブ
ーム５基準位置の角度が危険領域ＥＳ１にあるか否かを
判断する。その判断結果がＮＯのとき、すなわち、ブー
ム５基準位置が危険領域ＥＳ１内にも侵入していない場
合は、手順Ｓ３５に移行してブーム５基準位置が通常領
域ＥＳ５にあると判断し、通常処理が行われる。この場
合、駆動制御部１８はスイング用電磁比例減圧弁に制御
信号として最大レベル（１４００ｍＡ）の電流信号を出
力して右スイングパイロット管路を全開する。したがっ
て、スイングシリンダ４は対応する操作レバー１９の操
作量に応じた通常の動作が行われる。

【００４１】また、手順Ｓ３１での判断結果がＹＥＳの
とき、すなわちブーム５基準位置の角度がスイング制御
用データマップの減速領域ＥＳ４にあるときには、手順
Ｓ３６に移行して減速処理が行なわれる。この場合、駆
動制御部１８はスイング用電磁比例減圧弁に制御信号と
して中間レベルの第４の電流信号を出力し、手順Ｓ３７
において右スイングパイロット管路を前記第４の電流信
号に応じて半開状態にする。これによって、右スイング
パイロット管路の圧油を絞ってパイロット圧を減圧し、
スイングシリンダ４の右スイング動作は減速される。

【００４２】また、手順Ｓ３２での判断結果がＹＥＳの
とき、すなわちブーム５基準位置の角度が減速領域ＥＳ
３にあるときには、手順Ｓ３８に移行して減速処理が行
なわれる。この場合、駆動制御部１８はスイング用電磁
比例減圧弁に制御信号として中間レベルの第５の電流信
号を出力し、手順Ｓ３９において右スイングパイロット
管路を前記第５の電流信号に応じて半開状態にする。こ
れによって、右スイングパイロット管路の圧油を絞って
パイロット圧を減圧し、スイングシリンダ４の右スイン
グ動作は減速される。

【００４３】また、手順Ｓ３３での判断結果がＹＥＳの
とき、すなわちブーム５基準位置の角度が停止領域ＥＳ
２にあるときには、手順Ｓ４０に移行して停止処理が行
なわれる。この場合、駆動制御部１８は電流出力を停止
し、手順Ｓ４１において右スイングパイロット管路を全
閉する。したがって、スイングシリンダ４の右スイング
動作は停止する。

【００４４】また、手順Ｓ３４での判断結果がＹＥＳの
とき、すなわち各センサ１２，１３やスイング用電磁比
例減圧弁等の不良が原因でブーム５基準位置が危険領域
ＥＳ１内に侵入したときには、手順Ｓ４２に移行して非
常停止信号を出力し、手順Ｓ４３において図１１の手順
Ｓ２６と同様に非常停止処理が行なわれる。この場合、
操作レバー１９を操作してもパイロット用の圧油が供給
されないためブーム５等は自動停止し、ブーム５の右ス
イング動作などは禁止される。

【００４５】したがって、ブーム５が所定角度を越えて
上昇した状態で、ブーム５を運転室２側に近づく方向に
右スイング操作され、右スイング角度が所定値を越える
と、ブーム５の右スイング動作が減速、停止される。そ
して万一、各センサ１２，１３やスイング用電磁比例減
圧弁等の不良が原因で右スイングし続けることにより、
ブーム５が運転室２に接近したとき、ブーム５が非常停
止される。

【００４６】（一括補正処理の説明）次に、本実施例の
補正処理を図１３に示すフローチャートを用いて説明す
る。

【００４７】比較演算部１６のＣＰＵ３０は、電源をＯ
Ｎした後、最初に図１３の手順Ｓ５１に示すように、外
部の入力装置３３を介して補正項目を選択することによ
り、例えば図４のブーム制御用データマップの一括補正
モードを設定すると、ＣＰＵ３０はスタンバイ状態とな
る。次いで、手順Ｓ５２において外部の入力装置３３に
電流信号の補正値、換言すると電流信号の増減値を入力
し、手順Ｓ５３において外部の入力装置３３から前記電
流信号の補正値をＣＰＵ３０に送信すると、ＣＰＵ３０
で受信された旨の信号が外部の入力装置３３に送り返さ
れ、前記電流信号の補正値に基づいてＣＰＵ３０の記憶
データが書き換えられる。次いで、手順Ｓ５４において
外部の入力装置３３に所定のパスワードを入力し、正し
いパスワードであればＣＰＵ３０からエコーバックがあ
るので、手順Ｓ５５において前記パスワードを外部の入
力装置３３からＣＰＵ３０に送信し、前記手順Ｓ５３で
前記書き換えた補正データをシリアルＲＯＭ３４に記憶
する。これによって、ブーム制御用データマップ上の領
域ＥＢ１〜ＥＢ６に対応する電流信号の出力値を一括補
正できる。同様に、手順Ｓ５１で図５のスイング制御用
データマップの一括補正モードを設定すると、スイング
制御用データマップ上の領域ＥＳ１〜ＥＳ５に対応する
電流信号の出力値を一括補正できる。

【００４８】（個別補正処理の説明）また、手順Ｓ５１
でブーム制御用データマップの個別補正モードを設定す
ると、各領域ＥＢ１〜ＥＢ６に対応する電流信号の出力
値をそれぞれ個別に補正可能であり、この状態で外部の
入力装置３３から入力した補正データをシリアルＲＯＭ
３４により記憶する。同様に、手順Ｓ５１でスイング制
御用データマップの個別補正モードを設定すると、各領
域ＥＳ１〜ＥＳ５に対応する電流信号の出力値をそれぞ
れ個別に補正可能である。さらに、手順Ｓ５１でブーム
制御用データマップの危険領域ＥＢ１の境界を指示する
指示位置の補正モードを設定すると、危険領域ＥＢ１の
指示位置を補正可能であり、停止領域ＥＢ２の境界を指
示する指示位置の補正モードを設定すると、停止領域Ｅ
Ｂ２の指示位置を補正可能であり、減速領域ＥＢ３〜Ｅ
Ｂ５のそれぞれの境界を指示する指示位置の補正モード
を設定すると、減速領域ＥＢ３〜ＥＢ５のそれぞれの指
示位置を補正可能である。同様に、スイング制御用デー
タマップの危険領域ＥＳ１の境界を指示する指示位置の
補正モードを設定すると、危険領域ＥＳ１の指示位置を
補正可能であり、停止領域ＥＳ２の境界を指示する指示
位置の補正モードを設定すると、停止領域ＥＳ２の指示
位置を補正可能であり、減速領域ＥＳ３〜ＥＳ４のそれ
ぞれの境界を指示する指示位置の補正モードを設定する
と、減速領域ＥＳ３〜ＥＳ４のそれぞれの指示位置を補
正可能である。

【００４９】このよう構成した実施例にあっては、ブー
ム制御用データマップの各領域ＥＢ１〜ＥＢ６およびス
イング制御用データマップの各領域ＥＳ１〜ＥＳ５のそ
れぞれに対応する電流信号の出力値を、煩雑な手間を要
せずに容易に補正することができる。特に、その際の一
括補正によって、前記電流信号の出力値が一括して全て
変更されるが、基準データ記憶部１５に電流信号の基準
値が記憶されているため、当初の基準値が狂ってしまう
ことがなくて済み、したがって、演算装置１１はマイコ
ンとしての互換性を確保することができる。また、外部
の入力装置３３を介して補正データを入力するので、こ
の補正作業が迅速である。

【００５０】さらに、前記電流信号の出力値を個別補正
できるとともに、ブーム制御用データマップの危険領域
ＥＢ１，停止領域ＥＢ２、減速領域ＥＢ３〜ＥＢ５の各
指示位置や、スイング制御用データマップの危険領域Ｅ
Ｓ１，停止領域ＥＳ２，減速領域ＥＳ３〜ＥＳ４の各指
示位置を補正できるため、作業機９の仕様変更などに関
する動作顧客の要望を満たすことができる。また、前記
電流信号の出力値や各領域の指示位置の補正作業を行な
うのに所定のパスワード入力が必要なので、前記補正を
行なう作業者を特定の人のみに限定できる。

【００５１】なお、本実施例ではブームスイング式油圧
ショベルに干渉防止装置を備えた場合を例示したが、他
の油圧ショベル、例えばオフセット式油圧ショベル等に
備える場合も同様の効果がある。

【００５２】また、本実施例では、ブーム５の上げ動作
と右スイング動作とをそれぞれ単独で行なう場合を説明
したが、これらのブーム５の上げ動作と右スイング動作
を複合的に行なう場合も同様であり、さらに、ブーム５
の上げ動作と右スイング動作のいずれか一方と他の動作
を複合的に行なう場合も同様である。

【００５３】また、本実施例では、ブーム制御用データ
マップ上の領域ＥＢ１〜ＥＢ６に対応する電流信号の出
力値を一括補正する場合を例示したが、前記領域ＥＢ１
〜ＥＢ６のうちの一部、例えば減速領域ＥＢ３〜ＥＢ５
に対応する電流信号の出力値を一括補正するようにして
もよい。同様に、スイング制御用データマップ上の領域
ＥＳ１〜ＥＳ５のうちの一部、例えば減速領域ＥＳ３、
ＥＳ４に対応する電流信号の出力値を一括補正するよう
にしてもよい。

【００５４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ブーム制御用データマップの各領域およびスイング制御
用データマップの各領域に対応する電流信号の出力値
を、煩雑な手間を要せずに容易に補正することができ
る。したがって、例えば製造工程の誤差に伴って方向切
換弁の圧力・流量特性のばらつきが生じて作業機の速度
が極端に遅くなった場合、工場からの出荷時などに外部
から入力操作で前記電流信号の出力値を一括して全て補
正することにより所望の作業機の速度特性を得ることが
でき、この補正作業が迅速かつ簡単である。また、前記
電流信号の出力値を全て補正した後、基準データ記憶部
に電流信号の基準値が記憶されているため、この当初の
基準値に前記電流信号の出力値を戻すことが容易であ
り、したがって、演算装置はマイコンとしての互換性を
確保することができる。

【００５５】また、前記電流信号の出力値をそれぞれ個
別に補正できるとともに、各領域の指示位置を補正でき
るため、作業機の仕様変更などに関する顧客の要望を満
たすことができる。

【００５６】さらに、前記電流信号の出力値や各領域の
指示位置の補正作業を行なうのに所定のパスワード入力
を必要とするため、作業者を特定の人のみに限定し、誤
操作やいたずらにより前記電流信号の出力値や各領域の
指示位置が書き換えられることを防止でき、したがっ
て、信頼性の高い干渉防止装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る油圧ショベルの干渉防
止装置のブロック図である。

【図２】油圧駆動回路の要部を示す回路図である。

【図３】該干渉防止装置に備えられる比較演算部のブロ
ック図である。

【図４】図１の干渉防止装置に記憶されたブーム制御用
データマップの説明図である。

【図５】図１の干渉防止装置に記憶されたスイング制御
用データマップの説明図である。

【図６】該油圧ショベルの平面図である。

【図７】ブームが最上げ位置に到達した状態の側面図で
ある。

【図８】ブームが減速開始指示位置に到達した状態の側
面図である。

【図９】ブームが停止指示位置に到達した状態の側面図
である。

【図１０】演算装置の全般的な処理内容を示すフローチ
ャートである。

【図１１】ブーム制御用データマップに基づくブーム上
げ動作の制御処理のフローチャートである。

【図１２】スイング制御用データマップに基づく右スイ
ング動作の制御処理のフローチャートである。

【図１３】比較演算部による補正処理のフローチャート
である。

【符号の説明】

１ 本体 ２ 運転室 ４ スイングシリンダ ５ ブーム ６ ブームシリンダ ７ アーム ８ バケット ９ 作業機 １０ 干渉防止装置 １１ 演算装置（演算手段） １２ スイング角センサ（角度検出器） １３ ブーム角センサ（角度検出器） １４ 角度演算部 １５ 基準データ記憶部 １６ 比較演算部 １７ 油圧駆動回路 １８ 駆動制御部（制御手段） １９ 操作レバー ２６ ブーム用電磁比例減圧弁 ２８ 非常停止用電磁切換弁 ３０ ＣＰＵ ３３ 入力装置 ３４ シリアルＲＯＭ（補正データ記憶部）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山口 毅 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内 (72)発明者 山田 修道 富山県富山市不二越本町一丁目１番１号 株式会社不二越内 (72)発明者 石坂 俊之 富山県富山市不二越本町一丁目１番１号 株式会社不二越内 (72)発明者 帯刀 信二 富山県富山市不二越本町一丁目１番１号 株式会社不二越内 (72)発明者 松田 隆 富山県富山市不二越本町一丁目１番１号 株式会社不二越内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上下方向の回動が可能なブームおよびア
   ームと、前記ブームおよび前記アームのいずれか一方を
   水平面内で作動させる作動手段を有する作業機を本体上
   の運転室側方に設け、前記ブームの回動量および前記作
   動手段による水平面内での作動量をそれぞれ検出する角
   度検出器と、この角度検出器から出力される検出値に基
   づいて前記作業機と前記運転室との位置関係を演算する
   演算手段と、この演算手段の演算結果に応じて前記作業
   機の動作を制御する制御手段とを備え、前記作業機と前
   記運転室との干渉を防止する油圧ショベルの干渉防止装
   置において、 前記演算手段が、前記作業機と前記運転室との位置関係
   に応じてあらかじめ定められる減速領域および停止領域
   をデータマップとして記憶するとともに、これら減速領
   域および停止領域にそれぞれ対応する電流信号の基準値
   を記憶する基準データ記憶部と、前記データマップと前
   記演算手段の演算結果を照合することにより前記作業機
   の相対的位置が前記減速領域あるいは停止領域に位置す
   るか否か判定し、この判定結果に応じて前記電流信号を
   出力する比較演算部と、外部の入力装置から入力される
   前記電流信号の補正値を記憶する補正データ記憶部とを
   備え、前記電流信号の補正値に基づき前記電流信号の基
   準値を増減して出力し、この電流信号の出力値に応じて
   前記作業機の動作を制御するようにしたことを特徴とす
   る油圧ショベルの干渉防止装置。
2. 【請求項２】 請求項１の記載において、前記比較演算
   部が、前記外部の入力装置から入力される補正コマンド
   に応じて一括補正モードと個別補正モードとに切換える
   モード切換手段を備え、前記一括補正モードで前記電流
   信号の補正値に基づいて前記電流信号の基準値を一括補
   正し、前記個別補正モードで前記電流信号の補正値に基
   づいて前記電流信号の基準値を個別に補正することを特
   徴とする油圧ショベルの干渉防止装置。
3. 【請求項３】 請求項１の記載において、前記基準デー
   タ記憶部が、前記減速領域および前記停止領域のそれぞ
   れの境界を指示する指示位置の各基準値を記憶するとと
   もに、前記補正データ記憶部が、前記外部の入力装置か
   ら入力される前記指示位置の各補正値を記憶し、前記指
   示位置の各補正値に基づいて前記指示位置の各基準値を
   それぞれ増減することを特徴とする油圧ショベルの干渉
   防止装置。
4. 【請求項４】 請求項１の記載において、前記比較演算
   部が、前記外部の入力装置を介して所定のパスワードが
   入力された場合のみ、前記電流信号および前記指示位置
   の補正処理を行なうようにしたことを特徴とする油圧シ
   ョベルの干渉防止装置。