JPWO2020012609A1 - 作業機械 - Google Patents
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Abstract
車両本体が移動した場合でも車両本体または作業装置が周囲の障害物に接触することを簡易に防ぐことができる作業機械を提供する。コントローラ19は、施工現場の座標系において車両本体2または作業装置33の侵入が制限される回避領域を設定する回避領域位置設定部47と、前記施工現場の座標系において前記車両本体または前記作業装置に予め設定された第1基準点の位置を演算する車体位置演算部45,46と、前記第1基準点の前記回避領域に対する接近度合いに応じて単調増加または単調減少する指標値を算出する指標値演算部48とを有する。
Description
本発明は、油圧ショベル等の作業機械に関する。
油圧ショベル等の作業機械は、ブーム、アーム、バケットなどの複数の被駆動部材から成る作業装置と作業機械の移動を行うための走行装置を有し、オペレータは操作レバーを調整することにより、作業装置や走行装置を動作させることができる。
作業機械による施工は狭隘な現場で行われることが多く、既に設計図面通りに仕上げた場所の直近で別の作業を行うことがあり、作業機械の操作を誤ることで仕上げ済みの施工面を損なうことや周囲の作業員や機器に接触する可能性がある。
そこで、掘削物をダンプトラックに積み込む作業などにおいて、ダンプトラックの荷台との接触を避けるために、所望の角度で建設機械の旋回を停止する技術が提案されている(例として、特許文献1を参照)。
特許文献1に記載されている技術は、旋回を停止させる目標位置の設定手段として、建設機械を構成する部材を動作させる油圧アクチュエータの角度を数値入力する手段や、レーダ装置により建設機械周囲の障害物の位置を取得する手段を挙げている。
このため、前者の手段については、建設機械が走行などにより別の場所に移動した場合に目標位置の再設定を行わないと、同じ場所に留まっている障害物に接触する可能性がある。また、後者の手段については、建設機械自体がレーダ装置の検出範囲に死角を作るため、あらゆる作業装置の姿勢を考慮し、高価なレーダ装置を複数配置する必要がある。
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、車両本体が移動した場合でも車両本体または作業装置が周囲の障害物に接触することを簡易に防ぐことができる作業機械を提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明は、下部走行体と、前記下部走行体に旋回可能に取り付けられ、前記下部走行体と共に車両本体を構成する上部旋回体と、前記上部旋回体に上下方向に回動可能に取り付けられた作業装置と、前記車両本体および前記作業装置の位置および方向に応じた信号を出力する位置方向検出装置と、前記位置方向検出装置からの信号を基に前記車両本体および前記作業装置の位置および方向を演算するコントローラとを備えた作業機械において、前記コントローラは、施工現場に固定された座標系で前記車両本体または前記作業装置の侵入が制限される回避領域を設定する回避領域位置設定部と、前記施工現場に固定された座標系で前記車両本体または前記作業装置に予め設定された第1基準点の位置を演算する車体位置演算部と、前記第1基準点の前記回避領域に対する接近度合いに応じて単調増加または単調減少する指標値を算出する指標値演算部とを有するものとする。
以上のように構成した本発明によれば、施工現場に固定された座標系で車両本体または作業装置の侵入が制限される回避領域を設定することにより、車両本体が移動した後にオペレータが回避領域を再設定する手間を省くことができる。これにより、車両本体が移動した場合でも車両本体または作業装置が周囲の障害物に接触することを簡易に防ぐことが可能となる。
本発明によれば、作業機械の車両本体が移動した場合でも車両本体または作業装置が周囲の障害物に接触することを簡易に防ぐことができる。
以下、本発明の実施の形態に係る作業機械として油圧ショベルを例に挙げ、図面を参照して説明する。なお、各図中、同等の部材には同一の符号を付し、重複した説明は適宜省略する。
図1は、本発明の第1の実施例に係る油圧ショベル1の側面図である。
油圧ショベル1は、車両本体2と、作業装置3とを備えている。車両本体2は、上部旋回体4と、下部走行体5とで構成される。
作業装置3は、ブーム6、アーム7、バケット8、ブームシリンダ9、アームシリンダ10、バケットシリンダ11を有する。ブーム6は、上部旋回体4と第1リンクピン20を介して回動可能に取り付けられている。アーム7は、ブーム6の先端部に第2リンクピン21を介して回動可能に取り付けられている。バケット8は、アーム7の先端部に第3リンクピン22を介して回動可能に取り付けられている。ブームシリンダ9、アームシリンダ10、バケットシリンダ11は、油圧によって伸縮することでブーム6、アーム7、バケット8をそれぞれ駆動する。ブーム6、アーム7、バケット8には、ブーム6、アーム7、バケット8の第1〜第3リンクピン20〜22周りの回転角度をそれぞれ検出するIMU(Inertial Measurement Unit、慣性計測装置)32〜34が取り付けられている。
下部走行体5は、履帯15a,15bを左右両側に有し、履帯15a,15bは走行モータ16a,16bが油圧により回転することでそれぞれ駆動される。
上部旋回体4は、運転室12と旋回モータ13とを有する。上部旋回体4は、下部走行体5に旋回輪17を介して回動可能に接続されており、旋回モータ13が油圧により回転することで駆動される。運転室12の中には、後述するユーザインタフェース装置18と、車体制御コントローラ19と、車体操作装置30とが設置されている。
上部旋回体4の上部には、GNSS(Global Navigation SatelliteSystem、全球測位衛星システム)アンテナ23a,23bが取り付けられている。GNSSアンテナ23a,23bは、図示しない人工衛星からの信号を受信し、油圧ショベル1のグローバル座標系における現在位置と方向を検出するために用いられる。ここで、グローバル座標系とは、例えば、GNSSによる測量で一般的に用いられるWGS−84座標系などがあるが、本実施例では施工現場内のある基準点を原点とし、鉛直上向きをZ軸、北向きをY軸、東向きをX軸とする座標系とする。
図2は、油圧ショベル1の車体制御システム14の構成を示すブロック図である。
車体制御システム14は、ブームシリンダ9、アームシリンダ10、バケットシリンダ11、旋回モータ13、走行モータ16a,16b、エンジン25、油圧ポンプ26、パイロットポンプ27、コントロールバルブ28、電磁比例弁29a〜29l、車体操作装置30、GNSS受信装置31、ブームIMU32、アームIMU33、バケットIMU34、ユーザインタフェース装置18、車体制御コントローラ19を有している。
エンジン25は、動力源として油圧ポンプ26とパイロットポンプ27を駆動する。
油圧ポンプ26は作動油を加圧し、コントロールバルブ28を介してブームシリンダ9、アームシリンダ10、バケットシリンダ11、旋回モータ13、走行モータ16a,16bへ圧油を供給する。
パイロットポンプ27は作動油を加圧し、電磁比例弁29a〜29lを介して通常は油圧ポンプ26より低い圧力のパイロット圧油をコントロールバルブ28に供給する。
コントロールバルブ28は、ブームシリンダ9、アームシリンダ10、バケットシリンダ11、旋回モータ13、走行モータ16a,16bに供給する圧油の流量と方向を制御する複数の方向制御弁(図示せず)を備えている。各方向制御弁は、対応する電磁比例弁29a〜29lから操作部にパイロット圧油を供給することで駆動される。
電磁比例弁29a〜29lは、元圧であるパイロット圧油を車体制御コントローラ19からの制御信号に応じて減圧し、コントロールバルブ28内の対応する方向制御弁の操作部に供給する。
ブーム上げ電磁比例弁29aとブーム下げ電磁比例弁29bは、コントロールバルブ28を介してブームシリンダ9の駆動方向と駆動力を制御する。アームクラウド電磁比例弁29cとアームダンプ電磁比例弁29dは、コントロールバルブ28を介してアームシリンダ10の駆動方向と駆動力を制御する。バケットクラウド電磁比例弁29eとバケットダンプ電磁比例弁29fはコントロールバルブ28を介してバケットシリンダ11の駆動方向と駆動力を制御する。旋回左電磁比例弁29gと旋回右電磁比例弁29hはコントロールバルブ28を介して旋回モータ13の駆動方向と駆動力を制御する。走行左前電磁比例弁29iと走行左後電磁比例弁29jはコントロールバルブ28を介して走行モータ16aの駆動方向と駆動力を制御する。走行右前電磁比例弁29kと走行右後電磁比例弁29lはコントロールバルブ28を介して走行モータ16bの駆動方向と駆動力を制御する。
車体操作装置30は、操作部材35a〜35dと、操作量検出装置36とを有する。
操作部材35a〜35dは、運転室12に搭乗するオペレータが操作して油圧ショベル1を駆動させるための部材であり、例えば作業レバーである。操作部材35aは、ブームシリンダ9およびバケットシリンダ11を駆動させる。操作部材35bは、アームシリンダ10および旋回モータ13を駆動させる。操作部材35c,35dは走行モータ16a,16bをそれぞれ駆動させる。
操作量検出装置36は、操作部材35a〜35dの操作量を検出し、検出信号を車体制御コントローラ19へ送る。
GNSS受信装置31は、GNSSアンテナ23a,23bと、補正情報受信機37と、測位演算コントローラ38とを有する。GNSSアンテナ23a,23bは、図示しない人工衛星からの測位電波を受信する。補正情報受信機37は、携帯電話回線網や無線を通じ、固定点に設置された位置情報から作成された補正情報を受信する。測位演算コントローラ38は、GNSSアンテナ23a,23bが受信した測位電波による位置情報の誤差を、補正情報受信機37が受信した補正情報により補正することで、高精度なグローバル座標系における位置情報を車体制御コントローラ19へ送る。
ブームIMU32、アームIMU33、バケットIMU34は、ブーム6、アーム7、バケット8の第1〜第3リンクピン20〜22周りの回転角度をそれぞれ検出し、検出信号を車体制御コントローラ19へ送る。
ユーザインタフェース装置18は、入出力部39と、操作部40と、表示部41とを有している。
ユーザインタフェース装置18の入出力部39は、デジタル入出力装置、USB(Universal Serial Bus)ポートなどを有し、デジタル入出力装置により車体制御コントローラ19への操作部40による操作結果の出力や、車体制御コントローラ19から表示部41の表示情報の入力を行う。USBポートは、外部記憶媒体であるUSBメモリーなどを介して、油圧ショベル1の外部で作成された車体寸法情報と目標面情報と回避領域設定情報の追加と、後述するユーザインタフェース装置18の操作部40が編集する車体寸法情報と目標面情報と回避領域設定情報の外部への保存を行う。
ユーザインタフェース装置18の操作部40は、例えばスイッチであり、オペレータが操作し、表示情報の切り替えや、後述する車体制御コントローラ19の記憶部44が記憶する車体寸法情報と目標面情報と回避領域設定情報の追加と変更と削除を行う。
ユーザインタフェース装置18の表示部41は、例えば液晶ディスプレイであり、オペレータが作業内容を確認するため、後述する車体制御コントローラ19の演算部43が演算した油圧ショベル1の位置情報や目標面データの位置情報、回避領域の位置情報を表示する。
ユーザインタフェース装置18は、例えばタッチパネルのように、操作部40と表示部41とが一体となっていても良い。
車体制御コントローラ19は、A/D変換器、D/A変換器やデジタル入出力装置などの入出力部42、CPUなどの演算部43、ROMやRAMなどの記憶部44を有している。
車体制御コントローラ19の入出力部42は、車体操作装置30の操作量検出装置36が検出した操作量と、GNSS受信装置31が受信したグローバル座標系における位置情報と、ブームIMU32、アームIMU33、バケットIMU34が検出した角度情報とを入力して演算部43へ送り、ユーザインタフェース装置18の操作部40が入力する目標面情報や回避領域設定情報を記憶部44へ送る。また、入出力部42は、演算部43からの演算結果に応じて、電磁比例弁29a〜29lへ制御信号を出力し、ユーザインタフェース装置18の表示部41へ表示情報を送る。
車体制御コントローラ19の演算部43は、入出力部42の入力情報から油圧ショベル1の後述する回避領域への侵入を防ぐための演算を行い、演算結果を入出力部42に送る。
車体制御コントローラ19の記憶部44は、ユーザインタフェース装置18の操作部40から追加と変更される車体寸法情報と目標面情報と回避領域設定情報を記憶する。
図3は、車体制御コントローラ19の機能ブロック図である。
図3に示すように、車体制御コントローラ19の演算部43は、車両本体位置演算部45と、作業装置位置演算部46と、回避領域位置設定部47と、指標値演算部48と、表示演算部49と、車体制御部50とを有する。車両本体位置演算部45および作業装置位置演算部46は、車体位置演算部を構成している。
車両本体位置演算部45は、GNSS受信装置31が取得したGNSSアンテナ23a,23bの2点のグローバル座標系における位置情報(GNSS位置情報)からグローバル座標系における車両本体2に張られる車両座標系の原点位置と方向を演算する。ここで、車両座標系とは、上部旋回体4の旋回軸をZ軸、作業装置3の伸身方向をX軸とし、原点は履帯15a,15bの接地面にある右手系の直交座標系である。
さらに、車両本体位置演算部45は、記憶部44が有する車両本体2の全長や全幅、高さといった車体寸法情報と、グローバル座標系における車両座標系の原点位置と方向からグローバル座標系における車両本体占有領域も同時に演算する。
作業装置位置演算部46は、まずブームIMU32、アームIMU33、バケットIMU34がそれぞれ検出した角度情報と記憶部44が有するブーム6、アーム7、バケット8の長さ、第1リンクピン20の車体座標系における位置といった車体寸法情報から車両本体2に張られる車両座標系における第2および第3リンクピン21,22の位置や、バケット8の爪先位置を含む作業装置位置情報を演算する。
さらに、作業装置位置演算部46は、車両座標系における作業装置位置情報と、車両本体位置演算部45で演算されたグローバル座標系における車両座標系の原点位置と方向からグローバル座標系における作業装置位置情報も同時に演算する。
回避領域位置設定部47の処理について、図4を用いて説明する。
まず、ステップS101で、回避領域設定要求があるか否かを判定する。回避領域設定要求は、ユーザインタフェース装置18の操作部40を介して行われる。要求がある場合はステップS102に遷移し、要求がない場合は回避領域を設定せずに処理を終了する。
ステップS102では、空間上の2点を設定する。点の設定は、例えば、オペレータが操作部材35a〜35dを操作し、車両本体2と作業装置3を移動させることで、作業装置位置演算部46が演算するバケット8の爪先位置(基準点)を移動させて、ユーザインタフェース装置18の操作部40を介して基準点の位置を確定するといった方法である。
ステップS103では、空間を2つに分割する平面(以下、分割平面)を演算する。ここでは、ステップS102で設定した空間上の2点を通る鉛直面を分割平面とする。なお、鉛直面からなる分割平面は、鉛直方向(Z方向)を考慮する必要がないため、XY平面上の直線の方程式で表される。
ステップS104では、ステップS103で作成した分割平面で分割される2つの空間の内、車両本体2が存在しない空間を回避領域に設定する演算を行う。
ステップS101からステップS104までの処理が終わると、ステップS101に戻り、回避領域設定要求があるか否かを再度判定する。これにより、複数の回避領域位置を設定することが可能となる。
図5は、ステップS103で作成した分割平面を用いて回避領域を設定する方法を上面図(XY平面)で表したものである。
まず、両方向に向く分割平面の法線ベクトル(単位ベクトル)s,tを求め、その内、分割平面から車両本体位置演算部45が演算する車両座標系の原点に伸ばしたベクトル(車両本体ベクトル)uの係数が負となる法線ベクトルsを選択する。すると、回避領域にある点はベクトルの係数が正となるため、その場合に回避領域に侵入したと判定することができる。よって、グローバル座標系における分割平面の方程式と法線ベクトルの向きを回避領域として記憶部44に記憶する。ただし、車両座標系の原点位置が分割平面上にある場合は回避領域の設定を行わない。
指標値演算部48の処理について、図6を用いて説明する。
まず、ステップS201では、記憶部44に回避領域が記憶されているか否かを判定する。回避領域が記憶されている場合はステップS202に遷移し、記憶されていない場合は処理を終了する。
ステップS202では、記憶されている回避領域のそれぞれについて、回避領域相対位置ベクトルを演算する。ここで、回避領域相対位置ベクトルは、回避領域位置設定部47で演算した分割平面の単位法線ベクトルsをバケット8の爪先位置まで延長したベクトルである。
ステップS203では、回避領域相対位置ベクトルと操作量検出装置36が検出した操作量から、回避領域と油圧ショベル1の接近度合い(油圧ショベル1が回避領域に接触または侵入する可能性の低さ)を表す指標値(以下、余裕度)を演算する。
図7Aおよび図7Bは、車体制御コントローラ19の指標値演算部48が余裕度を演算する方法を示す概念図である。
まず、図7Aに示すように、ブーム6、アーム7、バケット8、上部旋回体4、下部走行体5の移動速度を駆動する各アクチュエータの速度を、操作量−速度変換テーブル(メータリングテーブル)を用いて演算する。
各アクチュエータ速度と、現在の車両座標系のグローバル位置と方向と角度情報とから、運動学に基づきブーム6、アーム7、バケット8、上部旋回体4、下部走行体5の移動速度ベクトルの総和である予測速度ベクトルを演算する。
予測速度ベクトルに制御周期を乗算することで、次の制御周期の油圧ショベル位置の予測結果を示す予測位置ベクトルを演算する。
次に、図7Bに示すように、回避領域相対位置ベクトルから予測位置ベクトルの回避領域相対位置ベクトルと同じ方向の成分を減算し、そのベクトルの大きさ(距離)を余裕度とする。図7Aおよび図7Bに示す演算は、全ての回避領域相対位置ベクトルに対して行う。
図6に戻り、ステップS204では、ステップS203で計算した余裕度に応じて回避領域の分類を行う。余裕度が0以下である場合は既に油圧ショベル1が回避領域に接触または侵入している回避領域(以下、接触領域)であると判定する。また、余裕度が正であっても、緩衝帯として設定した閾値(注意判定閾値)より低い場合は、油圧ショベル1が接触または侵入する可能性が高い回避領域(以下、注意領域)であると判定する。それ以外の場合は、油圧ショベル1が接触または侵入する可能性が低い回避領域(以下、通常領域)と判定する。
表示演算部49の処理について、図8Aおよび図8Bを用いて説明する。
図8Aおよび図8Bは、ユーザインタフェース装置18の表示部41に表示される画面の一例を示す図である。
図8Aに示すように、表示部41は、上面図領域41aと、側面図領域41bと、ポップアップ領域41cとで構成される。表示演算部49は、上面図領域41a、側面図領域41b、ポップアップ領域41cに表示する情報を生成し、表示部41に出力する。
上面図領域41aおよび側面図領域41bには、作業装置位置情報と記憶する車体寸法情報とから作成された油圧ショベル1の縮小画像と、油圧ショベル1の位置と回避領域相対位置ベクトルとから演算された回避領域の配置に基づいた回避領域(接触領域、注意領域、通常領域)とが表示される。図8Aに示す例では、接触領域は一番濃い色で表示され、注意領域、通常領域の順に淡い色で表示されている。側面図領域41bには、作業装置3の動作平面に存在する回避領域のうち、余裕度が最も小さい回避領域(図8Aの例では接触領域)のみが表示される。上面図領域41aは側面回避に有用であり、側面図領域41bは前面回避に有用である。
ポップアップ領域41cは、余裕度が最も小さい回避領域に対する操作指示をオペレータに提供する。図8Bに、回避領域の分類に応じた操作指示の具体例を示す。図8Bの例では、接触領域が存在する場合は「回避領域に接触しています。ただちに回避操作をしてください。」といったオペレータに回避操作を促す文字情報を表示し、接触領域が存在せずかつ注意領域が存在する場合は「回避領域に接近しています。注意して操作してください。」といったオペレータの注意を喚起する文字情報を表示し、接触領域または注意領域が存在しない場合(通常領域のみの場合)は何も表示しない。また、図8Bに示す例では、オペレータの視認性を向上するために、接触領域が存在する場合はポップアップ領域41cの背景色を濃くし、接触領域が存在せずかつ注意領域が存在する場合は「接触領域あり」の場合よりも淡くし、通常領域のみの場合は無色としている。なお、ポップアップ領域41cでは、例えば、回避領域相対位置ベクトルと反対方向へと作業装置3を動かすための操作方法を運動学に基づいて求めることで、より具体的な操作指示を表示しても良い。
なお、車体制御部50の処理については、第2の実施例で説明する。
本実施例では、下部走行体5と、下部走行体5に旋回可能に取り付けられ、下部走行体5と共に車両本体2を構成する上部旋回体4と、上部旋回体4に上下方向に回動可能に取り付けられた作業装置3と、車両本体2および作業装置3の位置および方向に応じた信号を出力する位置方向検出装置23a,23b,32〜34と、位置方向検出装置23a,23b,32〜34からの信号を基に車両本体2および作業装置3の位置および方向を演算するコントローラ19とを備えた油圧ショベル1において、コントローラ19は、施工現場に固定された座標系で車両本体2または作業装置3の侵入が制限される回避領域を設定する回避領域位置設定部47と、施工現場に固定された座標系で車両本体2または作業装置3(バケット8の爪先位置)に予め設定された第1基準点の位置を演算する車体位置演算部45,46と、第1基準点の回避領域に対する接近度合いに応じて単調減少する余裕度(指標値)を算出する指標値演算部48とを有する。
また、回避領域位置設定部47は、施工現場の3次元空間を平面で分割して得られる2つの領域のうち車両本体2が位置しない側の領域を回避領域として設定する。
また、本実施例に係る油圧ショベル1は、表示装置としてのユーザインタフェース装置18を備え、コントローラ19は、余裕度(指標値)に応じて、車両本体2または作業装置3が回避領域に侵入することを回避するための操作を促す情報を表示装置18に出力する表示演算部49を有する。
また、本実施例では、目標面の情報を入力するための外部入力装置としてユーザインタフェース装置18を備え、表示演算部49は、目標面の情報に基づいて施工することを促す情報を表示装置18に出力する。
また、回避領域位置設定部47は、作業装置3(バケット8の爪先位置)に予め設定された基準点(第2基準点)の移動前後の位置を含む平面を用いて定義される領域を回避領域として設定する。
以上のように構成した本実施例によれば、施工現場に固定された座標系で車両本体2または作業装置3の侵入が制限される回避領域を設定することにより、車両本体2が移動した後にオペレータが回避領域を再設定する手間を省くことができる。これにより、車両本体2が移動した場合でも車両本体2または作業装置3が周囲の障害物に接触することを簡易に防ぐことが可能となる。
上記の実施例では、ステップS101は、オペレータが操作部材35a〜35dを操作し、車両本体2と作業装置3を移動させ、作業装置位置演算部46が演算するバケット8の爪先位置を点として設定することで分割平面を作成しているが、例えば、グローバル座標系における位置を数値的に入力する方法や、タッチパネルに目標面情報を表示し、目標面情報上に存在する回避領域に設定したい領域の端点を2点タッチすることで選択する、という方法を取っても良い。
上記の実施例では、鉛直面を分割平面としているが、例えば3点を設定し、その3点が全て含まれる面を分割平面とすることで、鉛直面以外の分割平面を作成しても良い。
上記の実施例では、バケット8の爪先位置に基準点(第1基準点)が設定されているため、回避領域相対位置ベクトルを演算する際に、最も先にある被駆動部材であるバケット8に移動速度ベクトルまで考慮する必要がある。しかし、最も先にある被駆動部材に基準点が含まれない場合は、基準点が含まれる被駆動部材よりも先にある被駆動部材の移動速度ベクトルは無視して良い。例えば、ブーム6に含まれる基準点からの距離と方向を示す回避領域相対位置ベクトルを演算する場合には、運動学に基づきブーム6、上部旋回体4、下部走行体5の移動速度ベクトルの総和である予測速度ベクトルを演算すれば良く、また、下部走行体5に含まれる基準点からの距離と方向を示す回避領域相対位置ベクトルを演算する場合には、運動学に基づき下部走行体5の移動速度ベクトルを予測速度ベクトルとすれば良い。
上記の実施例では、予測位置ベクトルは各アクチュエータ速度と、現在の車両座標系のグローバル位置と方向と角度情報とから、運動学に基づき演算しているが、油圧ショベル1が回避領域に高速で近づく場合には回避領域内にいる周囲作業者の心理的な余裕が小さくなることがあるため、例えば、予測位置ベクトルに1より大きい係数を掛けてから回避領域相対位置ベクトルに減算することで、回避領域に接近する場合の余裕度を小さくするといった演算を行っても良い。
上記の実施例では、回避領域相対位置ベクトルから油圧ショベル1に対する回避領域の配置を演算しているため、油圧ショベル1が移動している場合は、接触していなくても接触していると判定される回避領域があるが、余裕度から油圧ショベル1に対する回避領域の配置を演算することでより直接的に回避領域に対する接近度合いを示す表示を行っても良い。
上記の実施例では、指標値演算部48は、第1基準点の回避領域に対する接近度合いに応じて単調減少する余裕度を指標値として算出しているが、接近度合いに応じて単調増加する指標値を算出しても良い。
上記の実施例では、1つの基準点(第1基準点)で余裕度(指標値)を算出しているが、指標値演算部48は、車両本体2および作業装置3に予め設定された複数の基準点のうち回避領域までの最小距離が最も小さい基準点を第1基準点として余裕度(指標値)を算出しても良い。
上記の実施例では、回避領域位置設定部47は、作業装置3(バケット8の爪先位置)に予め設定された基準点(第2基準点)の移動前後の位置を含む平面を用いて定義される領域を回避領域として設定しているが、ユーザインタフェース装置18の操作部40から数値を入力して設定しても良い。すなわち、回避領域位置設定部47は、外部入力装置としてのユーザインタフェース装置18から入力された目標面情報に基づいて回避領域を設定しても良い。
本発明の第2の実施例では、余裕度に応じて各アクチュエータの動作速度を制限する油圧ショベルについて説明する。
第1の実施例との相違点は、オペレータによる回避操作ではなく、オペレータの操作に介入する回避制御によって、油圧ショベル1が回避領域に接触または侵入しないようにする点である。
車体制御部50の処理について、図9を用いて説明する。
ステップS301では、回避領域相対位置ベクトルの大きさが余裕度より大きい場合(油圧ショベル1が回避領域の更に奥深くに侵入する方向、または回避領域に接近する方向に移動している場合)の各アクチュエータに速度指令値に対する速度指令上限値を演算する。
余裕度が0以下の場合(「接触領域あり」と判定された場合)は、電磁比例弁29a〜29lを遮断するために、速度指令上限値を0と演算し、油圧ショベル1が回避領域に更に奥深く侵入することを防ぐ。
余裕度が0より大きくかつ注意判定閾値以下の場合(「注意領域あり」と判定された場合)は、余裕度が小さくなるに応じて速度指令上限値を減少させ、余裕度が0以下になる(「接触領域あり」と判定される)前に速度指令上限値を0にすることで、回避領域への接近速度を遅くするとともに、回避領域への侵入を防ぐ。
余裕度が注意判定閾値よりも大きい場合(「通常領域のみ」と判定された場合)は、通常の速度指令値よりも十分に大きな値を速度指令上限値とすることで、油圧ショベル1の動作が制限されないようにする。
ステップS302では、回避領域相対位置ベクトルの大きさが余裕度以下の場合(油圧ショベル1が停止、または回避領域から離れる方向に移動している場合)の各アクチュエータに速度指令値に対する速度指令上限値を演算する。ステップS302における速度指令上限値は、ステップS301よりも全体的に高い値に設定されている。すなわち、回避領域から離れる方向に移動する場合の制限は、回避領域に接近または侵入する方向に移動する場合よりも緩くなる。
余裕度が0以下の場合(「接触領域あり」と判定された場合)は、速度指令上限値を0より大きい一定値として演算し、油圧ショベル1が回避領域からゆっくりと離れられるようにする。
余裕度が0より大きくかつ注意判定閾値以下の場合(「注意領域あり」と判定された場合)は、速度指令上限値を余裕度が大きくなるに応じて増大させ、回避領域から離れるにつれて速い動作が可能になるようにする。
余裕度が注意判定閾値よりも大きい場合(「通常領域のみ」と判定された場合)は、ステップS301と同様に、通常の速度指令値よりも十分に大きな値を速度指令上限値とすることで、油圧ショベル1の動作が制限されないようにする。
ステップS303では、回避領域相対位置ベクトルの大きさと余裕度を比較し、回避領域相対位置ベクトルの大きさが余裕度より大きいとき(油圧ショベル1が回避領域に接近または侵入する方向に移動している場合)に真とし、それ以外のとき(油圧ショベル1が停止している場合、または回避領域から離れる方向に移動している場合)は偽とする。
ステップS304は、ステップS301およびステップS302の出力を選択する処理であり、ステップS303の判定結果が真の場合(油圧ショベル1が回避領域に接近または侵入する方向に移動している場合)はステップS301の演算結果を出力し、ステップS304の判定結果が偽の場合(油圧ショベル1が停止している場合、または回避領域から離れる方向に移動している場合)はステップS302の演算結果を出力する。
ステップS305では、操作装置30の操作量に基づいて電磁比例弁29a〜29lに出力するための指令値の演算を行うため、各アクチュエータに対応する操作量を操作量−速度変換テーブル(メータリングテーブル)を用いて速度指令値に換算する。
ステップS306では、ステップS305で換算した各アクチュエータ速度指令値と、ステップS304で選択した速度指令上限値とを比較し、小さい方を各アクチュエータ速度指令値として出力する。
ステップS307では、ステップS306で演算された各アクチュエータ速度指令値を速度−操作量変換テーブル(逆メータリングテーブル)を用いて電磁比例弁29a〜29lの操作量に換算する。
ステップS308では、ステップS307で換算された操作量に応じた電磁比例弁29a〜29lの電流値を出力する。
本実施例におけるコントローラ19は、車両本体2または作業装置3が回避領域に侵入しないように、余裕度(指標値)に応じて上部旋回体4または作業装置3の動作を制限する車体制御部50を有する。
以上のように構成した第2の実施例によれば、第1の実施例と同様の効果が得られるとともに、油圧ショベル1が回避領域に接触または侵入することをオペレータの操作によらず自動で防止することが可能となる。
本発明の第3の実施例では、有限な空間を回避領域として設定する油圧ショベルについて説明する。
第1、第2の実施例との相違点は、回避領域を有限な空間とし、幅、高さ、奥行きのそれぞれに制限を設けることで、油圧ショベル1の動作範囲内にある障害物や周囲作業者との接触を防止できるようにした点である。
回避領域位置設定部47の処理を、図10を用いて説明する。
まず、ステップS401で、回避領域設定要求があるか否かを判定する。要求がある場合はステップS402に遷移し、要求がない場合は回避領域を設定せずに処理を終了する。
ステップS402では、直方体の一側面となる長方形を設定する。具体的には、始点と終点の2点を設定し、その2点を結ぶ線分を対角線とし、水平と鉛直それぞれの対辺を持つ長方形を作成する。
ステップS403では、ステップS402で作成した長方形に奥行きを設定し、長方形を水平に伸縮させることで直方体を作成する。
ステップS404では、ステップS402で一側面となる長方形が作成され、ステップS403で奥行きが設定された直方体を回避領域に設定し、直方体の始点位置情報と、幅、高さ、奥行きの大きさと向きを持つ3つのベクトルを記憶部44に記憶する。
ステップS402からステップS404までの処理が終わると、ステップS401に戻り、回避領域設定要求があるか否かを再度判定する。これにより、複数の回避領域位置を設定することが可能となる。
図11Aおよび図11Bは、直方体の回避領域を設定する方法の一例を概念的に示している。
図11Aに示すように、図10のステップS402では、オペレータが操作部材35a〜35dを操作し、作業装置位置演算部46が演算するバケット8の爪先位置を移動させ、対角線の始点と終点の2点をユーザインタフェース装置18の操作部40を介して設定する。回避領域位置設定部47は、対角線から水平と鉛直の対辺を持つ長方形を作成することで、直方体の一側面となる長方形を設定する。
ユーザインタフェース装置18の表示部41には、油圧ショベル1と同じ縮尺の長方形の描画図形と、長方形の幅および高さの数値情報が表示される。これにより、オペレータは長方形の幅と高さを調整することができる。
図11Bに示すように、図10のステップS403では、直方体の奥行きは、オペレータが操作部材35aによりバケットの動作を操作して設定する。
バケットクラウド操作時には長方形を法線方向手前向き(バケット8から車両本体2へ向かう方向)に押し出して直方体を作成し、バケットダンプ操作時には長方形を法線方向奥向き(バケット8から車両本体2へ向かうのと逆方向)に押し出して直方体を作成する。奥行きの大きさはバケット8の操作量の時間積分値に応じて増減させる。
ユーザインタフェース装置18の表示部41には、油圧ショベル1と同じ縮尺の直方体の描画図形と、直方体の奥行きの数値情報が表示される。これにより、オペレータは直方体の奥行きを調整することができる。例えば、オペレータがバケット8から車両本体2へ向かう方向とは逆方向へ長方形を押し出して直方体を作成する場合、表示部41に表示される描画図形と直方体の奥行きの数値情報を基に、バケット操作を行い、直方体を伸ばしたいときにはバケットダンプ操作、直方体を縮めたいときにはバケットクラウド操作を行うことで所望の奥行きになるよう調整する。
このとき、バケット8の操作によっては設定途中の回避領域内にバケット8が侵入してしまう場合があるため、操作部材35aによるバケット8の操作以外は直方体の奥行きの設定に影響を与えないようにすることで、回避領域からバケット8を遠ざけることを可能にする。
指標値演算部48は、回避領域が直方体のように複数の平面で構成される場合は、図6に示すステップS202において、図12A〜図12Cに示すように回避領域相対位置ベクトルを求める。
まず、図12Aに示すように、直方体を構成する長方形の平面を無限に拡張し、作業装置位置から平面に伸びる垂線を引く。図12A中〇印で示すように、垂線の足が長方形の面内に入る場合は、その垂線の長さと方向をベクトルで表現し、回避領域相対位置ベクトルとする。
図12A中×印で示すように、垂線の足が長方形の面内に入らない場合は、図12Bに示すように、長方形を構成する辺を無限に延長し、バケット8の爪先位置(作業装置位置)から長方形の各辺を延長した3直線に伸びる垂線を引く。図12B中〇印で示すように、垂線の足が長方形の辺の範囲に入る場合は、その垂線の長さと方向をベクトルで表現し、回避領域相対位置ベクトルとする。
図12B中×印で示すように、垂線の足が長方形の辺の範囲に入らない場合は、図12Cに示すように、バケット8の爪先位置(作業装置位置)から長方形を構成する各頂点をベクトルで結び、最も長さが小さいベクトル(図12C中〇印で示す)を回避領域相対位置ベクトルとする。
上記の演算を直方体を構成する6面の長方形全てに対して行い、最も長さが小さい回避領域相対位置ベクトルを求める。
表示演算部49の処理について、図13を用いて説明する。
図13は、ユーザインタフェース装置18の表示部41に表示される画面の一例を示す図である。
図13において、表示部41は、斜視図領域41eと、ポップアップ領域41cとで構成される。
斜視図領域41eは、油圧ショベル1の周囲に有限な空間からなる回避領域が複数存在している状態で作業を行う際に特に有用である。図13に示す例では、油圧ショベル1の前側遠方および左側遠方には、接触または侵入の可能性が低い回避領域(通常領域)が存在している。車両本体2の右側近傍には、接触または侵入の可能性が高い回避領域(注意領域)が存在している。斜視図領域41eに破線で表示される油圧ショベル1の縮小画像は、車両本体2の画面奥側に位置する注意領域を見やすくするために、透過処理を施している。
回避領域は、第1の実施例(図8Aに示す)と同様に、接触領域を一番濃い色で表示し、注意領域、通常領域の順に淡く表示している。
本実施例では、回避領域位置設定部47は、車両本体2の外部に配置された立体形状の内部領域を回避領域として設定する。
また、回避領域位置設定部47は、作業装置3(バケット8の爪先位置)に予め設定された基準点(第2基準点)の移動前後の位置を含む長方形の平面を用いて定義される直方体の内部領域を回避領域として設定する。
以上のように構成した第3の実施例によれば、第1の実施例と同様の効果が得られるとともに、回避領域を有限な空間とし、幅、高さ、奥行きのそれぞれに制限を設けることで、油圧ショベル1の動作範囲内にある障害物や周囲作業者との接触を防止することが可能となる。
上記の実施例では、奥行きをバケット8の操作量の時間積分値で設定しているが、作業装置位置演算部46が演算するバケット8の爪先位置でもう1点設定し、その点にステップS402で設定した長方形を拡張した平面から法線ベクトルを伸ばし、その大きさと向きを奥行きとして設定しても良い。
上記の実施例では、回避領域の形状を直方体としているが、例えば三角柱、円柱、球といった他の立体形状としても良い。
上記の実施例では、有限な体積を持つ立体形状の内部領域を回避領域として設定しているが、幅、高さ、奥行きのいずれかの数値を限りなく大きく設定することで、疑似的に無限の体積を持つ回避領域を設定しても良い。
本発明の第4の実施例に係る作業機械について、回避領域を目標面情報から抽出する油圧ショベルを例にとって説明する。
第2の実施例との相違点は、目標面の一部を回避領域の境界面に設定することで、作業装置3が目標面に近づくことを防止し、仕上げ済みの目標面を保護できるようにした点である。
車体制御コントローラ19の回避領域位置設定部47(図3に示す)の処理について、図14を用いて説明する。
まず、ステップS501で、回避領域設定要求があるか否かを判定する。要求がある場合はステップS502に遷移し、要求がない場合はステップS508に遷移する。
ステップS502では、目標面情報から回避領域を作成する際に用いる分割平面を水平面に設定するか鉛直面に設定するかを選択する。水平面に設定された場合はステップS503に遷移し、鉛直面に設定された場合はステップS505に遷移する。
ステップS503では、空間上の1点を設定する。点の設定は、例えば、オペレータが操作部材35a〜35dを操作し、車両本体2と作業装置3を移動させることで、作業装置位置演算部46が演算するバケット8の爪先位置を移動させて、ユーザインタフェース装置18の操作部40で基準点の位置を確定するといった方法で行う。
ステップS504では、空間を2つに分割する平面(以下、分割平面)を演算する。具体的には、ステップS503で設定した空間上の1点を通る水平面を分割平面とする。
ステップS505では、空間上の2点を設定する。各点の設定は、ステップS503と同様に行う。
ステップS506では、空間を2つに分割する平面(以下、分割平面)を演算する。ここでは、ステップS505で設定した空間上の2点を通る鉛直面を分割平面とする。なお、鉛直面からなる分割平面は、鉛直方向(Z方向)を考慮する必要がないため、XY平面上の直線の方程式で表される。
ステップS507では、ステップS504またはステップS506で作成した分割平面で分割される2つの空間の内、油圧ショベル1が存在しない空間を仮回避領域に設定する演算を行う。演算方法は、第1の実施例のステップS103における分割平面から回避領域を設定する方法と同様であり、この方法は分割平面が鉛直面であるか水平面であるかを問わず適用することが可能である。
ステップS508では、ステップS507で設定されたいずれかの仮回避領域にある目標面を回避領域の境界面とすることで回避領域を設定し、処理を終了する。仮回避領域が設定されていない場合は、回避領域を設定せずに処理を終了する。
図15A〜図15Cは、鉛直面を分割平面とした場合にステップS507で設定される仮回避領域内にある目標面の一部から回避領域を設定する方法を上面図(XY平面)で表したものである。ここで、目標面情報は単純化のため三角形メッシュデータとする。
まず、図15Aのように、目標面を構成している三角形の集合を、仮回避領域内に存在するか、仮回避領域外に存在するか、または分割平面により分割されるかのいずれかに分類する。三角形メッシュデータでは、3つの頂点の位置座標によって各三角形を記述しているので、その3つの頂点全てに対して分割平面との不等式演算を行うことで上記の分類が可能となる。なお、分割平面上にいずれかの頂点が存在する三角形は、他の頂点が仮回避領域内にあるか、仮回避領域外にあるかにより分類する。
次に、図15Bのように、分割平面と交わる三角形を2つ分割し、分割された2つの面を、仮回避領域内に存在するか仮回避領域外に存在するかに分類する。このとき、三角形の辺と分割平面とが交わる点(交点)を演算し、交点同士を結んで得られる線分を新たな辺とする。この辺により三角形は三角形と四角形に分割されるので、四角形は1つの対角線を加えて2つの三角形に再分割し、それぞれの三角形について上記の分類を行う。
この演算を全ての三角形に対して行い、図15Cのように、仮回避領域外にあると分類された三角形を除外し、仮回避領域内にあると分類された三角形が回避領域の境界面となるように回避領域を設定する。
車体制御コントローラ19の指標値演算部48(図3に示す)は、図6のステップS111において、図12A〜図12Cに示した回避領域相対位置ベクトルの演算方法を回避領域の境界面を構成する三角形に適用する。
また、回避領域相対位置ベクトルの演算を回避領域に設定していない目標面情報にも拡張し、大きさが最も小さい回避領域相対位置ベクトルを目標面情報とバケット8の爪先位置の距離の演算結果として、目標面通りに施工するための表示や制御に利用することも可能である。
車体制御コントローラ19の表示演算部49(図3に示す)の処理について、図16を用いて説明する。図16は、ユーザインタフェース装置18の表示部41に表示される画面の一例を示す図である。
図16に示すように、表示部41は、背面図領域41dと、側面図領域41bと、ポップアップ領域41cとで構成される。表示演算部49は、背面図領域41d、側面図領域41b、ポップアップ領域41cに表示する情報を生成し、表示部41に出力する。
背面図領域41dは、主に回避領域の境界面と目標面とを見分けるための情報をオペレータに提供する。背面図領域41dの描画範囲は、油圧ショベル1の縮尺に応じて変化する。背面図領域41dでは、回避領域(接触領域、注意領域、通常領域)および目標面が色分けして表示される。図16に示す例では、接触領域を一番濃い色で表示し、注意領域、通常領域の順に淡く表示し、目標面を無色(背景色)で表示している。
側面図領域41bは、目標面を掘削する際に、回避領域の境界面および目標面に関する情報をオペレータに提供する。側面図領域41bの描画範囲は、背面図領域41dと同様に、油圧ショベル1の縮尺に応じて変化する。側面図領域41bでは、背面図領域41dと同様に、回避領域(接触領域、注意領域、通常領域)および目標面が色分けして表示される。ただし、側面図領域41bでは、回避領域(接触領域、注意領域、通常領域)および目標面は線分で表示されるため、各線分の下側に背面図領域41dで付された色と同じ色を付している。
車体制御コントローラ19の車体制御部50(図3に示す)の処理について、図17を用いて説明する。
ステップS601〜S604の処理は、第1の実施例のステップS301〜S304(図9に示す)と同様であるため、説明を省略する。
ステップS605は、目標面とバケット8の爪先位置の距離に応じて、目標面を掘り過ぎないように施工するための速度指令上限値を演算する。例えば、目標面とバケット8の爪先位置の距離が閾値(制御距離閾値)より小さい場合に、目標面情報とバケット8の爪先位置の距離が小さくなるほどブームシリンダ9の目標面情報に近づく側の速度指令上限値を下げるといった制御を行うことで目標面に沿って作業装置3が動作することを可能にする。
ステップS606〜S609の処理は、第1の実施例のステップS305〜S308(図9に示す)と同様であるため、説明を省略する。
本実施例に係る油圧ショベル1は、目標面の情報を入力するための外部入力装置としてユーザインタフェース装置18を備え、回避領域位置設定部47は、目標面の一部を境界面とする領域を回避領域として設定する。
また、本実施例におけるコントローラ19は、車両本体2または作業装置3が回避領域に侵入しないように、余裕度(指標値)に応じて上部旋回体4または作業装置3の動作を制限する車体制御部50を有する。
また、本実施例におけるコントローラ19の車体制御部50は、車両本体2または作業装置3が目標面に侵入しないように、作業装置3と目標面との最小距離に応じて上部旋回体4または作業装置3の動作を制限する。
以上のように構成した第4の実施例によれば、目標面の一部が回避領域の境界面となるように回避領域を設定することにより、作業装置3が目標面に近づくことを防止し、仕上げ済みの目標面を保護することが可能となる。
なお、上記の実施例では、仮回避領域を設定するための分割平面を鉛直面か水平面のいずれかとしているが、例えば空間上の3点で分割平面を定義することにより、鉛直面または水平面以外の平面を分割平面にすることも可能である。
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明は、上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は、本発明を分かり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成に他の実施例の構成の一部を加えることも可能であり、ある実施例の構成の一部を削除し、あるいは、他の実施例の一部と置き換えることも可能である。
1…油圧ショベル(作業機械)、2…車両本体、3…作業装置、4…上部旋回体(車両本体)、5…下部走行体(車両本体)、6…ブーム、7…アーム、8…バケット、9…ブームシリンダ、10…アームシリンダ、11…バケットシリンダ、13…旋回モータ、14…車体制御システム、15a,15b…履帯、16a,16b…走行モータ、17…旋回輪、18…ユーザインタフェース装置(表示装置、外部入力装置)、19…車体制御コントローラ、20…第1リンクピン、21…第2リンクピン、22…第3リンクピン、23a,23b…アンテナ(位置方向検出装置)、25…エンジン、26…油圧ポンプ、27…パイロットポンプ、28…コントロールバルブ、29a…ブーム上げ電磁比例弁、29b…ブーム下げ電磁比例弁、29c…アームクラウド電磁比例弁、29d…アームダンプ電磁比例弁、29e…バケットクラウド電磁比例弁、29f…バケットダンプ電磁比例弁、29g…旋回左電磁比例弁、29h…旋回右電磁比例弁、29i…走行左前電磁比例弁、29j…走行左後電磁比例弁、29k…走行右前電磁比例弁、29l…走行右後電磁比例弁、30…車体操作装置、31…GNSS受信装置、32…ブームIMU(位置方向検出装置)、33…アームIMU(位置方向検出装置)、34…バケットIMU(位置方向検出装置)、35a,35b,35c,35d…操作部材、36…操作量検出装置、38…測位演算コントローラ、39…入出力部、40…操作部、41…表示部、41a…上面図領域、41b…側面図領域、41c…ポップアップ領域、41d…背面図領域、41e…斜視図領域、42…入出力部、43…演算部、44…記憶部、45…車両本体位置演算部(車体位置演算部)、46…作業装置位置演算部(車体位置演算部)、47…回避領域位置設定部、48…指標値演算部、49…表示演算部、50…車体制御部。
Claims (11)
- 下部走行体と、
前記下部走行体に旋回可能に取り付けられ、前記下部走行体と共に車両本体を構成する上部旋回体と、
前記上部旋回体に上下方向に回動可能に取り付けられた作業装置と、
前記車両本体および前記作業装置の位置および方向に応じた信号を出力する位置方向検出装置と、
前記位置方向検出装置からの信号を基に前記車両本体および前記作業装置の位置および方向を演算するコントローラとを備えた作業機械において、
前記コントローラは、
施工現場に固定された座標系で前記車両本体または前記作業装置の侵入が制限される回避領域を設定する回避領域位置設定部と、
前記施工現場に固定された座標系で前記車両本体または前記作業装置に予め設定された第1基準点の位置を演算する車体位置演算部と、
前記第1基準点の前記回避領域に対する接近度合いに応じて単調増加または単調減少する指標値を算出する指標値演算部とを有する
ことを特徴とする作業機械。 - 請求項1に記載の作業機械において、
前記車両本体および前記作業装置に複数の基準点が予め設定されており、
前記指標値演算部は、前記複数の基準点のうち前記回避領域までの最小距離が最も小さい基準点を前記第1基準点として前記指標値を算出する
ことを特徴とする作業機械。 - 請求項1に記載の作業機械において、
前記回避領域位置設定部は、前記施工現場の3次元空間を平面で分割して得られる2つの領域のうち前記車両本体が位置しない側の領域を前記回避領域として設定する
ことを特徴とする作業機械。 - 請求項1に記載の作業機械において、
前記回避領域位置設定部は、前記車両本体の外部に配置された立体形状の内部領域を前記回避領域として設定する
ことを特徴とする作業機械。 - 請求項1に記載の作業機械において、
目標面の情報を入力するための外部入力装置を更に備え、
前記回避領域位置設定部は、前記目標面の一部を境界面とする領域を前記回避領域として設定する
ことを特徴とする作業機械。 - 請求項1に記載の作業機械において、
表示装置を更に備え、
前記コントローラは、前記指標値に応じて、前記車両本体または前記作業装置が前記回避領域に侵入することを回避するための操作を促す情報を前記表示装置に出力する表示演算部を更に有する
ことを特徴とする作業機械。 - 請求項1に記載の作業機械において、
前記コントローラは、前記車両本体または前記作業装置が前記回避領域に侵入しないように、前記指標値に応じて前記上部旋回体または前記作業装置の動作を制限する車体制御部を更に有する
ことを特徴とする作業機械。 - 請求項6に記載の作業機械において、
目標面の情報を入力するための外部入力装置を更に備え、
前記表示演算部は、前記目標面の情報に基づいて施工することを促す情報を前記表示装置に出力する
ことを特徴とする作業機械。 - 請求項7に記載の作業機械において、
目標面の情報を入力するための外部入力装置を更に備え、
前記車体制御部は、前記車両本体または前記作業装置が前記目標面に侵入しないように、前記作業装置と前記目標面との最小距離に応じて前記上部旋回体または前記作業装置の動作を制限する
ことを特徴とする作業機械。 - 請求項1に記載の作業機械において、
前記回避領域位置設定部は、前記作業装置に予め設定された第2基準点の移動前後の位置を含む平面を用いて定義される領域を前記回避領域として設定する
ことを特徴とする作業機械。 - 請求項1に記載の作業機械において、
目標面の情報を入力するための外部入力装置を更に備え、
前記回避領域位置設定部は、前記外部入力装置から入力された情報に基づいて前記回避領域を設定する
ことを特徴とする作業機械。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20200089235A1 (en) * | 2014-09-26 | 2020-03-19 | Ecovacs Robotics Co., Ltd. | Self-moving robot movement boundary determining method |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022064813A1 (ja) * | 2020-09-28 | 2022-03-31 | コベルコ建機株式会社 | 作業エリア設定システム、および作業対象物検出システム |
JP7332836B2 (ja) | 2021-03-22 | 2023-08-23 | 日立建機株式会社 | 作業機械 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07150594A (ja) * | 1993-11-26 | 1995-06-13 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | 建設機械の作業高さ制限装置 |
JPH0794735B2 (ja) * | 1990-09-27 | 1995-10-11 | 株式会社小松製作所 | 掘削作業機の作業領域制御装置 |
JP2017155563A (ja) * | 2016-03-04 | 2017-09-07 | 大成建設株式会社 | 作業車両用施工作業支援システム及び防護対象位置データ生成システム |
-
2018
- 2018-07-12 JP JP2020529921A patent/JPWO2020012609A1/ja active Pending
- 2018-07-12 WO PCT/JP2018/026374 patent/WO2020012609A1/ja active Application Filing
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0794735B2 (ja) * | 1990-09-27 | 1995-10-11 | 株式会社小松製作所 | 掘削作業機の作業領域制御装置 |
JPH07150594A (ja) * | 1993-11-26 | 1995-06-13 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | 建設機械の作業高さ制限装置 |
JP2017155563A (ja) * | 2016-03-04 | 2017-09-07 | 大成建設株式会社 | 作業車両用施工作業支援システム及び防護対象位置データ生成システム |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20200089235A1 (en) * | 2014-09-26 | 2020-03-19 | Ecovacs Robotics Co., Ltd. | Self-moving robot movement boundary determining method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2020012609A1 (ja) | 2020-01-16 |
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