KR102539678B1 - 쇼벨 - Google Patents

Abstract

경사지에서, 내리막방향으로의 전도를 억제하는 것이 가능한 쇼벨을 제공한다. 그 때문에, 본 발명의 일 실시형태에 관한 쇼벨은, 하부주행체(1)와, 선회 가능하게 하부주행체(1)에 탑재되는 상부선회체(3)와, 상부선회체(3)에 장착되고, 붐(4), 암(5), 및 버킷(6)을 포함하는 어태치먼트를 구비하는 쇼벨로서, 당해 쇼벨이 경사지에 있거나, 또는 경사지에 진입할 가능성이 있는 경우, 하부주행체(1), 상부선회체(3), 및 어태치먼트 중 적어도 하나의 조작에 관한 경고를 출력하는 자세안정화처리부(303)을 더 구비한다.

Description

쇼벨

본 발명은, 쇼벨에 관한 것이다.

쇼벨은, 다양한 환경하에서 이용된다. 예를 들면, 특허문헌 1에는, 경사지에서 작업하는 쇼벨이 개시되어 있다.

특허문헌 1: 일본 공개특허공보 2015-214808호

그런데, 경사지에 있어서, 쇼벨은, 어태치먼트 등의 자세상태나 동작상태에 따라서는, 불안정한 자세상태가 되고, 경사지의 내리막방향으로 전도되어 버릴 가능성이 있다.

그러나, 통상, 개인의 안전의식이나 현장에서의 안전교육 등에 의하여, 경사지에서의 내리막방향으로의 전도를 회피하는 쇼벨의 안전운전이 실현되고 있다. 그 때문에, 경사지에서의 내리막방향으로의 전도를 회피하기 위한 쇼벨 자체의 안전성의 관점에서 개선의 여지가 있다.

따라서, 상기 과제에 감안하여, 경사지에서, 내리막방향으로의 전도를 억제하는 것이 가능한 쇼벨을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시형태에서는,

좌우 한 쌍의 크롤러를 포함하는 주행체와,

선회 가능하게 상기 주행체에 탑재되는 선회체와,

상기 선회체에 장착되고, 붐, 암, 및 버킷을 포함하는 어태치먼트와,
그 쇼벨이 경사지에 있거나, 또는 경사지에 진입할 가능성이 있는 경우에, 상기 주행체, 상기 선회체, 및 상기 어태치먼트 중 적어도 하나의 조작에 관한 경고를 출력하는 경고출력부를 구비하고,
상기 경고출력부는, 상기 주행체가 경사지를 내리막방향으로 주행하고 있거나, 또는 경사지를 내리막방향으로 주행할 가능성이 있는 경우에, 상기 쇼벨의 경사지의 내리막방향으로의 전도에 대한 주의를 오퍼레이터에게 재촉하는 상기 경고를 출력하는, 쇼벨이 제공된다.

삭제

상술한 실시형태에 의하면, 경사지에서, 내리막방향으로의 전도를 억제하는 것이 가능한 쇼벨을 제공할 수 있다.

도 1은 쇼벨의 측면도이다.
도 2는 쇼벨의 구성의 일례를 나타내는 블록도이다.
도 3은 자세안정화제어장치의 구성의 일례를 나타내는 기능블록도이다.
도 4는 쇼벨의 불안정자세의 구체예를 나타내는 도이다.
도 5는 쇼벨의 안정자세의 구체예를 나타내는 도이다.
도 6은 쇼벨의 안정자세의 교시방법의 일례를 나타내는 도이다.
도 7a는 컨트롤러에 의한 경고출력처리의 일례를 개략적으로 나타내는 플로차트이다.
도 7b는 컨트롤러에 의한 경고출력처리의 다른 예를 개략적으로 나타내는 플로차트이다.
도 8a는 컨트롤러에 의한 제1 동작제한처리의 일례를 개략적으로 나타내는 플로차트이다.
도 8b는 컨트롤러에 의한 제1 동작제한처리의 다른 예를 개략적으로 나타내는 플로차트이다.
도 9는 컨트롤러에 의한 안정자세교시처리의 일례를 개략적으로 나타내는 플로차트이다.
도 10a는 컨트롤러에 의한 사용확인통지처리의 일례를 개략적으로 나타내는 플로차트이다.
도 10b는 컨트롤러에 의한 사용확인통지처리의 다른 예를 개략적으로 나타내는 플로차트이다.
도 11a는 컨트롤러에 의한 제2 동작제한처리의 일례를 개략적으로 나타내는 플로차트이다.
도 11b는 컨트롤러에 의한 제2 동작제한처리의 다른 예를 개략적으로 나타내는 플로차트이다.

이하, 도면을 참조하여 발명을 실시하기 위한 형태에 대하여 설명한다.

[쇼벨의 개요]

먼저, 도 1을 참조하여, 본 실시형태에 관한 쇼벨(500)의 개요에 대하여 설명을 한다.

도 1은, 본 실시형태에 관한 쇼벨(500)의 측면도이다.

본 실시형태에 관한 쇼벨(500)은, 하부주행체(1)와, 선회기구(2)를 통하여 선회 가능하게 하부주행체(1)에 탑재되는 상부선회체(3)와, 어태치먼트(작업장치)로서의 붐(4), 암(5), 및 버킷(6)과, 오퍼레이터가 탑승하는 캐빈(10)을 구비한다. 이하, 쇼벨(500)의 전방은, 쇼벨(500)을 상부선회체(3)의 선회축을 따라 바로 위에서 평면(이하, 간단히 "평면에서 보았을 때"라고 칭함)에서 보았을 때에, 상부선회체(3)에 대한 어태치먼트의 연장방향(이하, 편의적으로 "어태치먼트의 방향"이라고 칭함)에 대응한다. 또, 쇼벨(500)의 좌측방향 및 우측방향은, 각각, 쇼벨(500)을 평면에서 보았을 때에, 캐빈(10) 내의 오퍼레이터의 좌측방향 및 우측방향에 대응한다.

하부주행체(1)(주행체의 일례)는, 예를 들면 좌우 한 쌍의 크롤러를 포함하고, 각각의 크롤러가 주행유압모터(1A, 1B)(도 2 참조)로 유압구동됨으로써, 쇼벨(500)을 주행시킨다.

상부선회체(3)(선회체의 일례)는, 선회유압모터(21)(도 2 참조)로 구동됨으로써, 하부주행체(1)에 대하여 선회한다.

붐(4)은, 상부선회체(3)의 전부(前部) 중앙에 부앙(俯仰) 가능하게 피봇장착되고, 붐(4)의 선단에는, 암(5)이 상하 회전운동 가능하게 피봇장착되며, 암(5)의 선단에는, 버킷(6)이 상하 회전운동 가능하게 피봇장착된다. 붐(4), 암(5), 및 버킷(6)은, 각각, 유압액추에이터로서의 붐실린더(7), 암실린더(8), 및 버킷실린더(9)에 의하여 각각 유압구동된다.

캐빈(10)은, 오퍼레이터가 탑승하는 조종실이며, 상부선회체(3)의 전부좌측에 탑재된다. 캐빈(10)에는, 그 내외를 구획하는 투명한 창이 마련되고, 그 적어도 일부는, 개폐 가능하게 된다. 또, 캐빈(10)의 조종석에는, 오퍼레이터를 조종석으로 지지하는 안전벨트가 마련된다.

[쇼벨의 기본구성]

다음으로, 도 2를 참조하여, 쇼벨(500)의 기본구성에 대하여 설명한다.

도 2는, 본 실시형태에 관한 쇼벨(500)의 구성의 일례를 나타내는 블록도이다.

다만, 도 중, 기계적동력라인은 이중선, 고압유압라인은 굵은 실선, 파일럿 라인은 파선, 전기구동·제어라인은 가는 실선으로 각각 나타난다.

본 실시형태에 관한 쇼벨(500)의 유압액추에이터를 유압구동하는 유압구동계는, 엔진(11)과, 메인펌프(14)와, 컨트롤밸브(17)를 포함한다. 또, 본 실시형태에 관한 쇼벨(500)의 유압구동계는, 상술한 바와 같이, 하부주행체(1), 상부선회체(3), 붐(4), 암(5), 및 버킷(6)의 각각을 유압구동하는 주행유압모터(1A, 1B), 선회유압모터(21), 붐실린더(7), 암실린더(8), 및 버킷실린더(9) 등의 유압액추에이터를 포함한다.

엔진(11)은, 유압구동계에 있어서의 메인동력원이며, 예를 들면 상부선회체(3)의 후부에 탑재된다. 구체적으로는, 엔진(11)은, 후술하는 엔진컨트롤모듈(ECM: Engine Control Module)(75)에 의한 제어하에, 미리 설정되는 목표회전수로 일정 회전하여, 메인펌프(14) 및 파일럿펌프(15)를 구동한다. 엔진(11)은, 예를 들면 경유를 연료로 하는 디젤엔진이다.

메인펌프(14)는, 예를 들면 엔진(11)과 동일하게, 상부선회체(3)의 후부에 탑재되고, 고압유압라인(16)을 통하여 컨트롤밸브(17)에 작동유를 공급한다. 메인펌프(14)는, 상술한 바와 같이, 엔진(11)에 의하여 구동된다. 메인펌프(14)는, 예를 들면 가변용량식 유압펌프이며, 후술하는 컨트롤러(30)에 의한 제어하에, 레귤레이터(도시생략)가 경사판의 각도(경전각)를 제어함으로써 피스톤의 스트로크길이를 조정하여, 토출유량(토출압)을 제어할 수 있다.

컨트롤밸브(17)는, 예를 들면 상부선회체(3)의 중앙부에 탑재되고, 오퍼레이터에 의한 조작장치(26)에 의한 조작에 따라, 유압구동계의 제어를 행하는 유압제어장치이다. 컨트롤밸브(17)는, 상술한 바와 같이, 고압유압라인(16)을 통하여 메인펌프(14)와 접속되고, 메인펌프(14)로부터 공급되는 작동유를, 조작장치(26)의 조작상태에 따라, 유압액추에이터인 주행유압모터(1A(우측용), 1B(좌측용)), 선회유압모터(21), 붐실린더(7), 암실린더(8), 및 버킷실린더(9)에 선택적으로 공급한다. 구체적으로는, 컨트롤밸브(17)는, 메인펌프(14)로부터 유압액추에이터의 각각에 공급되는 작동유의 유량과 흐르는 방향을 제어하는 복수의 유압제어밸브(방향전환밸브)를 포함하는 밸브유닛이다.

본 실시형태에 관한 쇼벨(500)의 조작계는, 파일럿펌프(15)와, 조작장치(26)를 포함한다.

파일럿펌프(15)는, 예를 들면 상부선회체(3)의 후부에 탑재되고, 파일럿라인(25)을 통하여 조작장치(26)에 파일럿압을 공급한다. 파일럿펌프(15)는, 예를 들면 고정용량식 유압펌프이며, 엔진(11)에 의하여 구동된다.

조작장치(26)는, 레버(26A, 26B)와, 페달(26C)을 포함한다. 조작장치(26)는, 캐빈(10)의 조종석 부근에 마련되고, 오퍼레이터가 각종 동작요소(하부주행체(1), 상부선회체(3), 붐(4), 암(5), 버킷(6) 등)의 조작을 행하기 위한 조작입력수단이다. 환언하면, 조작장치(26)는, 각각의 동작요소를 구동하는 유압액추에이터(즉, 주행유압모터(1A, 1B), 선회유압모터(21), 붐실린더(7), 암실린더(8), 버킷실린더(9) 등)의 조작을 행하기 위한 조작입력수단이다. 조작장치(26)(즉, 레버(26A, 26B), 및 페달(26C))는, 유압라인(27)을 통하여, 컨트롤밸브(17)에 각각 접속된다. 이로써, 컨트롤밸브(17)에는, 조작장치(26)에 있어서의 하부주행체(1), 상부선회체(3), 붐(4), 암(5), 및 버킷(6) 등의 조작상태에 따른 파일럿신호(파일럿압)가 입력된다. 그 때문에, 컨트롤밸브(17)는, 조작장치(26)에 있어서의 조작상태에 따라, 각각의 유압액추에이터를 구동할 수 있다. 또, 조작장치(26)는, 유압라인(28)을 통하여 압력센서(29)에 접속된다. 이하, 페달(26C)에 의하여, 하부주행체(1)가 조작되는 전제로 설명을 진행시킨다.

본 실시형태에 관한 쇼벨(500)의 제어계는, 컨트롤러(30)와, 압력센서(29)와, ECM(75)과, 엔진회전수센서(11a)를 포함한다. 또, 본 실시형태에 관한 쇼벨(500)의 제어계는, 후술하는 자세안정화제어나 승무원보호제어에 관한 구성으로서, 경사센서(40)와, 붐각도센서(42)와, 암각도센서(44)와, 선회각도센서(46)와, 창개폐상태검출부(47)와, 안전벨트장착상태검출부(48)와, 표시장치(50)와, 음성출력장치(52)와, 감압밸브(54)를 포함한다.

컨트롤러(30)는, 쇼벨(500)의 구동제어를 행하는 전자제어유닛이다. 예를 들면, 컨트롤러(30)는, 오퍼레이터 등의 소정 조작에 의하여 미리 설정되는 작업모드 등에 근거하여, 목표회전수를 설정하고, ECM(75)을 통하여, 엔진(11)을 일정 회전시키는 구동제어를 행한다. 또, 컨트롤러(30)는, 압력센서(29)로부터 입력되는, 조작장치(26)에 있어서의 각종 동작요소(즉, 각종 유압액추에이터)의 조작상태에 대응하는 파일럿압의 검출값 등에 근거하여, 컨트롤밸브(17)를 포함하는 유압액추에이터를 구동하는 유압회로의 제어를 행한다. 또, 컨트롤러(30)는, 쇼벨(500)이 경사지에 있는 경우, 혹은 경사지에 진입할 가능성이 있는 경우에 성립하는 소정의 조건(후술하는 제어적용조건)이 성립한 경우에, 오퍼레이터에 대하여, 경사지의 내리막방향으로의 쇼벨(500)의 전도를 억제하는 쇼벨(500)의 자세상태(이하, "쇼벨(500)의 안정자세"라고 칭함)의 실현을 재촉하는 제어(이하, "자세안정화제어")를 행한다. 또, 컨트롤러(30)는, 동일하게 제어적용조건이 성립한 경우에, 쇼벨(500)의 오퍼레이터 등의 승무원보호에 관한 제어(이하, "승무원보호제어")를 행한다. 이하, 컨트롤러(30)에 의한 자세안정화제어 및 승무원보호제어의 상세는, 후술한다.

압력센서(29)는, 상술한 바와 같이, 유압라인(28)을 통하여 조작장치(26)와 접속되고, 조작장치(26)의 2차측의 파일럿압, 즉 조작장치(26)에 있어서의 각각의 동작요소(유압액추에이터)의 조작상태에 대응하는 파일럿압을 검출한다. 압력센서(29)는, 1대1의 통신선이나 CAN(Controller Area Network) 등의 차재(車載)네트워크를 통하여 컨트롤러(30)와 통신 가능하게 접속되고, 조작장치(26)에 있어서의 하부주행체(1), 상부선회체(3), 붐(4), 암(5), 및 버킷(6) 등의 조작상태에 대응하는 파일럿압의 검출신호는, 컨트롤러(30)에 입력된다.

컨트롤러(30)는, 그 기능이 임의의 하드웨어, 소프트웨어, 혹은 그 조합에 의하여 실현되어도 된다. 예를 들면, 컨트롤러(30)는, CPU(Central Processing Unit), ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 보조기억장치, I/O(Input-Output interface) 등을 포함하는 마이크로컴퓨터로 구성되고, ROM이나 보조기억장치에 저장되는 각종 프로그램을 CPU 상에서 실행함으로써 각종 기능이 실현된다.

다만, 컨트롤러(30)의 기능의 일부는, 다른 컨트롤러에 의하여 실현되어도 된다. 즉, 컨트롤러(30)의 기능은, 복수의 컨트롤러에 의하여 분산되는 양태로 실현되어도 된다.

ECM(75)은, 컨트롤러(30)로부터의 제어지령에 근거하여, 엔진(11)을 구동제어한다. 예를 들면, ECM(75)은, 엔진회전수센서(11a)로부터 입력되는 검출신호에 대응하는 엔진(11)의 회전수(회전속도)의 측정값에 근거하여, 컨트롤러(30)로부터의 제어지령에 대응하는 목표회전수로 엔진(11)이 일정 회전하도록, 엔진(11)의 토크지령을 생성한다. 그리고, ECM(75)은, 생성한 토크지령에 따른 토크가 엔진(11)에 발생할 것 같은 구동지령을, 엔진(11)의 연료분사장치 등의 각종 액추에이터에 출력한다.

엔진회전수센서(11a)는, 엔진(11)의 회전수를 검출하는 이미 알려진 검출수단이다. 엔진회전수센서(11a)는, 1대1의 통신선이나 CAN 등의 차재네트워크를 통하여 ECM(75)과 통신 가능하게 접속되고, 엔진(11)의 회전수에 대응하는 검출신호는, ECM(75)에 도입된다.

경사센서(40)는, 쇼벨(500)이 위치하는 작업면의 경사각을 검출하는 이미 알려진 검출수단이다. 경사센서(40)는, 예를 들면 상부선회체(3)에 탑재되고, 쇼벨(500)(즉, 상부선회체(3))의 전후방향 및 좌우방향의 2축에 있어서의 경사각을 검출한다. 경사센서(40)는, 1대1의 통신선이나 CAN 등의 차재네트워크를 통하여 컨트롤러(30)와 통신 가능하게 접속되고, 경사각에 대응하는 검출신호는, 컨트롤러(30)에 도입된다.

다만, 컨트롤러(30)는, 경사센서(40)의 검출신호 이외의 정보에 근거하여, 작업면이 경사져 있는지 여부를 판단해도 된다. 예를 들면, 컨트롤러(30)는, 붐실린더(7), 암실린더(8) 등에 마련되는 위치센서 등에 의하여 취득될 수 있는, 작업 시의 붐실린더(7), 암실린더(8) 등의 신장상태에 관한 정보에 근거하여, 작업면이 경사져 있는지 여부를 판단해도 된다. 쇼벨(500)이 경사지에 위치하는 경우, 작업 시의 어태치먼트의 자세는, 평지의 경우와 다를 수 있기 때문이다. 또, 예를 들면 컨트롤러(30)는, 붐(4) 등의 어태치먼트에 마련되는 IMU(Inertial Measurement Unit: 관성계측장치) 등의 관성센서 등에 의하여 취득될 수 있는, 작업 시의 붐(4) 등의 어태치먼트의 동작상태에 관한 정보에 근거하여, 작업면이 경사져 있는지 여부를 판단해도 된다. 쇼벨(500)이 경사지에 위치하는 경우, 작업 시의 어태치먼트의 동작상태는, 평지의 경우와 다를 수 있기 때문이다.

붐각도센서(42)는, 붐(4)에 장착되고, 붐(4)의 상부선회체(3)에 대한 부앙각, 예를 들면 상부선회체(3)의 선회평면에 대하여 붐(4)이 이루는 각도(이하, "붐각도"라고 칭함)를 검출한다. 붐각도센서(42)는, 예를 들면 로터리인코더, 가속도센서, 각속도센서, 6축센서, IMU 등을 포함하고, 이하 암각도센서(44) 및 선회각도센서(46) 등에 대해서도 동일하다. 붐각도센서(42)는, 1대1의 통신선이나 CAN 등의 차재네트워크를 통하여 컨트롤러(30)와 통신 가능하게 접속되고, 붐각도에 대응하는 검출신호는, 컨트롤러(30)에 도입된다.

암각도센서(44)는, 암(5)에 장착되고, 암(5)의 붐(4)에 대한 각도, 즉 붐(4)에 대하여 암(5)이 이루는 각도(이하, "암각도"라고 칭함)를 검출한다. 암각도센서(44)는, 1대1의 통신선이나 CAN 등의 차재네트워크를 통하여 컨트롤러(30)와 통신 가능하게 접속되고, 암각도에 대응하는 검출신호는, 컨트롤러(30)에 도입된다.

선회각도센서(46)는, 상부선회체(3)에 장착되고, 하부주행체(1)의 기준각도위치(예를 들면, 하부주행체(1)의 전진방향에 대응하는 각도위치)에 대한 상부선회체(3)의 선회각도를 검출한다. 선회각도센서(46)는, 1대1의 통신선이나 CAN 등의 차재네트워크를 통하여 컨트롤러(30)와 통신 가능하게 접속되고, 선회각도에 대응하는 검출신호는, 컨트롤러(30)에 도입된다.

창개폐상태검출부(47)는, 캐빈(10)에 마련되는 개폐 가능한 창의 개폐상태를 검출한다. 창개폐상태검출부(47)는, 예를 들면 창과 창틀(새시)의 사이의 접촉부분에 마련되는 접촉스위치이다. 창개폐상태검출부(47)는, 1대1의 통신선이나 CAN 등의 차재네트워크를 통하여 컨트롤러(30)와 통신 가능하게 접속되고, 캐빈(10)의 창의 개폐상태에 대응하는 검출신호는, 컨트롤러(30)에 도입된다.

안전벨트장착상태검출부(48)는, 캐빈(10) 내의 조종석에 마련되는 안전벨트의 장착상태를 검출한다. 안전벨트장착상태검출부(48)는, 예를 들면 안전벨트의 버클에 내장되는 버클스위치이다. 안전벨트장착상태검출부(48)는, 1대1의 통신선이나 CAN 등의 차재네트워크를 통하여 컨트롤러(30)와 통신 가능하게 접속되고, 안전벨트의 장착상태에 대응하는 검출신호는, 컨트롤러(30)에 도입된다.

중량센서(49)는, 버킷(6)의 내부에 쌓여진(적재된) 토사 등의 적재물의 중량을 검출하는 이미 알려진 검출수단이다. 1대1의 통신선이나 CAN 등의 차재네트워크를 통하여 컨트롤러(30)와 통신 가능하게 접속되고, 버킷(6)의 적재물의 중량(적재중량)에 대응하는 검출신호는, 컨트롤러(30)에 도입된다.

다만, 컨트롤러(30)는, 중량센서(49) 대신에, 예를 들면 붐각도, 암각도 등에 의하여 규정되는 어태치먼트의 자세와, 붐실린더(7)의 보텀측 유실의 작동유의 압력(이하, "붐보텀압")의 측정값에 근거하여, 버킷(6)의 적재중량을 측정해도 된다.

표시장치(50)는, 캐빈(10) 내의 조종석 부근의 오퍼레이터가 시인하기 쉬운 장소(예를 들면, 캐빈(10) 내의 우측전부의 필러부분 등)에 마련되고, 컨트롤러(30)에 의한 제어하에, 각종 정보화상을 표시한다. 표시장치(50)는, 예를 들면 액정디스플레이나 유기 EL(Electro Luminescence)디스플레이이며, 조작부를 겸하는 터치패널식이어도 된다.

음성출력장치(52)는, 캐빈(10) 내의 조종석 부근에 마련되고, 컨트롤러(30)에 의한 제어하에, 오퍼레이터에게 각종 통지를 행하기 위한 음성을 출력한다. 음성출력장치(52)는, 예를 들면 스피커나 버저 등이다.

감압밸브(54)는, 주행유압모터(1A), 주행유압모터(1B), 선회유압모터(21), 붐실린더(7), 암실린더(8), 및 버킷실린더(9)의 각각에 대응하고, 조작장치(26)의 2차측의 유압라인(27)에 마련되며, 컨트롤러(30)로부터의 제어지령에 따라, 조작장치(26)의 조작상태에 대응하는 파일럿압을 감압한다. 이로써, 하부주행체(1), 상부선회체(3), 붐(4), 암(5), 및 버킷(6)의 동작을 개별적 또한 선택적으로 제한할 수 있다. 감압밸브(54)는, 예를 들면 컨트롤러(30)로부터의 제어지령에 따라 동작하는 전자비례밸브이다.

다만, 감압밸브(54)에 의하여 파일럿압을 감압하는 이외의 방법으로, 하부주행체(1) 등의 동작이 제한되어도 된다. 예를 들면, 주행유압모터(1A, 1B), 선회유압모터(21), 붐실린더(7), 암실린더(8), 및 버킷실린더(9)에 공급되는 작동유가 가변릴리프밸브 등으로 선택적으로 작동유탱크에 개방됨으로써, 하부주행체(1) 등의 동작이 제한되어도 된다. 또, 예를 들면 주행유압모터(1A, 1B) 등에 작동유를 토출하는 메인펌프(14)의 출력이나 메인펌프(14)를 구동하는 엔진(11)의 출력이 제한됨으로써, 하부주행체(1) 등의 동작이 제한되어도 된다.

[자세안정화제어장치의 구성의 상세]

다음으로, 도 3을 참조하여, 자세안정화제어를 담당하는 자세안정화제어장치(200)의 상세한 구성에 대하여 설명한다.

도 3은, 자세안정화제어장치(200)의 기능적인 구성의 일례를 개략적으로 나타내는 기능블록도이다.

자세안정화제어장치(200)는, 컨트롤러(30)와, 압력센서(29)와, 경사센서(40)와, 붐각도센서(42)와, 암각도센서(44)와, 선회각도센서(46)와, 창개폐상태검출부(47)와, 안전벨트장착상태검출부(48)와, 중량센서(49)와, 표시장치(50)와, 음성출력장치(52)와, 감압밸브(54)를 포함한다.

컨트롤러(30)는, 자세안정화제어에 관련하는 기능부로서, 조건판정부(301)와, 자세취득부(302)와, 자세안정화처리부(303)와, 승무원보호처리부(304)를 포함한다.

조건판정부(301)는, 쇼벨(500)이 자세안정화제어 및 승무원보호제어의 대상이 되는 조건(이하, "제어적용조건")에 적합한지 여부, 즉 제어적용조건이 성립하고 있는지 여부를 판정한다. 제어적용조건은, 쇼벨(500)의 경사지에 있어서의 내리막방향으로의 전도가 발생할 수 있는 상황에 관한 조건, 즉 "쇼벨(500)이 경사지에 있거나, 혹은 경사지에 진입할 가능성이 있는 것"을 적어도 포함한다. 예를 들면, 조건판정부(301)는, 경사센서(40)의 검출신호에 근거하여, 쇼벨(500)이 경사지에 있는지 여부를 판정할 수 있다. 또, 예를 들면 조건판정부(301)는, 불휘발성의 내부 메모리 등에 미리 등록되는 작업현장의 지형정보에 근거하여, 쇼벨(500)의 주위의 경사지의 존재나, 쇼벨(500)과 그 경사지와의 위치관계를 인식할 수 있다. 또, 조건판정부(301)는, 쇼벨(500)에 탑재되는 주위의 상황을 인식하는 공간인식장치의 검출정보에 근거하여, 쇼벨(500)의 주위의 경사지의 존재나, 쇼벨(500)과 그 경사지와의 위치관계를 인식해도 된다. 이때, 공간인식장치에는, 단안카메라, 스테레오 카메라, LIDAR(Light Detecting and Raging), 밀리미터파레이더 등이 포함될 수 있다. 그리고, 조건판정부(301)는, 하부주행체(1)의 동작상태에 대응하는 파일럿압의 측정값에 근거하여, 경사지를 향하여 이동하고 있는지 여부를 판정함으로써, 쇼벨(500)이 경사지에 진입할 가능성이 있는지 여부를 판정할 수 있다. 또, 조건판정부(301)는, 차체(하부주행체(1) 혹은 상부선회체(3))나 어태치먼트에 탑재되는 각종 센서(예를 들면, IMU 등)의 검출정보에 근거하여, 쇼벨(500)의 이동상태를 인식함으로써, 쇼벨(500)이 경사지에 진입할 가능성이 있는지 여부를 판정해도 된다. 제어적용조건의 상세는, 후술한다.

자세취득부(302)는, 쇼벨(500)의 자세에 관한 정보(이하, "자세정보")를 취득한다. 이때, 쇼벨(500)의 자세에는, 하부주행체(1)의 방향(예를 들면, 하부주행체(1)의 전진방향 혹은 후진방향의 방향), 상부선회체(3)의 선회위치에 따라 변화하는 어태치먼트의 방향, 어태치먼트의 자세상태(예를 들면, 붐각도, 암각도 등의 자세각) 등이 포함된다.

예를 들면, 자세취득부(302)는, 붐각도센서(42), 암각도센서(44), 및 선회각도센서(46)의 각각으로부터 입력되는 붐각도, 암각도, 및 선회각도의 측정값에 근거하여, 자세정보로서, 하부주행체(1)에 대한 버킷(6)의 위치(구체적으로는, 버킷(6)에 있어서의 기준점의 위치. 이하, 간단히 "버킷위치"라고 칭함)에 관한 정보(버킷위치정보)를 취득해도 된다. 구체적으로는, 자세취득부(302)는, 상부선회체(3)의 선회중심축을 원통의 중심축으로 하고, 또한 지면을 원점으로 하는 원통좌표계에 있어서, 버킷위치정보로서, 버킷위치에 대응하는 직경방향의 좌표(동경좌표), 둘레방향의 좌표(각도좌표), 및 축방향의 좌표(축좌표)를 취득한다. 이 경우, 각도좌표는, 선회각도에 상당하고, 축좌표는, 버킷(6)의 지면으로부터의 높이에 상당한다.

또, 예를 들면 자세취득부(302)는, 자세정보로서, 하부주행체(1)의 방향과 어태치먼트의 방향과의 상대관계(예를 들면, 하부주행체(1)의 방향과 어태치먼트의 방향의 사이의 각도차)를 취득해도 된다. 구체적으로는, 자세취득부(302)는, 선회각도센서(46)로부터 입력되는 선회각도의 측정값에 근거하여, 하부주행체(1)의 방향과 어태치먼트의 방향과의 상대관계를 취득한다.

또, 예를 들면 자세취득부(302)는, 자세정보로서, 어태치먼트의 선단부의 선회반경(즉, 어태치먼트의 선단부와 상부선회체(3)의 선회축의 사이의 거리)을 취득해도 된다. 구체적으로는, 자세취득부(302)는, 붐각도 및 암각도의 측정값과, 이미 알려진 붐(4), 암(5)의 링크길이에 근거하여, 어태치먼트의 선단부의 선회반경을 취득(산출)해도 된다.

자세안정화처리부(303)는, 제어적용조건이 성립한 경우에, 구체적으로, 경사지의 내리막방향으로의 쇼벨(500)의 전도를 억제하는 쇼벨(500)의 안정자세의 실현을 오퍼레이터에 대하여 재촉하는 자세안정화제어를 행한다.

예를 들면, 자세안정화처리부(303)(경고출력부의 일례)는, 제어적용조건이 성립한 경우에, 쇼벨(500)의 경사지의 내리막방향으로의 전도에 대한 주의를 재촉하는, 오퍼레이터 등에 의한 쇼벨(500)의 조작에 관한 경고를 출력한다(후술하는 도 7a 참조). 즉, 자세안정화처리부(303)는, 적어도, 쇼벨(500)이 경사지에 있거나, 혹은 경사지에 진입할 가능성이 있는 경우에, 당해 경고를 출력한다. 이때, 자세안정화처리부(303)는, 쇼벨(500)의 경사지에 있어서의 내리막방향으로의 전도에 영향을 주는 조작, 예를 들면 하부주행체(1), 상부선회체(3), 어태치먼트 등 중 적어도 하나의 조작에 관한 경고를 출력해도 된다. 하부주행체(1), 상부선회체(3), 혹은 어태치먼트에 대한 조작에 따라, 쇼벨(500)의 내리막방향으로의 전도가 발생할 수 있기 때문이다. 이하, 당해 처리동작을 "경고출력처리"라고 칭한다. 구체적으로는, 자세안정화처리부(303)는, 표시장치(50)나 음성출력장치(52)를 통하여, 오퍼레이터에게 경고를 출력해도 된다. 보다 구체적으로는, 자세안정화처리부(303)는, 경사지의 내리막방향으로의 전도에 대한 주의를 재촉하는 문자정보 등을 포함하는 경고화상을 표시장치(50)에 표시시켜도 된다. 또, 자세안정화처리부(303)는, 음성출력장치(52)를 통하여, 경사지의 내리막방향으로의 전도에 대한 주의를 재촉하는 음성을 출력시켜도 된다. 이로써, 오퍼레이터에 대하여, 쇼벨(500)이 경사지를 내리막방향으로 주행하는 경우의 내리막방향으로의 전도에 대한 주의를 재촉할 수 있다.

또, 자세안정화처리부(303)는, 쇼벨(500)이 경사지에 있는 경우, 혹은 경사지에 진입할 가능성이 있는 경우, 쇼벨(500)이 경사지의 내리막방향으로의 전도를 조장하는 불안정한 자세상태(이하, 간단히 "불안정자세")일 때에, 쇼벨(500)이 불안정자세인 취지의 경고를 출력해도 된다(후술하는 도 7b 참조). 즉, 자세안정화처리부(303)는, 제어적용조건이 성립한 경우, 또한 쇼벨(500)이 불안정자세인 취지의 조건(이하, "불안정자세조건")이 성립했을 때에, 경고를 출력해도 된다. 보다 구체적으로는, 자세안정화처리부(303)는, 불안정자세인 취지의 문자정보 등을 포함하는 경고화상을 표시장치(50)에 표시시켜도 된다. 또, 자세안정화처리부(303)는, 음성출력장치(52)를 통하여, 현재의 쇼벨(500)의 자세가 불안정자세에 해당하는 취지의 음성을 출력시켜도 된다. 이로써, 오퍼레이터는, 현재의 쇼벨(500)의 자세가, 경사지의 내리막방향으로 전도될 가능성이 있는 불안정자세인 취지를 인식할 수 있다. 그 때문에, 오퍼레이터에 대하여, 불안정자세에 있는 쇼벨(500)이 안정자세를 실현하기 위한 하부주행체(1), 상부선회체(3), 어태치먼트 등의 조작을 재촉할 수 있다. 또, 쇼벨(500)이 불안정자세일 때에 한정하여, 쇼벨(500)의 내리막방향으로의 전도에 대한 주의를 재촉하는 경고(구체적으로는, 불안정자세인 취지의 경고)가 출력된다. 그 때문에, 컨트롤러(30)는, 쇼벨(500)이 불안정자세가 아닌 전도되기 어려운 상황에서, 경고가 출력되는 것에 의한 오퍼레이터의 번거로움을 억제할 수 있다.

이하, 도 4를 참조하여, 쇼벨(500)의 불안정자세에 대하여 설명한다.

도 4는, 쇼벨(500)의 불안정자세의 구체예를 나타내는 도이다.

도 4에 나타내는 바와 같이, 본 예에서는, 쇼벨(500)은, 어태치먼트의 방향과 하부주행체(1)의 주행방향이 일치하고, 또한 버킷(6)이 비교적 높은 위치에 오른 자세상태에서, 하부주행체(1)에 의하여 경사지(401)를 내리막방향으로 주행하고 있다. 쇼벨(500)은, 버킷(6)이 지면으로부터 비교적 떨어진 위치, 구체적으로는, 캐빈(10)의 높이보다 지면으로부터 떨어진 위치에 있기 때문에, 만약 경사지(401)의 내리막방향으로 전도되기 시작하면, 곧바로는, 버킷(6)이 지면에 접지할 수 없다. 그 때문에, 쇼벨(500)은, 어태치먼트가 전도를 억제하는 지탱봉의 역할을 할 수 없기 때문에, 실제로 전도에 이르러 버릴 가능성이 높다. 즉, 쇼벨(500)의 불안정자세는, 어태치먼트의 방향이 경사지의 내리막방향이며, 또한 버킷(6)의 지면으로부터의 높이(본 예에서는, 버킷(6)에 있어서의 암(5)과의 연결점의 지면으로부터의 높이)(Hb)가 비교적 높은 상태, 즉 소정의 임계값(Hth1)을 초과하는 상태에 대응해도 된다.

임계값(Hth1)은, 만약 쇼벨(500)이 전도되기 시작하여, 버킷(6)이 접지한 경우에, 캐빈(10)이 보호될 필요가 있는 점을 감안하여, 캐빈(10)의 높이방향의 치수를 기준으로 하여 규정될 수 있다. 예를 들면, 임계값(Hth1)은, 캐빈(10)의 높이 이하로 설정된다.

자세안정화처리부(303)는, 자세취득부(302)에 의하여 취득되는 버킷위치에 대응하는 축좌표에 근거하여, 버킷(6)의 지면으로부터의 높이(Hb)가 임계값(Hth1)을 초과하는지 여부를 판정함과 함께, 쇼벨(500)이 불안정자세인지 여부를 판정할 수 있다.

또, 쇼벨(500)의 불안정자세는, 어태치먼트의 방향과 하부주행체(1)의 주행방향과의 일치성에 의하여 규정될 수 있다. 경사지(401)를 내리막방향으로 주행하는 경우의 하부주행체(1)의 주행방향은, 쇼벨(500)의 전도될 가능성이 있는 방향에 상당하고, 어태치먼트의 방향이 하부주행체(1)의 주행방향과 어긋나 있으면, 버킷(6)이 지면에 접지하기 어려워지기 때문이다. 예를 들면, 쇼벨(500)의 불안정자세는, 어태치먼트의 방향이 경사지의 내리막방향이며, 또한 어태치먼트의 방향과 하부주행체(1)의 주행방향과의 차분인 각도차 Δθ가 비교적 큰 상태, 즉 소정의 임계값(θth1)을 초과하는, 상부선회체(3)의 자세상태(선회상태)에 대응해도 된다.

임계값(θth1)은, 예를 들면 평면에서 보았을 때에, 버킷(6)이, 지면에 접지하고 있는 하부주행체(1)의 폭방향의 위치범위 내에 들어가도록, 규정된다. 즉, 임계값(θth1)은, 평면에서 보았을 때의 버킷(6)과 하부주행체(1)와의 폭방향의 위치관계를 기준으로 하여 규정되어도 된다. 이 경우, 임계값(θth1)은, 하부주행체(1)의 전후방향(주행방향)에 있어서의 버킷(6)의 위치에 의하여, 변화한다.

자세안정화처리부(303)는, 자세취득부(302)에 의하여 취득되는 버킷위치에 대응하는 각도좌표에 근거하여, 각도차 Δθ가 임계값(θth1) 이상인지 여부를 판정함과 함께, 쇼벨(500)이 불안정자세인지 여부를 판정할 수 있다.

다만, 쇼벨(500)(하부주행체(1))이 경사지를 내리막방향으로 주행하는 경우, 통상, 오퍼레이터는, 진행방향인 내리막방향을 시인할 수 있도록, 조작장치(26)에 의하여, 상부선회체(3)의 선회위치를 맞추는 경우가 많다. 즉, 쇼벨(500)이 경사지를 내리막방향으로 주행하는 경우, 상부선회체(3)는, 어태치먼트의 방향이 하부주행체(1)의 주행방향으로 대략 일치하는 선회위치에 있는 경우가 많다. 그 때문에, 자세안정화처리부(303)는, 하부주행체(1)의 주행방향과 어태치먼트의 방향과의 차에 관한 판정을 생략하고, 버킷위치에 관한 판정만으로, 쇼벨(500)이 불안정자세인지 여부를 판정해도 된다.

또, 쇼벨(500)의 불안정자세는, 어태치먼트의 방향이 경사지의 내리막방향이며, 또한 어태치먼트의 선단부(예를 들면, 버킷(6)의 치선)의 선회반경 R이 소정의 임계값(Rth)을 초과하고 있는 상태에 대응해도 된다. 어태치먼트가 내리막방향을 향하고 있는 상태에서, 어태치먼트의 선단부가 상부선회체(3)로부터 떨어진 상태에 있는 경우, 어태치먼트의 동작에 기인하는 관성모멘트의 변동이 커져, 쇼벨(500)이 내리막방향으로 전도되기 쉬워지기 때문이다.

이때, 임계값(Rth)은, 버킷(6)에 수용되는 토사 등이나 도시하지 않은 훅에 대한 적하 등의 어태치먼트의 선단부의 적재물의 중량(적재중량)을 고려하여, 실험이나 시뮬레이션 등에 근거하여, 미리 고정값으로서 규정되어도 된다. 또, 임계값(Rth)은, 중량센서(49)의 검출신호에 대응하는 어태치먼트의 선단부의 적재중량(버킷(6)에 수용되는 적재물의 중량)에 따라, 가변되어도 된다.

또, 쇼벨(500)의 불안정자세는, 어태치먼트의 방향이 경사지의 내리막방향이며, 또한 중량센서(49)의 검출신호에 대응하는 어태치먼트의 선단부의 적재중량(W)이 소정의 임계값(Wth)을 초과하고 있는 상태에 대응해도 된다. 어태치먼트가 내리막방향을 향하고 있는 상태에서, 어태치먼트의 선단부의 적재중량이 상대적으로 큰 경우, 어태치먼트의 동작에 기인하는 관성모멘트의 변동이 커져, 쇼벨(500)이 내리막방향으로 전도되기 쉬워지기 때문이다.

도 3으로 되돌아와, 자세안정화처리부(303)는, 쇼벨(500)이 경사지에 있는 경우, 혹은 경사지에 진입할 가능성이 있는 경우, 쇼벨(500)이 경사지의 내리막방향으로의 전도를 조장하는 불안정한 동작상태(이하, 간단히 "불안정동작")를 행하고 있을 때, 쇼벨(500)이 불안정동작을 행하고 있는 취지의 경고를 출력해도 된다. 즉, 자세안정화처리부(303)는, 제어적용조건이 성립한 경우, 또한 쇼벨(500)이 경사지의 내리막방향으로의 전도를 조장하는 불안정동작을 행하고 있는 취지의 조건(이하, "불안정동작조건")이 성립했을 때에, 경고를 출력해도 된다. 보다 구체적으로는, 자세안정화처리부(303)는, 불안정동작이 행해지고 있는 취지의 문자정보 등을 포함하는 경고화상을 표시장치(50)에 표시시켜도 된다. 또, 자세안정화처리부(303)는, 음성출력장치(52)를 통하여, 현재의 쇼벨(500)의 동작상태가 불안정동작에 해당하는 취지의 음성을 출력시켜도 된다. 이로써, 오퍼레이터는, 현재의 쇼벨(500)의 동작상태가, 경사지의 내리막방향으로 전도될 가능성이 있는 불안정동작에 대응하는 취지를 인식할 수 있다. 그 때문에, 컨트롤러(30)는, 오퍼레이터에 대하여, 불안정동작을 행하고 있는 쇼벨(500)이 안정인 자세상태나 동작상태를 실현하기 위한 하부주행체(1), 상부선회체(3), 어태치먼트 등의 조작을 재촉할 수 있다. 또, 쇼벨(500)이 불안정동작을 행하고 있을 때에 한정하여, 쇼벨(500)의 내리막방향으로의 전도에 대한 주의를 재촉하는 경고(구체적으로는, 불안정동작이 행해지고 있는 취지의 경고)가 출력된다. 그 때문에, 컨트롤러(30)는, 쇼벨(500)이 불안정동작을 행하고 있지 않은 전도되기 어려운 상황에서, 경고가 출력되는 것에 의한 오퍼레이터의 번거로움을 억제할 수 있다.

쇼벨(500)의 불안정동작은, 예를 들면 쇼벨(500)의 자세상태를 불안정자세를 향하게 하는 동작상태이다.

구체적으로는, 쇼벨(500)의 불안정동작은, 어태치먼트의 방향이 내리막방향인 상태에서, 버킷(6)을 지면으로부터 떨어지는 방향으로 이동시키는 어태치먼트의 동작상태(예를 들면, 붐(4)의 상승동작이나 암(5)의 개방동작)에 대응해도 된다. 또, 쇼벨(500)의 불안정동작은, 버킷(6)의 지면으로부터의 높이(Hb)가 비교적 높은 상태(Hb>Hth1)에서, 어태치먼트의 방향을 경사지의 경사방향을 따르는 내리막방향(이하, 편의적으로 "내리막경사방향")을 향하게 하는, 하부주행체(1) 및 상부선회체(3) 중 적어도 일방의 동작상태에 대응해도 된다. 이때, 어태치먼트의 방향을 내리막경사방향을 향하게 하는 동작상태에는, 어태치먼트의 방향을 내리막경사방향을 향하게 하는 상부선회체(3)의 선회동작이나 하부주행체(1)의 회전동작(방향전환동작) 등이 포함된다.

또, 쇼벨(500)의 불안정동작은, 어태치먼트의 방향이 내리막방향인 상태에서, 어태치먼트의 선단부의 위치를 선회반경 R이 커지는 방향으로 이동시키는 어태치먼트의 동작상태에 대응해도 된다. 또, 쇼벨(500)의 불안정동작은, 어태치먼트의 선단부의 선회반경 R이 임계값(Rth)을 초과하고 있는 상태에서, 어태치먼트의 방향을 내리막경사방향을 향하게 하는, 하부주행체(1) 및 상부선회체(3) 중 적어도 하나의 동작상태에 대응해도 된다.

또, 쇼벨(500)의 불안정동작은, 쇼벨(500)의 내리막방향으로의 전도모멘트를 증대시킬 수 있는 하부주행체(1), 상부선회체(3), 및 어태치먼트 중 적어도 하나의 동작상태에 대응해도 된다. 예를 들면, 쇼벨(500)의 불안정동작은, 어태치먼트의 방향이 내리막방향인 상태에서, 그 동작속도에 관한 물리량(예를 들면, 붐(4)이나 암(5)의 각속도 혹은 각가속도 등)이 상대적으로 높은(즉, 소정 임계값을 초과하는) 어태치먼트의 동작상태에 대응해도 된다. 이때, 어태치먼트의 동작속도에 관한 물리량의 측정값은, 붐각도센서(42), 암각도센서(44)의 검출신호나 압력센서(29)에 있어서의 붐(4), 암(5)에 대응하는 검출신호(압력신호)에 근거하여, 취득(산출)될 수 있다. 또, 쇼벨(500)의 불안정동작은, 어태치먼트의 방향을 내리막방향을 향하게 하는 동작상태, 또한 그 동작속도에 관한 물리량(예를 들면, 하부주행체(1)의 주행속도 혹은 주행가속도 등이나 상부선회체(3)의 선회속도 혹은 선회가속도 등)이 상대적으로 높은(즉, 소정 임계값을 초과하는) 동작상태에 대응해도 된다. 이때, 하부주행체(1)나 상부선회체(3)의 동작속도에 관한 물리량의 측정값은, 선회각도센서(46)의 검출신호나 압력센서(29)에 있어서의 하부주행체(1)나 상부선회체(3)에 대응하는 검출신호(압력신호)에 근거하여, 취득(산출)될 수 있다.

또, 예를 들면 자세안정화처리부(303)(제1 동작제한부의 일례)는, 제어적용조건이 성립한 경우, 쇼벨(500)의 동작요소의 동작을 제한한다(후술하는 도 8a 참조). 즉, 자세안정화처리부(303)는, 적어도, 쇼벨(500)이 경사지에 있는 경우, 혹은 경사지에 진입할 가능성이 있는 경우에, 쇼벨(500)의 동작요소의 동작을 제한한다. 이하, 당해 처리동작을 "제1 동작제한처리"라고 칭한다. 이때, 자세안정화처리부(303)는, 하부주행체(1), 상부선회체(3), 및 어태치먼트의 모든 동작을 제한해도 되고, 일부의 동작요소(예를 들면, 전도에 대한 영향이 상대적으로 크다고 판단되는 동작요소만)의 동작을 제한해도 된다. 구체적으로는, 자세안정화처리부(303)는, 감압밸브(54)에 제어지령을 출력함으로써, 하부주행체(1)를 구동하는 주행유압모터(1A, 1B), 상부선회체(3)를 구동하는 선회유압모터(21)와, 어태치먼트를 구동하는 붐실린더(7), 암실린더(8), 및 버킷실린더(9) 중 적어도 하나의 조작장치(26)에 있어서의 조작에 대응하는 동작을 통상 시보다 완만하게 한다. 이로써, 하부주행체(1), 상부선회체(3), 및 어태치먼트 중 적어도 하나의 경사지에 있어서의 급격한 동작이나 주행속도 등이 억제되기 때문에, 쇼벨(500)의 내리막방향으로의 전도를 억제할 수 있다.

또, 자세안정화처리부(303)는, 쇼벨(500)이 경사지에 있는 경우, 혹은 경사지에 진입할 가능성이 있는 경우, 쇼벨(500)이 불안정자세일 때에, 쇼벨(500)의 동작요소의 동작을 제한해도 된다. 즉, 자세안정화처리부(303)는, 제어적용조건이 성립한 경우, 또한 불안정자세조건이 성립했을 때에, 쇼벨(500)의 동작요소의 동작을 제한해도 된다. 또, 자세안정화처리부(303)는, 쇼벨(500)이 경사지에 있는 경우, 혹은 경사지에 진입할 가능성이 있는 경우, 쇼벨(500)이 불안정동작을 행하고 있을 때에, 쇼벨(500)의 동작요소의 동작을 제한해도 된다. 즉, 자세안정화처리부(303)는, 제어적용조건이 성립한 경우, 또한 불안정자세조건, 혹은 불안정동작조건이 성립했을 때에, 쇼벨(500)의 동작요소를 제한해도 된다. 이로써, 불안정자세에 있거나, 혹은 불안정동작을 행하고 있는 쇼벨(500)의 전도를 억제하면서, 불안정자세가 아닌 쇼벨(500)이나 불안정동작을 행하고 있지 않은 쇼벨(500), 즉 전도되기 어려운 자세상태 혹은 동작상태의 쇼벨(500)의 하부주행체(1) 등의 동작이 제한되는 것에 의한 오퍼레이터의 위화감이나 작업성의 저하 등을 억제할 수 있다.

또, 자세안정화처리부(303)는, 쇼벨(500)이 경사지에 있거나, 혹은 경사지에 진입할 가능성이 있는 상태가 계속되고 있는 상황에서, 상기 경고가 출력되었음에도 불구하고, 쇼벨(500)이 불안정자세인 채일 때에, 쇼벨(500)의 동작요소의 동작을 제한해도 된다(후술하는 도 8b 참조). 또, 자세안정화처리부(303)는, 쇼벨(500)이 경사지에 있거나, 혹은 경사지에 진입할 가능성이 있는 상태가 계속되고 있는 상황에서, 상기 경고가 출력되었음에도 불구하고, 쇼벨(500)이 불안정동작을 계속하고 있을 때에, 쇼벨(500)의 동작요소의 동작을 제한해도 된다. 즉, 자세안정화처리부(303)는, 제어적용조건이 성립한 경우, 또한 경고가 출력되었음에도 불구하고, 쇼벨(500)이 불안정자세인 채인 취지의 조건(이하, "불안정자세계속조건"), 혹은 쇼벨(500)이 불안정동작을 계속하고 있는 취지의 조건(이하, "불안정동작계속조건")이 성립했을 때에, 쇼벨(500)의 동작요소의 동작을 제한해도 된다. 이로써, 경고에 의한 쇼벨(500)의 전도에 대한 주의환기를 전제로 하면서, 그래도 쇼벨(500)이 불안정자세일 때에 한정하여, 하부주행체(1) 등의 동작을 제한할 수 있다. 그 때문에, 쇼벨(500)의 전도를 억제하면서, 하부주행체(1) 등의 동작이 제한되는 것에 의한 오퍼레이터의 위화감이나 작업성의 저하 등을 더 억제할 수 있다.

또, 예를 들면 자세안정화처리부(303)(교시부의 일례)는, 제어적용조건이 성립한 경우, 쇼벨(500)의 안정자세를 오퍼레이터에게 교시한다(후술하는 도 9 참조). 즉, 자세안정화처리부(303)는, 적어도 쇼벨(500)이 경사지에 있거나, 혹은 경사지에 진입할 가능성이 있는 경우에, 쇼벨(500)의 안정자세를 오퍼레이터에게 교시한다. 이하, 당해 처리동작을 "안정자세교시처리"라고 칭한다. 구체적으로는, 자세안정화처리부(303)는, 표시장치(50)에 안정자세에 상당하는 쇼벨(500)을 본뜬 화상이나 안정자세를 향한 조작을 재촉하는 문자정보 등을 표시시키거나, 안정자세를 향한 조작을 재촉하는 음성을 음성출력장치(52)로부터 출력시키거나 한다. 이로써, 오퍼레이터는, 쇼벨(500)의 상부선회체(3)나 어태치먼트 등의 자세가 교시된 안정자세에 근접하도록, 조작장치(26)를 이용하여, 상부선회체(3)나 어태치먼트의 조작을 행할 수 있다. 그 때문에, 쇼벨(500)이 내리막방향으로 주행하고 있는 경우의 전도 등을 억제할 수 있다.

또, 자세안정화처리부(303)는, 쇼벨(500)이 경사지에 있는 경우, 혹은 경사지에 진입할 가능성이 있는 경우, 쇼벨(500)이 불안정자세일 때에, 쇼벨(500)의 안정자세를 오퍼레이터에게 교시해도 된다. 또, 자세안정화처리부(303)는, 쇼벨(500)이 경사지에 있는 경우, 혹은 경사지에 진입할 가능성이 있는 경우, 쇼벨(500)이 불안정동작을 행하고 있을 때에, 쇼벨(500)의 안정자세를 오퍼레이터에게 교시해도 된다. 즉, 자세안정화처리부(303)는, 제어적용조건이 성립한 경우, 또한 불안정자세조건, 혹은 불안정동작조건이 성립했을 때에, 쇼벨(500)의 안정자세를 오퍼레이터에게 교시해도 된다. 이로써, 오퍼레이터에 대하여, 불안정자세에 있는 쇼벨(500)이나 불안정동작을 행하고 있는 쇼벨(500)을 안정자세에 근접시키는, 하부주행체(1), 상부선회체(3), 어태치먼트 등의 조작을 재촉하면서, 이미 안정자세에 있는 쇼벨(500)의 오퍼레이터에 대한 불필요한 안정자세의 교시를 억제할 수 있다.

이하, 도 5 및 도 6을 참조하여, 쇼벨(500)의 안정자세 및 안정자세의 교시방법의 구체예에 대하여 설명한다.

먼저, 도 5는, 쇼벨(500)의 안정자세의 구체예를 나타내는 도이다.

도 5에 나타내는 바와 같이, 본 예에서는, 쇼벨(500)은, 하부주행체(1)에 의하여, 경사지(501)를 내리막방향으로 주행하고 있다. 이 상황에서, 어태치먼트의 방향이 하부주행체(1)의 주행방향과 대략 일치하고, 또한 버킷(6)이 지면에 비교적 가까운 위치에 있으면, 쇼벨(500)은, 만약 경사지(401)의 내리막방향으로 전도되려고 해도, 버킷(6)이 곧바로 지면에 접지한다. 그리고, 쇼벨(500)은, 버킷(6)을 포함하는 어태치먼트 전체가 지탱봉의 역할을 하여, 전도를 회피할 수 있다.

즉, 쇼벨(500)의 안정자세에는, 어태치먼트의 방향과 하부주행체(1)의 주행방향과의 차가 비교적 작은 상태, 즉 어태치먼트의 방향과 하부주행체(1)의 주행방향과의 차분(각도차 Δθ)이, 임계값(θth1) 이하의 범위에서 설정되는 소정의 임계값(θth2)(제2 임계값의 일례) 이하인 상부선회체(3)의 자세상태(선회상태)가 포함된다.

임계값(θth2)은, 임계값(θth1)과 동일하게, 평면에서 보았을 때의 버킷(6)과 하부주행체(1)의 폭방향의 위치관계를 기준으로 하여 규정되어도 되고, 구체적으로는, 평면에서 보았을 때에, 버킷(6)이, 지면에 접지하고 있는 하부주행체(1)의 폭방향의 위치범위 내에 들어가도록, 규정되어도 된다.

또, 쇼벨(500)의 안정자세에는, 버킷(6)의 지면으로부터의 높이(본 예에서는, 도 4의 경우와 동일하게, 버킷(6)에 있어서의 암(5)과의 연결점의 지면으로부터의 높이)(Hb)가 비교적 낮은 상태, 즉 임계값(Hth1) 이하의 범위에서 설정되는 임계값(Hth2)(제1 임계값의 일례) 이하인, 어태치먼트의 자세상태가 포함된다.

임계값(Hth2)은, 임계값(Hth1)과 동일하게, 캐빈(10)의 높이방향의 치수를 기준으로 하여 규정될 수 있다. 예를 들면, 임계값(Hth2)은, 캐빈(10)의 높이 이하로 설정된다.

이와 같이, 자세안정화처리부(303)는, 안정자세로서 어태치먼트의 방향과 하부주행체(1)의 주행방향과의 차가 비교적 작고, 또한 버킷위치가 지면에 비교적 가까운 상태에 대응하는 쇼벨(500)의 자세를 오퍼레이터에게 교시해도 된다. 구체적으로는, 자세안정화처리부(303)는, 어태치먼트의 방향이 하부주행체(1)의 주행방향으로 근접하도록(일치하도록), 조작장치(26)에 의한 상부선회체(3)의 조작을 오퍼레이터에게 재촉해도 된다. 또, 자세안정화처리부(303)는, 버킷(6)이 상대적으로 지면에 근접하도록, 조작장치(26)에 의한 어태치먼트(붐(4), 암(5), 및 버킷(6))의 조작을 오퍼레이터에게 재촉해도 된다. 이로써, 오퍼레이터에 의한 상부선회체(3)나 어태치먼트의 조작에 따라, 쇼벨(500)의 안정자세가 실현될 수 있기 때문에 쇼벨(500)의 경사지에 있어서의 내리막방향으로의 전도를 억제할 수 있다.

다만, 본 예와 같이, 쇼벨(500)이 경사지를 내리막방향으로 주행하는 경우, 상부선회체(3)는, 어태치먼트의 방향이 하부주행체(1)의 주행방향으로 대략 일치하는 선회위치에 있는 경우가 많다. 그 때문에, 자세안정화처리부(303)는, 하부주행체(1)의 주행방향과 어태치먼트의 방향과의 차에 관한 교시를 생략하고, 버킷위치(버킷(6)의 지면으로부터의 높이)에 관한 교시만을 행해도 된다. 또, 자세안정화처리부(303)는, 안정자세로서 어태치먼트의 선단부의 선회반경이 상대적으로 작은, 쇼벨(500)의 자세를 오퍼레이터에게 교시해도 된다. 또, 자세안정화처리부(303)는, 안정자세 대신에, 혹은 더하여, 쇼벨(500)의 전도를 억제하는 쇼벨(500)의 동작상태(이하, "쇼벨(500)의 안정동작")를, 표시장치(50)나 음성출력장치(52)를 통하여, 오퍼레이터에게 교시해도 된다. 이때, 쇼벨(500)의 안정동작은, 쇼벨(500)의 자세상태를 안정자세를 향하게 하는 동작상태를 포함해도 된다. 또, 쇼벨(500)의 안정동작은, 쇼벨(500)의 내리막방향으로의 전도모멘트가 상대적으로 작아지는 하부주행체(1), 상부선회체(3), 및 어태치먼트 중 적어도 하나의 동작상태에 대응해도 된다. 즉, 쇼벨(500)의 안정동작은, 하부주행체(1), 상부선회체(3), 어태치먼트의 동작속도에 관한 물리량이 상대적으로 작은 동작상태에 대응해도 된다.

계속해서 도 6은, 안정자세의 교시방법의 일례를 나타내는 도이다. 구체적으로는, 도 6은, 표시장치(50)에 표시되는, 오퍼레이터에게 쇼벨(500)의 안정자세를 교시하는 화상(교시화상)의 일례를 나타내는 도이다.

도 6에 나타내는 바와 같이, 본 예에서는, 자세안정화처리부(303)에 의하여 표시장치(50)에 표시되는 교시화상에는, 안정자세에 대응하는 쇼벨(500)을 본뜬 쇼벨화상(601)과, 오퍼레이터에 대하여 어태치먼트의 조작을 재촉하는 문자정보를 포함하는 문자화상(602)이 포함된다.

쇼벨화상(601)은, 버킷(6)이 지면으로부터 비교적 가까운 위치에 있는 쇼벨(500)의 안정자세를 본뜨고 있다. 이로써, 오퍼레이터는, 안정자세를 직감적으로 파악하는 것이 가능해지고, 조작장치(26)를 조작함으로써, 용이하게, 쇼벨(500)의 안정자세를 실현할 수 있다.

또, 문자화상(602)에는, 버킷(6)의 높이를 상기 임계값(Hth2)에 대응하는 높이("00cm") 이하까지 내리도록, 오퍼레이터에 대하여, 어태치먼트의 조작을 재촉하는 문자정보가 표시된다. 이로써, 오퍼레이터는, 구체적으로, 어떠한 조작을 하면 되는지를 용이하게 파악할 수 있기 때문에, 조작장치(26)를 조작함으로써, 보다 용이하게, 쇼벨(500)의 안정자세를 실현할 수 있다.

다만, 자세안정화처리부(303)는, 당연히, 어태치먼트의 방향과 하부주행체(1)의 주행방향과의 차를 작게하기 위한 교시화상을 표시장치(50)에 표시시켜도 된다. 이 경우, 예를 들면 교시화상에는, 쇼벨화상(601)에 더하여, 혹은 대신에, 상부선회체(3)의 선회상태를 나타내는, 평면시에서 본 쇼벨(500)을 본뜬 쇼벨화상이 표시되어도 된다. 또, 예를 들면 교시화상에는, 문자화상(602)에 더하여, 혹은 대신에, 어태치먼트의 방향과 하부주행체(1)의 주행방향을 근접시키도록(일치시키도록), 오퍼레이터에 대하여, 상부선회체(3)의 조작을 재촉하는 문자정보가 표시되어도 된다. 또, 자세안정화처리부(303)는, 상술한 바와 같이, 음성출력장치(52)를 통하여, 문자화상(602) 등의 문자정보에 대응하는 음성을 출력시켜도 된다.

도 3으로 되돌아와, 또, 예를 들면 자세안정화처리부(303)는, 제어적용조건이 성립한 경우, 표시장치(50)나 음성출력장치(52)를 통하여, 현재의 쇼벨(500)의 자세상태의 안정자세로부터의 일탈 정도가 어느 정도인지를 오퍼레이터에게 통지한다. 즉, 자세안정화처리부(303)는, 적어도, 쇼벨(500)이 경사지에 있거나, 혹은 경사지에 진입할 가능성이 있는 경우, 현재의 쇼벨(500)의 자세상태의 안정자세로부터의 일탈 정도를 오퍼레이터에게 통지한다. 이하, 당해 처리를 "안정자세일탈도통지처리"라고 칭한다. 또, 자세안정화처리부(303)는, 제어적용조건이 성립한 경우, 또한 현재의 쇼벨(500)의 자세상태가 안정자세에 해당하지 않는 취지의 조건(이하, "안정자세비해당조건")이 성립했을 때에, 안정자세로부터의 일탈 정도를 통지해도 된다. 구체적으로는, 자세안정화처리부(303)는, 버킷(6)의 지면으로부터의 높이(Hb)와 임계값(Hth2)과의 차분을 오퍼레이터에게 통지해도 된다. 또, 자세안정화처리부(303)는, 어태치먼트의 방향과 하부주행체(1)의 주행방향과의 차분(각도차 Δθ)을 오퍼레이터에게 통지해도 된다. 또, 자세안정화처리부(303)는, 현재의 어태치먼트의 선단부의 위치에 대응하는 선회반경 R과 임계값(Rth)과의 차분을 오퍼레이터에게 통지해도 된다. 이로써, 오퍼레이터는, 현재의 쇼벨(500)의 자세가 안정자세에 대하여 어느 정도 일탈하고 있는지를 파악할 수 있다. 그 때문에, 오퍼레이터는, 통지되는 일탈 정도를 기준으로 하여 조작장치(26)를 조작함으로써, 보다 용이하게, 상부선회체(3)나 어태치먼트를 안정자세에 대응하는 자세상태에 도달시킬 수 있다.

다만, 자세안정화처리부(303)는, 쇼벨(500)의 안정자세로부터의 일탈 정도 대신에, 혹은 더하여, 쇼벨(500)의 동작상태의 안정동작으로부터의 일탈 정도를, 표시장치(50)나 음성출력장치(52) 등을 통하여, 오퍼레이터 등에 통지해도 된다. 또, 상술한 경고출력처리, 제1 동작제한처리, 안정자세교시처리, 및 안정자세일탈도통지처리는, 이들 모두가 실행되어도 되고, 이들 일부만이 실행되어도 된다. 또, 경고출력처리, 제1 동작제한처리, 안정자세교시처리, 및 안정자세일탈도통지처리는, 각각이 독립적으로 실행되어도 되고, 하나의 처리가 다른 처리에 종속되는 양태로 실행되어도 된다. 구체적으로는, 경고출력처리, 제1 동작제한처리, 안정자세교시처리, 및 안정자세일탈도통지처리는, 동시에, 실행될 수 있는 양태여도 된다. 또, 경고출력처리, 제1 동작제한처리, 안정자세교시처리, 및 안정자세일탈도통지처리는, 예를 들면 경고출력처리에 의한 경고가 출력된 후에, 제1 동작제한처리, 안정자세교시처리, 및 안정자세일탈도통지처리 등이 실행될 수 있는 종속적인 실행양태여도 된다.

승무원보호처리부(304)는, 제어적용조건이 성립한 경우, 구체적으로, 승무원보호제어를 행한다.

예를 들면, 승무원보호처리부(304)는, 쇼벨(500)의 전도 등의 시에 오퍼레이터를 보호하는 안전장비의 사용을 오퍼레이터에게 재촉하는 처리를 행한다. 이하, 당해 처리동작을 "사용확인통지처리"라고 칭한다. 안전장비에는, 예를 들면 만약 쇼벨(500)이 전도한 경우에, 오퍼레이터가 캐빈(10)의 외부로 방출되어 버리는 사태를 방지하는 조종석의 안전벨트나 캐빈(10)의 창 등이 포함된다.

구체적으로는, 승무원보호처리부(304)(통지출력부의 일례)는, 음성출력장치(52)를 통하여, 안전장비의 사용을 오퍼레이터에게 재촉하는 통지(사용확인통지)를 행해도 된다. 즉, 승무원보호처리부(304)는, 음성출력장치(52)를 통하여, 오퍼레이터에 대하여, 안전벨트의 착용을 재촉하는 음성 통지를 출력하거나 음성출력장치(52)를 통하여, 오퍼레이터에 대하여 창을 폐쇄하도록 재촉하는 음성 통지를 출력해도 된다.

보다 구체적으로는, 승무원보호처리부(304)는, 쇼벨(500)의 기동 시나 게이트로크레버가 끌어 올려진 경우 등, 쇼벨(500)의 작업이 개시되는 시점에서, 사용확인통지를 행한다. 그 전제하에서, 승무원보호처리부(304)는, 제어적용조건이 성립한 경우, 즉 적어도, 쇼벨(500)이 경사지에 있거나, 혹은 경사지에 진입할 가능성이 있는 경우에, 사용확인통지를 행한다(후술하는 도 10a 참조). 이로써, 안전장비의 사용을 오퍼레이터에게 재촉할 수 있어, 만약 쇼벨(500)이 전도되어 버린 경우여도, 안전장비의 사용에 의하여 오퍼레이터가 캐빈(10)의 외부로 방출되어 버리는 사태를 억제할 수 있다.

또, 승무원보호처리부(304)는, 쇼벨(500)이 경사지에 있는 경우, 혹은 경사지에 진입할 가능성이 있는 경우, 안전장비가 사용되고 있지 않을 때에, 사용확인통지를 행해도 된다(후술하는 도 10b 참조). 즉, 승무원보호처리부(304)는, 제어적용조건이 성립하고 있는 경우, 또한 안전장비가 미사용인 취지의 조건(이하, "안전장비미사용조건")이 성립했을 때에, 사용확인통지를 행해도 된다. 이로써, 안전장비가 사용되고 있는 경우, 사용확인통지가 행해지지 않기 때문에, 불필요한 사용확인통지를 억제함과 함께, 불필요한 사용확인통지가 행해지는 것에 의한 오퍼레이터의 번거로움을 억제할 수 있다. 구체적으로는, 승무원보호처리부(304)는, 쇼벨(500)이 경사지에 있는 경우, 혹은 경사지에 진입할 가능성이 있는 경우, 캐빈(10)의 창이 개방되어 있을 때에, 사용확인통지를 행해도 된다. 또, 승무원보호처리부(304)는, 쇼벨(500)이 경사지에 있는 경우, 혹은 경사지에 진입할 가능성이 있는 경우, 안전벨트가 장착되어 있지 않을 때에, 사용확인통지를 행해도 된다. 또, 승무원보호처리부(304)는, 캐빈(10)의 창의 개방, 및 안전벨트의 미장착 중 어느 일방의 조건에만 해당할 때에, 해당하는 조건에만 대응하는 사용확인통지(창을 폐쇄하도록 재촉하는 것만의 통지나 안전벨트의 장착만을 재촉하는 통지 등)를 행해도 된다.

다만, 사용확인통지는, 표시장치(50)을 통하여, 행해져도 된다. 이 경우, 사용확인통지에 대응하는 화상은, 교시화상에 중첩하여 표시장치(50)에 표시되어도 된다.

또, 예를 들면 승무원보호처리부(304)(제2 동작제한부의 일례)는, 적어도, 쇼벨(500)이 경사지에 있는 경우, 혹은 경사지에 진입할 가능성이 있는 경우, 안전장비가 사용되고 있지 않을 때에, 쇼벨(500)의 동작요소의 동작을 제한한다(후술하는 도 11a 참조). 이하, 당해 처리를 "제2 동작제한처리"라고 칭한다. 즉, 승무원보호처리부(304)는, 제어적용조건이 성립하고 있는 경우, 또한 안전장비미사용조건이 성립했을 때에, 쇼벨(500)의 동작요소의 동작을 제한한다. 이때, 승무원보호처리부(304)는, 자세안정화처리부(303)에 의한 제1 동작제한처리의 경우와 동일하게, 하부주행체(1), 상부선회체(3), 및 어태치먼트의 모든 동작을 제한해도 되고, 일부의 동작요소(예를 들면, 전도에 대한 영향이 상대적으로 크다고 판단되는 동작요소만)의 동작을 제한해도 된다. 구체적으로는, 승무원보호처리부(304)는, 자세안정화처리부(303)에 의한 제1 동작제한처리의 경우와 동일하게, 감압밸브(54)에 제어지령을 출력함으로써, 하부주행체(1)를 구동하는 주행유압모터(1A, 1B), 상부선회체(3)를 구동하는 선회유압모터(21)와, 어태치먼트를 구동하는 붐실린더(7), 암실린더(8), 및 버킷실린더(9) 중 적어도 하나의 조작장치(26)에 있어서의 조작에 대응하는 동작을 통상 시보다 완만하게 하거나 정지시키거나 한다. 이로써, 하부주행체(1), 상부선회체(3), 및 어태치먼트 중 적어도 하나의 경사지에 있어서의 급격한 동작이나 주행속도가 억제되기 때문에, 쇼벨(500)의 내리막방향으로의 전도를 억제하여, 안전장비를 사용하고 있지 않는 오퍼레이터의 안전확보를 도모할 수 있다.

또, 승무원보호처리부(304)는, 적어도, 쇼벨(500)이 경사지에 있거나, 혹은 경사지에 진입할 가능성이 있는 상태가 계속되고 있는 상황에서, 사용확인통지가 행해졌음에도 불구하고, 안전장비가 사용되지 않을 때에, 쇼벨(500)의 동작요소의 동작을 제한해도 된다(후술하는 도 11b 참조). 즉, 승무원보호처리부(304)는, 제어적용조건이 성립한 경우, 또한 사용확인통지가 행해졌음에도 불구하고, 안전장비가 미사용의 상태가 계속되고 있는 취지의 조건(이하, "안전장비미사용계속조건")이 성립하고 있을 때에, 쇼벨(500)의 동작요소의 동작을 제한해도 된다. 이로써, 사용확인통지에 의하여 오퍼레이터에게 안전장비의 사용을 재촉하면서, 그래도 안전장비가 사용되지 않을 때에 한정하여, 하부주행체(1)의 동작을 제한할 수 있다. 그 때문에, 안전장비를 사용하고 있지 않는 오퍼레이터의 안전확보를 도모하면서, 하부주행체(1)의 동작이 제한되는 것에 의한 오퍼레이터의 위화감이나 작업성의 저하 등을 억제할 수 있다.

다만, 상술한 사용확인통지처리, 제2 동작제한처리는, 쌍방이 실행되어도 되고, 사용확인통지처리만이 실행되어도 된다.

[자세안정화제어장치의 제1 예에 관한 동작의 상세]

다음으로, 도 7~도 11을 참조하여, 본 실시형태에 관한 자세안정화제어장치(200)의 제1 예의 구체적인 동작에 대하여 설명한다.

본 예에서는, 컨트롤러(30)는, 쇼벨(500)이 하부주행체(1)에 의하여 경사지를 내리막방향으로 주행하고 있는 경우에, 자세안정화제어나 승무원보호제어를 행한다. 즉, 본 예에서는, 제어적용조건은, "하부주행체(1)가 경사지를 내리막방향으로 주행하고 있는 것"이며, 조건판정부(301)는, 하부주행체(1)가 경사지를 내리막방향으로 주행하고 있는지 여부를 판정한다. 하부주행체(1)가 경사지의 내리막방향으로 주행하고 있는 경우, 하부주행체(1)의 주행상태(예를 들면, 속도나 가속도 등)나 상부선회체(3), 및 어태치먼트의 자세상태에 따라서는, 쇼벨(500)이 내리막방향으로 전도될 가능성이 높아지기 때문이다. 이하, "내리막방향"에는, 내리막경사방향뿐만 아니라, 경사면의 경사방향에 대하여 비스듬하게 경사지를 하행하는 방향도 포함된다.

구체적으로는, 조건판정부(301)는, 압력센서(29), 경사센서(40), 및 선회각도센서(46)의 각각으로부터 입력되는, 하부주행체(1)의 조작상태에 대응하는 파일럿압, 경사각, 및 선회각도의 측정값에 근거하여, 하부주행체(1)가 경사지를 내리막방향으로 주행하고 있는지 여부를 판정할 수 있다. 보다 구체적으로는, 조건판정부(301)는, 상부선회체(3)를 기준으로 하는 2축에 있어서의 작업면의 경사각의 측정값에 근거하여, 작업면의 경사각 θ를 산출함으로써, 쇼벨(500)이 경사지에 있는지 여부를 판정할 수 있다. 또, 조건판정부(301)는, 경사센서(40)에 의한 작업면의 경사각 θ의 측정값과, 상부선회체(3)의 선회각도의 측정값에 근거하여, 하부주행체(1)의 방향을 산출한다. 그리고, 조건판정부(301)는, 산출한 하부주행체(1)의 방향과, 하부주행체(1)의 조작상태에 대응하는 파일럿압의 측정값에 근거하여, 하부주행체(1)가 경사지를 내리막방향으로 주행하고 있는지 여부를 판정할 수 있다. 또, 조건판정부(301)는, 차체나 어태치먼트에 탑재되는 각종 센서(예를 들면, IMU 등)의 검출정보에 근거하여, 쇼벨(500)(차체)의 위치나 속도 등에 관한 정보를 취득하고, 취득한 정보로부터 하부주행체(1)가 경사지를 내리막방향으로 주행하고 있는지 여부를 판정해도 된다.

이때, 조건판정부(301)는, 쇼벨(500)이 위치하는 작업면의 경사각 θ가 소정의 임계값(θth) 이상인 경우에, 당해 쇼벨(500)이 경사지에 있다고 판단해도 된다. 쇼벨(500)이 경사지에 진입할 가능성이 있는지 여부가 판정되는 경우에 대해서도 동일하다. 이로써, 임계값(θth)을 적절히 설정하면, 쇼벨(500)의 전도가 발생하기 어려운 완만한 경사지가 제외되기 때문에, 불필요한 자세안정화제어나 승무원보호제어를 억제할 수 있다. 후술하는 자세안정화제어장치(200)의 제2 예, 제3 예에 대해서도 동일하다.

또, 임계값(θth)은, 중량센서(49)의 검출신호에 대응하는 버킷(6)의 내부에 적재된 토사 등의 적재물의 중량에 따라, 가변되어도 된다. 구체적으로는, 임계값(θth)은, 버킷(6)의 내부에 수용된 토사 등이나 도시하지 않은 훅의 적하 등의 어태치먼트의 선단부에 있어서의 적재물의 중량(적재중량)이 무거워질수록, 작아지는 양태여도 된다. 어태치먼트의 선단부의 적재중량이 커질수록, 쇼벨(500)이 경사지의 내리막방향으로 전도되기 쉬워지기 때문이다. 후술하는 자세안정화제어장치(200)의 제2 예, 제3 예에 대해서도 동일하다.

이하, 조건판정부(301)에 의하여 하부주행체(1)가 경사지를 내리막방향으로 주행하고 있다고 판정된 경우를, 간단히 "하부주행체(1)가 경사지를 내리막방향으로 주행하고 있는 경우"라고 칭하는 경우가 있다.

또, 컨트롤러(30)는, 하부주행체(1)가 경사지를 내리막방향으로 주행할 가능성이 있는 경우에, 자세안정화제어나 승무원보호제어를 행해도 된다. 즉, 제어적용조건은, "하부주행체(1)가 경사지를 내리막방향으로 주행할 가능성이 있는 것"이며, 조건판정부(301)는, 하부주행체(1)가 경사지를 내리막방향으로 주행할 가능성이 있는지 여부를 판정해도 된다. 이로써, 컨트롤러(30)는, 하부주행체(1)가 경사지를 내리막방향으로 주행하기 전에, 자세안정화제어나 승무원보호제어를 개시시킬 수 있기 때문에, 쇼벨(500)의 자세안정화나 승무원보호의 실현성을 높여, 쇼벨(500)의 안전성을 더 향상시킬 수 있다. 이때, 쇼벨(500)이 경사지를 내리막방향으로 주행할 가능성이 있는 경우에는, 쇼벨(500)이 경사지에 진입할 가능성이 있고, 또한 쇼벨(500)이 진입 후에, 경사지를 내리막방향으로 주행할 가능성이 있는 경우가 포함될 수 있다.

예를 들면, 조건판정부(301)는, 쇼벨(500)이 경사지에 있는 상황에서, 오퍼레이터가 조종석에 착석하고, 또한 작업이 소정 시간 이상 정지하고 있는 경우, 쇼벨(500)이 경사지에서의 작업을 종료하며, 경사지를 내리막방향으로 주행할 가능성이 있다고 판정할 수 있다. 이때, 조건판정부(301)는, 압력센서(29)로부터 입력되는 조작장치(26)의 조작상태에 대응하는 파일럿압의 검출값에 근거하여, 작업이 정지하고 있는지 여부를 판단할 수 있다. 또, 예를 들면 조건판정부(301)는, 쇼벨(500)이 경사지에 있는 상황에서, 작업을 정지한 상태로부터 하부주행체(1)의 진행방향을 내리막방향으로 향하게 하는 방향전환이 행해진 경우, 경사지에서의 작업을 종료하고, 경사지를 내리막방향으로 주행할 가능성이 있다고 판정할 수 있다. 이때, 조건판정부(301)는, 압력센서(29)로부터 입력되는 페달(26C)의 조작상태에 대응하는 검출값에 근거하여, 하부주행체(1)의 진행방향을 내리막방향으로 향하게 하는 방향전환이 행해진 것을 판정할 수 있다.

또, 예를 들면 조건판정부(301)는, 쇼벨(500)이 하부주행체(1)에 의하여 정상측의 대략 수평인 평면에서 경사지를 향하여 주행하고 있고, 또한 정상측의 당해 평면과 경사지와의 경계까지의 거리가 소정의 임계값 이하인 경우, 당해 쇼벨(500)이 경사지에 진입하여, 내리막방향으로 주행할 가능성이 있다고 판정할 수 있다.

이하, 조건판정부(301)에 의하여, 하부주행체(1)가 경사지를 내리막방향으로 주행할 가능성이 있다고 판정된 경우를, 간단히 "하부주행체(1)가 경사지를 내리막방향으로 주행할 가능성이 있는 경우"라고 칭하는 경우가 있다.

이와 같이, 본 예에서는, 자세안정화제어장치(200)(컨트롤러(30))는, 쇼벨(500)이 하부주행체(1)에 의하여 경사지를 내리막방향으로 주행하고 있거나, 혹은 주행할 가능성이 있는 경우에, 자세안정화제어나 승무원보호제어를 행한다. 즉, 제어적용조건에는, "하부주행체(1)가 경사지를 내리막방향으로 주행하고 있는 것" 및 "하부주행체(1)가 경사지를 내리막방향으로 주행할 가능성이 있는 것" 중 적어도 일방이 포함된다.

이하, 자세안정화제어 및 승무원보호제어에 관한 처리의 상세에 대하여 설명한다.

<경고출력처리의 구체예>

도 7(도 7a, 도 7b)은, 본 실시형태에 관한 자세안정화제어장치(200)의 제1 예에 대응하는 컨트롤러(30)에 의한 경고출력처리의 구체예를 나타내는 플로차트이다.

먼저, 도 7a는, 본 실시형태에 관한 자세안정화제어장치(200)의 제1 예에 대응하는 컨트롤러(30)에 의한 경고출력처리의 일례를 개략적으로 나타내는 플로차트이다. 본 플로차트에 의한 처리는, 예를 들면 쇼벨(500)의 운전 중에 있어서, 소정 시간마다, 반복실행된다. 이하, 후술하는 도 7b, 도 8a, 도 8b, 도 9, 도 10a, 도 10b, 도 11a, 도 11b의 플로차트에 대해서도 동일하다.

스텝 S702A에서, 조건판정부(301)는, 압력센서(29), 경사센서(40), 및 선회각도센서(46)의 각각으로부터 입력되는, 하부주행체(1)의 조작상태에 대응하는 파일럿압, 경사각, 및 선회각도 등의 측정값을 취득한다.

스텝 S704A에서, 조건판정부(301)는, 하부주행체(1)가 경사지를 내리막방향으로 주행하고 있는지 여부를 판정한다. 조건판정부(301)는, 하부주행체(1)가 경사지를 내리막방향으로 주행하고 있는 경우, 스텝 S706A로 진행되고, 그 이외의 경우, 스텝 S708A로 진행된다.

다만, 본 스텝에서, 조건판정부(301)는, 상술한 바와 같이, 하부주행체(1)가 경사지를 내리막방향으로 주행할 가능성이 있는지 여부를 판정해도 된다. 또, 본 스텝에서, 조건판정부(301)는, 쇼벨(500)이 경사지에 있는 상황에서, 하부주행체(1)가 경사지를 내리막방향으로 주행하고 있는 상태, 및 하부주행체(1)가 경사지를 내리막방향으로 주행할 가능성이 있는 상태 중 어느 일방에 해당하는지 여부를 판정해도 된다. 이하, 후술하는 도 7b, 도 8a, 도 8b, 도 9, 도 10a, 도 10b, 도 11a, 도 11b의 스텝 S704B, S804A, S804, S904, S1004A, S1004B, S1104A, S1104B에 있어서도 동일하다.

스텝 S706A에서, 자세안정화처리부(303)는, 표시장치(50)나 음성출력장치(52)를 통하여, 오퍼레이터에 대한 쇼벨(500)의 전도에 대한 주의를 재촉하는 경고를 출력하고, 이번 처리를 종료한다.

한편, 스텝 S708A에서, 자세안정화처리부(303)는, 경고를 출력하지 않고, 이미 경고가 출력되어 있는 경우, 경고를 정지하며, 이번 처리를 종료한다.

하부주행체(1)가 경사지의 내리막방향으로 주행하고 있는 경우, 하부주행체(1)의 주행상태(예를 들면, 속도나 가속도 등)나 상부선회체(3), 및 어태치먼트의 자세상태에 따라서는, 쇼벨(500)이 내리막방향으로 전도될 가능성이 높아진다. 이것에 대하여, 본 예에서는, 하부주행체(1)가 경사지의 내리막방향으로 주행하고 있는 경우에, 경고가 출력되기 때문에, 쇼벨(500)이 경사지를 내리막방향으로 주행하는 경우의 내리막방향으로의 전도에 대한 주의를 재촉할 수 있다.

계속해서, 도 7b는 본 실시형태에 관한 자세안정화제어장치(200)의 제1 예에 대응하는 컨트롤러(30)에 의한 경고출력처리의 다른 예를 개략적으로 나타내는 플로차트이다.

스텝 S702B, S704B의 처리는, 도 7a의 스텝 S702A, S704A와 동일하기 때문에, 설명을 생략한다.

스텝 S704B에서, 하부주행체(1)가 경사지를 내리막방향으로 주행하고 있다고 판정된 경우, 스텝 S706B에서, 자세취득부(302)는, 붐각도센서(42), 암각도센서(44), 및 선회각도센서(46)의 각각으로부터 입력되는, 붐각도, 암각도, 및 선회각도의 측정값을 취득한다.

스텝 S708B에서, 자세취득부(302)는, 버킷위치를 산출한다.

스텝 S710B에서, 자세안정화처리부(303)는, 산출된 버킷위치에 근거하여, 현재의 쇼벨(500)의 자세가 불안정자세에 해당하는지 여부를 판정한다. 자세안정화처리부(303)는, 현재의 쇼벨(500)의 자세가 불안정자세에 해당하는 경우, 스텝 S712B로 진행되고, 그 이외의 경우, 스텝 S714B로 진행된다.

스텝 S712B, S714B의 처리는, 도 7a의 스텝 S706A, S708A와 동일하기 때문에, 설명을 생략한다.

본 예에서는, 쇼벨(500)이 불안정자세일 때에 한정하여, 경고가 출력되기 때문에, 상술한 바와 같이, 쇼벨(500)이 불안정자세가 아닌 전도되기 어려운 상황에서, 경고가 출력되는 것에 의한 오퍼레이터의 번거로움을 억제할 수 있다.

<제1 동작제한처리의 구체예>

도 8(도 8a, 도 8b)은, 본 실시형태에 관한 자세안정화제어장치(200)의 제1 예에 대응하는 컨트롤러(30)에 의한 제1 동작제한처리의 구체예를 나타내는 플로차트이다.

먼저, 도 8a는, 본 실시형태에 관한 자세안정화제어장치(200)의 제1 예에 대응하는 컨트롤러(30)에 의한 제1 동작제한처리의 일례를 개략적으로 나타내는 플로차트이다.

스텝 S802A, S804A의 처리는, 도 7a의 스텝 S702A, S704A와 동일하기 때문에, 설명을 생략한다.

스텝 S804A에서, 하부주행체(1)가 경사지를 내리막방향으로 주행하고 있다고 판정된 경우, 스텝 S806A에서, 자세안정화처리부(303)는, 감압밸브(54)에 제어지령을 출력함으로써, 하부주행체(1)의 동작을 제한하고, 이번 처리를 종료한다.

한편, 스텝 S804A에서, 하부주행체(1)가 경사지를 내리막방향으로 주행하고 있지 않다고 판정된 경우, 스텝 S808A에서, 자세안정화처리부(303)는, 하부주행체(1)의 동작제한을 행하지 않고, 이미 하부주행체(1)의 동작제한이 행해지고 경우, 감압밸브(54)에 제어지령을 출력함으로써, 하부주행체(1)의 동작제한을 해제하며, 이번 처리를 종료한다.

상술한 바와 같이, 하부주행체(1)가 경사지의 내리막방향으로 주행하고 있는 경우, 하부주행체(1)의 주행상태(예를 들면, 속도나 가속도 등)나 상부선회체(3), 및 어태치먼트의 자세상태에 따라서는, 쇼벨(500)이 내리막방향으로 전도될 가능성이 높아진다. 이것에 대하여, 본 예에서는, 하부주행체(1)가 경사지를 내리막방향으로 주행하고 있는 경우에, 하부주행체(1)의 동작이 제한되고, 하부주행체(1)의 경사지의 내리막방향으로의 급격한 동작이나 주행속도가 억제되기 때문에, 쇼벨(500)의 내리막방향으로의 전도를 억제할 수 있다.

다만, 스텝 S806A에서, 자세안정화처리부(303)는, 하부주행체(1) 대신에, 혹은 더하여, 상부선회체(3)나 어태치먼트의 동작을 제한해도 된다. 즉, 스텝 S808A에서, 자세안정화처리부(303)는, 상술한 바와 같이, 하부주행체(1), 상부선회체(3), 및 어태치먼트 중 적어도 하나의 동작을 제한해도 된다. 이로써, 하부주행체(1)가 경사지를 내리막방향으로 주행하고 있는 경우에, 상부선회체(3)의 동작이 제한될 수 있다. 이로써, 예를 들면 어태치먼트가 내리막방향을 향할 것 같은 상부선회체(3)의 선회동작이 행해지는 경우의 급격한 동작이나 선회속도가 억제되기 때문에, 쇼벨(500)의 내리막방향으로의 전도를 억제할 수 있다. 또, 하부주행체(1)가 경사지를 내리막방향으로 주행하고 있는 경우에, 어태치먼트의 동작이 제한될 수 있다. 이로써, 예를 들면 어태치먼트의 방향이 내리막방향인 경우의 어태치먼트의 급격한 동작이나 동작속도가 억제되기 때문에, 어태치먼트의 관성모멘트의 급변동이 억제되어, 쇼벨(500)의 내리막방향으로의 전도를 억제할 수 있다. 이 경우, 스텝 S808A에서, 자세안정화처리부(303)는, 스텝 S806A에서 동작제한대상 혹은 동작정지대상이 되는 동작요소에 대응하는 감압밸브(54)에 제어지령을 출력한다. 또, 도 7b와 동일하게, 쇼벨(500)이 불안정자세일 때에 한정하여, 하부주행체(1), 상부선회체(3), 및 어태치먼트 중 적어도 하나의 동작이 제한되어도 된다. 이로써, 불안정자세의 쇼벨(500)의 전도를 억제하면서, 불안정자세가 아닌 쇼벨(500), 즉 전도되기 어려운 자세상태의 쇼벨(500)의 하부주행체(1) 등의 동작이 제한되는 것에 의한 오퍼레이터의 위화감이나 작업성의 저하 등을 억제할 수 있다. 이 경우, 당해 처리는, 본 예의 스텝 S804A와, 스텝 S806A, S808A의 사이에, 도 7b의 스텝 S706B~S710B의 처리가 추가됨으로써 실현된다.

계속해서, 도 8b는, 본 실시형태에 관한 자세안정화제어장치(200)의 제1 예에 대응하는 컨트롤러(30)에 의한 제1 동작제한처리의 다른 예를 개략적으로 나타내는 플로차트이다.

스텝 S802B, S804B의 처리는, 도 7a의 스텝 S702A, S704A와 동일하기 때문에, 설명을 생략한다.

스텝 S804B에서, 하부주행체(1)가 경사지를 내리막방향으로 주행하고 있다고 판정된 경우, 스텝 S806B에서, 자세안정화처리부(303)는, 최근의 경고출력(경고개시)으로부터 스텝 S804B의 조건에 상당하는 상태가 계속되고 있는지 여부를 판정한다. 즉, 자세안정화처리부(303)는, 최근의 경고개시로부터 하부주행체(1)가 경사지를 내리막방향으로 주행하고 있는 상태가 계속되고 있는지 여부를 판정한다. 예를 들면, 자세안정화처리부(303)는, 경고가 개시된 후, 스텝 S804B의 처리로 판정조건이 성립하면, 플래그를 인크리먼트하고, 한편, 판정조건이 성립하지 않으면 플래그를 초기화(제로)로 한다. 이로써, 자세안정화처리부(303)는, 당해 플래그의 값에 근거하여, 최근의 경고개시로부터 하부주행체(1)가 경사지를 내리막방향으로 주행하고 있는 상태가 계속되고 있는지 여부를 판정할 수 있다. 자세안정화처리부(303)는, 당해 조건을 만족하는 경우, 스텝 S808B로 진행되고, 당해 조건을 만족하지 않는 경우, 스텝 S822B로 진행된다.

스텝 S808B에서, 자세안정화처리부(303)는, 최근의 경고출력(경고개시)으로부터 소정 시간 T11(>0) 이상 경과한지 여부를 판정한다. 자세안정화처리부(303)는, 최근의 경고출력으로부터 소정 시간 T11 이상 경과하고 있는 경우, 스텝 S810B로 진행되고, 그 이외의 경우, 스텝 S822B로 진행된다.

스텝 S810B~S814B의 처리는, 도 7b의 스텝 S706B~S710B와 동일하기 때문에, 설명을 생략한다.

스텝 S814B에서, 쇼벨(500)이 불안정자세라고 판정된 경우, 스텝 S816B에서, 자세안정화처리부(303)는, 최근의 경고출력(경고개시)으로부터 소정 시간 T12(>T11) 이상 경과한지 여부를 판정한다. 자세안정화처리부(303)는, 최근의 경고출력으로부터 소정 시간 T12 이상 경과하고 있는 경우, 스텝 S818B로 진행되고, 그 이외의 경우, 스텝 S820B로 진행된다.

스텝 S818B에서, 자세안정화처리부(303)는, 감압밸브(54)에 제어지령을 출력함으로써, 하부주행체(1)의 동작을 정지시키고, 이번 처리를 종료한다.

한편, 스텝 S820B에서, 자세안정화처리부(303)는, 감압밸브(54)에 제한지령을 출력함으로써, 하부주행체(1)의 동작을 제한하고, 그 동작을 완만하게(완만화) 하여, 이번 처리를 종료한다.

다른 한편, 스텝 S804B, S806B, S808B, S814B의 판정조건이 성립하지 않았던 경우, 스텝 S822B에서, 자세안정화처리부(303)는, 하부주행체(1)의 동작제한을 행하지 않고, 이미 하부주행체(1)의 동작제한(동작의 완만화 혹은 동작정지)이 행해지고 있는 경우, 감압밸브(54)에 제어지령을 출력함으로써, 하부주행체(1)의 동작제한을 해제하며, 이번 처리를 종료한다.

본 예에서는, 하부주행체(1)가 경사지를 내리막방향으로 주행하고 있는 상태가 계속되고 있는 상황에서, 경고가 출력되었음에도 불구하고, 쇼벨(500)이 불안정자세일 때에, 하부주행체(1)의 동작이 제한된다. 구체적으로는, 쇼벨(500)이 경사지에 있는 상황에서, 경고가 출력된 후 소정 시간 T11 이상 경과하고, 또한 하부주행체(1)가 경사지를 내리막방향으로 주행하고 있는 상태가 계속되고 있는 경우, 쇼벨(500)이 불안정자세일 때에, 하부주행체(1)의 동작이 제한된다. 이로써, 상술한 바와 같이, 경고에 의한 쇼벨(500)의 전도로의 주의환기를 전제로 하면서, 그래도 쇼벨(500)이 불안정자세인 채일 때에 한정하여, 하부주행체(1)의 동작을 제한할 수 있다. 그 때문에, 쇼벨(500)의 전도를 억제하면서, 하부주행체(1)의 동작이 제한되는 것에 의한 오퍼레이터의 위화감이나 작업성의 저하 등을 더 억제할 수 있다.

또, 본 예에서는, 하부주행체(1)가 경사지를 내리막방향으로 주행하고 있는 상태가 계속되는 상황에서, 쇼벨(500)이 불안정자세인 채, 경고가 출력된 후 소정 시간 T11 이상 경과하면, 하부주행체(1)의 동작이 제한된다. 그리고, 그대로, 경고가 출력된 후 소정 시간 T12 이상 경과하면, 하부주행체(1)의 동작이 정지된다. 즉, 경고로부터의 시간경과에 따라, 단계적으로 하부주행체(1)의 제한 정도가 높아지고, 최종적으로, 정지된다. 이로써, 먼저 하부주행체(1)의 동작을 완만하게 하는 양태로 제한함으로써, 쇼벨(500)이 불안정자세를 벗어나는 시간적 유예를 부여하면서, 그래도 쇼벨(500)의 불안정자세가 개선되지 않는 경우, 최종적으로, 하부주행체(1)의 동작을 정지시키고, 안전확보를 도모할 수 있다.

다만, 도 8a의 스텝 S806A의 경우와 동일하게, 스텝 S818B, S820B에서, 자세안정화처리부(303)는, 하부주행체(1) 대신에, 혹은 더하여, 상부선회체(3)나 어태치먼트의 동작을 제한 혹은 정지해도 된다. 즉, 스텝 S818B, S820B에서, 자세안정화처리부(303)는, 상술한 바와 같이, 하부주행체(1), 상부선회체(3), 및 어태치먼트 중 적어도 하나의 동작을 제한 혹은 정지해도 된다. 이 경우, 하부주행체(1), 상부선회체(3), 및 어태치먼트 중, 스텝 S818B의 동작정지대상의 동작요소와, 스텝 S820B의 동작제한대상의 동작요소는, 동일해도 된다. 또, 스텝 S822B에서, 자세안정화처리부(303)는, 스텝 S818B, 820B에서 동작제한대상 혹은 동작정지대상이 되는 동작요소에 대응하는 감압밸브(54)에 제어지령을 출력한다.

<안정자세교시처리의 구체예>

도 9는, 본 실시형태에 관한 자세안정화제어장치(200)의 제1 예에 대응하는 컨트롤러(30)에 의한 안정자세교시처리의 일례를 개략적으로 나타내는 플로차트이다.

스텝 S902, S904의 처리는, 도 7a의 스텝 S702A, S704A와 동일하기 때문에, 설명을 생략한다.

스텝 S904에서, 하부주행체(1)가 경사지를 내리막방향으로 주행하고 있다고 판정된 경우, 스텝 S906에서, 자세안정화처리부(303)는, 표시장치(50)나 음성출력장치(52)를 통하여, 오퍼레이터에 대하여, 쇼벨(500)의 안정자세를 교시하고, 이번 처리를 종료한다.

한편, 스텝 S904에서, 하부주행체(1)가 경사지를 내리막방향으로 주행하고 있지 않다고 판정된 경우, 스텝 S908에서, 자세안정화처리부(303)는, 오퍼레이터에 대한 쇼벨(500)의 안정자세의 교시를 행하지 않고, 이미 쇼벨(500)의 안정자세의 교시가 개시되어 있는 경우, 당해 교시를 정지하며, 이번 처리를 종료한다.

상술한 바와 같이, 하부주행체(1)가 경사지의 내리막방향으로 주행하고 있는 경우, 하부주행체(1)의 주행상태(예를 들면, 속도나 가속도 등)나 상부선회체(3), 및 어태치먼트의 자세상태에 따라서는, 쇼벨(500)이 내리막방향으로 전도될 가능성이 있다. 이것에 대하여, 본 예에서는, 하부주행체(1)가 경사지를 내리막방향으로 주행하고 있는 경우, 쇼벨(500)의 안정자세가 오퍼레이터에게 교시된다. 이로써, 오퍼레이터는, 상술한 바와 같이, 쇼벨(500)의 상부선회체(3)나 어태치먼트 등의 자세가 교시된 안정자세에 근접하도록, 상부선회체(3)나 어태치먼트의 조작을 행할 수 있다. 그 때문에, 컨트롤러(30)는, 쇼벨(500)이 내리막방향으로 주행하고 있는 경우의 내리막방향으로의 전도 등을 억제할 수 있다.

다만, 도 7b와 동일하게, 쇼벨(500)이 불안정자세일 때에 한정하여, 쇼벨(500)의 안정자세가 오퍼레이터에게 교시되어도 된다. 이로써, 오퍼레이터에 대하여, 불안정자세에 있는 쇼벨(500)을 안정자세에 근접시키는, 어태치먼트나 상부선회체(3)의 조작을 재촉하면서, 이미 안정자세에 있는 쇼벨(500)의 오퍼레이터에 대한 불필요한 안정자세의 교시를 억제할 수 있다. 이 경우, 당해 처리는, 본 예의 스텝 S904와, 스텝 S906, S908의 사이에, 도 7b의 스텝 S706B~S710B의 처리가 추가됨으로써 실현된다.

<사용확인통지처리의 구체예>

도 10(도 10a, 도 10b)은, 본 실시형태에 관한 자세안정화제어장치(200)의 제1 예에 대응하는 컨트롤러(30)에 의한 사용확인통지처리의 구체예를 나타내는 플로차트이다.

먼저, 도 10a는, 본 실시형태에 관한 자세안정화제어장치(200)의 제1 예에 대응하는 컨트롤러(30)에 의한 사용확인통지처리의 일례를 개략적으로 나타내는 플로차트이다.

스텝 S1002A, S1004A의 처리는, 도 7a의 스텝 S702A, S704A와 동일하기 때문에, 설명을 생략한다.

스텝 S1004A에서, 하부주행체(1)가 경사지를 내리막방향으로 주행하고 있다고 판정된 경우, 스텝 S1006에서, 승무원보호처리부(304)는, 음성출력장치(52)를 통하여, 오퍼레이터에 대한 사용확인통지를 출력하고, 이번 처리를 종료한다.

한편, 스텝 S1008A에서, 승무원보호처리부(304)는, 사용확인통지의 출력을 행하지 않고, 이미 사용확인통지의 출력이 개시되어 있는 경우, 당해 통지를 정지하며, 이번 처리를 종료한다.

상술한 바와 같이, 하부주행체(1)가 경사지의 내리막방향으로 주행하고 있는 경우, 하부주행체(1)의 주행상태(예를 들면, 속도나 가속도 등)나 상부선회체(3), 및 어태치먼트의 자세상태에 따라서는, 쇼벨(500)이 내리막방향으로 전도될 가능성이 있다. 이것에 대하여, 본 예에서는, 하부주행체(1)가 경사지를 내리막방향으로 주행하고 있는 경우, 사용확인통지가 출력된다. 이로써, 안전장비의 사용을 오퍼레이터에게 재촉하고, 쇼벨(500)이 전도되어 버린 경우여도, 안전장비의 사용에 의하여, 오퍼레이터가 캐빈(10)의 외부로 방출되어 버리는 사태를 억제할 수 있다.

다만, 본 예에서는, 하부주행체(1)가 경사지를 내리막방향으로 주행하고 있는 상태가 계속되는 한, 사용확인통지가 계속 출력되지만, 예를 들면 사용확인통지의 출력개시로부터 소정 시간 경과하면, 정지되는 양태여도 되고, 음성에 의한 사용확인통지가 소정 횟수만 재생되면, 정지되는 양태여도 된다. 이로써, 오퍼레이터에 대하여, 안전장비의 사용을 재촉하면서, 사용확인통지가 계속 출력되는 것에 의한 오퍼레이터의 번거로움을 억제할 수 있다.

계속해서, 도 10b는 본 실시형태에 관한 자세안정화제어장치(200)의 제1 예에 대응하는 컨트롤러(30)에 의한 사용확인통지처리의 다른 예를 개략적으로 나타내는 플로차트이다.

스텝 S1002B, S1004B의 처리는, 도 7a의 스텝 S702A, S704A와 동일하기 때문에, 설명을 생략한다.

스텝 S1004B에서, 하부주행체(1)가 경사지를 내리막방향으로 주행하고 있다고 판정된 경우, 스텝 S1006B에서, 승무원보호처리부(304)는, 창개폐상태검출부(47) 및 안전벨트장착상태검출부(48)로부터 입력되는, 캐빈(10)의 창의 개폐상태 및 안전벨트의 장착상태에 관한 정보를 취득한다.

스텝 S1008B에서, 승무원보호처리부(304)는, 캐빈(10)의 창이 개방되어 있는 상태, 또는 안전벨트가 미장착의 상태인지 여부를 판정한다. 승무원보호처리부(304)는, 캐빈(10)의 창이 개방되어 있거나, 혹은 안전벨트가 미장착인 경우, 스텝 S1010B로 진행되고, 캐빈(10)의 창이 폐쇄되거나, 또한 안전벨트가 장착되어 있는 경우, 스텝 S1012B로 진행된다.

스텝 S1010B, S1012B의 처리는, 도 10a의 스텝 S1006A, S1008A와 동일하기 때문에, 설명을 생략한다.

본 예에서는, 안전장비가 사용되고 있지 않을 때(창이 개방되어 있거나, 혹은 안전벨트가 미장착일 때)에 한정하여, 사용확인통지가 행해지기 때문에, 상술한 바와 같이, 불필요한 사용확인통지를 억제함과 함께, 불필요한 사용확인통지가 행해지는 것에 의한 오퍼레이터의 번거로움을 억제할 수 있다.

<제2 동작제한처리의 구체예>

도 11(도 11a, 도 11b)은, 본 실시형태에 관한 자세안정화제어장치(200)의 제1 예에 대응하는 컨트롤러(30)에 의한 제2 동작제한처리의 구체예를 나타내는 플로차트이다.

먼저, 도 11a는, 본 실시형태에 관한 자세안정화제어장치(200)의 제1 예에 대응하는 컨트롤러(30)에 의한 제2 동작제한처리의 일례를 개략적으로 나타내는 플로차트이다.

스텝 S1102A~S1108의 처리는, 도 10b의 스텝 S1002B~S1008B와 동일하기 때문에, 설명을 생략한다.

스텝 S1108A에서, 캐빈(10)의 창이 개방되어 있거나, 혹은 안전벨트가 미장착이라고 판정된 경우, 스텝 S1110A에서, 승무원보호처리부(304)는, 감압밸브(54)에 제어지령을 출력함으로써, 하부주행체(1)의 동작을 제한하고, 이번 처리를 종료한다.

한편, 스텝 S1108A에서, 캐빈(10)의 창이 폐쇄되어 있거나, 또한 안전벨트가 장착되어 있다고 판정된 경우, 스텝 S1112A에서, 승무원보호처리부(304)는, 하부주행체(1)의 동작제한을 행하지 않고, 이미 하부주행체(1)의 동작제한이 행해지고 있는 경우, 감압밸브(54)에 제어지령을 출력함으로써, 하부주행체(1)의 동작제한을 해제하며, 이번 처리를 종료한다.

본 예에서는, 안전장비가 사용되고 있지 않은 경우, 하부주행체(1)의 동작이 제한된다. 이로써, 하부주행체(1)의 경사지의 내리막방향으로의 급격한 동작이나 주행속도가 억제되기 때문에, 쇼벨(500)의 내리막방향으로의 전도를 억제하고, 안전장비를 사용하고 있지 않는 오퍼레이터의 안전확보를 도모할 수 있다.

다만, 도 8a의 스텝 S806A의 경우와 동일하게, 스텝 S1110A에서, 승무원보호처리부(304)는, 하부주행체(1) 대신에, 혹은 더하여, 상부선회체(3)나 어태치먼트의 동작을 제한해도 된다. 즉, 스텝 S1110A에서, 승무원보호처리부(304)는, 상술한 바와 같이, 하부주행체(1), 상부선회체(3), 및 어태치먼트 중 적어도 하나의 동작을 제한해도 된다.

계속해서, 도 11b는, 본 실시형태에 관한 자세안정화제어장치(200)의 제1 예에 대응하는 컨트롤러(30)에 의한 제2 동작제한처리의 다른 예를 개략적으로 나타내는 플로차트이다.

스텝 S1102B, S1104B의 처리는, 도 7a의 스텝 S702A, S704A의 처리와 동일하기 때문에, 설명을 생략한다.

스텝 S1104B에서, 하부주행체(1)가 경사지를 내리막방향으로 주행하고 있다고 판정된 경우, 스텝 S1106B에서, 승무원보호처리부(304)는, 최근의 사용확인통지의 출력(사용확인통지의 개시)으로부터 스텝 S1104B의 조건에 상당하는 상태가 계속되고 있는지 여부를 판정한다. 즉, 승무원보호처리부(304)는, 최근의 사용확인통지의 개시로부터 하부주행체(1)가 경사지를 내리막방향으로 주행하고 있는 상태가 계속되고 있는지 여부를 판정한다. 예를 들면, 승무원보호처리부(304)는, 사용확인통지가 개시된 후, 스텝 S1104B의 처리에서 판정조건이 성립하면, 플래그를 인크리먼트하고, 한편, 판정조건이 성립하지 않으면, 플래그를 초기화한다(제로로 한다). 이로써, 승무원보호처리부(304)는, 당해 플래그의 값에 근거하여, 최근의 사용확인통지의 개시로부터 하부주행체(1)가 경사지를 내리막방향으로 주행하고 있는 상태가 계속되고 있는지 여부를 판정할 수 있다. 승무원보호처리부(304)는, 당해 조건을 만족하는 경우, 스텝 S1108B로 진행되고, 당해 조건을 만족하지 않는 경우, 스텝 S1120B로 진행된다.

스텝 S1108B에서, 승무원보호처리부(304)는, 최근의 사용확인통지의 출력(사용확인통지의 개시)으로부터 소정 시간 T21(>0) 이상 경과한지 여부를 판정한다. 승무원보호처리부(304)는, 최근의 사용확인통지의 개시로부터 소정 시간 T21 이상 경과하고 있는 경우, 스텝 S1110B로 진행되고, 그 이외의 경우, 스텝 S1120B로 진행된다.

스텝 S1110B, S1112B의 처리는, 도 10b의 스텝 S1006B, S1008B와 동일하기 때문에, 설명을 생략한다.

스텝 S1112B에서, 캐빈(10)의 창이 개방되어 있거나, 혹은 안전벨트가 미장착이라고 판정된 경우, 스텝 S1114B에서, 승무원보호처리부(304)는, 최근의 사용확인통지의 출력(사용확인통지의 개시)으로부터 소정 시간 T22(>T21) 이상 경과한지 여부를 판정한다. 승무원보호처리부(304)는, 최근의 사용확인통지의 출력으로부터 소정 시간 T22 이상 경과하고 있는 경우, 스텝 S1116B로 진행되고, 그 이외의 경우, 스텝 S1118B로 진행된다.

스텝 S1116B에서, 승무원보호처리부(304)는, 감압밸브(54)에 제어지령을 출력함으로써, 하부주행체(1)의 동작을 정지시키고, 이번 처리를 종료한다.

한편, 스텝 S1118B에서, 승무원보호처리부(304)는, 감압밸브(54)에 제한지령을 출력함으로써, 하부주행체(1)의 동작을 제한하고, 그 동작을 완만하게(완만화) 하여, 이번 처리를 종료한다.

다만, 도 8a의 스텝 S806A의 경우와 동일하게, 스텝 S1116B, S1118B에서, 승무원보호처리부(304)는, 하부주행체(1) 대신에, 혹은 더하여, 상부선회체(3)나 어태치먼트의 동작을 제한 혹은 정지해도 된다. 즉, 스텝 S1116B, S1118B에서, 승무원보호처리부(304)는, 상술한 바와 같이, 하부주행체(1), 상부선회체(3), 및 어태치먼트 중 적어도 하나의 동작을 제한 혹은 정지해도 된다. 이 경우, 하부주행체(1), 상부선회체(3), 및 어태치먼트 중, 스텝 S1116B의 동작정지대상의 동작요소와, 스텝 S1118B의 동작제한대상의 동작요소는, 동일해도 된다.

다른 한편, 스텝 S1104B, S1106B, S1108B, S1112B의 판정조건이 성립하지 않았던 경우, 스텝 S1120B에서, 승무원보호처리부(304)는, 하부주행체(1)의 동작제한을 행하지 않고, 이미 하부주행체(1)의 동작제한(동작의 완만화 혹은 동작정지)이 행해지고 있는 경우, 감압밸브(54)에 제어지령을 출력함으로써, 하부주행체(1)의 동작제한을 해제하며, 이번 처리를 종료한다.

본 예에서는, 하부주행체(1)가 경사지를 내리막방향으로 주행하고 있는 상태가 계속되고 있는 상황에서, 사용확인통지가 행해졌음에도 불구하고, 안전장비가 사용되지 않을 때에, 하부주행체(1)의 동작이 제한된다. 이로써, 상술한 바와 같이, 사용확인통지에 의하여 오퍼레이터에게 안전장비의 사용을 재촉하면서, 그래도 안전장비가 사용되지 않을 때에 한정하여, 하부주행체(1)의 동작을 제한할 수 있다. 그 때문에, 안전장비를 사용하고 있지 않는 오퍼레이터의 안전확보를 도모하면서, 하부주행체(1)의 동작이 제한되는 것에 의한 오퍼레이터의 위화감이나 작업성의 저하 등을 억제할 수 있다.

또, 본 예에서는, 하부주행체(1)가 경사지를 내리막방향으로 주행하고 있는 상태가 계속되는 상황에서, 안전장비가 사용되지 않은 채, 사용확인통지가 출력된 후 소정 시간 T21 이상 경과하면, 하부주행체(1)의 동작이 제한된다. 그리고, 그대로, 사용확인통지가 출력된 후 소정 시간 T22 이상 경과하면, 하부주행체(1)의 동작이 정지된다. 즉, 사용확인통지의 개시로부터의 시간경과에 따라, 단계적으로 하부주행체(1)의 제한 정도가 높아져, 최종적으로, 정지된다. 이로써, 상술한 바와 같이, 하부주행체(1)의 동작을 완만하게 하는 양태로 제한함으로써, 창을 폐쇄하거나, 안전벨트를 장착하거나 하는 시간적 유예를 부여하면서, 그래도 안전장비가 사용되지 않는 경우, 최종적으로, 하부주행체(1)의 동작을 정지시키고, 안전확보를 도모할 수 있다.

<작용>

이와 같이, 본 예에서는, 자세안정화처리부(303)는, 쇼벨(500)이 경사지에 있는 상황에서, 하부주행체(1)가 경사지를 내리막방향으로 주행하고 있거나, 혹은 주행할 가능성이 있는 경우, 쇼벨(500)의 내리막방향으로의 전도에 대한 주의를 재촉하는 경고를 출력한다.

이로써, 쇼벨(500)(자세안정화제어장치(200))은, 오퍼레이터에 대하여, 쇼벨(500)이 경사지를 내리막방향으로 주행하는 경우의 내리막방향으로의 전도에 대한 주의를 재촉할 수 있다. 그 때문에, 쇼벨(500)의 경사지의 내리막방향으로의 전도를 억제할 수 있다.

또, 본 예에서는, 자세안정화처리부(303)는, 쇼벨(500)이 경사지에 있는 상황에서, 하부주행체(1)가 경사지를 내리막방향으로 주행하고 있거나, 또는 주행할 가능성이 있는 경우, 쇼벨(500)이 불안정자세일 때에, 경고를 출력한다.

이로써, 쇼벨(500)(자세안정화제어장치(200))은, 오퍼레이터에 대하여, 현재의 쇼벨(500)의 자세가 안정자세로부터 일탈하고 있는 것을 인식시킬 수 있다. 따라서, 오퍼레이터에 대하여, 쇼벨(500)의 불안정자세의 개선을 재촉하여, 보다 확실히, 쇼벨(500)의 전도를 회피시킬 수 있다. 또, 쇼벨(500)이 불안정자세일 때에 한정하여, 쇼벨(500)의 내리막방향으로의 전도에 대한 주의를 재촉하는 경고가 출력되기 때문에, 쇼벨(500)이 불안정자세가 아닌 전도되기 어려운 상황에서, 경고가 출력되는 것에 의한 오퍼레이터의 번거로움을 억제할 수 있다.

또, 본 예에서는, 자세안정화처리부(303)는, 쇼벨(500)이 경사지에 있는 상황에서, 하부주행체(1)가 경사지를 내리막방향으로 주행하고 있거나, 혹은 주행할 가능성이 있는 경우, 쇼벨(500)이 불안정자세일 때에, 하부주행체(1)의 동작을 제한한다.

이로써, 쇼벨(500)(자세안정화제어장치(200))은, 하부주행체(1)의 경사지의 내리막방향으로의 급격한 동작이나 주행속도가 억제되기 때문에, 쇼벨(500)의 내리막방향으로의 전도를 억제할 수 있다.

또, 본 예에서는, 자세안정화처리부(303)는, 쇼벨(500)이 경사지에 있는 상황에서, 경고가 출력된 후 소정 시간 T11 이상 경과하고, 또한 하부주행체(1)가 경사지를 내리막방향으로 주행하고 있거나, 혹은 주행할 가능성이 있는 상태가 계속되고 있는 경우, 쇼벨(500)이 불안정자세일 때에, 하부주행체(1)의 동작을 제한한다.

이로써, 쇼벨(500)(자세안정화제어장치(200))은, 불안정자세의 쇼벨(500)의 전도를 억제하면서, 불안정자세가 아닌 쇼벨(500), 즉 전도되기 어려운 자세상태의 쇼벨의 하부주행체(1)의 동작이 제한되는 것에 의한 오퍼레이터의 위화감이나 작업성의 저하 등을 억제할 수 있다.

또, 본 예에서는, 자세안정화처리부(303)는, 쇼벨(500)이 경사지에 있는 상황에서, 하부주행체(1)가 경사지를 내리막방향으로 주행하고 있거나, 혹은 주행할 가능성이 있는 경우, 쇼벨(500)의 전도를 억제하는 안정자세를 오퍼레이터에게 교시한다.

이로써, 쇼벨(500)(자세안정화제어장치(200))은, 오퍼레이터에 대하여, 쇼벨(500)의 안정자세를 실현시키는 조작을 재촉할 수 있다. 따라서, 쇼벨(500)이 하부주행체(1)에 의하여 경사지를 내리막방향으로 주행하는 경우에, 오퍼레이터에 의한 조작에 따라, 쇼벨(500)의 내리막방향으로의 전도를 억제할 수 있다.

또, 본 예에서는, 자세안정화처리부(303)는, 쇼벨(500)이 경사지에 있는 상황에서 하부주행체(1)가 경사지를 내리막방향으로 주행하고 있거나, 또는 주행할 가능성이 있는 경우, 쇼벨(500)이 불안정자세일 때에, 안정자세를 오퍼레이터에게 교시한다.

이로써, 쇼벨(500)(자세안정화제어장치(200))은, 오퍼레이터에 대하여, 불안정자세에 있는 쇼벨(500)을 안정자세에 근접시키는, 어태치먼트나 상부선회체(3)의 조작을 재촉하면서, 이미 안정자세에 있는 쇼벨(500)의 오퍼레이터에 대한 불필요한 안정자세의 교시를 억제할 수 있다.

또, 본 예에서는, 자세안정화처리부(303)는, 버킷(6)이 상대적으로 지면에 가까워지도록, 어태치먼트의 조작을 오퍼레이터에게 재촉함으로써, 안정자세를 교시한다.

이로써, 쇼벨(500)(자세안정화제어장치(200))은, 오퍼레이터에 대하여, 쇼벨(500)의 안정자세를 실현하기 위한 어태치먼트의 구체적인 조작방법을 교시할 수 있다. 또, 버킷(6)이 상대적으로 지면에 가까워지도록, 어태치먼트가 조작됨으로써, 상술한 바와 같이, 만약 쇼벨(500)이 경사지의 내리막방향으로 전도되려고 해도, 버킷(6)이 지면에 접지하여, 구체적으로, 쇼벨(500)의 전도를 회피시킬 수 있다.

또, 본 예에서는, 자세안정화처리부(303)는, 상부선회체(3)에 있어서의 어태치먼트의 방향과 하부주행체(1)의 주행방향과의 차가 작아지도록, 상부선회체(3)의 조작을 오퍼레이터에게 재촉함으로써, 안정자세를 교시한다.

이로써, 쇼벨(500)(자세안정화제어장치(200))은, 오퍼레이터에 대하여, 쇼벨(500)의 안정자세를 실현하기 위한 상부선회체(3)의 구체적인 조작방법을 교시할 수 있다. 또, 어태치먼트의 방향과 하부주행체(1)의 주행방향과의 차를 작게 하도록, 상부선회체(3)가 선회조작됨으로써, 하부주행체(1)의 주행방향측의 지면에 대하여, 버킷(6)을 확실히 접지시킬 수 있다. 그 결과, 어태치먼트가 하부주행체(1)의 주행방향측에서 제대로 지탱할 수 있다. 따라서, 보다 확실히, 쇼벨(500)의 전도를 회피시킬 수 있다.

또, 본 예에서는, 안정자세는, 버킷(6)과 지면의 사이의 높이가 캐빈(10)의 높이방향의 치수를 기준으로 하여 규정되는 임계값(Hth2) 이하인, 어태치먼트의 자세상태에 대응한다.

이로써, 쇼벨(500)(자세안정화제어장치(200))은, 안정자세로서, 버킷(6)이 비교적 지면에 가까워지는 어태치먼트의 자세상태를, 오퍼레이터에 대하여, 구체적으로 교시할 수 있다.

또, 본 예에서는, 안정자세는, 평면에서 보았을 때의 상부선회체(3)에 있어서의 어태치먼트의 방향과 하부주행체(1)의 주행방향과의 각도차가, 평면에서 보았을 때의 버킷(6)과 하부주행체(1)와의 폭방향의 위치관계를 기준으로 하여 규정되는 임계값(θth2) 이하인, 상부선회체(3)의 선회상태에 대응한다.

이로써, 안정자세로서 어태치먼트의 자세상태에 더하여, 어태치먼트의 방향과 하부주행체(1)의 주행방향과의 차가 매우 작아지는 상부선회체(3)의 선회상태를, 오퍼레이터에 대하여, 구체적으로 교시할 수 있다.

또, 본 예에서는, 자세안정화처리부(303)는, 안정자세에 대응하는 쇼벨(500)의 화상(예를 들면, 쇼벨화상(601))을 표시장치(50)에 표시시킴으로써, 안정자세를 오퍼레이터에게 교시한다.

이로써, 쇼벨(500)(자세안정화제어장치(200))은, 오퍼레이터에 대하여, 직감적으로, 쇼벨(500)의 안정자세를 파악시킬 수 있다.

또, 본 예에서는, 승무원보호처리부(304)는, 쇼벨(500)이 경사지에 있는 상황에서, 하부주행체(1)가 경사지를 내리막방향으로 주행하고 있거나, 혹은 주행할 가능성이 있는 경우, 캐빈의 창을 폐쇄하도록 재촉하는 통지, 또는 안전벨트의 장착을 재촉하는 통지를 오퍼레이터를 향하여 출력한다.

이로써, 쇼벨(500)(자세안정화제어장치(200))은, 안전벨트의 장착이나 캐빈(10)의 폐창 등, 안전장비의 적절한 사용을 오퍼레이터에게 재촉할 수 있다. 그 때문에, 만약 쇼벨(500)이 경사지의 내리막방향으로 전도되어 버린 경우여도, 오퍼레이터의 캐빈(10)의 외부로의 방출을 억제할 수 있다.

또, 본 예에서는, 승무원보호처리부(304)는, 쇼벨(500)이 경사지에 있는 상황에서 하부주행체(1)가 경사지를 내리막방향으로 주행하고 있거나, 혹은 주행할 가능성이 있는 경우, 창이 폐쇄되어 있지 않거나, 혹은 안전벨트가 장착되어 있지 않을 때에, 통지를 오퍼레이터를 향하여 출력한다.

이로써, 쇼벨(500)(자세안정화제어장치(200))은, 창이 폐쇄되고, 안전벨트 장착되어 있는 경우에, 사용확인통지를 행하지 않기 때문에, 불필요한 사용확인통지를 억제할 수 있다. 따라서, 불필요한 사용확인통지가 행해지는 것에 의한 오퍼레이터의 번거로움을 억제할 수 있다.

또, 본 예에서는, 승무원보호처리부(304)는, 쇼벨(500)이 경사지에 있는 상황에서 하부주행체(1)가 경사지를 내리막방향으로 주행하고 있거나, 혹은 주행할 가능성이 있는 경우, 창이 폐쇄되어 있지 않거나, 혹은 안전벨트가 장착되어 있지 않을 때에, 하부주행체(1)의 동작을 제한한다.

이로써, 쇼벨(500)(자세안정화제어장치(200))은, 하부주행체(1)의 경사지의 내리막방향으로의 급격한 동작이나 주행속도를 억제할 수 있다. 따라서, 쇼벨(500)의 내리막방향으로의 전도를 억제하여, 창을 개방하고 있거나, 혹은 안전벨트를 장착하고 있지 않는 오퍼레이터의 안전확보를 도모할 수 있다.

또, 본 예에서는, 승무원보호처리부(304)는, 쇼벨(500)이 경사지에 있는 상황에서 승무원보호처리부(304)에 의하여 통지가 출력된 후 소정 시간 T21 이상 경과하고, 또한 하부주행체(1)가 경사지를 내리막방향으로 주행하고 있거나, 혹은 주행할 가능성이 있는 상태가 계속되고 있는 경우, 창이 폐쇄되어 있지 않거나, 혹은 안전벨트가 장착되어 있지 않을 때에, 하부주행체(1)의 동작을 제한한다.

이로써, 쇼벨(500)(자세안정화제어장치(200))은, 사용확인통지에 의하여 오퍼레이터에게 창을 폐쇄하는 것이나 안전벨트의 장착을 재촉하면서, 그래도 개선되지 않을 때에 한정하여, 하부주행체(1)의 동작을 제한할 수 있다. 그 때문에, 창을 개방하고 있거나, 혹은 안전벨트를 장착하고 있지 않는 오퍼레이터의 안전확보를 도모하면서, 하부주행체(1)의 동작이 제한되는 것에 의한 오퍼레이터의 위화감이나 작업성의 저하 등을 억제할 수 있다.

다만, 본 예에 있어서, 자세안정화처리부(303)나 승무원보호처리부(304)는, 당연히, 하부주행체(1)가 경사지의 내리막방향으로 주행하고 있거나, 혹은 내리막방향으로 주행할 가능성이 있는 경우 대신에, 쇼벨(500)이 경사지에 있거나, 혹은 경사지에 진입할 가능성이 있는 경우에, 자세안정화제어나 승무원보호제어를 행하도록 해도 된다. 쇼벨(500)이 경사지에서 작업하는 경우, 하부주행체(1)의 주행의 유무에 의하지 않고, 예를 들면 상부선회체(3)나 어태치먼트의 동작에 따라, 경사지의 내리막방향으로의 전도가 발생할 수 있기 때문이다. 또, 쇼벨(500)이 경사지에서 작업하는 경우, 최종적으로는, 작업을 종료하고, 경사지의 내리막방향으로 하부주행체(1)가 주행할 가능성이 높기 때문이다. 이 경우, 조건판정부(301)는, 예를 들면 상술한 스텝 S704A, S704B, S804A, S804B, S904, S1004A, S1004B, S1104A, S1104B에 있어서, 쇼벨(500)이 경사지에 있거나, 혹은 쇼벨(500)이 경사지에 진입할 가능성이 있는 것 중 어느 쪽에 해당하는지 여부를 판정해도 된다. 또, 본 예에서는, 자세안정화처리부(303)에 의한 각종 처리(경고출력처리, 제1 동작제한처리, 안정자세교시처리 등)와 아울러, 승무원보호처리부(304)에 의한 사용확인통지처리나 제2 동작제한처리가 실행되지만, 승무원보호처리부(304)에 의한 사용확인통지처리 및 제2 동작제한처리 중 적어도 일방만이 실행되어도 된다. 이하, 후술하는 자세안정화제어장치(200)의 제2 예, 제3 예에 대해서도 동일하다.

또, 본 예에 대하여, 또한 이하를 개시한다.

(1)

주행체와,

선회 가능하게 상기 주행체에 탑재되는 선회체와,

상기 선회체에 장착되고, 붐, 암, 및 버킷을 포함하는 어태치먼트를 구비하는 쇼벨로서,

당해 쇼벨이 경사지에 있는 상황에서, 상기 주행체가 경사지를 내리막방향으로 주행하고 있거나, 또는 주행할 가능성이 있는 경우, 당해 쇼벨의 상기 내리막방향으로의 전도에 대한 주의를 오퍼레이터에게 재촉하는 경고를 출력하는 경고출력부를 더 구비하는,

쇼벨.

(2)

상기 경고출력부는, 당해 쇼벨이 경사지에 있는 상황에서 상기 주행체가 경사지를 내리막방향으로 주행하고 있거나, 또는 주행할 가능성이 있는 경우, 당해 쇼벨이 상기 전도를 조장하는 불안정자세일 때에, 상기 경고를 출력하는,

(1)에 기재된 쇼벨.

(3)

당해 쇼벨이 경사지에 있는 상황에서, 상기 주행체가 경사지를 내리막방향으로 주행하고 있거나, 또는 주행할 가능성이 있는 경우, 당해 쇼벨이 상기 전도를 조장하는 불안정자세일 때에, 상기 주행체의 동작을 제한하는 제1 동작제한부를 더 구비하는,

(1) 또는 (2)에 기재된 쇼벨.

(4)

상기 제1 동작제한부는, 당해 쇼벨이 경사지에 있는 상황에서, 상기 경고출력부에 의하여 상기 경고가 출력된 후 소정 시간 이상 경과하고, 또한 상기 주행체가 경사지를 내리막방향으로 주행하고 있거나, 또는 주행할 가능성이 있는 상태가 계속되고 있는 경우, 당해 쇼벨이 상기 전도를 조장하는 불안정자세일 때에, 상기 주행체의 동작을 제한하는,

(3)에 기재된 쇼벨.

(5)

당해 쇼벨이 경사지에 있는 상황에서, 상기 주행체가 경사지를 내리막방향으로 주행하고 있거나, 또는 주행할 가능성이 있는 경우, 당해 쇼벨의 상기 전도를 억제하는 안정자세를 오퍼레이터에게 교시하는 교시부를 더 구비하는,

(1) 내지 (4) 중 어느 한 항에 기재된 쇼벨.

(6)

상기 교시부는, 당해 쇼벨이 경사지에 있는 상황에서, 상기 주행체가 경사지를 내리막방향으로 주행하고 있거나, 또는 주행할 가능성이 있는 경우, 당해 쇼벨이 상기 전도를 조장하는 불안정자세일 때에, 상기 안정자세를 오퍼레이터에게 교시하는,

(5)에 기재된 쇼벨.

(7)

상기 교시부는, 상기 버킷이 상대적으로 지면에 가까워지도록, 상기 어태치먼트의 조작을 오퍼레이터에게 재촉함으로써, 상기 안정자세를 교시하는,

(5) 또는 (6)에 기재된 쇼벨.

(8)

상기 교시부는, 평면에서 보았을 때의 상기 선회체에 있어서의 상기 어태치먼트의 연장방향과 상기 주행체의 주행방향과의 차가 작아지도록, 상기 선회체의 조작을 오퍼레이터에게 재촉함으로써, 상기 안정자세를 교시하는,

(7)에 기재된 쇼벨.

(9)

상기 안정자세는, 상기 버킷과 지면의 사이의 높이가 캐빈의 높이방향의 치수를 기준으로 하여 규정되는 제1 임계값 이하인, 상기 어태치먼트의 자세상태에 대응하는,

(5) 내지 (8) 중 어느 한 항에 기재된 쇼벨.

(10)

상기 안정자세는, 평면에서 보았을 때의 상기 선회체에 있어서의 상기 어태치먼트의 연장방향과 상기 주행체의 주행방향과의 각도차가, 평면에서 보았을 때의 상기 버킷과 상기 주행체와의 폭방향의 위치관계를 기준으로 하여 규정되는 제2 임계값 이하인, 상기 선회체의 선회상태에 대응하는,

(9)에 기재된 쇼벨.

(11)

캐빈 내에 마련되는 표시장치를 더 구비하고,

상기 교시부는, 상기 안정자세에 대응하는 쇼벨의 화상을 상기 표시장치에 표시시킴으로써, 상기 안정자세를 오퍼레이터에게 교시하는,

(5) 내지 (10) 중 어느 한 항에 기재된 쇼벨.

(12)

당해 쇼벨이 경사지에 있는 상황에서, 상기 주행체가 경사지를 내리막방향으로 주행하고 있거나, 또는 주행할 가능성이 있는 경우, 캐빈의 창을 폐쇄하도록 재촉하는 통지, 또는 안전벨트의 장착을 재촉하는 통지를 오퍼레이터를 향하여 출력하는 통지출력부를 더 구비하는,

(1) 내지 (11) 중 어느 한 항에 기재된 쇼벨.

(13)

상기 통지출력부는, 당해 쇼벨이 경사지에 있는 상황에서, 상기 주행체가 경사지를 내리막방향으로 주행하고 있거나, 또는 주행할 가능성이 있는 경우, 상기 창이 폐쇄되어 있지 않거나, 또는 상기 안전벨트가 장착되어 있지 않을 때에, 상기 통지를 오퍼레이터를 향하여 출력하는,

(12)에 기재된 쇼벨.

(14)

당해 쇼벨이 경사지에 있는 상황에서, 상기 주행체가 경사지를 내리막방향으로 주행하고 있거나, 또는 주행할 가능성이 있는 경우, 상기 창이 폐쇄되어 있지 않거나, 또는 상기 안전벨트가 장착되어 있지 않을 때에, 상기 주행체의 동작을 제한하는 제2 동작제한부를 더 구비하는,

(12) 또는 (13)에 기재된 쇼벨.

(15)

상기 제2 동작제한부는, 당해 쇼벨이 경사지에 있는 상황에서, 상기 통지출력부에 의하여 상기 통지가 출력된 후 소정 시간 이상 경과하고, 또한 상기 주행체가 경사지를 내리막방향으로 주행하고 있거나, 또는 주행할 가능성이 있는 상태가 계속되고 있는 경우, 상기 창이 폐쇄되어 있지 않거나, 또는 상기 안전벨트가 장착되어 있지 않을 때에, 상기 주행체의 동작을 제한하는,

(14)에 기재된 쇼벨.

[자세안정화제어장치의 제2 예에 관한 동작의 상세]

다음으로, 본 실시형태에 관한 자세안정화제어장치(200)의 제2 예의 구체적인 동작에 대하여 설명한다.

본 예에서는, 컨트롤러(30)는, 쇼벨(500)이 경사지에 있는 상황에서 상부선회체(3)가, 어태치먼트의 방향을 내리막경사방향을 향하게 하도록, 선회하고 있는 경우에, 자세안정화제어나 승무원보호제어를 행한다. 즉, 조건판정부(301)는, 상부선회체(3)가, 어태치먼트의 방향을 내리막경사방향을 향하게 하도록, 선회하고 있는지 여부를 판정한다. 어태치먼트가 내리막경사방향으로 근접하면, 어태치먼트의 자중에 의한 쇼벨(500)을 경사지의 내리막방향으로 전도시키고자 하는 전도모멘트가 상대적으로 커져, 쇼벨(500)이 내리막방향으로 전도될 가능성이 있기 때문이다. 또, 어태치먼트가 내리막경사방향으로 근접하면, 어태치먼트의 동작에 수반하여, 어태치먼트로부터 기체(상부선회체(3))에 작용하는 반력이, 쇼벨(500)을 경사지의 내리막방향으로 전도시키고자 하는 전도모멘트로서 작용하여, 쇼벨(500)이 내리막방향으로 전도될 가능성이 있기 때문이다.

구체적으로는, 조건판정부(301)는, 압력센서(29), 경사센서(40), 및 선회각도센서(46) 등의 각각으로부터 입력되는, 상부선회체(3)의 조작상태에 대응하는 파일럿압, 경사각, 및 선회각도 등의 측정값에 근거하여, 상부선회체(3)가, 어태치먼트의 방향이 내리막경사방향을 향하도록, 선회하고 있는지 여부를 판정할 수 있다. 보다 구체적으로는, 조건판정부(301)는, 상부선회체(3)를 기준으로 하는 2축에 있어서의 작업면의 경사각의 측정값에 근거하여, 작업면의 경사각 θ를 산출함으로써, 쇼벨(500)이 경사지에 있는지 여부를 판정할 수 있다. 그리고, 조건판정부(301)는, 상부선회체(3)를 기준으로 하는 작업면의 경사각 θ, 상부선회체(3)의 선회각도의 측정값, 및 상부선회체(3)의 조작상태에 대응하는 파일럿압의 측정값 등에 근거하여, 상부선회체(3)가, 어태치먼트의 방향이 내리막경사방향을 향하도록, 선회하고 있는지 여부를 판정할 수 있다.

이하, 조건판정부(301)에 의하여, 상부선회체(3)가, 어태치먼트의 방향을 내리막경사방향을 향하게 하도록, 선회하고 있다고 판정된 경우를, 간단히 "상부선회체(3)가, 어태치먼트의 방향을 내리막경사방향을 향하게 하도록, 선회하고 있는 경우"라고 칭하는 경우가 있다.

또, 컨트롤러(30)는, 상부선회체(3)가, 어태치먼트의 방향을 내리막경사방향을 향하게 하도록, 선회할 가능성이 있는 경우에, 자세안정화제어나 승무원보호제어를 행해도 된다. 즉, 조건판정부(301)는, 상부선회체(3)가, 어태치먼트의 방향을 내리막경사방향을 향하게 하도록, 선회할 가능성이 있는지 여부를 판정해도 된다. 이로써, 컨트롤러(30)는, 상부선회체(3)가, 어태치먼트의 방향을 내리막경사방향을 향하게 하도록, 선회하기 전에, 자세안정화제어나 승무원보호제어를 개시시킬 수 있기 때문에, 쇼벨(500)의 자세안정화나 승무원보호의 실현성을 높여, 쇼벨(500)의 안전성을 더 향상시킬 수 있다. 이때, 어태치먼트의 방향을 내리막경사방향을 향하게 하도록, 선회할 가능성이 있는 경우에는, 쇼벨(500)이 경사지에 진입할 가능성이 있고, 또한 쇼벨(500)이 진입 후에, 상부선회체(3)가, 어태치먼트의 방향을 내리막경사방향을 향하게 하도록, 선회할 가능성이 있는 경우가 포함될 수 있다.

예를 들면, 조건판정부(301)는, 쇼벨(500)이 경사지에 있는 상황에서, 오퍼레이터가 조종석에 착석하고, 또한 작업이 소정 시간 이상 정지하고 있으며, 또한 어태치먼트의 방향이 내리막방향이 아닌 경우, 경사지에서의 작업을 종료하고, 경사지를 내리막방향으로 주행하기 전에, 어태치먼트의 방향을 내리막경사방향을 향하게 하도록, 상부선회체(3)가 선회할 가능성이 있다고 판정할 수 있다.

이하, 조건판정부(301)에 의하여, 상부선회체(3)가, 어태치먼트의 방향을 내리막경사방향을 향하게 하도록, 선회할 가능성이 있다고 판정된 경우를, 간단히 "상부선회체(3)가, 어태치먼트의 방향을 내리막경사방향을 향하게 하도록, 선회할 가능성이 있는 경우"라고 칭하는 경우가 있다.

이와 같이, 본 예에서는, 자세안정화제어장치(200)(컨트롤러(30))는, 상부선회체(3)가, 어태치먼트의 방향을 내리막경사방향을 향하게 하도록, 선회하고 있거나, 혹은 어태치먼트의 방향을 내리막경사방향을 향하게 하도록, 선회할 가능성이 있는 경우에, 자세안정화제어나 승무원보호제어를 행한다. 즉, 제어적용조건에는, "상부선회체(3)가, 어태치먼트의 방향을 내리막경사방향을 향하게 하도록, 선회하고 있거나, 혹은 어태치먼트의 방향을 내리막경사방향을 향하게 하도록, 선회할 가능성이 있는 것"이 포함된다.

본 예의 자세안정화제어장치(200)(컨트롤러(30))에 의한 자세안정화제어에 관한 처리의 상세는, 상술한 도 7a, 도 7b, 도 8a, 도 8b, 도 9의 플로차트에 있어서, 스텝 S704A, S704B, S804A, S804B, S904의 처리가, "상부선회체(3)가, 어태치먼트의 방향을 내리막경사방향을 향하게 하도록, 선회하고 있는지 여부"를 판정하는 처리에 치환됨으로써 실현된다. 또, 본 예의 자세안정화제어장치(200)(컨트롤러(30))에 의한 자세안정화제어에 관한 처리의 상세는, 상술한 도 7a, 도 7b, 도 8a, 도 8b, 도 9의 플로차트에 있어서, 스텝 S704A, S704B, S804A, S804B, S904의 처리가, "어태치먼트의 방향을 내리막경사방향을 향하게 하도록, 선회할 가능성이 있는지 여부"를 판정하는 처리에 치환됨으로써 실현되어도 된다.

이로써, 어태치먼트의 방향을 내리막경사방향을 향하게 하도록, 상부선회체(3)가 선회하고 있거나, 혹은 그 가능성이 있는 상황에서, 쇼벨(500)의 내리막방향으로의 전도를 억제할 수 있다.

또, 본 예의 자세안정화제어장치(200)(컨트롤러(30))에 의한 승무원보호제어에 관한 처리의 상세는, 상술한 도 10a, 도 10b, 도 11a, 도 11b의 플로차트에 있어서, 스텝 S1004A, S1004B, S1104A, S1104B의 처리가, "상부선회체(3)가, 어태치먼트의 방향을 내리막경사방향을 향하게 하도록, 선회하고 있는지 여부"를 판정하는 처리에 치환됨으로써 실현된다. 또, 본 예의 자세안정화제어장치(200)(컨트롤러(30))에 의한 승무원보호제어에 관한 처리의 상세는, 상술한 도 10a, 도 10b, 도 11a, 도 11b의 플로차트에 있어서, 스텝 S1004A, S1004B, S1104A, S1104B의 처리가, "어태치먼트의 방향을 내리막경사방향을 향하게 하도록, 선회할 가능성이 있는지 여부"를 판정하는 처리에 치환됨으로써 실현되어도 된다.

이로써, 어태치먼트의 방향을 내리막경사방향을 향하게 하도록, 상부선회체(3)가 선회하고 있거나, 혹은 그 가능성이 있는 상황에서, 안전장비의 사용을 오퍼레이터에게 재촉하거나, 안전장비를 미사용한 승무원의 안전을 확보하거나 할 수 있다.

[자세안정화제어장치의 제3 예에 관한 동작의 상세]

다음으로, 본 실시형태에 관한 자세안정화제어장치(200)의 제3 예의 구체적인 동작에 대하여 설명한다.

본 예에서는, 컨트롤러(30)는, 쇼벨(500)이 경사지에 있는 상황에서, 어태치먼트가, 경사지의 내리막방향을 향하고 있다고 가정했을 때에 쇼벨(500)의 불안정자세에 대응하는 자세상태 혹은 불안정동작에 대응하는 동작상태에 있는 경우에, 자세안정화제어나 승무원보호제어를 행한다. 즉, 조건판정부(301)는, 쇼벨(500)이 경사지에 있고, 또한 어태치먼트가, 경사지의 내리막방향을 향하고 있다고 가정했을 때에 쇼벨(500)의 불안정자세에 대응하는 자세상태 혹은 불안정동작에 대응하는 동작상태인지 여부를 판정한다. 예를 들면, 어태치먼트의 방향이 경사지의 내리막방향을 향하고 있지 않아도, 버킷(6)의 높이가 상대적으로 높은 어태치먼트의 자세상태, 혹은 버킷(6)의 높이를 상대적으로 높게 하는 어태치먼트의 동작상태가 성립하고 있으면, 그 후, 그대로의 자세상태 혹은 동작상태에서, 상부선회체(3)가 선회조작되어, 어태치먼트가 내리막방향을 향해 버린 경우에, 쇼벨(500)이 내리막방향으로 전도될 가능성이 있기 때문이다.

구체적으로는, 조건판정부(301)는, 압력센서(29), 경사센서(40), 및 선회각도센서(46)의 각각으로부터 입력되는, 하부주행체(1)나 어태치먼트의 조작상태에 대응하는 파일럿압, 경사각의 측정값 등에 근거하여, 쇼벨(500)이 경사지에 있고, 또한 어태치먼트가, 경사지의 내리막방향을 향하고 있다고 가정했을 때에 쇼벨(500)의 불안정자세에 대응하는 자세상태 혹은 불안정동작에 대응하는 동작상태인지 여부를 판정할 수 있다. 보다 구체적으로는, 조건판정부(301)는, 상부선회체(3)를 기준으로 하는 2축에 있어서의 작업면의 경사각의 측정값에 근거하여, 작업면의 경사각 θ를 산출함으로써, 쇼벨(500)이 경사지에 있는지 여부를 판정할 수 있다. 또, 조건판정부(301)는, 자세취득부(302)에 의하여 취득되는 자세정보를 이용함으로써, 어태치먼트가, 경사지의 내리막방향을 향하고 있다고 가정했을 때에 쇼벨(500)의 불안정자세에 대응하는 자세상태 혹은 불안정동작에 대응하는 동작상태인지 여부를 판정할 수 있다.

이하, 조건판정부(301)에 의하여, 쇼벨(500)이 경사지에 있고, 또한 어태치먼트가, 경사지의 내리막방향을 향하고 있다고 가정했을 때에 쇼벨(500)의 불안정자세에 대응하는 자세상태 혹은 불안정동작에 대응하는 동작상태라고 판정된 경우를, 간단히 "쇼벨(500)이 경사지에 있고, 또한 어태치먼트가, 경사지의 내리막방향을 향하고 있다고 가정했을 때에 쇼벨(500)의 불안정자세에 대응하는 자세상태 혹은 불안정동작에 대응하는 동작상태인 경우"라고 칭하는 경우가 있다.

또, 컨트롤러(30)는, 쇼벨(500)이 경사지에 진입할 가능성이 있는 상황에서, 어태치먼트가, 경사지의 내리막방향을 향하고 있다고 가정했을 때에 쇼벨(500)의 불안정자세에 대응하는 자세상태 혹은 불안정동작에 대응하는 동작상태에 있는 경우에, 자세안정화제어나 승무원보호제어를 행해도 된다. 즉, 조건판정부(301)는, 쇼벨(500)이 경사지에 진입할 가능성이 있고, 또한 어태치먼트가, 경사지의 내리막방향을 향하고 있다고 가정했을 때에 쇼벨(500)의 불안정자세에 대응하는 자세상태 혹은 불안정동작에 대응하는 동작상태인지 여부를 판정해도 된다. 이로써, 컨트롤러(30)는, 쇼벨(500)이 경사지에 실제로 진입하기 전에, 자세안정화제어나 승무원보호제어를 개시시킬 수 있기 때문에, 쇼벨(500)의 자세안정화나 승무원보호의 실현성을 높여, 쇼벨(500)의 안전성을 더 향상시킬 수 있다.

구체적으로는, 조건판정부(301)는, 불휘발성의 내부메모리 등에 미리 등록되는 작업현장의 지형정보나 쇼벨(500)에 탑재되는 공간인식장치의 검출정보 등과, 하부주행체(1)의 동작상태에 대응하는 파일럿압의 측정값에 근거하여, 쇼벨(500)이 경사지에 진입할 가능성이 있는지 여부를 판정할 수 있다.

이와 같이, 본 예에서는, 자세안정화제어장치(200)(컨트롤러(30))는, 쇼벨(500)이 경사지에 있거나, 혹은 경사지에 진입할 가능성이 있고, 또한 어태치먼트가, 경사지의 내리막방향을 향하고 있다고 가정했을 때에 쇼벨(500)의 불안정자세에 대응하는 자세상태 혹은 불안정동작에 대응하는 동작상태인 경우에, 자세안정화제어나 승무원보호제어를 행한다. 즉, 제어적용조건에는, "쇼벨(500)이 경사지에 있거나, 혹은 경사지에 진입할 가능성이 있고, 또한 어태치먼트가, 경사지의 내리막방향을 향하고 있다고 가정했을 때에 쇼벨(500)의 불안정자세에 대응하는 자세상태 혹은 불안정동작에 대응하는 동작상태인 것"이 포함된다.

본 예의 자세안정화제어장치(200)(컨트롤러(30))에 의한 자세안정화제어에 관한 처리의 상세는, 상술한 도 7a, 도 7b, 도 8a, 도 8b, 도 9의 플로차트에 있어서, 스텝 S704A, S704B, S804A, S804B, S904의 처리가, "쇼벨(500)이 경사지에 있고, 또한 어태치먼트가, 경사지의 내리막방향을 향하고 있다고 가정했을 때에 쇼벨(500)의 불안정자세에 대응하는 자세상태 혹은 불안정동작에 대응하는 동작상태인지 여부"를 판정하는 처리에 치환됨으로써 실현된다. 또, 본 예의 자세안정화제어장치(200)(컨트롤러(30))에 의한 자세안정화제어에 관한 처리의 상세는, 상술한 도 7a, 도 7b, 도 8a, 도 8b, 도 9의 플로차트에 있어서, 스텝 S704A, S704B, S804A, S804B, S904의 처리가, "쇼벨(500)이 경사지에 진입할 가능성이 있고, 또한 어태치먼트가, 경사지의 내리막방향을 향하고 있다고 가정했을 때에 쇼벨(500)의 불안정자세에 대응하는 자세상태 혹은 불안정동작에 대응하는 동작상태인지 여부"를 판정하는 처리에 치환됨으로써 실현되어도 된다.

이로써, 어태치먼트가 내리막방향을 향해 버리면, 쇼벨(500)이 불안정자세에 대응하는 자세상태 혹은 불안정동작에 대응하는 동작상태가 되어 버리는 상황에서, 쇼벨(500)의 내리막방향으로의 전도를 억제할 수 있다.

또, 본 예의 자세안정화제어장치(200)(컨트롤러(30))에 의한 승무원보호제어에 관한 처리의 상세는, 상술한 도 10a, 도 10b, 도 11a, 도 11b의 플로차트에 있어서, 스텝 S1004A, S1004B, S1104A, S1104B의 처리가, "쇼벨(500)이 경사지에 있고, 또한 어태치먼트가, 경사지의 내리막방향을 향하고 있다고 가정했을 때에 쇼벨(500)의 불안정자세에 대응하는 자세상태 혹은 불안정동작에 대응하는 동작상태인지 여부"를 판정하는 처리에 치환됨으로써 실현된다. 또, 본 예의 자세안정화제어장치(200)(컨트롤러(30))에 의한 승무원보호제어에 관한 처리의 상세는, 상술한 도 10a, 도 10b, 도 11a, 도 11b의 플로차트에 있어서, 스텝 S1004A, S1004B, S1104A, S1104B의 처리가, "쇼벨(500)이 경사지에 진입할 가능성이 있고, 또한 어태치먼트가, 경사지의 내리막방향을 향하고 있다고 가정했을 때에 쇼벨(500)의 불안정자세에 대응하는 자세상태 혹은 불안정동작에 대응하는 동작상태인지 여부"를 판정하는 처리에 치환됨으로써 실현되어도 된다.

이로써, 어태치먼트가 내리막방향을 향해 버리면, 쇼벨(500)이 불안정자세에 대응하는 자세상태 혹은 불안정동작에 대응하는 동작상태가 되어 버리는 상황에서, 안전장비의 사용을 오퍼레이터에게 재촉하거나, 안전장비를 미사용한 승무원의 안전을 확보하거나 할 수 있다.

이상, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대하여 상세하게 설명했지만, 본 발명은 이러한 특정 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 특허청구의 범위에 기재된 본 발명의 요지의 범위 내에 있어서, 다양한 변형·변경이 가능하다.

예를 들면, 상술한 실시형태에서는, 쇼벨(500)은, 하부주행체(1), 상부선회체(3), 붐(4), 암(5), 및 버킷(6) 등의 각종 동작요소를 모두 유압구동하는 구성이었지만, 그 일부가 전기구동되는 구성이어도 된다. 즉, 상술한 실시형태로 개시되는 구성 등은, 하이브리드쇼벨이나 전동쇼벨 등에 적용되어도 된다.

또, 상술한 실시형태 및 변형예에서는, 쇼벨(500)이 경사지에 있거나, 혹은 경사지에 진입할 가능성이 있는 것을 전제로 하여, 사용확인통지가 출력되지만, 당해 양태에는, 한정되지 않는다. 예를 들면, 쇼벨(500)이 경사지에 있거나, 혹은 경사지에 진입할 가능성이 있는 경우인지 여부에 의하지 않고, 창을 개방하고 있거나, 혹은 안전벨트를 장착하고 있지 않을 때 등, 안전장비가 사용되고 있지 않을 때(즉, 안전장비미사용조건이 성립하고 있을 때), 사용확인통지가 출력되어도 된다. 이로써, 쇼벨(500)이 경사지에 있는 혹은 경사지에 진입할 가능성이 있는 상황 이외에도, 안전장비를 미사용한 오퍼레이터 등의 승무원에 대하여, 안전장비의 사용을 재촉할 수 있다.

또, 동일하게 상술한 실시형태 및 변형예에서는, 쇼벨(500)이 경사지에 있거나, 혹은 경사지에 진입할 가능성이 있는 것을 전제로서, 창을 개방하고 있거나, 혹은 안전벨트를 장착하고 있지 않을 때에, 하부주행체(1) 등의 동작이 제한되지만, 당해 양태에는, 한정되지 않는다. 구체적으로는, 쇼벨(500)이 경사지에 있거나, 혹은 경사지에 진입할 가능성이 있는 경우인지 여부에 의하지 않고, 창을 개방하고 있거나, 혹은 안전벨트를 장착하고 있지 않을 때 등, 안전장비가 사용되고 있지 않을 때(즉, 안전장비미사용조건이 성립하고 있을 때)에, 하부주행체(1) 등의 동작이 제한되어도 된다. 이로써, 쇼벨(500)이 경사지에 있는 혹은 경사지에 진입할 가능성이 있는 상황 이외에도, 안전장비를 사용하고 있지 않는 오퍼레이터의 안전확보를 도모할 수 있다.

마지막으로, 본원은, 2017년 9월 7일에 출원한 일본 특허출원 2017-172433호에 근거하여 우선권을 주장하는 것이며, 이들 일본 특허출원의 전체 내용을 본원에 참조에 의하여 원용한다.

1 하부주행체(주행체)
1A 주행유압모터
1B 주행유압모터
2 선회기구
3 상부선회체(선회체)
4 붐
5 암
6 버킷
7 붐실린더
8 암실린더
9 버킷실린더
10 캐빈
11 엔진
11a 엔진회전수센서
14 메인펌프
15 파일럿펌프
16 고압유압라인
17 컨트롤밸브
21 선회유압모터
25 파일럿라인
26 조작장치
26A 레버
26B 레버
26C 페달
27 유압라인
28 유압라인
29 압력센서
30 컨트롤러
40 경사센서
42 붐각도센서
44 암각도센서
46 선회각도센서
50 표시장치
52 음성출력장치
75 엔진컨트롤모듈
200 자세안정화제어장치
301 조건판정부
302 자세취득부
303 자세안정화처리부(경고출력부, 제1 동작제한부, 교시부)
304 승무원보호처리부(통지출력부, 제2 동작제한부)
500 쇼벨

Claims (18)

1. 좌우 한 쌍의 크롤러를 포함하는 주행체와,
   선회 가능하게 상기 주행체에 탑재되는 선회체와,
   상기 선회체에 장착되고, 붐, 암, 및 버킷을 포함하는 어태치먼트와,
   쇼벨이 경사지에 있는 경우에, 상기 주행체, 상기 선회체, 및 상기 어태치먼트 중 적어도 하나의 조작에 관한 경고를 출력하는 경고출력부를 구비하고,
   상기 경고출력부는, 상기 주행체가 경사지를 내리막방향으로 주행하고 또한 쇼벨이 소정의 불안정한 자세상태에 있는 경우에, 상기 쇼벨의 경사지의 내리막방향으로의 전도에 대한 주의를 오퍼레이터에게 재촉하는 상기 경고를 출력하며,
   상기 소정의 불안정한 자세상태는, 상기 버킷의 지면에 대한 높이가 캐빈의 높이방향의 치수를 기준으로 하여 규정되는 제1 임계값을 초과하는, 상기 어태치먼트의 자세상태에 대응하는, 쇼벨.
2. 제1항에 있어서,
   상기 경고출력부는, 상기 쇼벨이 경사지에 있는 상황에서, 상기 선회체가 상기 어태치먼트의 방향을 경사지의 경사방향을 따르는 내리막방향을 향하게 하도록, 선회하고 있거나, 또는 상기 어태치먼트의 방향을 경사지의 경사방향을 따르는 내리막방향을 향하게 하도록, 선회할 가능성이 있는 경우에, 상기 쇼벨의 경사지의 내리막방향으로의 전도에 대한 주의를 오퍼레이터에게 재촉하는 상기 경고를 출력하는, 쇼벨.
3. 제1항에 있어서,
   상기 경고출력부는, 상기 쇼벨이 경사지에 있거나, 또는 경사지에 진입할 가능성이 있고, 또한 상기 어태치먼트가, 경사지의 내리막방향을 향하고 있다고 가정했을 때에 경사지의 내리막방향으로의 전도를 조장하는 자세상태 또는 동작상태에 있는 경우에, 상기 쇼벨의 경사지의 내리막방향으로의 전도에 대한 주의를 오퍼레이터에게 재촉하는 상기 경고를 출력하는, 쇼벨.
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 주행체가 경사지를 내리막방향으로 주행하고 또한 쇼벨이 소정의 불안정한 자세상태에 있는 경우에, 상기 주행체, 상기 선회체, 또는 상기 어태치먼트 중 적어도 하나의 동작을 제한하는 제1 동작제한부를 더 구비하는, 쇼벨.
6. 제5항에 있어서,
   상기 제1 동작제한부는, 상기 경고출력부에 의하여 상기 경고가 출력된 후 소정 시간 이상 경과하고, 상기 주행체가 경사지를 내리막방향으로 주행하고 또한 쇼벨이 소정의 불안정한 자세상태에 있는 경우에, 상기 주행체, 상기 선회체, 및 상기 어태치먼트 중 적어도 하나의 동작을 제한하는, 쇼벨.
7. 제1항에 있어서,
   상기 주행체가 경사지를 내리막방향으로 주행하고 또한 쇼벨이 소정의 불안정한 자세상태에 있는 경우에, 상기 쇼벨의 내리막방향으로의 전도를 억제하는 안정자세를 오퍼레이터에게 교시하는 교시부를 더 구비하는, 쇼벨.
8. 삭제
9. 제7항에 있어서,
   상기 교시부는, 상기 버킷이 상대적으로 지면에 가까워지도록, 상기 어태치먼트의 조작을 오퍼레이터에게 재촉함으로써, 상기 안정자세를 교시하는, 쇼벨.
10. 제9항에 있어서,
    상기 교시부는, 평면에서 보았을 때의 상기 선회체에 있어서의 상기 어태치먼트의 방향과 상기 주행체의 주행방향과의 차가 작아지도록, 상기 선회체의 조작을 오퍼레이터에게 재촉함으로써, 상기 안정자세를 교시하는, 쇼벨.
11. 제7항에 있어서,
    상기 안정자세는, 상기 버킷의 지면에 대한 높이가 캐빈의 높이방향의 치수를 기준으로 하여 규정되는 상기 제1 임계값 이하인, 상기 어태치먼트의 자세상태에 대응하는, 쇼벨.
12. 제11항에 있어서,
    상기 안정자세는, 평면에서 보았을 때의 상기 선회체에 있어서의 상기 어태치먼트의 방향과 상기 주행체의 주행방향과의 각도차가, 평면에서 보았을 때의 상기 버킷과 상기 주행체와의 폭방향의 위치관계를 기준으로 하여 규정되는 제2 임계값 이하인, 상기 선회체의 선회상태에 대응하는, 쇼벨.
13. 제7항에 있어서,
    캐빈 내에 마련되는 표시장치를 더 구비하고,
    상기 교시부는, 상기 안정자세에 대응하는 쇼벨의 화상을 상기 표시장치에 표시시킴으로써, 상기 안정자세를 오퍼레이터에게 교시하는, 쇼벨.
14. 제1항에 있어서,
    상기 주행체가 경사지를 내리막방향으로 주행하고 또한 쇼벨이 소정의 불안정한 자세상태에 있는 경우에, 캐빈의 창을 폐쇄하도록 재촉하는 통지, 또는 안전벨트의 장착을 재촉하는 통지를 오퍼레이터를 향하여 출력하는 통지출력부를 더 구비하는, 쇼벨.
15. 제14항에 있어서,
    상기 통지출력부는, 상기 주행체가 경사지를 내리막방향으로 주행하고 또한 쇼벨이 소정의 불안정한 자세상태에 있는 경우로서, 상기 창이 폐쇄되어 있지 않거나, 또는 상기 안전벨트가 장착되어 있지 않을 때에, 상기 통지를 오퍼레이터를 향하여 출력하는, 쇼벨.
16. 제14항에 있어서,
    상기 주행체가 경사지를 내리막방향으로 주행하고 또한 쇼벨이 소정의 불안정한 자세상태에 있는 경우로서, 상기 창이 폐쇄되어 있지 않거나, 또는 상기 안전벨트가 장착되어 있지 않을 때에, 상기 주행체, 상기 선회체, 및 상기 어태치먼트 중 적어도 하나의 동작을 제한하는 제2 동작제한부를 더 구비하는, 쇼벨.
17. 제16항에 있어서,
    상기 제2 동작제한부는, 상기 통지출력부에 의하여 상기 통지가 출력된 후 소정 시간 이상 경과하고, 상기 주행체가 경사지를 내리막방향으로 주행하고 또한 쇼벨이 소정의 불안정한 자세상태에 있는 경우로서, 상기 창이 폐쇄되어 있지 않거나, 또는 상기 안전벨트가 장착되어 있지 않을 때에, 상기 주행체, 상기 선회체, 및 상기 어태치먼트 중 적어도 하나의 동작을 제한하는, 쇼벨.
18. 삭제

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