KR20180111510A

KR20180111510A - 쇼벨

Info

Publication number: KR20180111510A
Application number: KR1020180021927A
Authority: KR
Inventors: 하지메 아라가키
Original assignee: 스미토모 겐키 가부시키가이샤
Priority date: 2017-03-30
Filing date: 2018-02-23
Publication date: 2018-10-11
Also published as: JP2018168639A; CN108691323A; CN108691323B; KR102492414B1; JP7152133B2

Abstract

쇼벨의 운전에 적합하지 않은 운전자의 생체상태를 정확하게 검지하고, 또한 그 생체상태를 해소할 수 있는 쇼벨을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 관한 쇼벨은, 하부주행체(1)와, 하부주행체(1)에 선회 가능하게 탑재되는 상부선회체(3)와, 상부선회체(3)에 장착된 어태치먼트와, 상부선회체(3)에 마련된 캐빈(10)과, 캐빈(10) 내에 있는 운전자의 생체정보를 취득하는 생체정보 취득장치(45)와, 캐빈(10) 내의 작업환경을 조정 가능한 작업환경 조정장치(46)와, 작업환경 조정장치(46)를 제어 가능한 컨트롤러(30)를 구비한다. 컨트롤러(30)는, 생체정보 취득장치(45)가 취득하는 운전자의 생체정보에 근거하여 캐빈(10) 내의 작업환경을 조정한다.

Description

쇼벨{Shovel}

본 출원은 2017년 03월 30일에 출원된 일본 특허출원 제2017-068499호에 근거하여 우선권을 주장한다. 그 출원의 전체 내용은 이 명세서 중에 참고로 원용되어 있다.

본 발명은 쇼벨에 관한 것이다.

종래, 운전자의 피로도를 산출하는 쇼벨이 알려져 있다(특허문헌 1 참조). 이 쇼벨은, 피로도가 임곗값을 상회했다고 판정한 경우에, 운전지원시스템의 동작모드를 피로처리모드로 변경한다. 피로처리모드에서는, 감시카메라에 의한 감시영역이 확대된다. 이는, 피로상태에서는, 운전자의 시야가 좁아진다는 추정에 근거한다.

특허문헌 1: 일본 공개특허공보 2011-38346호

그러나, 특허문헌 1의 쇼벨은, 운전자가 선회조작을 행한 시간, 운전자가 주행조작을 행한 시간, 및 운전자가 굴삭조작을 행한 시간에 근거하여 운전자의 피로도를 산출한다. 이로 인하여, 운전자의 피로도를 정확하게 파악할 수 없어, 운전자의 시야가 좁아진 상태를 검지할 수 없을 우려가 있다.

또, 특허문헌 1의 쇼벨은, 피로도가 임곗값을 상회했다고 판정한 경우이더라도, 운전지원시스템의 동작모드를 변경할 뿐이며, 피로에 의하여 운전자의 시야가 좁아진 상태를 해소할 수 없을 우려가 있다.

상술한 점을 감안하여, 쇼벨의 운전에 적합하지 않은 운전자의 생체상태를 정확하게 검지하고, 또한 그 생체상태를 해소할 수 있는 쇼벨을 제공하는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예에 관한 쇼벨은, 하부주행체와, 상기 하부주행체에 선회 가능하게 탑재되는 상부선회체와, 상기 상부선회체에 장착된 어태치먼트와, 상기 상부선회체에 마련된 캐빈과, 상기 캐빈 내에 있는 운전자의 생체정보를 취득하는 생체정보 취득장치와, 상기 캐빈 내의 작업환경을 조정 가능한 작업환경 조정장치와, 상기 작업환경 조정장치를 제어 가능한 제어장치를 구비하고, 상기 제어장치는, 상기 생체정보 취득장치가 취득하는 운전자의 생체정보에 근거하여 상기 캐빈 내의 작업환경을 조정한다.

상술한 수단에 의하여, 쇼벨의 운전에 적합하지 않은 운전자의 생체상태를 정확하게 검지하고, 또한 그 생체상태를 해소할 수 있는 쇼벨을 제공할 수 있다.

도 1은 쇼벨의 측면도이다.
도 2는 도 1의 쇼벨에 탑재되는 기본시스템의 구성예를 나타내는 도이다.
도 3은 캐빈 내에 설치된 운전석의 사시도이다.
도 4는 작업환경 변경처리의 플로차트이다.
도 5는 작업환경 변경처리의 구체예의 플로차트이다.
도 6은 작업환경 변경처리의 다른 구체예의 플로차트이다.
도 7은 작업환경 변경처리의 또 다른 구체예의 플로차트이다.

도 1은, 본 발명의 실시예에 관한 쇼벨의 구성예를 나타내는 측면도이다. 쇼벨의 하부주행체(1)에는 선회기구(2)를 통하여 상부선회체(3)가 탑재되어 있다. 상부선회체(3)에는, 붐(4)이 장착되어 있다. 붐(4)의 선단에는 암(5)이 장착되고, 암(5)의 선단에는 버킷(6)이 장착되어 있다.

붐(4), 암(5), 버킷(6)은, 어태치먼트를 구성하고, 붐실린더(7), 암실린더(8), 버킷실린더(9)에 의하여 각각 유압구동된다.

상부선회체(3)에는, 운전실로서의 캐빈(10)이 탑재된다. 캐빈(10)의 후방에는 쇼벨의 동력원으로서의 엔진(11)이 탑재되어 있다. 캐빈(10) 내에는, 컨트롤러(30), 표시장치(40), 생체정보 취득장치(45), 작업환경 조정장치(46), 촬상장치(47), 통신장치(48), 주의환기장치(49) 등이 설치되어 있다.

컨트롤러(30)는, 쇼벨의 구동제어를 행하는 제어장치이다. 본 실시예에서는, 컨트롤러(30)는, CPU 및 메모리를 포함하는 마이크로컴퓨터로 구성된다. 그리고, 컨트롤러(30)의 각종 기능은, CPU가 메모리에 저장된 프로그램을 실행함으로써 실현된다.

표시장치(40)는, 컨트롤러(30)로부터의 지령에 따라 각종 화상정보를 표시한다. 본 실시예에서는, 표시장치(40)는, 컨트롤러(30)에 접속되는 차재액정디스플레이이다.

생체정보 취득장치(45)는, 운전석(SE)에 착좌하는 운전자의 생체정보를 취득한다. 생체정보 취득장치(45)는, 혈압 검출장치, 맥박 검출장치, 심박수 검출장치, 근적외선 흡수스펙트럼 검출장치, 생체임피던스 검출장치, 서모카메라, 및 체압분포 검출장치 중 적어도 하나를 포함한다. 생체정보 취득장치(45)는, 운전자가 휴대 가능한 휴대단말에 장착되어 있어도 된다.

작업환경 조정장치(46)는, 캐빈(10) 내의 작업환경을 조정한다. 작업환경 조정장치(46)는, 예를 들면 에어컨, 시트바이브레이터, 시트쿨러, 시트히터, 및 럼버서포트 중 적어도 하나를 포함한다.

촬상장치(47)는, 예를 들면 CCD나 CMOS 등의 촬상소자를 갖는 카메라이며 캐빈(10)의 내부에 설치되고, 렌즈가 조작자의 얼굴을 향한 상태로 장착되어 있다. 촬상장치(47)는, 조작자의 얼굴을 촬영하여 화상정보를 컨트롤러(30)에 공급한다. 촬상장치(47)는, 생체정보 취득장치(45)로서도 기능할 수 있다. 이 경우, 촬상장치(47)는, 운전자의 눈 깜박임, 시선, 안구운동, 두부(頭部)운동, 하품, 착좌자세, 표정(얼굴)의 일그러짐 등에 관한 화상정보를 생체정보로서 취득한다.

통신장치(48)는, 쇼벨과 외부의 사이의 통신을 제어하는 장치이다. 본 실시예에서는, 통신장치(48)는, 위성통신회선, 휴대전화통신회선, 근거리 무선통신회선 등을 통한 쇼벨과 관리센터의 사이의 무선통신을 제어한다.

주의환기장치(49)는, 운전자의 주의를 환기시키기 위한 장치이다. 주의환기장치(49)는, 스피커, 버저, 및 LED램프 중 적어도 하나를 포함한다. 주의환기장치(49)는, 표시장치(40)여도 된다. 본 실시예에서는, 주의환기장치(49)는, 캐빈(10) 내에 설치된 스피커 및 표시장치(40)이다.

도 2는, 도 1의 쇼벨에 탑재되는 기본시스템의 구성예를 나타내는 도이다. 도 2에 있어서, 기계적동력 전달라인은 이중선, 작동유라인은 굵은 실선, 파일럿라인은 파선(破線), 전기구동·제어라인은 가는 실선으로 각각 나타나 있다.

엔진(11)은, 엔진부하의 증감에 관계없이 엔진회전수를 일정하게 유지하는 아이소크로노스 제어를 채용한 디젤엔진이다. 엔진(11)에 있어서의 연료분사량, 연료분사타이밍, 부스트압 등은, 엔진컨트롤러유닛(50)에 의하여 제어된다.

엔진(11)은 유압펌프로서의 메인펌프(14) 및 파일럿펌프(15)에 접속되어 있다. 메인펌프(14)는 작동유라인을 통하여 컨트롤밸브(17)에 접속되어 있다.

컨트롤밸브(17)는, 쇼벨의 유압계의 제어를 행하는 유압제어장치이다. 컨트롤밸브(17)는, 우측주행용 유압모터, 좌측주행용 유압모터, 붐실린더(7), 암실린더(8), 버킷실린더(9), 선회용 유압모터 등의 유압액추에이터에 접속되어 있다. 선회용 유압모터는 선회용 전동발전기여도 된다.

파일럿펌프(15)는 파일럿라인을 통하여 조작장치(26)에 접속되어 있다. 조작장치(26)는 조작레버 및 조작페달을 포함한다. 조작장치(26)는, 파일럿라인을 통하여 컨트롤밸브(17)에 접속되어 있다.

압력센서(29)는, 조작장치(26)의 조작내용을 압력의 형태로 검출한다. 압력센서(29)는, 검출값을 컨트롤러(30)에 대하여 출력한다.

표시장치(40)는, 컨트롤러(30)에 접속되어 있다. 표시장치(40)는, CAN 등의 통신네트워크를 통하여 컨트롤러(30)에 접속되어 있어도 되고, 전용선을 통하여 컨트롤러(30)에 접속되어 있어도 된다. 표시장치(40)는, 화상표시부(41), 및 입력부로서의 스위치패널(42)을 갖는다. 스위치패널(42)은, 각종 하드웨어스위치를 포함하는 패널이다.

표시장치(40)는, 축전지(70)로부터 전력의 공급을 받아 동작한다. 축전지(70)는 엔진(11)의 얼터네이터(11a)(발전기)로 발전한 전력으로 충전된다. 축전지(70)의 전력은, 컨트롤러(30), 생체정보 취득장치(45), 작업환경 조정장치(46), 촬상장치(47), 통신장치(48), 주의환기장치(49) 등에도 공급된다. 엔진(11)의 스타터(11b)는, 축전지(70)로부터의 전력으로 구동되고, 엔진(11)을 시동한다.

엔진(11)을 제어하는 엔진컨트롤러유닛(50)은, 냉각수온 등, 엔진(11) 상태를 나타내는 데이터를 컨트롤러(30)에 송신한다. 메인펌프(14)의 레귤레이터(14a)는, 사판경전각(斜板傾轉角)을 나타내는 데이터를 컨트롤러(30)에 송신한다. 토출압력센서(14b)는, 메인펌프(14)의 토출압력을 나타내는 데이터를 컨트롤러(30)에 송신한다. 작동유탱크와 메인펌프(14)의 사이의 관로에 마련된 유온센서(14c)는, 그 관로를 흐르는 작동유의 온도를 나타내는 데이터를 컨트롤러(30)에 송신한다. 압력센서(29)는, 조작장치(26)가 조작되었을 때에 생성되는 파일럿압을 나타내는 데이터를 컨트롤러(30)에 송신한다. 컨트롤러(30)는 일시 기억부(메모리)에 이들 데이터를 축적해 두고, 필요한 때에 표시장치(40)에 송신할 수 있다.

엔진회전수 조정다이얼(75)은, 엔진(11)의 회전수를 조정하기 위한 다이얼이다. 엔진회전수 조정다이얼(75)은, 엔진회전수의 설정 상태를 나타내는 데이터를 컨트롤러(30)에 송신한다. 엔진회전수 조정다이얼(75)은, SP모드, H모드, A모드, 및 아이들링모드의 4단계로 엔진회전수를 전환할 수 있도록 구성되어 있다. SP모드는, 작업량을 우선으로 하고자 하는 경우에 선택되는 회전수모드이며, 가장 높은 엔진회전수를 이용한다. H모드는, 작업량과 연비를 양립시키고자 하는 경우에 선택되는 회전수모드이며, 두 번째로 높은 엔진회전수를 이용한다. A모드는, 연비를 우선으로 하면서 저소음으로 쇼벨을 가동시키고자 하는 경우에 선택되는 회전수모드이며, 세 번째로 높은 엔진회전수를 이용한다. 아이들링모드는, 엔진(11)을 아이들링 상태로 하고자 하는 경우에 선택되는 회전수모드이며, 가장 낮은 엔진회전수를 이용한다. 엔진(11)은, 엔진회전수 조정다이얼(75)로 설정된 회전수모드의 엔진회전수로 일정하게 회전수 제어된다.

생체정보 취득장치(45)는, 심박수 검출장치(45a) 및 생체임피던스 검출장치(45b)를 포함한다. 작업환경 조정장치(46)는, 럼버서포트(46a), 시트쿨러(46b), 시트히터(46c), 및 에어컨(46d)을 포함한다. 생체정보 취득장치(45)는, 검출값을 컨트롤러(30)에 대하여 출력한다. 작업환경 조정장치(46)는, 컨트롤러(30)로부터의 제어지령에 따라 동작한다. 작업환경 조정장치(46)는, 스위치패널(42) 등을 통하여 수동으로 조작되어도 된다.

다음으로, 도 3을 참조하여, 생체정보 취득장치(45) 및 작업환경 조정장치(46)의 배치예에 대하여 설명한다. 도 3은, 캐빈(10) 내에 설치된 운전석(SE)의 사시도이다.

심박수 검출장치(45a)는, 운전자의 심박수를 검출하는 장치이며, 운전석(SE)의 등받이에 내장되어 있다. 구체적으로는, 전극이 노출되도록 등받이에 메워 넣어져 있다. 심박수 검출장치(45a)는, 운전석(SE)에 추가적으로 장착되는 것이 아니고, 운전석(SE)과 일체적으로 형성되어 있기 때문에, 착석감을 악화시키지 않는다.

생체임피던스 검출장치(45b)는, 운전자의 생체임피던스를 검출하는 장치이며, 주로 좌측전극(45bL) 및 우측전극(45bR)을 포함한다. 좌측전극(45bL)은 좌측조작레버(26AL)의 그립부의 표면에 노출되도록 구성되고, 우측전극(45bR)은 우측조작레버(26AR)의 그립부의 표면에 노출되도록 구성되어 있다. 운전자의 손바닥과 전극이 접하도록 하기 위함이다. 생체임피던스 검출장치(45b)는, 조작레버(26A)에 추가적으로 장착되는 것이 아니고, 조작레버(26A)와 일체적으로 형성되어 있기 때문에, 조작성을 악화시키지 않는다.

다만, 도 3의 생체정보 취득장치(45)는, 심박수 검출장치(45a) 및 생체임피던스 검출장치(45b)뿐만 아니라, 혈압 검출장치, 맥박 검출장치, 근적외선 흡수스펙트럼 검출장치, 서모카메라, 및 체압분포 검출장치 중 적어도 하나를 포함하고 있어도 된다. 또, 생체정보 취득장치(45)는, 운전자가 휴대 가능한 휴대단말에 장착되어 있어도 된다. 심박수 검출장치(45a), 생체임피던스 검출장치(45b), 혈압 검출장치, 맥박 검출장치, 근적외선 흡수스펙트럼 검출장치, 서모카메라, 체압분포 검출장치, 및 휴대단말 중 어느 하나여도 된다.

럼버서포트(46a)는, 운전석(SE)의 등받이의 하부(허리가 닿는 부분)의 형상을 조정하는 장치이며, 운전석(SE)의 등받이의 하부에 내장되어 있다. 본 실시예에서는, 주로 에어백, 에어튜브, 에어펌프, 에어밸브 등으로 구성되어 있다. 에어펌프와 에어밸브로 에어백의 부푼 정도를 조정함으로써 등받이의 하부의 형상을 변화시킨다.

시트쿨러(46b)는, 운전석(SE)에 앉는 운전자의 둔부 및 등 중 적어도 일방을 향하여 냉풍을 보내는 장치이다. 본 실시예에서는, 주로 운전석(SE)의 하부에 내장된 송풍팬(46b1)을 포함한다. 송풍팬(46b1)은, 운전석(SE)의 하부 앞면에 형성된 흡입구멍(46b2)으로부터 공기를 흡입하고, 운전석(SE)의 시트면에 형성된 복수의 방출구멍(46b3)으로부터 그 공기를 방출한다.

시트히터(46c)는, 운전석(SE)의 표면을 따뜻하게 하는 장치이다. 본 실시예에서는, 운전석(SE)의 시트면 및 등받이면의 각각의 중앙부분을 따뜻하게 하도록 구성되어 있다. 도 3은, 시트히터(46c)로 따뜻해지는 부분을 도트패턴으로 나타내고 있다.

에어컨(46d)은, 캐빈(10) 내의 온도를 조정하는 장치이다. 본 실시예에서는, 주로 송풍팬(46d1), 및 분출구(46d2~46d4)를 포함한다. 캐빈(10) 내의 온도를 낮추는 경우, 송풍팬(46d1)은, 캐빈(10)의 내부 또는 외부로부터 취입한 공기를 에바포레이터를 향하여 보내고, 에바포레이터 부분에서 냉각된 공기를 분출구(46d2~46d4) 중 적어도 하나로부터 송풍시킨다. 분출구(46d2)는, 캐빈(10) 내의 전측부에 설치되어 있다. 분출구(46d3)는, 캐빈(10) 내의 후측부에 설치되어 있다. 분출구(46d4)는, 운전석(SE)에 착좌하는 운전자의 두부를 향하여 바람을 보내도록 설치되어 있다. 분출구의 각각은 자동적으로 개폐가 전환되도록 구성되어 있다. 캐빈(10) 내의 온도를 높이는 경우에는 엔진(11)의 배열(排熱)이 이용된다.

다만, 도 3의 작업환경 조정장치(46)는, 럼버서포트(46a), 시트쿨러(46b), 시트히터(46c) 및 에어컨(46d)뿐만 아니라, 시트바이브레이터 등을 포함하고 있어도 된다. 럼버서포트(46a), 시트쿨러(46b), 시트히터(46c), 에어컨(46d), 및 시트바이브레이터 중 어느 하나여도 된다.

다음으로, 도 4를 참조하여, 컨트롤러(30)가 운전자의 생체정보에 근거하여 캐빈(10) 내의 작업환경을 변경하는 처리(이하, "작업환경 변경처리"라고 함)에 대하여 설명한다. 도 4는, 작업환경 변경처리의 플로차트이다. 컨트롤러(30)는, 쇼벨의 가동 중, 소정의 제어주기로 반복하여 이 작업환경 변경처리를 실행한다.

먼저, 컨트롤러(30)는, 운전자의 생체정보를 취득한다(스텝 ST1). 본 실시예에서는, 컨트롤러(30)는, 생체정보 취득장치(45)를 이용하여 운전자의 생체정보를 취득한다.

그리고, 컨트롤러(30)는, 취득한 생체정보에 근거하여 소정 조건이 충족되었는지 여부를 판정한다(스텝 ST2). 소정 조건은, 예를 들면 운전자의 피로도, 스트레스도, 불쾌도 등이 소정 레벨을 초과하고 있는 것, 운전자의 쾌적도, 주의력, 각성도 등이 소정 레벨을 하회하고 있는 것 등이다. 소정 조건이 충족되어 있는지 여부의 판정기준은, 적어도 하나의 생체정보에 관한 값을 이용하여 미리 설정되어 있다. 소정 조건이 충족되어 있는지 여부의 판정에서는, 레버조작량, 레버조작방향 등의 쇼벨의 조작에 관한 값, 차체경사각도, 붐각도, 엔진회전수 등의 쇼벨의 구성요소의 상태에 관한 값, 외기온, 대기압 등의 작업환경에 관한 값 등, 생체정보에 관한 값 이외의 값이 부가적으로 이용되어도 된다. 이로써, 컨트롤러(30)는, 운전자의 생체정보의 변화의 요인분석을 행할 수 있다. 예를 들면, 동일 작업의 계속시간과 생체정보의 관련성, 외기온과 생체정보의 관련성 등을 분석할 수 있다.

컨트롤러(30)는, 예를 들면 심박수 검출장치(45a)의 출력에 근거하여, 운전자의 심박수가 임곗값을 상회한 상태의 누적시간이 소정 시간을 초과한 경우에 운전자의 스트레스도가 소정 레벨을 초과하고 있다고 판정한다. 혹은, 컨트롤러(30)는, 생체임피던스 검출장치(45b)의 출력에 근거하여, 운전자의 생체임피던스가 임곗값을 상회한 경우에, 운전자의 피로도가 소정 레벨을 초과하고 있다고 판정해도 된다. 혹은, 컨트롤러(30)는, 촬상장치(47)의 출력에 근거하여, 단위시간당 눈 깜박임의 횟수가 임곗값을 상회한 경우에 운전자의 각성도가 소정 레벨을 하회하고 있다고 판정해도 된다.

소정 조건이 충족되어 있지 않다고 판정한 경우(스텝 ST2의 NO), 컨트롤러(30)는, 작업환경을 변경하지 않고, 금회의 작업환경 변경처리를 종료시킨다.

소정 조건이 충족되었다고 판정한 경우(스텝 ST2의 YES), 컨트롤러(30)는, 작업환경을 변경한다(스텝 ST3). 본 실시예에서는, 컨트롤러(30)는, 작업환경 조정장치(46)를 이용하여 캐빈(10) 내의 현재의 작업환경을 다른 작업환경으로 변경한다. 운전자의 생체상태를 쇼벨의 운전에 적합한 생체상태에 근접시키기 위함이다. 컨트롤러(30)는, 예를 들면 운전자의 피로도가 소정 레벨을 초과하고 있다고 판정한 경우에는, 그 피로도가 소정 레벨을 하회하도록 작업환경을 변경한다. 혹은, 운전자의 각성도가 소정 레벨을 하회하고 있다고 판정한 경우에는, 그 각성도가 소정 레벨을 상회하도록 작업환경을 변경한다. 작업환경의 변경은, 운전자에게 자극을 주는 것을 포함하고 있어도 된다.

그 후, 컨트롤러(30)는, 운전자의 생체정보를 관리센터에 송신하고, 또한 주의환기장치(49)를 작동시킨다(스텝 ST4). 본 실시예에서는, 컨트롤러(30)는, 생체정보 취득장치(45)가 취득한 생체정보와 운전자의 식별정보를 관련짓고, 통신장치(48)를 통하여 그 식별정보에 관련지어진 생체정보를 외부의 관리센터에 송신한다. 단, 생체정보만을 관리센터에 송신해도 된다. 컨트롤러(30)는, 소정 조건이 충족되기 전의 소정 기간에 걸친 생체정보, 및 소정 조건이 충족된 후의 소정 기간에 걸친 생체정보 중 적어도 일방을 관리센터에 송신해도 된다.

식별정보와 생체정보를 관련짓는 경우, 컨트롤러(30)는, 예를 들면 엔진시동 시에, "ID번호를 입력해 주세요"와 같은 텍스트메시지를 표시장치(40)의 화상표시부(41)에 표시하여, ID번호의 입력을 운전자에게 요구한다. 컨트롤러(30)는, 다른 방법으로 운전자를 식별해도 된다. 컨트롤러(30)는, 지문인증기술, 홍채인증기술 등을 이용하여 운전자를 인증해도 된다. 컨트롤러(30)는, 소정 조건이 충족된 것, 작업환경을 변경한 것 등에 관한 정보를 표시장치(40)의 화상표시부(41)에 표시시키고, 또한 스피커로부터 음성 출력시켜도 된다. 단, 생체정보의 송신, 및 주의환기장치(49)의 작동 중 적어도 일방은 생략되어도 된다.

이 구성에 의하여, 컨트롤러(30)는, 쇼벨의 운전에 적합하지 않은 운전자의 생체상태(이하, "비최적생체상태"라고 함)를 정확하게 검지하고, 또한 그 비최적생체상태를 해소할 수 있다. 비최적생체상태는, 예를 들면 운전자의 피로도, 스트레스도, 불쾌도 등이 소정 레벨을 초과하고 있는 상태, 운전자의 쾌적도, 주의력, 각성도 등이 소정 레벨을 하회하고 있는 상태 등이다.

컨트롤러(30)는, 생체정보를 이용함으로써, 운전자 자신이 알아차리지 못하는 동안에 운전자가 비최적생체상태인 것을 검지할 수 있다. 이로 인하여, 운전자 자신이 알아차리지 못하는 동안에 비최적생체상태를 해소할 수 있다. 예를 들면, 컨트롤러(30)는, 적절한 타이밍에 캐빈(10) 내의 작업환경을 변경하여 운전자가 피로를 느끼기 전에 운전자의 기분을 일신시킬 수 있다. 이로 인하여, 운전자가 피로를 느끼기 어려운 작업환경을 제공할 수 있다.

또, 컨트롤러(30)는, 운전자의 생체정보를 관리센터에 송신할 수 있다. 이로 인하여, 관리센터에 있는 관리자는, 운전자의 생체상태를 계속적으로 원격감시할 수 있다. 또, 컨트롤러(30)는, 작업환경을 변경했을 때에, 운전자의 생체정보를 관리센터에 송신할 수 있다. 이로 인하여, 관리자는, 운전자의 생체상태가 비최적생체상태가 된 것을 조기에 인식할 수 있다. 또한, 작업환경의 변경에 의한 효과를 확인할 수 있다. 관리자는, 복수의 운전자의 생체정보를 집계하고 또한 분석할 수도 있다.

다음으로, 도 5를 참조하여, 작업환경 변경처리의 구체예에 대하여 설명한다. 도 5는, 작업환경 변경처리의 구체예의 플로차트이다. 컨트롤러(30)는, 쇼벨의 가동 중, 소정의 제어주기로 반복하여 이 작업환경 변경처리를 실행한다.

먼저, 컨트롤러(30)는, 운전자의 심박수를 취득한다(스텝 ST11). 본 실시예에서는, 컨트롤러(30)는, 심박수 검출장치(45a)의 출력에 근거하여 운전자의 심박수를 취득한다.

그 후, 컨트롤러(30)는, 운전자의 각성도가 소정 레벨을 하회하고 있는지 여부를 판정한다(스텝 ST12). 본 실시예에서는, 컨트롤러(30)는, 운전자의 심박수가 임곗값 미만이 되어 있을 때에 운전자의 각성도가 소정 레벨을 하회하고 있다고 판정한다.

운전자의 각성도가 소정 레벨을 하회하고 있지 않다고 판정한 경우(스텝 ST12의 NO), 컨트롤러(30)는, 작업환경을 변경하지 않고, 금회 작업환경 변경처리를 종료시킨다.

운전자의 각성도가 소정 레벨을 하회하고 있다고 판정한 경우(스텝 ST12의 YES), 컨트롤러(30)는, 냉풍을 운전자의 두부를 향하여 방출시킨다(스텝 ST13). 본 실시예에서는, 에어컨(46d)으로 차가운 공기를 생성하여, 운전석(SE)에 착좌하는 운전자의 두부를 향하여 바람을 보내도록 설치되어 있는 분출구(46d4)를 개방한다. 공기의 습도를 제어해도 된다. 즉, 제습 혹은 가습을 행해도 된다. 시트바이브레이터 등을 작동시켜 운전자에게 진동 등의 자극을 주어도 된다.

이 구성에 의하여, 컨트롤러(30)는, 각성도가 저하된 운전자의 두부에 냉풍을 가함으로써 운전자의 각성도를 높일 수 있다. 이로 인하여, 운전자의 주의가 산만해지는 것을 억제 혹은 방지할 수 있다. 그 결과, 조작미스를 억제 혹은 방지할 수 있다.

컨트롤러(30)는, 생체임피던스 검출장치(45b)의 출력에 근거하여 운전자의 생체임피던스를 취득해도 된다. 그리고, 운전자의 생체임피던스에 근거하여 운전자의 피로도가 소정 레벨을 상회하고 있는지 여부를 판정해도 된다. 이 경우, 컨트롤러(30)는, 운전자가 장시간에 걸쳐 조작레버(26A)를 계속 움직였던 것에 기인하는 팔의 근육피로를 검지할 수 있다. 예를 들면, 생체임피던스에 근거하여 운전자의 부종도를 추정하고, 그 부종도에 근거하여 운전자의 피로, 나아가서는 팔의 근육피로를 추정한다. 그리고, 운전자의 생체임피던스가 임곗값 이상이 되어 있을 때에, 컨트롤러(30)는, 운전자의 팔의 근육피로가 소정 레벨을 상회하고 있다고 판정하고, 냉풍을 운전자의 팔을 향하여 방출시켜도 된다. 운동강도의 크기에 따라서는 온풍을 운전자의 팔을 향하여 방출시켜도 된다. 이 구성에 의하여, 컨트롤러(30)는, 피로가 축적된 운전자의 팔에 냉풍 또는 온풍을 가함으로써 운전자의 팔의 피로를 완화시킬 수 있다. 그 결과, 팔의 근육피로가 운전자의 레버조작에 악영향을 미치는 것을 억제 혹은 방지할 수 있다.

다음으로, 도 6을 참조하여, 작업환경 변경처리의 다른 구체예에 대하여 설명한다. 도 6은, 작업환경 변경처리의 다른 구체예의 플로차트이다. 컨트롤러(30)는, 쇼벨의 가동 중, 소정의 제어주기로 반복하여 이 작업환경 변경처리를 실행한다.

먼저, 컨트롤러(30)는, 운전자의 둔부에 관한 정보를 취득한다(스텝 ST21). 운전자의 둔부에 관한 정보는, 예를 들면 둔부의 표면온도, 시트압분포 등이다. 둔부의 표면온도는, 예를 들면 운전석(SE)의 시트면에 장착된 온도센서에 의하여 검출된다. 시트압분포는, 예를 들면 운전석(SE)의 시트면에 장착된 압력센서에 의하여 검출된다.

그 후, 컨트롤러(30)는, 운전자의 둔부에 관한 불쾌도가 소정 레벨을 상회하고 있는지 여부를 판정한다(스텝 ST22). 본 실시예에서는, 컨트롤러(30)는, 운전자의 둔부에 관한 정보에 근거하여 판정한다. 캐빈(10) 내의 온도, 습도, 외기온, 운전자의 심박수, 생체임피던스 등을 추가적으로 고려해도 된다.

운전자의 둔부에 관한 불쾌도가 소정 레벨을 상회하고 있지 않다고 판정한 경우(스텝 ST22의 NO), 컨트롤러(30)는, 작업환경을 변경하지 않고, 금회의 작업환경 변경처리를 종료시킨다.

운전자의 둔부에 관한 불쾌도가 소정 레벨을 상회하고 있다고 판정한 경우(스텝 ST22의 YES), 컨트롤러(30)는, 시트쿨러(46b)를 작동시킨다(스텝 ST23). 시트쿨러(46b)가 이미 작동하고 있는 경우에는 그 풍량을 증대시켜도 된다.

이 구성에 의하여, 컨트롤러(30)는, 둔부에 관한 불쾌도가 높아진 운전자의 둔부에 냉풍을 가함으로써 작업환경을 개선하고, 둔부의 땀이 차는 것 등에 기인하는 운전자의 불쾌감을 억제할 수 있다. 그 결과, 쇼벨의 조작에 대한 운전자의 집중력이 높아지는 것을 지원할 수 있다.

다음으로, 도 7을 참조하여, 작업환경 변경처리의 또 다른 구체예에 대하여 설명한다. 도 7은, 작업환경 변경처리의 또 다른 구체예의 플로차트이다. 컨트롤러(30)는, 쇼벨의 가동 중, 소정의 제어주기로 반복하여 이 작업환경 변경처리를 실행한다.

먼저, 컨트롤러(30)는, 운전자의 착좌자세에 관한 정보를 취득한다(스텝 ST31). 본 실시예에서는, 컨트롤러(30)는, 촬상장치(47)가 출력하는 화상정보에 근거하여 운전자의 착좌자세에 관한 정보를 취득한다.

그 후, 컨트롤러(30)는, 동일한 착좌자세의 계속시간이 소정의 임곗값을 상회했는지 여부를 판정한다(스텝 ST32). 본 실시예에서는, 컨트롤러(30)는, 촬상장치(47)가 출력하는 화상정보에 각종 화상처리를 실시함으로써 운전자의 팔을 제외한 상반신의 움직임을 인식하고, 그 움직임에 근거하여 동일한 착좌자세가 계속되고 있는지 여부를 판정한다. 체압분포 등을 추가적으로 고려해도 된다. 체압분포는, 예를 들면 운전석(SE)의 등받이에 장착된 압력센서에 의하여 검출된다.

계속시간의 임곗값은, 심박수 검출장치(45a), 생체임피던스 검출장치(45b) 등의 출력에 근거하여 동적으로 변경되어도 된다.

동일한 착좌자세의 계속시간이 소정의 임곗값을 상회하고 있지 않다고 판정한 경우(스텝 ST32의 NO), 컨트롤러(30)는, 작업환경을 변경하지 않고, 금회 작업환경 변경처리를 종료시킨다.

동일한 착좌자세의 계속시간이 소정의 임곗값을 상회했다고 판정한 경우(스텝 ST32의 YES), 컨트롤러(30)는, 럼버서포트(46a)의 위치를 변경한다(스텝 ST33). 본 실시예에서는, 컨트롤러(30)는, 럼버서포트(46a)를 구성하는 에어백의 부푼 정도를 변경함으로써 럼버서포트(46a)의 볼록높이를 변경한다.

이 구성에 의하여, 컨트롤러(30)는, 동일한 착좌자세를 계속 취한 운전자에 대하여 착좌자세를 변경하도록 재촉할 수 있다. 이로 인하여, 동일한 착좌자세를 계속 취하는 것에 기인하는 운전자의 피로를 경감시킬 수 있다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예가 설명되었다. 그러나, 본 발명은, 상술한 실시예에 한정되지는 않는다. 상술한 실시예는, 본 발명의 범위를 벗어나는 일 없이, 다양한 변형, 치환 등이 적용될 수 있다. 또, 상술한 실시예를 참조하여 설명된 특징의 각각은, 기술적으로 모순되지 않는 한, 적절히 조합되어도 된다.

예를 들면, 냉풍을 두부에 가하는 것, 시트쿨러(46b)를 작동시키는 것, 럼버서포트(46a)의 위치를 변경하는 것 등 중 적어도 2개가 동시에 행해져도 된다.

1…하부주행체
2…선회기구
3…상부선회체
4…붐
5…암
6…버킷
7…붐실린더
8…암실린더
9…버킷실린더
10…캐빈
11…엔진
11a…얼터네이터
11b…스타터
14…메인펌프
14a…레귤레이터
14b…토출압력센서
14c…유온센서
15…파일럿펌프
17…컨트롤밸브
26…조작장치
26A…조작레버
26AL…좌측조작레버
26AR…우측조작레버
29…압력센서
30…컨트롤러
40…표시장치
41…화상표시부
42…스위치패널
45…생체정보 취득장치
45a…심박수 검출장치
45b…생체임피던스 검출장치
45bL…좌측전극
45bR…우측전극
46…작업환경 조정장치
46a…럼버서포트
46b…시트쿨러
46b1…송풍팬
46b2…흡입구멍
46b3…방출구멍
46c…시트히터
46d…에어컨
46d1…송풍팬
46d2~46d4…분출구
47…촬상장치
48…통신장치
49…주의환기장치
50…엔진컨트롤러유닛
70…축전지
75…엔진회전수 조정다이얼
SE…운전석

Claims

하부주행체와,
상기 하부주행체에 선회 가능하게 탑재되는 상부선회체와,
상기 상부선회체에 장착된 어태치먼트와,
상기 상부선회체에 마련된 캐빈과,
상기 캐빈 내에 있는 운전자의 생체정보를 취득하는 생체정보 취득장치와,
상기 캐빈 내의 작업환경을 조정 가능한 작업환경 조정장치와,
상기 작업환경 조정장치를 제어 가능한 제어장치를 구비하고,
상기 제어장치는, 상기 생체정보 취득장치가 취득하는 운전자의 생체정보에 근거하여 상기 캐빈 내의 작업환경을 조정하는, 쇼벨.
제 1 항에 있어서,
상기 생체정보 취득장치는, 운전자가 휴대 가능한 휴대단말, 상기 캐빈 내에 설치된 조작레버, 및 상기 캐빈 내에 설치된 운전석 중 적어도 하나에 장착된 센서인, 쇼벨.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 작업환경 조정장치는, 에어컨, 시트쿨러, 및 럼버서포트 중 적어도 하나를 제어하여 상기 캐빈 내의 작업환경을 조정하는, 쇼벨.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
운전자의 주의를 환기시키는 주의환기장치를 더 구비하고,
상기 제어장치는, 상기 생체정보 취득장치의 출력에 근거하여 상기 주의환기장치를 제어하는, 쇼벨.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 쇼벨과 외부의 사이의 통신을 제어하는 통신장치를 더 구비하며,
상기 제어장치는, 운전자를 식별하여, 상기 생체정보 취득장치가 취득한 생체정보와 운전자의 식별정보를 관련짓고, 상기 통신장치를 통하여 상기 식별정보에 관련지어진 생체정보를 외부에 송신하는, 쇼벨.