KR20190034282A - 건설 기계 - Google Patents
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Abstract
작업 장치(1A)에 의한 작업 대상에 대하여 미리 정해진 설계 데이터와 작업 장치(1A)의 위치 정보에 따라서 설정된 작업 장치(1A)에 의한 작업 대상의 목표면과 작업 장치(1A)의 위치 정보를 운전실 내의 가이던스용 모니터(415)에 표시하는 가이던스 표시부(414)를 갖는 가이던스 장치(410)와, 건설 기계 주변에서 검지된 장해물의 위치 정보를 취득하는 장해물 위치 취득부(422)를 갖는 장해물 검지 장치(420)를 구비하고, 가이던스 장치(410)의 가이던스 표시부(414)는, 장해물 검지 장치(420)의 장해물 위치 취득부(422)에서 취득된 장해물의 위치 정보를 가이던스용 모니터(415)에 표시한다. 이에 의해, 오퍼레이터가 가이던스 장치의 화면을 주시하고 있을 때라도, 차체 주변의 진입물과 같은 리얼타임성이 높은 장해물의 정보를 확실하게 오퍼레이터에 제시할 수 있고, 작업 효율과 편리성의 양립을 도모할 수 있다.
Description
본 발명은, 건설 기계에 관한 것이다.
근년은 시공 현장의 정보화가 진행되고 있고, 시공 관리 등을 행하는 외부 시스템으로 설계도로부터 작성한 3차원 데이터(이하, 설계 데이터라고 칭함)와 건설 기계에 설치된 작업 장치의 위치 정보를 오퍼레이터에 제시함으로써, 작업 장치의 조작을 지원하는 가이던스 장치가 실용화되고 있다.
예를 들어, 붐, 암 및 버킷이 회동 가능하게 연결되어 이루어지는 작업 장치를 갖는 유압 셔블에 있어서, 그 작업 장치로 행하는 굴삭 작업으로서는, 버킷을 직선상으로 이동시키는 법면 굴삭이나 수평 고르기 작업 등이 있다. 그러나, 붐, 암 및 버킷의 각각의 궤도는 원호상이므로, 버킷을 직선상으로 이동시키도록 작업 장치를 조작하기 위해서는, 오퍼레이터에 숙련된 복합 조작이 요구된다.
그래서, 오퍼레이터의 조작을 지원하는 기술로서, 예를 들어 특허문헌 1에는, 설계 데이터에 기초하여 미리 설정한 목표 굴삭면을 붐, 암, 버킷으로 구성되는 작업 장치로 굴삭하는 경우에, 목표 굴삭면과 버킷 선단의 위치 관계를 운전실 내의 모니터에 화상 표시함으로써 오퍼레이터의 조작을 지원하고, 작업 효율의 향상을 도모하는 가이던스 장치가 개시되어 있다.
한편으로, 시공 현장의 안전 운전을 지원하기 위한 기술 개발도 진행되고 있고, 예를 들어 특허문헌 2에는, 미리 기억된 지중 매설물이나 지상 구조물 등의 데이터베이스를 사용하여 토목 작업용 맵을 생성하고, 건설 기계의 위치나 방향 등을 검지하여 토목 작업용 맵과 함께 화면 표시함으로써, 지중 매설물이나 지상 구조물 등의 장해물의 손상을 억제하고, 안전 운전을 지원하는 토목 작업 시스템이 개시되어 있다.
또한, 특허문헌 3에는, 선회체를 갖는 유압 셔블 등의 건설 기계에 있어서, 상부 선회체의 후방과 좌우에 마련된 계 3개의 진입물 검지 장치에서 소정 영역의 진입물을 검지하고, 램프 등의 경보 장치를 사용하여 오퍼레이터로의 정보 제시를 행함으로써, 오퍼레이터의 안전 운전을 지원하는 기술도 개시되어 있다.
상기 종래 기술과 같이, 건설 기계에 있어서는, 작업 효율이나 편리성의 향상을 목적으로 해서 오퍼레이터를 지원하기 위한 정보가 다양화되어 있다.
그러나, 특허문헌 1에 기재되어 있는 가이던스 장치를 사용하는 경우, 법면 굴삭이나 수평 고르기 등의 작업 중에는, 오퍼레이터가 가이던스 장치의 화면을 주시하게 된다. 따라서, 특허문헌 3에 기재되어 있는 진입물 검지 장치로부터의 정보 제시에 대해서는 오퍼레이터의 반응이 지연될 가능성이 높다. 또한, 특허문헌 2에 기재되어 있는 토목 작업 시스템을 사용하는 경우, 장해물도 포함한 맵의 정보를 오퍼레이터에 제시하여 가이던스하기 위해서, 미리 데이터베이스에 기억되어 있는 지중 매설물이나 지상 구조물 등의 장해물에 대해서는 오퍼레이터가 신속히 대응하는 것이 가능하지만, 특허문헌 3에 기재되어 있는 진입물 검지 장치로의 정보 제시에 대해서는 오퍼레이터의 반응이 지연될 우려가 있어, 작업 효율과 편리성의 양립이 곤란하다.
본 발명은 상기에 감안하여 이루어진 것이며, 오퍼레이터가 가이던스 장치의 화면을 주시하고 있을 때라도, 차체 주변의 진입물과 같은 리얼타임성이 높은 장해물의 정보를 확실하게 오퍼레이터에 제시할 수 있고, 작업 효율과 편리성의 양립을 도모할 수 있는 건설 기계를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본원은 상기 과제를 해결하는 수단을 복수 포함하고 있지만, 그 일례를 들면, 차량 본단에 설치되어, 복수의 피구동 부재를 연결하여 구성된 다관절형의 작업 장치와, 상기 복수의 피구동 부재를 각각 구동하는 복수의 유압 액추에이터와, 오퍼레이터가 탑승하는 운전실에 배치되고, 상기 복수의 유압 액추에이터의 동작을 조작량에 따라서 각각 지시하기 위한 복수의 조작 레버 장치를 구비한 건설 기계에 있어서, 상기 작업 장치에 의한 작업 대상에 대해서 미리 정해진 설계 데이터를 취득하는 설계 데이터 취득부, 상기 작업 장치의 위치 정보를 취득하는 작업 장치 위치 취득부, 상기 설계 데이터 취득부에서 취득한 상기 설계 데이터와 상기 작업 장치 위치 취득부에서 취득한 상기 작업 장치의 위치 정보에 따라서 상기 작업 장치에 의한 작업 대상의 목표면을 설정하는 목표면 설정부, 및 상기 목표면 설정부에서 설정한 상기 목표면과 상기 작업 장치 위치 취득부에서 취득한 상기 작업 장치의 위치 정보를 상기 운전실 내의 가이던스용 모니터에 표시하는 가이던스 표시부를 갖는 가이던스 장치와, 상기 건설 기계 주변의 장해물을 검지하는 장해물 검지부, 및 상기 장해물 검지부에서 검지된 장해물의 위치 정보를 취득하는 장해물 위치 취득부를 갖는 장해물 검지 장치를 구비하고, 상기 가이던스 장치의 상기 가이던스 표시부는, 상기 장해물 검지 장치의 상기 장해물 위치 취득부에서 취득된 상기 장해물의 위치 정보를 상기 가이던스용 모니터에 표시하는 것으로 한다.
본 발명에 따르면, 오퍼레이터가 가이던스 장치의 화면을 주시하고 있을 때라도, 차체 주변의 진입물과 같은 리얼타임성이 높은 장해물의 정보를 확실하게 오퍼레이터에 제시할 수 있고, 작업 효율과 편리성의 양립을 도모할 수 있다.
도 1은, 건설 기계의 일례로서 나타내는 유압 셔블의 유압 구동 장치를 그 제어 유닛과 함께 도시하는 도면이다.
도 2는, 유압 셔블의 외관을 모식적으로 도시하는 도면이다.
도 3은, 가이던스 장치 및 장해물 검지 장치를 주변 구성과 함께 도시하는 하드웨어 구성도이다.
도 4a는, 가이던스 장치 및 장해물 검지 장치를 주변 구성과 함께 도시하는 기능 블록도이다.
도 4b는, 가이던스 표시부의 처리 내용을 나타내는 흐름도이다.
도 5a는, 장해물 없음의 경우의 가이던스 장치에 있어서의 표시 화면의 표시예를 개략적으로 도시하는 도면이고, 유압 셔블을 옆에서 본 단면도로 표시를 구성한 예를 도시하는 도면이다.
도 5b는, 장해물 없음의 경우의 가이던스 장치에 있어서의 표시 화면의 표시예를 개략적으로 도시하는 도면이고, 유압 셔블을 부감한 입체도로 표시를 구성한 예를 도시하는 도면이다.
도 6은, 장해물을 검지 예로서, 작업원이 소지하고 있는 IC 태그 등과 통신함으로써 건설 기계의 우측방의 작업원을 검지하는 모습을 도시하는 도면이다.
도 7은, 장해물 검지 장치에 있어서의 표시 화면의 일례를 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 8a는, 장해물 있음의 경우의 가이던스 장치에 있어서의 표시 화면의 표시예를 개략적으로 도시하는 도면이고, 건설 기계를 옆에서 본 단면도로 표시를 구성한 예를 도시하는 도면이다.
도 8b는, 장해물 있음의 경우의 가이던스 장치에 있어서의 표시 화면의 표시예를 개략적으로 도시하는 도면이고, 건설 기계를 부감한 입체도로 표시를 구성한 예를 도시하는 도면이다.
도 9는, 장해물 있음의 경우의 가이던스 장치에 있어서의 표시 화면의 표시의 다른 예를 개략적으로 도시하는 도면이고, 건설 기계를 옆에서 본 단면도로 표시를 구성한 예를 도시하는 도면이다.
도 2는, 유압 셔블의 외관을 모식적으로 도시하는 도면이다.
도 3은, 가이던스 장치 및 장해물 검지 장치를 주변 구성과 함께 도시하는 하드웨어 구성도이다.
도 4a는, 가이던스 장치 및 장해물 검지 장치를 주변 구성과 함께 도시하는 기능 블록도이다.
도 4b는, 가이던스 표시부의 처리 내용을 나타내는 흐름도이다.
도 5a는, 장해물 없음의 경우의 가이던스 장치에 있어서의 표시 화면의 표시예를 개략적으로 도시하는 도면이고, 유압 셔블을 옆에서 본 단면도로 표시를 구성한 예를 도시하는 도면이다.
도 5b는, 장해물 없음의 경우의 가이던스 장치에 있어서의 표시 화면의 표시예를 개략적으로 도시하는 도면이고, 유압 셔블을 부감한 입체도로 표시를 구성한 예를 도시하는 도면이다.
도 6은, 장해물을 검지 예로서, 작업원이 소지하고 있는 IC 태그 등과 통신함으로써 건설 기계의 우측방의 작업원을 검지하는 모습을 도시하는 도면이다.
도 7은, 장해물 검지 장치에 있어서의 표시 화면의 일례를 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 8a는, 장해물 있음의 경우의 가이던스 장치에 있어서의 표시 화면의 표시예를 개략적으로 도시하는 도면이고, 건설 기계를 옆에서 본 단면도로 표시를 구성한 예를 도시하는 도면이다.
도 8b는, 장해물 있음의 경우의 가이던스 장치에 있어서의 표시 화면의 표시예를 개략적으로 도시하는 도면이고, 건설 기계를 부감한 입체도로 표시를 구성한 예를 도시하는 도면이다.
도 9는, 장해물 있음의 경우의 가이던스 장치에 있어서의 표시 화면의 표시의 다른 예를 개략적으로 도시하는 도면이고, 건설 기계를 옆에서 본 단면도로 표시를 구성한 예를 도시하는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시 형태를 도면을 참조하면서 설명한다.
또한, 이하에 있어서는, 작업 장치의 선단의 어태치먼트로서 버킷(1c)을 구비하는 유압 셔블을 예시하여 설명하지만, 목표 굴삭면(목표면)과 어태치먼트의 위치 관계를 운전실 내의 모니터(표시 장치)에 화상 표시하여 오퍼레이터의 지원을 행하는 가이던스 장치를 구비한 건설 기계라면, 버킷 이외의 어태치먼트를 구비하는 유압 셔블에 본 발명을 적용해도 상관없다.
도 1은, 본 실시 형태에 있어서 건설 기계의 일례로서 나타내는 유압 셔블의 유압 구동 장치를 그 제어 유닛과 함께 도시하는 도면이다. 또한, 도 2는, 본 실시 형태에 따른 유압 셔블의 외관을 모식적으로 도시하는 도면이다.
도 1에 있어서, 본 실시 형태의 유압 셔블은, 유압 펌프(2)와, 이 유압 펌프(2)로부터의 압유에 의해 구동되는 붐 실린더(3a), 암 실린더(3b), 버킷 실린더(3c), 선회 모터(3d) 및 좌우의 주행 모터(3e, 3f)를 포함하는 복수의 유압 액추에이터와, 이들 유압 액추에이터(3a 내지 3f)의 각각에 대응하여 마련된 복수의 조작 레버 장치(4a 내지 4f)와, 이들 조작 레버 장치(4a 내지 4f)에 의해 제어되어, 유압 액추에이터(3a 내지 3f)에 공급되는 압유의 유량을 제어하는 복수의 유량 제어 밸브(5a 내지 5f)와, 유압 펌프(2)의 토출 압력이 설정값 이상이 되었을 경우에 개방하는 릴리프 밸브(6)와, 조작 레버 장치(4a 내지 4f)의 조작 신호를 입력하여 유량 제어 밸브(5a 내지 5f)를 제어하는 기능을 갖는 제어 유닛(9)을 갖고, 이들은 유압 셔블의 피구동 부재를 구동하는 유압 구동 장치를 구성하고 있다.
본 실시 형태에서는, 조작 레버 장치(4a 내지 4f)는, 조작 신호로서 전기 신호를 출력하는 전기 레버 장치이고, 유량 제어 밸브(5a 내지 5f)는 전기 신호를 파일럿압으로 변환하는 전기 유압 변환 장치, 예를 들어 비례 전자기 밸브를 양단에 구비한 전기·유압 조작 방식의 밸브이다. 제어 유닛(9)은, 조작 레버 장치(4a 내지 4f)의 조작 신호를 입력하고, 입력 신호에 따른 유량 제어 밸브 구동 신호를 생성하여 유량 제어 밸브(5a 내지 5f)를 구동·제어한다.
또한, 도 2에 도시한 바와 같이, 유압 셔블은, 상부 선회체(1d) 및 하부 주행체(1e)로 이루어지는 차체(건설 기계 본체)(1B)와, 수직 방향으로 각각 회동하는 붐(1a), 암(1b) 및 버킷(1c)으로 이루어지고, 상부 선회체(1d)의 전방에 설치된 다관절형의 작업 장치(1A)로 구성되고, 작업 장치(1A)의 붐(1a)의 기단부는 상부 선회체(1d)의 전방부에 지지되어 있다.
도 2의 붐(1a), 암(1b), 버킷(1c), 상부 선회체(1d) 및 하부 주행체(1e)는, 각각 도 1에 도시하는 붐 실린더(3a), 암 실린더(3b), 버킷 실린더(3c), 선회 모터(3d) 및 좌우의 주행 모터(3e, 3f)에 의해 각각 구동되고, 그것들의 동작은 조작 레버 장치(4a 내지 4f)에 의해 지시된다.
작업 장치(1A)의 붐(1a), 암(1b) 및 버킷(1c)의 각각의 회동 지지점에는, 작업 장치(1A)의 위치와 자세에 관한 상태량으로서 각각의 회동각을 검출하는 자세 센서로서의 각도 검출기(8a, 8b, 8c)가 마련되어 있다. 또한, 이하에서는 설명의 간단화를 위하여 각도 검출기(8a, 8b, 8c)를 통합하여 자세 센서(8)라고 기재하는 경우가 있다.
이상과 같이 구성한 유압 셔블에, 본 실시 형태에 따른 가이던스 장치(410)와 장해물 검지 장치(420)가 마련되어 있다(뒤의 도 4a 등 참조). 가이던스 장치(410)는, 설계 데이터에 기초하는 목표면과 작업 장치의 위치 정보를 제시함으로써 오퍼레이터의 조작을 지원하는 것이다. 또한, 장해물 검지 장치(420)는, 건설 기계의 차체 주변의 장해물이나 진입물을 실시간으로 검지하고, 필요에 따라 오퍼레이터에 통지하는 것이다.
도 3은, 본 실시 형태에 따른 가이던스 장치 및 장해물 검지 장치를 주변 구성과 함께 도시하는 하드웨어 구성도이다.
도 3에 있어서, 본 실시 형태의 유압 셔블은, 관리사무소의 데이터베이스(400)로부터 설계 데이터를 취득하기 위한 설정기(7)와, 붐(1a), 암(1b) 및 버킷(1c)의 각각의 회동 지지점에 마련되고, 작업 장치(1A)의 위치와 자세에 관한 상태량으로서 각각의 회동각을 검출하는 자세 센서(8)와, GPS(Global Positioning System)나 GNSS(Global Navigation Satellite System) 등을 사용하여 지구 기준에서의 차체 위치를 계측하는 위성 측위 시스템(301)과, 이들의 입력 신호에 따라, 운전실 내에 설치된 가이던스용 모니터(415)로의 표시 처리를 실행하는 제어 유닛(310)(예를 들어, 마이크로 컴퓨터)을 구비하고 있다.
제어 유닛(310)은, 입력부(91)와, 프로세서인 중앙 처리 장치(CPU)(92)와, 기억 장치인 리드 온리 메모리(ROM)(93) 및 랜덤 액세스 메모리(RAM)(94)와, 출력부(95)를 갖고 있다. 입력부(91)는, 설정기(7)로부터의 지시 신호, 자세 센서(8)(각도 검출기(8a, 8b, 8c))로부터의 각도 신호, 위성 측위 시스템(301)으로부터의 위치 신호를 입력하고, A/D 변환을 행한다. ROM(93)은, 제어 프로그램이 기억된 기록 매체이고, CPU(92)는, ROM(93)에 기억된 제어 프로그램을 따라서 입력부(91), ROM(93) 및 RAM(94)으로부터 도입된 신호에 대하여 소정의 연산 처리를 행한다. 출력부(95)는, CPU(92)에서의 연산 결과에 따른 출력용의 신호를 작성하고, 그 신호를 가이던스용 모니터(415)에 출력함으로써, 버킷(1c) 및 목표면 등의 화상을 가이던스용 모니터(415)의 화면 상에 표시시키거나 한다. 또한, 제어 유닛(310)은, 기억 장치로서 ROM(93) 및 RAM(94)이라고 하는 반도체 메모리를 구비하고 있지만, 하드디스크 드라이브 등의 자기 기억 장치를 구비하고, 이것에 제어 프로그램을 기억해도 된다.
또한, 본 실시 형태의 유압 셔블은, 장해물을 검지하기 위하여 차체 주변을 촬상하는 카메라(302)와, 차체 주변의 작업원이 소지하고 있는 IC 태그의 정보를 수신하는 IC 태그 수신기(303)와, 이들의 입력 신호에 따라, 운전실 내에 설치된 장해물 검지용 모니터(424)로의 표시 처리를 실행하는 제어 유닛(320)(예를 들어, 마이크로 컴퓨터)을 구비하고 있다.
제어 유닛(320)은, 입력부(391)와, 프로세서인 중앙 처리 장치(CPU)(392)와, 기억 장치인 리드 온리 메모리(ROM)(393) 및 랜덤 액세스 메모리(RAM)(394)와, 출력부(395)를 갖고 있다. 입력부(391)는, 카메라(302)로부터의 영상 신호, IC 태그 수신기(303)로부터의 수신 신호를 입력하고, A/D 변환을 행한다. ROM(393)은, 제어 프로그램이 기억된 기록 매체이고, CPU(392)는, ROM(393)에 기억된 제어 프로그램을 따라서 입력부(391), ROM(393), 및 RAM(394)로부터 도입한 신호에 대하여 소정의 연산 처리를 행한다. 출력부(395)는, CPU(392)에서의 연산 결과에 따른 출력용의 신호를 작성하고, 그 신호를 장해물 검지용 모니터(424)에 출력함으로써, 검지한 장해물의 위치 정보를 장해물 검지용 모니터(424)의 화면 상에 표시시키거나 한다. 또한, 출력부(395)는, 검지한 장해물의 위치 정보를 제어 유닛(310)에도 출력하고, 그 정보를 제어 유닛(310)과 공유한다. 또한, 제어 유닛(320)은, 기억 장치로서 ROM(393) 및 RAM(394)이라고 하는 반도체 메모리를 구비하고 있지만, 하드디스크 드라이브 등의 자기 기억 장치를 구비하고, 이것에 제어 프로그램을 기억해도 된다.
도 4a는, 본 실시 형태에 따른 가이던스 장치 및 장해물 검지 장치를 주변 구성과 함께 도시하는 기능 블록도이다.
가이던스 장치(410)는, 설계 데이터 취득부(411), 작업 장치 위치 취득부(412), 목표면 설정부(413), 가이던스 표시부(414), 및 가이던스용 모니터(415)를 갖고 있다. 또한, 가이던스용 모니터(415)를 제외한 가이던스 장치(410)의 각 기능부는, 제어 유닛(310)에 프로그래밍되어서 실행됨으로써 실현된다.
설계 데이터 취득부(411)에서는, 관리사무소에 있는 시공 도면 등의 데이터베이스(400)로부터 무선 LAN(Local Area Network) 등의 통신 수단을 사용하여 해당하는 시공 현장의 설계 데이터를 취득한다. 이 설계 데이터는, 운전실 내의 스위치 등으로 구성되는 설정기(7)를 오퍼레이터가 조작함으로써 취득하는 것이 가능하고, USB 메모리 등의 기록 매체를 사용하여 취득해도 된다. 설정기(7)는, 예를 들어 조작 레버 장치(4a 내지 4f)의 그립 상에 마련된 스위치 또는 이것과 비슷한 조작 장치로 구성되어 있고, 설계 데이터의 취득에 사용되는 스위치(7a)와, 일단 취득한 설계 데이터를 클리어하는 스위치(7b)를 구비하고 있다. 설계 데이터 취득부(411)에서는, 스위치(7a)가 눌러지면, 무선 LAN(Local Area Network) 등의 통신 수단에 의해, 관리사무소의 데이터베이스(400)로부터 소정의 설계 데이터를 다운로드하고, 제어 유닛(310)에 기억하는 처리를 행한다. 또한, 기억한 설계 데이터를 소정의 포맷(예를 들어, 지구 좌표계에서의 점군 데이터)으로 변환하고, 그 정보를 목표면 설정부(413)에 출력한다. 한편으로, 스위치(7b)가 눌러지면 기억된 설계 데이터를 클리어한다.
작업 장치 위치 취득부(412)에서는, 붐(1a), 암(1b), 버킷(1c)의 회동 지지점의 각도를 계측하는 자세 센서(8)(각도 검출기(8a, 8b, 8c))로부터 각도 신호를 입력하고, 그 각도 정보와 건설 기계(작업 장치(1A) 및 차체(1B))의 치수를 사용하여 차체 기준의 좌표계(예를 들어, 붐(1a)의 회동 지지점을 원점으로 함)에 있어서의 버킷(1c)의 위치를 연산한다. 또한, 버킷(1c)의 위치는, 차체(1B)에 GPS(Global Positioning System)나 GNSS(Global Navigation Satellite System) 등의 위성 측위 시스템(301)이 탑재되어 있는 경우에는, 그 위치 정보를 사용하여 지구 기준의 좌표계로 표현해도 된다. 예를 들어, 위성 측위 시스템(301)으로부터 입력한 위치 신호와, 건설 기계의 치수 및 위성 측위 시스템(301)의 설치 위치의 정보를 사용하여, 버킷(1c)의 위치를 차체 기준의 좌표계로부터 지구 기준의 좌표 계로 변환하는 처리를 행한다. 또한, 작업 장치 위치 취득부(412)는, 버킷(1c)의 위치 정보를 목표면 설정부(413) 및 가이던스 표시부(414)에 출력한다.
목표면 설정부(413)에서는, 작업 장치 위치 취득부(412)에서 취득한 버킷(1c)의 위치에 기초하여 설계 데이터 취득부(411)에서 취득한 설계 데이터로부터 목표면을 설정한다. 예를 들어, 설계 데이터 취득부(411)로부터 출력된 설계 데이터와 작업 장치 위치 취득부(412)로부터 출력된 버킷(1c)의 위치를 입력하고, 버킷(1c)의 위치를 중심으로 하여 소정의 범위 내에 있는 설계 데이터를 추출함으로써 목표면을 설정하고, 그 정보를 가이던스 표시부(314)에 출력한다.
가이던스 표시부(414)에서는, 목표면 설정부(413)에서 설정한 목표면과 작업 장치 위치 취득부(412)에서 취득한 버킷(1c)의 위치 정보를 운전실 내의 가이던스용 모니터(415)에 표시하는 처리를 행한다. 예를 들어, 작업 장치 위치 취득부(412)로부터 출력된 버킷(1c)의 위치와 목표면 설정부(413)로부터 출력된 목표면의 위치 관계를 나타내는 화상 정보를 생성하고, 그 화상을 가이던스용 모니터(415)의 화면 상에 표시시키는 처리를 행한다.
이와 같이, 설계 데이터 취득부(411), 작업 장치 위치 취득부(412), 목표면 설정부(413), 가이던스 표시부(414), 운전실 내의 가이던스용 모니터(415)로 구성되는 가이던스 장치(410)에 의해, 설계 데이터에 기초하는 목표면과 작업 장치의 위치 정보를 제시함으로써 오퍼레이터의 조작을 지원할 수 있다.
장해물 검지 장치(420)는, 장해물 검지부(421), 장해물 위치 취득부(422), 장해물 표시부(423), 및 장해물 검지용 모니터(424)를 갖고 있다. 또한, 장해물 검지용 모니터(424)를 제외한 장해물 검지 장치(420)의 각 기능부는, 제어 유닛(320)에 프로그래밍되어서 실행됨으로써 실현된다.
장해물 검지부(421)에서는, 차체(1B)에 설치된 카메라(302)로 촬상한 화상의 정보를 처리함으로써, 건설 기계 주변의 장해물이나 진입물을 검지한다. 또한, 현장의 작업원이 갖는 IC 태그 등의 정보를 수신할 수 있는 경우에는, 그 정보를 사용하여 건설 기계 주변에 진입하는 작업원을 검지하는 것도 가능하다.
장해물 위치 취득부(422)에서는, 장해물 검지부(421)에서 검지한 장해물의 정보에 기초하여 장해물의 위치를 취득한다. 예를 들어, 상술한 화상 처리에서 검지한 장해물이나 진입물의 크기에 따라, 카메라(302)를 원점으로 하는 좌표계에 있어서의 위치 정보를 연산하고, 건설 기계의 치수 및 카메라(302)의 설치 위치에 기초하여 차체 기준에서의 좌표계로 변환한다. 또한, 장해물이나 진입물의 위치는, 작업 장치 위치 취득부(412)와 동일하게, 지구 기준에서의 건설 기계 위치를 계측하는 위성 측위 시스템(301)의 정보를 이용할 수 있는 경우에는 지구 기준의 좌표계로 표현해도 된다. IC 태그 등의 정보를 수신하여 건설 기계 주변에 진입하는 작업원을 검지하는 경우에는, IC 태그 수신기(303)에 의해 수신한 IC 태그의 전파 강도와 IC 태그 수신기(303)의 설치 위치에 기초하여 작업원의 위치 정보를 연산한다. 또한, 장해물 위치 취득부(422)는, 건설 기계 주변의 장해물이나 진입물 및 작업원의 위치 정보를 장해물 표시부(423) 및 가이던스 표시부(414)에 출력한다.
장해물 표시부(423)에서는, 장해물 위치 취득부(422)에서 취득한 장해물의 위치 정보를 운전실 내의 장해물 검지용 모니터(424)에 표시한다. 예를 들어, 장해물 위치 취득부(422)로부터 출력된 장해물의 위치를 마킹한 건설 기계 주변의 화상 정보를 생성하고, 장해물 검지용 모니터(424)의 화면 상에 표시시키는 처리를 행한다.
이와 같이, 카메라나 IC 태그 등의 정보를 이용한 장해물 검지부(421)와, 검지한 장해물의 위치를 취득하는 장해물 위치 취득부(422)로 구성되는 장해물 검지 장치(420)에 의해, 건설 기계 주변의 장해물이나 진입물을 실시간으로 검지하는 것이 가능해진다.
또한, 가이던스 표시부(414)는, 장해물 위치 취득부(422)에서 취득한 장해물의 위치 정보를 입력하고, 운전실 내의 가이던스용 모니터(415)에 표시한다. 또한, 가이던스 표시부(414)는, 장해물 위치 취득부(422)에서 취득한 장해물의 위치가, 목표면 설정부(413)에서 설정한 목표면에 포함되고, 또는, 그 근방인 경우에는, 운전실 내의 가이던스용 모니터(415)에 있어서의 목표면의 표시 방법을 변경한다. 표시 방법의 상세에 대해서는 후술한다.
도 4b는, 가이던스 표시부의 처리 내용을 나타내는 흐름도이다.
도 4b에 있어서는, 장해물 위치 취득부(422)에서 취득한 장해물의 위치가, 목표면 설정부(413)에서 설정한 목표면에 포함되는 경우의 처리를 일례로서 나타내고 있다.
도 4b에 있어서, 가이던스 표시부(414)는 먼저, 작업 장치 위치 취득부(412)에서 취득한 버킷(1c)의 위치를 읽어들이고, 버킷(1c)의 위치가 차체 기준의 좌표계로 표현되어 있지 않은 경우에는 차체 기준의 좌표계에 있어서의 위치로 변환한다(스텝 S451). 이어서, 변환된 차체 기준의 좌표계에 있어서의 버킷(1c)의 위치에 기초하여 가이던스용 모니터(415)에 버킷(1c)의 위치를 표시하는 처리를 행한다(스텝 S452). 이어서, 목표면 설정부(413)에서 취득한 목표면을 읽어들이고, 목표면이 차체 기준의 좌표계로 표현되어 있지 않은 경우에는, 스텝 S451과 동일하게 차체 기준의 좌표계에 있어서의 목표면으로 변환한다(스텝 S453). 이어서, 변환된 차체 기준의 좌표계에 있어서의 목표면에 기초하여 가이던스용 모니터(415)에 목표면을 표시하는 처리를 행한다(스텝 S454). 이어서, 장해물 위치 취득부(422)에서 취득한 장해물의 위치를 읽어들이고, 장해물의 위치가 차체 기준의 좌표계로 표현되어 있지 않은 경우에는, 스텝 S451, S453과 동일하게 차체 기준의 좌표계에 있어서의 위치로 변환한다(스텝 S455).
이어서, 차체 기준의 좌표계에 있어서, 스텝 S453으로 변환된 목표면과 스텝 S455로 변환된 장해물의 위치를 대조하고, 장해물의 위치가 목표면의 내부에 있는지의 여부, 즉, 장해물의 위치가 목표면의 내부에 포함되어 있는지의 여부를 판정한다(스텝 S456).
스텝 S456의 판정 방법으로서는, 예를 들어 목표면을 나타내는 3점(O, A, B)에 대하여 장해물의 위치를 점 P로 했을 경우에는, 하기의 (식 1)로 정해지는 점 P의 존재 범위를 생각한다.
벡터 OP=계수 s×벡터 OA+계수 t×벡터 OB ···(식 1)
상기의 (식 1)에 있어서의 계수 s, t에 대해서, 「계수 s+계수 t≥1」 또한 「계수 s≥0」 또한 「계수 t≥0」의 조건이 성립하면, 점 P는 삼각형 OAB의 둘레를 포함하는 내부에 존재하게 된다. 따라서, 목표면을 나타내는 3점(O, A, B)과 장해물의 위치 P를, 차체 기준의 좌표계의 원점을 통하는 차체(1B)와 평행한 면에 투영하고, 그 투영한 평면(소위 xy 평면)에서 상기의 (식 1) 및 점 P의 존재 범위의 사고 방식을 적용하면, 장해물의 위치가 목표면의 내부에 포함되어 있는지의 여부를 판정할 수 있다.
스텝 S456에서의 판정 결과가 "예"의 경우, 즉, 장해물의 위치가 목표면의 내부에 포함되어 있다(장해물 있음)고 판정된 경우에는, 목표면을 강조 표시하고(스텝 S457), 스텝 S451의 처리로 복귀한다. 목표면의 강조 표시로서는, 예를 들어 목표면을 나타내는 3점(O, A, B)의 내부를 모두 칠하거나, 또는, 선분 OA, OB, AB의 선을 굵게 표시하거나 하는 것을 생각할 수 있다. 또한, 이들의 표시 방법의 상세에 대해서는 후술한다. 또한, 스텝 S456에서의 판정 결과가 "아니오"의 경우, 즉, 장해물의 위치가 목표면의 내부에 포함되어 있지 않다(장해물 없음)고 판정된 경우에는, 스텝 S451의 처리로 복귀한다.
도 5a 및 도 5b는, 장해물 없음의 경우의 가이던스 장치에 있어서의 표시 화면의 표시예를 개략적으로 도시하는 도면이고, 도 5a는 유압 셔블을 옆에서 본 단면도로 표시를 구성한 예를, 도 5b는 유압 셔블을 부감한 입체도로 표시를 구성한 예를 각각 나타내고 있다.
도 5a에서는, 설계 데이터 취득부(411)에서 취득한 설계 데이터(500)(선분 ab, 선분 bc, 선분 cd 및 선분 de로 구성됨)와, 작업 장치 위치 취득부(412)에서 취득한 붐(1a), 암(1b), 버킷(1c)의 위치와 건설 기계 위치의 정보에 기초하여 버킷(1c)을 포함하는 작업 장치(1A)가 가이던스용 모니터(415)의 화면 상에 표시되어 있다. 또한, 도면의 파선으로 나타낸 바와 같이, 목표면 설정부(413)에 의해 버킷(1c)의 위치 정보에 기초하여 설계 데이터(500)의 선분 ab가 버킷(1c)에 가까운 목표면으로서 설정되어 있다. 또한, 버킷(1c)과 목표면 ab의 거리(예를 들어, x[m])이 표시되어 있고, 이들의 표시에 의해, 오퍼레이터는 목표로 하는 굴삭면과 버킷(1c)의 위치 관계를 화면 상에서 파악할 수 있다.
도 5b에서는, 설계 데이터 취득부(411)에서 취득한 설계 데이터(510)(도면의 해칭 영역)와, 작업 장치 위치 취득부(412)에서 취득한 붐(1a), 암(1b), 버킷(1c)의 위치와 건설 기계 위치의 정보에 기초하여 버킷(1c)을 포함하는 작업 장치(1A)가 가이던스용 모니터(415)의 화면 상에 부감 표시되어 있다. 또한, 도면의 파선으로 나타낸 바와 같이, 목표면 설정부(413)에 의해 버킷(1c)의 위치 정보에 기초하여 선분 ab, 선분 bc, 선분 ca로 둘러싸인 영역이 버킷(1c)에 가까운 목표면으로서 설정되어 있다. 또한, 버킷(1c)과 목표면 abc의 거리(예를 들어, x[m])가 표시되어 있고, 이들의 표시에 의해, 오퍼레이터는 건설 기계인 유압 셔블의 위치를 부감하면서, 목표로 하는 굴삭면과 버킷(1c)의 위치 관계를 화면 상에서 파악할 수 있다.
도 6은, 장해물을 검지예로서, 작업원이 소지하고 있는 IC 태그 등과 통신함으로써 건설 기계의 우측방 작업원을 검지하는 모습을 도시하는 도면이다.
도 6에 있어서는, IC 태그 수신기(303)가 건설 기계의 우측방을 검지 범위로 하도록 설치되어 있다. IC 태그 수신기(303)는 자계 발생 장치를 구비하고 있고, 건설 기계의 주위(본 예에서는 우측방의 일정한 범위)에 일정한 자계(602)를 발생시키고 있다. 이때, IC 태그(601)를 소지하는 작업원(600)이 자계(602)의 범위에 진입하면, IC 태그(601)가 자계(602)에 반응하여 IC 태그 수신기(303)에 무선 등의 통신 수단에 의해 검지 정보, 즉, 자계(602)를 검지한 것이나 자계(602)에 고유한 정보 등을 송신한다. IC 태그 수신기(303)는, IC 태그(601)로부터 수신한 검지 정보를 제어 유닛(320)에 출력한다. 제어 유닛(320)은, 장해물 검지 장치(420)의 장해물 위치 취득부(422)의 기능에 의해 장해물의 위치 정보(이 경우, 장해물의 위치 정보는 건설 기계의 우측방)를 연산한다. 장해물의 위치 정보의 산출 방법으로서는, 예를 들어 IC 태그 수신기(303)의 입력 신호에 포함되는 전파 강도로부터 IC 태그 수신기(303)와 IC 태그(601)의 거리를 추정하고, IC 태그 수신기(303)의 건설 기계 상에 있어서의 설치 위치나 차체(1B)의 치수 등을 고려하여 건설 기계의 설계 정보 등을 참조함으로써 장해물의 위치 정보를 연산한다. 제어 유닛(320)은, 연산된 장해물의 위치 정보를 제어 유닛(310)에 출력한다. 제어 유닛(310)은, 가이던스 장치(410)의 가이던스 표시부(414)의 기능에 의해, 검지한 장해물의 위치 정보에 기초하여 가이던스용 모니터(415)에 검지한 작업원의 검지 위치(장해물의 위치 정보)를 표시한다.
도 7은, 장해물 검지 장치에 있어서의 표시 화면의 일례를 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 7에서는, 카메라(302)로 촬상한 화상에 대하여 카메라(302)나 IC 태그 수신기(303)의 입력 신호에 기초하여 장해물 검지부(421)에서 검지한 작업원(600)을 검지 프레임(710)으로 마킹한 화상이 장해물 검지용 모니터(424)의 화면 상에 표시되어 있고, 이들의 표시와 경보 등의 정보 제시 수단을 조합함으로써, 오퍼레이터는 건설 기계 주변의 장해물이나 진입물에 대하여 반응하는 것이 가능해진다.
도 8a 및 도 8b는, 장해물 있음의 경우의 가이던스 장치에 있어서의 표시 화면의 표시예를 개략적으로 도시하는 도면이고, 도 8a는 건설 기계를 옆에서 본 단면도로 표시를 구성한 예를, 도 8b는 건설 기계를 부감한 입체도로 표시를 구성한 예를 각각 나타내고 있다.
도 8a에서는, 카메라(302)나 IC 태그 수신기(303)의 입력 신호에 기초하여, 목표면 ab의 가까이에서 작업원(600)이 장해물로서 검지되었을 경우를 나타내고 있다. 이 경우, 가이던스 표시부(414)는, 장해물 위치 취득부(422)로부터 출력된 장해물의 위치 정보와 목표면 설정부(413)로부터 출력된 목표면 ab의 정보를 비교하여, 장해물의 위치가 목표면 ab에 포함되고, 또는, 그 근방인 경우에는, 목표면 ab의 표시 방법을 강조 표시(500a)로 변경한다. 구체적으로는, 목표면 ab의 선을 굵게 하는, 색을 바꾸는, 목표면 ab를 점멸시키는 등과 같이 표시 양태를 변경하는 표시 처리를 행하여, 목표면 ab를 강조 표시한다. 또한, 도 8a에서는, 목표면 ab의 선을 굵게 하는 경우를 예시하고 있다. 이와 같이, 도 8a에 있어서는, 목표면 ab의 표시 방법을 강조 표시(500a)로 변경함으로써, 가이던스 장치(410)의 가이던스용 모니터(415)에 작업원의 검지 위치(장해물의 위치 정보)를 표시하고 있다. 또한, 도 8a에서는, 작업원(600)이 목표면 ab의 근처에 접근하여 검지된 모습을 설명하기 위하여 작업원(600)을 화살표와 함께 도시하고 있지만, 작업원(600)을 아이콘 등으로 가이던스용 모니터(415)에 표시할 필요는 없다.
도 8b에서는, 카메라(302)나 IC 태그 수신기(303)의 입력 신호에 기초하여, 목표면 abc의 가까이에서 작업원(600)이 장해물로서 검지되고 있는 신이다. 이 경우, 가이던스 표시부(414)는, 장해물 위치 취득부(422)로부터 출력된 장해물의 위치 정보와 목표면 설정부(413)로부터 출력된 목표면 abc의 정보를 비교하여, 장해물의 위치가 목표면 abc에 포함되고, 또는, 그 근방인 경우에는, 목표면 abc의 표시 방법을 강조 표시(510a)로 변경한다. 구체적으로는, 목표면 abc의 색을 바꾸는, 목표면 abc를 점멸시키는 등과 같이 표시 양태를 변경하는 표시 처리를 행하여, 목표면 abc를 강조 표시한다. 또한, 도 8b에서는, 목표면 abc의 색을 바꾸는(도시의 사정상, 흑색 도포로 나타냄) 경우를 나타내고 있다. 이와 같이, 도 8b에 있어서는, 목표면 ab의 표시 방법을 강조 표시(500a)로 변경함으로써, 가이던스 장치(410)의 가이던스용 모니터(415)에 작업원의 검지 위치(장해물의 위치 정보)를 표시하고 있다.
도 9는, 장해물 있음의 경우의 가이던스 장치에 있어서의 표시 화면의 표시의 다른 예를 개략적으로 도시하는 도면이고, 건설 기계를 옆에서 본 단면도로 표시를 구성한 예를 나타내고 있다.
도 9에서는, 가이던스용 모니터(415)의 표시 화면에 장해물 검지용 아이콘(910)이 마련되어 있다. 장해물 검지용 아이콘(910)은 차체(1B)의 정쌍 방향(이 경우, 작업 장치(1A)가 향하고 있는 방향이 정)을 나타내는 컴퍼스의 주위에 4방향의 통지 대상의 에어리어가 표시되어 있다. 가이던스 표시부(414)는, 장해물의 위치 정보(이 경우, 건설 기계 본체의 우측방)에 기초하여, 장해물 검지용 아이콘(910)의 우측방 에어리어(즉, 건설 기계 본체의 우측방을 나타내는 에어리어)를 강조 표시(910a)로 함으로써, 오퍼레이터에 장해물의 위치 정보를 제시한다.
이상과 같이 구성한 본 실시 형태의 효과를 설명한다.
종래 기술과 같이, 건설 기계에 있어서는, 작업 효율이나 편리성의 향상을 목적으로 하여 오퍼레이터를 지원하기 위한 정보가 다양화되어 있다. 그러나, 가이던스 장치를 사용하는 경우, 법면 굴삭이나 수평 고르기 등의 작업 중에는, 오퍼레이터가 가이던스 장치의 화면을 주시하게 된다. 따라서, 진입물 검지 장치로의 정보 제시에 대해서는 오퍼레이터의 반응이 지연될 가능성이 높다. 또한, 장해물도 포함한 맵의 정보를 오퍼레이터에 제시하여 가이던스하는 것과 같은 종래 기술에 있어서는, 미리 데이터베이스에 기억되어 있는 지중 매설물이나 지상 구조물 등의 장해물에 대해서는 오퍼레이터가 신속히 대응하는 것이 가능하지만, 진입물 검지 장치로의 정보 제시에 대해서는, 역시, 오퍼레이터의 반응이 지연될 우려가 있어, 작업 효율과 편리성의 양립이 곤란하다.
이에 비해 본 실시 형태에 있어서는, 작업 장치(1A)에 의한 작업 대상에 대하여 미리 정해진 설계 데이터를 취득하는 설계 데이터 취득부(411), 작업 장치(1A)의 위치 정보를 취득하는 작업 장치 위치 취득부(412), 설계 데이터 취득부(411)에서 취득한 설계 데이터와 작업 장치 위치 취득부(412)에서 취득한 작업 장치(1A)의 위치 정보에 따라서 작업 장치(1A)에 의한 작업 대상의 목표면을 설정하는 목표면 설정부(413), 및 목표면 설정부(413)에서 설정한 목표면과 작업 장치 위치 취득부(412)에서 취득한 작업 장치(1A)의 위치 정보를 운전실 내의 가이던스용 모니터(415)에 표시하는 가이던스 표시부(414)를 갖는 가이던스 장치(410)와, 건설 기계 주변의 장해물을 검지하는 장해물 검지부(421), 및 장해물 검지부(421)에서 검지된 장해물의 위치 정보를 취득하는 장해물 위치 취득부(422)를 갖는 장해물 검지 장치(420)를 구비하고, 가이던스 장치(410)의 가이던스 표시부(414)는, 장해물 검지 장치(420)의 장해물 위치 취득부(422)에서 취득된 장해물의 위치 정보를 가이던스용 모니터(415)에 표시하도록 구성했으므로, 오퍼레이터가 가이던스 장치의 화면을 주시하고 있을 때라도, 차체 주변의 진입물과 같은 리얼타임성이 높은 장해물의 정보를 확실하게 오퍼레이터에 제시할 수 있고, 작업 효율과 편리성의 양립을 도모할 수 있다.
즉, 유압 셔블 등의 건설 기계에 있어서, 실제로 굴삭 작업을 행하고 있는 경우에는, 오퍼레이터는 가이던스용 모니터의 화면 표시를 주시하고 있기 때문에, 장해물 검지용 모니터의 화면 표시를 주시되어 있지 않은 경우를 생각할 수 있다. 또한, 엔진 소리 등 실제 작업 중에 발생하는 소음이나 진동 등의 영향에 의해, 경보 등의 정보 제시 수단에 대해서도 반응이 늦는 것을 생각할 수 있다. 이에 비해 본 실시 형태에 있어서는, 오퍼레이터가 가이던스용 모니터(415)의 화면 표시를 주시하고 있고, 장해물 검지용 모니터(424)의 화면 표시를 주시하고 있지 않은 경우에도, 가이던스용 모니터(415)와 동일한 화면에 장해물이나 진입물의 정보(장해물의 위치 정보)를 제시함으로써, 차체 주변에 진입하는 작업원과 같이 리얼타임성이 높은 장해물의 정보를 확실하게 오퍼레이터에 제시할 수 있고, 작업 효율과 편리성을 양립할 수 있다. 특히, 오퍼레이터가 가장 주시하고 있을 것으로 예상되는 목표면의 표시 방법을 변경함으로써, 장해물의 위치 정보를 보다 확실하게 오퍼레이터에 제시할 수 있다.
다음으로 상기의 각 실시 형태의 특징에 대하여 설명한다.
(1) 상기의 실시 형태에서는, 건설 기계 본체(예를 들어, 차체(1B))에 설치되고, 복수의 피구동 부재(예를 들어, 붐(1a), 암(1b), 버킷(1c))를 연결하여 구성된 다관절형의 작업 장치(1A)와, 상기 복수의 피구동 부재를 각각 구동하는 복수의 유압 액추에이터(예를 들어, 붐 실린더(3a), 암 실린더(3b), 버킷 실린더(3c))와, 오퍼레이터가 탑승하는 운전실에 배치되고, 상기 복수의 유압 액추에이터의 동작을 조작량에 따라서 각각 지시하기 위한 복수의 조작 레버 장치(4a 내지 4f)를 구비한 건설 기계에 있어서, 상기 작업 장치에 의한 작업 대상에 대하여 미리 정해진 설계 데이터를 취득하는 설계 데이터 취득부(411), 상기 작업 장치의 위치 정보를 취득하는 작업 장치 위치 취득부(412), 상기 설계 데이터 취득부에서 취득한 상기 설계 데이터와 상기 작업 장치 위치 취득부에서 취득한 상기 작업 장치의 위치 정보에 따라서 상기 작업 장치에 의한 작업 대상의 목표면을 설정하는 목표면 설정부(413), 및 상기 목표면 설정부에서 설정한 상기 목표면과 상기 작업 장치 위치 취득부에서 취득한 상기 작업 장치의 위치 정보를 상기 운전실 내의 가이던스용 모니터(415)에 표시하는 가이던스 표시부(414)를 갖는 가이던스 장치(410)와, 상기 건설 기계 주변의 장해물을 검지하는 장해물 검지부(421), 및 상기 장해물 검지부에서 검지된 장해물의 위치 정보를 취득하는 장해물 위치 취득부(422)를 갖는 장해물 검지 장치(420)를 구비하고, 상기 가이던스 장치의 상기 가이던스 표시부는, 상기 장해물 검지 장치의 상기 장해물 위치 취득부에서 취득된 상기 장해물의 위치 정보를 상기 가이던스용 모니터에 표시하는 것으로 한다.
이에 의해, 오퍼레이터가 가이던스 장치의 화면을 주시하고 있을 때라도, 차체 주변의 진입물과 같은 리얼타임성이 높은 장해물의 정보를 확실하게 오퍼레이터에 제시할 수 있고, 작업 효율과 편리성의 양립을 도모할 수 있다.
(2) 또한, 상기의 실시 형태에서는, (1)의 건설 기계에 있어서, 상기 가이던스 장치(410)의 상기 가이던스 표시부(414)는, 상기 장해물 위치 취득부(422)에서 취득된 장해물의 위치 정보가, 상기 목표면 설정부(413)에서 설정한 목표면에 포함되는 경우, 또는, 상기 목표면의 근방이라고 판단되는 경우에는, 상기 목표면의 표시 양태를 그 밖의 경우와는 다른 표시 양태로 변경하는 것으로 한다.
<부기>
또한, 상기의 실시 형태에 있어서는, 엔진 등의 원동기로 유압 펌프를 구동하는 일반적인 유압 셔블을 예로 들어 설명했지만, 유압 펌프를 엔진 및 모터로 구동하는 하이브리드식의 유압 셔블이나, 유압 펌프를 모터만으로 구동하는 전동식의 유압 셔블 등에도 본 발명이 적용 가능한 것은 물론이다.
또한, 본 발명은 상기의 실시 형태에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 일탈하지 않는 범위 내의 여러가지 변형예나 조합이 포함된다. 또한, 본 발명은, 상기의 실시 형태에서 설명한 모든 구성을 구비하는 것에 한정되지 않고, 그 구성의 일부를 삭제한 것도 포함된다. 또한, 상기의 각 구성, 기능 등은, 그것들의 일부 또는 전부를, 예를 들어 집적 회로에서 설계하는 등에 의해 실현해도 된다. 또한, 상기의 각 구성, 기능 등은, 프로세서가 각각의 기능을 실현하는 프로그램을 해석하고, 실행함으로써 소프트웨어에서 실현해도 된다.
1A: 작업 장치, 1B: 차체(건설 기계 본체), 1a: 붐, 1b: 암, 1c: 버킷, 1d: 상부 선회체, 1e: 하부 주행체, 2: 유압 펌프, 3: 계, 3a: 붐 실린더, 3b: 암 실린더, 3c: 버킷 실린더, 3d: 선회 모터, 3e: 주행 모터, 3f: 주행 모터, 4a: 조작 레버 장치 내지 4f: 조작 레버 장치, 5a 내지 5f: 유량 제어 밸브, 6: 릴리프 밸브, 7: 설정기, 7a, 7b: 스위치, 8: 자세 센서, 8a 내지 8c: 각도 검출기, 9: 제어 유닛, 91: 입력부, 92: 중앙 처리 장치(CPU), 93: 리드 온리 메모리(ROM), 94: 랜덤 액세스 메모리(RAM), 95: 출력부, 301: 위성 측위 시스템, 302: 카메라, 303: 태그 수신기, 310: 제어 유닛, 314: 가이던스 표시부, 320: 제어 유닛, 391: 입력부, 392: 중앙 처리 장치(CPU), 393: 리드 온리 메모리(ROM), 394: 랜덤 액세스 메모리(RAM), 395: 출력부, 400: 데이터베이스, 410: 가이던스 장치, 411: 설계 데이터 취득부, 412: 작업 장치 위치 취득부, 413: 목표면 설정부, 414: 가이던스 표시부, 415: 가이던스용 모니터, 420: 장해물 검지 장치, 421: 장해물 검지부, 422: 장해물 위치 취득부, 423: 장해물 표시부, 424: 장해물 검지용 모니터, 500: 설계 데이터, 500a, 510a, 910a: 강조 표시, 510: 설계 데이터, 600: 작업원, 601: IC 태그, 602: 자계, 710: 검지 프레임, 910: 장해물 검지용 아이콘
Claims (2)
- 건설 기계 본체에 설치되고, 복수의 피구동 부재를 연결하여 구성된 다관절형의 작업 장치와,
상기 복수의 피구동 부재를 각각 구동하는 복수의 유압 액추에이터와,
오퍼레이터가 탑승하는 운전실에 배치되고, 상기 복수의 유압 액추에이터의 동작을 조작량에 따라서 각각 지시하기 위한 복수의 조작 레버 장치를 구비한 건설 기계에 있어서,
상기 작업 장치에 의한 작업 대상에 대하여 미리 정해진 설계 데이터를 취득하는 설계 데이터 취득부,
상기 작업 장치의 위치 정보를 취득하는 작업 장치 위치 취득부,
상기 설계 데이터 취득부에서 취득한 상기 설계 데이터와 상기 작업 장치 위치 취득부에서 취득한 상기 작업 장치의 위치 정보에 따라서 상기 작업 장치에 의한 작업 대상의 목표면을 설정하는 목표면 설정부, 및
상기 목표면 설정부에서 설정한 상기 목표면과 상기 작업 장치 위치 취득부에서 취득한 상기 작업 장치의 위치 정보를 상기 운전실 내의 가이던스용 모니터에 표시하는 가이던스 표시부를 갖는 가이던스 장치와,
상기 건설 기계 주변의 장해물을 검지하는 장해물 검지부, 및
상기 장해물 검지부에서 검지된 장해물의 위치 정보를 취득하는 장해물 위치 취득부를 갖는 장해물 검지 장치를 구비하고,
상기 가이던스 장치의 상기 가이던스 표시부는, 상기 장해물 검지 장치의 상기 장해물 위치 취득부에서 취득된 상기 장해물의 위치 정보를 상기 가이던스용 모니터에 표시하는 것을 특징으로 하는 건설 기계. - 제1항에 있어서,
상기 가이던스 장치의 상기 가이던스 표시부는,
상기 장해물 위치 취득부에서 취득된 장해물의 위치 정보가, 상기 목표면 설정부에서 설정한 목표면에 포함되는 경우, 또는, 상기 목표면의 근방이라고 판단되는 경우에는, 상기 목표면의 표시 양태를 그 밖의 경우와는 다른 표시 양태로 변경하는 것을 특징으로 하는 건설 기계.
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