KR20210068527A

KR20210068527A - 작업 기계, 작업 기계를 포함하는 시스템, 및 작업 기계의 제어 방법

Info

Publication number: KR20210068527A
Application number: KR1020217013052A
Authority: KR
Inventors: 아쓰시 무라; 하루키 니시구치; 하야토 히사; 히로무 담바야시; 아키히코 데라무라; 가즈키 다케하라; 가쓰히로 이케가미
Original assignee: 가부시키가이샤 고마쓰 세이사쿠쇼
Priority date: 2018-12-13
Filing date: 2019-12-10
Publication date: 2021-06-09
Also published as: CN112955608B; KR102606721B1; CN112955608A; JP2020094427A; WO2020122044A1; DE112019004761T5; US20210381195A1; JP7197342B2

Abstract

주행할 때의 오퍼레이터의 작업을 저감화할 수 있는 작업 기계를 제공한다. 작업 기계는, 주행체를 구비하는 차량 본체와, 차량 본체에 장착된 작업기와, 작업기의 동작을 자동 제어하는 컨트롤러를 구비하고 있다. 컨트롤러는, 주행체의 주행 상태에 기초하여, 작업기의 동작의 자동 제어를 해제한다.

Description

작업 기계, 작업 기계를 포함하는 시스템, 및 작업 기계의 제어 방법

본 개시는, 작업 기계(work machine), 작업 기계를 포함하는 시스템, 및 작업 기계의 제어 방법에 관한 것이다.

작업 기계에 관한 것이며, 일본 공개특허 제2017-008719호 공보(특허문헌 1)에는, 유압 셔블이 선회(旋回)되면서 붐(boom)이 하강하고 있는 경우에, 굴삭(掘削; excavation) 제한 제어의 해제를 지시하는, 유압 셔블의 굴삭(excavation) 제어 시스템이 개시되어 있다.

일본 공개특허 제2017-008719호 공보

작업기(work implement)의 동작을 자동 제어하는 기능을 가지는 작업 기계에 있어서, 자동 제어를 해제하기 위해서는, 상기와 같은 경우를 제외하고, 종래에는 오퍼레이터의 해제 조작을 필요로 하므로. 주행 시는, 작업기의 동작을 자동 제어할 필요가 없기 때문에, 오퍼레이터는, 그 때마다, 해제 조작을 행할 필요가 있었다.

본 개시에서는, 주행할 때의 오퍼레이터의 작업을 저감화할 수 있는, 작업 기계, 작업 기계를 포함하는 시스템, 및 작업 기계의 제어 방법이 제공된다.

본 개시에 따르면, 주행체(traveling unit)를 구비하는 차량 본체와, 차량 본체에 장착된 작업기와, 작업기의 동작을 자동 제어하는 컨트롤러를 구비하는, 작업 기계가 제공된다. 컨트롤러는, 주행체의 주행 상태에 기초하여, 작업기의 동작의 자동 제어를 해제한다.

본 개시에 따르면, 작업 기계를 주행할 때의 오퍼레이터의 작업을 저감화할 수 있다.

도 1은 실시형태에 기초한 유압 셔블의 외관도이다.
도 2는 실시형태에 기초한 유압 셔블의 시스템 구성을 나타낸 블록도이다.
도 3은 유압 셔블에 의한 정지 제어(整地制御; leveling control)에 대하여 나타낸 모식적인 측면도이다.
도 4는 자동 제어를 해제하는 처리를 나타낸 플로우차트이다.
도 5는 표시부에 표시되는 화상의 일례를 나타낸 모식도이다.
도 6은 자동 제어의 해제에 관한 통지 표시를 나타낸 표시부의 모식도이다.
도 7은 자동 제어를 재개하는 처리를 나타낸 플로우차트이다.
도 8은 자동 제어의 재개에 관한 통지 표시를 나타낸 표시부의 모식도이다.
도 9는 제2 실시형태에 기초한 자동 제어를 해제하는 처리를 나타낸 플로우차트이다.
도 10은 제3 실시형태에 기초한 자동 제어를 해제하는 처리를 나타낸 플로우차트이다.
도 11은 유압 셔블를 포함하는 시스템의 개략도이다.

이하, 실시형태에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 이하의 설명에서는, 동일 부품에는, 동일한 부호를 부여하고 있다. 이들의 명칭 및 기능도 같다. 따라서, 이들에 대한 상세한 설명은 반복하지 않는다.

(제1 실시형태)

도 1은, 실시형태에 기초한 유압 셔블(100)의 외관도이다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 작업 기계로서, 본 예에 있어서는, 주로 유압 셔블(100)을 예로 들어 설명한다.

유압 셔블(100)은, 본체(1)와, 유압(油壓)에 의해 작동하는 작업기(2)를 구비하고 있다. 본체(1)는, 선회체(旋回體)(3)와, 주행체(5)를 구비하고 있다. 주행체(5)는, 한 쌍의 크롤러 벨트(crawler belts)(5cr)와, 주행 모터(5M)를 구비하고 있다. 유압 셔블(100)은, 크롤러 벨트(5cr)의 회전에 의해 주행할 수 있다. 주행 모터(5M)는, 주행체(5)의 구동원으로서 설치되어 있다. 주행 모터(5M)는, 유압에 의해 작동하는 유압 모터이다. 그리고, 주행체(5)가 차륜(타이어)을 가지고 있어도 된다.

선회체(3)는, 주행체(5) 상에 배치되고, 또한, 주행체(5)에 의해 지지되어 있다. 선회체(3)는, 선회축(旋回軸)(RX)을 중심으로 하여 주행체(5)에 대하여 선회할 수 있다. 선회체(3)는, 캡(cab)(4)을 가지고 있다. 유압 셔블(100)의 탑승자(오퍼레이터)는, 이 캡(4)에 탑승하여, 유압 셔블(100)을 조종한다. 캡(4)에는, 오퍼레이터가 착석(着座)하는 운전석(4S)이 설치되어 있다. 오퍼레이터는, 캡(4) 내에 있어서 유압 셔블(100)을 조작 가능하다. 오퍼레이터는, 캡(4) 내에 있어서, 작업기(2)의 조작이 가능하며, 주행체(5)에 대한 선회체(3)의 선회 조작이 가능하며, 또한, 주행체(5)에 의한 유압 셔블(100)의 주행 조작이 가능하다.

선회체(3)는, 엔진이 수용되는 엔진룸(9)과, 선회체(3)의 후부(後部)에 설치되는 카운터웨이트(counterweight)를 구비하고 있다. 엔진룸(9)에는, 후술하는 엔진(31) 및 유압 펌프(33) 등이 배치되어 있다.

선회체(3)에 있어서, 엔진룸(9)의 전방에 난간(19)이 설치되어 있다. 난간(19)에는, 안테나(21)가 설치되어 있다. 안테나(21)는, 예를 들면, GNSS[Global Navigation Satellite Systems: 전지구(全地球) 항법 위성 시스템]용의 안테나이다. 안테나(21)는, 차폭 방향으로 서로 이격되도록 선회체(3)에 설치된 제1 안테나(21B) 및 제2 안테나(21B)를 구비하고 있다.

작업기(2)는, 선회체(3)에 지지되어 있다. 작업기(2)는, 붐(6)과, 암(arm)(7)과, 버킷(bucket)(8)을 가지고 있다. 붐(6)은, 선회체(3)에 회전 가능하게 연결되어 있다. 암(7)은 붐(6)에 회전 가능하게 연결되어 있다. 버킷(8)은, 암(7)에 회전 가능하게 연결되어 있다. 버킷(8)은, 복수의 날(刃)을 가지고 있다. 버킷(8)의 선단부를, 날끝(cutting edge)(8a)이라고 한다.

그리고, 버킷(8)은, 날을 가지고 있지 않아도 된다. 버킷(8)의 선단부는, 스트레이트 형상의 강판(鋼板)으로 형성되어 있어도 된다.

붐(6)의 기단부(基端部)는, 붐 핀(boom pin)(13)을 통해 선회체(3)에 연결되어 있다. 암(7)의 기단부는, 암 핀(arm pin)(14)을 통해 붐(6)의 선단부에 연결되어 있다. 버킷(8)은, 버킷 핀(bucket pin)(15)을 통해 암(7)의 선단부에 연결되어 있다.

그리고, 본 실시형태에 있어서는, 작업기(2)를 기준으로 하여, 유압 셔블(100)의 각 부의 위치 관계에 대하여 설명한다.

작업기(2)의 붐(6)은, 선회체(3)에 대하여, 붐(6)의 기단부에 설치된 붐 핀(13)을 중심으로 회전한다. 선회체(3)에 대하여 회전하는 붐(6)의 특정한 부분, 예를 들면, 붐(6)의 선단부가 이동하는 궤적은 원호형이며, 그 원호를 포함하는 평면이 특정된다. 유압 셔블(100)을 평면에서 본 경우에, 상기 평면은 직선으로서 표현된다. 이 직선의 연장되는 방향이, 유압 셔블(100)의 본체(1)의 전후 방향, 또는 선회체(3)의 전후 방향이며, 이하에서는 단지 전후 방향이라고도 한다. 유압 셔블(100)의 본체(1)의 좌우 방향(차폭 방향), 또는 선회체(3)의 좌우 방향이란, 평면에서 볼 때 전후 방향에 직교하는 방향이며, 이하에서는 단지 좌우 방향이라고도 한다. 차량 본체의 상하 방향, 또는 선회체(3)의 상하 방향이란, 전후 방향 및 좌우 방향을 따라서 정해지는 평면과 직교하는 방향이며, 이하에서는 단지 상하 방향이라고도 한다.

전후 방향에 있어서, 유압 셔블(100)의 본체(1)로부터 작업기(2)가 돌출되어 있는 측이 전방향(前方向)이며, 전방향과는 반대 방향이 후방향이다.

전방향에서 볼 때 좌우 방향의 우측, 좌측이 각각 우측 방향, 좌측 방향이다.

상하 방향에 있어서 지면이 있는 측이 하측, 비어 있는 측이 상측이다.

전후 방향이란, 캡(4) 내의 운전석(4S)에 착석한 오퍼레이터의 전후 방향이다. 운전석(4S)에 착석한 오퍼레이터에게 정대(正對)하는 방향이 전방향이며, 운전석(4S)에 착석한 오퍼레이터의 배후 방향이 후방향이다. 좌우 방향이란, 운전석(4S)에 착석한 오퍼레이터의 좌우 방향이다. 운전석(4S)에 착석한 오퍼레이터가 정면에 정대했을 때의 우측, 좌측이 각각 우측 방향, 좌측 방향이다. 상하 방향이란, 운전석(4S)에 착석한 오퍼레이터의 상하 방향이다. 운전석(4S)에 착석한 오퍼레이터의 발밑 측이 하측, 머리 위쪽이 상측이다.

붐(6)은, 붐 핀(13)을 중심으로 회전 가능하다. 암(7)은, 암 핀(14)을 중심으로 회전 가능하다. 버킷(8)은, 버킷 핀(15)을 중심으로 회전 가능하다. 암(7) 및 버킷(8)의 각각은, 붐(6)의 선단측으로 이동 가능한 가동(可動) 부재이다. 붐 핀(13), 암 핀(14) 및 버킷 핀(15)은, 즉 좌우 방향으로 연장되어 있다.

작업기(2)는, 붐 실린더(10)와, 암 실린더(11)와, 버킷 실린더(12)를 구비하고 있다. 붐 실린더(10)는, 붐(6)을 구동한다. 암 실린더(11)는, 암(7)을 구동한다. 버킷 실린더(12)는, 버킷(8)을 구동한다. 붐 실린더(10), 암 실린더(11), 및 버킷 실린더(12)의 각각은, 작동유에 의해 구동되는 유압 실린더이다.

버킷 실린더(12)는, 암(7)에 장착되어 있다. 버킷 실린더(12)가 신축됨으로써, 암(7)에 대하여 버킷(8)이 회전한다. 작업기(2)는, 버킷 링크를 구비하고 있다. 버킷 링크는, 버킷 실린더(12)와 버킷(8)을 연결하고 있다.

유압 셔블(100)에는, 컨트롤러(26)가 탑재되어 있다. 컨트롤러(26)의 자세한 것은 후술한다.

도 2는, 실시형태에 기초한 유압 셔블(100)의 시스템 구성을 나타낸 블록도이다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 유압 셔블(100)에는, 제어 시스템(200)이 탑재되어 있다.

제어 시스템(200)은, 안테나(21)와, 글로벌 좌표 연산부(23)와, IMU(Inertial Measurement Unit)(24)와, 조작 장치(25)와, 컨트롤러(26)와, 압력 센서(66) 및 압력 센서(67)와, 제어 밸브(27)와, 방향 제어 밸브(64)와, 맨 머신(man-machine) 인터페이스부(32)를 구비하고 있다.

컨트롤러(26)는, 메모리(261)를 구비하고 있다. 메모리(261)는, 유압 셔블(100)의 각종 동작을 제어하기 위한 프로그램을 저장한다. 컨트롤러(26)는, 메모리(261)에 저장되어 있는 프로그램에 기초하여, 유압 셔블(100)의 동작을 제어하기 위한 각종 처리를 실행한다. 메모리(261)는, 불휘발성의 메모리이며, 필요한 데이터를 기억하는 영역으로서 설치되어 있다. 컨트롤러(26)는 또한, 소정 시간을 계측하기 위한 타이머(262)를 구비하고 있다.

안테나(21)는, 수신한 전파(GNSS 전파)에 따른 신호를 글로벌 좌표 연산부(23)에 출력한다. 글로벌 좌표 연산부(23)는, 글로벌 좌표계에서의 안테나(21)의 설치 위치를 검출한다. 글로벌 좌표계는, 작업 영역에 설정한 기준 위치를 기초로 한 3차원 좌표계이다. 기준 위치는, 작업 영역에 설정된 기준 마커(reference marker)의 선단의 위치라도 된다.

IMU(24)는, 선회체(3)에 설치되어 있다. 본 예에 있어서는, IMU(24)는, 캡(4)의 하부에 배치되어 있다. 선회체(3)에 있어서, 캡(4)의 하부에 고강성(高剛性)의 프레임이 배치되어 있다. IMU(24)는, 그 프레임 상에 배치되어 있다. 그리고, IMU(24)는, 선회체(3)의 선회축 RX의 측방(우측 또는 좌측)에 배치되어도 된다. IMU(24)는, 전후 방향, 좌우 방향 및 상하 방향에서의 선회체(3)의 가속도와, 전후 방향, 좌우 방향 및 상하 방향 주위의 선회체(3)의 각속도(角速度; angular velocity)를 계측한다.

조작 장치(25)는, 캡(4) 내에 배치되어 있다. 오퍼레이터에 의해 조작 장치(25)가 조작된다. 조작 장치(25)는, 유압 셔블(100)[주행체(5)]를 주행시키는 오퍼레이터 조작을 받아들인다. 또한, 조작 장치(25)는, 작업기(2)를 구동시키는 오퍼레이터 조작을 받아들인다. 조작 장치(25)는, 오퍼레이터 조작에 따른 조작 신호를 출력한다. 본 예에 있어서는, 조작 장치(25)는, 파일럿 유압 방식의 조작 장치이다.

제어 시스템(200)은, 유압 펌프(33)가 엔진(31)에 의해 구동되고, 유압 펌프(33)로부터 토출된 작동유가, 오퍼레이터에 의한 조작 장치(25)의 조작에 대응하여, 방향 제어 밸브(64)를 통해 각종 유압 액추에이터(60)에 공급되도록, 구성되어 있다. 유압 액추에이터(60)에 대한 유압의 공급 및 배출이 제어됨으로써, 작업기(2)의 동작, 선회체(3)의 선회, 및 주행체(5)의 주행 동작이 제어된다. 유압 액추에이터(60)는, 도 1에 나타낸 붐 실린더(10), 암 실린더(11), 버킷 실린더(12) 및 주행 모터(5M)와, 도시하지 않은 선회 모터를 포함하고 있다.

엔진(31)은, 디젤 엔진이다. 엔진(31)에 대한 연료의 분사량이 컨트롤러(26)에 의해 제어됨으로써, 엔진(31)의 출력이 제어된다.

유압 펌프(33)는, 엔진(31)에 연결되어 있다. 엔진(31)의 회전 구동력이 유압 펌프(33)에 전달되는 것에 의해, 유압 펌프(33)가 구동된다. 유압 펌프(33)는, 경사판을 가지고, 경사판의 경전각(傾轉角)이 변경됨으로써 토출(吐出; discharge) 용량을 변화시키는 가변(可變) 용량형의 유압 펌프이다. 유압 펌프(33)로부터 토출된 작동유는, 감압 밸브에 의해 일정한 압력에 감압되어, 방향 제어 밸브(64)에 공급된다.

방향 제어 밸브(64)는, 로드형의 스풀(rod-like-spool)을 움직여 작동유가 흐르는 방향을 전환하는 스풀 방식의 밸브이다. 스풀이 축 방향으로 이동함으로써, 유압 액추에이터(60)에 대한 작동유의 공급량이 조정된다. 방향 제어 밸브(64)에는, 스풀의 이동 거리(스풀 스트로크)를 검출하는 스풀 스트로크 센서(65)가 설치된다. 스풀 스트로크 센서(65)의 검출 신호는, 컨트롤러(26)에 출력된다.

그리고, 본 예에 있어서는, 유압 액추에이터(60)를 작동하기 위해, 그 유압 액추에이터(60)에 공급되는 오일은 작동유라고 한다. 또한, 방향 제어 밸브(64)를 작동하기 위해 그 방향 제어 밸브(64)에 공급되는 오일은 파일럿 오일이라고 한다. 또한, 파일럿 오일의 압력은 파일럿 유압이라고도 한다.

작동유 및 파일럿 오일은, 동일한 유압 펌프로부터 송출되어도 된다. 예를 들면, 유압 펌프(33)로부터 송출된 작동유의 일부가 감압 밸브에 의해 감압되고, 그 감압된 작동유가 파일럿 오일로서 사용되어도 된다. 또한, 작동유를 송출하는 유압 펌프(33)(메인 유압 펌프)는 별개이며, 파일럿 오일을 송출하는 유압 펌프(파일럿 유압 펌프)가 설치되어도 된다.

조작 장치(25)는, 제1 주행 레버(251)와, 제2 주행 레버(252)와, 작업기 레버(253)를 구비하고 있다. 제1 주행 레버(251) 및 제2 주행 레버(252)는, 예를 들면, 운전석(4S)의 전방에 배치되어 있다. 작업기 레버(253)는, 예를 들면, 운전석(4S)의 측방에 배치되어 있다.

한 쌍의 주행 레버(251, 252)는, 유압 셔블(100)[주행체(5)]의 주행을 조작하기 위해, 오퍼레이터에 의해 조작되는 부재이다. 작업기 레버(253)는, 작업기(2), 즉 붐(6), 암(7) 및 버킷(8)의 동작을 조작하기 위해, 오퍼레이터에 의해 조작되는 부재이다.

유압 펌프로부터 송출되고, 감압 밸브에 의해 감압된 파일럿 오일이, 조작 장치(25)에 공급된다. 조작 장치(25)의 조작량에 기초하여, 파일럿 유압이 조정된다.

조작 장치(25)와 방향 제어 밸브(64)는, 파일럿 오일 통로(oil path)(450)를 통해 접속되어 있다. 파일럿 오일은, 파일럿 오일 통로(450)를 통해 방향 제어 밸브(64)에 공급된다. 파일럿 오일 통로(450)에는, 제어 밸브(27), 압력 센서(66), 및 압력 센서(67)가 배치되어 있다.

제어 밸브(27)는, 컨트롤러(26)로부터의 제어 신호(EPC 전류)에 기초하여, 파일럿 유압을 조정한다. 제어 밸브(27)는, 전자(電磁) 비례 제어 밸브이며, 컨트롤러(26)로부터의 제어 신호에 기초하여 제어된다. 제어 밸브(27)는, 방향 제어 밸브(64)의 한 쌍의 수압실(受壓室)의 각각에 공급되는 파일럿 오일의 파일럿 유압을 조정하여, 방향 제어 밸브(64)를 통해 유압 액추에이터(60)에 공급되는 작동유의 공급량을 조정할 수 있다.

압력 센서(66) 및 압력 센서(67)는, 파일럿 유압을 검출한다. 압력 센서(66)는, 조작 장치(25)와 제어 밸브(27)와의 사이의 파일럿 오일 통로(450)에 배치되어 있다. 압력 센서(66)는, 제어 밸브(27)에 의해 조정되는 전방의 파일럿 유압을 검출한다. 압력 센서(67)는, 제어 밸브(27)와 방향 제어 밸브(64)와의 사이의 파일럿 오일 통로(450)에 배치되어 있다. 압력 센서(67)는, 제어 밸브(27)에 의해 조정된 파일럿 유압을 검출한다. 압력 센서(66) 및 압력 센서(67)의 검출 결과는, 컨트롤러(26)에 출력된다.

제1 주행 레버(251)가 조작되면, 그 조작량에 대응한 파일럿 유압이 방향 제어 밸브(64)에 공급된다. 우측의 주행 모터(5M)에 공급되는 작동유의 흐름 방향 및 유량(流量)이, 방향 제어 밸브(64)에 의해 조정된다. 이로써, 우측의 주행 모터(5M)에 대한 작동유의 공급이 제어되고, 우측 주행 장치의 출력이 제어된다.

제2 주행 레버(252)가 조작되면, 그 조작량에 대응한 파일럿 유압이 방향 제어 밸브(64)에 공급된다. 좌측의 주행 모터(5M)에 공급되는 작동유의 흐름 방향 및 유량이, 방향 제어 밸브(64)에 의해 조정된다. 이로써, 좌측의 주행 모터(5M)에 대한 작동유의 공급이 제어되고, 좌측 주행 장치의 출력이 제어된다.

제1 주행 레버(251)의 조작 방향을 따라, 우측의 주행 모터(5M)의 회전 방향이 전환된다. 제2 주행 레버(252)의 조작 방향을 따라, 좌측의 주행 모터(5M)의 회전 방향이 전환된다. 좌우의 주행 모터(5M)를 같은 방향으로 회전시키는 것에 의해 유압 셔블(100)을 전진 또는 후진시킬 수 있고, 좌우의 주행 모터(5M)를 역방향으로 회전시키는 것에 의해 유압 셔블(100)을 초신지(超信地) 선회시키는 것이 가능하다.

이상과 같이, 오퍼레이터는, 제1 주행 레버(251) 및 제2 주행 레버(252)를 조작함으로써, 유압 셔블(100)의 주행 동작을 제어할 수 있다.

작업기 레버(253)가 조작되면, 그 조작 내용에 대응한 파일럿 유압이 방향 제어 밸브(64)에 공급된다. 이로써, 붐 실린더(10), 암 실린더(11), 버킷 실린더(12), 및 선회 모터에 공급되는 작동유의 흐름 방향 및 유량이 조정되고, 작업기(2)의 동작 및 선회체(3)의 선회 동작이 제어된다.

맨 머신 인터페이스부(32)는, 입력부(321)와 표시부(모니터)(322)를 구비하고 있다. 본 예에 있어서는, 입력부(321)는, 표시부(322)의 주위에 배치되는 조작 버튼을 가지고 있다. 그리고, 입력부(321)는 터치 패널을 가지고 있어도 된다.

맨 머신 인터페이스부(32)를, 멀티 모니터라고도 한다.

입력부(321)는, 오퍼레이터에 의해 조작된다. 입력부(321)의 조작에 의해 생성된 지령 신호는, 컨트롤러(26)에 출력된다. 표시부(322)는, 기본 정보로서 연료 잔량 및 냉각수 온도 등을 표시한다.

이상의 구성을 구비하고 있는 유압 셔블(100)을 사용한 정지 작업(land grading works)에서의, 작업기(2)의 자동 제어에 대하여, 다음에 설명한다. 도 3은, 유압 셔블(100)에 의한 정지 제어에 대하여 나타내는 모식적인 측면도이다. 도 3에는, 유압 셔블(100)과, 작업기(2)에 의한 작업 대상의 현황 지형(地形)(C)과, 설계 지형(design topography)(D)이 도시되어 있다. 설계 지형(D)은, 컨트롤러(26)의 메모리(261)에 미리 보존되어 있는 시공(施工) 설계 데이터에 따른, 작업기(2)에 의한 작업 대상의 목표 형상이다. 도 3에 나타낸 설계 지형(D)은, 법면(法面; slope)이다. 도 3에 나타낸 설계 지형(D)은, 평탄한 형상을 가지고 있다.

제어 시스템(200)은, 설계 지형(D)에 대한 작업기(2)의 동작을 제어한다. 제어 시스템(200)은, 작업기(2)를 사용하는 굴삭 처리의 제어를 실행한다. 본 예에 있어서는, 굴삭 처리의 제어는, 정지 제어를 구비하고 있다. 정지 제어는, 설계 지형을 따라 버킷(8)을 이동시킴으로써 버킷(8)에 접하는 토사(土砂)를 깍아 평평하게 하고, 설계 지형에 대응하는 면을 만드는 정지 작업을 자동 제어하는 것을 의미하고, 제한 굴삭 제어라고도 한다.

정지 제어는, 오퍼레이터에 의한 암(7)의 조작이 있어, 버킷(8)의 날끝(8a)과 설계 지형(D)과의 거리 및 날끝(8a)의 속도가 기준 내인 경우에, 실행된다. 컨트롤러(26)는, 시공 설계 데이터와 작업기(2)의 현재 위치 정보에 기초하여, 정지 제어를 실행한다.

작업기(2)를 조작하는 오퍼레이터는, 암(7)을 본체(1)에 끌어당기는 조작을 행한다. 설계 지형(D)이 평탄면의 경우, 버킷(8)의 날끝(8a)은 원호형의 궤적을 그려 이동하므로, 오퍼레이터의 조작에 따라 작업기(2)를 동작시키면 버킷(8)의 날끝(8a)이 설계 지형(D)보다 아래쪽으로 이동하여 너무 파 버릴 경우가 있고, 이 경우에, 컨트롤러(26)로부터 붐(6)을 강제적으로 상승시키는 지령이 출력된다. 컨트롤러(26)는, 버킷(8)의 날끝(8a)이 설계 지형(D)보다 아래로 이동하고 그와 같을 때, 설계 지형(D)보다 버킷(8)의 날끝(8a)이 내려가지 않도록, 붐(6)을 자동으로 올리는 제어를 한다.

도 3 중의 화살표에 나타낸 바와 같이, 버킷(8)의 날끝(8a)이 설계 지형(D)을 따라 이동하도록 작업기(2)를 동작시킴으로써, 버킷(8)의 날끝(8a)에 의해 법면의 현황 지형(C)이 평균화되고, 설계 지형(D)에 대한 정지가 행해진다.

작업기(2)를 사용하는 굴삭 처리의 제어는, 전술한 정지 제어 외에, 작업기(2)[예를 들면, 날끝(8a) 등의 버킷(8)의 일부분]가 설계 지형(D)에 접하는 위치에서 작업기(2)의 동작을 자동 정지시키는 정지(停止) 제어를 포함해도 된다. 작업기(2)의 자동 제어는, 전술한 바와 같은 오퍼레이터에 의한 수동 조작과 아울러 행해지는 반자동 제어라도 된다. 또는 작업기(2)의 자동 제어는, 오퍼레이터에 의한 수동 조작 없이 행해지는 완전 자동 제어라도 된다.

다음에, 주행체(5)의 주행 상태에 기초하여 작업기(2)의 동작의 자동 제어를 해제하는 제어에 대하여 설명한다. 도 4는, 자동 제어를 해제하는 처리를 나타낸 플로우차트이다.

도 4에 나타낸 바와 같이, 스텝 S1에서, 작업기(2)의 동작의 자동 제어가 유효한지의 여부의 판단이 행해진다. 작업기(2)의 동작의 자동 제어의 유효화는, 오퍼레이터의 조작에 의해 행해진다. 오퍼레이터는, 도 2에 나타낸 맨 머신 인터페이스부(32)의 입력부(321)를 조작함으로써, 작업기(2)의 동작의 자동 제어를 유효화할 수 있고, 또는 자동 제어를 무효화하여 작업기(2)를 수동으로 동작시키는 것이 가능하다.

오퍼레이터에 의한 입력부(321)의 조작은, 맨 머신 인터페이스부(32)로부터 컨트롤러(26)에 출력된다. 컨트롤러(26)는, 오퍼레이터에 의한 입력부(321)의 조작에 기초하여, 작업기(2)의 동작의 자동 제어가 유효한지의 여부를 판단한다.

작업기(2)의 자동 제어가 유효한 것으로 판단된 경우(스텝 S1에서 YES), 다음에, 스텝 S2에서, 주행 시간이 초기화된다. 컨트롤러(26)는, 주행체(5)가 주행을 계속되고 있는 시간 T1을 설정한다. 컨트롤러(26)는, 타이머(262)로부터 현재 시각을 판독하고, 그 판독한 시각에 있어서 T1= 0로 설정한다. 컨트롤러(26)는, T1= 0로 설정한 시각을, 메모리(261)에 기록한다.

다음에, 스텝 S3에서, 주행 판정이 행해진다. 컨트롤러(26)는, 제1 주행 레버(251)와 방향 제어 밸브(64)와의 사이의 압력 센서(66), 및 제2 주행 레버(252)와 방향 제어 밸브(64)와의 사이의 압력 센서(66)에 의한, 파일럿 유압의 검출 결과에 기초하여, 주행체(5)가 주행 상태에 있는지의 여부를 판단한다. 보다 구체적으로는, 압력 센서(66)에 의해 소정의 임계값 이상의 파일럿 유압이 검출되었을 때, 제1 주행 레버(251) 및 제2 주행 레버(252)의 한쪽 또는 양쪽을 오퍼레이터가 조작하고 있는 것으로 판단되고, 주행체(5)를 주행시키는 조작이 행해지고 있는 것으로 판단된다.

본 명세서에 있어서, 주행 상태란, 오퍼레이터가 주행체(5)[유압 셔블(100)]을 주행시키는 조작이 행해지고 있는 상태를 말한다. 제1 주행 레버(251) 및 제2 주행 레버(252) 중 적어도 어느 한쪽이 오퍼레이터의 조작에 의해 중립 위치로부터 이동하고 있고 중립 위치 이외의 위치에 배치되어 있는 상태가, 주행 상태이다. 제1 주행 레버(251) 및 제2 주행 레버(252)의 양쪽이 중립 위치에 배치되어 있는 상태는, 주행 상태가 아니다.

그리고, 주행체(5)의 정지 중에 오퍼레이터가 주행 레버를 조작하고나서 작동유의 흐름이 발생하여 실제로 주행체(5)가 주행을 개시할 때까지에는, 약간의 타임랙(time lag)이 있다. 주행 상태란 주행체(5)가 실제로 주행하고 있는 상태를 말하는 것이 아니라, 주행 상태라도 실제로는 주행체(5)가 주행하고 있지 않은 경우도 있는 점, 유의(留意)해야 한다.

스텝 S3의 판단에 있어서, 주행체(5)가 주행 상태에 있지 않은 것으로 판단된 경우(스텝 S3에서 NO), 스텝 S1의 판단으로 돌아온다.

스텝 S3의 판단에 있어서, 주행체(5)가 주행 상태에 있는 것으로 판단된 경우(스텝 S3에서 YES), 스텝 S4로 진행하고, 주행체(5)의 주행이 중단되고 있는지의 여부의 판단이 행해진다. 컨트롤러(26)는, 전술한 압력 센서(66)에 의한 파일럿 유압의 검출 결과에 기초하여, 오퍼레이터에 의한 주행체(5)를 주행시키는 조작이 중단되고 있는지의 여부를 판단한다. 파일럿 유압이 소정의 임계값 미만이면, 제1 주행 레버(251) 및 제2 주행 레버(252)의 양쪽이 중립 위치에 있고, 오퍼레이터는 제1 주행 레버(251) 및 제2 주행 레버(252)를 모두 조작하고 있지 않은 것으로 된다. 컨트롤러(26)는, 압력 센서(66)에 의해 검출되는 파일럿 유압이 소정의 임계값 미만인 상태를, 주행 중단인 것으로 판단한다.

주행체(5)의 주행이 중단되고 있지 않은 것으로 판단되었을 경우(스텝 S4에서 NO), 스텝 S5로 진행하고, 주행 중단 시간이 초기화된다. 컨트롤러(26)는, 주행체(5)의 주행이 중단되고 있는 시간 T2를 설정한다. 스텝 S3에서 주행체(5)가 주행 상태에 있는 것으로 판단되고, 또한, 스텝 S4에서 주행체(5)의 주행이 중단되고 있지 않은 것으로 판단되었을 경우, 주행체(5)는 주행 상태가 계속되고 있는 것으로 된다. 이 경우, 컨트롤러(26)는, 타이머(262)로부터 현재 시각을 판독하고, 그 판독한 시각에 있어서 T2= 0로 설정한다. 컨트롤러(26)는, T2= 0로 설정한 시각을, 메모리(261)에 기록한다.

다음에, 스텝 S6에서, 주행 시간의 카운트 업이 행해진다. 컨트롤러(26)는, 타이머(262)로부터 현재 시각을 판독한다. 컨트롤러(26)는, 스텝 S2에서 T1= 0로 설정한 시각으로부터 스텝 S6에서 타이머(262)로부터 판독한 시각까지의 시간을, 시간 T1에 가산하여, 시간 T1을 갱신한다.

다음에, 스텝 S7에서, 주행 시간이 임계값 이상인지의 여부의 판단이 행해진다. 컨트롤러(26)는, 주행체(5)의 주행이 계속되고 있는 시간의 임계값을 메모리(261)로부터 판독한다. 컨트롤러(26)는, 스텝 S6에서 갱신된 시간 T1과, 주행 시간의 임계값을 비교하여, 시간 T1이 주행 시간의 임계값 이상인지의 여부를 판단한다. 컨트롤러(26)는, 주행체(5)의 주행이 소정 시간 계속되었는지의 여부를 판단한다.

주행체(5)가 주행을 계속되고 있는 시간 T1의 임계값은, 예를 들면, 2분 이상 5분 이하라도 된다.

스텝 S7의 판단에 있어서, 주행체(5)가 주행을 계속되고 있는 시간 T1이 임계값 미만인 것으로 판단된 경우(스텝 S7에서 NO), 스텝 S4로 복귀하고, 주행체(5)의 주행이 중단되고 있는지의 여부의 판단이 재차 행해진다.

스텝 S4의 판단에 있어서 주행체(5)의 주행이 중단되고 있는 것으로 판단되었을 경우(스텝 S4에서 YES), 스텝 S8로 진행하고, 주행 중단 시간의 카운트 업이 행해진다. 컨트롤러(26)는, 타이머(262)로부터 현재 시각을 판독한다. 시간 T2는, 스텝 S5에서 초기화되어 있다. 컨트롤러(26)는, 스텝 S5에서 T2= 0로 설정한 시각으로부터 스텝 S8에서 타이머(262)로부터 판독한 시각까지의 시간을, 시간 T2에 가산하여, 시간 T2를 갱신한다.

다음에, 스텝 S9에서, 주행 중단 시간이 임계값 이상인지의 여부의 판단이 행해진다. 컨트롤러(26)는, 주행체(5)의 주행이 중단되고 있는 시간의 임계값을 메모리(261)로부터 판독한다. 컨트롤러(26)는, 스텝 S8에서 갱신된 시간 T2와, 주행 중단 시간의 임계값을 비교하여, 시간 T2이 주행 중단 시간의 임계값 이상인지의 여부를 판단한다. 컨트롤러(26)는, 주행체(5)의 주행의 중단이 소정 시간 계속되었는지의 여부를 판단한다.

주행체(5)의 주행이 중단되고 있는 시간 T2의 임계값은, 예를 들면, 0.1초 이상 1초 이하라도 된다.

주행체(5)의 주행이 중단되고 있는 시간 T2이 임계값 미만인 것으로 판단된 경우(스텝 S9에서 NO), 스텝 S7의, 주행 시간이 임계값 이상인지의 여부의 판단으로 진행한다.

2번째 이후의 스텝 S6에서의 주행 시간을 카운트 업하는 처리에서는, 전회의 스텝 S6의 처리에 의해 타이머(262)로부터 판독한 시각으로부터, 상기 회의 스텝 S6의 처리에 의해 타이머(262)로부터 판독한 시각까지의 시간을, 시간 T1에 가산하여, 시간 T1을 갱신한다.

스텝 S4의 판단에 있어서 주행체(5)의 주행이 중단되고 있는 것으로 2회 이상 연속하여 판단된 경우, 2번째 이후의 스텝 S8에서의 주행 중단 시간을 카운트 업하는 처리에서는, 전회의 스텝 S8의 처리에 의해 타이머(262)로부터 판독한 시각으로부터, 상기 회의 스텝 S8의 처리에 의해 타이머(262)로부터 판독한 시각까지의 시간을, 시간 T2에 가산하여, 시간 T2를 갱신한다.

스텝 S4의 판단에 있어서 주행체(5)의 주행이 중단되고 있는 것으로 판단되고, 스텝 S9의 판단에 있어서 주행 중단 시간이 임계값 미만인 것으로 판단된 후, 이어지 스텝 S4의 판단에 있어서 주행체(5)의 주행이 중단되고 있지 않은[주행체(5)가 주행하고 있는) 것으로 판단되었을 경우, 전술한 바와 같이 스텝 S5에서 주행 중단 시간이 초기화된다. 컨트롤러(26)는, 주행체(5)의 주행이 중단되었을 때, 주행이 중단된 시간(시간 T2)이 임계값 미만이면, 주행체(5)의 주행이 계속되고 있는 것으로 판단한다.

스텝 S7의 판단에 있어서, 주행체(5)가 주행을 계속되고 있는 시간 T1이 임계값 이상인 것으로 판단된 경우(스텝 S7에서 YES), 스텝 S10로 진행하고, 컨트롤러(26)가 작업기(2)의 자동 제어를 해제한다. 이로써, 작업기(2)의 자동 제어가 자동적으로 무효화되고, 수동 모드로 작업기(2)가 구동되게 된다. 이 경우, 버킷(8)의 날끝(8a)이 설계 지형(D)보다 아래쪽에 있는 상태로 암(7)의 조작 지령을 검출해도, 붐(6)을 강제적으로 상승시키는 지령 신호는 출력되지 않는다.

이어서, 스텝 S11에서, 작업기(2)의 동작의 자동 제어를 해제한 것이 오퍼레이터에게 통지된다.

도 5는, 표시부(322)에 표시되는 화상의 일례를 나타낸 모식도이다. 도 5에 나타낸 표시부(322)에는, 유압 셔블(100)과, 작업기(2)에 의한 작업 대상인 법면이 표시되어 있다. 도 6은, 자동 제어의 해제에 관한 통지 표시(322A)를 나타낸 표시부(322)의 모식도이다. 도 6에 나타낸 표시부(322)에는, 도 5에 나타낸 표시에 중첩하여, 통지 표시(322A)가 표시되어 있다. 오퍼레이터는, 표시부(322)에 표시된 통지 표시(322A)를 관찰함으로써, 작업기(2)의 동작의 자동 제어가 해제된 것을 인식할 수 있다. 표시부(322)는, 컨트롤러(26)가 작업기(2)의 자동 제어를 해제했을 때, 상기 자동 제어의 해제를 오퍼레이터에게 통지하는, 통지부로서의 기능을 가지고 있다.

작업기(2)의 자동 제어의 해제를 오퍼레이터에게 통지하는 통지부는, 도 6에 나타낸 표시부(322)에 대한 통지 표시(322A)에 한정되지 않는다. 유압 셔블(100)은, 예를 들면, 램프 등의, 오퍼레이터에게 자동 제어의 해제를 시각적으로 통지하는 다른 장치를, 예를 들면, 캡(4) 내에 구비하고 있어도 된다. 유압 셔블(100)은, 통지부로서, 오퍼레이터에게 음성으로 자동 제어의 해제를 통지하는 청각화 장치, 예를 들면, 버저(buzzer) 또는 스피커 등을, 예를 들면, 캡(4) 내에 구비하고 있어도 된다.

그리고, 처리를 종료한다(종료).

스텝 S1의 판단에 있어서 작업기(2)의 자동 제어가 유효하지 않은 것으로 판단된 경우(스텝 S1에서 NO), 자동 제어가 해제되지 않고, 그대로 처리를 종료한다(종료). 스텝 S9의 판단에 있어서 주행체(5)의 주행이 중단되고 있는 시간 T2이 임계값 이상인 것으로 판단된 경우(스텝 S9에서 YES)에는, 주행체(5)가 정지한 것으로 판단되어, 자동 제어가 해제되지 않고 처리를 종료한다(종료).

다음에, 도 4를 참조하여 설명한 작업기(2)의 동작의 자동 제어를 해제하는 처리 후에, 작업기(2)의 동작의 자동 제어를 재개하는 제어에 대하여 설명한다. 도 7은, 자동 제어를 재개하는 처리를 나타낸 플로우차트이다.

도 7에 나타낸 바와 같이, 스텝 S21에서, 주행 판정이 행해진다. 이 주행 판정은, 전술한 스텝 S3의 판단과 마찬가지로 행해진다. 스텝 S21의 판단에 있어서 주행체(5)가 주행 상태에 있는 것으로 판단된 경우(스텝 S21에서 YES), 스텝 S21의 판단이 반복된다. 스텝 S21의 판단으로 주행체(5)가 주행 상태에 있지 않은 것으로 판단되어도(스텝 S21에서 NO), 그 시점에서는 작업기(2)의 동작의 자동 제어는 개시되지 않는다.

다음에, 스텝 S22에서, 오퍼레이터에 의한 조작이 행해진다. 오퍼레이터는, 도 2에 나타낸 맨 머신 인터페이스부(32)의 입력부(321)를 조작하여, 작업기(2)의 동작을 자동 제어하는 설정으로 한다. 이어서, 스텝 S23에서, 맨 머신 인터페이스부(32)로부터의 출력을 받은 컨트롤러(26)는, 작업기(2)의 동작의 자동 제어를 유효화한다.

스텝 S21에서 주행 상태가 오프가 되어도, 자동적으로 작업기(2)의 동작의 자동 제어가 유효화되는 것이 아니고, 스텝 S22에서의 오퍼레이터의 조작을 받아 처음으로, 작업기(2)의 동작의 자동 제어의 유효화가 실행된다.

이어서, 스텝 S24에서, 작업기(2)의 동작의 자동 제어를 개시한 것이 오퍼레이터에게 통지된다.

도 8은, 자동 제어의 재개에 관한 통지 표시(322B)를 나타낸 표시부(322)의 모식도이다. 도 8에 나타낸 표시부(322)에는, 도 5에 나타낸 표시에 중첩하여, 통지 표시(322B)가 표시되어 있다. 오퍼레이터는, 표시부(322)에 표시된 통지 표시(322B)를 관찰함으로써, 작업기(2)의 동작의 자동 제어가 재개된 것을 인식할 수 있다.

그리고, 처리를 종료한다(종료).

전술한 실시형태에 관한 작업 기계의 특징적인 구성 및 작용 효과에 대하여 모아서 설명하면, 다음과 같다. 그리고, 실시형태의 구성에 참조 부호를 부기하지만, 이것은 일례이다.

유압 셔블(100)은, 도 2에 나타낸 바와 같이, 컨트롤러(26)를 구비하고 있다. 컨트롤러(26)는, 작업기(2)의 동작을 자동 제어한다. 컨트롤러(26)는, 도 4에 나타낸 바와 같이, 주행체(5)의 주행 상태에 기초하여, 작업기(2)의 동작의 자동 제어를 해제한다. 구체적으로는, 컨트롤러(26)는, 주행체(5)의 주행이 소정 시간 계속된 것을 조건으로 하여, 작업기(2)의 동작의 자동 제어를 해제한다.

컨트롤러(26)가, 주행체(5)의 동작 조건에 기초하여, 작업기(2)의 동작의 자동 제어의 유효 상태를 유지하여 둘 필요가 없는 것으로 판단하여, 자동으로 작업기(2)의 자동 제어를 해제한다. 오퍼레이터는, 작업기(2)의 자동 제어를 수동으로 해제하는 조작을 행하지 않아도, 주행 시에 작업기(2)를 자유롭게 조작할 수 있다. 따라서 실시형태의 구성을 구비하는 유압 셔블(100)에서는, 주행체(5)가 주행할 때의 오퍼레이터의 작업이 저감화되어 있다.

도 4에 나타낸 바와 같이, 컨트롤러(26)는, 주행체(5)의 주행이 중단된 시간이 임계값 미만이면, 주행이 계속되고 있는 것으로 판단한다. 주행 중에 방향 전환하는 경우 등, 주행 레버가 일시적으로 중립 위치로 되돌려지는 경우가 있고, 이와 같은 단시간의 주행의 중단이 검출되어도, 실제로는 주행은 중단되고 있지 않고 주행이 계속되고 있는 것으로 판단한다. 이로써, 주행체(5)의 주행이 소정 시간 계속된 것을, 더욱 양호한 정밀도로 검출할 수 있다.

도 6에 나타낸 바와 같이, 표시부(322)에 통지 표시(322A)가 표시되므로, 작업기(2)의 자동 제어가 해제된 것이 오퍼레이터에게 통지된다. 오퍼레이터는, 표시부(322)의 통지 표시(322A)를 관찰함으로써, 자동 제어가 해제된 것을 인식할 수 있다.

(제2 실시형태)

도 9는, 제2 실시형태에 기초한 자동 제어를 해제하는 처리를 나타낸 플로우차트이다. 도 9에 나타낸 제2 실시형태의 작업기(2)의 자동 제어를 해제하는 처리는, 도 4를 참조하여 설명한 제1 실시형태와 비교하여, 주행체(5)의 주행 상태의 판단에 주행 시간 대신에 주행 거리를 사용하는 점에서 상이하게 되어 있다.

구체적으로는, 스텝 S1에서의 자동 제어가 유효한지의 여부의 판단의 뒤, 스텝 S32에서, 주행 거리가 초기화된다. 컨트롤러(26)는, 주행체(5)가 연속하여 주행하고 있는 거리 TD를 설정한다. 컨트롤러(26)는, 스텝 S32의 처리를 실행하는 시점에서, TD= 0로 설정한다.

컨트롤러(26)는, 유압 셔블(100)의 현재 위치를 검출하고, 이 현재 위치에 있어서 TD= 0로 설정해도 된다. 유압 셔블(100)의 현재 위치는, 예를 들면, 글로벌 좌표계에서의 현시점에서의 안테나(21)의 설치 위치를 검출함으로써, 구할 수 있다. 또한, 예를 들면, 작업 현장에서의 소정의 기준 위치로부터의 거리를 계측함으로써, 유압 셔블(100)의 현재 위치를 구해도 된다. 또한, 예를 들면, 카메라로 유압 셔블(100)을 촬상(撮像)한 촬상 화상을 화상 해석함으로써, 유압 셔블(100)의 현재 위치를 구해도 된다. 카메라는, 작업 현장의 소정 지점(地点)에 배치되어도 되고, 무선 조정 무인기에 탑재되어도 된다. 설계 지형(D)에 대한 유압 셔블(100)의 상대(相對) 위치에 기초하여, 유압 셔블(100)의 현재 위치를 구해도 된다.

또는, 컨트롤러(26)는, 도 2에 나타낸 IMU(24)의 출력으로부터 주행체(5)의 주행 속도를 구하고, 타이머(262)로부터 현재 시각을 판독하고, 속도와 시간과의 승산에 의해 주행체(5)의 주행 거리를 산출해도 된다.

스텝 S5에서의 주행 중단 시간을 초기화하는 처리 후, 스텝 S36에 있어서, 주행 거리의 카운트 업이 행해진다. 컨트롤러(26)는, 스텝 S36)의 처리를 실행하는 시점에서의 현재 위치를 검출하고, 스텝 S32에서 TD= 0로 설정한 위치로부터의 거리를 주행 거리 TD에 가산하여, 주행 거리 TD를 갱신해도 된다. 또는 컨트롤러(26)는, 타이머(262)로부터 현재 시각을 판독하고, 스텝 S32에서 TD= 0로 설정한 시각으로부터 타이머(262)로부터 판독한 시각까지의 시간과 주행체(5)의 주행 속도를 거는 것에 의해 거리를 산출하고, 이 산출한 거리를 주행 거리 TD에 가산하여, 주행 거리 TD를 갱신해도 된다.

이어서, 스텝 S37에 있어서, 주행 거리 TD가 임계값 이상인지의 여부의 판단이 행해진다. 컨트롤러(26)는, 주행체(5)가 연속하여 주행하는 거리의 임계값을 메모리(261)로부터 판독한다. 컨트롤러(26)는, 스텝 S36에 있어서 갱신된 주행 거리 TD와, 거리의 임계값을 비교하여, 주행 거리 TD가 임계값 이상인지의 여부를 판단한다. 컨트롤러(26)는, 주행체(5)가 연속하여 소정 거리 주행했는지의 여부를 판단한다.

주행체(5)가 연속하여 주행하는 거리의 임계값은, 예를 들면, 10미터 이상이라도 되고, 바람직하게는 50미터 이상이라도 된다.

스텝 S37의 판단에 있어서 주행체(5)의 연속 주행 거리가 임계값 미만인 것으로 판단된 경우(스텝 S37에 있어서 NO), 스텝 S4로 복귀하고, 주행체(5)의 주행이 중단되고 있는지의 여부의 판단이 재차 행해진다. 스텝 S37의 판단에 있어서, 주행체(5)의 연속 주행 거리가 임계값 이상인 것으로 판단된 경우(스텝 S37)에 있어서 YES), 스텝 S10로 진행하고, 컨트롤러(26)가 작업기(2)의 자동 제어를 해제한다.

(제3 실시형태)

도 10은, 제3 실시형태에 기초한 자동 제어를 해제하는 처리를 나타낸 플로우차트이다. 도 10에 나타낸 제3 실시형태의 작업기(2)의 자동 제어를 해제하는 처리는, 주행체(5)의 주행 상태의 판단에 주행체(5)가 주행하고 있는 장소를 사용하는 점에서, 제1 및 제2 실시형태와는 상이하게 되어 있다.

구체적으로는, 주행 시간이 이용되지 않기 때문에, 도 4에 나타낸 스텝 S2의 주행 시간을 초기화하는 처리, 및 스텝 S6의 주행 시간을 카운트 업하는 처리를 실행할 필요가 없다. 또한, 주행 거리가 이용되지 않기 때문에, 도 9에 나타낸 스텝 S32의 주행 거리를 초기화하는 처리, 및 스텝 S36의 주행 거리를 카운트 업하는 처리를 실행할 필요가 없다.

그러므로, 스텝 S1의 판단에 있어서 작업기(2)의 동작의 자동 제어가 유효한 것으로 판단된 경우, 이어서, 스텝 S3의 판단이 행해진다. 스텝 S4의 판단에 있어서 주행체(5)의 주행이 중단되고 있지 않은 것으로 판단되었을 경우, 스텝 S47로 진행하고, 주행체(5)가 작업 영역 내를 주행하고 있는지의 여부의 판단이 행해진다. 컨트롤러(26)는, 메모리(261)에 기록되어 있는 작업 영역과, 유압 셔블(100)의 현재 위치를 비교하여, 주행 상태에 있는 유압 셔블(100)이 어떤 위치를 주행하고 있는지를 판별한다.

스텝 S47의 판단에 있어서 주행체(5)가 작업 영역 내를 주행하고 있는 것으로 판단된 경우(스텝 S47에 있어서 YES), 스텝 S4로 복귀하고, 주행체(5)의 주행이 중단되고 있는지의 여부의 판단이 재차 행해진다. 스텝 S47의 판단에 있어서, 주행체(5)가 작업 영역 밖을 주행하고 있는 것으로 판단된 경우(스텝 S47에 있어서 NO), 스텝 S10로 진행하고, 컨트롤러(26)가 작업기(2)의 자동 제어를 해제한다.

지금까지의 실시형태의 설명에서는, 유압 셔블(100)이 컨트롤러(26)를 구비하고 있고, 유압 셔블(100)에 탑재되어 있는 컨트롤러(26)가 작업기(2)의 동작의 자동 제어를 해제하는 예에 대하여 설명하였다. 작업기(2)의 동작의 자동 제어를 해제하는 컨트롤러는, 반드시 유압 셔블(100)에 탑재되어 있지 않아도 된다.

도 11은, 유압 셔블(100)을 포함하는 시스템의 개략도이다. 유압 셔블(100)에 탑재된 컨트롤러(26)는 별개로 설치된 외부의 컨트롤러(260)가, 작업기(2)의 동작의 자동 제어를 해제하는 제어를 실행하는 시스템을 구성해도 된다. 컨트롤러(260)는, 유압 셔블(100)의 작업 현장에 배치되어도 되고, 유압 셔블(100)의 작업 현장으로부터 이격된 원격지에 배치되어도 된다.

이번 개시된 실시형태는 모든 점에서 예시로서 제한적인 것이 아니라고 생각될 것이다. 본 발명의 범위는 상기한 설명에서가 아니라 청구의 범위에 의해 표시되고, 청구의 범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.

1: 본체, 2: 작업기, 3: 선회체, 4: 캡, 4S: 운전석, 5: 주행체, 5cR: 크롤러 벨트, 5M: 주행 모터, 6: 붐, 7: 암, 8: 버킷, 8a: 날끝, 10: 붐 실린더, 11: 암 실린더, 12: 버킷 실린더, 21: 안테나, 21B: 제1 안테나, 21B: 제2 안테나, 23: 글로벌 좌표 연산부, 25: 조작 장치, 26, 260: 컨트롤러, 27: 제어 밸브, 31: 엔진, 32: 맨 머신 인터페이스부, 33: 유압 펌프, 60: 유압 액추에이터, 64: 방향 제어 밸브, 65: 스풀 스트로크 센서, 66, 67: 압력 센서, 100: 유압 셔블, 200: 제어 시스템, 251: 제1 주행 레버, 252: 제2 주행 레버, 253: 작업기 레버, 261: 메모리, 262: 타이머, 321: 입력부, 322: 표시부, 322A, 322B: 통지 표시, 450: 파일럿 오일 통로, C: 현황 지형, D: 설계 지형, RX: 선회축, T1, T2: 시간, TD: 주행 거리.

Claims

주행체(traveling unit)를 구비하는 차량 본체;
상기 차량 본체에 장착된 작업기(work implement); 및
상기 작업기의 동작을 자동 제어하는 컨트롤러;
를 포함하고,
상기 컨트롤러는, 상기 주행체의 주행 상태에 기초하여, 상기 작업기의 동작의 자동 제어를 해제하는,
작업 기계(work machine).
제1항에 있어서,
상기 컨트롤러는, 상기 주행체의 주행이 소정 시간 계속된 것을 조건으로 하여, 상기 자동 제어를 해제하는, 작업 기계.
제2항에 있어서,
상기 컨트롤러는, 상기 주행체의 주행이 중단되었을 때, 주행이 중단된 시간이 임계값 미만이면, 상기 주행체의 주행이 계속되고 있는 것으로 판단하는, 작업 기계.
제1항에 있어서,
상기 컨트롤러는, 상기 주행체가 연속하여 소정 거리 주행한 것을 조건으로 하여, 상기 자동 제어를 해제하는, 작업 기계.
제1항에 있어서,
상기 컨트롤러는, 상기 주행체가 소정의 작업 영역 밖을 주행한 것을 조건으로 하여, 상기 자동 제어를 해제하는, 작업 기계.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 자동 제어는, 상기 작업기에 의한 작업 대상의 목표 형상을 나타내는 설계 지형(design topography)에 대한 상기 작업기의 동작을 제어하는 것인, 작업 기계.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 컨트롤러가 상기 자동 제어를 해제했을 때 상기 자동 제어를 해제한 것을 통지하는 통지부를 더 포함하는, 작업 기계.
주행체를 구비하는 차량 본체와, 상기 차량 본체에 장착된 작업기를 구비하는 작업 기계; 및
상기 작업기의 동작을 자동 제어하는 컨트롤러;
를 포함하고,
상기 컨트롤러는, 상기 주행체의 주행 상태에 기초하여, 상기 작업기의 동작의 자동 제어를 해제하는,
작업 기계를 포함하는 시스템.
주행체를 구비하는 차량 본체와, 상기 차량 본체에 장착된 작업기를 구비하는 작업 기계의 제어 방법으로서,
상기 주행체의 주행 상태를 판정하는 단계; 및
상기 주행체의 주행 상태에 기초하여, 상기 작업기의 동작의 자동 제어를 해제하는 단계;
를 포함하는, 작업 기계의 제어 방법.