KR20210104668A - 쇼벨, 쇼벨의 제어장치, 쇼벨의 지원장치 - Google Patents

쇼벨, 쇼벨의 제어장치, 쇼벨의 지원장치 Download PDF

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KR20210104668A
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타카시 니시
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스미토모 겐키 가부시키가이샤
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Abstract

조작자가 쇼벨의 캐빈에 승차하지 않고 트레일러로의 적재작업이나 하역작업을 행하는 것이 가능한 기술을 제공한다. 본 개시의 일 실시형태에 관한 쇼벨(100)은, 하부주행체(1)와, 하부주행체(1)에 선회 가능하게 탑재된 상부선회체(3)와, 상부선회체(3)에 마련된 컨트롤러(30)를 구비하고, 컨트롤러(30)는, 소정의 외부장치로부터 소정의 지령을 수신하면, 트레일러의 짐받이를 향하여, 또는 트레일러의 짐받이로부터 트레일러의 후방영역을 향하여, 하부주행체(1)를 주행시킨다. 또, 본 개시의 다른 실시형태에 관한 쇼벨의 지원장치(200)는, 유저의 조작에 따라, 쇼벨(100)의 하부주행체(1)를 트레일러의 후방으로부터 트레일러의 상면을 향하거나 또는 트레일러의 상면으로부터 트레일러의 후방을 향하여 자동주행시키기 위한 지령을 쇼벨(100)에 송신한다.

Description

쇼벨, 쇼벨의 제어장치, 쇼벨의 지원장치
본 개시는, 쇼벨 등에 관한 것이다.
쇼벨은, 통상, 트레일러에 적재되어, 작업현장에 운반된다.
예를 들면, 특허문헌 1에는, 후미(後尾)에 도판(道板)이 기복동(起伏動) 가능하게 설치된 트레일러가 개시되어 있다.
특허문헌 1: 일본 공개특허공보 평4-129848호
그러나, 쇼벨을 트레일러로 운반하고, 작업현장에서 사용하기 위해서는, 트레일러로의 쇼벨의 적재작업이나 하역작업(트레일러에 실린 쇼벨을 트레일러로부터 내리는 작업)을 행할 필요가 있다. 그 때문에, 트레일러의 주차상태나, 트레일러가 주차된 장소의 지형상태 등에 따라서는, 예를 들면 도판이 좌우 어느 한 쪽으로 경사져, 트레일러의 적재작업이나 하역작업 중일 때에 있어서, 쇼벨의 자세안정도가 저하되어 버릴 가능성이 있다.
그래서, 상기 과제를 감안하여, 조작자가 쇼벨의 캐빈에 승차하지 않고 트레일러로의 적재작업이나 하역작업을 행하는 것이 가능한 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 개시의 일 실시형태에서는,
하부주행체와,
상기 하부주행체에 선회 가능하게 탑재된 상부선회체와,
상기 상부선회체에 마련된 제어장치를 구비하고,
상기 제어장치는, 소정의 외부장치로부터 소정의 지령을 수신하면, 트레일러의 짐받이(荷臺)를 향하여, 또는 트레일러의 짐받이로부터 트레일러의 후방영역을 향하여, 상기 하부주행체를 주행시키는, 쇼벨이 제공된다.
또, 본 개시의 다른 실시형태에서는,
하부주행체와, 상기 하부주행체에 선회 가능하게 탑재된 상부선회체를 구비하는 쇼벨의 제어장치로서,
소정의 외부장치로부터 소정의 지령을 수신하면, 트레일러의 짐받이를 향하여, 또는 트레일러의 짐받이로부터 트레일러의 후방영역을 향하여, 상기 하부주행체를 주행시키는, 쇼벨의 제어장치가 제공된다.
또, 본 발명의 또 다른 실시형태에서는,
쇼벨의 트레일러로의 적재 또는 트레일러로부터의 하역을 지원하는 쇼벨의 지원장치로서,
유저의 조작에 따라, 상기 쇼벨의 하부주행체를 트레일러의 후방으로부터 트레일러의 상면을 향하여, 또는 트레일러의 상면으로부터 트레일러의 후방을 향하여 자동주행시키기 위한 지령을 상기 쇼벨에 송신하는, 쇼벨의 지원장치가 제공된다.
상술한 실시형태에 의하면, 조작자가 쇼벨의 캐빈에 승차하지 않고 트레일러로의 적재작업이나 하역작업을 행하는 것이 가능한 기술을 제공할 수 있다.
도 1은 지원시스템의 구성의 일례를 나타내는 개요도이다.
도 2는 쇼벨의 상면도이다.
도 3은 쇼벨의 유압시스템의 구성의 일례를 나타내는 도이다.
도 4a는 쇼벨의 유압시스템에 있어서의 암에 관한 조작계의 구성부분의 일례를 나타내는 도이다.
도 4b는 쇼벨의 유압시스템에 있어서의 붐에 관한 조작계의 구성부분의 일례를 나타내는 도이다.
도 4c는 쇼벨의 유압시스템에 있어서의 버킷에 관한 조작계의 구성부분의 일례를 나타내는 도이다.
도 4d는 쇼벨의 유압시스템에 있어서의 상부선회체에 관한 조작계의 구성부분의 일례를 나타내는 도이다.
도 5a는 쇼벨의 유압시스템에 있어서의 하부주행체의 좌크롤러에 관한 조작계의 구성부분의 일례를 나타내는 도이다.
도 5b는 쇼벨의 유압시스템에 있어서의 하부주행체의 우크롤러에 관한 조작계의 구성부분의 일례를 나타내는 도이다.
도 6은 지원시스템의 적재·하역지원기능에 관한 구성의 일례를 나타내는 기능블록도이다.
도 7은 지원장치의 표시장치에 표시되는 조작화면의 일례를 나타내는 도이다.
도 8a는 쇼벨의 컨트롤러에 의한 적재·하역지원기능에 관한 제어처리의 일례를 개략적으로 나타내는 플로차트이다.
도 8b는 쇼벨의 컨트롤러에 의한 적재·하역지원기능에 관한 제어처리의 일례를 개략적으로 나타내는 플로차트이다.
도 9는 쇼벨의 컨트롤러에 의한 적재·하역지원기능에 관한 제어처리의 다른 예를 개략적으로 나타내는 플로차트이다.
도 10a는 쇼벨의 적재작업 및 하역작업을 설명하는 도이다.
도 10b는 쇼벨의 적재작업 및 하역작업을 설명하는 도이다.
도 11a는 지원시스템의 적재·하역지원기능에 관한 구성의 다른 예를 나타내는 기능블록도이다.
도 11b는 지원시스템의 적재·하역지원기능에 관한 구성의 다른 예를 나타내는 기능블록도이다.
도 11c는 지원시스템의 적재·하역지원기능에 관한 구성의 다른 예를 나타내는 기능블록도이다.
도 12는 지원시스템의 구성의 다른 예를 나타내는 개요도이다.
이하, 도면을 참조하여 발명을 실시하기 위한 형태에 대하여 설명한다.
[지원시스템의 일례]
먼저, 도 1을 참조하여, 본 실시형태에 관한 지원시스템(SYS)의 일례의 개요에 대하여 설명한다.
도 1은, 본 실시형태에 관한 지원시스템(SYS)의 구성의 일례를 나타내는 개요도이다.
지원시스템(SYS)은, 쇼벨(100)과 지원장치(200)를 포함하고, 쇼벨(100)의 트레일러로의 적재작업 및 트레일러로부터의 하역작업을 지원한다.
<쇼벨의 개요>
본 실시형태에 관한 쇼벨(100)은, 하부주행체(1)와, 선회기구(2)를 통하여 선회 가능하게 하부주행체(1)에 탑재되는 상부선회체(3)와, 어태치먼트(AT)를 구성하는 붐(4), 암(5), 및 버킷(6)과, 캐빈(10)을 구비한다.
하부주행체(1)는, 후술하는 바와 같이, 좌우 한 쌍의 크롤러(1C), 구체적으로는, 좌크롤러(1CL) 및 우크롤러(1CR)를 포함한다. 하부주행체(1)는, 좌크롤러(1CL) 및 우크롤러(1CR)가 주행유압모터(2M(2ML, 2MR))로 각각 유압구동됨으로써, 쇼벨(100)을 주행시킨다.
상부선회체(3)는, 선회유압모터(2A)로 구동됨으로써, 하부주행체(1)에 대하여 선회한다.
붐(4)은, 상부선회체(3)의 전부(前部) 중앙에 부앙 가능하게 피봇장착되고, 붐(4)의 선단에는, 암(5)이 상하회동 가능하게 피봇장착되며, 암(5)의 선단에는, 엔드 어태치먼트로서의 버킷(6)이 상하회동 가능하게 피봇장착된다. 붐(4), 암(5), 및 버킷(6)은, 유압액추에이터로서의 붐실린더(7), 암실린더(8), 및 버킷실린더(9)에 의하여 각각 유압구동된다.
캐빈(10)은, 오퍼레이터가 탑승하는 운전실이며, 상부선회체(3)의 전부 좌측에 탑재된다.
쇼벨(100)은, 캐빈(10)에 탑승하는 오퍼레이터의 조작에 따라, 액추에이터를 동작시켜, 하부주행체(1), 상부선회체(3), 붐(4), 암(5), 및 버킷(6) 등의 동작요소(피구동요소)를 구동한다.
또, 쇼벨(100)은, 캐빈(10)의 오퍼레이터에 의하여 조작 가능하게 구성되는 것에 대신하거나, 혹은 더하여, 소정의 외부장치(예를 들면, 후술하는 지원장치(200)나 관리장치(300))의 오퍼레이터에 의하여 원격조작이 가능하게 구성되어도 된다. 이 경우, 쇼벨(100)은, 예를 들면 후술하는 공간인식장치(70)가 출력하는 화상정보(촬상화상)를 외부장치에 송신한다. 또, 후술하는 쇼벨(100)의 표시장치(D1)에 표시되는 각종 정보화상(예를 들면, 각종 설정화면 등)은, 동일하게, 외부장치에 마련되는 표시장치에도 표시되어도 된다. 이로써, 오퍼레이터는, 예를 들면 외부장치에 마련되는 표시장치에 표시되는 내용을 확인하면서, 쇼벨(100)을 원격조작할 수 있다. 그리고, 쇼벨(100)은, 외부장치로부터 수신되는, 원격조작의 내용을 나타내는 원격조작신호에 따라, 액추에이터를 동작시키고, 하부주행체(1), 상부선회체(3), 붐(4), 암(5), 및 버킷(6) 등의 동작요소를 구동해도 된다. 쇼벨(100)이 원격조작되는 경우, 캐빈(10)의 내부는, 무인상태여도 된다. 이하, 오퍼레이터의 조작에는, 캐빈(10)의 오퍼레이터의 조작장치(26)에 대한 조작, 및 외부장치의 오퍼레이터의 원격조작의 적어도 일방이 포함되는 전제로 설명을 진행한다.
또, 쇼벨(100)은, 오퍼레이터의 조작의 내용에 관계 없이, 자동으로 유압액추에이터를 동작시켜도 된다. 이로써, 쇼벨(100)은, 하부주행체(1), 상부선회체(3), 붐(4), 암(5), 및 버킷(6) 등의 동작요소 중 적어도 일부를 자동으로 동작시키는 기능(이하, "자동운전기능" 혹은 "머신컨트롤기능")을 실현한다.
자동운전기능에는, 오퍼레이터의 조작장치(26)에 대한 조작이나 원격조작에 따라, 조작대상의 동작요소(유압액추에이터) 이외의 동작요소(유압액추에이터)를 자동으로 동작시키는 기능(이른바 "반자동운기능")이 포함되어도 된다. 또, 자동운전기능에는, 오퍼레이터의 조작장치(26)에 대한 조작이나 원격조작이 없는 전제로, 복수의 피구동요소(유압액추에이터) 중 적어도 일부를 자동으로 동작시키는 기능(이른바 "완전자동운전기능")이 포함되어도 된다. 쇼벨(100)에 있어서, 완전자동운전기능이 유효한 경우, 캐빈(10)의 내부는 무인상태여도 된다. 또, 자동운전기능에는, 쇼벨(100)의 주위의 작업자 등의 사람의 제스처를 쇼벨(100)이 인식하고, 인식되는 제스처의 내용에 따라, 복수의 피구동요소(유압액추에이터) 중 적어도 일부를 자동으로 동작시키는 기능("제스처조작기능")이 포함되어도 된다. 또, 반자동운전기능이나 완전자동운전기능이나 제스처조작기능에는, 자동운전의 대상의 동작요소(유압액추에이터)의 동작내용이 미리 규정되는 룰에 따라 자동적으로 결정되는 양태가 포함되어도 된다. 또, 반자동운전기능이나 완전자동운전기능이나 제스처조작기능에는, 쇼벨(100)이 자율적으로 각종 판단을 행하여, 그 판단결과를 따라, 자율적으로 자동운전의 대상의 동작요소(유압액추에이터)의 동작내용이 결정되는 양태(이른바 "자율운전기능")가 포함되어도 된다.
또, 쇼벨(100)은, 근거리통신장치(74)를 통하여, 주위에 존재하는 지원장치(200)와 쌍방향으로 통신 가능하게 접속된다. 쇼벨(100)은, 후술하는 바와 같이, 지원장치(200)로부터 수신되는 소정의 지령신호에 따라, 하부주행체(1)를 자동주행시켜, 트레일러로의 자동적재나 트레일러로부터의 자동하역을 행한다. 구체적으로는, 쇼벨(100)은, 상술한 원격조작기능 및 자동운전기능을 이용하여, 하부주행체(1)를 자동주행시키고, 트레일러로의 자동적재나 트레일러로부터의 자동하역을 행해도 된다.
<지원장치의 개요>
지원장치(200)는, 유저(예를 들면, 쇼벨(100)을 트레일러에 적재하거나, 트레일러로부터 하역하는 운반작업자 등)가 소지하는 단말장치이다. 지원장치(200)는, 예를 들면 스마트폰, 태블릿단말, 모바일컴퓨터 등의 범용의 휴대단말이나, 전용의 휴대단말이다.
지원장치(200)는, 근거리통신장치(220)를 통하여, 쇼벨(100)과 통신 가능하게 접속된다. 지원장치(200)는, 후술하는 바와 같이, 유저에 의한 조작입력장치(230)에 대한 소정 조작에 따라, 쇼벨(100)의 하부주행체(1)를 트레일러의 후방으로부터 트레일러의 상면(짐받이)을 향하거나, 혹은 트레일러의 짐받이로부터 트레일러의 후방을 향하여 자동주행시키기 위한 소정의 지령(후술하는 자동적재지령 혹은 자동하역지령)을 송신함으로써, 쇼벨(100)에 트레일러로의 자동적재나 트레일러로부터의 자동하역을 행하게 한다.
다만, 도 1에서는, 1대의 쇼벨(100) 및 1대의 지원장치(200)가 기재되지만, 쇼벨(100)에 상술한 지령신호를 송신 가능한 지원장치(200)는, 복수 대 있어도 되고, 1대의 지원장치(200)로부터 복수의 쇼벨(100)의 각각에 당해 지령신호가 송신 가능한 구성이어도 된다.
[지원시스템의 구성]
다음으로, 도 1에 더하여, 도 2~도 5를 참조하여, 지원시스템(SYS)의 구성에 대하여 설명한다.
도 2는, 쇼벨(100)의 상면도이다. 도 3은, 쇼벨(100)의 유압시스템의 구성의 일례를 설명하는 도이다. 도 4(도 4a~도 4d)는, 쇼벨(100)의 유압시스템에 있어서의 어태치먼트(AT) 및 상부선회체(3)에 관한 조작계의 구성부분의 일례를 나타내는 도이다. 구체적으로는, 도 4a~도 4d는, 각각 암(5), 붐(4), 버킷(6), 및 상부선회체(3)에 관한 조작계의 구성부분의 일례를 나타내는 도이다. 도 5(도 5a, 도 5b)는, 쇼벨(100)의 유압시스템에 있어서의 하부주행체(1)에 관한 조작계의 구성부분의 일례를 나타내는 도이다. 구체적으로는, 도 5a, 도 5b는, 각각 쇼벨(100)의 유압시스템에 있어서의 하부주행체(1)의 좌크롤러(1CL) 및 우크롤러(1CR)에 관한 조작계의 구성부분의 일례를 나타내는 도이다.
<쇼벨의 구성>
먼저, 쇼벨(100)의 유압시스템에 관한 구성에 대하여 설명한다.
본 실시형태에 관한 쇼벨(100)의 유압시스템은, 엔진(11)과, 레귤레이터(13)와, 메인펌프(14)와, 파일럿펌프(15)와, 컨트롤밸브(17)와, 조작장치(26)와, 토출압센서(28)와, 조작압센서(29)와, 컨트롤러(30)를 포함한다. 또, 본 실시형태에 관한 쇼벨(100)의 유압시스템은, 상술한 바와 같이, 하부주행체(1), 상부선회체(3), 붐(4), 암(5), 및 버킷(6)의 각각을 유압구동하는 주행유압모터(2ML, 2MR), 선회유압모터(2A), 붐실린더(7), 암실린더(8), 및 버킷실린더(9) 등의 유압액추에이터를 포함한다.
엔진(11)은, 유압시스템의 메인 동력원이며, 예를 들면 상부선회체(3)의 후부에 탑재된다. 구체적으로는, 엔진(11)은, 컨트롤러(30)에 의한 직접 혹은 간접적인 제어하에서, 미리 설정되는 목표회전수로 일정 회전하고, 메인펌프(14) 및 파일럿펌프(15)를 구동한다. 엔진(11)은, 예를 들면 경유를 연료로 하는 디젤엔진이다.
레귤레이터(13)는, 메인펌프(14)의 토출량을 제어한다. 예를 들면, 레귤레이터(13)는, 컨트롤러(30)로부터의 제어지령에 따라, 메인펌프(14)의 사판(斜板)의 각도(경전각(傾轉角))를 조절한다. 레귤레이터(13)는, 후술하는 메인펌프(14L, 14R)의 각각에 대응하는 레귤레이터(13L, 13R)를 포함한다.
메인펌프(14)는, 예를 들면 엔진(11)과 동일하게, 상부선회체(3)의 후부에 탑재되며, 상술한 바와 같이, 엔진(11)에 의하여 구동됨으로써, 고압유압라인을 통하여 컨트롤밸브(17)에 작동유를 공급한다. 메인펌프(14)는, 예를 들면 가변용량식 유압펌프이며, 컨트롤러(30)에 의한 제어하에서, 상술한 바와 같이, 레귤레이터(13)에 의하여 사판의 경전각이 조절됨으로써 피스톤의 스트로크길이가 조정되고, 토출유량(토출압)이 제어된다. 메인펌프(14)는, 메인펌프(14L, 14R)를 포함한다.
파일럿펌프(15)는, 예를 들면 상부선회체(3)의 후부에 탑재되며, 파일럿라인을 통하여 조작장치(26)에 파일럿압을 공급한다. 파일럿펌프(15)는, 예를 들면 고정용량식 유압펌프이며, 상술한 바와 같이, 엔진(11)에 의하여 구동된다.
컨트롤밸브(17)는, 예를 들면 상부선회체(3)의 중앙부에 탑재되며, 오퍼레이터에 의한 조작장치(26)에 대한 조작이나 원격조작에 따라, 유압구동계의 제어를 행하는 유압제어장치이다. 컨트롤밸브(17)는, 상술한 바와 같이, 고압유압라인을 통하여 메인펌프(14)와 접속되고, 메인펌프(14)로부터 공급되는 작동유를, 조작장치(26)에 대한 조작이나 원격조작의 상태에 따라, 유압액추에이터(주행유압모터(2ML, 2MR), 선회유압모터(2A), 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 제어밸브(171~176)를 포함한다. 제어밸브(171)는, 주행유압모터(2ML)에 대응한다. 또, 제어밸브(172)는, 주행유압모터(2MR)에 대응한다. 또, 제어밸브(173)는, 선회유압모터(2A)에 대응한다. 또, 제어밸브(174)는, 버킷실린더(9)에 대응한다. 또, 제어밸브(175)는, 붐실린더(7)에 대응하고, 제어밸브(175L, 175R)를 포함한다. 제어밸브(176)는, 암실린더(8)에 대응하고, 제어밸브(176L, 176R)를 포함한다.
조작장치(26)는, 캐빈(10)의 조종석 부근에 마련되며, 오퍼레이터가 각종 동작요소(하부주행체(1), 상부선회체(3), 붐(4), 암(5), 버킷(6) 등)의 조작을 행하기 위한 조작입력수단이다. 환언하면, 조작장치(26)는, 오퍼레이터가 각각의 동작요소를 구동하는 유압액추에이터(즉, 주행유압모터(2ML, 2MR), 선회유압모터(2A), 붐실린더(7), 암실린더(8), 버킷실린더(9) 등)의 조작을 행하기 위한 조작입력수단이다.
도 3, 도 4a~도 4d, 도 5a, 도 5b에 나타내는 바와 같이, 조작장치(26)는, 유압파일럿식이다. 조작장치(26)는, 그 이차측의 파일럿라인에 마련되는 후술하는 셔틀밸브(32)를 통하여, 컨트롤밸브(17)에 접속된다. 이로써, 컨트롤밸브(17)에는, 조작장치(26)에 있어서의 하부주행체(1), 상부선회체(3), 붐(4), 암(5), 및 버킷(6) 등의 조작상태에 따른 파일럿압이 입력될 수 있다. 그 때문에, 컨트롤밸브(17)는, 조작장치(26)에 있어서의 조작상태에 따라, 각각의 유압액추에이터를 구동할 수 있다. 조작장치(26)는, 어태치먼트(AT), 즉 붐(4)(붐실린더(7)), 암(5)(암실린더(8)), 버킷(6)(버킷실린더(9)), 및 상부선회체(3)를 조작하기 위한 좌조작레버(26L) 및 우조작레버(26R)를 포함한다. 또, 조작장치(26)는, 하부주행체(1)를 조작하기 위한 주행레버(26D)를 포함하고, 주행레버(26D)는, 좌크롤러(1CL)를 조작하기 위한 좌주행레버(26DL)와, 우크롤러(1CR)를 조작하기 위한 우주행레버(26DR)를 포함한다.
좌조작레버(26L)는, 상부선회체(3)의 선회조작과 암(5)의 조작에 이용된다. 좌조작레버(26L)는, 캐빈(10) 내의 오퍼레이터에서 본 전후방향(즉, 상부선회체(3)의 전후방향)으로 조작되면, 파일럿펌프(15)로부터 토출되는 작동유를 이용하여, 레버조작량에 따른 제어압(파일럿압)을 이차측의 파일럿라인에 출력한다. 또, 좌조작레버(26L)는, 캐빈(10) 내의 오퍼레이터에서 본 좌우방향(즉, 상부선회체(3)의 좌우방향)으로 조작되면, 파일럿펌프(15)로부터 토출되는 작동유를 이용하여, 레버조작량에 따른 제어압(파일럿압)을 이차측의 파일럿라인에 출력한다.
우조작레버(26R)는, 붐(4)의 조작과 버킷(6)의 조작에 이용된다. 우조작레버(26R)는, 캐빈(10) 내의 오퍼레이터에서 본 전후방향으로 조작되면, 파일럿펌프(15)로부터 토출되는 작동유를 이용하여, 레버조작량에 따른 제어압(파일럿압)을 이차측의 파일럿라인에 출력한다. 또, 우조작레버(26R)는, 좌우방향으로 조작되면, 파일럿펌프(15)로부터 토출되는 작동유를 이용하여, 레버조작량에 따른 제어압(파일럿압)을 이차측의 파일럿라인에 출력한다.
좌주행레버(26DL)는, 상술한 바와 같이, 좌크롤러(1CL)의 조작에 이용되고, 도시하지 않은 좌주행페달과 연동하도록 구성되어 있어도 된다. 좌주행레버(26DL)는, 캐빈(10) 내의 오퍼레이터에서 본 전후방향으로 조작되면, 파일럿펌프(15)로부터 토출되는 작동유를 이용하여, 레버조작량에 따른 제어압(파일럿압)을 이차측의 파일럿라인에 출력한다.
우주행레버(26DR)는, 상술한 바와 같이, 우크롤러(1CR)의 조작에 이용되며, 도시하지 않은 우주행페달과 연동하도록 구성되어 있어도 된다. 우주행레버(26DR)는, 캐빈(10) 내의 오퍼레이터에서 본 전후방향으로 조작되면, 파일럿펌프(15)로부터 토출되는 작동유를 이용하여, 레버조작량에 따른 제어압(파일럿압)을 이차측의 파일럿라인에 출력한다.
또, 조작장치(26)(좌조작레버(26L), 우조작레버(26R), 좌주행레버(26DL), 및 우주행레버(26DR))는, 파일럿압을 출력하는 유압파일럿식은 아니고, 전기신호(이하, "조작신호")를 출력하는 전기식이어도 된다. 이 경우, 조작장치(26)로부터의 전기신호(조작신호)는, 컨트롤러(30)에 입력되고, 컨트롤러(30)는, 입력되는 전기신호에 따라, 컨트롤밸브(17) 내의 각 제어밸브(171~176)를 제어함으로써, 조작장치(26)에 대한 조작내용에 따른, 각종 유압액추에이터의 동작을 실현한다. 예를 들면, 컨트롤밸브(17) 내의 제어밸브(171~176)는, 컨트롤러(30)로부터의 지령에 의하여 구동하는 전자솔레노이드식 스풀밸브여도 된다. 또, 예를 들면 파일럿펌프(15)와 각 제어밸브(171~176)의 파일럿포트의 사이에는, 컨트롤러(30)로부터의 전기신호에 따라 동작하는 유압제어밸브(이하, "조작용 제어밸브")가 배치되어도 된다. 조작용 제어밸브는, 예를 들면 비례밸브(31)여도 되고, 셔틀밸브(32)는, 생략된다. 이 경우, 전기식의 조작장치(26)를 이용한 수동조작이 행해지면, 컨트롤러(30)는, 그 조작량(예를 들면, 레버조작량)에 대응하는 전기신호에 의하여, 조작용 제어밸브를 제어하여 파일럿압을 증감시킴으로써, 조작장치(26)에 대한 조작내용에 맞추어, 각 제어밸브(171~176)를 동작시킬 수 있다. 이하, 조작용 제어밸브는, 비례밸브(31)인 전제로 설명을 진행한다.
토출압센서(28)는, 메인펌프(14)의 토출압을 검출한다. 토출압센서(28)에 의하여 검출된 토출압에 대응하는 검출신호는, 컨트롤러(30)에 도입된다. 토출압센서(28)는, 메인펌프(14L, 14R)의 각각의 토출압을 검출하는 토출압센서(28L, 28R)를 포함한다.
조작압센서(29)는, 조작장치(26)의 이차측의 파일럿압, 즉 조작장치(26)에 있어서의 각각의 동작요소(즉, 유압액추에이터)의 조작상태에 대응하는 파일럿압을 검출한다. 조작압센서(29)에 의한 조작장치(26)에 있어서의 하부주행체(1), 상부선회체(3), 붐(4), 암(5), 및 버킷(6) 등의 조작상태에 대응하는 파일럿압의 검출신호는, 컨트롤러(30)에 도입된다. 조작압센서(29)는, 조작압센서(29LA, 29LB, 29RA, 29RB, 29DL, 29DR)를 포함한다.
조작압센서(29LA)는, 오퍼레이터에 의한 좌조작레버(26L)에 대한 전후방향의 조작내용(예를 들면, 조작방향 및 조작량)을, 좌조작레버(26L)의 대응하는 이차측의 파일럿라인의 작동유의 압력(이하, "조작압")의 형태로 검출한다.
조작압센서(29LB)는, 오퍼레이터에 의한 좌조작레버(26L)에 대한 좌우방향의 조작내용(예를 들면, 조작방향 및 조작량)을, 좌조작레버(26L)의 대응하는 이차측의 파일럿라인의 조작압의 형태로 검출한다.
조작압센서(29RA)는, 오퍼레이터에 의한 우조작레버(26R)에 대한 전후방향의 조작내용(예를 들면, 조작방향 및 조작량)을, 우조작레버(26R)의 대응하는 이차측의 파일럿라인의 조작압의 형태로 검출한다.
조작압센서(29RB)는, 오퍼레이터에 의한 우조작레버(26R)에 대한 좌우방향의 조작내용(예를 들면, 조작방향 및 조작량)을, 우조작레버(26R)의 대응하는 이차측의 파일럿라인의 조작압의 형태로 검출한다.
조작압센서(29DL)는, 오퍼레이터에 의한 좌주행레버(26DL)에 대한 전후방향의 조작내용(예를 들면, 조작방향 및 조작량)을, 좌주행레버(26DL)의 이차측의 파일럿라인의 조작압의 형태로 검출한다.
조작압센서(29DR)는, 오퍼레이터에 의한 우주행레버(26DR)에 대한 전후방향의 조작내용(예를 들면, 조작방향 및 조작량)을, 우주행레버(26DR)의 이차측의 파일럿라인의 조작압의 형태로 검출한다.
다만, 조작장치(26)(좌조작레버(26L), 우조작레버(26R), 좌주행레버(26DL), 및 우주행레버(26DR))의 조작내용은, 조작압센서(29) 이외의 센서(예를 들면, 우조작레버(26R), 좌주행레버(26DL), 및 우주행레버(26DR)에 장착되는 퍼텐쇼미터 등)로 검출되어도 된다.
컨트롤러(30)는, 예를 들면 캐빈(10) 내에 마련되어, 쇼벨(100)의 구동제어를 행한다. 컨트롤러(30)는, 그 기능이 임의의 하드웨어, 소프트웨어, 혹은 그 조합에 의하여 실현되어도 된다. 예를 들면, 컨트롤러(30)는, CPU(Central Processing Unit), 와 RAM(Random Access Memory) 등의 메모리장치("주기억장치"라고도 칭한다), ROM(Read Only Memory) 등의 불휘발성의 보조기억장치, 및 각종 입출력용의 인터페이스 등을 포함하는 마이크로컴퓨터를 중심으로 구성된다. 컨트롤러(30)는, 예를 들면 ROM이나 불휘발성의 보조기억장치에 저장되는 각종 프로그램을 CPU상에서 실행함으로써 각종 기능을 실현한다.
다만, 컨트롤러(30)의 기능의 일부는, 다른 컨트롤러(제어장치)에 의하여 실현되어도 된다. 즉, 컨트롤러(30)의 기능은, 복수의 컨트롤러에 의하여 분산되는 양태로 실현되어도 된다.
여기에서, 도 3에 나타내는 바와 같이, 쇼벨(100)의 유압시스템에 있어서, 유압액추에이터를 구동하는 구동계의 유압시스템부분은, 엔진(11)에 의하여 구동되는 메인펌프(14L, 14R)의 각각으로부터, 센터바이패스유로(40L, 40R), 패럴렐유로(42L, 42R)를 거쳐 작동유탱크까지 작동유를 순환시킨다.
센터바이패스유로(40L)는, 메인펌프(14L)를 기점으로 하여, 컨트롤밸브(17) 내에 배치되는 제어밸브(171, 173, 175L, 176L)를 순서대로 통과하고, 작동유탱크에 이른다.
센터바이패스유로(40R)는, 메인펌프(14R)를 기점으로 하여, 컨트롤밸브(17) 내에 배치되는 제어밸브(172, 174, 175R, 176R)를 순서대로 통과하고, 작동유탱크에 이른다.
제어밸브(171)는, 메인펌프(14L)로부터 토출되는 작동유를 주행유압모터(2ML)에 공급하고, 또한 주행유압모터(2ML)가 토출하는 작동유를 작동유탱크에 배출시키는 스풀밸브이다.
제어밸브(172)는, 메인펌프(14R)로부터 토출되는 작동유를 주행유압모터(2MR)에 공급하고, 또한 주행유압모터(2MR)가 토출하는 작동유를 작동유탱크에 배출시키는 스풀밸브이다.
제어밸브(173)는, 메인펌프(14L)로부터 토출되는 작동유를 선회유압모터(2A)에 공급하고, 또한 선회유압모터(2A)가 토출하는 작동유를 작동유탱크에 배출시키는 스풀밸브이다.
제어밸브(174)는, 메인펌프(14R)로부터 토출되는 작동유를 버킷실린더(9)에 공급하고, 또한 버킷실린더(9) 내의 작동유를 작동유탱크에 배출시키는 스풀밸브이다.
제어밸브(175L, 175R)는, 각각 메인펌프(14L, 14R)가 토출하는 작동유를 붐실린더(7)에 공급하고, 또한 붐실린더(7) 내의 작동유를 작동유탱크에 배출시키는 스풀밸브이다.
제어밸브(176L, 176R)는, 각각 메인펌프(14L, 14R)가 토출하는 작동유를 암실린더(8)에 공급하고, 또한 암실린더(8) 내의 작동유를 작동유탱크에 배출시키는 스풀밸브이다.
제어밸브(171, 172, 173, 174, 175L, 175R, 176L, 176R)는, 각각 파일럿포트에 작용하는 파일럿압에 따라, 유압액추에이터에 급배(給排)되는 작동유의 유량을 조정한다. 또, 제어밸브(171, 172, 173, 174, 175L, 175R, 176L, 176R)는, 각각 2개의 파일럿포트 중 어느 쪽의 파일럿포트에 파일럿압이 작용하고 있는지에 따라, 유압액추에이터에 급배되는 작동유가 흐르는 방향을 전환한다.
패럴렐유로(42L)는, 센터바이패스유로(40L)와 병렬적으로, 제어밸브(171, 173, 175L, 176L)에 메인펌프(14L)의 작동유를 공급한다. 구체적으로는, 패럴렐유로(42L)는, 제어밸브(171)의 상류측에서 센터바이패스유로(40L)로부터 분기하고, 제어밸브(171, 173, 175L, 176R)의 각각에 병렬하여 메인펌프(14L)의 작동유를 공급 가능하게 구성된다. 이로써, 패럴렐유로(42L)는, 제어밸브(171, 173, 175L) 중 어느 하나 등에 의하여 센터바이패스유로(40L)를 통과하는 작동유의 흐름이 제한 혹은 차단된 경우에, 보다 하류의 제어밸브에 작동유를 공급할 수 있다.
패럴렐유로(42R)는, 센터바이패스유로(40R)와 병렬적으로, 제어밸브(172, 174, 175R, 176R)에 메인펌프(14R)의 작동유를 공급한다. 구체적으로는, 패럴렐유로(42R)는, 제어밸브(172)의 상류측에서 센터바이패스유로(40R)로부터 분기하고, 제어밸브(172, 174, 175R, 176R)의 각각에 병렬하여 메인펌프(14R)의 작동유를 공급 가능하게 구성된다. 이로써, 패럴렐유로(42R)는, 제어밸브(172, 174, 175R) 중 어느 하나 등에 의하여 센터바이패스유로(40R)를 통과하는 작동유의 흐름이 제한 혹은 차단된 경우에, 보다 하류의 제어밸브에 작동유를 공급할 수 있다.
레귤레이터(13L, 13R)는, 각각 컨트롤러(30)에 의한 제어하에서, 메인펌프(14L, 14R)의 사판의 경전각을 조절함으로써, 메인펌프(14L, 14R)의 토출량을 조절한다.
토출압센서(28L)는, 메인펌프(14L)의 토출압을 검출하고, 검출된 토출압에 대응하는 검출신호는, 컨트롤러(30)에 도입된다. 토출압센서(28R)에 대해서도 동일하다. 이로써, 컨트롤러(30)는, 메인펌프(14L, 14R)의 토출압에 따라, 레귤레이터(13L, 13R)를 제어할 수 있다.
센터바이패스유로(40L, 40R)에는, 가장 하류에 있는 제어밸브(176L, 176R)의 각각과 작동유탱크의 사이에는, 네거티브컨트롤스로틀(이하, "네거컨스로틀")(18L, 18R)이 마련된다. 이로써, 메인펌프(14L, 14R)에 의하여 토출된 작동유의 흐름은, 네거컨스로틀(18L, 18R)로 제한된다. 그리고, 네거컨스로틀(18L, 18R)은, 레귤레이터(13L, 13R)를 제어하기 위한 제어압(이하, "네거컨압")을 발생시킨다.
네거컨압센서(19L, 19R)는, 각각 네거컨스로틀(18L, 18R)의 네거컨압을 검출하고, 검출된 네거컨압에 대응하는 검출신호는, 컨트롤러(30)에 도입된다.
컨트롤러(30)는, 토출압센서(28L, 28R)에 의하여 검출되는 메인펌프(14L, 14R)의 토출압에 따라, 레귤레이터(13L, 13R)를 제어하고, 메인펌프(14L, 14R)의 토출량을 조절해도 된다. 예를 들면, 컨트롤러(30)는, 메인펌프(14L)의 토출압의 증대에 따라, 레귤레이터(13L)를 제어하고, 메인펌프(14L)의 사판경전각을 조절함으로써, 토출량을 감소시켜도 된다. 레귤레이터(13R)에 대해서도 동일하다. 이로써, 컨트롤러(30)는, 토출압과 토출량의 곱으로 나타나는 메인펌프(14L, 14R)의 흡수마력이 엔진(11)의 출력마력을 초과하지 않도록, 메인펌프(14L, 14R)의 전(全)마력제어를 행할 수 있다.
또, 컨트롤러(30)는, 네거컨압센서(19L, 19R)에 의하여 검출되는 네거컨압에 따라, 레귤레이터(13L, 13R)를 제어함으로써, 메인펌프(14L, 14R)의 토출량을 조절해도 된다. 예를 들면, 컨트롤러(30)는, 네거컨압이 클수록 메인펌프(14L, 14R)의 토출량을 감소시키고, 네거컨압이 작을수록 메인펌프(14L, 14R)의 토출량을 증대시킨다.
구체적으로는, 쇼벨(100)에 있어서의 유압액추에이터가 어느 것도 조작되어 있지 않은 대기상태(도 3에 나타내는 상태)인 경우, 메인펌프(14L, 14R)로부터 토출되는 작동유는, 센터바이패스유로(40L, 40R)를 통과하여 네거컨스로틀(18L, 18R)에 이른다. 그리고, 메인펌프(14L, 14R)로부터 토출되는 작동유의 흐름은, 네거컨스로틀(18L, 18R)의 상류에서 발생하는 네거컨압을 증대시킨다. 그 결과, 컨트롤러(30)는, 메인펌프(14L, 14R)의 토출량을 허용최소토출량까지 감소시키고, 토출한 작동유가 센터바이패스유로(40L, 40R)를 통과할 때의 압력손실(펌핑로스)을 억제한다.
한편, 어느 하나의 유압액추에이터가 조작장치(26)를 통하여 조작된 경우, 메인펌프(14L, 14R)로부터 토출되는 작동유는, 조작대상의 유압액추에이터에 대응하는 제어밸브를 통하여, 조작대상의 유압액추에이터에 흘러든다. 그리고, 메인펌프(14L, 14R)로부터 토출되는 작동유의 흐름은, 네거컨스로틀(18L, 18R)에 이르는 양을 감소 혹은 소실시켜, 네거컨스로틀(18L, 18R)의 상류에서 발생하는 네거컨압을 저하시킨다. 그 결과, 컨트롤러(30)는, 메인펌프(14L, 14R)의 토출량을 증대시켜, 조작대상의 유압액추에이터에 충분한 작동유를 순환시키고, 조작대상의 유압액추에이터를 확실히 구동시킬 수 있다.
또, 도 4a~도 4d 및 도 5a, 도 5b에 나타내는 바와 같이, 쇼벨(100)의 유압시스템에 있어서, 조작계의 유압시스템부분은, 파일럿펌프(15)와, 조작장치(26)(좌조작레버(26L), 우조작레버(26R), 좌주행레버(26DL), 및 우주행레버(26DR))와, 비례밸브(31)와, 셔틀밸브(32), 비례밸브(33)를 포함한다.
비례밸브(31)는, 파일럿펌프(15)와 셔틀밸브(32)를 접속하는 파일럿라인에 마련되며, 그 유로면적(작동유가 통류 가능한 단면적)을 변경할 수 있도록 구성된다. 비례밸브(31)는, 컨트롤러(30)로부터 입력되는 제어지령에 따라 동작한다. 이로써, 컨트롤러(30)는, 오퍼레이터에 의하여 조작장치(26)(구체적으로는, 좌조작레버(26L), 우조작레버(26R), 좌주행레버(26DL), 혹은 우주행레버(26DR))가 조작되어 있지 않은 경우여도, 파일럿펌프(15)로부터 토출되는 작동유를, 비례밸브(31) 및 셔틀밸브(32)를 통하여, 컨트롤밸브(17) 내의 대응하는 제어밸브의 파일럿포트에 공급할 수 있다. 그 때문에, 컨트롤러(30)는, 비례밸브(31)를 제어함으로써, 쇼벨(100)의 자동운전기능이나 원격조작기능을 실현할 수 있다. 비례밸브(31)는, 비례밸브(31AL, 31AR, 31BL, 31BR, 31CL, 31CR, 31DL, 31DR, 31EL, 31ER, 31FL, 31FR)를 포함한다.
셔틀밸브(32)는, 2개의 입구포트와 1개의 출구포트를 갖고, 2개의 입구포트에 입력된 파일럿압 중 높은 쪽의 파일럿압을 갖는 작동유를 출구포트에 출력시킨다. 셔틀밸브(32)는, 2개의 입구포트 중 일방이 조작장치(26)에 접속되고, 타방이 비례밸브(31)에 접속된다. 셔틀밸브(32)의 출구포트는, 파일럿라인을 통하여, 컨트롤밸브(17) 내의 대응하는 제어밸브의 파일럿포트에 접속되어 있다. 그 때문에, 셔틀밸브(32)는, 조작장치(26)가 생성하는 파일럿압과 비례밸브(31)가 생성하는 파일럿압 중 높은 쪽을, 대응하는 제어밸브의 파일럿포트에 작용시킬 수 있다. 즉, 컨트롤러(30)는, 조작장치(26)로부터 출력되는 이차측의 파일럿압보다 높은 파일럿압을 비례밸브(31)로부터 출력시킴으로써, 오퍼레이터에 의한 조작장치(26)의 조작에 관계 없이, 대응하는 제어밸브를 제어하고, 하부주행체(1), 상부선회체(3), 어태치먼트(AT)의 동작을 제어할 수 있다. 셔틀밸브(32)는, 셔틀밸브(32AL, 32AR, 32BL, 32BR, 32CL, 32CR, 32DL, 32DR, 32EL, 32ER, 32FL, 32FR)를 포함한다.
비례밸브(33)는, 조작장치(26)와 셔틀밸브(32)를 접속하는 파일럿라인에 마련된다. 비례밸브(33)는, 예를 들면 그 유로면적을 변경할 수 있도록 구성된다. 비례밸브(33)는, 컨트롤러(30)로부터 입력되는 제어지령에 따라 동작한다. 이로써, 컨트롤러(30)는, 오퍼레이터에 의하여 조작장치(26)(구체적으로는, 레버장치(26A~26C))가 조작되고 있는 경우에, 조작장치(26)로부터 출력되는 파일럿압을 강제적으로 감압시킬 수 있다. 그 때문에, 컨트롤러(30)는, 조작장치(26)가 조작되고 있는 경우여도, 조작장치(26)의 조작에 대응하는 유압액추에이터의 동작을 강제적으로 억제시키거나 정지시키거나 할 수 있다. 또, 컨트롤러(30)는, 예를 들면 조작장치(26)가 조작되고 있는 경우여도, 조작장치(26)로부터 출력되는 파일럿압을 감압시켜, 비례밸브(31)로부터 출력되는 파일럿압보다 낮게 할 수 있다. 그 때문에, 컨트롤러(30)는, 비례밸브(31) 및 비례밸브(33)를 제어함으로써, 예를 들면 조작장치(26)의 조작내용과는 무관하게, 원하는 파일럿압을 컨트롤밸브(17) 내의 제어밸브의 파일럿포트에 확실히 작용시킬 수 있다. 따라서, 컨트롤러(30)는, 예를 들면 비례밸브(31)에 더하여, 비례밸브(33)를 제어함으로써, 쇼벨(100)의 자동운전기능이나 원격조작기능을 보다 적절히 실현할 수 있다. 비례밸브(33)는, 후술하는 바와 같이, 비례밸브(33AL, 33AR, 33BL, 33BR, 33CL, 33CR, 33DL, 33DR, 33EL, 33ER, 33FL, 33FR)를 포함한다.
도 4a에 나타내는 바와 같이, 좌조작레버(26L)는, 오퍼레이터가 전후방향으로 기울이는 양태로, 암(5)에 대응하는 암실린더(8)를 조작하기 위하여 이용된다. 즉, 좌조작레버(26L)는, 전후방향으로 기울어지는 경우, 암(5)의 동작을 조작대상으로 한다. 좌조작레버(26L)는, 파일럿펌프(15)로부터 토출되는 작동유를 이용하여, 전후방향으로의 조작내용에 따른 파일럿압을 이차측에 출력한다.
셔틀밸브(32AL)는, 2개의 입구포트가, 각각 암(5)의 접음방향의 조작(이하, "암접음조작")에 대응하는 좌조작레버(26L)의 이차측의 파일럿라인과, 비례밸브(31AL)의 이차측의 파일럿라인에 접속되고, 출구포트가 제어밸브(176L)의 우측의 파일럿포트 및 제어밸브(176R)의 좌측의 파일럿포트에 접속된다.
셔틀밸브(32AR)는, 2개의 입구포트가, 각각 암(5)의 펼침방향의 조작(이하, "암펼침조작")에 대응하는 좌조작레버(26L)의 이차측의 파일럿라인과, 비례밸브(31AR)의 이차측의 파일럿라인에 접속되고, 출구포트가 제어밸브(176L)의 좌측의 파일럿포트 및 제어밸브(176R)의 우측의 파일럿포트에 접속된다.
즉, 좌조작레버(26L)는, 셔틀밸브(32AL, 32AR)를 통하여, 전후방향으로의 조작내용에 따른 파일럿압을 제어밸브(176L, 176R)의 파일럿포트에 작용시킨다. 구체적으로는, 좌조작레버(26L)는, 암접음조작된 경우에, 조작량에 따른 파일럿압을 셔틀밸브(32AL)의 일방의 입구포트에 출력하고, 셔틀밸브(32AL)를 통하여, 제어밸브(176L)의 우측의 파일럿포트와 제어밸브(176R)의 좌측의 파일럿포트에 작용시킨다. 또, 좌조작레버(26L)는, 암펼침조작된 경우에, 조작량에 따른 파일럿압을 셔틀밸브(32AR)의 일방의 입구포트에 출력하고, 셔틀밸브(32AR)를 통하여, 제어밸브(176L)의 좌측의 파일럿포트와 제어밸브(176R)의 우측의 파일럿포트에 작용시킨다.
비례밸브(31AL)는, 컨트롤러(30)로부터 입력되는 제어전류에 따라 동작한다. 구체적으로는, 비례밸브(31AL)는, 파일럿펌프(15)로부터 토출되는 작동유를 이용하여, 컨트롤러(30)로부터 입력되는 제어전류에 따른 파일럿압을 셔틀밸브(32AL)의 타방의 파일럿포트에 출력한다. 이로써, 비례밸브(31AL)는, 셔틀밸브(32AL)를 통하여, 제어밸브(176L)의 우측의 파일럿포트 및 제어밸브(176R)의 좌측의 파일럿포트에 작용하는 파일럿압을 조정할 수 있다.
비례밸브(31AR)는, 컨트롤러(30)로부터 입력되는 제어전류에 따라 동작한다. 구체적으로는, 비례밸브(31AR)는, 파일럿펌프(15)로부터 토출되는 작동유를 이용하여, 컨트롤러(30)로부터 입력되는 제어전류에 따른 파일럿압을 셔틀밸브(32AR)의 타방의 파일럿포트에 출력한다. 이로써, 비례밸브(31AR)는, 셔틀밸브(32AR)를 통하여, 제어밸브(176L)의 좌측의 파일럿포트 및 제어밸브(176R)의 우측의 파일럿포트에 작용하는 파일럿압을 조정할 수 있다.
즉, 비례밸브(31AL, 31AR)는, 좌조작레버(26L)의 전후방향으로의 조작상태에 관계 없이, 제어밸브(176L, 176R)를 임의의 밸브위치에서 정지할 수 있도록, 이차측에 출력하는 파일럿압을 조정할 수 있다.
비례밸브(33AL)는, 컨트롤러(30)로부터 입력되는 제어전류에 따라 동작한다. 구체적으로는, 비례밸브(33AL)는, 컨트롤러(30)로부터의 제어전류가 입력되지 않는 경우, 좌조작레버(26L)의 암접음조작에 대응하는 파일럿압을 그대로 이차측에 출력한다. 한편, 비례밸브(33AL)는, 컨트롤러(30)로부터의 제어전류가 입력되는 경우, 좌조작레버(26L)의 암접음조작에 대응하는 이차측의 파일럿라인의 파일럿압을 제어전류에 따른 정도로 감압하고, 감압한 파일럿압을 셔틀밸브(32AL)의 일방의 입구포트에 출력한다. 이로써, 비례밸브(33AL)는, 좌조작레버(26L)로 암접음조작이 행해지고 있는 경우여도, 필요에 따라, 암접음조작에 대응하는 암실린더(8)의 동작을 강제적으로 억제시키거나 정지시키거나 할 수 있다. 또, 비례밸브(33AL)는, 좌조작레버(26L)로 암접음조작이 되고 있는 경우여도, 셔틀밸브(32AL)의 일방의 입구포트에 작용하는 파일럿압을, 비례밸브(31AL)로부터 셔틀밸브(32AL)의 타방의 입구포트에 작용하는 파일럿압보다 낮게 할 수 있다. 그 때문에, 컨트롤러(30)는, 비례밸브(31AL) 및 비례밸브(33AL)를 제어하고, 원하는 파일럿압을 확실히 제어밸브(176L, 176R)의 암접음측의 파일럿포트에 작용시킬 수 있다.
비례밸브(33AR)는, 컨트롤러(30)로부터 입력되는 제어전류에 따라 동작한다. 구체적으로는, 비례밸브(33AR)는, 컨트롤러(30)로부터의 제어전류가 입력되지 않는 경우, 좌조작레버(26L)의 암펼침조작에 대응하는 파일럿압을 그대로 이차측에 출력한다. 한편, 비례밸브(33AR)는, 컨트롤러(30)로부터의 제어전류가 입력되는 경우, 좌조작레버(26L)의 암펼침조작에 대응하는 이차측의 파일럿라인의 파일럿압을 제어전류에 따른 정도로 감압하고, 감압한 파일럿압을 셔틀밸브(32AR)의 일방의 입구포트에 출력한다. 이로써, 비례밸브(33AR)는, 좌조작레버(26L)로 암펼침조작이 행해지고 있는 경우여도, 필요에 따라, 암펼침조작에 대응하는 암실린더(8)의 동작을 강제적으로 억제시키거나 정지시키거나 할 수 있다. 또, 비례밸브(33AR)는, 좌조작레버(26L)로 암펼침조작이 되고 있는 경우여도, 셔틀밸브(32AR)의 일방의 입구포트에 작용하는 파일럿압을, 비례밸브(31AR)로부터 셔틀밸브(32AR)의 타방의 입구포트에 작용하는 파일럿압보다 낮게 할 수 있다. 그 때문에, 컨트롤러(30)는, 비례밸브(31AR) 및 비례밸브(33AR)를 제어하고, 원하는 파일럿압을 확실히 제어밸브(176L, 176R)의 암펼침측의 파일럿포트에 작용시킬 수 있다.
이와 같이, 비례밸브(33AL, 33AR)는, 좌조작레버(26L)의 전후방향으로의 조작상태에 대응하는 암실린더(8)의 동작을 강제적으로 억제시키거나 정지시키거나 할 수 있다. 또, 비례밸브(33AL, 33AR)는, 셔틀밸브(32AL, 32AR)의 일방의 입구포트에 작용하는 파일럿압을 저하시키고, 비례밸브(31AL, 31AR)의 파일럿압이 셔틀밸브(32AL, 32AR)를 통하여 확실히 제어밸브(176L, 176R)의 파일럿포트에 작용하도록 보조할 수 있다.
다만, 컨트롤러(30)는, 비례밸브(33AL)를 제어하는 대신에, 비례밸브(31AR)를 제어함으로써, 좌조작레버(26L)의 암접음조작에 대응하는 암실린더(8)의 동작을 강제적으로 억제시키거나 정지시키거나 해도 된다. 예를 들면, 컨트롤러(30)는, 좌조작레버(26L)로 암접음조작이 행해지는 경우에, 비례밸브(31AR)를 제어하고, 비례밸브(31AR)로부터 셔틀밸브(32AR)를 통하여 제어밸브(176L, 176R)의 암펼침측의 파일럿포트에 소정의 파일럿압을 작용시켜도 된다. 이로써, 좌조작레버(26L)로부터 셔틀밸브(32AL)를 통하여 제어밸브(176L, 176R)의 암접음측의 파일럿포트에 작용하는 파일럿압에 대항하는 형태로, 제어밸브(176L, 176R)의 암펼침측의 파일럿포트에 파일럿압이 작용한다. 그 때문에, 컨트롤러(30)는, 제어밸브(176L, 176R)를 강제적으로 중립위치에 가깝게 하여, 좌조작레버(26L)의 암접음조작에 대응하는 암실린더(8)의 동작을 억제시키거나 정지시키거나 할 수 있다. 동일하게, 컨트롤러(30)는, 비례밸브(33AR)를 제어하는 대신에, 비례밸브(31AL)를 제어함으로써, 좌조작레버(26L)의 암펼침조작에 대응하는 암실린더(8)의 동작을 강제적으로 억제시키거나 정지시키거나 해도 된다.
조작압센서(29LA)는, 오퍼레이터에 의한 좌조작레버(26L)에 대한 전후방향으로의 조작내용을 압력(조작압)의 형태로 검출하고, 검출된 압력에 대응하는 검출신호는, 컨트롤러(30)에 도입된다. 이로써, 컨트롤러(30)는, 좌조작레버(26L)에 대한 전후방향으로의 조작내용을 파악할 수 있다. 검출대상의 좌조작레버(26L)에 대한 전후방향으로의 조작내용에는, 예를 들면 조작방향, 조작량(조작각도) 등이 포함될 수 있다. 이하, 좌조작레버(26L)에 대한 좌우방향의 조작내용, 및 우조작레버(26R)에 대한 전후방향 및 좌우방향의 조작내용에 대해서도 동일하다.
컨트롤러(30)는, 오퍼레이터에 의한 좌조작레버(26L)에 대한 암접음조작과는 무관하게, 파일럿펌프(15)로부터 토출되는 작동유를, 비례밸브(31AL) 및 셔틀밸브(32AL)를 통하여, 제어밸브(176L)의 우측의 파일럿포트 및 제어밸브(176R)의 좌측의 파일럿포트에 공급시킬 수 있다. 또, 컨트롤러(30)는, 오퍼레이터에 의한 좌조작레버(26L)에 대한 암펼침조작과는 무관하게, 파일럿펌프(15)로부터 토출되는 작동유를, 비례밸브(31AR) 및 셔틀밸브(32AR)를 통하여, 제어밸브(176L)의 좌측의 파일럿포트 및 제어밸브(176R)의 우측의 파일럿포트에 공급시킬 수 있다. 즉, 컨트롤러(30)는, 암(5)의 개폐동작을 자동제어하고, 쇼벨(100)의 자동운전기능이나 원격조작기능 등을 실현할 수 있다.
또, 예를 들면 도 4b에 나타내는 바와 같이, 우조작레버(26R)는, 오퍼레이터가 전후방향으로 기울이는 양태로, 붐(4)에 대응하는 붐실린더(7)를 조작하기 위하여 이용된다. 즉, 우조작레버(26R)는, 전후방향으로 기울어지는 경우, 붐(4)의 동작을 조작대상으로 한다. 우조작레버(26R)는, 파일럿펌프(15)로부터 토출되는 작동유를 이용하여, 전후방향으로의 조작내용에 따른 파일럿압을 이차측에 출력한다.
셔틀밸브(32BL)는, 2개의 입구포트가, 각각 붐(4)의 상승방향의 조작(이하, "붐상승조작")에 대응하는 우조작레버(26R)의 이차측의 파일럿라인과, 비례밸브(31BL)의 이차측의 파일럿라인에 접속되고, 출구포트가, 제어밸브(175L)의 우측의 파일럿포트 및 제어밸브(175R)의 좌측의 파일럿포트에 접속된다.
셔틀밸브(32BR)는, 2개의 입구포트가, 각각 붐(4)의 하강방향의 조작(이하, "붐하강조작")에 대응하는 우조작레버(26R)의 이차측의 파일럿라인과, 비례밸브(31BR)의 이차측의 파일럿라인에 접속되고, 출구포트가, 제어밸브(175R)의 우측의 파일럿포트에 접속된다.
즉, 우조작레버(26R)는, 셔틀밸브(32BL, 32BR)를 통하여, 전후방향으로의 조작내용에 따른 파일럿압을 제어밸브(175L, 175R)의 파일럿포트에 작용시킨다. 구체적으로는, 우조작레버(26R)는, 붐상승조작된 경우에, 조작량에 따른 파일럿압을 셔틀밸브(32BL)의 일방의 입구포트에 출력하고, 셔틀밸브(32BL)를 통하여, 제어밸브(175L)의 우측의 파일럿포트와 제어밸브(175R)의 좌측의 파일럿포트에 작용시킨다. 또, 우조작레버(26R)는, 붐하강조작된 경우에, 조작량에 따른 파일럿압을 셔틀밸브(32BR)의 일방의 입구포트에 출력하고, 셔틀밸브(32BR)를 통하여, 제어밸브(175R)의 우측의 파일럿포트에 작용시킨다.
비례밸브(31BL)는, 컨트롤러(30)로부터 입력되는 제어전류에 따라 동작한다. 구체적으로는, 비례밸브(31BL)는, 파일럿펌프(15)로부터 토출되는 작동유를 이용하여, 컨트롤러(30)로부터 입력되는 제어전류에 따른 파일럿압을 셔틀밸브(32BL)의 타방의 입구포트에 출력한다. 이로써, 비례밸브(31BL)는, 셔틀밸브(32BL)를 통하여, 제어밸브(175L)의 우측의 파일럿포트 및 제어밸브(175R)의 좌측의 파일럿포트에 작용하는 파일럿압을 조정할 수 있다.
비례밸브(31BR)는, 컨트롤러(30)로부터 입력되는 제어전류에 따라 동작한다. 구체적으로는, 비례밸브(31BR)는, 파일럿펌프(15)로부터 토출되는 작동유를 이용하여, 컨트롤러(30)로부터 입력되는 제어전류에 따른 파일럿압을 셔틀밸브(32BR)의 타방의 입구포트에 출력한다. 이로써, 비례밸브(31BR)는, 셔틀밸브(32BR)를 통하여, 제어밸브(175R)의 우측의 파일럿포트에 작용하는 파일럿압을 조정할 수 있다.
즉, 비례밸브(31BL, 31BR)는, 우조작레버(26R)의 전후방향으로의 조작상태에 관계 없이, 제어밸브(175L, 175R)를 임의의 밸브위치에서 정지할 수 있도록, 이차측에 출력하는 파일럿압을 조정할 수 있다.
비례밸브(33BL)는, 컨트롤러(30)로부터 입력되는 제어전류에 따라 동작한다. 구체적으로는, 비례밸브(33BL)는, 컨트롤러(30)로부터의 제어전류가 입력되지 않는 경우, 우조작레버(26R)의 붐상승조작에 대응하는 파일럿압을 그대로 이차측에 출력한다. 한편, 비례밸브(33BL)는, 컨트롤러(30)로부터의 제어전류가 입력되는 경우, 우조작레버(26R)의 붐상승조작에 대응하는 이차측의 파일럿라인의 파일럿압을 제어전류에 따른 정도로 감압하고, 감압한 파일럿압을 셔틀밸브(32BL)의 일방의 입구포트에 출력한다. 이로써, 비례밸브(33BL)는, 우조작레버(26R)로 붐상승조작이 행해지고 있는 경우여도, 필요에 따라, 붐상승조작에 대응하는 붐실린더(7)의 동작을 강제적으로 억제시키거나 정지시키거나 할 수 있다. 또, 비례밸브(33BL)는, 우조작레버(26R)로 붐상승조작이 되고 있는 경우여도, 셔틀밸브(32BL)의 일방의 입구포트에 작용하는 파일럿압을, 비례밸브(31BL)로부터 셔틀밸브(32BL)의 타방의 입구포트에 작용하는 파일럿압보다 낮게 할 수 있다. 그 때문에, 컨트롤러(30)는, 비례밸브(31BL) 및 비례밸브(33BL)를 제어하고, 원하는 파일럿압을 확실히 제어밸브(175L, 175R)의 붐상승측의 파일럿포트에 작용시킬 수 있다.
비례밸브(33BR)는, 컨트롤러(30)로부터 입력되는 제어전류에 따라 동작한다. 구체적으로는, 비례밸브(33BR)는, 컨트롤러(30)로부터의 제어전류가 입력되지 않는 경우, 우조작레버(26R)의 붐하강조작에 대응하는 파일럿압을 그대로 이차측에 출력한다. 한편, 비례밸브(33BR)는, 컨트롤러(30)로부터의 제어전류가 입력되는 경우, 우조작레버(26R)의 붐하강조작에 대응하는 이차측의 파일럿라인의 파일럿압을 제어전류에 따른 정도로 감압하고, 감압한 파일럿압을 셔틀밸브(32BR)의 일방의 입구포트에 출력한다. 이로써, 비례밸브(33BR)는, 우조작레버(26R)로 붐하강조작이 행해지고 있는 경우여도, 필요에 따라, 붐하강조작에 대응하는 붐실린더(7)의 동작을 강제적으로 억제시키거나 정지시키거나 할 수 있다. 또, 비례밸브(33BR)는, 우조작레버(26R)로 붐하강조작이 되고 있는 경우여도, 셔틀밸브(32BR)의 일방의 입구포트에 작용하는 파일럿압을, 비례밸브(31BR)로부터 셔틀밸브(32BR)의 타방의 입구포트에 작용하는 파일럿압보다 낮게 할 수 있다. 그 때문에, 컨트롤러(30)는, 비례밸브(31BR) 및 비례밸브(33BR)를 제어하고, 원하는 파일럿압을 확실히 제어밸브(175L, 175R)의 붐하강측의 파일럿포트에 작용시킬 수 있다.
이와 같이, 비례밸브(33BL, 33BR)는, 우조작레버(26R)의 전후방향으로의 조작상태에 대응하는 붐실린더(7)의 동작을 강제적으로 억제시키거나 정지시키거나 할 수 있다. 또, 비례밸브(33BL, 33BR)는, 셔틀밸브(32BL, 32BR)의 일방의 입구포트에 작용하는 파일럿압을 저하시켜, 비례밸브(31BL, 31BR)의 파일럿압이 셔틀밸브(32BL, 32BR)를 통하여 확실히 제어밸브(175L, 175R)의 파일럿포트에 작용하도록 보조할 수 있다.
다만, 컨트롤러(30)는, 비례밸브(33BL)를 제어하는 대신에, 비례밸브(31BR)를 제어함으로써, 우조작레버(26R)의 붐상승조작에 대응하는 붐실린더(7)의 동작을 강제적으로 억제시키거나 정지시키거나 해도 된다. 예를 들면, 컨트롤러(30)는, 우조작레버(26R)로 붐상승조작이 행해지는 경우에, 비례밸브(31BR)를 제어하고, 비례밸브(31BR)로부터 셔틀밸브(32BR)를 통하여 제어밸브(175L, 175R)의 붐하강측의 파일럿포트에 소정의 파일럿압을 작용시켜도 된다. 이로써, 우조작레버(26R)로부터 셔틀밸브(32BL)를 통하여 제어밸브(175L, 175R)의 붐상승측의 파일럿포트에 작용하는 파일럿압에 대항하는 형태로, 제어밸브(175L, 175R)의 붐하강측의 파일럿포트에 파일럿압이 작용한다. 그 때문에, 컨트롤러(30)는, 제어밸브(175L, 175R)를 강제적으로 중립위치에 가깝게 하여, 우조작레버(26R)의 붐상승조작에 대응하는 붐실린더(7)의 동작을 억제시키거나 정지시키거나 할 수 있다. 동일하게, 컨트롤러(30)는, 비례밸브(33BR)를 제어하는 대신에, 비례밸브(31BL)를 제어함으로써, 우조작레버(26R)의 붐하강조작에 대응하는 붐실린더(7)의 동작을 강제적으로 억제시키거나 정지시키거나 해도 된다.
조작압센서(29RA)는, 오퍼레이터에 의한 우조작레버(26R)에 대한 전후방향으로의 조작내용을 압력(조작압)의 형태로 검출하고, 검출된 압력에 대응하는 검출신호는, 컨트롤러(30)에 도입된다. 이로써, 컨트롤러(30)는, 우조작레버(26R)에 대한 전후방향으로의 조작내용을 파악할 수 있다.
컨트롤러(30)는, 오퍼레이터에 의한 우조작레버(26R)에 대한 붐상승조작과는 무관하게, 파일럿펌프(15)로부터 토출되는 작동유를, 비례밸브(31BL) 및 셔틀밸브(32BL)를 통하여, 제어밸브(175L)의 우측의 파일럿포트 및 제어밸브(175R)의 좌측의 파일럿포트에 공급시킬 수 있다. 또, 컨트롤러(30)는, 오퍼레이터에 의한 우조작레버(26R)에 대한 붐하강조작과는 무관하게, 파일럿펌프(15)로부터 토출되는 작동유를, 비례밸브(31BR) 및 셔틀밸브(32BR)를 통하여, 제어밸브(175R)의 우측의 파일럿포트에 공급시킬 수 있다. 즉, 컨트롤러(30)는, 붐(4)의 상승하강의 동작을 자동제어하고, 쇼벨(100)의 자동운전기능이나 원격조작기능 등을 실현할 수 있다.
도 4c에 나타내는 바와 같이, 우조작레버(26R)는, 오퍼레이터가 좌우방향으로 기울이는 양태로, 버킷(6)에 대응하는 버킷실린더(9)를 조작하기 위하여 이용된다. 즉, 우조작레버(26R)는, 좌우방향으로 기울어지는 경우, 버킷(6)의 동작을 조작대상으로 한다. 우조작레버(26R)는, 파일럿펌프(15)로부터 토출되는 작동유를 이용하여, 좌우방향으로의 조작내용에 따른 파일럿압을 이차측에 출력한다.
셔틀밸브(32CL)는, 2개의 입구포트가, 각각 버킷(6)이 접음방향의 조작(이하, "버킷접음조작")에 대응하는 우조작레버(26R)의 이차측의 파일럿라인과, 비례밸브(31CL)의 이차측의 파일럿라인에 접속되고, 출구포트가, 제어밸브(174)의 좌측의 파일럿포트에 접속된다.
셔틀밸브(32CR)는, 2개의 입구포트가, 각각 버킷(6)의 펼침방향의 조작(이하, "버킷펼침조작")에 대응하는 우조작레버(26R)의 이차측의 파일럿라인과, 비례밸브(31CR)의 이차측의 파일럿라인에 접속되고, 출구포트가, 제어밸브(174)의 우측의 파일럿포트에 접속된다.
즉, 우조작레버(26R)는, 셔틀밸브(32CL, 32CR)를 통하여, 좌우방향으로의 조작내용에 따른 파일럿압을 제어밸브(174)의 파일럿포트에 작용시킨다. 구체적으로는, 우조작레버(26R)는, 버킷접음조작된 경우에, 조작량에 따른 파일럿압을 셔틀밸브(32CL)의 일방의 입구포트에 출력하고, 셔틀밸브(32CL)를 통하여, 제어밸브(174)의 좌측의 파일럿포트에 작용시킨다. 또, 우조작레버(26R)는, 버킷펼침조작된 경우에, 조작량에 따른 파일럿압을 셔틀밸브(32CR)의 일방의 입구포트에 출력하고, 셔틀밸브(32CR)를 통하여, 제어밸브(174)의 우측의 파일럿포트에 작용시킨다.
비례밸브(31CL)는, 컨트롤러(30)로부터 입력되는 제어전류에 따라 동작한다. 구체적으로는, 비례밸브(31CL)는, 파일럿펌프(15)로부터 토출되는 작동유를 이용하여, 컨트롤러(30)로부터 입력되는 제어전류에 따른 파일럿압을 셔틀밸브(32CL)의 타방의 파일럿포트에 출력한다. 이로써, 비례밸브(31CL)는, 셔틀밸브(32CL)를 통하여, 제어밸브(174)의 좌측의 파일럿포트에 작용하는 파일럿압을 조정할 수 있다.
비례밸브(31CR)는, 컨트롤러(30)로부터 입력되는 제어전류에 따라 동작한다. 구체적으로는, 비례밸브(31CR)는, 파일럿펌프(15)로부터 토출되는 작동유를 이용하여, 컨트롤러(30)로부터 입력되는 제어전류에 따른 파일럿압을 셔틀밸브(32CR)의 타방의 파일럿포트에 출력한다. 이로써, 비례밸브(31CR)는, 셔틀밸브(32CR)를 통하여, 제어밸브(174)의 우측의 파일럿포트에 작용하는 파일럿압을 조정할 수 있다.
즉, 비례밸브(31CL, 31CR)는, 우조작레버(26R)의 좌우방향으로의 조작상태에 관계 없이, 제어밸브(174)를 임의의 밸브위치에서 정지할 수 있도록, 이차측에 출력하는 파일럿압을 조정할 수 있다.
비례밸브(33CL)는, 컨트롤러(30)로부터 입력되는 제어전류에 따라 동작한다. 구체적으로는, 비례밸브(33CL)는, 컨트롤러(30)로부터의 제어전류가 입력되지 않는 경우, 우조작레버(26R)의 버킷접음조작에 대응하는 파일럿압을 그대로 이차측에 출력한다. 한편, 비례밸브(33CL)는, 컨트롤러(30)로부터의 제어전류가 입력되는 경우, 우조작레버(26R)의 버킷접음조작에 대응하는 이차측의 파일럿라인의 파일럿압을 제어전류에 따른 정도로 감압하고, 감압한 파일럿압을 셔틀밸브(32CL)의 일방의 입구포트에 출력한다. 이로써, 비례밸브(33CL)는, 우조작레버(26R)로 버킷접음조작이 행해지고 있는 경우여도, 필요에 따라, 버킷접음조작에 대응하는 버킷실린더(9)의 동작을 강제적으로 억제시키거나 정지시키거나 할 수 있다. 또, 비례밸브(33CL)는, 우조작레버(26R)로 버킷접음조작이 되고 있는 경우여도, 셔틀밸브(32CL)의 일방의 입구포트에 작용하는 파일럿압을, 비례밸브(31CL)로부터 셔틀밸브(32CL)의 타방의 입구포트에 작용하는 파일럿압보다 낮게 할 수 있다. 그 때문에, 컨트롤러(30)는, 비례밸브(31CL) 및 비례밸브(33CL)를 제어하고, 원하는 파일럿압을 확실히 제어밸브(174)의 버킷접음측의 파일럿포트에 작용시킬 수 있다.
비례밸브(33CR)는, 컨트롤러(30)로부터 입력되는 제어전류에 따라 동작한다. 구체적으로는, 비례밸브(33CR)는, 컨트롤러(30)로부터의 제어전류가 입력되지 않는 경우, 우조작레버(26R)의 버킷펼침조작에 대응하는 파일럿압을 그대로 이차측에 출력한다. 한편, 비례밸브(33CR)는, 컨트롤러(30)로부터의 제어전류가 입력되는 경우, 우조작레버(26R)의 버킷펼침조작에 대응하는 이차측의 파일럿라인의 파일럿압을 제어전류에 따른 정도로 감압하고, 감압한 파일럿압을 셔틀밸브(32CR)의 일방의 입구포트에 출력한다. 이로써, 비례밸브(33CR)는, 우조작레버(26R)로 버킷펼침조작이 행해지고 있는 경우여도, 필요에 따라, 버킷펼침조작에 대응하는 버킷실린더(9)의 동작을 강제적으로 억제시키거나 정지시키거나 할 수 있다. 또, 비례밸브(33CR)는, 우조작레버(26R)로 버킷펼침조작이 되고 있는 경우여도, 셔틀밸브(32CR)의 일방의 입구포트에 작용하는 파일럿압을, 비례밸브(31CR)로부터 셔틀밸브(32CR)의 타방의 입구포트에 작용하는 파일럿압보다 낮게 할 수 있다. 그 때문에, 컨트롤러(30)는, 비례밸브(31CR) 및 비례밸브(33CR)를 제어하고, 원하는 파일럿압을 확실히 제어밸브(174)의 버킷펼침측의 파일럿포트에 작용시킬 수 있다.
이와 같이, 비례밸브(33CL, 33CR)는, 우조작레버(26R)의 좌우방향으로의 조작상태에 대응하는 버킷실린더(9)의 동작을 강제적으로 억제시키거나 정지시키거나 할 수 있다. 또, 비례밸브(33CL, 33CR)는, 셔틀밸브(32CL, 32CR)의 일방의 입구포트에 작용하는 파일럿압을 저하시키고, 비례밸브(31CL, 31CR)의 파일럿압이 셔틀밸브(32CL, 32CR)를 통하여 확실히 제어밸브(174)의 파일럿포트에 작용하도록 보조할 수 있다.
다만, 컨트롤러(30)는, 비례밸브(33CL)를 제어하는 대신에, 비례밸브(31CR)를 제어함으로써, 우조작레버(26R)의 버킷접음조작에 대응하는 버킷실린더(9)의 동작을 강제적으로 억제시키거나 정지시키거나 해도 된다. 예를 들면, 컨트롤러(30)는, 우조작레버(26R)로 버킷접음조작이 행해지는 경우에, 비례밸브(31CR)를 제어하고, 비례밸브(31CR)로부터 셔틀밸브(32CR)를 통하여 제어밸브(174)의 버킷펼침측의 파일럿포트에 소정의 파일럿압을 작용시켜도 된다. 이로써, 우조작레버(26R)로부터 셔틀밸브(32CL)를 통하여 제어밸브(174)의 버킷접음측의 파일럿포트에 작용하는 파일럿압에 대항하는 형태로, 제어밸브(174)의 버킷펼침측의 파일럿포트에 파일럿압이 작용한다. 그 때문에, 컨트롤러(30)는, 제어밸브(174)를 강제적으로 중립위치에 가깝게 하여, 우조작레버(26R)의 버킷접음조작에 대응하는 버킷실린더(9)의 동작을 억제시키거나 정지시키거나 할 수 있다. 동일하게, 컨트롤러(30)는, 비례밸브(33CR)를 제어하는 대신에, 비례밸브(31CL)를 제어함으로써, 우조작레버(26R)의 버킷펼침조작에 대응하는 버킷실린더(9)의 동작을 강제적으로 억제시키거나 정지시키거나 해도 된다.
조작압센서(29RB)는, 오퍼레이터에 의한 우조작레버(26R)에 대한 좌우방향으로의 조작내용을 압력(조작압)의 형태로 검출하고, 검출된 압력에 대응하는 검출신호는, 컨트롤러(30)에 도입된다. 이로써, 컨트롤러(30)는, 우조작레버(26R)의 좌우방향으로의 조작내용을 파악할 수 있다.
컨트롤러(30)는, 오퍼레이터에 의한 우조작레버(26R)에 대한 버킷접음조작과는 무관하게, 파일럿펌프(15)로부터 토출되는 작동유를, 비례밸브(31CL) 및 셔틀밸브(32CL)를 통하여, 제어밸브(174)의 좌측의 파일럿포트에 공급시킬 수 있다. 또, 컨트롤러(30)는, 오퍼레이터에 의한 우조작레버(26R)에 대한 버킷펼침조작과는 무관하게, 파일럿펌프(15)로부터 토출되는 작동유를, 비례밸브(31CR) 및 셔틀밸브(32CR)를 통하여, 제어밸브(174)의 우측의 파일럿포트에 공급시킬 수 있다. 즉, 컨트롤러(30)는, 버킷(6)의 개폐동작을 자동제어하고, 쇼벨(100)의 자동운전기능이나 원격조작기능 등을 실현할 수 있다.
또, 예를 들면 도 4d에 나타내는 바와 같이, 좌조작레버(26L)는, 오퍼레이터가 좌우방향으로 기울이는 양태로, 상부선회체(3)(선회기구(2))에 대응하는 선회유압모터(2A)를 조작하기 위하여 이용된다. 즉, 좌조작레버(26L)는, 좌우방향으로 기울어지는 경우, 상부선회체(3)의 선회동작을 조작대상으로 한다. 좌조작레버(26L)는, 파일럿펌프(15)로부터 토출되는 작동유를 이용하여, 좌우방향으로의 조작내용에 따른 파일럿압을 이차측에 출력한다.
셔틀밸브(32DL)는, 2개의 입구포트가, 각각 상부선회체(3)의 좌방향의 선회조작(이하, "좌선회조작")에 대응하는 좌조작레버(26L)의 이차측의 파일럿라인과, 비례밸브(31DL)의 이차측의 파일럿라인에 접속되고, 출구포트가, 제어밸브(173)의 좌측의 파일럿포트에 접속된다.
셔틀밸브(32DR)는, 2개의 입구포트가, 각각 상부선회체(3)의 우방향의 선회조작(이하, "우선회조작")에 대응하는 좌조작레버(26L)의 이차측의 파일럿라인과, 비례밸브(31DR)의 이차측의 파일럿라인에 접속되고, 출구포트가, 제어밸브(173)의 우측의 파일럿포트에 접속된다.
즉, 좌조작레버(26L)는, 셔틀밸브(32DL, 32DR)를 통하여, 좌우방향으로의 조작내용에 따른 파일럿압을 제어밸브(173)의 파일럿포트에 작용시킨다. 구체적으로는, 좌조작레버(26L)는, 좌선회조작된 경우에, 조작량에 따른 파일럿압을 셔틀밸브(32DL)의 일방의 입구포트에 출력하고, 셔틀밸브(32DL)를 통하여, 제어밸브(173)의 좌측의 파일럿포트에 작용시킨다. 또, 좌조작레버(26L)는, 우선회조작된 경우에, 조작량에 따른 파일럿압을 셔틀밸브(32DR)의 일방의 입구포트에 출력하고, 셔틀밸브(32DR)를 통하여, 제어밸브(173)의 우측의 파일럿포트에 작용시킨다.
비례밸브(31DL)는, 컨트롤러(30)로부터 입력되는 제어전류에 따라 동작한다. 구체적으로는, 비례밸브(31DL)는, 파일럿펌프(15)로부터 토출되는 작동유를 이용하여, 컨트롤러(30)로부터 입력되는 제어전류에 따른 파일럿압을 셔틀밸브(32DL)의 타방의 파일럿포트에 출력한다. 이로써, 비례밸브(31DL)는, 셔틀밸브(32DL)를 통하여, 제어밸브(173)의 좌측의 파일럿포트에 작용하는 파일럿압을 조정할 수 있다.
비례밸브(31DR)는, 컨트롤러(30)로부터 입력되는 제어전류에 따라 동작한다. 구체적으로는, 비례밸브(31DR)는, 파일럿펌프(15)로부터 토출되는 작동유를 이용하여, 컨트롤러(30)로부터 입력되는 제어전류에 따른 파일럿압을 셔틀밸브(32DR)의 타방의 파일럿포트에 출력한다. 이로써, 비례밸브(31DR)는, 셔틀밸브(32DR)를 통하여, 제어밸브(173)의 우측의 파일럿포트에 작용하는 파일럿압을 조정할 수 있다.
즉, 비례밸브(31DL, 31DR)는, 좌조작레버(26L)의 좌우방향으로의 조작상태에 관계 없이, 제어밸브(173)를 임의의 밸브위치에서 정지할 수 있도록, 이차측에 출력하는 파일럿압을 조정할 수 있다.
비례밸브(33DL)는, 컨트롤러(30)로부터 입력되는 제어전류에 따라 동작한다. 구체적으로는, 비례밸브(33DL)는, 컨트롤러(30)로부터의 제어전류가 입력되지 않는 경우, 좌조작레버(26L)의 좌선회조작에 대응하는 파일럿압을 그대로 이차측에 출력한다. 한편, 비례밸브(33DL)는, 컨트롤러(30)로부터의 제어전류가 입력되는 경우, 좌조작레버(26L)의 좌선회조작에 대응하는 이차측의 파일럿라인의 파일럿압을 제어전류에 따른 정도로 감압하고, 감압한 파일럿압을 셔틀밸브(32DL)의 일방의 입구포트에 출력한다. 이로써, 비례밸브(33DL)는, 좌조작레버(26L)로 좌선회조작이 행해지고 있는 경우여도, 필요에 따라, 좌선회조작에 대응하는 선회유압모터(2A)의 동작을 강제적으로 억제시키거나 정지시키거나 할 수 있다. 또, 비례밸브(33DL)는, 좌조작레버(26L)로 좌선회조작이 되고 있는 경우여도, 셔틀밸브(32DL)의 일방의 입구포트에 작용하는 파일럿압을, 비례밸브(31DL)로부터 셔틀밸브(32DL)의 타방의 입구포트에 작용하는 파일럿압보다 낮게 할 수 있다. 그 때문에, 컨트롤러(30)는, 비례밸브(31DL) 및 비례밸브(33DL)를 제어하고, 원하는 파일럿압을 확실히 제어밸브(173)의 좌선회측의 파일럿포트에 작용시킬 수 있다.
비례밸브(33DR)는, 컨트롤러(30)로부터 입력되는 제어전류에 따라 동작한다. 구체적으로는, 비례밸브(33DR)는, 컨트롤러(30)로부터의 제어전류가 입력되지 않는 경우, 좌조작레버(26L)의 우선회조작에 대응하는 파일럿압을 그대로 이차측에 출력한다. 한편, 비례밸브(33DR)는, 컨트롤러(30)로부터의 제어전류가 입력되는 경우, 좌조작레버(26L)의 우선회조작에 대응하는 이차측의 파일럿라인의 파일럿압을 제어전류에 따른 정도로 감압하고, 감압한 파일럿압을 셔틀밸브(32DR)의 일방의 입구포트에 출력한다. 이로써, 비례밸브(33DR)는, 좌조작레버(26L)로 우선회조작이 행해지고 있는 경우여도, 필요에 따라, 우선회조작에 대응하는 선회유압모터(2A)의 동작을 강제적으로 억제시키거나 정지시키거나 할 수 있다. 또, 비례밸브(33DR)는, 좌조작레버(26L)로 우선회조작이 되고 있는 경우여도, 셔틀밸브(32DR)의 일방의 입구포트에 작용하는 파일럿압을, 비례밸브(31DR)로부터 셔틀밸브(32DR)의 타방의 입구포트에 작용하는 파일럿압보다 낮게 할 수 있다. 그 때문에, 컨트롤러(30)는, 비례밸브(31DR) 및 비례밸브(33DR)를 제어하고, 원하는 파일럿압을 확실히 제어밸브(173)의 우선회측의 파일럿포트에 작용시킬 수 있다.
이와 같이, 비례밸브(33DL, 33DR)는, 좌조작레버(26L)의 좌우방향으로의 조작상태에 대응하는 선회유압모터(2A)의 동작을 강제적으로 억제시키거나 정지시키거나 할 수 있다. 또, 비례밸브(33DL, 33DR)는, 셔틀밸브(32DL, 32DR)의 일방의 입구포트에 작용하는 파일럿압을 저하시키고, 비례밸브(31DL, 31DR)의 파일럿압이 셔틀밸브(32DL, 32DR)를 통하여 확실히 제어밸브(173)의 파일럿포트에 작용하도록 보조할 수 있다.
다만, 컨트롤러(30)는, 비례밸브(33DL)를 제어하는 대신에, 비례밸브(31DR)를 제어함으로써, 좌조작레버(26L)의 좌선회조작에 대응하는 선회유압모터(2A)의 동작을 강제적으로 억제시키거나 정지시키거나 해도 된다. 예를 들면, 컨트롤러(30)는, 좌조작레버(26L)로 좌선회조작이 행해지는 경우에, 비례밸브(31DR)를 제어하고, 비례밸브(31DR)로부터 셔틀밸브(32DR)를 통하여 제어밸브(173)의 우선회측의 파일럿포트에 소정의 파일럿압을 작용시켜도 된다. 이로써, 좌조작레버(26L)로부터 셔틀밸브(32DL)를 통하여 제어밸브(173)의 좌선회측의 파일럿포트에 작용하는 파일럿압에 대항하는 형태로, 제어밸브(173)의 우선회측의 파일럿포트에 파일럿압이 작용한다. 그 때문에, 컨트롤러(30)는, 제어밸브(173)를 강제적으로 중립위치에 가깝게 하여, 좌조작레버(26L)의 좌선회조작에 대응하는 선회유압모터(2A)의 동작을 억제시키거나 정지시키거나 할 수 있다. 동일하게, 컨트롤러(30)는, 비례밸브(33DR)를 제어하는 대신에, 비례밸브(31DL)를 제어함으로써, 좌조작레버(26L)의 우선회조작에 대응하는 선회유압모터(2A)의 동작을 강제적으로 억제시키거나 정지시키거나 해도 된다.
조작압센서(29LB)는, 오퍼레이터에 의한 좌조작레버(26L)에 대한 조작상태를 압력으로 하여 검출하고, 검출된 압력에 대응하는 검출신호는, 컨트롤러(30)에 도입된다. 이로써, 컨트롤러(30)는, 좌조작레버(26L)에 대한 좌우방향으로의 조작내용을 파악할 수 있다.
컨트롤러(30)는, 오퍼레이터에 의한 좌조작레버(26L)에 대한 좌선회조작과는 무관하게, 파일럿펌프(15)로부터 토출되는 작동유를, 비례밸브(31DL) 및 셔틀밸브(32DL)를 통하여, 제어밸브(173)의 좌측의 파일럿포트에 공급시킬 수 있다. 또, 컨트롤러(30)는, 오퍼레이터에 의한 좌조작레버(26L)에 대한 우선회조작과는 무관하게, 파일럿펌프(15)로부터 토출되는 작동유를, 비례밸브(31DR) 및 셔틀밸브(32DR)를 통하여, 제어밸브(173)의 우측의 파일럿포트에 공급시킬 수 있다. 즉, 컨트롤러(30)는, 상부선회체(3)의 좌우방향으로의 선회동작을 자동제어하고, 쇼벨(100)의 자동운전기능이나 원격조작기능 등을 실현할 수 있다.
또, 예를 들면 도 5a에 나타내는 바와 같이, 좌주행레버(26DL)는, 좌크롤러(1CL)에 대응하는 주행유압모터(2ML)를 조작하기 위하여 이용된다. 즉, 좌주행레버(26DL)는, 좌크롤러(1CL)의 주행동작을 조작대상으로 한다. 좌주행레버(26DL)는, 파일럿펌프(15)로부터 토출되는 작동유를 이용하여, 전후방향으로의 조작내용에 따른 파일럿압을 이차측에 출력한다.
셔틀밸브(32EL)는, 2개의 입구포트가, 각각 좌크롤러(1CL)의 전진방향에 대응하는 전(前)방향으로의 조작(이하, "전진조작")에 대응하는 좌주행레버(26DL)의 이차측의 파일럿라인과, 비례밸브(31EL)의 이차측의 파일럿라인에 접속되고, 출구포트가, 제어밸브(171)의 좌측의 파일럿포트에 접속된다.
셔틀밸브(32ER)는, 2개의 입구포트가, 각각 좌크롤러(1CL)의 후진방향에 대응하는 후(後)방향으로의 조작(이하, "후진조작")에 대응하는 좌주행레버(26DL)의 이차측의 파일럿라인과, 비례밸브(31ER)의 이차측의 파일럿라인에 접속되고, 출구포트가, 제어밸브(171)의 우측의 파일럿포트에 접속된다.
즉, 좌주행레버(26DL)는, 셔틀밸브(32EL, 32ER)를 통하여, 전후방향으로의 조작내용에 따른 파일럿압을 제어밸브(171)의 파일럿포트에 작용시킨다. 구체적으로는, 좌주행레버(26DL)는, 전진조작된 경우에, 조작량에 따른 파일럿압을 셔틀밸브(32EL)의 일방의 입구포트에 출력하고, 셔틀밸브(32EL)를 통하여, 제어밸브(171)의 좌측의 파일럿포트에 작용시킨다. 또, 좌주행레버(26DL)는, 후진조작된 경우에, 조작량에 따른 파일럿압을 셔틀밸브(32ER)의 일방의 입구포트에 출력하고, 셔틀밸브(32ER)를 통하여, 제어밸브(171)의 우측의 파일럿포트에 작용시킨다.
비례밸브(31EL)는, 컨트롤러(30)로부터 입력되는 제어전류에 따라 동작한다. 구체적으로는, 비례밸브(31EL)는, 파일럿펌프(15)로부터 토출되는 작동유를 이용하여, 컨트롤러(30)로부터 입력되는 제어전류에 따른 파일럿압을 셔틀밸브(32EL)의 타방의 파일럿포트에 출력한다. 이로써, 비례밸브(31EL)는, 셔틀밸브(32EL)를 통하여, 제어밸브(171)의 좌측의 파일럿포트에 작용하는 파일럿압을 조정할 수 있다.
비례밸브(31ER)는, 컨트롤러(30)로부터 입력되는 제어전류에 따라 동작한다. 구체적으로는, 비례밸브(31ER)는, 파일럿펌프(15)로부터 토출되는 작동유를 이용하여, 컨트롤러(30)로부터 입력되는 제어전류에 따른 파일럿압을 셔틀밸브(32ER)의 타방의 파일럿포트에 출력한다. 이로써, 비례밸브(31ER)는, 셔틀밸브(32ER)를 통하여, 제어밸브(171)의 우측의 파일럿포트에 작용하는 파일럿압을 조정할 수 있다.
즉, 비례밸브(31EL, 31ER)는, 좌주행레버(26DL)의 조작상태에 관계 없이, 제어밸브(171)를 임의의 밸브위치에서 정지할 수 있도록, 이차측에 출력하는 파일럿압을 조정할 수 있다.
비례밸브(33EL)는, 컨트롤러(30)로부터 입력되는 제어전류에 따라 동작한다. 구체적으로는, 비례밸브(33EL)는, 컨트롤러(30)로부터의 제어전류가 입력되지 않는 경우, 좌주행레버(26DL)의 전진조작에 대응하는 파일럿압을 그대로 이차측에 출력한다. 한편, 비례밸브(33EL)는, 컨트롤러(30)로부터의 제어전류가 입력되는 경우, 좌주행레버(26DL)의 전진조작에 대응하는 이차측의 파일럿라인의 파일럿압을 제어전류에 따른 정도로 감압하고, 감압한 파일럿압을 셔틀밸브(32EL)의 일방의 입구포트에 출력한다. 이로써, 비례밸브(33EL)는, 좌주행레버(26DL)로 전진조작이 행해지고 있는 경우여도, 필요에 따라, 전진조작에 대응하는 주행유압모터(2ML)의 동작을 강제적으로 억제시키거나 정지시키거나 할 수 있다. 또, 비례밸브(33EL)는, 좌주행레버(26DL)로 전진조작이 되고 있는 경우여도, 셔틀밸브(32EL)의 일방의 입구포트에 작용하는 파일럿압을, 비례밸브(31EL)로부터 셔틀밸브(32EL)의 타방의 입구포트에 작용하는 파일럿압보다 낮게 할 수 있다. 그 때문에, 컨트롤러(30)는, 비례밸브(31EL) 및 비례밸브(33EL)를 제어하고, 원하는 파일럿압을 확실히 제어밸브(171)의 전진측의 파일럿포트에 작용시킬 수 있다.
비례밸브(33ER)는, 컨트롤러(30)로부터 입력되는 제어전류에 따라 동작한다. 구체적으로는, 비례밸브(33ER)는, 컨트롤러(30)로부터의 제어전류가 입력되지 않는 경우, 좌주행레버(26DL)의 후진조작에 대응하는 파일럿압을 그대로 이차측에 출력한다. 한편, 비례밸브(33ER)는, 컨트롤러(30)로부터의 제어전류가 입력되는 경우, 좌주행레버(26DL)의 후진조작에 대응하는 이차측의 파일럿라인의 파일럿압을 제어전류에 따른 정도로 감압하고, 감압한 파일럿압을 셔틀밸브(32ER)의 일방의 입구포트에 출력한다. 이로써, 비례밸브(33ER)는, 좌주행레버(26DL)로 후진조작이 행해지고 있는 경우여도, 필요에 따라, 후진조작에 대응하는 주행유압모터(2ML)의 동작을 강제적으로 억제시키거나 정지시키거나 할 수 있다. 또, 비례밸브(33ER)는, 좌주행레버(26DL)로 후진조작이 되고 있는 경우여도, 셔틀밸브(32ER)의 일방의 입구포트에 작용하는 파일럿압을, 비례밸브(31ER)로부터 셔틀밸브(32ER)의 타방의 입구포트에 작용하는 파일럿압보다 낮게 할 수 있다. 그 때문에, 컨트롤러(30)는, 비례밸브(31ER) 및 비례밸브(33ER)를 제어하고, 원하는 파일럿압을 확실히 제어밸브(171)의 후진측의 파일럿포트에 작용시킬 수 있다.
이와 같이, 비례밸브(33EL, 33ER)는, 좌주행레버(26DL)의 전후방향으로의 조작상태에 대응하는 주행유압모터(2ML)의 동작을 강제적으로 억제시키거나 정지시키거나 할 수 있다. 또, 비례밸브(33EL, 33ER)는, 셔틀밸브(32EL, 32ER)의 일방의 입구포트에 작용하는 파일럿압을 저하시키고, 비례밸브(31EL, 31ER)의 파일럿압이 셔틀밸브(32EL, 32ER)를 통하여 확실히 제어밸브(171)의 파일럿포트에 작용하도록 보조할 수 있다.
다만, 컨트롤러(30)는, 비례밸브(33EL)를 제어하는 대신에, 비례밸브(31ER)를 제어함으로써, 좌주행레버(26DL)의 전진조작에 대응하는 주행유압모터(2ML)의 동작을 강제적으로 억제시키거나 정지시키거나 해도 된다. 예를 들면, 컨트롤러(30)는, 좌주행레버(26DL)로 전진조작이 행해지는 경우에, 비례밸브(31ER)를 제어하고, 비례밸브(31ER)로부터 셔틀밸브(32ER)를 통하여 제어밸브(171)의 후진측의 파일럿포트의 소정의 파일럿압을 작용시켜도 된다. 이로써, 좌주행레버(26DL)로부터 셔틀밸브(32EL)를 통하여 제어밸브(171)의 전진측의 파일럿포트에 작용하는 파일럿압에 대항하는 형태로, 제어밸브(171)의 후진측의 파일럿포트에 파일럿압이 작용한다. 그 때문에, 컨트롤러(30)는, 제어밸브(171)를 강제적으로 중립위치에 가깝게 하여, 좌주행레버(26DL)의 전진조작에 대응하는 주행유압모터(2ML)의 동작을 억제시키거나 정지시키거나 할 수 있다. 동일하게, 컨트롤러(30)는, 비례밸브(33ER)를 제어하는 대신에, 비례밸브(31EL)를 제어함으로써, 좌주행레버(26DL)의 후진조작에 대응하는 주행유압모터(2ML)의 동작을 강제적으로 억제시키거나 정지시키거나 해도 된다.
조작압센서(29DL)는, 오퍼레이터에 의한 좌주행레버(26DL)에 대한 전후방향으로의 조작내용을 압력으로 하여 검출하고, 검출된 압력에 대응하는 검출신호는, 컨트롤러(30)에 도입된다. 이로써, 컨트롤러(30)는, 좌주행레버(26DL)에 대한 전후방향으로의 조작내용을 파악할 수 있다.
컨트롤러(30)는, 오퍼레이터에 의한 좌주행레버(26DL)에 대한 전진조작과는 무관하게, 파일럿펌프(15)로부터 토출되는 작동유를, 비례밸브(31EL) 및 셔틀밸브(32EL)를 통하여, 제어밸브(171)의 좌측의 파일럿포트에 공급시킬 수 있다. 또, 컨트롤러(30)는, 오퍼레이터에 의한 좌주행레버(26DL)에 대한 후진조작과는 무관하게, 파일럿펌프(15)로부터 토출되는 작동유를, 비례밸브(31ER) 및 셔틀밸브(32ER)를 통하여, 제어밸브(171)의 우측의 파일럿포트에 공급시킬 수 있다. 즉, 컨트롤러(30)는, 좌크롤러(1CL)의 전후방향으로의 주행동작을 자동제어하고, 쇼벨(100)의 자동운전기능이나 원격조작기능 등을 실현할 수 있다.
또, 예를 들면 도 5b에 나타내는 바와 같이, 우주행레버(26DR)는, 우크롤러(1CR)에 대응하는 주행유압모터(2MR)를 조작하기 위하여 이용된다. 즉, 우주행레버(26DR)는, 우크롤러(1CR)의 주행동작을 조작대상으로 한다. 우주행레버(26DR)는, 파일럿펌프(15)로부터 토출되는 작동유를 이용하여, 전후방향으로의 조작내용에 따른 파일럿압을 이차측에 출력한다.
셔틀밸브(32FR)는, 2개의 입구포트가, 각각 우크롤러(1CR)의 전진조작에 대응하는 우주행레버(26DR)의 이차측의 파일럿라인과, 비례밸브(31FR)의 이차측의 파일럿라인에 접속되고, 출구포트가, 제어밸브(172)의 우측의 파일럿포트에 접속된다.
셔틀밸브(32FL)는, 2개의 입구포트가, 각각 우크롤러(1CR)의 후진조작에 대응하는 우주행레버(26DR)의 이차측의 파일럿라인과, 비례밸브(31FL)의 이차측의 파일럿라인에 접속되고, 출구포트가, 제어밸브(172)의 좌측의 파일럿포트에 접속된다.
즉, 우주행레버(26DR)는, 셔틀밸브(32FL, 32FR)를 통하여, 전후방향으로의 조작내용에 따른 파일럿압을 제어밸브(172)의 파일럿포트에 작용시킨다. 구체적으로는, 우주행레버(26DR)는, 전진조작된 경우에, 조작량에 따른 파일럿압을 셔틀밸브(32FR)의 일방의 입구포트에 출력하고, 셔틀밸브(32FR)를 통하여, 제어밸브(172)의 우측의 파일럿포트에 작용시킨다. 또, 우주행레버(26DR)는, 후진조작된 경우에, 조작량에 따른 파일럿압을 셔틀밸브(32FL)의 일방의 입구포트에 출력하고, 셔틀밸브(32FL)를 통하여, 제어밸브(172)의 좌측의 파일럿포트에 작용시킨다.
비례밸브(31FL)는, 컨트롤러(30)로부터 입력되는 제어전류에 따라 동작한다. 구체적으로는, 비례밸브(31FL)는, 파일럿펌프(15)로부터 토출되는 작동유를 이용하여, 컨트롤러(30)로부터 입력되는 제어전류에 따른 파일럿압을 셔틀밸브(32FL)의 타방의 파일럿포트에 출력한다. 이로써, 비례밸브(31FL)는, 셔틀밸브(32FL)를 통하여, 제어밸브(172)의 좌측의 파일럿포트에 작용하는 파일럿압을 조정할 수 있다.
비례밸브(31FR)는, 컨트롤러(30)로부터 입력되는 제어전류에 따라 동작한다. 구체적으로는, 비례밸브(31FR)는, 파일럿펌프(15)로부터 토출되는 작동유를 이용하여, 컨트롤러(30)로부터 입력되는 제어전류에 따른 파일럿압을 셔틀밸브(32FR)의 타방의 파일럿포트에 출력한다. 이로써, 비례밸브(31FR)는, 셔틀밸브(32FR)를 통하여, 제어밸브(172)의 우측의 파일럿포트에 작용하는 파일럿압을 조정할 수 있다.
즉, 비례밸브(31FL, 31FR)는, 우주행레버(26DR)의 조작상태에 관계 없이, 제어밸브(172)를 임의의 밸브위치에서 정지할 수 있도록, 이차측에 출력하는 파일럿압을 조정할 수 있다.
비례밸브(33FL)는, 컨트롤러(30)로부터 입력되는 제어전류에 따라 동작한다. 구체적으로는, 비례밸브(33FL)는, 컨트롤러(30)로부터의 제어전류가 입력되지 않는 경우, 우주행레버(26DR)의 전진조작에 대응하는 파일럿압을 그대로 이차측에 출력한다. 한편, 비례밸브(33FL)는, 컨트롤러(30)로부터의 제어전류가 입력되는 경우, 우주행레버(26DR)의 전진조작에 대응하는 이차측의 파일럿라인의 파일럿압을 제어전류에 따른 정도로 감압하고, 감압한 파일럿압을 셔틀밸브(32FL)의 일방의 입구포트에 출력한다. 이로써, 비례밸브(33FL)는, 우주행레버(26DR)로 전진조작이 행해지고 있는 경우여도, 필요에 따라, 전진조작에 대응하는 주행유압모터(2MR)의 동작을 강제적으로 억제시키거나 정지시키거나 할 수 있다. 또, 비례밸브(33FL)는, 우주행레버(26DR)로 전진조작이 되고 있는 경우여도, 셔틀밸브(32FL)의 일방의 입구포트에 작용하는 파일럿압을, 비례밸브(31FL)로부터 셔틀밸브(32FL)의 타방의 입구포트에 작용하는 파일럿압보다 낮게 할 수 있다. 그 때문에, 컨트롤러(30)는, 비례밸브(31FL) 및 비례밸브(33FL)를 제어하고, 원하는 파일럿압을 확실히 제어밸브(172)의 전진측의 파일럿포트에 작용시킬 수 있다.
비례밸브(33FR)는, 컨트롤러(30)로부터 입력되는 제어전류에 따라 동작한다. 구체적으로는, 비례밸브(33FR)는, 컨트롤러(30)로부터의 제어전류가 입력되지 않는 경우, 우주행레버(26DR)의 후진조작에 대응하는 파일럿압을 그대로 이차측에 출력한다. 한편, 비례밸브(33FR)는, 컨트롤러(30)로부터의 제어전류가 입력되는 경우, 우주행레버(26DR)의 후진조작에 대응하는 이차측의 파일럿라인의 파일럿압을 제어전류에 따른 정도로 감압하고, 감압한 파일럿압을 셔틀밸브(32FR)의 일방의 입구포트에 출력한다. 이로써, 비례밸브(33FR)는, 우주행레버(26DR)로 후진조작이 행해지고 있는 경우여도, 필요에 따라, 후진조작에 대응하는 주행유압모터(2MR)의 동작을 강제적으로 억제시키거나 정지시키거나 할 수 있다. 또, 비례밸브(33FR)는, 우주행레버(26DR)로 후진조작이 되고 있는 경우여도, 셔틀밸브(32FR)의 일방의 입구포트에 작용하는 파일럿압을, 비례밸브(31FR)로부터 셔틀밸브(32FR)의 타방의 입구포트에 작용하는 파일럿압보다 낮게 할 수 있다. 그 때문에, 컨트롤러(30)는, 비례밸브(31FR) 및 비례밸브(33FR)를 제어하고, 원하는 파일럿압을 확실히 제어밸브(172)의 후진측의 파일럿포트에 작용시킬 수 있다.
이와 같이, 비례밸브(33FL, 33FR)는, 우주행레버(26DR)의 좌우방향으로의 조작상태에 대응하는 주행유압모터(2MR)의 동작을 강제적으로 억제시키거나 정지시키거나 할 수 있다. 또, 비례밸브(33FL, 33FR)는, 셔틀밸브(32FL, 32FR)의 일방의 입구포트에 작용하는 파일럿압을 저하시키고, 비례밸브(31FL, 31FR)의 파일럿압이 셔틀밸브(32FL, 32FR)를 통하여 확실히 제어밸브(172)의 파일럿포트에 작용하도록 보조할 수 있다.
다만, 컨트롤러(30)는, 비례밸브(33FL)를 제어하는 대신에, 비례밸브(31FR)를 제어함으로써, 우주행레버(26DR)의 전진조작에 대응하는 주행유압모터(2MR)의 동작을 강제적으로 억제시키거나 정지시키거나 해도 된다. 예를 들면, 컨트롤러(30)는, 우주행레버(26DR)로 전진조작이 행해지는 경우에, 비례밸브(31FR)를 제어하고, 비례밸브(31FR)로부터 셔틀밸브(32FR)를 통하여 제어밸브(172)의 후진측의 파일럿포트에 소정의 파일럿압을 작용시켜도 된다. 이로써, 우주행레버(26DR)로부터 셔틀밸브(32FL)를 통하여 제어밸브(172)의 전진측의 파일럿포트에 작용하는 파일럿압에 대항하는 형태로, 제어밸브(172)의 후진측의 파일럿포트에 파일럿압이 작용한다. 그 때문에, 컨트롤러(30)는, 제어밸브(172)를 강제적으로 중립위치에 가깝게 하여, 우주행레버(26DR)의 전진조작에 대응하는 주행유압모터(2MR)의 동작을 억제시키거나 정지시키거나 할 수 있다. 동일하게, 컨트롤러(30)는, 비례밸브(33FR)를 제어하는 대신에, 비례밸브(31FL)를 제어함으로써, 우주행레버(26DR)의 후진조작에 대응하는 주행유압모터(2MR)의 동작을 강제적으로 억제시키거나 정지시키거나 해도 된다.
조작압센서(29DR)는, 오퍼레이터에 의한 우주행레버(26DR)에 대한 전후방향으로의 조작내용을 압력으로 하여 검출하고, 검출된 압력에 대응하는 검출신호는, 컨트롤러(30)에 도입된다. 이로써, 컨트롤러(30)는, 우주행레버(26DR)에 대한 전후방향으로의 조작내용을 파악할 수 있다.
컨트롤러(30)는, 오퍼레이터에 의한 우주행레버(26DR)에 대한 전진조작과는 무관하게, 파일럿펌프(15)로부터 토출되는 작동유를, 비례밸브(31FR) 및 셔틀밸브(32FR)를 통하여, 제어밸브(172)의 우측의 파일럿포트에 공급시킬 수 있다. 또, 컨트롤러(30)는, 오퍼레이터에 의한 우주행레버(26DR)에 대한 후진조작과는 무관하게, 파일럿펌프(15)로부터 토출되는 작동유를, 비례밸브(31FL) 및 셔틀밸브(32FL)를 통하여, 제어밸브(172)의 좌측의 파일럿포트에 공급시킬 수 있다. 즉, 컨트롤러(30)는, 우크롤러(1CR)의 전후방향으로의 주행동작을 자동제어하고, 쇼벨(100)의 자동운전기능이나 원격조작기능 등을 실현할 수 있다.
계속해서, 본 실시형태에 관한 쇼벨(100)의 제어시스템은, 컨트롤러(30)와, 공간인식장치(70)와, 방향검출장치(71)와, 입력장치(72)와, 측위장치(73)와, 근거리통신장치(74)와, 표시장치(D1)와, 음성출력장치(D2)와, 붐각도센서(S1)와, 암각도센서(S2)와, 버킷각도센서(S3)와, 기체경사센서(S4)와, 선회상태센서(S5)를 포함한다.
컨트롤러(30)는, 상술한 바와 같이, 쇼벨(100)에 관한 제어를 행한다.
예를 들면, 컨트롤러(30)는, 오퍼레이터 등의 입력장치(72)에 대한 소정 조작에 의하여 미리 설정되는 작업모드 등에 근거하여, 목표회전수를 설정하고, 엔진(11)을 일정 회전시키는 구동제어를 행한다.
또, 예를 들면 컨트롤러(30)는, 필요에 따라 레귤레이터(13)에 대하여 제어지령을 출력하고, 메인펌프(14)의 토출량을 변화시킨다.
또, 예를 들면 컨트롤러(30)는, 조작장치(26)가 전기식인 경우, 상술한 바와 같이, 비례밸브(31)를 제어하고, 조작장치(26)의 조작내용에 따른 유압액추에이터의 동작을 실현해도 된다.
또, 예를 들면 컨트롤러(30)는, 비례밸브(31)를 이용하여, 쇼벨(100)의 원격조작을 실현해도 된다. 구체적으로는, 컨트롤러(30)는, 외부장치로부터 수신되는 원격조작신호로 지정되는 원격조작의 내용에 대응하는 제어지령을 비례밸브(31)에 출력해도 된다. 그리고, 비례밸브(31)는, 파일럿펌프(15)로부터 공급되는 작동유를 이용하여, 컨트롤러(30)로부터의 제어지령에 대응하는 파일럿압을 출력하고, 컨트롤밸브(17) 내의 대응하는 제어밸브의 파일럿포트에 그 파일럿압을 작용시켜도 된다. 이로써, 원격조작의 내용이 컨트롤밸브(17)의 동작에 반영되고, 유압액추에이터에 의하여, 원격조작의 내용에 따른 각종 동작요소(피구동요소)의 동작이 실현된다.
또, 예를 들면 컨트롤러(30)는, 주변감시기능에 관한 제어를 행한다. 주변감시기능에서는, 공간인식장치(70)로 취득되는 정보에 근거하여, 쇼벨(100)의 주위의 소정 범위(이하, "감시범위") 내로의 감시대상의 물체의 진입이 감시된다. 감시범위 내로의 감시대상의 물체의 진입의 판단처리는, 공간인식장치(70)에 의하여 행해져도 되고, 공간인식장치(70)의 외부(예를 들면, 컨트롤러(30))에 의하여 행해져도 된다. 감시대상의 물체에는, 예를 들면 사람, 트럭, 트레일러, 다른 건설기계, 전주(電柱), 매다는 짐, 파일론, 건물 등이 포함되어도 된다.
또, 예를 들면 컨트롤러(30)는, 물체검출경보기능에 관한 제어를 행한다. 물체검출경보기능에서는, 주변감시기능에 의하여, 감시범위 내에 감시대상의 물체가 존재한다고 판단되는 경우에, 캐빈(10) 내의 오퍼레이터나 쇼벨(100)의 주위에 대한 감시대상의 물체의 존재가 알려진다. 컨트롤러(30)는, 예를 들면 표시장치(D1)나 음성출력장치(D2)를 이용하여, 물체검출경보기능을 실현해도 된다.
또, 예를 들면 컨트롤러(30)는, 동작제한기능에 관한 제어를 행한다. 동작제한기능에서는, 예를 들면 주변감시기능에 의하여, 감시대상 내에 감시대상의 물체가 존재한다고 판단되는 경우에, 쇼벨(100)의 동작을 제한한다. 이하, 감시대상이 사람의 경우를 중심으로 설명한다.
컨트롤러(30)는, 예를 들면 액추에이터가 동작하기 전에 있어서, 공간인식장치(70)의 취득정보에 근거하여 쇼벨(100)로부터 소정 범위 내(감시범위 내)에 사람 등의 감시대상의 물체가 존재한다고 판단되는 경우, 오퍼레이터가 조작장치(26)를 조작해도, 액추에이터의 동작을 동작 불능, 혹은 미속(微速)상태에서의 동작으로 제한해도 된다. 구체적으로는, 컨트롤러(30)는, 감시범위 내에 사람이 존재한다고 판단되는 경우, 게이트록밸브를 록상태로 함으로써 액추에이터를 동작 불능으로 할 수 있다. 전기식의 조작장치(26)의 경우에는, 컨트롤러(30)로부터 조작용 비례밸브(비례밸브(31))로의 신호를 무효로 함으로써, 액추에이터를 동작 불능으로 할 수 있다. 다른 방식의 조작장치(26)에서도, 컨트롤러(30)로부터의 제어지령에 대응하는 파일럿압을 출력하고, 컨트롤밸브(17) 내의 대응하는 제어밸브의 파일럿포트에 그 파일럿압을 작용시키는 조작용 비례밸브(비례밸브(31))가 이용되는 경우에는, 동일하다. 액추에이터의 동작을 미속으로 하고 싶은 경우에는, 컨트롤러(30)로부터 조작용 비례밸브(비례밸브(31))로의 제어신호를 상대적으로 작은 파일럿압에 대응하는 내용에 제한함으로써, 액추에이터의 동작을 미속상태로 할 수 있다. 이와 같이, 검출되는 감시대상의 물체가 감시범위 내에 존재한다고 판단되면, 조작장치(26)가 조작되어도 액추에이터는 구동되지 않거나, 혹은 조작장치(26)로의 조작입력에 대응하는 동작속도보다 작은 동작속도(미속)로 구동된다. 또한, 오퍼레이터가 조작장치(26)를 조작하고 있는 도중에 있어서, 감시범위 내에 사람 등의 감시대상의 물체가 존재한다고 판단되는 경우에는, 오퍼레이터의 조작에 상관없이 액추에이터의 동작을 정지, 혹은 감속시켜도 된다. 구체적으로는, 감시범위 내에 사람이 존재한다고 판단되는 경우, 게이트록밸브를 록상태로 함으로써 액추에이터를 정지시켜도 된다. 컨트롤러(30)로부터의 제어지령에 대응하는 파일럿압을 출력하고, 컨트롤밸브 내의 대응하는 제어밸브의 파일럿포트에 그 파일럿압을 작용시키는 조작용 비례밸브(비례밸브(31))가 이용되는 경우에는, 컨트롤러(30)로부터 조작용 비례밸브(비례밸브(31))로의 신호를 무효로 하거나, 혹은 조작용 비례밸브(비례밸브(31))에 감속 지령을 출력함으로써, 액추에이터를 동작 불능, 혹은 미속상태의 동작으로 제한할 수 있다. 또, 검출된 감시대상의 물체가 트럭인 경우, 액추에이터의 정지 혹은 감속에 관한 제어는 실시되지 않아도 된다. 예를 들면, 검출된 트럭을 회피하도록 액추에이터는 제어되어도 된다. 이와 같이, 검출된 물체의 종류가 인식되어, 그 인식에 근거하여 액추에이터는 제어되어도 된다.
또, 컨트롤러(30)는, 당연히, 조작장치(26)의 조작의 경우와 동일한 동작제한기능을 쇼벨(100)의 원격조작이 행해지는 경우에 적용해도 된다. 이 경우, 원격조작에는, 지원장치(200)로부터 쇼벨(100)에 송신되는 자동적재지령이나 자동하역지령에 의하여, 쇼벨(100)에 트레일러로의 자동적재나 트레일러로부터의 자동하역을 행하게 하는 양태가 포함된다. 즉, 컨트롤러(30)는, 액추에이터가 동작하기 전에 있어서, 공간인식장치(70)의 취득정보에 근거하여 쇼벨(100)로부터 감시범위 내에 사람이 존재한다고 판단되는 경우, 자동적재지령이나 자동하역지령이 수신되어도, 액추에이터의 동작을 동작 불능, 혹은 미속상태에서의 동작으로 제한해도 된다. 또, 컨트롤러(30)는, 자동적재지령이나 자동하역지령의 수신에 따라, 액추에이터를 동작시키고 있는 중간에, 감시범위 내에 사람 등의 감시대상의 물체가 존재한다고 판단되는 경우에는, 자동적재지령이나 자동하역지령에 상관없이 액추에이터의 동작을 정지, 혹은 감속시켜도 된다.
공간인식장치(70)는, 쇼벨(100)의 주위의 3차원공간에 존재하는 물체를 인식하고, 공간인식장치(70) 혹은 쇼벨(100)로부터 인식된 물체까지의 거리 등의 위치관계를 측정(연산)하도록 구성된다. 공간인식장치(70)는, 예를 들면 초음파센서, 밀라피레이더, 단안(單眼)카메라, 스테레오카메라, LIDAR(Light Detecting and Ranging), 거리화상센서, 적외선센서 등을 포함할 수 있다. 본 실시형태에서는, 공간인식장치(70)는, 캐빈(10)의 상면 전단에 장착된 전방인식센서(70F), 상부선회체(3)의 상면 후단에 장착된 후방인식센서(70B), 상부선회체(3)의 상면 좌단에 장착된 좌방인식센서(70L), 및 상부선회체(3)의 상면 우단에 장착된 우방인식센서(70R)를 포함한다. 또, 상부선회체(3)의 상방의 공간에 존재하는 물체를 인식하는 상방인식센서가 쇼벨(100)에 장착되어 있어도 된다.
방향검출장치(71)는, 상부선회체(3)의 방향과 하부주행체(1)의 방향의 상대적인 관계에 관한 정보(예를 들면, 하부주행체(1)에 대한 상부선회체(3)의 선회각도)를 검출한다.
방향검출장치(71)는, 예를 들면 하부주행체(1)에 장착된 지자기(地磁氣)센서와 상부선회체(3)에 장착된 지자기센서의 조합을 포함해도 된다. 또, 방향검출장치(71)는, 하부주행체(1)에 장착된 GNSS(Global Navigation Satellite System)수신기와 상부선회체(3)에 장착된 GNSS수신기의 조합을 포함해도 된다. 또, 방향검출장치(71)는, 상부선회체(3)의 하부주행체(1)에 대한 상대적인 선회각도를 검출 가능한 로터리인코더, 로터리포지션센서 등, 즉 후술하는 선회상태센서(S5)를 포함해도 되고, 예를 들면 하부주행체(1)와 상부선회체(3)의 사이의 상대회전을 실현하는 선회기구(2)에 관련하여 마련되는 센터조인트에 장착되어 있어도 된다. 또, 방향검출장치(71)는, 상부선회체(3)에 장착된 카메라를 포함해도 된다. 이 경우, 방향검출장치(71)는, 상부선회체(3)에 장착되어 있는 카메라가 촬상한 화상(입력화상)에 이미 알려진 화상처리를 실시함으로써, 입력화상에 포함되는 하부주행체(1)의 화상을 검출한다. 그리고, 방향검출장치(71)는, 이미 알려진 화상인식기술을 이용하여, 하부주행체(1)의 화상을 검출함으로써, 하부주행체(1)의 길이방향을 특정하고, 상부선회체(3)의 전후축의 방향과 하부주행체(1)의 길이방향의 사이에 형성되는 각도를 도출해도 된다. 이때, 상부선회체(3)의 전후축의 방향은, 카메라의 장착위치로부터 도출될 수 있다. 특히, 크롤러(1C)는 상부선회체(3)로부터 돌출되어 있기 때문에, 방향검출장치(71)는, 크롤러(1C)의 화상을 검출함으로써, 하부주행체(1)의 길이방향을 특정할 수 있다.
다만, 상부선회체(3)가 선회유압모터(2A) 대신에, 전동기로 선회구동되는 구성인 경우, 방향검출장치(71)는, 리졸버여도 된다.
입력장치(72)는, 캐빈(10) 내의 착석한 오퍼레이터로부터 손이 닿는 범위에 마련되고, 오퍼레이터에 의한 각종 조작입력을 접수하여, 조작입력에 따른 신호를 컨트롤러(30)에 출력한다. 입력장치(72)는, 각종 정보화상을 표시하는 표시장치(D1)의 디스플레이에 실장되는 터치패널, 좌조작레버(26L)나 우조작레버(26R)의 선단에 마련되는 노브스위치, 표시장치(D1)의 주위에 설치되는 버튼스위치, 레버, 토글 등을 포함한다. 입력장치(42)에 대한 조작내용에 대응하는 신호는, 컨트롤러(30)에 도입된다.
측위장치(73)는, 상부선회체(3)의 위치 및 방향을 측정한다. 측위장치(73)는, 예를 들면 GNSS컴퍼스이며, 상부선회체(3)의 위치 및 방향을 검출하고, 상부선회체(3)의 위치 및 방향에 대응하는 검출신호는, 컨트롤러(30)에 도입된다. 또, 측위장치(73)의 기능 중의 상부선회체(3)의 방향을 검출하는 기능은, 상부선회체(3)에 장착된 방위 센서에 의하여 대체되어도 된다.
근거리통신장치(74)는, 예를 들면 상부선회체(3)에 장착되고, 쇼벨(100)의 주위의 비교적 근거리(예를 들면, 수미터~수십미터)에 존재하는 소정의 기기(예를 들면, 지원장치(200))의 사이에서, 쌍방향으로, 소정의 근거리통신방식(예를 들면, 블루투스(등록상표)통신이나 WiFi(등록상표)통신 등)에 준거하는 통신을 행한다.
표시장치(D1)는, 캐빈(10) 내의 착석한 오퍼레이터로부터 시인하기 쉬운 장소에 마련되고, 컨트롤러(30)에 의한 제어하에서, 각종 정보화상을 표시한다. 표시장치(D1)는, 예를 들면 액정디스플레이나 유기EL(Electroluminescence)디스플레이이다. 표시장치(D1)는, CAN(Controller Area Network) 등의 차재통신네트워크를 통하여 컨트롤러(30)에 접속되어 있어도 되고, 일대일의 전용선을 통하여 컨트롤러(30)에 접속되어 있어도 된다.
음성출력장치(D2)는, 예를 들면 캐빈(10) 내에 마련되어, 컨트롤러(30)와 접속되고, 컨트롤러(30)에 의한 제어하에서, 음성을 출력한다. 음성출력장치(D2)는, 예를 들면 스피커나 버저 등이다. 음성출력장치(D2)는, 컨트롤러(30)로부터의 음성출력지령에 따라 각종 정보를 음성출력한다.
붐각도센서(S1)는, 붐(4)에 장착되고, 붐(4)의 상부선회체(3)에 대한 부앙각도(이하, "붐각도"), 예를 들면 측면시(側面視)에 있어서, 상부선회체(3)의 선회평면에 대하여 붐(4)의 양단(兩端)의 지점(支點)을 연결하는 직선이 이루는 각도를 검출한다. 붐각도센서(S1)는, 예를 들면 로터리인코더, 가속도센서, 자이로센서(각속도센서), 6축센서, IMU(Inertial Measurement Unit: 관성계측장치) 등을 포함해도 되고, 이하, 암각도센서(S2), 버킷각도센서(S3), 기체경사센서(S4)에 대해서도 동일하다. 붐각도센서(S1)에 의하여 검출되는 붐각도에 대응하는 검출신호는, 컨트롤러(30)에 도입된다.
암각도센서(S2)는, 암(5)에 장착되고, 암(5)의 붐(4)에 대한 회동각도(이하, "암각도"), 예를 들면 측면시에 있어서, 붐(4)의 양단의 지점을 연결하는 직선에 대하여 암(5)의 양단의 지점을 연결하는 직선이 이루는 각도를 검출한다. 암각도센서(S2)에 의하여 검출되는 암각도에 대응하는 검출신호는, 컨트롤러(30)에 도입된다.
버킷각도센서(S3)는, 버킷(6)에 장착되고, 버킷(6)의 암(5)에 대한 회동각도(이하, "버킷각도"), 예를 들면 측면시에 있어서, 암(5)의 양단의 지점을 연결하는 직선에 대하여 버킷(6)의 지점과 선단(날끝)을 연결하는 직선이 이루는 각도를 검출한다. 버킷각도센서(S3)에 의하여 검출되는 버킷각도에 대응하는 검출신호는, 컨트롤러(30)에 도입된다.
기체경사센서(S4)는, 소정의 기준면(예를 들면, 수평면)에 대한 기체(예를 들면, 상부선회체(3))의 경사상태를 검출한다. 기체경사센서(S4)는, 예를 들면 상부선회체(3)에 장착되고, 쇼벨(100)(즉, 상부선회체(3))의 전후방향 및 좌우방향의 2축회전의 경사각도(이하, "전후경사각" 및 "좌우경사각")를 검출한다. 기체경사센서(S4)에 의하여 검출되는 경사각도(전후경사각 및 좌우경사각)에 대응하는 검출신호는, 컨트롤러(30)에 도입된다.
선회상태센서(S5)는, 상부선회체(3)에 장착되고, 상부선회체(3)의 선회상태에 관한 검출정보를 출력한다. 선회상태센서(S5)는, 예를 들면 상부선회체(3)의 선회각속도나 선회각도를 검출한다. 선회상태센서(S5)는, 예를 들면 자이로센서, 리졸버, 로터리인코더 등을 포함한다. 선회상태센서(S5)에 의하여 검출되는 선회상태에 관한 검출정보는, 컨트롤러(30)에 도입된다.
다만, 기체경사센서(S4)에 3축회전의 각속도를 검출 가능한 자이로센서, 6축센서, IMU 등이 포함되는 경우, 기체경사센서(S4)의 검출신호에 근거하여 상부선회체(3)의 선회상태(예를 들면, 선회각속도)가 검출되어도 된다. 이 경우, 선회상태센서(S5)는, 생략될 수 있다.
<지원장치의 구성>
지원장치(200)는, 제어장치(210)와, 근거리통신장치(220)와, 조작입력장치(230)와, 표시장치(240)를 포함한다.
제어장치(210)는, 지원장치(200)에 관한 각종 제어를 행한다. 제어장치(210)는, 예를 들면 CPU, RAM 등의 메모리장치, ROM 등의 불휘발성의 보조기억장치, 및 각종 입출력용의 인터페이스장치를 포함하는 컴퓨터를 중심으로 구성된다. 제어장치(210)는, 예를 들면 ROM이나 보조기억장치에 저장되는 각종 프로그램을 CPU상에서 실행함으로써 각종 기능을 실현한다.
근거리통신장치(220)은, 지원장치(200)의 주위의 비교적 근거리(예를 들면, 수미터~수십미터)에 존재하는 소정의 기기(예를 들면, 쇼벨(100))의 사이에서, 쌍방향으로, 소정의 근거리통신방식(예를 들면, 블루투스통신이나 WiFi통신 등)에 준거하는 통신을 행한다.
조작입력장치(230)는, 지원장치(200)에 대한 유저의 각종 조작입력을 접수하고, 조작내용에 관한 정보를 제어장치(210)에 출력한다. 조작입력장치(230)는, 예를 들면 표시장치(240)(디스플레이)에 실장되는 터치패널이나 표시장치(240)와는 별도로 마련되는 버튼스위치 등이다.
표시장치(240)는, 예를 들면 액정디스플레이나 유기EL디스플레이이며, 제어장치(210)의 제어하에서, 각종 정보화상을 표시한다.
[적재·하역지원기능에 관한 기능구성의 일례]
다음으로, 도 6, 도 7을 참조하여, 지원시스템(SYS)에 의한 쇼벨(100)의 트레일러로의 적재 및 트레일러로부터의 하역을 지원하는 기능(이하, "적재·하역지원기능")에 관한 기능구성의 일례에 대하여 설명한다.
도 6은, 지원시스템(SYS)의 적재·하역지원기능에 관한 구성의 일례를 나타내는 기능블록도이다. 도 7은, 지원장치(200)의 표시장치(240)에 표시되는 조작화면의 일례를 나타내는 도이다.
다만, 쇼벨(100)의 정보취득장치(E1)는, 쇼벨(100)에 관한 정보나 쇼벨(100)의 주위의 환경에 관한 정보(이하, "환경정보")를 취득하는 각종 센서나 장치를 대표적으로 나타낸다. 정보취득장치(E1)는, 예를 들면 상술한 공간인식장치(70), 방향검출장치(71), 입력장치(72), 측위장치(73), 붐각도센서(S1), 암각도센서(S2), 버킷각도센서(S3), 기체경사센서(S4), 선회상태센서(S5) 등을 포함할 수 있다.
<적재·하역지원기능에 관한 쇼벨의 기능구성>
컨트롤러(30)(제어장치의 일례)는, 적재·하역지원기능에 관한 기능부로서, 통신처리부(301)와, 동작제어부(302)와, 감시부(303)와, 정보통지부(304)를 포함한다.
통신처리부(301)는, 근거리통신장치(74)를 제어하고, 쇼벨(100)의 주위의 지원장치(200)의 사이에서 쌍방향의 통신을 행한다. 정보통지부(304)는, 통신처리부(301)를 통하여, 지원장치(200)에 정보신호 등을 송신한다.
동작제어부(302)는, 주행제어부(302A)와, 선회제어부(302B)와, 붐제어부(302C)와, 암제어부(302D)와, 버킷제어부(302E)를 포함한다.
주행제어부(302A)는, 하부주행체(1)의 주행동작에 관한 제어를 행한다. 구체적으로는, 주행제어부(302A)는, 통신처리부(301)를 통하여 지원장치(200)로부터 수신되는 소정의 지령에 따라, 하부주행체(1)를 자동주행시킨다. 보다 구체적으로는, 주행제어부(302A)는, 비례밸브(31EL, 31ER, 31FL, 31FR)를 제어한다. 이로써, 주행제어부(302A)는, 상술한 바와 같이, 주행레버(26D)의 조작상태와는 무관하게, 셔틀밸브(32EL, 32ER, 32FL, 32FR)로부터 크롤러(1C)를 구동하는 주행유압모터(2ML, 2MR)에 대응하는 제어밸브(171, 172)에 파일럿압을 작용시켜, 하부주행체(1)를 자동주행시킬 수 있다.
예를 들면, 주행제어부(302A)는, 지원장치(200)로부터 수신되는, 적재지령에 따라, 트레일러를 향하여 하부주행체(1)를 자동주행시킨다. 이하, 당해 제어상태를 "자동적재제어"라고 칭한다.
구체적으로는, 주행제어부(302A)는, 후술하는 감시부(303)에 의하여 쇼벨(100)의 주위에 트레일러가 인식되면, 정보취득장치(E1)(예를 들면, 방향검출장치(71))로부터 입력되는 각종 정보에 근거하여, 트레일러로 향하는 하부주행체(1)(크롤러(1C))의 진행방향(전진방향 혹은 후진방향)을 판단한다. 그리고, 주행제어부(302A)는, 판단한 진행방향으로 하부주행체(1)(크롤러(1C))를 동작시킴으로써, 트레일러를 향하여 하부주행체(1)를 자동주행시킨다.
한편, 주행제어부(302A)는, 후술하는 감시부(303)에 의하여 쇼벨(100)의 주위에 트레일러가 인식되지 않는 경우, 쇼벨(100)의 적재대상(트레일러)이 없기 때문에, 하부주행체의 자동적재제어를 중지해도 된다. 또, 주행제어부(302A)는, 후술하는 감시부(303)에 의하여 인식된 트레일러의 위치정보에 근거하여, 쇼벨(100)이 트레일러의 상면(짐받이)에 이미 타고 있다고 판단할 수 있는 경우, 자동적재제어를 행할 필요가 없기 때문에, 자동적재제어를 중지해도 된다. 또, 주행제어부(302A)는, 후술하는 감시부(303)에 의하여 인식된 트레일러의 위치정보에 근거하여, 쇼벨(100)의 하부주행체(1)가 트레일러의 후방에 정대향하여 배치되지 않고, 하부주행체(1)(크롤러(1C))를 전진 혹은 후진시켜도 트레일러에 적재할 수 없는 상황이라고 판단할 수 있는 경우, 자동적재제어를 중지해도 된다. 단, 주행제어부(302A)는, 정보취득장치(E1)(예를 들면, 공간인식장치(70))로부터 입력되는 각종 정보에 근거하여, 하부주행체(1)를 동작시켜, 하부주행체(1)가 트레일러의 후방에 정대향하여 배치되도록 자동주행시켜도 되고, 이 경우, 자동적재제어를 계속해도 된다. 또, 주행제어부(302A)는, 후술하는 감시부(303)에 의하여, 쇼벨(100)의 위치부터 트레일러의 상면까지의 사이에 장애물이 있다고 판정된 경우, 자동적재제어를 중지해도 된다. 또, 주행제어부(302A)는, 후술하는 감시부(303)에 의하여, 쇼벨(100)의 위치부터 트레일러의 상면(짐받이)의 소정의 적재목표위치까지의 주행경로에 관한 소정 조건(이하, "적재 주행경로조건")이 성립하고 있지 않다고 판정된 경우, 주행경로의 안전성이 확보되어 있지 않기 때문에, 자동적재제어를 중지해도 된다. 또, 주행제어부(302A)는, 후술하는 감시부(303)에 의하여 쇼벨(100)의 자세에 관한 안정도(이하, "자세안정도")가 소정 기준을 하회하고 있다고 판정된 경우, 쇼벨(100)의 전도(轉倒) 등의 가능성이 있기 때문에, 자동적재제어를 중지해도 된다. 단, 주행제어부(302A)는, 예를 들면 어태치먼트(AT)의 자세에 기인하여 쇼벨(100)의 자세안정도가 소정 기준을 하회하고 있는 경우(예를 들면, 붐(4)이 상승해 있거나, 암(5)이 펼쳐져 있거나 하는 경우), 어태치먼트(AT)(붐(4), 암(5), 및 버킷(6))를 자동제어하여, 쇼벨(100)의 자세안정도가 소정 기준보다 높아지도록 해도 되고, 이 경우, 자동적재제어를 계속해도 된다.
다만, 자동적재제어의 중지에는, 일시적인 정지가 포함되며, 저해요인이 제거된 것이 판단된 경우, 재개되어도 된다. 후술하는 자동하역제어의 중지에 대해서도 동일하다.
또, 예를 들면 주행제어부(302A)는, 지원장치(200)로부터 수신되는, 하역지령에 따라, 트레일러의 상면(짐받이)으로부터 트레일러의 후방을 향하여 하부주행체(1)를 자동주행시킨다. 이하, 당해 제어상태를 "자동하역제어"라고 칭한다.
구체적으로는, 주행제어부(302A)는, 후술하는 감시부(303)에 의하여 쇼벨(100)의 하방에 위치하는 트레일러가 인식되면, 정보취득장치(E1)(예를 들면, 방향검출장치(71))로부터 입력되는 각종 정보에 근거하여, 트레일러의 상면(짐받이)으로부터 트레일러의 후방을 향하는 하부주행체(1)(크롤러(1C))의 진행방향(전진방향 혹은 후진방향), 즉 트레일러에 접근하는 방향(이하, "접근방향")을 판단한다. 그리고, 주행제어부(302A)는, 판단한 진행방향으로 하부주행체(1)(크롤러(1C))를 동작시킴으로써, 트레일러의 상면(짐받이)으로부터 트레일러의 후방을 향하여 하부주행체(1)를 자동주행시킨다.
한편, 주행제어부(302A)는, 후술하는 감시부(303)에 의하여 쇼벨(100)의 주위에 트레일러가 인식되지 않는 경우나 쇼벨(100)이 이미 트레일러의 상면(짐받이)으로부터 트레일러의 후방으로 내려져 있는 경우, 자동하역제어를 행할 필요가 없기 때문에, 자동하역제어를 중지해도 된다. 또, 주행제어부(302A)는, 후술하는 감시부(303)에 의하여 트레일러의 상면(짐받이) 및 쇼벨(100)의 위치와 트레일러의 후방의 소정의 하역목표위치까지의 사이에 장애물이 있다고 판정된 경우에는, 자동하역제어를 중지해도 된다. 또, 주행제어부(302A)는, 후술하는 감시부(303)에 의하여, 쇼벨(100)의 위치부터 트레일러 후방의 소정의 하역목표위치까지의 주행경로에 관한 소정 조건(이하, "하역 주행경로조건")이 성립하고 있지 않다고 판정된 경우, 주행경로의 안전성이 확보되어 있지 않기 때문에, 자동하역제어를 중지해도 된다. 또, 주행제어부(302A)는, 후술하는 감시부(303)에 의하여 쇼벨(100)의 자세안정도가 소정 기준을 하회하고 있다고 판정된 경우, 쇼벨(100)의 전도 등의 가능성이 있기 때문에, 자동하역제어를 중지해도 된다. 단, 주행제어부(302A)는, 예를 들면 자동적재제어의 경우와 동일하게, 어태치먼트(AT)의 자세에 기인하여 쇼벨(100)의 자세안정도가 소정 기준을 하회하고 있는 경우, 어태치먼트(AT)(붐(4), 암(5), 및 버킷(6))를 자동제어하여, 쇼벨(100)의 자세안정도가 소정 기준보다 높아지도록 해도 되고, 이 경우, 자동하역제어를 계속해도 된다.
선회제어부(302B)는, 상부선회체(3)의 선회동작에 관한 제어를 행한다. 구체적으로는, 선회제어부(302B)는, 비례밸브(31DL, 31DR)를 제어한다. 이로써, 선회제어부(302B)는, 상술한 바와 같이, 선회조작, 즉 좌조작레버(26L)의 좌우방향의 조작과는 무관하게, 셔틀밸브(32DL, 32DR)로부터 상부선회체(3)를 구동하는 선회유압모터(2A)에 대응하는 제어밸브(173)에 파일럿압을 작용시켜, 상부선회체(3)를 자동으로 선회시킬 수 있다.
붐제어부(302C)는, 붐(4)의 동작에 관한 제어를 행한다. 구체적으로는, 붐제어부(302C)는, 비례밸브(31BL, 31BR)를 제어한다. 이로써, 붐제어부(302C)는, 상술한 바와 같이, 붐(4)에 관한 조작, 즉 우조작레버(26R)의 전후방향의 조작과는 무관하게, 셔틀밸브(32BL, 32BR)로부터 붐(4)을 구동하는 붐실린더(7)에 대응하는 제어밸브(175L, 175R)에 파일럿압을 작용시켜, 붐(4)을 자동으로 동작시킬 수 있다.
암제어부(302D)는, 암(5)의 동작에 관한 제어를 행한다. 구체적으로는, 암제어부(302D)는, 비례밸브(31AL, 31AR)를 제어한다. 이로써, 암제어부(302D)는, 상술한 바와 같이, 암(5)에 관한 조작, 즉 좌조작레버(26L)의 전후방향의 조작과는 무관하게, 셔틀밸브(32AL, 32AR)로부터 암(5)을 구동하는 암실린더(8)에 대응하는 제어밸브(176L, 176R)에 파일럿압을 작용시켜, 암(5)을 자동으로 동작시킬 수 있다.
버킷제어부(302E)는, 버킷(6)의 동작에 관한 제어를 행한다. 구체적으로는, 버킷제어부(302E)는, 비례밸브(31CL, 31CR)를 제어한다. 이로써, 버킷제어부(302E)는, 상술한 바와 같이, 버킷(6)에 관한 조작, 즉 우조작레버(26R)의 좌우방향의 조작과는 무관하게, 셔틀밸브(32CL, 32CR)로부터 버킷(6)을 구동하는 버킷실린더(9)에 대응하는 제어밸브(174)에 파일럿압을 작용시켜, 버킷(6)을 자동으로 동작시킬 수 있다.
감시부(303)는, 주행제어부(302A)에 의한 자동적재제어 및 자동하역제어의 실행 시에, 쇼벨(100)의 상태, 및 쇼벨(100)의 주위의 상태를 감시한다.
예를 들면, 감시부(303)는, 정보취득장치(E1)(예를 들면, 공간인식장치(70))로부터 입력되는 각종 정보에 근거하여, 쇼벨(100)의 주위의 트레일러를 인식한다.
다만, 컨트롤러(30)는, 외부로부터의 신호에 의하여 트레일러를 인식해도 된다. 예를 들면, 컨트롤러(30)는, 대상의 트레일러로부터 송신되는 신호에 근거하여 트레일러의 위치나 상태를 인식해도 된다. 또, 컨트롤러(30)는, 서버 등의 외부의 관리장치로부터 송신되는 신호에 근거하여, 트레일러의 위치나 상태를 인식해도 된다. 또, 외부작업원이 소지하는 휴대단말을 이용하여 트레일러의 위치나 상태가 취득되고, 당해 휴대단말로부터 쇼벨로 송신(전송)되도록 해도 된다.
예를 들면, 감시부(303)는, 정보취득장치(E1)(예를 들면, 공간인식장치(70))로부터 입력되는 각종 정보에 근거하여, 쇼벨(100)의 위치부터 주행제어부(302A)에 의하여 인식된 트레일러의 상면(짐받이)의 소정의 적재목표위치까지의 사이에 장애물이 존재하는지 아닌지를 판정한다. 또, 감시부(303)는, 통신처리부(301)를 통하여, 지원장치(200)로부터 자동하역지령이 수신된 경우, 정보취득장치(E1)(예를 들면, 공간인식장치(70))로부터 입력되는 각종 정보에 근거하여, 쇼벨(100)의 위치부터 트레일러의 후방의 소정의 하역목표위치까지의 사이에 장애물이 존재하는지 아닌지를 판정한다.
또, 예를 들면 감시부(303)는, 적재 주행경로조건이 성립하고 있는지 아닌지를 판정한다. 적재 주행경로조건은, 예를 들면 쇼벨(100)의 위치부터 트레일러의 상면(짐받이)의 소정의 적재목표위치까지의 주행경로의 안전성이 확보되어 있는지 아닌지에 관한 조건이다. 구체적으로는, 적재 주행경로조건에는,"트레일러 후부에 도판이 설치되어 있을(내려져 있을) 것"이나 "2개의 도판을 포함하는 주행경로 상의 좌우방향의 수평도(이하, "좌우수평도")가 비교적 수평에 가까운 상태에 대응하는 소정 기준(이하, "수평도 기준")을 만족할 것" 등이 포함된다. 또, 감시부(303)는, 통신처리부(301)를 통하여, 지원장치(200)로부터 자동하역지령이 수신된 경우, 하역 주행경로조건이 성립하고 있는지 아닌지를 판정한다. 하역주행조건은, 예를 들면 적재 주행경로조건의 경우와 동일하게, 쇼벨(100)의 위치부터 트레일러의 후방의 소정의 하역목표위치까지의 주행경로의 안전성이 확보되어 있는지 아닌지에 관한 조건이다. 구체적으로는, 하역 주행경로조건에는, "트레일러의 후부에 도판이 설치되어 있을(내려져 있을) 것"이나 "2개의 도판을 포함하는 주행경로 상의 좌우수평도가 수평도 기준을 만족할 것" 등이 포함된다. 감시부(303)는, 정보취득장치(E1)(예를 들면, 공간인식장치(70)나 기체경사센서(S4))로부터 입력되는 각종 정보에 근거하여, 적재 주행경로조건 혹은 하역 주행경로조건의 성공여부를 판정해도 된다.
또, 예를 들면 감시부(303)는, 쇼벨(100)의 자세에 관한 안정도(이하, "자세안정도")를 평가한다. 자세안정도는, 예를 들면 상대적으로 높아지면, 쇼벨(100)이 전도되기 어려운 상태를 나타내고, 상대적으로 낮아지면, 쇼벨(100)이 전도되기 쉬운 상태를 나타내는 지푯값이다. 구체적으로는, 감시부(303)는, 정보취득장치(E1)(예를 들면, 공간인식장치(70), 붐각도센서(S1), 암각도센서(S2), 버킷각도센서(S3), 및 기체경사센서(S4) 등)에 근거하여, 쇼벨(100)의 안정도를 평가해도 된다.
정보통지부(304)는, 지원장치(200)에 각종 정보를 송신함으로써, 예를 들면 지원장치(200)의 표시장치(240) 등을 통하여, 유저에게 각종 정보를 통지시킨다.
예를 들면, 정보통지부(304)는, 주행제어부(302A)에 의하여 트레일러가 인식되지 않았던 경우, 그 취지를 나타내는 주의환기정보(이하, "트레일러미인식 주의환기정보")를 지원장치(200)에 송신한다. 또, 예를 들면 정보통지부(304)는, 트레일러미인식 주의환기정보로서 트레일러를 인식할 수 없었던 취지의 부속정보를 포함하는, 적재작업(자동적재제어) 혹은 하역작업(자동하역제어)을 실행할 수 없는 취지의 얼러트(이하, "적재실행불가얼러트" 혹은 "하역실행불가얼러트")를 지원장치(200)에 송신한다. 이때, 적재실행불가얼러트 및 하역실행불가얼러트에는, 각각 적재작업 및 하역작업을 개시할 수 없는 것을 나타내는 얼러트(이하, "적재개시불가얼러트" 및 "하역개시불가얼러트")와 작업 개시 후에, 적재작업 및 하역작업을 계속할 수 없게 된 것을 나타내는 얼러트(이하, "적재계속불가얼러트" 및 "하역계속불가얼러트")를 포함한다. 후술하는 적재실행불가얼러트 및 하역실행불가얼러트에 대해서도 동일하다.
또, 예를 들면 정보통지부(304)는, 주행제어부(302A)에 의하여, 쇼벨(100)의 하부주행체(1)가 인식된 트레일러의 후방에 정대향하여 배치되어 있지 않고, 하부주행체(1)(크롤러(1C))를 전진 혹은 후진시켜도 트레일러에 적재할 수 없다고 판정된 경우, 그 취지를 나타내는 주의환기정보(이하, "부적합배치주의환기정보")를 지원장치(200)에 송신한다. 정보통지부(304)는, 부적합배치주의환기정보로서 쇼벨(100)의 배치가 부적절한 취지의 부속정보를 포함하는 적재실행불가얼러트를 지원장치(200)에 송신해도 된다.
또, 예를 들면 정보통지부(304)는, 감시부(303)에 의하여, 쇼벨(100)의 위치부터 소정의 적재목표위치 혹은 하역목표위치까지의 사이에 장애물이 존재한다고 판정된 경우, 그 취지를 나타내는 주의환기정보(이하, "장애물주의환기정보")를 지원장치(200)에 송신한다. 정보통지부(304)는, 장애물주의환기정보로서 장애물의 존재하는 장소 등의 부속정보를 포함하는, 적재실행불가얼러트 혹은 하역실행불가얼러트를 지원장치(200)에 송신해도 된다.
또, 예를 들면 정보통지부(304)는, 감시부(303)에 의하여, 적재 주행경로조건 혹은 하역 주행경로조건이 성립하고 있지 않다고 판정된 경우, 그 취지를 나타내는 주의환기정보(이하, "주행경로조건불성립 주의환기정보")를 지원장치(200)에 송신한다. 정보통지부(304)는, 주행경로조건불성립 주의환기정보로서, 적재주행경로조건 혹은 하역 주행경로조건이 불성립인 것을 나타내는 부속정보를 포함하는, 적재실행불가얼러트 혹은 하역실행불가얼러트를 지원장치(200)에 송신해도 된다.
또, 예를 들면 정보통지부(304)는, 감시부(303)에 의하여, 쇼벨(100)의 자세안정도가 소정 기준을 하회하고 있는, 즉 쇼벨(100)의 자세가 불안정상태에 있다고 판정된 경우, 그 취지를 나타내는 주의환기정보(이하, "불안정자세 주의환기정보")를 지원장치(200)에 송신한다. 정보통지부(304)는, 불안정자세 주의환기정보로서 쇼벨(100)의 자세가 불안정상태인 것을 나타내는 부속정보를 포함하는, 적재실행불가얼러트 혹은 하역실행불가얼러트를 지원장치(200)에 송신해도 된다.
또, 예를 들면 정보통지부(304)는, 주행제어부(302A)에 의한 자동적재제어 혹은 자동하역제어의 실행 중에 있어서, 쇼벨(100)의 위치부터 소정의 적재목표위치 혹은 소정의 하역목표위치까지의 주행경로를 지원장치(200)(표시장치(240))에 표시시키기 위한 지령정보(이하, "주행경로표시지령정보")를 지원장치(200)에 송신한다. 주행경로표시지령정보에는, 예를 들면 쇼벨(100)의 위치부터 트레일러의 상면(짐받이)에 있어서의 적재목표위치까지의 범위를 포함하는 화상(구체적으로는, 공간인식장치(70)에 의하여 취득되는 촬상화상이나 거리화상 등)이 포함될 수 있다.
또, 예를 들면 정보통지부(304)는, 통신처리부(301)를 통하여, 지원장치(200)로부터 자동적재지령 혹은 자동하역지령이 수신된 후의 쇼벨(100)의 동작상황을 미리 구분되는 복수의 스텝마다 지원장치(200)(표시장치(240))에 표시시키기 위한 지령정보(이하, "동작상황표시지령정보")를 지원장치(200)에 송신한다. 예를 들면, 쇼벨(100)의 동작은, 상술한 바와 같이, "적재 혹은 하역목표(예를 들면, 트레일러, 도판, 트레일러의 짐받이의 적재목표위치 혹은 트레일러 후방의 하역목표위치 등)의 인식(이하, "목표인식")", "장애물의 존재여부판정", "적재주행경로조건 혹은 하역주행경로조건의 성공여부판정(이하, "주행경로조건의 성공여부판정")", "하부주행체(1)의 진행방향판단(이하, "진행방향판단")", "자동주행의 실행"을 포함하는, 복수의 스텝으로 구분될 수 있다. 정보통지부(304)는, 미리 구분되는 복수의 스텝 중의 현재 실행 중의 쇼벨(100)의 동작에 대응하는 스텝에 관한 정보를 포함하는 동작상황표시지령정보를 지원장치(200)에 송신한다.
<적재·하역지원기능에 관한 지원장치의 기능구성>
제어장치(210)는, 적재·하역지원기능에 관한 기능부로서, 통신처리부(2101)와, 리모트조작부(2102)와, 표시제어부(2103)를 포함한다.
통신처리부(2101)는, 근거리통신장치(220)를 제어하고, 지원장치(200)의 주위의 쇼벨(100)과의 사이에서 쌍방향의 통신을 행한다. 리모트조작부(2102)는, 통신처리부(2101)를 통하여, 쇼벨(100)의 조작에 관한 정보를 쇼벨(100)에 송신한다.
리모트조작부(2102)는, 조작입력장치(230)에 대한 유저의 소정 조작에 따라, 쇼벨(100)의 적재작업 및 하역작업에 관한 조작지령(예를 들면, 상술한 자동적재지령이나 자동하역지령 등)을 쇼벨(100)에 송신한다.
표시제어부(2103)는, 적재·하역지원기능에 관한 각종 정보화상을 표시장치(240)에 표시한다. 구체적으로는, 표시제어부(2103)는, 리모트조작부(2102)를 통하여, 쇼벨(100)의 적재작업 및 하역작업에 관한 조작지령을 쇼벨(100)에 송신하기 위한 조작화면을 표시장치(240)에 표시시켜도 된다.
예를 들면, 표시제어부(2103)는, 자동적재지령이나 자동하역지령을 송신하기 위한 조작대상(예를 들면, 버튼아이콘 등)을 포함하는 조작화면을 표시장치(240)에 표시시킨다.
구체적으로는, 도 7에 나타내는 바와 같이, 조작화면(700)(표시제어부(2303)에 의한 조작화면의 일례)의 하부영역의 좌측의 부분에는, 자동적재지령이나 자동하역지령을 쇼벨(100)에 송신하기 위한 조작영역(710)이 마련된다. 본 예(도 7)에서는, 조작영역(710)에는, 상향의 화살표아이콘(711)과, 하향의 화살표아이콘(712)과, 화살표아이콘(711)의 위에 배치되며, 화살표아이콘(711)의 방향이 트레일러를 향하는 방향인 것을 나타내는 방향지시정보(713)가 포함된다.
본 예에서는, 조작입력장치(230)(예를 들면, 표시장치(240)에 실장되는 터치패널 등)를 통하여, 유저가 화살표아이콘(711)을 조작함으로써, 리모트조작부(2102)는, 당해 조작에 따라, 쇼벨(100)에 자동적재지령을 송신한다. 또, 본 예에서는, 조작입력장치(230)를 통하여, 유저가 화살표아이콘(712)을 조작함으로써, 리모트조작부(2102)는, 당해 조작에 따라, 쇼벨(100)에 자동하역지령을 송신한다.
또, 예를 들면 표시제어부(2103)는, 적재·하역지원기능에 관한 쇼벨(100)로부터 수신되는 각종 통지정보를 함께 조작화면에 표시시킨다.
구체적으로는, 도 7에 나타내는 바와 같이, 조작화면(700)의 상부영역의 좌측의 부분에는, 쇼벨(100)의 위치부터 적재목표위치 혹은 하역목표위치까지의 주행경로에 관한 정보를 포함하는 주행경로정보영역(720)이 마련된다. 본 예(도 7)의 주행경로정보영역(720)은, 적재작업에 대응하고, 쇼벨(100)의 위치부터 트레일러의 적재목표위치까지의 주행경로 전체에 걸친 범위를 바로 위에서 본 부감화상으로 구성되며, 부감화상에는, 트레일러의 화상(이하, "트레일러화상")(721)과, 도판의 화상(이하, "도판화상")(722)이 포함된다. 이로써, 유저는, 쇼벨(100)에서 본 쇼벨(100)의 위치부터 적재목표위치까지의 주행경로의 상황을 조작화면 상에서 파악할 수 있다. 표시제어부(2103)는, 통신처리부(2101)를 통하여 쇼벨(100)로부터 수신되는 주행경로 지령정보에 포함되는, 공간인식장치(70)에 의하여 취득되는 촬상화상으로부터 시점변환처리 등에 의하여 생성된 부감화상을 이용하여, 주행경로정보영역(720)을 조작화면(700)에 표시시켜도 된다. 또, 주행경로정보영역(720)을 구성하는 부감화상에는, 쇼벨(100)로부터 주행경로 중의 트레일러의 상면(짐받이)의 부분 및 쇼벨(100)과 트레일러의 사이의 부분(도판이 배치된 부분)의 각각을 나타내는 프레임화상(723, 724)이 중첩되어 표시된다. 표시제어부(2103)는, 프레임화상(723)의 표시양태를 변화시킴(예를 들면, 색, 테두리선의 굵기, 점멸의 유무 등의 변화시킴)으로써, 트레일러의 짐받이에 있어서의 장애물의 존재여부를 유저에게 통지해도 된다. 동일하게, 표시제어부(2103)는, 프레임화상(724)의 표시양태를 변화시킴으로써, 쇼벨(100)의 위치와 트레일러의 사이에 있어서의 장애물의 존재여부를 유저에게 통지해도 된다. 이 경우, 표시제어부(2103)는, 통신처리부(2101)를 통하여 쇼벨(100)로부터 수신되는 장애물주의환기정보에 근거하여, 프레임화상(723, 724)의 표시양태를 통상의 표시양태로부터 장애물이 존재하는 취지를 나타내는 표시양태로 변화시켜도 된다. 이로써, 유저는, 쇼벨(100)의 위치부터 적재목표위치까지의 주행경로의 상황을 파악할 수 있다.
다만, 하역작업이 대상인 경우, 주행경로정보영역(720)에는, 트레일러 상에 실린 쇼벨(100)의 위치에서 도판의 배치된 부분을 포함하여 트레일러의 후방의 하역목표위치까지의 주행경로 전체에 걸친 범위를 바로 위에서 본 부감화상이 포함되어도 된다. 이로써, 유저는, 쇼벨(100)에서 본 쇼벨(100)의 위치부터 트레일러의 후방의 하역목표위치까지의 주행경로의 상황을 파악할 수 있다. 또, 주행경로정보영역(720)에는, 부감화상 이외의 화상, 예를 들면 공간인식장치(70)에 의하여 취득되는 촬상화상이 그대로 표시되어도 된다.
또, 도 7에 나타내는 바와 같이, 조작화면(700)의 상부영역의 우측의 부분에는, 쇼벨(100)의 동작상황에 관한 정보를 포함하는 쇼벨동작상황정보영역(730)이 마련된다. 본 예(도 7)의 쇼벨동작상황정보영역(730)은, 쇼벨(100)의 자동적재제어 혹은 자동하역제어에 관한 동작을 나타내는 복수의 스텝(본 예에서는, 5개의 스텝)에 대응하는 스텝아이콘(731~735)과, 커서(736)를 포함한다. 스텝아이콘(731~735)은, "목표인식", "장애물의 존재여부판정", "주행경로조건의 성공여부판정", "진행방향판단", 및 "자동주행의 실행"의 각각에 대응한다. 또, 커서(736)는, 쇼벨(100)에서 현재 실행 중인 동작을 나타내고, 본 예에서는, 스텝아이콘(732)에 대응하는 "장애물의 존재여부판정"이 실행 중인 것을 나타내고 있다. 이로써, 유저는, 자동적재제어 혹은 자동하역제어에 관한 쇼벨(100)의 동작상황을 파악할 수 있다. 표시제어부(2103)는, 통신처리부(2101)를 통하여 쇼벨(100)로부터 수신되는 동작상황표시지령정보에 근거하여, 스텝아이콘(731~735) 및 커서(736)를 조작화면(700)에 표시시킨다.
또, 도 7에 나타내는 바와 같이, 조작화면(700)의 하부영역의 우측의 부분에는, 자동적재제어 혹은 자동하역제어에 관한 얼러트정보(주의환기정보)를 포함하는 얼러트정보영역(740)이 마련된다. 표시제어부(2103)는, 통신처리부(2101)를 통하여 쇼벨(100)로부터 각종 주의환기정보가 수신된 경우, 수신된 주의환기정보를 얼러트정보영역(740)에 표시시킨다. 이로써, 유저는, 자동적재제어 혹은 자동하역제어의 실행 시의 저해요인의 발생상황을 인식하고, 대응을 도모할 수 있다.
[적재·하역지원기능의 상세]
다음으로, 도 8(도 8a, 도 8b), 도 9를 참조하여, 적재·하역지원기능의 상세, 구체적으로는, 적재·하역지원기능에 관한 제어처리의 처리플로에 대하여 설명한다.
먼저, 도 8a, 도 8b는, 쇼벨(100)의 컨트롤러(30)에 의한 적재·하역지원기능에 관한 제어처리의 일례를 개략적으로 나타내는 플로차트이다. 구체적으로는, 도 8a, 도 8b는, 쇼벨(100)의 적재작업에 대응하는 적재·하역지원기능에 관한 제어처리(이하, "적재지원제어처리")의 일례를 나타내는 플로차트이다. 본 플로차트는, 통신처리부(301)를 통하여 지원장치(200)로부터 자동적재지령이 수신된 경우에 개시된다. 이하, 도 9의 플로차트에 대해서도 동일하다.
다만, 도 8a, 도 8b에 상당하는 쇼벨(100)의 하역작업에 관한 적재·하역지원제어처리는, 도 8a, 도 8b 중의 "적재"의 문언을 "하역"으로 치환했을 뿐의 플로차트로 규정될 수 있기 때문에 설명을 생략한다. 이하, 후술하는 도 9에 상당하는 쇼벨(100)의 하역작업에 관한 적재·하역지원제어처리에 대해서도 동일하다.
도 8a에 나타내는 바와 같이, 스텝 S102에서, 감시부(303)는, 정보취득장치(E1)(예를 들면, 공간인식장치(70))로부터 입력되는 정보에 근거하여, 쇼벨(100)의 주변의 물체를 검지하는 처리(이하, "물체검지처리")를 행한다.
스텝 S104에서, 감시부(303)는, 스텝 S102의 물체검지처리에 의하여, 적재작업의 목표대상물(예를 들면, 트레일러나 도판 등)이 검지(인식)되었는지 아닌지를 판정한다. 감시부(303)는, 적재작업의 목표대상물이 인식된 경우, 스텝 S106으로 진행되고, 그 이외의 경우, 도 8b에 나타내는 바와 같이, 스텝 S130으로 진행된다.
스텝 S106에서, 감시부(303)는, 스텝 S102의 물체검지처리에 의하여, 적재작업의 주행경로 상(즉, 쇼벨(100)의 위치부터 트레일러의 상면(짐받이)의 적재목표위치까지의 사이)에 장애물의 존재를 인식했는지 아닌지를 판정한다. 감시부(303)는, 적재작업의 주행경로 상에 장애물의 존재를 인식하고 있지 않는 경우, 스텝 S108로 진행되고, 장애물의 존재를 인식한 경우, 도 8b에 나타내는 바와 같이, 스텝 S130으로 진행된다.
스텝 S108에서, 감시부(303)는, 스텝 S102의 물체검지처리에 의하여, 적재 주행경로조건이 성립하고 있는지 아닌지를 판정한다. 예를 들면, 감시부(303)는, 주행경로의 좌우수평도가 수평도 기준을 만족하는지 아닌지 등, 트레일러 및 도판 등의 설치상태가 적절한지 아닌지를 판정한다. 감시부(303)는, 적재 주행경로조건이 성립하고 있는 경우, 스텝 S108로 진행되고, 적재 주행경로조건이 성립하고 있지 않는 경우, 도 7b에 나타내는 바와 같이, 스텝 S130으로 진행된다.
스텝 S110에서, 주행제어부(302A)는, 트레일러를 향하는 하부주행체(1)(크롤러(1C))의 접근방향(전진방향 혹은 후진방향)을 판단한다. 이하, 적재작업에 대하여, 하부주행체(1)(크롤러(1C))의 트레일러의 적재목표위치를 향한 이동양태를 "접근"이라고 칭하고, 하부주행체(1)의 트레일러의 적재목표위치의 반대방향으로의 이동양태를 "이탈"이라고 칭한다.
다만, 스텝 S104~S110의 판정처리의 순서는, 임의여도 되고, 병렬하여 행해져도 된다.
스텝 S112에서, 주행제어부(302A)는, 스텝 S110에서 판단된 접근방향에 근거하여, 쇼벨(100)의 자동주행제어를 개시한다.
본 예의 자동주행제어에서는, 하부주행체(1)의 접근, 이탈, 및 정지 등의 판단이 지원장치(200)를 소지하는 유저에 의하여 행해진다. 즉, 주행제어부(302A)는, 자동적재제어의 계속 중(구체적으로는, 스텝 S114~스텝 S126의 처리 중), 지원장치(200)로 쇼벨(100)(하부주행체(1))을 접근시키는 조작(이하, "접근조작") 혹은 이탈시키는 조작(이하, "이탈조작")이 계속되고 있는 동안, 하부주행체(1)의 접근 혹은 이탈을 계속시킨다. 한편, 유저는, 후술하는 바와 같이, 각종 적재계속불가얼러트의 통지나, 실제의 쇼벨(100)의 주행상황 등을 파악하면서, 지원장치(200)에서의 쇼벨(100)의 접근조작이나 이탈조작을 계속시킨다. 그 후, 유저는, 쇼벨(100)이 트레일러의 짐받이의 소정의 적재목표위치에 육안으로 도달했다고 판단하면, 지원장치(200)에서의 쇼벨(100)의 접근조작이나 이탈조작을 종료한다. 그리고, 주행제어부(302A)는, 자동적재제어의 계속 중, 지원장치(200)에서 쇼벨(100)의 접근조작 및 이탈조작 중 어느 것도 행해지지 않은 경우, 쇼벨(100)(하부주행체(1))을 정지시킨다.
예를 들면, 도 7의 조작화면(700)의 경우, 화살표아이콘(711)의 조작이 접근조작에 상당하고, 화살표아이콘(712)의 조작이 이탈조작에 상당한다. 그리고, 유저는, 화살표아이콘(711)을 계속 조작하는(예를 들면, 표시장치(240)에 실장되는 터치패널의 화살표아이콘(711)에 대응하는 위치에 손가락을 계속 맞닿는) 것으로, 쇼벨(100)을 트레일러의 상면(짐받이)의 적재목표위치까지 육안으로 쇼벨(100)의 상황을 확인하면서 이동시킬 수 있다.
도 8b로 되돌아가, 스텝 S114에서, 감시부(303)는, 스텝 S102와 동일하게, 물체검지처리를 행한다.
스텝 S116에서, 감시부(303)는, 스텝 S114의 물체검지처리의 결과에 근거하여, 스텝 S104와 동일한 판정처리를 행한다. 예를 들면, 오조작 등에 의하여, 내려져 있던 도판이 올려져 버리는 등의 예기치 못한 사태도 상정될 수 있기 때문이다. 감시부(303)는, 적재작업의 목표대상물이 인식된 경우, 스텝 S118로 진행되고, 그 이외의 경우, 스텝 S132로 진행된다.
스텝 S118에서, 감시부(303)는, 스텝 S114의 물체검지처리의 결과에 근거하여, 스텝 S106과 동일한 판정처리를 행한다. 예를 들면, 어떠한 이유로, 사후적으로, 장애물이 주행경로 상에 위치해 버리는 예기치 못한 사태가 상정될 수 있기 때문이다. 감시부(303)는, 적재작업의 주행경로 상에 장애물의 존재를 인식하고 있지 않는 경우, 스텝 S120으로 진행되고, 장애물의 존재를 인식한 경우, 스텝 S132로 진행된다.
스텝 S120에서, 감시부(303)는, 스텝 S114의 물체검지처리의 결과에 근거하여, 스텝 S108과 동일한 판정처리를 행한다. 예를 들면, 쇼벨(100) 및 트레일러가 위치하는 장소의 지면이 연약하여, 사후적으로, 적재 주행경로조건이 성립하지 않게 되는 것과 같은 예기치 못한 사태도 상정될 수 있기 때문이다. 감시부(303)는, 적재 주행경로조건이 성립하고 있는 경우, 스텝 S122로 진행되고, 적재 주행경로조건이 성립하고 있지 않는 경우, 스텝 S132로 진행된다.
스텝 S122에서, 감시부(303)는, 쇼벨(100)의 자세안정도를 평가한다.
스텝 S124에서, 감시부(303)는, 스텝 S122의 평가결과에 근거하여, 쇼벨(100)의 자세가 안정상태인지 아닌지를 판정한다. 감시부(303)는, 쇼벨(100)의 자세가 안정상태인 경우, 스텝 S126으로 진행되고, 안정상태가 아닌 경우, 스텝 S132로 진행된다.
스텝 S125에서, 주행제어부(302A)는, 정보취득장치(E1)(예를 들면, 공간인식장치(70))로부터 입력되는 정보에 근거하여, 쇼벨(100)의 트레일러의 적재목표위치에 대한 상대위치를 인식하는 처리(이하, "상대위치인식처리")를 행한다.
스텝 S126에서, 정보통지부(304)는, 스텝 S125의 상대위치인식처리의 결과에 근거하여, 쇼벨(100)의 적재목표위치까지의 거리에 관한 통지를 지원장치(200)에 송신하고, 스텝 S127로 진행된다. 이로써, 지원장치(200)의 유저는, 지원장치(200)에 표시되는 적재목표위치까지의 거리를 확인할 수 있다.
스텝 S127에서, 주행제어부(302A)는, 통신처리부(301)에 의하여 수신되는 지원장치(200)(표시장치(240))에서의 조작상태에 관한 통지정보에 근거하여, 쇼벨(100)의 리모트조작이 계속되고 있는지 아닌지를 판정한다. 예를 들면, 주행제어부(302A)는, 지원장치(200)(표시장치(240))의 조작화면에 있어서, 쇼벨(100)의 리모트조작을 종료하는 조작(이하, "종료조작")이 행해진 경우, 당해 리모트조작이 계속되고 있지 않다고, 즉 종료했다고 판정해도 된다. 또, 주행제어부(302A)는, 종료조작이 행해지지 않는 경우여도, 지원장치(200)의 조작화면에 대한 조작이 소정 시간 이상 행해지지 않는 상태가 계속된 경우, 당해 리모트조작이 계속되고 있지 않다고, 즉 종료했다고 판정해도 된다. 주행제어부(302A)는, 지원장치(200)에서의 쇼벨(100)의 리모트조작이 계속되고 있는 경우, 스텝 S114로 되돌아가, 당해 리모트조작이 계속되고 있지 않는, 즉 종료한 경우, 스텝 S128로 진행된다.
다만, 스텝 S116~S120, S124, S126의 판정처리의 순서는, 임의여도 되고, 병렬하여 행해져도 된다.
스텝 S128에서, 주행제어부(302A)는, 자동주행제어를 정지하여, 이번 본 플로차트에 의한 처리를 종료한다.
한편, 스텝 S130에서, 정보통지부(304)는, 적재개시불가얼러트를 송신하고, 이번 처리를 종료한다. 이로써, 지원장치(200)의 유저는, 지원장치(200)에 표시되는 적재개시불가얼러트의 내용(주의환기정보)에 근거하여, 쇼벨(100)의 적재작업을 개시할 수 없는 경우나 개시할 수 없는 이유 등을 파악할 수 있다.
또, 스텝 S132에서, 정보통지부(304)는, 적재계속불가얼러트를 송신하고, 스텝 S125로 진행된다. 즉, 적재계속불가얼러트의 주의환기정보에 대응하는 저해요인이 발생한 경우에, 적재작업을 계속시킬지 안시킬지는, 지원장치(200)에서 쇼벨(100)의 리모트조작을 행하는 유저에게 맡겨진다. 주의환기정보에 대응하는 저해요인이 발생한 경우여도, 실제의 쇼벨(100)의 적재작업의 상황을 유저가 시인하여 계속가능하다고 판단할 수 있는 경우도 있을 수 있기 때문이다. 이로써, 지원장치(200)의 유저는, 지원장치(200)에 표시되는 적재계속불가얼러트의 내용, 즉 주의환기정보를 파악함과 함께, 육안으로, 그 상황을 확인한 다음, 쇼벨(100)의 적재작업을 계속할지, 정지할지를 판단할 수 있다.
다만, 본 예에서는, 지원장치(200)를 통하여, 각종 주의환기정보가 유저에게 통지되지만, 예를 들면 쇼벨(100)의 주위를 향하여 음성을 출력 가능한 도시하지 않은 음성출력장치로부터 주의환기정보에 대응하는 음성정보를 출력시켜도 된다. 이하, 도 9의 경우에 대해서도 동일하다.
이와 같이, 본 예에서는, 유저는, 쇼벨(100) 및 트레일러의 주위에 있어서, 지원장치(200)를 이용하여, 쇼벨(100)의 적재작업이나 하역에 관한 리모트조작을 행함으로써, 하부주행체(1)를 자동주행시켜, 트레일러의 상면(짐받이)까지 이동시킬 수 있다. 즉, 유저는, 쇼벨(100)의 캐빈(10)에 승차하지 않고, 지원장치(200)를 이용하여, 쇼벨(100)에 자동으로 적재작업이나 하역작업을 행하게 할 수 있다. 구체적으로는, 유저는, 지원장치(200)에 표시되는, 적재계속불가얼러트에 대응하는 주의환기정보를 확인하거나 쇼벨(100)의 상황을 육안으로 확인하거나 하면서, 지원장치(200)에서의 조작을 계속하여, 쇼벨(100)에 자동으로 적재작업이나 하역작업을 행하게 할 수 있다.
계속해서, 도 9는, 쇼벨(100)의 컨트롤러(30)에 의한 적재·하역지원기능에 관한 제어처리의 다른 예를 개략적으로 나타내는 플로차트이다. 구체적으로는, 도 9는, 쇼벨(100)의 적재지원제어처리의 다른 예를 나타내는 플로차트의 일부(후반부분)이다. 본 예에서는, 도 8a의 스텝 S102~S110보다 후의 처리(즉, 도 9의 처리)만이, 상술한 일례(즉, 도 8b의 처리)와 다르기 때문에, 전반의 처리는, 도 8a를 원용하여, 도시가 생략된다.
전반의 처리는, 상술한 바와 같이, 도 8a의 스텝 S102~스텝 S110과 동일하기 때문에, 설명을 생략한다. 또, 도 9의 스텝 S114~S125, S130의 처리는, 도 8b의 대응하는 처리(스텝 S114~S125, S135의 처리)와 동일하기 때문에, 설명을 생략한다.
본 예의 자동주행제어에서는, 하부주행체(1)의 접근, 이탈, 및 정지 등의 판단이 컨트롤러(30)(구체적으로는, 주행제어부(302A))에 의하여 행해진다. 즉, 주행제어부(302A)는, 통신처리부(301)를 통하여 지원장치(200)로부터 자동적재지령이 수신되면, 후술하는 주의환기정보에 대응하는 저해요인에 의한 적재작업의 계속의 가능여부를 판단하면서, 당해 저해요인의 발생이 없는 한, 소정의 적재목표위치까지 자율적으로 하부주행체(1)를 자동주행시킨다.
스텝 S126A에서, 주행제어부(302A)는, 스텝 S125의 상대위치인식처리의 결과에 근거하여, 쇼벨(100)이 적재목표위치에 도달했는지 아닌지를 판정한다. 주행제어부(302A)는, 쇼벨(100)이 적재목표위치에 도달하고 있지 않은 경우, 스텝 S114로 되돌아가고, 쇼벨(100)이 적재목표위치에 도달한 경우, 스텝 S128로 진행된다.
다만, 컨트롤러(30)는, 도 8b의 스텝 S126의 경우와 동일하게, 스텝 S126A의 판정처리와 함께, 쇼벨(100)의 적재목표위치까지의 거리에 관한 통지를 지원장치(200)에 송신해도 된다.
스텝 S128에서, 주행제어부(302A)는, 쇼벨(100)의 자율주행제어를 정지하고, 이번 본 플로차트에 의한 처리를 종료한다.
한편, 스텝 S132에서, 정보통지부(304)는, 적재계속불가얼러트를 송신하고, 스텝 S128로 진행된다. 즉, 본 예에서는, 적재작업의 개시 후, 주의환기정보에 대응하는 저해요인이 발생한 경우에, 유저의 판단에 관계 없이, 자동적(자율적)으로, 적재작업이 정지된다.
이와 같이, 본 예에서는, 유저는, 쇼벨(100) 및 트레일러의 주위에 있어서, 지원장치(200)를 이용하여, 쇼벨(100)의 적재작업이나 하역에 관한 리모트조작을 행함으로써, 하부주행체(1)를 자동주행시켜, 트레일러의 상면(짐받이)까지 이동시킬 수 있다. 즉, 유저는, 쇼벨(100)의 캐빈(10)에 승차하지 않고, 지원장치(200)를 이용하여, 쇼벨(100)에 자동으로 적재작업이나 하역작업을 행하게 할 수 있다. 구체적으로는, 유저는, 적재작업이나 하역작업의 개시에 상당하는 조작을 행하는 것만으로, 쇼벨(100)에 적재작업의 계속의 가능여부를 판단시키면서, 자율적으로, 적재작업이나 하역작업을 행하게 할 수 있다.
[적재·하역지원기능에 의한 적재작업 및 하역의 구체예]
다음으로, 도 10(도 10a, 도 10b)을 참조하여, 적재·하역지원기능에 의한 쇼벨(100)의 트레일러로의 적재작업 및 트레일러로부터의 하역작업의 구체예에 대하여 설명한다.
도 10a, 도 10b는, 본 실시형태에 관한 지원시스템(SYS)(쇼벨(100))에 의한 쇼벨(100)의 적재작업 및 하역작업을 설명하는 도이다. 구체적으로는, 도 10a, 도 10b는, 지원시스템(SYS)의 적재·하역지원기능에 의한 쇼벨(100)의 트레일러(1000)의 짐받이(1010)로의 적재작업의 구체적인 동작상태를 나타내는 도이다.
본 실시형태에서는, 주행제어부(302A)는, 상술한 바와 같이, 통신처리부(301)를 통하여 지원장치(200)로부터 수신되는 자동적재지령에 따라, 하부주행체(1)를 트레일러를 향하여 자동주행시킨다. 또, 주행제어부(302A)는, 통신처리부(301)를 통하여 지원장치(200)로부터 수신되는 자동하역지령에 따라, 하부주행체(1)를 트레일러의 상면(짐받이)으로부터 트레일러의 후방을 향하여 자동주행시킨다. 이로써, 도 10a, 도 10b에 나타내는 바와 같이, 쇼벨(100)은, 지원장치(200)로부터의 지령정보(자동적재지령이나 자동하역지령)에 따라, 트레일러로의 적재작업이나 트레일러로부터의 하역작업을 자동으로 행할 수 있다. 그 때문에, 지원장치(200)의 유저는, 쇼벨(100)의 캐빈(10)에 탑승하여 하부주행체(1)를 조작할 필요가 없고, 쇼벨(100)의 주위로부터 쇼벨(100)의 상황이나 트레일러의 상황 등의 전체 상황을 파악하면서, 적재작업이나 하역작업시에 있어서의 쇼벨(100)의 자세안정도를 비교적 높게 유지할 수 있다. 따라서, 쇼벨(100)은, 보다 안정된 자세로 트레일러로의 적재작업이나 하역작업을 행할 수 있다.
예를 들면, 작업자 등은, 쇼벨(100)의 캐빈(10)에 탑승하여 트레일러로의 적재작업을 행하는 경우, 상부선회체(3)의 방향, 즉 어태치먼트(AT)의 방향을 하부주행체(1)의 접근방향에 맞추어, 쇼벨(100)의 하부주행체(1)의 조작을 행할 필요가 있다. 그리고, 작업자 등은, 트레일러의 짐받이의 적재목표위치까지 쇼벨(100)을 도달시킨 후, 선회조작에 의하여 상부선회체(3)를 180° 선회시켜 어태치먼트(AT)가 트레일러의 후향(後向)이 되도록 한다. 이것에 대하여, 본 실시형태에서는, 유저는, 지원장치(200)로부터의 리모트조작으로, 하부주행체(1)를 자동주행시켜, 적재작업을 행할 수 있기 때문에, 도 10a에 나타내는 바와 같이, 처음부터 어태치먼트(AT)를 트레일러의 후향으로 한 상태에서, 하부주행체(1)를 트레일러(1000)의 짐받이(1010)를 향하여 접근시킬 수 있다. 그 때문에, 트레일러의 짐받이의 적재목표위치까지 쇼벨(100)을 주행시킨 후에, 상부선회체(3)를 180° 선회시키는 번거로움을 줄일 수 있어, 적재작업의 효율화를 도모할 수 있다.
또, 도 10a에 나타내는 바와 같이, 어태치먼트(AT)를 트레일러(1000)의 후향으로 한 상태에서, 하부주행체(1)를 트레일러(1000)의 짐받이(1010)를 향하여 접근시키는 경우, 어태치먼트(AT)의 방향을 접근방향에 맞추는 경우에 비하여, 도판(1020)의 경사부분을 주행할 때의 어태치먼트(AT)의 위치가 보다 낮아진다. 따라서, 쇼벨(100)은, 더 안정된 자세로 트레일러로의 적재작업을 행할 수 있다.
또, 도 10b에 나타내는 바와 같이, 적재·하역지원기능에 의하여, 어태치먼트(AT)를 트레일러(1000)의 전향(前向)으로 한 상태로 쇼벨(100)(하부주행체(1))을 트레일러(1000)의 짐받이(1010)를 향하여 접근시켜도 된다. 본 예에서는, 어태치먼트(AT)가 트레일러(1000)의 전향의 상태이기 때문에, 쇼벨(100)의 전체의 중심이 상대적으로 전측에 위치한다. 이 경우, 컨트롤러(30)는, 예를 들면 크롤러(1C)의 전단부가 전후위치(P1)(도판(1020)의 지면과 접촉부분의 후단 부근)에 도달하기 직전에, 쇼벨(100)(하부주행체(1))을 감속시켜도 된다. 그 후, 컨트롤러(30)는, 크롤러(1C)의 전단부가 전후위치(P1)를 통과하여, 도판(1020)의 위에 걸터얹혔다고 판정하면, 도판(1020)을 오르는 것이 가능한 정도까지 진행속도를 복귀시킨다. 컨트롤러(30)는, 기체경사센서(S4)의 출력에 근거하여, 도판(1020)의 위에 걸터얹힌 것을 판정할 수 있다. 그 후, 컨트롤러(30)는, 크롤러(1C)의 전단부가 전후위치(P2)(도판(1020)과 트레일러(1000)의 짐받이(1010)의 연결부)에 도달하기 직전에, 재차, 쇼벨(100)(하부주행체(1))을 감속시켜도 된다. 이로써, 도판(1020)과 짐받이(1010)의 사이의 경사변화에 따른 쇼벨(100)(하부주행체(1))에 작용하는 충격을 완화할 수 있다. 그 후, 컨트롤러(30)는, 크롤러(1C)의 중앙부가 전후위치(P3)(짐받이(1010)의 후부의 소정 위치)에 도달하면, 상부선회체(3)를 선회시켜, 어태치먼트(AT)를 트레일러(1000)의 후방으로 향하게 한다. 그리고, 컨트롤러(30)는, 전후위치(P4)(짐받이(1010)에 있어서의 쇼벨(100)의 소정의 정차위치)까지 쇼벨(100)(하부주행체(1))을 감속시키면서 이동시킨다.
[적재·하역지원기능에 관한 기능구성의 다른 예]
다음으로, 도 11(도 11a~도 11c)을 참조하여, 지원시스템(SYS)에 의한 적재·하역지원기능에 관한 기능구성의 다른 예에 대하여 설명한다. 본 예에서는, 쇼벨(100)의 기능구성을 중심으로 설명한다.
도 11a~도 11c는, 지원시스템(SYS)의 적재·하역지원기능에 관한 구성의 다른 예를 나타내는 기능블록도이다. 구체적으로는, 도 11a~도 11c는, 적재·하역지원기능을 실현하기 위한 쇼벨(100)의 자율운전기능에 관한 구성의 구체예를 나타내는 도이다. 도 11a는, 하부주행체(1)의 자율운전기능에 관한 구성부분의 구체예를 나타내는 도이며, 도 11b, 도 11c는, 상부선회체(3) 및 어태치먼트(AT)의 자율운전기능에 관한 구성부분의 구체예를 나타내는 도이다.
본 예에서는, 컨트롤러(30)는, 자세검출장치, 공간인식장치(70), 측위장치(73), 근거리통신장치(74), 및 이상검지센서(76) 등 중 적어도 하나가 출력하는 신호를 받아 다양한 연산을 실행하여, 비례밸브(31) 및 비례밸브(33) 등에 제어지령을 출력할 수 있도록 구성되어 있다. 자세검출장치는, 붐각도센서(S1), 암각도센서(S2), 버킷각도센서(S3), 기체경사센서(S4), 및 선회상태센서(S5)를 포함한다.
컨트롤러(30)는, 주행목표궤도생성부(F1)와, 자세검출부(F2)와, 중간목표설정부(F3), 위치산출부(F4)와, 물체검지부(F5)와, 물체판정부(F6)와, 상대위치산출부(F7)와, 비교부(F8)와, 이상감시부(F9)와, 정지판정부(F10)와 이동지령생성부(F11)와, 속도산출부(F12)와, 속도제한부(F13)와, 유량지령생성부(F14)를 포함한다. 또, 컨트롤러(30)는, Att목표궤도생성부(F15)와, 현재치선위치산출부(F16)와, 다음치선위치산출부(F17)와, 치선속도지령값생성부(F18)와, 치선속도지령값제한부(F19)와, 지령값산출부(F20)와, 붐전류지령생성부(F21)와, 붐스풀변위량산출부(F22)와, 붐각도산출부(F23)와, 암전류지령생성부(F31)와, 암스풀변위량산출부(F32)와, 암각도산출부(F33)와, 버킷전류지령생성부(F41)와, 버킷스풀변위량산출부(F42)와, 버킷각도산출부(F43)와, 선회전류지령생성부(F51)와, 선회스풀변위량산출부(F52)와, 선회각도산출부(F53)를 포함한다.
주행목표궤도생성부(F1)는, 쇼벨(100)(하부주행체(1))의 자율주행에 관한 주행목표궤도를 생성한다. 또, 주행목표궤도생성부(F1)는, 생성하는 주행목표궤도에 대한 허용오차범위를 설정해도 된다. 구체적으로는, 쇼벨(100)은, 공간인식장치(70)의 출력에 근거하여, 트레일러로의 적재작업, 혹은 트레일러로부터의 하역작업에 관한 주행목표궤도를 생성한다. 예를 들면, 주행목표궤도생성부(F1)는, 물체판정부(F6)로부터 입력되는 공간인식장치(70)의 출력 및 공간인식장치(70)의 출력에 근거하는 쇼벨(100)의 주위의 물체의 종별 등에 관한 판정결과에 근거하여, 트레일러로의 적재작업, 혹은 트레일러로부터의 하역작업에 관한 주행목표궤도를 생성한다.
자세검출부(F2)는, 쇼벨(100)의 자세에 관한 정보를 검출하도록 구성되어 있다. 또, 자세검출부(F2)는, 쇼벨(100)의 자세가 주행자세가 되어 있는지 아닌지를 판정해도 된다. 자세검출부(F2)는, 쇼벨(100)의 자세가 주행자세가 되어 있다고 판정한 경우에, 쇼벨(100)의 자율주행의 실행을 허가하도록 구성되어 있어도 된다.
중간목표설정부(F3)는, 주행목표궤도생성부(F1)에 의하여 생성되는 주행목표궤도 상에 있어서, 쇼벨(100)의 자율주행에 관한 중간목표위치를 설정하도록 구성되어 있다. 중간목표설정부(F3)는, 자세검출부(F2)에 의하여 쇼벨(100)의 자세가 주행자세가 되어 있다고 판정되며, 또한 정지판정부(F10)에 의하여 쇼벨(100)을 정지시킬 필요가 없다고 판정된 경우에, 주행목표궤도 상에 하나 또는 복수의 중간목표위치를 설정해도 된다. 예를 들면, 중간목표위치는, 도 10b의 전후위치(P1~P3)여도 된다.
위치산출부(F4)는, 쇼벨(100)의 현재위치(예를 들면, 절대위치)를 산출하도록 구성되어 있다. 본 예에서는, 위치산출부(F4)는, 측위장치(73)의 출력에 근거하여, 쇼벨(100)의 현재위치를 산출한다.
물체검지부(F5)는, 쇼벨(100)의 주위에 존재하는 물체를 검지하도록 구성되어 있다. 본 예에서는, 물체검지부(F5)는, 공간인식장치(70)의 출력에 근거하여, 쇼벨(100)의 주위에 존재하는 물체를 검지한다.
물체판정부(F6)는, 물체검지부(F5)에 의하여 검지되는 물체에 관한 판정을 행한다. 예를 들면, 물체판정부(F6)는, 물체검지부(F5)에 의하여 쇼벨(100)의 주위에서 감시대상의 물체가 검지되는 경우에, 검지되고 있는 물체의 종별을 판정해도 된다. 물체의 종별에는, 트레일러가 포함된다. 이로써, 물체판정부(F6)는, 쇼벨(100)의 주위에서 검지되고 있는 각각의 물체가, 지금부터 쇼벨(100)이 적재되거나 혹은 쇼벨(100)이 적재되어 있는 트레일러인지 아닌지를 판정할 수 있다. 또, 물체판정부(F6)는, 쇼벨(100)의 주위에서 검지되고 있는 물체와의 거리를 판정해도 된다. 또, 물체판정부(F6)는, 쇼벨(100)의 주위에서 검지되고 있는 트레일러 이외의 물체와 쇼벨(100)(하부주행체(1))의 진행방향의 관계, 즉 물체가 쇼벨(100)의 진행방향으로 존재하고 있는지 아닌지를 판정해도 된다.
상대위치산출부(F7)는, 물체판정부(F6)의 판정결과에 근거하여, 쇼벨(100)의 주위에서 검지되고 있는 트레일러에 대한 쇼벨(100)의 상대위치를 산출한다. 이로써, 컨트롤러(30)는, 트레일러와의 상대위치를 파악하면서, 쇼벨(100)의 적재작업이나 하역작업에 관한 하부주행체(1)의 자율주행을 제어할 수 있다.
비교부(F8)는, 중간목표설정부(F3)가 설정한 중간목표위치와 위치산출부(F4)가 산출한 쇼벨(100)의 현재위치(절대위치)와 상대위치산출부(F7)가 산출한 트레일러에 대한 쇼벨(100)의 상대위치를 비교하도록 구성되어 있다.
이상감시부(F9)는, 쇼벨(100)의 이상을 감시하도록 구성되어 있다. 구체적으로는, 자세검출부(F2)의 출력, 물체판정부(F6)의 출력(판정결과), 및 이상검지센서(76)의 출력 등에 근거하여, 쇼벨(100)의 이상의 정도를 결정해도 된다.
예를 들면, 이상감시부(F9)는, 자세검출부(F2)의 출력, 구체적으로는, 쇼벨(100)의 기체의 경사상태에 근거하여, 쇼벨(100)의 이상의 정도를 결정해도 된다. 구체적으로는, 이상감시부(F9)는, 쇼벨(100)의 기체의 경사방향을 진행방향으로부터 상대적으로 크게 할수록, 이상의 정도를 높게 해도 된다. 또, 이상감시부(F9)는, 쇼벨(100)의 기체의 경사량이 상대적으로 커질수록, 이상의 정도를 높게 해도 된다.
또, 예를 들면 이상감시부(F9)는, 물체판정부(F6)의 판정결과에 근거하여, 쇼벨(100)의 이상의 정도를 결정해도 된다. 구체적으로는, 물체판정부(F6)에 의하여 쇼벨(100)의 주위에서 검지되고 있는 물체 안에 트레일러 이외의 물체가 있다고 판정되는 경우, 이상의 정도를 상대적으로 높게 해도 된다. 또, 물체판정부(F6)는, 쇼벨(100)의 주위에서 검지되고 있는 물체와의 거리가 상대적으로 가까워질수록, 이상의 정도가 상대적으로 높다고 판정해도 된다. 또, 물체판정부(F6)는, 쇼벨(100)의 주위에서 검지되고 있는 물체가 쇼벨(100)(하부주행체(1))의 진행방향으로 존재하는 경우, 그 이외의 경우보다 이상의 정도를 상대적으로 높게 해도 된다.
또, 예를 들면 이상감시부(F9)는, 이상검지센서(76)의 출력에 근거하여, 쇼벨(100)의 이상의 정도를 결정한다. 이상검지센서(76)는, 예를 들면 엔진(11)의 이상을 검지하는 센서, 작동유의 온도에 관한 이상을 검지하는 센서, 컨트롤러(30)의 이상을 검지하는 센서 등 중 적어도 하나를 포함해도 된다.
정지판정부(F10)는, 각종 정보에 근거하여, 쇼벨(100)을 정지시킬 필요가 있는지 아닌지를 판정하도록 구성되어 있다. 본 예에서는, 정지판정부(F10)는, 이상감시부(F9)의 출력(이상의 정도)에 근거하여, 자율주행 중의 쇼벨(100)을 정지시킬 필요가 있는지 아닌지를 판정한다. 구체적으로는, 정지판정부(F10)는, 예를 들면 이상감시부(F9)가 결정한 쇼벨(100)의 이상의 정도가 소정의 임계값을 상회한 경우에, 자율주행 중의 쇼벨(100)을 정지시킬 필요가 있다고 판정해도 된다. 이 경우, 정지판정부(F10)는, 이동지령생성부(F11)에 정지지령을 출력해도 된다. 이로써, 컨트롤러(30)는, 예를 들면 주행액추에이터로서의 주행유압모터(2M)를 제동 제어하고, 주행유압모터(2M)의 회전을 감속시키거나 혹은 정지시킨다. 한편, 정지판정부(F10)는, 예를 들면 이상감시부(F9)가 결정한 쇼벨(100)의 이상의 정도가 소정의 임계값 이하인 경우, 자율주행 중의 쇼벨(100)을 정지시킬 필요가 없다고, 즉 쇼벨(100)의 자율주행을 계속시킬 수 있다고 판정한다. 또, 쇼벨(100)에 사람(오퍼레이터)이 탑승하고 있는 경우에는, 정지판정부(F10)는, 쇼벨(100)을 정지시킬 필요가 있는지 아닌지에 더하여 자율주행을 해제하는지 아닌지를 판정해도 된다.
이동지령생성부(F11)는, 하부주행체(1)의 주행 이동에 관한 지령을 생성하도록 구성되어 있다. 본 예에서는, 이동지령생성부(F11)는, 비교부(F8)의 비교결과나 정지판정부(F10)의 출력(정지지령의 유무) 등에 근거하여, 이동방향에 관한 지령이나 이동속도에 관한 지령(이하, "속도지령")을 생성한다. 예를 들면, 이동지령생성부(F11)는, 중간목표위치와 쇼벨(100)의 현재위치의 차가 클수록 큰 이동속도지령을 생성하도록 구성되어도 된다. 또, 이동지령생성부(F11)는, 그 차를 0에 가깝게 하는 속도지령을 생성하도록 구성되어도 된다.
이와 같이 하여, 컨트롤러(30)는, 예를 들면 쇼벨(100)을 주행목표궤도 상의 중간목표위치를 통과시키면서, 최종목표위치, 구체적으로는, 트레일러의 짐받이의 소정의 위치(예를 들면, 도 10b의 전후위치(P4))까지 자율주행에 관한 제어를 실행한다. 또, 이동지령생성부(F11)는, 사전에 입력된 지형에 관한 정보와 측위장치(73)의 검출값에 근거하여, 쇼벨(100)이 경사지에 존재한다고 판단한 경우, 속도지령의 값을 변경해도 된다. 예를 들면, 쇼벨(100)이 내리막길에 있다고 판정한 경우, 이동지령생성부(F11)는, 통상의 속도보다 감속한 속도에 대응하는 속도지령값을 생성해도 된다. 이동지령생성부(F11)는, 공간인식장치(70)의 출력에 근거하여, 지면의 경사 등의 지형에 관한 정보를 취득해도 된다. 또한, 공간인식장치(70)의 출력에 근거하여, 물체검지부(F5)가 노면의 요철이 크다고 판정한 경우(예를 들면, 노면 상에 다수의 돌이 존재하고 있다고 판정한 경우)도 동일하게, 이동지령생성부(F11)는, 통상의 속도보다 감속한 속도에 대응하는 속도지령값을 생성해도 된다. 이와 같이, 이동지령생성부(F11)는, 주행루트 상에 있어서의 취득한 노면에 관한 정보에 근거하여, 속도지령의 값을 변경해도 된다. 예를 들면, 하천 부지에 있어서, 쇼벨(100)이 모래땅으로부터 자갈길로 이동할 때에도, 이동지령생성부(F11)는, 자동적으로 속도지령의 값을 변경해도 된다. 이로써, 이동지령생성부(F11)는, 노면 상황에 대응하여 주행속도를 변경할 수 있다. 또한, 이동지령생성부(F11)는, 어태치먼트의 동작에 대응하여 속도지령값을 생성해도 된다. 예를 들면, 쇼벨(100)이 굴삭 등에 의하여 법면(法面)작업을 행하고 있는 경우(구체적으로는, 굴삭어태치먼트(AT)가 비탈머리(法肩)부터 비탈끝(法尻)까지의 마무리작업을 행하고 있는 경우)에는, 중간목표설정부(F3)는, 버킷(6)이 비탈끝에 도달했다고 판정했을 때에, 다음의 중간목표위치로의 이동개시를 판정해도 된다. 이로써, 이동지령생성부(F11)는, 다음의 중간목표위치까지의 목표속도지령을 생성할 수 있다. 또, 버킷(6)이 비탈끝에 도달한 후에, 붐(4)이 소정 높이까지 오른 것을 판정한 경우에, 중간목표설정부(F3)는, 다음의 중간목표위치로의 이동개시를 판정해도 된다. 그리고, 이동지령생성부(F11)는, 다음의 목표위치까지의 목표속도지령을 생성해도 된다. 이와 같이 하여, 이동지령생성부(F11)는, 어태치먼트의 동작에 대응하여 속도지령값을 설정해도 된다.
또, 컨트롤러(30)는, 쇼벨(100)의 동작모드를 설정하는 모드설정부를 마련하여 갖고 있어도 된다. 이 경우, 쇼벨(100)의 동작모드로서 크레인모드가 설정된 경우, 혹은 저속 고(高)토크모드 등의 저속모드가 설정된 경우에는, 이동지령생성부(F11)는, 저속모드에 대응한 속도지령값을 생성한다. 이와 같이, 이동지령생성부(F11)는, 쇼벨(100)의 상태에 따라 주행속도를 변경해도 된다.
속도산출부(F12)는, 쇼벨(100)의 현재의 주행속도를 산출하도록 구성되어 있다. 본 예에서는, 속도산출부(F12)는, 위치산출부(F4)가 산출하는 쇼벨(100)의 현재위치의 추이에 근거하여, 쇼벨(100)의 현재의 주행속도를 산출한다.
연산부(CAL)는, 이동지령생성부(F11)가 생성한 속도지령에 대응하는 주행속도와 속도산출부(F12)가 산출한 쇼벨(100)의 현재의 주행속도의 속도차를 산출하도록 구성되어 있다.
속도제한부(F13)는, 쇼벨(100)의 주행속도를 제한하도록 구성되어 있다. 본 예에서는, 속도제한부(F13)는, 연산부(CAL)가 산출한 속도차가 제한값을 상회하는 경우에, 그 속도차 대신에 제한값을 출력하고, 연산부(CAL)가 산출한 속도차가 제한값 이하인 경우에, 그 속도차를 그대로 출력하도록 구성되어 있다. 제한값은, 미리 등록된 값이어도 되고, 동적(動的)으로 산출되는 값이어도 된다.
유량지령생성부(F14)는, 메인펌프(14)로부터 주행유압모터(2M)에 공급되는 작동유의 유량에 관한 지령을 생성하도록 구성되어 있다. 본 예에서는, 유량지령생성부(F14)는, 속도제한부(F13)가 출력하는 속도차에 근거하여 유량지령을 생성한다. 기본적으로는, 유량지령생성부(F14)는, 그 속도차가 클수록 큰 유량지령을 생성하도록 구성되어도 된다. 또, 유량지령생성부(F14)는, 연산부(CAL)가 산출한 속도차를 0에 접근하는 유량지령을 생성하도록 구성되어도 된다.
유량지령생성부(F14)가 생성하는 유량지령은, 비례밸브(31EL, 31ER, 31FL, 31F), 33EL, 33ER, 33FL, 33FR)에 대한 전류지령이다. 비례밸브(31EL, 31ER, 33EL, 33ER)는, 그 전류지령에 따라 동작하여, 제어밸브(171)의 파일럿포트에 작용하는 파일럿압을 변화시킨다. 그 때문에, 주행유압모터(2ML)에 유입하는 작동유의 유량은, 유량지령생성부(F14)가 생성한 유량지령에 대응하는 유량이 되도록 조정된다. 또, 비례밸브(31FL, 31FR, 33FL, 33FR)는, 그 전류지령에 따라 동작하고, 제어밸브(172)의 파일럿포트에 작용하는 파일럿압을 변화시킨다. 그 때문에, 주행유압모터(2MR)에 유입하는 작동유의 유량은, 유량지령생성부(F14)가 생성한 유량지령에 대응하는 유량이 되도록 조정된다. 그 결과, 쇼벨(100)의 주행속도는, 이동지령생성부(F11)가 생성한 속도지령에 대응하는 주행속도가 되도록 조정된다. 쇼벨(100)의 주행속도는, 주행방향을 포함하는 개념이다. 쇼벨(100)의 주행방향은, 주행유압모터(2ML)의 회전속도 및 회전방향과 주행유압모터(2MR)의 회전속도 및 회전방향에 근거하여 결정되기 때문이다.
다만, 본 예에서는, 유량지령생성부(F14)가 생성하는 유량지령이 비례밸브(31EL, 31ER, 31FL, 31F, 33EL, 33ER, 33FL, 33FR)로 출력되는 사례가 나타났지만, 컨트롤러(30)는, 이 구성에 한정되지 않는다. 예를 들면, 통상, 쇼벨(100)의 주행동작때, 붐실린더(7) 등의, 주행유압모터(2M) 이외의 다른 액추에이터는 동작되지 않는다. 그 때문에, 유량지령생성부(F14)가 생성하는 유량지령은, 메인펌프(14)의 레귤레이터(13)로 출력되어도 된다. 이 경우, 컨트롤러(30)는, 메인펌프(14)의 토출량을 제어함으로써, 쇼벨(100)의 주행동작을 제어할 수 있다. 그리고, 컨트롤러(30)는, 레귤레이터(13L, 13R)의 각각을 제어함으로써, 즉 메인펌프(14L, 14R)의 각각의 토출량을 제어함으로써, 쇼벨(100)의 조타(操舵)를 제어해도 된다. 또한, 컨트롤러(30)는, 주행유압모터(2ML, 2MR)의 각각으로의 작동유의 공급량을 비례밸브(31EL, 31ER, 31FL, 31FR, 33EL, 33ER, 33FL, 33FR)에 의하여 제어하여 주행동작의 조타를 제어하고, 레귤레이터(13)를 제어함으로써 주행속도를 제어해도 된다.
이와 같이, 컨트롤러(30)는, 현재위치로부터 트레일러의 짐받이의 목표위치까지의 사이에 쇼벨(100)의 자율주행을 실현시킬 수 있다.
Att목표궤도생성부(F15)는, 어태치먼트의 선단부, 즉 버킷(6)의 작업부위(예를 들면, 치선(齒先))의 목표궤도를 생성하도록 구성되어 있다. 예를 들면, Att목표궤도생성부(F15)는, 쇼벨(100)의 자세상태, 쇼벨(100)의 현재위치, 쇼벨(100)의 트레일러에 대한 상대위치, 및 쇼벨(100)의 주위에서 검지되고 있는 물체에 관한 판정결과 등에 근거하여, 버킷(6)의 치선 등이 따라가야 할 궤도를 목표궤도로서 생성해도 된다. 이로써, 컨트롤러(30)는, 예를 들면 트레일러의 짐받이의 위에서, 상부선회체(3)를 선회시키는 경우에, 트레일러 등에 맞닿지 않는 것 같은 어태치먼트의 작업부위의 목표궤도를 생성할 수 있다. 또, Att목표궤도생성부(F15)는, 생성하는 어태치먼트의 선단부(버킷(6)의 작업부위)의 목표궤도에 대한 허용오차범위를 설정해도 된다.
현재치선위치산출부(F16)는, 버킷(6)의 현재의 치선위치를 산출하도록 구성되어 있다. 현재치선위치산출부(F16)는, 예를 들면 자세검출부(F2)의 출력(예를 들면, 붐각도(β1), 암각도(β2), 버킷각도(β3), 및 선회각도(α1)), 쇼벨(100)의 현재위치, 및 쇼벨(100)의 트레일러에 대한 상대위치 등에 근거하여, 버킷(6)의 치선의 좌표점을 현재의 치선위치로서 산출해도 된다.
다음치선위치산출부(F17)는, 버킷(6)의 치선의 목표궤도 상에 있어서, 목표가 되는 다음의 치선위치를 산출하도록 구성되어 있다. 본 예에서는, 다음치선위치산출부(F17)는, 자율운전기능에 대응하는 조작지령의 내용과, Att목표궤도생성부(F15)가 생성한 목표궤도와, 현재치선위치산출부(F16)가 산출한 현재의 치선위치에 근거하여, 소정 시간 후의 치선위치를 목표치선위치로서 산출한다.
다음치선위치산출부(F17)는, 현재의 치선위치와 버킷(6)의 치선의 목표궤도의 사이의 괴리가 허용범위 내에 들어가 있는지 아닌지를 판정해도 된다. 본 예에서는, 다음치선위치산출부(F17)는, 현재의 치선위치와 버킷(6)의 치선의 목표궤도의 사이의 거리가 소정 값 이하인지 아닌지를 판정한다. 그리고, 다음치선위치산출부(F17)는, 그 거리가 소정 값 이하인 경우, 괴리가 허용범위 내에 들어가고 있다고 판정하고, 목표치선위치를 산출한다. 한편, 다음치선위치산출부(F17)는, 그 거리가 소정 값을 상회하고 있는 경우, 괴리가 허용범위 내에 들어가 있지 않았다고 판정하고, 자율운전기능에 대응하는 조작지령과는 무관하게, 액추에이터의 움직임을 감속시키거나 혹은 정지시키도록 한다. 이로써, 컨트롤러(30)는, 치선위치가 목표궤도로부터 벗어난 상태에서, 자율제어의 실행이 계속되어 버리는 것을 방지할 수 있다.
치선속도지령값생성부(F18)는, 치선의 속도에 관한 지령값을 생성하도록 구성되어 있다. 본 예에서는, 치선속도지령값생성부(F18)는, 현재치선위치산출부(F16)가 산출한 현재의 치선위치와, 다음치선위치산출부(F17)가 산출한 다음의 치선위치에 근거하여, 소정 시간에서 현재의 치선위치를 다음의 치선위치로 이동시키기 위하여 필요한 치선의 속도를 치선의 속도에 관한 지령값으로서 산출한다.
치선속도지령값제한부(F19)는, 치선의 속도에 관한 지령값을 제한하도록 구성되어 있다. 본 예에서는, 치선속도지령값제한부(F19)는, 현재치선위치산출부(F16)가 산출한 현재의 치선위치와, 물체판정부(F6)의 출력에 근거하여, 버킷(6)의 치선과 소정의 물체의 사이의 거리가 소정 값 미만이라고 판정한 경우, 치선의 속도에 관한 지령값을 소정의 상한값으로 제한한다. 이로써, 컨트롤러(30)는, 치선이 쇼벨(100)의 주위의 물체에 접근했을 때에 치선의 속도를 감속시킬 수 있다.
지령값산출부(F20)는, 액추에이터를 동작시키기 위한 지령값을 산출하도록 구성되어 있다. 본 예에서는, 지령값산출부(F20)는, 현재의 치선위치를 목표치선위치로 이동시키기 위하여, 다음치선위치산출부(F17)가 산출한 목표치선위치에 근거하여, 붐각도(β1)에 관한 지령값(β1r), 암각도(β2)에 관한 지령값(β2r), 버킷각도(β3)에 관한 지령값(β3r), 및 선회각도(α1)에 관한 지령값(α1r)을 산출한다.
붐전류지령생성부(F21), 암전류지령생성부(F31), 버킷전류지령생성부(F41), 및 선회전류지령생성부(F51)는, 비례밸브(31, 33)에 대하여 출력되는 전류지령을 생성하도록 구성되어 있다. 본 예에서는, 붐전류지령생성부(F21)는, 제어밸브(175)에 대응하는 비례밸브(31BL, 31BR)에 대하여 붐전류지령을 출력한다. 또, 암전류지령생성부(F31)는, 제어밸브(176)에 대응하는 비례밸브(31AL, 31AR)에 대하여 암전류지령을 출력한다. 또, 버킷전류지령생성부(F41)는, 제어밸브(174)에 대응하는 비례밸브(31CL, 31CR)에 대하여 버킷전류지령을 출력한다. 또, 선회전류지령생성부(F51)는, 제어밸브(173)에 대응하는 비례밸브(31DL, 31DR)에 대하여 선회전류지령을 출력한다. 또, 붐전류지령생성부(F21), 암전류지령생성부(F31), 버킷전류지령생성부(F41), 및 선회전류지령생성부(F51)는, 조작장치(26)로부터 출력되는 파일럿압을 감압시키는 감압지령을 각각의 대응하는 비례밸브(33)에 출력해도 된다.
붐스풀변위량산출부(F22), 암스풀변위량산출부(F32), 버킷스풀변위량산출부(F42), 및 선회스풀변위량산출부(F52)는, 스풀밸브를 구성하는 스풀의 변위량을 산출하도록 구성되어 있다. 본 예에서는, 붐스풀변위량산출부(F22)는, 붐스풀변위센서(S7)의 출력에 근거하여, 붐실린더(7)에 관한 제어밸브(175)를 구성하는 붐스풀의 변위량을 산출한다. 암스풀변위량산출부(F32)는, 암스풀변위센서(S8)의 출력에 근거하여, 암실린더(8)에 관한 제어밸브(176)를 구성하는 암스풀의 변위량을 산출한다. 버킷스풀변위량산출부(F42)는, 버킷스풀변위센서(S9)의 출력에 근거하여, 버킷실린더(9)에 관한 제어밸브(174)를 구성하는 버킷스풀의 변위량을 산출한다. 선회스풀변위량산출부(F52)는, 선회스풀변위센서(S2A)의 출력에 근거하여, 선회유압모터(2A)에 관한 제어밸브(173)를 구성하는 선회스풀의 변위량을 산출한다.
붐각도산출부(F23), 암각도산출부(F33), 버킷각도산출부(F43), 및 선회각도산출부(F53)는, 붐(4), 암(5), 버킷(6), 상부선회체(3)의 회동각도(자세각도)를 산출하도록 구성되어 있다. 본 예에서는, 붐각도산출부(F23)는, 붐각도센서(S1)의 출력에 근거하여, 붐각도(β1)를 산출한다. 암각도산출부(F33)는, 암각도센서(S2)의 출력에 근거하여, 암각도(β2)를 산출한다. 버킷각도산출부(F43)는, 버킷각도센서(S3)의 출력에 근거하여, 버킷각도(β3)를 산출한다. 선회각도산출부(F53)는, 선회상태센서(S5)의 출력에 근거하여, 선회각도(α1)를 산출한다. 즉, 붐각도산출부(F23), 암각도산출부(F33), 버킷각도산출부(F43), 및 선회각도산출부(F53)는, 자세검출부(F2)에 포함되고, 그 산출결과(붐각도(β1), 암각도(β2), 버킷각도(β3), 및 선회각도(α1))를 현재치선위치산출부(F16)에 출력해도 된다.
붐전류지령생성부(F21)는, 기본적으로, 지령값산출부(F20)가 생성한 지령값(βr)과 붐각도산출부(F23)가 산출한 붐각도(β1)의 차가 제로가 되도록, 비례밸브(31)에 대한 붐전류지령을 생성한다. 그 때에, 붐전류지령생성부(F21)는, 붐전류지령으로부터 도출되는 목표붐스풀변위량과 붐스풀변위량산출부(F22)가 산출한 붐스풀변위량의 차가 제로가 되도록, 붐전류지령을 조절한다. 그리고, 붐전류지령생성부(F21)는, 그 조절 후의 붐전류지령을 제어밸브(175)에 대응하는 비례밸브(31)에 대하여 출력한다.
제어밸브(175)에 대응하는 비례밸브(31BL, 31BR)는, 붐전류지령에 따라 개구면적을 변화시켜, 그 개구면적의 크기에 대응하는 파일럿압을 제어밸브(175)의 파일럿포트에 작용시킨다. 제어밸브(175)는, 파일럿압에 따라 붐스풀을 이동시켜, 붐실린더(7)에 작동유를 유입시킨다. 붐스풀변위센서(S7)는, 붐스풀의 변위를 검출하고, 그 검출결과를 컨트롤러(30)의 붐스풀변위량산출부(F22)에 피드백한다. 붐실린더(7)는, 작동유의 유입에 따라 신축하여, 붐(4)을 상하동시킨다. 붐각도센서(S1)는, 상하동하는 붐(4)의 회동각도를 검출하고, 그 검출결과를 컨트롤러(30)의 붐각도산출부(F23)에 피드백한다. 붐각도산출부(F23)는, 산출한 붐각도(β1)를 붐전류지령생성부(F21)에 피드백한다.
암전류지령생성부(F31)는, 기본적으로, 지령값산출부(F20)가 생성한 지령값(β2r)과 암각도산출부(F33)가 산출한 암각도(β2)의 차가 제로가 되도록, 비례밸브(31)에 대한 암전류지령을 생성한다. 그 때에, 암전류지령생성부(F31)는, 암전류지령으로부터 도출되는 목표암스풀변위량과 암스풀변위량산출부(F32)가 산출한 암스풀변위량의 차가 제로가 되도록, 암전류지령을 조절한다. 그리고, 암전류지령생성부(F31)는, 그 조절 후의 암전류지령을 제어밸브(176)에 대응하는 비례밸브(31)에 대하여 출력한다.
제어밸브(176)에 대응하는 비례밸브(31AL, 31AR)는, 암전류지령에 따라 개구면적을 변화시켜, 그 개구면적의 크기에 대응하는 파일럿압을 제어밸브(176)의 파일럿포트에 작용시킨다. 제어밸브(176)는, 파일럿압에 따라 암스풀을 이동시켜, 암실린더(8)에 작동유를 유입시킨다. 암스풀변위센서(S8)는, 암스풀의 변위를 검출하고, 그 검출결과를 컨트롤러(30)의 암스풀변위량산출부(F32)에 피드백한다. 암실린더(8)은, 작동유의 유입에 따라 신축하여, 암(5)을 개폐시킨다. 암각도센서(S2)는, 개폐하는 암(5)의 회동각도를 검출하고, 그 검출결과를 컨트롤러(30)의 암각도산출부(F33)에 피드백한다. 암각도산출부(F33)는, 산출한 암각도(β2)를 암전류지령생성부(F31)에 피드백한다.
버킷전류지령생성부(F41)는, 기본적으로, 지령값산출부(F20)가 생성한 지령값(β3r)과 버킷각도산출부(F43)가 산출한 버킷각도(β3)의 차가 제로가 되도록, 제어밸브(174)에 대응하는 비례밸브(31)에 대한 버킷전류지령을 생성한다. 그 때에, 버킷전류지령생성부(F41)는, 버킷전류지령으로부터 도출되는 목표버킷스풀변위량과 버킷스풀변위량산출부(F42)가 산출한 버킷스풀변위량의 차가 제로가 되도록, 버킷전류지령을 조절한다. 그리고, 버킷전류지령생성부(F41)는, 그 조절 후의 버킷전류지령을 제어밸브(174)에 대응하는 비례밸브(31)에 대하여 출력한다.
제어밸브(174)에 대응하는 비례밸브(31CL, 31CR)는, 버킷전류지령에 따라 개구면적을 변화시켜, 그 개구면적의 크기에 대응하는 파일럿압을 제어밸브(174)의 파일럿포트에 작용시킨다. 제어밸브(174)는, 파일럿압에 따라 버킷스풀을 이동시켜, 버킷실린더(9)에 작동유를 유입시킨다. 버킷스풀변위센서(S9)는, 버킷스풀의 변위를 검출하고, 그 검출결과를 컨트롤러(30)의 버킷스풀변위량산출부(F42)에 피드백한다. 버킷실린더(9)는, 작동유의 유입에 따라 신축하여, 버킷(6)을 개폐시킨다. 버킷각도센서(S3)는, 개폐하는 버킷(6)의 회동각도를 검출하고, 그 검출결과를 컨트롤러(30)의 버킷각도산출부(F43)에 피드백한다. 버킷각도산출부(F43)는, 산출한 버킷각도(β3)를 버킷전류지령생성부(F41)에 피드백한다.
선회전류지령생성부(F51)는, 기본적으로, 지령값산출부(F20)가 생성한 지령값(α1r)과 선회각도산출부(F53)가 산출한 선회각도(α1)의 차가 제로가 되도록, 제어밸브(173)에 대응하는 비례밸브(31)에 대한 선회전류지령을 생성한다. 그 때에, 선회전류지령생성부(F51)는, 선회전류지령으로부터 도출되는 목표선회스풀변위량과 선회스풀변위량산출부(F52)가 산출한 선회스풀변위량의 차가 제로가 되도록, 선회전류지령을 조절한다. 그리고, 선회전류지령생성부(F51)는, 그 조절 후의 선회전류지령을 제어밸브(173)에 대응하는 비례밸브(31)에 대하여 출력한다.
제어밸브(173)에 대응하는 비례밸브(31DL, 31DR)는, 선회전류지령에 따라 개구면적을 변화시켜, 그 개구면적의 크기에 대응하는 파일럿압을 제어밸브(173)의 파일럿포트에 작용시킨다. 제어밸브(173)는, 파일럿압에 따라 선회스풀을 이동시켜, 선회유압모터(2A)에 작동유를 유입시킨다. 선회스풀변위센서(S2A)는, 선회스풀의 변위를 검출하고, 그 검출결과를 컨트롤러(30)의 선회스풀변위량산출부(F52)에 피드백한다. 선회유압모터(2A)는, 작동유의 유입에 따라 회전하여, 상부선회체(3)를 선회시킨다. 선회상태센서(S5)는, 상부선회체(3)의 선회각도를 검출하고, 그 검출결과를 컨트롤러(30)의 선회각도산출부(F53)에 피드백한다. 선회각도산출부(F53)는, 산출한 선회각도(α1)를 선회전류지령생성부(F51)에 피드백한다.
이와 같이, 컨트롤러(30)는, 작업체마다, 3단의 피드백루프를 구성하고 있다. 즉, 컨트롤러(30)는, 스풀변위량에 관한 피드백루프, 작업체의 회동각도에 관한 피드백루프, 및 치선위치에 관한 피드백루프를 구성하고 있다. 그 때문에, 컨트롤러(30)는, 버킷(6)의 작업부위(예를 들면, 치선)의 움직임을 고정밀도로 제어하고, 쇼벨(100)의 적재작업 혹은 하역작업에 부수하는 상부선회체(3) 및 어태치먼트(AT)의 소정의 동작(예를 들면, 트레일러의 짐받이의 위에서의 어태치먼트의 방향의 변경동작 등)을 실현할 수 있다.
[지원시스템의 다른 예]
다음으로, 도 12를 참조하여, 지원시스템(SYS)의 다른 예에 대하여 설명한다.
도 12는, 지원시스템(SYS)의 다른 예를 나타내는 개략도이다. 지원시스템(SYS)은, 1대 또는 복수 대의 쇼벨(100)을 관리하는 시스템이다.
도 12에 나타내는 바와 같이, 지원시스템(SYS)은, 쇼벨(100)과, 지원장치(200)와, 관리장치(300)를 포함한다. 즉, 본 예의 지원시스템(SYS)은, 또한 관리장치(300)를 포함하는 점에서, 상술한 일례와 다르다.
쇼벨(100)이 취득하는 정보는, 지원시스템(SYS)을 통하여, 관리자 및 다른 쇼벨의 오퍼레이터 등으로 공유되어도 된다. 지원시스템(SYS)을 구성하는 쇼벨(100), 지원장치(200), 및 관리장치(300)의 각각은, 1대여도 되고, 복수 대여도 된다. 본 예에서는, 지원시스템(SYS)은, 1대의 쇼벨(100)과 1대의 지원장치(200)와 1대의 관리장치(300)를 포함한다.
지원장치(200)는, 상술한 일례와 동일하게, 전형적으로는 휴대단말장치이며, 예를 들면 시공현장에 있는 작업자 등이 휴대하는 랩톱형의 컴퓨터단말, 태블릿단말, 혹은 스마트폰 등이다. 지원장치(200)는, 쇼벨(100)의 오퍼레이터가 휴대하는 휴대단말이어도 된다. 지원장치(200)는, 고정단말장치여도 된다.
관리장치(300)는, 전형적으로는 고정단말장치이며, 예를 들면 시공현장 이외의 관리센터 등에 설치되는 서버컴퓨터(이른바 클라우드서버)이다. 또, 관리장치(300)는, 예를 들면 시공현장에 설정되는 에지서버여도 된다. 또, 관리장치(300)는, 가반성(可搬性)의 단말장치(예를 들면, 랩톱형의 컴퓨터단말, 태블릿단말, 혹은 스마트폰 등의 휴대단말)여도 된다.
지원장치(200) 및 관리장치(300) 중 적어도 일방은, 모니터와 원격조작용의 조작장치를 구비하고 있어도 된다. 이 경우, 지원장치(200)나 관리장치(300)를 이용하는 오퍼레이터는, 원격조작용의 조작장치를 이용하면서, 쇼벨(100)을 조작해도 된다. 즉, 본 예에서는, 관리장치(300)로부터 쇼벨(100)로 자동적재지령이나 자동하역지령을 송신하여, 쇼벨(100)에 트레일러로의 적재작업이나 하역작업을 자동으로(자율적으로) 실시하게 해도 된다. 원격조작용의 조작장치는, 예를 들면 근거리무선통신망, 휴대전화통신망, 또는 위성통신망 등의 무선통신망을 통하여, 쇼벨(100)에 탑재되어 있는 컨트롤러(30)에 통신 가능하게 접속된다.
또, 캐빈(10) 내에 설치된 표시장치(40)에 표시되는 각종 정보화상(예를 들면, 쇼벨(100)의 주위의 모습을 나타내는 화상정보나 각종 설정화면 등)이, 지원장치(200) 및 관리장치(300) 중 적어도 일방에 접속된 표시장치로 표시되어도 된다. 쇼벨(100)의 주위의 모습을 나타내는 화상정보는, 공간인식장치(70)에 포함되는 촬상장치의 촬상화상에 근거하여 생성되어도 된다. 이로써, 지원장치(200)를 이용하는 작업자, 혹은 관리장치(300)를 이용하는 관리자 등은, 쇼벨(100)의 주위의 모습을 확인하면서, 쇼벨(100)의 원격조작을 행하거나 쇼벨(100)에 관한 각종 설정을 행하거나 할 수 있다.
예를 들면, 지원시스템(SYS)에 있어서, 쇼벨(100)의 컨트롤러(30)는, 쇼벨(100)을 자율적으로 이동시킬 때(예를 들면, 자율주행에 의하여 트레일러로의 적재작업이나 트레일러로부터의 하역작업을 행할 때)에 이용된 목표루트, 및 자율주행 시에 소정 부위가 실제로 따라간 궤적 등 중 적어도 하나에 관한 정보를 지원장치(200) 및 관리장치(300) 중 적어도 일방에 송신해도 된다. 그때, 컨트롤러(30)는, 공간인식장치(70)의 출력(예를 들면, 촬상장치의 촬상화상)을 지원장치(200) 및 관리장치(300) 중 적어도 일방에 송신해도 된다. 촬상화상은, 자율주행 중에 촬상된 복수의 화상이어도 된다. 또한, 컨트롤러(30)는, 자율주행 중에 있어서의 쇼벨(100)의 동작내용에 관한 데이터, 쇼벨(100)의 자세에 관한 데이터, 및 굴삭어태치먼트의 자세에 관한 데이터 등 중 적어도 하나에 관한 정보를 지원장치(200) 및 관리장치(300) 중 적어도 일방에 송신해도 된다. 이로써, 지원장치(200)를 이용하는 작업자, 또는 관리장치(300)를 이용하는 관리자는, 자율주행 중의 쇼벨(100)에 관한 정보를 입수할 수 있다.
이와 같이, 지원시스템(SYS)은, 지원장치(200) 및 관리장치(300) 중 적어도 일방으로부터 쇼벨(100)로 자동적재지령이나 자동하역지령을 송신시켜, 쇼벨(100)에 트레일러로의 적재작업이나 트레일러로부터의 하역작업을 자동으로(자율적으로) 실시하게 할 수 있다. 또, 지원시스템(SYS)은, 쇼벨의 자율주행 중에 취득되는 쇼벨(100)에 관한 정보를 관리자 및 다른 쇼벨의 오퍼레이터 등과 공유할 수 있도록 한다.
[변형·변경]
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(100)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.
마지막으로, 본원은, 2018년 11월 14일에 출원한 일본 특허출원 2018-214163호에 근거하여 우선권을 주장하는 것이며, 일본 특허출원의 전체 내용을 본원에 참조에 의하여 원용한다.
1 하부주행체
1C 크롤러
2 선회기구
3 상부선회체
4 붐
5 암
6 버킷
26 조작장치
30 컨트롤러(제어장치)
31 비례밸브
32 셔틀밸브
33 비례밸브
70 공간인식장치
100 쇼벨
200 지원장치
210 제어장치
301 통신처리부
302A 주행제어부
303 감시부
304 정보통지부
2101 통신처리부
2102 리모트조작부
2103 표시제어부
E1 정보취득장치
S1 붐각도센서
S2 암각도센서
S3 버킷각도센서
S4 기체경사센서
S5 선회상태센서

Claims (12)

  1. 하부주행체와,
    상기 하부주행체에 선회 가능하게 탑재된 상부선회체와,
    상기 상부선회체에 마련된 제어장치를 구비하고,
    상기 제어장치는, 소정의 외부장치로부터 소정의 지령을 수신하면, 트레일러의 짐받이를 향하여, 또는 트레일러의 짐받이로부터 트레일러의 후방영역을 향하여, 상기 하부주행체를 주행시키는, 쇼벨.
  2. 제1항에 있어서,
    공간인식장치를 더 구비하고,
    상기 공간인식장치에 의하여 트레일러를 인식하는, 쇼벨.
  3. 제1항에 있어서,
    외부로부터의 신호에 의하여 트레일러를 인식하는, 쇼벨.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어장치는, 자신의 제어하에서 상기 하부주행체가 자동주행하고 있는 경우에, 당해 쇼벨의 안정도를 평가하고, 상기 안정도가 소정 기준을 하회한 경우에, 당해 쇼벨이 불안정상태인 것을 나타내는 주의환기정보를 출력하는, 쇼벨.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어장치는, 상기 트레일러가 당해 쇼벨의 후방에 있을 때에, 당해 쇼벨의 위치부터 상기 트레일러의 상면까지의 사이에 장애물이 존재하는지 아닌지를 판정하고, 당해 쇼벨이 상기 트레일러의 상면에 올라가 있을 때에, 당해 쇼벨의 위치부터 상기 트레일러의 후방까지의 사이에 장애물이 존재하는지 아닌지를 판정하는, 쇼벨.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제어장치는, 당해 쇼벨의 위치부터 상기 트레일러의 상면 또는 상기 트레일러의 후방의 소정 위치까지의 주행경로에 관한 소정 조건이 성립하고 있는지 아닌지를 판정하는, 쇼벨.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제어장치는, 당해 쇼벨의 위치부터 상기 트레일러의 상면 또는 상기 트레일러의 후방의 소정 위치까지의 주행경로를 상기 외부장치의 표시부에 표시시키기 위한 지령을 상기 외부장치에 송신하는, 쇼벨.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제어장치는, 상기 소정의 지령이 수신된 후의 당해 쇼벨의 동작상황을 미리 구분되는 복수의 스텝마다 상기 외부장치의 표시부에 표시시키기 위한 지령을 상기 외부장치에 송신하는, 쇼벨.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 하부주행체를 구동하는 주행액추에이터 및 상기 상부선회체를 구동하는 선회액추에이터를 포함하는, 복수의 액추에이터와,
    쇼벨의 주위의 모습을 인식하는 공간인식장치를 구비하고,
    상기 제어장치는, 상기 액추에이터의 동작개시 전에 있어서, 상기 공간인식장치의 취득정보에 근거하여 쇼벨로부터 소정 범위 내에 사람이 존재한다고 판단된 경우에, 상기 액추에이터를 동작 불능으로 하는, 쇼벨.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 하부주행체를 구동하는 주행액추에이터 및 상기 상부선회체를 구동하는 선회액추에이터를 포함하는, 복수의 액추에이터와,
    쇼벨의 주위의 모습을 인식하는 공간인식장치를 구비하고,
    상기 제어장치는, 상기 액추에이터의 동작개시 전에 있어서, 상기 공간인식장치의 취득정보에 근거하여 쇼벨로부터 소정 범위 내에 사람이 존재한다고 판단되면, 상기 소정의 신호가 수신되어도 상기 액추에이터를 구동시키지 않는, 쇼벨.
  11. 하부주행체와 상기 하부주행체에 선회 가능하게 탑재된 상부선회체를 구비하는 쇼벨의 제어장치로서,
    소정의 외부장치로부터 소정의 지령을 수신하면, 트레일러의 짐받이를 향하여, 또는 트레일러의 짐받이로부터 트레일러의 후방영역을 향하여, 상기 하부주행체를 주행시키는, 쇼벨의 제어장치.
  12. 쇼벨의 트레일러로의 적재 또는 트레일러로부터의 하역을 지원하는 쇼벨의 지원장치로서,
    유저의 조작에 따라, 상기 쇼벨의 하부주행체를 트레일러의 후방으로부터 트레일러의 상면을 향하여, 또는 트레일러의 상면으로부터 트레일러의 후방을 향하여 자동주행시키기 위한 지령을 상기 쇼벨에 송신하는, 쇼벨의 지원장치.
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