KR20230132849A - 건설 기계 - Google Patents

Abstract

유압 셔블의 동작을 제어하는 차체 제어 장치와, 통신 단말을 개재하여 외부로부터 수신한 조작 신호에 따라 제어 신호를 생성하여, 제어 신호를 차체 제어 장치에 송출함으로써, 운전실로의 오퍼레이터의 탑승에 의한 조작을 필요로 하지 않는 무인 운전의 제어를 행하는 외부 조작 제어 장치와, 유압 셔블의 무인 운전이 정상적으로 동작 중인 것을 나타내는 운전 표시등과, 유압 셔블로의 작업자의 접근 허가를 나타내는 접근 허가 표시등을 구비하고, 외부 조작 제어 장치는, 차체 제어 장치에 수집된 정보에 따라, 유압 셔블이 정상적으로 동작하고 있다고 판정한 경우에는 운전 표시등을 점등시켜, 유압 셔블로의 작업자의 접근을 허용할 수 있다고 판정한 경우에는 접근 허가 표시등을 점등시킨다. 이에 따라, 차체의 동작 상태를 주위의 작업자나 관리자에게 간결하게 통지할 수 있어, 차체의 주위의 작업자나 관리자의 안전성과 작업성을 양립시킬 수 있다.

Description

건설 기계

본 발명은, 건설 기계에 관한 것이다.

유압 셔블로 대표되는 건설 기계의 운용에 있어서는, 작업 현장에서 가동하는 건설 기계에 대하여 주위의 작업자가 부주의하게 접근하는 것을 억제하기 위해, 예를 들면, 회전등 등을 이용하여 건설 기계가 가동 중인 것을 통지하여, 주위의 작업자에게 주의를 촉구하고 있다.

야간에 있어서도 건설 기계를 인식할 수 있도록 건설 기계의 형상을 따라 설치한 발광체에 의해, 적극적으로 차체의 상태를 주위의 작업자에게 통지하여 주의 환기하는 기술로서는, 예를 들면, 특허 문헌 1에 기재된 것이 알려져 있다. 특허 문헌 1에는, 하부 주행체와, 하부 주행체의 상부에 선회 가능하게 장착되어, 운전실을 탑재한 상부 선회체와, 상부 선회체에 부앙(俯仰) 가능하게 장착된 작업기를 구비한 작업 차량에 있어서, 상부 선회체의 외측면에 선 형상 발광체를 장착한 작업 차량이 개시되어 있다.

또한, 차체에 구비한 표시등에 의해, 원격 조작이나 자동 운전과 같이 작업자의 비탑승 시에 떨어진 장소로부터 차체의 자동 운전 중의 이상을 확인하는 기술로서, 예를 들면, 특허 문헌 2에 기재된 것이 알려져 있다. 특허 문헌 2에는, 차량의 프레임과, 프레임 상에 재치되는 엔진과, 엔진의 동력에 의해 구동되는 차륜과, 주행 조작 장치와, 주행 조작 장치를 제어하는 제어 장치와, 차량에 장착되는 바디와, 바디 상부에 장비되는 표시 램프와, 유인(有人) 운전에 의한 메뉴얼 모드와 무인 운전에 의한 오토 모드를 전환하는 스위치를 가지는 조작 패널과, 원격 조작에 의해 운전 모드의 전환과 기동, 정지를 지령하는 리모트 컨트롤러를 구비하여 이루어지는 자동 주행 차량이 개시되어 있다.

일본공개특허 특개2002-180503호 공보 일본공개특허 특개1996-255019호 공보

그런데, 작업 기계가 무인 운전(원격 운전, 자동 운전)을 행하는 경우, 건설 기계의 주위의 작업자가 어쩔 수 없이 무인 운전 중인 차체에 접근할 필요나, 건설 기계에 의한 작업을 중단하게 할 필요가 생기는 것이 생각된다.

이 때, 예를 들면, 무인 운전(원격 운전, 자동 운전) 중인 건설 기계를 주위의 작업자가 강제적으로 정지시키는 것이 가능한 경우여도, 실제로 무인 운전을 정지시켰다고 하면, 무인 운전에 의한 작업이 의도치 않게 중단 혹은 정지되어버리게 되어, 작업성의 불필요한 저하를 초래해버린다.

건설 기계의 무인 운전(원격 운전, 자동 운전)을 원격으로 관리하고 있는 관리자에게 어떠한 연락 수단에 의해 무인 운전을 일시적으로 중단하게 하는 경우라도, 차체가 움직이지 않는 상태인 것이 주위의 작업자에게 전달되지 않으면, 주위의 작업자는 안전을 확인할 수 없기 때문에 작업 기계에 가까이 갈 수 없어, 작업성의 저하를 초래해버린다. 또한, 무인 운전이 중단되고 있지 않은 경우라도, 작업 기계가 움직이고 있지 않은 모습으로부터 주위의 작업자가 무인 운전의 중단을 오인하여, 건설 기계에 부주의하게 접근해버리는 것도 생각할 수 있다.

또한, 작업 기계가 무인 운전(원격 운전, 자동 운전)을 행하는 경우, 무인 운전을 감시하는 관리자는, 안전 관리나 작업 관리를 행하기 위해 작업 기계의 동작 상태를 파악할 필요가 있다. 무인 운전을 행하는 건설 기계는, 네트워크 통신에 의해 관리자가 조작하는 제어 장치와 접속되어 있으며, 네트워크 접속이 정상이면, 관리자는 차체의 상태를 제어실의 모니터 등으로 파악하는 것이 가능하지만, 네트워크 통신이 차단되어버린 경우에는, 작업 기계의 동작 상태를 모니터 등으로 확인할 수 없게 되어버린다.

본 발명은 상기를 감안하여 이루어진 것이며, 차체의 동작 상태를 주위의 작업자나 관리자에게 간결하게 통지할 수 있어, 차체의 주위의 작업자나 관리자의 안전성과 작업성을 양립시킬 수 있는 건설 기계를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본원은 상기 과제를 해결하는 수단을 복수 포함하고 있지만, 그 일례를 들면, 시공 현장에서 작업을 행하는 건설 기계에 있어서, 상기 건설 기계의 동작을 제어하는 차체 제어 장치와, 통신 단말을 개재하여 외부로부터 수신한 조작 신호에 따라 제어 신호를 생성하여, 상기 제어 신호를 상기 차체 제어 장치에 송출함으로써, 운전실로의 오퍼레이터의 탑승에 의한 조작을 필요로 하지 않는 무인 운전의 제어를 행하는 외부 조작 제어 장치와, 상기 건설 기계의 무인 운전이 정상적으로 동작 중인 것을 나타내는 운전 표시등과, 상기 건설 기계로의 작업자의 접근 허가를 나타내는 접근 허가 표시등을 구비하고, 상기 외부 조작 제어 장치는, 상기 차체 제어 장치에 수집된 정보에 따라, 상기 건설 기계가 정상적으로 동작하고 있다고 판정한 경우에는 상기 운전 표시등을 점등시키도록 제어함과 함께, 상기 건설 기계로의 상기 작업자의 접근을 허용할 수 있다고 판정한 경우에는 상기 접근 허가 표시등을 점등시키도록 제어하는 것으로 한다.

본 발명에 의하면, 차체의 동작 상태를 주위의 작업자나 관리자에게 간결하게 통지할 수 있어, 차체의 주위의 작업자나 관리자의 안전성과 작업성을 양립시킬 수 있다.

도 1은 건설 기계의 일례인 유압 셔블의 외관을 모식적으로 나타내는 측면도이다.
도 2는 건설 기계의 유압 시스템이나 제어 시스템을 관련 구성과 함께 발출하여 나타내는 기능 블록도이다.
도 3 각 상태 표시등의 명칭, 표시색 및 용도(점등 조건)의 관계를 나타내는 도면이다.
도 4는 유압 셔블에 있어서의 차체의 제어 상태의 상태 천이를 나타내는 도면이다.
도 5는 각 제어 상태에 있어서, 탑승한 오퍼레이터와 원격(외부) 지령의 각각에 의한 차체 조작의 가능 여부의 관계를 나타내는 도면이다.
도 6은 유인 운전 상태에 있어서의 상태 표시등의 제어 패턴의 전환의 모습을 나타내는 도면이다.
도 7은 유인 운전 상태에 있어서의 상태 표시등의 제어 패턴(점등 제어 패턴 1)에 있어서의 제어 테이블을 나타내는 도면이다.
도 8은 유인 운전 상태에 있어서의 상태 표시등의 제어 패턴(점등 제어 패턴 2)에 있어서의 제어 테이블을 나타내는 도면이다.
도 9는 유인 운전 상태에 있어서의 상태 표시등의 제어 패턴(점등 제어 패턴 3)에 있어서의 제어 테이블을 나타내는 도면이다.
도 10은 무인 운전 상태에 있어서의 제어 테이블을 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명의 실시 형태를 도 1~도 10을 참조하면서 설명한다.

또한, 본 실시 형태에서는, 건설 기계의 일례로서, 프론트 작업기를 탑재한 유압 셔블을 예시하여 설명하지만, 다른 건설 기계에 있어서도 본 발명을 적용할 수 있다.

도 1은, 본 실시 형태와 관련된 건설 기계의 일례인 유압 셔블의 외관을 모식적으로 나타내는 측면도이다. 또한, 도 2는, 건설 기계의 유압 시스템이나 제어 시스템을 관련 구성과 함께 발출하여 나타내는 기능 블록도이다.

도 1에 있어서, 유압 셔블(100)은, 크롤러식의 하부 주행체(1)와, 하부 주행체(1)에 대하여 선회 가능하게 마련된 상부 선회체(2)와, 상부 선회체(2)에 대하여 수직 방향으로 회전 운동 가능하게 마련된 프론트 작업기(3)와, 상부 선회체(2)의 전방 상부에 조작자(오퍼레이터)가 탑승하여 유압 셔블(100)의 각종 조작을 행하기 위해 마련된 운전실(4)로부터 개략 구성되어 있다. 하부 주행체(1)와 상부 선회체(2)는, 유압 셔블(100)의 차체를 구성하고 있다.

하부 주행체(1)는, 유압 액추에이터인 좌우 한 쌍의 주행 유압 모터(1a)와, 주행 유압 모터(1a)에 대하여 각각 전후 방향으로 걸쳐 감겨진 크롤러(1b)를 구비하고 있다. 하부 주행체(1)는, 도면에 나타내지 않은 감속 기구 등을 개재하여 각 주행 유압 모터(1a)에 의해 각 크롤러(1b)를 독립하여 회전 구동함으로써, 전방 또는 후방으로 주행 동작을 행한다.

상부 선회체(2)는, 엔진(16) 등의 원동기, 유압 펌프(18), 선회 유압 모터(2a) 등, 유압 셔블(100)의 유압 시스템과 그 관련 기구를 구비하고 있다(도 2 참조). 상부 선회체(2)는, 유압 액추에이터인 선회 유압 모터(2a)에 의해 하부 주행체(1)에 대하여 우측 방향 또는 좌측 방향으로 선회 동작을 행한다.

프론트 작업기(30)는, 수직 방향으로 각각 회전 운동하는 복수의 프론트 부재(붐(3a), 아암(3b), 버킷(작업 도구)(3c))을 연결하여 구성된 다관절형이고, 붐(3a)의 기단은 상부 선회체(2)의 전부(前部)에 수직 방향으로 회전 운동 가능하게 지지되어 있으며, 아암(3b)의 일단은 붐(3a)의 기단과는 상이한 단부(선단)에 수직 방향으로 회전 운동 가능하게 지지되어 있으며, 아암(3b)의 타단에는 작업 도구로서의 버킷(3c)이 수직 방향으로 회전 운동 가능하게 지지되어 있다. 붐(3a), 아암(3b), 및, 버킷(3c)은, 유압 액추에이터인 붐 실린더(3d), 아암 실린더(3e), 및, 버킷 실린더(3f)에 의해 각각 회전 운동 구동된다.

프론트 작업기(3)에는, 붐(3a)의 각도를 검출하는 각도 센서(6)(붐 각도 센서)와, 아암(3b)의 각도를 검출하는 각도 센서(7)(아암 각도 센서)와, 버킷(3c)의 각도를 검출하는 각도 센서(8)(버킷 각도 센서)가 마련되어 있다. 각도 센서(6, 7, 8)는, 예를 들면, IMU(Inertial Measurement Unit: 관성 계측 장치)이며, 각도 센서(6~8)로부터의 검출 결과에 의거하여, 붐(3a), 아암(3b), 버킷(3c), 상부 선회체(2)의 상대 각도를 산출할 수 있다.

또한, 상부 선회체(2)의 프레임 상에는, 차체의 전후 방향 각도(피치각) 및 좌우 방향 각도(롤각)를 검출하는 경사 센서(9)가 장착되어 있으며, 하부 주행체(1)와 상부 선회체(2)를 잇는 센터 조인트(도시 생략)에는, 하부 주행체(1)에 대한 상부 선회체(2)의 상대 각도(선회 각도)를 검출하는 선회 각도 센서(10)가 장착되어 있다. 경사 센서(9)는, 예를 들면, 가속도 센서나 IMU 등이다.

운전실(4)의 내부에는, 오퍼레이터가 유압 셔블(100)의 상황을 확인할 수 있도록 각종의 계기류나 기체 정보가 표시되는 액정 모니터 등의 표시 장치(5)가 마련되어 있다.

운전실(4)의 내부에는, 유압 셔블(100)의 전체의 동작을 제어하는 차체 제어 장치(11)가 탑재되어 있으며, 차체 제어 장치(11)는 유압 셔블의 동작을 결정하기 위한 각종 센서의 신호 입력 기능이나, 펌프나 컨트롤 밸브 등을 구동하기 위한 신호 출력 기능, 엔진 제어 장치 등의 다른 차량 탑재 제어 장치와의 통신 기능 등을 구비하고 있다.

각도 센서(6, 7, 8), 경사 센서(9) 및 선회 각도 센서(10)는, 이 차체 제어 장치(11)에 전기적으로 접속되어 있다. 차체 제어 장치(11)는, 이들의 자세 연산용의 각종 센서의 정보를 이용하여 유압 셔블의 자세(붐(3a), 아암(3b), 버킷(3c)의 대지 각도나 하부 주행체(1)와 상부 선회체(2)의 상대 각도)를 연산하고 있으며, 머신 컨트롤 기능이나 영역 제한 기능에 이용하거나, 원격 조종이나 자동 운전에 이용하거나 한다.

또한, 유압 셔블(100)의 운전실(4) 내에는, 원격 조종이나 자동 운전 등의 무인 운전 시에, 차체 제어 장치(11)에 대하여 펌프나 컨트롤 밸브 등의 구동 요구를 송신하는 외부 조작 제어 장치(60)가 구비되어 있다. 무인 운전 시에, 이 구동 요구 신호를 받은 차체 제어 장치(11)가 펌프나 컨트롤 밸브 등을 구동시킴으로써, 탑승한 오퍼레이터에 의한 조작 장치(15)의 조작이 되고 있지 않더라도, 유압 셔블(100)의 유압 액추에이터(붐 실린더(3d), 아암 실린더(3e), 버킷 실린더(3f)나 주행 유압 모터(1a), 선회 유압 모터(2a) 등)를 구동시키는 것이 가능하다.

유압 셔블(100)의 운전실(4)의 외부에는, 무인 운전 시의 외부와의 통신용으로 통신 단말(61)이 구비되어 있으며, 주위의 작업자가 소지하는 작업자용 통신 단말(도시 생략)이나, 원격 조종 오퍼레이터가 조작하는 원격 조종 장치(도시 생략), 원격으로 차체의 상태를 감시하거나 원격으로 차체의 동작을 조작하거나 하는 제어실(도시 생략)과의 상호 통신을 가능하게 하고 있다.

유압 셔블(100)에는, 차체의 상태를 주위에 통지하기 위한 표시기로서의 상태 표시등(62a, 62b, 62c, 62d, 62e, 62f)이 마련되어 있다. 상태 표시등(62a, 62b, 62c, 62d, 62e, 62f)은, 각각 단색의 회전등이다. 이후, 복수의 상태 표시등(62a, 62b, 62c, 62d, 62e, 62f)을 일괄하여 상태 표시등(62)이라고 기재하는 경우가 있다.

도 3은, 각 상태 표시등의 명칭, 표시색 및 용도(점등 조건)의 관계를 나타내는 도면이다. 도 3에서는, 각 상태 표시등의 명칭(201), 표시색(202), 및 용도(점등 조건)(203)의 관계를, 각 상태 표시등의 명칭(201a~201f)마다 표 형식으로 나타내고 있다.

유압 셔블(100)에 구비되는 상태 표시등(62)은,

「작업 표시등」(명칭(201a))의 명칭을 부가한 상태 표시등(62a)(이후, 작업 표시등(62a)이라고 칭함)과,

「경고 표시등」(명칭(201b))의 명칭을 부가한 상태 표시등(62b)(이후, 경고 표시등(62b)이라고 칭함)과,

「통신 표시등」(명칭(201c))의 명칭을 부가한 상태 표시등(62c)(이후, 통신 표시등(62c)이라고 칭함)과,

「운전 표시등」(명칭(201d))의 명칭을 부가한 상태 표시등(62d)(이후, 운전 표시등(62d)이라고 칭함)과,

「접근 허가 표시등」(명칭(201e))의 명칭을 부가한 상태 표시등(62e)(이후, 접근 허가 표시등(62e)이라고 칭함)과,

「행동 요구 표시등」(명칭(201f))의 명칭을 부가한 상태 표시등(62f)(이후, 행동 요구 표시등(62f)이라고 칭함)으로 구성되어 있다.

작업 표시등(62a)에는, 차체가 가동 중인 것을 주위에 통지하고, 주의를 촉구하기 위해 황색을 채용하고 있다.

경고 표시등(62b)에는, 이상이나 고장의 발생, 비상 시의 상태인 것을 통지하기 위해 적색을 채용하고 있다.

통신 표시등(62c)에는, 통상의 상태를 나타내는 색의 하나로서, 청색을 채용하고 있다.

운전 표시등(62d)에는, 정상인 상태를 나타내는 색으로서, 녹색을 채용하고 있다.

접근 허가 표시등(62e)에는, 주위의 작업자에 대하여 차체로의 접근을 허가하는 안전 상태를 나타내는 색으로서, 녹색을 채용하고 있다.

행동 요구 표시등(62f)에는, 주위의 작업자에 대하여 차체로의 접근을 요구하기(행동을 강제하기) 위한 색으로서, 청색을 채용하고 있다.

차체로부터 무인 운전의 관리자나 주위의 작업자에게 통지하고 싶은 정보는 상기한 바와 같이 많이 존재하지만, 사용하는 색이 지나치게 많아지면, 그에 따라 인식의 용이성이 저하되거나 하기 때문에, 불필요하게 사용하는 색을 지나치게 늘리는 것은 피하는 것이 좋다.

또한, 액정 패널 등으로의 문자에 의한 표시로 한 경우, 보다 정확한 정보를 전달할 수 있는 한편, 작업자가 내용을 인식하기까지 시간이 걸리거나, 시인할 수 있는 방향이 한정되거나 할 우려가 있다.

본 실시 형태에서는, 일반적으로 공업 기계에서 사용되는 색인, 빨강, 노랑, 파랑, 초록의 4색을 사용하고 있으며, 각 색에 할당하는 의도로서도, 「정상」 「허가」라고 하는 의도에는 녹색을 할당하고, 주위 작업자에게의 「지시(접근 요구)」의 의도에는 청색을 할당하고 있기 때문에, 의미의 오인식이나 혼동 등이 발생하기 어렵다.

상태 표시등(62)의 각각의 탑재 위치에 대해서도, 의미의 오인식이나 혼동 등의 억제를 고려하여 아래와 같이 배치하고 있다.

작업 표시등(62a)은, 가동 중에 주위로부터 눈에 띄기 쉽도록, 상부 선회체 후단 반경 부근의 카운터 웨이트 상에 배치한다.

경고 표시등(62b), 통신 표시등(62c), 운전 표시등(62d)은, 원격 조종이나 자동 운전을 감시하는 관리자를 주된 통지 대상으로 하기 때문에, 차체로부터 떨어진 장소나 차체보다 높은 장소에서 시인하기 쉽도록, 운전실의 상면에 배치한다.

접근 허가 표시등(62e), 행동 요구 표시등(62f)은, 차체의 주위, 특히 근방에 존재하는 작업자를 주된 통지 대상으로 하기 때문에, 차체에 가까운 장소나 작업자의 시선의 높이에서부터 시인하기 쉽도록, 운전실(4)의 도어의 개폐 핸들 부근인 운전실 좌측 전방에 배치한다.

경고 표시등(62b), 통신 표시등(62c), 운전 표시등(62d)의 3개의 상태 표시등(62)은, 서로 근방에, 즉, 이어져 한묶음이 되도록 배치되어 있다. 또한, 접근 허가 표시등(62e), 행동 요구 표시등(62f)의 2개의 상태 표시등(62)은, 서로 근방에, 즉, 이어져 한묶음이 되도록 배치되어 있다. 또한, 경고 표시등(62b), 통신 표시등(62c), 운전 표시등(62d)의 묶음과 접근 허가 표시등(62e), 행동 요구 표시등(62f)의 묶음과의 거리는 떨어뜨려 배치되어 있다. 이와 같이 배치함으로써, 각각의 상태 표시등(62)이 정보의 통지 대상으로 하는 작업자가 상태 표시등(62)을 시인할 때에, 의미의 혼란이 발생하지 않도록 할 수 있다.

또한, 차체의 운전 상태의 「정상」을 나타내는 녹색의 상태 표시등과, 차체로의 접근 「허가」를 나타내는 녹색의 상태 표시등에 대하여, 그 통지 대상으로 하고 있는 무인 운전의 관리자 및 주위 작업자에 대하여, 의미의 혼란을 발생시키지 않도록, 동일한 색을 사용하는 상태 표시등을 거리를 떨어뜨려 배치하고, 또한, 무인 운전의 관리자를 통지 대상으로 하는 상태 표시등은 운전실 상방에 배치하고, 주위 작업자를 통지 대상으로 하는 상태 표시등은 운전실 하방에 배치하고, 각각의 통지 대상이 필요로 하는 정보를 나타내는 상태 표시등의 쪽이 보다 시계(視界)에 들어가기 쉽도록 하고 있다.

또한, 주위 작업자를 통지 대상으로 하는 접근 허가 표시등(62e)과 행동 요구 표시등(62f)을 이어지는 위치에 배치함으로써, 이 2개가 주위 작업자를 향한 통지 내용을 나타내고 있는 것을 인식하기 쉽게 하고 있다.

또한, 이하와 같은 궁리를 적용함으로써, 보다 안전성과 작업성을 높일 수 있다.

운전 표시등(62d)은 탑승 시의 오퍼레이터가 캡 내에서 시인할 수 없는 위치에 배치하고, 접근 허가 표시등(62e)은, 탑승 시의 오퍼레이터가 캡 내에서 시인할 수 있는 위치, 또한, 운전실 근방의 캡 밖에 있는 주위 작업자로부터 시인할 수 있는 위치에 배치하면 된다.

이 경우, 동일한 녹색의 표시등인 운전 표시등(62d)과 접근 허가 표시등(62e) 중, 접근 허가 표시등(62e)만이 운전실(4)에 탑승한 오퍼레이터의 시계에 들어가므로, 오퍼레이터의 탑승 시, 접근 허가 상태인 것(주위 작업자가 접근해 올 가능성이 높은 상태)의 인식의 용이성을 향상시킬 수 있어, 안전성을 향상시킬 수 있다.

또한, 오퍼레이터가 탑승한 채 접근 허가 표시등(62e)의 점등을 확인할 수 있기 때문에, 접근 허가 표시등(62e)이 정상적으로 작동하고 있는지를, 운전실 내에 있으면서 확인할 수 있다.

또한, 접근 허가 표시등(62e)은, 접근 허가 표시등(62e)을 시인하는 주위 작업자가 운전실(4)에 탑승한 오퍼레이터의 시계 내에 들어가는 위치에 설치하면 된다.

작업 현장의 룰로서, 접근 허가 표시등(62e)이 점등 시에만 접근을 허가하는 것을 정한 경우, 주위의 작업자는, 차체에 접근할 때에, 우선 접근 허가 표시등(62e)의 점등 상태를 확인하려고 하게 된다. 따라서, 접근 허가 표시등(62e)을 눈으로 볼 수 있는 위치가 운전실(4)에 탑승한 오퍼레이터의 시계 내에 포함되도록 해 두면, 주위 작업자가 차체에 가까워지는 경우, 그 작업자는 운전실(4)에 탑승한 오퍼레이터의 시계 내에 재빨리 들어가도록 할 수 있다. 이에 따라, 차체 우측 후방 등의 운전실(4)에 탑승한 오퍼레이터가 시인하기 어려운 방향으로부터의 작업자 접근의 가능성을 억제할 수 있어, 작업 현장의 안전성을 향상시킬 수 있다.

이상과 같이, 각각의 상태 표시등(62)의 배치와 표시색을 궁리함으로써, 차체 주위에 있는 작업자와, 차체로부터 떨어진 곳에 있는 작업자(차체의 관리·감시자) 각각에 의해, 필요한 정보를 오인식하지 않고 인식할 수 있게 되어, 작업자의 안전성과 작업성을 향상시킬 수 있다.

도 2에 나타내는 바와 같이, 유압 셔블(100)은, 기체 전체의 동작을 제어하는 차체 제어 장치(11)와, 차체의 모든 동작 가능 여부를 전환하는 동작 록 수단을 전환하기 위한 레버식 스위치인 록 스위치(12)와, 오퍼레이터가 유압 셔블의 상황을 확인할 수 있도록 각종의 계기류나 기체 정보가 표시되는 표시 장치(5)와, 엔진 회전수를 수동으로 변경하거나 표시 장치(5)를 조작하거나 하기 위한 스위치 박스(13)와, 스위치 박스(13)의 각종 스위치 입력을 접수하고, 표시 장치(5)의 표시 내용을 변경하는 모니터 제어 장치(14)를 구비하고 있다. 차체 제어 장치(11), 록 스위치(12), 표시 장치(5), 스위치 박스(13), 모니터 제어 장치(14)는, 운전실(4)의 내부에 마련되어 있다.

또한, 유압 셔블(100)의 운전실(4) 내에는, 유압 셔블의 각종 조작을 행하는 조작 장치(15)가 마련되어 있다. 조작 장치(15)는, 예를 들면, 붐 인상 조작, 붐 인하 조작, 아암 크라우드 조작, 아암 덤프 조작, 버킷 크라우드 조작, 버킷 덤프 조작, 좌선회 조작, 우선회 조작, 우전진 주행 조작, 우후진 주행 조작, 좌전진 주행 조작, 좌후진 주행 조작 등을 행하는 복수의 조작 레버이다.

유압 셔블(100)은, 원동기로서 엔진(16)을 탑재하고 있으며, 엔진(16)과 전기적으로 접속되어 있는 엔진 제어 장치(17)는, 엔진에 내장되어 있는 온도 센서나 픽업의 신호로부터 엔진(16)의 상태를 파악하고, 밸브 등을 제어함으로써 회전수나 토크를 제어하고 있다.

차체 제어 장치(11), 모니터 제어 장치(14), 엔진 제어 장치(17)는 CAN 통신에 의해 접속되어 있으며, 각각 필요한 정보의 송수신을 행하고 있다.

예를 들면, 엔진 회전수 제어에 대해서는, 차체 제어 장치(11)가, 엔진 컨트롤 다이얼에 의해 설정되어 출력되는 제어 전압이나 조작 장치(15)의 조작 상태, 유압 펌프(18)의 부하 상태나 온도 조건 등에 따라 엔진 목표 회전수를 연산하고, 연산한 엔진 목표 회전수를 엔진 제어 장치(17)에 송신한다. 엔진 제어 장치(17)는, 차체 제어 장치(11)에 의해 연산된 엔진 목표 회전수가 되도록 엔진(16)을 제어함과 함께, 엔진(16)에 내장되어 있는 픽업 센서의 신호로부터 엔진 실회전수를 연산하여 차체 제어 장치(11)에 송신한다. 모니터 제어 장치(14)는, CAN 통신 상에 있는 엔진 목표 회전수와 엔진 실회전수를 취득하고, 취득한 엔진 목표 회전수나 엔진 실회전수 등의 정보를 차체의 상태 표시의 하나로서 표시 장치(5)에 표시한다.

엔진(16)에 의해 구동되는 가변 용량식의 유압 펌프(18)로부터 토출되는 작동유는, 각 유압 액추에이터(1a, 2a, 3d, 3e, 3f)로의 압유의 흐름을 제어하는 컨트롤 밸브(19)를 개재하여, 주행 유압 모터(1a), 선회 유압 모터(2a), 붐 실린더(3d), 아암 실린더(3e), 및, 버킷 실린더(3f)에 공급된다.

또한, 본 실시 형태에 있어서는, 1개의 유압 펌프(18)를 구비한 경우를 예시하고 있지만, 복수의 액추에이터를 동시 조작하는 상황 등을 고려하여 복수의 유압 펌프를 탑재하도록 구성해도 된다.

조작 장치(15)는, 전기식의 조작 레버이며, 조작량에 따른 PWM 출력 신호(조작 신호)를 차체 제어 장치(11)에 출력한다.

유압원인 파일럿 펌프(20)는, 엔진(16)에 의해 구동되고 있으며, 파일럿 펌프(20)로부터의 토출압이 펌프 레귤레이터(21), 및, 동작 록 수단인 록 밸브(22)에 공급되고 있다. 파일럿 펌프(20)로부터의 토출압은, 도면에 나타내지 않은 파일럿 릴리프 밸브에 의해 파일럿 1차압(예를 들면, 4MPa)으로 유지되고 있다.

펌프 레귤레이터(21)는, 파일럿 펌프(20)로부터의 파일럿 1차압을 감압하여 사용하기 위한 전자 비례 밸브인 펌프 유량 제어 전자 밸브를 구비하고 있으며, 차체 제어 장치(11)가 출력하는 지령 전류에 따라 파일럿 1차압을 감압하여 펌프 유량 제어압(2차압)을 생성한다. 또한, 펌프 레귤레이터(21)는, 유압 펌프(18)의 틸팅(토출 용적)을 제어하는 제어 기구를 구비하고 있으며, 펌프 유량 제어 전자 밸브의 출력(펌프 유량 제어압)에 따라 유압 펌프(18)의 용적 즉 토출 유량을 제어한다.

펌프 레귤레이터(21)는, 유압 펌프(18)의 특성이, 펌프 유량 제어압이 최소(예를 들면, 0MPa)에서는 펌프 용적 최소, 펌프 유량 제어압이 최대(예를 들면, 4MPa)에서 펌프 용적 최대가 되도록 제어한다. 펌프 유량 제어 전자 밸브는, 비제어 상태(예를 들면, 0mA)에서는 차단 위치(예를 들면, 0MPa)로 되어 있으며, 차체 제어 장치(11)로부터의 지령 전류가 증가함에 따라 펌프 유량 제어압이 증가하도록 제어된다.

펌프 레귤레이터(21)에는, 펌프 유량 제어압을 검출하기 위한 펌프 유량 제어압 센서(23)가 마련되어 있다. 펌프 유량 제어압 센서(23)에 의해 검출된 펌프 유량 제어압은, 검출 신호로서 차체 제어 장치(11)에 입력된다. 차체 제어 장치(11)는, 미리 보지(保持)하고 있는 펌프 유량 제어압과 펌프 용적과의 관계를 이용하여, 펌프 유량 제어압 센서(23)에 의해 검출된 펌프 유량 제어압에 의거하여 펌프 용적을 추정하고, 추정한 펌프 용적과 엔진 회전수를 곱함으로써 유압 펌프(18)의 토출 유량을 연산한다.

록 밸브(22)는, 차체의 모든 동작 가능 여부를 전환하는 동작 록 수단이다. 록 밸브(22)는 차체 제어 장치(11)에 의해 구동되는 솔레노이드에 의해 차단 위치와 연통 위치로 전환된다.

록 스위치(12)는, 운전실(4) 내에 설치된 록 레버(도시 생략)가 록 위치에 있을 때에는, OFF(단자간은 개방) 상태로 되어 있다. 차체 제어 장치(11)는 록 스위치(12)의 상태를 감시하고, 록 스위치(12)가 OFF일 때에는 록 밸브(22)를 비여자 상태의 차단 위치로 전환한다.

또한, 록 스위치(12)는, 록 레버가 록 해제 위치에 있을 때에는, ON(단자간은 도통) 상태로 되어 있다. 차체 제어 장치(11)는 록 스위치(12)의 상태를 감시하고, 록 스위치(12)가 ON일 때에는 록 밸브(22)에 제어 전압(예를 들면, 24V)을 인가함으로써 여자 상태의 연통 위치로 전환한다.

록 밸브(22)와 컨트롤 밸브(19)와의 사이의 파일럿 회로에는, 파일럿압 제어 감압 밸브(24)가 마련되어 있다. 차체 제어 장치(11)는, 조작 장치(15)의 입력 신호인 레버 조작량의 크기에 따라, 파일럿압 제어 감압 밸브(24)를 구동한다.

록 밸브(22)가 연통 위치일 때에는, 파일럿압 제어 감압 밸브(24)에 파일럿 1차압이 공급되고 있으며, 파일럿압 제어 감압 밸브(24)에 의해 파일럿 조작압이 생성되면, 생성된 파일럿 조작압은 컨트롤 밸브(19) 내에 복수 있는 스풀(방향 전환 밸브)을 움직이고, 그에 따라 유압 펌프(18)로부터 토출되는 작동유의 흐름을 조정함으로써, 대응하는 유압 액추에이터(1a, 2a, 3d, 3e, 3f)의 동작을 가능하게 한다.

록 밸브(22)가 차단 위치일 때에는, 파일럿압 제어 감압 밸브(24)에 파일럿 1차압이 공급되지 않기 때문에, 파일럿 조작압도 생성되지 않게 되어(예를 들면, 0MPa이 되어), 유압 액추에이터(1a, 2a, 3d, 3e, 3f)의 동작은 불가가 된다.

즉, 운전실(4) 내에 설치된 록 레버(도시 생략)의 위치에 따라, 차체의 모든 동작 가능 여부가 전환된다. 구체적으로는, 록 레버가 록 위치에 있을 때에는 차체의 모든 동작이 금지되고, 해제 위치에 있을 때에는 차체의 동작이 허용된다.

파일럿압 제어 감압 밸브(24)와 컨트롤 밸브(19)의 사이의 파일럿 회로에는, 파일럿 조작압을 검출하기 위한 조작압 센서(25)가 마련되어 있다.

조작압 센서(25)의 검출 신호는 차체 제어 장치(11)에 입력되고 있다. 차체 제어 장치(11)는, 조작압 센서(25)에 의해 검출된 파일럿 조작압에 의거하여, 유압 셔블(100)의 조작 상황이나 파일럿압 제어 감압 밸브(24)가 정상적으로 작동하고 있는지 여부를 파악할 수 있다.

유압 펌프(18)와 컨트롤 밸브(19)의 사이의 딜리버리 회로에는, 펌프 토출압을 검출하기 위한 펌프 토출압 센서(26)가 마련되어 있다. 차체 제어 장치(11)는, 펌프 토출압 센서(26)에 의해 검출된 펌프 토출압에 의거하여, 유압 셔블(100)의 유압 펌프(18)의 펌프 부하를 파악할 수 있다.

차체 제어 장치(11)는, 엔진 회전수나 조작 장치(15)의 입력에 따라 조작에 의한 펌프 목표 유량을 산출한다. 또한, 차체 제어 장치(11)는, 엔진 회전수나 조작 상황이나 그 밖의 차체 상태(온도 등)에 따라 제한 마력을 연산하고, 펌프 토출압 센서(26)의 입력과 제한 마력으로부터, 마력 제한에 의한 펌프 상한 유량을 산출한다. 차체 제어 장치(11)는, 조작에 의한 펌프 목표 유량과 마력 제한에 의한 펌프 상한 유량이 작은 쪽을 펌프 목표 유량으로서 선택하고, 유압 펌프(18)의 토출 유량이 펌프 목표 유량이 되도록 펌프 유량 제어 전자 밸브를 구동한다.

통신 단말(61)은, 원격 조종이나 자동 운전 등의 무인 운전을 행하기 위한 지령 신호를 차체의 외부로부터 수신하고, 또한, 차체의 자세나 각종 상태 정보를 외부에 송신한다.

통신 단말(61)은, CAN 통신에 의해 외부 조작 제어 장치(60)와 접속되어 있다. 또한, 외부 조작 제어 장치(60)와 차체 제어 장치(11)도 CAN 통신에 의해 접속되어 있다. 외부 조작 제어 장치(60)는, 유압 셔블(100)의 무인 운전(원격 운전, 자동 운전) 시에는, 통신 단말(61)을 개재하여 외부로부터 수신한 조작 지령을 차체 제어 장치(11)에 주고받음으로써, 무인 운전 시의 액추에이터 동작이나 펌프, 밸브류의 작동을 실행한다.

또한, 외부 조작 제어 장치(60)는, 외부 조작 제어 장치(60)와 차체 제어 장치(11)를 연결하는 CAN 통신에 의해, 차체 제어 장치(11)에 접속시키고 있는 각종 스위치나 각종 센서의 상태를 파악할 수 있다.

또한, 통신 단말(61)은, 외부 조작 제어 장치(60) 외에, 차체 제어 장치(11)와도 CAN 통신에 의해 접속되어 있으며, 차체 제어 장치(11)로부터 수신하는 차체의 각종 상태 정보(온도나 엔진 회전수, 자세 정보 등)를 네트워크 경유로 원격 조작 장치나 제어실에 송신할 수 있다.

또한, 통신 단말(61)은, 차체 제어 장치(11)를 경유하여 모니터 제어 장치(14)에도 지령을 보낼 수 있도록 되어 있으며, 원격으로부터의 지령에 의해, 모니터(표시 장치(5))에 특정의 메시지나 아이콘 등을 표시시킬 수 있다.

또한, 통신 단말(61)은, 차량 탑재된 복수의 카메라(63)와 이더넷 통신으로 접속되어 있으며, 이 영상 신호를 통신 단말이 네트워크 경유에 의해 송신함으로써, 원격지로부터도 차체의 주위 영상을 확인할 수 있다.

외부 조작 제어 장치(60)에는, 차체의 상태를 주위에 통지하기 위한 상태 표시등으로서, 작업 표시등(62a), 경고 표시등(62b), 통신 표시등(62c), 운전 표시등(62d), 접근 허가 표시등(62e), 행동 요구 표시등(62f)의 6종류의 회전등이 전기적으로 접속되어 있으며, 외부 조작 제어 장치(60)의 지령에 의해 점등(ON)과 소등(OFF)이 전환된다.

또한, 외부 조작 제어 장치(60)에는, 주위의 작업자에게, 무인 운전과 관련된 음성 메시지나 경보음을 통지하기 위한 외부 스피커(66)가 접속되어 있으며, 외부 조작 제어 장치(60)의 지령에 의해 통지음을 출력한다.

유압 셔블(100)의 운전실(4) 내에는, 유인 운전과 무인 운전의 전환을 행하기 위한 운전 상태 전환 스위치(64)가 탑재되며, 차체 제어 장치(11)와 전기적으로 접속되어 있다. 운전 상태 전환 스위치(64)는, 이른바, 모멘터리형의 스위치이며, 차체 제어 장치(11)는, 운전 상태 전환 스위치(64)가 눌려 있는 상태(ON)인지, 눌려 있지 않은 상태(OFF)인지를 판별할 수 있다.

또한, 유압 셔블(100)의 운전실(4) 내에는, 상태 표시등(62)의 점등 조건을 탑승한 오퍼레이터가 변경하기(전환하기) 위한 점등 조건 전환 스위치(65)가 탑재되어, 차체 제어 장치(11)와 전기적으로 접속되어 있다. 점등 조건 전환 스위치(65)는, 이른바, 모멘터리형의 스위치이며, 차체 제어 장치(11)는, 점등 조건 전환 스위치(65)가 눌려 있는 상태(ON)인지, 눌려 있지 않은 상태(OFF)인지를 판별할 수 있다.

여기서, 도면에는 나타내지 않지만, 차체 제어 장치(11), 모니터 제어 장치(14), 엔진 제어 장치(17), 외부 조작 제어 장치(60)는, 각각, 중앙 연산 장치(CPU), 메모리, 인터페이스에 의해 구성되고, 메모리 내에 미리 보존되어 있는 프로그램을 중앙 연산 장치(CPU)로 실행하고, 메모리 내에 보존되어 있는 설정값과 인터페이스로부터 입력된 신호에 의거하여 중앙 연산 장치(CPU)가 처리를 행하여, 인터페이스로부터 신호를 출력하는 것이다.

도 4는, 유압 셔블에 있어서의 차체의 제어 상태의 상태 천이를 나타내는 도면이다. 또한, 도 5는, 도 4에 나타낸 각 제어 상태에 있어서, 탑승한 오퍼레이터와 원격(외부) 지령의 각각에 의한 차체 조작의 가능 여부의 관계를 나타내는 도면이다. 도 5에서는, 제어 상태(211), 탑승한 오퍼레이터에 의한 차체 조작의 가능 여부(212), 및, 원격(외부) 지령에 의한 차체 조작의 가능 여부(213)의 관계를, 제어 상태마다 표 형식으로 나타내고 있다.

여기서, 차체 조작이란, 유압 셔블(100)의 시동 키의 ON/OFF 조작과 운전 상태 전환 스위치(64)의 압하(押下) 조작에 상당하는 조작 이외의 모든 조작이며, 예를 들면, 엔진(16)의 시동·정지, 록 밸브(22)의 차단·해제, 유압 액추에이터(1a, 2a, 3d, 3e, 3f)의 동작, 그 밖의 전장품의 조작, 차체의 설정 변경 등의 조작을 포함하고 있다.

유압 셔블(100)의 키 OFF(전원 OFF)의 상태(300)에 있어서, 운전실(4)에 탑승한 오퍼레이터의 조작에 의해 키 ON 조작이 이루어지면, 차체 제어 장치(11) 및 외부 조작 제어 장치(60)는, 유인 운전 상태(310)로 천이한다.

유인 운전 상태(310)는, 유압 셔블(100)을 수동 조작에 의해 동작시키는 상태이다. 도 5에 나타내는 바와 같이, 유인 운전 상태(310)에서는, 운전실(4)에 탑승한 오퍼레이터에 의해 차체 조작이 가능한 한편, 원격(외부) 지령에 의한 차체 조작은 불가로 되어 있다.

유인 운전 상태(310)에 있어서, 록 밸브(22)가 차단 상태에 있을 때에, 운전실(4)에 탑승한 오퍼레이터가 운전 상태 전환 스위치(64)를 압하하면, 차체 제어 장치(11)와 외부 조작 제어 장치(60)는, 무인 운전 상태(320)의 하나인 무인 운전 일시 해제 상태(321)로 천이한다.

또한, 무인 운전 상태(320)의 무인 운전 일시 해제 상태(321)에 있어서, 록 밸브(22)가 차단 상태에 있을 때에, 운전실(4)에 탑승한 오퍼레이터가 운전 상태 전환 스위치(64)를 압하하면, 차체 제어 장치(11)와 외부 조작 제어 장치(60)는, 유인 운전 상태(310)로 천이한다.

여기서, 유인 운전 상태(310)와 무인 운전 상태(320)의 사이의 상태 천이의 조건에 록 밸브(22)의 차단 상태를 포함시키고 있는 것은, 유인 운전과 무인 운전의 제어 상태의 전환을 반드시 차체가 정지하고 있는 상태(즉, 유압 액추에이터(1a, 2a, 3d, 3e, 3f)가 동작하고 있지 않은 상태)에서 행하도록 하여, 제어 상태의 전환 시에 의도치 않게 갑자기 차체가 움직여버리는 것을 방지하기 위함이다.

여기서, 본 실시 형태에 있어서는, 무인 운전이 가능한 건설 기계(유압 셔블(100))가 가동하는 작업 현장에서는, 네트워크 접속이 가능한 통신 단말(작업원용 통신 단말: 예를 들면, 손목 시계형의 웨어러블 단말)을 모든 작업원이 소지하고, 작업원용 통신 단말과, 건설 기계(유압 셔블(100))와, 무인 운전을 관리·감시하는 제어실은 동일 네트워크에 접속되어, 각각의 기기로 상호 통신에 의한 데이터 수수가 가능하다.

도 5에 나타내는 바와 같이, 무인 운전 일시 해제 상태(321)에서는, 운전실(4)에 탑승한 오퍼레이터에 의해 차체 조작이 가능한 한편, 원격(외부) 지령에 의한 차체 조작은 불가로 되어 있다.

무인 운전 일시 해제 상태(321)에 있어서, 운전실(4)에 탑승한 오퍼레이터(운전 상태 전환 스위치(64)를 압하한 작업자)는, 차체의 작업 범위의 밖으로 이동한 다음에, 차체 주위의 안전을 확인하고, 작업원용 통신 단말을 조작하여 차체 및 제어실에 무인 운전 개시 허가 신호를 송신한다. 무인 운전 일시 해제 상태(321)에 있어서, 유압 셔블(100)이 무인 운전 개시 허가 신호를 수신하면, 차체 제어 장치(11)와 외부 조작 제어 장치(60)는, 무인 운전 대기 상태(322)로 천이한다.

무인 운전 대기 상태(322)는, 제어실측의 판단에 의해 언제라도 원격 조작을 시작할 수 있는 상태이다. 도 5에 나타내는 바와 같이, 무인 운전 대기 상태(322)에서는, 운전실(4)에 탑승한 오퍼레이터에 의한 차체 조작(운전실(4) 내의 레버나 스위치류의 조작)이 불가로 전환된다. 또한, 원격(외부) 지령에 의한 차체 조작은 불가로 되어 있다.

무인 운전 대기 상태(322)에 있어서, 무인 운전 상태(320)를 중지하고 유인 운전 상태(310)로 되돌아가는 경우에는, 작업원용 통신 단말 혹은 제어실로부터, 유압 셔블(100)에 대하여 무인 운전 정지 신호를 송신한다. 무인 운전 대기 상태(322)일 때에 유압 셔블(100)이 무인 운전 정지 신호를 수신하면, 차체 제어 장치(11)와 외부 조작 제어 장치(60)는, 무인 운전 일시 해제 상태(321)로 천이하므로, 록 밸브(22)가 차단 상태에 있을 때에, 운전실(4)에 탑승한 오퍼레이터가 운전 상태 전환 스위치(64)를 압하함으로써, 차체 제어 장치(11)와 외부 조작 제어 장치(60)를 유인 운전 상태(310)로 천이시킬 수 있다.

무인 운전 대기 상태(322)에 있어서, 제어실이 유압 셔블(100)에 대하여 무인 운전 개시 신호를 송신하고, 유압 셔블(100)이 무인 운전 개시 신호를 수신하면, 차체 제어 장치(11)와 외부 조작 제어 장치(60)는, 무인 운전 작업 상태(323)로 천이한다.

도 5에 나타내는 바와 같이, 무인 운전 작업 상태(323)에서는, 운전실(4)에 탑승하는 오퍼레이터에 의한 차체 조작(운전실 내의 레버나 스위치류의 조작)은 불가로 되어 있으며, 모든 조작은 원격(외부) 지령에 의해서만 가능하다.

이와 같이, 본 실시 형태에 있어서는, 무인 운전 일시 해제 상태(321)로부터 무인 운전 대기 상태(322)를 거쳐 무인 운전 작업 상태(323)로 천이하도록 설정했다. 즉, 원격(외부) 지령에 의한 차체 조작이 가능한 무인 운전 작업 상태(323)로 천이하기 위해서는, 작업원용 통신 단말에 의한 무인 운전 개시 허가 신호의 송신을 비롯한, 차체 주위의 작업자와 제어실 쌍방의 의사 확인을 필요로 하도록 설정했다. 이와 같이 상태 천이의 순서를 정함으로써, 주위 작업자가 의도치 않은 타이밍이나, 주위의 안전 확인이 되고 있지 않은 타이밍에서의 무인 운전 작업(차체의 동작)의 발생을 방지할 수 있어, 안전성을 향상시킬 수 있다.

무인 운전 작업 상태(323)에서의 작업 중에 있어서, 운전실(4)에 탑승한 오퍼레이터에 의해 일시적으로 차체 조작을 행하거나, 유인 운전 상태(310)로 되돌리거나 하는 경우에는, 제어실이 유압 셔블(100)에 대하여 무인 운전 정지 신호를 송신하고, 유압 셔블(100)이 무인 운전 정지 신호를 수신하면, 차체 제어 장치(11)와 외부 조작 제어 장치(60)는, 무인 운전 일시 해제 상태(321)로 천이한다.

또한, 무인 운전 작업 상태(323)에 있어서의 무인 운전 정지 신호의 송신은, 작업자용 통신 단말로부터는 송신 불가로 해 두는(또는, 차체측의 차체 제어 장치(11)나 외부 조작 제어 장치(60)에 있어서, 무인 운전 작업 상태(323)에서는 작업자용 통신 단말로부터의 무인 운전 정지 신호를 접수하지 않도록 해 두는) 것이 바람직하다. 이에 따라, 무인 운전에서의 작업 중에, 부주의하게 무인 운전이 정지되는 경우가 없어, 무인 운전의 작업성을 향상시킬 수 있다.

무인 운전 작업 상태(323)에 있어서, 주위의 작업자가 일시적으로 무인 운전의 정지를 요구하는 경우, 작업자는 작업자용 통신 단말을 조작하여 제어실에 무인 운전 정지 요구를 송신한다. 무인 운전 정지 요구를 수신한 제어실에 있는 관리·감시자는, 작업의 구획까지 차체를 동작시켜, 정지시키기 위한 적절한 자세로 차체의 자세를 맞춘 다음에, 차체에 대하여 무인 운전 정지 신호를 송신하고, 무인 운전 정지 신호를 수신한 차체는 무인 운전 일시 해제 상태(321)로 천이한다. 이에 따라, 무인 운전을 정상적으로 정지시킬 수 있으므로, 무인 운전의 작업 프로세스의 관리나, 안전한 작업 정지를 행할 수 있어, 작업 현장의 안전성과 작업성을 향상시킬 수 있다.

무인 운전 일시 해제 상태(321), 무인 운전 대기 상태(322), 무인 운전 작업 상태(323)에 있어서, 긴급 정지 스위치(도시 생략)의 압하에 의해 발신되거나, 혹은, 네트워크 경유에 의해 송신되는 비상 정지 신호를 차체가 수신하면, 차체 제어 장치(11) 및 외부 조작 제어 장치(60)는, 무인 운전 강제 정지 상태(324)로 천이한다. 또한, 무인 운전 일시 해제 상태(321), 무인 운전 대기 상태(322), 무인 운전 작업 상태(323)에 있어서, 무인 운전을 계속하는 것에 지장을 초래하는 이상이 발생하였다고 차체 제어 장치(11)나 외부 조작 제어 장치(60)가 판정하였을 때에도, 마찬가지로, 무인 운전 강제 정지 상태(324)로 천이한다.

무인 운전 강제 정지 상태(324)에 있어서의 차체의 행동에 대해서는, 발생하고 있는 현상의 정도에 따라 설정해 두면 된다.

예를 들면, 엔진(16)을 계속해서 가동함으로써 위험한 상황을 발생시킨다고 판단하는 경우에는, 자동으로 엔진(16)을 정지시키는 것이 생각된다. 또한, 프론트 자세가 정상 범위를 벗어나버렸다고 하는 정도이면, 유압 액추에이터(1a, 2a, 3d, 3e, 3f)의 동작을 정지시키는 것 만이어도 된다.

유압 액추에이터(1a, 2a, 3d, 3e, 3f)의 정지시키는 방법에 대해서는, 예를 들면, 비상 정지 스위치가 눌리는 경우에는, 유압 액추에이터(1a, 2a, 3d, 3e, 3f)를 바로 정지시키는 것이 생각된다. 또한, 네트워크 접속이 도중에 끊어져버렸다고 하는 정도이면, 차체측의 제어에 의해 완만하게 유압 액추에이터(1a, 2a, 3d, 3e, 3f)를 정지시킴으로써, 급정지에 의해 차체나 적하가 크게 흔들려버리는 것에 의한 영향을 작게 할 수 있어, 안전성을 높일 수 있다.

또한, 록 밸브(22)에 대해서는, 차체를 정지시킬 때에 자동으로 록 상태로 전환하도록 해 두면, 그 후에 작업원이 탑승할 때에, 의도치 않게 레버에 접촉해버려 차체가 움직인다고 하는 오조작을 방지할 수 있다.

도 5에 나타내는 바와 같이, 무인 운전 강제 정지 상태(324)에서는, 무인 운전이 정지하고 있는 상태이므로, 차체 조작은 운전실(4)에 탑승한 오퍼레이터(운전실(4) 내의 레버나 스위치류)에 의해서만 가능해진다.

무인 운전 강제 정지 상태(324)에 있어서, 록 밸브(22)가 차단 상태에 있을 때에, 운전실(4)에 탑승한 오퍼레이터가 운전 상태 전환 스위치(64)를 압하하면, 차체 제어 장치(11)와 외부 조작 제어 장치(60)는, 유인 운전 상태(310)로 천이한다. 이에 따라, 예를 들면, 네트워크 접속에 문제가 발생하여 무인 운전을 할 수 없게 된 경우에도, 작업자가 유압 셔블(100)의 운전실(4)에 탑승하여 차체를 퇴피시킬 수 있다.

또한, 무인 운전 강제 정지 상태(324)에 있어서, 이상 상태가 해소되었다고 차체 제어 장치(11)나 외부 조작 제어 장치(60)가 판단한 경우에는, 자동적으로 무인 운전 일시 해제 상태(321)로 천이한다.

계속해서, 외부 조작 제어 장치에 의한 상태 표시등의 제어에 대하여 설명한다.

도 6은, 유인 운전 상태에 있어서의 상태 표시등의 제어 패턴의 전환의 모습을 나타내는 도면이며, 도 7~도 9는, 각 제어 패턴에 있어서의 제어 테이블을 나타내는 도면이다. 또한, 도 10은, 무인 운전 상태에 있어서의 제어 테이블을 나타내는 도면이다.

도 7~도 10에 나타내는 제어 테이블에는, 상태 표시등의 명칭(221), 표시색(222) 및 점등 조건(점등할 때의 차체의 상태)(223)의 관계가 상태 표시등마다(상세하게는, 상태 표시등의 명칭(221a~221f)마다) 설정되어 있으며, 외부 조작 제어 장치(60)에 기억되어 있다.

외부 조작 제어 장치(60)는, 상태 표시등(62)의 점등 소등을 제어하는 것이다. 상태 표시등(62)의 점등 제어는, 크게 나누어 유인 운전 상태(310)일 때와 무인 운전 상태(320)일 때에 전환된다. 또한, 유인 운전 상태(310)일 때의 점등 제어는, 점등 조건 전환 스위치(65)가 눌릴 때마다 「점등 제어 패턴 1」~ 「점등 제어 패턴 3」의 사이에서 전환된다.

우선, 유인 운전 상태(310)일 때의 점등 제어에 대하여 설명한다.

외부 조작 제어 장치(60)는, 유인 운전 상태(310)에 있어서의 상태 표시등(62)의 점등 제어 패턴으로서, 「점등 제어 패턴 1」(도 7 참조), 「점등 제어 패턴 2」(도 8 참조), 「점등 제어 패턴 3」(도 9 참조)의 3종류의 제어 테이블을 보지하고 있다. 제어 패턴은, 운전실(4)에 탑승하는 오퍼레이터가 점등 조건 전환 스위치(65)를 압하할 때마다, 「점등 제어 패턴 1」, 「점등 제어 패턴 2」, 「점등 제어 패턴 3」, 「점등 제어 패턴 1」의 순서로 전환된다. 또한, 외부 조작 제어 장치(60)는, 키 OFF 시에 선택되어 있던 점등 제어 패턴을 기억하고 있으며, 다음번의 키 ON 시에는, 전회 종료 시의 점등 제어 패턴을 독출하여 이용한다.

도 7에 나타내는 바와 같이, 유인 운전 상태(310)의 「점등 제어 패턴 1」에서는, 작업 표시등(62a)은, 엔진이 가동하고 있을 때에 점등한다. 이것은, 유압 셔블(100)이 가동 중인 것을 주위에 통지하기 위해서이다.

접근 허가 표시등(62e)은, 엔진이 정지하고 있을 때, 또는, 록 밸브(22)가 차단 위치에 있을 때에 점등한다. 즉, 차체가 움직지 않는 상태가 확보되고 있을 때에 점등한다.

이에 따라, 주위의 작업자가 어쩔 수 없이 차체에 접근할 필요가 있을 때에, 운전실(4)에 탑승하는 오퍼레이터가 확실하게 차체를 정지 상태로 해준 것인지, 주위의 작업자가 육안으로 확인할 수 있어, 작업 현장의 안전성이 향상된다.

경고 표시등(62b), 통신 표시등(62c), 운전 표시등(62d), 행동 요구 표시등(62f)은, 무인 운전 상태(320)와 관련된 정보를 통지하기 위한 상태 표시등(62)이므로 상시 소등으로 한다.

이에 따라, 주위의 작업자에 따라 불필요한 정보를 통지하지 않음으로써, 정말로 필요한 정보인 접근 허가인지 아닌지라고 하는 것의 시인성을 높일 수 있음과 함께, 무인 운전을 관리·감시하고 있는 작업자에게 있어서는, 이들의 무인 운전의 상태를 통지하는 상태 표시등(62)이 소등인 것을 확인함으로써, 무인 운전 상태(320)가 아닌 것(외부 지령을 접수하지 않은 상태로 되어 있는 것)을 판단할 수도 있다.

도 8에 나타내는 바와 같이, 유인 운전 상태(310)의 「점등 제어 패턴 2」에서는, 작업 표시등(62a)은, 「점등 제어 패턴 1」과 마찬가지로, 엔진(16)이 가동하고 있을 때에 점등하지만, 그 이외의 상태 표시등은 상시 소등이 된다. 즉, 유인 운전 상태만을 구비하는 유압 셔블과 동일한 점등 패턴이 된다.

「점등 제어 패턴 1」과 같이 접근 허가를 나타내는 통지를 할 수 있던 쪽이, 주위 작업자에게 있어서는 안전성을 향상시킬 수 있지만, 접근 허가 표시등(62e)은 운전실(4)에 탑승한 오퍼레이터의 시계에 들어가는 장소에 설치되어 있기 때문에, 작업 중단 중 등의 엔진 정지 중이나 록 밸브 차단 중에 있어서, 접근 허가 표시등(62e)이 계속해서 점등하는 것을 번거롭게 느끼는 것이 생각된다.

그러한 경우에, 주위의 작업자에게의 접근 허가의 통지는 종래와 동일한 것(제스처나 목소리, 소리에 의한 것)으로 하여 운용하는 것으로 하고, 운전실(4)에 탑승하는 오퍼레이터의 작업성을 우선하여, 접근 허가 표시등(62e)을 상시 소등으로 할 수 있는 패턴(즉, 「점등 제어 패턴 2」)을 선택할 수 있도록 하고 있다.

도 9에 나타내는 바와 같이, 유인 운전 상태(310)의 「점등 제어 패턴 3」은, 엔진이 정지하고 있을 때, 또는, 록 밸브(22)가 차단 위치에 있으면, 즉, 차체가 움직이지 않는 상태가 확보되고 있을 때에 점등하는 상태 표시등(62)을, 접근 허가 표시등(62e)이 아닌 운전 표시등(62d)으로 하고 있는 점이 「점등 제어 패턴 1」과 상이하다.

이에 따라, 「점등 제어 패턴 1」에 있어서 우려되는 점, 즉, 유인 운전 시에 운전실(4)에 탑승하는 오퍼레이터의 시계에 점등한 상태 표시등(62)이 들어가는 것에 의한 번거로움을 해소할 수 있다. 무인 운전 상태(320)에 있어서, 운전 표시등(62d)이 점등할 때에는, 반드시 통신 표시등(62c)도 점등하고 있기 때문에, 무인 운전을 관리·감시하고 있는 작업자에게 있어서는, 통신 표시등(62c)이 소등인 것을 확인함으로써, 운전 표시등(62d)이 점등하고 있어도, 무인 운전 상태(320)가 아닌 것(즉, 외부 지령을 접수하지 않은 상태로 되어 있는 것)을 판단할 수도 있다.

이어서, 무인 운전 상태(320)일 때의 점등 제어에 대하여 설명한다. 외부 조작 제어 장치(60)는, 무인 운전 상태(320)에 있어서의 상태 표시등(62)의 점등 제어 패턴(도 10 참조)을 정한 제어 테이블을 보지하고 있다.

도 10에 나타내는 바와 같이, 무인 운전 상태(320)에서는, 작업 표시등(62a)은, 엔진이 가동하고 있을 때에 점등한다.

경고 표시등(62b)은, 제어 상태가 무인 운전 강제 정지 상태(324)일 때에 점등한다. 적색의 표시등으로, 무인 운전을 계속할 수 없는 이상 상태인 것을 관리·감시자에게 통지한다.

통신 표시등(62c)은, 제어 상태가 무인 운전 일시 해제 상태(321), 무인 운전 대기 상태(322), 무인 운전 작업 상태(323), 무인 운전 강제 정지 상태(324) 중 어느 것(즉, 유인 운전 상태가 아닐 때), 또한, 차체와 제어실과의 네트워크 접속이 정상일 때에 점등한다. 실제의 작업 시에 있어서는, 유인 운전 상태(310)에서는 소등하고 있기 때문에, 운전실(4)에 탑승하는 오퍼레이터가 운전 상태 전환 스위치(64)를 눌러 무인 운전 일시 해제 상태(321)로 천이하였을 때에, 네트워크 접속이 정상이면 소등으로부터 점등으로 전환된다. 작업자는, 이 통신 표시등(62c)이 점등하고 있는 것과 경고 표시등(62b)이 소등하고 있는 것을 확인하여, 차체가 무인 운전을 행하는 상태인 것을 인식할 수 있다.

운전 표시등(62d)은, 제어 상태가 무인 운전 작업 상태(323)일 때에 점등한다. 운전 표시등(62d)이 점등하고 있을 때에는, 운전실(4)에 탑승하는 오퍼레이터에 의한 차체 조작은 불가능하게 되어 있으며, 원격(외부) 지령에 의한 차체 조작이 가능하게 되어 있다.

접근 허가 표시등(62e)은, 제어 상태가 무인 운전 일시 해제 상태(321), 무인 운전 대기 상태(322), 무인 운전 강제 정지 상태(324) 중 어느 것(즉, 무인 운전 상태(320)에 있어서 무인 운전 작업 상태(323)가 아닐 때), 또한, 엔진 정지 중 또는 록 밸브(22)가 차단 상태일(즉, 차체가 움직이지 않는 상태가 확보되고 있을) 때에 점등한다. 엔진 정지 중이나 록 밸브(22)가 차단 중이어도, 무인 운전 작업 상태(323)이면 점등하지 않는다(소등한다). 이것은, 가령 록 밸브(22)가 차단 중이어도, 무인 운전 작업 상태(323)인 경우에는 원격(외부) 지령에 의해 록 밸브(22)가 해제 상태로 전환되어 차체가 움직일 가능성을 고려한 것이며, 확실하게 원격(외부) 지령을 접수하지 않은 상태가 된 경우에만, 주위 작업자에게 접근 허가를 통지함으로써, 보다 안전성을 향상시키고 있다.

행동 요구 표시등(62f)은, 무인 운전 상태(320)의 차체에서, 작업자에게 운전실에 탑승하여 특정한 행동을 요구하는 이상 상태가 발생하였을 때(이것은, 무인 운전 강제 정지 상태(324)로의 천이 조건의 하나임), 또는, 차체가 행동 요구 표시등(62f)의 점등 신호를 수신하였을 때에 점등시킨다. 여기서, 행동 요구 표시등(62f)의 점등 신호는, 무인 운전을 관리·감시하는 제어실로부터 네트워크를 개재하여 송신되는 것으로 한다.

예를 들면, 무인 운전 작업 상태(620)에서 원격 조종 작업을 실시 중(즉, 무인 운전 작업 상태(323)인 경우)에, 차체와 제어실과의 네트워크 접속이 절단되어버렸을 때, 운전 상태는 무인 운전 상태(320)의 무인 운전 작업 상태(323)로부터 무인 운전 강제 정지 상태(324)로 천이하고, 외부 조작 제어 장치(60)는, 유압 액추에이터(1a, 2a, 3d, 3e, 3f)의 동작을 정지시켜, 록 밸브(22)를 차단한다. 이 상태(무인 운전 강제 정지 상태(324))가 된 차체는, 원격(외부) 지령에 의한 차체 조작을 할 수 없는 상태이지만, 이상 상태로 되어 있는 차체를 장시간 방치하면 작업에 지장이 생기기 때문에, 복구 작업을 행하기 위해, 차체의 자세를 변경하거나, 차체를 안전한 장소나 특정의 피난 장소까지 이동시키거나 할 필요가 있다. 그러나, 차체로부터 떨어진 장소에 있는 제어실로부터 관리·감시자가 차체를 향하는 경우에는, 시간을 필요로해 버리거나, 관리·감시자가 한사람인 경우에는, 제어실측에서 정보를 확인하는 작업자가 없어져, 복구 작업의 효율이 떨어져버리거나 하는 것이 상상된다.

이와 같은 경우에, 전제가 되는 작업 현장의 운용룰로서 「행동 요구 표시등(62f)의 점등 시에는 차체의 운전실(4)에 탑승하여 복구 작업에 협력하는」 것을 미리 공유해 둠으로써, 무인 운전 강제 정지 상태(324)가 되었을 때에 행동 요구 표시등(62f)을 점등시킴으로써, 차체의 가까이 있는 작업자에게 협력을 요구할 수 있다.

또한, 행동 요구 표시등(62f)을 점등시킬 때에, 운전실(4) 내의 모니터(표시 장치(5))에, 제어실이나 관리·감시자의 연락처(전화번호)나, 탑승한 작업자에게 요구하는 조작이나 행동에 대하여 표시되도록 해두면, 복구 작업을 원활하게 행하는 것이 가능해진다.

다른 경우로서, 예를 들면, 정상적으로 무인 운전 작업 상태에서 가동 중이었던 경우에도, 차체의 주위의 상황을 직접 육안으로 확인하고 싶어진 경우, 제어실로부터 차체에 대하여, 무인 운전 정지 신호를 송신함과 동시에, 행동 요구 표시등 점등 신호를 송신할 수도 있다. 이 경우에도, 주위의 작업자에게 운전실에 탑승하게 하여 협력을 바람으로써, 차체의 정지 시간을 짧게 할 수 있어, 작업 현장 전체로서의 작업성을 향상시킬 수 있다.

또한, 게다가, 이 행동 요구 표시등(62f) 점등 시에, 외부 조작 제어 장치(60)에 접속된 외부 스피커(66)로부터 음성 가이던스를 출력하면, 보다 주위의 작업자가 차체의 상태에 알아차리기 쉽게 할 수도 있다.

또한, 행동 요구 표시등(62f)의 소등에 대하여 다음과 같은 운용을 행함으로써, 작업성을 더 향상시킬 수 있다. 예를 들면, 행동 요구 표시등(62f)의 점등 시에 있어서, 작업자에게 유압 셔블(100)에 탑승하게 하여 복귀 대응을 실시하게 하는 경우에, 그 때의 차체의 상태(예를 들면, 이상 상태나, 차체의 자세 등의 정보)를 외부 조작 제어 장치(60)나 원격의 제어실이 감시하고 있는 것으로 한다. 이 때, 외부 조작 제어 장치(60)나 제어실이, 작업자에게 탑승하여 대응하게 하는 작업이 완료된 것(예를 들면, 이상 상태가 해소된 것이나, 지정한 차체 자세로 변경된 것)을 포함하는 소등 조건을 충족시켰다고 판정하면, 외부 조작 제어 장치(60)는 행동 요구 표시등(62f)을 소등시킨다.

이와 같이 구성함으로써, 행동 요구 표시등(62f)의 점등을 보고 유압 셔블(100)에 탑승한 작업자는, 자신에게 요구된 행동이 완료된 것을 보다 명확하게 알 수 있기 때문에, 작업 완료의 판단을 빠르고 정확하게 할 수 있어, 작업 현장으로서의 작업성을 보다 향상시킬 수 있다.

또한, 이 때에, 작업자용 통신 단말이나 운전실(4) 내의 통신 단말(61) 등을 통하여, 유압 셔블(100)에 탑승한 작업자와 차체의 관리·감시자가 통화 등으로 서로 정보를 전달하면, 더 빠르고 정확하게 작업을 행할 수 있다.

이상과 같이 구성한 본 실시 형태의 효과를 설명한다.

작업 기계가 무인 운전(원격 운전, 자동 운전)을 행하는 경우, 건설 기계의 주위의 작업자가 어쩔 수 없이 무인 운전 중인 차체에 접근할 필요나, 건설 기계에 의한 작업을 중단하게 할 필요가 발생하는 것이 생각된다.

이 때, 예를 들면, 무인 운전(원격 운전, 자동 운전) 중의 건설 기계를 주위의 작업자가 강제적으로 정지시키는 것이 가능한 경우여도, 실제로 무인 운전을 정지시켰다고 하면, 무인 운전에 의한 작업이 의도치 않게 중단 혹은 정지해버리는게 되어, 작업성이 불필요한 저하를 초래해버린다.

건설 기계의 무인 운전(원격 운전, 자동 운전)을 원격으로 관리하고 있는 관리자에게 어떠한 연락 수단에 의해 무인 운전을 일시적으로 중단하게 하는 경우여도, 차체가 움직이지 않는 상태인 것이 주위의 작업자에게 전달되지 않으면, 주위의 작업자는 안전을 확인할 수 없기 때문에 작업 기계에 접근할 수 없어, 작업성의 저하를 초래해버린다. 또한, 무인 운전이 중단되고 있지 않은 경우여도, 작업 기계가 움직이고 있지 않은 모습으로부터 주위의 작업자가 무인 운전의 중단을 오인하여, 건설 기계에 부주의하게 해버리는 것도 생각된다.

또한, 작업 기계가 무인 운전(원격 운전, 자동 운전)을 행하는 경우, 무인 운전을 감시하는 관리자는, 안전 관리나 작업 관리를 행하기 위해 작업 기계의 동작 상태를 파악할 필요가 있다. 무인 운전을 행하는 건설 기계는, 네트워크 통신에 의해 관리자가 조작하는 제어 장치와 접속되어 있으며, 네트워크 접속이 정상이면, 관리자는 차체의 상태를 제어실의 모니터 등으로 파악하는 것이 가능하지만, 네트워크 통신이 차단되어버린 경우에는, 작업 기계의 동작 상태를 모니터 등으로 확인할 수 없게 되어버린다.

이에 비하여 본 실시 형태에 있어서는, 시공 현장에서 작업을 행하는 유압 셔블(100)에 있어서, 유압 셔블(100)의 동작을 제어하는 차체 제어 장치(11)와, 통신 단말(61)을 개재하여 외부로부터 수신한 조작 신호에 따라 제어 신호를 생성하여, 제어 신호를 차체 제어 장치(11)로 송출함으로써, 운전실(4)로의 오퍼레이터의 탑승에 의한 조작을 필요로 하지 않는 무인 운전의 제어를 행하는 외부 조작 제어 장치(60)와, 유압 셔블(100)의 무인 운전이 정상적으로 동작 중인 것을 나타내는 운전 표시등(62d)과, 유압 셔블(100)로의 작업자의 접근 허가를 나타내는 접근 허가 표시등(62e)을 구비하고, 외부 조작 제어 장치(60)는, 차체 제어 장치(11)에 수집된 정보에 따라, 유압 셔블(100)이 정상적으로 동작하고 있다고 판정한 경우에는 운전 표시등(62d)을 점등시키도록 제어함과 함께, 유압 셔블(100)로의 작업자의 접근을 허용할 수 있다고 판정한 경우에는 접근 허가 표시등(62e)을 점등시키는 것 같이 제어하도록 구성하였으므로, 차체의 동작 상태를 주위의 작업자나 관리자에게 간결하게 통지할 수 있어, 차체의 주위의 작업자나 관리자의 안전성과 작업성을 양립시킬 수 있다.

<부기>

또한, 본 발명은 상기의 실시 형태에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 일탈하지 않는 범위 내의 다양한 변형예나 실시 형태의 조합이 포함된다. 또한, 본 발명은, 상기의 실시 형태에서 설명한 모든 구성을 구비하는 것에 한정되지 않고, 그 구성의 일부를 변경이나 삭제한 것도 포함된다.

예를 들면, 상기의 실시 형태에 있어서는, 상태 표시등(62)을 점등시킴으로써, 정보 표시등(62)에 각각 할당된 정보를, 유압 셔블(100)의 주위의 작업자나 제어실에 있는 관리·감시자에게 전달하는 경우를 예시하여 설명하였지만, 이에 한정되지 않고, 예를 들면, 상태 표시등(62)을 점멸시킴으로써 정보를 전달하도록 구성해도 된다.

또한, 상기의 각 구성, 기능 등은, 그들의 일부 또는 전부를, 예를 들면 집적 회로로 설계하는 등에 의해 실현해도 된다. 또한, 상기의 각 구성, 기능 등은, 프로세서가 각각의 기능을 실현하는 프로그램을 해석하고, 실행함으로써 소프트웨어로 실현해도 된다.

1…하부 주행체, 1a…주행 유압 모터, 1b…크롤러, 2…상부 선회체, 2a…선회 유압 모터, 3…프론트 작업기, 3a…붐, 3b…아암, 3c…버킷, 3d…붐 실린더, 3e…아암 실린더, 3f…버킷 실린더, 4…운전실, 5…표시 장치, 6~8…각도 센서, 9…경사 센서, 10…선회 각도 센서, 11…차체 제어 장치, 12…록 스위치, 13…스위치 박스, 14…모니터 제어 장치, 15…조작 장치, 16…엔진, 17…엔진 제어 장치, 18…유압 펌프, 19…컨트롤 밸브, 20…파일럿 펌프, 21…펌프 레귤레이터, 22…록 밸브, 23…펌프 유량 제어압 센서, 24…파일럿압 제어 감압 밸브, 25…조작압 센서, 26…펌프 토출압 센서, 60…외부 조작 제어 장치, 61…통신 단말, 62…상태 표시등, 62a…작업 표시등, 62b…경고 표시등, 62c…통신 표시등, 62d…운전 표시등, 62e…접근 허가 표시등, 62f…행동 요구 표시등, 63…카메라, 64…운전 상태 전환 스위치, 65…점등 조건 전환 스위치, 66…외부 스피커, 100…유압 셔블, 상태 표시등의 명칭…221a~221f, 222…표시색, 223…점등 조건, 300…상태, 310…유인 운전 상태, 320…무인 운전 상태, 321…무인 운전 일시 해제 상태, 322…무인 운전 대기 상태, 323…무인 운전 작업 상태, 324…무인 운전 강제 정지 상태, 620…무인 운전 작업 상태

Claims (13)

1. 시공 현장에서 작업을 행하는 건설 기계에 있어서,
   상기 건설 기계의 동작을 제어하는 차체 제어 장치와,
   통신 단말을 개재하여 외부로부터 수신한 조작 신호에 따라 제어 신호를 생성하여, 상기 제어 신호를 상기 차체 제어 장치에 송출함으로써, 운전실로의 오퍼레이터의 탑승에 의한 조작을 필요로 하지 않는 무인 운전의 제어를 행하는 외부 조작 제어 장치와,
   상기 건설 기계의 무인 운전이 정상적으로 동작 중인 것을 나타내는 운전 표시등과,
   상기 건설 기계로의 작업자의 접근 허가를 나타내는 접근 허가 표시등을 구비하고,
   상기 외부 조작 제어 장치는, 상기 차체 제어 장치에 수집된 정보에 따라, 상기 건설 기계가 정상적으로 동작하고 있다고 판정한 경우에는 상기 운전 표시등을 점등시키도록 제어함과 함께, 상기 건설 기계로의 상기 작업자의 접근을 허용할 수 있다고 판정한 경우에는 상기 접근 허가 표시등을 점등시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 건설 기계.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 운전 표시등과 상기 접근 허가 표시등은, 각각 상이한 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 건설 기계.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 운전 표시등과 상기 접근 허가 표시등의 점등색은 동일한 색인 것을 특징으로 하는 건설 기계.
4. 제 2 항에 있어서,
   상기 운전 표시등을 오퍼레이터가 탑승하는 운전실의 상방에 배치하고,
   상기 접근 허가 표시등을 상기 운전실의 하방에 배치한 것을 특징으로 하는 건설 기계.
5. 제 2 항에 있어서,
   상기 운전 표시등을 상기 건설 기계의 차체 상부에 배치하고,
   상기 접근 허가 표시등을 상기 운전 표시등보다 하방의 상기 차체에 배치한 것을 특징으로 하는 건설 기계.
6. 제 2 항에 있어서,
   상기 운전 표시등을 운전실에 탑승한 오퍼레이터로부터 시인 불가능한 위치에 배치하고,
   상기 접근 허가 표시등을 운전실에 탑승한 오퍼레이터로부터 시인 가능한 위치, 또한 운전실의 주위의 작업자로부터 시인 가능한 위치에 설치한 것을 특징으로 하는 건설 기계.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 운전실 내에 배치되어, 상기 외부 조작 제어 장치에 의한 상기 접근 허가 표시등의 점등 조건을 전환하는 점등 조건 전환 스위치를 구비하고,
   상기 외부 조작 제어 장치는, 상기 차체 제어 장치에 수집된 정보가 운전실에 오퍼레이터가 탑승하여 상기 건설 기계의 조작을 행하는 유인 운전이고, 또한, 상기 점등 조건 전환 스위치가 조작된 정보일 때에, 상기 접근 허가 표시등을 상시 소등으로 하는 것을 특징으로 하는 건설 기계.
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 운전실 내에 배치되어, 상기 외부 조작 제어 장치에 의한 상기 접근 허가 표시등의 점등 조건을 전환하는 점등 조건 전환 스위치를 구비하고,
   상기 외부 조작 제어 장치는, 상기 차체 제어 장치에 수집된 정보가 운전실에 오퍼레이터가 탑승하여 상기 건설 기계의 조작을 행하는 유인 운전이고, 또한, 상기 점등 조건 전환 스위치가 조작된 정보일 때에, 상기 접근 허가 표시등을 상시 소등으로 함과 함께, 상기 운전 표시등을 상시 점등으로 하는 것을 특징으로 하는 건설 기계.
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 외부 조작 제어 장치는,
   엔진 시동이나 정지, 액추에이터의 동작 가능 여부의 전환, 및, 액추에이터 동작의 적어도 1개의 동작이 상기 통신 단말을 개재하여 외부로부터 수신한 제어 신호에 따라 실행 가능한 상태인 경우에, 상기 건설 기계의 무인 운전이 정상적으로 동작 중이라고 판정함과 함께,
   액추에이터가 움직이지 않는 상태가 확보되고 있는 경우에, 상기 건설 기계로의 상기 작업자의 접근을 허용할 수 있다고 판정하는 것을 특징으로 하는 건설 기계.
10. 제 1 항에 있어서,
    상기 외부 조작 제어 장치는,
    적어도, 상기 통신 단말을 개재하여 외부로부터 수신한 제어 신호에 의한 액추에이터 동작이 무효로 되어 있는 경우, 또한, 액추에이터가 움직이지 않는 상태가 확보되고 있는 경우에, 상기 건설 기계로의 상기 작업자의 접근을 허용할 수 있다고 판정하는 것을 특징으로 하는 건설 기계.
11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 통신 단말을 개재하여 외부로부터 수신한 제어 신호에 따른 상기 건설 기계의 조작이 가능한 상태로부터 불가의 상태로 천이하였을 때에,
    상기 차체 제어 장치는, 액추에이터를 동작 불가로 하고,
    상기 외부 조작 제어 장치는, 상기 운전 표시등을 소등시킴과 함께, 상기 접근 허가 표시등을 점등시키는 것을 특징으로 하는 건설 기계.
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 통신 단말을 개재하여 외부로부터 수신한 제어 신호에 따른 상기 건설 기계의 조작이 불가의 상태로부터 가능한 상태로 천이되었을 때에,
    상기 외부 조작 제어 장치는, 상기 운전 표시등을 점등시킴과 함께, 상기 접근 허가 표시등을 소등시키는 것을 특징으로 하는 건설 기계.
13. 제 12 항에 있어서,
    상기 통신 단말은, 주위의 작업자가 소지하는 작업자용 통신 단말과의 상호 통신, 및, 무인 운전 시의 상기 건설 기계의 동작을 제어하는 제어실과의 상호 통신을 행하고,
    상기 차체 제어 장치는, 상기 작업자용 통신 단말로부터 무인 운전의 개시를 허가하는 제어 신호를 수신하기 전에는, 상기 제어실로부터의 지령에 의한 상기 건설 기계의 동작의 제어를 무효로 하는 것을 특징으로 하는 건설 기계.