KR20230162605A - 쇼벨의 표시장치, 쇼벨 - Google Patents

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KR20230162605A
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타카시 니시
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스미토모 겐키 가부시키가이샤
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Abstract

쇼벨이 갖는 촬상장치에 의하여 촬상된 화상데이터가 나타내는 화상과, 상기 쇼벨의 엔드어태치먼트에 의하여 반송되는 반송물의 중량의 산출에 이용하는 기준값의 보정지시와 대응하는 아이콘화상을 포함하는 제1 화면을 표시시키는, 쇼벨의 표시장치이다.

Description

쇼벨의 표시장치, 쇼벨
본 발명은, 쇼벨의 표시장치, 쇼벨에 관한 것이다.
종래의 쇼벨에서는, 빈 반송 시의 버킷의 중량과, 굴삭 후의 버킷의 중량을 비교하여, 버킷에 적재된 토사 등의 중량을 산출하는 기술이 알려져 있다.
특허문헌 1: 일본 공고특허공보 특개 평6-89550호
상술한 종래의 기술은, 굴삭 후의 버킷의 중량으로부터 감산되어야 할, 빈 반송 시의 버킷의 중량의 설정방법에 대하여 기재되어 있지 않다.
그래서, 상기 사정을 감안하여, 용이하게 빈 운반 시의 중량을 설정시키는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시형태에 관한 쇼벨의 표시장치는, 쇼벨이 갖는 촬상장치에 의하여 촬상된 화상데이터가 나타내는 화상과, 상기 쇼벨의 엔드어태치먼트에 의하여 반송되는 반송물의 중량의 산출에 이용하는 기준값의 보정지시와 대응하는 아이콘화상을 포함하는 제1 화면을 표시시키는, 쇼벨의 표시장치이다.
본 발명의 실시형태에 관한 쇼벨은, 상부선회체와, 하부주행체와, 엔드어태치먼트와, 상기 엔드어태치먼트에 의하여 반송되는 반송물의 중량을 산출하는 제어부를 갖고, 상기 제어부는, 상기 반송물의 중량의 산출에 이용하는 기준값의 보정의 타이밍을 판단하는, 쇼벨이다.
용이하게 빈 운반 시의 중량을 설정할 수 있다.
도 1은 본 실시형태의 쇼벨의 측면도이다.
도 2는 본 실시형태에 관한 쇼벨의 구성의 일례를 개략적으로 나타내는 도이다.
도 3은 본 실시형태에 관한 쇼벨의 유압시스템의 구성의 일례를 개략적으로 나타내는 도이다.
도 4a는 암실린더의 조작에 관한 유압시스템의 일부의 도이다.
도 4b는 붐실린더에 관한 유압시스템의 일부의 도이다.
도 4c는 버킷실린더에 관한 유압시스템의 일부의 도이다.
도 4d는 선회유압모터에 관한 유압시스템의 일부의 도이다.
도 5는 본 실시형태에 관한 쇼벨 중의 토사중량검출기능에 관한 구성부분의 일례를 개략적으로 나타내는 도이다.
도 6은 기준값에 대하여 설명하는 도이다.
도 7은 표시제어부의 처리를 설명하는 플로차트이다.
도 8은 메인화면의 일례를 나타내는 도이다.
도 9는 적입(積入)작업화면의 일례를 나타내는 도이다.
이하, 도면을 참조하여 발명을 실시하기 위한 형태에 대하여 설명한다.
먼저, 도 1을 참조하여, 본 실시형태에 관한 쇼벨(100)의 개요에 대하여 설명한다. 도 1은, 본 실시형태에 관한 굴삭기로서의 쇼벨(100)의 측면도이다.
다만, 도 1에서는, 쇼벨(100)은, 굴삭대상의 오르막경사면(ES)에, 후술하는 목표궤도(BS)의 일례가 함께 기재되어 있다.
본 실시형태에 관한 쇼벨(100)은, 하부주행체(1)와, 선회기구(2)를 개재하여 선회 가능하게 하부주행체(1)에 탑재되는 상부선회체(3)와, 어태치먼트를 구성하는 붐(4), 암(5), 및, 버킷(6)과, 캐빈(10)을 구비한다.
하부주행체(1)는, 좌우 한 쌍의 크롤러가 주행유압모터(1L, 1R)(후술하는 도 2 참조)로 각각 유압구동됨으로써, 쇼벨(100)을 주행시킨다. 즉, 한 쌍의 주행유압모터(1L, 1R)(주행모터의 일례)는, 피구동부로서의 하부주행체(1)(크롤러)를 구동한다.
상부선회체(3)는, 선회유압모터(2A)(후술하는 도 2 참조)로 구동됨으로써, 하부주행체(1)에 대하여 선회한다. 즉, 선회유압모터(2A)는, 피구동부로서의 상부선회체(3)를 구동하는 선회구동부이며, 상부선회체(3)의 방향을 변화시킬 수 있다.
다만, 상부선회체(3)는, 선회유압모터(2A) 대신에, 전동기(이하, "선회용 전동기")에 의하여 전기구동되어도 된다. 즉, 선회용 전동기는, 선회유압모터(2A)와 동일하게, 비구동부로서의 상부선회체(3)를 구동하는 선회구동부이며, 상부선회체(3)의 방향을 변화시킬 수 있다.
붐(4)은, 상부선회체(3)의 전부(前部) 중앙에 부앙(俯仰) 가능하게 피봇장착되고, 붐(4)의 선단에는, 암(5)이 상하회동(上下回動) 가능하게 피봇장착되며, 암(5)의 선단에는, 엔드어태치먼트로서의 버킷(6)이 상하회동 가능하게 피봇장착된다. 붐(4), 암(5), 및 버킷(6)은, 각각, 유압액추에이터로서의 붐실린더(7), 암실린더(8), 및 버킷실린더(9)에 의하여 각각 유압구동된다.
다만, 버킷(6)은, 엔드어태치먼트의 일례이며, 암(5)의 선단에는, 작업내용 등에 따라, 버킷(6) 대신에, 다른 엔드어태치먼트, 예를 들면, 법면용 버킷, 준설용 버킷, 브레이커 등이 장착되어도 된다.
캐빈(10)은, 오퍼레이터(조작자)가 탑승하는 운전실이며, 상부선회체(3)의 전부좌측에 탑재된다.
다음으로, 도 2를 참조하여, 본 실시형태에 관한 쇼벨(100)의 구체적인 구성에 대하여 설명한다.
도 2는, 본 실시형태에 관한 쇼벨(100)의 구성의 일례를 개략적으로 나타내는 도이다.
다만, 도 2에 있어서, 기계적 동력계, 작동유라인, 파일럿라인, 및 전기제어계는, 각각, 이중선, 실선, 파선, 및 점선으로 나타나 있다.
본 실시형태에 관한 쇼벨(100)의 구동계는, 엔진(11)과, 레귤레이터(13)와, 메인펌프(14)와, 컨트롤밸브(17)를 포함한다. 또, 본 실시형태에 관한 쇼벨(100)의 유압구동계는, 상술한 바와 같이, 하부주행체(1), 상부선회체(3), 붐(4), 암(5), 및 버킷(6)의 각각을 유압구동하는 주행유압모터(1L, 1R), 선회유압모터(2A), 붐실린더(7), 암실린더(8), 및 버킷실린더(9) 등의 유압액추에이터를 포함한다.
엔진(11)은, 유압구동계에 있어서의 메인동력원이며, 예를 들면, 상부선회체(3)의 후부에 탑재된다. 구체적으로는, 엔진(11)은, 후술하는 컨트롤러(30)(제어부)에 의한 직접 혹은 간접적인 제어하에서, 미리 설정되는 목표회전수로 일정 회전하여, 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, 예를 들면, 후술하는 바와 같이, 레귤레이터(13L, 13R)를 포함한다.
메인펌프(14)는, 예를 들면, 엔진(11)과 동일하게, 상부선회체(3)의 후부에 탑재되며, 고압유압라인을 통하여 컨트롤밸브(17)에 작동유를 공급한다. 메인펌프(14)는, 상술한 바와 같이, 엔진(11)에 의하여 구동된다. 메인펌프(14)는, 예를 들면 가변용량식 유압펌프이며, 상술한 바와 같이, 컨트롤러(30)에 의한 제어하에서, 레귤레이터(13)에 의하여 사판의 경전각이 조절됨으로써 피스톤의 스트로크길이가 조정되어, 토출유량(토출압)이 제어된다. 메인펌프(14)는, 예를 들면, 후술하는 바와 같이, 메인펌프(14L, 14R)를 포함한다.
컨트롤밸브(17)는, 예를 들면, 상부선회체(3)의 중앙부에 탑재되며, 오퍼레이터에 의한 조작장치(26)에 대한 조작에 따라, 유압구동계의 제어를 행하는 유압제어장치이다. 컨트롤밸브(17)는, 상술한 바와 같이, 고압유압라인을 통하여 메인펌프(14)와 접속되며, 메인펌프(14)로부터 공급되는 작동유를, 조작장치(26)의 조작상태에 따라, 유압액추에이터(주행유압모터(1L, 1R), 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. 보다 구체적으로는, 제어밸브(171)는, 주행유압모터(1L)에 대응하고, 제어밸브(172)는, 주행유압모터(1R)에 대응하며, 제어밸브(173)는, 선회유압모터(2A)에 대응한다.
또, 제어밸브(174)는, 버킷실린더(9)에 대응하고, 제어밸브(175)는, 붐실린더(7)에 대응하며, 제어밸브(176)는, 암실린더(8)에 대응한다. 또, 제어밸브(175)는, 예를 들면, 후술하는 바와 같이, 제어밸브(175L, 175R)를 포함하고, 제어밸브(176)는, 예를 들면, 후술하는 바와 같이, 제어밸브(176L, 176R)를 포함한다. 제어밸브(171~176)의 상세는, 후술한다.
본 실시형태에 관한 쇼벨(100)의 조작계는, 파일럿펌프(15)와, 조작장치(26)를 포함한다. 또, 쇼벨(100)의 조작계는, 후술하는 컨트롤러(30)에 의한 머신컨트롤기능에 관한 구성으로서, 셔틀밸브(32)를 포함한다.
파일럿펌프(15)는, 예를 들면, 상부선회체(3)의 후부에 탑재되고, 파일럿라인을 통하여 조작장치(26)에 파일럿압을 공급한다. 파일럿펌프(15)는, 예를 들면, 고정용량식 유압펌프이며, 상술한 바와 같이, 엔진(11)에 의하여 구동된다.
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(1L, 1R), 선회유압모터(2A), 붐실린더(7), 암실린더(8), 버킷실린더(9) 등)의 조작을 행하기 위한 조작입력수단이다.
조작장치(26)는, 그 2차측의 파일럿라인을 통하여 직접적으로, 혹은, 2차측의 파일럿라인에 마련되는 후술하는 셔틀밸브(32)를 개재하여 간접적으로, 컨트롤밸브(17)에 각각 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, 예를 들면, 암(5)(암실린더(8))을 조작하는 레버장치를 포함한다. 또, 조작장치(26)는, 예를 들면, 붐(4)(붐실린더(7)), 버킷(6)(버킷실린더(9)), 상부선회체(3)(선회유압모터(2A))의 각각을 조작하는 레버장치(26A~26C)를 포함한다(도 4 참조). 또, 조작장치(26)는, 예를 들면, 하부주행체(1)의 좌우 한 쌍의 크롤러(주행유압모터(1L, 1R))의 각각을 조작하는 레버장치나 페달장치를 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(상세는, 도 4 참조). 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, 후술하는 컨트롤러(30)는, 조작장치(26)로부터 출력되는 2차측의 파일럿압보다 높은 파일럿압을 비례밸브(31)로부터 출력시킴으로써, 오퍼레이터에 의한 조작장치(26)의 조작에 관계없이, 대응하는 제어밸브를 제어하고, 각종 동작요소의 동작을 제어할 수 있다. 셔틀밸브(32)는, 예를 들면, 후술하는 바와 같이, 셔틀밸브(32AL, 32AR, 32BL, 32BR, 32CL, 32CR)를 포함한다.
다만, 조작장치(26)(좌조작레버, 우조작레버, 좌주행레버, 및 우주행레버)는, 파일럿압을 출력하는 유압파일럿식이 아니라, 전기신호를 출력하는 전기식이어도 된다.
이 경우, 조작장치(26)로부터의 전기신호는, 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 전자밸브가 배치되어도 된다.
이 경우, 전기식의 조작장치(26)를 이용한 수동조작이 행해지면, 컨트롤러(30)는, 그 조작량(예를 들면, 레버조작량)에 대응하는 전기신호에 의하여, 해당 전자밸브를 제어하여 파일럿압을 증감시킴으로써, 조작장치(26)에 대한 조작내용에 따라, 각 제어밸브(171~176)를 동작시킬 수 있다.
본 실시형태에 관한 쇼벨(100)의 제어계는, 컨트롤러(30)와, 토출압센서(28)와, 조작압센서(29)와, 비례밸브(31)와, 표시장치(40)와, 입력장치(42)와, 음성출력장치(43)와, 기억장치(57)와, 붐각도센서(S1)와, 암각도센서(S2)와, 버킷각도센서(S3)와, 기체경사센서(S4)와, 선회상태센서(S5)와, 촬상장치(S6)와, 측위장치(PS)와, 통신장치(T1)를 포함한다.
컨트롤러(30)(제어장치의 일례)는, 예를 들면, 캐빈(10) 내에 마련되고, 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, ROM(Read Only Memory)과, RAM(Random Access Memory)과, 불휘발성의 보조기억장치와, 각종 입출력 인터페이스 등을 포함하는 마이크로컴퓨터를 중심으로 구성된다. 컨트롤러(30)는, 예를 들면, ROM이나 불휘발성의 보조기억장치에 저장되는 각종 프로그램을 CPU상에서 실행함으로써 각종 기능을 실현한다.
예를 들면, 컨트롤러(30)는, 오퍼레이터 등의 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, 예를 들면, 오퍼레이터에 의한 조작장치(26)를 통한 쇼벨(100)의 수동조작을 가이드(안내)하는 머신가이던스기능에 관한 제어를 행한다. 또, 컨트롤러(30)는, 예를 들면, 오퍼레이터에 의한 조작장치(26)를 통한 쇼벨(100)의 수동조작을 자동적으로 지원하는 머신컨트롤기능에 관한 제어를 행한다.
즉, 컨트롤러(30)는, 머신가이던스기능 및 머신컨트롤기능에 관한 기능부로서, 머신가이던스부(50)를 포함한다. 또, 컨트롤러(30)는, 후술하는 토사중량처리부(60)를 포함한다.
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. 예를 들면, 머신가이던스기능 및 머신컨트롤기능은, 전용의 컨트롤러(제어장치)에 의하여 실현되어도 된다.
토출압센서(28)는, 메인펌프(14)의 토출압을 검출한다. 토출압센서(28)에 의하여 검출된 토출압에 대응하는 검출신호는, 컨트롤러(30)에 입력된다. 토출압센서(28)는, 예를 들면, 후술하는 바와 같이, 토출압센서(28L, 28R)를 포함한다.
조작압센서(29)는, 상술한 바와 같이, 조작장치(26)의 2차측의 파일럿압, 즉 조작장치(26)에 있어서의 각각의 동작요소(즉, 유압액추에이터)에 관한 조작상태(예를 들면, 조작방향이나 조작량 등의 조작내용)에 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 입력된다. 조작압센서(29)는, 예를 들면, 후술하는 바와 같이, 조작압센서(29A~29C)를 포함한다.
다만, 조작압센서(29) 대신에, 조작장치(26)에 있어서의 각각의 동작요소에 관한 조작상태를 검출 가능한 다른 센서, 예를 들면, 레버장치(26A~26C) 등의 조작량(기울어짐량)이나 기울어짐방향을 검출 가능한 인코더나 퍼텐쇼미터 등이 마련되어도 된다.
비례밸브(31)는, 파일럿펌프(15)와 셔틀밸브(32)를 접속하는 파일럿라인에 마련되어, 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, 레버장치(26A~26C))가 조작되고 있지 않은 경우이더라도, 파일럿펌프(15)로부터 토출되는 작동유를, 비례밸브(31) 및 셔틀밸브(32)를 개재하여, 컨트롤밸브(17) 내의 대응하는 제어밸브의 파일럿포트에 공급할 수 있다. 비례밸브(31)는, 예를 들면, 후술하는 바와 같이, 비례밸브(31AL, 31AR, 31BL, 31BR, 31CL, 31CR)를 포함한다.
표시장치(40)는, 캐빈(10) 내의 착석한 오퍼레이터로부터 시인하기 쉬운 장소에 마련되고, 컨트롤러(30)에 의한 제어하에서, 각종 정보화상을 표시한다. 표시장치(40)는, CAN(Controller Area Network) 등의 차재통신네트워크를 통하여 컨트롤러(30)에 접속되어 있어도 되고, 1 대 1의 전용선을 통하여 컨트롤러(30)에 접속되어 있어도 된다.
입력장치(42)는, 캐빈(10)의 내의 착석한 오퍼레이터로부터 손이 닿는 범위에 마련되며, 오퍼레이터에 의한 각종 조작입력을 접수하고, 조작입력에 따른 신호를 컨트롤러(30)에 출력한다. 입력장치(42)는, 각종 정보화상을 표시하는 표시장치(40)의 디스플레이에 실장되는 터치패널, 레버장치(26A~26C)의 레버부의 선단에 마련되는 노브스위치, 표시장치(40)의 주위에 설치되는 버튼스위치, 레버, 토글, 회전다이얼 등을 포함한다. 입력장치(42)에 대한 조작내용에 대응하는 신호는, 컨트롤러(30)에 입력된다.
음성출력장치(43)는, 예를 들면, 캐빈(10) 내에 마련되고, 컨트롤러(30)와 접속되며, 컨트롤러(30)에 의한 제어하에서, 음성을 출력한다. 음성출력장치(43)는, 예를 들면, 스피커나 버저 등이다. 음성출력장치(43)는, 컨트롤러(30)로부터의 음성출력지령에 따라 각종 정보를 음성출력한다.
기억장치(57)는, 예를 들면, 캐빈(10) 내에 마련되고, 컨트롤러(30)에 의한 제어하에서, 각종 정보를 기억한다. 기억장치(57)는, 예를 들면, 반도체메모리 등의 불휘발성 기억매체이다. 기억장치(57)는, 쇼벨(100)의 동작 중에 각종 기기가 출력하는 정보를 기억해도 되고, 쇼벨(100)의 동작이 개시되기 전에 각종 기기를 개재하여 취득하는 정보를 기억해도 된다.
기억장치(57)는, 예를 들면, 통신장치(T1) 등을 통하여 취득되거나, 혹은, 입력장치(42) 등을 통하여 설정되는 목표시공면에 관한 데이터를 기억하고 있어도 된다. 당해 목표시공면은, 쇼벨(100)의 오퍼레이터에 의하여 설정(저장)되어도 되고, 시공관리자 등에 의하여 설정되어도 된다.
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 양단의 지점(支點)을 연결하는 직선이 이루는 각도를 검출한다. 붐각도센서(S1)는, 예를 들면, 로터리인코더, 가속도센서, 6축센서, IMU(Inertial Measurement Unit: 관성계측장치) 등을 포함해도 된다.
또, 붐각도센서(S1)는, 가변저항기를 이용한 퍼텐쇼미터, 붐각도에 대응하는 유압실린더(붐실린더(7))의 스트로크양을 검출하는 스트로크센서 등을 포함해도 된다. 이하, 암각도센서(S2), 버킷각도센서(S3)에 대해서도 동일하다. 붐각도센서(S1)에 의한 붐각도에 대응하는 검출신호는, 컨트롤러(30)에 입력된다.
암각도센서(S2)는, 암(5)에 장착되고, 암(5)의 붐(4)에 대한 회동(回動)각도(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 의한 암각도에 대응하는 검출신호는, 컨트롤러(30)에 입력된다.
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(치선(刃先))을 연결하는 직선이 이루는 각도를 검출한다. 버킷각도센서(S3)에 의한 버킷각도에 대응하는 검출신호는, 컨트롤러(30)에 입력된다.
기체경사센서(S4)는, 수평면에 대한 기체(상부선회체(3) 혹은 하부주행체(1))의 경사상태를 검출한다. 기체경사센서(S4)는, 예를 들면, 상부선회체(3)에 장착되고, 쇼벨(100)(즉, 상부선회체(3))의 전후방향 및 좌우방향의 2축 둘레의 경사각도(이하, "전후경사각" 및 "좌우경사각")를 검출한다.
기체경사센서(S4)는, 예를 들면, 로터리인코더, 가속도센서, 6축센서, IMU 등을 포함해도 된다. 기체경사센서(S4)에 의한 경사각도(전후경사각 및 좌우경사각)에 대응하는 검출신호는, 컨트롤러(30)에 입력된다.
선회상태센서(S5)는, 상부선회체(3)의 선회상태에 관한 검출정보를 출력한다. 선회상태센서(S5)는, 예를 들면, 상부선회체(3)의 선회각속도 및 선회각도를 검출한다. 선회상태센서(S5)는, 예를 들면, 자이로센서, 리졸버, 로터리인코더 등을 포함해도 된다. 선회상태센서(S5)에 의한 상부선회체(3)의 선회각도나 선회각속도에 대응하는 검출신호는, 컨트롤러(30)에 입력된다.
공간인식장치로서의 촬상장치(S6)는, 쇼벨(100)의 주변을 촬상한다. 촬상장치(S6)는, 쇼벨(100)의 전방을 촬상하는 카메라(S6F), 쇼벨(100)의 좌방을 촬상하는 카메라(S6L), 쇼벨(100)의 우방을 촬상하는 카메라(S6R), 및, 쇼벨(100)의 후방을 촬상하는 카메라(S6B)를 포함한다. 촬상장치(S6)는, 어태치먼트에 장착된 어태치먼트 카메라를 포함하고 있어도 된다.
카메라(S6F)는, 예를 들면, 캐빈(10)의 천장, 즉, 캐빈(10)의 내부에 장착되어 있다. 또, 카메라(S6F)는, 캐빈(10)의 지붕, 붐(4)의 측면 등, 캐빈(10)의 외부에 장착되어 있어도 된다. 카메라(S6L)는, 상부선회체(3)의 상면좌단에 장착되고, 카메라(S6R)는, 상부선회체(3)의 상면우단에 장착되며, 카메라(S6B)는, 상부선회체(3)의 상면후단(後端)에 장착되어 있다.
촬상장치(S6)(카메라(S6F, S6B, S6L, S6R))는, 각각, 예를 들면, 매우 넓은 화각을 갖는 단안의 광각카메라이다. 또, 촬상장치(S6)는, 스테레오카메라나 거리화상카메라 등이어도 된다. 촬상장치(S6)에 의한 촬상화상은, 표시장치(40)를 통하여 컨트롤러(30)에 입력된다.
공간인식장치로서의 촬상장치(S6)는, 물체검지장치로서 기능해도 된다. 이 경우, 촬상장치(S6)는, 쇼벨(100)의 주위에 존재하는 물체를 검지해도 된다. 검지대상의 물체에는, 예를 들면, 사람(헬멧, 안전베스트 등), 동물, 차량(덤프트럭 등), 건설기계, 건축물, 구멍 등이 포함될 수 있다. 또, 촬상장치(S6)는, 촬상장치(S6) 또는 쇼벨(100)로부터 인식된 물체까지의 거리를 산출해도 된다. 물체검지장치로서의 촬상장치(S6)에는, 예를 들면, 스테레오카메라, 거리화상센서 등이 포함될 수 있다. 공간인식장치로서의 촬상장치(S6)는, 쇼벨의 주위에 있어서의 물체의 종류, 위치, 및 형상 등 중 적어도 하나를 식별할 수 있도록 구성되어 있어도 된다.
그리고, 공간인식장치는, 예를 들면, CCD나 CMOS 등의 촬상소자를 갖는 단안카메라이며, 촬상한 화상을 표시장치(40)에 출력한다. 또, 공간인식장치는, 공간인식장치 또는 쇼벨(100)부터 인식된 물체까지의 거리를 산출하도록 구성되어 있어도 된다. 또, 촬상장치(S6)에 더하여, 공간인식장치로서, 예를 들면, 초음파센서, 밀리파레이더, LIDAR, 적외선센서 등의 다른 물체검지장치가 마련되어도 된다.
공간인식장치로서 밀리파레이더, 초음파센서, 또는 레이저레이더 등을 이용하는 경우에는, 다수의 신호(레이저광 등)를 물체에 발신하고, 그 반사신호를 수신함으로써, 반사신호로부터 물체의 거리 및 방향을 검출해도 된다. 물체검지장치가 마련되는 경우, 촬상장치(S6)는 생략되어도 된다.
다만, 촬상장치(S6)는, 직접, 컨트롤러(30)와 통신 가능하게 접속되어도 된다.
붐실린더(7)에는 붐로드압센서(S7R) 및 붐보텀압센서(S7B)가 장착되어 있다. 암실린더(8)에는 암로드압센서(S8R) 및 암보텀압센서(S8B)가 장착되어 있다.
버킷실린더(9)에는 버킷로드압센서(S9R) 및 버킷보텀압센서(S9B)가 장착되어 있다. 붐로드압센서(S7R), 붐보텀압센서(S7B), 암로드압센서(S8R), 암보텀압센서(S8B), 버킷로드압센서(S9R) 및 버킷보텀압센서(S9B)는, 집합적으로 "실린더압센서"라고도 칭해진다.
붐로드압센서(S7R)는 붐실린더(7)의 로드측유실의 압력(이하, "붐로드압"이라고 한다.)을 검출하고, 붐보텀압센서(S7B)는 붐실린더(7)의 보텀측유실의 압력(이하, "붐보텀압"이라고 한다.)을 검출한다.
암로드압센서(S8R)는 암실린더(8)의 로드측유실의 압력(이하, "암로드압"이라고 한다.)을 검출하고, 암보텀압센서(S8B)는 암실린더(8)의 보텀측유실의 압력(이하, "암보텀압"이라고 한다.)을 검출한다.
버킷로드압센서(S9R)는 버킷실린더(9)의 로드측유실의 압력(이하, "버킷로드압"이라고 한다.)을 검출하고, 버킷보텀압센서(S9B)는 버킷실린더(9)의 보텀측유실의 압력(이하, "버킷보텀압"이라고 한다.)을 검출한다.
측위장치(PS)는, 상부선회체(3)의 위치 및 방향을 측정한다. 측위장치(PS)는, 예를 들면, GNSS(Global Navigation Satellite System)컴퍼스이며, 상부선회체(3)의 위치 및 방향을 검출하고, 상부선회체(3)의 위치 및 방향에 대응하는 검출신호는, 컨트롤러(30)에 입력된다. 또, 측위장치(PS)의 기능 중 상부선회체(3)의 방향을 검출하는 기능은, 상부선회체(3)에 장착된 방위센서에 의하여 대체되어도 된다.
통신장치(T1)는, 기지국을 말단으로 하는 이동체통신망, 위성통신망, 인터넷망 등을 포함하는 소정의 네트워크를 통하여, 쇼벨(100)의 지원장치(200) 등의 외부기기와 통신을 행한다. 쇼벨(100)의 지원장치(200)는, 예를 들면, 쇼벨(100)이 작업을 행하는 작업현장을 관리하는 관리자 등에 의하여 사용되어도 되고, 쇼벨(100)의 오퍼레이터가 소지하고 있어도 된다. 또, 지원장치(200)는, 예를 들면, 스마트폰이나 태블릿형의 단말장치 등이어도 된다.
통신장치(T1)는, 예를 들면, LTE(Long Term Evolution), 4G(4th Generation), 5G(5th Generation) 등의 이동체통신규격에 대응하는 이동체통신모듈이나, 위성통신망에 접속하기 위한 위성통신모듈 등이다.
머신가이던스부(50)는, 예를 들면, 머신가이던스기능에 관한 쇼벨(100)의 제어를 실행한다. 머신가이던스부(50)는, 예를 들면, 목표시공면과 어태치먼트의 선단부, 구체적으로는, 엔드어태치먼트의 작업부위와의 거리 등의 작업정보를, 표시장치(40)나 음성출력장치(43) 등을 통하여, 오퍼레이터에 전달한다.
목표시공면에 관한 데이터는, 예를 들면, 상술한 바와 같이, 기억장치(57)에 미리 기억되어 있다. 목표시공면에 관한 데이터는, 예를 들면, 기준좌표계로 표현되어 있다. 기준좌표계는, 예를 들면, 세계측지계이다. 세계측지계는, 지구의 무게중심에 원점을 두고, X축을 그리니치 자오선과 적도의 교점의 방향으로, Y축을 동경(東經) 90도의 방향으로, 그리고, Z축을 북극의 방향으로 하는 3차원직교 XYZ좌표계이다.
오퍼레이터는, 시공현장의 임의의 점을 기준점으로 정하고, 입력장치(42)를 통하여, 기준점과의 상대적인 위치관계에 의하여 굴삭대상이 되는 영역에 목표궤도를 설정해도 된다. 설정되는 목표궤도는, 지면으로부터 하방으로 설정되는 굴삭용의 목표궤도이다. 버킷(6)의 작업부위는, 예를 들면, 버킷(6)의 치선, 버킷(6)의 배면 등이다. 여기에서, 목표궤도는, 굴삭 전의 굴삭대상영역의 지면, 혹은, 임시로 둔 성토(盛土)의 형상(굴삭대상의 형상)의 형상에 근거하여 산출된다. 굴삭 전의 굴삭대상의 형상은, 공간인식장치에 의하여 취득된다. 또, 굴삭 전의 굴삭대상의 형상은, 전회(前回) 굴삭시의 버킷(6)의 치선의 궤적에 근거하여 취득해도 된다. 그리고, 컨트롤러(30)는, 취득한 굴삭 전의 굴삭대상의 형상과 굴삭동작의 준비에 근거하여 금회(今回) 굴삭해야 할 목표궤도를 생성한다. 이와 같이, 컨트롤러(30)는, 적입동작의 때마다, 굴삭해야 할 목표궤도를 갱신한다. 또, 컨트롤러(30)는, 목표중량이 되도록 목표궤도를 생성해도 된다.
또, 엔드어태치먼트로서, 버킷(6) 대신에, 예를 들면, 그래플이나 리프팅마그넷이 채용되는 경우, 그래플의 선단부나 리프팅마그넷의 바닥면이 작업부위에 상당한다. 머신가이던스부(50)는, 표시장치(40), 음성출력장치(43) 등을 통하여, 작업정보를 오퍼레이터에게 통지하고, 오퍼레이터에 의한 조작장치(26)를 통한 쇼벨(100)의 조작을 가이드한다.
또, 머신가이던스부(50)는, 예를 들면, 머신컨트롤기능에 관한 쇼벨(100)의 제어를 실행한다. 머신가이던스부(50)는, 예를 들면, 오퍼레이터가 수동으로 굴삭조작을 행하고 있을 때에, 목표궤도와 버킷(6)의 선단위치가 일치하도록, 붐(4), 암(5), 및, 버킷(6) 중 적어도 하나를 자동적으로 동작시켜도 된다.
머신가이던스부(50)는, 붐각도센서(S1), 암각도센서(S2), 버킷각도센서(S3), 기체경사센서(S4), 선회상태센서(S5), 촬상장치(S6), 측위장치(PS), 통신장치(T1) 및 입력장치(42) 등으로부터 정보를 취득한다.
그리고, 머신가이던스부(50)는, 예를 들면, 취득한 정보에 근거하여, 어태치먼트의 선단부(구체적으로는, 버킷(6)의 치선이나 배면 등의 작업부위)가 목표궤도에 일치하도록, 어태치먼트의 동작을 자동적으로 제어하거나 한다.
머신가이던스부(50)는, 당해 머신가이던스기능 및 머신컨트롤기능에 관한 상세한 기능구성으로서, 위치산출부(51)와, 거리산출부(52)와, 정보전달부(53)와, 자동제어부(54)와, 선회각도산출부(55)와, 상대각도산출부(56)를 포함한다.
위치산출부(51)는, 소정의 측위대상의 위치를 산출한다. 예를 들면, 위치산출부(51)는, 어태치먼트의 선단부, 구체적으로는, 버킷(6)의 치선이나 배면 등의 작업부위의 기준좌표계에 있어서의 좌표점을 산출한다. 구체적으로는, 위치산출부(51)는, 붐(4), 암(5), 및 버킷(6)의 각각의 부앙각도(붐각도, 암각도, 및 버킷각도)로부터 버킷(6)의 작업부위의 좌표점을 산출한다.
거리산출부(52)는, 2개의 측위대상 간의 거리를 산출한다. 예를 들면, 거리산출부(52)는, 어태치먼트의 선단부, 구체적으로는, 버킷(6) 치선이나 배면 등의 작업부위와 목표궤도의 사이의 거리를 산출한다. 또, 거리산출부(52)는, 버킷(6)의 작업부위로서의 배면과 목표궤도의 사이의 각도(상대각도)를 산출해도 된다.
정보전달부(53)는, 표시장치(40)나 음성출력장치(43) 등의 소정의 통지수단을 통하여, 각종 정보를 쇼벨(100)의 오퍼레이터에게 전달(통지)한다. 정보전달부(53)는, 거리산출부(52)에 의하여 산출된 각종 거리 등의 크기(정도)를 쇼벨(100)의 오퍼레이터에게 통지한다.
예를 들면, 표시장치(40)에 의한 시각정보 및 음성출력장치(43)에 의한 청각정보 중 적어도 일방을 이용하여, 버킷(6)의 선단부와 목표궤도의 사이의 거리(의 크기)를 오퍼레이터에게 전달한다. 또, 정보전달부(53)는, 표시장치(40)에 의한 시각정보 및 음성출력장치(43)에 의한 청각정보 중 적어도 일방을 이용하여, 버킷(6)의 작업부위로서의 배면과 목표궤도의 사이의 상대각도(의 크기)를 오퍼레이터에게 전달해도 된다.
또, 정보전달부(53)는, 어태치먼트의 선단부, 구체적으로는, 버킷(6)의 작업부위와 목표궤도의 사이의 거리의 크기나 버킷(6)의 배면과 목표궤도의 사이의 상대각도의 크기 등을 작업정보로서 표시장치(40)에 표시시켜도 된다. 표시장치(40)는, 컨트롤러(30)에 의한 제어하에서, 예를 들면, 촬상장치(S6)로부터 수신한 화상데이터와 함께, 정보전달부(53)로부터 수신한 작업정보를 표시한다. 정보전달부(53)는, 예를 들면, 아날로그미터의 화상이나 바그래프인디케이터의 화상 등을 이용하여, 연직거리의 크기를 오퍼레이터에게 전달하도록 해도 된다.
자동제어부(54)는, 액추에이터를 자동적으로 동작시킴으로써 오퍼레이터에 의한 조작장치(26)를 통한 쇼벨(100)의 수동조작을 자동적으로 지원한다.
구체적으로는, 자동제어부(54)는, 후술하는 바와 같이, 복수의 유압액추에이터(구체적으로는, 선회유압모터(2A), 붐실린더(7), 및 버킷실린더(9))에 대응하는 제어밸브(구체적으로는, 제어밸브(173), 제어밸브(175L, 175R), 및 제어밸브(174))에 작용하는 파일럿압을 개별적으로 또한 자동적으로 조정할 수 있다. 이로써, 자동제어부(54)는, 각각의 유압액추에이터를 자동적으로 동작시킬 수 있다.
자동제어부(54)에 의한 머신컨트롤기능에 관한 제어는, 예를 들면, 입력장치(42)에 포함되는 소정의 스위치가 압하된 경우에 실행되어도 된다. 당해 소정의 스위치는, 예를 들면, 머신컨트롤스위치(이하, "MC(Machine Control)스위치")이며, 노브스위치로서 조작장치(26)(예를 들면, 암(5)의 조작에 대응하는 레버장치)의 오퍼레이터에 의한 파지부의 선단에 배치되어 있어도 된다. 이하, MC스위치가 압하되어 있는 경우에, 머신컨트롤기능이 유효한 전제로 설명을 진행한다.
예를 들면, 자동제어부(54)는, MC스위치 등이 눌려져 있는 경우, 굴삭작업이나 정형작업을 지원하기 위하여, 암실린더(8)의 동작에 따라, 붐실린더(7) 및 버킷실린더(9) 중 적어도 일방을 자동적으로 신축시킨다.
구체적으로는, 자동제어부(54)는, 오퍼레이터가 수동으로 암(5)의 접음조작(이하, "암접음조작")을 행하고 있는 경우에, 목표시공면과 버킷(6)의 치선이나 배면 등의 작업부위의 위치가 일치하도록 붐실린더(7) 및 버킷실린더(9) 중 적어도 일방을 자동적으로 신축시킨다. 이 경우, 오퍼레이터는, 예를 들면, 암(5)의 조작에 대응하는 레버장치를 암접음조작하는 것만으로, 버킷(6)의 치선 등을 목표궤도에 일치시키면서, 암(5)을 접을 수 있다.
또, 자동제어부(54)는, MC스위치 등이 압하되어 있는 경우, 상부선회체(3)를 목표궤도가 설정되는 굴삭대상의 영역에 정대(正對)시키기 위하여 선회유압모터(2A)(액추에이터의 일례)를 자동적으로 회전시켜도 된다.
이하, 컨트롤러(30)(자동제어부(54))에 의한 상부선회체(3)를 굴삭대상영역에 정대시키는 제어를 "정대제어"라고 칭한다. 이로써, 오퍼레이터 등은, 소정의 스위치를 압하하는 것만으로, 혹은, 당해 스위치가 압하된 상태에서, 선회조작에 대응하는 후술하는 레버장치(26C)를 조작하는 것만으로, 상부선회체(3)를 굴삭대상영역에 정대시킬 수 있다. 또, 오퍼레이터는, MC스위치를 압하하는 것만으로, 상부선회체(3)를 굴삭대상영역에 정대시키고 또한 상술한 굴삭대상영역의 굴삭작업 등에 관한 머신컨트롤기능을 개시시킬 수 있다.
구체적으로는, MC스위치 등의 소정의 스위치가 압하된 상태에서 선회조작에 대응하는 레버장치(26C)가 조작되면, 상부선회체(3)를 굴삭대상영역에 정대시키는 방향으로 레버장치(26C)가 조작되었는지 아닌지를 판단한다.
예를 들면, 버킷(6)의 치선이 굴삭대상영역으로부터 멀어지는 방향으로 레버장치(26C)가 조작된 경우, 자동제어부(54)는, 정대제어를 실행하지 않는다. 한편, 버킷(6)의 치선이 굴삭대상영역에 가까워지는 방향으로 선회조작레버가 조작된 경우, 자동제어부(54)는, 정대제어를 실행한다.
그 결과, 자동제어부(54)는, 버킷(6)의 치선과 굴삭대상영역의 사이의 거리(혹은, 선회각도)가 작아지도록 선회유압모터(2A)를 동작시킬 수 있다. 그 후, 자동제어부(54)는, 그 차가 소정 값 이하 혹은 제로가 되면, 선회유압모터(2A)를 정지시킨다.
또, 자동제어부(54)는, 그 차가 소정 값 이하 혹은 제로가 되는 선회각도를 목표각도로서 설정하고, 그 목표각도와 현재의 선회각도(구체적으로는, 선회상태센서(S5)의 검출신호에 근거하는 검출값)의 각도차가 제로가 되도록, 선회유압모터(2A)의 동작제어를 행해도 된다. 이 경우, 선회각도는, 예를 들면, 기준방향에 대한 상부선회체(3)의 전후축의 각도이다.
다만, 상술한 바와 같이, 선회유압모터(2A) 대신에, 선회용 전동기가 쇼벨(100)에 탑재되는 경우, 자동제어부(54)는, 선회용 전동기(액추에이터의 일례)를 제어대상으로 하여, 정대제어를 행한다.
선회각도산출부(55)는, 상부선회체(3)의 선회각도를 산출한다. 이로써, 컨트롤러(30)는, 상부선회체(3)의 현재의 방향을 특정할 수 있다. 선회각도산출부(55)는, 예를 들면, 측위장치(PS)에 포함되는 GNSS컴퍼스의 출력신호에 근거하여, 기준방향에 대한 상부선회체(3)의 전후축의 각도를 선회각도로서 산출한다.
또, 선회각도산출부(55)는, 선회상태센서(S5)의 검출신호에 근거하여, 선회각도를 산출해도 된다. 또, 시공현장에 기준점이 설정되어 있는 경우, 선회각도산출부(55)는, 선회축에서 기준점을 본 방향을 기준방향으로 해도 된다.
선회각도는, 기준방향에 대한 어태치먼트가동면이 뻗는 방향을 나타낸다. 어태치먼트가동면은, 예를 들면, 어태치먼트를 종단하는 가상평면이며, 선회평면에 수직이 되도록 배치된다. 선회평면은, 예를 들면, 선회축에 수직인 선회프레임의 바닥면을 포함하는 가상평면이다. 컨트롤러(30)(머신가이던스부(50))는, 예를 들면, 어태치먼트가동면이 굴삭대상영역, 혹은, 목표궤도와 일치하고 있다고 판단한 경우에, 상부선회체(3)가 목표시공면에 정대하고 있다고 판단한다.
상대각도산출부(56)는, 상부선회체(3)를 굴삭대상영역에 정대시키기 위하여 필요한 선회각도(상대각도)를 산출한다. 상대각도는, 예를 들면, 상부선회체(3)를 굴삭대상영역에 정대시켰을 때의 상부선회체(3)의 전후축의 방향과, 상부선회체(3)의 전후축의 현재의 방향의 사이에 형성되는 상대적인 각도이다. 상대각도산출부(56)는, 예를 들면, 기억장치(57)에 기억되어 있는 굴삭대상영역에 관한 데이터와, 선회각도산출부(55)에 의하여 산출된 선회각도에 근거하여, 상대각도를 산출한다.
자동제어부(54)는, MC스위치 등의 소정의 스위치가 압하된 상태에서 선회조작에 대응하는 레버장치(26C)가 조작되면, 상부선회체(3)를 굴삭대상영역에 정대시키는 방향으로 선회조작되었는지 아닌지를 판단한다.
자동제어부(54)는, 상부선회체(3)를 굴삭대상영역에 정대시키는 방향으로 선회조작되었다고 판단한 경우, 상대각도산출부(56)에 의하여 산출된 상대각도를 목표각도로서 설정한다. 그리고, 자동제어부(54)는, 레버장치(26C)가 조작된 후의 선회각도의 변화가 목표각도에 도달한 경우, 상부선회체(3)가 굴삭대상영역에 정대했다고 판단하여, 선회유압모터(2A)의 움직임을 정지시켜도 된다.
이로써, 자동제어부(54)는, 도 2에 나타내는 구성을 전제로 하여, 상부선회체(3)를 굴삭대상영역에 정대시킬 수 있다. 상기 정대제어의 실시예에서는 굴삭대상영역에 대한 정대제어의 사례를 나타냈지만, 이것에 한정되는 것은 아니다.
예를 들면, 임시로 둔 토사를 덤프트럭에 적재할 때의 퍼올림동작에 있어서도, 덤프트럭에 대하여 어태치먼트가 서로 마주 보도록 선회동작의 정대제어를 행해도 된다. 이 경우, 퍼올림동작 때마다, 굴삭궤도는 변경된다. 이 때문에, 덤프트럭으로의 배토(排土) 후는, 새로 변경된 굴삭궤도에 대하여 정대제어된다.
또, 선회유압모터(2A)는, 제1 포트(2A1) 및 제2 포트(2A2)를 갖고 있다. 유압센서(21)는, 선회유압모터(2A)의 제1 포트(2A1)의 작동유의 압력을 검출한다. 유압센서(22)는, 선회유압모터(2A)의 제2 포트(2A2)의 작동유의 압력을 검출한다. 유압센서(21, 22)에 의하여 검출된 토출압에 대응하는 검출신호는, 컨트롤러(30)에 입력된다.
또, 제1 포트(2A1)는, 릴리프밸브(23)를 개재하여 작동유탱크와 접속된다. 릴리프밸브(23)는, 제1 포트(2A1)측의 압력이 소정의 릴리프압에 도달한 경우에 열려, 제1 포트(2A1)측의 작동유를 작동유탱크에 배출한다. 동일하게, 제2 포트(2A2)는, 릴리프밸브(24)를 개재하여 작동유탱크와 접속된다. 릴리프밸브(24)는, 제2 포트(2A2)측의 압력이 소정의 릴리프압에 도달한 경우에 열려, 제2 포트(2A2)측의 작동유를 작동유탱크에 배출한다. 또한, 반드시 머신가이던스기능이나 머신컨트롤기능을 이용한 정대제어를 행하지 않아도 된다. 또, 오퍼레이터의 수동조작에 의하여 정대동작, 및, 굴삭동작을 행해도 된다.
다음으로, 도 3을 참조하여, 본 실시형태에 관한 쇼벨(100)의 유압시스템에 대하여 설명한다.
도 3은, 본 실시형태에 관한 쇼벨(100)의 유압시스템의 구성의 일례를 개략적으로 나타내는 도이다.
다만, 도 3에 있어서, 기계적 동력라인, 작동유라인, 파일럿라인, 및 전기제어계는, 도 2 등의 경우와 동일하게, 각각, 이중선, 실선, 파선, 및 점선으로 나타나 있다.
당해 유압회로에 의하여 실현되는 유압시스템은, 엔진(11)에 의하여 구동되는 메인펌프(14L, 14R)의 각각으로부터, 센터바이패스유로(C1L, C1R), 패럴렐유로(C2L, C2R)를 거쳐 작동유탱크까지 작동유를 순환시킨다.
센터바이패스유로(C1L)는, 메인펌프(14L)를 기점으로 하여, 컨트롤밸브(17) 내에 배치되는 제어밸브(171, 173, 175L, 176L)를 순서대로 통과하여, 작동유탱크에 도달한다.
센터바이패스유로(C1R)는, 메인펌프(14R)를 기점으로 하여, 컨트롤밸브(17) 내에 배치되는 제어밸브(172, 174, 175R, 176R)를 순서대로 통과하여, 작동유탱크에 도달한다.
제어밸브(171)는, 메인펌프(14L)로부터 토출되는 작동유를 주행유압모터(1L)로 공급하고, 또한, 주행유압모터(1L)가 토출하는 작동유를 작동유탱크에 배출시키는 스풀밸브이다.
제어밸브(172)는, 메인펌프(14R)로부터 토출되는 작동유를 주행유압모터(1R)로 공급하고, 또한, 주행유압모터(1R)가 토출하는 작동유를 작동유탱크에 배출시키는 스풀밸브이다.
제어밸브(173)는, 메인펌프(14L)로부터 토출되는 작동유를 선회유압모터(2A)로 공급하고, 또한, 선회유압모터(2A)가 토출하는 작동유를 작동유탱크에 배출시키는 스풀밸브이다.
제어밸브(174)는, 메인펌프(14R)로부터 토출되는 작동유를 버킷실린더(9)로 공급하고, 또한, 버킷실린더(9) 내의 작동유를 작동유탱크에 배출시키는 스풀밸브이다.
제어밸브(175L, 175R)는, 각각, 메인펌프(14L, 14R)가 토출하는 작동유를 붐실린더(7)로 공급하고, 또한, 붐실린더(7) 내의 작동유를 작동유탱크에 배출시키는 스풀밸브이다.
제어밸브(176L, 176R)는, 메인펌프(14L, 14R)가 토출하는 작동유를 암실린더(8)로 공급하고, 또한, 암실린더(8) 내의 작동유를 작동유탱크에 배출시킨다.
제어밸브(171, 172, 173, 174, 175L, 175R, 176L, 176R)는, 각각, 파일럿포트에 작용하는 파일럿압에 따라, 유압액추에이터에 급배(給排)되는 작동유의 유량을 조정하거나, 흐르는 방향을 전환하거나 한다.
패럴렐유로(C2L)는, 센터바이패스유로(C1L)와 병렬적으로, 제어밸브(171, 173, 175L, 176L)에 메인펌프(14L)의 작동유를 공급한다.
구체적으로는, 패럴렐유로(C2L)는, 제어밸브(171)의 상류측에서 센터바이패스유로(C1L)로부터 분기되고, 제어밸브(171, 173, 175L, 176R)의 각각에 병렬하여 메인펌프(14L)의 작동유를 공급 가능하게 구성된다. 이로써, 패럴렐유로(C2L)는, 제어밸브(171, 173, 175L) 중 어느 하나에 의하여 센터바이패스유로(C1L)를 통과하는 작동유의 흐름이 제한 혹은 차단된 경우에, 보다 하류의 제어밸브에 작동유를 공급할 수 있다.
패럴렐유로(C2R)는, 센터바이패스유로(C1R)와 병렬적으로, 제어밸브(172, 174, 175R, 176R)에 메인펌프(14R)의 작동유를 공급한다. 구체적으로는, 패럴렐유로(C2R)는, 제어밸브(172)의 상류측에서 센터바이패스유로(C1R)로부터 분기되고, 제어밸브(172, 174, 175R, 176R)의 각각에 병렬하여 메인펌프(14R)의 작동유를 공급 가능하게 구성된다. 패럴렐유로(C2R)는, 제어밸브(172, 174, 175R) 중 어느 하나에 의하여 센터바이패스유로(C1R)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 입력된다. 토출압센서(28R)에 대해서도 동일하다. 이로써, 컨트롤러(30)는, 메인펌프(14L, 14R)의 토출압에 따라, 레귤레이터(13L, 13R)를 제어할 수 있다.
센터바이패스유로(C1L, C1R)에는, 가장 하류에 있는 제어밸브(176L, 176R)의 각각과 작동유탱크의 사이에는, 스로틀(18L, 18R)이 마련된다. 이로써, 메인펌프(14L, 14R)에 의하여 토출된 작동유의 흐름은, 스로틀(18L, 18R)로 제한된다. 그리고, 스로틀(18L, 18R)은, 레귤레이터(13L, 13R)를 제어하기 위한 제어압을 발생시킨다.
제어압센서(19L, 19R)는, 제어압을 검출하고, 검출된 제어압에 대응하는 검출신호는, 컨트롤러(30)에 입력된다.
컨트롤러(30)는, 토출압센서(28L, 28R)에 의하여 검출되는 메인펌프(14L, 14R)의 토출압에 따라, 레귤레이터(13L, 13R)를 제어하여, 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 전마력(全馬力)제어를 행할 수 있다.
또, 컨트롤러(30)는, 제어압센서(19L, 19R)에 의하여 검출되는 제어압에 따라, 레귤레이터(13L, 13R)를 제어함으로써, 메인펌프(14L, 14R)의 토출량을 조절해도 된다. 예를 들면, 컨트롤러(30)는, 제어압이 클수록 메인펌프(14L, 14R)의 토출량을 감소시키고, 제어압이 작을수록 메인펌프(14L, 14R)의 토출량을 증대시킨다.
구체적으로는, 쇼벨(100)에 있어서의 유압액추에이터가 어느 것도 조작되고 있지 않은 대기상태(도 3에 나타내는 상태)인 경우, 메인펌프(14L, 14R)로부터 토출되는 작동유는, 센터바이패스유로(C1L, C1R)를 통과하여 스로틀(18L, 18R)에 도달한다. 그리고, 메인펌프(14L, 14R)로부터 토출되는 작동유의 흐름은, 스로틀(18L, 18R)의 상류에서 발생하는 제어압을 증대시킨다. 그 결과, 컨트롤러(30)는, 메인펌프(14L, 14R)의 토출량을 허용최소토출량까지 감소시켜, 토출된 작동유가 센터바이패스유로(C1L, C1R)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 흘러 든다.
그리고, 메인펌프(14L, 14R)로부터 토출되는 작동유의 흐름은, 스로틀(18L, 18R)에 이르는 양을 감소 혹은 소실시켜, 스로틀(18L, 18R)의 상류에서 발생하는 제어압을 저하시킨다. 그 결과, 컨트롤러(30)는, 메인펌프(14L, 14R)의 토출량을 증대시키고, 조작대상의 유압액추에이터에 충분한 작동유를 순환시켜, 조작대상의 유압액추에이터를 확실히 구동시킬 수 있다.
다음으로, 도 4a~도 4d를 참조하여, 컨트롤러(30)가 머신컨트롤기능에 의하여 액추에이터를 동작시키기 위한 구성에 대하여 설명한다. 도 4a~도 4d는, 유압시스템의 일부를 발출(拔出)한 도이다. 구체적으로는, 도 4a는, 암실린더(8)의 조작에 관한 유압시스템부분을 발출한 도이며, 도 4b는, 붐실린더(7)의 조작에 관한 유압시스템부분을 발출한 도이다. 도 4c는, 버킷실린더(9)의 조작에 관한 유압시스템부분을 발출한 도이며, 도 4d는, 선회유압모터(2A)의 조작에 관한 유압시스템부분을 발출한 도이다.
도 4a~도 4d에 나타내는 바와 같이, 유압시스템은, 비례밸브(31)를 포함한다. 비례밸브(31)는, 비례밸브(31AL~31DL 및 31AR~31DR)를 포함한다.
비례밸브(31)는, 머신컨트롤용 제어밸브로서 기능한다. 비례밸브(31)는, 파일럿펌프(15)와 컨트롤밸브유닛(17) 내의 대응하는 제어밸브의 파일럿포트를 접속하는 관로에 배치되고, 그 관로의 유로면적을 변경할 수 있도록 구성되어 있다. 본 실시형태에서는, 비례밸브(31)는, 컨트롤러(30)가 출력하는 제어지령에 따라 동작한다.
그 때문에, 컨트롤러(30)는, 오퍼레이터에 의한 조작장치(26)의 조작과는 무관하게, 파일럿펌프(15)가 토출하는 작동유를, 비례밸브(31)를 통하여, 컨트롤밸브유닛(17) 내의 대응하는 제어밸브의 파일럿포트에 공급할 수 있다. 그리고, 컨트롤러(30)는, 비례밸브(31)가 생성하는 파일럿압을, 대응하는 제어밸브의 파일럿포트에 작용시킬 수 있다.
이 구성에 의하여, 컨트롤러(30)는, 특정 조작장치(26)에 대한 조작이 행해지고 있지 않은 경우이더라도, 그 특정 조작장치(26)에 대응하는 유압액추에이터를 동작시킬 수 있다. 또, 컨트롤러(30)는, 특정 조작장치(26)에 대한 조작이 행해지고 있는 경우이더라도, 그 특정 조작장치(26)에 대응하는 유압액추에이터의 동작을 강제적으로 정지시킬 수 있다.
예를 들면, 도 4a에 나타내는 바와 같이, 좌조작레버(26L)는, 암(5)을 조작하기 위하여 이용된다. 구체적으로는, 좌조작레버(26L)는, 파일럿펌프(15)가 토출하는 작동유를 이용하여, 전후방향으로의 조작에 따른 파일럿압을 제어밸브(176)의 파일럿포트에 작용시킨다.
보다 구체적으로는, 좌조작레버(26L)는, 암접음방향(후방향)으로 조작된 경우에, 조작량에 따른 파일럿압을 제어밸브(176L)의 우측파일럿포트와 제어밸브(176R)의 좌측파일럿포트에 작용시킨다. 또, 좌조작레버(26L)는, 암펼침방향(전방향)으로 조작된 경우에는, 조작량에 따른 파일럿압을 제어밸브(176L)의 좌측파일럿포트와 제어밸브(176R)의 우측파일럿포트에 작용시킨다.
좌조작레버(26L)에는 스위치(NS)가 마련되어 있다. 본 실시형태에서는, 스위치(NS)는, 좌조작레버(26L)의 선단에 마련된 누르는 버튼스위치이다. 오퍼레이터는, 스위치(NS)를 누르면서 좌조작레버(26L)를 조작할 수 있다. 스위치(NS)는, 우조작레버(26R)에 마련되어 있어도 되고, 캐빈(10) 내의 다른 위치에 마련되어 있어도 된다.
조작센서(29LA)는, 오퍼레이터에 의한 좌조작레버(26L)에 대한 전후방향으로의 조작의 내용을 검출하고, 검출한 값을 컨트롤러(30)에 대하여 출력한다.
비례밸브(31AL)는, 컨트롤러(30)가 출력하는 제어지령(전류지령)에 따라 동작한다. 그리고, 파일럿펌프(15)로부터 비례밸브(31AL)를 통하여 제어밸브(176L)의 우측파일럿포트 및 제어밸브(176R)의 좌측파일럿포트에 도입되는 작동유에 의한 파일럿압을 조정한다.
비례밸브(31AR)는, 컨트롤러(30)가 출력하는 제어지령(전류지령)에 따라 동작한다. 그리고, 파일럿펌프(15)로부터 비례밸브(31AR)를 통하여 제어밸브(176L)의 좌측파일럿포트 및 제어밸브(176R)의 우측파일럿포트에 도입되는 작동유에 의한 파일럿압을 조정한다. 비례밸브(31AL)는, 제어밸브(176L) 및 제어밸브(176R)를 임의의 밸브위치에서 정지시킬 수 있도록 파일럿압을 조정 가능하다. 동일하게, 비례밸브(31AR)는, 제어밸브(176L) 및 제어밸브(176R)를 임의의 밸브위치에서 정지시킬 수 있도록 파일럿압을 조정 가능하다.
이 구성에 의하여, 컨트롤러(30)는, 오퍼레이터에 의한 암접음조작에 따라, 파일럿펌프(15)가 토출하는 작동유를, 비례밸브(31AL)를 통하여, 제어밸브(176L)의 우측파일럿포트 및 제어밸브(176R)의 좌측파일럿포트에 공급할 수 있다. 또, 컨트롤러(30)는, 오퍼레이터에 의한 암접음조작과는 무관하게, 파일럿펌프(15)가 토출하는 작동유를, 비례밸브(31AL)를 통하여, 제어밸브(176L)의 우측파일럿포트 및 제어밸브(176R)의 좌측파일럿포트에 공급할 수 있다. 즉, 컨트롤러(30)는, 오퍼레이터에 의한 암접음조작에 따라, 혹은, 오퍼레이터에 의한 암접음조작과는 무관하게, 암(5)을 접을 수 있다.
또, 컨트롤러(30)는, 오퍼레이터에 의한 암펼침조작에 따라, 파일럿펌프(15)가 토출하는 작동유를, 비례밸브(31AR)를 통하여, 제어밸브(176L)의 좌측파일럿포트 및 제어밸브(176R)의 우측파일럿포트에 공급할 수 있다. 또, 컨트롤러(30)는, 오퍼레이터에 의한 암펼침조작과는 무관하게, 파일럿펌프(15)가 토출하는 작동유를, 비례밸브(31AR)를 통하여, 제어밸브(176L)의 좌측파일럿포트 및 제어밸브(176R)의 우측파일럿포트에 공급할 수 있다. 즉, 컨트롤러(30)는, 오퍼레이터에 의한 암펼침조작에 따라, 혹은, 오퍼레이터에 의한 암펼침조작과는 무관하게, 암(5)을 펼칠 수 있다.
또, 이 구성에 의하여, 컨트롤러(30)는, 오퍼레이터에 의한 암접음조작이 행해지고 있는 경우이더라도, 필요에 따라, 제어밸브(176)의 접음측의 파일럿포트(제어밸브(176L)의 좌측파일럿포트 및 제어밸브(176R)의 우측파일럿포트)에 작용하는 파일럿압을 감압하여, 암(5)의 접음동작을 강제적으로 정지시킬 수 있다. 오퍼레이터에 의한 암펼침조작이 행해지고 있을 때에 암(5)의 펼침동작을 강제적으로 정지시키는 경우에 대해서도 동일하다.
혹은, 컨트롤러(30)는, 오퍼레이터에 의한 암접음조작이 행해지고 있는 경우이더라도, 필요에 따라, 비례밸브(31AR)를 제어하여, 제어밸브(176)의 접음측의 파일럿포트의 반대측에 있는, 제어밸브(176)의 펼침측의 파일럿포트(제어밸브(176L)의 우측파일럿포트 및 제어밸브(176R)의 좌측파일럿포트)에 작용하는 파일럿압을 증대시켜, 제어밸브(176)를 강제적으로 중립위치로 되돌림으로써, 암(5)의 접음동작을 강제적으로 정지시켜도 된다. 오퍼레이터에 의한 암펼침조작이 행해지고 있는 경우에 암(5)의 펼침동작을 강제적으로 정지시키는 경우에 대해서도 동일하다.
또, 이하의 도 4b~도 4d를 참조하면서 설명을 생략하지만, 오퍼레이터에 의한 붐상승조작 또는 붐하강조작이 행해지고 있는 경우에 붐(4)의 동작을 강제적으로 정지시키는 경우, 오퍼레이터에 의한 버킷접음조작 또는 버킷펼침조작이 행해지고 있는 경우에 버킷(6)의 동작을 강제적으로 정지시키는 경우, 및, 오퍼레이터에 의한 선회조작이 행해지고 있는 경우에 상부선회체(3)의 선회동작을 강제적으로 정지시키는 경우에 대해서도 동일하다. 또, 오퍼레이터에 의한 주행조작이 행해지고 있는 경우에 하부주행체(1)의 주행동작을 강제적으로 정지시키는 경우에 대해서도 동일하다.
또, 도 4b에 나타내는 바와 같이, 우조작레버(26R)는, 붐(4)을 조작하기 위하여 이용된다. 구체적으로는, 우조작레버(26R)는, 파일럿펌프(15)가 토출하는 작동유를 이용하여, 전후방향으로의 조작에 따른 파일럿압을 제어밸브(175)의 파일럿포트에 작용시킨다.
보다 구체적으로는, 우조작레버(26R)는, 붐상승방향(후방향)으로 조작된 경우에, 조작량에 따른 파일럿압을 제어밸브(175L)의 우측파일럿포트와 제어밸브(175R)의 좌측파일럿포트에 작용시킨다. 또, 우조작레버(26R)는, 붐하강방향(전방향)으로 조작된 경우에는, 조작량에 따른 파일럿압을 제어밸브(175R)의 우측파일럿포트에 작용시킨다.
조작센서(29RA)는, 오퍼레이터에 의한 우조작레버(26R)에 대한 전후방향으로의 조작의 내용을 검출하고, 검출한 값을 컨트롤러(30)에 대하여 출력한다.
비례밸브(31BL)는, 컨트롤러(30)가 출력하는 제어지령(전류지령)에 따라 동작한다. 그리고, 파일럿펌프(15)로부터 비례밸브(31BL)를 통하여 제어밸브(175L)의 우측파일럿포트 및 제어밸브(175R)의 좌측파일럿포트에 도입되는 작동유에 의한 파일럿압을 조정한다. 비례밸브(31BR)는, 컨트롤러(30)가 출력하는 제어지령(전류지령)에 따라 동작한다.
그리고, 파일럿펌프(15)로부터 비례밸브(31BR)를 통하여 제어밸브(175R)의 우측파일럿포트에 도입되는 작동유에 의한 파일럿압을 조정한다. 비례밸브(31BL)는, 제어밸브(175L) 및 제어밸브(175R)를 임의의 밸브위치에서 정지시킬 수 있도록 파일럿압을 조정 가능하다. 또, 비례밸브(31BR)는, 제어밸브(175R)를 임의의 밸브위치에서 정지시킬 수 있도록 파일럿압을 조정 가능하다.
이 구성에 의하여, 컨트롤러(30)는, 오퍼레이터에 의한 붐상승조작에 따라, 파일럿펌프(15)가 토출하는 작동유를, 비례밸브(31BL)를 통하여, 제어밸브(175L)의 우측파일럿포트 및 제어밸브(175R)의 좌측파일럿포트에 공급할 수 있다. 또, 컨트롤러(30)는, 오퍼레이터에 의한 붐상승조작과는 무관하게, 파일럿펌프(15)가 토출하는 작동유를, 비례밸브(31BL)를 통하여, 제어밸브(175L)의 우측파일럿포트 및 제어밸브(175R)의 좌측파일럿포트에 공급할 수 있다. 즉, 컨트롤러(30)는, 오퍼레이터에 의한 붐상승조작에 따라, 혹은, 오퍼레이터에 의한 붐상승조작과는 무관하게, 붐(4)을 상승시킬 수 있다.
또, 컨트롤러(30)는, 오퍼레이터에 의한 붐하강조작에 따라, 파일럿펌프(15)가 토출하는 작동유를, 비례밸브(31BR)를 통하여, 제어밸브(175R)의 우측파일럿포트에 공급할 수 있다. 또, 컨트롤러(30)는, 오퍼레이터에 의한 붐하강조작과는 무관하게, 파일럿펌프(15)가 토출하는 작동유를, 비례밸브(31BR)를 통하여, 제어밸브(175R)의 우측파일럿포트에 공급할 수 있다. 즉, 컨트롤러(30)는, 오퍼레이터에 의한 붐하강조작에 따라, 혹은, 오퍼레이터에 의한 붐하강조작과는 무관하게, 붐(4)을 하강시킬 수 있다.
또, 도 4c에 나타내는 바와 같이, 우조작레버(26R)는, 버킷(6)을 조작하기 위해서도 이용된다. 구체적으로는, 우조작레버(26R)는, 파일럿펌프(15)가 토출하는 작동유를 이용하여, 좌우방향으로의 조작에 따른 파일럿압을 제어밸브(174)의 파일럿포트에 작용시킨다. 보다 구체적으로는, 우조작레버(26R)는, 버킷접음방향(좌방향)으로 조작된 경우에, 조작량에 따른 파일럿압을 제어밸브(174)의 좌측파일럿포트에 작용시킨다. 또, 우조작레버(26R)는, 버킷펼침방향(우방향)으로 조작된 경우에는, 조작량에 따른 파일럿압을 제어밸브(174)의 우측파일럿포트에 작용시킨다.
조작센서(29RB)는, 오퍼레이터에 의한 우조작레버(26R)에 대한 좌우방향으로의 조작의 내용을 검출하고, 검출한 값을 컨트롤러(30)에 대하여 출력한다.
비례밸브(31CL)는, 컨트롤러(30)가 출력하는 제어지령(전류지령)에 따라 동작한다. 그리고, 파일럿펌프(15)로부터 비례밸브(31CL)를 통하여 제어밸브(174)의 좌측파일럿포트에 도입되는 작동유에 의한 파일럿압을 조정한다. 비례밸브(31CR)는, 컨트롤러(30)가 출력하는 제어지령(전류지령)에 따라 동작한다. 그리고, 파일럿펌프(15)로부터 비례밸브(31CR)를 통하여 제어밸브(174)의 우측파일럿포트에 도입되는 작동유에 의한 파일럿압을 조정한다.
비례밸브(31CL)는, 제어밸브(174)를 임의의 밸브위치에서 정지시킬 수 있도록 파일럿압을 조정 가능하다. 동일하게, 비례밸브(31CR)는, 제어밸브(174)를 임의의 밸브위치에서 정지시킬 수 있도록 파일럿압을 조정 가능하다.
이 구성에 의하여, 컨트롤러(30)는, 오퍼레이터에 의한 버킷접음조작에 따라, 파일럿펌프(15)가 토출하는 작동유를, 비례밸브(31CL)를 통하여, 제어밸브(174)의 좌측파일럿포트에 공급할 수 있다. 또, 컨트롤러(30)는, 오퍼레이터에 의한 버킷접음조작과는 무관하게, 파일럿펌프(15)가 토출하는 작동유를, 비례밸브(31CL)를 통하여, 제어밸브(174)의 좌측파일럿포트에 공급할 수 있다. 즉, 컨트롤러(30)는, 오퍼레이터에 의한 버킷접음조작에 따라, 혹은, 오퍼레이터에 의한 버킷접음조작과는 무관하게, 버킷(6)을 접을 수 있다.
또, 컨트롤러(30)는, 오퍼레이터에 의한 버킷펼침조작에 따라, 파일럿펌프(15)가 토출하는 작동유를, 비례밸브(31CR)를 통하여, 제어밸브(174)의 우측파일럿포트에 공급할 수 있다. 또, 컨트롤러(30)는, 오퍼레이터에 의한 버킷펼침조작과는 무관하게, 파일럿펌프(15)가 토출하는 작동유를, 비례밸브(31CR)를 통하여, 제어밸브(174)의 우측파일럿포트에 공급할 수 있다. 즉, 컨트롤러(30)는, 오퍼레이터에 의한 버킷펼침조작에 따라, 혹은, 오퍼레이터에 의한 버킷펼침조작과는 무관하게, 버킷(6)을 펼칠 수 있다.
또, 도 4d에 나타내는 바와 같이, 좌조작레버(26L)는, 선회기구(2)를 조작하기 위해서도 이용된다. 구체적으로는, 좌조작레버(26L)는, 파일럿펌프(15)가 토출하는 작동유를 이용하여, 좌우방향으로의 조작에 따른 파일럿압을 제어밸브(173)의 파일럿포트에 작용시킨다. 보다 구체적으로는, 좌조작레버(26L)는, 좌선회방향(좌방향)으로 조작된 경우에, 조작량에 따른 파일럿압을 제어밸브(173)의 좌측파일럿포트에 작용시킨다. 또, 좌조작레버(26L)는, 우선회방향(우방향)으로 조작된 경우에는, 조작량에 따른 파일럿압을 제어밸브(173)의 우측파일럿포트에 작용시킨다.
조작센서(29LB)는, 오퍼레이터에 의한 좌조작레버(26L)에 대한 좌우방향으로의 조작의 내용을 검출하고, 검출한 값을 컨트롤러(30)에 대하여 출력한다.
비례밸브(31DL)는, 컨트롤러(30)가 출력하는 제어지령(전류지령)에 따라 동작한다. 그리고, 파일럿펌프(15)로부터 비례밸브(31DL)를 통하여 제어밸브(173)의 좌측파일럿포트에 도입되는 작동유에 의한 파일럿압을 조정한다.
비례밸브(31DR)는, 컨트롤러(30)가 출력하는 제어지령(전류지령)에 따라 동작한다. 그리고, 파일럿펌프(15)로부터 비례밸브(31DR)를 통하여 제어밸브(173)의 우측파일럿포트에 도입되는 작동유에 의한 파일럿압을 조정한다. 비례밸브(31DL)는, 제어밸브(173)를 임의의 밸브위치에서 정지시킬 수 있도록 파일럿압을 조정 가능하다. 동일하게, 비례밸브(31DR)는, 제어밸브(173)를 임의의 밸브위치에서 정지시킬 수 있도록 파일럿압을 조정 가능하다.
이 구성에 의하여, 컨트롤러(30)는, 오퍼레이터에 의한 좌선회조작에 따라, 파일럿펌프(15)가 토출하는 작동유를, 비례밸브(31DL)를 통하여, 제어밸브(173)의 좌측파일럿포트에 공급할 수 있다. 또, 컨트롤러(30)는, 오퍼레이터에 의한 좌선회조작과는 무관하게, 파일럿펌프(15)가 토출하는 작동유를, 비례밸브(31DL)를 통하여, 제어밸브(173)의 좌측파일럿포트에 공급할 수 있다. 즉, 컨트롤러(30)는, 오퍼레이터에 의한 좌선회조작에 따라, 혹은, 오퍼레이터에 의한 좌선회조작과는 무관하게, 선회기구(2)를 좌선회시킬 수 있다.
또, 컨트롤러(30)는, 오퍼레이터에 의한 우선회조작에 따라, 파일럿펌프(15)가 토출하는 작동유를, 비례밸브(31DR)를 통하여, 제어밸브(173)의 우측파일럿포트에 공급할 수 있다. 또, 컨트롤러(30)는, 오퍼레이터에 의한 우선회조작과는 무관하게, 파일럿펌프(15)가 토출하는 작동유를, 비례밸브(31DR)를 통하여, 제어밸브(173)의 우측파일럿포트에 공급할 수 있다. 즉, 컨트롤러(30)는, 오퍼레이터에 의한 우선회조작에 따라, 혹은, 오퍼레이터에 의한 우선회조작과는 무관하게, 선회기구(2)를 우선회시킬 수 있다.
쇼벨(100)은, 하부주행체(1)를 자동적으로 전진·후진시키는 구성을 구비하고 있어도 된다. 이 경우, 좌주행유압모터(2ML)의 조작에 관한 유압시스템부분, 및, 우주행유압모터(2MR)의 조작에 관한 유압시스템부분은, 붐실린더(7)의 조작에 관한 유압시스템부분 등과 동일하도록 구성되어도 된다.
또, 쇼벨(100)은, 버킷틸트기구를 자동적으로 동작시키는 구성을 구비하고 있어도 된다. 이 경우, 버킷틸트기구를 구성하는 버킷틸트실린더에 관한 유압시스템부분은, 붐실린더(7)의 조작에 관한 유압시스템부분 등과 동일하도록 구성되어도 된다.
또, 조작장치(26)의 형태로서 전기식 조작레버에 관한 설명을 기재했지만, 전기식 조작레버가 아니라 유압식 조작레버가 채용되어도 된다. 이 경우, 유압식 조작레버의 레버조작량은, 압력센서에 의하여 압력의 형태로 검출되어 컨트롤러(30)에 입력되어도 된다. 또, 유압식 조작레버로서의 조작장치(26)와 각 제어밸브의 파일럿포트의 사이에는 전자밸브가 배치되어도 된다.
전자밸브는, 컨트롤러(30)로부터의 전기신호에 따라 동작하도록 구성된다. 이 구성에 의하여, 유압식 조작레버로서의 조작장치(26)를 이용한 수동조작이 행해지면, 조작장치(26)는, 레버조작량에 따라 파일럿압을 증감시킴으로써 각 제어밸브를 이동시킬 수 있다. 또, 각 제어밸브는 전자스풀밸브로 구성되어 있어도 된다. 이 경우, 전자스풀밸브는, 전기식 조작레버의 레버조작량에 대응하는 컨트롤러(30)로부터의 전기신호에 따라 동작한다.
다음으로, 도 5를 참조하여, 본 실시형태에 관한 쇼벨(100)의 토사중량검출기능에 관한 구성의 상세에 대하여 설명한다. 도 5는, 본 실시형태에 관한 쇼벨(100) 중 토사중량검출기능에 관한 구성부분의 일례를 개략적으로 나타내는 도이다.
도 3에서 전술한 바와 같이, 컨트롤러(30)는, 버킷(6)으로 굴삭한 토사의 중량(토사중량)을 검출하는 기능에 관한 기능부로서, 토사중량처리부(60)를 포함한다.
토사중량처리부(60)는, 중량산출부(61)와, 최대적재량검출부(62)와, 적재량산출부(63)와, 잔적재량산출부(64)와, 무게중심산출부(65)와, 표시제어부(66)와, 기준값보정부(67)를 갖는다.
여기에서, 본 실시형태에 관한 쇼벨(100)에 의한 덤프트럭으로의 토사(적재물)의 적입작업의 동작의 일례에 대하여 설명한다.
먼저, 쇼벨(100)은, 굴삭위치에 있어서, 어태치먼트를 제어하여 버킷(6)에 의하여 토사를 굴삭한다(굴삭동작). 다음으로, 쇼벨(100)은, 상부선회체(3)를 선회시켜, 버킷(6)을 굴삭위치로부터 배토위치로 이동한다(선회동작).
배토위치의 하방에는, 덤프트럭의 짐받이가 배치되어 있다. 다음으로, 쇼벨(100)은, 배토위치에 있어서, 어태치먼트를 제어하여 버킷(6) 내의 토사를 배토함으로써, 버킷(6) 내의 토사를 덤프트럭의 짐받이로 적재한다(배토동작).
다음으로, 쇼벨(100)은, 상부선회체(3)를 선회시켜, 버킷(6)을 배토위치로부터 굴삭위치로 이동한다(선회동작). 이들 동작을 반복함으로써, 쇼벨(100)은, 굴삭한 토사를 덤프트럭의 짐받이로 적재한다.
중량산출부(61)는, 버킷(6) 내의 토사(적재물)의 중량을 산출한다. 중량산출부(61)는, 붐실린더(7)의 추력(推力)에 근거하여 토사중량을 산출한다.
예를 들면, 중량산출부(61)는, 붐실린더(7)의 추력과, 상부선회체(3)와 붐(4)을 연결하는 핀으로부터 토사무게중심까지의 거리와, 상부선회체(3)와 붐(4)을 연결하는 핀둘레의 모멘트의 식에 근거하여 토사중량을 산출한다.
그리고, 중량산출부(61)는, 산출된 버킷(6) 전체의 중량으로부터, 버킷(6)이 비어 있는 상태라고 판정된 때의 버킷(6)의 중량을 감산함으로써, 버킷(6) 내의 적재물의 중량을 산출한다.
이하의 설명에서는, 버킷(6)이 비어 있는 상태라고 판정된 때의 버킷(6)의 중량을, 중량산출부(61)에 의한 적재량의 산출에 있어서 감산에 이용되는 기준값으로 표현하는 경우가 있다. 이 기준값에는, 쇼벨(100)의 공장출하 시 등에 있어서 컨트롤러(30)에 기억되는 버킷(6)의 중량을 나타내는 초깃값과, 과거의 적입작업에 있어서 설정된 과거의 기준값의 양방이 포함된다. 기준값의 상세는 후술한다.
다만, 본 실시형태에서는, 토사(적재물)를, 버킷(6)에 적재되는 것으로서 설명하지만, 본 실시형태의 적재물은, 바꾸어 말하면, 쇼벨(100)의 엔드어태치먼트에 의하여 반송되는 것이기도 하다. 따라서, 토사는, 쇼벨(100)의 엔드어태치먼트에 의하여 반송되는 반송물이라고 할 수 있다.
본 실시형태에서는, 버킷(6)이 비어 있는 상태라고 판정된 타이밍을, 기준값을 보정하는 타이밍으로서, 쇼벨(100)의 오퍼레이터에게 통지한다. 따라서, 본 실시형태에서는, 오퍼레이터가, 버킷(6) 내가 비어 있는지 아닌지를 확인할 필요가 없다. 본 실시형태에서는, 오퍼레이터가 기준값의 보정의 타이밍을 적확하게 파악할 수 있다.
최대적재량검출부(62)는, 토사를 적재하는 대상의 덤프트럭의 최대적재량을 검출한다. 예를 들면, 최대적재량검출부(62)는, 촬상장치(S6)로 촬상된 화상에 근거하여, 토사를 적재하는 대상의 덤프트럭을 특정한다. "촬상장치(S6)로 촬상된 화상에 근거하여"는, 예를 들면, 촬상장치(S6)가 촬상한 화상에 하나 또는 복수의 화상처리를 실시함으로써 얻어지는 정보를 이용하는 것을 의미한다. 덤프트럭의 최대적재량은 오퍼레이터에 의한 수작업 입력이어도 된다.
다음으로, 최대적재량검출부(62)는, 특정된 덤프트럭의 화상에 근거하여, 덤프트럭의 최대적재량을 검출한다. 예를 들면, 최대적재량검출부(62)는, 특정된 덤프트럭의 화상에 근거하여, 덤프트럭의 차종(사이즈 등)을 판정한다.
구체적으로는, 예를 들면, 최대적재량검출부(62)는, 차종과 최대적재량을 대응시킨 테이블을 갖고 있어도 되고, 화상으로부터 판정한 차종 및 테이블에 근거하여, 덤프트럭의 최대적재량을 구한다. 다만, 입력장치(42)에 의하여 덤프트럭의 최대적재량, 차종 등이 입력되고, 최대적재량검출부(62)는, 입력장치(42)의 입력정보에 근거하여, 덤프트럭의 최대적재량을 구해도 된다.
적재량산출부(63)는, 덤프트럭에 적재된 토사의 중량을 산출한다. 즉, 버킷(6) 내의 토사가 덤프트럭의 짐받이에 배토될 때마다, 적재량산출부(63)는, 중량산출부(61)로 산출된 버킷(6) 내의 토사의 중량을 가산하여, 덤프트럭의 짐받이에 적재된 토사의 중량의 합계인 적재량(합계중량)을 산출한다. 다만, 토사를 적재하는 대상의 덤프트럭이 새로운 덤프트럭이 된 경우에는, 적재량은 리셋된다.
잔적재량산출부(64)는, 최대적재량검출부(62)로 검출한 덤프트럭의 최대적재량과, 적재량산출부(63)로 산출한 현재의 적재량의 차를 잔적재량으로서 산출한다. 잔적재량이란, 덤프트럭에 적재 가능한 토사의 나머지의 중량이다.
무게중심산출부(65)는, 버킷(6) 내의 토사(적재물)의 무게중심을 산출한다. 다만, 토사의 무게중심의 산출방법에 대해서는, 후술한다.
표시제어부(66)는, 표시장치(40)에 표시된 메인화면(제2 화면)에, 적입작업용 화면(제1 화면)으로의 천이를 안내하는 아이콘화상을 표시시킨다. 메인화면과 적입작업용 화면의 상세는 후술한다.
또, 표시제어부(66)는, 표시장치(40)에 있어서, 이 아이콘화상과 대응하는 입력장치(42)의 선택을 접수하면, 메인화면을 적입작업용 화면으로 천이시킨다. 본 실시형태의 적입작업화면에는, 중량산출부(61)에 있어서의 적재물의 중량의 산출에 있어서의 기준값의 보정(갱신)을 행하기 위한 입력장치(42)와 대응지어진 아이콘화상이 표시된다. 이하의 설명에서는, 이 아이콘화상을 보정용 아이콘화상이라고 표현하는 경우가 있다.
또, 표시제어부(66)는, 표시장치(40)에는, 중량산출부(61)로 산출된 버킷(6) 내의 토사의 중량, 최대적재량검출부(62)로 검출된 덤프트럭의 최대적재량, 적재량산출부(63)로 산출된 덤프트럭의 적재량(짐받이에 적재된 토사의 중량의 합계), 잔적재량산출부(64)로 산출된 덤프트럭의 잔적재량(적재 가능한 토사의 나머지 중량)이 표시되어도 된다.
또, 표시제어부(66)는, 적재량이 최대적재량을 초과한 경우, 표시장치(40)에 경고를 표시시켜도 된다. 또, 표시제어부(66)는, 산출된 버킷(6) 내의 토사의 중량이 잔적재량을 초과하는 경우, 표시장치(40)에 경고를 표시시켜도 된다. 다만, 경고는, 표시장치(40)에 표시되는 경우에 한정되지 않고, 음성출력장치(43)에 의한 음성출력이어도 된다. 이로써, 덤프트럭의 최대적재량을 초과하여 토사가 적재되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 표시제어부(66)는, 버킷(6)이 비어 있는 상태라고 판정된 타이밍에서, 적입작업화면에 표시된 보정용 아이콘화상의 표시양태를 변화시킨다. 본 실시형태에서는, 보정용 아이콘화상의 표시양태의 변경에 의하여, 오퍼레이터에 대하여, 기준값의 보정을 행하는 타이밍을 통지한다.
기준값보정부(67)는, 중량산출부(61)에 의한 적재물의 중량의 산출 시에 이용되는 기준값을 보정한다. 기준값보정부(67)는, 중량산출부(61)에 의하여 산출된 버킷(6)의 중량과, 현재 설정되어 있는 기준값을 비교하여, 양자의 차분이 소정의 임계값보다 큰 경우는, 버킷(6)의 상태를, 토사 등이 적입된 굴삭 후의 상태라고 판정한다. 이 경우, 기준값보정부(67)는, 중량산출부(61)에 의한 기준값의 보정을 금지한다.
구체적으로는, 기준값보정부(67)는, 표시제어부(66)에 의하여, 적입작업화면에 있어서의 보정용 아이콘화상을, 대응하는 입력장치(42)의 선택이 무효라는 점을 나타내는 표시양태로 하고, 보정용 아이콘화상과 대응하는 입력장치(42)의 선택을 금지한다. 보정용 아이콘화상의 표시양태의 상세는, 후술한다.
또, 기준값보정부(67)는, 양자의 차분이 소정의 임계값 이하였을 경우에, 버킷(6)의 상태를, 배토 후의 비어 있는 상태라고 판정하여, 기준값의 보정을 허용한다.
구체적으로는, 기준값보정부(67)는, 표시제어부(66)에 의하여, 적입작업화면에 있어서의 보정용 아이콘화상을, 대응하는 입력장치(42)가 선택 가능한 것을 나타내는 표시양태로 하여, 보정용 아이콘화상과 대응하는 입력장치(42)의 선택을 허용한다.
그리고, 기준값보정부(67)는, 보정용 아이콘화상과 대응하는 입력장치(42)가 선택되면, 이 때의 버킷(6)의 중량을, 새로운 기준값으로 한다. 바꾸어 말하면, 기준값보정부(67)는, 공장출하 시의 컨트롤러(30)에 기억되어 있던 초깃값, 또는, 과거의 적입작업에 있어서 설정된 기준값을 갱신한다.
이하에, 도 6을 참조하여, 본 실시형태의 기준값에 대하여 설명한다. 도 6은, 기준값에 대하여 설명하는 도이다. 도 6에 있어서, 세로축은 중량을 나타내고, 가로축은 시간을 나타낸다.
도 6의 예에서는, 쇼벨(100)의 적입작업 중의 버킷(6)의 중량의 변화를 나타내고 있다. 도 6에서는, 굴삭 후의 버킷(6)이, 타이밍 T1에 있어서, 버킷(6) 내에 적재된 토사를 배토하는 경우를 나타내고 있다. 또, 이때, 쇼벨(100)에는, 버킷(6)의 중량으로부터 감산되는 기준값으로서, 초깃값이 설정되어 있다.
또, 도 6에서는, 중량 W1을 초깃값으로 하고, 중량 W3과 중량 W1의 차분을, 버킷(6)이 비어 있는지 아닌지를 판정하기 위한 소정의 임계값(TH1)으로 한다.
도 6에서는, 타이밍 T1 이전 상태에서는, 버킷(6)의 중량은 W4이며, 중량 W4와 중량 W1의 차분은, 소정의 임계값(TH1)보다 커진다. 따라서, 기준값보정부(67)는, 버킷(6)의 상태를, 토사가 적재된 상태라고 판정하고, 기준값의 보정을 금지한다.
또, 타이밍 T1 이후의 타이밍 T2에서는, 버킷(6)으로부터 토사가 배토된 후의 상태가 된다. 이 경우, 버킷(6)의 중량 W2와 중량 W1의 차분(TH2)은, 소정의 임계값(TH1) 이하이다.
이 경우, 기준값보정부(67)는, 버킷(6)의 상태를 비어 있는 상태라고 판정하고, 기준값의 보정을 허용한다. 구체적으로는, 기준값보정부(67)는, 버킷(6)이 비어 있는 상태라고 판정한 시점의 버킷(6)의 중량 W2를, 다음의 중량산출부(61)의 처리에서 참조하는 기준값으로 한다.
바꾸어 말하면, 기준값보정부(67)는, 버킷(6)의 중량 W2와 중량 W1의 차분(TH2)을, 전회의 배토 후의 기준값인 중량 W1에 가산한 값을 기준값으로 한다.
버킷(6)의 중량 W2와 중량 W1의 차분(TH2)은, 예를 들면, 배토 시에 버킷(6) 내에 달라붙어, 배토되지 않았던 토사의 중량이다. 적입작업에서는, 예를 들면, 토사의 토질이나 쇼벨(100)의 작동유의 온도 등에 따라서는, 버킷(6)의 치선 등에 토사가 부착되어, 버킷(6) 내에 소량의 토사가 잔존한 상태가 되는 경우가 있다.
그 경우, 공장 출하 시의 초깃값을 기준값으로서, 버킷(6)의 적재물의 중량을 산출하면, 버킷(6) 내에 잔존한 채로 덤프트럭의 짐받이에 배토되지 않는 토사의 중량도, 덤프트럭의 짐받이에 배토된 적재물의 중량에 포함되게 된다. 상기 실시형태에서는 초깃값을 설정된 기준값으로서 이용했지만, 과거의 적입작업에 있어서 설정된 기준값을, 차분을 산출하는 기준값으로서 이용해도 된다.
본 실시형태에서는, 버킷(6)으로부터 적재물을 배토한 후의 버킷(6)의 중량을 기준값으로 하는 보정을 행함으로써, 버킷(6)에 잔존하여 배토되지 않은 토사의 중량을 포함하지 않는 적재물의 중량을 산출할 수 있다.
본 실시형태에서는, 이와 같이, 버킷(6) 내의 적재물의 중량을 산출할 때에, 버킷(6) 전체의 중량으로부터 감산되는 기준값을 보정함으로써, 버킷(6) 내의 적재물의 중량의 산출의 정밀도를 향상시킬 수 있다. 상술한 본 실시형태에서는, 컨트롤러(30)가 산출된 중량과 기준값의 차분이 소정의 임계값(TH1) 이하인 경우, 기준값의 보정의 타이밍이라고 판정했지만, 이 판정방법에 한정되지 않는다.
예를 들면, 컨트롤러(30)는, 중량산출부(61)에 의하여 산출된 중량이 소정의 값 이하인 경우에, 기준값의 보정의 타이밍(버킷(6)이 비어 있는 상태)이라고 판정해도 된다. 또, 컨트롤러(30)는, 공간인식장치의 출력에 근거하여 기준값의 보정의 타이밍(버킷(6)이 비어 있는 상태)이라고 판정해도 된다.
다음으로, 도 7을 참조하여, 본 실시형태의 토사중량처리부(60)의 동작에 대하여 설명한다. 도 7은, 토사중량처리부의 동작을 설명하는 플로차트이다.
본 실시형태의 토사중량처리부(60)에 있어서, 표시제어부(66)는, 표시장치(40)에 메인화면을 표시시킨다(스텝 S701). 표시제어부(66)는, 예를 들면, 쇼벨(100)의 엔진(11) 기동하면, 메인화면을 표시장치(40)에 표시시켜도 된다.
이어서, 표시제어부(66)는, 적입작업화면과 대응하는 입력장치(42)가 선택되었는지 아닌지를 판정한다(스텝 S702). 구체적으로는, 표시제어부(66)는, 적입작업화면으로의 천이를 안내하는 아이콘화상과 대응하는 입력장치(42)가 조작되었는지 아닌지를 판정한다.
스텝 S702에 있어서, 해당하는 입력장치(42)가 선택되지 않은 경우, 표시제어부(66)는, 스텝 S701로 되돌아간다.
스텝 S702에 있어서, 해당하는 입력장치(42)가 선택되면, 표시제어부(66)는, 메인화면을 적입작업화면으로 천이시킨다. 바꾸어 말하면, 표시제어부(66)는, 표시장치(40)에, 적입작업화면을 표시시킨다(스텝 S703). 여기에서 표시되는 적입작업화면에는, 기준값의 갱신을 행하기 위한 입력장치(42)와 대응지어진 보정용 아이콘화상이 표시된다.
이어서, 토사중량처리부(60)는, 중량산출부(61)에 의하여, 버킷(6) 내의 중량을 산출한다(스텝 S704). 이어서, 토사중량처리부(60)는, 기준값보정부(67)에 의하여, 스텝 S704에서 산출된 적재물의 중량과, 기준값의 차분이, 소정의 임계값(TH1) 이하인지를 판정한다(스텝 S705).
스텝 S705에 있어서, 차분이 소정의 임계값 이하가 아닌 경우, 즉, 버킷(6)에 토사 등의 적재물이 적재된 상태인 경우, 토사중량처리부(60)는, 스텝 S704로 되돌아간다.
스텝 S705에 있어서, 차분이 소정의 임계값 이하인 경우, 즉, 버킷(6)이 배토 후의 비어 있는 상태인 경우, 기준값보정부(67)는, 보정용 아이콘화상과 대응하는 입력장치(42)(스위치)에 대한 조작의 접수를 가능하게 한다(스텝 S706).
구체적으로는, 기준값보정부(67)는, 표시제어부(66)에 의하여, 보정용 아이콘화상의 표시양태를 변경하고, 보정용 아이콘화상과 대응하는 입력장치(42)의 선택을 허용한다.
이어서, 토사중량처리부(60)는, 보정용 아이콘화상과 대응하는 입력장치(42)(스위치)가 선택되었는지 아닌지를 판정한다(스텝 S707). 스텝 S707에 있어서, 해당하는 입력장치(42)가 선택되지 않는 경우, 토사중량처리부(60)는, 스텝 S704로 되돌아간다.
스텝 S707에 있어서, 해당하는 입력장치(42)가 선택된 경우, 기준값보정부(67)는, 스텝 S704에서 중량산출부(61)에 의하여 산출된 버킷(6)의 중량을, 기준값으로 하는 보정을 행한다(스텝 S708). 따라서, 본 실시형태의 보정용 아이콘화상은, 버킷(6) 내에 적재된 적재물의 중량의 산출에 있어서 이용되는 기준값의 보정지시와 대응하는 아이콘화상이라고 할 수 있다.
이어서, 토사중량처리부(60)는, 적입작업이 종료되었는지 아닌지를 판정한다(스텝 S709). 구체적으로는, 토사중량처리부(60)는, 적입작업화면이 메인화면에 천이했을 때에, 적입작업이 종료된 것으로 판정해도 된다.
스텝 S709에 있어서, 적입작업이 종료되지 않은 경우, 토사중량처리부(60)는, 스텝 S704로 되돌아간다. 스텝 S709에 있어서, 적입작업이 종료된 경우, 토사중량처리부(60)는, 기준값보정부(67)에 의한 처리를 종료한다.
다음으로, 본 실시형태의 표시장치(40)의 표시예에 대하여 설명한다. 도 8은, 메인화면의 일례를 나타내는 도이다.
도 8에 나타내는 표시장치(40)는, 화상표시부(41)와, 입력장치(42)를 갖는다. 화상표시부(41)는 각종 화상이 표시되는 화면이며, 도 8에서는, 화상표시부(41)에 메인화면이 표시되어 있다. 입력장치(42)는, 각종 메뉴스위치가 포함된다.
먼저, 화상표시부(41)에 대하여 설명한다. 도 8에 나타나는 바와 같이, 화상표시부(41)는, 일시표시영역(41a), 주행모드표시영역(41b), 어태치먼트표시영역(41c), 연비표시영역(41d), 엔진제어상태표시영역(41e), 엔진가동시간표시영역(41f), 냉각수온표시영역(41g), 연료잔량표시영역(41h), 회전수모드표시영역(41i), 요소수잔량표시영역(41j), 작동유온표시영역(41k), 에어컨운전상태표시영역(41m), 화상표시영역(41n), 및 메뉴표시영역(41p)을 포함한다.
주행모드표시영역(41b), 어태치먼트표시영역(41c), 엔진제어상태표시영역(41e), 회전수모드표시영역(41i), 및 에어컨운전상태표시영역(41m)은, 쇼벨(100)의 설정상태에 관한 정보인 설정상태정보를 표시하는 영역이다. 연비표시영역(41d), 엔진가동시간표시영역(41f), 냉각수온표시영역(41g), 연료잔량표시영역(41h), 요소수잔량표시영역(41j), 및 작동유온표시영역(41k)은, 쇼벨(100)의 가동상태에 관한 정보인 가동상태정보를 표시하는 영역이다.
구체적으로는, 일시표시영역(41a)은, 현재의 일시를 표시하는 영역이다. 주행모드표시영역(41b)은, 현재의 주행모드를 표시하는 영역이다. 어태치먼트표시영역(41c)은, 현재 장착되어 있는 어태치먼트를 나타내는 화상을 표시하는 영역이다. 연비표시영역(41d)은, 컨트롤러(30)에 의하여 산출된 연비정보를 표시하는 영역이다. 연비표시영역(41d)은, 생애(生涯)평균연비 또는 구간평균연비를 표시하는 평균연비표시영역(41d1), 순간연비를 표시하는 순간연비표시영역(41d2)을 포함한다.
엔진제어상태표시영역(41e)은, 엔진(11)의 제어상태를 표시하는 영역이다. 엔진가동시간표시영역(41f)은, 엔진(11)의 누적가동시간을 표시하는 영역이다. 냉각수온표시영역(41g)은, 현재의 엔진냉각수의 온도상태를 표시하는 영역이다. 연료잔량표시영역(41h)은, 연료탱크에 저장되어 있는 연료의 잔량상태를 표시하는 영역이다.
회전수모드표시영역(41i)은, 엔진회전수조정다이얼(75)에 의하여 설정된 현재의 회전수모드를 화상으로 표시하는 영역이다. 요소수잔량표시영역(41j)은, 요소수탱크에 저장되어 있는 요소수의 잔량상태를 화상으로 표시하는 영역이다. 작동유온표시영역(41k)은, 작동유탱크 내의 작동유의 온도상태를 표시하는 영역이다.
에어컨운전상태표시영역(41m)은, 현재의 분출구의 위치를 표시하는 분출구표시영역(41m1), 현재의 운전모드를 표시하는 운전모드표시영역(41m2), 현재의 설정온도를 표시하는 온도표시영역(41m3), 및 현재의 설정풍량을 표시하는 풍량표시영역(41m4)을 포함한다.
화상표시영역(41n)은, 촬상장치(S6)가 촬상한 화상을 표시하는 영역이다. 도 4의 예에서는, 화상표시영역(41n)은, 부감화상(FV) 및 후방화상(CBT)을 표시하고 있다. 부감화상(FV)은, 예를 들면, 표시제어부(66)에 의하여 생성되는 가상시점화상이며, 후방카메라(S6B), 좌측카메라(S6L), 및 우측카메라(S6R)의 각각이 취득한 화상에 근거하여 생성된다.
또, 부감화상(FV)의 중앙 부분에는, 쇼벨(100)에 대응하는 쇼벨도형(GE)이 배치되어 있다. 쇼벨(100)과 쇼벨(100)의 주위에 존재하는 물체의 위치관계를 오퍼레이터에 의하여 직감적으로 파악시키기 위함이다. 후방화상(CBT)은, 쇼벨(100)의 후방의 공간을 비추는 화상이며, 카운터웨이트의 화상(GC)을 포함한다. 후방화상(CBT)은, 제어부(40a)에 의하여 생성되는 실시점화상이며, 후방카메라(S6B)가 취득한 화상에 근거하여 생성된다.
또, 화상표시영역(41n)은, 상방에 위치하는 제1 화상표시영역(41n1)과 하방에 위치하는 제2 화상표시영역(41n2)을 갖는다. 도 8의 예에서는, 부감화상(FV)을 제1 화상표시영역(41n1)에 배치하고, 또한, 후방화상(CBT)을 제2 화상표시영역(41n2)에 배치하고 있다. 단, 화상표시영역(41n)은, 부감화상(FV)을 제2 화상표시영역(41n2)에 배치하고, 또한, 후방화상(CBT)을 제1 화상표시영역(41n1)에 배치해도 된다.
또, 도 8의 예에서는, 부감화상(FV)과 후방화상(CBT)은 상하에 인접하여 배치되어 있지만, 간격을 두고 배치되어 있어도 된다. 또, 도 8의 예에서는, 화상표시영역(41n)이 세로로 긴 영역이지만, 화상표시영역(41n)은 가로로 긴 영역이어도 된다.
화상표시영역(41n)이 가로로 긴 영역인 경우, 화상표시영역(41n)은, 좌측에 제1 화상표시영역(41n1)으로서 부감화상(FV)을 배치하고, 우측에 제2 화상표시영역(41n2)으로서 후방화상(CBT)을 배치해도 된다. 이 경우, 좌우에 간격을 두고 배치해도 되고, 부감화상(FV)과 후방화상(CBT)의 위치를 전환해도 된다.
또한, 본 실시형태에서는, 제1 화상표시영역(41n1)과 제2 화상표시영역(41n2)의 각각에, 아이콘화상(41x)이 표시된다. 아이콘화상(41x)은, 촬상장치(S6)의 위치와 상부선회체(3)의 어태치먼트의 방향의 상대적 관계를 나타내는 화상이다.
본 실시형태의 아이콘화상(41x)은, 쇼벨(100)의 화상(41xM)과, 쇼벨(100)의 전방을 나타내는 화상(41xF), 쇼벨(100)의 후방을 나타내는 화상(41xB)을 포함한다. 또, 아이콘화상(41x)은, 쇼벨(100)의 좌측을 나타내는 화상(41xL), 쇼벨(100)의 우측을 나타내는 화상(41xR), 캐빈(10) 내를 나타내는 화상(41xI)을 포함한다.
화상(41xF, 41xB, 41xL, 41xR, 41xI)은, 각각이, 쇼벨(100)의 전방을 촬상하는 카메라(S6F), 쇼벨(100)의 후방을 촬상하는 카메라(S6B), 쇼벨(100)의 좌방을 촬상하는 카메라(S6L), 쇼벨(100)의 우방을 촬상하는 카메라(S6R)에 대응하고 있다. 또, 화상(41xI)은, 캐빈(10) 내부의 카메라에 대응하고 있다.
본 실시형태에서는, 아이콘화상(41x)에 있어서, 각 카메라와 대응지어진 화상이 선택되면, 선택된 화상과 대응하는 카메라에 의하여 촬상된 화상데이터가 화상표시영역(41n)에 표시된다.
도 8의 예에서는, 제1 화상표시영역(41n1)에서는, 화상(41xB, 41xL, 41xR)의 표시양태가, 화상(41xF), 화상(41xI)의 표시양태와 상이하다. 이 때문에, 제1 화상표시영역(41n1)에는, 화상(41xB, 41xL, 41xR)의 각각과 대응하는 카메라(S6B, S6L, S6R)로 촬상된 화상데이터로부터 합성된 화상데이터가 나타내는 부감화상이 표시되어 있는 것을 알 수 있다.
또, 제2 화상표시영역(41n2)에서는, 화상(41xB)의 표시양태가, 화상(41xF, 41xL, 41xR, 41xI)의 표시양태와 상이하다. 이 때문에, 제2 화상표시영역(41n2)에는, 화상(41xB)과 대응하는 카메라(S6B)로 촬상된 화상데이터가 나타내는 화상이 표시되어 있는 것을 알 수 있다.
메뉴표시영역(41p)은, 탭(41p1~41p7)을 갖는다. 도 8의 예에서는, 화상표시부(41)의 최하부에, 탭(41p1~41p7)이 좌우로 서로 간격을 두고 배치되어 있다. 탭(41p1~41p7)에는, 각종 정보를 표시하기 위한 아이콘화상이 표시된다.
탭(41p1)에는, 메뉴상세항목을 표시하기 위한 메뉴상세항목 아이콘화상이 표시되어 있다. 오퍼레이터에 의하여 탭(41p1)이 선택되면, 탭(41p2~41p7)에 표시되어 있는 아이콘화상이 메뉴상세항목에 관련지어진 아이콘화상으로 전환된다.
탭(41p4)에는, 디지털수준기에 관한 정보를 표시하기 위한 아이콘화상이 표시되어 있다. 오퍼레이터에 의하여 탭(41p4)이 선택되면, 후방화상(CBT)이 디지털수준기에 관한 정보를 나타내는 화면으로 전환된다. 단, 후방화상(CBT)에 중첩되거나, 후방화상(CBT)이 축소되거나 하여 디지털수준기에 관한 정보를 나타내는 화면이 표시되어도 된다.
또, 부감화상(FV)이 디지털수준기에 관한 정보를 나타내는 화면으로 전환되어도 되고, 부감화상(FV)에 중첩되거나, 부감화상(FV)이 축소되거나 하여 디지털수준기에 관한 정보를 나타내는 화면이 표시되어도 된다.
탭(41p5)에는, 화상표시부(41)에 표시되어 있는 메인화면을 적입작업화면으로 천이시키기 위한 아이콘화상이 표시되어 있다. 오퍼레이터에 의하여, 후술하는 탭(41p5)과 대응하는 입력장치(42)가 선택되면, 화상표시부(41)에 표시된 메인화면이 적입작업화면으로 천이한다. 다만, 이때, 화상표시영역(41n)은 계속하여 표시되고, 메뉴표시영역(41p)이, 적입작업에 관한 정보를 표시시키는 영역으로 전환된다.
탭(41p6)에는, 정보화시공에 관한 정보를 표시하기 위한 아이콘화상이 표시되어 있다. 오퍼레이터에 의하여 탭(41p6)이 선택되면, 후방화상(CBT)이 정보화시공에 관한 정보를 나타내는 화면으로 전환된다. 단, 후방화상(CBT)에 중첩되거나, 후방화상(CBT)이 축소되거나 하여 정보화시공에 관한 정보를 나타내는 화면이 표시되어도 된다. 또, 부감화상(FV)이 정보화시공에 관한 정보를 나타내는 화면으로 전환되어도 되고, 부감화상(FV)에 중첩되거나, 부감화상(FV)이 축소되거나 하여 디지털수준기에 관한 정보를 나타내는 화면이 표시되어도 된다.
탭(41p7)에는, 크레인모드에 관한 정보를 표시하기 위한 아이콘화상이 표시되어 있다. 오퍼레이터에 의하여 탭(41p7)이 선택되면, 후방화상(CBT)이 크레인모드에 관한 정보를 나타내는 화면으로 전환된다. 단, 후방화상(CBT)에 중첩되거나, 후방화상(CBT)이 축소되거나 하여 크레인모드에 관한 정보를 나타내는 화면이 표시되어도 된다. 또, 부감화상(FV)이 크레인모드에 관한 정보를 나타내는 화면으로 전환되어도 되고, 부감화상(FV)에 중첩되거나, 부감화상(FV)이 축소되거나 하여 크레인모드에 관한 정보를 나타내는 화면이 표시되어도 된다.
탭(41p2, 41p3)에는, 아이콘화상이 표시되어 있지 않다. 이 때문에, 오퍼레이터에 의하여 탭(41p2, 41p3)이 조작되어도, 화상표시부(41)에 표시되는 화상에 변화는 발생하지 않는다.
다만, 탭(41p1~41p7)에 표시되는 아이콘화상은 상기한 예에 한정되는 것은 아니고, 다른 정보를 표시하기 위한 아이콘화상이 표시되어 있어도 된다.
다음으로, 입력장치(42)에 대하여 설명한다. 도 8에 나타나는 바와 같이, 입력장치(42)는, 오퍼레이터에 의한 탭(41p1~41p7)의 선택, 설정입력 등이 행해지는 하나 또는 복수의 버튼식 스위치에 의하여 구성되어 있다.
도 8의 예에서는, 입력장치(42)는, 상단에 배치된 7개의 스위치(42a1~42a7)와, 하단에 배치된 7개의 스위치(42b1~42b7)를 포함한다. 스위치(42b1~42b7)는, 스위치(42a1~42a7)의 각각의 하방에 배치되어 있다.
단, 입력장치(42)의 스위치의 수, 형태, 및 배치는, 상기한 예에 한정되는 것은 아니고, 예를 들면, 조그휠, 조그스위치 등에 의하여 복수의 버튼식 스위치의 기능을 하나로 통합한 형태여도 되고, 입력장치(42)가 표시장치(40)와 별체로 되어 있어도 된다. 또, 화상표시부(41)와 입력장치(42)가 일체가 된 터치패널로 탭(41p1~41p7)을 직접 조작하는 방식이어도 된다.
스위치(42a1~42a7)는, 탭(41p1~41p7)의 하방에, 각각 탭(41p1~41p7)에 대응하여 배치되어 있으며, 각각 탭(41p1~41p7)을 선택하는 스위치로서 기능한다.
스위치(42a1~42a7)가 각각 탭(41p1~41p7)의 하방에, 각각 탭(41p1~41p7)에 대응하여 배치되어 있으므로, 오퍼레이터는 직감적으로 탭(41p1~41p7)을 선택할 수 있다.
도 8에서는, 예를 들면, 스위치(42a1)가 조작되면 탭(41p1)이 선택되어, 메뉴표시영역(41p)이 1단 표시로부터 2단 표시로 변경되어 제1 메뉴에 대응하는 아이콘화상이 탭(41p2~41p7)에 표시된다. 또, 메뉴표시영역(41p)이 1단 표시로부터 2단 표시로 변경된 것에 대응하여, 후방화상(CBT)의 크기가 축소된다. 이때, 부감화상(FV)의 크기는 변경되지 않고 유지되므로, 오퍼레이터가 쇼벨(100)의 주위를 확인할 때의 시인성이 악화되지 않는다.
또, 표시제어부(66)는, 스위치(42a5)가 조작되면, 탭(41p5)이 선택된 것으로 하고, 메인화면을, 도 8에 나타내는 적입작업화면으로 천이시킨다.
구체적으로는, 표시제어부(66)는, 스위치(42a5)가 조작되면, 화상표시영역(41n)은 유지한 채로, 메뉴표시영역(41p)을 적입작업에 관한 정보를 표시시키는 작업정보표시영역으로 한다.
이와 같이, 본 실시형태에서는, 적입작업화면에 있어서도, 화상표시영역(41n)에 계속하여 촬상화상이 표시되기 때문에, 오퍼레이터가 쇼벨(100)의 주위를 확인할 때의 시인성이 악화되지 않는다.
스위치(42b1)는, 화상표시영역(41n)에 표시되는 촬상화상을 전환하는 스위치이다. 스위치(42b1)가 조작될 때마다 화상표시영역(41n)의 제1 화상표시영역(41n1)에 표시되는 촬상화상이, 예를 들면, 후방화상, 좌방화상, 우방화상, 및 부감화상의 사이에서 전환되도록 구성되어 있다.
또, 스위치(42b1)가 조작될 때마다 화상표시영역(41n)의 제2 화상표시영역(41n2)에 표시되는 촬상화상이, 예를 들면, 후방화상, 좌방화상, 우방화상, 및 부감화상의 사이에서 전환되도록 구성되어 있어도 된다.
또, 표시제어부(66)는, 스위치(42b1)의 조작에 따라, 아이콘화상(41x)에 있어서의 화상(41xF, 41xB, 41xL, 41xR, 41xI)의 표시양태를 변경해도 된다.
또, 스위치(42b1)가 조작될 때마다 화상표시영역(41n)의 제1 화상표시영역(41n1)에 표시되는 촬상화상과 제2 화상표시영역(41n2)에 표시되는 촬상화상이 전환되도록 구성되어 있어도 된다.
이와 같이, 입력장치(42)로서의 스위치(42b1)는, 제1 화상표시영역(41n1) 또는 제2 화상표시영역(41n2)에 표시되는 화면을 전환해도 되고, 제1 화상표시영역(41n1)과 제2 화상표시영역(41n2)에 표시되는 화면을 전환해도 된다. 또, 제2 화상표시영역(41n2)에 표시되는 화면을 전환하기 위한 스위치를 별도로 마련해도 된다.
스위치(42b2, 42b3)는, 에어컨의 풍량을 조절하는 스위치이다. 도 8의 예에서는, 스위치(42b2)가 조작되면 에어컨의 풍량이 작아지고, 스위치(42b3)가 조작되면 에어컨의 풍량이 커지도록 구성되어 있다.
스위치(42b4)는, 냉방·난방기능의 ON·OFF를 전환하는 스위치이다. 도 8의 예에서는, 스위치(42b4)가 조작될 때마다 냉방·난방기능의 ON·OFF가 전환되도록 구성되어 있다.
스위치(42b5, 42b6)는, 에어컨의 설정온도를 조절하는 스위치이다. 도 8의 예에서는, 스위치(42b5)가 조작되면 설정온도가 낮아지고, 스위치(42b6)가 조작되면 설정온도가 높아지도록 구성되어 있다.
스위치(42b7)는, 엔진가동시간표시영역(41f)의 표시를 전환할 수 있는 스위치이다.
또, 스위치(42a2~42a6, 42b2~42b6)는, 각각의 스위치 또는 스위치근방에 표시된 숫자를 입력 가능하도록 구성되어 있다. 또, 스위치(42a3, 42a4, 42a5, 42b4)는, 메뉴화면에 커서가 표시되었을 때, 커서를 각각 좌, 상, 우, 하로 이동시키는 것이 가능하게 구성되어 있다.
다만, 스위치(42a1~42a7, 42b1~42b7)에 부여되는 기능은 일례이며, 다른 기능을 실행할 수 있도록 구성되어 있어도 된다.
이상에 설명한 바와 같이, 화상표시영역(41n)에 부감화상(FV) 및 후방화상(CBT)이 표시되어 있는 상태에서, 탭(41p1)이 선택되면, 부감화상(FV) 및 후방화상(CBT)을 표시한 상태에서 탭(41p2~41p7)에 제1 메뉴상세항목이 표시된다. 이 때문에, 오퍼레이터는, 부감화상(FV) 및 후방화상(CBT)을 확인하면서, 제1 메뉴상세항목을 확인할 수 있다.
또, 화상표시영역(41n)에는, 탭(41p1)이 선택되기 전후로 크기가 변경되지 않고 부감화상(FV)이 표시된다. 오퍼레이터가 쇼벨(100)의 주위를 확인할 때의 시인성이 악화되지 않는다.
이하에, 도 9를 참조하여, 본 실시형태의 적입작업화면에 대하여 설명한다. 도 9는, 적입작업화면의 일례를 나타내는 도이다. 도 9의 적입작업화면은, 예를 들면, 도 7의 스텝 S703에서 표시장치(40)에 표시된다. 또, 도 9에 나타내는 적입작업화면은, 적입작업에 있어서의 각종 설정을 행하는 화면으로 천이시킬 수 있는 화면이며, 바꾸어 말하면, 적입작업의 홈화면이다.
도 9의 예에서는, 화상표시부(41)에, 적입작업화면이 표시되어 있다. 적입작업화면은, 화상표시영역(41n)과, 작업정보표시영역(43n)을 포함한다.
작업정보표시영역(43n)은, 적재량화상(43a), 잔적재량(43b), 적재량(43c), 버킷(6)의 아이콘화상(43d), 버킷(6) 내의 토사의 중량(43e)이 표시된다. 또, 작업정보표시영역(43n)에는, 아이콘화상(44a1~44a7)이 표시된다.
적재량화상(43a)은, 덤프트럭의 측면의 화상과, 덤프트럭의 짐받이의 적재량을 나타내는 막대그래프상의 화상을 포함하고, 막대그래프상의 화상은, 덤프트럭의 최대적재량에 대한, 덤프트럭의 짐받이에 적재된 토사의 적재량의 비율을 나타낸다.
또, 본 실시형태의 적재량화상(43a)이 갖는 막대그래프상의 화상은, 복수의 눈금이 붙여져 있으며, 최대적재량에 대한 적재량의 비율이 커질수록, 눈금끼리의 간격에 할당된 비율의 변동폭이 커지도록 표시된다.
따라서, 본 실시형태에서는, 최대적재량에 대한 적재량의 비율이 커질수록, 적재량의 변화가 상세하게 표시된다.
잔적재량(43b)은, 최대적재량과, 현재의 적재량의 차를 나타내는 수치이다. 바꾸어 말하면, 잔적재량(43b)은, 덤프트럭에 적재 가능한 토사의 나머지 중량이다.
적재량(43c)은, 덤프트럭의 짐받이에 적재되어 있는 적재물의 적재량을 나타내는 수치이다.
아이콘화상(43d)은, 버킷(6) 내의 적재물의 화상(43d1)을 포함하고, 버킷(6)의 적재물의 유무를 나타내는 화상이다. 도 9의 예에서는, 아이콘화상(43d)은, 화상(43d1)을 포함하고 있으며, 버킷(6)에 적재물이 적재된, 배토 전의 상태인 것을 알 수 있다.
또, 버킷(6) 내의 적재물(토사)이 덤프트럭의 짐받이에 배토되면, 아이콘화상(43d)은, 화상(43d1)을 포함하지 않는 버킷(6)만의 화상으로 되어도 된다. 또, 표시제어부(66)는, 버킷(6) 내의 적재물의 중량에 따라, 화상(43d1)의 형상을 변화시켜도 된다.
버킷(6) 내의 토사의 중량(43e)은, 버킷(6) 내의 적재물의 중량을 나타내는 수치이다. 즉, 중량(43e)은, 지금부터 덤프트럭에 배토되는 토사의 중량이다.
본 실시형태의 표시제어부(66)는, 예를 들면, 중량(43e)이 잔적재량(43b)보다 많은 경우, 즉, 버킷(6) 내의 토사를 배토 하면 과적재가 되는 경우, 적재량화상(43a), 잔적재량(43b), 적재량(43c) 등의 표시양태를 변경해도 된다. 구체적으로는, 표시제어부(66)는, 적재량화상(43a), 잔적재량(43b), 적재량(43c) 등의 표시색을 적색 등으로 해도 된다.
또, 표시제어부(66)는, 버킷(6) 내의 토사를 배토해도 과적재가 되지 않는 경우에는, 적재량화상(43a), 잔적재량(43b), 적재량(43c) 등의 배경색을 녹색등으로 해도 된다.
또, 표시제어부(66)는, 덤프트럭의 짐받이의 적재량이, 최대적재량을 초과한 경우에는, 오퍼레이터에 대하여, 짐받이로부터 토사의 퍼올리기를 지시하는 정보를 표시장치(40)에 표시시켜도 된다.
아이콘화상(44a1~44a7)의 각각은, 작업정보표시영역(43n)에 각종 입력란 등을 표시시키기 위한 아이콘화상이다. 아이콘화상(44a1~44a7)의 각각은, 스위치(42a1~42a7)와 대응지어져 표시되어도 된다.
예를 들면, 아이콘화상(44a1)과 대응하는 스위치(42a1)가 조작되면, 표시제어부(66)는, 화상표시부(41)의 표시를, 적입작업화면으로부터 메인화면으로 천이시켜도 된다. 또, 아이콘화상(44a2)과 대응하는 스위치(42a2)가 조작되면, 표시제어부(66)는, 각종 설정화면을 작업정보표시영역(43n)에 표시시켜도 된다.
또, 아이콘화상(44a3)과 대응하는 스위치(42a3)가 조작되면, 표시제어부(66)는, 적입작업에 있어서의 적재량의 목푯값의 입력란을 작업정보표시영역(43n)에 표시시켜도 된다.
또, 아이콘화상(44a5)은, 기준값의 보정용 아이콘화상이며, 스위치(42a5)에 대응하고 있다. 본 실시형태의 기준값보정부(67)는, 적입작업화면에 있어서, 스위치(42a5)가 선택되면, 버킷(6)의 적재물의 중량을 산출할 때에 이용되는 기준값을 보정한다. 바꾸어 말하면, 기준값보정부(67)는, 스위치(42a5)가 선택되면, 도 7의 스텝 S708의 처리를 행한다.
이와 같이, 본 실시형태에서는, 적입작업의 홈화면에 있어서, 촬상장치(S6)가 촬상한 화상데이터와, 버킷(6) 내의 적재물의 중량의 산출에 있어서의 기준값의 보정과 대응하는 스위치와 대응지어진 보정용 아이콘화상이 함께 표시된다.
또, 본 실시형태에서는, 버킷(6)의 상태가 비어 있다고 판정된 경우에만, 보정용 아이콘화상의 표시양태를 변경하고, 오퍼레이터에 대하여, 기준값의 보정의 타이밍을 통지한다.
구체적으로는, 아이콘화상(44a5)은, 버킷(6)의 상태가 비어 있다고 판정되지 않은 경우, 즉, 버킷(6)의 상태가 굴삭 후(배토 전)의 상태라고 판정된 경우, 그레이아웃표시되어 있어도 된다. 다만, 이 경우에 있어서의, 아이콘화상(44a5)의 표시양태는, 그레이아웃표시에 한정되지 않고, 다른 아이콘화상(44a1~44a7) 중, 대응하는 스위치의 선택이 유효한 아이콘화상의 표시양태와 상이하면 된다.
또, 아이콘화상(44a5)은, 버킷(6)의 상태가 비어있다고 판정된 경우에, 그레이아웃표시로부터, 스위치(42a5)의 선택이 유효한 것을 나타내는 표시양태로 변화한다. 구체적으로는, 아이콘화상(44a5)은, 컬러화상으로 표시되어도 되고, 아이콘화상(44a1~44a7) 중, 대응하는 스위치의 선택이 유효한 아이콘화상의 표시양태와 동일한 표시양태로 표시되어도 된다.
이와 같이, 본 실시형태에서는, 적입작업의 홈화면에 있어서, 촬상장치(S6)가 취득한 화상데이터와 함께, 버킷(6)의 적재물의 중량의 산출에 이용하는 기준값의 보정을 지시하는 스위치(42a5)와 대응하는 아이콘화상(44a5)(보정용 아이콘화상)을 표시시킨다.
또, 본 실시형태에서는, 버킷(6)이 비어 있는 상태라고 판정된 경우에, 보정용 아이콘화상(44a5)의 표시양태를 변화시켜, 쇼벨(100)의 오퍼레이터에 대하여 기준값의 보정을 행하는 타이밍인 것을 통지한다.
오퍼레이터는, 보정용 아이콘화상(44a5)의 표시양태가 변화했을 때에, 스위치(42a5)를 선택하는 것만으로, 기준값의 보정을 행할 수 있다. 바꾸어 말하면, 오퍼레이터는, 보정용 아이콘화상(44a5)의 표시양태가 변화했을 때에, 스위치(42a5)를 선택하는 것만으로, 빈 운반 시의 버킷(6)의 중량의 설정을 행할 수 있다. 따라서, 본 실시형태에 의하면, 용이하게 빈 운반 시의 중량을 설정시킬 수 있다.
다만, 기준값의 보정을 행하는 타이밍은, 보정용 아이콘화상(44a5)의 표시양태를 변화시키는 방법 이외의 방법으로 오퍼레이터에게 통지되어도 된다. 예를 들면, 기준값의 보정을 행하는 타이밍은, 음성에 의하여 통지되어도 되고, 기준값의 보정을 촉구하는 메시지의 표시 등에 의하여 통지되어도 된다. 이 경우, 표시장치(40)는, 예를 들면, 기준값의 보정을 행하는 타이밍인 것을 나타내는 통지를, 표시 이외의 방법으로 출력하는 출력부를 갖고 있어도 된다.
또, 예를 들면, 상술한 실시형태에서는, 컨트롤러(30)는, 쇼벨(100)에 탑재되어 있지만, 쇼벨(100)의 외부에 설치되어 있어도 된다. 이 경우, 컨트롤러(30)는, 예를 들면, 원격조작실에 설치된 제어장치여도 된다. 또, 이 경우, 표시장치(40)는, 원격조작실로 설정되어 있어도 된다. 그 경우, 표시장치(40)는, 원격조작실에 설치된 제어장치와 접속되어 있어도 된다. 또, 원격조작실에 설치된 제어장치는, 쇼벨(100)에 장착된 각종 센서로부터의 출력신호를 수신하여, 적재물의 중량을 산출하거나, 적재물의 중량의 산출에 이용하는 기준값의 보정의 타이밍을 판단해도 된다. 또, 예를 들면, 상술한 실시형태에서는, 표시장치(40)는, 지원장치(200)에 있어서의 표시부로서 기능해도 된다. 이 경우, 지원장치(200)는, 쇼벨(100)의 컨트롤러(30)나, 원격조작실에 설치된 컨트롤러와 접속되어도 된다.
또, 상술한 각 실시형태에서는, 엔드어태치먼트로서 버킷을 구비하는 쇼벨(100)을 일례로서 설명했지만, 버킷을 구비하는 쇼벨(100)에 한정되지 않는다.　본원 발명의 쇼벨로서, 어태치먼트의 선단에 엔드어태치먼트로서 그래플, 리프팅마그넷 등을 구비하는 작업기계도 포함된다.
이상, 구체예를 참조하면서 본 실시형태에 대하여 설명했다. 그러나, 본 발명은 이들 구체예에 한정되는 것은 아니다. 이들 구체예에, 당업자가 적절히 설계변경을 더한 것도, 본 발명의 특징을 구비하고 있는 한, 본 발명의 범위에 포함된다. 전술한 각 구체예가 구비하는 각 요소 및 그 배치, 조건, 및 형상 등은, 예시한 것에 한정되는 것은 아니고 적절히 변경될 수 있다. 전술한 각 구체예가 구비하는 각 요소는, 기술적인 모순이 발생하지 않는 한, 적절히 조합되어도 된다.
또, 본 국제출원은, 2021년 3월 29일에 출원된 일본 특허출원 2021-055151호에 근거한 우선권을 주장하는 것이며, 일본 특허출원 2021-055151호의 전체내용을 본 국제출원에 원용한다.
30 컨트롤러
40 표시장치
60 토사중량처리부
61 중량산출부
62 최대적재량검출부
63 적재량산출부
64 잔적재량산출부
65 무게중심산출부
66 표시제어부
67 기준값보정부
100 쇼벨

Claims (10)

  1. 쇼벨이 갖는 촬상장치에 의하여 촬상된 화상데이터가 나타내는 화상과,
    상기 쇼벨의 엔드어태치먼트에 의하여 반송되는 반송물의 중량의 산출에 이용하는 기준값의 보정지시와 대응하는 아이콘화상을 포함하는 제1 화면을 표시시키는, 쇼벨의 표시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 아이콘화상의 표시양태는,
    상기 엔드어태치먼트의 상태가 소정의 조건을 충족시키는 경우에, 상기 기준값을 보정하는 조작이 허용되는 것을 나타내는 표시양태로 변화하는, 쇼벨의 표시장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 아이콘화상의 표시양태는,
    상기 엔드어태치먼트의 상태가 소정의 조건을 충족시키지 않는 경우는, 상기 기준값을 보정하는 조작이 무효라는 것을 나타내는 표시양태로 표시되는, 쇼벨의 표시장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 소정의 조건은,
    상기 엔드어태치먼트의 상태가, 빈 반송의 상태라고 판정되는 것인, 쇼벨의 표시장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 소정의 조건은,
    상기 엔드어태치먼트의 중량과, 상기 기준값의 차분이, 소정의 임계값 이하가 되는 것인, 쇼벨의 표시장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 기준값을 설정하는 조작은,
    상기 아이콘화상과 대응지어진 입력장치를 선택하는 조작이며,
    상기 조작이 행해지면, 상기 소정의 조건을 충족시킬 때의 상기 엔드어태치먼트의 중량이, 상기 기준값으로 설정되는, 쇼벨의 표시장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 화면은, 상기 엔드어태치먼트로부터 운반차량의 짐받이에 반송물을 적재하는 작업에 있어서 표시되는 화면인, 쇼벨의 표시장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 촬상장치에 의하여 촬상된 화상데이터와, 상기 제1 화면을 표시시키기 위한 아이콘화상을 포함하는 제2 화면을 표시시키고,
    상기 제2 화면은,
    상기 제1 화면을 표시시키기 위한 아이콘화상과 대응하는 입력장치가 선택되면, 상기 제1 화면으로 천이하는, 쇼벨의 표시장치.
  9. 상부선회체와,
    하부주행체와,
    엔드어태치먼트와,
    상기 엔드어태치먼트에 의하여 반송되는 반송물의 중량을 산출하는 제어부를 갖고,
    상기 제어부는, 상기 반송물의 중량의 산출에 이용하는 기준값의 보정의 타이밍을 판단하는, 쇼벨.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 엔드어태치먼트에 의하여 반송되는 반송물의 중량의 산출에 이용하는 기준값의 보정지시와 대응하는 아이콘화상이 표시되는 표시장치를 갖고,
    상기 제어부는, 상기 보정의 타이밍을 판단하면, 상기 아이콘화상의 표시양태를 변화시키는, 쇼벨.
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