WO2019244574A1 - 掘削機、情報処理装置 - Google Patents

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WO2019244574A1
WO2019244574A1 PCT/JP2019/021051 JP2019021051W WO2019244574A1 WO 2019244574 A1 WO2019244574 A1 WO 2019244574A1 JP 2019021051 W JP2019021051 W JP 2019021051W WO 2019244574 A1 WO2019244574 A1 WO 2019244574A1
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崇司 山本
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住友建機株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an excavator.
  • Patent Document 1 a technique for suppressing an unstable state that may lead to a fall of a construction machine is known (for example, see Patent Document 1 and the like).
  • Patent Literature 1 a dismantling work machine equipped with a display device for visually displaying a relationship between a work range of an attachment and a stability of the machine body in consideration of a relative angle (slewing angle) between the swing body and the traveling body. Is disclosed.
  • an object of the present invention to provide an excavator or the like that can suppress an unstable state that leads to a fall or the like in accordance with various work patterns and work environments.
  • An undercarriage An upper revolving structure that is rotatably mounted on the lower traveling structure, An attachment attached to the upper rotating body, And a display device, The display device considers at least one of a load at a tip portion of the attachment, an inclined state of the excavator, and a relative turning angle of the upper rotating body with respect to the lower running body, A first range in the working range and a second range having a lower stability than the first range are displayed in a distinguishable manner; An excavator is provided.
  • An undercarriage An upper revolving structure that is mounted to be rotatable with respect to the lower traveling structure, An attachment attached to the upper rotating body, And a display device, The display device considers at least one of a load of a tip portion of the attachment, an inclined state of the excavator, and a relative turning angle of the upper revolving structure with respect to the lower traveling structure, A first range in a work range and a second range in which the attachment operates at a lower speed than the first range are displayed in a distinguishable manner.
  • An excavator is provided.
  • a communication device that communicates with an excavator having a lower traveling body, an upper revolving body that is pivotally mounted on the lower traveling body, and an attachment attached to the upper revolving body; An operation device for operating the excavator through the communication device; And a display device, The display device is configured to consider at least one of a load at a tip portion of the attachment, an inclined state of the excavator, and a relative turning angle of the upper revolving unit with respect to the lower traveling unit.
  • the first range and the second range having a lower stability than the first range are displayed in a distinguishable manner.
  • An information processing device is provided.
  • a communication device that communicates with an excavator having a lower traveling body, an upper revolving body that is pivotally mounted on the lower traveling body, and an attachment attached to the upper revolving body; An operation device for operating the excavator through the communication device; And a display device, The display device is configured to consider at least one of a load at a tip portion of the attachment, an inclined state of the excavator, and a relative turning angle of the upper revolving unit with respect to the lower traveling unit.
  • a first range in the work range and a second range in which the operation speed of the attachment is lower than the first range are displayed in a distinguishable manner.
  • An information processing device is provided.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating another example of the stable range display screen corresponding to the first example of the unstable state suppression function.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating another example of the stable range display screen corresponding to the first example of the unstable state suppression function.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating another example of a stable range display screen corresponding to a second example of the unstable state suppression function. It is a figure which shows the other example of the stable range display screen corresponding to the 2nd example of an unstable state suppression function. It is a figure showing an example of a stable range display screen corresponding to the 3rd example of an unstable state control function.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating another example of a stable range display screen corresponding to a third example of the unstable state suppression function. It is a figure showing still another example of a stable range display screen corresponding to the third example of the unstable state suppression function.
  • FIG. 21 is a diagram illustrating another example of the stable range display screen corresponding to the sixth example of the unstable state suppression function. It is a figure showing an example of a stable range display screen corresponding to the 7th example of an unstable state control function. It is a flowchart which shows an example of the unstable state suppression control processing by a controller schematically. It is a figure showing an example of composition of a shovel remote control system. It is a figure showing an example of a display screen of a display for remote operation.
  • FIG. 1 is a side view of the shovel 100 according to the present embodiment.
  • the shovel 100 (an example of an excavator) according to the present embodiment includes a lower traveling body 1, an upper revolving body 3 that is rotatably mounted on the lower traveling body 1 via a rotating mechanism 2, and an attachment (working device). , A boom 4, an arm 5, a bucket 6, and a cabin 10.
  • the lower traveling body 1 (an example of the traveling body) includes, for example, a pair of left and right crawlers, and the crawlers 100 travel by being hydraulically driven by the traveling hydraulic motors 1L and 1R (see FIG. 2).
  • the upper swing body 3 (an example of the swing body) is driven by the swing hydraulic motor 2A (see FIG. 2) to swing about the swing shaft 2X with respect to the lower traveling body 1.
  • the boom 4 is pivotally attached to the center of the front part of the upper swing body 3 so as to be able to descend.
  • An arm 5 is pivotally attached to the tip of the boom 4 so as to be vertically rotatable.
  • a bucket 6 is attached to the tip of the arm 5 up and down. It is pivotally attached to it.
  • the boom 4, the arm 5, and the bucket 6 are each hydraulically driven by a boom cylinder 7, an arm cylinder 8, and a bucket cylinder 9 as hydraulic actuators.
  • a hook 80 for crane work is attached to the bucket 6 as an end attachment.
  • the hook 80 has a base end rotatably connected to a bucket pin 62 connecting between the arm 5 and the bucket 6. Accordingly, when an operation other than a crane operation such as an excavation operation is performed, the hook 80 is stored in the hook storage unit 50 formed between the two bucket links 70.
  • the bucket 6 is an example of an end attachment.
  • the shovel 100 includes an end attachment of a different type from the bucket 6 (for example, an end attachment having a different application from the bucket 6 such as a crusher, a lifting magnet, or a large bucket).
  • An end attachment having a specification other than that of the bucket 6 may be attached. That is, the shovel 100 may be configured so that the type of the end attachment can be exchanged as appropriate in accordance with the work content and the like.
  • the cabin 10 is a driver's cab where an operator gets on, and is mounted, for example, on the front left side of the upper swing body 3.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a configuration of the shovel 100 according to the present embodiment.
  • the mechanical power line is indicated by a double line
  • the high-pressure hydraulic line is indicated by a solid line
  • the pilot line is indicated by a broken line
  • the electric drive / control line is indicated by a dotted line.
  • the hydraulic drive system for hydraulically driving the hydraulic actuator in the shovel 100 according to the embodiment includes the engine 11, the regulator 13, the main pump 14, and the control valve 17.
  • the hydraulic drive system of the shovel 100 according to the present embodiment includes, as described above, the traveling hydraulic motors 1 ⁇ / b> L, 1 ⁇ / b> R that hydraulically drive the lower traveling body 1, the upper swing body 3, the boom 4, the arm 5, and the bucket 6.
  • a hydraulic actuator such as a swing hydraulic motor 2 ⁇ / b> A, a boom cylinder 7, an arm cylinder 8, and a bucket cylinder 9.
  • the engine 11 is a main power source in the hydraulic drive system, and is mounted, for example, at the rear of the upper swing body 3.
  • the engine 11 is, for example, a diesel engine using light oil as fuel. Specifically, under direct or indirect control by a controller 30, which will be described later, the engine 11 rotates at a predetermined target rotation speed and drives the main pump 14 and the pilot pump 15.
  • the regulator 13 adjusts the discharge amount of the main pump 14 under the control of the controller 30.
  • the regulator 13 adjusts the angle of the swash plate of the main pump 14 (hereinafter, “tilt angle”) in accordance with a control command from the controller 30.
  • the main pump 14 is mounted, for example, at the rear of the upper revolving unit 3 like the engine 11 and supplies hydraulic oil to the control valve 17 through a high-pressure hydraulic line.
  • the main pump 14 is driven by the engine 11 as described above.
  • the main pump 14 is, for example, a variable displacement hydraulic pump. As described above, the stroke length of the piston is adjusted by adjusting the tilt angle of the swash plate by the regulator 13 under the control of the controller 30, and the discharge is performed. The flow rate (discharge pressure) is controlled.
  • the control valve 17 is a hydraulic control device that is mounted, for example, at the center of the upper swing body 3 and controls a hydraulic drive system in accordance with an operation performed on the operation device 26 by an operator.
  • the control valve 17 is connected to the main pump 14 via the high-pressure hydraulic line, and supplies the hydraulic oil supplied from the main pump 14 to a hydraulic actuator (the traveling hydraulic motor 1L) in accordance with the operation state of the operation device 26. , 1R, the swing hydraulic motor 2A, the boom cylinder 7, the arm cylinder 8, and the bucket cylinder 9).
  • the control valve 17 includes a plurality of control valves for controlling the flow rate and the flow direction of the hydraulic oil supplied from the main pump 14 to each of the hydraulic actuators.
  • the operation system of various operation elements (hydraulic actuators) in the shovel 100 includes the pilot pump 15 and the operation device 26.
  • the pilot pump 15 is mounted, for example, at the rear of the upper swing body 3 and supplies pilot pressure to the operating device 26 via a pilot line.
  • the pilot pump 15 is, for example, a fixed displacement hydraulic pump, and is driven by the engine 11 as described above.
  • the operation device 26 is provided in the vicinity of the cockpit of the cabin 10 and is an operation input means for the operator to operate various operation elements (the lower traveling structure 1, the upper revolving structure 3, the boom 4, the arm 5, the bucket 6, and the like). It is. In other words, the operating device 26 allows the operator to operate hydraulic actuators (ie, the traveling hydraulic motors 1L and 1R, the swing hydraulic motor 2A, the boom cylinder 7, the arm cylinder 8, the bucket cylinder 9, and the like) that drive the respective operation elements. Operation input means for performing the operation.
  • the operating device 26 is, for example, a hydraulic pilot type, and is connected to the control valve 17 through a secondary pilot line.
  • the operating device 26 is, for example, an attachment, ie, a lever device that operates each of the operation of the boom 4 (boom cylinder 7), the arm 5 (arm cylinder 8), the bucket 6 (bucket cylinder 9), and the turning operation of the upper swing body. including.
  • the operation device 26 includes, for example, a pedal device or a lever device that operates each of the left and right lower traveling bodies 1 (travel hydraulic motors 1L and 1R).
  • the operation device 26 may be an electric device.
  • the operation device 26 outputs an electric signal (hereinafter, “operation signal”) indicating the operation content (for example, the operation amount and the operation direction), and the operation signal is taken into the controller 30, for example.
  • the controller 30 outputs an operation command corresponding to the operation signal to a hydraulic control valve (for example, a hydraulic control valve 31 described later) provided in a pilot line between the pilot pump 15 and the control valve 17.
  • a hydraulic control valve for example, a hydraulic control valve 31 described later
  • the pilot pressure corresponding to the operation content of the operation device 26 acts on the control valve 17 from the hydraulic control valve.
  • the controller 30 can cause the control valve 17 to perform an operation according to the operation content of the operation device 26.
  • the various control valves of the control valve 17 are of an electric drive type (for example, an electromagnetic solenoid type)
  • an operation signal output from the operating device 26 may be directly input to the various control valves of the control valve 17. .
  • the control system of the shovel 100 includes a controller 30, a boom bottom pressure sensor 7a, a pressure reducing valve 26V, an operation pressure sensor 29, a display device 40, an input device 42, an audio output device 44, It includes a hook storage state detection device 51, a boom angle sensor S1, an arm angle sensor S2, a bucket angle sensor S3, a body posture sensor S4, and an imaging device S5.
  • the controller 30 is provided, for example, in the cabin 10 and controls driving of the shovel 100.
  • the function of the controller 30 may be realized by any hardware, software, or a combination thereof.
  • the controller 30 mainly includes a microcomputer including a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), a nonvolatile auxiliary storage device, and various input / output interfaces. Be composed.
  • the controller 30 realizes various functions by executing various programs stored in a ROM or a nonvolatile auxiliary storage device on a CPU, for example.
  • the boom bottom pressure sensor 7a is attached to the boom cylinder 7, and detects the pressure of the bottom oil chamber (hereinafter, “boom bottom pressure”). A detection signal corresponding to the boom bottom pressure detected by the boom bottom pressure sensor 7a is taken into the controller 30.
  • the pressure reducing valve 26V is provided in a pilot line on the secondary side of the operation device 26, and is capable of reducing the pilot pressure corresponding to the operation state (for example, the operation amount and operation direction) of the operation device 26 under the control of the controller 30. Be composed.
  • the pressure reducing valve 26V is provided for an individual operating means such as a lever device or a pedal device corresponding to each of a plurality of operating elements (that is, a plurality of hydraulic actuators that drive these operating elements) included in the operating device 26. Provided for all. Further, as described later, the pressure reducing valve 26V may be provided for some individual operation means corresponding to an operation element to be operation-limited by the unstable state suppression control unit 306.
  • the pressure reducing valve 26 ⁇ / b> V does not reduce the pilot pressure output from the operating device 26, and acts on the control valve 17 as it is.
  • the pressure reducing valve 26 V reduces the pilot pressure output from the operating device 26 in accordance with the magnitude of the control current, and sends the reduced pilot pressure to the control valve 17.
  • the operation pressure sensor 29 detects the pilot pressure on the secondary side of the operation device 26, that is, the pilot pressure corresponding to the operation state of each operation element (hydraulic actuator) in the operation device 26.
  • a pilot pressure detection signal corresponding to the operation content (operation state) of the lower traveling unit 1, the upper swing body 3, the boom 4, the arm 5, the bucket 6, and the like in the operation device 26 by the operation pressure sensor 29 is taken into the controller 30. It is.
  • the display device 40 is provided at a place in the cabin 10 that is easily visible from a seated operator, and displays various information images under the control of the controller 30.
  • the display device 40 may be connected to the controller 30 via an in-vehicle communication network such as a CAN (Controller Area Network) or may be connected to the controller 30 via a one-to-one dedicated line.
  • CAN Controller Area Network
  • the input device 42 is provided within a range that can be reached from a seated operator in the cabin 10, receives various operation inputs from the operator, and outputs a signal corresponding to the operation input to the controller 30.
  • the input device 42 is, for example, a touch panel mounted on a display of a display device that displays various information images, a knob switch provided at a tip of a lever portion of a lever device included in the operation device 26, and installed around the display device 40. Button switches, levers, toggles, dials, and the like. More specifically, the input device 42 includes a crane mode switch 42a, a mode adjustment dial 42b, a load item setting operation unit 42c, and a stable range setting operation unit 42d. A signal corresponding to the operation content of the input device 42 is taken into the controller 30.
  • the crane mode switch 42a receives an operation input for an operator or the like to switch the operation mode of the shovel 100 between a normal mode for performing excavation work and the like and a crane mode for performing crane work using the hook 80.
  • the normal mode is an operation mode of the shovel 100 in which the operation speed of the attachment (for example, the boom 4) to the operation of the operator through the operation device 26 is relatively high
  • the crane mode is an attachment to the operation of the operator through the operation device 26.
  • the controller 30 switches the operation mode of the shovel 100 from the normal mode to the crane mode when the crane mode switch 42a is turned on, and changes the operation mode of the shovel 100 from the crane mode to normal when the crane mode switch 42a is turned off. Switch to mode.
  • the controller 30 sets the target rotation speed of the engine 11 in the crane mode lower than in the normal mode. Thereby, the controller 30 can make the operation of the attachment slower in the crane mode than in the normal mode.
  • the mode adjustment dial 42b accepts an operation input for an operator or the like to select one operation mode from among a plurality of operation modes of the shovel 100 having different target rotation speeds of the engine 11.
  • the plurality of selectable operation modes are operation modes applied when the shovel 100 is in the normal mode.
  • the plurality of operation modes include, for example, an SP (Super Power) mode in which the target rotational speed of the engine 11 is relatively high and the work speed is prioritized, and a heavy load with a relatively high target work speed of the engine 11 and a medium load.
  • An H (Heavy) mode that is optimal for the operation, an A (Auto) mode that has a relatively low target rotation speed of the engine 11 and supports a wide range of operations, and the like are included.
  • the load item setting operation section 42c accepts an operation input for an operator or the like to set a setting item (hereinafter, “load item”) relating to a load acting on the distal end portion of the attachment.
  • the load item may include, for example, the type of end attachment.
  • the load item may include the quality of the earth and sand at the work site of the shovel 100 (hereinafter, “soil quality”; for example, the type of earth and sand and the earth and sand density). That is, the load item includes at least one of a plurality of items including the above-described items.
  • the load item setting operation unit 42c accepts various operations displayed on the display device 40 on a predetermined operation screen for setting load items, for example.
  • the load item may be automatically determined.
  • the controller 30 may automatically determine the type of the end attachment, the soil quality at the work site, and the like based on the image captured by the camera S5F.
  • the stable range setting operation unit 42d receives an operation input for an operator to set (change) a stable range of the shovel 100 described later. For example, various operations on a predetermined operation screen for changing the stable range are received.
  • the sound output device 44 is provided in the cabin 10 and outputs various sounds under the control of the controller 30.
  • the audio output device 44 is, for example, a speaker, a buzzer, or the like.
  • the hook storage state detection device 51 detects the storage state of the hook 80 in the attachment (hook storage unit 50).
  • the hook storage state detecting device 51 is, for example, a switch that is turned on when the hook 80 is present in the hook storage unit 50 and is turned off when the hook 80 is not present in the hook storage unit 50.
  • the hook storage state detection device 51 is connected to the controller 30 through the cable 35, and the controller 30 determines whether the hook 80 is stored in the hook storage unit 50 based on the conduction / non-conduction of the hook storage state detection device 51. it can.
  • the controller 30 may automatically switch the operation mode of the shovel 100 between the crane mode and the normal mode based on information detected by the hook storage state detection device 51.
  • the crane mode switch 42a can be omitted.
  • the controller 30 switches the operation mode of the shovel 100 from the normal mode to the crane mode when determining that the hook 80 has been removed from the hook storage unit 50 by switching the hook storage state detection device 51 from the conductive state to the cutoff state. You can switch.
  • the controller 30 determines that the hook 80 has been returned to the hook storage unit 50 by switching the hook storage state detection device 51 from the blocking state to the conduction state
  • the controller 30 changes the operation mode of the shovel 100 from the crane mode to the normal mode. You can switch.
  • the boom angle sensor S1 is attached to the boom 4 and detects a posture angle of the boom 4 with respect to the upper swing body 3, specifically, an elevation angle (hereinafter, “boom angle”).
  • the boom angle sensor S1 detects, for example, an angle formed by a straight line connecting fulcrums at both ends of the boom 4 with respect to a turning plane of the upper turning body 3 in a side view.
  • the boom angle sensor S1 may include, for example, a rotary encoder, an acceleration sensor, an angular velocity sensor, a 6-axis sensor, an IMU (Inertial Measurement Unit), and an arm angle sensor S2, a bucket angle sensor S3, and a body.
  • the detection signal corresponding to the boom angle by the boom angle sensor S1 is taken into the controller 30.
  • the posture state (posture angle) of the boom 4 may be recognized (detected) from the image captured by the camera S5F.
  • the arm angle sensor S2 is attached to the arm 5, and a posture angle of the arm 5 with respect to the boom 4, specifically, a rotation angle (hereinafter, “arm angle”), for example, fulcrums at both ends of the boom 4 in side view.
  • arm angle a rotation angle
  • the detection signal corresponding to the arm angle by the arm angle sensor S2 is taken into the controller 30.
  • the bucket angle sensor S3 is attached to the bucket 6, and a posture angle of the bucket 6 with respect to the arm 5, specifically, a rotation angle (hereinafter, “bucket angle”), for example, fulcrums at both ends of the arm 5 in a side view.
  • a rotation angle hereinafter, “bucket angle”
  • the detection signal corresponding to the bucket angle by the bucket angle sensor S3 is taken into the controller 30.
  • the body posture sensor S4 detects the posture state of the body, specifically, the upper swing body 3.
  • the body attitude sensor S4 is attached to, for example, the upper swing body 3, and the attitude angle of the upper swing body 3 around two axes in the front-rear direction and the left-right direction, that is, the tilt angle (hereinafter, the “front-back tilt angle” and the “left-right tilt”). Corner)).
  • the body attitude sensor S4 detects a vertical attitude angle of the upper swing body 3, that is, a swing angle about the swing axis 2X.
  • the detection signals corresponding to the inclination angles (the front-back inclination angle and the left-right inclination angle) and the turning angle by the body posture sensor S4 are taken into the controller 30.
  • the posture state of the aircraft may be recognized (detected) from the image captured by the imaging device S5.
  • the controller 30 may recognize (detect) the posture state of the aircraft based on the posture state of a reference object (for example, a building or a support at a work site) in the image captured by the imaging device S5.
  • a reference object for example, a building or a support at a work site
  • the imaging device S5 is attached to the upper part of the upper swing body 3, captures an image around the shovel 100, and outputs a captured image.
  • the imaging device S5 includes cameras S5F, S5B, S5L, and S5R.
  • the cameras S5F, S5B, S5L, and S5R are respectively attached to the upper front end (for example, the upper front end of the cabin 10), the upper rear end, the upper left end, and the upper right end of the upper revolving unit 3, and in front of the upper revolving unit 3. , The left side, and the right side.
  • each of the cameras S5F, S5B, S5L, and S5R is a monocular wide-angle camera having a very wide angle of view.
  • the cameras S5F, S5B, S5L, and the camera S5R are respectively mounted on the upper part of the upper revolving unit 3 so that the optical axis faces obliquely downward.
  • An image is captured in the vertical imaging range including a distance.
  • Each of the cameras S5F, S5B, S5L, and S5R outputs a captured image at a predetermined cycle (for example, 1/30 second) during the operation of the shovel 100, and the output captured image is captured by the controller 30.
  • FIG. 3 is a functional block diagram illustrating an example of a functional configuration related to the unstable state suppressing function of the shovel 100 according to the present embodiment.
  • the controller 30 includes, for example, a load measuring unit 301, a load item setting unit 302, and a stability calculation as functional units realized by executing one or more programs stored in a ROM or an auxiliary storage device on a CPU.
  • the load measuring unit 301 measures the load acting on the tip of the attachment.
  • the load measuring unit 301 automatically measures the load acting on the distal end of the attachment as a prerequisite operation for the stability calculation described later by the stability calculation unit 303.
  • the load measuring unit 301 may measure a load acting on the distal end portion of the attachment according to a predetermined operation (hereinafter, “load measuring operation”) on the input device 42 by an operator or the like.
  • the controller 30 may cause the display device 40 to display a load (for example, a load to be described later) measured by the load measuring unit 301 in response to a load measurement operation performed by an operator or the like.
  • the load to be measured is, for example, the load of a load (e.g., soil or the like stored in the bucket 6 or a load suspended on the hook 80) loaded on the end attachment (hereinafter, "load").
  • the load to be measured is, for example, a load obtained by combining a difference in weight (increase or decrease) due to a difference in the type of the end attachment with respect to a standard end attachment (for example, the bucket 6) and a load. May be.
  • the load measuring unit 301 measures the load at the tip of the attachment based on the detection information of the boom bottom pressure sensor 7a, the boom angle sensor S1, the arm angle sensor S2, and the bucket angle sensor S3. This is because the boom bottom pressure tends to increase as the load at the tip of the attachment increases. Also, the boom bottom pressure changes according to the attachment posture (the position of the bucket 6 with respect to the upper swing body 3) defined by the boom angle, the arm angle, and the bucket angle. More specifically, the load measuring unit 301 uses, for example, a map or an arithmetic expression in which the relationship between the boom bottom pressure, the posture of the attachment, and the load at the tip of the attachment is determined, using a map or an arithmetic expression.
  • the load at the tip may be measured (calculated).
  • the load measuring unit 301 may correct the influence of the type of the end attachment based on the type of the end attachment set by the load item setting unit 302 described later. More specifically, the load measuring unit 301 calculates the load calculated based on the boom bottom pressure and the posture of the attachment based on the weight difference between the set type end attachment and the standard type end attachment. , The load on the end attachment may be measured (calculated). Further, the load measuring unit 301 may measure the loaded load of the end attachment based on the above-described map or arithmetic expression prepared in advance for each type of end attachment.
  • the load item setting unit 302 sets a load item according to an operation on the load item setting operation unit 42c by an operator or the like. For example, the load item setting unit 302 sets some or all of the items included in the load item in accordance with an operation on the load item setting operation unit 42c. Information about the setting contents is stored in a storage area defined in advance in an auxiliary storage device or the like.
  • the stability calculation unit 303 is a part of the whole or part of the position that the tip of the attachment can structurally take, that is, a part of the work range of the attachment based on the body including the lower traveling unit 1 and the upper revolving unit 3. Or, for all (hereinafter, “calculation target range”), the relationship between the position of the tip of the attachment and the stability of the shovel 100 when the tip of the attachment is at the position (hereinafter, simply “stability”). Calculation (hereinafter referred to as "stability calculation”) is performed. For example, the stability calculation unit 303 may calculate, for each of a plurality of discretized positions in the calculation target range, the stability when the tip of the attachment is located at the position.
  • the stability calculation unit 303 calculates the position of the tip of the attachment at which the stability becomes the reference value with respect to one or a plurality of reference values in the calculation target range, and calculates an equivalent value regarding the stability.
  • a position (for example, a boundary of a stable range described later) may be derived.
  • the degree of stability indicates the degree of difficulty in generating an unstable state of the shovel 100.
  • the unstable state of the shovel 100 for example, during excavation work or leveling work, the undercarriage 1 slides forward or backward with respect to the ground (pulling) according to an external force acting on the attachment from the ground. State) (hereinafter, “slip state”).
  • the unstable state of the shovel 100 may include, for example, an operation of lifting the front or rear part of the lower traveling body 1 (hereinafter, “floating state”), which may lead to overturning of the shovel 100 depending on the degree.
  • the unstable state of the shovel 100 for example, vibrations of the upper revolving unit 3 that may be generated when a change in the inertia moment of the attachment acts on the upper revolving unit 3 as a reaction force during earth removal work in the air or the like.
  • vibration of the body hereinafter, “machine vibration state”
  • the unstable state of the shovel 100 includes at least one of a sliding state, a floating state, and a body vibration state.
  • the stability may be, for example, a numerical value that can continuously change according to a certain criterion, or a numerical value (a step value) indicating each of a plurality of stages that indicate the difficulty of the shovel 100 falling down in advance. ). Further, the stability may be the static stability of the shovel 100 or the dynamic stability of the shovel 100. In addition, the stability is a stability that takes into account both the static stability and the dynamic stability of the shovel 100 (for example, when the attachment of the shovel 100 is operating, the stability indicates the dynamic stability; If 100 is stationary, it may represent static stability, etc.).
  • a predetermined representative position in the end attachment for example, a cutting edge of the bucket 6, a hook-like portion in the hook 80, etc., specifically, a work load in the end attachment acts.
  • the tip of the attachment as a prerequisite for the stability calculation may be set (changed) based on the work performed by the shovel 100 (whether the work is a crane work or other than a crane work).
  • the tip of the attachment as a prerequisite for the stability calculation is set at the lower end of the hook shape of the hook 80 when the crane operation is performed by the shovel 100, and when the crane operation is performed, for example, It may be set to the tip of the bucket 6 or the like.
  • the tip of the attachment as a precondition for the stability calculation may be set (changed) according to the type of the end attachment. This is because the relative position where the work load acts on the aircraft (the upper swing body 3) changes according to the type of the end attachment.
  • the tip of the attachment as a precondition for the stability calculation may be set (changed) according to the type of the bucket 6 (for example, a standard-sized bucket, a large-sized bucket, or the like).
  • the type of the end attachment may be automatically recognized by the controller 30 based on, for example, an image captured by the camera S5F, or may be defined according to a setting input by the operator or the like through the input device 42.
  • the tip of the attachment as a prerequisite for the stability calculation is a type of a portion where a suspended load is suspended (for example, whether the hook 80 is attached to the bucket 6 or not). May be set (changed) according to whether the hook is attached to a quick hitch attached to the tip of the arm 5 not to be used.
  • the type of the part where the suspended load is suspended may be automatically recognized by the controller 30 based on, for example, a captured image of the camera S5F, or may be determined by the operator or the like, as in the case of the type of the end attachment described above. It may be defined according to the setting input through the input device 42.
  • the controller 30 can improve the accuracy of the stability calculation as compared with the case where the setting of the tip portion of the attachment as a precondition for the stability calculation is fixed. In other words, the controller 30 can display an accurate stable range on a later-described stable range display screen displayed on the display device 40.
  • the position of the tip of the attachment that can be structurally taken is determined by the operation of the attachment and the pivoting operation of the upper revolving unit 3 assuming that there is no restriction by any control, along with the structural movable range. It shows the relative position to the fuselage that the part can reach. That is, the position that the tip of the attachment can structurally take is a position range extending over 360 ° in the circumferential direction around the shovel 100 based on the turning operation of the upper turning body 3, and the upper turning body based on the operation of the attachment. 3 is a position range that can be reached structurally in the front-rear direction and the vertical direction.
  • the position at which the tip of the attachment can be structurally assumed is a structural movable angle of the boom 4 with respect to the upper swing body 3 (for example, a movable range based on a range of expansion and contraction of the boom cylinder 7), and a movable angle of the arm 5 with respect to the boom 4 (for example, , The movable range based on the telescopic range of the arm cylinder 8), and the movable range of the end attachment (for example, the bucket 6) with respect to the arm 5.
  • the position that the tip of the attachment can structurally include includes a position vertically lower than the ground where the shovel 100 (the lower traveling body 1) is located.
  • the stability calculation unit 303 may perform the stability calculation in consideration of the posture (boom angle, arm angle, and bucket angle) of the attachment corresponding to the position of the tip of the attachment.
  • the moment of inertia of the attachment fluctuates in accordance with the position of the tip of the attachment with respect to the upper revolving unit 3, which affects the ease of occurrence of an unstable state of the shovel 100 such as, for example, a floating state or a body vibration state. is there.
  • the magnitude of the overturning moment (moment in the direction in which the shovel 100 falls over or forward of the upper revolving unit 3) acting on the upper revolving unit 3 through the attachment varies depending on the posture of the attachment.
  • the stability calculation unit 303 may perform the stability calculation in consideration of the current load of the tip of the attachment. This is because the greater the load acting on the distal end of the attachment, the greater the overturning moment that causes the shovel 100 to fall forward of the upper revolving unit 3, and the more easily the shovel 100 falls over. For example, the stability calculation unit 303 performs the stability calculation in consideration of the load at the tip of the attachment measured by the load measurement unit 301. Further, for example, the stability calculation unit 303 considers the load at the tip of the attachment which is assumed from the setting contents of the load item set by the load item setting unit 302 (for example, the type of the attachment and the soil quality at the work site). Then, a stability calculation is performed. In addition, for example, when the load measurement is measured by the load measurement unit 301, the type of the attachment among the load items measured by the load measurement unit 301 and the load items set by the load item setting unit 302 is considered. And a stability calculation.
  • the stability calculation unit 303 provides information on the direction of the upper swing body 3 (the direction of the attachment portion of the attachment) with respect to the traveling direction (forward or backward direction) of the lower running body 1 (for example, the swing angle of the upper swing body 3). ) May be considered and the stability calculation may be performed.
  • the direction of the upper revolving unit 3 is substantially perpendicular to the traveling direction of the lower traveling unit 1 (that is, the width direction of the lower traveling unit 1), This is because the ground contact length of the lower traveling body 1 in the front-rear direction of the upper revolving superstructure 3 is shorter, and the overturning fulcrum is closer to the fuselage side, so that it is easy to overturn.
  • the stability calculation unit 303 may perform the stability calculation in consideration of the inclination state of the body (for example, the inclination state of the upper swing body 3 detected by the body posture sensor S4). This is because when the body (the lower traveling body 1 and the upper revolving superstructure 3) is inclined, the lower traveling body 1 easily slides in the inclination direction and the shovel 100 easily falls.
  • the stability calculation unit 303 may perform the stability calculation in consideration of information related to the operation speed of the attachment (hereinafter, “operation speed-related information”). This is because when the operation speed of the attachment becomes relatively high, the influence on the fluctuation of the inertia moment of the attachment becomes large.
  • the operation speed-related information may include, for example, detection information on the operation of the attachment (for example, a detection value of the operation speed of the boom cylinder 7, the arm cylinder 8, the bucket cylinder 9, and the like detected by the cylinder sensor).
  • the operation speed-related information may include information on the operation state of the engine 11 (hereinafter, “engine operation state information”). This is because the higher the rotation speed (output) of the engine 11 is, the relatively faster the operation speed of the attachment is.
  • the engine operating state information includes, for example, a detected value of the rotation speed of the engine 11, a target rotation speed of the engine 11, an operation mode of the shovel 100 set by operating the crane mode switch 42a and the mode adjustment dial 42b, and the like. sell.
  • the operation speed related information includes information on the operation state of the main pump 14 (hereinafter, “pump operation state information”). This is because as the output of the main pump 14 increases, the operation speed of the attachment relatively increases.
  • the pump operation state information may include, for example, a detected value of the discharge pressure of the main pump 14, a control command value of the controller 30 for the regulator 13, and the like.
  • the main pump 14 may be driven by an electric motor instead of the engine 11.
  • the operation speed-related information may include information on the operation state of the electric motor.
  • the information on the operation state of the electric motor includes, for example, a detected value of the rotation speed of the electric motor, a control command value, and the like.
  • the stability calculation unit 303 considers information about the operation tendency of the shovel 100 by the operator (hereinafter, “operation tendency information”) in addition to the posture of the attachment corresponding to the position of the tip of the attachment, and The degree calculation may be performed. This is because when the operation of the operation device 26 is performed relatively slowly (cautiously) and when the operation is performed relatively quickly (coarsely), the latter is considered to be an operation that easily causes the shovel 100 to fall.
  • the operation tendency information may include history information of operation contents (operation state) of the operation device 26 detected by the operation pressure sensor 29.
  • the operation tendency information may include identification information (for example, an operator ID (Identifier)) of the operator set by the operator through the input device 42 or recognized by a captured image of an indoor camera (not shown) or the like. This is because the identification information of the operator can be associated with the operation tendency of the operator corresponding to the identification information of the operator.
  • the operation tendency information includes operator attribute information (eg, age, years of experience, gender, etc.) registered in advance or set by the operator through the input device 42. This is because there is a case where a macro correlation exists between the operation tendency of the operator and the attribute of the operator.
  • input information for example, a step value selected and set by the operator among a plurality of steps relating to the degree of caution of the operation
  • input information set by the operator through the input device 42 and relating to the operation tendency by the operator's own declaration may be included.
  • the stability calculation unit 303 may perform the stability calculation in consideration of at least one of a plurality of items that affect the stability of the shovel 100, including the items described above.
  • the stability range setting unit 304 uses the calculation result of the stability calculation unit 303 to calculate the stability of the above-described calculation target range (that is, a part or the whole of the working range of the attachment based on the aircraft) based on a predetermined criterion.
  • the stability is relatively high, and a stable range corresponding to the stable state of the shovel 100 is set.
  • the stability range setting unit 304 sets a range in which the stability is higher than a predetermined reference, in which it is determined that the possibility that the unstable state of the shovel 100 will occur is low in the calculation target range.
  • the stable range setting unit 304 responds to an operation performed by the operator or the like on the stable range setting operation unit 42d to set a range corresponding to the above-described predetermined criterion, that is, a stable range set based on the predetermined criterion. Set (change) the boundary of the stable range within the range. For example, in response to an operation on the stable range setting operation unit 42d, the stable range setting unit 304 changes the boundary of the stable range in a direction in which the stability becomes higher or lower in a range in which the stability is higher than the boundary of the reference stable range. May be changed.
  • the stable range setting unit 304 changes the boundary of the stable range set in a range where the degree of stability is higher than the boundary of the standard stable range to the boundary of the standard stable range in response to an operation on the stable range setting operation unit 42d.
  • the setting of the return mode may be changed.
  • the operator or the like sets a more conservative stable range than the reference stable range and, based on the more conservative stable range, an unstable state suppression function (specifically, a stable range display function and a Unstable state suppression control function).
  • the stable range setting unit 304 may change the setting of only a part of the boundary of the stable range according to the operation on the stable range setting operation unit 42d.
  • the stable range setting unit 304 is classified in advance into the front, the rear, the right side, the left side, the upper side, and the lower side of the shovel 100 manually or automatically based on predetermined conditions. Only some of the boundary sections of the stable range may be changed in setting within the reference stable range. Thereby, the degree of freedom in setting the stable range by the operator or the like can be improved.
  • the display control unit 305 determines the relationship between the position of the tip of the attachment in the calculation target range and the stability of the shovel 100 based on the calculation result by the stability calculation unit 303, that is, the work range of the attachment with respect to the aircraft and the shovel.
  • the relationship with the stability of 100 is displayed on the display device 40.
  • the display control unit 305 causes the display device 40 to display the stable range set by the stable range setting unit 304.
  • the function by the display control unit 305 is referred to as a “stable range display function”. The details of the stable range display function will be described later (see FIGS. 4 to 8).
  • the unstable state suppression control unit 306 performs the unstable state suppression control of the shovel 100 based on the calculation result by the stability calculation unit 303.
  • the function performed by the unstable state suppression control unit 306 is referred to as an “unstable state suppression control function”.
  • the unstable state suppression control unit 306 transmits the operator through the display device 40 or the audio output device 44.
  • stable range departure alarm The position of the tip of the attachment is calculated based on detection information of the boom angle, the arm angle, and the bucket angle detected by the boom angle sensor S1, the arm angle sensor S2, and the bucket angle sensor S3.
  • the unstable state suppression control unit 306 causes the display device 40 to display character information indicating that the possibility of the excavator 100 falling over is high, or to display the display area (screen) of the display device 40.
  • the stable range departure warning may be output in such a manner that the display mode is changed (for example, the screen blinks or the color is changed).
  • the unstable state suppression control unit 306 outputs a sound indicating that the possibility of the excavator 100 falling over is high or outputs a warning sound through the sound output device 44 in a manner such that a stable range is output. A deviation alarm may be output. Accordingly, the unstable state suppression control unit 306 can prompt an operator or the like to perform an operation for bringing the shovel 100 into a stable state, thereby suppressing the shovel 100 from falling.
  • the unstable state suppression control unit 306 may notify an operator or the like of information regarding the stability of the shovel 100 irrespective of whether or not there is a deviation from the stable range. For example, the unstable state suppression control unit 306 determines that the current position of the tip of the attachment is relatively close to the unstable range within the stable range, for example, the distance between the stable range and the boundary of the unstable range is predetermined. If the threshold value is equal to or less than the threshold value, the display device 40 and the audio output device 44 may notify that the stability of the shovel 100 has relatively decreased. That is, the unstable state suppression control unit 306 may notify the information about the current stability of the shovel 100 stepwise according to the level of the stability of the shovel 100.
  • the unstable state suppression control unit 306 changes the shovel image (described later) on the stable range display screen of the display device 40 to yellow.
  • the shovel image may be displayed in red.
  • the unstable state suppression control unit 306 causes the sound output device 44 to output a relatively long beep sound, and the shovel 100 If the degree of stability deviates from the stable range, a beep sound with a relatively short interval or a continuous beep sound may be output.
  • the unstable state suppression control unit 306 controls the shovel 100 by the operator through the operation device 26.
  • the operation of the operation (the undercarriage 1, the upper revolving superstructure 3, the attachment, etc.) is restricted. That is, the operation range of the attachment may be set relatively lower in the unstable range than in the stable range.
  • the unstable state suppression control unit 306 outputs a control current to the pressure reducing valve 26V, and stops the operation of the shovel 100.
  • at least the attachment (the boom 4, the arm 5, and the bucket 6) is included in the operation element whose operation is restricted.
  • the unstable state suppression control unit 306 has a high possibility that the shovel 100 will fall.
  • the operation of the shovel 100 can be restricted to prevent the shovel 100 from falling down, and the unstable state suppression control unit 306 sets the position of the tip of the attachment by the stable range setting unit 304.
  • the degree of operation limitation of the shovel 100 may be changed stepwise according to the degree of deviation, whereby the unstable state suppression control unit 306 prevents the shovel 100 from tipping over.
  • the degree of deviation from the stable range is low, the operation limit of the shovel 100 is reduced by weakening the operation limit of the shovel 100.
  • the unstable state suppression control unit 306 slowly restricts the operation of the shovel 100 by the operation of the operator through the operation device 26. If the degree of deviation is relatively high, the operation of the shovel 100 may be stopped.
  • the unstable state suppression control unit 306 may perform only one of the output of the stable range deviation warning and the operation limitation of the shovel 100, or may perform both.
  • the unstable log recording unit 307 records log information in a predetermined storage area of the auxiliary storage device when the position of the tip of the attachment (current position) deviates from the stable range set by the stable range setting unit 304. I do. In addition, the unstable log recording unit 307 records log information when the position of the tip of the attachment (current position) has deviated from the stable range set by the stable range setting unit 304 for a predetermined time or more. May be.
  • the function performed by the unstable log recording unit 307 is referred to as “unstable log recording function”.
  • the log information includes, for example, date and time information when the position of the tip of the attachment has deviated from the stable range, identification information of the operator, information on the level of deviation (deviation amount) from the stable range, and the duration of the deviation from the stable range.
  • Information, information on the operation state of the operation device 26, information on the work content, information on the environment around the shovel 100 (for example, an image captured by the imaging device S5) and the like can be included. Accordingly, for example, a manager, a supervisor, or the like at the work site specifies an operator who has performed an operation that causes the posture of the shovel 100 to be in an unstable state, or performs such an operation based on a situation at that time. It is possible to take measures such as analyzing situations that are likely to be easily damaged and controlling the unstable state of the shovel 100 at the work site.
  • the controller 30 may omit the output of the stable range departure warning or limit the operation of the shovel 100, and may record only the log information. Further, when the tip of the attachment deviates from the stable range, the controller 30 may omit the recording of the log information and perform at least one of the output of the stable range departure warning and the operation restriction of the shovel 100. . That is, when the tip of the attachment deviates from the stable range, the controller 30 may output at least one of a stable range departure warning, operation limitation of the shovel 100, and recording of log information.
  • FIG. 4 shows a specific example of a stable range display screen (hereinafter, “stable range display screen”) displayed on the display device 40 corresponding to the first example of the unstable state suppressing function.
  • FIGS. 4A and 4B are diagrams illustrating an example of a stable range display screen corresponding to the first example of the unstable state suppressing function, in which the load acting on the distal end of the attachment is relatively small. It is a specific example of a stable range display screen showing a stable range in a small case and a relatively large case when the shovel 100 is viewed from above.
  • 4C and 4D are diagrams illustrating another example of the stable range display screen corresponding to the first example of the unstable state suppressing function, in which the load acting on the tip of the attachment is relatively small. It is a specific example of a stable range display screen showing the stable range when the shovel 100 is viewed from the side and the stable range when it is large.
  • the stable range on the stable range display screen in FIGS. 4A to 4D corresponds to the reference stable range.
  • 4D shows the stable range boundary line SBL in FIG. 4C for convenience, and is not displayed on the actual stable range display screen.
  • the display device 40 controls the position of the tip of the attachment that can be structurally controlled and the position of the tip of the attachment at the position under the control of the display control unit 305.
  • the stability range (reference stability range) indicating the relationship of the stability of the shovel 100 is displayed when the shovel 100 is viewed from above.
  • a top view image (hereinafter, shovel image) TCG of the shovel 100 indicating the orientations of the lower traveling structure 1 and the upper revolving structure 3 and the shovel 100 (the revolving axis 2X) ), And an equidistant line EQL indicating positions at equal distances from each other at equal intervals, and a stable range boundary line TBL in top view indicating the outer edge of the stable range.
  • the display device 40 under the control of the display control unit 305, includes an unstable range (an example of a second range) that is further away from the shovel 100 than the stable range boundary line TBL, and a shovel from the stable range boundary line TBL.
  • a stable range (an example of a first range) in which the stability of the shovel 100 is higher than the unstable range in a direction approaching the stable range 100 is displayed so as to be distinguishable.
  • the display device 40 distinguishes between an unstable range in which the operation of the attachment is restricted (the operation speed is relatively low) and a stable range in which the operation of the attachment is not restricted (the operation speed is relatively high). Display as possible.
  • the controller 30 can prompt the operator to perform an operation within the stable range, and can suppress the occurrence of the unstable state of the shovel 100.
  • the relationship between the attachment working range and the stability of the shovel 100 may be displayed on the display device 40 on the basis of an arbitrary target or position.
  • the relationship between the work range of the attachment and the stability of the shovel 100 is determined in the vicinity of the shovel image TCG corresponding to the shovel 100 (specifically, the attachment in the upper swing body 3). May be displayed on the display device 40 in such a manner that the reference position (center) is used as the reference (center).
  • the relationship between the work range of the attachment and the stability of the shovel 100 is such that, for example, the position of the work to be attached by the attachment, the position of the work object, or the like, such as the position at which the suspended load is lowered in the crane work, is set as a reference (center). Then, it may be displayed on the display device 40.
  • a stable range display screen in a side view described later a stable range display screen in a side view described later, and a stable range display screen in a top view and a side view in the second to fifth, seventh, and eighth examples. And so on.
  • the condition in which the stability of the shovel 100 is the strictest in the turning direction about the turning axis 2X of the upper turning body 3 (a state in which the upper turning body 3 faces the width direction of the lower traveling body 1).
  • the stability calculation is performed on the assumption that it is constant in accordance with. Therefore, on the stable range display screen viewed from above, the stable range boundary line TBL is represented as a circle equidistant from the turning axis 2X.
  • the top view shovel image TCG is displayed on the stable range display screen such that the direction in which the attachment extends in front of the portion corresponding to the upper swing body 3, that is, in the top view, is upward. Further, the current orientation of the lower traveling structure 1 and the upper revolving structure 3 of the shovel 100 may be reflected in the shovel image TCG. Specifically, as shown in FIGS. 4A and 4B, in this example, the upper swing body 3 of the shovel 100 is in the same direction as the traveling direction (forward or backward) of the lower traveling body 1, The shovel image TCG is displayed on the stable range display screen such that the traveling direction of a portion corresponding to the lower traveling unit 1 is upward, as in the case of the upper revolving unit 3.
  • the upper swing body 3 of the shovel image TCG is changed.
  • the orientation of the portion corresponding to the lower traveling body 1 may be changed in accordance with the turning operation of the upper revolving superstructure 3 while the orientation of the portion corresponding to is fixed.
  • the operator can confirm the relative orientation of the upper swing body 3 with respect to the lower traveling body 1 on the stable range display screen viewed from above.
  • the stable range display screen and the like when viewed from above in the second to fifth examples and the seventh example described later.
  • the current posture state of the attachment of the shovel 100 may be reflected in a portion corresponding to the attachment of the shovel image TCG when viewed from above.
  • the position of the portion corresponding to the tip of the attachment of the shovel image TCG viewed from above corresponds to the current position of the tip of the attachment of the shovel 100 (the distance from the turning axis 2X).
  • the position of the portion of the shovel image TCG corresponding to the distal end of the attachment may be changed in accordance with the operation of the attachment.
  • the operator can proceed with the work by the shovel 100 while checking in real time whether or not the position of the tip of the attachment is within the stable range (inside the stable range boundary line TBL).
  • the controller 30 display control unit 305
  • the controller 30 can further prompt the operator to perform work within a stable range, and can further suppress the occurrence of an unstable state of the shovel 100.
  • the display device 40 controls the stability of the attachment of the attachment to the aircraft and the stability of the shovel 100 under the control of the display control unit 305. (Reference stable range) is displayed in a side view of the shovel 100 as viewed from the side.
  • the stable range display screen in side view includes a planar view image (hereinafter, shovel image) SCG of the shovel 100 indicating the directions of the lower traveling structure 1 and the upper revolving structure 3 and a stable range in side view indicating the outer edge of the stable range.
  • a boundary line SBL is included. That is, under the control of the display control unit 305, the display device 40 has an unstable range in a direction further away from the shovel 100 than the stable range boundary line SBL, and a direction closer to the shovel 100 than the stable range boundary line SBL, A stable range in which the stability of the shovel 100 is higher than the unstable range is displayed so as to be distinguishable.
  • the controller 30 can prompt the operator to perform an operation within the stable range, and can suppress the occurrence of the unstable state of the shovel 100.
  • the direction of the portion corresponding to the upper revolving unit 3 (forward) on the stable range display screen that is, the direction in which the attachment exists with respect to the upper revolving unit 3 in the side view is leftward.
  • the current orientation of the lower traveling structure 1 and the upper revolving structure 3 of the shovel 100 may be reflected in the shovel image SCG.
  • the upper swing body 3 of the shovel 100 is oriented in the same direction as the traveling direction of the lower traveling body 1, and the shovel image SCG has a stable range.
  • the traveling direction (forward direction or reverse direction) of the portion corresponding to the lower traveling structure 1 is displayed to be leftward, like the upper revolving structure 3. From this state, when the upper swing body 3 swings according to an operation by the operator through the operation device 26 and the relative orientation of the upper swing body 3 with respect to the lower traveling body 1 changes, the upper swing body 3 of the shovel image TCG is changed.
  • the direction of the portion corresponding to the lower traveling structure 1 may be changed in accordance with the turning operation of the upper revolving structure 3 while the direction of the portion corresponding to the position remains fixed.
  • the portion of the shovel image TCG corresponding to the lower traveling body 1 on the stable range display screen is parallel to the left and right directions of the stable range display screen and is aligned with the stable range display screen in accordance with the turning operation of the upper revolving unit 3. May be turned on a virtual plane perpendicular to a plane corresponding to. Thereby, the operator can confirm the relative orientation of the upper swing body 3 with respect to the lower traveling body 1 on the stable range display screen in side view in real time.
  • the portion corresponding to the attachment of the shovel image SCG in the side view may reflect the current posture state of the attachment of the shovel 100 as in the case of the stable range display screen (the shovel image TCG) in the top view.
  • the position of the portion corresponding to the tip of the attachment of the shovel image SCG in side view corresponds to the current position of the tip of the attachment of the shovel 100.
  • the position of a portion of the shovel image SCG corresponding to the distal end of the attachment may change in accordance with the operation of the attachment.
  • the operator confirms in real time whether or not the position of the tip of the attachment is within the stable range (inside the stable range boundary line SBL) as in the case of the stable range display screen viewed from above.
  • the work by the shovel 100 can proceed.
  • the controller 30 display control unit 305
  • the controller 30 can further prompt the operator to perform work within a stable range, and can further suppress the occurrence of an unstable state of the shovel 100.
  • the stability calculation unit 303 performs the stability calculation in consideration of the load at the tip of the attachment. Therefore, the load at the tip end of the attachment is considered in the reference stable range set by the stable range setting unit 304 based on the predetermined reference.
  • the stable range boundary lines TBL and SBL are located at the base end (upper part) of the attachment in the shovel images TCG and SCG. It is relatively far from the portion corresponding to the revolving superstructure 3).
  • the display device 40 changes the stable range (reference stable range) and the stable range so that the stable range boundary lines TBL and SBL change according to the change in the load at the tip of the attachment.
  • the display device 40 is configured so that the stable range and the unstable range are relatively changed with respect to the airframe in accordance with the change in the load at the tip of the attachment (that is, the boundary between the stable range and the unstable range). Displays a stable range and an unstable range with respect to the shovel 100 (as if approaching or moving away from the shovel 100).
  • the stable range boundary lines TBL and SBL correspond to the body of the shovel images TCG and SCG (the lower traveling body 1 and the upper rotating body 3).
  • the stable range is displayed such that the reference stable range is narrowed.
  • the greater the load on the tip of the attachment the greater the overturning moment that causes the shovel 100 to fall.
  • the load state of the distal end portion of the attachment is reflected in the stable range displayed on the display device 40, and the operator can intentionally adjust the operating condition, thereby further suppressing the occurrence of the unstable state of the shovel 100. be able to.
  • the display device 40 may display the stable range display screen in top view and the stable range display screen in side view in a switchable manner under the control of the display control unit 305. That is, the display device 40 may switch between a stable range display screen in top view and a stable range display screen in side view, for example, in accordance with a predetermined operation on the input device 42 by the operator.
  • the operator grasps the stable range from both the top view and the side view by switching the display content of the display device 40, and grasps whether or not the tip of the attachment falls within the stable range. Therefore, the attachment can be easily operated within the stable range. Therefore, the controller 30 (display control unit 305) can further suppress the occurrence of the unstable state of the shovel 100.
  • the display device 40 is configured to be stable instead of the stable range display screen in at least one of the top view and the side view, or in a mode that can be switched to the stable range display screen.
  • a stable range display screen that displays the range three-dimensionally (hereinafter, a “three-dimensional stable range display screen”) may be displayed.
  • the display device 40 may display a stable range boundary surface corresponding to the boundary of the stable range in a virtual three-dimensional space viewed from an operator sitting on the cockpit of the shovel 100.
  • the controller 30 display control unit 305 can further suppress the occurrence of the unstable state of the shovel 100.
  • the display device 40 replaces or adds to the boundary of the stable range and the unstable range (stable range boundary lines TBL and SBL), or in another mode,
  • the unstable range may be distinguished.
  • the display device 40 may display the stable range and the unstable range in such a manner that the color, the pattern, the presence or absence of blinking, the blinking cycle, and the like of the stable range and the unstable range are different.
  • FIG. 5 is a diagram showing a specific example of a stable range display screen corresponding to a second example of the unstable state suppressing function.
  • FIG. 5A is a diagram illustrating an example of a stable range display screen corresponding to a second example of the unstable state suppressing function, in which the upper revolving unit 3 of the shovel 100 moves in the traveling direction (forward) of the lower traveling unit 1.
  • 9 is a specific example of a stable range display screen that shows the stable range when the direction is the same as the direction of the shovel 100 when viewed from above.
  • FIG. 5 is a diagram showing a specific example of a stable range display screen corresponding to a second example of the unstable state suppressing function.
  • FIG. 5A is a diagram illustrating an example of a stable range display screen corresponding to a second example of the unstable state suppressing function, in which the upper revolving unit 3 of the shovel 100 moves in the traveling direction (forward) of the lower traveling unit 1.
  • 9 is a specific example of a stable range display
  • FIG. 5B is a diagram showing another example of the stable range display screen corresponding to the second example of the unstable state suppressing function, in which the upper revolving unit 3 of the shovel 100 moves in the traveling direction of the lower traveling unit 1 (forward or backward).
  • 9 is a specific example of a stable range display screen showing a stable range when the shovel 100 is viewed in a side view, when the shovel 100 is viewed from the side.
  • FIG. 5C is a diagram showing still another example of the stable range display screen corresponding to the unstable state suppressing function, and shows the stability when the direction of the upper swing body of the shovel 100 is perpendicular to the traveling direction of the lower traveling body 1. It is a specific example of a stable range display screen that shows the range when the shovel 100 is viewed from above when viewed from above.
  • the stability calculation unit 303 performs the stability calculation in consideration of the direction of the upper revolving unit 3 with respect to the traveling direction (forward direction or reverse direction) of the lower traveling unit 1, that is, the turning angle. Therefore, the turning angle of the upper turning body 3 with respect to the lower traveling body 1 is considered in the reference stable range set by the stable range setting unit 304 based on the predetermined reference.
  • the stable range boundary line TBL when viewed from above is a base end portion of the attachment according to the turning angle when the upper turning body 3 turns with respect to the lower running body 1.
  • the distance in the top view from the portion of the shovel image TCG corresponding to (the upper swing body 3) has changed.
  • the boundary position is displayed so as to be a position relatively distant from a portion of the shovel image TCG corresponding to the base end portion (upper revolving structure 3) of the attachment.
  • the stable range boundary line TBL when viewed from the top is positioned at the base end (upper part) of the attachment. It is displayed so as to be located relatively close to the part of the shovel image TCG corresponding to the revolving superstructure 3).
  • the stable range boundary line TBL when viewed from above is the case where the direction of the upper swing body 3 of the shovel 100 is perpendicular to the traveling direction of the lower running body 1, that is, the same as the width direction of the lower running body 1 (FIG. In the case of 5C), the boundary position is displayed so as to be closest to the portion of the shovel image TCG corresponding to the base end (the upper swing body 3) of the attachment.
  • the stable range boundary line SBL in a side view is the most stable range boundary line SBL1 corresponding to the turning angle of the upper revolving unit 3 of the shovel 100 with respect to the lower traveling unit 1.
  • a stable range boundary line SBL2 when the condition regarding the degree is severe, that is, when the direction of the upper revolving unit 3 is perpendicular to the traveling direction of the lower traveling unit 1 is included. That is, the stable range display screen in side view shows the stable range boundary line SBL1 corresponding to the current shovel 100 and the stable range boundary line when the direction of the upper swing body 3 is perpendicular to the traveling direction of the lower traveling body 1. SBL2 is displayed. Also, unlike the present example (FIG.
  • the display device 40 displays the stable range (reference stable range) and the unstable range such that the stable range boundary lines TBL and SBL change according to the turning angle of the upper turning body 3 with respect to the lower traveling body 1. .
  • the display device 40 causes the stable range and the unstable range to relatively change with respect to the aircraft (that is, the boundary between the stable range and the unstable range approaches or moves away from the shovel 100). Display the stable range and the unstable range.
  • the display device 40 increases as the deviation of the direction of the upper swing body 3 (the direction of the attachment portion of the attachment of the upper swing body 3) from the traveling direction (forward direction or reverse direction) of the lower traveling body 1 increases.
  • the stable range is displayed such that the boundary position between the stable range boundary lines TBL and SBL is close to a portion corresponding to the body (upper revolving structure 3) which is the base end of the attachment of the shovel images TCG and SCG.
  • the susceptibility of the shovel 100 to the unstable state changes according to the direction of the upper swing body 3 with respect to the traveling direction of the lower traveling body 1.
  • the direction of the upper swing body 3 with respect to the traveling direction of the lower traveling body 1 is reflected in the stable range displayed on the display device 40.
  • the operator checks the stable range of the display device 40 so that the tip of the attachment stays in the stable range.
  • the operating condition can be adjusted. Therefore, the occurrence of the unstable state of the shovel 100 can be further suppressed, and the safety of the shovel 100 can be further improved.
  • the display under the condition that the orientation of the upper revolving unit 3 is not perpendicular to the traveling direction of the lower traveling unit 1, the display can be performed with a more stable range than in the first example described above, so that the workability of the shovel 100 is improved. Can be done.
  • the attachment needs to reciprocate between the place of the excavation work itself and the place where the excavated earth and sand is discharged by the turning operation of the upper turning body 3. Therefore, for example, depending on the positional relationship between the excavating operation itself of the shovel 100 and the unloading place, one of the working range of the attachment in the excavating work and the working range of the attachment in the unloading place becomes an unstable range. there is a possibility.
  • the direction of the upper swing body 3 with respect to the traveling direction of the lower traveling body 1 is reflected in the stable range displayed on the display device 40.
  • the operator predicts in advance the position of the shovel 100 such that both the excavation work place and the earth removal place fall within the stable range. Can be considered. That is, the operator can examine the work setup while checking the stable range displayed on the display device 40. Therefore, the work efficiency of the shovel 100 can be improved.
  • the shovel image TCG in a plan view is displayed on the stable range display screen such that the direction in which the attachment extends in front of a portion corresponding to the upper swing body 3, that is, in a top view, is upward. Then, the current orientation of the lower traveling structure 1 and the upper revolving structure 3 of the shovel 100 may be reflected. Therefore, as shown in FIGS. 5A and 5C, when the upper swing body 3 turns with respect to the lower traveling body 1, the display mode of the stable range (stable range boundary line TBL) is synchronized with the turning operation of the upper swing body 3. Changes.
  • the stable range boundary line TBL viewed from above rotates in the opposite direction to the turning direction with respect to the upper swing body 3 in accordance with the swing operation of the upper swing body 3.
  • the shovel image SCG viewed from the side also has the orientation (forward) of the portion corresponding to the upper swing body 3 on the stable range display screen, that is, the upper swing in the side view, as described above.
  • the direction in which the attachment exists with respect to the body 3 may be displayed to the left, and the current orientation of the lower traveling body 1 and the upper revolving body 3 of the shovel 100 may be reflected.
  • the display mode of the stable range changes in accordance with the swing operation of the upper swing body 3. That is, on the stable range display screen, the stable range boundary line SBL1 in side view corresponding to the current state of the shovel 100 changes in accordance with the turning operation of the upper turning body 3. Therefore, the operator can easily grasp the change of the stable range when the upper swing body 3 is turned with reference to the current direction of the upper swing body 3 with respect to the current traveling direction (forward direction or reverse direction) of the lower traveling body 1.
  • the attachment can be easily operated within the stable range. Therefore, the controller 30 (display control unit 305) can further suppress the occurrence of the unstable state of the shovel 100.
  • FIG. 6 is a diagram showing a specific example of a stable range display screen corresponding to a third example of the unstable state suppressing function.
  • FIG. 6A is a diagram illustrating an example of a stable display screen corresponding to a third example of the unstable state suppressing function, and the work plane of the shovel 100 is inclined leftward of the upper swing body 3.
  • FIG. 6B is a diagram showing another example of the stable display screen corresponding to the third example of the unstable state suppressing function.
  • FIG. 6C is a diagram showing still another example of the stable display screen corresponding to the third example of the unstable state suppressing function, in a case where the work plane of the shovel 100 is inclined forward of the upper swing body 3. It is a specific example of a stable display screen showing the stable range when the shovel 100 is viewed from the side.
  • 6C shows the stable range boundary line SBL1 when the work plane of the shovel 100 is not inclined forward, and is not displayed on the actual stable range display screen.
  • the stability calculation unit 303 considers the tilt state of the aircraft (the tilt state of the work plane of the shovel 100), specifically, the tilt state of the upper revolving unit 3 detected by the aircraft attitude sensor S4. And a stability calculation. For this reason, the reference stable range set by the stable range setting unit 304 based on the predetermined reference takes into account the tilt state of the airframe (the upper swing body 3).
  • the reference stable range set by the stable range setting unit 304 based on the predetermined reference includes the traveling direction of the lower traveling body 1 (
  • the direction of the upper swing body 3 that is, the turning angle) with respect to the forward direction or the backward direction is also considered. That is, in this example, the display device 40 displays the stable range (the reference stable range) so as to change according to the turning angle of the upper turning body 3 with respect to the lower running body 1.
  • the stable range in the right direction viewed from the upper revolving unit 3.
  • the stable range (such that the boundary position of the left stable range boundary line TBL is closer to the portion corresponding to the base end (upper revolving unit 3) of the attachment of the shovel image TCG than the boundary position of the boundary line TBL.
  • a stable range boundary line TBL is displayed.
  • the stable range behind the upper revolving unit 3.
  • the stable range (stable) is set such that the boundary position of the stable range boundary line TBL ahead of the boundary position of the boundary line TBL is closer to the portion corresponding to the base end (upper revolving unit 3) of the attachment of the shovel image TCG.
  • a range boundary line TBL is displayed.
  • the display device 40 controls the stable range (the reference stable range) so that the stable range boundary lines TBL and SBL change in accordance with the change in the tilting state of the body (the upper swing body 3). Range) and unstable range.
  • the display device 40 causes the stable range and the unstable range to relatively change with respect to the fuselage (that is, the stable range and the non-stable range) in accordance with the change in the tilting state of the fuselage (the upper swing body 3).
  • the stable range and the unstable range are displayed such that the boundary of the stable range approaches or moves away from the shovel 100.
  • the boundary position of the stable range boundary lines TBL and SBL in the tilting direction viewed from the fuselage moves toward the base end (upper part) of the attachment of the shovel images TCG and SCG.
  • a stable range (stable range boundary lines TBL, SBL) is displayed so as to be closer to the portion corresponding to the revolving superstructure 3). Accordingly, when the ease of falling of the shovel 100 changes according to the tilting state of the body, the tilting state of the body is reflected in the stable range, and thus the falling of the shovel 100 can be further suppressed.
  • the operator visually recognizes the deviation of the stable range boundary line TBL based on the portion of the shovel image TCG corresponding to the base end of the attachment (the upper swing body 3) on the stable range display screen viewed from above.
  • the inclination state of the work plane of the shovel 100 can be grasped.
  • a stable range in which the inclination state of the body is considered (FIGS. 6A to 6C) ) May be displayed on the display device 40.
  • the controller 30 prompts the operator to operate an appropriate attachment corresponding to the unexpected situation. This is because it is necessary to urge.
  • a stable range in which the inclination state of the body is considered may be used for a stable range related to the unstable state suppression control function described later for the same reason.
  • the stable range may be displayed without considering the turning angle of the upper turning body 3 with respect to the lower running body 1.
  • the shovel image SCG may reflect the state of the upper revolving unit 3 being inclined forward or backward.
  • the shovel image SCG is displayed inclined forward in accordance with the inclination angle. May be.
  • the shovel image SCG may be displayed inclined rearward in accordance with the inclination angle.
  • the operator or the like can grasp the state of inclination of the body (the upper swing body 3) of the shovel 100, instead of the shovel image SCG being inclined, another image (for example, an arrow indicating the inclination direction, A line segment indicating an inclined work plane, etc.) may be displayed on the stable range display screen in a side view.
  • another image for example, an arrow indicating the inclination direction, A line segment indicating an inclined work plane, etc.
  • the stability calculation unit 303 includes engine operating state information and operation tendency information, in addition to the load at the tip of the attachment, the inclination state of the body, the orientation of the upper revolving unit 3 with respect to the traveling direction of the lower traveling unit 1, and the like.
  • the stability calculation may be performed in consideration of at least one of the plurality of items. Therefore, at least one of the above-described plurality of items can be considered in the reference stable range set by the stable range setting unit 304 based on the predetermined reference.
  • the display device 40 controls the load on the tip of the attachment, the tilting state of the fuselage, the direction of the upper revolving unit 3 with respect to the traveling direction of the lower traveling unit 1, and engine operating state information.
  • the stable range and the unstable range may be displayed in at least one of a top view and a side view or three-dimensionally.
  • the display device 40 under the control of the display control unit 305, the display device 40 considers the operation speed-related information and considers a stable range (reference stable range) and an unstable range (for example, a stable range boundary line as an outer edge of the stable range). May be displayed. Specifically, the display device 40 changes the stable range and the unstable range (that is, the stable range boundary line) with respect to the aircraft in accordance with the change in the operation speed-related information (that is, the stable range and the unstable range). The stable range and the unstable range may be displayed so that the boundary of the stable range approaches or moves away from the shovel 100.
  • a stable range reference stable range
  • an unstable range for example, a stable range boundary line as an outer edge of the stable range.
  • the boundary of the stable range corresponds to the base end portion (upper revolving unit 3) of the attachment.
  • the stable range and the unstable range may be displayed so as to be closer to the part of the shovel image, that is, to narrow the stable range. Accordingly, as described above, the possibility that the unstable state of the shovel 100 may change depending on the operation speed of the attachment can be changed, but the operation speed of the attachment is reflected in the stable range. The occurrence of a state can be further suppressed.
  • the display device 40 may display a stable range (reference stable range) and an unstable range in consideration of the operation tendency information. Specifically, the display device 40 changes the stable range and the unstable range based on the aircraft in accordance with the change in the operation tendency information (that is, the boundary between the stable range and the unstable range is , Approaching or moving away), a stable range and an unstable range may be displayed. More specifically, for example, as the degree of caution indicated by the operator's operation tendency corresponding to the operation tendency information becomes relatively lower, the display device 40 moves the boundary of the stable range to the base end of the attachment (the upper revolving unit 3). The stable range may be displayed so as to be close to the part of the shovel image corresponding to ()). As a result, as described above, the ease of falling of the shovel 100 changes in accordance with the tendency of the operator to operate the attachment through the operating device 26, and the operation tendency information is reflected in the stable range. Can be further suppressed.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a specific example of a stable range display screen displayed on the display device 40, corresponding to a fifth example of the unstable state suppression function.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a stable range display screen corresponding to the fifth example of the unstable state suppressing function.
  • the lower traveling body is illustrated.
  • It is a specific example of a stable range display screen in a top view showing a stable range in which the orientation of the upper swing body 3 with respect to one traveling direction (forward direction or reverse direction) is considered.
  • the display device 40 controls the viewpoint generated from the captured image of the imaging device S5 (cameras S5B, S5F, S5L, S5R) as the background of the stable range display screen in top view. Display the converted image.
  • the display device 40 displays the stable range boundary line TBL (stable range and unstable range) by superimposing on the viewpoint conversion image generated from the captured image of the imaging device S5 by the display control unit 305. Display the stable range display screen.
  • the display control unit 305 includes a bird's-eye view image BVP in which a peripheral area adjacent to the shovel 100 is viewed from directly above and a shovel 100 arranged around the bird's-eye view image BVP.
  • a viewpoint-converted image EP is generated by combining the peripheral region with a horizontal image HVP when viewed in the horizontal direction.
  • the viewpoint conversion image EP is generated based on the captured images of the cameras 40B, 40F, 40L, and 40R using known viewpoint conversion processing and synthesis processing. Specifically, the viewpoint conversion image EP is obtained by projecting the captured images of the cameras 40B, 40F, 40L, and 40R on a space model, and re-projecting the projection image projected on the space model on another two-dimensional plane.
  • the space model is a projection target of the captured image in the virtual space, and includes one or more planes or curved surfaces including a plane or a curved surface other than the plane where the captured image is located. Then, under the control of the display control unit 305, the display device 40 generates the background of the stable range boundary line TBL and the equidistant line EQL around the shovel image TCG according to the positional relationship viewed from the shovel 100.
  • the viewpoint conversion image EP is displayed. Accordingly, the operator can determine the current situation around the shovel 100, the stable range when viewed from above (a position where the tip of the attachment can be structurally taken, and the stability of the shovel 100 when the tip of the attachment is at the position). Relationship) can be simultaneously grasped.
  • the display device 40 uses the captured image of the imaging device S5 (cameras S5B, S5F, S5L, and S5R) as the background of the stable range display screen in side view illustrated in FIG. 5B. May be displayed.
  • the display device 40 displays the stable range display screen in a side view in a mode in which the display control unit 305 superimposes the stable range on the viewpoint conversion image generated from the image captured by the image capturing device S5. Good.
  • the display control unit 305 generates a viewpoint conversion image in which the peripheral area of the shovel 100 is viewed in the horizontal direction (as viewed from the side of the shovel 100).
  • the viewpoint conversion image is generated using a known viewpoint conversion process and a synthesis process based on the captured images of the cameras 40B, 40F, 40L, and 40R, as in the case of the above-described viewpoint conversion image EP.
  • the display device 40 under the control of the display control unit 305, the display device 40 generates the generated viewpoint conversion image EP around the shovel image SCG as the background of the stable range boundary line SBL according to the positional relationship viewed from the shovel 100. indicate.
  • the operator similarly determines the current situation around the shovel 100, the stable range in the side view (the position where the tip of the attachment can be structurally taken, and the shovel 100 when the tip of the attachment is located at the position). Relationship with the degree of stability) can be simultaneously grasped.
  • the display device 40 is generated from the image captured by the imaging device S5 as the background of the stable range display screen in the stable range display screen in top view or side view in consideration of any item that affects the stability of the shovel 100. May be displayed.
  • the same aspect may be applied to an arbitrary display screen, such as a three-dimensional stable range display screen, that three-dimensionally represents the relationship between the attachment working range and the stability of the shovel 100.
  • the display device 40 may perform a known stereoscopic process from a captured image of the imaging device S5 on a virtual three-dimensional space viewed from an operator sitting on the cockpit of the shovel 100.
  • the surrounding image of the stereoscopic vision which is generated using the combining process or the like, may be displayed, and the stable range boundary surface corresponding to the boundary of the stable range may be displayed in a superimposed manner.
  • the display device 40 instead of the viewpoint conversion image generated based on the captured image of the imaging device S5 on the stable range display screen in top view or side view, the display device 40 A background image including computer graphics imitating a visual work site may be displayed.
  • the display device 40 sits on the cockpit of the shovel 100 on the three-dimensional stable range display screen instead of the stereoscopic image generated based on the captured image of the imaging device S5.
  • a background image including computer graphics imitating the work site as seen from the operator who has performed may be displayed.
  • FIG. 8 is a diagram showing a specific example of a stable range display screen displayed on the display device 40, corresponding to a sixth example of the unstable state suppressing function.
  • FIGS. 8A and 8B are diagrams illustrating an example and another example of a stable range display screen corresponding to the sixth example of the unstable state suppression function.
  • FIG. It is a specific example of a stable range display screen showing a stable range in which the orientation of the upper swing body 3 with respect to the traveling direction (forward direction or reverse direction) of the lower traveling structure 1 is considered.
  • the display device 40 displays the captured image of the imaging device S5 (specifically, at least one of the cameras S5B, S5F, S5L, and S5R) as it is, and corresponds to the captured image.
  • a stable range boundary line (stable range and unstable range) is superimposed and displayed in accordance with the relative position between the imaging range and the shovel 100.
  • the operator determines the current situation around the shovel 100, the stable range (the position where the tip of the attachment can be structurally taken, and the tip of the attachment at that position. (Relationship with the stability of the shovel 100 at the time).
  • the display device 40 controls the through image TP1 corresponding to the captured image of the camera S5F or the camera S5B, A through image TP1 showing the front or the rear is displayed.
  • the display device 40 displays a stable range boundary line TPBL1 indicating the outer edge of the stable range on the through image TP1 in accordance with the relative position from the shovel 100.
  • the display device 40 controls the through image TP2 corresponding to the captured image of the camera S5L or S5R, that is, the left side of the upper swing body 3. A through image TP2 showing the right or right side is displayed.
  • the display device 40 displays a stable range boundary line TPBL2 indicating the outer edge of the stable range on the through image TP2 in accordance with the relative position from the shovel 100.
  • the display device 40 changes the orientation of the upper revolving unit 3 with respect to the traveling direction (forward direction or reverse direction) of the lower traveling unit 1 as in the case of the above-described second example.
  • the considered stable range (stable range boundary lines TPBL1, TPBL2) is displayed. Therefore, the stable range boundary line TPBL1 superimposed on the captured images (through image TP1) of the cameras S5F and S5B and the stable range boundary line TPBL2 superimposed on the captured images (through image TP2) of the cameras S5L and S5R are shovels.
  • the positional relationship viewed from 100 is different.
  • the operator switches the type of the through image (any one of the cameras S5B, S5F, S5L, and S5R) to be displayed on the display device 40 through a predetermined operation on the input device 42, and thereby the upper revolving superstructure.
  • the stable range in each direction (front, rear, left side, and right side) viewed from 3 can be confirmed.
  • the display device 40 displays a plurality of types of through images, that is, a plurality of through images corresponding to two or more captured images of the cameras S5B, S5F, S5L, and S5R. It may be displayed, and the stable range boundaries (stable range and unstable range) may be superimposed and displayed on each through image. Thereby, the operator can simultaneously confirm the stable ranges in a plurality of directions viewed from the upper swing body 3.
  • the display device 40 simulates a work site corresponding to an imaging range of the through image viewed from the upper revolving unit 3, instead of the through image corresponding to the image captured by the imaging device S5.
  • a background image including computer graphics may be displayed, and a stable range and an unstable range (for example, a boundary line between the stable range and the unstable range) may be superimposed and displayed on the background image.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a specific example of a stable range display screen corresponding to a seventh example of the unstable state suppression function. Specifically, FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a stable range display screen corresponding to a seventh example of the unstable state suppression function. As in the case of the above-described second example (FIGS. 5A and 5B), FIG. It is a specific example of a stable range display screen in a top view and a side view showing a stable range in which the orientation of the upper swing body 3 with respect to the traveling direction (forward direction or reverse direction) of the lower traveling structure 1 is considered.
  • the display device 40 under the control of the display control unit 305, the display device 40 simultaneously displays the above-described stable range display screen in top view and the stable range display screen in side view in the second example. With this, the operator can simultaneously grasp the stable range from both the top view and the side view, and can grasp whether or not the tip of the attachment falls within the stable range. Attachment operation becomes easier. Therefore, the controller 30 (display control unit 305) can further suppress the occurrence of the unstable state of the shovel 100.
  • the arrangement of the stable range display screen in the display area of the display device 40 in the top view and the side view may be arbitrary.
  • the arrangement order on the left and right may be arbitrary, and the stability in the left view may be on the left.
  • a range display screen may be displayed, and a stable range display screen in top view may be displayed on the right side.
  • the stable range display screens in the top view and the side view may be arranged above and below the display area of the display device 40, and the arrangement order of the stable range display screens in the top view and the side view may be arbitrary.
  • the same aspect may be applied to the stable range display screen in top view and side view in the above-described first example, third example to fifth example.
  • the display device 40 may have another position, in which the tip of the attachment can be structurally taken, and the stability of the shovel 100 when the tip of the attachment is in the position.
  • the relationship with the degree that is, the relationship between the working range of the attachment to the aircraft and the stability of the shovel 100
  • the display device 40 can be configured such that the distal end portion of the attachment has an arbitrary configuration.
  • the relationship between the position that can be taken up and the stability of the shovel 100 when the tip of the attachment is at the position may be displayed.
  • the display mode of the stable range display screen in the fifth to seventh examples described above is, of course, the display device 40 that displays the relationship between the work range of the attachment and the stability of the shovel 100 in an arbitrary mode. Can be appropriately applied to the display screen.
  • the display device 40 can distinguish three or more ranges divided in stages based on the degree of stability among the work ranges of the attachment based on the aircraft. It may be displayed. At this time, under the control of the display control unit 305, the display device 40 controls the colors, the patterns, the presence / absence of blinking, the blinking period, and the like between the plurality of ranges as in the case of distinguishing the stable range and the unstable range described above. A plurality of ranges may be displayed in such a manner that is different.
  • the stable range is further divided into a first stable range having a relatively high stability and a second stable range having a lower stability than the first stable range and urging the operator's attention.
  • the display device 40 controls the first stable range and the second stable range in addition to the boundary between the stable range (second stable range) and the unstable range under the control of the display control unit 305. May be displayed.
  • the operator grasps the relationship between the boundary between the first stable range and the second stable range and the position of the tip of the attachment, and operates the attachment within the first stable range where the stability of the shovel 100 is higher. It can be carried out. Therefore, the controller 30 (the display control unit 305) can further suppress the occurrence of the unstable state of the shovel 100.
  • the unstable range further includes a first unstable range having relatively high stability, and a lower stability than the first unstable range. May be divided into a second unstable range in which the operation of the shovel 100 is stopped, on condition that it is relatively high.
  • the display device 40 controls the boundary between the first unstable range and the second unstable range, in addition to the boundary between the stable range and the unstable range, under the control of the display control unit 305.
  • a boundary corresponding to the condition when the operation of the shovel 100 is stopped may be displayed.
  • the operator can grasp the relationship between the boundary between the first unstable range and the second unstable range (the boundary condition under which the operation of the shovel 100 is stopped) and the position of the tip of the attachment.
  • the display device 40 may place a stability contour line (contour line) around the shovel image instead of the stable range boundary line or based on the stable range boundary line. It may be displayed. In other words, the display device 40 may display a plurality of ranges based on the degree of stability by dividing the plurality of ranges based on the stability contour lines.
  • a stability contour line contour line
  • the display device 40 displays the stability of each of the plurality of ranges.
  • the degree (reference) may be specifically displayed.
  • the display device 40 may display a numerical value of the degree of stability corresponding to a boundary between a plurality of ranges.
  • the display device 40 may display a color in a corresponding stability range from among a plurality of colors assigned to each stability range, with a corresponding stability range color. Good.
  • the display device 40 may display a color with a corresponding stability range for each of a plurality of ranges from among the colors of the range assigned for each stability range.
  • the display device 40 may display, for each stability range, a name indicating the stability range (for example, a “high stability range” having a relatively high stability, a “caution range” having a medium stability, For example, an "unstable range” having a relatively low stability may be displayed. Also, for example, the display device 40 assigns, to each of the plurality of ranges, a blinking cycle of the corresponding stability range from among a plurality of blinking cycles assigned to each of the stability ranges, and performs blinking display. May be.
  • the display device 40 specifies the stability corresponding to a plurality of ranges using at least one of a color, a numerical value, character information indicating the level of stability, a blinking cycle, and the like. May be displayed.
  • the display device 40 may replace the boundary of the stable range or, in addition to the boundary of the stable range, display a heat map indicating the level of stability based on the airframe. May be displayed.
  • FIG. 10 is a flowchart schematically showing an example of the unstable state suppression control process by the controller 30.
  • the controller 30 When the controller 30 detects that the specific work by the shovel 100 is started, for example, the controller 30 starts the flowchart before starting the specific work.
  • the specific work may include any work by the shovel 100. This is because the shovel 100 may assume various working environments, and the shovel 100 may fall down in any work.
  • the specific work includes the work of the shovel 100 in which the shovel 100 is likely to fall.
  • the specific work includes a crane work, a shaping work for shaping a slope or the like, a deep excavation work for excavating a position relatively deeper than the ground where the lower traveling body 1 of the shovel 100 touches the ground, and a surrounding work. Work in a situation where there is a stepped portion such as a cliff.
  • the controller 30 may detect the start of the crane operation based on various kinds of input information. Specifically, the controller 30 may detect the start of the crane operation when the operation mode of the shovel 100 is switched to the crane mode by turning on the crane mode switch 42a. Further, the controller 30 detects the start of the crane operation when the load measurement operation is performed through the input device 42 after the suspended load is suspended on the hook 80 (that is, the sling operation is performed). Is also good. In this case, the controller 30 may determine that the slinging operation has been performed based on the captured image of the imaging device S5, or perform the load measurement operation in a state where the operation mode of the shovel 100 is the crane mode. Based on this, it may be determined that the slinging operation has been performed.
  • the controller 30 performs the posture stability calculation based on the load acting on the distal end portion of the attachment (that is, the load of the suspended load) measured by the load measuring unit 301 in response to the load measuring operation. (Step S102 described later). Further, the controller 30 may detect the start of the crane operation by automatically determining whether or not the crane operation has started based on the image captured by the imaging device S5. In this case, the controller 30 extracts from the past image of the shovel 100 captured by the imaging device S5, which is stored in the shovel 100 or an external device (for example, a server device) communicably connected to the shovel 100, by machine learning or the like. It may be determined whether or not crane work has started based on work pattern information that can be performed.
  • the controller 30 starts the specific work in response to an operation on the operation unit indicating the execution (start) of the work mode corresponding to the specific work, which can be included in the input device 42, for other types of specific work. May be detected.
  • the controller 30 also determines whether or not to start the specific work based on the work pattern information that can be extracted from the past captured image of the imaging apparatus S5 of the shovel 100 by machine learning or the like for other types of work, and The start of work may be detected.
  • the controller 30 starts the flowchart when a predetermined operation for displaying a stable range display screen on the display device 40 (hereinafter, “stable range display start operation”) is performed through the input device 42.
  • step S102 the stability calculation unit 303 performs stability calculation.
  • step S104 the stable range setting unit 304 sets a stable range based on the calculation result of the stability calculation unit 303.
  • step S106 the display control unit 305 causes the display device 40 to display a stable range display screen based on the stable range set by the stable range setting unit 304.
  • step S108 the unstable state suppression control unit 306 determines whether the position of the tip of the attachment is within the stable range. If the position of the tip of the attachment is not within the stable range, the unstable state suppression control unit 306 proceeds to step S110. If it is within the stable range, the process proceeds to step S112.
  • step S110 the unstable state suppression control unit 306 starts outputting the stable range departure warning, starts restricting the operation of the shovel 100, and proceeds to step S116.
  • the unstable state suppression control unit 306 continues the state.
  • step S112 the unstable state suppression control unit 306 determines whether or not the stable range deviation warning is being output (in other words, the operation of the shovel 100 is being restricted). The unstable state suppression control unit 306 proceeds to step S114 if the stable range deviation warning is being output, and otherwise proceeds to step S116.
  • step S114 the unstable state suppression control unit 306 releases the output of the stable range departure warning and the operation restriction of the shovel 100, and the unstable log recording unit 307 determines that the tip of the attachment has deviated from the stable range. After that, various types of log information to be recorded until the time comes back within the stable range are recorded, and the process proceeds to step S116.
  • step S116 the controller 30 terminates the specific operation or performs a predetermined operation for canceling the display of the stable range display screen on the display device 40 through the input device 42 (hereinafter, “stable range display canceling operation”). It is determined whether or not any one of the conditions of (1) by the operator or the like is satisfied. At this time, the controller 30 may detect the stop of the specific work in accordance with an operation on the operation unit that can be included in the input device 42 and indicates the stop (release) of the work mode corresponding to the specific work. Further, the controller 30 determines the end of the specific work based on the above-described work pattern information that can be extracted by machine learning or the like from the past captured image of the excavator 100 by the imaging device S5, and detects the end of the specific work.
  • the controller 30 proceeds to step S118 when the specific work is completed, or when the operation of releasing the stable range display is performed by the operator or the like via the input device 42, and otherwise, returns to step S102 and returns to step S102. Steps S116 to S116 are repeated.
  • step S118 the display control unit 305 cancels (ends) the display of the stable range display screen on the display device 40, and the unstable state suppression control unit 306 performs the unstable state suppression control function (steps S108 to S114). Is stopped), and the current process ends.
  • the display control unit 305 causes the display device 40 to display the above-described stable range display screen before a predetermined operation (specific operation) is started.
  • the operator or the like can grasp the state of the stable range viewed from the shovel 100 (upper revolving unit 3), for example, by checking the stable range display screen. Therefore, the operator or the like can relatively easily determine the setup for performing the specific work efficiently while maintaining the stability of the shovel 100 relatively high. For example, by using the stability range display screen, the operator can maintain the stability of the shovel 100 at a relatively high level by arranging the shovel 100 at any position within the work range in which the shovel 100 performs the specific work. In addition, it is relatively easy to determine whether the specific work can be performed with the minimum amount of movement or operation.
  • the operator or the like may use the stable range display screen. Through this, the stable range and the actual situation around the excavator 100 can be simultaneously grasped. Therefore, an operator or the like can relatively easily determine the setup for efficiently performing the specific work while maintaining the stability of the shovel 100 relatively high.
  • the controller 30 performs operations related to the stable range display function, the unstable state suppression control function, and the unstable log recording function based on the stable range set by the stable range setting unit 304.
  • the controller 30 may include at least one of the display control unit 305, the unstable state suppression control unit 306, and the unstable log recording unit 307.
  • the target of the unstable state suppression function is the shovel 100.
  • the work element (attachment) that is attached to the upper swing body 3 and can be operated by an operator or the like is provided. If so, any construction machine (for example, a demolition machine) may be the target of the unstable state suppression function.
  • the shovel 100 is configured to hydraulically drive all the various operation elements such as the lower traveling unit 1, the upper revolving unit 3, the boom 4, the arm 5, and the bucket 6, A part of them may be electrically driven. That is, the configuration and the like disclosed in the above-described embodiment may be applied to a hybrid shovel, an electric shovel, and the like.
  • the engine 11 may be configured to drive a generator to generate electric power for driving the shovel 100.
  • the above-described operation speed-related information may include, for example, information on an output (discharge output) of the power storage device of the hybrid shovel or the power supply device of the electric shovel during discharging. This is because the output of the assist motor that drives the engine 11 or the output of the electric actuator that drives the attachment changes depending on the discharge output from the battery.
  • the power source of the shovel 100 may include components other than the engine 111.
  • the power source of the shovel 100 may be a power storage device such as a battery or a capacitor, or an external commercial power supply connected to a cable.
  • the shovel 100 may have a configuration in which the main pump 14 is driven by a motor operated by the power of the power storage device or the commercial power source, or a configuration in which the electric actuator is driven by the power of the power storage device or the commercial power source.
  • the power source of the shovel 100 may be another internal combustion engine.
  • the other internal combustion engine may be configured to drive the main pump 14, or may be configured to drive a generator and generate power for driving the shovel 100.
  • the power source of the shovel 100 may be power generation means such as a fuel cell.
  • the configuration may be such that the main pump 14 is driven by a motor operated by the power generated by the power generation means, or the electric actuator may be driven by the power generated by the power generation means.
  • the unrestricted range in which the operation of the attachment of the shovel 100 is not restricted (an example of a first range)
  • the restricted range in which the operation of the attachment is restricted (an example of a second range).
  • a predetermined obstacle for example, a person such as a worker, a telephone pole, a material, another construction machine, a work vehicle, or the like
  • a predetermined obstacle close to the detected obstacle is detected. May be defined as the limit range.
  • the display device 40 may display the non-restricted range and the restricted range in a distinguishable manner.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a configuration of the excavator remote operation system SYS.
  • SYS excavator remote operation system
  • the remote control system SYS includes a remote control target shovel 100 and a remote control server 200.
  • the shovel 100 includes a communication device T1, a hydraulic control valve 31, and a shuttle valve 32.
  • the communication device T1 connects to a predetermined communication network such as a mobile communication network having a base station as a terminal, a satellite communication network using a communication satellite, or the Internet network, and communicates with an external device of the shovel 100.
  • the shovel 100 (controller 30) can communicate with the remote operation server 200 via the communication device T1.
  • the communication device T1 can receive a signal (hereinafter, “remote operation signal”) received from the remote operation server 200 and corresponding to the content of the remote operation.
  • the communication device T1 can transmit image information indicating a situation around the shovel 100, that is, an image captured by the imaging device S5 to the remote operation server 200.
  • the hydraulic control valve 31 adjusts the hydraulic pressure of the hydraulic oil of the pilot pump 15 under the control of the controller 30 and outputs hydraulic oil of a predetermined pilot pressure to the secondary side.
  • the hydraulic control valve 31 is, for example, an electromagnetic proportional valve. Specifically, the controller 30 outputs to the hydraulic control valve 31 a control command corresponding to the content of the remote operation specified by the remote operation signal received by the communication device T1. Thereby, the hydraulic control valve 31 can output the pilot pressure corresponding to the content of the remote operation executed by the remote operation server 200.
  • the shuttle valve 32 has two input ports and one output port, and outputs hydraulic oil having a higher oil pressure from the output ports, out of the hydraulic oil input to the two input ports.
  • One input port of the shuttle valve 32 is connected to a secondary pilot line of the operating device 26, and the other input port is connected to a secondary pilot line of the hydraulic control valve 31.
  • the output port of the shuttle valve 32 is connected to the control valve 17 (specifically, each pilot port of a plurality of control valves) via the pressure reducing valve 26V.
  • pilot pressure corresponding to the operation content of the operation device 26 can act on the control valve 17 through the shuttle valve 32. Therefore, the control valve 17 can realize the operation of the hydraulic actuator according to the operation content of the operation device 26.
  • a pilot pressure corresponding to the content of the remote operation output from the hydraulic control valve 31 can act on the control valve 17 through the shuttle valve 32. Therefore, the control valve 17 can realize the operation of the hydraulic actuator according to the content of the remote operation performed by the remote operation server 200. Further, the pressure reducing valve 26V can restrict the operation of the shovel 100 under the control of the controller 30 irrespective of the operation content of the operation device 26 or the content of the remote operation.
  • the remote control server 200 (an example of an information processing device) includes a control device 210, a communication device 220, a remote control display device 230, and a remote control device 240.
  • the control device 210 controls various functions of the remote operation server 200.
  • Control device 210 may be realized by any hardware or a combination of hardware and software.
  • the control device 210 mainly includes a computer including a CPU, a memory device such as a RAM, an auxiliary storage device such as a ROM, and various input / output interface devices.
  • the control device 210 realizes various functions by executing various programs installed in the auxiliary storage device on the CPU, for example.
  • the communication device 220 connects to a predetermined communication network such as a mobile communication network having a base station as a terminal, a satellite communication network using a communication satellite, or an Internet network, and communicates with an external device.
  • the remote operation server 200 can communicate with the shovel 100 via the communication device 220.
  • the communication device 220 can transmit a remote operation signal corresponding to the content of the remote operation of the shovel 100 in the remote operation device 240 to the shovel 100.
  • the communication device 220 can receive image information indicating a situation around the shovel 100, that is, an image captured by the imaging device S5 from the shovel.
  • the remote operation display device 230 displays an image representing the situation around the shovel 100 based on the image captured by the imaging device S5 of the shovel 100 received by the communication device 220 under the control of the control device 210. Accordingly, an operator performing a remote operation (hereinafter, “remote operation operator”) uses the remote operation device 240 while checking the situation around the shovel 100 with the image displayed on the remote operation display device 230. Remote operation can be performed.
  • the remote control device 240 is an input means for a remote control operator to perform a remote control.
  • the remote control device 240 may be, for example, a lever device, like the control device 26 of the shovel 100, or may be in the form of a joystick or a controller for a video game.
  • the remote control device 240 outputs to the control device 210 a content of the operation by the remote control operator, that is, a remote control signal corresponding to the content of the remote control, and the remote control signal is transmitted to the shovel 100 via the communication device 220.
  • FIG. 12 is a diagram showing an example of a display screen of the display device 230 for remote operation.
  • an image of the front of the shovel 100 including the attachments (the boom 4, the arm 5, and the bucket 6) from the inside of the cabin 10 is displayed on the display device 230 for remote operation (hereinafter, referred to as “the following”). "Front image”) is displayed.
  • the operator can remotely control the shovel 100 as if he were riding in the cabin 10 of the shovel 100.
  • the information images 311 to 314 are displayed on the remote control display device 230 so as to be superimposed on the front image.
  • the information image 311 is a range in which the tip of the attachment, specifically, a work site such as the toe of the bucket 6 or the back surface, reaches from the current position of the shovel 100 in consideration of the turning operation of the upper turning body 3, in other words, , A three-dimensional display of a workable range of the attachment (hereinafter, “workable range”).
  • the remote control operator causes the shovel 100 to perform the sweeping operation of pushing the earth and the like forward on the back of the bucket manually or by using a machine control function
  • the operator may not reach even if the earth and the sand are pushed far away. It is possible.
  • the work efficiency may be reduced.
  • the workable range is displayed in a superimposed manner in the front view of the remote control operator, so that the remote control operator can perform a sweeping operation at the current position of the shovel 100 before starting the work. It is possible to intuitively grasp whether or not it can be performed. Therefore, the work efficiency of the shovel 100 can be improved.
  • the information image 312 three-dimensionally displays the operating plane of the attachment (the boom 4, the arm 5, and the bucket 6). Thereby, the remote operation operator can intuitively grasp the workable range by the attachment in the state of the current position of the shovel 100 and the current swing angle of the upper swing body 3 in the work area around the own machine. it can.
  • the information image 313 is an area in which the work efficiency of a predetermined operation (for example, an excavation operation) is relatively high (in other words, an area where a relatively high excavation force is easily output) in the operation plane of the attachment (hereinafter referred to as an area). , “High efficiency area”) in three dimensions.
  • the information image 313 displays the relative level of work efficiency in the high efficiency area by gradation.
  • a gradation is used that changes from "black” indicating that the work efficiency is relatively low to "white” indicating that the work efficiency is relatively high. This allows the remote operator to intuitively grasp the level of work efficiency in the high efficiency area. Therefore, it is possible to encourage the remote operation operator to perform work with high work efficiency, and to further improve the work efficiency of the shovel 100.
  • the remote operation display device 230 displays a numerical value of the work efficiency (for example, a numerical value of the work efficiency corresponding to the current posture of the attachment) under the control of the control device 210. Etc.) may be displayed.
  • the display device 230 for remote operation has an area with relatively high work efficiency under the control of the control device 210 in a manner along the topography of the work area around (in front of) the shovel 100 as viewed from inside the cabin 10. May be displayed.
  • the information image 314 three-dimensionally displays a target construction surface of a slope to be constructed (formed) by embankment.
  • the remote operation operator can intuitively grasp the three-dimensional data corresponding to the completed slope surface shape while comparing it with the current terrain shape. Therefore, the remote operation operator can efficiently check the progress based on the difference between the current terrain shape and the three-dimensional data while viewing the three-dimensional data of the target construction surface, and efficiently perform the embankment work and the compaction work after the embankment. Can proceed.
  • the information image 314 may be three-dimensional data of a target construction surface constructed (formed) by excavation, cutting, or the like.
  • the function of the display control unit 305 may be transferred to the control device 210 of the remote operation server 200.
  • the remote operation display device 230 has the above-described FIGS. 4A to 4D, FIGS. 5A to 5C, FIGS. 6A to 6C, FIG. 7, FIG. 8A, FIG.
  • the content of the stable range display screen shown in FIG. 9 may be displayed so as to be superimposed on the front image.
  • the contents of the stable range display screens shown in FIGS. 4A to 4D, 5A to 5C, 6A to 6C, 7, 8A, 8B, and 9 are the same as those of the remote operation display device 230.
  • the remote operation operator can enjoy the same operation and effect as in the above embodiment.
  • the remote operation operator can check the situation around the shovel 100 through the image displayed on the remote operation display device 230, for example, the posture state of the shovel 100 or the shovel 100 is prevented from falling down. It is difficult to be aware of the operation.
  • the remote operation operator since the contents of the above-described stable range display screen are displayed on the remote operation display device 230 or the like of the remote operation server 200, the remote operation operator is conscious of the stability of the shovel 100. The remote control of the shovel 100 can be performed while doing so. Therefore, the safety of the shovel 100 when remotely operated can be improved.
  • a part of the function of the unstable state suppression control unit 306 described above, specifically, the function of alarming the deviation from the stable different range may be transferred to the control device 210 of the remote operation server 200.
  • the control device 210 outputs a stable range deviation to the remote operation operator through a sound output device (for example, a speaker or a buzzer) or a display device (for example, the remote operation display device 230) connected to the remote operation server 200.
  • a sound output device for example, a speaker or a buzzer
  • a display device for example, the remote operation display device 230
  • the shovel 100 may perform, for example, autonomous driving. That is, the shovel 100 may be an unmanned aerial vehicle. In this case, based on the log information recorded by the unstable log recording unit 307, it is possible to later confirm whether there is an operation state that deviates from the stable range during the autonomous driving.

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Abstract

多様な作業パターンや作業環境等に合わせて、転倒等に繋がる不安定な状態の抑制を図ることが可能な掘削機等を提供する。本発明の一実施形態に係る掘削機(ショベル100)は、下部走行体1と、下部走行体1に対して旋回自在に搭載される上部旋回体3と、上部旋回体3に取り付けられるアタッチメントと、表示装置40と、を備え、表示装置40は、アタッチメントの先端部の荷重、ショベル100の傾斜状態、及び、下部走行体1に対する上部旋回体3の相対的な旋回角度のうちの少なくとも一つを考慮して、アタッチメントの作業範囲における第1の範囲と、第1の範囲より安定度が低い第2の範囲と、を区別可能な態様で表示する。

Description

掘削機、情報処理装置
 本発明は、掘削機に関する。
 例えば、建設機械の転倒等に繋がる不安定な状態を抑制するための技術が知られている(例えば、特許文献1等参照)。
 特許文献1では、旋回体と走行体との相対角度(旋回角度)を考慮して、アタッチメントの作業範囲と機体の安定度との関係を視覚的に表示する表示装置が搭載される解体作業機が開示されている。
特開2010-138657号公報
 しかしながら、解体作業機と異なり、汎用的な掘削機の作業パターンや作業環境は多様であるため、その多様な作業パターンや作業環境に対応可能な掘削機の転倒等に繋がる不安定な状態を抑制する技術が望まれている。
 そこで、上記課題に鑑み、多様な作業パターンや作業環境等に合わせて、転倒等に繋がる不安定な状態の抑制を図ることが可能な掘削機等を提供することを目的とする。
 上記目的を達成するため、本発明の一実施形態では、
 下部走行体と、
 前記下部走行体に対して旋回自在に搭載される上部旋回体と、
 前記上部旋回体に取り付けられるアタッチメントと、
 表示装置と、を備え、
 前記表示装置は、前記アタッチメントの先端部の荷重、掘削機の傾斜状態、及び、前記下部走行体に対する前記上部旋回体の相対的な旋回角度のうちの少なくとも一つを考慮して、前記アタッチメントの作業範囲における第1の範囲と、前記第1の範囲より安定度が低い第2の範囲と、を区別可能な態様で表示する、
 掘削機が提供される。
 また、本発明の他の実施形態では、
 下部走行体と、
 前記下部走行体に対して旋回自在に搭載される上部旋回体と、
 前記上部旋回体に取り付けられるアタッチメントと、
 表示装置と、を備え、
 前記表示装置は、前記アタッチメントの先端部の荷重、掘削機の傾斜状態、及び、前記下部走行体に対する前記上部旋回体の相対的な旋回角度のうちの少なくとも一つを考慮して、前記アタッチメントの作業範囲における第1の範囲と、前記第1の範囲より前記アタッチメントの動作速度が低い第2の範囲と、を区別可能な態様で表示する、
 掘削機が提供される。
 また、本発明の更に他の実施形態では、
 下部走行体と、前記下部走行体に対して旋回自在に搭載される上部旋回体と、前記上部旋回体に取り付けられるアタッチメントと、を有する掘削機と通信を行う通信装置と、
 前記通信装置を通じて、前記掘削機を操作する操作装置と、
 表示装置と、を備え、
 前記表示装置は、前記アタッチメントの先端部の荷重、前記掘削機の傾斜状態、及び、前記下部走行体に対する前記上部旋回体の相対的な旋回角度のうちの少なくとも一つを考慮して、前記アタッチメントの作業範囲における第1の範囲と、前記第1の範囲より安定度が低い第2の範囲と、を区別可能な態様で表示する、
 情報処理装置が提供される。
 また、本発明の更に他の実施形態では、
 下部走行体と、前記下部走行体に対して旋回自在に搭載される上部旋回体と、前記上部旋回体に取り付けられるアタッチメントと、を有する掘削機と通信を行う通信装置と、
 前記通信装置を通じて、前記掘削機を操作する操作装置と、
 表示装置と、を備え、
 前記表示装置は、前記アタッチメントの先端部の荷重、前記掘削機の傾斜状態、及び、前記下部走行体に対する前記上部旋回体の相対的な旋回角度のうちの少なくとも一つを考慮して、前記アタッチメントの作業範囲における第1の範囲と、前記第1の範囲より前記アタッチメントの動作速度が低い第2の範囲と、を区別可能な態様で表示する、
 情報処理装置が提供される。
 上述の実施形態によれば、多様な作業パターンや作業環境等に合わせて、転倒等に繋がる不安定な状態の抑制を図ることが可能な掘削機等を提供することができる。
ショベルの側面図である。 ショベルの構成の一例を示す構成図である。 ショベルの不安定状態抑制機能に関する機能的な構成の一例を示す機能ブロック図である。 不安定状態抑制機能の第1例に対応する安定範囲表示画面の一例を示す図である。 不安定状態抑制機能の第1例に対応する安定範囲表示画面の一例を示す図である。 不安定状態抑制機能の第1例に対応する安定範囲表示画面の他の例を示す図である。 不安定状態抑制機能の第1例に対応する安定範囲表示画面の他の例を示す図である。 不安定状態抑制機能の第2例に対応する安定範囲表示画面の一例を示す図である。 不安定状態抑制機能の第2例に対応する安定範囲表示画面の他の例を示す図である。 不安定状態抑制機能の第2例に対応する安定範囲表示画面の更に他の例を示す図である。 不安定状態抑制機能の第3例に対応する安定範囲表示画面の一例を示す図である。 不安定状態抑制機能の第3例に対応する安定範囲表示画面の他の例を示す図である。 不安定状態抑制機能の第3例に対応する安定範囲表示画面の更に他の例を示す図である。 不安定状態抑制機能の第5例に対応する安定範囲表示画面の一例を示す図である。 不安定状態抑制機能の第6例に対応する安定範囲表示画面の一例を示す図である。 不安定状態抑制機能の第6例に対応する安定範囲表示画面の他の例を示す図である。 不安定状態抑制機能の第7例に対応する安定範囲表示画面の一例を示す図である。 コントローラによる不安定状態抑制制御処理の一例を概略的に示すフローチャートである。 ショベル遠隔操作システムの構成の一例を示す図である。 遠隔操作用表示装置の表示画面の一例を示す図である。
 以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。
 [ショベルの概要]
 まず、図1を参照して、本実施形態に係るショベル100の概要について説明をする。
 図1は、本実施形態に係るショベル100の側面図である。
 本実施形態に係るショベル100(掘削機の一例)は、下部走行体1と、旋回機構2を介して旋回自在に下部走行体1に搭載される上部旋回体3と、アタッチメント(作業装置)としてのブーム4、アーム5、及び、バケット6と、キャビン10を備える。
 下部走行体1(走行体の一例)は、例えば、左右一対のクローラを含み、それぞれのクローラが走行油圧モータ1L,1R(図2参照)で油圧駆動されることにより、ショベル100を走行させる。
 上部旋回体3(旋回体の一例)は、旋回油圧モータ2A(図2参照)で駆動されることにより、下部走行体1に対して旋回軸2Xを中心として旋回する。
 ブーム4は、上部旋回体3の前部中央に俯仰可能に枢着され、ブーム4の先端には、アーム5が上下回動可能に枢着され、アーム5の先端には、バケット6が上下回動可能に枢着される。ブーム4、アーム5、及びバケット6は、それぞれ、油圧アクチュエータとしてのブームシリンダ7、アームシリンダ8、及びバケットシリンダ9によりそれぞれ油圧駆動される。
 また、エンドアタッチメントとしてのバケット6には、クレーン作業用のフック80が取り付けられる。フック80は、基端が、アーム5とバケット6との間を連結するバケットピン62に回動可能に連結される。これにより、フック80は、掘削作業等のクレーン作業以外の作業が行われる場合、2本のバケットリンク70の間に形成されるフック収納部50に収納される。
 また、バケット6は、エンドアタッチメントの一例であり、ショベル100には、バケット6とは異なる種類のエンドアタッチメント(例えば、破砕機、リフティングマグネット等、バケット6と用途の異なるエンドアタッチメントや、大型バケット等、バケット6と用途以外の仕様が異なるエンドアタッチメント)が取り付けられてもよい。つまり、ショベル100は、作業内容等に合わせて、適宜、エンドアタッチメントの種類を交換可能に構成されてよい。
 キャビン10は、オペレータが搭乗する運転室であり、例えば、上部旋回体3の前部左側に搭載される。
 [ショベルの構成]
 次に、図1に加えて、図2を参照して、ショベル100の具体的な構成について説明する。
 図2は、本実施形態に係るショベル100の構成の一例を示す図である。
 尚、図中において、機械的動力ラインは二重線、高圧油圧ラインは実線、パイロットラインは破線、電気駆動・制御ラインは点線でそれぞれ示される。以下、図3についても同様である。
 本実施形態に係るショベル100における油圧アクチュエータを油圧駆動する油圧駆動系は、エンジン11と、レギュレータ13と、メインポンプ14と、コントロールバルブ17を含む。また、本実施形態に係るショベル100の油圧駆動系は、上述の如く、下部走行体1、上部旋回体3、ブーム4、アーム5、及びバケット6のそれぞれを油圧駆動する走行油圧モータ1L,1R、旋回油圧モータ2A、ブームシリンダ7、アームシリンダ8、及びバケットシリンダ9等の油圧アクチュエータを含む。
 エンジン11は、油圧駆動系におけるメイン動力源であり、例えば、上部旋回体3の後部に搭載される。エンジン11は、例えば、軽油を燃料とするディーゼルエンジンである。具体的には、エンジン11は、後述するコントローラ30による直接或いは間接的な制御下で、予め設定される目標回転数で一定回転し、メインポンプ14及びパイロットポンプ15を駆動する。
 レギュレータ13は、コントローラ30による制御下で、メインポンプ14の吐出量を調節する。例えば、レギュレータ13は、コントローラ30からの制御指令に応じて、メインポンプ14の斜板の角度(以下、「傾転角」)を調節する。
 メインポンプ14は、例えば、エンジン11と同様、上部旋回体3の後部に搭載され、高圧油圧ラインを通じてコントロールバルブ17に作動油を供給する。メインポンプ14は、上述の如く、エンジン11により駆動される。メインポンプ14は、例えば、可変容量式油圧ポンプであり、上述の如く、コントローラ30による制御下で、レギュレータ13により斜板の傾転角が調節されることでピストンのストローク長が調整され、吐出流量(吐出圧)が制御される。
 コントロールバルブ17は、例えば、上部旋回体3の中央部に搭載され、オペレータによる操作装置26に対する操作に応じて、油圧駆動系の制御を行う油圧制御装置である。コントロールバルブ17は、上述の如く、高圧油圧ラインを介してメインポンプ14と接続され、メインポンプ14から供給される作動油を、操作装置26の操作状態に応じて、油圧アクチュエータ(走行油圧モータ1L,1R、旋回油圧モータ2A、ブームシリンダ7、アームシリンダ8、及びバケットシリンダ9)に選択的に供給する。具体的には、コントロールバルブ17は、メインポンプ14から油圧アクチュエータのそれぞれに供給される作動油の流量と流れる方向を制御する複数の制御弁を含む。
 本実施形態に係るショベル100における各種動作要素(油圧アクチュエータ)の操作系は、パイロットポンプ15と、操作装置26を含む。
 パイロットポンプ15は、例えば、上部旋回体3の後部に搭載され、パイロットラインを介して操作装置26にパイロット圧を供給する。パイロットポンプ15は、例えば、固定容量式油圧ポンプであり、上述の如く、エンジン11により駆動される。
 操作装置26は、キャビン10の操縦席付近に設けられ、オペレータが各種動作要素(下部走行体1、上部旋回体3、ブーム4、アーム5、バケット6等)の操作を行うための操作入力手段である。換言すれば、操作装置26は、オペレータがそれぞれの動作要素を駆動する油圧アクチュエータ(即ち、走行油圧モータ1L,1R、旋回油圧モータ2A、ブームシリンダ7、アームシリンダ8、バケットシリンダ9等)の操作を行うための操作入力手段である。操作装置26は、例えば、油圧パイロット式であり、二次側のパイロットラインを通じて、コントロールバルブ17に接続される。これにより、コントロールバルブ17には、操作装置26における下部走行体1、上部旋回体3、ブーム4、アーム5、及びバケット6等の操作状態に応じたパイロット圧が入力される。そのため、コントロールバルブ17は、操作装置26における操作状態に応じて、それぞれの油圧アクチュエータを選択的に駆動することができる。操作装置26は、例えば、アタッチメント、つまり、ブーム4(ブームシリンダ7)、アーム5(アームシリンダ8)、バケット6(バケットシリンダ9)の動作や上部旋回体の旋回動作のそれぞれを操作するレバー装置を含む。また、操作装置26は、例えば、左右の下部走行体1(走行油圧モータ1L,1R)のそれぞれを操作するペダル装置或いはレバー装置を含む。
 尚、操作装置26は、電気式であってもよい。この場合、操作装置26は、その操作内容(例えば、操作量及び操作方向)を表す電気信号(以下、「操作信号」)を出力し、操作信号は、例えば、コントローラ30に取り込まれる。そして、コントローラ30は、パイロットポンプ15とコントロールバルブ17との間のパイロットラインに設置される油圧制御弁(例えば、後述の油圧制御弁31)に操作信号に対応する操作指令を出力する。これにより、油圧制御弁からコントロールバルブ17に操作装置26の操作内容に対応するパイロット圧が作用する。これにより、コントローラ30は、コントロールバルブ17に操作装置26の操作内容に応じた動作を行わせることができる。また、コントロールバルブ17の各種制御弁が電気駆動式(例えば、電磁ソレノイド式)である場合、操作装置26から出力される操作信号が、直接、コントロールバルブ17の各種制御弁に入力されてもよい。
 本実施形態に係るショベル100の制御系は、コントローラ30と、ブームボトム圧センサ7aと、減圧弁26Vと、操作圧センサ29と、表示装置40と、入力装置42と、音声出力装置44と、フック収納状態検出装置51と、ブーム角度センサS1と、アーム角度センサS2と、バケット角度センサS3と、機体姿勢センサS4と、撮像装置S5を含む。
 コントローラ30は、例えば、キャビン10内に設けられ、ショベル100の駆動制御を行う。コントローラ30は、その機能が任意のハードウェア、ソフトウェア、或いは、その組み合わせにより実現されてよい。例えば、コントローラ30は、CPU(Central Processing Unit)と、ROM(Read Only Memory)と、RAM(Random Access Memory)と、不揮発性の補助記憶装置と、各種入出力インタフェース等を含むマイクロコンピュータを中心に構成される。コントローラ30は、例えば、ROMや不揮発性の補助記憶装置に格納される各種プログラムをCPU上で実行することにより各種機能を実現する。
 ブームボトム圧センサ7aは、ブームシリンダ7に取り付けられ、ボトム側油室の圧力(以下、「ブームボトム圧」)を検出する。ブームボトム圧センサ7aにより検出されるブームボトム圧に対応する検出信号は、コントローラ30に取り込まれる。
 減圧弁26Vは、操作装置26の二次側のパイロットラインに設けられ、コントローラ30による制御下で、操作装置26の操作状態(例えば、操作量や操作方向)に対応するパイロット圧を減圧可能に構成される。例えば、減圧弁26Vは、操作装置26に含まれる、複数の動作要素(即ち、これらの動作要素を駆動する複数の油圧アクチュエータ)のそれぞれに対応するレバー装置やペダル装置等の個別の操作手段の全てに対して設けられる。また、減圧弁26Vは、後述の如く、不安定状態抑制制御部306による動作制限対象の動作要素に対応する一部の個別の操作手段に対して設けられてもよい。例えば、減圧弁26Vは、コントローラ30から制御指令としての制御電流が入力されていない場合、操作装置26から出力されるパイロット圧を減圧せず、そのまま、コントロールバルブ17に作用させる。一方、減圧弁26Vは、コントローラ30から制御電流が入力されている場合、制御電流の大きさに応じて、操作装置26から出力されるパイロット圧を減圧し、減圧したパイロット圧をコントロールバルブ17に作用させる。これにより、コントローラ30は、オペレータ等による操作装置26における操作内容に対応する油圧アクチュエータの動作、つまり、油圧アクチュエータにより駆動される動作要素の動作を制限することができる。
 操作圧センサ29は、上述の如く、操作装置26の二次側のパイロット圧、即ち、操作装置26におけるそれぞれの動作要素(油圧アクチュエータ)の操作状態に対応するパイロット圧を検出する。操作圧センサ29による操作装置26における下部走行体1、上部旋回体3、ブーム4、アーム5、及びバケット6等の操作内容(操作状態)に対応するパイロット圧の検出信号は、コントローラ30に取り込まれる。
 表示装置40は、キャビン10内の着座したオペレータから視認し易い場所に設けられ、コントローラ30による制御下で、各種情報画像を表示する。表示装置40は、CAN(Controller Area Network)等の車載通信ネットワークを介してコントローラ30に接続されていてもよいし、一対一の専用線を介してコントローラ30に接続されていてもよい。
 入力装置42は、キャビン10内の着座したオペレータから手が届く範囲に設けられ、オペレータによる各種操作入力を受け付け、操作入力に応じた信号をコントローラ30に出力する。入力装置42は、例えば、各種情報画像を表示する表示装置のディスプレイに実装されるタッチパネル、操作装置26に含まれるレバー装置のレバー部の先端に設けられるノブスイッチ、表示装置40の周囲に設置されるボタンスイッチ、レバー、トグル、ダイヤル等を含みうる。より具体的には、入力装置42は、クレーンモードスイッチ42aと、モード調節ダイヤル42bと、荷重項目設定操作部42cと、安定範囲設定操作部42dを含む。入力装置42に対する操作内容に対応する信号は、コントローラ30に取り込まれる。
 クレーンモードスイッチ42aは、掘削作業等を行うための通常モードとフック80を用いてクレーン作業を行うためのクレーンモードとの間でショベル100の動作モードをオペレータ等が切り替えるための操作入力を受け付ける。通常モードは、操作装置26を通じたオペレータの操作に対するアタッチメント(例えば、ブーム4)の動作速度が相対的に速いショベル100の動作モードであり、クレーンモードは、操作装置26を通じたオペレータの操作に対するアタッチメントの動作速度が相対的に遅いショベル100の動作モードである。これにより、クレーン作業時において、例えば、オペレータによる操作に対するブーム4の動作が比較的緩慢になるため、ショベル100は、吊荷を安定して吊り上げたり、移動させたりすることができる。コントローラ30は、クレーンモードスイッチ42aがオン操作されると、ショベル100の動作モードを通常モードからクレーンモードに切り替え、クレーンモードスイッチ42aがオフ操作されると、ショベル100の動作モードをクレーンモードから通常モードに切り替える。
 尚、コントローラ30は、クレーンモードにおいて、エンジン11の目標回転数を通常モードの場合よりも低く設定する。これにより、コントローラ30は、クレーンモードにおいて、アタッチメントの動作を通常モードよりも緩慢にすることができる。
 モード調節ダイヤル42bは、エンジン11の目標回転数が相互に異なる、ショベル100の複数の動作モードの中から一の動作モードをオペレータ等が選択するための操作入力を受け付ける。選択可能な複数の動作モードは、それぞれ、ショベル100が通常モードの場合に適用される動作モードである。複数の動作モードには、例えば、エンジン11の目標回転数が比較的高く、作業スピードを優先するSP(Super Power)モード、エンジン11の目標回転数が中程度で、比較的作業負荷の高い重作業に最適なH(Heavy)モード、及び、エンジン11の目標回転数が比較的低く、幅広い作業に対応するA(Auto)モード等が含まれる。
 荷重項目設定操作部42cは、アタッチメントの先端部に作用する荷重に関する設定項目(以下、「荷重項目」)をオペレータ等が設定するための操作入力を受け付ける。荷重項目には、例えば、エンドアタッチメントの種類が含まれうる。また、荷重項目には、ショベル100の作業現場の土砂の質(以下、「土質」。例えば、土砂の種類や土砂密度等)が含まれうる。つまり、荷重項目には、上述した項目を含む複数の項目の少なくとも一つが含まれる。例えば、荷重項目設定操作部42cは、例えば、表示装置40に表示される、荷重項目を設定するための所定の操作画面上での各種操作を受け付ける。
 尚、荷重項目は、自動的に判断されてもよい。例えば、コントローラ30は、カメラS5Fの撮像画像に基づき、エンドアタッチメントの種類、作業現場の土質等を自動的に判断してもよい。
 安定範囲設定操作部42dは、後述するショベル100の安定範囲をオペレータが設定(変更)するための操作入力を受け付ける。例えば、安定範囲を変更するための所定の操作画面上での各種操作を受け付ける。
 音声出力装置44は、キャビン10内に設けられ、コントローラ30による制御下で、各種音声を出力する。音声出力装置44は、例えば、スピーカやブザー等である。
 フック収納状態検出装置51は、フック80のアタッチメント(フック収納部50)への収納状態を検出する。フック収納状態検出装置51は、例えば、フック収納部50内にフック80が存在する場合、導通状態になり、フック収納部50内にフック80が存在しない場合に遮断状態となるスイッチである。フック収納状態検出装置51は、ケーブル35を通じてコントローラ30と接続され、コントローラ30は、フック収納状態検出装置51の導通/非導通によって、フック80がフック収納部50に収納されているか否かを判断できる。
 尚、コントローラ30は、フック収納状態検出装置51による検出情報に基づき、自動的に、クレーンモードと通常モードとの間でショベル100の動作モードを切り替えてもよい。この場合、クレーンモードスイッチ42aは、省略されうる。例えば、コントローラ30は、フック収納状態検出装置51が導通状態から遮断状態に切替わることにより、フック80がフック収納部50から取り出されたと判断すると、ショベル100の動作モードを通常モードからクレーンモードに切り替えてよい。また、コントローラ30は、フック収納状態検出装置51が遮断状態から導通状態に切替わることにより、フック80がフック収納部50に戻されたと判断すると、ショベル100の動作モードをクレーンモードから通常モードに切り替えてよい。
 ブーム角度センサS1は、ブーム4に取り付けられ、ブーム4の上部旋回体3に対する姿勢角度、具体的には、俯仰角度(以下、「ブーム角度」)を検出する。ブーム角度センサS1は、例えば、側面視において、上部旋回体3の旋回平面に対してブーム4の両端の支点を結ぶ直線が成す角度を検出する。ブーム角度センサS1は、例えば、ロータリエンコーダ、加速度センサ、角速度センサ、6軸センサ、IMU(Inertial Measurement Unit:慣性計測装置)等を含んでよく、以下、アーム角度センサS2、バケット角度センサS3、機体姿勢センサS4についても同様である。ブーム角度センサS1によるブーム角度に対応する検出信号は、コントローラ30に取り込まれる。
 尚、ブーム4の姿勢状態(姿勢角度)は、カメラS5Fの撮像画像から認識(検出)されてもよい。以下、アーム5、バケット6の姿勢状態(姿勢角度)についても同様である。
 アーム角度センサS2は、アーム5に取り付けられ、アーム5のブーム4に対する姿勢角度、具体的には、回動角度(以下、「アーム角度」)、例えば、側面視において、ブーム4の両端の支点を結ぶ直線に対してアーム5の両端の支点を結ぶ直線が成す角度を検出する。アーム角度センサS2によるアーム角度に対応する検出信号は、コントローラ30に取り込まれる。
 バケット角度センサS3は、バケット6に取り付けられ、バケット6のアーム5に対する姿勢角度、具体的には、回動角度(以下、「バケット角度」)、例えば、側面視において、アーム5の両端の支点を結ぶ直線に対してバケット6の支点と先端(刃先)とを結ぶ直線が成す角度を検出する。バケット角度センサS3によるバケット角度に対応する検出信号は、コントローラ30に取り込まれる。
 機体姿勢センサS4は、機体、具体的には、上部旋回体3の姿勢状態を検出する。機体姿勢センサS4は、例えば、上部旋回体3に取り付けられ、上部旋回体3の前後方向及び左右方向の2軸回りの姿勢角度、つまり、傾斜角度(以下、「前後傾斜角」及び「左右傾斜角」)を検出する。また、機体姿勢センサS4は、上部旋回体3の上下方向の姿勢角度、つまり、旋回軸2X回りの旋回角度を検出する。機体姿勢センサS4による傾斜角度(前後傾斜角及び左右傾斜角)及び旋回角度に対応する検出信号は、コントローラ30に取り込まれる。
 尚、機体の姿勢状態は、撮像装置S5の撮像画像から認識(検出)されてもよい。例えば、コントローラ30は、撮像装置S5の撮像画像の中の基準物(例えば、作業現場の建物や支柱等)の姿勢状態に基づき、機体の姿勢状態を認識(検出)してもよい。
 撮像装置S5は、上部旋回体3の上部に取り付けられ、ショベル100の周囲を撮像し、撮像画像を出力する。撮像装置S5は、カメラS5F,S5B,S5L,S5Rを含む。
 カメラS5F,S5B,S5L,S5Rは、それぞれ、上部旋回体3の前端上部(例えば、キャビン10の前端上部)、後端上部、左端上部、及び、右端上部に取り付けられ、上部旋回体3の前方、後方、左側方、及び、右側方の様子を撮像する。例えば、カメラS5F,S5B,S5L,S5Rは、それぞれ、非常に広い画角を有する単眼の広角カメラである。具体的には、カメラS5F,S5B,S5L、及び、カメラS5Rは、それぞれ、上部旋回体3の上部において、光軸が斜め下方に向くように取り付けられ、ショベル100の近傍の地面からショベル100の遠方までを含む上下方向の撮像範囲を撮像する。カメラS5F,S5B,S5L,S5Rは、それぞれ、ショベル100の運転中、所定周期(例えば、1/30秒)ごとに、撮像画像を出力し、出力された撮像画像は、コントローラ30に取り込まれる。
 [ショベルの不安定状態抑制機能の概要]
 次に、図3を参照して、ショベル100の不安定状態を抑制する機能(以下、不安定状態抑制機能)の概要について説明する。
 図3は、本実施形態に係るショベル100の不安定状態抑制機能に関する機能的な構成の一例を示す機能ブロック図である。
 コントローラ30は、例えば、ROMや補助記憶装置に格納される一以上のプログラムをCPU上で実行することにより実現される機能部として、荷重測定部301と、荷重項目設定部302と、安定度演算部303と、安定範囲設定部304と、表示制御部305と、不安定状態抑制制御部306と、不安定ログ記録部307を含む。
 荷重測定部301は、アタッチメントの先端部に作用する荷重を測定する。荷重測定部301は、安定度演算部303による後述の安定度演算の前提動作として、自動的に、アタッチメントの先端部に作用する荷重を測定する。また、荷重測定部301は、オペレータ等による入力装置42に対する所定の操作(以下、「荷重測定操作」)に応じて、アタッチメントの先端部に作用する荷重を測定してもよい。この場合、コントローラ30は、オペレータ等による荷重測定操作に対応して荷重測定部301により測定された荷重(例えば、後述の積載荷重)を表示装置40に表示させてよい。測定対象の荷重は、例えば、エンドアタッチメントに積載される積載物(バケット6に収容される土砂等やフック80に吊られる吊荷等)の荷重(以下、「積載荷重」)である。また、測定対象の荷重は、例えば、標準のエンドアタッチメント(例えば、バケット6)を基準とする、エンドアタッチメントの種類の違いによる重量の差分(増減分)と、積載荷重とを合わせた荷重であってもよい。
 具体的には、荷重測定部301は、ブームボトム圧センサ7a、ブーム角度センサS1、アーム角度センサS2、及びバケット角度センサS3の検出情報に基づき、アタッチメントの先端部の荷重を測定する。アタッチメントの先端部の荷重が大きくなる程、ブームボトム圧が高くなる傾向があるからである。また、ブーム角度、アーム角度、及びバケット角度により規定されるアタッチメントの姿勢(バケット6の上部旋回体3に対する位置)に応じて、ブームボトム圧が変化するからである。より具体的には、荷重測定部301は、例えば、ブームボトム圧、及び、アタッチメントの姿勢と、アタッチメントの先端部の荷重との関係が予め規定されたマップや演算式等を用いて、アタッチメントの先端部の荷重を測定(演算)してよい。また、荷重測定部301は、エンドアタッチメントの積載荷重を測定する場合、後述する荷重項目設定部302により設定されたエンドアタッチメントの種類に基づき、エンドアタッチメントの種類による影響を補正してよい。より具体的には、荷重測定部301は、ブームボトム圧、及び、アタッチメントの姿勢に基づき算出した荷重を、設定されている種類のエンドアタッチメントと、標準の種類のエンドアタッチメントとの重量差に基づき、補正することにより、エンドアタッチメントの積載荷重を測定(演算)してよい。また、荷重測定部301は、エンドアタッチメントの種類ごとに予め準備される上述のマップや演算式に基づき、エンドアタッチメントの積載荷重を測定してもよい。
 荷重項目設定部302は、オペレータ等による荷重項目設定操作部42cに対する操作に応じて、荷重項目を設定する。例えば、荷重項目設定部302は、荷重項目設定操作部42cに対する操作に応じて、荷重項目に含まれる一部又は全部の項目を設定する。設定内容に関する情報は、補助記憶装置等に予め規定される記憶領域に格納される。
 安定度演算部303は、アタッチメントの先端部が構造上取りうる位置の一部又は全部の範囲、つまり、下部走行体1及び上部旋回体3を含む機体を基準とするアタッチメントの作業範囲の一部又は全部(以下、「演算対象範囲」)について、アタッチメントの先端部の位置と、当該位置にアタッチメントの先端部があるときのショベル100の安定度(以下、単に「安定度」)との関係に関する演算(以下、「安定度演算」)を行う。例えば、安定度演算部303は、演算対象範囲において、離散化された複数の位置ごとに、当該位置にアタッチメントの先端部があるときの安定度を演算してよい。また、例えば、安定度演算部303は、演算対象範囲において、一又は複数の基準値に対して、安定度が当該基準値になる、アタッチメントの先端部の位置を演算し、安定度に関する等値位置(例えば、後述する安定範囲の境界)を導出してもよい。
 安定度は、ショベル100の不安定状態の発生しにくさの度合いを示す。ショベル100の不安定状態には、例えば、掘削作業や均し作業等の際に、地面からアタッチメントに作用する外力に応じて、下部走行体1が地面に対して、前方或いは後方に滑る(引き摺られる)状態(以下、「滑り状態」)が含まれうる。また、ショベル100の不安定状態には、例えば、その程度によっては、ショベル100の転倒に繋がる、下部走行体1の前部或いは後部が浮き上がる動作(以下、「浮き上がり状態」)が含まれうる。また、ショベル100の不安定状態には、例えば、空中での排土作業時等におけるアタッチメントの慣性モーメントの変動が反力として上部旋回体3に作用することにより発生しうる上部旋回体3の振動等のように、アタッチメントの動作に起因して発生しうる、機体の振動(以下、「機体振動状態」)が含まれうる。つまり、ショベル100の不安定状態には、滑り状態、浮き上がり状態、及び、機体振動状態のうちの少なくとも一つが含まれる。また、安定度は、例えば、ある基準に従い連続的に変化しうる数値であってもよいし、予め区分される、ショベル100の転倒しにくさを示す複数の段階のそれぞれを示す数値(段階値)であってもよい。また、安定度は、ショベル100の静的な安定度であってもよいし、ショベル100の動的な安定度であってもよい。また、安定度は、ショベル100の静的な安定度及び動的な安定度の双方を考慮した安定度(例えば、ショベル100のアタッチメントが動作している場合、動的な安定度を表し、ショベル100が静止している場合、静的な安定度を表す等)であってもよい。
 安定度演算の前提条件としてのアタッチメントの先端部は、例えば、バケット6の刃先、フック80における鉤状部等、エンドアタッチメントにおける所定の代表位置、具体的には、エンドアタッチメントにおける作業負荷が作用する部位である。安定度演算の前提条件としてのアタッチメントの先端部は、例えば、ショベル100による作業内容(クレーン作業であるか、クレーン作業以外であるか)に基づき、設定(変更)されてよい。具体的には、安定度演算の前提条件としてのアタッチメントの先端部は、ショベル100によるクレーン作業が行われる場合、例えば、フック80における鉤形状の下端部に設定され、クレーン作業の場合、例えば、バケット6の爪先等に設定されてよい。また、安定度演算の前提条件としてのアタッチメントの先端部は、エンドアタッチメントの種類に応じて、設定(変更)されてもよい。エンドアタッチメントの種別に応じて、機体(上部旋回体3)を基準として、作業負荷が作用する相対位置が変化するからである。具体的には、安定度演算の前提条件としてのアタッチメントの先端部は、バケット6の種別(例えば、標準サイズのバケット、大型のバケット等の別)に応じて、設定(変更)されてよい。このとき、エンドアタッチメントの種別は、例えば、カメラS5Fの撮像画像等に基づき、コントローラ30により自動認識されてもよいし、オペレータ等による入力装置42を通じた設定入力に応じて規定されてもよい。また、安定度演算の前提条件としてのアタッチメントの先端部は、ショベル100のクレーン作業が行われる場合、吊荷が吊り下げられる部位の種別(例えば、バケット6に付属するフック80であるのか、図示しないアーム5の先端に取り付けられるクイックヒッチに付属するフックであるのか等の別)に応じて、設定(変更)されてよい。このとき、吊荷が吊り下げられる部位の種別は、上述のエンドアタッチメントの種別の場合と同様、例えば、カメラS5Fの撮像画像等に基づき、コントローラ30により自動認識されてもよいし、オペレータ等による入力装置42を通じた設定入力に応じて規定されてもよい。これにより、コントローラ30は、安定度演算の前提条件としてのアタッチメントの先端部の設定が固定されている場合に比して、安定度演算の精度を向上させることができる。換言すれば、コントローラ30は、表示装置40に表示される、後述の安定範囲表示画面により正確な安定範囲を表示させることができる。
 アタッチメントの先端部が構造上取りうる位置は、アタッチメントの動作、及び、上部旋回体3の旋回動作により、何等かの制御による制限が無い前提で、構造上の可動範囲に沿って、アタッチメントの先端部が到達することができる、機体に対する相対位置を示す。つまり、アタッチメントの先端部が構造上取りうる位置は、上部旋回体3の旋回動作に基づくショベル100の周囲の周方向に360°に亘る位置範囲であり、且つ、アタッチメントの動作に基づく上部旋回体3の前後方向及び上下方向の構造上到達可能な位置範囲である。アタッチメントの先端部が構造上取りうる位置は、ブーム4の上部旋回体3に対する構造上の可動角度(例えば、ブームシリンダ7の伸縮範囲に基づく可動範囲)、アーム5のブーム4に対する可動角度(例えば、アームシリンダ8の伸縮範囲に基づく可動範囲)、及び、エンドアタッチメント(例えば、バケット6)のアーム5に対する可動範囲により、予め規定される。アタッチメントの先端部が構造上取りうる位置には、ショベル100(下部走行体1)が位置する地面よりも上下方向で低い位置が含まれる。
 安定度演算部303は、アタッチメントの先端部の位置に対応するアタッチメントの姿勢(ブーム角度、アーム角度、及びバケット角度)を考慮して、安定度演算を行ってよい。上部旋回体3に対するアタッチメントの先端部の位置に応じて、アタッチメントの慣性モーメントが変動し、例えば、浮き上がり状態や機体振動状態等のショベル100の不安定状態の発生し易さに影響が生じるからである。また、アタッチメントの姿勢によって、アタッチメントを通じて上部旋回体3に作用する転倒モーメント(ショベル100を上部旋回体3の前方或いは後方に転倒させる方向のモーメント)の大きさが変動するからである。
 また、安定度演算部303は、現在のアタッチメントの先端部の荷重を考慮して、安定度演算を行ってよい。アタッチメントの先端部に作用する荷重が大きくなるほど、ショベル100を上部旋回体3の前方に転倒させようとする転倒モーメントが大きくなり、ショベル100が転倒し易くなるからである。例えば、安定度演算部303は、荷重測定部301により測定されるアタッチメントの先端部の荷重を考慮して、安定度演算を行う。また、例えば、安定度演算部303は、荷重項目設定部302により設定された荷重項目の設定内容(例えば、アタッチメントの種類や作業現場の土質等)から想定されるアタッチメントの先端部の荷重を考慮して、安定度演算を行う。また、例えば、荷重測定部301により積載荷重が測定される場合、荷重測定部301により測定された積載荷重と、荷重項目設定部302により設定された荷重項目のうちのアタッチメントの種類を考慮して、安定度演算を行う。
 また、安定度演算部303は、下部走行体1の進行方向(前進方向或いは後進方向)に対する上部旋回体3の向き(アタッチメントの取付部分の向き)に関する情報(例えば、上部旋回体3の旋回角度)を考慮して、安定度演算を行ってよい。例えば、上部旋回体3の向きが、下部走行体1の進行方向に略直角の方向(つまり、下部走行体1の幅方向)である場合、下部走行体1の進行方向と同じである場合に比して、上部旋回体3の前後方向における下部走行体1の接地長さが短くなり、転倒支点が機体側に近づくため、転倒し易くなるからである。
 また、安定度演算部303は、機体の傾斜状態(例えば、機体姿勢センサS4により検出される上部旋回体3の傾斜状態)を考慮して、安定度演算を行ってもよい。機体(下部走行体1及び上部旋回体3)が傾斜している場合、傾斜方向に下部走行体1が滑ったり、ショベル100が転倒したりし易くなるからである。
 また、安定度演算部303は、アタッチメントの動作速度に関する情報(以下、「動作速度関連情報」)を考慮して、安定度演算を行ってもよい。アタッチメントの動作速度が相対的に速くなると、アタッチメントの慣性モーメントの変動等に対する影響が大きくなるからである。動作速度関連情報には、例えば、アタッチメントの動作に関する検出情報(例えば、シリンダセンサにより検出されるブームシリンダ7、アームシリンダ8、バケットシリンダ9等の動作速度の検出値等)が含まれうる。また、動作速度関連情報には、エンジン11の動作状態に関する情報(以下、「エンジン動作状態情報」)が含まれうる。エンジン11の回転数(出力)が高くなるほど、アタッチメントの動作速度が相対的に速くなるからである。エンジン動作状態情報には、例えば、エンジン11の回転数の検出値、エンジン11の目標回転数、クレーンモードスイッチ42aやモード調節ダイヤル42bに対する操作により設定されているショベル100の動作モード等が含まれうる。また、動作速度関連情報には、メインポンプ14の動作状態に関する情報(以下、「ポンプ動作状態情報」)が含まれる。メインポンプ14の出力が大きくなるほど、アタッチメントの動作速度が相対的に速くなるからである。ポンプ動作状態情報には、例えば、メインポンプ14の吐出圧の検出値、レギュレータ13に対するコントローラ30の制御指令値等が含まれうる。
 尚、エンジン11の代わりに、電動モータによってメインポンプ14が駆動されてもよい。この場合、動作速度関連情報には、電動モータの動作状態に関する情報が含まれてよい。電動モータの動作状態に関する情報には、例えば、電動モータの回転数の検出値や制御指令値等が含まれる。
 また、安定度演算部303は、アタッチメントの先端部の位置に対応するアタッチメントの姿勢に加えて、オペレータによる当該ショベル100の操作傾向に関する情報(以下、「操作傾向情報」)を考慮して、安定度演算を行ってもよい。操作装置26の操作が相対的に緩やか(慎重)に行われる場合と、相対的に素早く(粗く)行われる場合とでは、後者の方がショベル100を転倒させ易い操作と考えられるからである。操作傾向情報には、操作圧センサ29により検出される操作装置26の操作内容(操作状態)の履歴情報が含まれうる。また、操作傾向情報には、オペレータにより入力装置42を通じて設定される、或いは、図示しない室内カメラ等の撮像画像により認識されるオペレータの識別情報(例えば、オペレータID(Identifier))が含まれうる。オペレータの識別情報と、当該オペレータの識別情報に対応するオペレータの操作傾向とを紐づけることが可能だからである。また、操作傾向情報には、予め登録される、或いは、オペレータにより入力装置42を通じて設定されるオペレータの属性情報(例えば、年齢、経験年数、性別等)が含まれる。オペレータの操作傾向と、オペレータの属性との間には、マクロの相関関係が存在する場合があるからである。また、オペレータにより入力装置42を通じて設定される、オペレータ自身の申告による操作傾向に関する入力情報(例えば、操作の慎重度合いに関する複数の段階のうちのオペレータにより選択設定される段階値等)が含まれうる。
 つまり、安定度演算部303は、上述した項目を含む、ショベル100の安定度に影響する複数の項目のうちの少なくとも一つを考慮して、安定度演算を行ってよい。
 安定範囲設定部304は、安定度演算部303の演算結果を用いて、所定基準に基づき、上述の演算対象範囲(つまり、機体を基準とするアタッチメントの作業範囲の一部又は全部)のうちの相対的に安定度が高く、ショベル100の安定状態に対応する安定範囲を設定する。具体的には、安定範囲設定部304は、演算対象範囲の中で、ショベル100の不安定状態が生じる可能性が低いと判断される、安定度が所定基準よりも高い範囲を設定する。
 また、安定範囲設定部304は、オペレータ等による安定範囲設定操作部42dに対する操作に応じて、上述の所定基準に対応する範囲、つまり、所定基準に基づき設定された安定範囲(以下、「基準安定範囲」)以内で、安定範囲の境界を設定(変更)する。例えば、安定範囲設定部304は、安定範囲設定操作部42dに対する操作に応じて、基準安定範囲の境界よりも安定度が高い範囲で、安定度が高くなる方向或いは低くなる方向に安定範囲の境界を設定変更してよい。また、安定範囲設定部304は、安定範囲設定操作部42dに対する操作に応じて、基準安定範囲の境界よりも安定度が高い範囲で設定されている安定範囲の境界を、基準安定範囲の境界に戻す態様の設定変更を行ってよい。これにより、オペレータ等は、基準安定範囲よりも保守的な安定範囲を自ら設定し、より保守的な安定範囲を前提として、後述の不安定状態抑制機能(具体的には、安定範囲表示機能及び不安定状態抑制制御機能)を働かせることができる。また、このとき、安定範囲設定部304は、安定範囲設定操作部42dに対する操作に応じて、安定範囲の境界のうちの一部だけを設定変更してもよい。例えば、安定範囲設定部304は、オペレータの指定よる手動で、或いは、所定の条件に基づき自動的に、ショベル100の前方、後方、右側方、左側方、上方、下方に相当する予め区分される安定範囲の境界区分のうちの一部の境界区分だけを、基準安定範囲以内で、設定変更してよい。これにより、オペレータ等による安定範囲の設定自由度を向上させることができる。
 表示制御部305は、安定度演算部303による演算結果に基づき、演算対象範囲におけるアタッチメントの先端部の位置とショベル100の安定度との関係、つまり、機体を基準とするアタッチメントの作業範囲とショベル100の安定度との関係を表示装置40に表示させる。例えば、表示制御部305は、安定範囲設定部304により設定されている安定範囲を表示装置40に表示させる。以下、表示制御部305による当該機能を「安定範囲表示機能」と称する。安定範囲表示機能の詳細については、後述する(図4~図8参照)。
 不安定状態抑制制御部306は、安定度演算部303による演算結果に基づき、ショベル100の不安定状態抑制制御を行う。以下、不安定状態抑制制御部306による当該機能を「不安定状態抑制制御機能」と称する。
 例えば、不安定状態抑制制御部306は、アタッチメントの先端部の位置(現在位置)が、安定範囲設定部304により設定された安定範囲を逸脱した場合、表示装置40や音声出力装置44を通じて、オペレータ等に対する警報(以下、「安定範囲逸脱警報」)を出力する。アタッチメントの先端部の位置は、ブーム角度センサS1、アーム角度センサS2、及びバケット角度センサS3により検出されるブーム角度、アーム角度、及びバケット角度の検出情報に基づき、算出される。具体的には、不安定状態抑制制御部306は、表示装置40にショベル100の転倒の可能性が高くなっていることを示す文字情報を表示させたり、表示装置40の表示領域(画面)の表示態様を変化させたり(例えば、画面を点滅させたり、色を変化させたり)する態様で、安定範囲逸脱警報を出力してよい。また、不安定状態抑制制御部306は、音声出力装置44を通じて、ショベル100の転倒の可能性が高くなっていることを示す音声を出力したり、警告音を出力したりする態様で、安定範囲逸脱警報を出力してよい。これにより、不安定状態抑制制御部306は、オペレータ等に対して、ショベル100が安定な状態になるような操作を促し、ショベル100の転倒を抑制することができる。
 尚、不安定状態抑制制御部306は、安定範囲の逸脱の有無に依らず、ショベル100の安定度に関する情報をオペレータ等に通知してもよい。例えば、不安定状態抑制制御部306は、アタッチメントの先端部の現在位置が、安定範囲内において、相対的に不安定範囲に近い位置、例えば、安定範囲と不安定範囲の境界との距離が所定閾値以下である場合、表示装置40や音声出力装置44を通じて、ショベル100の安定度が相対的に低下していることを通知してもよい。つまり、不安定状態抑制制御部306は、現在のショベル100の安定度に関する情報を、ショベル100の安定度の高低に応じて、段階的に通知してもよい。具体的には、不安定状態抑制制御部306は、安定範囲内において、ショベル100の安定度が相対的に低下している場合、表示装置40の安定範囲表示画面上の後述するショベル画像を黄色で表示させ、ショベル100の安定度が安定範囲を逸脱した場合、ショベル画像を赤色で表示させてよい。また、不安定状態抑制制御部306は、安定範囲内において、ショベル100の安定度が相対的に低下している場合、音声出力装置44を通じて、比較的間隔の長いビープ音を出力させ、ショベル100の安定度が安定範囲を逸脱した場合、比較的間隔の短いビープ音、或いは、連続的なビープ音を出力させてよい。
 また、例えば、不安定状態抑制制御部306は、アタッチメントの先端部の位置(現在位置)が、安定範囲設定部304により設定された安定範囲を逸脱した場合、操作装置26を通じてオペレータによるショベル100の動作(下部走行体1、上部旋回体3、アタッチメント等)の動作を制限する。つまり、不安定範囲は、安定範囲よりもアタッチメントの動作速度が相対的に低く設定されてよい。具体的には、不安定状態抑制制御部306は、減圧弁26Vに制御電流を出力し、ショベル100の動作を停止させる。このとき、動作が制限される動作要素には、少なくともアタッチメント(ブーム4、アーム5、及びバケット6が含まれる。これにより、不安定状態抑制制御部306は、ショベル100が転倒する可能性が高くなった場合に、ショベル100の動作を制限し、ショベル100の転倒を防止することができる。また、不安定状態抑制制御部306は、アタッチメントの先端部の位置が安定範囲設定部304により設定された安定範囲を逸脱した場合、その逸脱度合いに応じて、段階的に、ショベル100の動作制限度合いを変化させてもよい。これにより、不安定状態抑制制御部306は、ショベル100の転倒を防止しつつ、安定範囲の逸脱度合いが低い場合には、ショベル100の動作の制限度を弱めることにより、ショベル100の作業性の低下を抑制することができる。具体的には、不安定状態抑制制御部306は、逸脱度合いが相対的に低い場合、操作装置26を通じたオペレータの操作によるショベル100の動作を緩慢に制限し、逸脱度合いが相対的に高い場合、ショベル100の動作を停止させてもよい。
 尚、不安定状態抑制制御部306は、安定範囲逸脱警報の出力、及び、ショベル100の動作制限のうちの何れか一方だけを行ってもよいし、両方行ってもよい。
 不安定ログ記録部307は、アタッチメントの先端部の位置(現在位置)が、安定範囲設定部304により設定された安定範囲を逸脱した場合に、補助記憶装置の所定の記憶領域にログ情報を記録する。また、不安定ログ記録部307は、アタッチメントの先端部の位置(現在位置)が、安定範囲設定部304により設定された安定範囲を逸脱した状態が所定時間以上継続した場合に、ログ情報を記録してもよい。以下、不安定ログ記録部307による当該機能を「不安定ログ記録機能」と称する。ログ情報には、例えば、アタッチメントの先端部の位置が安定範囲を逸脱したときの日時情報、オペレータの識別情報、安定範囲からの逸脱レベル(逸脱量)に関する情報、安定範囲を逸脱した継続時間に関する情報、操作装置26の操作状態に関する情報、作業内容に関する情報、ショベル100の周囲の環境に関する情報(例えば、撮像装置S5の撮像画像)等が含まれうる。これにより、例えば、作業現場の管理者、監督者等は、ショベル100の姿勢を不安定状態にするような操作を行ったオペレータを特定したり、そのときの状況等からそのような操作が行われ易い状況を分析したり等、作業現場におけるショベル100の不安定状態抑制に関する安全対策を講じることができる。
 尚、コントローラ30は、アタッチメントの先端部が安定範囲を逸脱した場合に、安定範囲逸脱警報の出力やショベル100の動作制限を省略し、ログ情報の記録だけを行ってもよい。また、コントローラ30は、アタッチメントの先端部が安定範囲の逸脱した場合に、ログ情報の記録を省略し、安定範囲逸脱警報の出力及びショベル100の動作制限のうちの少なくとも一方だけを行ってもよい。つまり、コントローラ30は、アタッチメントの先端部が安定範囲の逸脱した場合に、安定範囲逸脱警報の出力、ショベル100の動作制限、ログ情報の記録のうちの少なくとも一つを行ってよい。
 [ショベルの不安定状態抑制機能の詳細]
 次に、図4~図8を参照して、ショベル100の不安定状態抑制機能の詳細について説明する。
  <不安定状態抑制機能の第1例>
 図4(図4A~図4D)は、不安定状態抑制機能の第1例に対応する、表示装置40に表示される安定範囲の表示画面(以下、「安定範囲表示画面」)の具体例を示す図である。具体的には、図4A、図4Bは、不安定状態抑制機能の第1例に対応する安定範囲表示画面の一例を示す図であり、それぞれ、アタッチメントの先端部に作用する荷重が相対的に小さい場合及び相対的に大きい場合の安定範囲を、ショベル100を上面から見た上面視で示す安定範囲表示画面の具体例である。また、図4C、図4Dは、不安定状態抑制機能の第1例に対応する安定範囲表示画面の他の例を示す図であり、それぞれ、アタッチメントの先端部に作用する荷重が相対的に小さい場合及び大きい場合の安定範囲を、ショベル100を側面から見た側面視で示す安定範囲表示画面の具体例である。
 尚、本例では、図4A~図4Dの安定範囲表示画面の安定範囲は、基準安定範囲に相当する。以下、後述する第2例(図5A~図5C)及び第3例(図6A~図6C)についても同様である。また、図4Dの点線は、図4Cの安定範囲境界線SBLを便宜的に示しており、実際の安定範囲表示画面には表示されない。
 図4A、図4Bに示すように、本例では、表示装置40は、表示制御部305の制御下で、アタッチメントの先端部が構造上取りうる位置と、アタッチメントの先端部が当該位置にあるときのショベル100の安定度の関係を表す安定範囲(基準安定範囲)を、ショベル100を上面から見た上面視で表示する。
 具体的には、上面視の安定範囲表示画面には、下部走行体1及び上部旋回体3の向きを示すショベル100の上面視の画像(以下、ショベル画像)TCGと、ショベル100(旋回軸2X)から等距離の位置を等間隔で示す等距離線EQLと、安定範囲の外縁を示す上面視の安定範囲境界線TBLが含まれる。つまり、表示装置40は、表示制御部305の制御下で、安定範囲境界線TBLよりもショベル100から離れる方向にある不安定範囲(第2の範囲の一例)と、安定範囲境界線TBLよりショベル100に近接する方向にあり、不安定範囲よりもショベル100の安定度が高い安定範囲(第1の範囲の一例)を区別可能に表示する。換言すれば、表示装置40は、アタッチメントの動作が制限される(動作速度が相対的に低い)不安定範囲と、アタッチメントの動作が制限されない(動作速度が相対的に高い)安定範囲とを区別可能に表示する。以下、後述する図5A、図5C、図6A、図6Bにおける上面視の安定範囲表示画面についても同様である。これにより、オペレータは、ショベル100と安定範囲の外縁との距離的な関係を把握することができる。そのため、コントローラ30は、オペレータに安定範囲内での操作を促し、ショベル100の不安定状態の発生を抑制することができる。
 尚、アタッチメントの作業範囲と、ショベル100の安定度の関係(本例では、安定範囲)は、任意の対象や位置を基準として、表示装置40に表示されてよい。例えば、図4A、図4Bに示すように、アタッチメントの作業範囲と、ショベル100の安定度との関係は、ショベル100に相当するショベル画像TCGの近傍(具体的には、上部旋回体3におけるアタッチメントの取付位置)を基準(中心)とする態様で、表示装置40に表示されてよい。また、アタッチメントの作業範囲と、ショベル100の安定度との関係は、例えば、クレーン作業における吊荷を下ろす位置等、アタッチメントによる作業対象場所或いは作業対象物の位置等を基準(中心)とする態様で、表示装置40に表示されてもよい。以下、後述する側面図の安定範囲表示画面や、後述する側面視の安定範囲表示画面や、第2例~第5例、第7例、第8例における上面視及び側面視の安定範囲表示画面等についても同様である。また、本例では、上部旋回体3の旋回軸2Xを中心とする旋回方向において、ショベル100の安定度が最も厳しい条件(上部旋回体3が下部走行体1の幅方向に向いている状態)に合わせて一定である前提で、安定度演算が行われる。そのため、上面視の安定範囲表示画面において、安定範囲境界線TBLは、旋回軸2Xから等距離の円として表されている。
 上面視のショベル画像TCGは、安定範囲表示画面上で、上部旋回体3に相当する部分の前方、つまり、上面視でアタッチメントが延出する方向が上向きになるように表示される。また、ショベル画像TCGには、ショベル100の現在の下部走行体1及び上部旋回体3の向きが反映されてよい。具体的には、図4A、図4Bに示すように、本例では、ショベル100の上部旋回体3は、下部走行体1の進行方向(前進方向或いは後進方向)と同じ向きになっており、ショベル画像TCGは、安定範囲表示画面上で、下部走行体1に相当する部分の進行方向が、上部旋回体3と同様、上向きになるように表示されている。この状態から、操作装置26を通じたオペレータによる操作に応じて、上部旋回体3が旋回し、上部旋回体3の下部走行体1に対する相対的な向きが変化すると、ショベル画像TCGの上部旋回体3に相当する部分の向きは固定されたままで、下部走行体1に相当する部分の向きが上部旋回体3の旋回動作に合わせて変化してよい。これにより、オペレータは、上面視の安定範囲表示画面上で、リアルタイムに、下部走行体1に対する上部旋回体3の相対的な向きを確認することができる。以下、後述する第2例~第5例、第7例の上面視の安定範囲表示画面等についても同様である。
 尚、下部走行体1及び上部旋回体3の相対的な向きをオペレータ等に把握させることが可能であれば、ショベル画像TCGの代わりに、他の画像(例えば、上部旋回体3の前方が上向きに固定されている前提で、下部走行体1の相対的な向きを示す矢印等)が上面視の安定範囲表示画面に表示されてもよい。以下、側面視の安定表示画面の場合についても同様である。
 また、上面視のショベル画像TCGのアタッチメントに相当する部分には、現在のショベル100のアタッチメントの姿勢状態が反映されてよい。具体的には、上面視のショベル画像TCGのアタッチメントの先端部に相当する部分の位置は、現在のショベル100のアタッチメントの先端部の位置(旋回軸2Xからの距離)に対応している。また、この状態から、操作装置26を通じたオペレータによる操作に応じて、アタッチメントが動作すると、アタッチメントの動作に合わせて、ショベル画像TCGのアタッチメントの先端部に相当する部分の位置も変化してよい。これにより、オペレータは、リアルタイムに、アタッチメントの先端部の位置が安定範囲内(安定範囲境界線TBLの内側)にあるか否かを確認しながら、ショベル100による作業を進めることができる。そのため、コントローラ30(表示制御部305)は、更に、オペレータに安定範囲内での作業を促し、ショベル100の不安定状態の発生をより抑制することができる。
 尚、アタッチメントの先端部の位置をオペレータ等に把握させることが可能であれば、ショベル画像TCGの代わりに、他の画像(例えば、アタッチメントの先端部の位置を示すアイコン等)が上面視の安定範囲表示画面に表示されてもよい。以下、側面視の安定範囲表示画面についても同様である。
 また、図4C、図4Dに示すように、本例では、表示装置40は、表示制御部305の制御下で、機体に対するアタッチメントの作業範囲と、ショベル100の安定度との関係を表す安定範囲(基準安定範囲)を、ショベル100を側面から見た側面視で表示する。
 側面視の安定範囲表示画面には、下部走行体1及び上部旋回体3の向きを示すショベル100の平面視の画像(以下、ショベル画像)SCGと、安定範囲の外縁を示す側面視の安定範囲境界線SBLが含まれる。つまり、表示装置40は、表示制御部305の制御下で、安定範囲境界線SBLよりもショベル100から離れる方向にある不安定範囲と、安定範囲境界線SBLよりショベル100に近接する方向にあり、不安定範囲よりもショベル100の安定度が高い安定範囲を区別可能に表示する。以下、後述する図5B、図5D、図6Cにおける側面視の安定範囲表示画面についても同様である。これにより、オペレータは、ショベル100の機体と安定範囲の外縁との距離的な関係を把握することができる。そのため、コントローラ30は、オペレータに安定範囲内での操作を促し、ショベル100の不安定状態の発生を抑制することができる。
 また、側面視のショベル画像SCGは、安定範囲表示画面上で、上部旋回体3に相当する部分の向き(前方)、つまり、側面視で上部旋回体3に対してアタッチメントが存在する方向が左向きになるように表示される。また、ショベル画像SCGには、ショベル100の現在の下部走行体1及び上部旋回体3の向きが反映されてよい。具体的には、図4C、図4Dに示すように、本例では、ショベル100の上部旋回体3は、下部走行体1の進行方向と同じ向きになっており、ショベル画像SCGは、安定範囲表示画面上で、下部走行体1に相当する部分の進行方向(前進方向或いは後進方向)が、上部旋回体3と同様、左向きになるように表示されている。この状態から、操作装置26を通じたオペレータによる操作に応じて、上部旋回体3が旋回し、上部旋回体3の下部走行体1に対する相対的な向きが変化すると、ショベル画像TCGの上部旋回体3に相当する部分の向きは固定されたままで、下部走行体1に相当する部分の向きが、上部旋回体3の旋回動作に合わせて変化してよい。具体的には、安定範囲表示画面上におけるショベル画像TCGの下部走行体1に相当する部分は、上部旋回体3の旋回動作に合わせて、安定範囲表示画面の左右方向に平行且つ安定範囲表示画面に相当する平面に鉛直な仮想平面上で旋回してよい。これにより、オペレータは、側面視の安定範囲表示画面上で、リアルタイムに、下部走行体1に対する上部旋回体3の相対的な向きを確認することができる。以下、後述する第2例~第5例、第7例、及び第8例における側面視の安定範囲表示画面等についても同様である。
 また、側面視のショベル画像SCGのアタッチメントに相当する部分には、上面視の安定範囲表示画面(ショベル画像TCG)の場合と同様、現在のショベル100のアタッチメントの姿勢状態が反映されてよい。具体的には、側面視のショベル画像SCGのアタッチメントの先端部に相当する部分の位置は、現在のショベル100のアタッチメントの先端部の位置に対応している。また、この状態から、操作装置26を通じたオペレータによる操作に応じて、アタッチメントが動作すると、アタッチメントの動作に合わせて、ショベル画像SCGのアタッチメントの先端部に相当する部分の位置も変化してよい。これにより、オペレータは、上面視の安定範囲表示画面の場合と同様、リアルタイムに、アタッチメントの先端部の位置が安定範囲内(安定範囲境界線SBLの内側)にあるか否かを確認しながら、ショベル100による作業を進めることができる。そのため、コントローラ30(表示制御部305)は、更に、オペレータに安定範囲内での作業を促し、ショベル100の不安定状態の発生をより抑制することができる。以下、後述する第2例~第5例、第7例、第8例における側面視の安定範囲表示画面等についても同様である。
 また、本例では、安定度演算部303は、アタッチメントの先端部の荷重を考慮して、安定度演算を行う。そのため、安定範囲設定部304により所定基準に基づき設定される基準安定範囲には、アタッチメントの先端部の荷重が考慮される。
 具体的には、図4A、図4Cに示すように、アタッチメントの先端部の荷重が相対的に小さい場合、安定範囲境界線TBL,SBLは、ショベル画像TCG,SCGにおけるアタッチメントの基端部(上部旋回体3)に相当する部分にから相対的に離れている。
 一方、図4B、図4Dに示すように、アタッチメントの先端部の荷重が相対的に大きい場合、安定範囲境界線TBL,SBLは、ショベル画像TCG,SCGにおけるアタッチメントの基端部(上部旋回体3)に相当する部分から相対的に近くなっている。
 つまり、表示装置40は、表示制御部305による制御下で、アタッチメントの先端部の荷重の変化に応じて、安定範囲境界線TBL,SBLが変化するように、安定範囲(基準安定範囲)及び不安定範囲を表示する。換言すれば、表示装置40は、アタッチメントの先端部の荷重の変化に応じて、安定範囲及び不安定範囲が機体を基準として相対的に変化するように(つまり、安定範囲及び不安定範囲の境界がショベル100に対して、近づいたり、遠ざかったりするように)、安定範囲及び不安定範囲を表示する。具体的には、表示装置40は、アタッチメントの先端部の荷重が大きくなるほど、安定範囲境界線TBL,SBLがショベル画像TCG,SCGの機体(下部走行体1及び上部旋回体3)に相当する部分に近づくように、換言すれば、基準安定範囲が狭くなるように、安定範囲(安定範囲境界線TBL,SBL)を表示する。アタッチメントの先端部の荷重が大きくなるほど、ショベル100を転倒させようとする転倒モーメントが大きくなる。これに対して、アタッチメントの先端部の荷重状態が表示装置40に表示される安定範囲に反映され、オペレータが操作具合を意図的に調整できるため、ショベル100の不安定状態の発生をより抑制させることができる。
 また、表示装置40は、表示制御部305による制御下で、上面視の安定範囲表示画面及び側面視の安定範囲表示画面を切替可能な態様で、表示してよい。つまり、表示装置40は、例えば、オペレータによる入力装置42に対する所定の操作に応じて、上面視の安定範囲表示画面と側面視の安定範囲表示画面とを切り替えてよい。以下、後述する第2例~第5例、第8例の場合についても同様である。これにより、オペレータは、表示装置40の表示内容を切り替えることにより、上面視及び側面視の両面から安定範囲を把握したり、アタッチメントの先端部が安定範囲内になるか否かを把握したりすることができるため、安定範囲内でのアタッチメントの操作がし易くなる。そのため、コントローラ30(表示制御部305)は、更に、ショベル100の不安定状態の発生を抑制することができる。
 また、表示装置40は、表示制御部305による制御下で、上面視及び側面視のうちの少なくとも一方による安定範囲表示画面の代わりに、或いは、当該安定範囲表示画面と切替可能な態様で、安定範囲を三次元的に表示する安定範囲表示画面(以下、「三次元安定範囲表示画面」)を表示してもよい。例えば、表示装置40は、ショベル100の操縦席に着座したオペレータから見た仮想的な三次元空間上に、安定範囲の境界に相当する安定範囲境界面を表示してもよい。以下、後述する第2例~第5例、第7例の場合についても同様である。これにより、オペレータは、三次元的に、安定範囲を把握することができるため、安定範囲内でのアタッチメントの操作がし易くなる。そのため、コントローラ30(表示制御部305)は、更に、ショベル100の不安定状態の発生を抑制することができる。
 また、表示装置40は、表示制御部305による制御下で、安定範囲及び不安定範囲の境界(安定範囲境界線TBL,SBL)に代えて、或いは、加えて、別の態様で、安定範囲及び不安定範囲を区別させてもよい。例えば、表示装置40は、安定範囲及び不安定範囲の色、模様、点滅の有無、点滅周期等を異ならせる態様で、安定範囲及び不安定範囲を表示してもよい。
  <不安定状態抑制機能の第2例>
 図5(図5A~図5C)は、不安定状態抑制機能の第2例に対応する安定範囲表示画面の具体例を示す図である。具体的には、図5Aは、不安定状態抑制機能の第2例に対応する安定範囲表示画面の一例を示す図であり、ショベル100の上部旋回体3が下部走行体1の進行方向(前進方向或いは後進方向)と同じ向きである場合の安定範囲を、ショベル100を上面から見た上面視で示す安定範囲表示画面の具体例である。図5Bは、不安定状態抑制機能の第2例に対応する安定範囲表示画面の他の例を示す図であり、ショベル100の上部旋回体3が下部走行体1の進行方向(前進方向或いは後進方向)と同じ向きである場合の安定範囲を、ショベル100を側面から見た側面視で示す安定範囲表示画面の具体例である。図5Cは、不安定状態抑制機能に対応する安定範囲表示画面の更に他の例を示す図であり、ショベル100の上部旋回体の向きが下部走行体1の進行方向と直角になる場合の安定範囲を、ショベル100を上面から見た上面視で示す安定範囲表示画面の具体例である。
 本例では、安定度演算部303は、下部走行体1の進行方向(前進方向或いは後進方向)に対する上部旋回体3の向き、つまり、旋回角度を考慮して、安定度演算を行う。そのため、安定範囲設定部304により所定基準に基づき設定される基準安定範囲には、下部走行体1に対する上部旋回体3の旋回角度が考慮される。
 例えば、図5A、図5Cに示すように、上面視の安定範囲境界線TBLは、下部走行体1を基準として、上部旋回体3が旋回するときの旋回角度に応じて、アタッチメントの基端部(上部旋回体3)に相当するショベル画像TCGの部分からの上面視の距離が変化している。具体的には、上面視の安定範囲境界線TBLは、上部旋回体3が下部走行体1の進行方向(前進方向或いは後進方向)と同じ向きになっている場合(図5Aの場合)、その境界位置が、アタッチメントの基端部(上部旋回体3)に相当するショベル画像TCGの部分から相対的に離れた位置になるように表示される。一方、ショベル100の上部旋回体3の向きと、下部走行体1の進行方向との乖離がある程度大きくなると、上面視の安定範囲境界線TBLは、その境界位置が、アタッチメントの基端部(上部旋回体3)に相当するショベル画像TCGの部分から相対的に近い位置になるように表示される。特に、上面視の安定範囲境界線TBLは、ショベル100の上部旋回体3の向きが、下部走行体1の進行方向と直角になる場合、つまり、下部走行体1の幅方向と同じ場合(図5Cの場合)、その境界位置が、アタッチメントの基端部(上部旋回体3)に相当するショベル画像TCGの部分から最も近い位置になるように表示される。
 また、例えば、図5Bに示すように、側面視の安定範囲境界線SBLは、現在のショベル100の上部旋回体3の下部走行体1に対する旋回角度に対応する安定範囲境界線SBL1と、最も安定度に関する条件が厳しい場合、つまり、上部旋回体3の向きが下部走行体1の進行方向と直角になる場合の安定範囲境界線SBL2を含む。つまり、側面視の安定範囲表示画面には、現在のショベル100に対応する安定範囲境界線SBL1と、上部旋回体3の向きが下部走行体1の進行方向と直角になる場合の安定範囲境界線SBL2とが表示される。また、本例(図5B)と異なり、上部旋回体3の向きが下部走行体1の進行方向(前進方向或いは後進方向)と異なる場合、安定範囲境界線SBL1,SBL2とに加え、最も安定度に関する条件が緩い場合、つまり、上部旋回体3が下部走行体1と同じ向きの場合の安定範囲境界線が表示されてもよい。以下、後述する図6Cの場合についても同様である。
 つまり、表示装置40は、下部走行体1に対する上部旋回体3の旋回角度に応じて、安定範囲境界線TBL,SBLが変化するように、安定範囲(基準安定範囲)及び不安定範囲を表示する。換言すれば、表示装置40は、安定範囲及び不安定範囲が機体を基準として相対的に変化するように(つまり、安定範囲及び不安定範囲の境界がショベル100に対して、近づいたり、遠ざかったりするように)、安定範囲及び不安定範囲を表示する。具体的には、表示装置40は、下部走行体1の進行方向(前進方向或いは後進方向)に対する上部旋回体3の向き(上部旋回体3のアタッチメントの取付部分の向き)の乖離が大きくなるほど、安定範囲境界線TBL,SBLの境界位置が、ショベル画像TCG,SCGのアタッチメントの基端部である機体(上部旋回体3)に相当する部分に近くなるように、安定範囲を表示する。上述の如く、下部走行体1の進行方向に対する上部旋回体3の向きに応じて、ショベル100の不安定状態の発生し易さ(転倒し易さ)が変化する。これに対して、本例では、下部走行体1の進行方向に対する上部旋回体3の向きが表示装置40に表示される安定範囲に反映される。そのため、オペレータは、例えば、上部旋回体3の旋回動作に応じて安定範囲が変化する状況下であっても、表示装置40の安定範囲を確認しながら、アタッチメントの先端が安定範囲に留まるように操作具合を調整することができる。よって、ショベル100の不安定状態の発生をより抑制させ、ショベル100の安全性を更に向上させることができる。また、上部旋回体3の向きが下部走行体1の進行方向と直角でない条件下では、上述した第1例よりも安定範囲を緩和して表示させることができるため、ショベル100の作業性を向上させることができる。
 また、例えば、掘削作業では、掘削作業自体の場所と、掘削された土砂の排土場所との間を上部旋回体3の旋回動作により、アタッチメントが往復する必要がある。そのため、例えば、ショベル100の掘削作業自体の場所及び排土場所との位置関係によっては、掘削作業におけるアタッチメントの作業範囲と、排土場所におけるアタッチメントの作業範囲の何れか一方が不安定範囲になる可能性がある。これに対して、本例では、下部走行体1の進行方向に対する上部旋回体3の向きが表示装置40に表示される安定範囲に反映される。そのため、オペレータは、表示装置40に表示される安定範囲を通じて、ショベル100を移動させながら、掘削作業の場所と排土場所との双方が安定範囲に入るようなショベル100の位置を予め予測しながら検討することができる。つまり、オペレータは、表示装置40に表示される安定範囲を確認しながら、作業の段取りを検討することができる。よって、ショベル100の作業効率を向上させることができる。
 また、上述の如く、平面視のショベル画像TCGは、安定範囲表示画面上で、上部旋回体3に相当する部分の前方、つまり、上面視でアタッチメントが延出する方向が上向きになるように表示され、ショベル100の現在の下部走行体1及び上部旋回体3の向きが反映されてよい。そのため、図5A、図5Cに示すように、上部旋回体3が下部走行体1に対して旋回すると、上部旋回体3の旋回動作に合わせて、安定範囲(安定範囲境界線TBL)の表示態様が変化する。つまり、安定範囲表示画面において、上面視の安定範囲境界線TBLは、上部旋回体3の旋回動作に合わせて、上部旋回体3を基準として旋回方向の反対向きに回転する。また、図示は省略されるが、側面視のショベル画像SCGについても、上述の如く、安定範囲表示画面上で、上部旋回体3に相当する部分の向き(前方)、つまり、側面視で上部旋回体3に対してアタッチメントが存在する方向が左向きになるように表示され、ショベル100の現在の下部走行体1及び上部旋回体3の向きが反映されてよい。そのため、上部旋回体3が下部走行体1に対して旋回すると、上部旋回体3の旋回動作に合わせて、安定範囲(安定範囲境界線SBL)の表示態様が変化する。つまり、安定範囲表示画面において、現在のショベル100の状態に対応する側面視の安定範囲境界線SBL1は、上部旋回体3の旋回動作に合わせて、変化する。よって、オペレータは、現在の下部走行体1の進行方向(前進方向或いは後進方向)に対する上部旋回体3の向きを基準として、上部旋回体3を旋回させた場合の安定範囲の変化を容易に把握することができ、安定範囲内でのアタッチメントの操作がし易くなる。従って、コントローラ30(表示制御部305)は、更に、ショベル100の不安定状態の発生を抑制することができる。
  <不安定状態抑制機能の第3例>
 図6(図6A~図6C)は、不安定状態抑制機能の第3例に対応する安定範囲表示画面の具体例を示す図である。具体的には、図6Aは、不安定状態抑制機能の第3例に対応する安定表示画面の一例を示す図であり、ショベル100の作業平面が上部旋回体3の左方向に傾斜している場合の安定範囲を、ショベル100を上面から見た上面視で示す安定範囲表示画面の具体例である。図6Bは、不安定状態抑制機能の第3例に対応する安定表示画面の他の例を示す図であり、ショベル100の作業平面が上部旋回体3の前方向に傾斜している場合の安定範囲を、ショベル100の上面から見た上面視で示す安定表示画面の具体例である。図6Cは、不安定状態抑制機能の第3例に対応する安定表示画面の更に他の例を示す図であり、ショベル100の作業平面が上部旋回体3の前方向に傾斜している場合の安定範囲を、ショベル100を側面から見た側面視で示す安定表示画面の具体例である。
 尚、図6Cの細い点線は、ショベル100の作業平面が前方に傾斜していない場合の安定範囲境界線SBL1を便宜的に示しており、実際の安定範囲表示画面には表示されない。
 本例では、安定度演算部303は、機体の傾斜状態(ショベル100の作業平面の傾斜状態)、具体的には、機体姿勢センサS4により検出される上部旋回体3の傾斜状態を考慮して、安定度演算を行う。そのため、安定範囲設定部304により所定基準に基づき設定される基準安定範囲には、機体(上部旋回体3)の傾斜状態が考慮される。
 尚、本例では、上述の第2例(図5A~図5C)の場合と同様、安定範囲設定部304により所定基準に基づき設定される基準安定範囲には、下部走行体1の進行方向(前進方向或いは後進方向)に対する上部旋回体3の向き(つまり、旋回角度)も考慮される。つまり、本例では、表示装置40は、下部走行体1に対する上部旋回体3の旋回角度に応じて変化するように、安定範囲(基準安定範囲)を表示する。
 例えば、図6Aに示すように、上面視の安定範囲表示画面において、ショベル100の作業平面が上部旋回体3の左方向に傾斜している場合、上部旋回体3から見た右方向の安定範囲境界線TBLの境界位置よりも、左方向の安定範囲境界線TBLの境界位置が、ショベル画像TCGのアタッチメントの基端部(上部旋回体3)に相当する部分に近くなるように、安定範囲(安定範囲境界線TBL)が表示される。
 また、例えば、図6Bに示すように、上面視の安定範囲表示画面において、ショベル100の作業平面が上部旋回体3の前方に傾斜している場合、上部旋回体3から見た後方の安定範囲境界線TBLの境界位置よりも、前方の安定範囲境界線TBLの境界位置が、ショベル画像TCGのアタッチメントの基端部(上部旋回体3)に相当する部分に近くなるように、安定範囲(安定範囲境界線TBL)が表示される。
 また、例えば、図6Cに示すように、側面視の安定範囲表示画面において、ショベル100の作業平面が上部旋回体3の前方に傾斜している場合、傾斜していない場合よりも、上部旋回体3から見た前方の安定範囲境界線SBL(安定範囲境界線SBL1,SBL2)の境界位置が、ショベル画像SCGのアタッチメントの基端部(上部旋回体3)に相当する部分に近くなるように、安定範囲(安定範囲境界線SBL)が表示される。
 つまり、表示装置40は、表示制御部305による制御下で、機体(上部旋回体3)の傾斜状態の変化に応じて、安定範囲境界線TBL,SBLが変化するように、安定範囲(基準安定範囲)及び不安定範囲を表示する。換言すれば、表示装置40は、機体(上部旋回体3)の傾斜状態の変化に応じて、安定範囲及び不安定範囲が機体を基準として相対的に変化するように(つまり、安定範囲及び不安定範囲の境界がショベル100に対して、近づいたり、遠ざかったりするように)、安定範囲及び不安定範囲を表示する。具体的には、表示装置40は、機体の傾斜状態が大きくなるほど、機体から見た傾斜方向の安定範囲境界線TBL,SBLの境界位置が、ショベル画像TCG,SCGのアタッチメントの基端部(上部旋回体3)に相当する部分に近くなるように、安定範囲(安定範囲境界線TBL,SBL)を表示する。これにより、機体の傾斜状態に応じて、ショベル100の転倒し易さが変化するところ、機体の傾斜状態が安定範囲に反映されるため、ショベル100の転倒をより抑制させることができる。また、オペレータは、上面視の安定範囲表示画面において、アタッチメントの基端部(上部旋回体3)に相当するショベル画像TCGの部分を基準とする安定範囲境界線TBLの偏りを視認することにより、ショベル100の作業平面の傾斜状態を把握することができる。
 尚、クレーン作業は、ショベル100の作業平面の水平状態が確保された上で実行されるが、クレーン作業が行われる場合についても、機体の傾斜状態が考慮された安定範囲(図6A~図6C)が表示装置40に表示されてよい。例えば、クレーン作業中に、作業平面が何等かの理由で傾斜してしまうような不測の事態が発生した場合に、コントローラ30は、オペレータに対して、不測の事態に対応した適切なアタッチメントの操作を促す必要があるからである。以下、後述する不安定状態抑制制御機能に関する安定範囲についても、同様の理由により、機体の傾斜状態が考慮された安定範囲が使用されてよい。また、本例において、上述の第1例(図4A~図4D)の場合と同様、下部走行体1に対する上部旋回体3の旋回角度を考慮せずに、安定範囲を表示してもよい。
 また、本例では、図6Cに示すように、側面視の安定範囲表示画面において、ショベル画像SCGには、上部旋回体3の前方或いは後方への傾斜状態が反映されてよい。具体的には、図6Cに示すように、ショベル100の作業平面が上部旋回体3の前方に傾斜している場合、ショベル画像SCGは、その傾斜角度に合わせて、前方に傾斜して表示されてよい。また、ショベル100の作業平面が上部旋回体3の後方に傾斜している場合、ショベル画像SCGは、その傾斜角度に合わせて、後方に傾斜して表示されてよい。これにより、オペレータ等は、ショベル100の機体(上部旋回体3)の傾斜状態を把握することができる。
 尚、ショベル100の機体(上部旋回体3)の傾斜状態をオペレータ等に把握させることが可能であれば、ショベル画像SCGが傾斜される代わりに、他の画像(例えば、傾斜方向を示す矢印や傾斜した作業平面を示す線分等)が側面視の安定範囲表示画面に表示されてもよい。
  <不安定状態抑制機能の第4例>
 上述の如く、安定度演算部303は、アタッチメントの先端部の荷重、機体の傾斜状態、下部走行体1の進行方向に対する上部旋回体3の向きの他、エンジン動作状態情報、操作傾向情報を含む、複数の項目のうちの少なくとも一つを考慮して、安定度演算を行ってよい。そのため、安定範囲設定部304により所定基準に基づき設定される基準安定範囲には、上述の複数の項目のうちの少なくとも一つが考慮されうる。
 つまり、表示装置40は、表示制御部305により制御下で、アタッチメントの先端部の荷重、機体の傾斜状態、下部走行体1の進行方向に対する上部旋回体3の向きの他、エンジン動作状態情報、操作傾向情報を含む、複数の項目のうちの少なくとも一つを考慮して、上面視及び側面視の少なくとも一方により、或いは、三次元的に、安定範囲及び不安定範囲を表示してよい。
 例えば、表示装置40は、表示制御部305による制御下で、動作速度関連情報を考慮して、安定範囲(基準安定範囲)及び不安定範囲(例えば、安定範囲の外縁としての安定範囲境界線)を表示してよい。具体的には、表示装置40は、動作速度関連情報の変化に応じて、安定範囲及び不安定範囲(つまり、安定範囲境界線)が機体を基準として変化するように(つまり、安定範囲及び不安定範囲の境界がショベル100に対して、近づいたり、遠ざかったりするように)、安定範囲及び不安定範囲を表示してよい。より具体的には、表示装置40は、例えば、動作速度関連情報に対応するアタッチメントの動作速度が相対的に高くなるほど、安定範囲の境界がアタッチメントの基端部(上部旋回体3)に相当するショベル画像の部分に近くなるように、つまり、安定範囲が狭くなるように、安定範囲及び不安定範囲を表示してよい。これにより、上述の如く、アタッチメントの動作速度に応じて、ショベル100の不安定状態の発生し易さが変化しうるところ、アタッチメントの動作速度が安定範囲に反映されるため、ショベル100の不安定状態の発生をより抑制させることができる。
 また、例えば、表示装置40は、表示制御部305による制御下で、操作傾向情報を考慮して、安定範囲(基準安定範囲)及び不安定範囲を表示してよい。具体的には、表示装置40は、操作傾向情報の変化に応じて、安定範囲及び不安定範囲が機体を基準として変化するように(つまり、安定範囲及び不安定範囲の境界がショベル100に対して、近づいたり、遠ざかったりするように)、安定範囲及び不安定範囲を表示してよい。より具体的には、表示装置40は、例えば、操作傾向情報に対応するオペレータの操作傾向で示される慎重度合いが相対的に低くなるほど、安定範囲の境界がアタッチメントの基端部(上部旋回体3)に相当するショベル画像の部分に近くなるように、安定範囲を表示してよい。これにより、上述の如く、操作装置26を通じたオペレータによるアタッチメントの操作傾向に応じて、ショベル100の転倒し易さが変化するところ、操作傾向情報が安定範囲に反映されるため、ショベル100の転倒をより抑制させることができる。
  <不安定状態抑制機能の第5例>
 図7は、不安定状態抑制機能の第5例に対応する、表示装置40に表示される安定範囲表示画面の具体例を示す図である。具体的には、図7は、不安定状態抑制機能の第5例に対応する安定範囲表示画面の一例を示す図であり、上述の第2例(図5A)の場合と同様、下部走行体1の進行方向(前進方向或いは後進方向)に対する上部旋回体3の向きを考慮した安定範囲を示す上面視の安定範囲表示画面の具体例である。
 本例では、表示装置40は、表示制御部305による制御下で、上面視の安定範囲表示画面の背景として、撮像装置S5(カメラS5B,S5F,S5L,S5R)の撮像画像から生成される視点変換画像を表示する。換言すれば、表示装置40は、表示制御部305により撮像装置S5の撮像画像から生成される視点変換画像に重畳して、安定範囲境界線TBL(安定範囲及び不安定範囲)を表示する態様の安定範囲表示画面を表示する。
 具体的には、図7に示すように、表示制御部305は、ショベル100に隣接する周辺領域を真上から見た俯瞰画像BVPと、当該俯瞰画像BVPの周りに配置される、ショベル100から当該周辺領域を水平方向に見た水平画像HVPとを組み合わせた視点変換画像EPを生成する。視点変換画像EPは、カメラ40B,40F,40L,40Rのそれぞれの撮像画像に基づき、既知の視点変換処理や合成処理を用いて生成される。具体的には、視点変換画像EPは、カメラ40B,40F,40L,40Rのそれぞれの撮像画像を空間モデルに投影した上で、その空間モデルに投影された投影画像を別の二次元平面に再投影することにより得られる。空間モデルは、仮想空間における撮像画像の投影対象であり、撮像画像が位置する平面以外の平面或いは曲面を含む一又は複数の平面或いは曲面で構成される。そして、表示装置40は、表示制御部305による制御下で、安定範囲境界線TBL及び等距離線EQLの背景として、ショベル画像TCGの周囲に、ショベル100から見た位置関係に合わせて、生成した視点変換画像EPを表示する。これにより、オペレータは、現在のショベル100の周囲の状況と、上面視の安定範囲(アタッチメントの先端部が構造上取りうる位置と、当該位置にアタッチメントの先端部があるときのショベル100の安定度との関係)を同時に把握することができる。
 また、同様に、表示装置40は、表示制御部305による制御下で、図5Bに示す側面視の安定範囲表示画面の背景として、撮像装置S5(カメラS5B,S5F,S5L,S5R)の撮像画像から生成される視点変換画像を表示してよい。換言すれば、表示装置40は、表示制御部305により撮像装置S5の撮像画像から生成される視点変換画像に重畳して、安定範囲を表示する態様の側面視の安定範囲表示画面を表示してよい。
 具体的には、表示制御部305は、ショベル100の周辺領域を水平方向に見た(ショベル100の側面から見た)視点変換画像を生成する。当該視点変換画像は、上述の視点変換画像EPの場合と同様、カメラ40B,40F,40L,40Rのそれぞれの撮像画像に基づき、既知の視点変換処理や合成処理を用いて生成される。そして、表示装置40は、表示制御部305による制御下で、安定範囲境界線SBLの背景として、ショベル画像SCGの周囲に、ショベル100から見た位置関係に合わせて、生成した視点変換画像EPを表示する。これにより、オペレータは、同様に、現在のショベル100の周囲の状況と、側面視の安定範囲(アタッチメントの先端部が構造上取りうる位置と、当該位置にアタッチメントの先端部があるときのショベル100の安定度との関係)を同時に把握することができる。
 また、同様の態様は、上述の第1例、第3例、第4例や後述する第7例、第8例に適用されてもよい。つまり、表示装置40は、ショベル100の安定度に影響する任意の項目を考慮した上面視或いは側面視の安定範囲表示画面において、安定範囲表示画面の背景として、撮像装置S5の撮像画像から生成される視点変換画像を表示してよい。
 また、同様の態様は、三次元安定範囲表示画面等、アタッチメントの作業範囲と、ショベル100の安定度との関係を三次元的に表す任意の表示画面に適用されてもよい。例えば、表示装置40は、表示制御部305による制御下で、ショベル100の操縦席に着座したオペレータから見た仮想的な三次元空間上に、撮像装置S5の撮像画像から既知の立体視処理や合成処理等を用いて生成される、立体視の周囲画像を表示すると共に、上述の安定範囲の境界に相当する安定範囲境界面を重畳して表示してよい。
 尚、表示装置40は、表示制御部305による制御下で、上面視或いは側面視の安定範囲表示画面において、撮像装置S5の撮像画像に基づき生成される視点変換画像の代わりに、上面視或いは側面視の作業現場を模したコンピュータグラフィックスを含む背景画像を表示してもよい。同様に、表示装置40は、表示制御部305による制御下で、三次元安定範囲表示画面において、撮像装置S5の撮像画像に基づき生成される立体視画像の代わりに、ショベル100の操縦席に着座したオペレータから見た作業現場を模したコンピュータグラフィックスを含む背景画像を表示してもよい。
  <不安定状態抑制機能の第6例>
 図8(図8A、図8B)は、不安定状態抑制機能の第6例に対応する、表示装置40に表示される安定範囲表示画面の具体例を示す図である。具体的には、図8A、図8Bは、不安定状態抑制機能の第6例に対応する安定範囲表示画面の一例及び他の例を示す図であり、上述の第2例の場合と同様、下部走行体1の進行方向(前進方向或いは後進方向)に対する上部旋回体3の向きを考慮した安定範囲を示す安定範囲表示画面の具体例である。
 本例では、表示装置40は、撮像装置S5の撮像画像(具体的には、カメラS5B,S5F,S5L,S5Rのうちの少なくとも一つの撮像画像)をそのまま表示すると共に、当該撮像画像に対応する撮像範囲とショベル100との相対位置に合わせて、安定範囲境界線(安定範囲及び不安定範囲)を重畳して表示する。これにより、上述の第5例の場合と同様、オペレータは、現在のショベル100の周囲の状況と、安定範囲(アタッチメントの先端部が構造上取りうる位置と、当該位置にアタッチメントの先端部があるときのショベル100の安定度との関係)を同時に把握することができる。
 具体的には、図8Aに示す一例では、表示装置40は、表示制御部305による制御下で、カメラS5F、或いは、カメラS5Bの撮像画像に相当するスルー画像TP1、つまり、上部旋回体3の前方或いは後方の様子を示すスルー画像TP1を表示する。併せて、表示装置40は、スルー画像TP1上に、ショベル100からの相対位置に合わせて、安定範囲の外縁を示す安定範囲境界線TPBL1を表示する。
 また、図8Bに示す他の例では、表示装置40は、表示制御部305による制御下で、カメラS5L、或いは、カメラS5Rの撮像画像に相当するスルー画像TP2、つまり、上部旋回体3の左側方或いは右側方の様子を示すスルー画像TP2を表示する。併せて、表示装置40は、スルー画像TP2上に、ショベル100からの相対位置に合わせて、安定範囲の外縁を示す安定範囲境界線TPBL2を表示する。
 本例では、表示装置40は、表示制御部305の制御下で、上述の第2例の場合と同様、下部走行体1の進行方向(前進方向或いは後進方向)に対する上部旋回体3の向きを考慮した安定範囲(安定範囲境界線TPBL1,TPBL2)を表示する。そのため、カメラS5F,S5Bの撮像画像(スルー画像TP1)に重畳される安定範囲境界線TPBL1と、カメラS5L,S5Rの撮像画像(スルー画像TP2)に重畳される安定範囲境界線TPBL2とは、ショベル100から見た位置関係が異なっている。よって、オペレータは、入力装置42に対する所定の操作を通じて、表示装置40に表示させるスルー画像の種類(カメラS5B,S5F,S5L,S5Rのうちの何れかの撮像画像)を切り替えることにより、上部旋回体3から見たそれぞれの方向(前方、後方、左側方、及び右側方)の安定範囲を確認することができる。
 また、表示装置40は、表示制御部305による制御下で、複数の種類のスルー画像、つまり、カメラS5B,S5F,S5L,S5Rのうちの二つ以上の撮像画像に相当する複数のスルー画像を表示し、それぞれのスルー画像上に安定範囲境界線(安定範囲及び不安定範囲)を重畳して表示してもよい。これにより、オペレータは、同時に、上部旋回体3から見た複数の方向の安定範囲を確認することができる。
 尚、表示装置40は、表示制御部305による制御下で、撮像装置S5の撮像画像に相当するスルー画像の代わりに、スルー画像の上部旋回体3から見た撮像範囲に相当する作業現場を模したコンピュータグラフィックスを含む背景画像を表示し、当該背景画像上に、安定範囲及び不安定範囲(例えば、安定範囲と不安定範囲の境界線)を重畳して表示してもよい。
  <不安定状態抑制機能の第7例>
 図7は、不安定状態抑制機能の第7例に対応する安定範囲表示画面の具体例を示す図である。具体的には、図7は、不安定状態抑制機能の第7例に対応する安定範囲表示画面の一例を示す図であり、上述の第2例(図5A、図5B)の場合と同様、下部走行体1の進行方向(前進方向或いは後進方向)に対する上部旋回体3の向きを考慮した安定範囲を示す上面視及び側面視の安定範囲表示画面の具体例である。
 本例では、表示装置40は、表示制御部305による制御下で、上述した第2例の上面視の安定範囲表示画面と、側面視の安定範囲表示画面とを同時に表示する。これにより、オペレータは、上面視及び側面視の両面から同時に安定範囲を把握したり、アタッチメントの先端部が安定範囲内になるか否かを把握したりすることができるため、更に、安定範囲内でのアタッチメントの操作がし易くなる。そのため、コントローラ30(表示制御部305)は、更に、ショベル100の不安定状態の発生を抑制することができる。
 尚、表示装置40の表示領域における上面視及び側面視の安定範囲表示画面の配置態様は、任意であってよい。例えば、図7のように、上面視及び側面視の安定範囲表示画面が表示装置40の表示領域の左右に配置される場合、左右の配置順序は任意であってよく、左側に側面視の安定範囲表示画面が表示され、右側に上面視の安定範囲表示画面が表示されてよい。また、上面視及び側面視の安定範囲表示画面は、表示装置40の表示領域の上下に配置されてもよく、上面視及び側面視の安定範囲表示画面の上下の配置順序も任意であってよい。
 また、同様の態様は、上述の第1例、第3例~第5例における上面視及び側面視の安定範囲表示画面を対象として適用されてもよい。
  <不安定状態抑制機能の第8例>
 表示装置40は、上述の安定範囲に代えて、或いは、加えて、他の態様の、アタッチメントの先端部が構造上取りうる位置と、アタッチメントの先端部が当該位置にあるときのショベル100の安定度との関係(即ち、機体に対するアタッチメントの作業範囲と、ショベル100の安定度との関係)を表示してもよい。つまり、ショベル100の姿勢をより安定させて、ショベル100の不安定状態を抑制可能な操作をオペレータに促すことが可能であれば、表示装置40は、任意の態様で、アタッチメントの先端部が構造上取りうる位置と、アタッチメントの先端部が当該位置にあるときのショベル100の安定度との関係を表示してよい。このとき、上述した第5例~第7例における安定範囲表示画面の表示態様は、当然の如く、アタッチメントの作業範囲と、ショベル100の安定度との関係を任意の態様で表示する表示装置40の表示画面に適宜適用されうる。
 例えば、表示装置40は、表示制御部305による制御下で、機体を基準とするアタッチメントの作業範囲のうちの安定度の高低に基づき段階的に区分される3以上の複数の範囲を区別可能に表示してもよい。このとき、表示装置40は、表示制御部305による制御下で、上述した安定範囲及び不安定範囲を区別させる場合と同様、複数の範囲の相互間の色、模様、点滅の有無、点滅周期等を異ならせる態様で、複数の範囲を表示してよい。
 具体的には、安定範囲は、更に、相対的に安定度が高い第1安定範囲と、第1安定範囲より安定度が低く、オペレータへの注意を促すための第2安定範囲に区分されてよい。この場合、表示装置40は、安定範囲表示画面において、表示制御部305による制御下で、安定範囲(第2安定範囲)と不安定範囲の境界に加えて、第1安定範囲と第2安定範囲の境界を表示してよい。これにより、オペレータは、第1安定範囲と第2安定範囲の境界と、アタッチメントの先端部の位置との関係を把握し、ショベル100の安定度がより高い第1安定範囲内でアタッチメントの操作を行うことができる。よって、コントローラ30(表示制御部305)は、更に、ショベル100の不安定状態の発生を抑制することができる。
 また、不安定範囲は、更に、相対的に安定度が高い第1不安定範囲と、第1不安定範囲より安定度が低く、不安定状態抑制制御部306により安定範囲からの逸脱度合いが相対的に高いことを条件として、ショベル100の動作が停止される第2不安定範囲に区分されてよい。この場合、表示装置40は、安定範囲表示画面において、表示制御部305による制御下で、安定範囲と不安定範囲の境界に加えて、第1不安定範囲と第2不安定範囲の境界、つまり、不安定状態抑制制御部306が安定範囲からの逸脱度合いが相対的に高いことを条件として、ショベル100の動作を停止する際の当該条件に相当する境界を表示してよい。これにより、オペレータは、第1不安定範囲と第2不安定範囲の境界(ショベル100の動作を停止される境界条件)と、アタッチメントの先端部の位置との関係を把握することができる。
 また、例えば、表示装置40は、表示制御部305による制御下で、安定範囲境界線に代えて、或いは、安定範囲境界線を基準として、安定度のコンター線(等高線)をショベル画像の周囲に表示してもよい。換言すれば、表示装置40は、安定度のコンター線によって、安定度の高低に基づく複数の範囲を区分して、表示してもよい。
 また、例えば、表示装置40は、表示制御部305による制御下で、安定度の高低に基づき段階的に区分される2以上の複数の範囲を表示する場合に、当該複数の範囲のそれぞれの安定度(の目安)を具体的に表示してもよい。例えば、表示装置40は、複数の範囲の境界に相当する安定度の数値を表示してよい。また、例えば、表示装置40は、安定度の範囲ごとに割り当てられる複数の色の中から、複数の範囲の境界に対して、対応する安定度の範囲の色を付して、表示してもよい。また、例えば、表示装置40は、安定度の範囲ごとに割り当てられる範囲の色の中から、複数の範囲のそれぞれに対して、対応する安定度の範囲の色を付して、表示してもよい。また、例えば、表示装置40は、安定度の範囲ごとに、安定度の範囲を示す名称(例えば、安定度が相対的に高い"高安定範囲"、安定度が中程度の"注意範囲"、安定度が相対的に低い"不安定範囲"等)を表示してもよい。また、例えば、表示装置40は、安定度の範囲ごとに割り当てられる複数の点滅周期の中から、複数の範囲のそれぞれに対して、対応する安定度の範囲の点滅周期を割り当てて、点滅表示してもよい。つまり、表示装置40は、表示制御部305による制御下で、色、数値、安定度の高低を示す文字情報、点滅周期等の少なくとも一つを用いて、複数の範囲に対応する安定度を具体的に表示してよい。
 また、例えば、表示装置40は、表示制御部305による制御下で、安定範囲の境界に代えて、或いは、安定範囲の境界に加えて、機体を基準とする安定度の高低を示すヒートマップ等を表示してもよい。
 [不安定状態抑制制御処理]
 次に、図10を参照して、不安定状態抑制機能に関する制御処理(以下、「不安定状態抑制制御処理」)について説明する。
 図10は、コントローラ30による不安定状態抑制制御処理の一例を概略的に示すフローチャートである。
 コントローラ30は、例えば、ショベル100による特定作業が開始されることを検知した場合、当該特定作業の開始前に、当該フローチャートを開始する。
 特定作業には、ショベル100による任意の作業が含まれうる。ショベル100は、様々な作業環境が想定され、どのような作業であっても、ショベル100の転倒が発生しうるからである。特に、特定作業には、ショベル100の転倒が発生し易いショベル100の作業が含まれる。具体的には、特定作業には、クレーン作業、法面等を整形(整地)する整形作業、ショベル100の下部走行体1が接地する地面よりも相対的に深い位置の掘削する深堀作業、周囲に崖等の段差部分が存在する状況での作業等が含まれうる。
 例えば、コントローラ30は、入力される各種情報に基づき、クレーン作業の開始を検知してよい。具体的には、コントローラ30は、クレーンモードスイッチ42aのオン操作によりショベル100の動作モードがクレーンモードに切り替えられた場合に、クレーン作業の開始を検知してよい。また、コントローラ30は、フック80に吊荷を吊り下げた(つまり、玉掛け作業が行われた)後、入力装置42を通じた荷重測定操作が行われた場合に、クレーン作業の開始を検知してもよい。この場合、コントローラ30は、撮像装置S5の撮像画像に基づき、玉掛け作業が行われたことを判断してもよいし、ショベル100の動作モードがクレーンモードである状態で、荷重測定操作が行われたことを以て、玉掛け作業が行われたと判断してもよい。また、この場合、コントローラ30は、荷重測定操作に対応して荷重測定部301により測定される、アタッチメントの先端部に作用する荷重(つまり、吊荷の荷重)に基づき、姿勢安定度演算を行う(後述のステップS102)。また、コントローラ30は、撮像装置S5の撮像画像に基づき、自動的に、クレーン作業の開始の有無を判断することにより、クレーン作業の開始を検知してもよい。この場合、コントローラ30は、ショベル100或いはショベル100と通信可能に接続される外部装置(例えば、サーバ装置)等に蓄積される、ショベル100の過去の撮像装置S5の撮像画像から機械学習等により抽出されうる作業パターン情報に基づき、クレーン作業の開始の有無を判断してよい。
 同様に、コントローラ30は、他の種類の特定作業についても、入力装置42に含まれうる、特定作業に対応する作業モードの実行(開始)を示す操作部に対する操作に応じて、特定作業の開始を検出してよい。また、コントローラ30は、他の種類の作業についても、ショベル100の過去の撮像装置S5の撮像画像から機械学習等により抽出されうる作業パターン情報に基づき、特定作業の開始の有無を判断し、特定作業の開始を検知してよい。
 また、コントローラ30は、入力装置42を通じて、安定範囲表示画面を表示装置40に表示させるための所定操作(以下、「安定範囲表示開始操作」)が行われた場合に、当該フローチャートを開始する。
 図10に示すように、ステップS102にて、安定度演算部303は、安定度演算を行う。
 ステップS104にて、安定範囲設定部304は、安定度演算部303の演算結果に基づき、安定範囲を設定する。
 ステップS106にて、表示制御部305は、安定範囲設定部304により設定された安定範囲に基づき、表示装置40に安定範囲表示画面を表示させる。
 ステップS108にて、不安定状態抑制制御部306は、アタッチメントの先端部の位置は、安定範囲内か否かを判定する。不安定状態抑制制御部306は、アタッチメントの先端部の位置が安定範囲内でない場合、ステップS110に進み、安定範囲内である場合、ステップS112に進む。
 ステップS110にて、不安定状態抑制制御部306は、安定範囲逸脱警報の出力を開始すると共に、ショベル100の動作制限を開始し、ステップS116に進む。
 尚、本ステップの処理の際、既に、安定範囲逸脱警報の出力、及び、ショベル100の動作制限が開始されている場合、不安定状態抑制制御部306は、その状態を継続させる。
 一方、ステップS112にて、不安定状態抑制制御部306は、安定範囲逸脱警報の出力中(換言すれば、ショベル100の動作制限中)であるか否かを判定する。不安定状態抑制制御部306は、安定範囲逸脱警報の出力中である場合、ステップS114に進み、それ以外の場合、ステップS116に進む。
 ステップS114にて、不安定状態抑制制御部306は、安定範囲逸脱警報の出力、及びショベル100の動作制限を解除すると共に、不安定ログ記録部307は、アタッチメントの先端部が安定範囲を逸脱してから安定範囲内に戻るまでの間の対象となる各種ログ情報を記録し、ステップS116に進む。
 ステップS116にて、コントローラ30は、特定作業の終了、或いは、入力装置42を通じた、安定範囲表示画面の表示装置40への表示を解除させるための所定操作(以下、「安定範囲表示解除操作」)のオペレータ等による実行の何れか一方の条件が成立したか否かを判定する。このとき、コントローラ30は、入力装置42に含まれうる、特定作業に対応する作業モードの停止(解除)を示す操作部に対する操作に応じて、特定作業の停止を検出してよい。また、コントローラ30は、ショベル100の過去の撮像装置S5の撮像画像から機械学習等により抽出されうる上述の作業パターン情報に基づき、特定作業の終了の有無を判断し、特定作業の終了を検知してよい。コントローラ30は、特定作業が終了した場合、或いは、入力装置42を通じて、オペレータ等により安定範囲表示解除操作が行われた場合、ステップS118に進み、それ以外の場合、ステップS102に戻って、ステップS102~S116の処理を繰り返す。
 ステップS118にて、表示制御部305は、安定範囲表示画面の表示装置40への表示を解除(終了)させると共に、不安定状態抑制制御部306は、不安定状態抑制制御機能(ステップS108~S114の処理に相当)を停止させ、今回の処理を終了する。
 このように、本例では、表示制御部305は、所定の作業(特定作業)が開始される前に、上述の安定範囲表示画面を表示装置40に表示させる。
 これにより、オペレータ等は、特定作業の開始にあたり、例えば、安定範囲表示画面を確認することにより、ショベル100(上部旋回体3)から見た安定範囲がどのような状態であるかを把握できる。そのため、オペレータ等は、ショベル100の安定度を相対的に高く維持させつつ、特定作業を効率的に行うための段取りの決定を比較的容易に行うことができる。例えば、オペレータ等は、安定範囲表示画面を利用することにより、ショベル100による特定作業を行う作業範囲内において、どの位置にショベル100を配置すれば、ショベル100の安定度を相対的に高く維持させつつ、最小限の移動量や操作量で特定作業を進められるかを比較的容易に判断できる。また、上述の如く、安定範囲が、撮像装置S5により撮像された撮像画像、或いは、撮像画像に基づき生成される視点変換画像或いは立体視画像に重畳される場合、オペレータ等は、安定範囲表示画面を通じて、安定範囲と、実際のショベル100の周囲の状況とを同時に把握できる。そのため、オペレータ等は、より容易に、ショベル100の安定度を相対的に高く維持させつつ、特定作業を効率的に行うための段取りの決定を比較的容易に行うことができる。
 [変形・変更]
 以上、本発明を実施するための形態について詳述したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
 例えば、上述した実施形態では、コントローラ30は、安定範囲設定部304により設定される安定範囲に基づき、安定範囲表示機能、不安定状態抑制制御機能、及び、不安定ログ記録機能に関する動作を行うが、一部の機能に関する動作だけを行う態様であってもよい。換言すれば、コントローラ30は、表示制御部305、不安定状態抑制制御部306、及び、不安定ログ記録部307のうちの少なくとも一つだけを有する態様であってもよい。
 また、上述した実施形態及び変形例では、不安定状態抑制機能の対象は、ショベル100であるが、上部旋回体3に取り付けられ、オペレータ等によりその動作が操作可能な作業要素(アタッチメント)を有していれば、任意の建設機械(例えば、解体機等)が不安定状態抑制機能の対象であってよい。
 また、上述した実施形態及び変形例では、ショベル100は、下部走行体1、上部旋回体3、ブーム4、アーム5、及びバケット6等の各種動作要素を全て油圧駆動する構成であったが、その一部が電気駆動される構成であってもよい。つまり、上述した実施形態で開示される構成等は、ハイブリッドショベルや電動ショベル等に適用されてもよい。この場合、エンジン11は、発電機を駆動し、ショベル100の駆動用の電力を発電させる構成であってもよい。また、上述した動作速度関連情報には、例えば、ハイブリッドショベルの蓄電器や電動ショベルの電源装置の放電時の出力(放電出力)に関する情報が含まれうる。蓄電器からの放電出力に応じて、エンジン11を駆動するアシストモータの出力が変化したり、アタッチメントを駆動する電動アクチュエータの出力が変化したりするからである。
 また、上述した実施形態及び変形例において、ショベル100の動力源は、エンジン111以外を含んでもよい。例えば、ショベル100の動力源は、バッテリやキャパシタ等の蓄電装置やケーブル接続される外部の商用電源であってもよい。この場合、ショベル100は、蓄電装置や商用電源の電力で作動するモータによりメインポンプ14が駆動される構成であってもよいし、蓄電装置や商用電源の電力で電動アクチュエータが駆動される構成であってもよい。また、例えば、ショベル100の動力源は、他の内燃機関であってもよい。この場合、他の内燃機関は、メインポンプ14を駆動する構成であってもよいし、発電機を駆動し、ショベル100の駆動用の電力を発電させる構成であってもよい。また、ショベル100の動力源は、燃料電池等の発電手段であってもよい。この場合、発電手段の発電電力で作動するモータによりメインポンプ14が駆動される構成であってもよいし、発電手段の発電電力で電動アクチュエータが駆動される構成であってもよい。
 また、上述した実施形態及び変形例において、ショベル100のアタッチメントの動作が制限されない非制限範囲(第1の範囲の一例)と、アタッチメントの動作が制限される制限範囲(第2の範囲の一例)とが規定されてもよい。例えば、ショベル100の周囲で、作業者が作業を行う範囲が予め規定されている場合や電柱や電線等の障害物の存在する範囲が予め判明している場合に、これらの範囲が制限範囲として予め規定されてよい。また、例えば、ショベル100の周囲で所定の障害物(例えば、作業者等の人、電柱、資材、他の建設機械、作業車両等)が検出された場合、検出された障害物に近接する所定の範囲が制限範囲として規定されてもよい。この場合、上述の安定範囲及び不安定範囲の場合と同様、表示装置40は、非制限範囲と制限範囲とを区別可能な態様で表示してよい。
 また、上述した実施形態及び変形例において、ショベル100は、遠隔操作されてもよい。例えば、図11は、ショベル遠隔操作システムSYSの構成の一例を示す図である。以下、上述の実施形態及び変形例と異なる部分を中心に説明する。
 ショベル遠隔操作システムSYSは、遠隔操作対象のショベル100と、遠隔操作用サーバ200を含む。
 ショベル100は、通信装置T1と、油圧制御弁31と、シャトル弁32を含む。
 通信装置T1は、例えば、基地局を末端とする移動体通信網、通信衛星を利用する衛星通信網、インターネット網等の所定の通信ネットワークに接続し、ショベル100の外部装置と通信を行う。これにより、ショベル100(コントローラ30)は、通信装置T1を通じて、遠隔操作用サーバ200と通信することができる。具体的には、通信装置T1は、遠隔操作用サーバ200から受信される、遠隔操作の内容に対応する信号(以下、「遠隔操作信号」)を受信することができる。また、通信装置T1は、ショベル100の周囲の状況を表す画像情報、即ち、撮像装置S5の撮像画像を遠隔操作用サーバ200に送信することができる。
 油圧制御弁31は、コントローラ30の制御下で、パイロットポンプ15の作動油の油圧を調整し、所定のパイロット圧の作動油を二次側に出力する。油圧制御弁31は、例えば、電磁比例弁である。具体的には、コントローラ30は、通信装置T1により受信される遠隔操作信号で指定される遠隔操作の内容に対応する制御指令を油圧制御弁31に出力する。これにより、油圧制御弁31は、遠隔操作用サーバ200で実行される遠隔操作の内容に対応するパイロット圧を出力することができる。
 シャトル弁32は、二つの入力ポートと一つの出力ポートを有し、二つの入力ポートに入力される作動油のうち、油圧が高い方の作動油を出力ポートから出力する。シャトル弁32の一方の入力ポートには、操作装置26の二次側のパイロットラインが接続され、他方の入力ポートには、油圧制御弁31の二次側のパイロットラインが接続される。そして、シャトル弁32の出力ポートは、減圧弁26Vを介してコントロールバルブ17(具体的には、複数の制御弁のそれぞれのパイロットポート)と接続される。これにより、コントロールバルブ17には、操作装置26の操作内容に対応するパイロット圧がシャトル弁32を通じて作用しうる。そのため、コントロールバルブ17は、操作装置26の操作内容に応じた油圧アクチュエータの動作を実現できる。また、コントロールバルブ17には、油圧制御弁31から出力される、遠隔操作の内容に対応するパイロット圧がシャトル弁32を通じて作用しうる。そのため、コントロールバルブ17は、遠隔操作用サーバ200で実行される遠隔操作の内容に応じた油圧アクチュエータの動作を実現することができる。また、減圧弁26Vは、コントローラ30の制御下で、操作装置26の操作内容や遠隔操作の内容に依らず、ショベル100の動作を制限することができる。
 遠隔操作用サーバ200(情報処理装置の一例)は、制御装置210と、通信装置220と、遠隔操作用表示装置230と、遠隔操作装置240を含む。
 制御装置210は、遠隔操作用サーバ200の各種機能に関する制御を行う。制御装置210は、任意のハードウェア、或いは、ハードウェア及びソフトウェアの組み合わせにより実現されてよい。例えば、制御装置210は、CPU、RAM等のメモリ装置、ROM等の補助記憶装置、及び各種入出力用のインタフェース装置を含むコンピュータを中心に構成される。制御装置210は、例えば、補助記憶装置にインストールされる各種のプログラムをCPU上で実行することにより各種機能を実現する。
 通信装置220は、例えば、基地局を末端とする移動体通信網、通信衛星を利用する衛星通信網、インターネット網等の所定の通信ネットワークに接続し、外部装置と通信を行う。これにより、遠隔操作用サーバ200は、通信装置220を通じて、ショベル100と通信を行うことができる。具体的には、通信装置220は、遠隔操作装置240におけるショベル100の遠隔操作の内容に対応する遠隔操作信号をショベル100に送信することができる。また、通信装置220は、ショベル100の周囲の状況を表す画像情報、即ち、撮像装置S5の撮像画像をショベルから受信することができる。
 遠隔操作用表示装置230は、制御装置210の制御下で、通信装置220により受信されるショベル100の撮像装置S5の撮像画像に基づき、ショベル100の周囲の状況を表す画像を表示する。これにより、遠隔操作を行うオペレータ(以下、「遠隔操作オペレータ」)は、遠隔操作用表示装置230に表示される画像でショベル100の周囲の状況を確認しながら、遠隔操作装置240を用いて、遠隔操作を行うことができる。
 遠隔操作装置240は、遠隔操作オペレータが遠隔操作を行うための入力手段である。遠隔操作装置240は、例えば、ショベル100の操作装置26と同様、レバー装置であってもよいし、ジョイスティックやテレビゲームのコントローラのような形態であってもよい。遠隔操作装置240は、遠隔操作オペレータによる操作内容、つまり、遠隔操作の内容に対応する遠隔操作信号を制御装置210に出力し、遠隔操作信号は、通信装置220を通じて、ショベル100に送信される。
 例えば、図12は、遠隔操作用表示装置230の表示画面の一例を示す図である。
 図12に示すように、本例では、遠隔操作用表示装置230には、キャビン10の内部からアタッチメント(ブーム4、アーム5、及びバケット6)を含むショベル100の前方を見た画像(以下、「前方画像」)が表示されている。これにより、オペレータは、ショベル100のキャビン10に搭乗している感覚で、ショベル100を遠隔操作することができる。
 また、本例では、遠隔操作用表示装置230には、前方画像に重畳して、情報画像311~314が表示されている。
 情報画像311は、上部旋回体3の旋回動作も考慮して、現在のショベル100の位置からアタッチメントの先端、具体的には、バケット6の爪先や背面等の作業部位が届く範囲、換言すれば、アタッチメントが作業可能な範囲(以下、「作業可能範囲」)を三次元的に表示する。
 例えば、遠隔操作オペレータは、土砂等をバケットの背面で前方に押しのける掃い作業を手動で或いはマシンコントロール機能を利用してショベル100に行わせる場合に、土砂を遠くへ押しのけようとしても届かない場合が有りうる。この場合、遠隔操作オペレータが作業開始前に想定していた段取り通りに作業を行うことができないため、作業効率が低下する場合がありうる。これに対して、作業可能範囲が遠隔操作オペレータの前方視野の中に重畳的に表示されることにより、遠隔操作オペレータは、作業開始前に、現在のショベル100の位置でどの範囲まで掃い作業を行うことができるかどうかを直感的に把握することができる。よって、ショベル100の作業効率を向上させることができる。
 情報画像312は、アタッチメント(ブーム4、アーム5、及びバケット6)の稼働平面を三次元的に表示する。これにより、遠隔操作オペレータは、自機の周囲の作業領域のうち、ショベル100の現在位置及び上部旋回体3の現在の旋回角度の状態でアタッチメントによる作業可能な範囲を直感的に把握することができる。
 情報画像313は、アタッチメントの稼働平面の中で、所定の作業(例えば、掘削作業)の作業効率が相対的に高いエリア(換言すれば、相対的に高い掘削力を出力し易いエリア)(以下、「高効率エリア」)を三次元的に表示する。これにより、遠隔操作オペレータは、作業効率の高いアタッチメントの姿勢状態を直感的に把握することができる。そのため、遠隔操作オペレータにより作業効率の高い作業を促し、ショベル100の作業効率を向上させることができる。
 また、情報画像313は、高効率エリアの中での相対的な作業効率の高低をグラデーションによって表示する。本例では、作業効率が相対的に低いことを示す"黒"から相対的に作業効率が高いことを示す"白"に変化するグラデーションが採用されている。これにより、遠隔操作オペレータは、高効率エリア内における作業効率の高低を直感的に把握することができる。そのため、遠隔操作オペレータにより作業効率の高い作業を促し、ショベル100の作業効率を更に向上させることができる。
 尚、情報画像313に代えて、或いは、加えて、遠隔操作用表示装置230には、制御装置210の制御下で、作業効率の数値(例えば、現在のアタッチメントの姿勢に対応する作業効率の数値等)が表示されてもよい。また、遠隔操作用表示装置230には、制御装置210の制御下で、キャビン10内から見たショベル100の周囲(前方)の作業領域の地形に沿う態様で、作業効率が相対的に高いエリアが表示されてもよい。
 情報画像314は、盛土により施工(形成)される予定の法面の目標施工面を三次元的に表示する。これにより、遠隔操作オペレータは、完成後の法面形状に対応する三次元データを現在の地形形状と比較しながら直感的に把握することができる。よって、遠隔操作オペレータは、目標施工面の三次元データを見ながら、現在の地形形状と三次元データとの差分により進捗を確認しながら、効率的に、盛土作業や盛土後の転圧作業等を進めることができる。
 尚、情報画像314は、掘削や切土等により施工(形成)される目標施工面の三次元データであってもよい。
 図11に戻り、本例では、上述の表示制御部305の機能、つまり、安定範囲表示機能は、遠隔操作用サーバ200の制御装置210に移管されてよい。具体的には、遠隔操作用表示装置230には、制御装置210の制御下で、上述の図4A~図4D、図5A~5C、図6A~図6C、図7、図8A、図8B、及び図9に示す安定範囲表示画面の内容が前方画像に重畳して表示されてよい。また、上述の図4A~図4D、図5A~5C、図6A~図6C、図7、図8A、図8B、及び図9に示す安定範囲表示画面の内容は、遠隔操作用表示装置230とは、別の表示装置に表示されてもよい。これにより、遠隔操作オペレータは、上述の実施形態と同様の作用・効果を享受することができる。特に、遠隔操作オペレータは、遠隔操作用表示装置230に表示される画像を通じて、ショベル100の周囲の状況を確認することが可能ではあるものの、例えば、ショベル100の姿勢状態やショベル100が転倒しないような操作を意識するのは難しい。これに対して、本例では、遠隔操作用サーバ200の遠隔操作用表示装置230等に、上述の安定範囲表示画面の内容が表示されるため、遠隔操作オペレータは、ショベル100の安定度を意識しながら、ショベル100の遠隔操作を行うことができる。そのため、遠隔操作される場合におけるショベル100の安全性を向上させることができる。
 また、本例では、上述の不安定状態抑制制御部306の機能の一部、具体的には、安定異範囲逸脱警報の機能は、遠隔操作用サーバ200の制御装置210に移管されてよい。この場合、制御装置210は、遠隔操作用サーバ200と接続される音出力装置(例えば、スピーカやブザー等)や表示装置(例えば、遠隔操作用表示装置230)を通じて、遠隔操作オペレータに対する安定範囲逸脱警報を出力してよい。
 また、上述した実施形態及び変形例において、ショベル100は、例えば、自律運転を行ってもよい。つまり、ショベル100は、無人機であってもよい。この場合、不安定ログ記録部307により記録されるログ情報に基づき、自律運転時に安定範囲を逸脱するような動作状態があったか否かを事後的に確認することができる。
 尚、本願は、2018年6月19日に出願した日本国特許出願2018-116455号に基づく優先権を主張するものであり、これらの日本国特許出願の全内容を本願に参照により援用する。
 1 下部走行体
 1L,1R 走行油圧モータ
 2 旋回機構
 2A 旋回油圧モータ
 3 上部旋回体
 4 ブーム
 5 アーム
 6 バケット(エンドアタッチメント)
 7 ブームシリンダ
 7a ブームボトム圧センサ
 8 アームシリンダ
 9 バケットシリンダ
 26 操作装置
 29 操作圧センサ
 30 コントローラ
 40 表示装置
 42 入力装置
 42c 荷重項目設定操作部
 42d 安定範囲設定操作部
 44 音声出力装置
 100 ショベル
 200 遠隔操作用サーバ(情報処理装置)
 210 制御装置
 220 通信装置
 230 遠隔操作用表示装置
 240 遠隔操作装置
 301 荷重測定部
 302 荷重項目設定部
 303 安定度演算部
 304 安定範囲設定部
 305 表示制御部
 306 不安定状態抑制制御部(制御部)
 307 不安定ログ記録部(制御部)
 S1 ブーム角度センサ
 S2 アーム角度センサ
 S3 バケット角度センサ
 S4 機体姿勢センサ
 S5 撮像装置
 S5B,S5F,S5L,S5R カメラ

Claims (21)

  1.  下部走行体と、
     前記下部走行体に対して旋回自在に搭載される上部旋回体と、
     前記上部旋回体に取り付けられるアタッチメントと、
     表示装置と、を備え、
     前記表示装置は、前記アタッチメントの先端部の荷重、掘削機の傾斜状態、及び、前記下部走行体に対する前記上部旋回体の相対的な旋回角度のうちの少なくとも一つを考慮して、前記アタッチメントの作業範囲における第1の範囲と、前記第1の範囲より安定度が低い第2の範囲と、を区別可能な態様で表示する、
     掘削機。
  2.  前記安定度は、前記下部走行体が地面に対して滑る状態、前記下部走行体の一部が地面から浮き上がる状態、及び、前記アタッチメントの動作に起因する前記上部旋回体の振動のうちの少なくとも一つを含む当該掘削機の不安定状態の発生しにくさの度合いを示す、
     請求項1に記載の掘削機。
  3.  前記表示装置は、前記アタッチメントの先端部の荷重、当該掘削機の傾斜状態、及び、前記旋回角度のうちの少なくとも一つの変化に応じて、前記第1の範囲及び前記第2の範囲の境界が当該掘削機に対して、近づく、又は、遠ざかるように、前記第1の範囲及び前記第2の範囲を表示する、
     請求項1に記載の掘削機。
  4.  前記表示装置は、オペレータの当該掘削機の操作傾向に関する情報を考慮して、前記第1の範囲及び前記第2の範囲を表示する、
     請求項1に記載の掘削機。
  5.  前記表示装置は、前記アタッチメントの動作速度に関する情報を考慮して、前記第1の範囲及び前記第2の範囲を表示する、
     請求項1に記載の掘削機。
  6.  前記アタッチメントの先端部の荷重を測定する荷重測定部を更に備え、
     前記荷重測定部により測定される荷重を考慮して、前記第1の範囲及び前記第2の範囲を表示する、
     請求項1に記載の掘削機。
  7.  エンドアタッチメントの種類及び作業現場の土質のうちの少なくとも一方を含む前記アタッチメントの先端部の荷重に関する項目の設定操作を受け付ける荷重項目設定操作部と、
     前記荷重項目設定操作部に対する操作に応じて、前記項目の設定を行う荷重項目設定部と、
     前記荷重項目設定部により設定された前記項目の設定内容を考慮して、前記第1の範囲及び前記第2の範囲を表示する、
     請求項1に記載の掘削機。
  8.  前記表示装置は、前記下部走行体及び前記上部旋回体の向きを表す画像と共に、前記第1の範囲及び前記第2の範囲を表示する、
     請求項1に記載の掘削機。
  9.  前記表示装置は、オペレータによる前記アタッチメントの操作に応じて変化する、前記アタッチメントの先端部の位置を示す画像と共に、前記第1の範囲及び前記第2の範囲を表示する、
     請求項7に記載の掘削機。
  10.  当該掘削機の周囲を撮像する撮像装置を更に備え、
     前記表示装置は、前記撮像装置による撮像画像、又は、前記撮像画像から生成される視点変換画像若しくは立体視画像に、前記第1の範囲及び前記第2の範囲を重畳して表示する、
     請求項1記載の掘削機。
  11.  前記表示装置は、作業現場を模したコンピュータグラフィックスを含む背景画像に、前記第1の範囲及び前記第2の範囲を重畳して表示する、
     請求項1に記載の掘削機。
  12.  前記第2の範囲は、前記アタッチメントの前記作業範囲のうちの前記安定度が相対的に高く、当該掘削機の安定状態に対応する安定範囲である、
     請求項1に記載の掘削機。
  13.  前記アタッチメントの先端部の位置が前記安定範囲から逸脱した場合に、警報を出力する、オペレータの操作による前記アタッチメントの動作を制限する、又は、ログ情報を記録する制御部を更に備える、
     請求項12に記載に掘削機。
  14.  前記安定範囲の設定に関する操作入力を受け付ける安定範囲設定操作部と、
     所定基準に基づき、前記安定範囲を設定すると共に、前記安定範囲設定操作部に対する操作に応じて、前記所定基準に対応する範囲以内で、前記安定範囲の境界のうちの少なくとも一部を設定変更する安定範囲設定部と、を更に備える、
     請求項12に記載の掘削機。
  15.  前記表示装置は、当該掘削機による所定の作業が開始される前に、前記第1の範囲及び前記第2の範囲を表示する、
     請求項1に記載の掘削機。
  16.  前記表示装置は、前記アタッチメントの作業範囲において、前記第1の範囲及び前記第2の範囲を含み、前記安定度の高低に基づき段階的に区分される3以上の複数の範囲を表示する、
     請求項1に記載の掘削機。
  17.  前記表示装置は、色、数値、及び、前記安定度の高低を示す文字情報の少なくとも一つを用いて、前記第1の範囲及び前記第2の範囲に対応する前記安定度を表示する、
     請求項1に記載の掘削機。
  18.  前記表示装置は、当該掘削機を側面から見た側面視及び上面から見た上面視の少なくとも一方により、又は、三次元的に、前記第1の範囲及び前記第2の範囲を表示する、
     請求項1に記載の掘削機。
  19.  下部走行体と、
     前記下部走行体に対して旋回自在に搭載される上部旋回体と、
     前記上部旋回体に取り付けられるアタッチメントと、
     表示装置と、を備え、
     前記表示装置は、前記アタッチメントの先端部の荷重、掘削機の傾斜状態、及び、前記下部走行体に対する前記上部旋回体の相対的な旋回角度のうちの少なくとも一つを考慮して、前記アタッチメントの作業範囲における第1の範囲と、前記第1の範囲より前記アタッチメントの動作速度が低い第2の範囲と、を区別可能な態様で表示する、
     掘削機。
  20.  下部走行体と、前記下部走行体に対して旋回自在に搭載される上部旋回体と、前記上部旋回体に取り付けられるアタッチメントと、を有する掘削機と通信を行う通信装置と、
     前記通信装置を通じて、前記掘削機を操作する操作装置と、
     表示装置と、を備え、
     前記表示装置は、前記アタッチメントの先端部の荷重、前記掘削機の傾斜状態、及び、前記下部走行体に対する前記上部旋回体の相対的な旋回角度のうちの少なくとも一つを考慮して、前記アタッチメントの作業範囲における第1の範囲と、前記第1の範囲より安定度が低い第2の範囲と、を区別可能な態様で表示する、
     情報処理装置。
  21.  下部走行体と、前記下部走行体に対して旋回自在に搭載される上部旋回体と、前記上部旋回体に取り付けられるアタッチメントと、を有する掘削機と通信を行う通信装置と、
     前記通信装置を通じて、前記掘削機を操作する操作装置と、
     表示装置と、を備え、
     前記表示装置は、前記アタッチメントの先端部の荷重、前記掘削機の傾斜状態、及び、前記下部走行体に対する前記上部旋回体の相対的な旋回角度のうちの少なくとも一つを考慮して、前記アタッチメントの作業範囲における第1の範囲と、前記第1の範囲より前記アタッチメントの動作速度が低い第2の範囲と、を区別可能な態様で表示する、
     情報処理装置。
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