JP2022146687A - ショベル - Google Patents
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Abstract
【課題】開閉体の開閉状態を操作者に知らせることができるショベルを提供すること。【解決手段】ショベル100は、下部走行体1と、下部走行体1に旋回自在に搭載された上部旋回体3と、上部旋回体3に開閉可能に取り付けられたサイドカバーSCと、サイドカバーSCの開閉状態を検出する物体検知装置70と、物体検知装置70が検出したサイドカバーSCの開閉状態を操作者に知らせる表示装置DSと、を備えている。サイドカバーSCの開閉状態は、例えば、物体検知装置70が撮像した画像に基づいて検出される。ショベル100は、サイドカバーSCが全開状態のときに、サイドカバーSCが開いていることを操作者に知らせるように構成されていてもよい。【選択図】図1
Description
本開示は、ショベルに関する。
従来、開閉可能なサイドカバーを備えたショベルが知られている(特許文献1参照。)。
サイドカバーは、閉じ具合が緩いと、ショベルが旋回したときに簡単に開いてしまう。しかしながら、サイドカバーは、運転席から視認し難い位置に取り付けられているため、ショベルの操作者は、サイドカバーの閉じ具合が緩いことに気付かない場合がある。
そこで、サイドカバー等の開閉体の開閉状態を操作者に知らせることが望ましい。
本発明の実施形態に係るショベルは、下部走行体と、前記下部走行体に旋回自在に搭載された上部旋回体と、前記上部旋回体に開閉可能に取り付けられた開閉体と、前記開閉体の開閉状態を検出する検出装置と、前記検出装置が検出した前記開閉体の開閉状態を操作者に知らせる出力装置と、を備える。
上述のショベルは、開閉体の開閉状態を操作者に知らせることができる。
最初に、図1~図3を参照して、本発明の実施形態に係る掘削機としてのショベル100について説明する。図1はショベル100の側面図であり、図2はショベル100の上面図である。図3は、上部旋回体3の斜視図である。
本実施形態では、ショベル100の下部走行体1は被駆動体としてのクローラ1Cを含む。クローラ1Cは、下部走行体1に搭載されている走行用油圧モータ2Mによって駆動される。但し、走行用油圧モータ2Mは、電動アクチュエータとしての走行用電動発電機であってもよい。具体的には、クローラ1Cは左クローラ1CL及び右クローラ1CRを含む。左クローラ1CLは左走行用油圧モータ2MLによって駆動され、右クローラ1CRは右走行用油圧モータ2MRによって駆動される。下部走行体1は、クローラ1Cによって駆動されるため、被駆動体として機能する。
下部走行体1には旋回機構2を介して上部旋回体3が旋回可能に搭載されている。被駆動体としての旋回機構2は、上部旋回体3に搭載されている旋回用油圧モータ2Aによって駆動される。但し、旋回用油圧モータ2Aは、電動アクチュエータとしての旋回用電動発電機であってもよい。上部旋回体3は、旋回機構2によって駆動されるため、被駆動体として機能する。
上部旋回体3には被駆動体としてのブーム4が取り付けられている。ブーム4の先端には被駆動体としてのアーム5が取り付けられ、アーム5の先端に被駆動体及びエンドアタッチメントとしてのバケット6が取り付けられている。ブーム4、アーム5及びバケット6は、アタッチメントの一例である掘削アタッチメントを構成する。ブーム4はブームシリンダ7で駆動され、アーム5はアームシリンダ8で駆動され、バケット6はバケットシリンダ9で駆動される。
ブーム4にはブーム角度センサS1が取り付けられ、アーム5にはアーム角度センサS2が取り付けられ、バケット6にはバケット角度センサS3が取り付けられている。
ブーム角度センサS1はブーム4の回動角度を検出する。本実施形態では、ブーム角度センサS1は加速度センサであり、上部旋回体3に対するブーム4の回動角度であるブーム角度を検出できる。ブーム角度は、例えば、ブーム4を最も下げたときに最小角度となり、ブーム4を上げるにつれて大きくなる。
アーム角度センサS2はアーム5の回動角度を検出する。本実施形態では、アーム角度センサS2は加速度センサであり、ブーム4に対するアーム5の回動角度であるアーム角度を検出できる。アーム角度は、例えば、アーム5を最も閉じたときに最小角度となり、アーム5を開くにつれて大きくなる。
アーム角度センサS2はアーム5の回動角度を検出する。本実施形態では、アーム角度センサS2は加速度センサであり、ブーム4に対するアーム5の回動角度であるアーム角度を検出できる。アーム角度は、例えば、アーム5を最も閉じたときに最小角度となり、アーム5を開くにつれて大きくなる。
バケット角度センサS3はバケット6の回動角度を検出する。本実施形態では、バケット角度センサS3は加速度センサであり、アーム5に対するバケット6の回動角度であるバケット角度を検出できる。バケット角度は、例えば、バケット6を最も閉じたときに最小角度となり、バケット6を開くにつれて大きくなる。
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はそれぞれ、可変抵抗器を利用したポテンショメータ、対応する油圧シリンダのストローク量を検出するストロークセンサ、連結ピン回りの回動角度を検出するロータリエンコーダ、ジャイロセンサ、加速度センサとジャイロセンサの組み合わせ等であってもよい。
上部旋回体3には、運転室としてのキャビン10が設けられ、且つ、エンジン11等の動力源が搭載されている。また、上部旋回体3には、コントローラ30、物体検知装置70、向き検出装置85、機体傾斜センサS4、及び旋回角速度センサS5等が取り付けられている。キャビン10の内部には、操作装置26、表示装置DS、及び音出力装置AD等が設けられている。なお、本書では、便宜上、上部旋回体3における、ブーム4が取り付けられている側を前とし、カウンタウェイトが取り付けられている側を後とする。
操作装置26は、操作者がアクチュエータの操作のために用いる装置である。操作装置26は、例えば、操作レバー及び操作ペダルを含む。アクチュエータは、油圧アクチュエータ及び電動アクチュエータの少なくとも1つを含む。油圧アクチュエータは、旋回用油圧モータ2A、走行用油圧モータ2M、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等を含む。
コントローラ30は、各種機能を実行するための制御装置の一例である。本実施形態では、コントローラ30は、CPU、RAM、NVRAM、及びROM等を備えたコンピュータで構成され、ショベル100を制御できるように構成されている。具体的には、コントローラ30は、各種機能に対応するプログラムをROMから読み出してRAMにロードし、対応する処理をCPUに実行させる。
各種機能は、物体検知機能を含む。物体検知機能は、ショベル100の周囲に存在する物体を検知する機能である。物体は、例えば、人、動物、車両、建設機械、建造物、又は穴等である。
本実施形態では、コントローラ30は、物体検知装置70の出力に基づいて物体を検知するように構成されている。物体検知装置70は、ショベル100の周囲に存在する物体を検知するための装置であり、例えば、超音波センサ、ミリ波レーダ、単眼カメラ、ステレオカメラ、LIDAR、距離画像センサ、又は赤外線センサ等である。本実施形態では、物体検知装置70は、単眼カメラであり、上部旋回体3の上面後端に取り付けられた後方物体検知装置70B、キャビン10の上面前端に取り付けられた前方物体検知装置70F、上部旋回体3の上面左端に取り付けられた左方物体検知装置70L、及び、上部旋回体3の上面右端に取り付けられた右方物体検知装置70Rを含む。
物体検知装置70は、ショベル100の周囲に設定された所定領域内の所定物体を検知するように構成されていてもよい。例えば、物体検知装置70は、人と人以外の物体とを区別しながら人を検知できるように構成された人検知装置であってもよい。
本実施形態では、物体検知装置70は検知範囲Zを有する。物体検知装置70は、検知範囲Z内に存在する或いは進入した物体を検知できるように構成されている。具体的には、検知範囲Zは、後方物体検知装置70Bの後方検知範囲ZB、前方物体検知装置70Fの前方検知範囲ZF、左方物体検知装置70Lの左方検知範囲ZL、及び、右方物体検知装置70Rの右方検知範囲ZRを含む。図2は、検知範囲Zの一例を概略的に示している。
向き検出装置85は、上部旋回体3の向きと下部走行体1の向きとの相対的な関係に関する情報(以下、「向きに関する情報」とする。)を検出するように構成されている。例えば、向き検出装置85は、下部走行体1に取り付けられた地磁気センサと上部旋回体3に取り付けられた地磁気センサの組み合わせで構成されていてもよい。或いは、向き検出装置85は、下部走行体1に取り付けられたGNSS受信機と上部旋回体3に取り付けられたGNSS受信機の組み合わせで構成されていてもよい。旋回用電動発電機で上部旋回体3が旋回駆動される構成では、向き検出装置85は、レゾルバで構成されていてもよい。向き検出装置85は、例えば、下部走行体1と上部旋回体3との間の相対回転を実現する旋回機構2に関連して設けられるセンタージョイントに配置されていてもよい。
機体傾斜センサS4は所定の平面に対する上部旋回体3の傾斜を検出するように構成されている。本実施形態では、機体傾斜センサS4は、水平面に関する上部旋回体3の前後軸回りの傾斜角及び左右軸回りの傾斜角を検出する加速度センサである。上部旋回体3の前後軸及び左右軸は、例えば、互いに直交してショベル100の旋回軸上の一点であるショベル中心点を通る。
旋回角速度センサS5は、上部旋回体3の旋回角速度を検出するように構成されている。本実施形態では、旋回角速度センサS5は、ジャイロセンサである。旋回角速度センサS5は、レゾルバ又はロータリエンコーダ等であってもよい。旋回角速度センサS5は、旋回速度を検出してもよい。旋回速度は、旋回角速度から算出されてもよい。
以下では、ブーム角度センサS1、アーム角度センサS2、バケット角度センサS3、機体傾斜センサS4、及び旋回角速度センサS5の任意の組み合わせは、集合的に姿勢センサとも称される。
表示装置DSは、出力装置の一例であり、各種情報を表示できるように構成されている。本実施形態では、表示装置DSは、キャビン10のピラーに取り付けられたタッチパネルディスプレイである。
音出力装置ADは、出力装置の別の一例であり、各種情報を音で出力できるように構成されている。本実施形態では、音出力装置ADは、キャビン10内に取り付けられたスピーカである。
上部旋回体3には、図2及び図3に示すように、サイドカバーSCが設けられている。図3では、明瞭化のため、サイドカバーSCにはドットパターンが付されている。サイドカバーSCは、開閉体の一例であり、「ドア」とも称される。サイドカバーSCは、上部旋回体3の左側に取り付けられた左サイドカバーSCLと、上部旋回体3の右側に取り付けられた右サイドカバーSCRと、を含む。そして、左サイドカバーSCLは、第1左サイドカバーSCL1及び第2左サイドカバーSCL2を含む。
具体的には、第1左サイドカバーSCL1は、キャビン10の後で且つ上部旋回体3の左側において、Z軸に平行なヒンジ軸を有するヒンジユニットHL1を介して上部旋回体3を構成するフレームに取り付けられている。より具体的には、第1左サイドカバーSCL1は、図2に示すように、上面視でヒンジユニットHL1の周りを時計回りに回転するようにフレームに取り付けられている。
第2左サイドカバーSCL2は、第1左サイドカバーSCL1の後で且つ上部旋回体3の左側において、Z軸に平行なヒンジ軸を有するヒンジユニットHL2を介して上部旋回体3を構成するフレームに取り付けられている。より具体的には、第2左サイドカバーSCL2は、図2に示すように、上面視でヒンジユニットHL2の周りを反時計回りに回転するようにフレームに取り付けられている。すなわち、第1左サイドカバーSCL1と第2左サイドカバーSCL2とは、いわゆる観音開き式カバーとして互いに反対向きに開くように構成されている。
右サイドカバーSCRは、キャビン10の後で且つ上部旋回体3の右側において、Z軸に平行なヒンジ軸を有するヒンジユニットHRを介して上部旋回体3を構成するフレームに取り付けられている。より具体的には、右サイドカバーSCRは、図2に示すように、上面視でヒンジユニットHRの周りを時計回りに回転するようにフレームに取り付けられている。
また、本実施形態では、左方物体検知装置70Lは、左サイドカバーSCLが全開状態のとき、及び、左サイドカバーSCLが全閉状態と全開状態との間の開状態のときの何れにおいても、左サイドカバーSCLを左方検知範囲ZL(図2参照。)内に含むように構成されている。すなわち、左方物体検知装置70Lは、左サイドカバーSCLの開き角度が小さくても、左サイドカバーSCLが開いたことを検知できるように構成されている。具体的には、左方物体検知装置70Lは、第1左サイドカバーSCL1の開き角度が小さくても、第1左サイドカバーSCL1が開いたことを検知できるように構成され、且つ、第2左サイドカバーSCL2の開き角度が小さくても、第2左サイドカバーSCL2が開いたことを検知できるように構成されている。
左サイドカバーSCLの全開状態は、例えば、左サイドカバーSCLの開き角度が所定角度になり、ロックバー等によってその開き角度がロックされた状態である。所定角度は、例えば、70度~90度の間の角度である。
同様に、右方物体検知装置70Rは、右サイドカバーSCRが全開状態のとき、及び、右サイドカバーSCRが全閉状態と全開状態との間の開状態のときの何れにおいても、右サイドカバーSCRを右方検知範囲ZR(図2参照。)内に含むように構成されている。すなわち、右方物体検知装置70Rは、右サイドカバーSCRの開き角度が小さくても、右サイドカバーSCRが開いたことを検知できるように構成されている。
なお、左方物体検知装置70Lは、左サイドカバーSCLが全閉状態のとき、左サイドカバーSCLが全開状態のとき、及び、左サイドカバーSCLが全閉状態と全開状態との間の開状態のときの何れにおいても、左サイドカバーSCLを左方検知範囲ZL(図2参照。)内に含むように構成されていてもよい。すなわち、左方物体検知装置70Lは、左サイドカバーSCLの開閉状態にかかわらず、左サイドカバーSCLの開閉状態を常に監視できるように構成されていてもよい。具体的には、左方物体検知装置70Lは、第1左サイドカバーSCL1の開閉状態にかかわらず、第1左サイドカバーSCL1の開閉状態を常に監視できるように構成され、且つ、第2左サイドカバーSCL2の開閉状態にかかわらず、第2左サイドカバーSCL2の開閉状態を常に監視できるように構成されていてもよい。
同様に、右方物体検知装置70Rは、右サイドカバーSCRが全閉状態のとき、右サイドカバーSCRが全開状態のとき、及び、右サイドカバーSCRが全閉状態と全開状態との間の開状態のときの何れにおいても、右サイドカバーSCRを右方検知範囲ZR(図2参照。)内に含むように構成されていてもよい。すなわち、右方物体検知装置70Rは、右サイドカバーSCRの開閉状態にかかわらず、右サイドカバーSCRの開閉状態を常に監視できるように構成されていてもよい。
次に図4を参照し、ショベル100に搭載される油圧システムの構成例について説明する。図4は、図1のショベル100に搭載される油圧システムの構成例を示す。図4は、機械的動力伝達ライン、作動油ライン、パイロットライン、及び電気制御ラインを、それぞれ二重線、実線、破線及び点線で示している。
油圧システムは、エンジン11によって駆動される左メインポンプ14Lから、左センターバイパス管路40L又は左パラレル管路42Lを経て作動油タンクまで作動油を循環させ、且つ、エンジン11によって駆動される右メインポンプ14Rから右センターバイパス管路40R又は右パラレル管路42Rを経て作動油タンクまで作動油を循環させている。
左センターバイパス管路40Lは、コントロールバルブユニット17内に配置された制御弁171、173、175L及び176Lを通る作動油ラインである。右センターバイパス管路40Rは、コントロールバルブユニット17内に配置された制御弁172、174、175R及び176Rを通る作動油ラインである。
制御弁171は、左メインポンプ14Lが吐出する作動油を左側走行用油圧モータ1Lへ供給し、且つ、左側走行用油圧モータ1Lが吐出する作動油を作動油タンクへ排出するために作動油の流れを切り換えるスプール弁である。
制御弁172は、右メインポンプ14Rが吐出する作動油を右側走行用油圧モータ1Rへ供給し、且つ、右側走行用油圧モータ1Rが吐出する作動油を作動油タンクへ排出するために作動油の流れを切り換えるスプール弁である。
制御弁173は、左メインポンプ14Lが吐出する作動油を旋回用油圧モータ2Aへ供給し、且つ、旋回用油圧モータ2Aが吐出する作動油を作動油タンクへ排出するために作動油の流れを切り換えるスプール弁である。
制御弁174は、右メインポンプ14Rが吐出する作動油をバケットシリンダ9へ供給し、且つ、バケットシリンダ9内の作動油を作動油タンクへ排出するために作動油の流れを切り換えるスプール弁である。
制御弁175Lは、左メインポンプ14Lが吐出する作動油をブームシリンダ7へ供給するために作動油の流れを切り換えるスプール弁である。
制御弁175Rは、右メインポンプ14Rが吐出する作動油をブームシリンダ7へ供給し、且つ、ブームシリンダ7内の作動油を作動油タンクへ排出するために作動油の流れを切り換えるスプール弁である。
制御弁176Lは、左メインポンプ14Lが吐出する作動油をアームシリンダ8へ供給し、且つ、アームシリンダ8内の作動油を作動油タンクへ排出するために作動油の流れを切り換えるスプール弁である。
制御弁176Rは、右メインポンプ14Rが吐出する作動油をアームシリンダ8へ供給し、且つ、アームシリンダ8内の作動油を作動油タンクへ排出するために作動油の流れを切り換えるスプール弁である。
左パラレル管路42Lは、左センターバイパス管路40Lに並行する作動油ラインである。左パラレル管路42Lは、制御弁171、173、175Lの何れかによって左センターバイパス管路40Lを通る作動油の流れが制限或いは遮断された場合に、より下流の制御弁に作動油を供給できる。右パラレル管路42Rは、右センターバイパス管路40Rに並行する作動油ラインである。右パラレル管路42Rは、制御弁172、174、175Rの何れかによって右センターバイパス管路40Rを通る作動油の流れが制限或いは遮断された場合に、より下流の制御弁に作動油を供給できる。
左レギュレータ13Lは、左メインポンプ14Lの吐出量を制御できるように構成されている。本実施形態では、左レギュレータ13Lは、例えば、左メインポンプ14Lの吐出圧に応じて左メインポンプ14Lの斜板傾転角を調節することによって、左メインポンプ14Lの吐出量を制御する。右レギュレータ13Rは、右メインポンプ14Rの吐出量を制御できるように構成されている。本実施形態では、右レギュレータ13Rは、例えば、右メインポンプ14Rの吐出圧に応じて右メインポンプ14Rの斜板傾転角を調節することによって、右メインポンプ14Rの吐出量を制御する。左レギュレータ13Lは、例えば、左メインポンプ14Lの吐出圧の増大に応じて左メインポンプ14Lの斜板傾転角を調節して吐出量を減少させる。右レギュレータ13Rについても同様である。吐出圧と吐出量との積で表されるポンプ吸収馬力がエンジン11の出力馬力を超えないようにするためである。なお、ポンプ吸収馬力は、左メインポンプ14Lの吸収馬力と右メインポンプ14Rの吸収馬力との合計である。
左吐出圧センサ28Lは、吐出圧センサ28の一例であり、左メインポンプ14Lの吐出圧を検出し、検出した値をコントローラ30に対して出力する。右吐出圧センサ28Rについても同様である。
ここで、図4の油圧システムで採用されるネガティブコントロール制御について説明する。
左センターバイパス管路40Lには、最も下流にある制御弁176Lと作動油タンクとの間に左絞り18Lが配置されている。左メインポンプ14Lが吐出した作動油の流れは、左絞り18Lで制限される。そして、左絞り18Lは、左レギュレータ13Lを制御するための制御圧を発生させる。左制御圧センサ19Lは、制御圧を検出するためのセンサであり、検出した値をコントローラ30に対して出力する。右センターバイパス管路40Rには、最も下流にある制御弁176Rと作動油タンクとの間に右絞り18Rが配置されている。右メインポンプ14Rが吐出した作動油の流れは、右絞り18Rで制限される。そして、右絞り18Rは、右レギュレータ13Rを制御するための制御圧を発生させる。右制御圧センサ19Rは、制御圧を検出するためのセンサであり、検出した値をコントローラ30に対して出力する。
コントローラ30は、制御圧に応じて左メインポンプ14Lの斜板傾転角を調節することによって、左メインポンプ14Lの吐出量を制御する。コントローラ30は、制御圧が大きいほど左メインポンプ14Lの吐出量を減少させ、制御圧が小さいほど左メインポンプ14Lの吐出量を増大させる。右メインポンプ14Rの吐出量も同様に制御される。
具体的には、図4で示されるように、ショベル100における油圧アクチュエータが何れも操作されていない待機状態の場合、左メインポンプ14Lが吐出する作動油は、左センターバイパス管路40Lを通って左絞り18Lに至る。そして、左メインポンプ14Lが吐出する作動油の流れは、左絞り18Lの上流で発生する制御圧を増大させる。その結果、コントローラ30は、左メインポンプ14Lの吐出量を許容最小吐出量まで減少させ、吐出した作動油が左センターバイパス管路40Lを通過する際の圧力損失(ポンピングロス)を抑制する。一方、何れかの油圧アクチュエータが操作された場合、左メインポンプ14Lが吐出する作動油は、操作対象の油圧アクチュエータに対応する制御弁を介して、操作対象の油圧アクチュエータに流れ込む。そして、左メインポンプ14Lが吐出する作動油の流れは、左絞り18Lに至る量を減少或いは消失させ、左絞り18Lの上流で発生する制御圧を低下させる。その結果、コントローラ30は、左メインポンプ14Lの吐出量を増大させ、操作対象の油圧アクチュエータに十分な作動油を循環させ、操作対象の油圧アクチュエータの駆動を確かなものとする。右メインポンプ14Rが吐出する作動油についても同様である。
上述のような構成により、図4の油圧システムは、待機状態においては、左メインポンプ14L及び右メインポンプ14Rのそれぞれにおける無駄なエネルギ消費を抑制できる。無駄なエネルギ消費は、左メインポンプ14Lが吐出する作動油が左センターバイパス管路40Lで発生させるポンピングロス、及び、右メインポンプ14Rが吐出する作動油が右センターバイパス管路40Rで発生させるポンピングロスを含む。また、図4の油圧システムは、油圧アクチュエータを作動させる場合には、左メインポンプ14L及び右メインポンプ14Rのそれぞれから必要十分な作動油を作動対象の油圧アクチュエータに供給できる。
次に、アクチュエータを自動的に動作させる構成について説明する。ブーム操作レバー26Aは、操作装置26としての電気式操作レバーの一例であり、ブーム4を操作するために用いられる。ブーム操作レバー26Aは、操作方向及び操作量を検出し、検出した操作方向及び操作量を操作データ(電気信号)としてコントローラ30に対して出力する。手動制御時において、ブーム上げ方向にブーム操作レバー26Aが操作された場合、コントローラ30は、ブーム操作レバー26Aの操作量に応じて比例弁31ALの開度を制御する。これにより、パイロットポンプ15が吐出する作動油を利用し、ブーム操作レバー26Aの操作量に応じたパイロット圧を制御弁175Lの右側パイロットポートと制御弁175Rの左側パイロットポートに作用させる。また、手動制御時において、ブーム下げ方向にブーム操作レバー26Aが操作された場合、コントローラ30は、ブーム操作レバー26Aの操作量に応じて比例弁31ARの開度を制御する。これにより、パイロットポンプ15が吐出する作動油を利用し、ブーム操作レバー26Aの操作量に応じたパイロット圧を制御弁175Rの右側パイロットポートに作用させる。
比例弁31AL、31ARは、電磁弁としての比例弁31の一例であるブーム比例弁31Aを構成する。比例弁31ALは、コントローラ30が調節する電流指令に応じて動作する。コントローラ30は、パイロットポンプ15から比例弁31ALを介して制御弁175Lの右側パイロットポート及び制御弁175Rの左側パイロットポートに導入される作動油によるパイロット圧を調節する。比例弁31ARは、コントローラ30が調節する電流指令に応じて動作する。コントローラ30は、パイロットポンプ15から比例弁31ARを介して制御弁175Rの右側パイロットポートに導入される作動油によるパイロット圧を調節する。比例弁31AL、31ARは、制御弁175L、175Rを任意の弁位置で停止できるようにパイロット圧を調節可能である。
この構成により、コントローラ30は、自動掘削制御の際には、操作者によるブーム上げ操作とは無関係に、パイロットポンプ15が吐出する作動油を、比例弁31ALを介し、制御弁175Lの右側パイロットポート及び制御弁175Rの左側パイロットポートに供給できる。すなわち、コントローラ30は、ブーム4を自動的に上げることができる。また、コントローラ30は、操作者によるブーム下げ操作とは無関係に、パイロットポンプ15が吐出する作動油を、比例弁31ARを介し、制御弁175Rの右側パイロットポートに供給できる。すなわち、コントローラ30は、ブーム4を自動的に下げることができる。
アーム操作レバー26Bは、操作装置26としての電気式操作レバーの別の一例であり、アーム5を操作するために用いられる。アーム操作レバー26Bは、操作方向及び操作量を検出し、検出した操作方向及び操作量を操作データ(電気信号)としてコントローラ30に対して出力する。手動制御時において、アーム開き方向にアーム操作レバー26Bが操作された場合、コントローラ30は、アーム操作レバー26Bの操作量に応じて比例弁31BRの開度を制御する。これにより、パイロットポンプ15が吐出する作動油を利用し、アーム操作レバー26Bの操作量に応じたパイロット圧を制御弁176Lの左側パイロットポートと制御弁176Rの右側パイロットポートに作用させる。また、手動制御時において、アーム閉じ方向にアーム操作レバー26Bが操作された場合、コントローラ30は、アーム操作レバー26Bの操作量に応じて比例弁31BLの開度を制御する。これにより、パイロットポンプ15が吐出する作動油を利用し、アーム操作レバー26Bの操作量に応じたパイロット圧を制御弁176Lの右側パイロットポートと制御弁176Rの左側パイロットポートとに作用させる。
比例弁31BL、31BRは、比例弁31の一例であるアーム比例弁31Bを構成する。比例弁31BLは、コントローラ30が調節する電流指令に応じて動作する。コントローラ30は、パイロットポンプ15から比例弁31BLを介して制御弁176Lの右側パイロットポート及び制御弁176Rの左側パイロットポートに導入される作動油によるパイロット圧を調節する。比例弁31BRは、コントローラ30が調節する電流指令に応じて動作する。コントローラ30は、パイロットポンプ15から比例弁31BRを介して制御弁176Lの左側パイロットポート及び制御弁176Rの右側パイロットポートに導入される作動油によるパイロット圧を調節する。比例弁31BL、31BRは、制御弁176L、176Rを任意の弁位置で停止できるようにパイロット圧を調節可能である。
この構成により、コントローラ30は、操作者によるアーム閉じ操作とは無関係に、パイロットポンプ15が吐出する作動油を、比例弁31BLを介し、制御弁176Lの右側パイロットポート及び制御弁176Rの左側パイロットポートに供給できる。すなわち、コントローラ30は、アーム5を自動的に閉じることができる。また、コントローラ30は、操作者によるアーム開き操作とは無関係に、パイロットポンプ15が吐出する作動油を、比例弁31BRを介し、制御弁176Lの左側パイロットポート及び制御弁176Rの右側パイロットポートに供給できる。すなわち、コントローラ30は、アーム5を自動的に開くことができる。
これにより、自動掘削制御においては、アーム操作レバー26Bの操作量に応じて、アームシリンダ8及びブームシリンダ7が自動で動作することにより、作業部位の速度制御、若しくは、位置制御が実行される。
ショベル100は、上部旋回体3を自動的に左旋回・右旋回させるための構成、バケット6を自動的に開閉させるための構成、及び、下部走行体1を自動的に前進・後進させるための構成を備えていてもよい。この場合、旋回用油圧モータ2Aに関する油圧システム部分、バケットシリンダ9の操作に関する油圧システム部分、左側走行用油圧モータ1Lの操作に関する油圧システム部分、及び、右側走行用油圧モータ1Rの操作に関する油圧システム部分は、ブームシリンダ7の操作に関する油圧システム部分等と同じように構成されてもよい。
次に、図5を参照して、本実施形態に係るショベル100の電気式操作システムについて更に説明する。図5は、本実施形態に係るショベル100の電気式操作システムの構成例を概略的に示している。なお、図5では、電気式操作システムの一例として、ブーム4を上下させるブーム操作システムを例に説明する。なお、電気式操作システムは、下部走行体1を前進或いは後進させるための走行操作システム、上部旋回体3を旋回させるための旋回操作システム、アーム5を開閉させるためのアーム操作システム、及び、バケット6を開閉させるためのバケット操作システム等にも同様に適用され得る。
図5に示す電気式操作システムは、電気式操作レバーとしてのブーム操作レバー26Aと、パイロットポンプ15と、パイロット圧作動型のコントロールバルブユニット17と、ブーム上げ操作用の比例弁31ALと、ブーム下げ操作用の比例弁31ARと、コントローラ30と、ゲートロックレバー60と、ゲートロック弁62と、を備えている。
操作装置の一例であるブーム操作レバー26A(操作信号生成部)には、操作量(傾倒量)や傾倒方向を検出可能なエンコーダ又はポテンショメータ等のセンサが設けられている。ブーム操作レバー26Aのセンサで検出されたブーム操作レバー26Aの操作に対応する操作信号(電気信号)は、コントローラ30に取り込まれる。
比例弁31ALは、パイロットポンプ15からコントロールバルブユニット17(図4に示す制御弁175L,175R参照)のブーム上げ側パイロットポートに作動油を供給するパイロットラインに設けられている。比例弁31ALは、開度調整が可能な電磁弁であり、コントローラ30からの制御信号であるブーム上げ操作信号(電気信号)に応じて比例弁31ALの開度が制御される。比例弁31ALの開度を制御することにより、ブーム上げ側パイロットポートに作用する、ブーム上げ操作信号(圧力信号)としてのパイロット圧を制御する。同様に、比例弁31ARは、パイロットポンプ15からコントロールバルブユニット17(図4に示す制御弁175L,175R参照)のブーム下げ側パイロットポートに作動油を供給するパイロットラインに設けられている。比例弁31ARは、開度調整が可能な電磁弁であり、コントローラ30からの制御信号であるブーム下げ操作信号(電気信号)に応じて比例弁31ARの開度が制御される。比例弁31ARの開度を制御することにより、ブーム下げ側パイロットポートに作用する、ブーム下げ操作信号(圧力信号)としてのパイロット圧を制御する。
コントローラ30は、比例弁31AL,31ARの開度を制御するブーム上げ操作信号(電気信号)、ブーム下げ操作信号(電気信号)を出力する。これにより、コントローラ30は、比例弁31AL,31AR、コントロールバルブユニット17(制御弁175L,175R)を介して、左メインポンプ14L,右メインポンプ14Rからブームシリンダ7に供給される作動油の流量及び流れる方向を制御して、ブーム4の動作を制御することができる。
例えば、ショベル100の手動操作が行われる場合、コントローラ30は、ブーム操作レバー26Aの操作信号(電気信号)に応じてブーム上げ操作信号(電気信号)又はブーム下げ操作信号(電気信号)を生成し出力する。また、例えば、ショベル100の自動制御が行われる場合、コントローラ30は、設定されたプログラム等に基づいて、ブーム上げ操作信号(電気信号)又はブーム下げ操作信号(電気信号)を生成し出力する。
ゲートロックレバー60は、キャビン10内の乗降口付近に設けられている。ゲートロックレバー60は、揺動可能に設けられている。操作者は、ゲートロックレバー60を引き上げてほぼ水平にすることによりゲートロック弁62を解除状態とし、ゲートロックレバー60を押し下げることによりゲートロック弁62をロック状態とする。ゲートロックレバー60を引き上げた状態において、ゲートロックレバー60は、キャビン10の乗降口を遮って操作者がキャビン10から退出するのを規制する。一方、ゲートロックレバー60を押し下げた状態において、ゲートロックレバー60は、キャビン10の乗降口を開放して操作者がキャビン10から退出するのを許容する。
リミットスイッチ61は、ゲートロックレバー60を引き上げた状態においてON(通電)となり、ゲートロックレバー60を押し下げた状態においてOFF(遮断)となるスイッチである。
ゲートロック弁62は、パイロットポンプ15と比例弁31(31AL,31AR)との間のパイロットラインに設けられている開閉弁である。ゲートロック弁62は、例えば、通電時に開き、非通電時に閉じる電磁弁である。ゲートロック弁62の電源回路には、リミットスイッチ61が配置されている。これにより、リミットスイッチ61がONの際、ゲートロック弁62は開かれる。リミットスイッチ61がOFFの際、ゲートロック弁62は閉じられる。即ち、リミットスイッチ61がONの際には、ゲートロック弁62は開かれて解除状態となり、ブーム操作レバー26Aを介したブーム4の操作が可能な状態となる。一方、リミットスイッチ61がOFFの際には、ゲートロック弁62は閉じられてロック状態となり、ブーム操作レバー26Aを介したブーム4の操作が不能な状態となる。
ロック状態検出センサ63は、ゲートロック弁62が解除状態であるかロック状態であるかを検出する。例えば、ロック状態検出センサ63は、ゲートロック弁62とリミットスイッチ61とを接続する電気回路に設けられた電圧センサ(または、電流センサ)であって、リミットスイッチ61のON/OFFを検出することにより、ゲートロック弁62の解除状態/ロック状態を検出する。検出結果は、コントローラ30に出力される。なお、ロック状態検出センサ63は、レバーの位置を直接検出することにより、ゲートロック弁62の解除状態/ロック状態を検出する構成であってもよい。
コントローラ30は、ゲートロックレバー60を引き上げた状態であっても、リミットスイッチ61をOFFに切り換えてゲートロック弁62を閉じてブーム4を操作不能な状態とすることができるように構成されていてもよい。
図5は、ゲートロックレバー60によってブーム4(ブームシリンダ7)の操作可能状態と操作不能状態とを切り換えるための構成を示している。しかしながら、ゲートロックレバー60は、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)、旋回(旋回用油圧モータ2A)、及び走行(走行用油圧モータ2M)等の操作可能状態と操作不能状態とを同時に切り換えることができるように構成されている。但し、ゲートロックレバー60は、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)、旋回(旋回用油圧モータ2A)、及び走行(走行用油圧モータ2M)等の操作可能状態と操作不能状態とを個別に切り換えることができるように構成されていてもよい。
次に、図6を参照し、表示装置DSに表示される表示画面41Vの一例について説明する。図6に示す表示画面41Vは、右サイドカバーSCRが開いていることが検出されたときに表示される表示画面の一例である。
具体的には、表示画面41Vは、日時表示領域41a、走行モード表示領域41b、アタッチメント表示領域41c、燃費表示領域41d、エンジン制御状態表示領域41e、エンジン稼動時間表示領域41f、冷却水温表示領域41g、燃料残量表示領域41h、回転数モード表示領域41i、尿素水残量表示領域41j、作動油温表示領域41k、ドア開閉状態表示領域41u、及びカメラ画像表示領域41xを含む。
走行モード表示領域41b、アタッチメント表示領域41c、エンジン制御状態表示領域41e、及び回転数モード表示領域41iは、ショベル100の設定状態に関する情報である設定状態情報を表示する領域である。燃費表示領域41d、エンジン稼動時間表示領域41f、冷却水温表示領域41g、燃料残量表示領域41h、尿素水残量表示領域41j、及び作動油温表示領域41kは、ショベル100の稼動状態に関する情報である稼動状態情報を表示する領域である。
より具体的には、日時表示領域41aは、現在の日時を表示する領域である。走行モード表示領域41bは、現在の走行モードを表示する領域である。アタッチメント表示領域41cは、現在装着されているエンドアタッチメントを表す画像を表示する領域である。図6は、リフティングマグネットを表す画像が表示された状態を示している。
燃費表示領域41dは、コントローラ30によって算出された燃費情報を表示する領域である。燃費表示領域41dは、生涯平均燃費又は区間平均燃費を表示する平均燃費表示領域41d1、瞬間燃費を表示する瞬間燃費表示領域41d2を含む。
エンジン制御状態表示領域41eは、エンジン11の制御状態を表示する領域である。エンジン稼動時間表示領域41fは、エンジン11の累積稼動時間を表示する領域である。冷却水温表示領域41gは、現在のエンジン冷却水の温度状態を表示する領域である。燃料残量表示領域41hは、燃料タンクに貯蔵されている燃料の残量状態を表示する領域である。回転数モード表示領域41iは、エンジン回転数調節ダイヤル75によって設定された現在の回転数モードを表示する領域である。尿素水残量表示領域41jは、尿素水タンクに貯蔵されている尿素水の残量状態を表示する領域である。作動油温表示領域41kは、作動油タンク内の作動油の温度状態を表示する領域である。
ドア開閉状態表示領域41uは、ドア(サイドカバーSC)の開閉状態に関する情報を表示する領域である。図6に示す例では、ドア開閉状態表示領域41uには、右サイドカバーSCRが開状態であることを表すテキストメッセージ「右ドアが開いています」が表示されている。図6に示す例では、テキストメッセージは、カメラ画像表示領域41x以外の場所である、燃料残量表示領域41hの上方に重畳表示されている。カメラ画像の一部が見えなくなってしまうのを防止するためである。テキストメッセージは、カメラ画像表示領域41x以外の他の場所に重畳表示されてもよい。
コントローラ30は、サイドカバーSCが開いていることを物体検知装置70が検出すると、表示装置DSに対して制御指令を出力し、ドア開閉状態表示領域41uにテキストメッセージを表示させるように構成されている。この場合、コントローラ30は、音出力装置ADに制御指令を出力し、サイドカバーSCが開いていることをショベル100の操作者に知らせるための音又は音声を音出力装置ADから出力させてもよい。或いは、コントローラ30は、音出力装置ADのみに制御指令を出力し、サイドカバーSCが開いていることを聴覚情報のみによって操作者に知らせるように構成されていてもよい。
カメラ画像表示領域41xは、物体検知装置70としての単眼カメラが撮像したカメラ画像を表示する領域である。図6に示す例では、カメラ画像表示領域41xは、第1カメラ画像表示領域41x1及び第2カメラ画像表示領域41x2を含む。第1カメラ画像表示領域41x1は、後方物体検知装置70Bとしての単眼カメラが撮像したカメラ画像を表示している。このカメラ画像は、ショベル100の後方の空間を映し出す後方画像であり、カウンタウェイトの画像3aを含む。カウンタウェイトの画像3aはCG(コンピュータグラフィック)画像であってもよい。単眼カメラのレンズ等に起因する歪みを含んだカウンタウェイトの画像が表示されるのを防止するためである。すなわち、カウンタウェイトのCG画像は、歪みのない状態で表示され、操作者は、そのCG画像を見ることでカウンタウェイトの形状及び幅をより正確に認識できる。第2カメラ画像表示領域41x2は、右方物体検知装置70Rとしての単眼カメラが撮像したカメラ画像を表示している。このカメラ画像は、ショベル100の右方の空間を映し出す右方画像であり、図6に示す例では、上部旋回体3の上面の右縁の画像3bと右サイドカバーSCRの画像G1とを含んでいる。画像G1は、開状態の右サイドカバーSCRの画像である。上部旋回体3の上面の右縁の画像3bはCG画像であってもよい。単眼カメラのレンズ等に起因する歪みを含んだ右縁の画像が表示されるのを防止するためである。すなわち、上部旋回体3の上面の右縁のCG画像は、歪みのない状態で表示され、操作者は、そのCG画像を見ることで上部旋回体3の上面の右縁の形状及び幅をより正確に認識できる。
次に、検出装置として機能する物体検知装置70としての単眼カメラがサイドカバーSCの開閉状態を検出する処理について説明する。
本実施形態では、左方物体検知装置70Lとしての単眼カメラは、ショベル100の稼動中、第1左サイドカバーSCL1及び第2左サイドカバーSCL2のそれぞれの開閉状態を継続的に監視できるように構成されている。また、右方物体検知装置70Rとしての単眼カメラは、ショベル100の稼動中、右サイドカバーSCRの開閉状態を継続的に監視できるように構成されている。
「ショベル100の稼動中」は、例えば、コントローラ30に電力が供給されているとき、エンジン11が作動しているとき、又は、物体検知装置70に電力が供給されているとき等である。
具体的には、左方物体検知装置70Lとしての単眼カメラは、所定の制御周期で繰り返し左方画像を取得する。左方画像は、ショベル100の左方の空間を映し出すカメラ画像である。同様に、右方物体検知装置70Rとしての単眼カメラは、所定の制御周期で繰り返し右方画像を取得する。
以下では、右方物体検知装置70Rとしての単眼カメラが右サイドカバーSCRの開閉状態を検出する処理について説明する。なお、以下の説明は、左方物体検知装置70Lとしての単眼カメラが第1左サイドカバーSCL1の開閉状態を検出する処理、及び、左方物体検知装置70Lとしての単眼カメラが第2左サイドカバーSCL2の開閉状態を検出する処理にも同様に適用される。
右方物体検知装置70Rとしての単眼カメラは、カメラ制御装置を含むように構成されている。このカメラ制御装置は、CPU、RAM、NVRAM、及びROM等を備えたコンピュータで構成され、単眼カメラを制御できるように構成されている。右サイドカバーSCRの開閉状態を検出する処理は、このカメラ制御装置によって実行される。なお、この処理は、コントローラ30によって実行されてもよい。この場合、カメラ制御装置は省略されてもよい。
具体的には、カメラ制御装置は、右方画像の所定画像部分R1に映っている画像(右サイドカバーSCRの画像G1を含む画像)に対し、予めカメラ制御装置のROMに記憶されている1又は複数の参照画像を用いたパターンマッチング処理を適用する。所定画像部分R1は、例えば、図6の破線で囲まれた画像部分である。なお、この破線は、表示画面41Vに表示される画像ではない。
参照画像は、全開状態のときの参照画像、及び、全閉状態と全開状態との間の開状態のときの参照画像の少なくとも1つを含む。全閉状態と全開状態との間の開状態のときの参照画像は、右サイドカバーSCRの複数の開き角度のそれぞれに応じた複数の参照画像を含んでいてもよい。
この場合、カメラ制御装置は、右サイドカバーSCRが開状態又は全開状態のときの参照画像を用いてパターンマッチング処理を実行し、マッチングできた場合、すなわち、右サイドカバーSCRが開状態又は全開状態であることを認識できた場合、右サイドカバーSCRが開いていると判定する。
参照画像は、全閉状態のときの参照画像を含んでいてもよい。この場合、カメラ制御装置は、例えば、右サイドカバーSCRが全閉状態のときの参照画像を用いてパターンマッチング処理を実行し、マッチングできなかった場合、すなわち、右サイドカバーSCRが全閉状態であることを認識できなかった場合、右サイドカバーSCRが開いていると判定してもよい。
右方物体検知装置70Rがステレオカメラで構成されている場合、カメラ制御装置は、所定画像部分R1内に映っている物体と右方物体検知装置70R(ステレオカメラ)との間の距離に基づいて右サイドカバーSCRが開いているか否かを判定してもよい。この距離は、右サイドカバーSCRが全閉状態であれば、地面と右方物体検知装置70R(ステレオカメラ)との間の距離となり、右サイドカバーSCRが開状態であれば、右サイドカバーSCRと右方物体検知装置70R(ステレオカメラ)との間の距離となるためである。右方物体検知装置70Rが超音波センサ、ミリ波レーダ、LIDAR、又は赤外線センサである場合も同様である。
或いは、ショベル100は、サイドカバーSCの開閉状態を検出する検出装置としての近接センサを備えていてもよい。近接センサは、誘導式近接センサ、静電容量式近接センサ、又は磁気式近接センサの何れであってもよい。また、近接センサは、接触式近接センサであってもよく、非接触式近接センサであってもよい。
コントローラ30は、物体検知装置70の出力に基づいてサイドカバーSCが開いていることを検出した場合、サイドカバーSCが開いている旨を表示装置DSに表示する。コントローラ30は、音出力装置ADに音情報を出力させ、サイドカバーSCが開いている旨を聴覚的に操作者に伝えてもよい。この場合、音出力装置ADは、サイドカバーSCが開いていることを検知したときに出力する音情報と、物体(例えば人)を検知したときに出力する音情報とを操作者が容易に区別できるように構成されていてもよい。
また、コントローラ30は、物体検知装置70の出力に基づいてサイドカバーSCが開いていることを検出した場合、ショベル100を動作不能状態にしてもよい。
具体的には、コントローラ30は、サイドカバーSCが開いていることを検出した場合には、電気式操作レバーとしての操作装置26から操作データを受けた場合であっても、その操作データに対応する電流指令を比例弁31に対して出力しないように構成されていてもよい。
或いは、コントローラ30は、サイドカバーSCが開いていることを検出した場合には、リミットスイッチ61に対して制御指令を出力し、リミットスイッチ61をOFFに切り換えてゲートロック弁62を閉じるように構成されていてもよい。
この場合、ショベル100の操作者は、例えば、旋回操作レバー(図示せず。)を操作したとしても、上部旋回体3を旋回させることができない。そのため、この構成は、サイドカバーSCが開いた状態のまま上部旋回体3が旋回してしまうのを防止できる。
次に、図7を参照し、表示装置DSに表示される表示画面41Vの別の構成例について説明する。図7に示す表示画面41Vは、第2左サイドカバーSCL2が開いていることが検出されたときに表示される表示画面の一例である。
図7に示す表示画面41Vは、第1カメラ画像表示領域41x1及び第2カメラ画像表示領域41x2の代わりに第3カメラ画像表示領域41x3を有する点で、図6に示す表示画面41Vと異なるが、その他の点で図6に示す表示画面41Vと共通している。そのため、以下では、共通部分の説明が省略され、相違部分が詳説される。
第3カメラ画像表示領域41x3は、物体検知装置70としての単眼カメラが撮像したカメラ画像を表示する領域である。図7に示す例では、第3カメラ画像表示領域41x3は、後方物体検知装置70B、左方物体検知装置70L、及び右方物体検知装置70Rのそれぞれが撮像したカメラ画像を用いて合成される視点変換画像を表示している。この視点変換画像は、ショベル100の真上に位置する仮想視点から見える光景を映し出す仮想視点画像であり、画像G2及び画像G3を含む。画像G2は、ショベル100を表すCG画像である。画像G3は、開状態の第2左サイドカバーSCL2の画像である。第2左サイドカバーSCL2は、実際には、図3(B)に示すような形状を有するが、第3カメラ画像表示領域41x3における第2左サイドカバーSCL2の画像G3は、視点変換処理によって歪められた状態で表示されている。
そして、図7に示す例では、ドア開閉状態表示領域41uには、第2左サイドカバーSCL2が開状態であることを表すテキストメッセージ「左ドアが開いています」が表示されている。
このような表示画面41Vを見ることで、ショベル100の操作者は、第2左サイドカバーSCL2が開いていることを確実に認識できる。
上述のように、本発明の実施形態に係るショベル100は、下部走行体1と、下部走行体1に旋回自在に搭載された上部旋回体3と、上部旋回体3に開閉可能に取り付けられた開閉体と、開閉体の開閉状態を検出する検出装置と、検出装置が検出した開閉体の開閉状態を操作者に知らせる出力装置と、を備えている。
開閉体は、例えば、サイドカバーSC等のようにZ軸(旋回軸)に平行なヒンジ軸を有するヒンジユニットを介して上部旋回体3に取り付けられていてもよい。また、開閉体は、例えば、上部旋回体3の左側面に取り付けられる左サイドカバーSCLであってもよく、上部旋回体3の右側面に取り付けられる右サイドカバーSCRであってもよい。また、開閉体は、施錠できるように構成されていてもよい。また、開閉体は、ラッチ機構を備えていてもよい。
検出装置は、例えば、上部旋回体3に取り付けられた物体検知装置70であってもよい。この場合、開閉体の開閉状態は、物体検知装置70としての単眼カメラが撮像した画像に基づいて検出されてもよい。或いは、開閉体の開閉状態は、物体検知装置70としてのLIDARが出力する距離情報に基づいて検出されてもよい。
検出装置は、開閉体の位置を検出する位置検出スイッチであってもよい。位置検出スイッチは、リミットスイッチのような接触式のスイッチであってもよく、近接センサであってもよい。この場合、近接センサは、超音波式近接センサ、誘導式近接センサ、静電容量式近接センサ、又は磁気式近接センサの何れであってもよい。また、近接センサは、接触式近接センサであってもよく、非接触式近接センサであってもよい。この場合、物体検知装置70は省略されてもよい。また、検出装置は、開閉体の開閉角度を検出可能な角度センサ又はストロークセンサ等であってもよい。
出力装置は、例えば、表示装置DS又は音出力装置AD等である。出力装置は、運転席又は操作装置26等を振動させる振動発生装置であってもよい。
そして、出力装置は、典型的には、開閉体が開いているときに、開閉体が開いていることを操作者に知らせるように構成されている。例えば、検出装置としての右方物体検知装置70Rによって右サイドカバーSCRが開状態又は全開状態であることが検出された場合に、出力装置としての表示装置DSは、図6に示すように「右ドアが開いています」といったテキストメッセージを表示させて右サイドカバーSCRが開いていることを操作者に知らせるように構成されている。
上述のような構成により、ショベル100は、開閉体が開いていることを操作者に知らせることができ、作業現場の安全性を高めることができる。開閉体が開いた状態でショベル100の操作が行われると、物体検知装置70による人検知機能が実行されていたとしても、開状態の開閉体の陰に隠れた人を検知できないおそれがあるためである。また、開閉体が開いた状態でショベル100の操作が行われると、ショベル100の周囲にある物体に開閉体を接触させてしまうおそれがあるためである。
上述のような構成により、操作者は、例えば、ショベル100の旋回操作を開始する前に、運転席からは見えない位置にある右サイドカバーSCRが開いていることを確実に認識できる。そのため、ショベル100は、右サイドカバーSCRが開状態のまま旋回操作が行われてしまうのを確実に防止できる。
また、閉じ具合が緩い場合等、閉じ状態が不完全な場合には、開閉体は、ショベル100の停止中には閉じていたとしても、走行中又は旋回中に開いてしまうことがある。なお、不完全な閉じ状態は、例えば、開閉体が湾曲していたり凹んでいたりする場合に発生し易い。なお、開閉体の湾曲又は凹み等は、典型的には、周囲の物体との衝突又は接触等に起因する。このような場合であっても、ショベル100は、開閉体が開いていることを早期に操作者に知らせることができ、作業現場の安全性を高めることができる。
なお、ショベル100は、開閉体が開いているときに動きが制限されるように構成されていてもよい。例えば、コントローラ30は、物体検知装置70によりサイドカバーSCが開いていることが検出された場合、比例弁31(図4参照。)に対する電流指令の供給を抑制或いは停止してもよい。この場合、コントローラ30は、操作装置26が操作されていたとしても、操作データに対応する電流指令が比例弁31に供給されるのを抑制或いは停止することができる。その結果、コントローラ30は、操作者による操作装置26の手動操作に応じてショベル100が大きく動いてしまうのを防止できる。例えば、コントローラ30は、ショベル100の動きを鈍化させることができ、或いは、ショベル100の動きを停止させることができ、或いは、ショベル100が動き出してしまうのを防止できる。
この構成により、コントローラ30は、開閉体が開いたままの状態でショベル100が動いてしまうのを抑制或いは防止できる。その結果、コントローラ30は、作業現場の安全性を更に高めることができる。
また、この構成により、コントローラ30は、ショベル100の動作中に開閉体が開いてしまった場合であっても、ショベル100の動きを速やかに鈍化させ或いは停止させることができる。ショベル100の動作中は、例えば、掘削中、走行中、又は旋回中である。
また、ショベル100は、開閉体が全閉状態でないと判定したときに、開閉体が開いていることを操作者に知らせるように構成されていてもよい。具体的には、物体検知装置70によっては開閉体が全閉状態であることを検出できない場合、コントローラ30は、開閉体が開いているおそれがあると判定し、その旨を表示装置DSに表示させてもよい。この場合、コントローラ30は、ショベル100の動きを制限してもよい。この構成により、コントローラ30は、開閉体の開状態を検出できない場合であっても、少なくとも開閉体が開いているおそれがあると判定できるときに、その旨を操作者に知らせることができ、或いは、ショベル100の動きを制限することができる。そのため、コントローラ30は、作業現場の安全性を更に高めることができる。
以上、本発明の好ましい実施形態について詳説した。しかしながら、本発明は、上述した実施形態に制限されることはない。上述した実施形態は、本発明の範囲を逸脱することなしに、種々の変形又は置換等が適用され得る。また、別々に説明された特徴は、技術的な矛盾が生じない限り、組み合わせが可能である。
例えば、上述の実施形態では、コントローラ30は、サイドカバーSCが開いていることを検出した場合に、サイドカバーSCが開いていることを操作者に知らせるように構成されている。しかしながら、コントローラ30は、サイドカバーSCが閉じていることを検出した場合に、サイドカバーSCが閉じていることを操作者に知らせるように構成されていてもよい。例えば、コントローラ30は、サイドカバーSCの開閉状態を表すアイコンを表示装置DSに表示させてもよい。そして、コントローラ30は、サイドカバーSCの全閉状態と開状態とを操作者が区別できるように、サイドカバーSCの開閉状態に応じてアイコンの表示態様を変化させてもよい。
1・・・下部走行体 1C・・・クローラ 1CL・・・左クローラ 1CR・・・右クローラ 2・・・旋回機構 2A・・・旋回用油圧モータ 2M・・・走行用油圧モータ 2ML・・・左走行用油圧モータ 2MR・・・右走行用油圧モータ 3・・・上部旋回体 4・・・ブーム 5・・・アーム 6・・・バケット 7・・・ブームシリンダ 8・・・アームシリンダ 9・・・バケットシリンダ 10・・・キャビン 11・・・エンジン 13L・・・左レギュレータ 13R・・・右レギュレータ 14L・・・左メインポンプ 14R・・・右メインポンプ 15・・・パイロットポンプ 17・・・コントロールバルブユニット 18L・・・左絞り 18R・・・右絞り 19L・・・左制御圧センサ 19R・・・右制御圧センサ 26・・・操作装置 26A・・・ブーム操作レバー 26B・・・アーム操作レバー 28L・・・左吐出圧センサ 28R・・・右吐出圧センサ 30・・・コントローラ 31、31AL、31AR、31BL、31BR・・・比例弁 40L・・・左センターバイパス管路 40R・・・右センターバイパス管路 41a・・・日時表示領域 41b・・・走行モード表示領域 41c・・・アタッチメント表示領域 41d・・・燃費表示領域 41d1・・・平均燃費表示領域 41d2・・・瞬間燃費表示領域 41e・・・エンジン制御状態表示領域 41f・・・エンジン稼動時間表示領域 41g・・・冷却水温表示領域 41h・・・燃料残量表示領域 41i・・・回転数モード表示領域 41j・・・尿素水残量表示領域 41k・・・作動油温表示領域 41u・・・ドア開閉状態表示領域 41V・・・表示画面 41x・・・カメラ画像表示領域 41x1・・・第1カメラ画像表示領域 41x2・・・第2カメラ画像表示領域 41x3・・・第3カメラ画像表示領域 42L・・・左パラレル管路 42R・・・右パラレル管路 60・・・ゲートロックレバー 61・・・リミットスイッチ 62・・・ゲートロック弁 63・・・ロック状態検出センサ 70・・・物体検知装置 70F・・・前方物体検知装置 70B・・・後方物体検知装置 70L・・・左方物体検知装置 70R・・・右方物体検知装置 85・・・向き検出装置 100・・・ショベル 171~176・・・制御弁 DS・・・表示装置 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・・・機体傾斜センサ S5・・・旋回角速度センサ
Claims (6)
- 下部走行体と、
前記下部走行体に旋回自在に搭載された上部旋回体と、
前記上部旋回体に開閉可能に取り付けられた開閉体と、
前記開閉体の開閉状態を検出する検出装置と、
前記検出装置が検出した前記開閉体の開閉状態を操作者に知らせる出力装置と、を備える、
ショベル。 - 前記検出装置は、前記上部旋回体に取り付けられた物体検知装置であり、
前記開閉体の開閉状態は、前記物体検知装置が撮像した画像に基づいて検出される、
請求項1に記載のショベル。 - 前記検出装置は、位置検出スイッチである、
請求項1に記載のショベル。 - 前記開閉体が開いているときに、前記開閉体が開いていることを操作者に知らせる、
請求項1乃至3の何れかに記載のショベル。 - 前記開閉体が開いているときに動きが制限される、
請求項4に記載のショベル。 - 前記開閉体が全閉状態でないと判定したときに、前記開閉体が開いていることを操作者に知らせる、
請求項1乃至5の何れかに記載のショベル。
Priority Applications (1)
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JP2021047783A JP2022146687A (ja) | 2021-03-22 | 2021-03-22 | ショベル |
Publications (1)
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Family
ID=83461597
Family Applications (1)
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JP2021047783A Pending JP2022146687A (ja) | 2021-03-22 | 2021-03-22 | ショベル |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2022146687A (ja) |
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2021
- 2021-03-22 JP JP2021047783A patent/JP2022146687A/ja active Pending
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A625 | Written request for application examination (by other person) |
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