JP7358349B2 - 掘削機、情報処理装置 - Google Patents
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Description
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、
前記アタッチメントの先端部が相対的に安定して移動可能な作業範囲としての第1の範囲と、前記第1の範囲の外側にあり前記第1の範囲より安定度が低い第2の範囲と、を含む複数の範囲を区別可能な態様で前記上部旋回体を上面から見た上面視により表示する表示装置と、を備え、
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、前記複数の範囲を表示し、
前記上面視における前記アタッチメントの先端部の位置と前記第1の範囲及び前記第2の範囲の境界との位置関係を前記オペレータに認識し得るように表示する、
掘削機が提供される。
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、を有する掘削機について、前記アタッチメントの先端部が相対的に安定して移動可能な作業範囲としての第1の範囲と、前記第1の範囲の外側にあり前記第1の範囲より安定度が低い第2の範囲と、を含む複数の範囲を区別可能な態様で前記上部旋回体を上面から見た上面視により表示する表示装置を備え、
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、前記複数の範囲を表示し、
前記上面視における前記アタッチメントの先端部の位置と前記第1の範囲及び前記第2の範囲の境界との位置関係を前記オペレータに認識し得るように表示する、
情報処理装置が提供される。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
図9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9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。
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。
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。
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。
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 (15)
- 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、
前記アタッチメントの先端部が相対的に安定して移動可能な作業範囲としての第1の範囲と、前記第1の範囲の外側にあり前記第1の範囲より安定度が低い第2の範囲と、を含む複数の範囲を区別可能な態様で前記上部旋回体を上面から見た上面視により表示する表示装置と、を備え、
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、前記複数の範囲を表示し、
前記上面視における前記アタッチメントの先端部の位置と前記第1の範囲及び前記第2の範囲の境界との位置関係を前記オペレータに認識し得るように表示する、
掘削機。 - 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。 - 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、前記複数の範囲を表示する、
請求項1又は2に記載の掘削機。 - 前記表示装置は、オペレータの当該掘削機の操作傾向を表す情報、又は、前記アタッチメントの動作速度を表す情報を考慮して、前記複数の範囲を表示する、
請求項1乃至3の何れか一項に記載の掘削機。 - 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影響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、を備え、
前記表示装置は、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、前記複数の範囲を表示する、
請求項1乃至4の何れか一項に記載の掘削機。 - 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、前記複数の範囲を表示する、
請求項1乃至5の何れか一項に記載の掘削機。 - 前記表示装置は、当該掘削機の周囲が撮像された撮像画像、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、又は、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、前記複数の範囲を重畳して表示する、
請求項1乃至6の何れか一項に記載の掘削機。 - 前記アタッチメントの先端部の位置が、前記安定度が相対的に高い前記第1の範囲から逸脱した場合に、ログ情報を記録する制御部を更に備える、
請求項1乃至7の何れか一項に記載に掘削機。 - 前記複数の範囲を表す設定が可能な範囲設定部を備え、
前記範囲設定部は、前記表示装置における前記複数の範囲の表示態様と相関を有する前記安定度の基準を設定変更する、
請求項1乃至8の何れか一項に記載の掘削機。 - 前記表示装置は、当該掘削機の状態を表すセンシング情報、制御情報、又は設定情報に基づき、前記複数の範囲の境界を変化させる、
請求項1乃至9の何れか一項に記載の掘削機。 - 前記センシング情報は、前記アタッチメントの先端部の荷重を表すセンシング情報、前記下部走行体に対する前記上部旋回体の向きを表すセンシング情報、当該掘削機の機体の傾斜状態を表すセンシング情報、前記アタッチメントの動作を表すセンシング情報、当該掘削機の動力源の動作状態を表すセンシング情報、当該掘削機の油圧アクチュエータの油圧源としての油圧ポンプの動作状態を表すセンシング情報、又は、当該掘削機の操作状態を表すセンシング情報であり、
前記制御情報は、前記動力源の動作状態を制御するための制御情報、又は、前記油圧ポンプの動作状態を制御するための制御情報であり、
前記設定情報は、前記アタッチメントの種類を表す設定情報、当該掘削機の作業現場の土質を表す設定情報、前記動力源の動作状態を表す設定情報、当該掘削機のオペレータを識別するための設定情報、当該掘削機のオペレータの属性を表す設定情報、又は、当該掘削機のオペレータの操作傾向を表す設定情報である、
請求項10に記載の掘削機。 - 前記表示装置は、ユーザから受け付けられる設定入力に応じて、前記複数の範囲を表す表示内容を変化させる、
請求項1乃至11の何れか一項に記載の掘削機。 - 前記表示内容は、前記複数の範囲の境界、前記複数の範囲の区別の表現、又は、前記複数の範囲を見る視点位置である、
請求項12に記載の掘削機。 - 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、を有する掘削機について、前記アタッチメントの先端部が相対的に安定して移動可能な作業範囲としての第1の範囲と、前記第1の範囲の外側にあり前記第1の範囲より安定度が低い第2の範囲と、を含む複数の範囲を区別可能な態様で前記上部旋回体を上面から見た上面視により表示する表示装置を備え、
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、前記複数の範囲を表示し、
前記上面視における前記アタッチメントの先端部の位置と前記第1の範囲及び前記第2の範囲の境界との位置関係を前記オペレータに認識し得るように表示する、
情報処理装置。 - 前記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ための操作装置と、を備える、
請求項14に記載の情報処理装置。
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