JPH02285113A - 超小旋回パワーショベルにおける作業機干渉防止装置 - Google Patents
超小旋回パワーショベルにおける作業機干渉防止装置Info
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- JPH02285113A JPH02285113A JP10842389A JP10842389A JPH02285113A JP H02285113 A JPH02285113 A JP H02285113A JP 10842389 A JP10842389 A JP 10842389A JP 10842389 A JP10842389 A JP 10842389A JP H02285113 A JPH02285113 A JP H02285113A
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Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
- E02F9/20—Drives; Control devices
- E02F9/2025—Particular purposes of control systems not otherwise provided for
- E02F9/2033—Limiting the movement of frames or implements, e.g. to avoid collision between implements and the cabin
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- Component Parts Of Construction Machinery (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明はブームおよびアーム等からなる作業機の姿勢を
自在に操作しうる超小旋回パワーショベルにおける作業
機干渉防止装置に係わり、特に、構造物等によって制限
される狭い領域において作業する超小旋回パワーショベ
ルにおける作業機干渉防止装置に関する。
自在に操作しうる超小旋回パワーショベルにおける作業
機干渉防止装置に係わり、特に、構造物等によって制限
される狭い領域において作業する超小旋回パワーショベ
ルにおける作業機干渉防止装置に関する。
[従来の技術]
周知のように、パワーショベルとしては上下方向にそれ
ぞれ旋回するブーム、アームおよびパケットからなる作
業機を備えたものがある。
ぞれ旋回するブーム、アームおよびパケットからなる作
業機を備えたものがある。
この様なパワーショベルでは狭い道幅の中にはいって作
業をすることはほとんどありえない。
業をすることはほとんどありえない。
ところが、超小旋回パワーショベルにおいては、最小旋
回半径が上記従来のパワーショベルに比して極度に小さ
く車幅内の旋回が可能であるために、進入が可能であれ
ば狭い路地に於いての作業が可能であり、また、車道に
おいても一車線内での作業が出来るという利点がある為
に第9図に示すような狭い空間しかない地域において超
小旋回パワーショベルが活用されている。
回半径が上記従来のパワーショベルに比して極度に小さ
く車幅内の旋回が可能であるために、進入が可能であれ
ば狭い路地に於いての作業が可能であり、また、車道に
おいても一車線内での作業が出来るという利点がある為
に第9図に示すような狭い空間しかない地域において超
小旋回パワーショベルが活用されている。
第9図において95は超小旋回パワーショベルの車体、
96.96′は外部干渉物体を示しており第9図(a)
は俯轍図、(b)は正面図である。
96.96′は外部干渉物体を示しており第9図(a)
は俯轍図、(b)は正面図である。
この様な侠い空間しかない作業現場においてはオペレー
タが作業機が周辺の構造物等に干渉しないように注意を
しながら作業を行っている。
タが作業機が周辺の構造物等に干渉しないように注意を
しながら作業を行っている。
第10図は超小旋回パワーショベルと干渉の恐れのある
外部領域との関係を示す概略説明図である。
外部領域との関係を示す概略説明図である。
第10図においてOは該超小旋回パワーショベルに於け
る上部構造体の旋回中心、即ち作業機の旋回中心であっ
て、90.90′は左右それぞれに存在する干渉領域と
安全領域との間を示す線であり、a、a’は車体中心軸
から右側の干渉領域90までの距離であり、b、b’は
車体中心軸から左側の干渉領域90′までの距離を示し
ている。JJは上部構造体の旋回中心0から作業機92
先端までの実効的な水平方向の長さを示している。
る上部構造体の旋回中心、即ち作業機の旋回中心であっ
て、90.90′は左右それぞれに存在する干渉領域と
安全領域との間を示す線であり、a、a’は車体中心軸
から右側の干渉領域90までの距離であり、b、b’は
車体中心軸から左側の干渉領域90′までの距離を示し
ている。JJは上部構造体の旋回中心0から作業機92
先端までの実効的な水平方向の長さを示している。
また、91は該超小旋回パワーショベルがパケットに掘
りとった土砂を投入するためのダンプトラックの荷台を
示しておりDは該投入場所である。すなわち、該超小旋
回パワーショベルは現在の作業機の位置から作業機先端
が0点にダ11達するまで横方向90.90’からはみ
ださないようにして旋回角θで旋回する必要がある。
りとった土砂を投入するためのダンプトラックの荷台を
示しておりDは該投入場所である。すなわち、該超小旋
回パワーショベルは現在の作業機の位置から作業機先端
が0点にダ11達するまで横方向90.90’からはみ
ださないようにして旋回角θで旋回する必要がある。
該超小旋回パワーショベル上部構造体の旋回中心から、
作業機の先端までの実効的な水平方向の長さ即ち水平距
離は乃であるから、該超小旋回パワーショベルの上部構
造体が旋回するときのアームの先端が通る軌跡は旋回中
心から9なる半径の円周上を通ることになる。
作業機の先端までの実効的な水平方向の長さ即ち水平距
離は乃であるから、該超小旋回パワーショベルの上部構
造体が旋回するときのアームの先端が通る軌跡は旋回中
心から9なる半径の円周上を通ることになる。
したがって第9図に示すように、旋回中心と右側の干渉
領域90との距離をa、左側の干渉領域90′との距離
をbとすると左右それぞれのA、A’で囲まれた干渉す
る危険領域があって、経路Bを通るように操作すること
が安全であることが判る。
領域90との距離をa、左側の干渉領域90′との距離
をbとすると左右それぞれのA、A’で囲まれた干渉す
る危険領域があって、経路Bを通るように操作すること
が安全であることが判る。
[発明が解決しようとする課題1
上記のような狭い空間における超小旋回パワーショベル
のような多数の可動機構を操作しての作業においては、
オペレータが観察し、判断せねばならない事項が多く、
作業機先端がBに示すような経路を通るように旋回する
ことは熟練オペレータにとっても苛酷な作業であって、
時には作業機を外部干渉物体と衝突させるという恐れが
ある。
のような多数の可動機構を操作しての作業においては、
オペレータが観察し、判断せねばならない事項が多く、
作業機先端がBに示すような経路を通るように旋回する
ことは熟練オペレータにとっても苛酷な作業であって、
時には作業機を外部干渉物体と衝突させるという恐れが
ある。
そこで本発明では、作業機が危険な領域に侵入する恐れ
を生じた時にはオペレータに警報を発し、また、操作を
妨害して5通常の操作によっても作業機が周辺物体と干
渉することを防止することが出来る超小旋回パワーショ
ベルにおける作業機干渉防止装置を提供することを目的
としている。
を生じた時にはオペレータに警報を発し、また、操作を
妨害して5通常の操作によっても作業機が周辺物体と干
渉することを防止することが出来る超小旋回パワーショ
ベルにおける作業機干渉防止装置を提供することを目的
としている。
[課題を解決するための手段]
本発明は、上記問題を解決するために、複数の腕部と該
各腕部を連結するそれぞれの関節とから少なくともなる
作業機を備える上部旋回体と該上部旋回体を旋回機構を
介して装着する下部走行体とよりなる超小旋回パワーシ
ョベルにおいて、前記各腕部の旋回角をそれぞれ検出す
る検出手段と、前記旋回機構の旋回角を検出する手段と
、この検出手段によって検出された各旋回角に基づいて
前記作業機の位置を求める演算手段と、所定のデータを
入力する手段と、該入力値を予め定めた領域として記憶
する手段と、前記演算手段によって求められた作業機の
位置が該領域に達しているか否かを判定する演算判定手
段と、この演算判定手段によって該作業機の位置が前記
領域に達すると判定した場合は該作業機が前記領域に侵
入する恐れのある方向への操作を妨止する手段とを備え
たことを特徴としている。
各腕部を連結するそれぞれの関節とから少なくともなる
作業機を備える上部旋回体と該上部旋回体を旋回機構を
介して装着する下部走行体とよりなる超小旋回パワーシ
ョベルにおいて、前記各腕部の旋回角をそれぞれ検出す
る検出手段と、前記旋回機構の旋回角を検出する手段と
、この検出手段によって検出された各旋回角に基づいて
前記作業機の位置を求める演算手段と、所定のデータを
入力する手段と、該入力値を予め定めた領域として記憶
する手段と、前記演算手段によって求められた作業機の
位置が該領域に達しているか否かを判定する演算判定手
段と、この演算判定手段によって該作業機の位置が前記
領域に達すると判定した場合は該作業機が前記領域に侵
入する恐れのある方向への操作を妨止する手段とを備え
たことを特徴としている。
[作用コ
本発明によれば、検出された各腕部の旋回角(:基づい
て作業機の位置が求められ、求められた該作業機の位置
が予め定められた領域に達した場合は、警報を発し、ま
た、作業機の動きを停止させるので該作業機の該領域に
おける干渉が防止されるというすぐれた効果を持ってい
る。
て作業機の位置が求められ、求められた該作業機の位置
が予め定められた領域に達した場合は、警報を発し、ま
た、作業機の動きを停止させるので該作業機の該領域に
おける干渉が防止されるというすぐれた効果を持ってい
る。
[実施例]
以下本発明に係わる超小旋回パワーショベルにおける作
業機干渉防止装置の実施例を図面を参照して詳細に説明
する。
業機干渉防止装置の実施例を図面を参照して詳細に説明
する。
第1図〜第4図は本発明に係わる作業機干渉防止装置の
一実施例を、第5図〜第8図は本発明に係わる作業機干
渉防止装置の他の実施例を示している。
一実施例を、第5図〜第8図は本発明に係わる作業機干
渉防止装置の他の実施例を示している。
第1図(a)および(b)には超小旋回パワーショベル
の側面および平面が示されており、この超小旋回パワー
ショベルは移動の為の足周りを備えた下部横遺体9の上
部に水平に旋回する上部構造体8を例え、該上部構造体
8には上下方向にそれぞれ旋回するブーム1、アーム2
およびパケット3を作業機として備えている。
の側面および平面が示されており、この超小旋回パワー
ショベルは移動の為の足周りを備えた下部横遺体9の上
部に水平に旋回する上部構造体8を例え、該上部構造体
8には上下方向にそれぞれ旋回するブーム1、アーム2
およびパケット3を作業機として備えている。
ブーム1は第2図(a>に示すようにブーム1の回転支
点を回転支点として、該回転支点を通る垂直線に対して
、ブーム1の回転支点とブームとアームの回転支点を結
ぶ直線のなす旋回角αをなして上下方向に旋回する。そ
して、アーム2は第2図(a)に示すようにブーム1に
対する旋回角βをなして上下方向に旋回する。また、第
2図(b)に示すように、ブーム1の下部は上部構造体
8の旋回中心に対して横方向にdl 、前方向にd2ず
れた位置に装着されているため、上部構造体8が下部構
造体9に対して旋回角θをなして旋回するにともなって
、前記dl 、a2のオフセットをもって作業機は左右
に旋回する。
点を回転支点として、該回転支点を通る垂直線に対して
、ブーム1の回転支点とブームとアームの回転支点を結
ぶ直線のなす旋回角αをなして上下方向に旋回する。そ
して、アーム2は第2図(a)に示すようにブーム1に
対する旋回角βをなして上下方向に旋回する。また、第
2図(b)に示すように、ブーム1の下部は上部構造体
8の旋回中心に対して横方向にdl 、前方向にd2ず
れた位置に装着されているため、上部構造体8が下部構
造体9に対して旋回角θをなして旋回するにともなって
、前記dl 、a2のオフセットをもって作業機は左右
に旋回する。
また、ブーム1は第1図に示すように第1の小腕部10
1、第2の小腕部102および第3の小腕部103を有
しており、これらの小腕部が相互に連結されている。こ
こで、第2の小腕部102は第1の小腕部101に対し
て左右に旋回し、これに伴い第1の小腕部101と第3
の小腕部103は機構構造によって略平行な姿勢を保つ
、したがって、第3の小腕部103に連結されているア
ーム2は、第2図(b)に示すようにブーム1に対する
オフセット角γをなして左右に旋回する。
1、第2の小腕部102および第3の小腕部103を有
しており、これらの小腕部が相互に連結されている。こ
こで、第2の小腕部102は第1の小腕部101に対し
て左右に旋回し、これに伴い第1の小腕部101と第3
の小腕部103は機構構造によって略平行な姿勢を保つ
、したがって、第3の小腕部103に連結されているア
ーム2は、第2図(b)に示すようにブーム1に対する
オフセット角γをなして左右に旋回する。
そして、ブーム1の回転軸にはポテンショメータ4が設
けられ、またアーム2の回転軸にはポテンショメータ5
が設けられ、さらに、ブーム1における第2の小腕部1
02の回転軸にはポテンショメータ6が設けられている
。これらのポテンショメータ4.5および6は旋回角α
、旋回角β及びオフセット角γをそれぞれ検出している
。
けられ、またアーム2の回転軸にはポテンショメータ5
が設けられ、さらに、ブーム1における第2の小腕部1
02の回転軸にはポテンショメータ6が設けられている
。これらのポテンショメータ4.5および6は旋回角α
、旋回角β及びオフセット角γをそれぞれ検出している
。
また、下部構造体9にないする上部横遺体8の回転軸に
はロータリエンコーダ7が設けられて旋回角θを検出し
ている。
はロータリエンコーダ7が設けられて旋回角θを検出し
ている。
さて、ブーム102のオフセット角がゼロでブーム1の
旋回角αとアーム2の旋回角βが十分に大きく維持され
ているときはアーム2の先端が充分に前方に伸びている
ので、この状態で上部構造体8が旋回すると、第4図に
示すように超小旋回パワーショベルの横近傍に外部構造
物20.20’が存在するときは作業機機構全体く以下
作業機と記す)22の先端は外部構造物20に充分に干
渉しうる。ここで、作業機22の先端が干渉しうる構造
物20.20′の近傍を危険領域A、A’とし、他の領
域を安全領域とすると、危険領域および安全移動経路は
第4図のように示すことが出来る。
旋回角αとアーム2の旋回角βが十分に大きく維持され
ているときはアーム2の先端が充分に前方に伸びている
ので、この状態で上部構造体8が旋回すると、第4図に
示すように超小旋回パワーショベルの横近傍に外部構造
物20.20’が存在するときは作業機機構全体く以下
作業機と記す)22の先端は外部構造物20に充分に干
渉しうる。ここで、作業機22の先端が干渉しうる構造
物20.20′の近傍を危険領域A、A’とし、他の領
域を安全領域とすると、危険領域および安全移動経路は
第4図のように示すことが出来る。
第4図において○は該超小旋回パワーショベルに於ける
上部構造体の旋回中心、即ち、作業機の旋回中心であっ
て、20は右側に存在する危険領域と安全領域との境界
を示す線であり、20′は左側に存在する危険領域と安
全領域との境界を示す線である。a、a’は旋回中心0
を通る車体中心線から右側の境界線20までの距離であ
り、b、b’は旋回中心0を通る車体中心線から左側の
境界線20′までの距離を示している。乃はブーム、ア
ーム、パケットを総合した作業機22の上部構造体の旋
回中心からの実効的な水平方向の長さを示している。
上部構造体の旋回中心、即ち、作業機の旋回中心であっ
て、20は右側に存在する危険領域と安全領域との境界
を示す線であり、20′は左側に存在する危険領域と安
全領域との境界を示す線である。a、a’は旋回中心0
を通る車体中心線から右側の境界線20までの距離であ
り、b、b’は旋回中心0を通る車体中心線から左側の
境界線20′までの距離を示している。乃はブーム、ア
ーム、パケットを総合した作業機22の上部構造体の旋
回中心からの実効的な水平方向の長さを示している。
また、21は該超小旋回パワーショベルがパケットに掘
りとった土砂を投入するためのダンプトラックの荷台を
示しておりDは該投入場所である。
りとった土砂を投入するためのダンプトラックの荷台を
示しておりDは該投入場所である。
該超小旋回パワーショベル上部構造体の旋回中心から、
アーム2の先端までの水平距離即ち作業機22の実効的
な水平方向の長さ」は、ブーム1装着位置のオフセット
量di 、 ct2 、及び、第2図に示すように、ア
ーム2の長さ、l)2と、アーム2が垂直線とのなす角
度(ブームの旋回角αとアームの旋回角βから算出)、
並びにブームの長さ、即ち、第1のブーム101の長さ
、0101、第2のブーム102の長さJ) 102第
3のブーム103の長さ力103及びオフセット角γと
より三角関数の応用による演算によって算出した乃1と
ブームの旋回角αから三角関数の応用による演算によっ
て算出することが出来る。この算出した実効の旋回中心
とアームの先端を結ぶ水平距離即ち作業機22の実効的
な水平長さを」とすると、該超小旋回パワーショベルの
上部構造体が旋回するときの作業機22の先端が通る軌
跡は旋回中心から刀なる半径の円周上を通ることになる
9 したがって、第4図に示すように、旋回中心線と右側の
危険領域との距離をa、a’ 、旋回中心線と左側の危
険領域との距離をす、b’とすると、左右それぞれのA
、A’で囲まれた領域が干渉する危険領域であって、作
業機22の先端がこの領域を避けて通るようにブームの
旋回角αやアームの旋回角βを小さくして旋回操作をす
ることが安全であることが判る。
アーム2の先端までの水平距離即ち作業機22の実効的
な水平方向の長さ」は、ブーム1装着位置のオフセット
量di 、 ct2 、及び、第2図に示すように、ア
ーム2の長さ、l)2と、アーム2が垂直線とのなす角
度(ブームの旋回角αとアームの旋回角βから算出)、
並びにブームの長さ、即ち、第1のブーム101の長さ
、0101、第2のブーム102の長さJ) 102第
3のブーム103の長さ力103及びオフセット角γと
より三角関数の応用による演算によって算出した乃1と
ブームの旋回角αから三角関数の応用による演算によっ
て算出することが出来る。この算出した実効の旋回中心
とアームの先端を結ぶ水平距離即ち作業機22の実効的
な水平長さを」とすると、該超小旋回パワーショベルの
上部構造体が旋回するときの作業機22の先端が通る軌
跡は旋回中心から刀なる半径の円周上を通ることになる
9 したがって、第4図に示すように、旋回中心線と右側の
危険領域との距離をa、a’ 、旋回中心線と左側の危
険領域との距離をす、b’とすると、左右それぞれのA
、A’で囲まれた領域が干渉する危険領域であって、作
業機22の先端がこの領域を避けて通るようにブームの
旋回角αやアームの旋回角βを小さくして旋回操作をす
ることが安全であることが判る。
つぎに本発明に基づく制御装置の制御回路のブロック図
第3図によって本発明の詳細な説明する。
第3図によって本発明の詳細な説明する。
第3図における4、5.6はそれぞれ第1図において前
述したブーム、およびアームの旋回角α、βおよびγを
検出するポテンショメータであって、7は上部構造体の
旋回角を検出するロータリエンコーダである。
述したブーム、およびアームの旋回角α、βおよびγを
検出するポテンショメータであって、7は上部構造体の
旋回角を検出するロータリエンコーダである。
マルチプレクサ、アナログ/デジタル変換回路及びポテ
ンショメータの為の直流電源を含む電子回路35は、各
ポテンショメータ4.5.6からのアナログ信号をデジ
タル信号に変換し、パスライン32を経由して順次コン
ピュータ31に収り込む。またロータリエンコーダ7の
出力は電子回路41を経由してコンピュータ31に取り
込む、10は危険領域をコンピュータに教え込むための
スイッチであって、11は危険領域を消去することをコ
ンピュータに教えるスイッチである。40は該スイッチ
の為の電源を含むスイッチの閉路信号をコンピュータに
取り込むための電子回路である。
ンショメータの為の直流電源を含む電子回路35は、各
ポテンショメータ4.5.6からのアナログ信号をデジ
タル信号に変換し、パスライン32を経由して順次コン
ピュータ31に収り込む。またロータリエンコーダ7の
出力は電子回路41を経由してコンピュータ31に取り
込む、10は危険領域をコンピュータに教え込むための
スイッチであって、11は危険領域を消去することをコ
ンピュータに教えるスイッチである。40は該スイッチ
の為の電源を含むスイッチの閉路信号をコンピュータに
取り込むための電子回路である。
電子回路40はスイッチ10または11が閉路されると
、その信号をパスライン32を経由してコンピュータ3
1に入力する。
、その信号をパスライン32を経由してコンピュータ3
1に入力する。
ハスライン32には上述した電子回路35.40.41
及びコンピュータ31の他に下記回路が接続されている
。即ち33は本発明に基づく制御装置が実行するための
プログラムとブーム1の各小腕部、アーム2の長さ等固
定化された定数を記憶したメモリであり、34は前記ス
イッチ10によって入力された危険領域を記録し、又演
算処理中のデータを一時的に記憶するメモリである。3
6は前記コンピュータ31が入力されたデータに基づい
て危険であると判定したときに出力する信号を受けて警
報器37を駆動するための信号ラッチ回路を含む電子回
路である。
及びコンピュータ31の他に下記回路が接続されている
。即ち33は本発明に基づく制御装置が実行するための
プログラムとブーム1の各小腕部、アーム2の長さ等固
定化された定数を記憶したメモリであり、34は前記ス
イッチ10によって入力された危険領域を記録し、又演
算処理中のデータを一時的に記憶するメモリである。3
6は前記コンピュータ31が入力されたデータに基づい
て危険であると判定したときに出力する信号を受けて警
報器37を駆動するための信号ラッチ回路を含む電子回
路である。
又、コンピュータ31が入力されたデータに基づいて危
険であると判定したときに出力する信号を受けて、作業
機の旋回、即ち上部構造体8の旋回を強制的に停止させ
るための機構を操作するソレノイドバルブ39を駆動す
る電子回路38と作業機各腕の操作を制限するための機
構を操作するソレノイドバルブ43を駆動する電子回路
42が接続されている。
険であると判定したときに出力する信号を受けて、作業
機の旋回、即ち上部構造体8の旋回を強制的に停止させ
るための機構を操作するソレノイドバルブ39を駆動す
る電子回路38と作業機各腕の操作を制限するための機
構を操作するソレノイドバルブ43を駆動する電子回路
42が接続されている。
つぎに上述の回路に於ける働きについて説明する。
第4図によって前述した状況において作業を開始する前
に、オペレータは該超小旋回パワーショベルを所定の場
所に操縦した後、作業機の各腕、即ちブーム1の各小腕
部、アーム2及びバケゾト3を操作し、さらに危険領域
の存在する側で上部構造体8を前方から後方に向かって
旋回して危険領域20の近傍まで操作する。上記の操作
のあとスイッチ10を閉路させると該閉路信号は電子回
路40によって処理された後パスライン32を経由して
コンピュータ31に入力される。コンピュータ31は該
閉路信号によって、常時電子回路35を経由して取り込
んでいる各ポテンショメータ4.5.6とロークリエン
コーダ7のその瞬間の値をメモリ34に入力して記録し
、メモリ33に記憶している作業機22の各腕等の定数
と前述した三角関数を活用した演算式によって旋回中心
○からの危険領域の距離aとして算出し前記メモリ34
に記録する。さらに作業機を外部干渉物体に衝突しない
ように注意しながら旋回させてパワーショベル車体後方
の所定の位置に操作し、再度スイッチを閉路すると前述
と同様の演算によってもう一つの危険領域を示す距離a
′が記録される。
に、オペレータは該超小旋回パワーショベルを所定の場
所に操縦した後、作業機の各腕、即ちブーム1の各小腕
部、アーム2及びバケゾト3を操作し、さらに危険領域
の存在する側で上部構造体8を前方から後方に向かって
旋回して危険領域20の近傍まで操作する。上記の操作
のあとスイッチ10を閉路させると該閉路信号は電子回
路40によって処理された後パスライン32を経由して
コンピュータ31に入力される。コンピュータ31は該
閉路信号によって、常時電子回路35を経由して取り込
んでいる各ポテンショメータ4.5.6とロークリエン
コーダ7のその瞬間の値をメモリ34に入力して記録し
、メモリ33に記憶している作業機22の各腕等の定数
と前述した三角関数を活用した演算式によって旋回中心
○からの危険領域の距離aとして算出し前記メモリ34
に記録する。さらに作業機を外部干渉物体に衝突しない
ように注意しながら旋回させてパワーショベル車体後方
の所定の位置に操作し、再度スイッチを閉路すると前述
と同様の演算によってもう一つの危険領域を示す距離a
′が記録される。
上記二回の操作によって記録された二つのデータa、a
’を結ぶ直線を含む垂直面から外部が危険領域として記
憶されることになる。
’を結ぶ直線を含む垂直面から外部が危険領域として記
憶されることになる。
上述した通り危険領域が記録された状況でパワーショベ
ル作業を実行すると、各ポテンショメータ4.5.6と
ロークリエンコーダ7のデータは常時コンピュータ31
に入力され、コンピユータ31は該データを基にしてメ
モリ33に記憶しているプログラムによって作業機の実
効水平長さ乃を算出して前述して記録した危険領域の距
tea、a/を結ぶ線と比較する。
ル作業を実行すると、各ポテンショメータ4.5.6と
ロークリエンコーダ7のデータは常時コンピュータ31
に入力され、コンピユータ31は該データを基にしてメ
モリ33に記憶しているプログラムによって作業機の実
効水平長さ乃を算出して前述して記録した危険領域の距
tea、a/を結ぶ線と比較する。
作業機22の先端が第4図上でp点に到達し、コンピュ
ータ31が算出した実効水平長さ9が前記危険領域Aに
干渉すると判定すると警報信号をパスライン32を経由
して電子回路36に送出する。警報信号を入力した電子
回路36は警報器37を駆動してオペレータに危険を報
知する。また、コンピュータ31は算出した実効水平長
さ」が前記危険領域に干渉すると判定すると警報信号を
パスライン32を経由して電子回路38に送出する。警
報信号を入力した電子回路38はソレノイドバルブ39
を駆動して図面には示していない上部構造体8を旋回さ
せるための油圧モータの油圧回路を遮断して油圧モータ
への圧力油の供給をたって該油圧モータの回転を止め、
よって上部構造体8の旋回を止めて作業機先端が危険領
域Aと干渉することを防止する。
ータ31が算出した実効水平長さ9が前記危険領域Aに
干渉すると判定すると警報信号をパスライン32を経由
して電子回路36に送出する。警報信号を入力した電子
回路36は警報器37を駆動してオペレータに危険を報
知する。また、コンピュータ31は算出した実効水平長
さ」が前記危険領域に干渉すると判定すると警報信号を
パスライン32を経由して電子回路38に送出する。警
報信号を入力した電子回路38はソレノイドバルブ39
を駆動して図面には示していない上部構造体8を旋回さ
せるための油圧モータの油圧回路を遮断して油圧モータ
への圧力油の供給をたって該油圧モータの回転を止め、
よって上部構造体8の旋回を止めて作業機先端が危険領
域Aと干渉することを防止する。
オペレータは該警報によってブーム1及びアーム2を旋
回操作して作業機22の先端がq点に達するまで実効水
平長さを短くすると、コンピュータ31は各ポテンショ
メータ4.5.6の読み取り値が変化して危険領域から
解除されたことを判定して電子回路36への警報送出を
とめるので警報器37は警報を止める。コンピュータ3
1はまた、各ポテンショメータ4.5.6の読み取り値
が変化して危険領域から解除されたことを判定して電子
回路38への警報送出をとめるのでソレノイドバルブ3
9は駆動をとめ、上部構造体8は旋回可能になってオペ
レータは作業を継続することが可能になる。
回操作して作業機22の先端がq点に達するまで実効水
平長さを短くすると、コンピュータ31は各ポテンショ
メータ4.5.6の読み取り値が変化して危険領域から
解除されたことを判定して電子回路36への警報送出を
とめるので警報器37は警報を止める。コンピュータ3
1はまた、各ポテンショメータ4.5.6の読み取り値
が変化して危険領域から解除されたことを判定して電子
回路38への警報送出をとめるのでソレノイドバルブ3
9は駆動をとめ、上部構造体8は旋回可能になってオペ
レータは作業を継続することが可能になる。
オペレータが上部構造体8を旋回して作業機22の先端
が1点まで達すると、コンピュータ31は各ポテンショ
メータ4.5.6の読み取り値とロータリエンコーダ7
のデータから作業機22の長さをもとの」まで延ばして
も安全であると判定し、パスライン32を経由して電子
回路36に予め定めた安全信号を送出する。安全信号を
入力した電子回路36は警報器37を駆動して所定の安
全信号を出して作業機22の先端を8点まで延ばしても
良いことをオペレータに知らせる。オペレータが作業機
22の多腕を操作旋回させ、作業機先端をS点以上に延
ばすとコンピュータ31は、各ポテンショメータ4.5
.6の読み取り値と危険領域として記憶されたデータか
ら作業機先端が危険領域Aと干渉して危険であると判定
し、パスライン32を経由して電子回路36に警報信号
を送出する。
が1点まで達すると、コンピュータ31は各ポテンショ
メータ4.5.6の読み取り値とロータリエンコーダ7
のデータから作業機22の長さをもとの」まで延ばして
も安全であると判定し、パスライン32を経由して電子
回路36に予め定めた安全信号を送出する。安全信号を
入力した電子回路36は警報器37を駆動して所定の安
全信号を出して作業機22の先端を8点まで延ばしても
良いことをオペレータに知らせる。オペレータが作業機
22の多腕を操作旋回させ、作業機先端をS点以上に延
ばすとコンピュータ31は、各ポテンショメータ4.5
.6の読み取り値と危険領域として記憶されたデータか
ら作業機先端が危険領域Aと干渉して危険であると判定
し、パスライン32を経由して電子回路36に警報信号
を送出する。
警報信号を入力した電子回836は警報器37を駆動し
てオペレータに危険を報知する。また、コンピュータ3
1は警報信号をパスライン32を経由して電子回路42
に送出する。警報信号を入力した電子回路42はソレノ
イドバルブ43を駆動して図面には記していないブーム
1の多腕およびアーム2の危険方向への操作を駆動する
油圧回路を遮断し、よってブームl及びアーム2の危険
方向への旋回を止めて作業機先端が危険領域Aと干渉す
ることを防止する。該油圧回路の構成からブーム1及び
アーム2を危険領域Aとは反対方向に駆動することは可
能である。
てオペレータに危険を報知する。また、コンピュータ3
1は警報信号をパスライン32を経由して電子回路42
に送出する。警報信号を入力した電子回路42はソレノ
イドバルブ43を駆動して図面には記していないブーム
1の多腕およびアーム2の危険方向への操作を駆動する
油圧回路を遮断し、よってブームl及びアーム2の危険
方向への旋回を止めて作業機先端が危険領域Aと干渉す
ることを防止する。該油圧回路の構成からブーム1及び
アーム2を危険領域Aとは反対方向に駆動することは可
能である。
作業現場がかわった時は、スイッチ11を閉路すると電
子回路40を経由して入力したコンピュータ31はメモ
リ34に記録している危険領域を消去する。
子回路40を経由して入力したコンピュータ31はメモ
リ34に記録している危険領域を消去する。
また、作業機を操作して危険領域を記録するように説明
したが、前記スイッチ10に換えていわゆるテンキーを
用いて直接危険領域の距離を入力することもできる。そ
の場合はスイッチ10と電子回路40とプログラムはそ
の用途に合わせた構造にする必要があるがその他の回路
部品はかえなくても良い、この場合デジタル数値を直接
入力できる電子部品であれば必ずしもテンキーにこだわ
る必要はない。
したが、前記スイッチ10に換えていわゆるテンキーを
用いて直接危険領域の距離を入力することもできる。そ
の場合はスイッチ10と電子回路40とプログラムはそ
の用途に合わせた構造にする必要があるがその他の回路
部品はかえなくても良い、この場合デジタル数値を直接
入力できる電子部品であれば必ずしもテンキーにこだわ
る必要はない。
また、上述の説明では危険領域を記録するのに二面の操
作を行っているが、−回のみの操作とし、その−回の操
作によって収り込まれた距雛が車体に対して平行に存在
すると見做すようにしても良い。
作を行っているが、−回のみの操作とし、その−回の操
作によって収り込まれた距雛が車体に対して平行に存在
すると見做すようにしても良い。
また、作業機先端が危険領域と干渉する恐れを生じた後
の操作機能は上述した説明手段以外にも機械の条件と環
境条件にあわせてコンピュータ上に自由に設定すること
が可能である。
の操作機能は上述した説明手段以外にも機械の条件と環
境条件にあわせてコンピュータ上に自由に設定すること
が可能である。
また、作業機先端が危険領域と干渉する恐れを生じた時
に、警報を発するだけにして作業機の操作は可能にして
おくとか、作業機の操作は可能にしておくが動作速度を
低下させるようにすることも出来る。
に、警報を発するだけにして作業機の操作は可能にして
おくとか、作業機の操作は可能にしておくが動作速度を
低下させるようにすることも出来る。
本発明におけるデータ処理用のプログラムは前述した危
険領域を検出し防止する機能の他に、入力される複数の
ポテンショメータのうちのいずれかの値が連続的に変化
しないで急変したとき等入力値が異状であると判定した
ときは前述と同様に警報を出して警報器37を駆動して
オペレータに異状を報知し、またソレノイドバルブ3つ
、42を駆動して作業機の旋回を停止させるようにする
こともできる。
険領域を検出し防止する機能の他に、入力される複数の
ポテンショメータのうちのいずれかの値が連続的に変化
しないで急変したとき等入力値が異状であると判定した
ときは前述と同様に警報を出して警報器37を駆動して
オペレータに異状を報知し、またソレノイドバルブ3つ
、42を駆動して作業機の旋回を停止させるようにする
こともできる。
第5〜8図には本発明に係る作業機干渉防止装置の他の
実施例を示している。
実施例を示している。
第5図および第6図には超小旋回パワーショベルの概略
構成が示されており、この超小旋回パワーショベルは移
動の為の足周りを備えた下部構造体86、上部に水平に
旋回する上部構造体85を備え、該上部構造体85には
上下方向にそれぞれ旋回するブーム63、アーム64お
よびパケット65を作業機として備えている。
構成が示されており、この超小旋回パワーショベルは移
動の為の足周りを備えた下部構造体86、上部に水平に
旋回する上部構造体85を備え、該上部構造体85には
上下方向にそれぞれ旋回するブーム63、アーム64お
よびパケット65を作業機として備えている。
即ち、第5図に示すように上下方向に旋回する第1の小
腕部61及び第2の小腕部62からなるブーム63と、
上下方向に旋回するアーム64と上下方向に旋回するパ
ケット65を作業機として備えている。ブーム63に於
ける第1の小腕部61は第6図(a)に示すように車両
本体に対する旋回角α′をなして上下方向に旋回し、ま
たブーム63に於ける第2の小腕部62は第6図に示す
ように第1の小腕部61に対する旋回角β′をなして上
下方向に旋回する。さらに、アーム64は第2の小腕部
62に対する旋回角γ′をなして上下方向に旋回する。
腕部61及び第2の小腕部62からなるブーム63と、
上下方向に旋回するアーム64と上下方向に旋回するパ
ケット65を作業機として備えている。ブーム63に於
ける第1の小腕部61は第6図(a)に示すように車両
本体に対する旋回角α′をなして上下方向に旋回し、ま
たブーム63に於ける第2の小腕部62は第6図に示す
ように第1の小腕部61に対する旋回角β′をなして上
下方向に旋回する。さらに、アーム64は第2の小腕部
62に対する旋回角γ′をなして上下方向に旋回する。
なお、アーム64は上下方向に旋回するばかりではなく
該アームの中心軸周りを回転し、もってパケット65を
回転させる。また、ブーム63の下部は第6図(b)に
示すように上部構造体85の旋回中心に対して横方向に
al 、前方向にd2ずれた位置に装着されているため
、上部構造体85が下部構造体86上の旋回中心に対し
て旋回角θをなしてなす旋回に伴って、前記d1d2の
オフセットをもって左右に旋回する。
該アームの中心軸周りを回転し、もってパケット65を
回転させる。また、ブーム63の下部は第6図(b)に
示すように上部構造体85の旋回中心に対して横方向に
al 、前方向にd2ずれた位置に装着されているため
、上部構造体85が下部構造体86上の旋回中心に対し
て旋回角θをなしてなす旋回に伴って、前記d1d2の
オフセットをもって左右に旋回する。
そして、第1の小腕部61の回転軸にはポテンショメー
タ66が設けられ、また第2の小腕部62にはポテンシ
ョメータ67が設けられ、サラニア−ムロ4の回転軸に
はポテンショメータ68が設けられている。これらのポ
テンショメータ66.67および68は前記旋回角α′
旋回角β′および旋回角γ′をそれぞれ検出している9 また、下部構造体86に対する上部構造体85の回転軸
にはロークリエンコーダ69が設けられて旋回角θ′を
検出している。
タ66が設けられ、また第2の小腕部62にはポテンシ
ョメータ67が設けられ、サラニア−ムロ4の回転軸に
はポテンショメータ68が設けられている。これらのポ
テンショメータ66.67および68は前記旋回角α′
旋回角β′および旋回角γ′をそれぞれ検出している9 また、下部構造体86に対する上部構造体85の回転軸
にはロークリエンコーダ69が設けられて旋回角θ′を
検出している。
さて、ブーム63の旋回角α′とβ′および。
アーム64の旋回角γ′が十分に大きく維持されている
ときはアーム64の先端が充分に前方に伸びているので
、この状態で上部構造体68が右方向に旋回すると、第
8図に示すように該超小旋回パワーショベルの横近傍に
外部構造物50が存在するときはアーム64の先端は構
造物50に充分に干渉しうる。ここで、アーム64の先
端が干渉しうる構造物5oの近傍を危険領域とし、他の
領域を安全領域とすると、危険領域および安全領域は第
8図のように示すことが出来る。
ときはアーム64の先端が充分に前方に伸びているので
、この状態で上部構造体68が右方向に旋回すると、第
8図に示すように該超小旋回パワーショベルの横近傍に
外部構造物50が存在するときはアーム64の先端は構
造物50に充分に干渉しうる。ここで、アーム64の先
端が干渉しうる構造物5oの近傍を危険領域とし、他の
領域を安全領域とすると、危険領域および安全領域は第
8図のように示すことが出来る。
第8図においてOは該超小旋回パワーショベルに於ける
上部構造体85の旋回中心、即ち作業機の旋回中心であ
って、50は右側に存在する危険領域と安全領域との境
界を示す線であり、50′は左側に存在する危険領域と
安全領域との境界を示す線である。a、a’は旋回中心
0を通る車体中心線から右側の境界線5oまでの距離で
あり、b、b’は旋回中心0を通る車体中心線から左側
の境界線50’までの距離を示している。」はブーム、
アーム、パケットを総合した作業機機構全体(以下作業
機と記す)52の実効的な水平方向の長さを示している
。
上部構造体85の旋回中心、即ち作業機の旋回中心であ
って、50は右側に存在する危険領域と安全領域との境
界を示す線であり、50′は左側に存在する危険領域と
安全領域との境界を示す線である。a、a’は旋回中心
0を通る車体中心線から右側の境界線5oまでの距離で
あり、b、b’は旋回中心0を通る車体中心線から左側
の境界線50’までの距離を示している。」はブーム、
アーム、パケットを総合した作業機機構全体(以下作業
機と記す)52の実効的な水平方向の長さを示している
。
また、51は該超小旋回パワーショベルがパケットに掘
りとった土砂を投入するためのダンプトラックの荷台を
示しておりDは該投入場所である。
りとった土砂を投入するためのダンプトラックの荷台を
示しておりDは該投入場所である。
該超小旋回パワーショベル上部構造体の旋回中心からア
ームの先端までの水平距離、即ち作業機52の実効的な
水平方向の長さJは、第1の小腕部61の長さ刀61、
第2の小腕部62の長さ」62、アーム64の長さ刃6
4.および第1の小腕部61の旋回角α′、第1の小腕
部61と第2の小腕部62のなす旋回角β′、第2の小
腕部62とアーム64のなす旋回角γ′とより三角関数
の応用による演算によって算出した91と、ブーム装着
位置のオフセット量ald2とから三角関数の応用によ
る演算によって算出することが出来る。
ームの先端までの水平距離、即ち作業機52の実効的な
水平方向の長さJは、第1の小腕部61の長さ刀61、
第2の小腕部62の長さ」62、アーム64の長さ刃6
4.および第1の小腕部61の旋回角α′、第1の小腕
部61と第2の小腕部62のなす旋回角β′、第2の小
腕部62とアーム64のなす旋回角γ′とより三角関数
の応用による演算によって算出した91と、ブーム装着
位置のオフセット量ald2とから三角関数の応用によ
る演算によって算出することが出来る。
したがって第8図に示すように、旋回中心と右側の境界
線50との距離をa、a’ 、旋回中6億左側の境界線
50′との距離をす、b’とすると、左右それぞれのA
、A’で囲まれた区域が干渉する危険領域であって、作
業機52の先端がこの領域を避けて通るように旋回操作
をすることが安全であることが判る。
線50との距離をa、a’ 、旋回中6億左側の境界線
50′との距離をす、b’とすると、左右それぞれのA
、A’で囲まれた区域が干渉する危険領域であって、作
業機52の先端がこの領域を避けて通るように旋回操作
をすることが安全であることが判る。
つぎに本発明に基づく制御装置の制御回路のブロック図
第7図によって本発明の詳細な説明する。
第7図によって本発明の詳細な説明する。
第7図における66.67.68はそれぞれ第6図にお
いて前述した第1の小腕部、第2の小腕部およびアーム
の旋回角を検出するポテンショメータであって、69は
上部構造体の旋回角を検出するロークリエンコーダであ
る。
いて前述した第1の小腕部、第2の小腕部およびアーム
の旋回角を検出するポテンショメータであって、69は
上部構造体の旋回角を検出するロークリエンコーダであ
る。
マルチ7レクサ及びアナログ/デジタル変換回路及びポ
テンショメータの為の直流電源を含む電子回路75は、
各ポテンショメータ66.67.68からのアナログ信
号をデジタル信号に変換し、パスライン72を経由して
順次コンピュータ71に収り込む。
テンショメータの為の直流電源を含む電子回路75は、
各ポテンショメータ66.67.68からのアナログ信
号をデジタル信号に変換し、パスライン72を経由して
順次コンピュータ71に収り込む。
またロータリエンコーダ69の出力は電子回!!70を
経由してコンピュータ71に取り込まれる。80は危険
領域をコンピュータに教え込むためのスイッチであり、
81は危険領域を消去することをコンピュータに教え込
むためのスイッチであって、82は該スイッチの為の電
源を含みスイッチ80.81の閉路信号をコンピュータ
に取り込むための電子回路である。電子回路82は、ス
イッチ80またはスイッチ81が閉路されるとその信号
をパスライン72を経由してコンピュータ71に入力す
る。
経由してコンピュータ71に取り込まれる。80は危険
領域をコンピュータに教え込むためのスイッチであり、
81は危険領域を消去することをコンピュータに教え込
むためのスイッチであって、82は該スイッチの為の電
源を含みスイッチ80.81の閉路信号をコンピュータ
に取り込むための電子回路である。電子回路82は、ス
イッチ80またはスイッチ81が閉路されるとその信号
をパスライン72を経由してコンピュータ71に入力す
る。
パスライン72には上述した電子回路75.70.82
及びコンピュータ71の他に下記回路が接続されている
。即ち73は本発明に基づく制御装置が実行するための
プログラムとブーム63の各小腕部、アーム64の長さ
等固定化された定数を記憶したメモリであり、74は前
記スイッチ80によって入力された危険領域を記録し、
又演算処理中のデータを一時的に記憶するメモリである
。78は前記コンピュータが出力する信号を受けて、警
報器77を駆動するための信号ラッチ回路を含む電子回
路である。
及びコンピュータ71の他に下記回路が接続されている
。即ち73は本発明に基づく制御装置が実行するための
プログラムとブーム63の各小腕部、アーム64の長さ
等固定化された定数を記憶したメモリであり、74は前
記スイッチ80によって入力された危険領域を記録し、
又演算処理中のデータを一時的に記憶するメモリである
。78は前記コンピュータが出力する信号を受けて、警
報器77を駆動するための信号ラッチ回路を含む電子回
路である。
又、コンピュータ71が入力されたデータに基づいて危
険であると判定したときに出力する信号を受けて、作業
機の旋回、即ち上部構造体の旋回を強制的に停止させる
為のソレノイドバルブ79を駆動する電子回路78と、
作業機52の多腕の操作を制限するためのソレノイドバ
ルブ84を駆動する電子回路83が接続されている。
険であると判定したときに出力する信号を受けて、作業
機の旋回、即ち上部構造体の旋回を強制的に停止させる
為のソレノイドバルブ79を駆動する電子回路78と、
作業機52の多腕の操作を制限するためのソレノイドバ
ルブ84を駆動する電子回路83が接続されている。
つぎに上述の回路に於ける働きについて説明する。
第7図に前述した状況において作業を開始する前に、オ
ペレータは該超小旋回パワーショベルを所定の場所に操
縦した後、作G:機の多腕、即ち第1の小腕部61.第
2の小腕部62、アーム64及びパケット65を操作し
、さらに上部構造体85を前方から後方に向がって旋回
して危険領域50の近傍まで操作する。上記の操作のあ
とスイッチ80を閉路させると該閉路信号は電子回路8
2によって処理された後パスライン72を経由してコン
ピュータ71に入力される。コンピュータ71は該閉路
信号によって、常時電子回路75を経由して取り込んで
いる各ポテンショメータ66.67.68及びロータリ
エンコーダ6つの値をメモリ74に入力して記録し、メ
モリ73に記憶している、第1の小腕部61、第2の小
腕部62及び、アーム64の長さ等の定数と三角関数を
活用した演算式及び該計測値によって旋回中心0からの
危険領域の距離aとして算出し前記メモリ74に記録す
る。さらに作業機52を危険領域に干渉しないように注
意し、第1の小腕部61、第2の小腕部62、およびア
ーム64を操作しながら上部構造体85を旋回させてパ
ワーショベル車体後方の所定の位置に操作し、再度スイ
・ノチ80を閉路すると前述と同様の演算によってもう
一つの危険領域を示す距離a′が記録される。
ペレータは該超小旋回パワーショベルを所定の場所に操
縦した後、作G:機の多腕、即ち第1の小腕部61.第
2の小腕部62、アーム64及びパケット65を操作し
、さらに上部構造体85を前方から後方に向がって旋回
して危険領域50の近傍まで操作する。上記の操作のあ
とスイッチ80を閉路させると該閉路信号は電子回路8
2によって処理された後パスライン72を経由してコン
ピュータ71に入力される。コンピュータ71は該閉路
信号によって、常時電子回路75を経由して取り込んで
いる各ポテンショメータ66.67.68及びロータリ
エンコーダ6つの値をメモリ74に入力して記録し、メ
モリ73に記憶している、第1の小腕部61、第2の小
腕部62及び、アーム64の長さ等の定数と三角関数を
活用した演算式及び該計測値によって旋回中心0からの
危険領域の距離aとして算出し前記メモリ74に記録す
る。さらに作業機52を危険領域に干渉しないように注
意し、第1の小腕部61、第2の小腕部62、およびア
ーム64を操作しながら上部構造体85を旋回させてパ
ワーショベル車体後方の所定の位置に操作し、再度スイ
・ノチ80を閉路すると前述と同様の演算によってもう
一つの危険領域を示す距離a′が記録される。
上記二面の操作によって記録された二つのデータを結ぶ
垂直面から外部が危険領域Aとして記憶されることにな
る。
垂直面から外部が危険領域Aとして記憶されることにな
る。
上述した通り危険領域Aが記録された状況でパワーショ
ベル作業を実行すると、各ポテンショメータ66.67
.68及びロータリエンコーダ69のデータは常時コン
ピュータ71に入力され、コンピュータ71は該データ
を基にしてメモリ73に記憶しているプログラムによっ
て作業機の実効水平長さ復を算出して前述して記録した
危険領域の距離aと比較する。
ベル作業を実行すると、各ポテンショメータ66.67
.68及びロータリエンコーダ69のデータは常時コン
ピュータ71に入力され、コンピュータ71は該データ
を基にしてメモリ73に記憶しているプログラムによっ
て作業機の実効水平長さ復を算出して前述して記録した
危険領域の距離aと比較する。
作業機52の先端が第7図上でp点に到達し、コンピュ
ータ71が算出した実効水平長さ℃が前記危険領域Aに
干渉すると判定すると警報信号をパスライン72を経由
して電子回路76に送出する。警報信号を入力した電子
回路76は警報器77を駆動してオペレータに危険を報
知する。また、コンピュータ71は算出した実効水平長
さ刀が前記危険領域に干渉すると判定すると警報信号を
パスライン72を経由して電子回路78に送出する。警
報信号を入力した電子回路78はソレノイドバルブ7つ
を駆動して図面には示していない上部構造体85を旋回
させるための油圧モータの油圧回路を遮断して油圧モー
タへの圧力油の供給をたって該油圧モータの回転を止め
、よって上部構造体85の旋回を止めて作業機先端が危
険領域Aと干渉することを防止する。
ータ71が算出した実効水平長さ℃が前記危険領域Aに
干渉すると判定すると警報信号をパスライン72を経由
して電子回路76に送出する。警報信号を入力した電子
回路76は警報器77を駆動してオペレータに危険を報
知する。また、コンピュータ71は算出した実効水平長
さ刀が前記危険領域に干渉すると判定すると警報信号を
パスライン72を経由して電子回路78に送出する。警
報信号を入力した電子回路78はソレノイドバルブ7つ
を駆動して図面には示していない上部構造体85を旋回
させるための油圧モータの油圧回路を遮断して油圧モー
タへの圧力油の供給をたって該油圧モータの回転を止め
、よって上部構造体85の旋回を止めて作業機先端が危
険領域Aと干渉することを防止する。
オペレータは該警報によって第1の小腕部61、第2の
小腕部62、アーム64を操作して実効水平長さ」をq
点に達するまで短くすると、コンピュータ71は各ポテ
ンショメータ66゜67.68の読み取り値が変化して
危険領域から解除されたことを判定して警報送出をとめ
るので警報器77は警報を止め、ソレノイドバルブ79
は駆動をとめるので上部構造体85は旋回可能になって
オペレータは作業を継続することが可能になる。
小腕部62、アーム64を操作して実効水平長さ」をq
点に達するまで短くすると、コンピュータ71は各ポテ
ンショメータ66゜67.68の読み取り値が変化して
危険領域から解除されたことを判定して警報送出をとめ
るので警報器77は警報を止め、ソレノイドバルブ79
は駆動をとめるので上部構造体85は旋回可能になって
オペレータは作業を継続することが可能になる。
オペレータか上部構造体85を旋回して作業1幾52の
先端がr点まで達すると、コンピュータ71は各ポテン
ショメータ66.67.68の読み収り値とロータリエ
ンコーダ6つのデータから作業機52の長さをもとの」
まで延ばしても安全であると判定し、パスライン72を
経由して電子回路76に予め定めた安全信号を送出する
。安全信号を入力した電子回路76は警報器77を駆動
して所定の安全信号を出して作業機52の先端を3点ま
で延ばしても良いことをオペレータに知らせる。
先端がr点まで達すると、コンピュータ71は各ポテン
ショメータ66.67.68の読み収り値とロータリエ
ンコーダ6つのデータから作業機52の長さをもとの」
まで延ばしても安全であると判定し、パスライン72を
経由して電子回路76に予め定めた安全信号を送出する
。安全信号を入力した電子回路76は警報器77を駆動
して所定の安全信号を出して作業機52の先端を3点ま
で延ばしても良いことをオペレータに知らせる。
オペレータが作業lR52を操作して該作業機52の先
端を5点以上に延ばすとコンピュータ71は、各ポテン
ショメータ66.67.68の読み収り値と危険領域と
して記憶されたデータからfヤ業機先端が危険領域Aと
干渉して危険であると判定し、パスライン72を経由し
て電子回路76に警報信号を送出する。警報信号を入力
した電子回路76は警報器77を駆動してオペレータに
危険を報知する。また、コンピュータ71は警報信号を
パスライン72を経由して電子回路83に送出する。警
報信号を入力した電子回路83はソレノイドバルブ84
を駆動して図面には記していない第1の小腕部61、第
2の小腕部62、アーム64の危険方向への操作を駆動
する油圧回路を遮断し、よって第1の小腕部61、第2
の小腕部62およびアーム64の危険方向への旋回を止
めて作業機先端が危険領域Aと干渉することを防止する
。該油圧回路の構成から第1の小腕部61、第2の小腕
部62およびアーム64を危険領域Aとは反対方向に駆
動することは可能である。
端を5点以上に延ばすとコンピュータ71は、各ポテン
ショメータ66.67.68の読み収り値と危険領域と
して記憶されたデータからfヤ業機先端が危険領域Aと
干渉して危険であると判定し、パスライン72を経由し
て電子回路76に警報信号を送出する。警報信号を入力
した電子回路76は警報器77を駆動してオペレータに
危険を報知する。また、コンピュータ71は警報信号を
パスライン72を経由して電子回路83に送出する。警
報信号を入力した電子回路83はソレノイドバルブ84
を駆動して図面には記していない第1の小腕部61、第
2の小腕部62、アーム64の危険方向への操作を駆動
する油圧回路を遮断し、よって第1の小腕部61、第2
の小腕部62およびアーム64の危険方向への旋回を止
めて作業機先端が危険領域Aと干渉することを防止する
。該油圧回路の構成から第1の小腕部61、第2の小腕
部62およびアーム64を危険領域Aとは反対方向に駆
動することは可能である。
作業現場がかわったときはスイッチ81を閉路すると、
電子回路82を経由して入力したコンピュータ71はメ
モリ74に記録した危険領域を消去する。
電子回路82を経由して入力したコンピュータ71はメ
モリ74に記録した危険領域を消去する。
上述の説明では危険領域を記録するのに二面の操作を行
っているが、−回のみの操作とし。
っているが、−回のみの操作とし。
その−回の操作によって取り込まれた距離が車体に対し
て平行に存在すると見做すようにしても良い。
て平行に存在すると見做すようにしても良い。
また、作業機を操作して危険領域Aを記録するように説
明したが、前記スイッチ80に換えていわゆるテンキー
を用いて直接危険領域の距離を入力することもできる。
明したが、前記スイッチ80に換えていわゆるテンキー
を用いて直接危険領域の距離を入力することもできる。
その場合はスイッチ80と電子回路81とプログラムは
その用途に合わせた構造にする必要があるがその他の回
路部品は変えなくても良い、この場合デジタル数値を直
接入力出来る電子部品であれば必ずしもテンキーにこだ
わる必要はない。
その用途に合わせた構造にする必要があるがその他の回
路部品は変えなくても良い、この場合デジタル数値を直
接入力出来る電子部品であれば必ずしもテンキーにこだ
わる必要はない。
また、作業機先端が危険領域と干渉する恐れを生じた後
の操作機能は、上述した説明手段以外にも機械の条件と
環境条件にあわせてコンピュータ上に自由に設定するこ
とが可能である。
の操作機能は、上述した説明手段以外にも機械の条件と
環境条件にあわせてコンピュータ上に自由に設定するこ
とが可能である。
又、作業機先端が危険領域と干渉する恐れを生じた時に
警報を発するだけにして作業機の操作は可能にしておく
とか、作業機の操作は可能にしておくが動作速度を低下
させるようにすることも出来る。
警報を発するだけにして作業機の操作は可能にしておく
とか、作業機の操作は可能にしておくが動作速度を低下
させるようにすることも出来る。
また、データ処理用のプログラムは前述した危険領域を
検出し防止する機能の他に、入力されるポテンショメー
タの値が連続的に変化しないで急変したとき等入力値が
異状であると判定したときは前述と同様に警報を出して
警報器77を駆動してオペレータに異状を報知し、また
ソレノイドバルブ79を駆動して作業機の旋回を停止さ
せるようにすることもできる。
検出し防止する機能の他に、入力されるポテンショメー
タの値が連続的に変化しないで急変したとき等入力値が
異状であると判定したときは前述と同様に警報を出して
警報器77を駆動してオペレータに異状を報知し、また
ソレノイドバルブ79を駆動して作業機の旋回を停止さ
せるようにすることもできる。
前述してきた説明においてパケットの回転軸には回転角
度検出用のポテンショメータが取り付けていないのは、
通常のショベル作業では先端のパケットは内側に巻き込
んでいるのでショベルの実効水平長さ」には関係が無い
からであって、作業機の構造によって関係する時は検出
用のポテンショメータを装着し該作業機の寸法を記録し
ておいて演算に含めねばならないまた、各旋回軸の角度
検出器はポテンショメータではなくその他の角度センサ
を用いても良い また、前述の説明では危険領域を垂直面としたが、必要
によっては立体的な危険領域を設定することも出来る。
度検出用のポテンショメータが取り付けていないのは、
通常のショベル作業では先端のパケットは内側に巻き込
んでいるのでショベルの実効水平長さ」には関係が無い
からであって、作業機の構造によって関係する時は検出
用のポテンショメータを装着し該作業機の寸法を記録し
ておいて演算に含めねばならないまた、各旋回軸の角度
検出器はポテンショメータではなくその他の角度センサ
を用いても良い また、前述の説明では危険領域を垂直面としたが、必要
によっては立体的な危険領域を設定することも出来る。
その為には水平方向の距離を設定するためのスイッチと
垂直方向の上部方向を設定するためのスイッチ及び垂直
方向の下部方向を設定するためのスイッチを装着し、各
スイッチを操作した時の各入力値によって演算して危険
領域を算出する。該垂直方向における作業機先端距離を
算出するには、前述した実効的な水平方向の長さ」を算
出するために用いたオフセット距離dl 、 ci2の
かわりに、該超小旋回パワーショベルの下部構造体の高
さ、即ちブームが取り付けられている位置の車体下面か
らの寸法を含めて、三角関数を用い、作業機構造に合わ
せた演算式を用いれば良い。
垂直方向の上部方向を設定するためのスイッチ及び垂直
方向の下部方向を設定するためのスイッチを装着し、各
スイッチを操作した時の各入力値によって演算して危険
領域を算出する。該垂直方向における作業機先端距離を
算出するには、前述した実効的な水平方向の長さ」を算
出するために用いたオフセット距離dl 、 ci2の
かわりに、該超小旋回パワーショベルの下部構造体の高
さ、即ちブームが取り付けられている位置の車体下面か
らの寸法を含めて、三角関数を用い、作業機構造に合わ
せた演算式を用いれば良い。
垂直方向に対する危険領域を定める場合にも、直接数値
を入力できるスイッチを用いて入力することも容易に行
うことが出来る。
を入力できるスイッチを用いて入力することも容易に行
うことが出来る。
また、上述の説明では前から右回りに旋回する場合につ
いて説明したが、前から左回りや後ろから右或いは左回
りに旋回する場合も同様にして、環境の危険領域との干
渉を防止することが出来る。
いて説明したが、前から左回りや後ろから右或いは左回
りに旋回する場合も同様にして、環境の危険領域との干
渉を防止することが出来る。
[発明の効果]
本発明によれば、検出された各腕部の旋回角に基づいて
作業機の位置が求められ、求められた該作業機の位置が
予め定められた領域に達した場合は、警報を発し、また
、作業機の動きを停止させるので該作業機の該領域にお
ける干渉が防止されるというすぐれた効果を持っている
。
作業機の位置が求められ、求められた該作業機の位置が
予め定められた領域に達した場合は、警報を発し、また
、作業機の動きを停止させるので該作業機の該領域にお
ける干渉が防止されるというすぐれた効果を持っている
。
第1図は本発明に係わる一実施例の超小旋回ペワーショ
ベルを示す概略構成図。 第2図は第1図に示した実施例の超小旋回パワーショベ
ルの動作説明図。 第3図は第1図に示しな超小旋回パワーショベル作業機
干渉防止装置の実施例の回路ブロック図。 第4図は第1図に示した超小旋回パワーショベル作業機
干渉防止装置の実施例の動作説明図。 第5図は本発明に係わる他の実施例の超小旋回パワーシ
ョベルを示す概略構成図。 第6図は第5図に示した実施例の超小旋回パフーショベ
ルの動作説明図。 ベル作業機干渉防止装Mの実施例の回路ブロック図。 第8図は第5図に示した超小旋回パワーショベル作業機
干渉防止装置の実施例の動作説明図。 第9図は従来の超小旋回パワーショベルによる作業例の
説明図。 第10図は従来の超小旋回パワーショベルによる作業例
の説明図を示している。 1・−・・・・ブーム 2・・・・・・アーム 3・・・・・・パケット 4.5.6・・・・・・ポテンショメータ7・・・・・
・O−9リエンコーダ 8・・・・・・上部構造体 9・・・・・・下部構造体 10.11・・・・・・スイッチ 20.20′・・・・・・境界線 21・・・・・・ダンプトラック 22・・・・・・作業機 31・・・・・コンピュータ ヨ2・・・・・・パスライン 33・・・・・・メモリ 34・・・・・・メモリ 35・・・・・・電子回路 36・・・・・電子回路 37・・・・・・警報器 38・・・・電子回路 3つ・・・・・ソレノイドバルブ(上部構造体旋回停止
機構) 40・・・・・・電子回路 /11・・・・電子回路 42・・・・・・電子回路 ・13・・・・・・ソレノイドバルブ(作業機各腕旋回
停止機構) 50.50′・・・・・・境界線 51・・・・ダンプトラック 52・・・・・・作業1幾 61.62・・・・・・小腕部 63・・・・・・ブーム 64・・・・・・アーム 65・・・・・・パケット 66.67.68・・・・・・ポテンショメータ6つ・
・・・・・ロータリエンコーダ 70・・・・・・電子回路 71・・・・・・コンピュータ 72・・・・・・パスライン 73・・・・・・メモリ 74・・・・・・メモリ 75・・・・・・電子回路 76・・・・・・電子回路 77・・・・・・警報器 78・・・・・・電子回路 79・・・・・・ソレノイドバルブ(上部構造体旋回停
止機fり 80.81・・・−・・スイッチ 82・・・・・・電子回路 83・・・・・・電子回路 84・・・・・ソレノイドバルブ(rヤ業機多腕旋回停
止機t!> 5・・・・・・上部構造体 86・・・・・・下部横遺体 3・・・・・・小腕部
ベルを示す概略構成図。 第2図は第1図に示した実施例の超小旋回パワーショベ
ルの動作説明図。 第3図は第1図に示しな超小旋回パワーショベル作業機
干渉防止装置の実施例の回路ブロック図。 第4図は第1図に示した超小旋回パワーショベル作業機
干渉防止装置の実施例の動作説明図。 第5図は本発明に係わる他の実施例の超小旋回パワーシ
ョベルを示す概略構成図。 第6図は第5図に示した実施例の超小旋回パフーショベ
ルの動作説明図。 ベル作業機干渉防止装Mの実施例の回路ブロック図。 第8図は第5図に示した超小旋回パワーショベル作業機
干渉防止装置の実施例の動作説明図。 第9図は従来の超小旋回パワーショベルによる作業例の
説明図。 第10図は従来の超小旋回パワーショベルによる作業例
の説明図を示している。 1・−・・・・ブーム 2・・・・・・アーム 3・・・・・・パケット 4.5.6・・・・・・ポテンショメータ7・・・・・
・O−9リエンコーダ 8・・・・・・上部構造体 9・・・・・・下部構造体 10.11・・・・・・スイッチ 20.20′・・・・・・境界線 21・・・・・・ダンプトラック 22・・・・・・作業機 31・・・・・コンピュータ ヨ2・・・・・・パスライン 33・・・・・・メモリ 34・・・・・・メモリ 35・・・・・・電子回路 36・・・・・電子回路 37・・・・・・警報器 38・・・・電子回路 3つ・・・・・ソレノイドバルブ(上部構造体旋回停止
機構) 40・・・・・・電子回路 /11・・・・電子回路 42・・・・・・電子回路 ・13・・・・・・ソレノイドバルブ(作業機各腕旋回
停止機構) 50.50′・・・・・・境界線 51・・・・ダンプトラック 52・・・・・・作業1幾 61.62・・・・・・小腕部 63・・・・・・ブーム 64・・・・・・アーム 65・・・・・・パケット 66.67.68・・・・・・ポテンショメータ6つ・
・・・・・ロータリエンコーダ 70・・・・・・電子回路 71・・・・・・コンピュータ 72・・・・・・パスライン 73・・・・・・メモリ 74・・・・・・メモリ 75・・・・・・電子回路 76・・・・・・電子回路 77・・・・・・警報器 78・・・・・・電子回路 79・・・・・・ソレノイドバルブ(上部構造体旋回停
止機fり 80.81・・・−・・スイッチ 82・・・・・・電子回路 83・・・・・・電子回路 84・・・・・ソレノイドバルブ(rヤ業機多腕旋回停
止機t!> 5・・・・・・上部構造体 86・・・・・・下部横遺体 3・・・・・・小腕部
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、複数の腕部と該各腕部を連結するそれぞれの関節と
から少なくともなる作業機を備える上部旋回体と該上部
旋回体を旋回機構を介して装着する下部走行体とよりな
る超小旋回パワーショベルにおいて、前記各腕部の旋回
角をそれぞれ検出する検出手段と、前記旋回機構の旋回
角を検出する手段と、この検出手段によって検出された
各旋回角に基づいて前記作業機の位置を求める演算手段
と、所定のデータを入力する手段と、該入力値を予め定
めた領域として記憶する手段と、前記演算手段によつて
求められた作業機の位置が該領域に達しているか否かを
判定する演算判定手段と、この演算判定手段によつて該
作業機の位置が前記領域に達すると判定した場合は該作
業機が前記領域に侵入する恐れのある方向への操作を妨
止する手段とを備えたことを特徴とする超小旋回パワー
ショベルにおける作業機干渉防止装置。 2、前記演算手段によって該作業機の位置が前記領域に
達すると判定した場合は、警報を発生する手段を備えた
ことを特徴とする請求項1記載の超小旋回パワーショベ
ルにおける作業機干渉防止装置。 3、前記演算手段によって該作業機の位置が前記領域に
達すると判定した場合は、前記領域に侵入する恐れのあ
る方向への操作機能を不能にする手段を備えたことを特
徴とする請求項1記載の超小旋回パワーショベルにおけ
る作業機干渉防止装置。 4、作業機は相互に連結され、かつそれぞれ上下方向に
旋回するブームおよびアームを備え、前記アームは前記
ブームに対して左右方向に旋回することを特徴とする請
求項1記載の超小旋回パワーショベルにおける作業機干
渉防止装置。 5、作業機は相互に連結され、かつそれぞれ上下方向に
旋回するブームおよびアームを備え、前記ブームは相互
に連結されかつそれぞれ上下方向に旋回する第1の小腕
部および第2の小腕部を有することを特徴とする請求項
1記載の超小旋回パワーショベルにおける作業機干渉防
止装置。 6、運転位置にスイッチを設け、該スイッチを操作する
ことによって、該スイッチ操作の瞬間における上部旋回
体の旋回角の検出手段からの情報と複数の各腕部旋回角
の検出手段からの情報とを入力する手段と、これらの情
報を記憶する手段とを備えたことを特徴とする請求項1
記載の超小旋回パワーショベルにおける作業機干渉防止
装置。 7、運転位置にスイッチを設け、該スイッチを操作する
ことによって、該スイッチ操作の瞬間における上部旋回
体の旋回角の検出手段からの情報と複数の各腕部旋回角
の検出手段からの情報とを入力する手段と、前記複数の
入手情報から、該超小旋回パワーショベルにおける上部
旋回体旋回中心から作業機先端までの実効直線長さを算
出する手段と、該算出値以遠を予め定めた領域として記
憶する手段とを備えたことを特徴とする請求項1記載の
超小旋回パワーショベルにおける作業機干渉防止装置。 8、運転位置にスイッチを設け、該スイッチを操作する
ことによって所定の数値を入力する手段と、該入力値よ
りも大なる範囲を予め定めた領域として記録する手段と
を備えたことを特徴とする請求項1記載の超小旋回パワ
ーショベルにおける作業機干渉防止装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10842389A JPH02285113A (ja) | 1989-04-27 | 1989-04-27 | 超小旋回パワーショベルにおける作業機干渉防止装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10842389A JPH02285113A (ja) | 1989-04-27 | 1989-04-27 | 超小旋回パワーショベルにおける作業機干渉防止装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02285113A true JPH02285113A (ja) | 1990-11-22 |
Family
ID=14484393
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10842389A Pending JPH02285113A (ja) | 1989-04-27 | 1989-04-27 | 超小旋回パワーショベルにおける作業機干渉防止装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02285113A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04122769U (ja) * | 1991-04-20 | 1992-11-05 | 山ノ井産業株式会社 | シヨベル系掘削機 |
JPH04371616A (ja) * | 1991-06-20 | 1992-12-24 | Kubota Corp | バックホウ |
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GB2527793A (en) * | 2014-07-02 | 2016-01-06 | Bamford Excavators Ltd | A computer-implemented method for providing a warning |
JP2020001137A (ja) * | 2018-06-29 | 2020-01-09 | 三菱電機株式会社 | ロボット制御装置およびロボットシステム |
JP2021122924A (ja) * | 2020-02-10 | 2021-08-30 | 住友重機械工業株式会社 | 作業装置 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63289126A (ja) * | 1987-05-21 | 1988-11-25 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | 作業体の再起動装置 |
-
1989
- 1989-04-27 JP JP10842389A patent/JPH02285113A/ja active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63289126A (ja) * | 1987-05-21 | 1988-11-25 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | 作業体の再起動装置 |
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPH04122769U (ja) * | 1991-04-20 | 1992-11-05 | 山ノ井産業株式会社 | シヨベル系掘削機 |
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WO2014184978A1 (ja) * | 2013-11-26 | 2014-11-20 | 株式会社小松製作所 | 作業車両 |
CN104395588A (zh) * | 2013-11-26 | 2015-03-04 | 株式会社小松制作所 | 作业车辆 |
CN104395588B (zh) * | 2013-11-26 | 2015-11-25 | 株式会社小松制作所 | 作业车辆 |
US9315969B2 (en) | 2013-11-26 | 2016-04-19 | Komatsu Ltd. | Work vehicle |
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US9540791B2 (en) | 2014-07-02 | 2017-01-10 | J.C. Bamford Excavators Limited | Computer-implemented method for providing a warning |
GB2527793B (en) * | 2014-07-02 | 2019-10-09 | Bamford Excavators Ltd | A computer-implemented method for providing a warning |
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JP2021122924A (ja) * | 2020-02-10 | 2021-08-30 | 住友重機械工業株式会社 | 作業装置 |
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