JPH11190042A

JPH11190042A - 自動運転ショベル

Info

Publication number: JPH11190042A
Application number: JP36035797A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Nagano; 好幸永野; Seiji Yamashita; 誠二山下; Tooru Kurenuma; 榑沼　　透; Kazuhiro Sugawara; 一宏菅原; Hideto Ishibashi; 英人石橋; Akira Hashimoto; 昭橋本; Hajime Yasuda; 元安田
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 1997-12-26
Filing date: 1997-12-26
Publication date: 1999-07-13

Abstract

(57)【要約】【課題】周辺の危険領域への侵入を防止した自動運転シ
ョベルを提供すること。【解決手段】自動運転ショベルにおいて、アーム１３
の先端位置およびブーム１２の先端位置を演算する先端
位置演算手段と、前記演算されたアームの先端位置１１
４に基づいて、複数の方向に前記自動運転ショベルのバ
ケット長Ｌの位置に設定されるセンシング位置ｓ１〜ｓ
３を演算するとともに、前記演算されたブーム１２の先
端位置に基づいて、複数の方向に前記自動運転ショベル
のアーム後端の回転半径の位置に設定されるセンシング
位置ｓ４〜ｓ６を演算するセンシング位置演算手段と、
前記自動運転ショベルの所定の位置から前記複数の方向
に設定される危険領域を区画する閾値が格納されるセン
シング閾値格納手段と、前記前記演算されたセンシング
位置が、前記閾値を越える時は、前記自動運転ショベル
の動作を停止する危険領域判定手段と、を備えることを
特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動運転ショベル
に係わり、特に、自動運転時の他の作業機械や周辺装置
との衝突を防止するための領域制御手段を備えた自動運
転ショベルに関する。

【０００２】

【従来の技術】油圧ショベルを用いた自動化の一手法と
して、特公昭５４−７１２１号公報に教示・再生による
システムが示されている。この従来技術は、教示動作に
よって得られた角度、位置等の動作状態量を記憶し、再
生時に前述した記憶値を用いて油圧ショベルを再生動作
させるものであり、これは油圧ショベルの周囲環境を考
慮していない形式の自己完結型のシステムである。

【０００３】また、特公平６−８１３７６号公報には、
領域制御を行うために、バケット、アーム、ブームの回
動支点に角度検出器を設け、それぞれの検出値から最も
低くなる部分の位置が、ブーム回動点から一定の深さの
所に設けた準危険域に到達した時は動作速度の減速処理
行い、それより深い所に設定された危険域に達した時は
停止処理を行っている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】通常、作業現場では、
油圧ショベル等の建設機械はトラックやクラッシャ等の
他の作業機械と共同して運転される場合が多く、これを
自動化するに当たって、他の作業機械や周辺装置との接
触や衝突を防止しなければならない。

【０００５】しかし、上記の第１の従来技術は、自己完
結形のシステムであるため、他の作業機械等と相対的な
位置ずれがなければ、衝突はあり得ないため接触等を防
止するために特別な手段は取られていない。

【０００６】また、第２の従来技術は、バケットの最も
低くなる部分は、取り付けられたバケットの形状や大き
さ、姿勢により、またバケット回動点からの距離によっ
て変化する。また、この制御は領域制御するための記憶
データが多く、演算にも負担がかかっていた。さらに、
バケットを変更した際には記憶データを新しいバケット
のものに取り換える必要があり、また、バケット刃先で
領域制御を行う場合には、バケットの角度によりバケッ
ト刃先よりもバケットの背面の方が低くなってしまう等
の欠点があった。

【０００７】本発明は、上記の種々の問題点に鑑みて、
自動運転ショベルにおいて、比較的簡単な手段で、他の
作業機械や周辺装置との接触防止を図ることのできる領
域制御手段を備えた自動運転ショベルを提供することに
ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するために、次のような手段を採用した。

【０００９】教示された掘削から放土までの一連の動作
を再生操作により繰り返し動作する自動運転ショベルに
おいて、前記自動運転ショベルのアームの先端位置およ
びブームの先端位置を演算するブーム・アーム先端位置
演算手段と、前記演算されたアームの先端位置に基づい
て、複数の方向に前記自動運転ショベルのバケット長の
位置に設定されるセンシング位置を演算するとともに、
前記演算されたブームの先端位置に基づいて、複数の方
向に前記自動運転ショベルのアーム後端の回転半径の位
置に設定されるセンシング位置を演算するセンシング位
置演算手段と、前記自動運転ショベルの所定の位置から
前記複数の方向に設定される危険領域を区画する閾値が
格納されるセンシング閾値格納手段と、前記演算された
センシング位置が、前記閾値を越える時は、前記自動運
転ショベルの動作を停止する危険領域判定手段と、を備
えることを特徴とする。

【００１０】また、請求項１に記載の自動運転ショベル
において、前記ブーム・アーム先端位置演算手段は、前
記ブームの俯仰角および前記アームの回動角に基づい
て、演算されることを特徴とする。

【００１１】また、請求項１ないしは請求項２のいずれ
か１つの請求項に記載の自動運転ショベルにおいて、前
記複数の方向は、前記ブームの俯仰によって形成される
面の上方、下方および前方の３方向であることを特徴と
する。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下に本発明の一実施形態を図１
〜図４を用いて説明する。

【００１３】図１は本実施形態に係わる自動運転される
油圧ショベル（以下自動運転ショベルという）の全体構
成図である。

【００１４】図において、１は図示されていない土石貯
留所に貯留された土石を掘削して後述する砕石機２に放
出する油圧ショベル、２は油圧ショベル１から投下され
た土石を砕石する砕石機、３は油圧ショベル１の再生操
作を行うのに適した任意の場所に設置された操作ボック
スである。

【００１５】油圧ショベル１は、走行体１０と、走行体
１０上に旋回可能に設けられた旋回体１１と、旋回体１
１に俯仰動可能に設けられたブーム１２と、ブーム１２
の先端に回動可能に設けられたアーム１３と、アーム１
３の先端に回動可能に設けられたバケット１４と、ブー
ム１２，アーム１３，バケット１４をそれぞれ俯仰動作
するためのシリンダ１５，１６，１７と、旋回体１１に
設けられた運転室１８と、操作ボックス３との間で信号
の送受信を行うアンテナ１９とから構成されている。

【００１６】また、油圧ショベル１には、旋回体１１の
旋回角を検出する角度センサ１１１、旋回体１１とブー
ム１２との俯仰角を検出する角度センサ１１２と、ブー
ム１２とアーム１３の回動角を検出する角度センサ１１
３、アーム１３とバケット１４との回動角を検出する角
度センサ１１４が設けられている。

【００１７】また、砕石機２は、走行体２０と、ホッパ
２１と、ホッパ２１の下方に設けられた砕石部２２と、
砕石部２２の下方に設けられたコンベア２３とから構成
されており、２４は砕石機２によって粉砕された土石を
示す。

【００１８】また、操作ボックス３は、支持台３０と、
支持台３０に固定された教示再生操作装置３１とから構
成され、教示再生操作装置３１には、再生起動釦３１１
と、再生停止釦３１２と、非常停止釦３１３と、教示再
生操作装置３１本体と機械的かつ電気的に接続可能に設
けられ、教示時に操作される教示操作部３１４と、教示
結果を表示する表示部３１４１と、油圧ショベル１のア
ンテナ１９との間で信号の送受信を行うアンテナ３１５
とを備えている。

【００１９】Ｙｈは角度センサ１１２が設けられるブー
ム俯仰軸から上方危険領域までの距離、Ｙｌは角度セン
サ１１２が設けられるブーム俯仰軸から下方危険領域ま
での距離、Ｘｆは角度センサ１１２が設けられるブーム
俯仰軸から前方危険領域までの距離、Ｌはバケット長、
ｓ１はアーム先端位置から上方にバケット長Ｌの位置に
設けられた上方センシング位置、ｓ２はアーム先端位置
から下方にバケット長Ｌの位置に設けられた下方センシ
ング位置、ｓ３はアーム先端位置から前方にバケットＬ
の位置に設けられた前方センシング位置を表す。

【００２０】また、Ｌ’はアーム後端の回転半径、ｓ４
はアーム後端から上方にアーム後端回転半径Ｌ’の位置
に設けられた上方センシング位置、ｓ５はアーム後端か
ら下方にアーム後端回転半径Ｌ’の位置に設けられた下
方センシング位置、ｓ６はアーム後端から前方にアーム
後端回転半径Ｌ’の位置に設けられた前方センシング位
置を表す。

【００２１】次に、本実施形態に係わる油圧ショベルの
制御機構を図２に示すブロック図を用いて説明する。

【００２２】なお、図において、図１に示した油圧ショ
ベル１と操作ボックス３の構成と対応する部分について
は同一符号を付して説明を省略する。

【００２３】図において、３１６は再生時に操作される
再生操作部、３１７は危険領域操作部、３１８は教示操
作部３１４、再生操作部３１６、および危険領域判定部
５１３から出力される信号を後述する自動運転コントロ
ーラ５０に出力するための所定の信号を生成するため車
外信号生成部、３１９および５４はそれぞれ教示再生操
作装置３１と自動運転コントローラ５０間のデータを送
受信するための車外無線装置および車内無線装置であ
る。

【００２４】なお、車外信号生成部３１８は、マイクロ
コンピュータを使用した一般的なコントローラで構成さ
れ、入力した信号に相当する指令コードを生成する機能
を有する。

【００２５】５は車内搭載装置を示し、５０は自動運転
コントローラ、５１は自動運転コントローラ５０から出
力される駆動電流によって駆動される補助制御弁、５２
は、補助制御弁５１から出力される油圧信号により制御
され、アクチュエータに流入する油量または油圧を制御
する主制御弁、５３は図１に示す油圧ショベル１の各部
を作動するためのシリンダ１５，１６，１７等のアクチ
ュエータ、３１４’は教示操作部である。

【００２６】教示時は、通常、運転室１８内に装着され
る教示操作部３１４’からの操作によって教示が行わ
れ、自動運転コントローラ５０はその操作に従って、各
角度センサ１１２〜１１５からの検出データを入力して
演算し、後に説明するように所定の記憶領域に教示位置
データおよび教示コマンドとして記憶する。なお、図に
おいて、教示操作部３１４は、運転室１８内の教示操作
部３１４’から外されて教示再生操作装置３１に装着さ
れている時の状態を示す。再生時は、再生操作部３１６
から再生起動釦３１１をオンすることによって、車外信
号生成部３１８において生成された所定の信号が無線装
置３１５，１９を介して自動運転コントローラ５０に送
信され、再生処理が開始される。自動運転コントローラ
５０において再生処理が開始されると、記憶されている
教示位置データが呼び出され、角度センサ１１２〜１１
５から得られた現在位置情報と対比しながら、この教示
位置データに合致するように、旋回体１１、ブーム１
２、アーム１３、バケット１４をそれぞれ作動するため
の補助制御弁５１に駆動電流を出力する。補助制御弁５
１からさらに主制御弁５２を介して各アクチュエータ５
３の油圧を制御して油圧ショベル１の自動運転を行う。

【００２７】次に、本実施形態に係わる自動運転ショベ
ルにおける機能構成、特に自動運転コントローラ５０の
詳細を図３に示すブロック図を用いて説明する。

【００２８】なお、図３において、図１および図２に示
した構成と対応する部分については同一符号を付して説
明を省略する。

【００２９】５０１は角度センサ１１１〜１１４におい
て検出された角度信号を現在の位置データに演算する現
在位置演算部、５０２は、教示時、教示操作部３１４ま
たは３１４’からの操作により、教示コマンドと、現在
位置演算部５０１から得られた油圧ショベル１の現在位
置を教示位置データとして出力する教示処理部、５０３
は教示処理部５０２から出力された教示コマンドを格納
する教示コマンド格納部、５０４は教示処理部５０２か
ら出力された教示位置データを格納する教示位置格納
部、５０５は、再生操作部３１６からの起動信号により
起動された時、教示コマンド格納部５０３に格納されて
いる教示コマンドを逐次解釈して教示位置格納部５０４
から所定の教示位置データの出力を指示するコマンドイ
ンタプリタ部、５０６はコマンドインタプリタ部５０５
からの指令に応じて教示位置格納部５０４から教示位置
データを出力処理する教示位置出力処理部、５０７は、
油圧ショベル１が各教示位置間を円滑に動作するよう
に、教示位置出力処理部５０６から出力された教示位置
データから教示位置データ間に演算によって補間された
教示位置データを作成し出力するサーボ前処理部、５０
８はサーボ前処理部５０７から出力された補間された教
示位置データと現在位置演算部５０１から出力される現
在位置データとを対比して油圧ショベル１の各部を所定
の位置に制御するための駆動電流を出力するサーボ制御
部である。

【００３０】また、５０９は油圧ショベル１を構成する
アームの大きさに応じて、操作ボックス３の危険領域操
作部３１７からアーム後端回転半径Ｌ’の値が設定記憶
されるアーム後端回転半径格納部、５１０は使用するバ
ケットの大きさに応じて、操作ボックス３の危険領域操
作部３１７からバケット長Ｌの値が設定記憶されるバケ
ット長格納部、５１１は操作ボックス３の危険領域操作
部３１７から上部，下部，および前方の各センシング閾
値Ｙｈ，Ｙｌ，Ｘｆが設定記憶されるセンシング閾値格
納部、５１２は、旋回体１１とブーム１２との俯仰角α
を検出する角度センサ１１２およびブーム１２とアーム
１３の回動角βを検出する角度センサ１１３から現在の
角度データに基づいてブーム先端位置およびアーム先端
位置を演算するブーム・アーム先端位置演算部、５１３
はバケット長格納部５１０に格納されているバケット長
Ｌおよびアーム後端回転半径格納部５０９に格納されて
いるアーム後端回転半径Ｌ’とブーム・アーム先端位置
演算手段５１２によって演算されたブーム・アーム先端
位置データとに基づいてセンシング位置ｓ１，ｓ２，ｓ
３，ｓ４，ｓ５，ｓ６を演算するセンシング位置演算
部、５１４は、センシング閾値Ｙｈ，Ｙｌ，Ｘｆのそれ
ぞれとセンシング位置演算部５１３によって演算された
センシング位置ｓ１，ｓ２，ｓ３，ｓ４，ｓ５，ｓ６の
それぞれとを対比して、判定結果をコマンドインタプリ
タ部５０５およびサーボ前処理部５０７に出力する危険
領域判定部である。

【００３１】なお、前記バケット長Ｌはバケットが変更
されたとき、その値を変更する。また、センシング閾値
Ｙｈ，Ｙｌ，Ｘｆは危険領域の範囲をどのように設定す
るかによって変化する。

【００３２】上記ブーム先端位置、上記アーム先端位置
および上記センシング位置の各位置は、ブーム・アーム
先端位置演算部５１２およびセンシング位置演算部５１
３において、以下に示す各式を演算することによって求
められる。

【００３３】図４は、ブーム、アーム、およびバケット
の位置関係を示し、Ａはブーム俯仰軸位置（原点）、Ｂ
はブーム先端位置、Ｃはアーム先端位置、Ｌ₁はブーム
長、Ｌ₂はアーム長を表わす。

【００３４】ブーム先端位置Ｂは、前記俯仰角α、回動
角βと前記の関係から次式で求められる。

【００３５】Ｘ_B＝Ｌ₁ｓｉｎα （式１）Ｙ_B＝Ｌ₁ｃｏｓα （式２）また、アーム先端位置Ｃも同様に、次式で求められる。

【００３６】Ｘ_C＝Ｌ₁ｓｉｎα＋Ｌ₂ｓｉｎ（α＋β）（式３）Ｙ_C＝Ｌ₁ｃｏｓα＋Ｌ₂ｃｏｓ（α＋β）（式４）さらに、アーム先端位置Ｃから、上方、下方、および前
方の各方向にバケット長Ｌの長さの位置に設定されるセ
ンシング位置ｓは次式で求められる。

【００３７】Ｘ_s1＝Ｌ₁ｓｉｎα＋Ｌ₂ｓｉｎ（α＋β）（式５）Ｙ_s1＝Ｌ₁ｃｏｓα＋Ｌ₂ｃｏｓ（α＋β）＋Ｌ（式６）Ｘ_s2＝Ｌ₁ｓｉｎα＋Ｌ₂ｓｉｎ（α＋β）（式７）Ｙ_s2＝Ｌ₁ｃｏｓα＋Ｌ₂ｃｏｓ（α＋β）−Ｌ（式８）Ｘ_s3＝Ｌ₁ｓｉｎα＋Ｌ₂ｓｉｎ（α＋β）＋Ｌ（式９）Ｙ_s3＝Ｌ₁ｃｏｓα＋Ｌ₂ｃｏｓ（α＋β）（式１０）Ｘ_s4＝Ｌ₁ｓｉｎα （式１１）Ｙ_s4＝Ｌ₁ｃｏｓα＋Ｌ’ （式１２）Ｘ_s5＝Ｌ₁ｓｉｎα （式１３）Ｙ_s5＝Ｌ₁ｃｏｓα−Ｌ’ （式１４）Ｘ_s6＝Ｌ₁ｓｉｎα＋Ｌ’ （式１５）Ｙ_s6＝Ｌ₁ｃｏｓα （式１６）次に本実施形態の油圧ショベル１の動作を図３に基づい
て説明する。

【００３８】教示操作は、教示操作部３１４または３１
４’から操作される。通常は、教示操作部３１４’が油
圧ショベル１の運転室１８内に装着され、運転室から教
示操作が行われる。

【００３９】教示操作部３１４’が運転室１８内に装着
され、教示操作が行われると、その指令は教示処理部５
０２に入力され、教示処理部５０２で現在位置演算部５
０１から現在位置データを入力して、各教示点に対応す
る教示コマンドと教示位置データを生成する。生成され
た教示コマンドと教示位置データはそれぞれ、教示コマ
ンド格納部５０３と教示位置格納部５０４に格納され
る。

【００４０】ここで、教示コマンドとは、例えば、ｖ＝
０．７のような速度の指令命令、ｍｏｖｅＰ１、ｍｏ
ｖｅＰ２、・・・ｍｏｖｅＰｎのような位置の動作
命令から構成される。ここでｖは速度を表すコマンド、
ｍｏｖｅは動作を表すコマンド、Ｐ１・・・Ｐｎはラベ
ルを表す。これらの教示コマンドのパラメータは、各油
圧ショベルの各部の関節の角度情報を示すラベルに相当
し、そのラベル情報は、教示位置データとして教示位置
格納部５０４に格納される。

【００４１】再生処理は、再生起動釦３１１をオンする
ことによって、コマンドインタプリタ部５０５は、起動
命令により教示コマンド格納部５０３に格納されている
教示コマンドを順次読み出し実行する。教示コマンドが
ｍｏｖｅ命令の場合は、教示位置出力処理部５０６に、
教示位置格納部５０４から該当するパラメータを出力
し、サーボ前処理部５０７に転送する。サーボ前処理部
５０７は、コマンドインタプリタ部５０５から与えられ
た目標速度で各関節が動作するように角度の補間計算を
行い、サーボ制御部５０８に角度目標値を出力する。サ
ーボ制御部５０８は、現在位置演算部５０１で演算され
た現在位置をもとに、フイードバック制御を行い、補助
制御弁５１を駆動するための駆動電流を出力する。これ
により、主制御弁５２が制御されてアクチュエータ５３
に、所定の圧油を供給し、油圧ショベル１の各関節を駆
動する。

【００４２】一方、危険領域の判定は次のようにして行
われる。

【００４３】はじめに、ブーム・アーム先端位置演算部
５１２において、角度センサ１１２と角度センサ１１３
によって検出された角度データα、βを入力し、式１お
よび式２に示す演算を行ってブーム先端位置Ｂと、式３
および式４に示す演算を行ってアーム先端位置Ｃとを求
める。さらに、センシング位置演算部５１３において、
バケット長格納部５１０から入手したバケット長Ｌと、
アーム後端回転半径格納部５０９から入手したアーム後
端回転半径Ｌ’と、既に求めたブーム先端位置Ｂおよび
アーム先端位置Ｃとに基づいて、式５から式１６に示す
演算を行うことによって、センシング位置ｓ１，ｓ２，
ｓ３，ｓ４，ｓ５，ｓ６を算出する。次いで、危険領域
判定部５１３において、センシング閾値格納部５１１に
格納されているセンシング閾値Ｙｈ，Ｙｌ，Ｘｆのそれ
ぞれと前記算出されたセンシング位置ｓ１，ｓ２，ｓ
３，ｓ４，ｓ５，ｓ６とを対比する。

【００４４】即ち、上方危険領域の判定は、上方センシ
ング閾値Ｙｈとセンシング位置ｓ１およびｓ４とを対比
し、Ｙｈ＜Ｙ_s1またはＹｈ＜Ｙ_s4にある時は、上方セ
ンシング閾値Ｙｈの許容範囲を越えるとして、停止信号
がコマンドインタプリタ部５０５およびサーボ前処理部
５０７に出力される。

【００４５】同様に、下方危険領域の判定は、下方セン
シング閾値Ｙｌとセンシング位置ｓ２およびｓ５とを対
比し、Ｙｌ＜Ｙ_s2またはＹｌ＜Ｙ_s5にある時は、下方セ
ンシング閾値Ｙｌの許容範囲を越えるとして、停止信号
がコマンドインタプリタ部５０５およびサーボ前処理部
５０８に出力される。

【００４６】さらに、前方危険領域の判定は、前方セン
シング閾値Ｙｆとセンシング位置ｓ３およびｓ６とを対
比し、Ｙｆ＞Ｙ_s3またはＹｆ＜Ｘ_s6にある時は、前方セ
ンシング閾値Ｘｆの許容範囲を越えるとして、停止信号
がコマンドインタプリタ部５０５およびサーボ前処理部
５０７に出力する。

【００４７】上記の停止信号が出力されると、コマンド
インタプリタ部５０５では次処理が停止されると共に、
サーボ前処理部５０７は処理を停止して油圧ショベル１
の動作を停止し、油圧ショベル１の危険領域への侵入を
防止する。

【００４８】なお、判定の結果、センシング位置ｓ１，
ｓ２，ｓ３，ｓ４，ｓ５，ｓ６がセンシングデータＹ
ｈ，Ｙｌ，Ｘｆの範囲内にある時は、コマンドインタプ
リタ部５０５に正常信号を送出し、コマンドインタプリ
タ部５０５は次のコマンドを読んで処理を継続する。ま
た、上記停止信号による自動運転ショベルの運動停止
は、図示されていない停止解除スイッチをオンすること
によって解除することができる。

【００４９】上記のごとく、本実施形態によれば、領域
制御を行うために、アーム先端位置およびアーム先端位
置から３方向にセンシング位置を設定し、危険領域の判
定を行うようにしたので、角度センサ１１２および角度
センサ１１３の角度データα，βを用いて、アーム先端
位置Ｂおよびアーム先端位置Ｃさえ求めれば、バケット
の回動位置にかかわらず、迅速にセンシング位置ｓ１，
ｓ２，ｓ３，ｓ４，ｓ５，ｓ６を算出でき、その結果、
危険領域の判定も迅速に行うことができる。

【００５０】また、従来のバケット刃先で領域制御する
場合には、バケットの回動位置によってはバケット刃先
よりもバケットの背面が低くなり、危険領域に侵入して
しまう場合もあるが、本実施形態の領域制御によればそ
のような弊害を回避することができる。

【００５１】また、バケットを交換した時は、バケット
長Ｌのデータを設定しなすことにより、容易にセンシン
グ位置を変更することができる。

【００５２】

【発明の効果】以上のごとく、本発明によれば、自動運
転ショベルにおいて、比較的簡単な方法で領域制御を行
うことがで、しかも、領域制御手段に要する装備が少な
くて済み、その結果、領域制御のための演算データを少
なくすることができ、迅速に危険領域への侵入を回避す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係わる自動運転ショベル
の全体構成図である。

【図２】本実施形態に係わる、自動運転ショベルの制御
機構を示すブロック図である。

【図３】本実施形態に係わる、自動運転ショベルの機能
構成を示すブロック図である。

【図４】本実施形態に係わる、ブーム先端位置Ｂ、アー
ム先端位置Ｃおよびセンシング位置ｓ１，ｓ２，ｓ３，
ｓ４，ｓ５，ｓ６の各位置を求めるための説明図であ
る。

【符号の説明】

１油圧ショベル２砕石機３操作ボックス３１教示再生操作装置５車内搭載装置５０自動運転コントローラ１１１〜１１４角度センサ３１４，３１４’ 教示操作部３１６再生操作部３１７危険領域操作部５０１現在位置演算部５０３教示コマンド格納部５０４教示位置格納部５０５コマンドインタプリタ部５０７サーボ前処理部５０８サーボ制御部５０９アーム後端回転半径格納部５１０バケット長格納部５１１センシング閾値格納部５１２ブーム・アーム先端位置演算部５１３センシング位置演算部５１４危険領域判定部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者菅原一宏茨城県土浦市神立町650番地日立建機株式会社土浦工場内 (72)発明者石橋英人茨城県土浦市神立町650番地日立建機株式会社土浦工場内 (72)発明者橋本昭茨城県土浦市神立町650番地日立建機株式会社土浦工場内 (72)発明者安田元茨城県土浦市神立町650番地日立建機株式会社土浦工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】教示された掘削から放土までの一連の動
作を再生操作により繰り返し動作する自動運転ショベル
において、前記自動運転ショベルのアームの先端位置およびブーム
の先端位置を演算するブーム・アーム先端位置演算手段
と、前記演算されたアームの先端位置に基づいて、複数の方
向に前記自動運転ショベルのバケット長の位置に設定さ
れるセンシング位置を演算するとともに、前記演算され
たブームの先端位置に基づいて、複数の方向に前記自動
運転ショベルのアーム後端の回転半径の位置に設定され
るセンシング位置を演算するセンシング位置演算手段
と、前記自動運転ショベルの所定の位置から前記複数の方向
に設定される危険領域を区画する閾値が格納されるセン
シング閾値格納手段と、前記演算されたセンシング位置が、前記閾値を越える時
は、前記自動運転ショベルの動作を停止する危険領域判
定手段と、を備えることを特徴とする自動運転ショベル。
【請求項２】請求項１の記載において、前記ブーム・アーム先端位置演算手段は、前記ブームの
俯仰角および前記アームの回動角に基づいて、演算され
ることを特徴とする自動運転ショベル。
【請求項３】請求項１ないしは請求項２のいずれか１
つの請求項記載において、前記複数の方向は、前記ブームの俯仰によって形成され
る面の上方、下方および前方の３方向であることを特徴
とする自動運転ショベル。