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公開番号2024137334
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-07
出願番号2023048821
出願日2023-03-24
発明の名称作業機械
出願人日立建機株式会社
代理人弁理士法人平木国際特許事務所
主分類E02F 9/26 20060101AFI20240927BHJP(水工;基礎;土砂の移送)
要約【課題】動作状態が掘削動作の状態であるか否かを正確に判定することが可能な作業機械を提供することを目的とする。
【解決手段】作業機械1は、掘削動作を行うフロント作業装置1cを有する作業機械である。作業機械1は、フロント作業装置1cの姿勢及び作業機械1の車体1a,1bの姿勢を計測する姿勢計測装置18と、作業機械1の周辺の地形を計測する地形計測装置19と、姿勢計測装置18及び地形計測装置19の計測結果に基づいて、作業機械1の動作状態が掘削動作の状態であるか否かを判定する制御装置100と、を備える。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
掘削動作を行う作業装置を有する作業機械であって、
前記作業装置の姿勢及び前記作業機械の車体の姿勢を計測する姿勢計測装置と、
前記作業機械の周辺の地形を計測する地形計測装置と、
前記姿勢計測装置及び前記地形計測装置の計測結果に基づいて、前記作業機械の動作状態が前記掘削動作の状態であるか否かを判定する制御装置と、を備える
ことを特徴とする作業機械。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記作業装置は、掘削用のアタッチメントであるバケットを有し、
前記制御装置は、
前記姿勢計測装置の計測結果に基づいて、前記バケットの位置を演算するバケット位置演算部と、
前記バケット位置演算部の演算結果と前記地形計測装置の計測結果とに基づいて、前記地形に含まれる複数の地点のうち前記バケットの位置に近接する近接地点を演算する近接地点演算部と、
前記バケットの位置と前記近接地点との距離を演算する距離演算部と、
前記距離演算部の演算結果に基づいて、前記動作状態が前記掘削動作の状態であるか否かを判定する動作状態判定部と、を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の作業機械。
【請求項３】
前記作業装置は、前記バケットに連結されたアームと、前記アームを回動させるアームシリンダと、を有し、
前記作業機械は、前記アームシリンダの圧力を計測するアームシリンダ圧力計測装置を備え、
前記姿勢計測装置は、前記アームの角度を計測するアーム角度計測装置を有し、
前記動作状態判定部は、前記アームシリンダ圧力計測装置の計測結果と前記アーム角度計測装置の計測結果と前記距離演算部の演算結果とに基づいて、前記動作状態が前記掘削動作の状態であるか否かを判定する
ことを特徴とする請求項２に記載の作業機械。
【請求項４】
前記作業装置は、前記車体に連結されたブームを有し、
前記姿勢計測装置は、前記車体の傾斜角を計測する車体傾斜角計測装置と、前記ブームの角度を計測するブーム角度計測装置と、を有し、
前記制御装置は、前記車体傾斜角計測装置の計測結果と前記ブーム角度計測装置の計測結果とに基づいて、前記傾斜角の変化量を演算する傾斜角変化量演算部を有し、
前記動作状態判定部は、前記傾斜角変化量演算部の演算結果と前記距離演算部の演算結果とに基づいて、前記動作状態が前記掘削動作の状態であるか否かを判定する
ことを特徴とする請求項２に記載の作業機械。
【請求項５】
前記作業機械は、前記作業機械の下部走行体に取り付けられた上部旋回体を備え、
前記姿勢計測装置は、前記上部旋回体の旋回角度を計測する旋回角度計測装置を有し、
前記動作状態判定部は、前記旋回角度計測装置の計測結果から演算される前記上部旋回体の旋回速度と前記距離演算部の演算結果とに基づいて、前記動作状態が前記掘削動作の状態であるか否かを判定する
ことを特徴とする請求項２に記載の作業機械。
【請求項６】
前記作業装置は、前記バケットを回動させるバケットシリンダと、前記バケットに連結されたアームと、前記アームを回動させるアームシリンダと、前記アームに連結されたブームと、前記ブームを回動させるブームシリンダと、前記バケットシリンダ、前記アームシリンダ及び前記ブームシリンダの各アクチュエータを操作する操作装置と、を備え、
前記制御装置は、前記操作装置の操作量を示す操作信号に応じて、前記各アクチュエータの動作を制御する車体制御部を有し、
前記車体制御部は、前記動作状態判定部の判定結果に基づいて、前記操作信号を修正して前記各アクチュエータの動作を制御する
ことを特徴とする請求項２に記載の作業機械。
【請求項７】
前記制御装置は、前記作業機械の生産性を分析する生産性分析部を備え、
前記生産性分析部は、前記動作状態判定部の判定結果に基づいて、前記生産性を分析する
ことを特徴とする請求項２に記載の作業機械。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業機械に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
油圧ショベル等の作業機械において、作業機械の動作状態が掘削動作の状態であるか否かを判定するシステムが知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、作業機械のアームシリンダの圧力が予め定められた値以上であり、且つ、作業機械のアームに対する操作内容が掘削操作であると判定した場合に、作業機械の動作状態を掘削動作の状態であると判定するシステムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許第６６９１４８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、アームシリンダの圧力が予め定めた値以上となり、且つ、アームが掘削方向に動作することは、掘削動作だけで起こるとは限らない。例えば、土砂等の積荷を積載状態のバケットを空中で移動させる積込動作時に、積荷の荷重によってはアームシリンダの圧力が掘削動作時と同等になり、且つ、アームが掘削方向に動作する場合がある。したがって、特許文献１に開示されたシステムでは、作業機械が掘削動作以外の動作を行っていても、作業機械の動作状態を掘削動作の状態であると誤判定する可能性がある。
【０００６】
上記事情に鑑みて、本発明は、動作状態が掘削動作の状態であるか否かを正確に判定することが可能な作業機械を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の作業機械は、掘削動作を行う作業装置を有する作業機械であって、前記作業装置の姿勢及び前記作業機械の車体の姿勢を計測する姿勢計測装置と、前記作業機械の周辺の地形を計測する地形計測装置と、前記姿勢計測装置及び前記地形計測装置の計測結果に基づいて、前記作業機械の動作状態が前記掘削動作の状態であるか否かを判定する制御装置と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、動作状態が掘削動作の状態であるか否かを正確に判定することが可能な作業機械を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
実施形態１の作業機械の構成を示す図。
図１に示す制御装置の機能的構成を示すブロック図。
姿勢情報を説明する図。
地形情報を説明する図。
実施形態２の作業機械の構成を示す図。
図５に示す制御装置の機能的構成を示すブロック図。
図６に示す制御装置によって行われる処理のフローチャート。
実施形態３の作業機械が備える制御装置の機能的構成を示すブロック図。
図８に示す制御装置によって行われる処理のフローチャート。
実施形態４の作業機械が備える制御装置の機能的構成を示すブロック図。
図１０に示す制御装置によって行われる処理のフローチャート。
実施形態５の作業機械の構成を示す図。
図１２に示す制御装置の機能的構成を示すブロック図。
図１３に示す制御装置によって行われる処理のフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。各実施形態において同一の符号を付された構成については、特に言及しない限り、各実施形態において同様の機能を有し、その説明を省略する。
（【００１１】以降は省略されています）

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