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公開番号2024143378
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-11
出願番号2023056024
出願日2023-03-30
発明の名称建設機械の運転支援システム
出願人日立建機株式会社
代理人弁理士法人相原国際知財事務所
主分類E02F 9/24 20060101AFI20241003BHJP(水工;基礎;土砂の移送)
要約【課題】環境的要因に左右されることなく、外部電源に接続された給電ケーブルと建設機械との干渉をより良好に抑制可能な建設機械の運転支援システムを提供する。
【解決手段】運転支援システムは、機体10の外部に設けられ、機体10に向けて延びる給電ケーブル20を支持するケーブル支持装置(中継装置40)と、給電ケーブル20と機体10との干渉を抑制するための制限範囲Rを設定する制御装置とを備えている。当該制御装置は、ケーブル支持装置の位置方位情報と機体10の位置方位情報とを取得し、ケーブル支持装置および機体10の位置方位に基づいて、給電ケーブル20の軌跡であるケーブル軌跡CTを演算し、ケーブル軌跡CTから所定距離の範囲を給電ケーブル20と機体10との干渉を抑制するための制限範囲Rに設定する。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
機体と、前記機体に搭載され給電ケーブルを介して外部電源から供給される電力を動力源として前記機体を動作させる駆動源とを有する建設機械の運転支援システムであって、
前記機体の外部に設けられ、前記機体に向けて延びる前記給電ケーブルを支持するケーブル支持装置と、
前記給電ケーブルと前記機体との干渉を抑制するための制限範囲を設定する制御装置と
を備え、
前記制御装置は、前記ケーブル支持装置の位置方位情報と前記機体の位置方位情報とを取得し、前記ケーブル支持装置および前記機体の位置方位情報に基づいて、前記給電ケーブルの軌跡であるケーブル軌跡を演算し、前記ケーブル軌跡から所定距離の範囲を前記制限範囲に設定する建設機械の運転支援システム。
続きを表示（約 960 文字）【請求項２】
各種情報を表示する表示装置をさらに備え、
前記制御装置は、前記機体と前記ケーブル軌跡と前記制限範囲とを前記表示装置に表示させる請求項１に記載の建設機械の運転支援システム。
【請求項３】
前記制御装置は、前記機体が前記制限範囲に侵入したとき、前記機体の動作を制限する動作制限制御を実行する請求項１に記載の建設機械の運転支援システム。
【請求項４】
警報を報知する警報装置をさらに備え、
前記制御装置は、前記機体が前記制限範囲に侵入したとき、前記警報装置から警報を報知させる請求項１に記載の建設機械の運転支援システム。
【請求項５】
前記制限範囲は、第１制限範囲と前記第１制限範囲よりも前記ケーブル軌跡に近い位置に設定される第２制限範囲とを含み、
前記制御装置は、前記機体が前記第１制限範囲に侵入したときに前記警報装置から警報を報知させ、前記機体が前記第２制限範囲に侵入したときに前記機体の動作を制限する動作制限制御を実行する請求項４に記載の建設機械の運転支援システム。
【請求項６】
前記ケーブル支持装置と前記機体との間を延びる前記給電ケーブルが直線状に維持されるように、前記給電ケーブルに所定の張力を付与する巻き取り装置を有し、
前記制御装置は、
前記巻き取り装置による前記給電ケーブルの巻き取り長を取得し、予め記憶された前記給電ケーブルの全長から前記巻き取り長を差し引いて、前記機体と前記ケーブル支持装置との間を延びる前記給電ケーブルの実際の長さである実ケーブル長を演算し、
前記ケーブル軌跡上での前記給電ケーブルの長さが前記実ケーブル長よりも短いときには、前記機体と前記ケーブル支持装置との間に存在する障害物との干渉によって前記給電ケーブルが直線状に維持されていないと判定する
請求項１から請求項５のいずか一項に記載の建設機械の運転支援システム。
【請求項７】
警報を報知する警報装置をさらに備え、
前記制御装置は、前記給電ケーブルの周囲に障害物があると判定したとき、前記警報装置から警報を報知させる請求項６に記載の建設機械の運転支援システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、外部電源に接続された給電ケーブルからの電力を用いて駆動源としての電動モータを駆動させる建設機械の運転支援システムに関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、ＣＯ２の排出量の低減を図るため、電動式の建設機械の需要が高まっている。電動式の建設機械のうち、外部電源に接続された給電ケーブルを介して電力を取得する外部電源式の建設機械では、給電ケーブルと機体との干渉により給電ケーブルが損傷することを抑制することが求められる。例えば、特許文献１には、撮影装置により撮影された画像に基づいて、建設機械とケーブルとの距離が所定距離よりも小さいと判定された場合に所定情報を情報端末に送信する電動作業補助システムが記載されている。それにより、この電動作業補助システムでは、ケーブルが建設機械に接近したことを操縦者や現場作業員、現場監督者などに知らせ、建設機械とケーブルとが干渉してケーブルが損傷することを抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１７－１４６８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、建設機械が運用される作業現場では、掘削作業や種々の車両が走行する際に巻きあがる砂埃、雨、夜間運転による光度不足といった環境的要因により、撮像装置で撮像された画像内でケーブルを適切に認識できない可能性がある。また、ケーブルを撮像装置の視野角に含ませるために必要な画素数が不足する可能性もある。そのため、上記特許文献１に記載の作業補助システムでは、ケーブルと建設機械との干渉を十分に抑制できない恐れがあった。
【０００５】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、環境的要因に左右されることなく、外部電源に接続された給電ケーブルと建設機械との干渉をより良好に抑制可能な建設機械の運転支援システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の建設機械の運転支援システムは、機体と、前記機体に搭載され給電ケーブルを介して外部電源から供給される電力を動力源として前記機体を動作させる駆動源とを有する建設機械の運転支援システムであって、前記機体の外部に設けられ、前記機体に向けて延びる前記給電ケーブルを支持するケーブル支持装置と、前記給電ケーブルと前記機体との干渉を抑制するための制限範囲を設定する制御装置とを備え、前記制御装置は、前記ケーブル支持装置の位置方位情報と前記機体の位置方位情報とを取得し、前記ケーブル支持装置および前記機体の位置方位情報に基づいて、前記給電ケーブルの軌跡であるケーブル軌跡を演算し、前記ケーブル軌跡から所定距離の範囲を前記制限範囲に設定する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の建設機械の運転支援システムでは、給電ケーブルを支持するケーブル支持装置の位置方位情報と機体の位置方位情報とに基づいて給電ケーブルのケーブル軌跡を演算し、ケーブル軌跡から所定距離の範囲を給電ケーブルと機体との干渉を抑制するための制限範囲に設定する。それにより、当該制限範囲に機体が侵入した場合に、例えば警報の報知や動作制限を行ったり、制限範囲を操縦者などに表示して知らせたりするといった、種々の適切な対応を取ることが可能となる。したがって、本発明の建設機械の運転支援システムによれば、外部電源に接続された給電ケーブルと建設機械との干渉をより良好に抑制可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
実施形態の運転支援システムが適用される建設機械としての電動式油圧ショベルの一例を示す概略構成図である。
機体と給電ケーブルとを模式的に示す平面図である。
図２に示す状態から機体が後退した状態を示す平面図である。
第一実施形態の運転支援システムの一例を示す概略構成図である。
機体とケーブル軌跡とを模式的に示す平面図である。
図５に示す状態から機体が後退して下部走行体が第１制限範囲に侵入した状態を示す平面図である。
図６に示す状態から機体がさらに後退して下部走行体が第２制限範囲に侵入した状態を示す平面図である。
作業装置の一部が制限範囲と重なった状態を示す説明図である。
第二実施形態の運転支援システムの一例を示す概略構成図である。
下部走行体と中継装置との間に障害物が存在する例を示す説明図である。
制限範囲の他の例を示す説明図である。
給電ケーブルの下部走行体への取り付け位置の他の例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
［第一実施形態］
以下、図面に基づき本発明の第一実施形態について説明する。以下の説明においては、建設機械に搭乗した運転者を主体として、建設機械の前後方向、左右方向および上下方向を表現する。
【００１０】
（建設機械：電動式油圧ショベル）
図１は、実施形態の運転支援システムが適用される建設機械としての電動式油圧ショベルの一例を示す概略構成図である。電動式油圧ショベル１は、外部電源３０（図２参照）に接続された給電ケーブル２０（図２参照）からの電力を駆動源としての電動モータ１１に供給して駆動させる外部電源式の建設機械である。また、電動式油圧ショベル１は、例えば鉱山といった作業現場において掘削作業などを行うために用いられる比較的に大型の建設機械である。電動式油圧ショベル１は、図１に示すように、下部走行体２と、下部走行体２上に旋回可能に配置される上部旋回体４と、上部旋回体４の前部に取り付けられ、土砂の掘削作業などを行う作業装置５とを含む機体１０を備えている。
（【００１１】以降は省略されています）

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