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公開番号2025019774
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-07
出願番号2023123581
出願日2023-07-28
発明の名称作業機械の制御システム、作業機械の制御方法および作業機械の遠隔操作システム
出願人株式会社小松製作所
代理人弁理士法人志賀国際特許事務所
主分類E02F 9/22 20060101AFI20250131BHJP(水工;基礎;土砂の移送)
要約【課題】作業機械による作業中に意図しない旋回が生じることを防ぐ。
【解決手段】作業機械の制御システムは、旋回体の操作がなく作業機の操作がなされているときに、旋回体が旋回しているか否かを判定する。制御システムは、旋回体が旋回しているか否かの判定の結果を出力する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
旋回中心周りに回転可能な旋回体と、前記旋回体に取り付けられた作業機と、を備える作業機械の制御システムであって、
前記作業機が駆動しているときに、前記旋回体の姿勢と前記旋回体の基準姿勢とのずれを特定する旋回判定部と、
特定された前記ずれの大きさに関する信号を出力する出力部と、を備える
作業機械の制御システム。
続きを表示（約 870 文字）【請求項２】
前記出力部は、特定された前記ずれの大きさが所定の閾値より大きい場合、前記旋回体が旋回する方向の反対方向に前記旋回体を旋回させる操作信号を出力する
請求項１に記載の作業機械の制御システム。
【請求項３】
前記出力部は、特定された前記ずれの大きさが所定の閾値より大きい場合、前記旋回体が旋回していることを通知するための前記信号を出力する
請求項１に記載の作業機械の制御システム。
【請求項４】
前記作業機は、前記作業機が駆動する第一軸と交差する第二軸回りに回転可能な作業具を備え、
前記旋回判定部は、
前記作業具を前記第二軸回りに回転させる操作がなく前記作業機が前記第一軸回りに駆動しているときに、前記作業具が前記第二軸回りに回転しているか否かを判定する
請求項１に記載の作業機械の制御システム。
【請求項５】
前記旋回判定部は、前記作業機の駆動による作業の開始時における前記旋回体の姿勢を前記基準姿勢とする
請求項１に記載の制御システム。
【請求項６】
前記旋回判定部は、前記作業機の駆動による作業の開始以降の前記旋回体を旋回させる旋回モータの作動媒体に係る計測値に基づいて、前記旋回体の姿勢を特定する
請求項１に記載の制御システム。
【請求項７】
旋回中心周りに回転可能な旋回体と、前記旋回体に取り付けられた作業機と、を備える作業機械の制御方法であって、
前記作業機が駆動しているときに、前記旋回体の姿勢と前記旋回体の基準姿勢とのずれを特定するステップと、
特定された前記ずれの大きさに関する信号を出力するステップと
を有する作業機械の制御方法。
【請求項８】
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の作業機械の制御システムと、
前記作業機械から遠隔に設けられた表示装置および操作装置とを備える、
作業機械の遠隔操作システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、作業機械の制御システム、作業機械の制御方法および作業機械の遠隔操作システムに関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、自動掘削処理を行う作業機械に関する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２０－０４１３５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
旋回体に支持された作業機を備える作業機械による掘削作業や排土作業は、通常、旋回体を旋回させずに作業機を駆動させることで行われる。一方で、環境によっては、作業中に旋回体の旋回操作をしていないにも関わらず、旋回体が旋回してしまうことがある。例えば、溝の壁面の掘削など、バケットの片側を用いて掘削を行う場合、バケットに掛かる荷重が左右でアンバランスとなり、反力を受ける旋回体の回転中心にモーメントが発生し、旋回体が旋回してしまう可能性がある。また作業機械が傾斜地に停車している場合、重力によってモーメントが発生し、旋回体が旋回してしまう可能性がある。
本開示の目的は、作業中に意図しない旋回が生じることを防ぐことができる作業機械の制御システム、作業機械の制御方法および作業機械の遠隔操作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】
【０００５】
本発明の一態様によれば、作業機械の制御システムは、旋回中心周りに回転可能な旋回体と、前記旋回体に取り付けられた作業機と、を備える作業機械の制御システムであって、前記作業機が駆動しているときに、前記旋回体の姿勢と前記旋回体の基準姿勢とのずれを特定する旋回判定部と、特定された前記ずれの大きさに関する信号を出力する出力部と、を備える。
【発明の効果】
【０００６】
上記態様によれば、作業機械の制御システムは、作業機械による作業中に意図しない旋回が生じることを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
第一実施形態に係る作業機械の構成を示す概略図である。
第一実施形態に係る運転室の内部の構成を示す図である。
第一実施形態に係る制御装置の構成を示す概略ブロック図である。
第一実施形態に係る目標軌跡の例を示す図である。
第一実施形態に係る自動掘削制御方法を示すフローチャートである。
第二実施形態に係る旋回モータの構成を示す図である。
第三実施形態に係るチルトローテートバケットの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照しながら実施形態について詳しく説明する。
〈第一実施形態〉
《作業機械１００の構成》
図１は、第一実施形態に係る作業機械１００の構成を示す概略図である。第一実施形態に係る作業機械１００は、オペレータの指示に従って自動掘削制御を行う。自動掘削制御とは、バケット１３３の刃先が掘削対象上の掘削開始位置に配置された状態から、ブーム１３１、アーム１３２、およびバケット１３３を駆動させて土砂を掘削する動作を自動的に実行する制御である。つまり、自動掘削制御において作業機械１００は走行体１１０および旋回体１２０の操作信号を出力せず、作業機１３０を駆動させる。
作業機械１００は、施工現場にて稼働し、土砂などの施工対象を掘削し、荷としてダンプトラックなどの積込対象のベッセルなど荷台に積み込む。作業機械１００の例としては、フェイスショベル、バックホウショベル、ロープショベルなどが挙げられる。また作業機械１００は電動駆動するものであってもよいし、油圧駆動するものであってもよい。第一実施形態に係る作業機械１００は、バックホウショベルである。作業機械１００は、走行体１１０、旋回体１２０、作業機１３０及び運転室１４０を備える。積込対象の例としては、ダンプトラック、ホッパなどが挙げられる。
【０００９】
走行体１１０は、作業機械１００を走行可能に支持する。走行体１１０は、左右に設けられた２つの無限軌道１１１と、各無限軌道１１１を駆動するための２つの走行モータ１１２を備える。走行体１１０は、支持部の一例である。
旋回体１２０は、走行体１１０に旋回中心回りに旋回可能に支持される。
作業機１３０は、油圧により駆動する。作業機１３０は、旋回体１２０の前部に上下方向に駆動可能に支持される。
運転室１４０は、オペレータが搭乗し、作業機械１００の操作を行うためのスペースである。運転室１４０は、旋回体１２０の左前部に設けられる。
ここで、旋回体１２０のうち作業機１３０が取り付けられる部分を前部という。また、旋回体１２０について、前部を基準に、反対側の部分を後部、左側の部分を左部、右側の部分を右部という。
【００１０】
《旋回体１２０の構成》
旋回体１２０は、エンジン１２１、油圧ポンプ１２２、コントロールバルブ１２３、旋回モータ１２４を備える。
エンジン１２１は、油圧ポンプ１２２を駆動する原動機である。エンジン１２１は、動力源の一例である。
油圧ポンプ１２２は、エンジン１２１により駆動される可変容量ポンプである。油圧ポンプ１２２は、コントロールバルブ１２３を介して各アクチュエータ（ブームシリンダ１３１Ｃ、アームシリンダ１３２Ｃ、バケットシリンダ１３３Ｃ、走行モータ１１２、及び旋回モータ１２４）に作動油を供給する。
コントロールバルブ１２３は、油圧ポンプ１２２から供給される作動油の流量を制御する。
旋回モータ１２４は、コントロールバルブ１２３を介して油圧ポンプ１２２から供給される作動油によって駆動し、旋回体１２０を旋回させる。
（【００１１】以降は省略されています）

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