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公開番号2025101390
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-07
出願番号2023218208
出願日2023-12-25
発明の名称ショベル及びショベルの制御装置
出願人住友重機械工業株式会社
代理人個人,個人
主分類E02F 9/24 20060101AFI20250630BHJP(水工;基礎;土砂の移送)
要約【課題】掘削作業の際に埋設物が破壊されてしまうのを抑制できるショベルの制御装置を提供すること。
【解決手段】掘削によって隆起する地面に関する情報を検出する検出装置を有するショベル100の制御装置であるコントローラ30は、ショベル100の掘削アタッチメントATによる掘削の際に算出した掘削反力、及び、検出装置が検出した情報の少なくとも一方に基づいて水道管U1等の埋設物の有無を推定する。コントローラ30は、埋設物が有ると推定した場合に、埋設物と掘削アタッチメントATとの接触を回避できるように掘削アタッチメントATの動きを制御してもよい。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
掘削によって隆起する地面に関する情報を検出する検出装置を有するショベルの制御装置であって、
ショベルの掘削アタッチメントによる掘削の際に算出した掘削反力、及び、前記検出装置が検出した情報の少なくとも一方に基づいて埋設物の有無を推定する、
ショベルの制御装置。
続きを表示（約 940 文字）【請求項２】
埋設物が有ると推定した場合に、埋設物と前記掘削アタッチメントとの接触を回避できるように前記掘削アタッチメントの動きを制御する、
請求項１に記載のショベルの制御装置。
【請求項３】
埋設物が有ると推定した場合に、埋設物が有ることを外部に知らせる、
請求項１に記載のショベルの制御装置。
【請求項４】
前記掘削アタッチメントの所定部位を所定の軌道に沿って移動させて掘削する際に算出される掘削反力、及び、掘削によって隆起する地面に関する情報の少なくとも一方に基づいて埋設物の有無を推定する、
請求項１に記載のショベルの制御装置。
【請求項５】
前記掘削アタッチメントを構成するバケットをショベルの機体に近づける方向に動かして掘削する際の掘削反力、及び、掘削によって隆起する地面に関する情報の少なくとも一方に基づいて埋設物の有無を推定する、
請求項１に記載のショベルの制御装置。
【請求項６】
掘削によって隆起する地面に関する情報を検出する検出装置を有するショベルの制御装置であって、
ショベルの掘削アタッチメントによる掘削の際の掘削反力、及び、前記検出装置が検出した情報の少なくとも一方に基づいて埋設物の配置を推定する、
ショベルの制御装置。
【請求項７】
掘削によって隆起する地面に関する情報は、掘削によって隆起する地面が形成する土砂山の、前後方向に延びる前記掘削アタッチメントの中心面の左側にある部分の範囲に関する情報、及び、前記中心面の右側にある部分の範囲に関する情報を含む、
請求項６に記載のショベルの制御装置。
【請求項８】
前記掘削アタッチメントによる掘削の際の掘削反力は、旋回方向に作用する掘削反力を含む、
請求項６に記載のショベルの制御装置。
【請求項９】
請求項１乃至８の何れかに記載の前記制御装置と、
下部走行体と、
前記下部走行体に搭載される上部旋回体と、
前記上部旋回体に取り付けられる前記掘削アタッチメントと、を有する、
ショベル。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ショベル及びショベルの制御装置に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、地面を掘削する掘削機としてのショベルが知られている（特許文献１参照。）。このショベルは、上部旋回体に取り付けられた掘削アタッチメントを動かして土砂を掘削できるように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
国際公開第２０１５／１９４６０１号
【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、地中に水道管等の埋設物が埋設されている作業現場でショベルによる掘削作業が行われると、埋設物が誤って破壊されてしまうおそれがある。
【０００５】
上述に鑑み、掘削作業の際に埋設物が破壊されてしまうのを抑制できるショベルの制御装置を提供することが望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の実施形態に係るショベルの制御装置は、掘削によって隆起する地面に関する情報を検出する検出装置を有するショベルの制御装置であって、ショベルの掘削アタッチメントによる掘削の際に算出した掘削反力、及び、前記検出装置が検出した情報の少なくとも一方に基づいて埋設物の有無を推定する。
【発明の効果】
【０００７】
上述の手段により、掘削作業の際に埋設物が破壊されてしまうのを抑制できるショベルの制御装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本発明の実施形態に係るショベルの側面図である。
図１のショベルの掘削アタッチメントと各種物理量との間の関係を示すショベルの側面図である。
図１のショベルに搭載される基本システムの構成例を示す図である。
図１のショベルに搭載される掘削制御システムの構成例を示す図である。
水道管が埋設された地盤の断面を示す図である。
掘削反力と接近距離との間の関係を示すグラフである。
画像表示部に表示される出力画像の一例を示す図である。
掘削制御システムの別の構成例を示す図である。
水道管が埋設された地盤の断面を示す図である。
掘削動作を行っている掘削アタッチメントの上面図である。
ショベルの制御システムの構成例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
最初に、図１を参照し、本発明の実施形態に係る建設機械としての掘削機（ショベル１００）について説明する。図１は、本発明の実施形態に係るショベル１００の側面図である。図１に示すショベル１００の下部走行体１には旋回機構２を介して上部旋回体３が旋回可能に搭載されている。そして、上部旋回体３にはブーム４が取り付けられ、ブーム４の先端にはアーム５が取り付けられ、アーム５の先端にはバケット６が取り付けられている。作業要素としてのブーム４、アーム５、及びバケット６はアタッチメントの一例である掘削アタッチメントＡＴを構成する。ブーム４はブームシリンダ７により駆動され、アーム５はアームシリンダ８により駆動され、バケット６はバケットシリンダ９により駆動される。上部旋回体３にはキャビン１０が設けられ、エンジン１１等の動力源が搭載されている。
【００１０】
掘削アタッチメントＡＴには姿勢検出装置Ｍ１が取り付けられている。姿勢検出装置Ｍ１は、掘削反力に関する情報を検出する装置である検出装置の一例である。具体的には、姿勢検出装置Ｍ１は、掘削アタッチメントＡＴの姿勢を検出できるように構成されている。図示例では、姿勢検出装置Ｍ１は、ブーム角度センサＭ１ａ、アーム角度センサＭ１ｂ、及びバケット角度センサＭ１ｃを含む。
（【００１１】以降は省略されています）

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