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公開番号2025126326
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-28
出願番号2025110092,2021036156
出願日2025-06-30,2021-03-08
発明の名称転倒評価システム、転倒評価方法及び作業機械
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 9/20 20060101AFI20250821BHJP(水工;基礎;土砂の移送)
要約【課題】旋回動作と転倒方向との関係に鑑みて作業機械の転倒の可能性を評価する。
【解決手段】エネルギー算出部は、作業機械の支持多角形の複数の辺それぞれについて、辺を回転軸とする場合における作業機械が転倒するために必要なエネルギー量を算出する。評価部は、算出された辺それぞれに対するエネルギー量に基づいて、作業機械の転倒の可能性を評価する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
作業機を有する作業機械の転倒評価システムであって、
プロセッサを備え、
前記プロセッサは、
前記作業機械の支持多角形の複数の辺それぞれについて、前記辺を回転軸とする場合における前記作業機械が転倒するために必要なエネルギー量を算出するエネルギー算出部と、
算出された前記辺それぞれに対する前記エネルギー量に基づいて、前記作業機械の転倒の可能性を評価する評価部と
を備える転倒評価システム。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記プロセッサは、前記作業機械の重心位置を算出する重心位置計算部をさらに備え、
前記エネルギー算出部は、前記作業機械の重心位置に基づいて前記作業機械が転倒するために必要なエネルギー量を算出する
請求項１に記載の転倒評価システム。
【請求項３】
前記評価部は、接地点に係る凸包によって表される前記支持多角形の前記辺から前記凸包の複数の頂点までの距離のうち最も長いものに基づいて、前記作業機械の転倒の可能性を評価する
請求項１又は請求項２に記載の転倒評価システム。
【請求項４】
前記支持多角形は長方形であって、
前記評価部は、前記辺それぞれの前記エネルギー量及び前記辺に直交する辺の長さに基づいて、前記作業機械の転倒の可能性を評価する
請求項１から請求項３の何れか１項に記載の転倒評価システム。
【請求項５】
前記評価部は、接地点に係る凸包によって表される前記支持多角形の前記辺それぞれに対する前記エネルギー量を前記辺から前記凸包の複数の頂点までの距離のうち最も長いもので除算した正規化値と閾値とを比較することで、前記作業機械の転倒の可能性を評価する
請求項１から請求項４の何れか１項に記載の転倒評価システム。
【請求項６】
表示装置を備え、
前記プロセッサは、出力部をさらに備え、
前記出力部は、前記評価部による前記転倒の可能性の評価結果に基づいて前記作業機械の転倒リスクを示す標示を生成し、前記表示装置へ出力する
請求項１から請求項５の何れか１項に記載の転倒評価システム。
【請求項７】
前記標示には、前記作業機械の外観を表すアイコンと、前記アイコンの周囲を囲うように設けられた複数のインジケータマークとが含まれ、
前記出力部は、前記複数のインジケータマークのうち、前記評価部によって前記作業機械の転倒の可能性が高いと判定された辺に対応する位置に設けられたものの態様を、他のインジケータマークの態様と異ならせる
請求項６に記載の転倒評価システム。
【請求項８】
前記プロセッサは、
前記転倒の可能性の評価結果が、転倒の可能性が高いことを示す場合に、前記作業機械の動作を制限させる制限部
を備える請求項１から請求項７の何れか１項に記載の転倒評価システム。
【請求項９】
作業機を有する作業機械の支持多角形の複数の辺それぞれについて、前記辺を回転軸とする場合における前記作業機械が転倒するために必要なエネルギー量を算出するステップと、
算出された前記辺それぞれに対する前記エネルギー量に基づいて、前記作業機械の転倒の可能性を評価するステップと
を備える転倒評価方法。
【請求項１０】
作業機械であって、
走行体と、
前記走行体に回動可能に支持される旋回体と
前記旋回体に取付けられた作業機と、
プロセッサと、
を備え、前記プロセッサは、
前記作業機械の重心位置を算出する重心位置計算部と、
前記走行体の支持多角形の複数の辺それぞれについて、前記作業機械の重心位置に基づいて前記辺を回転軸とする場合における前記作業機械が転倒するために必要なエネルギー量を算出するエネルギー算出部と、
算出された前記辺それぞれに対する前記エネルギー量に基づいて、前記作業機械の転倒の可能性を評価する評価部と
を備える作業機械。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、転倒評価システム、転倒評価方法及び作業機械に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、作業機械のＺＭＰ（Zero Moment Point）を算出し、転倒の可能性に関する情報をオペレータに通知する技術が開示されている。ＺＭＰとは、ピッチ軸及びロール軸方向のモーメントがゼロになる点である。作業機械と接地点を凹にならないように結んだ支持多角形の辺上あるいはその内側にＺＭＰが存在する場合に、作業機械は安定して接地していることがわかる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
国際公開第２０１１／１４８９４６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載される演算方法は、作業機械自身の慣性力によって機体の浮き上がりが生じた場合に、転倒可能性が高いと判断する可能性がある。そのため、ＺＭＰに代えて、エネルギー安定余裕を用いて転倒可能性を評価する手法が用いられることがある。エネルギー安定余裕とは、ある姿勢状態において転倒するまでに必要なエネルギーをいう。
【０００５】
ところで、作業機械は、作業状態によって支持多角形が変化する場合がある。例えば、油圧ショベルにおいては、下部走行体に対して上部旋回体が旋回するため、旋回に伴って支持多角形に対する重心の位置が変化する。
【０００６】
本開示の目的は、旋回動作と転倒方向との関係に鑑みて作業機械の転倒の可能性を評価することができる転倒評価システム、転倒評価方法及び掘削機械を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の態様によれば、転倒評価システムは、作業機を有する作業機械の転倒評価システムであって、プロセッサを備え、前記プロセッサは、前記作業機械の支持多角形の複数の辺それぞれについて、前記辺を回転軸とする場合における前記作業機械が転倒するために必要なエネルギー量を算出するエネルギー算出部と、算出された前記辺それぞれに対する前記エネルギー量に基づいて、前記作業機械の転倒の可能性を評価する評価部とを備える。
【０００８】
本発明の第２の態様によれば、転倒評価方法は、作業機を有する作業機械の支持多角形の複数の辺それぞれについて、前記辺を回転軸とする場合における前記作業機械が転倒するために必要なエネルギー量を算出するステップと、算出された前記辺それぞれに対する前記エネルギー量に基づいて、前記作業機械の転倒の可能性を評価するステップとを備える。
【０００９】
本発明の第３の態様によれば、作業機械は、走行体と、前記走行体に回動可能に支持される旋回体と、前記旋回体に取付けられた作業機と、プロセッサと、を備え、前記プロセッサは、前記作業機械の重心位置を算出する重心位置計算部と、前記走行体の支持多角形の複数の辺それぞれについて、前記作業機械の重心位置に基づいて前記辺を回転軸とする場合における前記作業機械が転倒するために必要なエネルギー量を算出するエネルギー算出部と、算出された前記辺それぞれに対する前記エネルギー量に基づいて、前記作業機械の転倒の可能性を評価する評価部とを備える。
【発明の効果】
【００１０】
上記態様によれば、旋回動作と転倒方向との関係に鑑みて作業機械の転倒の可能性を評価することができる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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