JP7756494B2 - Excavators, excavator management systems - Google Patents
Excavators, excavator management systemsInfo
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Description
本発明は、ショベル、ショベルの管理システムに関する。 The present invention relates to an excavator and an excavator management system.
従来から、搭乗操縦と無線操縦とを切り換える機能を有する建設機械が知られている。 Construction machinery that has the ability to switch between on-board control and radio control has been known for some time.
上述した従来の技術では、操縦を切り換えることが記載されているが、状況に応じて優先させるべき操縦方法について記載されていない。このため、従来の技術では、建設機械が、優先させるべき操縦方法ではない方法で操縦される可能性がある。 The above-mentioned conventional technology describes switching between control methods, but does not describe which control method should be prioritized depending on the situation. As a result, with conventional technology, there is a possibility that the construction machine may be controlled in a way that is not the control method that should be prioritized.
そこで、上記事情に鑑み、安全性を向上させることを目的とする。 Therefore, in light of the above circumstances, the aim is to improve safety.
本発明の実施形態に係るショベルは、内部に操作装置が設けられた運転室と、前記運転室の外部に設けられた外部操作装置の操作に基づく動作要素の制御中に、前記操作装置の操作に基づく前記動作要素の制御への切換指示を受けて、前記動作要素の制御を、前記操作装置の操作に基づく制御に切り換える制御装置と、を有し、前記切換指示は、前記外部操作装置の操作に基づき生成された切換指示と、前記操作装置の操作に基づき生成された切換指示と、を含み、前記制御装置は、前記切換指示が、前記操作装置の操作に基づき生成された場合に、前記外部操作装置を制御する外部制御装置に、前記外部操作装置の操作に基づく前記動作要素の制御への変更依頼を含む前記切り換えを示す通知を送信し、前記切換指示が、前記外部操作装置の操作に基づき生成された場合に、前記外部操作装置を制御する外部制御装置から、前記操作装置の操作に基づく動作要素の制御への変更要求を含む前記切り換えを示す通知を受信する、ショベルである。 A shovel according to an embodiment of the present invention includes a driver's cab having an operation device provided therein, and a control device that, during control of an operation element based on operation of an external operation device provided outside the driver's cab, receives a switch instruction to switch to control of the operation element based on operation of the operation device, and switches control of the operation element to control based on operation of the operation device, wherein the switch instruction includes a switch instruction generated based on operation of the external operation device and a switch instruction generated based on operation of the operation device, and when the switch instruction is generated based on operation of the operation device, the control device transmits a notification indicating the switch, which includes a request for change to control of the operation element based on operation of the external operation device, to an external control device that controls the external operation device, and when the switch instruction is generated based on operation of the external operation device, receives a notification indicating the switch, which includes a request for change to control of the operation element based on operation of the operation device, from the external control device that controls the external operation device.
また、ショベルと、前記ショベルの外部に設けられた外部操作装置と、を含むショベルの管理システムであって、前記ショベルは、内部に操作装置が設けられた運転室と、前記外部操作装置から受信した操作信号に基づく動作要素の制御中に、前記操作装置の操作に基づく前記動作要素の制御への切換指示を受けて、前記動作要素の制御を、前記操作装置の操作に基づく制御に切り換える制御装置と、を有し、前記切換指示は、前記外部操作装置の操作に基づき生成された切換指示と、前記操作装置の操作に基づき生成された切換指示と、を含み、前記制御装置は、前記切換指示が、前記操作装置の操作に基づき生成された場合に、前記外部操作装置を制御する外部制御装置に、前記外部操作装置の操作に基づく前記動作要素の制御への変更依頼を含む前記切り換えを示す通知を送信し、の前記切換指示が、前記外部操作装置の操作に基づき生成された場合に、前記外部操作装置を制御する外部制御装置から、前記操作装置の操作に基づく動作要素の制御への変更要求を含む前記切り換えを示す通知を受信する、ショベルの管理システムである。 Also, there is provided a management system for an shovel including a shovel and an external operation device provided outside the shovel, wherein the shovel has a driver's cab with an operation device provided therein, and a control device that, during control of an operation element based on an operation signal received from the external operation device, receives a switch instruction to control the operation element based on the operation of the operation device and switches the control of the operation element to control based on the operation of the operation device, the switch instruction including a switch instruction generated based on the operation of the external operation device and a switch instruction generated based on the operation of the operation device, when the switch instruction is generated based on the operation of the operation device, the control device transmits a notification indicating the switch including a request for change to control of the operation element based on the operation of the external operation device to an external control device that controls the external operation device, and when the switch instruction is generated based on the operation of the external operation device, the control device receives a notification indicating the switch including a request for change to control of the operation element based on the operation of the operation device from the external control device that controls the external operation device.
安全性を向上させることができる。 Safety can be improved.
次に、添付図面を参照しながら、本発明の限定的でない例示の実施形態について説明する。 Non-limiting exemplary embodiments of the present invention will now be described with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明の実施形態のショベルを示す図である。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。上部旋回体3にはブーム4が取り付けられている。ブーム4の先端にはアーム5が取り付けられ、アーム5の先端にはエンドアタッチメントとしてのバケット6が取り付けられている。 Figure 1 shows an excavator according to an embodiment of the present invention. An upper rotating body 3 is rotatably mounted on a lower traveling body 1 of the excavator 100 via a rotating mechanism 2. A boom 4 is attached to the upper rotating body 3. An arm 5 is attached to the tip of the boom 4, and a bucket 6 is attached to the tip of the arm 5 as an end attachment.
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を構成している。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。 The boom 4, arm 5, and bucket 6 make up an excavation attachment, which is an example of an attachment. The boom 4 is driven by a boom cylinder 7, the arm 5 is driven by an arm cylinder 8, and the bucket 6 is driven by a bucket cylinder 9.
ブーム4にはブーム角度センサS1が取り付けられ、アーム5にはアーム角度センサS2が取り付けられ、バケットリンクにはバケット角度センサS3が取り付けられている。上部旋回体3には、旋回角速度センサS4が取り付けられている。 A boom angle sensor S1 is attached to the boom 4, an arm angle sensor S2 is attached to the arm 5, and a bucket angle sensor S3 is attached to the bucket link. A swing angular velocity sensor S4 is attached to the upper swing body 3.
ブーム角度センサS1は、姿勢検出センサの1つであり、ブーム4の回動角度を検出するように構成されている。本実施形態では、ブーム角度センサS1は、ブームシリンダ7のストローク量を検出するストロークセンサであり、ブームシリンダ7のストローク量に基づいて上部旋回体3とブーム4とを連結するブームフートピン回りのブーム4の回動角度を導き出す。 The boom angle sensor S1 is one of the posture detection sensors and is configured to detect the rotation angle of the boom 4. In this embodiment, the boom angle sensor S1 is a stroke sensor that detects the stroke amount of the boom cylinder 7, and derives the rotation angle of the boom 4 around the boom foot pin that connects the upper rotating body 3 and the boom 4 based on the stroke amount of the boom cylinder 7.
アーム角度センサS2は、姿勢検出センサの1つであり、アーム5の回動角度を検出するように構成されている。本実施形態では、アーム角度センサS2は、アームシリンダ8のストローク量を検出するストロークセンサであり、アームシリンダ8のストローク量に基づいてブーム4とアーム5とを連結する連結ピン回りのアーム5の回動角度を導き出す。 The arm angle sensor S2 is one of the posture detection sensors and is configured to detect the rotation angle of the arm 5. In this embodiment, the arm angle sensor S2 is a stroke sensor that detects the stroke amount of the arm cylinder 8, and derives the rotation angle of the arm 5 around the connecting pin that connects the boom 4 and arm 5 based on the stroke amount of the arm cylinder 8.
バケット角度センサS3は、姿勢検出センサの1つであり、バケット6の回動角度を検出するように構成されている。本実施形態では、バケット角度センサS3は、バケットシリンダ9のストローク量を検出するストロークセンサであり、バケットシリンダ9のストローク量に基づいてアーム5とバケット6とを連結する連結ピン回りのバケット6の回動角度を導き出す。 The bucket angle sensor S3 is one of the posture detection sensors and is configured to detect the rotation angle of the bucket 6. In this embodiment, the bucket angle sensor S3 is a stroke sensor that detects the stroke amount of the bucket cylinder 9, and derives the rotation angle of the bucket 6 around the connecting pin that connects the arm 5 and bucket 6 based on the stroke amount of the bucket cylinder 9.
なお、ブーム角度センサS1、アーム角度センサS2、及びバケット角度センサS3のそれぞれは、ロータリーエンコーダ、加速度センサ、ポテンショメータ(可変抵抗器)、傾斜センサ、又は、慣性計測装置等であってもよい。慣性計測装置は、例えば、加速度センサとジャイロセンサとの組み合わせで構成されていてもよい。 Note that the boom angle sensor S1, arm angle sensor S2, and bucket angle sensor S3 may each be a rotary encoder, acceleration sensor, potentiometer (variable resistor), tilt sensor, inertial measurement unit, or the like. The inertial measurement unit may be configured, for example, as a combination of an acceleration sensor and a gyro sensor.
旋回角速度センサS4は、上部旋回体3の旋回角速度を検出するように構成されている。本実施形態では、旋回角速度センサS4は、ジャイロセンサである。旋回角速度センサS4は、旋回角速度に基づいて旋回角度を算出するように構成されていてもよい。旋回角速度センサS4は、ロータリーエンコーダ等の他のセンサで構成されていてもよい。 The rotation angular velocity sensor S4 is configured to detect the rotation angular velocity of the upper rotating body 3. In this embodiment, the rotation angular velocity sensor S4 is a gyro sensor. The rotation angular velocity sensor S4 may also be configured to calculate the rotation angle based on the rotation angular velocity. The rotation angular velocity sensor S4 may also be configured with other sensors such as a rotary encoder.
上部旋回体3には、運転室としてのキャビン10、エンジン11、測位装置18、集音装置A1、撮像装置C1、及び通信装置T1等が搭載されている。また、キャビン10内には、コントローラ30が搭載されている。また、キャビン10内には、運転席及び操作装置等が設置されている。但し、ショベル100は、キャビン10が省略された無人ショベルであってもよい。 The upper rotating body 3 is equipped with a cabin 10 serving as a driver's compartment, an engine 11, a positioning device 18, a sound collection device A1, an imaging device C1, a communication device T1, and the like. The cabin 10 also houses a controller 30. The cabin 10 also houses a driver's seat and operating devices, etc. However, the excavator 100 may also be an unmanned excavator in which the cabin 10 is omitted.
エンジン11は、ショベル100の駆動源である。本実施形態では、エンジン11は、ディーゼルエンジンである。エンジン11の出力軸は、メインポンプ14及びパイロットポンプ15のそれぞれの入力軸に連結されている。 The engine 11 is the driving source of the excavator 100. In this embodiment, the engine 11 is a diesel engine. The output shaft of the engine 11 is connected to the input shafts of the main pump 14 and the pilot pump 15.
測位装置18は、ショベル100の位置を測定するように構成されている。本実施形態では、測位装置18は、GNSSコンパスであり、上部旋回体3の位置及び向きを測定できるように構成されている。 The positioning device 18 is configured to measure the position of the excavator 100. In this embodiment, the positioning device 18 is a GNSS compass and is configured to measure the position and orientation of the upper rotating body 3.
集音装置A1は、ショベル100の周囲で発生する音を集めるように構成されている。本実施形態では、集音装置A1は、上部旋回体3に取り付けられたマイクである。 The sound collection device A1 is configured to collect sounds generated around the excavator 100. In this embodiment, the sound collection device A1 is a microphone attached to the upper rotating body 3.
撮像装置C1は、ショベル100の周囲を撮像するように構成されている。本実施形態では、撮像装置C1は、上部旋回体3の上面後端に取り付けられた後カメラC1B、キャビン10の上面前端に取り付けられた前カメラC1F、上部旋回体3の上面左端に取り付けられた左カメラC1L、及び、上部旋回体3の上面右端に取り付けられた右カメラC1Rを含む。撮像装置C1は、キャビン10内の所定位置に設置された全天球カメラであってもよい。所定位置は、例えば、キャビン10内に設置された運転席に着座する操作者の目の位置に対応する位置である。 The imaging device C1 is configured to capture images of the area around the excavator 100. In this embodiment, the imaging device C1 includes a rear camera C1B attached to the rear end of the upper surface of the upper rotating body 3, a front camera C1F attached to the front end of the upper surface of the cabin 10, a left camera C1L attached to the left end of the upper surface of the upper rotating body 3, and a right camera C1R attached to the right end of the upper surface of the upper rotating body 3. The imaging device C1 may be a spherical camera installed at a predetermined position within the cabin 10. The predetermined position is, for example, a position corresponding to the eye position of an operator seated in a driver's seat installed within the cabin 10.
通信装置T1は、ショベル100の外部にある機器との通信を制御するように構成されている。本実施形態では、通信装置T1は、無線通信網を介し、通信装置T1とショベル100の外部にある機器との間の無線通信を制御するように構成されている。 The communication device T1 is configured to control communication with equipment external to the shovel 100. In this embodiment, the communication device T1 is configured to control wireless communication between the communication device T1 and equipment external to the shovel 100 via a wireless communication network.
具体的には、本実施形態のショベル100は、通信装置T1を介して、後述する遠隔操作室RCと通信を行い、通信装置T1が遠隔操作室RCから受信した操作信号に応じて動作してもよい。 Specifically, the excavator 100 of this embodiment may communicate with a remote control room RC (described later) via the communication device T1, and operate in response to operation signals received by the communication device T1 from the remote control room RC.
コントローラ30は、各種演算を実行する演算装置である。本実施形態では、コントローラ30は、CPU及びメモリを含むマイクロコンピュータで構成されている。そして、コントローラ30の各種機能は、CPUがメモリに格納されたプログラムを実行することで実現される。 The controller 30 is a computing device that performs various calculations. In this embodiment, the controller 30 is configured as a microcomputer including a CPU and memory. The various functions of the controller 30 are realized when the CPU executes programs stored in the memory.
図2は、ショベルの駆動系の構成例を示すブロック図である。図2において、機械的動力伝達ラインは二重線、作動油ラインは太実線、パイロットラインは破線、電気制御ラインは点線でそれぞれ示されている。 Figure 2 is a block diagram showing an example of the configuration of a drive system for an excavator. In Figure 2, mechanical power transmission lines are indicated by double lines, hydraulic oil lines by thick solid lines, pilot lines by dashed lines, and electrical control lines by dotted lines.
ショベル100の駆動系は、エンジン11、レギュレータ13、メインポンプ14、パイロットポンプ15、コントロールバルブユニット17、コントローラ30、及び電磁弁ユニット45等で構成されている。エンジン11は、エンジンコントロールユニット74により駆動制御される。 The drive system of the excavator 100 is composed of an engine 11, a regulator 13, a main pump 14, a pilot pump 15, a control valve unit 17, a controller 30, and a solenoid valve unit 45. The engine 11 is drive-controlled by an engine control unit 74.
メインポンプ14は、作動油ライン16を介して作動油をコントロールバルブユニット17に供給する。本実施形態では、メインポンプ14は、斜板式可変容量型油圧ポンプである。 The main pump 14 supplies hydraulic oil to the control valve unit 17 via a hydraulic oil line 16. In this embodiment, the main pump 14 is a swash plate-type variable displacement hydraulic pump.
レギュレータ13は、メインポンプ14の吐出量を制御するように構成されている。本実施形態では、レギュレータ13は、メインポンプ14の吐出圧又はコントローラ30からの制御信号等に応じてメインポンプ14の斜板傾転角を調節するように構成されている。メインポンプ14は、レギュレータ13により1回転当たり吐出量(押し退け容積)が制御される。 The regulator 13 is configured to control the discharge volume of the main pump 14. In this embodiment, the regulator 13 is configured to adjust the swash plate tilt angle of the main pump 14 in response to the discharge pressure of the main pump 14 or a control signal from the controller 30. The discharge volume (displacement volume) of the main pump 14 per rotation is controlled by the regulator 13.
パイロットポンプ15は、パイロットライン25を介して各種油圧制御機器に作動油を供給するように構成されている。本実施形態では、パイロットポンプ15は、固定容量型油圧ポンプである。但し、パイロットポンプ15は、省略されてもよい。この場合、パイロットポンプ15が担っていた機能は、メインポンプ14によって実現されてもよい。すなわち、メインポンプ14は、コントロールバルブユニット17に作動油を供給する機能とは別に、絞り等を介して電磁弁ユニット45等に作動油を供給する機能を備えていてもよい。 The pilot pump 15 is configured to supply hydraulic oil to various hydraulic control devices via a pilot line 25. In this embodiment, the pilot pump 15 is a fixed displacement hydraulic pump. However, the pilot pump 15 may be omitted. In this case, the functions previously performed by the pilot pump 15 may be performed by the main pump 14. That is, the main pump 14 may have the function of supplying hydraulic oil to the solenoid valve unit 45, etc. via a throttle or the like, in addition to the function of supplying hydraulic oil to the control valve unit 17.
コントロールバルブユニット17は、メインポンプ14から受け入れた作動油を1又は複数の油圧アクチュエータに選択的に供給できるように構成されている。本実施形態では、コントロールバルブユニット17は、複数の油圧アクチュエータに対応する複数の制御弁を含む。そして、コントロールバルブユニット17は、1又は複数の油圧アクチュエータに対し、メインポンプ14から吐出される作動油を選択的に供給できるように構成されている。油圧アクチュエータは、例えば、ブームシリンダ7、アームシリンダ8、バケットシリンダ9、左側走行用油圧モータ1L、右側走行用油圧モータ1R、及び旋回用油圧モータ2Aを含む。 The control valve unit 17 is configured to selectively supply hydraulic oil received from the main pump 14 to one or more hydraulic actuators. In this embodiment, the control valve unit 17 includes multiple control valves corresponding to the multiple hydraulic actuators. The control valve unit 17 is also configured to selectively supply hydraulic oil discharged from the main pump 14 to one or more hydraulic actuators. The hydraulic actuators include, for example, a boom cylinder 7, an arm cylinder 8, a bucket cylinder 9, a left-side traveling hydraulic motor 1L, a right-side traveling hydraulic motor 1R, and a swing hydraulic motor 2A.
コントローラ30は、通信装置T1を通じて受信する操作信号に基づき、電磁弁ユニット45を制御するように構成されている。本実施形態では、操作信号は、遠隔操作室RCから送信されてもよい。また、操作信号は、キャビン10内に設けられた操作装置によって生成されてもよい。遠隔操作室RCと、キャビン10内に設けられた操作装置との詳細は後述する。 The controller 30 is configured to control the solenoid valve unit 45 based on an operation signal received through the communication device T1. In this embodiment, the operation signal may be transmitted from a remote control room RC. Alternatively, the operation signal may be generated by an operation device provided within the cabin 10. Details of the remote control room RC and the operation device provided within the cabin 10 will be described later.
電磁弁ユニット45は、パイロットポンプ15とコントロールバルブユニット17内の各制御弁のパイロットポートとを繋ぐ各パイロットライン25に配置された複数の電磁弁を含む。 The solenoid valve unit 45 includes multiple solenoid valves arranged in each pilot line 25 connecting the pilot pump 15 and the pilot port of each control valve in the control valve unit 17.
本実施形態では、コントローラ30は、複数の電磁弁のそれぞれの開口面積を個別に制御することで、各制御弁のパイロットポートに作用するパイロット圧を制御することができる。そのため、コントローラ30は、各油圧アクチュエータに流入する作動油の流量、及び、各油圧アクチュエータから流出する作動油の流量を制御することができ、ひいては、各油圧アクチュエータの動きを制御することができる。 In this embodiment, the controller 30 can control the pilot pressure acting on the pilot port of each control valve by individually controlling the opening area of each of the multiple solenoid valves. Therefore, the controller 30 can control the flow rate of hydraulic oil flowing into each hydraulic actuator and the flow rate of hydraulic oil flowing out of each hydraulic actuator, and ultimately the movement of each hydraulic actuator.
このようにして、コントローラ30は、遠隔操作室等の外部からの操作信号に応じ、ブーム4の上げ下げ、アーム5の開閉、バケット6の開閉、上部旋回体3の旋回、及び下部走行体1の走行等を実現できる。 In this way, the controller 30 can raise and lower the boom 4, open and close the arm 5, open and close the bucket 6, rotate the upper rotating body 3, and move the lower traveling body 1 in response to operation signals from an external device such as a remote control room.
さらに、本実施形態のコントローラ30は、キャビン10内に設けられた操作装置で生成された操作信号に基づく動作要素(油圧アクチュエータ)の制御と、遠隔操作室RCから受信した操作信号に基づく動作要素(油圧アクチュエータ)の制御とを、操作者の指示に応じて切り換える。 Furthermore, the controller 30 of this embodiment switches between control of operating elements (hydraulic actuators) based on operation signals generated by an operating device installed in the cabin 10 and control of operating elements (hydraulic actuators) based on operation signals received from the remote control room RC, in response to instructions from the operator.
以下に、本実施形態のコントローラ30の機能について説明する。本実施形態のコントローラ30は、切換部31、自律制御部32、停止指令生成部33を有する。これらの各機能は、コントローラ30が有するプログラムをCPUが読み出して実行することで実現される。 The functions of the controller 30 of this embodiment are described below. The controller 30 of this embodiment has a switching unit 31, an autonomous control unit 32, and a stop command generation unit 33. Each of these functions is realized by the CPU reading and executing a program stored in the controller 30.
切換部31は、キャビン10内に設けられた切換指示を行うための操作装置の操作に応じて、油圧アクチュエータの制御に用いる操作信号を切り換える。 The switching unit 31 switches the operation signal used to control the hydraulic actuator in response to the operation of an operating device provided inside the cabin 10 for issuing switching instructions.
具体的には、切換部31は、キャビン10内の操作に応じて、動作要素の制御に用いる操作信号を、遠隔操作室RCから受信した操作信号から、キャビン10内に設けられた操作装置で生成された操作信号に切り換える。言い換えれば、切換部31は、遠隔操作中に、キャビン10内での操作への切換指示を受けて、動作要素の制御をキャビン10内の操作に基づく制御に切り換える。 Specifically, in response to operations within the cabin 10, the switching unit 31 switches the operation signal used to control the operating elements from an operation signal received from the remote control room RC to an operation signal generated by an operation device installed within the cabin 10. In other words, during remote operation, the switching unit 31 receives an instruction to switch to operation within the cabin 10 and switches control of the operating elements to control based on operation within the cabin 10.
また、切換部31は、キャビン10内の操作に応じて、動作要素の制御に用いる操作信号を、自律制御部32により生成される操作信号から、遠隔操作室RCから受信した操作信号に切り換える。言い換えれば、切換部31は、自律運転中に遠隔操作への切換指示を受けて、動作要素の制御を遠隔操作に基づく制御に切り換える。 In addition, the switching unit 31 switches the operation signal used to control the operating elements from the operation signal generated by the autonomous control unit 32 to the operation signal received from the remote control room RC, in response to operations within the cabin 10. In other words, upon receiving an instruction to switch to remote control during autonomous operation, the switching unit 31 switches the control of the operating elements to control based on remote control.
自律制御部32は、自律的に各種の判断を行い、その判断結果に沿って、自律的に自律動作の対象の動作要素(油圧アクチュエータ)の動作内容を決定し、決定された動作内容に応じた操作信号を生成して、ショベル100の自律運転機能を実現する。 The autonomous control unit 32 autonomously makes various decisions, and based on the results of those decisions, autonomously determines the operation content of the operating element (hydraulic actuator) that is the target of the autonomous operation, and generates an operation signal according to the determined operation content, thereby realizing the autonomous operation function of the excavator 100.
停止指令生成部33は、キャビン10内に設けられた停止指示を行うための操作装置の操作に応じて、動作要素に対する停止指令を生成し、各動作要素に停止指令を伝達する。 The stop command generation unit 33 generates stop commands for the operating elements in response to the operation of an operating device provided inside the cabin 10 for issuing stop commands, and transmits the stop commands to each operating element.
これらの各部を用いたコントローラ30の動作の詳細は後述する。 Details of the operation of the controller 30 using these components will be described later.
次に、図3を参照して、ショベル100を含む管理システムSYSと、ショベル100の駆動系の構成について説明する。図3は、ショベルに搭載される電気系の構成例を示す図である。 Next, with reference to Figure 3, we will explain the configuration of the management system SYS including the shovel 100 and the drive system of the shovel 100. Figure 3 is a diagram showing an example configuration of an electrical system installed in the shovel.
図3の例では、ショベル100は、ショベル100の管理システムSYSに含まれる。管理システムSYSは、ショベル100と、ショベル100と通信を行う管理装置90と、遠隔操作室RCと、を含む。なお、管理システムSYSに含まれるショベル100の台数は任意であって良い。 In the example of FIG. 3, the shovel 100 is included in a management system SYS for the shovel 100. The management system SYS includes the shovel 100, a management device 90 that communicates with the shovel 100, and a remote control room RC. Note that the number of shovels 100 included in the management system SYS may be any number.
ショベル100の駆動系は、主に、エンジン11、メインポンプ14、パイロットポンプ15、コントロールバルブユニット17、操作装置26、コントローラ30、エンジン制御装置(ECU)74、エンジン回転数調整ダイヤル75、操作バルブ110等を含む。 The drive system of the excavator 100 mainly includes an engine 11, a main pump 14, a pilot pump 15, a control valve unit 17, an operating device 26, a controller 30, an engine control unit (ECU) 74, an engine speed adjustment dial 75, an operating valve 110, etc.
エンジン11は、ショベル100の駆動源であり、例えば、所定の回転数を維持するように動作するディーゼルエンジンである。エンジン11の出力軸はメインポンプ14及びパイロットポンプ15の入力軸に接続される。 The engine 11 is the driving source of the excavator 100 and is, for example, a diesel engine that operates to maintain a predetermined rotation speed. The output shaft of the engine 11 is connected to the input shafts of the main pump 14 and the pilot pump 15.
メインポンプ14は、作動油ライン16を介して作動油をコントロールバルブユニット17に供給する油圧ポンプであり、例えば、斜板式可変容量型油圧ポンプである。 The main pump 14 is a hydraulic pump that supplies hydraulic oil to the control valve unit 17 via a hydraulic oil line 16, and is, for example, a swash plate-type variable displacement hydraulic pump.
パイロットポンプ15は、パイロットライン25を介して各種の油圧制御機器に作動油を供給するための油圧ポンプであり、例えば、固定容量型油圧ポンプである。 The pilot pump 15 is a hydraulic pump that supplies hydraulic oil to various hydraulic control devices via the pilot line 25, and is, for example, a fixed displacement hydraulic pump.
コントロールバルブユニット17は、ショベル100における油圧システムを制御する油圧制御バルブである。コントロールバルブユニット17は、例えば、ブームシリンダ7、アームシリンダ8、バケットシリンダ9、走行用油圧モータ(右)1A、走行用油圧モータ(左)1B、及び旋回用油圧モータ2Aのうちの一又は複数のものに対し、メインポンプ14から供給された作動油を選択的に供給する。なお、以下の説明では、ブームシリンダ7、アームシリンダ8、バケットシリンダ9、走行用油圧モータ(右)1A、走行用油圧モータ(左)1B、及び旋回用油圧モータ2Aをまとめて「油圧アクチュエータ」と称する。 The control valve unit 17 is a hydraulic control valve that controls the hydraulic system in the excavator 100. The control valve unit 17 selectively supplies hydraulic oil supplied from the main pump 14 to, for example, one or more of the boom cylinder 7, arm cylinder 8, bucket cylinder 9, traveling hydraulic motor (right) 1A, traveling hydraulic motor (left) 1B, and swing hydraulic motor 2A. In the following description, the boom cylinder 7, arm cylinder 8, bucket cylinder 9, traveling hydraulic motor (right) 1A, traveling hydraulic motor (left) 1B, and swing hydraulic motor 2A are collectively referred to as "hydraulic actuators."
操作装置26は、操作者が油圧アクチュエータの操作のために用いる装置であり、パイロットライン25を介して、パイロットポンプ15から供給された作動油を油圧アクチュエータのそれぞれに対応する流量制御弁のパイロットポートに供給する。なお、パイロットポートのそれぞれに供給される作動油の圧力は、油圧アクチュエータのそれぞれに対応する操作レバー26A~26Dの操作方向及び操作量に応じた圧力とされる。また、操作装置26は、後述する操作スイッチ26a、26b、26cを含む。 The operating device 26 is a device used by the operator to operate the hydraulic actuators. It supplies hydraulic oil from the pilot pump 15 via the pilot line 25 to the pilot ports of the flow control valves corresponding to each hydraulic actuator. The pressure of the hydraulic oil supplied to each pilot port corresponds to the direction and amount of operation of the operating levers 26A-26D corresponding to each hydraulic actuator. The operating device 26 also includes operating switches 26a, 26b, and 26c, which will be described later.
ECU74は、エンジン11を制御する装置である。ECU74は、例えば、コントローラ30からの指令値に基づき、エンジン回転数調整ダイヤル75により操作者が設定したエンジン回転数(モード)に応じて、エンジン11の回転数を制御するための燃料噴射量等をエンジン11に出力する。 The ECU 74 is a device that controls the engine 11. For example, based on a command value from the controller 30, the ECU 74 outputs to the engine 11 the amount of fuel injection and other information required to control the engine 11 speed, in accordance with the engine speed (mode) set by the operator using the engine speed adjustment dial 75.
エンジン回転数調整ダイヤル75は、エンジンの回転数を調整するためのダイヤルであり、本発明の実施形態ではエンジン回転数を4段階で切り換えできるようにする。例えば、エンジン回転数調整ダイヤル75は、SPモード、Hモード、Aモード、及びIDLEモードの4段階でエンジン回転数を切り換えできるようにする。なお、図3は、エンジン回転数調整ダイヤル75でHモードが選択された状態を示す。 The engine speed adjustment dial 75 is a dial for adjusting the engine speed, and in this embodiment of the present invention, the engine speed can be switched between four levels. For example, the engine speed adjustment dial 75 allows the engine speed to be switched between four levels: SP mode, H mode, A mode, and IDLE mode. Note that Figure 3 shows the state when H mode is selected with the engine speed adjustment dial 75.
SPモードは、作業量を優先したい場合に選択される作業モードであり、最も高いエンジン回転数を利用する。Hモードは、作業量と燃費を両立させたい場合に選択される作業モードであり、2番目に高いエンジン回転数を利用する。Aモードは、燃費を優先させながら低騒音でショベル100を稼働させたい場合に選択される作業モードであり、3番目に高いエンジン回転数を利用する。IDLEモードは、エンジンをアイドリング状態にしたい場合に選択される作業モードであり、最も低いエンジン回転数を利用する。そして、エンジン11は、エンジン回転数調整ダイヤル75で設定された作業モードのエンジン回転数で一定に回転数制御される。 SP mode is a work mode selected when priority is given to workload, and uses the highest engine speed. H mode is a work mode selected when priority is given to workload and fuel economy, and uses the second highest engine speed. A mode is a work mode selected when priority is given to fuel economy while operating the excavator 100 with low noise, and uses the third highest engine speed. IDLE mode is a work mode selected when the engine is to be kept idling, and uses the lowest engine speed. The engine 11 is then constantly controlled at the engine speed for the work mode set by the engine speed adjustment dial 75.
操作バルブ110は、コントローラ30が油圧アクチュエータの操作のために用いるバルブであり、パイロットライン25を介して、パイロットポンプ15から供給された作動油を油圧アクチュエータのそれぞれに対応する流量制御弁のパイロットポートに供給する。なお、パイロットポートのそれぞれに供給される作動油の圧力は、コントローラ30からの制御信号に応じた圧力とされる。操作バルブ110は、アタッチメントを構成するブーム4、アーム5、バケット6のシリンダに対して、規定動作に対応してロッド側とボトム側との少なくとも一方に設けられる。ロッド側とボトム側の両方に設けてもよい。 Operating valve 110 is a valve used by controller 30 to operate the hydraulic actuators. It supplies hydraulic oil from pilot pump 15 via pilot line 25 to the pilot ports of the flow control valves corresponding to each hydraulic actuator. The pressure of the hydraulic oil supplied to each pilot port is set according to the control signal from controller 30. Operating valve 110 is provided on at least one of the rod side or bottom side of the cylinders of the boom 4, arm 5, and bucket 6 that make up the attachment, corresponding to the specified operation. It may also be provided on both the rod side and bottom side.
また、走行用油圧モータ(右)1A、走行用油圧モータ(左)1B、及び旋回用油圧モータ2Aにおいては、吐出側と吸入側の少なくとも一方に設けられる。吐出側と吸入側の両方に設けてもよい。 Furthermore, the right traveling hydraulic motor 1A, the left traveling hydraulic motor 1B, and the swing hydraulic motor 2A are provided with a pump on at least one of the discharge side and the suction side. They may also be provided on both the discharge side and the suction side.
この場合、操作装置26が中立位置の状態でも、規定動作を実行することができる。また、操作装置26とコントロールバルブユニット17との間に配置した減圧弁を操作バルブ110として機能させてもよい。この場合、操作装置26を最大に倒した状態でコントローラ30から減圧弁へ減圧指令を送ることで、コントロールバルブユニット17に対して安定した動作指令を与えることができる。 In this case, the specified operation can be performed even when the operating device 26 is in the neutral position. Also, a pressure reducing valve located between the operating device 26 and the control valve unit 17 may function as the operating valve 110. In this case, a stable operation command can be given to the control valve unit 17 by sending a pressure reducing command from the controller 30 to the pressure reducing valve when the operating device 26 is fully tilted.
また、ショベル100には、表示装置D1が設けられる。表示装置D1は、CAN(Controller Area Network)、LIN(Local Interconnect Network)等の通信ネットワークを介してコントローラ30に接続される。なお、表示装置D1は、専用線を介してコントローラ30に接続されてもよい。 The shovel 100 is also provided with a display device D1. The display device D1 is connected to the controller 30 via a communication network such as a CAN (Controller Area Network) or a LIN (Local Interconnect Network). The display device D1 may also be connected to the controller 30 via a dedicated line.
また、表示装置D1は、画像表示部D11上に表示する画像を生成する変換処理部D1aを含む。変換処理部D1aは、撮像装置C1の出力に基づいて画像表示部D11上に表示するカメラ画像を生成する。そのため、撮像装置C1は、例えば専用線を介して表示装置D1に接続される。また、変換処理部D1aは、コントローラ30の出力に基づいて画像表示部D11上に表示する画像を生成する。 The display device D1 also includes a conversion processing unit D1a that generates images to be displayed on the image display unit D11. The conversion processing unit D1a generates camera images to be displayed on the image display unit D11 based on the output of the imaging device C1. To this end, the imaging device C1 is connected to the display device D1 via, for example, a dedicated line. The conversion processing unit D1a also generates images to be displayed on the image display unit D11 based on the output of the controller 30.
撮像装置C1は、前方監視カメラC1F、左側方監視カメラC1L、後方監視カメラC1B、及び右側方監視カメラC1Rを含む。 The imaging device C1 includes a forward monitoring camera C1F, a left side monitoring camera C1L, a rear monitoring camera C1B, and a right side monitoring camera C1R.
前方監視カメラC1Fは、キャビン10の前側、例えば、キャビン10の天井部分等に設けられ、ショベル100の前方、及びブーム4、アーム5、並びにバケット6の動作を撮像する。左側方監視カメラC1Lは、例えば、上部旋回体3のカバー3a上部の左側に設けられ、ショベル100の左方を撮像する。 The forward monitoring camera C1F is mounted on the front side of the cabin 10, for example, on the ceiling of the cabin 10, and captures images of the area in front of the excavator 100 and the operation of the boom 4, arm 5, and bucket 6. The left side monitoring camera C1L is mounted on the left side of the top of the cover 3a of the upper rotating body 3, for example, and captures images of the area to the left of the excavator 100.
後方監視カメラC1Bは、上部旋回体3の後側、例えば、上部旋回体3のカバー上部の後側に設けられ、ショベル100の後方を撮像する。右側方監視カメラC1Rは、例えば、上部旋回体3のカバー上部の右側に設けられ、ショベル100の右方を撮像する。前方監視カメラC1F、左側方監視カメラC1L、後方監視カメラC1B、及び右側方監視カメラC1Rは、例えば、CCDやCMOS等の撮像素子を有するデジタルカメラであり、それぞれ撮影した画像をキャビン10内に設けられている表示装置D1に送信する。 The rear monitoring camera C1B is installed on the rear side of the upper rotating body 3, for example, behind the top of the cover of the upper rotating body 3, and captures images behind the excavator 100. The right side monitoring camera C1R is installed, for example, on the right side of the top of the cover of the upper rotating body 3, and captures images to the right of the excavator 100. The front monitoring camera C1F, left side monitoring camera C1L, rear monitoring camera C1B, and right side monitoring camera C1R are digital cameras with imaging elements such as CCD or CMOS, and each transmits the images it captures to a display device D1 installed inside the cabin 10.
なお、変換処理部D1aは、表示装置D1が有する機能としてではなく、コントローラ30が有する機能として実現されてもよい。この場合、撮像装置C1は、表示装置D1ではなく、コントローラ30に接続される。 Note that the conversion processing unit D1a may be realized as a function of the controller 30, rather than as a function of the display device D1. In this case, the imaging device C1 is connected to the controller 30, not the display device D1.
また、表示装置D1は、入力部D12としてのスイッチパネルを含む。スイッチパネルは、各種ハードウェアスイッチを含むパネルである。スイッチパネルは、例えば、ハードウェアボタンとしてのライトスイッチ、ワイパースイッチ、及びウインドウォッシャスイッチを含む。 The display device D1 also includes a switch panel as an input unit D12. The switch panel is a panel that includes various hardware switches. For example, the switch panel includes a light switch, a wiper switch, and a window washer switch as hardware buttons.
また、表示装置D1は、蓄電池70から電力の供給を受けて動作する。なお、蓄電池70はエンジン11のオルタネータ11a(発電機)で発電した電力で充電される。蓄電池70の電力は、コントローラ30及び表示装置D1以外のショベル100の電装品72等にも供給される。また、エンジン11のスタータ11bは、蓄電池70からの電力で駆動され、エンジン11を始動する。 The display device D1 operates by receiving power from the storage battery 70. The storage battery 70 is charged with power generated by the alternator 11a (generator) of the engine 11. The power from the storage battery 70 is also supplied to the controller 30, the display device D1, and other electrical components 72 of the excavator 100. The starter 11b of the engine 11 is driven by power from the storage battery 70 to start the engine 11.
エンジン11は、ECU74により制御される。ECU74からは、CAN等の通信ネットワークを介して、エンジン11の状態を示す各種のデータ(例えば、水温センサ11cで検出される冷却水温を示すデータ)がコントローラ30に常時送信される。 The engine 11 is controlled by the ECU 74. The ECU 74 constantly transmits various data indicating the status of the engine 11 (for example, data indicating the coolant temperature detected by the water temperature sensor 11c) to the controller 30 via a communication network such as a CAN.
したがって、コントローラ30は一時記憶部30aにこのデータを蓄積しておき、必要なときに表示装置D1に送信することができる。 Therefore, the controller 30 can store this data in the temporary memory unit 30a and transmit it to the display device D1 when necessary.
なお、以下の説明では、ECU74からCANを介してコントローラ30に送信される、エンジンの状態を示す各種データを、CANデータと呼ぶ場合がある。したがって、水温センサ11cで検出される冷却水温を示すデータは、CANデータに含まれるデータである。また、CANデータには、ECU74に対してコントローラ30から入力された指令値、エンジン11の回転数、燃料噴射量(エンジン負荷率)等が含まれる。 In the following description, various data indicating the engine status that is transmitted from the ECU 74 to the controller 30 via the CAN may be referred to as CAN data. Therefore, data indicating the coolant temperature detected by the water temperature sensor 11c is included in the CAN data. CAN data also includes command values input from the controller 30 to the ECU 74, the engine 11 rotation speed, the fuel injection amount (engine load factor), etc.
本実施形態では、ECU74を、エンジン11の状態を検出するための状態検出センサの1つしても良い。この場合、CANデータは、状態検出センサの検出値(出力データ)に含まれる。以下の説明では、状態検出センサの検出値に、CANデータも含まれるものとする。 In this embodiment, the ECU 74 may be one of the status detection sensors for detecting the status of the engine 11. In this case, the CAN data is included in the detection value (output data) of the status detection sensor. In the following description, the detection value of the status detection sensor will also include the CAN data.
また、コントローラ30には以下のように各種のデータが供給され、コントローラ30の一時記憶部30aに格納される。格納されたデータは、必要なときに表示装置D1に送信することができる。 In addition, various data are supplied to the controller 30 as follows and stored in the temporary storage unit 30a of the controller 30. The stored data can be transmitted to the display device D1 when necessary.
まず、可変容量式油圧ポンプであるメインポンプ14のレギュレータ14aから斜板角度を示すデータがコントローラ30に送信される。また、メインポンプ14の吐出圧力を示すデータが、吐出圧力センサ14bからコントローラ30に送信される。また、メインポンプ14が吸入する作動油が貯蔵されたタンクとメインポンプ14との間の管路には、油温センサ14cが設けられており、その管路を流れる作動油の温度を表すデータが、油温センサ14cからコントローラ30に送信される。 First, data indicating the swash plate angle is sent to the controller 30 from the regulator 14a of the main pump 14, which is a variable displacement hydraulic pump. Data indicating the discharge pressure of the main pump 14 is also sent to the controller 30 from the discharge pressure sensor 14b. An oil temperature sensor 14c is installed in the pipeline between the main pump 14 and a tank that stores the hydraulic oil drawn into the main pump 14, and data indicating the temperature of the hydraulic oil flowing through that pipeline is sent from the oil temperature sensor 14c to the controller 30.
また、操作レバー26A~26Cを操作した際にコントロールバルブユニット17に送られるパイロット圧が、油圧センサ15a、15bで検出され、検出したパイロット圧を示すデータがコントローラ30に送信される。 In addition, when the operating levers 26A to 26C are operated, the pilot pressure sent to the control valve unit 17 is detected by hydraulic sensors 15a and 15b, and data indicating the detected pilot pressure is sent to the controller 30.
また、エンジン回転数調整ダイヤル75からは、エンジン回転数の設定状態を示すデータがコントローラ30に常時送信される。 In addition, data indicating the engine speed setting status is constantly sent from the engine speed adjustment dial 75 to the controller 30.
また、ショベル100は、通信ネットワーク93を介して管理装置90と相互に通信可能とされている。また、ショベル100は、通信ネットワーク93を介して遠隔操作室RCと相互に通信可能とされている。また、ショベル100は、管理装置90を介して、遠隔操作室RCと通信を行ってもよい。 The shovel 100 is also capable of communicating with the management device 90 via the communication network 93. The shovel 100 is also capable of communicating with the remote control room RC via the communication network 93. The shovel 100 may also communicate with the remote control room RC via the management device 90.
管理装置90は、例えば、ショベル100のメーカーやサービスセンタに設置されたコンピュータ等であり、専門スタッフ(設計者等)がショベル100の状況を遠隔にいながら把握することができる。コントローラ30がショベル100に含まれる各種の状態検出センサからの検出値のデータを一時記憶部30a等に蓄積し、管理装置90に送信することができる。このように、規定動作中に取得されたデータは、診断データとして管理装置90に送信される。 The management device 90 is, for example, a computer installed at the manufacturer or service center of the shovel 100, allowing specialized staff (designers, etc.) to remotely grasp the status of the shovel 100. The controller 30 can accumulate detection value data from various status detection sensors included in the shovel 100 in temporary storage unit 30a, etc., and transmit this data to the management device 90. In this way, data acquired during specified operation is transmitted to the management device 90 as diagnostic data.
なお、コントローラ30は、通信装置T1により、通信ネットワーク93を介して、管理装置90や遠隔操作室RCと通信することが可能とされてよい。専門スタッフは、ショベル100から管理装置90に送信され、管理装置90の受信部90aにより受信された各種の状態検出センサからの検出値のデータを分析し、ショベル100の状態を判定する。 The controller 30 may be able to communicate with the management device 90 and remote control room RC via the communication network 93 using the communication device T1. The specialist staff analyzes the detection value data from the various condition detection sensors that is sent from the excavator 100 to the management device 90 and received by the receiving unit 90a of the management device 90, and determines the condition of the excavator 100.
例えば、専門スタッフは、故障や不調の有無を診断し、故障や不調がある場合には、故障や不調の部位、故障や不調の原因を特定する等を行ってよい。これにより、前もって、ショベル100の修理に必要な部品等を持参することができ、メンテナンスや修理に費やす時間を短縮することができる。 For example, the specialist staff may diagnose whether there is a malfunction or breakdown, and if there is a malfunction, identify the location of the malfunction and the cause of the malfunction. This allows the parts necessary to repair the excavator 100 to be brought in advance, thereby reducing the time spent on maintenance and repairs.
また、管理装置90は、処理部90bを有する。処理部90bは、予め定められたプログラムが入力され、プログラムによりショベル100から送信された各種の状態検出センサからの検出値の演算処理を行ってよい。例えば、処理部90bは、入力された診断プログラムを含み、診断プログラムによりショベル100から送信された状態検出センサの検出値(CANデータを含む)を用いて故障診断や故障予知を行ってよい。処理部90bによる演算処理結果は、管理装置90の表示部90cに表示されてよい。 The management device 90 also has a processing unit 90b. A predetermined program may be input into the processing unit 90b, which may perform calculations on the detected values from the various condition detection sensors transmitted from the shovel 100 by the program. For example, the processing unit 90b may include an input diagnostic program, and may perform fault diagnosis or fault prediction using the detected values (including CAN data) from the condition detection sensors transmitted from the shovel 100 by the diagnostic program. The results of calculations performed by the processing unit 90b may be displayed on the display unit 90c of the management device 90.
なお、管理装置90は、ショベル100のメーカーやサービスセンタに設けられたサーバ等を介して間接的にショベル100と通信可能な装置であってもよい。また、管理装置90は、メーカーやサービスセンタに配備される常設型コンピュータでもよいし、作業担当者が携帯可能な携帯型コンピュータ、例えば、携帯端末としての多機能型携帯情報端末であるいわゆるスマートフォン、タブレット端末等でもよい。 The management device 90 may be a device that can communicate indirectly with the excavator 100 via a server or the like provided by the manufacturer or service center of the excavator 100. The management device 90 may also be a permanent computer installed at the manufacturer or service center, or a portable computer that can be carried by the worker, such as a multi-function portable information terminal such as a smartphone or tablet terminal.
管理装置90が携帯型である場合、点検・修理現場に持ち運びできるため、管理装置90のディスプレイ(表示部90c)を見ながら、点検・修理作業を実施でき、その結果、点検・修理の作業効率が向上する。 If the management device 90 is portable, it can be carried to the inspection and repair site, allowing inspection and repair work to be carried out while viewing the display (display unit 90c) of the management device 90, thereby improving the efficiency of inspection and repair work.
また、携帯端末を用いる場合には、通信ネットワークを介さずにBluetooth(登録商標)、赤外線通信等の近距離通信により、直接、ショベルと通信を行っても良い。この場合、携帯端末への画面入力や音声入力等の操作により、規定動作の実行指示を携帯端末からショベルに送信する。つまり、規定動作の実行中における状態検出センサからの検出値を規定動作と対応付けて記憶させる指示を携帯端末からショベルへ送信する。そして、規定動作の動作結果をショベルから携帯端末へ送信することで、携帯端末の画面にて規定動作の動作結果を確認することができる。 Also, when using a mobile terminal, communication with the shovel may be performed directly via short-range communication such as Bluetooth (registered trademark) or infrared communication, without going through a communications network. In this case, an instruction to perform the prescribed operation is sent from the mobile terminal to the shovel by operating the mobile terminal's screen or voice input. In other words, an instruction is sent from the mobile terminal to the shovel to associate the detection value from the status detection sensor during the execution of the prescribed operation with the prescribed operation and store it. Then, by sending the operation results of the prescribed operation from the shovel to the mobile terminal, the operation results of the prescribed operation can be confirmed on the mobile terminal's screen.
ショベル100に含まれる各種の状態検出センサは、ショベル100の各部の動作を検出するセンサである。各種の状態検出センサは、ブーム角度センサS1、アーム角度センサS2、バケット角度センサS3、車体傾斜センサS4、旋回角度センサS5、走行回転センサ(右)S6A、走行回転センサ(左)S6B等を含む。 The various status detection sensors included in the excavator 100 are sensors that detect the operation of each part of the excavator 100. The various status detection sensors include a boom angle sensor S1, an arm angle sensor S2, a bucket angle sensor S3, a vehicle body inclination sensor S4, a swing angle sensor S5, a traveling rotation sensor (right) S6A, and a traveling rotation sensor (left) S6B.
ブーム角度センサS1は、上部旋回体3におけるブーム4の支持部(関節)に設けられ、ブーム4の水平面からの角度(ブーム角度)を検出する。ブーム角度センサS1には、例えば、ロータリポテンショメータ等、任意の角度センサが用いられてよく、後述するアーム角度センサS2、バケット角度センサS3についても同様である。検出されたブーム角度は、コントローラ30に送信される。 The boom angle sensor S1 is mounted on the support (joint) of the boom 4 on the upper rotating body 3 and detects the angle (boom angle) of the boom 4 from the horizontal plane. Any angle sensor, such as a rotary potentiometer, may be used as the boom angle sensor S1, and the same applies to the arm angle sensor S2 and bucket angle sensor S3 described below. The detected boom angle is sent to the controller 30.
アーム角度センサS2は、ブーム4におけるアーム5の支持部(関節)に設けられ、ブーム4に対するアーム5の角度(アーム角度)を検出する。検出されたアーム角度は、コントローラ30に送信される。 The arm angle sensor S2 is provided at the support (joint) of the arm 5 on the boom 4 and detects the angle (arm angle) of the arm 5 relative to the boom 4. The detected arm angle is transmitted to the controller 30.
バケット角度センサS3は、アーム5におけるバケット6の支持部(関節)に設けられ、アーム5に対するバケット6の角度(バケット角度)を検出する。検出されたバケット角度は、コントローラ30に送信される。 The bucket angle sensor S3 is provided at the support (joint) of the bucket 6 on the arm 5 and detects the angle of the bucket 6 relative to the arm 5 (bucket angle). The detected bucket angle is sent to the controller 30.
車体傾斜センサS4は、ショベル100の水平面に対する2軸方向(前後方向及び左右方向)の傾斜角を検出するセンサである。車体傾斜センサS4には、例えば、液封入静電容量式傾斜センサ、任意の傾斜センサが用いられてよい。検出された傾斜角はコントローラ30に送信される。 The vehicle body inclination sensor S4 is a sensor that detects the inclination angle of the excavator 100 in two axial directions (front-to-back and left-to-right) relative to a horizontal plane. The vehicle body inclination sensor S4 may be, for example, a liquid-filled capacitance inclination sensor or any other inclination sensor. The detected inclination angle is transmitted to the controller 30.
旋回角度センサS5は、旋回機構2による上部旋回体3の旋回角度を検出する。旋回角度センサS5には、例えば、ロータリーエンコーダ等、任意の角度センサが用いられてよい。検出された旋回角度は、コントローラ30に送信される。 The rotation angle sensor S5 detects the rotation angle of the upper rotating body 3 caused by the rotation mechanism 2. Any angle sensor, such as a rotary encoder, may be used as the rotation angle sensor S5. The detected rotation angle is transmitted to the controller 30.
走行回転センサ(右)S6A及び走行回転センサ(左)S6Bは、それぞれ走行用油圧モータ(右)1A及び走行用油圧モータ(左)1Bの回転速度を検出する。走行回転センサ(右)S6A及び走行回転センサ(左)S6Bには、例えば、磁気式等、任意の回転センサが用いられてよい。検出されたそれぞれの回転速度は、コントローラ30に送信される。 The travel rotation sensor (right) S6A and the travel rotation sensor (left) S6B detect the rotation speeds of the travel hydraulic motor (right) 1A and the travel hydraulic motor (left) 1B, respectively. Any rotation sensor, such as a magnetic type, may be used for the travel rotation sensor (right) S6A and the travel rotation sensor (left) S6B. The detected rotation speeds are sent to the controller 30.
また、上述したとおり、ショベル100に含まれる各種の状態検出センサとして、レギュレータ14a、吐出圧力センサ14b、油温センサ14c、油圧センサ15a,15b、エンジン回転数調整ダイヤル75、撮像装置C1、ECU74等がある。これらにより検出された検出値についても、コントローラ30に送信される。 As mentioned above, the various condition detection sensors included in the excavator 100 include the regulator 14a, discharge pressure sensor 14b, oil temperature sensor 14c, oil pressure sensors 15a and 15b, engine speed adjustment dial 75, imaging device C1, ECU 74, etc. The detected values detected by these sensors are also transmitted to the controller 30.
したがって、本実施形態の状態検出センサの検出値には、ショベル100の各部の動作を示す動作情報と、ショベル100のエンジンの状態を示す情報とが含まれる。 Therefore, the detection values of the status detection sensor in this embodiment include operation information indicating the operation of each part of the shovel 100 and information indicating the status of the shovel 100's engine.
上述したショベル100に含まれる各種の状態検出センサからコントローラ30に送信されたデータは、コントローラ30の一時記憶部30aに格納される。 Data transmitted to the controller 30 from the various condition detection sensors included in the excavator 100 described above is stored in the temporary memory unit 30a of the controller 30.
本実施形態の遠隔操作室RCは、例えば、管理装置90が設置された場所(施設)と同じ場所に設けられていてもよい。遠隔操作室RCは、内部にショベル100を遠隔操作するための操作装置等が設けられており、遠隔操作室RCで生成された操作信号をショベル100に送信することで、ショベル100の遠隔操作を可能とする。 The remote control room RC in this embodiment may be located, for example, in the same location (facility) where the management device 90 is installed. The remote control room RC is equipped with an operation device and the like for remotely operating the shovel 100, and remote operation of the shovel 100 is enabled by transmitting an operation signal generated in the remote control room RC to the shovel 100.
つまり、遠隔操作室RCは、キャビン10とは別のショベル100の運転室であり、遠隔操作室RC内の操作装置は、ショベル100の外部に設けられたショベル100の外部操作装置である。 In other words, the remote control room RC is a driver's cab for the excavator 100 separate from the cabin 10, and the operating device in the remote control room RC is an external operating device for the excavator 100 that is installed outside the excavator 100.
次に、図4を参照して、本実施形態のショベル100のキャビン10内に設置される運転席について説明する。図4は、キャビン内の運転席の周囲を上から見た平面図である。 Next, with reference to Figure 4, we will explain the driver's seat installed inside the cabin 10 of the excavator 100 of this embodiment. Figure 4 is a plan view of the area around the driver's seat inside the cabin, viewed from above.
キャビン10内には運転席115が設置される。運転席115は操作者が着座するシート102と背もたれ104とを含む。運転席はリクライニングシートであり、背もたれ104の傾斜角度を調節可能となっている。運転席115の左右両側にアームレスト106が配置される。アームレスト106は回動可能に支持されている。このため、ショベル100では、操作者が運転席115から離れるときに、アームレスト106は後方に回動させることで、アームレスト106に遮られずに運転席115を離れることができる。 A driver's seat 115 is installed inside the cabin 10. The driver's seat 115 includes a seat 102 on which the operator sits and a backrest 104. The driver's seat is a reclining seat, and the tilt angle of the backrest 104 is adjustable. Armrests 106 are located on both the left and right sides of the driver's seat 115. The armrests 106 are supported so that they can rotate. Therefore, in the excavator 100, when the operator leaves the driver's seat 115, the armrests 106 can be rotated rearward, allowing the operator to leave the driver's seat 115 without being obstructed by the armrests 106.
運転席115の左右両側には、コンソール120A及びコンソール120Bがそれぞれ配置される。運転席115及びコンソール120A、120Bは、キャビン10の床面に固定されたレール150上を移動可能に支持されている。したがって、操作レバー26C、26Fやキャビン10のフロントガラスに対し、操作者は運転席115及びコンソール120A、120Bを好みの位置に移動して固定することができる。また、運転席115のみを前後にスライドさせることができ、コンソール120A、120Bの位置に対する運転席の位置も調節することがきる。 A console 120A and a console 120B are located on either side of the driver's seat 115. The driver's seat 115 and consoles 120A and 120B are movably supported on rails 150 fixed to the floor of the cabin 10. Therefore, the operator can move and fix the driver's seat 115 and consoles 120A and 120B to their preferred positions relative to the operating levers 26C and 26F and the windshield of the cabin 10. In addition, the driver's seat 115 alone can be slid back and forth, allowing the position of the driver's seat relative to the positions of the consoles 120A and 120B to be adjusted.
左側のコンソール120Aの前側に操作レバー26Aが設けられる。同様に、右側のコンソール120Bの前側に操作レバー26Bが設けられる。運転席115に着座した操作者は、左手で操作レバー26Aを把持しながら操作レバー26Aを操作し、且つ右手で操作レバー26Bを把持しながら操作レバー26Bを操作する。なお、コンソール120A、120Bの各々は回動可能に支持されおり、操作者はコンソール120A、120Bの角度を調整することで、操作レバー26A、26Bの中立位置における角度を調整することができる。 Operating lever 26A is provided in front of left console 120A. Similarly, operating lever 26B is provided in front of right console 120B. The operator seated in driver's seat 115 operates operating lever 26A while holding operating lever 26A with his left hand, and operates operating lever 26B while holding operating lever 26B with his right hand. Each of consoles 120A, 120B is supported rotatably, and the operator can adjust the angle of operating levers 26A, 26B in the neutral position by adjusting the angle of consoles 120A, 120B.
また、本実施形態では、コンソール120Aに、操作スイッチ26aが設けられている。操作スイッチ26aは、コントローラ30に対して、ショベル100の動作要素の動作の停止を指示するための操作部材である。本実施形態のコントローラ30は、操作スイッチ26aが押下されると、停止指令生成部33により、ショベル100の動作要素に対する停止指令を生成し、各動作要素に停止指令を伝達する。 In addition, in this embodiment, the console 120A is provided with an operation switch 26a. The operation switch 26a is an operating member for instructing the controller 30 to stop the operation of the operating elements of the shovel 100. When the operation switch 26a is pressed, the controller 30 in this embodiment generates a stop command for the operating elements of the shovel 100 using the stop command generation unit 33 and transmits the stop command to each operating element.
本実施形態では、このように、キャビン10内に、停止を指示するための操作部材を設けることで、ショベル100が遠隔操作によって制御されている場合であっても、キャビン10内の操作者が、直ちにショベル100の動作を停止させることができる。 In this embodiment, by providing an operating member for issuing a stop command inside the cabin 10, an operator inside the cabin 10 can immediately stop the operation of the shovel 100 even when the shovel 100 is being controlled by remote operation.
したがって、本実施形態では、例えば、遠隔操作室RCからでは作業現場の状況を把握することが困難な場合であっても、作業現場の安全を維持することができ、安全性を向上させることができる。 Therefore, in this embodiment, even if it is difficult to grasp the situation at the work site from the remote control room RC, safety at the work site can be maintained and improved.
運転席115の前方の床面に操作ペダル26E、26Fが配置される。運転席115に着座した操作者は、左足で操作ペダル26Eを操作して左側走行用油圧モータ1Aを駆動する。また、運転席115に着座した操作者は、右足で操作ペダル26Fを操作して右側走行用油圧モータ1Bを駆動する。 Operation pedals 26E and 26F are located on the floor in front of the driver's seat 115. The operator seated in the driver's seat 115 operates the operation pedal 26E with their left foot to drive the left-side traveling hydraulic motor 1A. Furthermore, the operator seated in the driver's seat 115 operates the operation pedal 26F with their right foot to drive the right-side traveling hydraulic motor 1B.
操作ペダル26Eの近傍から操作レバー26Cが上方に向けて延在している。運転席115に着座した操作者は、左手で操作レバー26Cを把持しながら操作することで、操作ペダル26Eでの操作と同様に、左側走行用油圧モータ1Aを駆動することができる。また、操作ペダル26Fの近傍から操作レバー26Dが上方に向けて延在している。運転席115に着座した操作者は、右手で操作レバー26Dを把持しながら操作することで、操作ペダル26Fでの操作と同様に、右側走行用油圧モータ1Bを駆動することができる。 Operation lever 26C extends upward from near operation pedal 26E. An operator seated in driver's seat 115 can drive left-side traveling hydraulic motor 1A by gripping and operating operation lever 26C with their left hand, similar to operating operation pedal 26E. Furthermore, operation lever 26D extends upward from near operation pedal 26F. An operator seated in driver's seat 115 can drive right-side traveling hydraulic motor 1B by gripping and operating operation lever 26D with their right hand, similar to operating operation pedal 26F.
なお、キャビン10内の右前部には、ショベルの作業条件や動作状態などの情報を表示する表示装置D1が配置される。運転席115に着座した運転者は表示装置D1に表示された各種情報を確認しながらショベルによる作業を行なうことができる。 In addition, a display device D1 that displays information such as the shovel's working conditions and operating status is located in the front right section of the cabin 10. The driver seated in the driver's seat 115 can perform work with the shovel while checking the various information displayed on the display device D1.
また、表示装置D1の入力部D12には、操作スイッチ26b、26cが設けられている。操作スイッチ26bは、ショベル100の動作要素の制御に用いる操作信号を、遠隔操作室RCから受信した操作信号から、キャビン10内に設けられた操作装置26の操作に応じて生成された操作信号に切り換えるための操作部材である。 In addition, the input section D12 of the display device D1 is provided with operation switches 26b and 26c. The operation switch 26b is an operating member for switching the operation signal used to control the operating elements of the excavator 100 from an operation signal received from the remote control room RC to an operation signal generated in response to operation of the operation device 26 provided in the cabin 10.
つまり、本実施形態の操作スイッチ26aと操作スイッチ26bは、遠隔操作室RCから送信される操作信号に基づく動作要素の制御から、キャビン10内の操作装置26の操作に応じた動作要素の制御へ切り換える切換指示を生成するための操作部材である。 In other words, the operation switches 26a and 26b in this embodiment are operating members for generating a switching instruction to switch from control of operating elements based on operation signals transmitted from the remote control room RC to control of operating elements in response to operation of the operating device 26 inside the cabin 10.
操作スイッチ26cは、ショベル100の動作要素の制御に用いる操作信号を、キャビン10内に設けられた操作装置26で生成された操作信号から、遠隔操作室RCから受信した操作信号に切り換えるための操作部材である。 The operation switch 26c is an operating member for switching the operation signal used to control the operating elements of the excavator 100 from an operation signal generated by the operating device 26 provided in the cabin 10 to an operation signal received from the remote control room RC.
コントローラ30は、操作スイッチ26cが操作されると、切換部31により、キャビン10内に設けられた操作装置26で生成された操作信号の取得を停止する。そして、コントローラ30は、遠隔操作室RCからの操作信号に基づき、ショベル100の制御を行う。 When the operation switch 26c is operated, the controller 30 causes the switching unit 31 to stop acquiring the operation signal generated by the operation device 26 provided in the cabin 10. The controller 30 then controls the excavator 100 based on the operation signal from the remote control room RC.
本実施形態では、このような操作部材を設けることで、キャビン10内の操作者の判断で、任意にタイミングで、ショベル100の操作をキャビン10内の操作から遠隔操作に切り換えることができる。 In this embodiment, by providing such an operating member, the operation of the excavator 100 can be switched from operation within the cabin 10 to remote operation at any timing at the discretion of the operator within the cabin 10.
具体的には、例えば、キャビン10内の操作者がショベル100を操作して作業を行っている最中に、キャビン10内の操作者では操作が難しい場面に遭遇することがある。本実施形態では、このような場合に、操作者が操作スイッチ26bを操作することで、遠隔操作室RCで待機している熟練度の高い操作者に、ショベル100の操作を委ねることができる。 Specifically, for example, while an operator in the cabin 10 is operating the shovel 100 to perform work, the operator in the cabin 10 may encounter a situation that is difficult for the operator to operate. In this embodiment, in such a case, the operator can operate the operation switch 26b to hand over operation of the shovel 100 to a highly skilled operator waiting in the remote control room RC.
このため、本実施形態では、キャビン10内の操作者は、難易度の高い操作を行う必要がなく、操作技術に熟練していない操作者でも、安全に作業を行うことができる。 As a result, in this embodiment, the operator inside the cabin 10 does not need to perform highly difficult operations, and even operators who are not skilled in operating techniques can perform the work safely.
また、本実施形態では、高い操作技術を有する熟練者は、キャビン10内の操作者では対応が困難な場面の操作のみを行えばよい。このため、本実施形態では、難易度の高い操作は、遠隔操作室RCにおける熟練者に特化させ、複数の作業現場の掛け持ちさせることができる。 Furthermore, in this embodiment, an expert with high operating skills only needs to perform operations that are difficult for an operator in the cabin 10 to handle. Therefore, in this embodiment, highly difficult operations are specialized for the expert in the remote control room RC, and the expert can be responsible for multiple work sites at the same time.
具体的には、例えば、熟練者は、ある作業現場において、キャビン10内の操作者による対応が困難な難易度の高い操作を遠隔操作で行い、次に、他の作業現場において、キャビン10内の操作者による対応が困難な難易度の高い操作を遠隔操作で行う。 Specifically, for example, at one work site, an expert remotely performs a highly difficult operation that would be difficult for an operator in cabin 10 to perform, and then at another work site, an expert remotely performs a highly difficult operation that would be difficult for an operator in cabin 10 to perform.
このように、本実施形態では、熟練者に対し、複数の作業現場において、難易度が高い操作のみを遠隔操作で行わせることができ、作業効率を向上させることができる。 In this way, this embodiment allows skilled workers to remotely perform only the more difficult operations at multiple work sites, thereby improving work efficiency.
コントローラ30は、操作スイッチ26cが操作されると、切換部31により、遠隔操作室RCからの操作信号の受信を停止する。そして、コントローラ30は、キャビン10内に設けられた操作装置26で生成された操作信号に基づき、ショベル100の制御を行う。 When the operation switch 26c is operated, the controller 30 stops receiving operation signals from the remote control room RC via the switching unit 31. The controller 30 then controls the excavator 100 based on the operation signals generated by the operation device 26 installed in the cabin 10.
本実施形態では、このような操作部材を設けることで、キャビン10内の操作者の判断で、任意にタイミングで、ショベル100の操作を遠隔操作からキャビン10内の操作に切り換えることができる。 In this embodiment, by providing such an operating member, the operation of the excavator 100 can be switched from remote control to operation within the cabin 10 at any timing at the discretion of the operator within the cabin 10.
以下の説明では、操作スイッチ26aを押下すること、操作スイッチ26cを押下することを、ショベル100の操作を遠隔操作からキャビン10内操作に切り換える切換指示を行う、と表現する場合がある。 In the following description, pressing the operation switch 26a or pressing the operation switch 26c may be referred to as issuing a switch instruction to switch the operation of the excavator 100 from remote control to operation within the cabin 10.
具体的には、例えば、キャビン10内の操作者の操作技術で対応することができる場面となった場合等に、キャビン10内の操作者が操作スイッチ26cを操作することで、ショベル100の操作を、遠隔操作から、操作者による操作に切り換えてもよい。 Specifically, for example, when a situation arises where the operating skills of the operator in the cabin 10 can be used to handle the situation, the operator in the cabin 10 may operate the operation switch 26c to switch the operation of the excavator 100 from remote control to manual operation.
また、例えば、キャビン10内の操作者が、遠隔操作では作業現場の状況を把握することが困難だと判断した場合等に、操作スイッチ26cが操作されてもよい。 Furthermore, for example, the operation switch 26c may be operated if the operator in the cabin 10 determines that it is difficult to grasp the situation at the work site through remote operation.
本実施形態では、このように、作業現場で作業を行っている操作者の判断で、ショベル100の操作をキャビン10内の操作に切り換えることができる。つまり、本実施形態によれば、作業現場の状況に応じて、ショベル100の操作を遠隔操作からキャビン10内の操作に切り換えることができ、安全性を向上させることができる。 In this embodiment, the operation of the shovel 100 can be switched to operation inside the cabin 10 at the discretion of the operator working at the work site. In other words, according to this embodiment, the operation of the shovel 100 can be switched from remote control to operation inside the cabin 10 depending on the situation at the work site, thereby improving safety.
なお、本実施形態のコントローラ30は、例えば、操作スイッチ26aが操作されたとき、遠隔操作室RCや管理装置90に対し、ショベル100の動作を停止させたことを示す通知を送信してもよい。また、コントローラ30は、操作スイッチ26bが操作されたとき、遠隔操作室RCや管理装置90に対し、遠隔操作の依頼を示す通知を送信してもよい。また、コントローラ30は、操作スイッチ26cが操作されたとき、遠隔操作室RCや管理装置90に対し、キャビン10内操作に切り換えたことを示す通知を送信してもよい。 In this embodiment, for example, when operation switch 26a is operated, controller 30 may send a notification to the remote control room RC or management device 90 indicating that operation of the excavator 100 has been stopped. Furthermore, when operation switch 26b is operated, controller 30 may send a notification to the remote control room RC or management device 90 indicating a request for remote operation. Furthermore, when operation switch 26c is operated, controller 30 may send a notification to the remote control room RC or management device 90 indicating that operation has been switched to operation within the cabin 10.
なお、本実施形態では、操作スイッチ26a、26b、26cの配置は、図4に示す位置に限定されない。 Note that in this embodiment, the placement of the operation switches 26a, 26b, and 26c is not limited to the positions shown in Figure 4.
また、運転席115の左側(すなわち、キャビンの乗降用ドアがある側)には、ゲートロックレバー140が設けられる。ゲートロックレバー140を引き上げることで、エンジン11の起動が許可され、ショベルを操作することができる。ゲートロックレバー140を引き下げると、エンジン11を含む作動部は起動できなくなる。したがって、操作者が運転席に着座してゲートロックレバー140を引き上げた状態にしない限り、ショベルは作動できず、安全性が保たれる。 A gate lock lever 140 is also provided on the left side of the driver's seat 115 (i.e., the side where the cabin access door is located). By pulling up the gate lock lever 140, the engine 11 is allowed to start, allowing the shovel to be operated. By pulling down the gate lock lever 140, the operating parts, including the engine 11, cannot be started. Therefore, unless the operator is seated in the driver's seat and has pulled up the gate lock lever 140, the shovel cannot be operated, ensuring safety.
ここで、本実施形態では、キャビン10内の運転席の上方に、カメラC1が取り付けられている。カメラC1は、操作レバー26A、26B、26C、26D及び操作ペダル26E、26Fを上方から撮影することができる位置に配置されている。 In this embodiment, camera C1 is mounted above the driver's seat inside cabin 10. Camera C1 is positioned so that it can capture images of control levers 26A, 26B, 26C, 26D and control pedals 26E, 26F from above.
カメラC1は、動画を撮影するビデオカメラのような撮像装置でもよく、あるいは、一定の短時間間隔で静止画を連続的に撮影するような撮像装置であってもよい。カメラC1が撮影して得られた画像は、コントローラ30に送られ、以下に説明するエンジン回転数制御処理に用いられる。 Camera C1 may be an imaging device such as a video camera that captures moving images, or an imaging device that continuously captures still images at regular short intervals. The images captured by camera C1 are sent to controller 30 and used in the engine speed control process described below.
本実施形態によるエンジン回転数制御処理は、ショベルの操作者の手又は足(操作者の可動部分)が操作レバー又は操作ペダル(操作部材)を操作する状態であるか否かの判定に基づいて、エンジン11の回転数を制御する処理である。 The engine speed control process in this embodiment controls the speed of the engine 11 based on a determination of whether the excavator operator's hands or feet (movable parts of the operator) are operating the control levers or control pedals (operating members).
次に、図5及び図6を参照して、本実施形態の遠隔操作室RCについて説明する。図5は、遠隔操作室の一例について説明する第一の図であり、図6は、遠隔操作室の一例について説明する第二の図である。 Next, the remote control room RC of this embodiment will be described with reference to Figures 5 and 6. Figure 5 is a first diagram illustrating an example of a remote control room, and Figure 6 is a second diagram illustrating an example of a remote control room.
遠隔操作室RCには、遠隔コントローラ40、音出力装置A2、室内撮像装置C2、表示装置D2、及び通信装置T2等が設置されている。また、遠隔操作室RCには、ショベル100を遠隔操作する操作者OPが座る運転席DSが設置されている。 The remote control room RC is equipped with a remote controller 40, a sound output device A2, an indoor imaging device C2, a display device D2, and a communication device T2. The remote control room RC also has a driver's seat DS where an operator OP sits to remotely operate the excavator 100.
遠隔コントローラ40は、各種演算を実行する演算装置である。本実施形態では、遠隔コントローラ40は、コントローラ30と同様、CPU及びメモリを含むマイクロコンピュータで構成されている。そして、遠隔コントローラ40の各種機能は、CPUがメモリに格納されたプログラムを実行することで実現される。 The remote controller 40 is a computing device that performs various calculations. In this embodiment, the remote controller 40, like the controller 30, is configured as a microcomputer including a CPU and memory. The various functions of the remote controller 40 are realized by the CPU executing programs stored in the memory.
音出力装置A2は、音を出力するように構成されている。本実施形態では、音出力装置A2は、スピーカであり、ショベル100に取り付けられている集音装置A1が集めた音を再生するように構成されている。 The sound output device A2 is configured to output sound. In this embodiment, the sound output device A2 is a speaker and is configured to play back the sound collected by the sound collection device A1 attached to the shovel 100.
室内撮像装置C2は、遠隔操作室RC内を撮像するように構成されている。本実施形態では、室内撮像装置C2は、遠隔操作室RCの内部に設置されたカメラであり、運転席DSに着座する操作者OPを撮像するように構成されている。 The indoor imaging device C2 is configured to capture images of the inside of the remote control room RC. In this embodiment, the indoor imaging device C2 is a camera installed inside the remote control room RC and is configured to capture images of the operator OP seated in the driver's seat DS.
通信装置T2は、ショベル100に取り付けられた通信装置T1との無線通信を制御するように構成されている。本実施形態では、通信装置T1と通信装置T2とは、第5世代移動通信回線(5G回線)、LTE回線、又は衛星回線等を介して情報を送受信するように構成されている。 The communication device T2 is configured to control wireless communication with the communication device T1 attached to the excavator 100. In this embodiment, the communication device T1 and the communication device T2 are configured to transmit and receive information via a fifth-generation mobile communication line (5G line), an LTE line, a satellite line, or the like.
本実施形態では、運転席DSは、通常のショベルのキャビン内に設置される運転席と同様の構造を有する。具体的には、運転席DSの左側には左コンソールボックス120Lが配置され、運転席DSの右側には右コンソールボックス120Rが配置されている。 In this embodiment, the driver's seat DS has a structure similar to that of a driver's seat installed in the cabin of a typical excavator. Specifically, a left console box 120L is disposed to the left of the driver's seat DS, and a right console box 120R is disposed to the right of the driver's seat DS.
そして、左コンソールボックス120Lの上面前端には左操作レバーが配置され、右コンソールボックス120Rの上面前端には右操作レバーが配置されている。また、運転席DSの前方には、走行レバー及び走行ペダルが配置されている。 A left operating lever is located at the front end of the top surface of the left console box 120L, and a right operating lever is located at the front end of the top surface of the right console box 120R. Additionally, a travel lever and travel pedal are located in front of the driver's seat DS.
更に、右コンソールボックス120Rの上面中央部には、エンジン回転数調整ダイヤル75Aが配置されている。また、右コンソールボックス120Rの上面には、操作スイッチ27a、操作スイッチ27bが配置されている。 Furthermore, an engine speed adjustment dial 75A is located in the center of the top surface of the right console box 120R. Also, operation switches 27a and 27b are located on the top surface of the right console box 120R.
また、本実施形態では、右コンソールボックス120Rの近傍に、遠隔操作レバー27cが設けられている。 In addition, in this embodiment, a remote control lever 27c is provided near the right console box 120R.
左操作レバー、右操作レバー、走行レバー、走行ペダル、遠隔操作レバー27c及びエンジン回転数調整ダイヤル75A、操作スイッチ27a、27bのそれぞれは、操作装置27に含まれる。 The left and right operating levers, travel lever, travel pedal, remote control lever 27c, engine speed adjustment dial 75A, and operation switches 27a and 27b are all included in the operating device 27.
エンジン回転数調整ダイヤル75Aは、エンジン11の回転数を調整するためのダイヤルであり、例えばエンジン回転数を4段階で切り換えできるように構成されている。 The engine speed adjustment dial 75A is a dial for adjusting the speed of the engine 11, and is configured to allow the engine speed to be switched between four levels, for example.
具体的には、エンジン回転数調整ダイヤル75AはSPモード、Hモード、Aモード、及びアイドリングモードの4段階でエンジン回転数の切り換えができるように構成されている。エンジン回転数調整ダイヤル75Aは、エンジン回転数の設定に関するデータをコントローラ30に送信する。 Specifically, the engine speed adjustment dial 75A is configured to allow the engine speed to be switched between four modes: SP mode, H mode, A mode, and idling mode. The engine speed adjustment dial 75A transmits data related to the engine speed setting to the controller 30.
操作スイッチ27aは、遠隔コントローラ40に対して、停止を指示するための操作部材である。本実施形態の遠隔コントローラ40は、操作スイッチ27aが押下されると、ショベル100の動作要素に対する停止指令を示す操作信号を生成してショベル100へ送信する。 The operation switch 27a is an operating member used to instruct the remote controller 40 to stop. When the operation switch 27a is pressed, the remote controller 40 of this embodiment generates an operation signal indicating a stop command for the operating elements of the shovel 100 and transmits it to the shovel 100.
ショベル100のコントローラ30は、この操作信号を受信すると、停止指令生成部33により停止指令を生成し、ショベル100の各動作要素に停止指令を伝達する。 When the controller 30 of the shovel 100 receives this operation signal, the stop command generator 33 generates a stop command and transmits the stop command to each operating element of the shovel 100.
本実施形態では、このように、遠隔操作室RC内に、停止を指示するための操作部材を設けることで、例えば、ショベル100が自律運転中であっても、遠隔操作室RCの操作者が、直ちにショベル100の動作を停止させることができる。 In this embodiment, by providing an operating member for issuing a stop command within the remote control room RC, the operator of the remote control room RC can immediately stop the operation of the shovel 100, even if the shovel 100 is operating autonomously, for example.
したがって、本実施形態では、例えば、自律運転によるショベル100の動作が、作業現場の状況に適していない場合等でも、作業現場の安全を維持することができ、安全性を向上させることができる。 Therefore, in this embodiment, even if the operation of the shovel 100 through autonomous driving is not suitable for the conditions at the work site, safety at the work site can be maintained and safety can be improved.
操作スイッチ27bは、ショベル100の制御に用いる操作信号を、遠隔操作室RC内で生成された操作信号から、キャビン10内に設けられた操作装置26で生成された操作信号へ切り換えるための操作部材である。 The operation switch 27b is an operating member for switching the operation signal used to control the excavator 100 from an operation signal generated in the remote control room RC to an operation signal generated by the operating device 26 provided in the cabin 10.
遠隔コントローラ40は、操作スイッチ27bが操作されると、ショベル100に対し、キャビン10内の操作装置26による操作への切り換え要求を含む操作信号を送信してもよい。ショベル100のコントローラ30は、この操作信号を受け付けて、切換部31により、遠隔操作室RCからの操作信号の受信を停止し、キャビン10内の操作に応じた操作信号によりショベル100の動作要素を制御してもよい。 When the operation switch 27b is operated, the remote controller 40 may transmit to the shovel 100 an operation signal including a request to switch to operation by the operating device 26 in the cabin 10. The controller 30 of the shovel 100 may receive this operation signal and, using the switching unit 31, stop receiving operation signals from the remote control room RC and control the operating elements of the shovel 100 using operation signals corresponding to operations in the cabin 10.
本実施形態では、このように、遠隔操作からキャビン10内の操作に切り換える操作部材を有することで、遠隔操作室RC内の操作者の判断で、ショベル100の操作を遠隔操作からキャビン10内の操作へ切り換えることができる。 In this embodiment, by having an operating member that switches from remote control to operation within the cabin 10, the operation of the excavator 100 can be switched from remote control to operation within the cabin 10 at the discretion of the operator in the remote control room RC.
したがって、例えば、遠隔操作室RC内の操作者は、難易度が高い操作が終了し、後は単調な作業が続くような場合に、操作スイッチ27bを押下して遠隔操作中であったショベル100の遠隔操作を終了し、他のショベル100の遠隔操作を行うことができる。 Therefore, for example, when an operator in the remote control room RC has completed a highly difficult operation and is faced with monotonous work, he or she can press the operation switch 27b to end the remote operation of the shovel 100 that was being remotely operated and remotely operate another shovel 100.
このため、本実施形態では、ショベル100の操作の熟練者を遠隔操作室RC内の操作者とすることで、熟練者を難易度の高い操作に特化させることができ、作業効率を向上させることができる。 For this reason, in this embodiment, by assigning an expert in operating the excavator 100 to be the operator in the remote control room RC, the expert can be specialized in more difficult operations, thereby improving work efficiency.
遠隔操作レバー27cは、ショベル100の制御に用いる操作信号を、自律制御部32により生成される操作信号から、遠隔操作室RC内で生成された操作信号へ切り換えるための操作部材である。 The remote control lever 27c is an operating member for switching the operation signal used to control the excavator 100 from an operation signal generated by the autonomous control unit 32 to an operation signal generated within the remote control room RC.
本実施形態では、ショベル100が自律運転を行っている最中に、遠隔操作室RCにおいて遠隔操作レバー27cを傾倒させると、遠隔コントローラ40が、遠隔操作による制御要求をショベル100に送信してもよい。 In this embodiment, when the remote control lever 27c is tilted in the remote control room RC while the excavator 100 is operating autonomously, the remote controller 40 may send a remote control request to the excavator 100.
そして、コントローラ30は、この制御要求を受け付けると、切換部31により、自律制御部32による操作信号の生成を停止し、遠隔操作室RCから受信した操作信号により、ショベル100の動作要素を制御する。 When the controller 30 receives this control request, the switching unit 31 stops the generation of operation signals by the autonomous control unit 32, and controls the operating elements of the excavator 100 using operation signals received from the remote control room RC.
本実施形態では、このように、自律運転から遠隔操作へ切り換えるための操作部材を有することで、例えば、遠隔操作室RC内の操作者が、作業現場の状況から、自律運転機能による操作は困難と判断した場合等に、ショベル100を自律運転から遠隔操作に切り換えることができる。 In this embodiment, by having an operating member for switching from autonomous operation to remote control, the excavator 100 can be switched from autonomous operation to remote control, for example, if the operator in the remote control room RC determines that operation using the autonomous operation function is difficult given the conditions at the work site.
したがって、本実施形態では、ショベル100に対し、単純な作業を自律運転で行わせ、難易度の高い操作のみを遠隔操作室RCの操作者に行わせることができ、作業効率を向上させることができる。 Therefore, in this embodiment, the excavator 100 can be made to perform simple tasks autonomously, and only more difficult operations can be performed by the operator in the remote control room RC, thereby improving work efficiency.
以下の説明では、操作スイッチ27aを押下すること、遠隔操作レバー27cを傾倒させることを、ショベル100の操作を自律運転から遠隔操作に切り換える切換指示を行う、と表現する場合がある。 In the following description, pressing the operation switch 27a and tilting the remote control lever 27c may be referred to as issuing a switch instruction to switch the operation of the excavator 100 from autonomous operation to remote control.
SPモードは、操作者OPが作業量を優先させたい場合に選択される回転数モードであり、最も高いエンジン回転数を利用する。Hモードは、操作者OPが作業量と燃費を両立させたい場合に選択される回転数モードであり、二番目に高いエンジン回転数を利用する。Aモードは、操作者OPが燃費を優先させながら低騒音でショベルを稼働させたい場合に選択される回転数モードであり、三番目に高いエンジン回転数を利用する。アイドリングモードは、操作者OPがエンジンをアイドリング状態にしたい場合に選択される回転数モードであり、最も低いエンジン回転数を利用する。そして、エンジン11は、エンジン回転数調整ダイヤル75Aを介して選択された回転数モードのエンジン回転数で一定に回転数制御される。 SP mode is the rotation speed mode selected when the operator OP wants to prioritize work volume, and uses the highest engine rotation speed. H mode is the rotation speed mode selected when the operator OP wants to balance work volume and fuel efficiency, and uses the second highest engine rotation speed. A mode is the rotation speed mode selected when the operator OP wants to operate the excavator with low noise while prioritizing fuel efficiency, and uses the third highest engine rotation speed. Idling mode is the rotation speed mode selected when the operator OP wants the engine to be in an idling state, and uses the lowest engine rotation speed. The engine 11 is then constantly controlled at the engine rotation speed of the rotation speed mode selected via the engine rotation speed adjustment dial 75A.
操作装置27には、操作装置27の操作内容を検出するための操作センサ29が設置されている。操作センサ29は、例えば、操作レバーの傾斜角度を検出する傾斜センサ、又は、操作レバーの揺動軸回りの揺動角度を検出する角度センサ等である。操作センサ29は、圧力センサ、電流センサ、電圧センサ、又は距離センサ等の他のセンサで構成されていてもよい。 The operating device 27 is equipped with an operation sensor 29 for detecting the operation of the operating device 27. The operation sensor 29 is, for example, an inclination sensor that detects the inclination angle of the operating lever, or an angle sensor that detects the swing angle of the operating lever around the swing axis. The operation sensor 29 may also be composed of other sensors such as a pressure sensor, current sensor, voltage sensor, or distance sensor.
操作センサ29は、検出した操作装置27の操作内容に関する情報を遠隔コントローラ40に対して出力する。遠隔コントローラ40は、受信した情報に基づいて操作信号を生成し、生成した操作信号をショベル100に向けて送信する。 The operation sensor 29 outputs information regarding the detected operation of the operating device 27 to the remote controller 40. The remote controller 40 generates an operation signal based on the received information and transmits the generated operation signal to the excavator 100.
操作センサ29は、操作信号を生成するように構成されていてもよい。この場合、操作センサ29は、遠隔コントローラ40を経由せずに、操作信号を通信装置T2に出力してもよい。 The operation sensor 29 may be configured to generate an operation signal. In this case, the operation sensor 29 may output the operation signal to the communication device T2 without going through the remote controller 40.
表示装置D2は、ショベル100の周囲の状況に関する情報を表示するように構成されている。本実施形態では、表示装置D2は、縦3段、横3列の9つのモニタで構成されるマルチディスプレイであり、ショベル100の前方、左方、及び右方の空間の様子を表示できるように構成されている。各モニタは、液晶モニタ又は有機ELモニタ等である。但し、表示装置D2は、1又は複数の曲面モニタで構成されていてもよく、プロジェクタで構成されていてもよい。 Display device D2 is configured to display information about the situation around the shovel 100. In this embodiment, display device D2 is a multi-display consisting of nine monitors arranged in three rows and three columns, and is configured to display the state of the space in front, to the left, and to the right of the shovel 100. Each monitor is an LCD monitor, an organic EL monitor, or the like. However, display device D2 may also be composed of one or more curved monitors, or may be composed of a projector.
表示装置D2は、操作者OPが着用可能な表示装置であってもよい。例えば、表示装置D1は、ヘッドマウントディスプレイであり、無線通信によって、遠隔コントローラ40との間で情報を送受信できるように構成されていてもよい。ヘッドマウントディスプレイは、遠隔コントローラ40に有線接続されていてもよい。ヘッドマウントディスプレイは、透過型ヘッドマウントディスプレイであってもよく、非透過型ヘッドマウントディスプレイであってもよい。ヘッドマウントディスプレイは、片眼型ヘッドマウントディスプレイであってもよく、両眼型ヘッドマウントディスプレイであってもよい。 Display device D2 may be a display device that can be worn by operator OP. For example, display device D1 may be a head-mounted display configured to be able to send and receive information to and from remote controller 40 via wireless communication. The head-mounted display may be connected to remote controller 40 by wire. The head-mounted display may be a transparent head-mounted display or a non-transparent head-mounted display. The head-mounted display may be a monocular head-mounted display or a binocular head-mounted display.
表示装置D2は、遠隔操作室RCにいる操作者OPがショベル100の周囲を視認できるようにする画像を表示するように構成されている。すなわち、表示装置D1は、操作者が遠隔操作室RCにいるにもかかわらず、あたかもショベル100のキャビン10内にいるかのように、ショベル100の周囲の状況を確認することができるように、画像を表示する。 Display device D2 is configured to display images that allow the operator OP in the remote control room RC to see the area around the shovel 100. In other words, display device D1 displays images so that the operator can check the situation around the shovel 100 as if they were inside the cabin 10 of the shovel 100, even though they are in the remote control room RC.
本実施形態では、表示装置D2は、図6に示すように、縦3段、横3列の9つのモニタで構成されるマルチディスプレイである。具体的には、表示装置D2は、中央モニタD2a、上モニタD2b、下モニタD2c、左モニタD2d、右モニタD2e、左上モニタD2f、右上モニタD2g、左下モニタD2h、及び右下モニタD2iを含む。 In this embodiment, the display device D2 is a multi-display consisting of nine monitors arranged in three vertical rows and three horizontal columns, as shown in Figure 6. Specifically, the display device D2 includes a center monitor D2a, an upper monitor D2b, a lower monitor D2c, a left monitor D2d, a right monitor D2e, an upper left monitor D2f, an upper right monitor D2g, a lower left monitor D2h, and a lower right monitor D2i.
中央モニタD2aは、中央範囲の空間の状況を捉えた画像を表示するように構成されている。上モニタD2bは、上範囲で表される空間の状況を捉えた画像を表示するように構成されている。下モニタD2cは、下範囲で表される空間の状況を捉えた画像を表示するように構成されている。左モニタD2dは、左範囲で表される空間の状況を捉えた画像を表示するように構成されている。右モニタD2eは、右範囲で表される空間の状況を捉えた画像を表示するように構成されている。左上モニタD2f、右上モニタD21g、左下モニタD2h、及び右下モニタD2iについても同様である。 The central monitor D2a is configured to display an image capturing the spatial situation in the central range. The upper monitor D2b is configured to display an image capturing the spatial situation represented by the upper range. The lower monitor D2c is configured to display an image capturing the spatial situation represented by the lower range. The left monitor D2d is configured to display an image capturing the spatial situation represented by the left range. The right monitor D2e is configured to display an image capturing the spatial situation represented by the right range. The same is true for the upper left monitor D2f, upper right monitor D21g, lower left monitor D2h, and lower right monitor D2i.
但し、表示装置D2は、例えば、縦2段、横3列の6つのモニタで構成されるマルチディスプレイであってもよい。この場合、表示装置D2に映像が写される範囲は、6つのモニタのそれぞれに対応する6つの範囲に分割されてもよい。或いは、表示装置D2は、中央モニタ、上モニタ、左モニタ、下モニタ、及び右モニタの5つのモニタで構成されるマルチディスプレイであってもよい。この場合、左上範囲、右上範囲、左下範囲、及び右下範囲のそれぞれの状況を捉えた画像の表示は省略されてもよい。或いは、表示装置D2は、複数のモニタが他の任意の配列態様で配列されたマルチディスプレイであってもよい。 However, display device D2 may also be a multi-display consisting of, for example, six monitors arranged in two vertical rows and three horizontal columns. In this case, the area on which the image is displayed on display device D2 may be divided into six areas corresponding to each of the six monitors. Alternatively, display device D2 may be a multi-display consisting of five monitors: a center monitor, an upper monitor, a left monitor, a lower monitor, and a right monitor. In this case, the display of images capturing the conditions of each of the upper left range, upper right range, lower left range, and lower right range may be omitted. Alternatively, display device D2 may be a multi-display in which multiple monitors are arranged in any other arrangement.
上述の実施形態では、表示装置D2は、操作者OPの前方、左前方、及び右前方に設置されているが、操作者OPを取り囲むように角筒状又は円筒状に設置されていてもよい。すなわち、表示装置D2は、操作者OPの後方に設置されたモニタを含んでいてもよい。或いは、表示装置D2は、操作者OPを取り囲むように半球状に設置されていてもよい。すなわち、表示装置D2は、操作者OPの真上に設置されたモニタを含んでいてもよい。 In the above-described embodiment, the display device D2 is installed in front, to the left, and to the right of the operator OP, but it may also be installed in a rectangular or cylindrical shape so as to surround the operator OP. That is, the display device D2 may include a monitor installed behind the operator OP. Alternatively, the display device D2 may be installed in a hemispherical shape so as to surround the operator OP. That is, the display device D2 may include a monitor installed directly above the operator OP.
次に、図7と図8を参照して、本実施形態のショベル100の動作を説明する。図7は、ショベルの動作を説明する第一のフローチャートである。図7は、ショベル100を遠隔操作からキャビン10内の操作に切り換える際のショベル100の動作を示す。 Next, the operation of the shovel 100 of this embodiment will be described with reference to Figures 7 and 8. Figure 7 is a first flowchart explaining the operation of the shovel. Figure 7 shows the operation of the shovel 100 when switching from remote operation of the shovel 100 to operation inside the cabin 10.
ショベル100は、遠隔操作室RCから操作信号を受信し、コントローラ30は、受信した操作信号に基づき動作要素(油圧アクチュエータ)を制御する(ステップS701)。 The excavator 100 receives an operation signal from the remote control room RC, and the controller 30 controls the operating element (hydraulic actuator) based on the received operation signal (step S701).
続いて、コントローラ30は、ショベル100の操作を遠隔操作からキャビン10内操作に切り換える切換指示を受け付けたか否かを判定する(ステップS702)。コントローラ30は、切換指示を受け付けない場合、ステップS701へ戻る。 Next, the controller 30 determines whether a switching instruction to switch the operation of the excavator 100 from remote operation to operation within the cabin 10 has been received (step S702). If the controller 30 has not received a switching instruction, it returns to step S701.
ステップS702において、切換指示を受け付けた場合、コントローラ30は、ショベル100の操作を遠隔操作から、キャビン10内の操作に切り換え(ステップS703)、処理を終了する。 If a switching command is received in step S702, the controller 30 switches the operation of the excavator 100 from remote operation to operation inside the cabin 10 (step S703) and ends the processing.
具体的には、コントローラ30は、操作スイッチ26aの押下による切換指示を受け付けた場合、停止指令生成部33により、停止指令を生成し、ショベル100の動作要素に停止指令を伝達する。なお、このとき、切換部31は、遠隔操作室RCからの操作信号の受信を停止してもよい。言い換えれば、切換部31は、遠隔操作室RCとショベル100との通信を遮断してもよい。 Specifically, when the controller 30 receives a switching instruction by pressing the operation switch 26a, the stop command generation unit 33 generates a stop command and transmits the stop command to the operating elements of the shovel 100. At this time, the switching unit 31 may stop receiving operation signals from the remote control room RC. In other words, the switching unit 31 may cut off communication between the remote control room RC and the shovel 100.
また、コントローラ30は、操作スイッチ26cの押下による切換指示を受け付けた場合、切換部31により、遠隔操作室RCからの操作信号の受信を停止し、キャビン10内の操作装置26で生成される操作信号に基づきショベル100を制御する。 In addition, when the controller 30 receives a switching instruction by pressing the operation switch 26c, the switching unit 31 stops receiving operation signals from the remote control room RC and controls the excavator 100 based on operation signals generated by the operation device 26 in the cabin 10.
図8は、ショベルの動作を説明する第二のフローチャートである。図8は、ショベル100を自律運転から遠隔操作に切り換える際のショベル100の動作を示す。 Figure 8 is a second flowchart explaining the operation of the shovel. Figure 8 shows the operation of the shovel 100 when switching from autonomous operation to remote control.
ショベル100は、コントローラ30の自律制御部32が生成する操作信号による自律動作を行う(ステップS801)。 The excavator 100 performs autonomous operation in response to an operation signal generated by the autonomous control unit 32 of the controller 30 (step S801).
続いて、コントローラ30は、ショベル100の操作を自律運転から遠隔操作に切り換える切換指示を受け付けたか否かを判定する(ステップS802)。コントローラ30は、切換指示を受け付けない場合、ステップS801へ戻る。 Next, the controller 30 determines whether a switching instruction to switch the operation of the excavator 100 from autonomous operation to remote operation has been received (step S802). If the controller 30 has not received a switching instruction, it returns to step S801.
ステップS802において、切換指示を受け付けた場合、コントローラ30は、ショベル100の操作を自律運転から、遠隔操作に切り換え(ステップS803)、処理を終了する。 If a switching command is received in step S802, the controller 30 switches the operation of the excavator 100 from autonomous operation to remote operation (step S803) and ends the processing.
具体的には、コントローラ30は、操作スイッチ27aの押下による切換指示を受け付けた場合、停止指令生成部33により、停止指令を生成し、ショベル100の動作要素(油圧アクチュエータ)に停止指令を伝達する。なお、このとき、自律制御部32は、自律制御部32によって決定されたショベル100の動作内容に応じた操作信号の生成を停止してもよい。 Specifically, when the controller 30 receives a switching instruction by pressing the operation switch 27a, the stop command generation unit 33 generates a stop command and transmits the stop command to the operating element (hydraulic actuator) of the shovel 100. At this time, the autonomous control unit 32 may stop generating an operation signal corresponding to the operation content of the shovel 100 determined by the autonomous control unit 32.
また、コントローラ30は、遠隔操作レバー27cの傾倒による切換指示を受け付けた場合、切換部31により、自律制御部32による操作信号の生成を停止し、遠隔操作室RCからの操作信号に基づきショベル100の動作要素を制御する。 Furthermore, when the controller 30 receives a switching command by tilting the remote control lever 27c, the switching unit 31 stops the generation of operation signals by the autonomous control unit 32 and controls the operating elements of the excavator 100 based on operation signals from the remote control room RC.
次に、図9を参照して、本実施形態のショベル100の管理システムSYSの他の例について説明する。図9は、ショベルの管理システムの他の例を示す図である。 Next, another example of the management system SYS for the excavator 100 of this embodiment will be described with reference to Figure 9. Figure 9 is a diagram showing another example of the management system for the excavator.
図9に示すショベル100の管理システムSYS1は、ショベル100aと、ショベル100bと、ショベル100aに関する遠隔操作室RCaと、ショベル100bに関する遠隔操作室RCbと、作業現場に設置された情報処理装置としての撮像装置C3と、管理装置90とを含む。 The management system SYS1 for the excavator 100 shown in FIG. 9 includes an excavator 100a, an excavator 100b, a remote control room RCa for the excavator 100a, a remote control room RCb for the excavator 100b, an imaging device C3 as an information processing device installed at the work site, and a management device 90.
管理システムSYS1では、管理装置90は、複数のショベル100と、それぞれのショベル100と対応する複数の遠隔操作室RCとの通信を管理する。 In the management system SYS1, the management device 90 manages communications between multiple excavators 100 and multiple remote control rooms RC corresponding to each excavator 100.
なお、図9の例では、複数のショベル100a、100bのそれぞれに対し、遠隔操作室RCa、RCbを含むものとしたが、これに限定されない。管理システムSYS1では、管理装置90は、1つの遠隔操作室RCで、複数のショベル100の遠隔操作を行わせてもよい。 Note that in the example of Figure 9, remote control rooms RCa and RCb are included for each of the multiple shovels 100a and 100b, but this is not limited to this. In the management system SYS1, the management device 90 may remotely operate multiple shovels 100 from a single remote control room RC.
また、本実施形態において、管理装置90は、撮像装置C3が取得した画像データを、遠隔操作室RCa、RCbに送信してもよい、遠隔操作室RCa、RCbでは、管理装置90から受信した画像データを表示装置D2に表示させてもよい。 In addition, in this embodiment, the management device 90 may transmit image data acquired by the imaging device C3 to the remote control rooms RCa and RCb, and in the remote control rooms RCa and RCb, the image data received from the management device 90 may be displayed on the display device D2.
尚、本実施形態では、ショベル100を建設機械の一例として説明したが、建設機械はショベル100に限定されない。本実施形態は、ショベル100以外の建設機械であっても、遠隔操作が可能な建設機械であれば、どのような建設機械であっても適用できる。 In this embodiment, the shovel 100 has been described as an example of a construction machine, but the construction machine is not limited to the shovel 100. This embodiment can be applied to any construction machine other than the shovel 100 as long as it is a construction machine that can be remotely controlled.
以上、具体例を参照しつつ本実施形態について説明した。しかし、本発明はこれらの具体例に限定されるものではない。これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素及びその配置、条件、及び形状等は、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更され得る。前述した各具体例が備える各要素は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わされてもよい。 The present embodiment has been described above with reference to specific examples. However, the present invention is not limited to these specific examples. Design modifications to these specific examples made by a person skilled in the art are also included within the scope of the present invention as long as they retain the characteristics of the present invention. The elements of the specific examples described above, as well as their arrangement, conditions, shape, etc., are not limited to those exemplified and may be modified as appropriate. The elements of the specific examples described above may be combined as appropriate, as long as no technical contradictions arise.
1 下部走行体
2 旋回機構
3 上部旋回体
10 キャビン
11 エンジン
30 コントローラ
31 切換部
32 自律制御部
33 停止指令生成部
90 管理装置
100 ショベル
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Lower traveling body 2 Swing mechanism 3 Upper rotating body 10 Cabin 11 Engine 30 Controller 31 Switching unit 32 Autonomous control unit 33 Stop command generating unit 90 Management device 100 Excavator
Claims (2)
前記運転室の外部に設けられた外部操作装置の操作に基づく動作要素の制御中に、前記操作装置の操作に基づく前記動作要素の制御への切換指示を受けて、前記動作要素の制御を、前記操作装置の操作に基づく制御に切り換える制御装置と、を有し、
前記切換指示は、前記外部操作装置の操作に基づき生成された切換指示と、前記操作装置の操作に基づき生成された切換指示と、を含み、
前記制御装置は、
前記切換指示が、前記操作装置の操作に基づき生成された場合に、前記外部操作装置を制御する外部制御装置に、前記外部操作装置の操作に基づく前記動作要素の制御への変更依頼を含む前記切り換えを示す通知を送信し、
前記切換指示が、前記外部操作装置の操作に基づき生成された場合に、前記外部操作装置を制御する外部制御装置から、前記操作装置の操作に基づく動作要素の制御への変更要求を含む前記切り換えを示す通知を受信する、ショベル。 a driver's cab with an operating device provided therein;
a control device that, during control of an operation element based on operation of an external operation device provided outside the driver's cab, receives a switch instruction to control of the operation element based on operation of the operation device, and switches control of the operation element to control based on operation of the operation device,
the switching instruction includes a switching instruction generated based on an operation of the external operation device and a switching instruction generated based on an operation of the operation device,
The control device
When the switching instruction is generated based on the operation of the operation device, a notification indicating the switching including a request for change to control of the operation element based on the operation of the external operation device is sent to an external control device that controls the external operation device;
When the switching instruction is generated based on the operation of the external operation device, the shovel receives a notification indicating the switching, including a request for change to control of an operating element based on the operation of the operation device, from an external control device that controls the external operation device .
前記ショベルは、
内部に操作装置が設けられた運転室と、
前記外部操作装置から受信した操作信号に基づく動作要素の制御中に、前記操作装置の操作に基づく前記動作要素の制御への切換指示を受けて、前記動作要素の制御を、前記操作装置の操作に基づく制御に切り換える制御装置と、を有し、
前記切換指示は、前記外部操作装置の操作に基づき生成された切換指示と、前記操作装置の操作に基づき生成された切換指示と、を含み、
前記制御装置は、
前記切換指示が、前記操作装置の操作に基づき生成された場合に、前記外部操作装置を制御する外部制御装置に、前記外部操作装置の操作に基づく前記動作要素の制御への変更依頼を含む前記切り換えを示す通知を送信し、
前記切換指示が、前記外部操作装置の操作に基づき生成された場合に、前記外部操作装置を制御する外部制御装置から、前記操作装置の操作に基づく動作要素の制御への変更要求を含む前記切り換えを示す通知を受信する、ショベルの管理システム。 A management system for a shovel including a shovel and an external operation device provided outside the shovel,
The shovel is
a driver's cab with an operating device provided therein;
a control device that receives an instruction to switch to control of the operation element based on an operation signal received from the external operation device while the operation element is being controlled based on the operation signal received from the external operation device, and switches the control of the operation element to control based on the operation of the operation device;
the switching instruction includes a switching instruction generated based on an operation of the external operation device and a switching instruction generated based on an operation of the operation device,
The control device
When the switching instruction is generated based on the operation of the operation device, a notification indicating the switching including a request for change to control of the operation element based on the operation of the external operation device is sent to an external control device that controls the external operation device;
a management system for a shovel, wherein when the switching instruction is generated based on the operation of the external operation device, a notification indicating the switching including a request for change to control of an operating element based on the operation of the operation device is received from an external control device that controls the external operation device .
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