JPH08158408A - 油圧ショベルの掘削制御装置 - Google Patents
油圧ショベルの掘削制御装置Info
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- JPH08158408A JPH08158408A JP30389594A JP30389594A JPH08158408A JP H08158408 A JPH08158408 A JP H08158408A JP 30389594 A JP30389594 A JP 30389594A JP 30389594 A JP30389594 A JP 30389594A JP H08158408 A JPH08158408 A JP H08158408A
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 32
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
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Landscapes
- Operation Control Of Excavators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】制限領域の再設定を簡単な操作で可能として、
最初に設定した制限領域外への動作を可能とする油圧シ
ョベルの掘削制御装置を提供する。 【構成】「深さ」ボタン21aを押すと、センサ28a
〜cからの検出信号が入力されバケット4cの最下部を
制限基準位置とする。これと角度設定ボタン21dで設
定された角度より深さ方向の制限領域が設定され、これ
をもとにコントロールユニット29による領域制限制御
が開始される。制限領域をさらに深く変更する場合、操
作レバー24aの押しボタンスイッチ2を押すと領域制
限制御の実施が解除され、そのまま操作レバー24aを
操作してブーム4aを下方へ動かしバケット4cを下方
の所定高さで静止させ、押しボタンスイッチ2から手を
離し中立状態にすると、この静止状態におけるセンサ2
8a〜cからの検出信号より新しい制限基準位置が算出
され、これを基に新しい制限領域が再設定される。
最初に設定した制限領域外への動作を可能とする油圧シ
ョベルの掘削制御装置を提供する。 【構成】「深さ」ボタン21aを押すと、センサ28a
〜cからの検出信号が入力されバケット4cの最下部を
制限基準位置とする。これと角度設定ボタン21dで設
定された角度より深さ方向の制限領域が設定され、これ
をもとにコントロールユニット29による領域制限制御
が開始される。制限領域をさらに深く変更する場合、操
作レバー24aの押しボタンスイッチ2を押すと領域制
限制御の実施が解除され、そのまま操作レバー24aを
操作してブーム4aを下方へ動かしバケット4cを下方
の所定高さで静止させ、押しボタンスイッチ2から手を
離し中立状態にすると、この静止状態におけるセンサ2
8a〜cからの検出信号より新しい制限基準位置が算出
され、これを基に新しい制限領域が再設定される。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、油圧ショベルの掘削制
御装置に係わり、特に、バケット等の作業機の動き得る
領域を制限する領域制限制御を行う油圧ショベルの掘削
制御装置に関する。
御装置に係わり、特に、バケット等の作業機の動き得る
領域を制限する領域制限制御を行う油圧ショベルの掘削
制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】建設機械の代表例である油圧ショベルは
上下方向にそれぞれ回転するブーム、アーム、及びバケ
ットからなる作業装置を備えている。このような油圧シ
ョベルではブームなどの各腕部をそれぞれの手動操作レ
バーによって操作しているが、これら各腕部はそれぞれ
が関節部によって連結され回転運動を行うものであるの
で、複数の腕部を操作して、例えばバケットの先端を所
定の軌跡通りに動かし所定の領域を掘削することは、非
常に困難な作業である。このような掘削作業としては、
例えば埋設配管上における深さ制限がある場合、壁際に
おけるリーチ制限がある場合等がある。
上下方向にそれぞれ回転するブーム、アーム、及びバケ
ットからなる作業装置を備えている。このような油圧シ
ョベルではブームなどの各腕部をそれぞれの手動操作レ
バーによって操作しているが、これら各腕部はそれぞれ
が関節部によって連結され回転運動を行うものであるの
で、複数の腕部を操作して、例えばバケットの先端を所
定の軌跡通りに動かし所定の領域を掘削することは、非
常に困難な作業である。このような掘削作業としては、
例えば埋設配管上における深さ制限がある場合、壁際に
おけるリーチ制限がある場合等がある。
【0003】このような制限のある掘削作業を容易にす
るために、従来、領域制限制御を行う各種の掘削制御装
置が提案されており、例えば、領域制限制御の方法とし
て以下の公知技術がある。 特開平6−193090号公報 この公知技術は、作業装置があらかじめ設定した制限領
域内にある場合には通常作業と同様に作業でき、制限領
域外では制限領域内に戻るように操作信号を修正するこ
とにより、容易に領域を制限した掘削ができるように制
御するものである。 特開平4−136324号公報 この公知技術は、オペレータがあらかじめ設定した制限
領域の境界線までの距離に応じて操作レバーからの信号
を絞ることにより、オペレータが誤って制限領域外へ作
業装置を移動させようとしても速度が減少してオペレー
タにそのことを察知させ、またさらに領域外へ移動させ
ようとしても制限領域境界線上でなめらかに停止させる
ものである。
るために、従来、領域制限制御を行う各種の掘削制御装
置が提案されており、例えば、領域制限制御の方法とし
て以下の公知技術がある。 特開平6−193090号公報 この公知技術は、作業装置があらかじめ設定した制限領
域内にある場合には通常作業と同様に作業でき、制限領
域外では制限領域内に戻るように操作信号を修正するこ
とにより、容易に領域を制限した掘削ができるように制
御するものである。 特開平4−136324号公報 この公知技術は、オペレータがあらかじめ設定した制限
領域の境界線までの距離に応じて操作レバーからの信号
を絞ることにより、オペレータが誤って制限領域外へ作
業装置を移動させようとしても速度が減少してオペレー
タにそのことを察知させ、またさらに領域外へ移動させ
ようとしても制限領域境界線上でなめらかに停止させる
ものである。
【0004】また、このとき各方向に制限領域の設定を
行うための構成としては、従来、例えば以下の2つのタ
イプの掘削制御装置が実用化されている。 (1)スイッチボックスに設けられた範囲設定ボタンを
押すもの この従来技術は、運転室に備えられたスイッチボックス
に「高さ」「深さ」「リーチ」と表示された範囲設定ボ
タンが設けられており、例えば深さ方向への領域制限を
開始するときには、フロント(例えばバケットの爪先
等)を設定面に合わせ、その位置で「深さ」ボタンを押
すことにより、その設定面より深い位置での掘削を不可
能とする領域制限が開始されるものである。
行うための構成としては、従来、例えば以下の2つのタ
イプの掘削制御装置が実用化されている。 (1)スイッチボックスに設けられた範囲設定ボタンを
押すもの この従来技術は、運転室に備えられたスイッチボックス
に「高さ」「深さ」「リーチ」と表示された範囲設定ボ
タンが設けられており、例えば深さ方向への領域制限を
開始するときには、フロント(例えばバケットの爪先
等)を設定面に合わせ、その位置で「深さ」ボタンを押
すことにより、その設定面より深い位置での掘削を不可
能とする領域制限が開始されるものである。
【0005】(2)スイッチボックスに設けられた範囲
制限切替つまみ及び設定つまみをまわすもの この従来技術は、運転室に備えられたスイッチボックス
に、「高さ」「深さ」「オフセット(左)」の3つの切
替位置がある範囲制限切替つまみと、「セット」「中
立」「クリヤー」の3つの切替位置がある設定つまみと
が設けられており、例えば深さ方向への領域制限を開始
するときには、範囲制限切替つまみを「深さ」位置にま
わし、フロント(例えばバケットの爪先等)を設定面に
合わせた後に、設定つまみを「セット」位置にまわすこ
とにより、その設定面より深い位置での掘削を不可能と
する領域制限が開始されるものである。
制限切替つまみ及び設定つまみをまわすもの この従来技術は、運転室に備えられたスイッチボックス
に、「高さ」「深さ」「オフセット(左)」の3つの切
替位置がある範囲制限切替つまみと、「セット」「中
立」「クリヤー」の3つの切替位置がある設定つまみと
が設けられており、例えば深さ方向への領域制限を開始
するときには、範囲制限切替つまみを「深さ」位置にま
わし、フロント(例えばバケットの爪先等)を設定面に
合わせた後に、設定つまみを「セット」位置にまわすこ
とにより、その設定面より深い位置での掘削を不可能と
する領域制限が開始されるものである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記2
つのタイプの従来技術には以下の課題が存在する。すな
わち、油圧ショベルで制限領域を設けて作業を行う場
合、特に深さ方向制限制御を行いつつ作業を行う場合に
は、作業の進行によって制限領域を変更し再設定するこ
とが頻繁に行われる。しかし、このような場合、現在の
設定面より下の位置に再設定したくてもそのままではフ
ロントが現在の設定位置より下に移動できない。よって
このとき、上記(1)のタイプにおいては、オペレータ
は操作レバーから手を離し、操作レバーから離れたとこ
ろにあるスイッチボックスの「深さ」ボタンを再度押し
て領域制限制御そのものの解除を行った後、再び操作レ
バーに手を戻してフロントをそれまでの設定面から下方
へ移動させて再設定したい面に合わせ、操作レバーから
手を離して再々度「深さ」ボタンを押し再設定を行うと
いう操作が必要であった。すなわち、オペレータの手が
スイッチボックスと操作レバーとの長い距離を何度も往
復することになるので、操作が面倒となり作業効率向上
への阻げとなっていた。またこのとき「深さ」ボタンを
2回押す必要があった。また、上記(2)のタイプにお
いては、オペレータが操作レバーから手を離し、スイッ
チボックスの設定つまみを「セット」位置から「クリヤ
ー」位置にまわして領域制限制御そのものの解除を行っ
た後、再び操作レバーに手を戻してフロントをそれまで
の設定面から下方へ移動させて再設定したい面に合わ
せ、操作レバーから手を離して再度設定つまみを「クリ
ヤー」位置から「セット」位置にまわして再設定すると
いう操作が必要であった。よって、タイプ(1)と同
様、オペレータの手がスイッチボックスと操作レバーと
の長い距離を何度も往復することとなり、操作が面倒と
なり作業効率向上への阻げとなっていた。またこのとき
設定つまみを2回まわす必要があった。
つのタイプの従来技術には以下の課題が存在する。すな
わち、油圧ショベルで制限領域を設けて作業を行う場
合、特に深さ方向制限制御を行いつつ作業を行う場合に
は、作業の進行によって制限領域を変更し再設定するこ
とが頻繁に行われる。しかし、このような場合、現在の
設定面より下の位置に再設定したくてもそのままではフ
ロントが現在の設定位置より下に移動できない。よって
このとき、上記(1)のタイプにおいては、オペレータ
は操作レバーから手を離し、操作レバーから離れたとこ
ろにあるスイッチボックスの「深さ」ボタンを再度押し
て領域制限制御そのものの解除を行った後、再び操作レ
バーに手を戻してフロントをそれまでの設定面から下方
へ移動させて再設定したい面に合わせ、操作レバーから
手を離して再々度「深さ」ボタンを押し再設定を行うと
いう操作が必要であった。すなわち、オペレータの手が
スイッチボックスと操作レバーとの長い距離を何度も往
復することになるので、操作が面倒となり作業効率向上
への阻げとなっていた。またこのとき「深さ」ボタンを
2回押す必要があった。また、上記(2)のタイプにお
いては、オペレータが操作レバーから手を離し、スイッ
チボックスの設定つまみを「セット」位置から「クリヤ
ー」位置にまわして領域制限制御そのものの解除を行っ
た後、再び操作レバーに手を戻してフロントをそれまで
の設定面から下方へ移動させて再設定したい面に合わ
せ、操作レバーから手を離して再度設定つまみを「クリ
ヤー」位置から「セット」位置にまわして再設定すると
いう操作が必要であった。よって、タイプ(1)と同
様、オペレータの手がスイッチボックスと操作レバーと
の長い距離を何度も往復することとなり、操作が面倒と
なり作業効率向上への阻げとなっていた。またこのとき
設定つまみを2回まわす必要があった。
【0007】また一方、油圧ショベルで特に深さ方向に
制限領域を設けて作業を行う場合に、作業の進行に伴っ
て一時的に制限領域外で作業を行い、その作業の後にま
たもとの領域制限制御に復帰したい場合がある。しかし
ながら、上記(1)(2)においては、このような要求
に配慮されていないので、かかる場合にはすべて一旦領
域制限を解除しなければならず、制限領域の設定が消え
てしまう。よって、この一時的な領域外作業が終了して
もとの領域制限制御に復帰するときに、前回と全く同じ
設定操作、すなわち同じ設定位置にフロントを戻し同じ
ボタン操作又はつまみ操作を行うことが必要であり、2
度手間となって非常に面倒で作業効率向上への阻げとな
っていた。またこのとき、前記した制限領域の再設定と
同様、スイッチボックスまでの長距離移動という課題も
あった。
制限領域を設けて作業を行う場合に、作業の進行に伴っ
て一時的に制限領域外で作業を行い、その作業の後にま
たもとの領域制限制御に復帰したい場合がある。しかし
ながら、上記(1)(2)においては、このような要求
に配慮されていないので、かかる場合にはすべて一旦領
域制限を解除しなければならず、制限領域の設定が消え
てしまう。よって、この一時的な領域外作業が終了して
もとの領域制限制御に復帰するときに、前回と全く同じ
設定操作、すなわち同じ設定位置にフロントを戻し同じ
ボタン操作又はつまみ操作を行うことが必要であり、2
度手間となって非常に面倒で作業効率向上への阻げとな
っていた。またこのとき、前記した制限領域の再設定と
同様、スイッチボックスまでの長距離移動という課題も
あった。
【0008】本発明の第1の目的は、最初に設定した制
限領域外への動作を簡単な操作で可能とする油圧ショベ
ルの掘削制御装置を提供することである。
限領域外への動作を簡単な操作で可能とする油圧ショベ
ルの掘削制御装置を提供することである。
【0009】本発明の第2の目的は、制限領域の再設定
を簡単な操作で可能とすることにより、最初に設定した
制限領域外への動作を簡単な操作で可能とする油圧ショ
ベルの掘削制御装置を提供することである。
を簡単な操作で可能とすることにより、最初に設定した
制限領域外への動作を簡単な操作で可能とする油圧ショ
ベルの掘削制御装置を提供することである。
【0010】本発明の第3の目的は、一時的な制限領域
外での動作を簡単な操作で可能とすることにより、最初
に設定した制限領域外への動作を簡単な操作で可能とす
る油圧ショベルの掘削制御装置を提供することである。
外での動作を簡単な操作で可能とすることにより、最初
に設定した制限領域外への動作を簡単な操作で可能とす
る油圧ショベルの掘削制御装置を提供することである。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記第1及び第2の目的
を達成するために、本発明によれば、油圧ショベルのバ
ケットの特定部位の位置を検出する検出手段と、領域制
限を行う制限方向を手動で選択可能な制限方向選択手段
と、この制限方向選択手段で深さ方向が選択されたとき
にこれに応じて前記バケットが動き得る深さ方向の制限
領域を設定する領域設定手段と、前記検出手段による検
出結果と前記領域設定手段による制限領域設定とに従い
前記制限領域内及びその近傍でのみ前記バケットの深さ
方向における掘削動作を可能とする制限制御手段とを有
し、前記バケットの掘削動作を制御する油圧ショベルの
掘削制御装置において、前記領域設定手段で設定された
制限領域を変更する制限領域変更手段を、前記バケット
を含む作業装置を駆動する油圧アクチュエータの動作を
指示する操作レバーに設けたことを特徴とする油圧ショ
ベルの掘削制御装置が提供される。
を達成するために、本発明によれば、油圧ショベルのバ
ケットの特定部位の位置を検出する検出手段と、領域制
限を行う制限方向を手動で選択可能な制限方向選択手段
と、この制限方向選択手段で深さ方向が選択されたとき
にこれに応じて前記バケットが動き得る深さ方向の制限
領域を設定する領域設定手段と、前記検出手段による検
出結果と前記領域設定手段による制限領域設定とに従い
前記制限領域内及びその近傍でのみ前記バケットの深さ
方向における掘削動作を可能とする制限制御手段とを有
し、前記バケットの掘削動作を制御する油圧ショベルの
掘削制御装置において、前記領域設定手段で設定された
制限領域を変更する制限領域変更手段を、前記バケット
を含む作業装置を駆動する油圧アクチュエータの動作を
指示する操作レバーに設けたことを特徴とする油圧ショ
ベルの掘削制御装置が提供される。
【0012】好ましくは、前記油圧ショベルの掘削制御
装置において、前記領域設定手段は、前記深さ方向の制
限領域内外の境界面に含まれる深さ方向の制限基準位置
を設定可能な制限位置設定手段と、前記境界面と水平面
とのなす角度を−90°〜+90°の間で設定可能な角
度設定手段とを備えており、前記制限領域変更手段は、
前記深さ方向の制限基準位置を変更する手段であること
を特徴とする油圧ショベルの掘削制御装置が提供され
る。
装置において、前記領域設定手段は、前記深さ方向の制
限領域内外の境界面に含まれる深さ方向の制限基準位置
を設定可能な制限位置設定手段と、前記境界面と水平面
とのなす角度を−90°〜+90°の間で設定可能な角
度設定手段とを備えており、前記制限領域変更手段は、
前記深さ方向の制限基準位置を変更する手段であること
を特徴とする油圧ショベルの掘削制御装置が提供され
る。
【0013】また好ましくは、前記油圧ショベルの掘削
制御装置において、前記制限領域変更手段は、操作レバ
ーの把持と同時に操作可能な押しボタンであり、前記押
しボタンを中立状態から押し状態にすると前記制限制御
手段による領域制限制御が中止され、前記押しボタンを
押し状態から中立状態にすると、そのとき前記検出手段
で検出された前記特定部位の位置が新たな深さ方向の制
限基準位置として前記制限位置設定手段で設定され、こ
の新たな深さ方向の制限基準位置と前記角度設定手段で
設定された設定角度とに基づく制限領域に従い前記制限
制御手段による領域制限制御が再開されることを特徴と
する油圧ショベルの掘削制御装置が提供される。
制御装置において、前記制限領域変更手段は、操作レバ
ーの把持と同時に操作可能な押しボタンであり、前記押
しボタンを中立状態から押し状態にすると前記制限制御
手段による領域制限制御が中止され、前記押しボタンを
押し状態から中立状態にすると、そのとき前記検出手段
で検出された前記特定部位の位置が新たな深さ方向の制
限基準位置として前記制限位置設定手段で設定され、こ
の新たな深さ方向の制限基準位置と前記角度設定手段で
設定された設定角度とに基づく制限領域に従い前記制限
制御手段による領域制限制御が再開されることを特徴と
する油圧ショベルの掘削制御装置が提供される。
【0014】さらに好ましくは、前記油圧ショベルの掘
削制御装置において、前記制限領域変更手段は、操作レ
バーの把持と同時に操作可能な押しボタンであり、前記
押しボタンを中立状態から押し状態にすると、前記制限
位置設定手段で設定された深さ方向の制限基準位置が十
分下方の位置及び下方に無限遠の位置のいずれか一方と
なるように一時的に変更されるとともに、この一時的に
変更された制限基準位置と前記角度設定手段で設定され
た設定角度とに基づく深さ方向の制限領域に従い前記制
限制御手段による領域制限制御が行われ、前記押しボタ
ンを押し状態から中立状態にすると、そのとき前記検出
手段で検出された前記特定部位の位置が新たな深さ方向
の制限基準位置として前記制限位置設定手段で設定され
るとともに、この新たな深さ方向の制限基準位置と前記
角度設定手段で設定された設定角度とに基づく制限領域
に従い前記制限制御手段による領域制限制御が行われる
ことを特徴とする油圧ショベルの掘削制御装置が提供さ
れる。
削制御装置において、前記制限領域変更手段は、操作レ
バーの把持と同時に操作可能な押しボタンであり、前記
押しボタンを中立状態から押し状態にすると、前記制限
位置設定手段で設定された深さ方向の制限基準位置が十
分下方の位置及び下方に無限遠の位置のいずれか一方と
なるように一時的に変更されるとともに、この一時的に
変更された制限基準位置と前記角度設定手段で設定され
た設定角度とに基づく深さ方向の制限領域に従い前記制
限制御手段による領域制限制御が行われ、前記押しボタ
ンを押し状態から中立状態にすると、そのとき前記検出
手段で検出された前記特定部位の位置が新たな深さ方向
の制限基準位置として前記制限位置設定手段で設定され
るとともに、この新たな深さ方向の制限基準位置と前記
角度設定手段で設定された設定角度とに基づく制限領域
に従い前記制限制御手段による領域制限制御が行われる
ことを特徴とする油圧ショベルの掘削制御装置が提供さ
れる。
【0015】また上記第1及び第3の目的を達成するた
めに、本発明によれば、油圧ショベルのバケットの特定
部位の位置を検出する検出手段と、領域制限を行う制限
方向を手動で選択可能な制限方向選択手段と、この制限
方向選択手段で深さ方向が選択されたときにこれに応じ
て前記バケットが動き得る深さ方向の制限領域を設定す
る領域設定手段と、前記検出手段による検出結果と前記
領域設定手段による制限領域設定とに従い前記制限領域
内及びその近傍でのみ前記バケットの掘削動作を可能と
する制限制御手段とを有し、前記バケットの掘削動作を
制御する油圧ショベルの掘削制御装置において、前記制
限制御手段による制御動作を手動で開始・終了できる制
御開始・終了手段を、前記制限方向選択手段及び前記領
域設定手段と別個独立して設けたことを特徴とする油圧
ショベルの掘削制御装置が提供される。
めに、本発明によれば、油圧ショベルのバケットの特定
部位の位置を検出する検出手段と、領域制限を行う制限
方向を手動で選択可能な制限方向選択手段と、この制限
方向選択手段で深さ方向が選択されたときにこれに応じ
て前記バケットが動き得る深さ方向の制限領域を設定す
る領域設定手段と、前記検出手段による検出結果と前記
領域設定手段による制限領域設定とに従い前記制限領域
内及びその近傍でのみ前記バケットの掘削動作を可能と
する制限制御手段とを有し、前記バケットの掘削動作を
制御する油圧ショベルの掘削制御装置において、前記制
限制御手段による制御動作を手動で開始・終了できる制
御開始・終了手段を、前記制限方向選択手段及び前記領
域設定手段と別個独立して設けたことを特徴とする油圧
ショベルの掘削制御装置が提供される。
【0016】好ましくは、前記油圧ショベルの掘削制御
装置において、前記制御開始・終了手段は、前記バケッ
トを含む作業装置を駆動する油圧アクチュエータの動作
を指示する操作レバーに設けられた操作ボタンであるこ
とを特徴とする油圧ショベルの掘削制御装置が提供され
る。
装置において、前記制御開始・終了手段は、前記バケッ
トを含む作業装置を駆動する油圧アクチュエータの動作
を指示する操作レバーに設けられた操作ボタンであるこ
とを特徴とする油圧ショベルの掘削制御装置が提供され
る。
【0017】また好ましくは、前記油圧ショベルの掘削
制御装置において、前記制御開始・終了手段は、前記バ
ケットを含む作業装置を駆動する油圧アクチュエータの
動作を指示する操作レバーに設けられ、操作レバーの把
持と同時に操作可能な押しボタンであり、前記制限制御
手段による制御が行われているときに前記押しボタンを
押すと該制御動作が終了し、前記制限制御手段による制
御が行われていないときに前記押しボタンを押すと該制
御動作が開始されることを特徴とする油圧ショベルの掘
削制御装置が提供される。
制御装置において、前記制御開始・終了手段は、前記バ
ケットを含む作業装置を駆動する油圧アクチュエータの
動作を指示する操作レバーに設けられ、操作レバーの把
持と同時に操作可能な押しボタンであり、前記制限制御
手段による制御が行われているときに前記押しボタンを
押すと該制御動作が終了し、前記制限制御手段による制
御が行われていないときに前記押しボタンを押すと該制
御動作が開始されることを特徴とする油圧ショベルの掘
削制御装置が提供される。
【0018】さらに好ましくは、前記油圧ショベルの掘
削制御装置において、前記検出手段で前記特定部位が制
限領域外にあることが検出され、かつ前記制御開始・終
了手段が前記制限制御手段の制御動作を開始させるよう
に手動操作されたときには、該制御動作の開始を中止す
る制御中止手段をさらに有することを特徴とする油圧シ
ョベルの掘削制御装置が提供される。
削制御装置において、前記検出手段で前記特定部位が制
限領域外にあることが検出され、かつ前記制御開始・終
了手段が前記制限制御手段の制御動作を開始させるよう
に手動操作されたときには、該制御動作の開始を中止す
る制御中止手段をさらに有することを特徴とする油圧シ
ョベルの掘削制御装置が提供される。
【0019】また好ましくは、前記油圧ショベルの掘削
制御装置において、前記制御中止手段によって前記制御
動作の開始が中止されるときにオペレータに警報を発す
る警報手段をさらに備えていることを特徴とする油圧シ
ョベルの掘削制御装置が提供される。
制御装置において、前記制御中止手段によって前記制御
動作の開始が中止されるときにオペレータに警報を発す
る警報手段をさらに備えていることを特徴とする油圧シ
ョベルの掘削制御装置が提供される。
【0020】さらに好ましくは、前記油圧ショベルの掘
削制御装置において、前記制御中止手段によって前記制
御動作の開始が中止されたときに、前記バケットが前記
制限領域外から前記制限領域内へ復帰するまでの間該バ
ケットの上方への移動のみを許容するように各アクチュ
エータを制御する領域外制御手段をさらに有することを
特徴とする油圧ショベルの掘削制御装置が提供される。
削制御装置において、前記制御中止手段によって前記制
御動作の開始が中止されたときに、前記バケットが前記
制限領域外から前記制限領域内へ復帰するまでの間該バ
ケットの上方への移動のみを許容するように各アクチュ
エータを制御する領域外制御手段をさらに有することを
特徴とする油圧ショベルの掘削制御装置が提供される。
【0021】また好ましくは、前記油圧ショベルの掘削
制御装置において、前記検出手段は、前記バケットの最
下部及び先端部のうち一方の位置を検出する手段である
ことを特徴とする油圧ショベルの掘削制御装置が提供さ
れる。
制御装置において、前記検出手段は、前記バケットの最
下部及び先端部のうち一方の位置を検出する手段である
ことを特徴とする油圧ショベルの掘削制御装置が提供さ
れる。
【0022】
【作用】以上のように構成した本発明においては、オペ
レータがバケットの深さ方向の領域制限を意図して掘削
作業を行う場合は、制限方向選択手段で領域制限を行う
制限方向を「深さ方向」に選択し、領域設定手段でバケ
ットが動き得る深さ方向の制限領域を設定する。そして
この深さ方向の制限領域設定と検出手段によるバケット
特定部位の位置検出結果とに従い、制限制御手段によっ
て制限領域内及びその近傍でのみバケットの深さ方向に
おける掘削動作を可能とする領域制限制御が行われる。
そして、作業の進行によりオペレータが制限領域をさら
に深く再設定したい場合は、油圧アクチュエータの動作
を指示する操作レバーに設けられた制限領域変更手段に
より、領域設定手段で設定された制限領域をさらに深く
変更することができる。これにより、従来のようにスイ
ッチボックスと操作レバーとの長い距離を何度も往復す
る必要がなく、簡単な操作で再設定を行うことができ
る。
レータがバケットの深さ方向の領域制限を意図して掘削
作業を行う場合は、制限方向選択手段で領域制限を行う
制限方向を「深さ方向」に選択し、領域設定手段でバケ
ットが動き得る深さ方向の制限領域を設定する。そして
この深さ方向の制限領域設定と検出手段によるバケット
特定部位の位置検出結果とに従い、制限制御手段によっ
て制限領域内及びその近傍でのみバケットの深さ方向に
おける掘削動作を可能とする領域制限制御が行われる。
そして、作業の進行によりオペレータが制限領域をさら
に深く再設定したい場合は、油圧アクチュエータの動作
を指示する操作レバーに設けられた制限領域変更手段に
より、領域設定手段で設定された制限領域をさらに深く
変更することができる。これにより、従来のようにスイ
ッチボックスと操作レバーとの長い距離を何度も往復す
る必要がなく、簡単な操作で再設定を行うことができ
る。
【0023】また、領域設定手段の制限位置設定手段で
まず深さ方向の制限基準位置を設定し、角度設定手段で
この制限基準位置を含む制限領域内外の境界面と水平面
とのなす角度を−90°〜+90°の間で設定する。そ
して制限領域変更手段は深さ方向の制限基準位置を変更
する。これにより、オペレータが再設定を行う際、角度
設定をそのままにして制限基準位置の設定のみを下方に
変更し制限領域の境界面を下方に平行移動させ、制限領
域の深さのみを下方に変更し再設定することができる。
まず深さ方向の制限基準位置を設定し、角度設定手段で
この制限基準位置を含む制限領域内外の境界面と水平面
とのなす角度を−90°〜+90°の間で設定する。そ
して制限領域変更手段は深さ方向の制限基準位置を変更
する。これにより、オペレータが再設定を行う際、角度
設定をそのままにして制限基準位置の設定のみを下方に
変更し制限領域の境界面を下方に平行移動させ、制限領
域の深さのみを下方に変更し再設定することができる。
【0024】さらに、制限領域変更手段が操作レバーの
把持と同時に操作可能な押しボタンである場合、オペレ
ータが再設定を行う際には、この操作レバーの押しボタ
ンを中立状態から押し状態にして制限制御手段による領
域制限制御を中止する。これにより、操作レバーを操作
して最初に設定した制限領域外にバケットを移動させる
ことができるので、バケットを制限領域外下方の所定位
置で静止させる。あるいは押しボタンを中立状態から押
し状態にして制限位置設定手段で設定された深さ方向の
制限基準位置を十分下方の位置又は下方に無限遠の位置
に一時的に変更する。このとき、この一時的に変更され
た制限基準位置と角度設定手段で設定された設定角度と
に基づく深さ方向の制限領域に従って制限制御手段によ
る領域制限制御が行われ、よって制限領域は最初よりも
下方に拡張しており、操作レバーを操作して最初に設定
した制限領域外にバケットを移動させることができるの
で、バケットを領域外下方の所定位置で静止させる。そ
の後、押しボタンを押し状態から中立状態にし、そのと
き検出手段で検出されているバケット特定部位の位置を
新たな深さ方向の制限基準位置として制限位置設定手段
に設定する。そして、この新たな深さ方向の制限基準位
置と角度設定手段で設定された設定角度とに基づく制限
領域に従って制限制御手段による領域制限制御が再開さ
れることになる。以上の一連の再設定操作において、オ
ペレータは、押しボタンを押す→操作レバーを操作する
→押しボタンを離すという3つの手順を操作レバーから
手を離さずに行うことができる。また、ボタン操作につ
いても押す→離すという一連のワンタッチ動作で可能で
あるので、従来のようにボタンを2回押したり、つまみ
を2回まわす必要がなく、さらに操作が簡単になる。
把持と同時に操作可能な押しボタンである場合、オペレ
ータが再設定を行う際には、この操作レバーの押しボタ
ンを中立状態から押し状態にして制限制御手段による領
域制限制御を中止する。これにより、操作レバーを操作
して最初に設定した制限領域外にバケットを移動させる
ことができるので、バケットを制限領域外下方の所定位
置で静止させる。あるいは押しボタンを中立状態から押
し状態にして制限位置設定手段で設定された深さ方向の
制限基準位置を十分下方の位置又は下方に無限遠の位置
に一時的に変更する。このとき、この一時的に変更され
た制限基準位置と角度設定手段で設定された設定角度と
に基づく深さ方向の制限領域に従って制限制御手段によ
る領域制限制御が行われ、よって制限領域は最初よりも
下方に拡張しており、操作レバーを操作して最初に設定
した制限領域外にバケットを移動させることができるの
で、バケットを領域外下方の所定位置で静止させる。そ
の後、押しボタンを押し状態から中立状態にし、そのと
き検出手段で検出されているバケット特定部位の位置を
新たな深さ方向の制限基準位置として制限位置設定手段
に設定する。そして、この新たな深さ方向の制限基準位
置と角度設定手段で設定された設定角度とに基づく制限
領域に従って制限制御手段による領域制限制御が再開さ
れることになる。以上の一連の再設定操作において、オ
ペレータは、押しボタンを押す→操作レバーを操作する
→押しボタンを離すという3つの手順を操作レバーから
手を離さずに行うことができる。また、ボタン操作につ
いても押す→離すという一連のワンタッチ動作で可能で
あるので、従来のようにボタンを2回押したり、つまみ
を2回まわす必要がなく、さらに操作が簡単になる。
【0025】さらに本発明においては、オペレータがバ
ケットの深さ方向の領域制限を意図して掘削作業を行う
場合は、制限方向選択手段で領域制限を行う制限方向を
「深さ方向」に選択し、領域設定手段で深さ方向の制限
領域を設定する。その後、制限方向選択手段及び領域設
定手段と別個独立して設けられた制御開始・終了手段で
領域制限制御動作を開始させると、検出手段によるバケ
ットの特定部位の位置の検出結果と領域設定手段による
深さ方向の制限領域設定とに従い、制限制御手段によっ
て制限領域内及びその近傍でのみバケットの掘削動作を
可能とする領域制限制御が行われる。そして、作業の進
行によりオペレータが一時的に制限領域外で作業を行い
たい場合には、制御開始・終了手段で制限制御手段によ
る制御動作を手動で終了させ、すなわちこれまで行われ
ていた領域制限制御を一時的にオフにし、設定されてい
る領域外で掘削作業を行う。一時的な領域外作業が終了
した後にバケットを再び制限領域内に戻し、制御開始・
終了手段で制限制御手段による制御動作を手動で開始さ
せ、再びもとの領域制限制御に復帰する。以上の一時的
領域外作業において、制御開始・終了手段が制限方向選
択手段及び領域設定手段とは別個独立して設けられてい
ることにより、領域制限を一時的にオフしている間も、
制限方向選択手段は領域制限を行う「深さ方向」の選択
を消去せず保持し、また領域設定手段は制限領域設定を
消去せず保持しているので、オペレータは制御開始・終
了手段を介し、制限制御手段による領域制御を行うか行
わないかのみを指示することができる。よって従来のよ
うに最初の設定時操作と全く同一の操作、すなわち制限
方向の選択や制限領域の設定をやりなおす必要がなく、
簡単な操作で一時的な制限領域外操作を行うことができ
る。
ケットの深さ方向の領域制限を意図して掘削作業を行う
場合は、制限方向選択手段で領域制限を行う制限方向を
「深さ方向」に選択し、領域設定手段で深さ方向の制限
領域を設定する。その後、制限方向選択手段及び領域設
定手段と別個独立して設けられた制御開始・終了手段で
領域制限制御動作を開始させると、検出手段によるバケ
ットの特定部位の位置の検出結果と領域設定手段による
深さ方向の制限領域設定とに従い、制限制御手段によっ
て制限領域内及びその近傍でのみバケットの掘削動作を
可能とする領域制限制御が行われる。そして、作業の進
行によりオペレータが一時的に制限領域外で作業を行い
たい場合には、制御開始・終了手段で制限制御手段によ
る制御動作を手動で終了させ、すなわちこれまで行われ
ていた領域制限制御を一時的にオフにし、設定されてい
る領域外で掘削作業を行う。一時的な領域外作業が終了
した後にバケットを再び制限領域内に戻し、制御開始・
終了手段で制限制御手段による制御動作を手動で開始さ
せ、再びもとの領域制限制御に復帰する。以上の一時的
領域外作業において、制御開始・終了手段が制限方向選
択手段及び領域設定手段とは別個独立して設けられてい
ることにより、領域制限を一時的にオフしている間も、
制限方向選択手段は領域制限を行う「深さ方向」の選択
を消去せず保持し、また領域設定手段は制限領域設定を
消去せず保持しているので、オペレータは制御開始・終
了手段を介し、制限制御手段による領域制御を行うか行
わないかのみを指示することができる。よって従来のよ
うに最初の設定時操作と全く同一の操作、すなわち制限
方向の選択や制限領域の設定をやりなおす必要がなく、
簡単な操作で一時的な制限領域外操作を行うことができ
る。
【0026】また、制御開始・終了手段が操作レバーに
設けられた操作ボタンである場合、オペレータが一時的
な領域外作業を行う際には、操作レバーの操作ボタンを
操作して制限制御手段による制御動作を終了させた後、
操作レバーを操作してバケットを下方に移動させて制限
領域外における作業を行い、そして操作レバーを操作し
てバケットを上方に移動させて制限領域内へ戻し、再び
操作レバーの操作ボタンを操作して制限制御手段による
制御動作を再開させることができる。したがってこのと
きオペレータは、操作ボタンを操作する→操作レバーを
操作する→操作ボタンを操作するというこれらの操作を
操作レバーから手を離さずに行うことができるので、従
来のように、スイッチボックスと操作レバーとの長い距
離をオペレータの手が何度も往復する必要がなく、さら
に簡単な操作で領域外作業を行うことができる。
設けられた操作ボタンである場合、オペレータが一時的
な領域外作業を行う際には、操作レバーの操作ボタンを
操作して制限制御手段による制御動作を終了させた後、
操作レバーを操作してバケットを下方に移動させて制限
領域外における作業を行い、そして操作レバーを操作し
てバケットを上方に移動させて制限領域内へ戻し、再び
操作レバーの操作ボタンを操作して制限制御手段による
制御動作を再開させることができる。したがってこのと
きオペレータは、操作ボタンを操作する→操作レバーを
操作する→操作ボタンを操作するというこれらの操作を
操作レバーから手を離さずに行うことができるので、従
来のように、スイッチボックスと操作レバーとの長い距
離をオペレータの手が何度も往復する必要がなく、さら
に簡単な操作で領域外作業を行うことができる。
【0027】さらに、制御開始・終了手段は、バケット
を含む作業装置を駆動する油圧アクチュエータの動作を
指示する操作レバーに設けられ操作レバーの把持と同時
に操作可能な押しボタンである場合、制限制御手段によ
る制御が行われているときに押しボタンを押してその制
御動作を終了させ、制限制御手段による制御が行われて
いないときには再び押しボタンを押してその制御動作を
開始させることにより、押しボタンを押すたびに領域制
限のオン・オフが繰り返されることとなり、操作レバー
から手を離さず簡単な操作で領域外作業を行える構成を
実現することができる。
を含む作業装置を駆動する油圧アクチュエータの動作を
指示する操作レバーに設けられ操作レバーの把持と同時
に操作可能な押しボタンである場合、制限制御手段によ
る制御が行われているときに押しボタンを押してその制
御動作を終了させ、制限制御手段による制御が行われて
いないときには再び押しボタンを押してその制御動作を
開始させることにより、押しボタンを押すたびに領域制
限のオン・オフが繰り返されることとなり、操作レバー
から手を離さず簡単な操作で領域外作業を行える構成を
実現することができる。
【0028】また、検出手段で特定部位が制限領域外に
あることが検出されているあいだに、制御開始・終了手
段が制限制御手段の制御動作を開始させるように手動操
作されたときには、制御中止手段でその制限制御手段の
制御動作の開始を中止する。これによって、一時的な領
域外作業を行った後、バケットを領域内へ戻す前にオペ
レータが誤って領域制限制御を開始しようとしたときに
領域制限制御に復帰するのを防止する。したがって、例
えば、バケットが制限領域外にあるときは制限領域内に
戻るように操作信号を修正する方式の領域制限制御が行
われている場合であっても、バケットが制限領域の下方
から領域内に戻ろうとして急上昇するのを防止すること
ができ、あるいは、常に制限領域内にあることを前提と
した領域制限制御が行われている場合であっても、制御
フローがエラー状態となり制御不能となるのを防止する
ことができる。そして、このような場合にあっては、オ
ペレータが領域制限をオフしたまま手動でバケットを制
限領域内まで上昇させればよい。
あることが検出されているあいだに、制御開始・終了手
段が制限制御手段の制御動作を開始させるように手動操
作されたときには、制御中止手段でその制限制御手段の
制御動作の開始を中止する。これによって、一時的な領
域外作業を行った後、バケットを領域内へ戻す前にオペ
レータが誤って領域制限制御を開始しようとしたときに
領域制限制御に復帰するのを防止する。したがって、例
えば、バケットが制限領域外にあるときは制限領域内に
戻るように操作信号を修正する方式の領域制限制御が行
われている場合であっても、バケットが制限領域の下方
から領域内に戻ろうとして急上昇するのを防止すること
ができ、あるいは、常に制限領域内にあることを前提と
した領域制限制御が行われている場合であっても、制御
フローがエラー状態となり制御不能となるのを防止する
ことができる。そして、このような場合にあっては、オ
ペレータが領域制限をオフしたまま手動でバケットを制
限領域内まで上昇させればよい。
【0029】さらに、制御中止手段によって制御動作の
開始が中止されるときに警報手段でオペレータに警報を
発することにより、制限領域外である旨をオペレータに
知らせ、例えばオペレータが手動でバケットを制限領域
内まで上昇させるよう促すことができる。
開始が中止されるときに警報手段でオペレータに警報を
発することにより、制限領域外である旨をオペレータに
知らせ、例えばオペレータが手動でバケットを制限領域
内まで上昇させるよう促すことができる。
【0030】また、制御中止手段によって制御動作の開
始が中止されたとき、バケットが制限領域外から制限領
域内へ復帰するまでの間は、領域外制御手段でバケット
の上方への移動のみを許容するする。これにより、オペ
レータの手動による制限領域内までのバケット上昇のみ
を可能とし、例えばこの手動操作の際誤ってオペレータ
がバケットを下降させるように操作したとしても、バケ
ットの下降を防止することができる。
始が中止されたとき、バケットが制限領域外から制限領
域内へ復帰するまでの間は、領域外制御手段でバケット
の上方への移動のみを許容するする。これにより、オペ
レータの手動による制限領域内までのバケット上昇のみ
を可能とし、例えばこの手動操作の際誤ってオペレータ
がバケットを下降させるように操作したとしても、バケ
ットの下降を防止することができる。
【0031】さらに、油圧ショベルの掘削制御装置にお
いて、検出手段で、バケットの最下部及び先端部のうち
一方の位置を検出することにより、油圧ショベルのバケ
ットの特定部位の位置を検出する手段を実現できる。
いて、検出手段で、バケットの最下部及び先端部のうち
一方の位置を検出することにより、油圧ショベルのバケ
ットの特定部位の位置を検出する手段を実現できる。
【0032】
【実施例】以下、本発明の実施例を図1〜図17により
説明する。本発明の第1の実施例を図1〜図13により
説明する。本実施例は、制限領域の再設定を簡単な操作
で可能とする実施例である。本発明が適用される油圧シ
ョベルの油圧駆動装置を図1に示す。図1において、油
圧駆動装置は、油圧ポンプ22と、この油圧ポンプ22
からの圧油により駆動されるブームシリンダ23a、ア
ームシリンダ23b、及びバケットシリンダ23cと、
これらブームシリンダ23a、アームシリンダ23b、
及びバケットシリンダ23cの動作をそれぞれ指示する
操作レバー24a,24b,24cと、油圧ポンプ22と
ブームシリンダ23a、アームシリンダ23b、及びバ
ケットシリンダ23cとの間に接続され、ブームシリン
ダ23a、アームシリンダ23b、及びバケットシリン
ダ23cに供給される圧油の流量をそれぞれ制御するコ
ントロールバルブ25a,25b,25cと、操作レバー
24a〜cからの操作信号が入力され、これらの操作信
号に応じた駆動信号をコントロールバルブ25a〜cの
駆動部に入力してコントロールバルブ25a〜cの動作
を制御するコントロールバルブ制御手段27と、油圧ポ
ンプ22とコントロールバルブ25a〜cとの間の圧力
が設定値以上になった場合に開くリリーフ弁26とを有
している。
説明する。本発明の第1の実施例を図1〜図13により
説明する。本実施例は、制限領域の再設定を簡単な操作
で可能とする実施例である。本発明が適用される油圧シ
ョベルの油圧駆動装置を図1に示す。図1において、油
圧駆動装置は、油圧ポンプ22と、この油圧ポンプ22
からの圧油により駆動されるブームシリンダ23a、ア
ームシリンダ23b、及びバケットシリンダ23cと、
これらブームシリンダ23a、アームシリンダ23b、
及びバケットシリンダ23cの動作をそれぞれ指示する
操作レバー24a,24b,24cと、油圧ポンプ22と
ブームシリンダ23a、アームシリンダ23b、及びバ
ケットシリンダ23cとの間に接続され、ブームシリン
ダ23a、アームシリンダ23b、及びバケットシリン
ダ23cに供給される圧油の流量をそれぞれ制御するコ
ントロールバルブ25a,25b,25cと、操作レバー
24a〜cからの操作信号が入力され、これらの操作信
号に応じた駆動信号をコントロールバルブ25a〜cの
駆動部に入力してコントロールバルブ25a〜cの動作
を制御するコントロールバルブ制御手段27と、油圧ポ
ンプ22とコントロールバルブ25a〜cとの間の圧力
が設定値以上になった場合に開くリリーフ弁26とを有
している。
【0033】上記した油圧駆動装置は、図2に示すよう
な油圧ショベルに搭載されている。図2において、油圧
ショベルは上下方向にそれぞれ回転するブーム4a、ア
ーム4b、及びバケット4cからなるフロント部材4を
備えている。ブーム4a、アーム4b、及びバケット4
cはそれぞれ、ブームシリンダ23a、アームシリンダ
23b、及びバケットシリンダ23cによりそれぞれの
関節部を中心として回動する。
な油圧ショベルに搭載されている。図2において、油圧
ショベルは上下方向にそれぞれ回転するブーム4a、ア
ーム4b、及びバケット4cからなるフロント部材4を
備えている。ブーム4a、アーム4b、及びバケット4
cはそれぞれ、ブームシリンダ23a、アームシリンダ
23b、及びバケットシリンダ23cによりそれぞれの
関節部を中心として回動する。
【0034】図1に戻り、以上のように構成した油圧駆
動装置に本実施例による油圧ショベルの掘削制御装置が
設けられている。この掘削制御装置100は、予め作業
に応じてフロント部材4、例えばバケット4cの動作範
囲を設定する際に用いられるスイッチボックス21(後
述)と、ブーム4a、アーム4b、及びバケット4cの
各関節角度をそれぞれ検出するセンサ28a,28b,2
8cと、これらセンサ28a〜cで検出した関節角度よ
り求めたフロント部材4の姿勢及び位置に基づき、バケ
ット4cの特定部位、例えば最下部が設定された制限領
域内にあるか否かを判定し、制限領域外にある場合には
操作レバー24a〜cからの操作信号を修正する修正信
号をコントロールバルブ制御手段27に出力して領域制
限制御を行うコントロールユニット29と、ブーム4a
を操作する操作レバー24aに設けられた押しボタンス
イッチ2(後述)とから構成されている。
動装置に本実施例による油圧ショベルの掘削制御装置が
設けられている。この掘削制御装置100は、予め作業
に応じてフロント部材4、例えばバケット4cの動作範
囲を設定する際に用いられるスイッチボックス21(後
述)と、ブーム4a、アーム4b、及びバケット4cの
各関節角度をそれぞれ検出するセンサ28a,28b,2
8cと、これらセンサ28a〜cで検出した関節角度よ
り求めたフロント部材4の姿勢及び位置に基づき、バケ
ット4cの特定部位、例えば最下部が設定された制限領
域内にあるか否かを判定し、制限領域外にある場合には
操作レバー24a〜cからの操作信号を修正する修正信
号をコントロールバルブ制御手段27に出力して領域制
限制御を行うコントロールユニット29と、ブーム4a
を操作する操作レバー24aに設けられた押しボタンス
イッチ2(後述)とから構成されている。
【0035】スイッチボックス21は、図3に示すよう
にキャブ8内に備えられた座席9の傍らに設けられてお
り、また図4に示すように、深さ方向、高さ方向、及び
リーチ方向の領域制限を行うときにそれぞれ使用する
「深さ」ボタン21a、「高さ」ボタン21b、及び
「リーチ」ボタン21cと、制限領域内外の境界面と水
平面とのなす角を−90°〜+90°の間で設定する角
度設定ボタン21dとを備えている。
にキャブ8内に備えられた座席9の傍らに設けられてお
り、また図4に示すように、深さ方向、高さ方向、及び
リーチ方向の領域制限を行うときにそれぞれ使用する
「深さ」ボタン21a、「高さ」ボタン21b、及び
「リーチ」ボタン21cと、制限領域内外の境界面と水
平面とのなす角を−90°〜+90°の間で設定する角
度設定ボタン21dとを備えている。
【0036】押しボタンスイッチ2は、図3に示すよう
に、キャブ8内に備えられた操作レバー24aに設けら
れており、また図5に示すように、オペレータが操作レ
バー24aを把持し操作するときに同時に押すことがで
きるように構成されている。そしてこの押しボタンスイ
ッチ2は、オペレータが押すと中立状態から押し状態と
なるが、オペレータが手を離すとバネの力等によって押
し状態から中立状態に復帰する。
に、キャブ8内に備えられた操作レバー24aに設けら
れており、また図5に示すように、オペレータが操作レ
バー24aを把持し操作するときに同時に押すことがで
きるように構成されている。そしてこの押しボタンスイ
ッチ2は、オペレータが押すと中立状態から押し状態と
なるが、オペレータが手を離すとバネの力等によって押
し状態から中立状態に復帰する。
【0037】ここで、本実施例の要部である制限領域設
定及び制限領域の再設定について、図6に示すコントロ
ールユニット29内の制御手順のフローチャートに従
い、詳細に説明する。本実施例における制限領域設定方
法は、深さ方向と、それ以外の高さ方向・リーチ方向と
で異なる。 (1)深さ方向の制限領域 オペレータが深さ方向の領域制限を行うことを意図する
場合、スイッチボックス21の「深さ」ボタン21aを
押すと、手順100でこれに対応する信号がコントロー
ルユニット29に入力されて手順110に移り、手順1
10で領域制限方向が深さ方向に選択されたと判定さ
れ、手順120に移る。手順120ではそのときのセン
サ28a〜cからの検出信号が入力され、手順130に
移る。そして、手順130で手順120で入力された信
号からブーム4a、アーム4b、バケット4cの姿勢と
位置とが算出され、これによってさらにバケット4cの
最下部の深さ方向位置を算出しこれを深さ方向の制限基
準位置A(後述する図7参照)とする。
定及び制限領域の再設定について、図6に示すコントロ
ールユニット29内の制御手順のフローチャートに従
い、詳細に説明する。本実施例における制限領域設定方
法は、深さ方向と、それ以外の高さ方向・リーチ方向と
で異なる。 (1)深さ方向の制限領域 オペレータが深さ方向の領域制限を行うことを意図する
場合、スイッチボックス21の「深さ」ボタン21aを
押すと、手順100でこれに対応する信号がコントロー
ルユニット29に入力されて手順110に移り、手順1
10で領域制限方向が深さ方向に選択されたと判定さ
れ、手順120に移る。手順120ではそのときのセン
サ28a〜cからの検出信号が入力され、手順130に
移る。そして、手順130で手順120で入力された信
号からブーム4a、アーム4b、バケット4cの姿勢と
位置とが算出され、これによってさらにバケット4cの
最下部の深さ方向位置を算出しこれを深さ方向の制限基
準位置A(後述する図7参照)とする。
【0038】次に、オペレータがスイッチボックス21
の角度設定ボタン21dで境界面と水平面とのなす角度
を設定すると、手順140でこの設定角がコントロール
ユニット29に入力されて手順150に移り、さらに手
順150でブーム4aを操作する操作レバー24aの押
しボタンスイッチ2からの信号がコントロールユニット
29に入力され、手順160に移る。
の角度設定ボタン21dで境界面と水平面とのなす角度
を設定すると、手順140でこの設定角がコントロール
ユニット29に入力されて手順150に移り、さらに手
順150でブーム4aを操作する操作レバー24aの押
しボタンスイッチ2からの信号がコントロールユニット
29に入力され、手順160に移る。
【0039】押しボタンスイッチ2が押されず中立状態
にある場合には、手順160で押しボタンスイッチ2が
押し状態にないと判定されて手順170に移り、手順1
70において、手順130で算出した制限基準位置Aと
手順140で設定した設定角より深さ方向の制限領域を
設定する。すなわち、制限基準位置Aを含み水平面と設
定角(例えば0°,+45°,−30°)をなす面を制限
領域内外の境界面とする。この様子を図7(a)〜
(c)に示す。これらはそれぞれ、図7(a)が設定角
0°、図7(b)が設定角+45°、図7(c)が設定
角−30°の状態を表している。このようにして深さ方
向の制限領域が設定された後、手順180に移り、この
制限領域をもとにコントロールユニット29からコント
ロールバルブ制御手段27に修正信号が送られて領域制
限制御が開始され、オペレータは、制限領域内及びその
近傍内でのみバケット4cの深さ方向の掘削作業を行う
ことができる。
にある場合には、手順160で押しボタンスイッチ2が
押し状態にないと判定されて手順170に移り、手順1
70において、手順130で算出した制限基準位置Aと
手順140で設定した設定角より深さ方向の制限領域を
設定する。すなわち、制限基準位置Aを含み水平面と設
定角(例えば0°,+45°,−30°)をなす面を制限
領域内外の境界面とする。この様子を図7(a)〜
(c)に示す。これらはそれぞれ、図7(a)が設定角
0°、図7(b)が設定角+45°、図7(c)が設定
角−30°の状態を表している。このようにして深さ方
向の制限領域が設定された後、手順180に移り、この
制限領域をもとにコントロールユニット29からコント
ロールバルブ制御手段27に修正信号が送られて領域制
限制御が開始され、オペレータは、制限領域内及びその
近傍内でのみバケット4cの深さ方向の掘削作業を行う
ことができる。
【0040】領域制限制御を継続して実施するあいだ
は、オペレータは再度スイッチボックス21の「深さ」
ボタン21aを押すことがなく、手順200において
「深さ」ボタン21aが押されていないと判定されて、
手順150に戻り、再度手順150〜手順200を繰り
返して同一の領域設定のもとで同一の領域制限制御が実
施される。
は、オペレータは再度スイッチボックス21の「深さ」
ボタン21aを押すことがなく、手順200において
「深さ」ボタン21aが押されていないと判定されて、
手順150に戻り、再度手順150〜手順200を繰り
返して同一の領域設定のもとで同一の領域制限制御が実
施される。
【0041】この領域制限制御実施中に、オペレータが
作業の進行により制限領域の深さのみをさらに深く変更
したい場合には、ブーム4aの動作を指示する操作レバ
ー24aの押しボタンスイッチ2を押す。すると手順1
50で入力されたこの押しボタンスイッチ信号が手順1
60で押し状態であると判定されて手順220に移り、
領域制限制御の実施が解除される。これによりオペレー
タは、押しボタンスイッチ2を押し状態としたまま操作
レバー24aを操作してブーム4aを最初に設定した制
限領域外の下方へ動かすことが可能になる。この動かし
ている間は、手順230で押しボタンスイッチ信号がコ
ントロールユニット29に入力されており、手順240
で押しボタンスイッチ2が中立状態でないと判定されて
手順230に戻る。そしてオペレータが、バケット4c
を下方の所定高さで静止させ、この状態で押しボタンス
イッチ2から手を離し中立状態にすると、手順230で
入力された押しボタンスイッチ信号が手順240で中立
状態であると判定され、手順120に戻る。そして、こ
の静止状態におけるセンサ28a〜cからの検出信号が
手順120でコントロールユニット29入力され、手順
130でこのときのバケット4cの最下部が新しい制限
基準位置となる。そしてこの新しい制限基準位置と最初
の設定領域による領域制限制御のときに既に手順140
で設定されていた設定角とによって手順170で新しい
制限領域が再設定される。すなわちこのとき、角度設定
をそのままにして制限基準位置のみを下方に変更する形
で制限領域内外の境界面を下方に平行移動させることが
できる。そして手順180でこの新しい制限領域による
領域制限制御が実施される。
作業の進行により制限領域の深さのみをさらに深く変更
したい場合には、ブーム4aの動作を指示する操作レバ
ー24aの押しボタンスイッチ2を押す。すると手順1
50で入力されたこの押しボタンスイッチ信号が手順1
60で押し状態であると判定されて手順220に移り、
領域制限制御の実施が解除される。これによりオペレー
タは、押しボタンスイッチ2を押し状態としたまま操作
レバー24aを操作してブーム4aを最初に設定した制
限領域外の下方へ動かすことが可能になる。この動かし
ている間は、手順230で押しボタンスイッチ信号がコ
ントロールユニット29に入力されており、手順240
で押しボタンスイッチ2が中立状態でないと判定されて
手順230に戻る。そしてオペレータが、バケット4c
を下方の所定高さで静止させ、この状態で押しボタンス
イッチ2から手を離し中立状態にすると、手順230で
入力された押しボタンスイッチ信号が手順240で中立
状態であると判定され、手順120に戻る。そして、こ
の静止状態におけるセンサ28a〜cからの検出信号が
手順120でコントロールユニット29入力され、手順
130でこのときのバケット4cの最下部が新しい制限
基準位置となる。そしてこの新しい制限基準位置と最初
の設定領域による領域制限制御のときに既に手順140
で設定されていた設定角とによって手順170で新しい
制限領域が再設定される。すなわちこのとき、角度設定
をそのままにして制限基準位置のみを下方に変更する形
で制限領域内外の境界面を下方に平行移動させることが
できる。そして手順180でこの新しい制限領域による
領域制限制御が実施される。
【0042】オペレータが領域制限の中止を意図する場
合には、スイッチボックス21の「深さ」ボタン21a
を再度押すと、この選択信号が手順190でコントロー
ルユニット29に入力された後、手順200で「深さ」
ボタン21aが押されたと判定され、手順210に移っ
て深さ方向の選択及び設定領域が消去されるとともに、
領域制限制御が終了されてこのフローを終了する。
合には、スイッチボックス21の「深さ」ボタン21a
を再度押すと、この選択信号が手順190でコントロー
ルユニット29に入力された後、手順200で「深さ」
ボタン21aが押されたと判定され、手順210に移っ
て深さ方向の選択及び設定領域が消去されるとともに、
領域制限制御が終了されてこのフローを終了する。
【0043】(2)高さ方向・リーチ方向の制限領域 オペレータが高さ方向の領域制限を行うことを意図する
場合、まず予め、操作レバー24aを操作してブーム4
aを動かし(このとき押しボタンスイッチ2に触っても
コントロールユニット29に信号は入力されない)、バ
ケット4cを所定の高さに移動させて静止させておく。
そしてこの状態で、スイッチボックス21の「高さ」ボ
タン21bを押すと、手順100でこれに対応する信号
がコントロールユニット29に入力されて手順110に
移り、手順110で領域制限方向が深さ方向に選択され
ていないと判定され、手順250に移る。手順250で
はそのときのセンサ28a〜cからの検出信号がコント
ロールユニット29に入力され、手順260に移る。手
順260で手順250で入力された信号からブーム4
a、アーム4b、バケット4cの姿勢と位置とが算出さ
れ、これによってさらにバケット4c最下部の位置を算
出しこれを制限基準位置とする。そして、オペレータが
スイッチボックス21の角度設定ボタン21dで境界面
と水平面とのなす角度を設定すると、手順270でこの
設定角がコントロールユニット29に入力されて手順2
80に移り、手順280で、手順260で算出した制限
基準位置と手順140で設定した設定角より、図7
(a)〜(c)を用いて説明した深さ方向制限領域の設
定と同様にして、制限基準位置を含み水平面と設定角を
なす面を制限領域内外の境界面として高さ方向の制限領
域を設定し、手順290に移る。手順290において
は、このようにして設定された高さ方向の制限領域をも
とに、コントロールユニット29からコントロールバル
ブ制御手段27に修正信号が送られて領域制限制御が開
始され、オペレータは、制限領域内及びその近傍内での
み高さ方向の作業を行うことができる。
場合、まず予め、操作レバー24aを操作してブーム4
aを動かし(このとき押しボタンスイッチ2に触っても
コントロールユニット29に信号は入力されない)、バ
ケット4cを所定の高さに移動させて静止させておく。
そしてこの状態で、スイッチボックス21の「高さ」ボ
タン21bを押すと、手順100でこれに対応する信号
がコントロールユニット29に入力されて手順110に
移り、手順110で領域制限方向が深さ方向に選択され
ていないと判定され、手順250に移る。手順250で
はそのときのセンサ28a〜cからの検出信号がコント
ロールユニット29に入力され、手順260に移る。手
順260で手順250で入力された信号からブーム4
a、アーム4b、バケット4cの姿勢と位置とが算出さ
れ、これによってさらにバケット4c最下部の位置を算
出しこれを制限基準位置とする。そして、オペレータが
スイッチボックス21の角度設定ボタン21dで境界面
と水平面とのなす角度を設定すると、手順270でこの
設定角がコントロールユニット29に入力されて手順2
80に移り、手順280で、手順260で算出した制限
基準位置と手順140で設定した設定角より、図7
(a)〜(c)を用いて説明した深さ方向制限領域の設
定と同様にして、制限基準位置を含み水平面と設定角を
なす面を制限領域内外の境界面として高さ方向の制限領
域を設定し、手順290に移る。手順290において
は、このようにして設定された高さ方向の制限領域をも
とに、コントロールユニット29からコントロールバル
ブ制御手段27に修正信号が送られて領域制限制御が開
始され、オペレータは、制限領域内及びその近傍内での
み高さ方向の作業を行うことができる。
【0044】領域制限制御を継続して実施する間は、オ
ペレータは再度スイッチボックス21の「高さ」ボタン
21bを押すことがなく、手順300で入力された選択
信号によって手順310で同じ「高さ」ボタン21bが
押されていないと判定されて手順300に戻り、同一の
領域制限制御が継続される。
ペレータは再度スイッチボックス21の「高さ」ボタン
21bを押すことがなく、手順300で入力された選択
信号によって手順310で同じ「高さ」ボタン21bが
押されていないと判定されて手順300に戻り、同一の
領域制限制御が継続される。
【0045】オペレータが高さ方向の領域制限制御の中
止を意図する場合にあっては、スイッチボックス21の
「高さ」ボタン21bを再度押すと、この選択信号が手
順300においてコントロールユニット29に入力され
た後、手順310で同一の「高さ」ボタン21bが押さ
れたと判定され、手順210に移って方向選択及び設定
領域が消去されるとともに、領域制限制御が終了されて
このフローを終了する。
止を意図する場合にあっては、スイッチボックス21の
「高さ」ボタン21bを再度押すと、この選択信号が手
順300においてコントロールユニット29に入力され
た後、手順310で同一の「高さ」ボタン21bが押さ
れたと判定され、手順210に移って方向選択及び設定
領域が消去されるとともに、領域制限制御が終了されて
このフローを終了する。
【0046】また、高さ方向の領域制限を実施中に、オ
ペレータが作業の進行によって制限領域をさらに高く変
更したい場合には、上記の領域制限制御中止手順を行っ
てコントロールユニット29による領域制限制御を解除
し、再度上記の設定動作を行う。
ペレータが作業の進行によって制限領域をさらに高く変
更したい場合には、上記の領域制限制御中止手順を行っ
てコントロールユニット29による領域制限制御を解除
し、再度上記の設定動作を行う。
【0047】なお、リーチ方向への領域制限を行う場合
の操作は、オペレータがスイッチボックス21の「リー
チ」ボタン21cを押すこと、及び角度設定ボタン21
dで境界面と鉛直面とのなす角度を設定することのほか
は、高さ方向の領域制限を行う場合とほぼ同様であるの
で説明を省略する。
の操作は、オペレータがスイッチボックス21の「リー
チ」ボタン21cを押すこと、及び角度設定ボタン21
dで境界面と鉛直面とのなす角度を設定することのほか
は、高さ方向の領域制限を行う場合とほぼ同様であるの
で説明を省略する。
【0048】以上の構成及び機能において、センサ28
a,b,cとコントロールユニット29の一部とが、油圧
ショベルのバケットの特定部位の位置を検出する検出手
段を構成し、スイッチボックス21の「深さ」ボタン2
1a、「高さ」ボタン21b、及び「リーチ」ボタン2
1cとが、領域制限を行う制限方向を手動で選択可能な
制限方向選択手段を構成し、操作レバー24aの押しボ
タンスイッチ2が、深さ方向の制限領域内外の境界面に
含まれる深さ方向の制限基準位置を設定可能な制限位置
設定手段を構成するとともに制限領域を変更する制限領
域変更手段を構成し、スイッチボックス21の角度設定
ボタン21dが、境界面と水平面とのなす角度を−90
°〜+90°の間で設定可能な角度設定手段を構成し、
コントロールユニット29が、領域設定手段と、制限領
域内及びその近傍でのみバケットの深さ方向における掘
削動作を可能とする制限制御手段とを構成する。
a,b,cとコントロールユニット29の一部とが、油圧
ショベルのバケットの特定部位の位置を検出する検出手
段を構成し、スイッチボックス21の「深さ」ボタン2
1a、「高さ」ボタン21b、及び「リーチ」ボタン2
1cとが、領域制限を行う制限方向を手動で選択可能な
制限方向選択手段を構成し、操作レバー24aの押しボ
タンスイッチ2が、深さ方向の制限領域内外の境界面に
含まれる深さ方向の制限基準位置を設定可能な制限位置
設定手段を構成するとともに制限領域を変更する制限領
域変更手段を構成し、スイッチボックス21の角度設定
ボタン21dが、境界面と水平面とのなす角度を−90
°〜+90°の間で設定可能な角度設定手段を構成し、
コントロールユニット29が、領域設定手段と、制限領
域内及びその近傍でのみバケットの深さ方向における掘
削動作を可能とする制限制御手段とを構成する。
【0049】次に、本実施例の作用を説明する。本実施
例の第1の比較例を図8〜図10により説明する。本実
施例の第1の比較例として、従来技術による油圧ショベ
ルの掘削制御装置150及びこれが適用される油圧ショ
ベルの油圧駆動装置を図8及び図9に示す。図8は油圧
ショベルの掘削制御装置150及びこれが適用される油
圧ショベルの油圧駆動装置の全体構成を示す油圧回路図
であり、図9は図8に示すスイッチボックス21の構成
を示す正面図である。図1に示した第1の実施例と同等
の部材及び機能には同一の符号を付す。本比較例の掘削
制御装置150が第1の実施例と異なる主要な点は、ブ
ームシリンダ23aを介してブーム4aを作動させる操
作レバー24aに押しボタンスイッチ2が設けられてい
ないことである。そして、これに対応して、深さ方向へ
の制限領域設定方法は、第1の実施例における高さ方向
及びリーチ方向の制限領域設定方法とほぼ同様となる。
すなわち、深さ方向の制限領域設定をするときの手順
を、コントロールユニット29で行われる制御を示す図
10のフローを参照して説明すると、まず予め、操作レ
バー24aを操作してブーム4aを動かしバケット4c
を所定の高さに移動させて静止させておき、スイッチボ
ックス21の「深さ」ボタン21a(図9参照)を押
す。すると手順400でこれに対応する信号がコントロ
ールユニット29に入力され、手順410ではそのとき
のセンサ28a〜cからの検出信号が入力される。手順
420では手順410で入力された信号からブーム4
a、アーム4b、バケット4cの姿勢と位置とが算出さ
れ、これによってさらにバケット4c最下部の位置を算
出しこれを制限基準位置とする。そして、手順430
で、オペレータがスイッチボックス21の角度設定ボタ
ン21dで設定した境界面と水平面とのなす角度がコン
トロールユニット29に入力され、手順440で、手順
420で算出した制限基準位置と手順430で設定した
設定角より、制限基準位置を含み水平面と設定角をなす
面を制限領域内外の境界面として深さ方向の制限領域を
設定する。そして手順450では、このようにして設定
された深さ方向の制限領域をもとに、コントロールユニ
ット29からコントロールバルブ制御手段27に修正信
号が送られて領域制限制御が開始され、オペレータは、
制限領域内及びその近傍内でのみ深さ方向の作業を行う
ことができる。オペレータが深さ方向の領域制限の中止
を意図する場合には、スイッチボックス21の「深さ」
ボタン21aを再度押すと、この選択信号が手順460
でコントロールユニット29に入力され、手順470で
同一の「深さ」ボタン21aが押されたと判定され、手
順480に移って制限方向の選択及び設定領域が消去さ
れるとともに、領域制限制御が終了されてこのフローを
終了する。上記以外の構成及び機能は第1の実施例とほ
ぼ同様である。
例の第1の比較例を図8〜図10により説明する。本実
施例の第1の比較例として、従来技術による油圧ショベ
ルの掘削制御装置150及びこれが適用される油圧ショ
ベルの油圧駆動装置を図8及び図9に示す。図8は油圧
ショベルの掘削制御装置150及びこれが適用される油
圧ショベルの油圧駆動装置の全体構成を示す油圧回路図
であり、図9は図8に示すスイッチボックス21の構成
を示す正面図である。図1に示した第1の実施例と同等
の部材及び機能には同一の符号を付す。本比較例の掘削
制御装置150が第1の実施例と異なる主要な点は、ブ
ームシリンダ23aを介してブーム4aを作動させる操
作レバー24aに押しボタンスイッチ2が設けられてい
ないことである。そして、これに対応して、深さ方向へ
の制限領域設定方法は、第1の実施例における高さ方向
及びリーチ方向の制限領域設定方法とほぼ同様となる。
すなわち、深さ方向の制限領域設定をするときの手順
を、コントロールユニット29で行われる制御を示す図
10のフローを参照して説明すると、まず予め、操作レ
バー24aを操作してブーム4aを動かしバケット4c
を所定の高さに移動させて静止させておき、スイッチボ
ックス21の「深さ」ボタン21a(図9参照)を押
す。すると手順400でこれに対応する信号がコントロ
ールユニット29に入力され、手順410ではそのとき
のセンサ28a〜cからの検出信号が入力される。手順
420では手順410で入力された信号からブーム4
a、アーム4b、バケット4cの姿勢と位置とが算出さ
れ、これによってさらにバケット4c最下部の位置を算
出しこれを制限基準位置とする。そして、手順430
で、オペレータがスイッチボックス21の角度設定ボタ
ン21dで設定した境界面と水平面とのなす角度がコン
トロールユニット29に入力され、手順440で、手順
420で算出した制限基準位置と手順430で設定した
設定角より、制限基準位置を含み水平面と設定角をなす
面を制限領域内外の境界面として深さ方向の制限領域を
設定する。そして手順450では、このようにして設定
された深さ方向の制限領域をもとに、コントロールユニ
ット29からコントロールバルブ制御手段27に修正信
号が送られて領域制限制御が開始され、オペレータは、
制限領域内及びその近傍内でのみ深さ方向の作業を行う
ことができる。オペレータが深さ方向の領域制限の中止
を意図する場合には、スイッチボックス21の「深さ」
ボタン21aを再度押すと、この選択信号が手順460
でコントロールユニット29に入力され、手順470で
同一の「深さ」ボタン21aが押されたと判定され、手
順480に移って制限方向の選択及び設定領域が消去さ
れるとともに、領域制限制御が終了されてこのフローを
終了する。上記以外の構成及び機能は第1の実施例とほ
ぼ同様である。
【0050】ここにおいて、深さ方向の領域制限制御実
施中に、オペレータが作業の進行により制限領域の深さ
のみをさらに深く変更したい場合には、上記の領域制限
制御中止手順を行ってコントロールユニット29による
領域制限制御を解除し、再度上記の設定動作を行わなけ
ればならない。すなわち、オペレータが操作レバー24
aから手を離し、操作レバー24aから離れたところに
あるスイッチボックス21の「深さ」ボタン21aを押
して領域制限制御の解除を行った後、再び操作レバー2
4aに手を戻してブーム4aを下降させてバケット4c
を所定位置へ移動させ、操作レバー24aから手を離し
て再度「深さ」ボタン21aを押す必要がある。よっ
て、オペレータの手がスイッチボックス21と操作レバ
ー24aとの長い距離を何度も往復することになるの
で、操作が面倒となり作業効率向上への阻げとなってい
た。またこのとき「深さ」ボタン21aを2回押す必要
があった。
施中に、オペレータが作業の進行により制限領域の深さ
のみをさらに深く変更したい場合には、上記の領域制限
制御中止手順を行ってコントロールユニット29による
領域制限制御を解除し、再度上記の設定動作を行わなけ
ればならない。すなわち、オペレータが操作レバー24
aから手を離し、操作レバー24aから離れたところに
あるスイッチボックス21の「深さ」ボタン21aを押
して領域制限制御の解除を行った後、再び操作レバー2
4aに手を戻してブーム4aを下降させてバケット4c
を所定位置へ移動させ、操作レバー24aから手を離し
て再度「深さ」ボタン21aを押す必要がある。よっ
て、オペレータの手がスイッチボックス21と操作レバ
ー24aとの長い距離を何度も往復することになるの
で、操作が面倒となり作業効率向上への阻げとなってい
た。またこのとき「深さ」ボタン21aを2回押す必要
があった。
【0051】次に本実施例の第2の比較例を図11〜図
13により説明する。本実施例の第2の比較例として、
従来技術による油圧ショベルの掘削制御装置160及び
これが適用される油圧ショベルの油圧駆動装置を図11
及び図12に示す。図11は油圧ショベルの掘削制御装
置160及びこれが適用される油圧ショベルの油圧駆動
装置の構成を示す油圧回路図であり、図12は図11に
示すスイッチボックス121の構成を示す正面図であ
る。第1の実施例と同等の部材及び機能には同一の符号
を付す。本比較例の掘削制御装置160が第1の実施例
と異なる主要な点は、ブームシリンダ23aを介してブ
ーム4aを作動させる操作レバー24aに押しボタンス
イッチ2が設けられていないことと、スイッチボックス
121が「高さ」「深さ」「オフセット(左)」の3つ
の切替位置がある範囲制限切替つまみ121aと「セッ
ト」「中立」「クリヤー」の3つの切替位置がある設定
つまみ121bとを備える一方、角度設定機能を備えて
おらず制限領域の境界面は常に水平方向に設定されるこ
とである(図12参照)。
13により説明する。本実施例の第2の比較例として、
従来技術による油圧ショベルの掘削制御装置160及び
これが適用される油圧ショベルの油圧駆動装置を図11
及び図12に示す。図11は油圧ショベルの掘削制御装
置160及びこれが適用される油圧ショベルの油圧駆動
装置の構成を示す油圧回路図であり、図12は図11に
示すスイッチボックス121の構成を示す正面図であ
る。第1の実施例と同等の部材及び機能には同一の符号
を付す。本比較例の掘削制御装置160が第1の実施例
と異なる主要な点は、ブームシリンダ23aを介してブ
ーム4aを作動させる操作レバー24aに押しボタンス
イッチ2が設けられていないことと、スイッチボックス
121が「高さ」「深さ」「オフセット(左)」の3つ
の切替位置がある範囲制限切替つまみ121aと「セッ
ト」「中立」「クリヤー」の3つの切替位置がある設定
つまみ121bとを備える一方、角度設定機能を備えて
おらず制限領域の境界面は常に水平方向に設定されるこ
とである(図12参照)。
【0052】本比較例において深さ方向の制限領域設定
をするときの手順を、コントロールユニット29で行わ
れる制御を示す図13のフローを参照して説明すると、
まずスイッチボックス121の範囲制限切替つまみ12
1aを「中立」位置から「深さ」位置に合わせると、手
順500でこれに対応する切替信号がコントロールユニ
ット29に入力される。そして操作レバー24aを操作
してブーム4aを動かしバケット4cを所定の高さに移
動させて静止させておき、スイッチボックス121の設
定つまみ121bを「セット」位置にする。すると手順
510でこのときのセンサ28a〜cからの検出信号が
入力された後、手順520において手順510で入力さ
れた信号からブーム4a、アーム4b、バケット4cの
姿勢と位置とが算出され、これによってさらにバケット
4c最下部の位置を算出しこれを制限基準位置とする。
そして、手順530で、制限基準位置を含んだ水平面を
制限領域内外の境界面として深さ方向の制限領域を設定
する。そして手順540では、このようにして設定され
た深さ方向の制限領域をもとに、コントロールユニット
29からコントロールバルブ制御手段27に修正信号が
送られて領域制限制御が開始され、オペレータは、制限
領域内及びその近傍内でのみ深さ方向の作業を行うこと
ができる。オペレータが深さ方向の領域制限の中止を意
図する場合には、スイッチボックス121の設定つまみ
121bを「クリヤー」位置に合わせると、この切替信
号が手順550でコントロールユニット29に入力さ
れ、手順560で「クリヤー」位置に切り替えられたと
判定され、手順570に移って設定領域が消去されると
ともに領域制限が終了されてこのフローを終了する。上
記以外の構成及び機能は第1の実施例とほぼ同様であ
る。
をするときの手順を、コントロールユニット29で行わ
れる制御を示す図13のフローを参照して説明すると、
まずスイッチボックス121の範囲制限切替つまみ12
1aを「中立」位置から「深さ」位置に合わせると、手
順500でこれに対応する切替信号がコントロールユニ
ット29に入力される。そして操作レバー24aを操作
してブーム4aを動かしバケット4cを所定の高さに移
動させて静止させておき、スイッチボックス121の設
定つまみ121bを「セット」位置にする。すると手順
510でこのときのセンサ28a〜cからの検出信号が
入力された後、手順520において手順510で入力さ
れた信号からブーム4a、アーム4b、バケット4cの
姿勢と位置とが算出され、これによってさらにバケット
4c最下部の位置を算出しこれを制限基準位置とする。
そして、手順530で、制限基準位置を含んだ水平面を
制限領域内外の境界面として深さ方向の制限領域を設定
する。そして手順540では、このようにして設定され
た深さ方向の制限領域をもとに、コントロールユニット
29からコントロールバルブ制御手段27に修正信号が
送られて領域制限制御が開始され、オペレータは、制限
領域内及びその近傍内でのみ深さ方向の作業を行うこと
ができる。オペレータが深さ方向の領域制限の中止を意
図する場合には、スイッチボックス121の設定つまみ
121bを「クリヤー」位置に合わせると、この切替信
号が手順550でコントロールユニット29に入力さ
れ、手順560で「クリヤー」位置に切り替えられたと
判定され、手順570に移って設定領域が消去されると
ともに領域制限が終了されてこのフローを終了する。上
記以外の構成及び機能は第1の実施例とほぼ同様であ
る。
【0053】ここにおいて、深さ方向の領域制限実施中
に、オペレータが作業の進行により制限領域の深さのみ
をさらに深く変更したい場合には、上記の領域制限制御
中止手順を行ってコントロールユニット29による領域
制限制御を解除し、再度上記の設定動作を行わなければ
ならない。すなわち、オペレータが操作レバー24aか
ら手を離し、スイッチボックス121の設定つまみ12
1bを「セット」位置から「クリヤー」位置にまわして
領域制限制御の解除を行った後、再び操作レバー24a
に手を戻してブーム4aを下降させてバケット4cを所
定位置へ移動させ、操作レバー24aから手を離して再
度設定つまみ121bを「クリヤー」位置から「セッ
ト」位置にまわし再設定するという操作が必要であっ
た。よって、第1の比較例と同様、オペレータの手がス
イッチボックス121と操作レバー24aとの長い距離
を何度も往復することとなり、操作が面倒となり作業効
率向上への阻げとなっていた。またこのとき設定つまみ
121bを2回まわす必要があった。
に、オペレータが作業の進行により制限領域の深さのみ
をさらに深く変更したい場合には、上記の領域制限制御
中止手順を行ってコントロールユニット29による領域
制限制御を解除し、再度上記の設定動作を行わなければ
ならない。すなわち、オペレータが操作レバー24aか
ら手を離し、スイッチボックス121の設定つまみ12
1bを「セット」位置から「クリヤー」位置にまわして
領域制限制御の解除を行った後、再び操作レバー24a
に手を戻してブーム4aを下降させてバケット4cを所
定位置へ移動させ、操作レバー24aから手を離して再
度設定つまみ121bを「クリヤー」位置から「セッ
ト」位置にまわし再設定するという操作が必要であっ
た。よって、第1の比較例と同様、オペレータの手がス
イッチボックス121と操作レバー24aとの長い距離
を何度も往復することとなり、操作が面倒となり作業効
率向上への阻げとなっていた。またこのとき設定つまみ
121bを2回まわす必要があった。
【0054】以上のような第1及び第2の比較例に対
し、本実施例による油圧ショベルの掘削制御装置100
においては、前述したように、オペレータによる一連の
領域再設定操作において、操作レバー24aに備えられ
ている押しボタンスイッチ2を押す→押したまま操作レ
バー24aを操作しブーム4aを下方に動かす→押しボ
タンスイッチ2から手を離すという3つの手順で再設定
を行うことができる。よって、上記2つの比較例のよう
にスイッチボックス21と操作レバー24aとの長い距
離を何度も手を往復させる必要がなく、操作レバー24
aから手を離さず簡単な操作で再設定を行うことができ
る。またボタン操作についても、押す→離すというワン
タッチ操作で可能であるので、第1の比較例のようにボ
タン(「深さ」ボタン21a)を2回押す必要がなく、
また第2の比較例のようにつまみ(設定つまみ121
b)を2回まわす必要もないので、この意味でも操作が
簡単になる。
し、本実施例による油圧ショベルの掘削制御装置100
においては、前述したように、オペレータによる一連の
領域再設定操作において、操作レバー24aに備えられ
ている押しボタンスイッチ2を押す→押したまま操作レ
バー24aを操作しブーム4aを下方に動かす→押しボ
タンスイッチ2から手を離すという3つの手順で再設定
を行うことができる。よって、上記2つの比較例のよう
にスイッチボックス21と操作レバー24aとの長い距
離を何度も手を往復させる必要がなく、操作レバー24
aから手を離さず簡単な操作で再設定を行うことができ
る。またボタン操作についても、押す→離すというワン
タッチ操作で可能であるので、第1の比較例のようにボ
タン(「深さ」ボタン21a)を2回押す必要がなく、
また第2の比較例のようにつまみ(設定つまみ121
b)を2回まわす必要もないので、この意味でも操作が
簡単になる。
【0055】以上説明したように、本実施例によれば、
作業の進行によりオペレータが深さ方向の制限領域の深
さのみをさらに深く再設定する場合は、操作レバー24
aに設けられた押しボタンスイッチ2を押し状態にする
→操作レバー24aを操作してブーム4aを下方に移動
する→押しボタンスイッチ2を離して中立状態にすると
いう3つの手順を行えば足り、操作レバー24aから手
を離さずにワンタッチで行うことができる。よって、簡
単な操作で再設定を行うことができ、作業効率を向上す
ることができる。
作業の進行によりオペレータが深さ方向の制限領域の深
さのみをさらに深く再設定する場合は、操作レバー24
aに設けられた押しボタンスイッチ2を押し状態にする
→操作レバー24aを操作してブーム4aを下方に移動
する→押しボタンスイッチ2を離して中立状態にすると
いう3つの手順を行えば足り、操作レバー24aから手
を離さずにワンタッチで行うことができる。よって、簡
単な操作で再設定を行うことができ、作業効率を向上す
ることができる。
【0056】なお、上記第1の実施例においては、押し
ボタンスイッチ2を押して中立状態から押し状態にする
と、手順220で深さ方向の領域制限制御の実施が解除
された(図6参照)が、これに限られず、押しボタンス
イッチ2を押すと、深さ方向の制限基準位置Aが十分下
方の位置又は下方に無限遠の位置に一時的に(その後押
しボタンスイッチ2が離されて中立位置に戻るまでの
間)変更されて制限領域が下方に拡張され、コントロー
ルユニット29がこの制限領域によって領域制限制御を
行う構成、すなわち領域制限制御自体は解除されず継続
される構成としても良い。この場合も、同様の効果を得
る。
ボタンスイッチ2を押して中立状態から押し状態にする
と、手順220で深さ方向の領域制限制御の実施が解除
された(図6参照)が、これに限られず、押しボタンス
イッチ2を押すと、深さ方向の制限基準位置Aが十分下
方の位置又は下方に無限遠の位置に一時的に(その後押
しボタンスイッチ2が離されて中立位置に戻るまでの
間)変更されて制限領域が下方に拡張され、コントロー
ルユニット29がこの制限領域によって領域制限制御を
行う構成、すなわち領域制限制御自体は解除されず継続
される構成としても良い。この場合も、同様の効果を得
る。
【0057】本発明の第2の実施例を図14〜図17に
より説明する。本実施例は、一時的な制限領域外動作を
可能とする実施例である。本実施例による油圧ショベル
の掘削制御装置200及びこれが適用される油圧ショベ
ルの油圧駆動装置を図14に示す。図14は、油圧ショ
ベルの掘削制御装置200及びこれが適用される油圧シ
ョベルの油圧駆動装置の全体構成を示す油圧回路図であ
る。第1の実施例と同等の部材及び同一の機能には同一
の符号を付す。本実施例の掘削制御装置200が第1の
実施例の掘削制御装置100と異なる主要な点は、ブー
ム4aを作動させる操作レバー24aに、制限基準位置
を設定する押しボタンスイッチ2が設けられる代わり
に、領域制限制御の開始・終了を行う押しボタンスイッ
チ202が設けられており、またこれに対応する形で、
スイッチボックス21の「深さ」ボタン221aが制限
方向選択手段及び領域設定手段として機能することであ
る(図15参照)。押しボタンスイッチ202の正面図
を図16に示す。この図16は第1の実施例における図
5に対応する図である。その他の構成及び機能は、後述
するコントロールユニット29内の制御内容をの一部を
除けば、第1の実施例の油圧駆動回路及び掘削制御装置
100とほぼ同様である。
より説明する。本実施例は、一時的な制限領域外動作を
可能とする実施例である。本実施例による油圧ショベル
の掘削制御装置200及びこれが適用される油圧ショベ
ルの油圧駆動装置を図14に示す。図14は、油圧ショ
ベルの掘削制御装置200及びこれが適用される油圧シ
ョベルの油圧駆動装置の全体構成を示す油圧回路図であ
る。第1の実施例と同等の部材及び同一の機能には同一
の符号を付す。本実施例の掘削制御装置200が第1の
実施例の掘削制御装置100と異なる主要な点は、ブー
ム4aを作動させる操作レバー24aに、制限基準位置
を設定する押しボタンスイッチ2が設けられる代わり
に、領域制限制御の開始・終了を行う押しボタンスイッ
チ202が設けられており、またこれに対応する形で、
スイッチボックス21の「深さ」ボタン221aが制限
方向選択手段及び領域設定手段として機能することであ
る(図15参照)。押しボタンスイッチ202の正面図
を図16に示す。この図16は第1の実施例における図
5に対応する図である。その他の構成及び機能は、後述
するコントロールユニット29内の制御内容をの一部を
除けば、第1の実施例の油圧駆動回路及び掘削制御装置
100とほぼ同様である。
【0058】ここで、本実施例の要部である制限領域設
定及び一時的な制限領域外作業について、図17に示す
コントロールユニット29内の制御手順のフローチャー
トに従い、詳細に説明する。本実施例における制限領域
設定方法は、深さ方向と、それ以外の高さ方向・リーチ
方向とで異なる。 (1)深さ方向の制限領域 オペレータが深さ方向の領域制限を行うことを意図する
場合、まず予め、操作レバー24aを操作してブーム4
aを動かし(このとき押しボタンスイッチ202に触っ
てもコントロールユニット29に信号は入力されな
い)、バケット4cを所定の高さに移動させて静止させ
ておく。そしてこの状態で、スイッチボックス21の
「深さ」ボタン221a(図15参照)を押すと、手順
600でこれに対応する信号がコントロールユニット2
9に入力されて手順610に移り、手順610で領域制
限方向が深さ方向に選択されていると判定され、手順6
20に移る。手順620ではそのときのセンサ28a〜
cからの検出信号が入力され、手順630に移る。手順
630で手順620で入力された信号からブーム4a、
アーム4b、バケット4cの姿勢と位置とが算出され、
これによってさらにバケット4c最下部の位置を算出し
これを制限基準位置とする。そして、オペレータがスイ
ッチボックス21の角度設定ボタン21dで境界面と水
平面とのなす角度を設定すると、手順640でこの設定
角がコントロールユニット29に入力されて手順650
に移り、手順650で、手順630で算出した制限基準
位置と手順640で設定した設定角より、第1の実施例
の図7(a)〜(c)を用いて説明した深さ方向制限領
域の設定と同様にして、制限基準位置を含み水平面と設
定角をなす面を制限領域内外の境界面として深さ方向の
制限領域を設定し、手順660に移る。オペレータが領
域制限制御の開始を意図するときには、操作レバー24
aの押しボタンスイッチ202を押す。そしてこの押し
ボタンスイッチ信号が手順660でコントロールユニッ
ト29に入力され、手順670で押しボタンスイッチ2
02が押されたと判定されて手順680へ移り、設定さ
れた深さ方向の制限領域に基づいた領域制限制御が開始
される。
定及び一時的な制限領域外作業について、図17に示す
コントロールユニット29内の制御手順のフローチャー
トに従い、詳細に説明する。本実施例における制限領域
設定方法は、深さ方向と、それ以外の高さ方向・リーチ
方向とで異なる。 (1)深さ方向の制限領域 オペレータが深さ方向の領域制限を行うことを意図する
場合、まず予め、操作レバー24aを操作してブーム4
aを動かし(このとき押しボタンスイッチ202に触っ
てもコントロールユニット29に信号は入力されな
い)、バケット4cを所定の高さに移動させて静止させ
ておく。そしてこの状態で、スイッチボックス21の
「深さ」ボタン221a(図15参照)を押すと、手順
600でこれに対応する信号がコントロールユニット2
9に入力されて手順610に移り、手順610で領域制
限方向が深さ方向に選択されていると判定され、手順6
20に移る。手順620ではそのときのセンサ28a〜
cからの検出信号が入力され、手順630に移る。手順
630で手順620で入力された信号からブーム4a、
アーム4b、バケット4cの姿勢と位置とが算出され、
これによってさらにバケット4c最下部の位置を算出し
これを制限基準位置とする。そして、オペレータがスイ
ッチボックス21の角度設定ボタン21dで境界面と水
平面とのなす角度を設定すると、手順640でこの設定
角がコントロールユニット29に入力されて手順650
に移り、手順650で、手順630で算出した制限基準
位置と手順640で設定した設定角より、第1の実施例
の図7(a)〜(c)を用いて説明した深さ方向制限領
域の設定と同様にして、制限基準位置を含み水平面と設
定角をなす面を制限領域内外の境界面として深さ方向の
制限領域を設定し、手順660に移る。オペレータが領
域制限制御の開始を意図するときには、操作レバー24
aの押しボタンスイッチ202を押す。そしてこの押し
ボタンスイッチ信号が手順660でコントロールユニッ
ト29に入力され、手順670で押しボタンスイッチ2
02が押されたと判定されて手順680へ移り、設定さ
れた深さ方向の制限領域に基づいた領域制限制御が開始
される。
【0059】この領域制限制御を継続して実施する間
は、オペレータは再度操作レバー24aの押しボタンス
イッチ202を押すことがなく、手順690で入力され
る押しボタンスイッチ信号によって手順700で押しボ
タンスイッチ202が押されていないと判定されて手順
690に戻り、同一の領域制御が継続される。
は、オペレータは再度操作レバー24aの押しボタンス
イッチ202を押すことがなく、手順690で入力され
る押しボタンスイッチ信号によって手順700で押しボ
タンスイッチ202が押されていないと判定されて手順
690に戻り、同一の領域制御が継続される。
【0060】この領域制限制御を実施中に、オペレータ
が作業の進行によって一時的に制限領域外で作業を行い
たい場合には、操作レバー24aに備えられた押しボタ
ンスイッチ202を再び押す。すると手順660で入力
されたこの押しボタンスイッチ信号により手順670で
押しボタンスイッチ202が押されたと判定され、手順
710に移って領域制限制御が終了される。これにより
オペレータは、操作レバー24aを操作してブーム4a
を下方に動かし、一時的に制限領域外で作業を行うこと
ができる。この領域外作業があくまで一時的なものであ
って、いずれはもとの制限領域内へ戻ることを意図して
いる場合には、オペレータはスイッチボックス21の
「深さ」ボタン221aを押すことがなく、手順720
で入力された選択信号により手順730で「深さ」ボタ
ン221aが押されていないと判定され、手順740に
移る。またこの一時的領域外作業を継続している間は、
オペレータは押しボタンスイッチ202を再度押すこと
なく作業を継続し、手順740で入力された押しボタン
スイッチ信号により手順750で押しボタンスイッチ2
02が押されていないと判定されて、手順740に戻
り、領域外作業を引き続き継続することができる。
が作業の進行によって一時的に制限領域外で作業を行い
たい場合には、操作レバー24aに備えられた押しボタ
ンスイッチ202を再び押す。すると手順660で入力
されたこの押しボタンスイッチ信号により手順670で
押しボタンスイッチ202が押されたと判定され、手順
710に移って領域制限制御が終了される。これにより
オペレータは、操作レバー24aを操作してブーム4a
を下方に動かし、一時的に制限領域外で作業を行うこと
ができる。この領域外作業があくまで一時的なものであ
って、いずれはもとの制限領域内へ戻ることを意図して
いる場合には、オペレータはスイッチボックス21の
「深さ」ボタン221aを押すことがなく、手順720
で入力された選択信号により手順730で「深さ」ボタ
ン221aが押されていないと判定され、手順740に
移る。またこの一時的領域外作業を継続している間は、
オペレータは押しボタンスイッチ202を再度押すこと
なく作業を継続し、手順740で入力された押しボタン
スイッチ信号により手順750で押しボタンスイッチ2
02が押されていないと判定されて、手順740に戻
り、領域外作業を引き続き継続することができる。
【0061】領域外作業を終了し、もとの領域制限制御
に復帰したいときには、オペレータが操作レバー24a
の押しボタンスイッチ信号202を再度押すと、手順7
50で押しボタンスイッチ信号202が押されたと判定
されて手順760に移る。手順760では、バケット4
cの先端が制限領域内にあるかどうかが判定され、制限
領域内にあれば手順680に移って領域制限制御に復帰
する。手順760でバケット4c先端が制限領域内にな
いと判定されたときには、領域制限制御には復帰せずに
手順770に移り、制限領域内にない旨の警報が発せら
れてオペレータに領域制限をオフしたまま手動でバケッ
ト4cを領域内まで上昇させるように促す。その後手順
780に移り、バケット4cの下方への移動を禁止して
上方への移動のみを可能とする。これにより、オペレー
タの手動操作の際、誤ってオペレータがバケット4cを
下降させるように操作したとしてもバケット4cが下降
するのを防止することができる。手順780の終了後に
手順760に戻ってバケット4cが制限領域内かどうか
判定し、制限領域内になるまでこの手順を繰り返し、制
限領域内になったところで手順680に戻って領域制限
制御に復帰する。
に復帰したいときには、オペレータが操作レバー24a
の押しボタンスイッチ信号202を再度押すと、手順7
50で押しボタンスイッチ信号202が押されたと判定
されて手順760に移る。手順760では、バケット4
cの先端が制限領域内にあるかどうかが判定され、制限
領域内にあれば手順680に移って領域制限制御に復帰
する。手順760でバケット4c先端が制限領域内にな
いと判定されたときには、領域制限制御には復帰せずに
手順770に移り、制限領域内にない旨の警報が発せら
れてオペレータに領域制限をオフしたまま手動でバケッ
ト4cを領域内まで上昇させるように促す。その後手順
780に移り、バケット4cの下方への移動を禁止して
上方への移動のみを可能とする。これにより、オペレー
タの手動操作の際、誤ってオペレータがバケット4cを
下降させるように操作したとしてもバケット4cが下降
するのを防止することができる。手順780の終了後に
手順760に戻ってバケット4cが制限領域内かどうか
判定し、制限領域内になるまでこの手順を繰り返し、制
限領域内になったところで手順680に戻って領域制限
制御に復帰する。
【0062】そして、オペレータが、領域制限方向や設
定領域を消去し領域制限作業を完全に終了したい場合に
は、押しボタンスイッチ信号202を押して手順710
で領域制限制御を終了させた後、スイッチボックス21
の「深さ」ボタン221aを押す。この信号が手順72
0でコントロールユニット29に入力され、手順730
で「深さ」ボタン221aが押されたと判定されて手順
740に移り、手順740で深さ方向の制限方向の選択
と、深さ方向の制限領域の設定が消去されて、このフロ
ーを終了する。
定領域を消去し領域制限作業を完全に終了したい場合に
は、押しボタンスイッチ信号202を押して手順710
で領域制限制御を終了させた後、スイッチボックス21
の「深さ」ボタン221aを押す。この信号が手順72
0でコントロールユニット29に入力され、手順730
で「深さ」ボタン221aが押されたと判定されて手順
740に移り、手順740で深さ方向の制限方向の選択
と、深さ方向の制限領域の設定が消去されて、このフロ
ーを終了する。
【0063】(2)高さ方向・リーチ方向の制限領域 オペレータが高さ方向の領域制限を行うことを意図する
場合、まず予め、操作レバー24aを操作してブーム4
aを動かし(このとき押しボタンスイッチ202に触っ
てもコントロールユニット29に信号は入力されな
い)、バケット4cを所定の高さに移動させて静止させ
ておく。そしてこの状態で、スイッチボックス21の
「高さ」ボタン21b(図4参照)を押すと、手順60
0でこれに対応する信号がコントロールユニット29に
入力されて手順610に移り、手順610で領域制限方
向が深さ方向に選択されていないと判定され、手順79
0に移る。手順790ではそのときのセンサ28a〜c
からの検出信号が入力され、手順800に移る。手順8
00で手順790で入力された信号からブーム4a、ア
ーム4b、バケット4cの姿勢と位置とが算出され、こ
れによってさらにバケット4c最下部の位置を算出しこ
れを制限基準位置とする。そして、オペレータがスイッ
チボックス21の角度設定ボタン21dで境界面と水平
面とのなす角度を設定すると、手順810でこの設定角
がコントロールユニット29に入力されて手順820に
移る。そして、手順820で、手順800で算出した制
限基準位置と手順810で設定した設定角より、第1の
実施例の図7(a)〜(c)を用いて説明した深さ方向
制限領域の設定と同様にして、制限基準位置を含み水平
面と設定角をなす面を制限領域内外の境界面として高さ
方向の制限領域を設定し、手順830に移る。手順83
0では、このようにして設定された高さ方向の制限領域
をもとに、コントロールユニット29からコントロール
バルブ制御手段27に修正信号が送られて領域制限制御
が開始され、オペレータは、制限領域内及びその近傍内
でのみ高さ方向の作業を行うことができる。
場合、まず予め、操作レバー24aを操作してブーム4
aを動かし(このとき押しボタンスイッチ202に触っ
てもコントロールユニット29に信号は入力されな
い)、バケット4cを所定の高さに移動させて静止させ
ておく。そしてこの状態で、スイッチボックス21の
「高さ」ボタン21b(図4参照)を押すと、手順60
0でこれに対応する信号がコントロールユニット29に
入力されて手順610に移り、手順610で領域制限方
向が深さ方向に選択されていないと判定され、手順79
0に移る。手順790ではそのときのセンサ28a〜c
からの検出信号が入力され、手順800に移る。手順8
00で手順790で入力された信号からブーム4a、ア
ーム4b、バケット4cの姿勢と位置とが算出され、こ
れによってさらにバケット4c最下部の位置を算出しこ
れを制限基準位置とする。そして、オペレータがスイッ
チボックス21の角度設定ボタン21dで境界面と水平
面とのなす角度を設定すると、手順810でこの設定角
がコントロールユニット29に入力されて手順820に
移る。そして、手順820で、手順800で算出した制
限基準位置と手順810で設定した設定角より、第1の
実施例の図7(a)〜(c)を用いて説明した深さ方向
制限領域の設定と同様にして、制限基準位置を含み水平
面と設定角をなす面を制限領域内外の境界面として高さ
方向の制限領域を設定し、手順830に移る。手順83
0では、このようにして設定された高さ方向の制限領域
をもとに、コントロールユニット29からコントロール
バルブ制御手段27に修正信号が送られて領域制限制御
が開始され、オペレータは、制限領域内及びその近傍内
でのみ高さ方向の作業を行うことができる。
【0064】領域制限制御を継続して実施する間は、オ
ペレータは再度スイッチボックス21の「高さ」ボタン
21bを押すことがなく、手順840で入力された選択
信号によって手順850で同じ「高さ」ボタン21bが
押されていないと判定されて手順840に戻り、同一の
領域制御が継続される。
ペレータは再度スイッチボックス21の「高さ」ボタン
21bを押すことがなく、手順840で入力された選択
信号によって手順850で同じ「高さ」ボタン21bが
押されていないと判定されて手順840に戻り、同一の
領域制御が継続される。
【0065】オペレータが高さ方向の領域制限の中止を
意図する場合には、スイッチボックス21の「高さ」ボ
タン21bを再度押すと、この選択信号が手順840で
コントロールユニット29に入力された後、手順850
で同一の「高さ」ボタン21bが押されたと判定され、
手順860に移って領域制限制御が終了され、手順87
0で方向選択及び設定領域が消去されてこのフローを終
了する。
意図する場合には、スイッチボックス21の「高さ」ボ
タン21bを再度押すと、この選択信号が手順840で
コントロールユニット29に入力された後、手順850
で同一の「高さ」ボタン21bが押されたと判定され、
手順860に移って領域制限制御が終了され、手順87
0で方向選択及び設定領域が消去されてこのフローを終
了する。
【0066】また、高さ方向の領域制限実施中に、オペ
レータが作業の進行により一時的に制限領域外で作業を
行いたい場合には、上記の領域制限制御終了手順を行っ
てコントロールユニット29による領域制限制御を解除
し、再度上記の設定動作を行う。
レータが作業の進行により一時的に制限領域外で作業を
行いたい場合には、上記の領域制限制御終了手順を行っ
てコントロールユニット29による領域制限制御を解除
し、再度上記の設定動作を行う。
【0067】なお、リーチ方向への領域制限を行う場合
の操作は、オペレータがスイッチボックス21の角度設
定ボタン21で境界面と鉛直面とのなす角度を設定する
ほかは、高さ方向の場合とほぼ同様であるので説明を省
略する。
の操作は、オペレータがスイッチボックス21の角度設
定ボタン21で境界面と鉛直面とのなす角度を設定する
ほかは、高さ方向の場合とほぼ同様であるので説明を省
略する。
【0068】以上の構成及び機能において、センサ28
a〜cとコントロールユニット29の一部とが油圧ショ
ベルのバケットの特定部位の位置を検出する検出手段を
構成し、スイッチボックス21の「深さ」ボタン221
a、「高さ」ボタン21b、及び「リーチ」ボタン21
cとが領域制限を行う制限方向を手動で選択可能な制限
方向選択手段を構成し、スイッチボックス21の「深
さ」ボタン221aはまた、バケットが動き得る深さ方
向の制限領域を設定する領域設定手段をも構成し、操作
レバー24aの押しボタンスイッチ202が、制限制御
手段による制御動作を手動で開始・終了できる制御開始
・終了手段を構成する。また、スイッチボックス21の
角度設定ボタン21dが境界面と水平面とのなす角度を
−90°〜+90°の間で設定可能な角度設定手段を構
成し、コントロールユニット29は、領域設定手段と、
制限領域内及びその近傍でのみバケットの深さ方向にお
ける掘削動作を可能とする制限制御手段と、バケット特
定部位が制限領域外にあるときに制御動作の開始を中止
する制御中止手段と、オペレータに警報を発する警報手
段と、バケットが領域内に復帰するまでバケット上方へ
の移動のみを許容するように各アクチュエータを制御す
る領域外制御手段とを構成する。
a〜cとコントロールユニット29の一部とが油圧ショ
ベルのバケットの特定部位の位置を検出する検出手段を
構成し、スイッチボックス21の「深さ」ボタン221
a、「高さ」ボタン21b、及び「リーチ」ボタン21
cとが領域制限を行う制限方向を手動で選択可能な制限
方向選択手段を構成し、スイッチボックス21の「深
さ」ボタン221aはまた、バケットが動き得る深さ方
向の制限領域を設定する領域設定手段をも構成し、操作
レバー24aの押しボタンスイッチ202が、制限制御
手段による制御動作を手動で開始・終了できる制御開始
・終了手段を構成する。また、スイッチボックス21の
角度設定ボタン21dが境界面と水平面とのなす角度を
−90°〜+90°の間で設定可能な角度設定手段を構
成し、コントロールユニット29は、領域設定手段と、
制限領域内及びその近傍でのみバケットの深さ方向にお
ける掘削動作を可能とする制限制御手段と、バケット特
定部位が制限領域外にあるときに制御動作の開始を中止
する制御中止手段と、オペレータに警報を発する警報手
段と、バケットが領域内に復帰するまでバケット上方へ
の移動のみを許容するように各アクチュエータを制御す
る領域外制御手段とを構成する。
【0069】次に、本実施例の作用を説明する。本実施
例の第1の比較例として、図8〜図10を用いて前述し
た従来技術による油圧ショベル装置の掘削制御装置15
0を再び例にとって考える。
例の第1の比較例として、図8〜図10を用いて前述し
た従来技術による油圧ショベル装置の掘削制御装置15
0を再び例にとって考える。
【0070】第1の比較例の構成における領域設定手順
は、前述したように、操作レバー24aを操作してバケ
ット4cを所定の高さで静止させておきスイッチボック
ス21の「深さ」ボタン21a(図9参照)を押すと、
センサ28a〜cから入力された検出信号をもとに制限
基準位置が算出され、これと設定角により深さ方向の制
限領域が設定され、コントロールユニット29からコン
トロールバルブ制御手段27に修正信号が送られて領域
制限制御が開始される。ここにおいて、深さ方向の領域
制限制御実施中に、オペレータが作業の進行により一時
的に制限領域外で作業を行い、その作業の後にまたもと
の領域制限制御に復帰したい場合には、一旦領域制限制
御を解除した後再設定しなければならない。すなわちス
イッチボックス21の「深さ」ボタン21aを再度押し
て領域制限を終了させねばならず、そのときに手順48
0(図10参照)で設定領域が消去されてしまうので、
もとの領域制限制御に復帰するときに最初の領域設定の
時と全く同じ操作(=バケット4cを制限基準位置に合
わせて「深さ」ボタン21aを押す)が必要となり、2
度手間となって非常に面倒であるとともに作業効率への
妨げとなっていた。また第1の実施例の時に言及したよ
うにオペレータの手がスイッチボックス21と操作レバ
ー24aとの長い距離を何度も往復する必要もあった。
は、前述したように、操作レバー24aを操作してバケ
ット4cを所定の高さで静止させておきスイッチボック
ス21の「深さ」ボタン21a(図9参照)を押すと、
センサ28a〜cから入力された検出信号をもとに制限
基準位置が算出され、これと設定角により深さ方向の制
限領域が設定され、コントロールユニット29からコン
トロールバルブ制御手段27に修正信号が送られて領域
制限制御が開始される。ここにおいて、深さ方向の領域
制限制御実施中に、オペレータが作業の進行により一時
的に制限領域外で作業を行い、その作業の後にまたもと
の領域制限制御に復帰したい場合には、一旦領域制限制
御を解除した後再設定しなければならない。すなわちス
イッチボックス21の「深さ」ボタン21aを再度押し
て領域制限を終了させねばならず、そのときに手順48
0(図10参照)で設定領域が消去されてしまうので、
もとの領域制限制御に復帰するときに最初の領域設定の
時と全く同じ操作(=バケット4cを制限基準位置に合
わせて「深さ」ボタン21aを押す)が必要となり、2
度手間となって非常に面倒であるとともに作業効率への
妨げとなっていた。また第1の実施例の時に言及したよ
うにオペレータの手がスイッチボックス21と操作レバ
ー24aとの長い距離を何度も往復する必要もあった。
【0071】次に、本実施例の第2の比較例として、図
11〜図13を用いて前述した従来技術による油圧ショ
ベル装置の掘削制御装置160を再び例にとって考え
る。
11〜図13を用いて前述した従来技術による油圧ショ
ベル装置の掘削制御装置160を再び例にとって考え
る。
【0072】第2の比較例の構成における領域設定手順
は、前述したように、スイッチボックス121の範囲制
限切替つまみ121aを「中立」位置から「深さ」位置
に合わせて操作レバー24aを操作してバケット4cを
所定の高さで静止させておき、設定つまみ121bを
「セット」位置にする。するとセンサ28a〜cからの
検出信号をもとに制限基準位置が算出され、これによっ
て深さ方向の制限領域が設定され、コントロールユニッ
ト29からコントロールバルブ制御手段27に修正信号
が送られて領域制限制御が開始される。ここにおいて、
深さ方向の領域制限制御実施中に、オペレータが作業の
進行により一時的に制限領域外で作業を行い、その作業
の後にまたもとの領域制限制御に復帰したい場合には、
一旦領域制限制御を解除した後再設定しなければならな
い。すなわちスイッチボックス121の設定つまみ12
1bを「クリヤー」位置に合わせ領域制限を終了させね
ばならず、そのときに手順570(図13参照)で設定
領域が消去されてしまうので、もとの領域制限制御に復
帰するときに最初の領域設定の時と全く同じ操作(=バ
ケット4cを制限基準位置に合わせて設定つまみ121
bを「セット」位置にする)が必要となり、2度手間と
なって非常に面倒であるとともに作業効率への妨げとな
っていた。また第1の実施例の時に言及したようにオペ
レータの手がスイッチボックス121と操作レバー24
aとの長い距離を何度も往復する必要もあった。
は、前述したように、スイッチボックス121の範囲制
限切替つまみ121aを「中立」位置から「深さ」位置
に合わせて操作レバー24aを操作してバケット4cを
所定の高さで静止させておき、設定つまみ121bを
「セット」位置にする。するとセンサ28a〜cからの
検出信号をもとに制限基準位置が算出され、これによっ
て深さ方向の制限領域が設定され、コントロールユニッ
ト29からコントロールバルブ制御手段27に修正信号
が送られて領域制限制御が開始される。ここにおいて、
深さ方向の領域制限制御実施中に、オペレータが作業の
進行により一時的に制限領域外で作業を行い、その作業
の後にまたもとの領域制限制御に復帰したい場合には、
一旦領域制限制御を解除した後再設定しなければならな
い。すなわちスイッチボックス121の設定つまみ12
1bを「クリヤー」位置に合わせ領域制限を終了させね
ばならず、そのときに手順570(図13参照)で設定
領域が消去されてしまうので、もとの領域制限制御に復
帰するときに最初の領域設定の時と全く同じ操作(=バ
ケット4cを制限基準位置に合わせて設定つまみ121
bを「セット」位置にする)が必要となり、2度手間と
なって非常に面倒であるとともに作業効率への妨げとな
っていた。また第1の実施例の時に言及したようにオペ
レータの手がスイッチボックス121と操作レバー24
aとの長い距離を何度も往復する必要もあった。
【0073】以上のような第1及び第2の比較例に対
し、本実施例の油圧ショベルの掘削制御装置において
は、前述したように、操作レバー24aに設けられた押
しボタンスイッチ202を押すことにより、設定領域を
消去することなく、また制限の深さ方向への選択を消去
することなく、領域制限制御を行うか行わないかのみを
別個独立に指示することができる。よって上記第1及び
第2の比較例のように最初の設定時操作と全く同一の操
作、すなわち制限方向の選択や制限領域の設定をやりな
おす必要がなく、簡単な操作で一時的な制限領域外操作
を行うことができる。またこのときオペレータは、押し
ボタン202を押す→操作レバー24aを操作する→押
しボタン202を押すというこれらの操作を操作レバー
24aから手を離さずに行うことができるので、上記第
1及び第2の比較例のようにスイッチボックス21,1
21と操作レバー24aとの長い距離を何度も往復する
必要がなく、さらに簡単な操作で領域外作業を行うこと
ができる。また、領域制限制御に復帰しようとするとき
にバケット4cが制限領域外にある場合は、コントロー
ルユニット29が手順760(図17参照)においてそ
のことを判定し、バケット4cが制限領域外に復帰する
まで領域制限制御を中止する。よって例えば、特開平6
−193090号公報記載のような、バケットが制限領
域外にあるときに制限領域内に戻るように操作信号を修
正する方式の領域制限制御が行われている場合であって
も、バケットが制限領域の下方から領域内に戻ろうとし
て急上昇するのを防止することができる。また特開平4
−136324号公報記載のような、常に制限領域内に
あることを前提とした領域制限制御が行われている場合
であっても、制御フローがエラー状態となり制御不能と
なるのを防止することができる。
し、本実施例の油圧ショベルの掘削制御装置において
は、前述したように、操作レバー24aに設けられた押
しボタンスイッチ202を押すことにより、設定領域を
消去することなく、また制限の深さ方向への選択を消去
することなく、領域制限制御を行うか行わないかのみを
別個独立に指示することができる。よって上記第1及び
第2の比較例のように最初の設定時操作と全く同一の操
作、すなわち制限方向の選択や制限領域の設定をやりな
おす必要がなく、簡単な操作で一時的な制限領域外操作
を行うことができる。またこのときオペレータは、押し
ボタン202を押す→操作レバー24aを操作する→押
しボタン202を押すというこれらの操作を操作レバー
24aから手を離さずに行うことができるので、上記第
1及び第2の比較例のようにスイッチボックス21,1
21と操作レバー24aとの長い距離を何度も往復する
必要がなく、さらに簡単な操作で領域外作業を行うこと
ができる。また、領域制限制御に復帰しようとするとき
にバケット4cが制限領域外にある場合は、コントロー
ルユニット29が手順760(図17参照)においてそ
のことを判定し、バケット4cが制限領域外に復帰する
まで領域制限制御を中止する。よって例えば、特開平6
−193090号公報記載のような、バケットが制限領
域外にあるときに制限領域内に戻るように操作信号を修
正する方式の領域制限制御が行われている場合であって
も、バケットが制限領域の下方から領域内に戻ろうとし
て急上昇するのを防止することができる。また特開平4
−136324号公報記載のような、常に制限領域内に
あることを前提とした領域制限制御が行われている場合
であっても、制御フローがエラー状態となり制御不能と
なるのを防止することができる。
【0074】以上説明したように、本実施例によれば、
作業の進行によりオペレータが一時的に制限領域外で作
業を行いたい場合、オペレータは操作レバー24aに設
けられた押しボタンスイッチ202で領域制限制御を行
うか行わないかのみを指示することができるので、簡単
な操作で一時的な制限領域外操作を行うことができる。
よって作業効率を向上することができる。またこのと
き、押しボタンスイッチ202を押す→操作レバー24
aを操作して領域外作業を行う→押しボタンスイッチ2
02を押すという動作を操作レバー24aから手を離さ
ずに行うことができるので、さらに簡単な操作で領域外
作業を行うことができ、作業効率をさらに向上すること
ができる。
作業の進行によりオペレータが一時的に制限領域外で作
業を行いたい場合、オペレータは操作レバー24aに設
けられた押しボタンスイッチ202で領域制限制御を行
うか行わないかのみを指示することができるので、簡単
な操作で一時的な制限領域外操作を行うことができる。
よって作業効率を向上することができる。またこのと
き、押しボタンスイッチ202を押す→操作レバー24
aを操作して領域外作業を行う→押しボタンスイッチ2
02を押すという動作を操作レバー24aから手を離さ
ずに行うことができるので、さらに簡単な操作で領域外
作業を行うことができ、作業効率をさらに向上すること
ができる。
【0075】なお、上記第2の実施例においては、一旦
押しボタンスイッチ202を押して一時的な領域外作業
を行った後に、領域内にバケット4cを戻さないで押し
ボタンスイッチ202を再度押して領域制限制御に復帰
しようとした場合、オペレータが手動で制限領域内に戻
す構成としていたが、これに限られない。すなわち、例
えば特開平6−193090号公報記載のように、バケ
ット4cが制限領域外にあるときには操作信号の補正が
行われ制限領域内に強制的に復帰させる構成の場合は、
手順760の判定を省略し手順750から直ちに手順6
80へ戻る構成も考えられ(但しこの場合は前記したよ
うにバケット4cの急上昇を防止する手段を設けること
が望ましい)、あるいは手順760で制限領域内にない
と判定されたときに、手順770で警報のみを発した後
手順680へ戻る構成でもよい。これらの場合も、同様
の効果を得る。また、上記第1及び第2の実施例におい
ては、領域制限を行う方向が深さ方向、高さ方向、及び
リーチ方向のすべての場合について最終的にバケット4
cの先端の位置を検出し、この先端位置が領域内にある
かどうかを判定する構成としたが、これに限られず、バ
ケット4cの他の特定部位、例えば先端部であってもよ
い。また、例えば深さ方向でなく高さ方向、及びリーチ
方向等の場合の領域制限を行う場合に、バケット4cで
なくブーム4aやアーム4bの特定部位の位置を検出し
領域内にあるかどうかを判定してもよい。これらの場合
も同様の効果を得る。さらに、上記第1及び第2の実施
例においては、領域制限方向は、深さ方向、高さ方向、
及びリーチ方向の3つとしたが、オフセット動作が可能
な油圧ショベルの場合には、第2の比較例のようにオフ
セット方向にも領域制限を行うことができる。この場合
は、スイッチボックス21に「オフセット」ボタンを設
け、領域設定方法は高さ方向やリーチ方向と同様にする
ことができる。
押しボタンスイッチ202を押して一時的な領域外作業
を行った後に、領域内にバケット4cを戻さないで押し
ボタンスイッチ202を再度押して領域制限制御に復帰
しようとした場合、オペレータが手動で制限領域内に戻
す構成としていたが、これに限られない。すなわち、例
えば特開平6−193090号公報記載のように、バケ
ット4cが制限領域外にあるときには操作信号の補正が
行われ制限領域内に強制的に復帰させる構成の場合は、
手順760の判定を省略し手順750から直ちに手順6
80へ戻る構成も考えられ(但しこの場合は前記したよ
うにバケット4cの急上昇を防止する手段を設けること
が望ましい)、あるいは手順760で制限領域内にない
と判定されたときに、手順770で警報のみを発した後
手順680へ戻る構成でもよい。これらの場合も、同様
の効果を得る。また、上記第1及び第2の実施例におい
ては、領域制限を行う方向が深さ方向、高さ方向、及び
リーチ方向のすべての場合について最終的にバケット4
cの先端の位置を検出し、この先端位置が領域内にある
かどうかを判定する構成としたが、これに限られず、バ
ケット4cの他の特定部位、例えば先端部であってもよ
い。また、例えば深さ方向でなく高さ方向、及びリーチ
方向等の場合の領域制限を行う場合に、バケット4cで
なくブーム4aやアーム4bの特定部位の位置を検出し
領域内にあるかどうかを判定してもよい。これらの場合
も同様の効果を得る。さらに、上記第1及び第2の実施
例においては、領域制限方向は、深さ方向、高さ方向、
及びリーチ方向の3つとしたが、オフセット動作が可能
な油圧ショベルの場合には、第2の比較例のようにオフ
セット方向にも領域制限を行うことができる。この場合
は、スイッチボックス21に「オフセット」ボタンを設
け、領域設定方法は高さ方向やリーチ方向と同様にする
ことができる。
【0076】
【発明の効果】本発明によれば、作業の進行によりオペ
レータが制限領域をさらに深く再設定する場合には、操
作レバーに設けられた制限領域変更手段によって領域設
定手段で設定された制限領域をさらに深く変更すること
ができるので、簡単な操作で再設定を行うことができ、
作業効率を向上することができる。
レータが制限領域をさらに深く再設定する場合には、操
作レバーに設けられた制限領域変更手段によって領域設
定手段で設定された制限領域をさらに深く変更すること
ができるので、簡単な操作で再設定を行うことができ、
作業効率を向上することができる。
【0077】また、制限領域変更手段が操作レバーの把
持と同時に操作可能な押しボタンであるので、再設定時
にオペレータは、押しボタンを押す→操作レバーを操作
する→押しボタンを離すという3つの手順を操作レバー
から手を離さずにワンタッチで行うことができる。よっ
て、さらに簡単な操作で再設定を行うことができ、作業
効率をさらに向上することができる。
持と同時に操作可能な押しボタンであるので、再設定時
にオペレータは、押しボタンを押す→操作レバーを操作
する→押しボタンを離すという3つの手順を操作レバー
から手を離さずにワンタッチで行うことができる。よっ
て、さらに簡単な操作で再設定を行うことができ、作業
効率をさらに向上することができる。
【0078】さらに本発明によれば、作業の進行により
オペレータが一時的に制限領域外で作業を行いたい場
合、オペレータは制御開始・終了手段を介して、制限制
御手段による領域制御を行うか行わないかのみを指示す
ることができるので、簡単な操作で一時的な制限領域外
操作を行うことができる。よって作業効率を向上するこ
とができる。
オペレータが一時的に制限領域外で作業を行いたい場
合、オペレータは制御開始・終了手段を介して、制限制
御手段による領域制御を行うか行わないかのみを指示す
ることができるので、簡単な操作で一時的な制限領域外
操作を行うことができる。よって作業効率を向上するこ
とができる。
【0079】また、制御開始・終了手段は操作レバーに
設けられた操作ボタンであるので、オペレータが一時的
領域外作業を行うとき、操作ボタンを操作する→操作レ
バーを操作する→操作ボタンを操作するという動作を操
作レバーから手を離さずに行うことができる。よって、
さらに簡単な操作で領域外作業を行うことができ、作業
効率をさらに向上することができる。さらに、一時的な
領域外作業を行った後、バケットを領域内へ戻す前にオ
ペレータが誤って領域制限制御を開始しようとしても、
制御中止手段で領域制限制御に復帰するのを防止するこ
とができるので、バケットが制限領域の下方から領域内
に戻ろうとして急上昇するのを防止し、あるいは制御フ
ローがエラー状態となり制御不能となるのを防止するこ
とができる。また、制御動作の開始が中止されるときに
警報手段でオペレータに警報を発するので、制限領域外
である旨をオペレータに知らせることができる。さら
に、制御中止手段によって制御動作の開始が中止された
ときに、バケットが制限領域外から制限領域内へ復帰す
るまでの間、領域外制御手段でバケットの上方への移動
のみを許容するので、オペレータが誤ってバケットを下
降させるのを防止することができる。
設けられた操作ボタンであるので、オペレータが一時的
領域外作業を行うとき、操作ボタンを操作する→操作レ
バーを操作する→操作ボタンを操作するという動作を操
作レバーから手を離さずに行うことができる。よって、
さらに簡単な操作で領域外作業を行うことができ、作業
効率をさらに向上することができる。さらに、一時的な
領域外作業を行った後、バケットを領域内へ戻す前にオ
ペレータが誤って領域制限制御を開始しようとしても、
制御中止手段で領域制限制御に復帰するのを防止するこ
とができるので、バケットが制限領域の下方から領域内
に戻ろうとして急上昇するのを防止し、あるいは制御フ
ローがエラー状態となり制御不能となるのを防止するこ
とができる。また、制御動作の開始が中止されるときに
警報手段でオペレータに警報を発するので、制限領域外
である旨をオペレータに知らせることができる。さら
に、制御中止手段によって制御動作の開始が中止された
ときに、バケットが制限領域外から制限領域内へ復帰す
るまでの間、領域外制御手段でバケットの上方への移動
のみを許容するので、オペレータが誤ってバケットを下
降させるのを防止することができる。
【図1】本発明の第1の実施例の掘削制御装置及びこれ
が適用される油圧ショベルの油圧駆動装置を示す油圧回
路図である。
が適用される油圧ショベルの油圧駆動装置を示す油圧回
路図である。
【図2】図1に示された油圧駆動装置が搭載される油圧
ショベルの構成を示す概念図である。
ショベルの構成を示す概念図である。
【図3】図2に示された油圧ショベルのキャブ内の構造
を示す概念図である。
を示す概念図である。
【図4】図3に示されたスイッチボックスの正面図であ
る。
る。
【図5】図3に示された操作レバーの正面図である。
【図6】図1に示されたコントロールユニット内の制御
手順を示すフローチャートである。
手順を示すフローチャートである。
【図7】制限領域内外の境界面と水平面とのなす角の設
定態様を説明するための図である。
定態様を説明するための図である。
【図8】第1の変形例による掘削制御装置及びこれが適
用される油圧ショベルの油圧駆動装置を示す油圧回路図
である。
用される油圧ショベルの油圧駆動装置を示す油圧回路図
である。
【図9】図8に示されたスイッチボックスの正面図であ
る。
る。
【図10】図8に示されたコントロールユニットで行わ
れる制御を示すフローチャートである。
れる制御を示すフローチャートである。
【図11】第2の変形例による掘削制御装置及びこれが
適用される油圧ショベルの油圧駆動装置を示す油圧回路
図である。
適用される油圧ショベルの油圧駆動装置を示す油圧回路
図である。
【図12】図11に示されたスイッチボックスの正面図
である。
である。
【図13】図11に示されたコントロールユニットで行
われる制御を示すフローチャートである。
われる制御を示すフローチャートである。
【図14】本発明の第2の実施例による掘削制御装置及
びこれが適用される油圧ショベルの油圧駆動装置を示す
油圧回路図である。
びこれが適用される油圧ショベルの油圧駆動装置を示す
油圧回路図である。
【図15】図14に示されたスイッチボックスの正面図
である。
である。
【図16】図14に示された掘削制御装置に備えられた
操作レバーの正面図である。
操作レバーの正面図である。
【図17】図14に示されたコントロールユニットで行
われる制御を示すフローチャートである。
われる制御を示すフローチャートである。
2 押しボタンスイッチ(制限領域変更手
段、制限位置設定手段) 4 フロント部材 4a ブーム 4b アーム 4c バケット 8 キャブ 9 座席 21 スイッチボックス 21a 「深さ」ボタン(制限方向選択手段) 21b 「高さ」ボタン(制限方向選択手段) 21c 「リーチ」ボタン(制限方向選択手段) 21d 角度設定ボタン(角度設定手段) 22 油圧ポンプ 23a ブームシリンダ 23b アームシリンダ 23c バケットシリンダ 24a〜c 操作レバー 25a〜c コントロールバルブ 26 リリーフ弁 27 コントロールバルブ制御手段 28a〜c センサ(検出手段) 29 コントロールユニット(検出手段、領域
設定手段、制限制御手段;制御中止手段、警報手段、領
域外制御手段) 100 掘削制御装置 121 スイッチボックス 121a 範囲制限切替スイッチ 121b 設定切替スイッチ 150 掘削制御装置 160 掘削制御装置 200 掘削制御装置 202 押しボタンスイッチ(制御開始・終了手
段) 221a 「深さ」ボタン(制限方向選択手段、領
域設定手段)
段、制限位置設定手段) 4 フロント部材 4a ブーム 4b アーム 4c バケット 8 キャブ 9 座席 21 スイッチボックス 21a 「深さ」ボタン(制限方向選択手段) 21b 「高さ」ボタン(制限方向選択手段) 21c 「リーチ」ボタン(制限方向選択手段) 21d 角度設定ボタン(角度設定手段) 22 油圧ポンプ 23a ブームシリンダ 23b アームシリンダ 23c バケットシリンダ 24a〜c 操作レバー 25a〜c コントロールバルブ 26 リリーフ弁 27 コントロールバルブ制御手段 28a〜c センサ(検出手段) 29 コントロールユニット(検出手段、領域
設定手段、制限制御手段;制御中止手段、警報手段、領
域外制御手段) 100 掘削制御装置 121 スイッチボックス 121a 範囲制限切替スイッチ 121b 設定切替スイッチ 150 掘削制御装置 160 掘削制御装置 200 掘削制御装置 202 押しボタンスイッチ(制御開始・終了手
段) 221a 「深さ」ボタン(制限方向選択手段、領
域設定手段)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 足立 宏之 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内 (72)発明者 藤島 一雄 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内 (72)発明者 山形 栄治 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内
Claims (11)
- 【請求項1】 油圧ショベルのバケットの特定部位の位
置を検出する検出手段と、領域制限を行う制限方向を手
動で選択可能な制限方向選択手段と、この制限方向選択
手段で深さ方向が選択されたときにこれに応じて前記バ
ケットが動き得る深さ方向の制限領域を設定する領域設
定手段と、前記検出手段による検出結果と前記領域設定
手段による制限領域設定とに従い前記制限領域内及びそ
の近傍でのみ前記バケットの深さ方向における掘削動作
を可能とする制限制御手段とを有し、前記バケットの掘
削動作を制御する油圧ショベルの掘削制御装置におい
て、 前記領域設定手段で設定された制限領域を変更する制限
領域変更手段を、前記バケットを含む作業装置を駆動す
る油圧アクチュエータの動作を指示する操作レバーに設
けたことを特徴とする油圧ショベルの掘削制御装置。 - 【請求項2】 請求項1記載の油圧ショベルの掘削制御
装置において、前記領域設定手段は、前記深さ方向の制
限領域内外の境界面に含まれる深さ方向の制限基準位置
を設定可能な制限位置設定手段と、前記境界面と水平面
とのなす角度を−90°〜+90°の間で設定可能な角
度設定手段とを備えており、前記制限領域変更手段は、
前記深さ方向の制限基準位置を変更する手段であること
を特徴とする油圧ショベルの掘削制御装置。 - 【請求項3】 請求項2記載の油圧ショベルの掘削制御
装置において、前記制限領域変更手段は、操作レバーの
把持と同時に操作可能な押しボタンであり、前記押しボ
タンを中立状態から押し状態にすると前記制限制御手段
による領域制限制御が中止され、前記押しボタンを押し
状態から中立状態にすると、そのとき前記検出手段で検
出された前記特定部位の位置が新たな深さ方向の制限基
準位置として前記制限位置設定手段で設定され、この新
たな深さ方向の制限基準位置と前記角度設定手段で設定
された設定角度とに基づく制限領域に従い前記制限制御
手段による領域制限制御が再開されることを特徴とする
油圧ショベルの掘削制御装置。 - 【請求項4】 請求項2記載の油圧ショベルの掘削制御
装置において、前記制限領域変更手段は、操作レバーの
把持と同時に操作可能な押しボタンであり、前記押しボ
タンを中立状態から押し状態にすると、前記制限位置設
定手段で設定された深さ方向の制限基準位置が十分下方
の位置及び下方に無限遠の位置のいずれか一方となるよ
うに一時的に変更されるとともに、この一時的に変更さ
れた制限基準位置と前記角度設定手段で設定された設定
角度とに基づく深さ方向の制限領域に従い前記制限制御
手段による領域制限制御が行われ、前記押しボタンを押
し状態から中立状態にすると、そのとき前記検出手段で
検出された前記特定部位の位置が新たな深さ方向の制限
基準位置として前記制限位置設定手段で設定されるとと
もに、この新たな深さ方向の制限基準位置と前記角度設
定手段で設定された設定角度とに基づく制限領域に従い
前記制限制御手段による領域制限制御が行われることを
特徴とする油圧ショベルの掘削制御装置。 - 【請求項5】 油圧ショベルのバケットの特定部位の位
置を検出する検出手段と、領域制限を行う制限方向を手
動で選択可能な制限方向選択手段と、この制限方向選択
手段で深さ方向が選択されたときにこれに応じて前記バ
ケットが動き得る深さ方向の制限領域を設定する領域設
定手段と、前記検出手段による検出結果と前記領域設定
手段による制限領域設定とに従い前記制限領域内及びそ
の近傍でのみ前記バケットの掘削動作を可能とする制限
制御手段とを有し、前記バケットの掘削動作を制御する
油圧ショベルの掘削制御装置において、 前記制限制御手段による制御動作を手動で開始・終了で
きる制御開始・終了手段を、前記制限方向選択手段及び
前記領域設定手段と別個独立して設けたことを特徴とす
る油圧ショベルの掘削制御装置。 - 【請求項6】 請求項5記載の油圧ショベルの掘削制御
装置において、前記制御開始・終了手段は、前記バケッ
トを含む作業装置を駆動する油圧アクチュエータの動作
を指示する操作レバーに設けられた操作ボタンであるこ
とを特徴とする油圧ショベルの掘削制御装置。 - 【請求項7】 請求項5記載の油圧ショベルの掘削制御
装置において、前記制御開始・終了手段は、前記バケッ
トを含む作業装置を駆動する油圧アクチュエータの動作
を指示する操作レバーに設けられ、操作レバーの把持と
同時に操作可能な押しボタンであり、前記制限制御手段
による制御が行われているときに前記押しボタンを押す
と該制御動作が終了し、前記制限制御手段による制御が
行われていないときに前記押しボタンを押すと該制御動
作が開始されることを特徴とする油圧ショベルの掘削制
御装置。 - 【請求項8】 請求項5記載の油圧ショベルの掘削制御
装置において、前記検出手段で前記特定部位が制限領域
外にあることが検出され、かつ前記制御開始・終了手段
が前記制限制御手段の制御動作を開始させるように手動
操作されたときには、該制御動作の開始を中止する制御
中止手段をさらに有することを特徴とする油圧ショベル
の掘削制御装置。 - 【請求項9】 請求項8記載の油圧ショベルの掘削制御
装置において、前記制御中止手段によって前記制御動作
の開始が中止されるときにオペレータに警報を発する警
報手段をさらに備えていることを特徴とする油圧ショベ
ルの掘削制御装置。 - 【請求項10】 請求項8記載の油圧ショベルの掘削制
御装置において、前記制御中止手段によって前記制御動
作の開始が中止されたときに、前記バケットが前記制限
領域外から前記制限領域内へ復帰するまでの間該バケッ
トの上方への移動のみを許容するように各アクチュエー
タを制御する領域外制御手段をさらに有することを特徴
とする油圧ショベルの掘削制御装置。 - 【請求項11】 請求項1又は5記載の油圧ショベルの
掘削制御装置において、前記検出手段は、前記バケット
の最下部及び先端部のうち一方の位置を検出する手段で
あることを特徴とする油圧ショベルの掘削制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30389594A JP3182304B2 (ja) | 1994-12-07 | 1994-12-07 | 油圧ショベルの掘削制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30389594A JP3182304B2 (ja) | 1994-12-07 | 1994-12-07 | 油圧ショベルの掘削制御装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001017242A Division JP2001227001A (ja) | 2001-01-25 | 2001-01-25 | 油圧ショベルの掘削制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08158408A true JPH08158408A (ja) | 1996-06-18 |
| JP3182304B2 JP3182304B2 (ja) | 2001-07-03 |
Family
ID=17926561
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP30389594A Expired - Fee Related JP3182304B2 (ja) | 1994-12-07 | 1994-12-07 | 油圧ショベルの掘削制御装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3182304B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0816578A3 (en) * | 1996-06-26 | 1998-09-30 | Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. | Front control system, area setting method and control panel for construction machine |
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| WO2018062374A1 (ja) * | 2016-09-30 | 2018-04-05 | 住友建機株式会社 | ショベル |
| JP2022111101A (ja) * | 2021-01-19 | 2022-07-29 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 移動式作業機械用の制御ユニット、制御ユニットを備える移動式作業機械および作業機械の制御方法 |
-
1994
- 1994-12-07 JP JP30389594A patent/JP3182304B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| US11142883B2 (en) | 2016-09-30 | 2021-10-12 | Sumitomo (S.H.I.) Construction Machinery Co., Ltd. | Shovel |
| JP2022111101A (ja) * | 2021-01-19 | 2022-07-29 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 移動式作業機械用の制御ユニット、制御ユニットを備える移動式作業機械および作業機械の制御方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3182304B2 (ja) | 2001-07-03 |
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