特許 5781971 作業車両

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5781971

(24)【登録日】2015年7月24日

(45)【発行日】2015年9月24日

(54)【発明の名称】作業車両

(51)【国際特許分類】

   E02F 3/43 20060101AFI20150907BHJP

   E02F 9/26 20060101ALI20150907BHJP

【ＦＩ】

   E02F3/43 A

   E02F9/26 B

【請求項の数】5

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2012-74019(P2012-74019)

(22)【出願日】2012年3月28日

(65)【公開番号】特開2013-204299(P2013-204299A)

(43)【公開日】2013年10月7日

【審査請求日】2014年8月6日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006781

【氏名又は名称】ヤンマー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100080621

【弁理士】

【氏名又は名称】矢野 寿一郎

(72)【発明者】

【氏名】高橋 実寛

(72)【発明者】

【氏名】水倉 泰治

【審査官】 鷲崎 亮

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１０−００８４９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１４７１６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０７６４９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−１６０６０２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０２Ｆ ３／４２，３／４３，３／８４，３／８５

Ｅ０２Ｆ ９／００−９／２８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数個の関節を有し、先端にアタッチメントが装着される作業装置を備える作業車両であって、
前記アタッチメントの可動範囲を制限する制御装置と、前記アタッチメントの位置を検出する位置センサーと、前記位置センサーの検出値に基づいて算出された、前記アタッチメントの現在の位置を表示する表示装置とを具備し、
前記制御装置には、前記アタッチメントの可動範囲を規制する複数の規制面がそれぞれ異なる位置に設定され、
前記表示装置には、前記算出されたアタッチメントの位置と共に、前記設定された複数の規制面の位置が表示され、
前記表示装置には、前記複数の規制面の中の一の規制面を選択する選択手段を具備すると共に、前記複数の規制面の中の選択された規制面の位置が表示され、
前記表示装置に表示された複数の規制面のうち、前記選択手段によって選択された規制面に基づいてアタッチメントの可動範囲が制限される
作業車両。

【請求項2】

前記制御装置は、前記アタッチメントの位置が作業車両本体から所定の範囲内である場合、前記アタッチメントの位置よりも作業車両本体から離間した位置の規制面のみによって前記可動範囲を制限する請求項１に記載の作業車両。

【請求項3】

前記制御装置は、特定の操作を行わなければ前記可動範囲の制限を解除不能とする請求項１又は請求項２に記載の作業車両。

【請求項4】

アタッチメント選択手段を更に備え、前記制御装置は、前記アタッチメント選択手段によって選択されたアタッチメントの種類に基づいて前記複数の規制面の位置を補正する請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の作業車両。

【請求項5】

前記制御装置は、前記可動範囲の制限が解除されても、前記複数の規制面のうち選択されていた規制面を記憶している請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の作業車両。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、作業車両に関する。より詳細には、作業装置の可動範囲を制限する技術に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、バックホー等の作業車両は、操作レバー装置を操作して作業車両に具備される作業装置に所望の動作や作業を行わせるように構成されている。このような作業車両における操作レバー装置の各操作に対して、作業装置の先端に取り付けられるバケット等の各種アタッチメントが旋回装置や可動範囲内にある物体に干渉する場合がある。そのため、操作レバー装置の各操作に対して作業装置の可動範囲を任意の範囲に制限することができる作業車両が知られている。例えば特許文献１の如くである。

【0003】

特許文献１に記載の作業車両は、操縦席に設けられた設定器よって作業装置の可動範囲を数値入力によって制限したり、アタッチメントを制限位置まで移動させて、可動範囲を制限（ダイレクトティーチング）したりすることができるように構成されている。これにより、操縦者が作業装置の操作を誤っても、アタッチメントが旋回装置や他の物体に干渉することがない。

【0004】

しかし、特許文献１に記載の作業車両において数値入力による可動範囲の制限は、操縦者が干渉を回避することができる設定値を特定することが困難である場合があった。また、ダイレクトティーチングによる可動範囲の制限は、アタッチメントを制限位置まで移動させる必要があるため、設定作業が煩雑になる場合があった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平１０−８４９０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明の目的は、容易な操作で可動範囲を制限して干渉の発生が抑制される作業車両の提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

【0008】

請求項１においては、複数個の関節を有し、先端にアタッチメントが装着される作業装置を備える作業車両であって、前記アタッチメントの可動範囲を制限する制御装置と、前記アタッチメントの位置を検出する位置センサーと、前記位置センサーの検出値に基づいて算出された、前記アタッチメントの現在の位置を表示する表示装置とを具備し、前記制御装置には、前記アタッチメントの可動範囲を規制する複数の規制面がそれぞれ異なる位置に設定され、前記表示装置には、前記算出されたアタッチメントの位置と共に、前記設定された複数の規制面の位置が表示され、前記表示装置には、前記複数の規制面の中の一の規制面を選択する選択手段を具備すると共に、前記複数の規制面の中の選択された規制面の位置が表示され、前記表示装置に表示された複数の規制面のうち、前記選択手段によって選択された規制面に基づいてアタッチメントの可動範囲が制限されるものである。

【0009】

請求項２においては、前記制御装置は、前記アタッチメントの位置が作業車両本体から所定の範囲内である場合、前記アタッチメントの位置よりも作業車両本体から離間した位置の規制面のみによって前記可動範囲を制限するものである。

【0010】

請求項３においては、前記制御装置は、特定の操作を行わなければ前記可動範囲の制限を解除不能とするものである。

【0011】

請求項４においては、アタッチメント選択手段を更に備え、前記制御装置は、前記アタッチメント選択手段によって選択されたアタッチメントの種類に基づいて前記複数の規制面の位置を補正するものである。

【0012】

請求項５においては、前記制御装置は、前記可動範囲の制限が解除されても、前記複数の規制面のうち選択されていた規制面を記憶しているものである。

【発明の効果】

【0013】

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

【0014】

請求項１においては、表示装置に表示される規制面を選択するだけで可動範囲を制限することができる。これにより、容易な操作で可動範囲を制限して干渉の発生が抑制される。

【0015】

請求項２においては、アタッチメントが現在位置よりも作業車両本体から離間した位置までしか可動することができない。これにより、容易な操作で可動範囲を制限して干渉の発生が抑制される。

【0016】

請求項３においては、操縦者が認識することなく可動範囲の制限が解除されることがない。これにより、誤操作による干渉の発生が防止される。

【0017】

請求項４においては、アタッチメントの形状の差異を意識することなく可動範囲を制限することができる。これにより、容易な操作で可動範囲を制限して干渉の発生が抑制される。

【0018】

請求項５においては、前記制御装置は、前記可動範囲の制限が解除されても、前記複数の規制面のうち選択されていた規制面を記憶している前回設定していた可動範囲の制限を瞬時に再設定することができる。これにより、容易な操作で可動範囲を制限して干渉の発生が抑制される。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の第一実施形態に係る作業車両の全体的な構成を示す側面図。

【図2】本発明の第一実施形態に係る作業車両の操縦部の構成を示す斜視図。

【図3】本発明の第一実施形態に係る油圧回路の全体的な構成を示す図。

【図4】本発明の第一実施形態に係る作業車両の表示装置の構成を示す正面図。

【図5】本発明の第一実施形態に係る制御構成を示すブロック図。

【図6】本発明の第一実施形態に係る制御構成の別実施形態を示すブロック図。

【図7】本発明の第一実施形態に係る表示装置に表示される画面のうち警告・エラー画面を示す図。

【図8】本発明の第一実施形態に係る表示装置に表示される画面のうち掘削モード画面を示す図。

【図9】本発明の第一実施形態に係る表示装置に表示される画面のうちメニュー画面を示す図。

【図10】（ａ）本発明の第一実施形態に係る表示装置に表示される画面のうち可動範囲制限モード画面で規制面の設定行う状態を示す図。（ｂ）本発明の第一実施形態に係る表示装置に表示される画面のうち可動範囲制限モード画面で可動範囲の制限を有効にする状態を示す図。

【図11】（ａ）本発明の第一実施形態に係る表示装置に表示される画面のうち規制面ＳＥＴモード画面で旋回装置から最も離間した規制面が選択されている状態を示す図 （ｂ）本発明の第一実施形態に係る表示装置に表示される画面のうち規制面ＳＥＴモード画面でバケット位置よりも旋回装置に近接した規制面が選択されている状態を示す図 （ｃ）本発明の第一実施形態に係る表示装置に表示される画面のうち規制面ＳＥＴモード画面で選択した規制面よりも旋回装置に近接するようにバケットを移動させた状態を示す図。

【図12】本発明の第一実施形態に係る制御装置の制御手順を示すフローチャート図。

【図13】本発明の第一実施形態に係る制御装置の制御手順における規制面ＳＥＴ処理の制御手順を示すフローチャート図。

【発明を実施するための形態】

【0020】

まず、図１から図３を用いて、本発明の第一実施形態に係る作業車両であるバックホー１について説明する。なお、本実施形態においては、バックホー１を作業車両の一実施形態として説明するが、作業車両はこれに限るものではなく、その他の農業車両、建設車両、産業車両等であっても良い。以下の説明では、矢印Ｆ方向をバックホー１の前方向、矢印Ｌ方向をバックホー１の左方向として前後左右上下方向を規定して説明する。

【0021】

バックホー１は、主として走行装置２、旋回装置３、及び作業装置４を具備する。

【0022】

走行装置２は、主として左右一対のクローラ５・５、左走行用油圧モータ５Ｌ、及び右走行用油圧モータ５Ｒを具備する。走行装置２は、左走行用油圧モータ５Ｌにより機体左側のクローラ５を、右走行用油圧モータ５Ｒにより機体右側のクローラ５を、それぞれ駆動することで、バックホー１を前後進及び旋回させることができる。

【0023】

旋回装置３は、主として旋回台６、旋回モータ７、操縦部８、及びエンジン９を具備する。旋回台６は、旋回装置３の主たる構造体となるものである。旋回台６は、走行装置２の上方に配置され、走行装置２に旋回可能に支持される。旋回装置３は、旋回モータ７を駆動することで、当該旋回台６を走行装置２に対して旋回させることができる。また、旋回台６上には、種々の操作具を備える操縦部８、動力源となるエンジン９等が配置される。

【0024】

作業装置４は、主としてブーム１０、アーム１１、アタッチメントの一種であるバケット１２、ブームシリンダ１３、アームシリンダ１４、アタッチメント用シリンダ１５を具備する。

【0025】

ブーム１０は、その一端部が旋回台６の前部に回転自在に支持される。ブーム１０は、伸縮自在に駆動するブームシリンダ１３によって一端部を回転中心として回転される。より詳細には、ブームシリンダ１３が伸ばされた場合、ブーム１０は上方に回転され、ブームシリンダ１３が縮められた場合、ブーム１０は下方に回転される。また、ブーム１０の支持部には、ブーム１０の回転位置を検出する位置センサー１０ａが設けられる。なお、本実施形態において、位置センサー１０ａによってブーム１０の回転位置を検出するものとしたが、これに限定されるものではなく、ブームシリンダ１３の伸縮量等を検出するものでもよい。

【0026】

アーム１１は、その一端部がブーム１０の他端部に回転自在に支持される。アーム１１は、伸縮自在に駆動するアームシリンダ１４によって一端部を回転中心として回転される。より詳細には、アームシリンダ１４が伸ばされた場合、アーム１１は下方（アーム１１の他端側がブーム１０に近接する方向）に回転され、アームシリンダ１４が縮められた場合、アーム１１は上方（アーム１１の他端側がブーム１０から離間する方向）に回転される。また、アーム１１の支持部には、アーム１１の回転位置を検出する位置センサー１１ａが設けられる。なお、本実施形態において、位置センサー１１ａによってアーム１１の回転位置を検出するものとしたが、これに限定されるものではなく、アームシリンダ１４の伸縮量等を検出するものでもよい。

【0027】

アタッチメントの一種であるバケット１２は、その一端部がアーム１１の他端部に回転自在に支持される。バケット１２は、伸縮自在に駆動するアタッチメント用シリンダ１５によって一端部を回転中心として回転される。より詳細には、アタッチメント用シリンダ１５が伸ばされた場合、バケット１２は下方（バケット１２の他端側がアーム１１に近接する方向）に回動され、アタッチメント用シリンダ１５が縮められた場合、バケット１２は上方（バケット１２の他端側がアーム１１から離間する方向）に回動される。また、バケット１２の支持部には、バケット１２の回転位置を検出する位置センサー１２ａが設けられる。なお、本実施形態において、位置センサーによってバケット１２の回転位置を検出するものとしたが、これに限定されるものではなく、アタッチメント用シリンダ１５の伸縮量等を検出するものでもよい。

【0028】

以上の如く、作業装置４は、バケット１２を用いて土砂等の掘削を行う多関節構造を構成している。なお、本実施形態に係るバックホー１は、バケット１２を有して掘削作業を行う作業装置４としているが、これに限定するものではなく、例えば油圧ブレーカーを有して破砕作業を行う作業装置４であっても良い。

【0029】

図２に示すように、操縦部８には、略中央に操縦席２０が設けられ、その左右両側に右側操作レバー装置２１及び左側操作レバー装置２２が配置される。各操作レバー装置は、旋回モータ７、ブームシリンダ１３、アームシリンダ１４、及びアタッチメント用シリンダ１５を操作可能に構成される。操縦席２０の左右一側（本実施形態では右側）には、表示装置２３が設けられる。表示装置２３は、表示部分が操縦席２０に着座した操縦者と対向するように配置される。また、操縦部８には、エンジン９のスロットル開度を変更する、図示しないスロットルレバーが備えられる。操縦者は、スロットルレバーを操作することによってエンジン９の出力を変更することができる。

【0030】

次に、図３を用いて、バックホー１が具備する油圧回路１００について説明する。

【0031】

なお、以下では説明の便宜上、旋回モータ用方向切換弁１１１、ブームシリンダ用方向切換弁１１２、アームシリンダ用方向切換弁１１３、及びアタッチメント用方向切換弁１１４、を総称して、単に「方向切換弁群１１０」と記す。右側前後パイロット弁１２１、右側左右パイロット弁１２２、左側前後パイロット弁１２３、及び左側左右パイロット弁１２４、を総称して、単に「パイロット弁群１２０」と記す。

【0032】

図３に示すように、油圧回路１００は、主として方向切換弁群１１０、パイロット弁群１２０、パイロット切換弁１３０、及び油圧ポンプ１４０を具備する。

【0033】

方向切換弁群１１０（旋回モータ用方向切換弁１１１、ブームシリンダ用方向切換弁１１２、アームシリンダ用方向切換弁１１３、アタッチメント用方向切換弁１１４）は、パイロット圧によってスプールが摺動されることにより、旋回モータ７、ブームシリンダ１３、アームシリンダ１４、及びアタッチメント用シリンダ１５に供給される作動油の流れを切り換えるパイロット式の方向切換弁である。

【0034】

旋回モータ用方向切換弁１１１は、旋回モータ７に供給される作動油の方向を切り換える。旋回モータ用方向切換弁１１１にパイロット圧が付与された場合、旋回モータ用方向切換弁１１１は中立位置から一又は他のポジションに切り換えられる。旋回モータ用方向切換弁１１１が一のポジションのとき、旋回モータ７は作動油によって一方向に回転駆動される。旋回モータ用方向切換弁１１１が他のポジションのとき、旋回モータ７は作動油によって他方向に回転駆動される。旋回モータ７から排出される作動油は、作動油タンク１５０に戻される。

【0035】

ブームシリンダ用方向切換弁１１２は、ブームシリンダ１３に供給される作動油の方向を切り換える。ブームシリンダ用方向切換弁１１２にパイロット圧が付与された場合、ブームシリンダ用方向切換弁１１２は中立位置から一又は他のポジションに切り換えられる。ブームシリンダ１３は、ブームシリンダ用方向切換弁１１２の作用により伸縮し、ブーム１０が上方又は下方に回動される。

【0036】

アームシリンダ用方向切換弁１１３は、アームシリンダ１４に供給される作動油の方向を切り換えることが可能なパイロット式の方向切換弁である。アームシリンダ用方向切換弁１１３にパイロット圧が付与された場合、アームシリンダ用方向切換弁１１３は中立位置から一又は他のポジションに切り換えられる。アームシリンダ１４は、アームシリンダ用方向切換弁１１３の作用により伸縮し、アーム１１が上方又は下方に回動される。

【0037】

アタッチメント用方向切換弁１１４は、アタッチメント用シリンダ１５に供給される作動油の方向を切り換えることが可能なパイロット式の方向切換弁である。アタッチメント用方向切換弁１１４にパイロット圧が付与された場合、アタッチメント用方向切換弁１１４は中立位置から一又は他のポジションに切り換えられる。アタッチメント用シリンダ１５は、アタッチメント用方向切換弁１１４の作用により伸縮し、アタッチメント用シリンダ１５が上方（バケット１２の他端側がアーム１１から離間する方向）又は下方（バケット１２の他端側がアーム１１に近接する方向）に回動される。

【0038】

パイロット弁群１２０（右側前後パイロット弁１２１、右側左右パイロット弁１２２、左側前後パイロット弁１２３、左側左右パイロット弁１２４）は、方向切換弁群１１０に供給されるパイロット用作動油の流れを切り換えるものである。

【0039】

右側前後パイロット弁１２１は、右側操作レバー装置２１が前後方向に操作されるときに、パイロット用作動油の流れを切り換えるように右側操作レバー装置２１と連動連結される。すなわち、右側前後パイロット弁１２１は、右側操作レバー装置２１が前後方向に操作されることで、方向切換弁群１１０における一の方向切換弁のスプールを一又は他のポジションに切り換え可能に構成される。

【0040】

右側左右パイロット弁１２２は、右側操作レバー装置２１が左右方向に操作されるときに、パイロット用作動油の流れを切り換えるように右側操作レバー装置２１と連動連結される。右側左右パイロット弁１２２の構成は、右側前後パイロット弁１２１の構成と略同一である。

【0041】

左側前後パイロット弁１２３は、左側操作レバー装置２２が前後方向に操作されるときに、パイロット用作動油の流れを切り換えるように左側操作レバー装置２２と連動連結される。左側前後パイロット弁１２３の構成は、右側前後パイロット弁１２１の構成と略同一である。

【0042】

左側左右パイロット弁１２４は、左側操作レバー装置２２が左右方向に操作されるときに、パイロット用作動油の流れを切り換えるように左側操作レバー装置２２に連動連結される。左側左右パイロット弁１２４の構成は、右側前後パイロット弁１２１の構成と略同一である。

【0043】

これにより、操縦者は、右側操作レバー装置２１及び左側操作レバー装置２２の操作によって、複数の油圧アクチュエータに供給される作動油の方向を切り換えることで、自在にバックホー１の作業機を操縦することができる。

【0044】

パイロット切換弁１３０は、方向切換弁に連通されるパイロット弁の組み合わせを切り換えるものである。パイロット切換弁１３０は、方向切換弁群１１０とパイロット弁群１２０とを接続する油路の途中部に配置される。パイロット切換弁１３０は、ケーシング１３１と、ケーシング１３１に回動自在に挿入される円柱状のロータリスプール１３２と、を具備する。

【0045】

パイロット切換弁１３０のケーシング１３１には、方向切換弁群１１０からの油路である方向切換弁用油路群１１０ｂと、パイロット弁群１２０からの油路であるパイロット用油路群１２０ａとがそれぞれ接続される。パイロット切換弁１３０は、ロータリスプール１３２の位置によって方向切換弁用油路群１１０ｂとパイロット用油路群１２０ａとを所定の組み合わせでそれぞれ連通可能に構成される。

【0046】

油圧ポンプ１４０は、エンジン９によって駆動され、作動油を吐出する。油圧ポンプ１４０は、図示しない可動斜板の斜板角度を変更することによって吐出量を変更可能な可変容量型のポンプである。油圧ポンプ１４０から吐出された作動油は、方向切換弁群１１０及びパイロット弁群１２０へと供給される。

【0047】

以下では、表示装置２３の構成について具体的に説明する。

【0048】

図２及び図４に示すように、表示装置２３は、枠体２４、ＬＥＤ表示部２５、液晶表示部２６、画面操作部２７、制御部２８（図５参照）を具備する。

【0049】

枠体２４は、長辺部と短辺部とからなる側面視略Ｌ字の箱状に形成される。枠体２４は、短辺部の一側面が操縦席２０と対向するように操縦席２０の右側側方に配置される。

【0050】

ＬＥＤ表示部２５は、枠体２４の短辺部の一側面上方に設けられる。ＬＥＤ表示部２５には、バックホー１の動作状態や、警告の有無等を表す複数の図形が表示され、各図形にＬＥＤが配置される。ＬＥＤ表示部２５は、所定の条件において対応するＬＥＤが点灯することで特定の図形のみが点灯する。このようにして、ＬＥＤ表示部２５は、操縦者に情報を伝達可能なように構成される。なお、本実施形態において、ＬＥＤ表示部２５はＬＥＤを点灯させて表示するものとしたが、これに限定されるものではなく、点灯制御できる光源であればよい。

【0051】

表示部である液晶表示部２６は、枠体２４の短辺部の一側面であってＬＥＤ表示部２５の下方に設けられる。液晶表示部２６は、情報を表示する液晶画面から構成される。液晶表示部２６は、後述の画面操作部２７の操作により液晶画面を各作業モード応じた表示に切り換えてバックホー１の稼動状態を確認することができる。このようにして、液晶表示部２６は、操縦者に情報を伝達可能なように構成される。なお、本実施形態において、液晶表示部２６は液晶画面によって表示するものとしたが、これに限定されるものではなく、複数の情報を任意に表示できるものであればよい。

【0052】

画面操作部２７は、枠体２４の短辺部の一側面であって液晶表示部２６の下方に配置される。画面操作部２７は、メニューボタン及び複数の操作ボタンであるＦ１ボタン、Ｆ２ボタン、Ｆ３ボタン及びＦ４ボタンを具備する。画面操作部２７は、メニューボタン、Ｆ１ボタン、Ｆ２ボタン、Ｆ３ボタン及びＦ４ボタンを操作することで、液晶表示部２６に表示される画面を選択可能に構成される。

【0053】

制御部２８は、ＬＥＤ表示部２５及び液晶表示部２６の制御を行うものである。制御部２８は、ＬＥＤ表示部２５及び液晶表示部２６と近接する枠体２４の内部に、又は後述のＥＣＵ１６と一体的に構成される（図５参照）。

【0054】

次に、図５を用いて、本発明に係るバックホー１が具備するＥＣＵ１６、及び表示装置２３が具備する制御部２８について説明する。

【0055】

図５に示すように、ＥＣＵ１６は、エンジン９、油圧ポンプ１４０等を制御するものである。ＥＣＵ１６は、エンジン９や油圧ポンプ１４０等を制御するために種々のプログラムが格納される。また、ＥＣＵ１６は、これらのプログラム等に従って所定の演算を行うことができ、当該演算の結果等を記憶することができる。

【0056】

ＥＣＵ１６は、実体的には、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ等がバスで接続される構成であってもよく、あるいはワンチップのＬＳＩ等からなる構成であってもよい。

【0057】

ＥＣＵ１６は、エンジン９に設けられる、図示しない各種センサーや燃料噴射装置に接続され、エンジン９を制御することが可能である。

【0058】

ＥＣＵ１６は、燃料計１７に接続され、燃料計１７が検出する図示しない燃料タンク内の燃料残量Ｆｌを取得することが可能である。

【0059】

ＥＣＵ１６は、水温計１８に接続され、水温計１８が検出するエンジン９の冷却水温度Ｔを取得することが可能である。

【0060】

ＥＣＵ１６は、油圧ポンプ１４０に設けられる図示しない各種センサーやアクチュエータに接続され、油圧ポンプ１４０を制御することが可能である。

【0061】

ＥＣＵ１６は、表示装置２３の制御部２８に接続され、制御部２８に警告・エラー情報、燃料残量Ｆｌ、及び冷却水温度Ｔ等についての制御信号を伝達し、制御部２８に入力された入力信号を取得することが可能である。

【0062】

次に、図５を用いて、表示装置２３が具備する制御部２８について具体的に説明する。

【0063】

図５に示すように、制御部２８は、表示装置２３を制御するものである。制御部２８は、表示装置２３を制御するために種々のプログラムが格納される。また、制御部２８は、これらのプログラム等に従って所定の演算を行うことができ、当該演算の結果等を記憶する記憶部２９を有する。

【0064】

制御部２８は、実体的には、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ等がバスで接続される構成であってもよく、あるいはワンチップのＬＳＩ等からなる構成であってもよい。また、制御部２８は、本実施形態において後述のＥＣＵ１６と別構成としたが、これに限定されずＥＣＵ１６と一体に構成されていてもよい。この場合、ＥＣＵ１６には、位置センサー１０ａ・１１ａ・１２ａが接続される。

【0065】

制御部２８は、位置センサー１０ａ・１１ａ・１２ａに接続され、位置センサーが検出する作業装置４のブーム１０、アーム１１及びバケット１２の回転位置を取得することが可能である。また、制御部２８は、取得したブーム１０、アーム１１及びバケット１２の回転位置から旋回装置３に対するバケット１２の先端部の位置Ｐｂを算出することが可能である。一方、記憶部２９には、バケット１２の可動範囲を制限するための複数の規制面Ｓ１・Ｓ２・Ｓ３・Ｓ４・Ｓ５が予め記憶される（図１参照）。規制面Ｓ１は、複数の規制面Ｓ１・Ｓ２・Ｓ３・Ｓ４・Ｓ５のうち最も作業車両１の旋回装置３から離間している規制面を示す。規制面Ｓ２・Ｓ３・Ｓ４は、旋回装置３から順に離間する各規制面を示す。そして、規制面Ｓ５は、複数の規制面Ｓ１・Ｓ２・Ｓ３・Ｓ４・Ｓ５のうち最も旋回装置３に近接している規制面の位置を示す。

【0066】

制御部２８は、ＬＥＤ表示部２５に接続され、ＬＥＤ表示部２５に制御信号を伝達することが可能である。すなわち、制御部２８は、表示装置２３のＬＥＤ表示部２５に制御信号を伝達することでＬＥＤ表示部２５における所定のＬＥＤを点灯させることが可能である。

【0067】

制御部２８は、ＥＣＵ１６に接続され、ＥＣＵ１６からの燃料残量Ｆｌ、冷却水温度Ｔ、警告、およびエラー情報等の制御信号を取得することが可能である。また、制御部２８は、液晶表示部２６及び画面操作部２７に接続され、液晶表示部２６にこれらの制御信号を伝達し、画面操作部２７からの入力信号である複数の規制面Ｓ１・Ｓ２・Ｓ３・Ｓ４・Ｓ５から選択された一の規制面（以下、選択された一の規制面を「規制面Ｓｔ」と表す）の情報を取得することが可能である。すなわち、制御部２８は、液晶表示部２６に制御信号を伝達することで液晶表示部２６においてバックホー１の稼動状態についての情報を表示させるとともに、規制面Ｓｔの情報に基づいてバケット１２の可動範囲を制限することが可能である。

【0068】

また、本発明に係るバックホー１が具備するＥＣＵ１６、及び表示装置２３が具備する制御部２８の別実施形態として、図６に示すように、制御部２８に燃料計１７及び水温計１８が接続される構成としてもよい。このように構成することで、制御部２８は、燃料計１７が検出する図示しない燃料タンク内の燃料残量Ｆｌ、及び水温計１８が検出するエンジン９の冷却水温度Ｔを取得することが可能である。

【0069】

次に、図７から図１１を用いて、表示装置２３の制御部２８によって液晶表示部２６に表示される情報について説明する。

【0070】

図７に示すように、制御部２８は、ＥＣＵ１６から表示すべき警告・エラーの制御信号を取得すると、当該制御信号に基づいて所定の図形及びエラーコード等からなる警告・エラー画面３０を液晶表示部２６に表示させる。

【0071】

図８に示すように、制御部２８は、警告・エラー画面３０を所定時間表示後、掘削作業時に表示される掘削モード画面３１を液晶表示部２６に表示させる。掘削モード画面３１は、時刻、稼動時間、操作パターン、燃料残量Ｆｌ、及び冷却水温度Ｔについての情報が常に表示される。また、警告・エラー画面３０の下部には画面操作部２７のＦ１ボタン、Ｆ２ボタン、Ｆ３ボタン、Ｆ４ボタンの位置に合わせて各操作ボタンの機能を示唆するマークが表示される。制御部２８は、画面操作部２７のＦ２ボタン・Ｆ３ボタン・Ｆ４ボタンのうちいずれか一つの操作により入力される入力信号を取得すると、バケット１２の可動範囲を制限する可動範囲制限モード画面３３を液晶表示部２６に表示させる（図１０参照）。

【0072】

図９に示すように、制御部２８は、画面操作部２７のメニューボタンの操作により入力される入力信号を取得すると、メニュー画面３２を液晶表示部２６に表示させる。メニュー画面３２は、複数のモード選択ボタンが表示される。メニュー画面３２の下部には画面操作部２７のＦ１ボタン、Ｆ２ボタン、Ｆ３ボタン、Ｆ４ボタンの位置に合わせて各操作ボタンの機能を示唆するマークが表示される。制御部２８は、複数のモード選択ボタンのうち一のモード選択ボタンの操作により入力される入力信号を取得すると、メニュー画面３２から対応するモード画面を液晶表示部２６に表示させる。制御部２８は、メニュー画面３２のボタン３２ａ・３２ｂ・３２ｃのうちいずれか一つの操作により入力される入力信号を取得すると、バケット１２の可動範囲を制限する可動範囲制限モード画面３３を液晶表示部２６に表示させる（図１０参照）。また、制御部２８は、メニュー画面３２のアタッチメント選択ボタン３２ｄの操作により入力される入力信号を取得すると、選択されたアタッチメントの種類に基づいて、複数の規制面Ｓ１・Ｓ２・Ｓ３・Ｓ４・Ｓ５を補正する。

【0073】

図１０（ａ）に示すように、可動範囲制限モード画面３３は、可動範囲の制限を有効にするＯＮマーク３３ａと規制面Ｓｔを設定するＳＥＴマーク３３ｂが表示される。メニュー画面３２の下部には画面操作部２７のＦ１ボタン、Ｆ２ボタン、Ｆ３ボタン、Ｆ４ボタンの位置に合わせて各操作ボタンの機能を示唆するマークが表示される。制御部２８は、Ｆ２ボタン及びＦ３ボタンの操作により規制面Ｓｔの設定が選択され（図１０におけるＳＥＴマーク３３ｂ側）、Ｆ４ボタンの操作により規制面Ｓｔの設定を行うための入力信号を取得すると、規制面Ｓｔを設定する規制面ＳＥＴモード画面３４を液晶表示部２６に表示させる（図１１参照）。

【0074】

図１０（ｂ）に示すように、制御部２８は、Ｆ２ボタン及びＦ３ボタンの操作により可動範囲を制限する設定が選択され（図１０におけるＯＮマーク３３ａ側）、Ｆ４ボタンの操作により可動範囲を制限するための入力信号を取得すると、規制面ＳＥＴモード画面３４を表示させることなく可動範囲が制限されていることを示す画面（図示せず）を液晶表示部２６に表示した後に、掘削モード画面３１を液晶表示部２６に表示させる。この際、可動範囲を制限する規制面Ｓｔは、記憶部２９に記憶されている直前に設定されていた規制面が選択される。

【0075】

また、誤操作による可動範囲の意図せぬ解除が発生しないように、制御部２８は、可動範囲制限モード画面３３においてＦ２ボタン、Ｆ３ボタン及びＦ４ボタンを同時に操作した場合にのみ可動範囲の制限を解除するように構成される。なお、可動範囲の制限を解除する特定の操作は、本実施形態に限定されるものではない。

【0076】

図１１に示すように、規制面ＳＥＴモード画面３４は、バケット１２の位置とバケット１２の可動範囲を規制する複数の規制面Ｓ１・Ｓ２・Ｓ３・Ｓ４・Ｓ５の位置との関係が表示される。規制面ＳＥＴモード画面３４において、バケット１２の位置Ｐｂは、バケットマーク３４ａによって表される。規制面ＳＥＴモード画面３４において、最も左側に表示される規制面マーク３４ｂは、規制面Ｓ１を示す。規制面マーク３４ｃ・３４ｄ・３４ｅは、旋回装置３から離間する順にそれぞれ規制面Ｓ２・Ｓ３・Ｓ４を示す。最も右側に表示される規制面マーク３４ｆは、規制面Ｓ５を示す。規制面Ｓｔの位置Ｐｔは、規制面マーク３４ｂ・３４ｃ・３４ｄ・３４ｅ・３４ｆのうちいずれか一つに合された白三角マーク３４ｇによって表される。なお、本実施形態において、複数の規制面は、５個であるがこれに限定されるものではない。規制面ＳＥＴモード画面３４の下部には画面操作部２７のＦ１ボタン、Ｆ２ボタン、Ｆ３ボタン、Ｆ４ボタンの位置に合わせて各操作ボタンの機能を示唆するマークが表示される。

【0077】

図１１（ａ）に示すように、規制面Ｓｔの位置Ｐｔがバケット１２の位置Ｐｂよりも旋回装置３から離間している場合、すなわち、規制面ＳＥＴモード画面３４において、白三角マーク３４ｇよりもバケットマーク３４ａが右側にある場合、制御部２８は、規制面Ｓｔを設定する機能が割り当てられる画面操作部２７のＦ４ボタンを有効とする。さらに、制御部２８は、液晶表示部２６に操作ボタンＦ４の機能を示唆するマークを表示させる。また、最も左側の規制面マーク３４ｂが選択されている場合、制御部２８は、白三角マーク３４ｇを左側に移動させる機能が割り当てられた操作ボタンＦ２を無効とする。さらに、制御部２８は、液晶表示部２６に操作ボタンＦ２の機能を示唆するマークを表示させない。

【0078】

図１１（ｂ）に示すように、規制面Ｓｔの位置Ｐｔがバケット１２の位置Ｐｂよりも旋回装置３に近接している場合、すなわち、規制面ＳＥＴモード画面３４において、白三角マーク３４ｇよりもバケットマーク３４ａが左側にある場合、制御部２８は、規制面Ｓｔを設定する機能が割り当てられたＦ４ボタンを無効とする。さらに、制御部２８は、液晶表示部２６に操作ボタンＦ４の機能を示唆するマークを表示させない。また、最も左側の規制面マーク３４ｂ又は最も右側の規制面マーク３４ｆが選択されていない場合、制御部２８は、白三角マーク３４ｇを左側に移動させる機能が割り当てられた操作ボタンＦ２、及び白三角マーク３４ｇを右側に移動させる機能が割り当てられた操作ボタンＦ３を有効とする。さらに、制御部２８は、液晶表示部２６にＦ２ボタン及びＦ３ボタンの機能を示唆するマークを表示させる。

【0079】

図１１（ｃ）に示すように、バケット１２の位置Ｐｂが規制面Ｓｔの位置Ｐｔよりも旋回装置３に近接する位置に移動された場合、すなわち、バケットマーク３４ａが白三角マーク３４ｇよりも右側に移動した場合、制御部２８は、規制面Ｓｔを設定する機能が割り当てられた操作ボタンＦ４を有効する。さらに、制御部２８は、液晶表示部２６に操作ボタンＦ４の機能を示唆するマークを表示させる。

【0080】

図１１（ａ）及び図１１（ｃ）に示すように、制御部２８は、液晶表示部２６にＦ４ボタンの機能を示唆するマークを表示している状態において、操作ボタンＦ４の操作により入力される入力信号を取得すると、可動範囲が制限されていることを示す画面（図示せず）を液晶表示部２６に表示した後に、掘削モード画面３１を液晶表示部２６に表示させる。このように、バケット１２の位置Ｐｂが規制面Ｓ１・Ｓ２・Ｓ３・Ｓ４・Ｓ５が設定されている範囲内である場合、バケット１２の位置Ｐｂよりも旋回装置３から離間した位置Ｐｔに設定される規制面Ｓｔのみによって可動範囲を制限することができる。

【0081】

以下では、図１２及び図１３を用いて、上述の如く構成される表示装置２３の制御部２８の制御態様について具体的に説明する。

【0082】

図１２に示すように、制御部２８は、以下のステップで液晶表示部２６に情報を表示させる。

【0083】

まず、ステップＳ１１０において、制御部２８は、燃料計１７が検出する燃料残量Ｆｌ、水温計１８が検出する冷却水温度Ｔ、及び警告・エラー情報をＥＣＵ１６から取得し、記憶部２９に記憶する。また、制御部２８は、位置センサー１０ａ・１１ａ・１２ａが検出する作業装置４のブーム１０、アーム１１及びバケット１２の回転位置を取得する。そして、旋回装置３に対するバケット１２の先端部の位置Ｐｂを算出して記憶部２９に記憶する。

【0084】

図６に示す別実施形態においては、制御部２８は、燃料計１７が検出する燃料残量Ｆｌを取得し、水温計１８が検出する冷却水温度Ｔを取得するとともに、警告・エラー情報をＥＣＵ１６から取得し、記憶部２９に記憶する。また、制御部２８は、旋回装置３に対するバケット１２の先端部の位置Ｐｂを算出する。

【0085】

ステップＳ１２０において、制御部２８は、取得して記憶した警告・エラー情報に基づいて、液晶表示部２６に表示させる必要がある警告・エラーについての警告・エラー画面３０を表示させる（図７参照）。その後、制御部２８は、取得して記憶した燃料残量Ｆｌ、冷却水温度Ｔに基づいて、液晶表示部２６に掘削モード画面３１を表示させる（図８参照）。

【0086】

ステップＳ１３０において、制御部２８は、記憶部２９に記憶されているアタッチメント情報、又はメニュー画面３２のアタッチメント選択ボタン３２ｄの操作により入力される入力信号を取得し、選択されたアタッチメントの種類を判別する。

【0087】

ステップＳ１４０において、制御部２８は、認識したアタッチメントの種類に基づいて、規制面Ｓ１・Ｓ２・Ｓ３・Ｓ４・Ｓ５を補正する。

【0088】

ステップＳ１５０において、制御部２８は、Ｆ２ボタン、Ｆ３ボタン及びＦ４ボタンのいずれかの操作による入力信号を取得したか否か判定する。その結果、Ｆ２ボタン、Ｆ３ボタン及びＦ４ボタンのいずれかの操作による入力信号を取得したと判定した場合、制御部２８はステップをステップＳ１６０に移行させる。一方、Ｆ２ボタン、Ｆ３ボタン及びＦ４ボタンのいずれかの操作による入力信号を取得していない判定した場合、制御部２８はステップをステップＳ１９０に移行させる。

【0089】

ステップＳ１６０において、制御部２８は、液晶表示部２６に可動範囲制限モード画面３３を表示させる（図１０参照）。

【0090】

ステップＳ１７０において、制御部２８は、Ｆ３ボタン及びＦ４ボタンの操作による規制面Ｓｔの設定をするための入力信号を取得したか否か判定する。その結果、規制面の設定をするための入力信号を取得したと判定した場合、制御部２８はステップをステップＳ１８０に移行させる。一方、規制面の設定をするための入力信号を取得していないと判定した場合、制御部２８はステップをステップＳ２８０に移行させる。

【0091】

ステップＳ１８０において、制御部２８は、規制面ＳＥＴ処理Ａを開始して、ステップをステップＳ１８１（図１３参照）へ移行する。

【0092】

ステップＳ１９０において、制御部２８は、液晶表示部２６に掘削モード画面３１を表示させる（図８参照）。その後、制御部２８は、ステップをステップＳ１１０へ戻す。

【0093】

ステップＳ２８０において、制御部２８は、液晶表示部２６に可動範囲が有効であることを示す画面を表示させる。その後、制御部２８は、ステップをステップＳ１９０に移行させる。

【0094】

図１３に示すように、制御部２８は、以下のステップで規制面ＳＥＴ処理Ａを行う。

【0095】

ステップＳ１８１において、制御部２８は、液晶表示部２６に規制面ＳＥＴモード画面３４を表示させる（図１１参照）。

【0096】

ステップＳ１８２において、制御部２８は、算出して記憶した旋回装置３に対するバケット１２の先端部の位置Ｐｂを表示し、Ｆ２ボタン及びＦ３ボタンの操作による規制面Ｓｔを選択するための入力信号から選択された規制面Ｓｔの位置Ｐｔを取得して記憶部２９に記憶する。

【0097】

ステップＳ１８３において、制御部２８は、記憶した規制面Ｓｔの位置Ｐｔが記憶したバケット１２の先端部の位置Ｐｂよりも旋回装置３から離間しているか否か判定する。その結果、位置Ｐｔが位置Ｐｂよりも旋回装置３から離間していると判定した場合、制御部２８はステップをステップＳ１８４に移行させる。一方、位置Ｐｔが位置Ｐｂよりも旋回装置３から離間していないと判断した場合、制御部２８はステップをステップＳ２８４に移行させる。

【0098】

ステップＳ１８４において、制御部２８は、Ｆ４ボタンの操作を有効にするとともに、液晶表示部２６にＦ４ボタンの機能を示唆するマークを表示させる。

【0099】

ステップＳ１８５において、制御部２８は、Ｆ４ボタンの操作による規制面Ｓｔを決定するための入力信号を取得したか否か判定する。その結果、Ｆ４ボタンの操作による規制面Ｓｔを決定するための入力信号を取得した判定した場合、制御部２８はステップをステップＳ１８６に移行させる。一方、Ｆ４ボタンの操作による規制面Ｓｔを決定するための入力信号を取得していないと判断した場合、制御部２８はステップをステップＳ１８２に移行させる。

【0100】

ステップＳ１８６において、制御部２８は、液晶表示部２６に可動範囲が制限されていることを示す画面を表示させる。その後、制御部２８は、規制面ＳＥＴ処理Ａを終了し、ステップをステップＳ１９０に移行させる（図１２参照）。

【0101】

ステップＳ２８４において、制御部２８は、Ｆ４ボタンの操作を無効にするとともに、液晶表示部２６にＦ４ボタンの機能を示唆するマークを表示させない。その後、制御部２８は、ステップをステップＳ１８２に移行させる。

【0102】

以上の如く、複数個の関節を有し、先端にアタッチメントであるバケット１２が装着される作業装置４を備える作業車両１であって、バケット１２の位置を検出する位置センサー１０ａ・１１ａ・１２ａと、位置センサー１０ａ・１１ａ・１２ａの検出値に基づいてバケット１２の位置Ｐｂを表示する表示装置２３と、表示装置２３に表示された選択肢を選択する選択手段である画面操作部２７と、バケット１２の可動範囲を制限する制御装置である制御部２８と、を具備し、制御部２８には、複数の規制面Ｓ１・Ｓ２・Ｓ３・Ｓ４・Ｓ５がそれぞれ異なる位置に設定され、表示装置２３によって表示された前記複数の規制面Ｓ１・Ｓ２・Ｓ３・Ｓ４・Ｓ５のうち画面操作部２７によって選択された規制面Ｓｔに基づいてバケット１２の稼動範囲が制限されるものである。このように構成することにより、表示装置２３に表示される規制面Ｓ１・Ｓ２・Ｓ３・Ｓ４・Ｓ５を選択するだけで可動範囲を制限することができる。これにより、容易な操作で可動範囲を制限して干渉の発生が抑制される。

【0103】

また、制御部２８は、バケット１２の位置Ｐｂが作業車両本体の旋回装置３から所定の範囲内である場合、バケット１２の位置Ｐｔよりも旋回装置３から離間した位置の規制面Ｓｔのみによって可動範囲を制限することができる。このように構成することにより、バケット１２が現在位置よりも旋回装置３から離間した位置である位置Ｐｔまでしか可動することができない。これにより、容易な操作で可動範囲を制限して干渉の発生が抑制される。

【0104】

また、制御部２８は、特定の操作であるＦ２ボタン、Ｆ３ボタン及びＦ４ボタンの同時操作を行わなければ前記可動範囲の制限を解除不能とすることができる。このように構成することにより、操縦者が認識することなく可動範囲の制限が解除されることがない。これにより、誤操作による干渉の発生が防止される。

【0105】

また、アタッチメント選択手段であるメニュー画面３２のアタッチメント選択ボタン３２ｄを更に備え、制御部２８は、アタッチメント選択ボタン３２ｄによって選択されたバケット１２に基づいて複数の規制面Ｓ１・Ｓ２・Ｓ３・Ｓ４・Ｓ５を補正する。このように構成することにより、バケット１２の形状の差異を意識することなく可動範囲を制限することができる。これにより、容易な操作で可動範囲を制限して干渉の発生が抑制される。

【0106】

また、制御部２８は、可動範囲の制限が解除されても、複数の規制面Ｓ１・Ｓ２・Ｓ３・Ｓ４・Ｓ５のうち選択されていた規制面Ｓｔを記憶している。このように構成することにより、前回設定していた可動範囲の制限を瞬時に再設定することができる。これにより、容易な操作で可動範囲を制限して干渉の発生が抑制される。

【符号の説明】

【0107】

１ 作業車両
１０ａ 位置センサー
１１ａ 位置センサー
１２ａ 位置センサー
１２ バケット
２３ 表示装置
２７ 画面操作部
２８ 制御装置
Ｓ１ 規制面
Ｓ２ 規制面
Ｓ３ 規制面
Ｓ４ 規制面
Ｓ５ 規制面
Ｓｔ 選択された規制面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】