特許 6483238 ショベル

(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】6483238

(24)【登録日】2019年2月22日

(45)【発行日】2019年3月13日

(54)【発明の名称】ショベル

(51)【国際特許分類】

   F02D 29/00 20060101AFI20190304BHJP

   E02F 9/20 20060101ALI20190304BHJP

【ＦＩ】

   F02D29/00 B

   E02F9/20 H

【請求項の数】7

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2017-508279(P2017-508279)

(86)(22)【出願日】2016年3月17日

(86)【国際出願番号】JP2016058437

(87)【国際公開番号】WO2016152700

(87)【国際公開日】20160929

【審査請求日】2017年11月16日

(31)【優先権主張番号】特願2015-58709(P2015-58709)

(32)【優先日】2015年3月20日

(33)【優先権主張国】JP

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】502246528

【氏名又は名称】住友建機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】三崎 陽二

【審査官】 田村 佳孝

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−１４９２３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−３６４４０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平７−１１９８５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０２Ｄ１３／００ − ２８／００

Ｆ０２Ｄ２９／００ − ２９／０６

Ｅ０２Ｆ ３／４２ − ３／４３

Ｅ０２Ｆ ３／８４ − ３／８５

Ｅ０２Ｆ ９／００ − ９／２８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

エンジン回転数を、運転時回転数及び該運転時回転数より低いアイドル運転時回転数を含む複数の回転数に設定可能なショベルであって、
前記ショベルの駆動源として設けられたエンジンと、
該エンジンの駆動力により駆動される作動部と、
前記作動部を操作するために設けられた操作部材と、
前記操作部材から離間した位置に配置され、操作者の可動部分の位置及び前記操作部材の位置を検出する検出装置と、
該検出装置の検出結果から、前記操作者の可動部分と前記操作部材との位置関係を判定する操作判定部と、
前記位置関係が変化する際に前記エンジンの回転を維持しつつ、該操作判定部により判定した前記操作者の可動部分と前記操作部材との位置関係に基づいて、前記エンジンのエンジン回転数を設定する制御部と
を有するショベル。

【請求項2】

エンジン回転数を、運転時回転数及び該運転時回転数より低いアイドル運転時回転数を含む複数の回転数に設定可能なショベルであって、
前記ショベルの駆動源として設けられたエンジンと、
該エンジンの駆動力により駆動される作動部と、
前記作動部を操作するために設けられた操作部材と、
前記操作部材から離間した位置に配置され、操作者の可動部分の位置及び前記操作部材の位置を検出する検出装置と、
該検出装置の検出結果から、前記操作者の可動部分と前記操作部材との位置関係を判定する操作判定部と、
前記エンジンの回転が維持された状態において、該操作判定部により判定した前記操作者の可動部分と前記操作部材との位置関係に基づいて、前記エンジンのエンジン回転数を設定する制御部とを有し、
前記操作判定部が操作者の可動部分が前記操作部材に接触した位置にあると判断すると、前記制御部はエンジン回転数を前記運転時回転数に継続して設定するショベル。

【請求項3】

エンジン回転数を、運転時回転数及び該運転時回転数より低いアイドル運転時回転数を含む複数の回転数に設定可能なショベルであって、
前記ショベルの駆動源として設けられたエンジンと、
該エンジンの駆動力により駆動される作動部と、
前記作動部を操作するために設けられた操作部材と、
前記操作部材から離間した位置に配置され、操作者の可動部分の位置及び前記操作部材の位置を検出する検出装置と、
該検出装置の検出結果から、前記操作者の可動部分と前記操作部材との位置関係を判定する操作判定部と、
前記エンジンの回転が維持された状態において、該操作判定部により判定した前記操作者の可動部分と前記操作部材との位置関係に基づいて、前記エンジンのエンジン回転数を設定する制御部とを有し、
エンジン回転数が前記アイドル運転時回転数に設定された状態において、操作判定部が操作者の可動部分が前記操作部材に向かって移動していると判定すると、前記制御部は前記エンジンのエンジン回転数を前記運転時回転数に設定するショベル。

【請求項4】

エンジン回転数を、運転時回転数及び該運転時回転数より低いアイドル運転時回転数を含む複数の回転数に設定可能なショベルであって、
前記ショベルの駆動源として設けられたエンジンと、
該エンジンの駆動力により駆動される作動部と、
前記作動部を操作するために設けられた操作部材と、
前記操作部材から離間した位置に配置され、操作者の可動部分の位置及び前記操作部材の位置を検出する検出装置と、
該検出装置の検出結果から、前記操作者の可動部分と前記操作部材との位置関係を判定する操作判定部と、
前記エンジンの回転が維持された状態において、該操作判定部により判定した前記操作者の可動部分と前記操作部材との位置関係に基づいて、前記エンジンのエンジン回転数を設定する制御部とを有し、
前記操作判定部が操作者の可動部分が前記操作部材に接触していないと判定すると、前記制御部は前記エンジンのエンジン回転数を前記アイドル運転時回転数に設定するショベル。

【請求項5】

請求項１記載のショベルであって、
前記操作部材は操作者の手によって操作される操作レバーであるショベル。

【請求項6】

請求項１記載のショベルであって、
前記操作部材は操作者の足によって操作される操作ペダルであるショベル。

【請求項7】

請求項１記載のショベルであって、
前記検出装置は前記操作部材及びその周辺を撮像する撮像装置であり、前記操作判定部は前記撮像装置からの画像から前記操作部材への操作の有無を判定するショベル。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、エンジンの目標設定回転数を変更可能なショベルに関する。

【背景技術】

【0002】

建設機械の無操作状態が継続した際に、エンジンの回転数を自動的にアイドル回転数に下げる（アイドル運転に切り替える）オートアイドル機能を有するショベルが知られている（特許文献１参照）。

【0003】

オートアイドル機能において、アイドル運転への切り替えは、無操作状態が所定時間継続したか否かの判断に基づいて行なわれる。ショベルが操作状態であるか否かは、機械的スイッチやセンサを用いて判断できる。例えば、操作レバーの位置をセンサで検出し、操作レバーが操作された位置（倒された位置）にある場合を操作状態と判断することができる。あるいは、操作レバーの操作に応じて生成されるパイロット圧を検出して、操作状態を判断してもよい。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平７−１１９８５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

オートアイドル機能では、エンジンがアイドル運転している状態において操作レバーが操作されたと判断されてから、エンジン回転数を通常の運転時の回転数に上げる制御が行われる。エンジンの回転数は瞬時に上昇するものではなく、アイドル時の回転数から運転時に必要な回転数に到達するまでには、ある程度の時間が必要である。このため、ショベルの操作者が操作レバーを操作した時点で直ちにエンジン回転数が運転時の回転数にならず、運転時の回転数に上昇するまでの間は、ショベルを通常のスピードやパワーで操作することができないおそれがある。

【0006】

本発明の一実施態様の一つの目的は、操作部材への操作の有無を操作が行なわれる前に判断して、エンジン回転数を迅速に制御することができるショベルを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本実施態様によれば、エンジン回転数を、運転時回転数及び該運転時回転数より低いアイドル運転時回転数を含む複数の回転数に設定可能なショベルであって、前記ショベルの駆動源として設けられたエンジンと、該エンジンの駆動力により駆動される作動部と、前記作動部を操作するために設けられた操作部材と、前記操作部材から離間した位置に配置され、操作者の可動部分の位置及び前記操作部材の位置を検出する検出装置と、該検出装置の検出結果から、前記操作者の可動部分と前記操作部材との位置関係を判定する操作判定部と、前記位置関係が変化する際に前記エンジンの回転を維持しつつ、該操作判定部により判定した前記操作者の可動部分と前記操作部材との位置関係に基づいて、前記エンジンのエンジン回転数を変更する制御部とを有するショベルが提供される。

【発明の効果】

【0008】

本実施態様によれば、操作部材への操作の有無を操作部材を撮影した画像に基づいて事前に判断して、エンジン回転数を迅速に制御することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】一実施形態によるショベルの側面図である。

【図2】図１のショベルに搭載された駆動系の構成を示す図である。

【図3】図１のショベルに搭載されたエンジン制御系の構成を示す図である。

【図4】キャビン内に設けられた運転席及びコンソールの側面図である。

【図5】キャビン内に設けられた運転席及びコンソールの平面図である。

【図6】エンジン回転数を制御する制御処理のフローチャートである。

【図7】操作レバーが中立位置に戻されてから短時間の後に再度操作された場合の、エンジン回転数の変化を示すタイムチャートである。

【図8】操作レバーが操作されてから、操作が終了されるまでの、エンジン回転数の変化を示すタイムチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0010】

添付の図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。

【0011】

図１は、一実施形態によるショベルの側面図である。ショベルの下部走行体１には、旋回機構２を介して上部旋回体３が搭載される。上部旋回体３にはブーム４が取り付けられる。ブーム４の先端にはアーム５が取り付けられる。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が取り付けられる。

【0012】

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する。ブーム４、アーム５、及びバケット６は、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、及びバケットシリンダ９によりそれぞれ油圧駆動される。

【0013】

上部旋回体３には、運転室としてキャビン１０が搭載される。上部旋回体３においてキャビン１０の後方に、ショベルの動力源としてエンジン１１が搭載される。エンジン１１は、例えばディーゼルエンジンのような内燃機関である。

【0014】

キャビン１０内には、運転席１００及び操作レバーが設けられたコンソール１２０が設置される。さらに、キャビン１０内には、コントローラ３０及びカメラＣ１が設置される。

【0015】

コントローラ３０は、ショベルの駆動制御を行う制御装置である。本実施形態では、コントローラ３０は、ＣＰＵ及びメモリ３０ｃを含む演算処理装置で構成される。そして、コントローラ３０の各種機能は、ＣＰＵがメモリ３０ｃに格納されたプログラムを実行することで実現される。後述のエンジン回転数制御は、コントローラ３０により行われる。

【0016】

カメラＣ１は、コンソール１２０の上方に設置され、操作レバーの近傍を撮影して画像情報をコントローラ３０に供給する。コントローラ３０は、カメラＣ１からの画像情報において操作レバーと操作者の手とを認識し、認識結果から操作レバーの操作を推定又は判断する。

【0017】

図２は、図１のショベルの駆動系の構成を示すブロック図である。図２において、機械的動力系は二重線、高圧油圧ラインは太実線、パイロットラインは太破線、電気駆動・制御系は点線でそれぞれ示している。

【0018】

ショベルの駆動系は、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１７、操作装置２６、圧力センサ２９ａ，２９ｂ、及びコントローラ３０を有している。

【0019】

エンジン１１は、エンジンコントロールユニット７４（以下、ＥＣＵという）により駆動制御される。エンジン１１は、ショベルの駆動源である。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ている。メインポンプ１４及びパイロットポンプ１５はエンジン１１の動力により駆動され、油圧を発生する。

【0020】

メインポンプ１４は、高圧油圧ライン１６を介して高圧の作動油をコントロールバルブ１７に供給する。このメインポンプ１４としては、斜板式可変容量型油圧ポンプを用いることができる。

【0021】

レギュレータ１３は、メインポンプ１４の吐出量を制御するための装置である。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。すなわち、メインポンプ１４からの作動油の吐出量は、レギュレータ１３により制御される。

【0022】

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。パイロットポンプ１５として、例えば固定容量型油圧ポンプを用いることができる。

【0023】

コントロールバルブ１７は、ショベルにおける油圧システムを制御する油圧制御装置である。コントロールバルブ１７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、左側走行用油圧モータ１Ａ、右側走行用油圧モータ１Ｂ、旋回用油圧モータ２Ａ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する。

【0024】

操作装置２６は、各種シリンダ７〜９、走行用油圧モータ１Ａ，１Ｂ、及び旋回用油圧モータ２Ａを含む各種油圧アクチュエータを操作するために用いられる。本実施形態では、操作装置２６は、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の旋回を操作するための左右一対のレバー２６Ａ，２６Ｂ（操作部材）と、下部走行体１の走行を操作する一対のペダル２６Ｃ，２６Ｄ（操作部材）とを含む。操作装置２６は、油圧ライン２７を介してコントロールバルブ１７に接続されている。

【0025】

また、操作装置２６は、油圧ライン２８を介して圧力センサ２９ａ，２９ｂに接続されている。圧力センサ２９ａ，２９ｂは、操作装置２６の操作内容を圧力の形で検出するセンサであり、検出値をコントローラ３０に対して出力する。なお、操作装置２６の操作内容の検出は、各種操作レバーの傾きを検出する傾きセンサ等、圧力センサ以外の他のセンサを用いて行うこととしてもよい。

【0026】

コントローラ３０は、ショベルを制御するための制御装置である。本実施形態では、コントローラ３０はＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を備えたコンピュータで構成される。また、コントローラ３０は、各種機能要素に対応するプログラムをＲＯＭから読み出してＲＡＭにロードし、各種機能要素に対応する処理をＣＰＵに実行させる。

【0027】

また、コントローラ３０は、圧力センサ２９ａ，２９ｂの出力に基づいて操作装置２６のそれぞれの操作内容（例えば、レバー操作の有無、レバー操作方向、レバー操作量等）を検出する。更に、コントローラ３０は、カメラＣ１から供給される画像情報等に基づき、エンジン１１の回転数制御を処理行う。この回転数制御処理を達成するために、コントローラ３０は、図２に示すように機能部として操作判定部３０ａと回転数制御部３０ｂとを有している。操作判定部３０ａと回転数制御部３０ｂが行なう処理については後述する。ここで、操作判定部３０ａは必ずしもコントローラ３０により実現されなくてもよく、コントローラ３０とは別のコントローラにより実現されてもよい。

【0028】

図３は、図１に示すショベルの電気制御系の構成を示す図である。

【0029】

上述のようにエンジン１１は、ＥＣＵ７４により制御される。ＥＣＵ７４からは、エンジン１１の状態を示す各種データがコントローラ３０に常時送信される。コントローラ３０は、一時記憶部（メモリ）３０ｃにこのデータを蓄積する。

【0030】

エンジン１１に設けられた水温センサ１１ｃからは、冷却水温のデータがコントローラ３０に供給される。メインポンプ１４のレギュレータ１３へは、斜板角度の指令値がコントローラ３０から供給される。吐出圧力センサ１４ｂからは、メインポンプ１４の吐出圧力を示すデータがコントローラ３０に供給される。

【0031】

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１４−１には、油温センサ１４ｃが設けられている。この油温センサ１４ｃからは、管路１４−１を流れる作動油の温度データがコントローラ３０に供給される。

【0032】

操作装置２６は圧力センサ２９ａ、２９ｂを有しており、操作レバー２６Ａ，２６Ｂを操作した際にコントロールバルブ１７に送られるパイロット圧は圧力センサ２９ａ、２９ｂで検出される。この圧力センサ２９ａ、２９ｂで検出されたパイロット圧を示すデータもコントローラ３０に供給される。

【0033】

また、本実施形態に係るショベルは、キャビン１０内にエンジン回転数調整ダイヤル７５を有している。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る。

【0034】

具体的には、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、及びアイドリングモードを含む４段階以上の多段階でエンジン回転数の切り換えができるよう構成されている。この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に常時供給される。

【0035】

なお、ＳＰモードは、作業量を優先し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（運転時回転数）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回転数モードであり、二番目に高いエンジン回転数（運転時回転数）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（運転時回転数）を利用する。アイドリングモードは、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回転数モードであり、最も低いエンジン回転数（アイドル運転時回転数）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。また、後述の如く、所定の条件が満たされると、設定されたエンジン回転数の指令値が出力され、エンジン回転数は変更される。

【0036】

次に、図４及び図５を参照しながら、キャビン１０内に設置された運転席１００及び操作装置２６について説明する。図４はキャビン１０の内部の左側コンソールが回動した状態を示す側面図である。図５は運転席１００の周囲を上から見た平面図である。

【0037】

キャビン１０内には運転席１００が設置される。運転席１００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１００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。ショベルの操作者が運転席１００から離れるときには、図４に示すようにアームレスト１０６は後方に回動されて邪魔にならないようになっている。

【0038】

運転席１００の左右両側にコンソール１２０Ａ及びコンソール１２０Ｂがそれぞれ配置される。運転席１００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２６Ｅ，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１００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１００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。

【0039】

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１００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。

【0040】

運転席１００の前方の床面に操作ペダル２６Ｃ，２６Ｄが配置される。運転席１００に着座した操作者は、左足で操作ペダル２６Ｃ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１００に着座した操作者は、右足で操作ペダル２６Ｄを操作して右側走行用油圧モータ１Ｂを駆動する。

【0041】

操作ペダル２６Ｃの近傍から操作レバー２６Ｅが上方に向けて延在している。運転席１００に着座した操作者は、左手で操作レバー２６Ｅを把持しながら操作することで、操作ペダル２６Ｃ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２６Ｄの近傍から操作レバー２６Ｆが上方に向けて延在している。運転席１００に着座した操作者は、右手で操作レバー２６Ｆを把持しながら操作することで、操作ペダル２６Ｄ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。

【0042】

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モニタ１３０が配置される。運転席１００に着座した運転者はモニタ１３０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。

【0043】

また、運転席１００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。

【0044】

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，２６Ｅ，２６Ｆ及び操作ペダル２６Ｃ，２６Ｄ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。

【0045】

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。

【0046】

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。

【0047】

図６はエンジン回転数制御処理のフローチャートである。エンジン回転数制御処理は、コントローラ３０がプログラムを実行することで行なわれる処理である。コントローラ３０の機能部である操作判定部３０ａ（図２参照）は、カメラＣ１からの画像情報に基づいて、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を行う。そして、コントローラ３０の機能部である回転数制御部３０ｂ（図２参照）は、操作判定部３０ａの判定結果に基づいて、エンジン１１の回転数を所定の回転数に設定するようにＥＣＵ７４に指示を送る。

【0048】

図６に示すエンジン回転数制御処理が開始されると、コントローラ３０の操作判定部３０ａは、カメラＣ１から画像情報を取得する（ステップＳ１)。

【0049】

そして、操作判定部３０ａは、取得した画像情報において例えば操作レバー２６Ａと操作者の手を認識し、操作レバー２６Ａが含まれる所定の領域に操作者の手が入っているか否かを判定する（ステップＳ２）。より具体的には、操作判定部３０ａは、取得した画像情報において例えば操作レバー２６Ａの中心から所定の半径で規定される領域（例えば図５における点線円Ａ１の内側の領域）に操作者の手の一部が入っているか否かを判定する。あるいは、操作判定部３０ａは、操作レバー２６Ａの外形と操作者の手の外形を画像情報から認識し、操作者の手の外形が操作レバー２６Ａの外形に接触しているか否かを判定してもよい。

【0050】

ステップＳ２において、操作判定部３０ａが、操作レバー２６Ａが含まれる所定の領域内に操作者の手が入っていると判定すると（ステップＳ２のＹＥＳ）、処理はステップＳ３に進む。ステップＳ３では、コントローラ３０の回転数制御部３０ｂは、操作判定部３０ａの判定に基づいて、エンジン１１の回転数を通常の運転時の設定回転数に設定する。例えば、エンジン１１の回転数が通常の運転時の設定回転数に設定されていた場合は、回転数制御部３０ｂは、その設定回転数を維持するようにＥＣＵ７４に指示を送る。ここで、ステップＳ２の判定は、左右それぞれの操作レバーの所定領域内に左右の手がそれぞれ入っている時のみ、ステップＳ３に進むようにしても良い。

【0051】

すなわち、操作レバー２６Ａが含まれる所定の領域内に操作者の手が入っている場合は、コントローラ３０は、操作者が操作レバー２６Ａを操作しているか、あるいは操作しようとしていると判断し、エンジン１１の回転数を通常の運転時の回転数に維持させる。これにより、例えば操作者が操作レバー２６Ａを中立位置に保持したまま、周囲や作業状態を確認しているときであっても、オートアイドリングモードに設定されることなく、エンジンは作業時の回転数に維持される。したがって、操作者がすぐに操作レバー２６Ａを操作したとしても、エンジン回転数をアイドル運転時回転数から作業時の運転回転数まで復帰させる必要はなく、迅速に作業を再開することができる。

【0052】

図７は以上のエンジン回転数制御処理が行なわれた際の、エンジン回転数の変化を示すタイムチャートである。図７において、上述のエンジン回転数制御処理が行なわれている場合に、操作者が操作レバー２６Ａの操作を短時間だけ一時的に休止したときのエンジン回転数の推移が実線で示されている。また、図７において、上述のエンジン回転数制御処理が行なわれない通常のオートアイドリングが行なわれている場合に、操作者が操作レバー２６Ａの操作を短時間だけ一時的に休止したときのエンジン回転数の推移が点線で示されている。

【0053】

図７において、時刻ｔ１までは、操作レバー２６Ａが操作されてショベルの作業が行なわれていたものとする。そして、時刻ｔ１において操作者が操作レバー２６を中立位置に維持して操作を休止し、そのまま操作レバー２６Ａから手を離さずに、時刻ｔ２において操作を再開したものとする。

【0054】

本実施形態によるエンジン回転数制御処理が行なわれない場合は、通常のオートアイドル機能が働き、時刻ｔ１を過ぎてからエンジン１１の回転数はアイドル回転数に設定される。したがって、図７の点線で示すようにエンジン回転数は急激に減少する。そして、時刻ｔ２で操作者が再び操作レバー２６Ａの操作を開始すると、アイドル運転モードは解除され、エンジン回転数は上昇に転じ、時刻ｔ３において作業時の設定回転数に到達する。この場合、時刻ｔ２から時刻ｔ３までの間は、エンジン１１の出力が通常の作業時より小さいため、操作レバー２６Ａの操作量に見合った操作が行なわれないことがある。すなわち、エンジン１１の回転数が回復するまでは、通常の作業を行なうことができず、操作者が違和感を抱いたり、不満感を抱くおそれがある。

【0055】

一方、本実施形態によるエンジン回転数制御処理を行なった場合は、図７の実線で示すように、エンジン１１の回転数は時刻ｔ１以降も作業時の回転数に維持される。すなわち、操作者は時刻ｔ１以降も操作レバー２６Ａから手を離していないので、ステップＳ２からＳ３の処理により、エンジン１１の回転数は作業時の回転数に維持される。このため、時刻ｔ２において再び操作レバー２６Ａの操作を始めたときには、エンジン１１は通常の作業時の回転数における動力を直ちに出力することができ、操作者は何ら不都合を感じることは無い。

【0056】

図６のエンジン回転数制御処理に戻り、ステップＳ２において、操作判定部３０ａが、操作レバー２６Ａが含まれる所定の領域内に操作者の手が入っていないと判定すると（ステップＳ２のＮＯ）、処理はステップＳ４に進む。ステップＳ４では、コントローラ３０の回転数制御部３０ｂは、操作判定部３０ａの判定に基づいて、エンジン１１の回転数をアイドリング運転時の回転数に設定する。例えば、エンジン１１の回転数が通常の運転時の設定回転数に設定されていた場合は、回転数制御部３０ｂは、エンジン１１の回転数をアイドリング回転数に下げるようにＥＣＵ７４に指示を送る。

【0057】

すなわち、操作レバー２６Ａが含まれる所定の領域内に操作者の手が入っていない場合は、コントローラ３０は、操作者が操作レバー２６Ａを操作していないか、あるいは操作する意思は無いと判断し、エンジン１１の回転数をアイドリング回転数に設定する。これはいわゆるオートアイドリング機能に相当する。これにより、例えば操作者が操作レバー２６Ａを操作して作業を行なわない場合には、エンジン１１の回転数を自動的にアイドリング回転数に落とすことができ、エンジン１１の燃料消費量を低減することができる。

【0058】

ステップＳ４の処理の後、操作判定部３０ａは、再びカメラＣ１から画像情報を取得する（ステップＳ５）。このときに取得する画像情報は、操作者の手の動きを確認するための画像情報であり、所定の短い間隔で撮影した複数の画像情報であることが好ましい。

【0059】

そして、操作判定部３０ａは、取得した画像情報に基づいて、操作者の手が操作レバー２６Ａ（あるいは、操作レバー２６Ａを含む所定の領域）に近づいているか否かを判定する（ステップＳ６）。より具体的には、操作判定部３０ａは、時間間隔をおいた得複数の画像のうち、取得時刻が早いほうの画像における手の位置と、取得時間が遅いほうの画像における手の位置を認識する。そして、例えば、取得時刻が早いほうの画像における手が操作レバーを中心とする第１の領域（例えば図５における点線円Ａ２の内側の領域）に含まれており、取得時間が遅いほうの画像における手が、第１の領域より小さな第２の領域（例えば図５における点線円Ａ１の内側の領域）に含まれていた場合、操作者の手が操作レバー２６Ａに近づいている（操作レバーに向かって移動している）と判断する。あるいは、操作判定部３０ａは、取得時間が遅いほうの画像における手と操作レバー２６Ａとの間の距離より短い場合に、操作者の手が操作レバー２６Ａに近づいている（操作レバーに向かって移動している）と判断する。ここで、Ａ１は例えば半径約５０ｍｍであり、Ａ２は例えば半径約１００ｍｍ程度で形成される。また、第１の領域Ａ２は無くてもよい。

【0060】

ステップＳ６において、操作判定部３０ａが、操作者の手が操作レバー２６Ａ（あるいは、操作レバー２６Ａを含む所定の領域）に近づいていると判定すると（ステップＳ６のＹＥＳ）、処理はステップＳ３に進む。ステップＳ３では、コントローラ３０の回転数制御部３０ｂは、操作判定部３０ａの判定に基づいて、エンジン１１の回転数を通常の運転時の設定回転数に設定する。この場合、エンジン１１の回転数はアイドル回転数に設定されているので、回転数制御部３０ｂは、エンジン１１の回転数を作業時の回転数まで上げるようにＥＣＵ７４に指示を送る。

【0061】

一方、ステップＳ６において、操作判定部３０ａが、操作者の手が操作レバー２６Ａ（あるいは、操作レバー２６Ａを含む所定の領域）に近づいていないと判定すると（ステップＳ６のＮＯ）、処理はステップＳ５に戻り、ステップＳ５及びＳ６の処理を繰り返す。

【0062】

図８は以上のエンジン回転数制御処理が行なわれた際の、エンジン回転数の変化を示すタイムチャートである。図８において、上述のエンジン回転数制御処理が行なわれている場合に、操作者が操作レバー２６Ａの操作を開始してから終了するまでの間のエンジン回転数の推移が実線で示されている。また、図８において、上述のエンジン回転数制御処理が行なわれない通常のオートアイドリングが行なわれている場合に、操作者が操作レバー２６Ａの操作を開始してから終了するまでの間のエンジン回転数の推移が点線で示されている。

【0063】

図８において、時刻ｔ１までは、操作レバー２６Ａが操作されておらず、エンジン１１の回転数はアイドル回転数であったものとする。そして、時刻ｔ１において操作者が操作レバー２６Ａに手を近づけ、時刻ｔ２において操作レバー２６Ａを把持し、時刻ｔ３において操作レバー２６Ａの操作を開始したものとする。

【0064】

本実施形態によるエンジン回転数制御処理が行なわれない場合は、通常のオートアイドル機能が働き、時刻ｔ３以降に操作レバー２６Ａの操作が検出された時刻ｔ４の後に、エンジン１１の回転数を作業時の回転数に復帰させる処理が開始される。したがって、図８の点線で示すように、エンジン回転数は時刻ｔ４を過ぎてから上昇し始め、時刻ｔ５においてようやく作業時の回転数に到達する。したがって、作業者は時刻ｔ５までは通常の動力で作業を行うことができない。

【0065】

一方、上述の本実施形態によるエンジン回転数制御処理が行なわれる場合、作業者が手を操作レバー２６Ａに近づけた時刻ｔ１の時点においてステップＳ５→Ｓ６→Ｓ３の処理が行なわれ、エンジン１１の回転数が作業時の回転数に設定される。したがって、エンジン１１の回転数は、図８の実線で示すように、まだ作業者が操作レバー２６Ａの操作を開始していない時刻ｔ１から上昇し始め、時刻ｔ５のはるか手前の時刻ｔ４において作業時の回転数に復帰する。このように、本実施形態によるエンジン回転数制御処理によれば、操作レバー２６Ａの操作を開始する際に、エンジン１１の回転数を迅速に上昇させて通常の作業を直ちに行なうことができる。

【0066】

また、作業を中止する際には、時刻ｔ６で作業者は操作レバー２６Ａを中立位置に戻してすぐに操作レバー２６Ａから手を離すこととする。本実施形態によるエンジン回転数制御処理が行なわれない場合には、操作レバー２６Ａが時刻ｔ６において中立位置になってから、その状態が所定の時間後の時刻ｔ７まで継続したときに、エンジン回転数をアイドル回転数に下げる制御が行なわれる。したがって、エンジン回転数は、図８の点線で示すように、時刻ｔ６から所定時間経過した時刻ｔ７から下降し始めてアイドル回転数になる。

【0067】

一方、本実施形態によるエンジン回転数制御処理が行なわれる場合には、時刻ｔ６において直ちにアイドル回転数への設定が行なわれ、図８の実線で示すように、エンジン回転数は、作業者が操作レバー２６Ａから手を離した時刻ｔ６から減少してアイドル回転数になる。すなわち、操作レバー２６Ａが中立位置になってから所定の時間が過ぎても中立位置のままであるという判断を待つ必要はなく、迅速にアイドル運転に移行することができる。

【0068】

操作レバー２６Ａのみの操作に関するエンジン回転数制御処理について説明したが、他の操作部材（操作レバー及び操作ペダル）に対する操作に関しても、同様なエンジン回転数制御処理を適用することができる。

【0069】

例えば、上述のエンジン回転数制御処理を操作レバー２６Ｂの操作に対して適用してもよい。また、操作レバー２６Ａに対するエンジン回転数制御処理と操作レバー２６Ｂに対するエンジン回転数制御処理とを同時に行なうこととしてもよい。

【0070】

また、上述のエンジン回転数制御処理を、操作ペダル２６Ｃ，２６Ｄのいずれか一方又は両方の操作に適用してもよい。この場合、操作者の足を画像認識してペダル２６Ｃ，２６Ｄとの位置関係に基づいて操作の有無を判断することとなる。

【0071】

さらに、上述のエンジン回転数制御処理を、操作レバー２７Ｅ，２７Ｆのいずれか一方又は両方の操作に適用してもよい。

【0072】

複数の操作部材に上述のエンジン回転数制御処理を適用する場合は、複数の処理結果が競合しないようにする。例えば、いずれか一つの操作部材に関する処理において操作されているとの判断がなされた場合に、他の操作部材に関する判断は無視し、その操作されているという判断を優先して作業時の回転数を維持することとしてもよい。

【0073】

以上、本発明の実施形態について説明が、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく、種々の変形・変更が可能である。

【0074】

本国際出願は、２０１５年３月２０日に出願した日本国特許出願２０１５−０５８７０９号に基づく優先権を主張するものであり、２０１５−０５８７０９号の全内容をここに本国際出願に援用する。

【符号の説明】

【0075】

１ 下部走行体
１Ａ，１Ｂ 走行用油圧モータ
２ 旋回機構
３ 上部旋回体
４ ブーム
５ アーム
６ バケット
７ ブームシリンダ
８ アームシリンダ
９ バケットシリンダ
１０ キャビン
１１ エンジン
１３ レギュレータ
１４ メインポンプ
１５ パイロットポンプ
１６ 高圧油圧ライン
１７ コントロールバルブ
２５ パイロットライン
２６ 操作装置
２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｅ，２６Ｆ 操作レバー
２６Ｃ，２６Ｄ 操作ペダル
２７，２８ 油圧ライン
２９ａ，２９ｂ 圧力センサ
３０ コントローラ
３０ａ 操作判定部
３０ｂ 回転数制御部
３０ｃ 一時記憶部
７４ ＥＣＵ
７５ エンジン回転数調整ダイアル
１００ 運転席
１２０，１２０Ａ，１２０Ｂ コンソール
Ｃ１ カメラ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】