特許 6545498 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】6545498

(24)【登録日】2019年6月28日

(45)【発行日】2019年7月17日

(54)【発明の名称】ショベル

(51)【国際特許分類】

   E02F 9/26 20060101AFI20190705BHJP

【ＦＩ】

   E02F9/26 B

【請求項の数】6

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2015-65158(P2015-65158)

(22)【出願日】2015年3月26日

(65)【公開番号】特開2016-183534(P2016-183534A)

(43)【公開日】2016年10月20日

【審査請求日】2018年3月14日

(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】白谷 竜二

(72)【発明者】

【氏名】佐野 公則

(72)【発明者】

【氏名】山本 正明

【審査官】 西田 光宏

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０００−１３６０９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭４７−０１８１０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１７９２１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１１／０４９０７９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開平０９−１５８２５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−０７５４６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−２０５４０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０４−０２１２１６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 国際公開第２０１４／０５９４５７（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０２Ｆ ９／２６

Ｅ０２Ｆ ９／２４

Ｅ０２Ｆ ９／２０

Ａ０１Ｄ ３４／２４

Ｂ６６Ｃ ２３／８０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

クローラを有する下部走行体と、
前記下部走行体に搭載される上部旋回体と、
前記上部旋回体に取り付けられるブームと、前記ブームの先端に取り付けられるアームと、前記アームの先端に取り付けられるバケットとを含むアタッチメントと、
機体の状態を操作者に知らせる通知装置と、
前記通知装置を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、機体の沈下量または傾斜量を取得し、該沈下量または該傾斜量の時間的推移に基づいて機体が沈下しているかを判定し、沈下していると判定した場合に前記通知装置を作動させて前記機体が沈下していることを操作者に知らせる、
ショベル。

【請求項2】

前記制御装置は、走行停止中の機体の沈下量の時間的推移に基づいて機体が沈下していると判定した場合に前記通知装置を作動させて前記機体が沈下していることを操作者に知らせる、
請求項１に記載のショベル。

【請求項3】

当該ショベルに関する情報を取得する情報取得装置を備え、
前記制御装置は、前記情報取得装置の出力に基づき、所定時間毎に前記機体の前記沈下量を取得し、所定の取得回数に亘って所定量以上の前記沈下量を取得した場合、前記機体が沈下していると判定する、または、
前記制御装置は、前記情報取得装置の出力に基づいて単位時間当たりの前記機体の沈下量である沈下速度を取得し、前記機体の沈下速度が所定時間に亘って所定の閾値以上となった場合、前記機体が沈下していると判定する、
請求項１又は２に記載のショベル。

【請求項4】

前記機体の傾斜を検出する傾斜センサ、
下部走行体のロアフレームの下面に取り付けられる荷重センサまたは接触センサ、
前記機体上の所定点と前記機体が位置する地面との距離を検出する距離センサ、及び、
前記機体に取り付けられて前記機体の周囲を撮像する画像センサ、のうちの少なくとも１つのセンサを備え、
前記制御装置は、前記少なくとも１つのセンサの出力に基づいて前記機体の沈下量を取得する、
または、
前記制御装置は、作業現場に設置されたレーザ発光器と前記機体に取り付けられた受光器とで構成される測量システムの出力を受信して前記機体が沈下しているか否かを判定する、
請求項１乃至３の何れか１項に記載のショベル。

【請求項5】

ブームシリンダのロッド側油室の圧力を検出する圧力センサを備え、
前記制御装置は、前記ロッド側油室の圧力が所定値以上の場合、前記通知装置を作動させない、
請求項１乃至４の何れか１項に記載のショベル。

【請求項6】

アタッチメントの姿勢を検出する姿勢検出装置を備え、
前記制御装置は、前記アタッチメントが所定の姿勢であると判定した場合、前記通知装置を作動させない、
請求項１乃至５の何れか１項に記載のショベル。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は下部走行体に旋回可能に搭載される上部旋回体を備えたショベルに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、ブーム角度、アーム角度、及び旋回角度から算出した機体重心位置と、斜面の傾斜角度及び上部旋回体の向きから算出した機体重心安全域とに基づいて転倒のおそれがあると判断した場合に警報を発生させるショベルが知られている（特許文献１参照。）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平７−２０７７１１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、上述のショベルは、機体が僅かに傾斜した程度では転倒のおそれがあるとは判断しないため警報を発生させることはない。そのため、軟弱な地盤上で作業する際に機体が地面の沈み込みによって徐々に傾いていく場合であっても機体が僅かに傾斜した程度では警報を発生させることができない。また、操作者は、作業の際の機体の揺れにかき消され、地面の沈み込みによって機体が徐々に傾いていっていることに気付かない。その結果、ショベルは操作者が気付かないうちにその場から脱出不能となってしまうおそれがある。

【0005】

上述に鑑み、作業現場の地面の沈み込みによって操作者が気付かないうちに機体が沈下してその場から脱出不能となってしまうのを防止できるショベルの提供が望まれる。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の実施例に係るショベルは、クローラを有する下部走行体と、前記下部走行体に搭載される上部旋回体と、前記上部旋回体に取り付けられるブームと、前記ブームの先端に取り付けられるアームと、前記アームの先端に取り付けられるバケットとを含むアタッチメントと、機体の状態を操作者に知らせる通知装置と、前記通知装置を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、機体の沈下量または傾斜量を取得し、該沈下量または該傾斜量の時間的推移に基づいて機体が沈下しているかを判定し、沈下していると判定した場合に前記通知装置を作動させて前記機体が沈下していることを操作者に知らせる。

【発明の効果】

【0007】

上述の手段により、作業現場の地面の沈み込みによって操作者が気付かないうちに機体が沈下してその場から脱出不能となってしまうのを防止できるショベルが提供される。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の実施例に係るショベルの側面図である。

【図2】図１のショベルの駆動系の構成例を示す図である。

【図3】、図１のショベルに搭載される姿勢検出装置を構成する各種センサの出力内容の一例を示すショベルの側面図である。

【図4】情報取得装置及び通知装置の配置例を示すショベルの背面図である。

【図5】３つの入力画像と出力画像の関係を示す図である。

【図6】通知判定処理の流れを示すフローチャートである。

【図7】通知判定処理実行中の各種物理量の時間的推移を示す図である。

【図8】通知判定処理実行中のショベルの状態を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

最初に、本発明の実施例に係る建設機械としてのショベルの全体構成について説明する。図１は本発明の実施例に係るショベルの構成例を示す側面図である。

【0010】

図１のショベルは、下部走行体１、旋回機構２、上部旋回体３、ブーム４、アーム５、バケット６、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、キャブ（操縦室）１０、操作装置２６、制御装置３０等を有する。

【0011】

具体的には、図１の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には作業体としてのブーム４が取り付けられる。ブーム４の先端には作業体としてのアーム５が取り付けられ、アーム５の先端には作業体としてのバケット６が取り付けられる。ブーム４、アーム５、及びバケット６は、アタッチメントの一例である掘削アタッチメントを構成し、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。また、上部旋回体３には転倒時保護構造を有するキャブ１０が設けられる。

【0012】

操作装置２６は、操作者が油圧アクチュエータの操作のために用いる装置である。操作装置２６は、パイロットラインを通じ、パイロットポンプが吐出する作動油を油圧アクチュエータのそれぞれに対応する流量制御弁のパイロットポートに供給する。但し、油圧アクチュエータの制御方式は、操作装置２６の操作量に対応して駆動される構成であればよく、適宜の方式を用いて構成される。例えば、油圧アクチュエータの駆動量は、操作装置２６の操作量を電圧等の別情報に変換する制御装置３０によって算出されてもよい。

【0013】

制御装置３０は、ショベルの駆動制御を行う制御装置である。本実施例では、制御装置３０は、ＣＰＵ及び内部メモリを含む演算処理装置である。具体的には、制御装置３０は、内部メモリに格納された駆動制御用のプログラムをＣＰＵに実行させて各種機能を実現する。

【0014】

なお、ショベルは、各種油圧アクチュエータの伸縮速度を検出するセンサ、各種油圧アクチュエータを作動させる作動油の圧力を検出するセンサ等を備えていてもよい。また、それらセンサは検出した値を制御装置３０に対して出力してもよい。

【0015】

次に、図２を参照して制御装置３０の詳細について説明する。なお、図２は、制御装置３０の構成例を示す機能ブロック図である。本実施形態では、制御装置３０は、姿勢検出装置４０、情報取得装置４１等の出力を受けて各種演算を実行し、通知装置４２等に対して各種情報を出力する。例えば、制御装置３０は、姿勢検出装置４０、情報取得装置４１等の出力に基づいてショベルが沈下しているか否かを判定する。そして、ショベルが沈下していると判定した場合に通知装置４２を動作させてその旨を操作者に通知する。

【0016】

姿勢検出装置４０は、アタッチメントの姿勢を検出する装置である。本実施例では、姿勢検出装置４０は、掘削アタッチメントの姿勢を検出する装置である。

【0017】

図３は、図１のショベルに搭載される姿勢検出装置４０を構成する各種センサの出力内容の一例を示すショベルの側面図である。具体的には、姿勢検出装置４０は、ブーム角度センサ４０ａ、アーム角度センサ４０ｂ、バケット角度センサ４０ｃ、及び車体傾斜センサ４０ｄを含む。

【0018】

ブーム角度センサ４０ａは、ブーム角度θ１を取得するセンサであり、例えば、ブームフートピンの回転角度を検出する回転角度センサ、ブームシリンダ７のストローク量を検出するストロークセンサ、ブーム４の傾斜角度を検出する傾斜（加速度）センサ等を含む。ブーム角度θ１は、ＸＺ平面において、ブームフートピン位置Ｐ１とアーム連結ピン位置Ｐ２とを結ぶ線分の水平線に対する角度である。

【0019】

アーム角度センサ４０ｂは、アーム角度θ２を取得するセンサであり、例えば、アーム連結ピンの回転角度を検出する回転角度センサ、アームシリンダ８のストローク量を検出するストロークセンサ、アーム５の傾斜角度を検出する傾斜（加速度）センサ等を含む。アーム角度θ２は、ＸＺ平面において、アーム連結ピン位置Ｐ２とバケット連結ピン位置Ｐ３とを結ぶ線分の水平線に対する角度である。

【0020】

バケット角度センサ４０ｃは、バケット角度θ３を取得するセンサであり、例えば、バケット連結ピンの回転角度を検出する回転角度センサ、バケットシリンダ９のストローク量を検出するストロークセンサ、バケット６の傾斜角度を検出する傾斜（加速度）センサ等を含む。バケット角度θ３は、ＸＺ平面において、バケット連結ピン位置Ｐ３とバケット爪先位置Ｐ４とを結ぶ線分の水平線に対する角度である。なお、バケット角度センサ４０ｃは省略されてもよい。

【0021】

車体傾斜センサ４０ｄは、ショベルのＹ軸回りの傾斜角度θ４、及び、ショベルのＸ軸回りの傾斜角度θ５（図示せず。）を取得するセンサであり、例えば２軸傾斜（加速度）センサ等を含む。なお、図３のＸＹ平面は水平面である。

【0022】

情報取得装置４１は、ショベルに関する情報を取得する装置である。本実施例では、情報取得装置４１は、傾斜センサ４１ａ、距離センサ４１ｂ、荷重センサ４１ｃ、及び、画像センサ４１ｄを含む。なお、ショベルは、傾斜センサ４１ａ、距離センサ４１ｂ、荷重センサ４１ｃ、及び、画像センサ４１ｄのうちの少なくとも１つを備えていればよい。

【0023】

図４はショベルの背面図であり、情報取得装置４１及び通知装置４２の配置例を示す。具体的には、図４（Ａ）は、クローラ１Ｌ、１Ｒの下の地面が沈み込んでいない状態を示し、図４（Ｂ）は、クローラ１Ｌ、１Ｒの下の地面が沈み込んだ状態を示す。

【0024】

傾斜センサ４１ａはショベルの機体の傾斜を検出するセンサである。本実施例では、傾斜センサ４１ａは、姿勢検出装置４０の車体傾斜センサ４０ｄであり、上部旋回体３に取り付けられる。なお、傾斜センサ４１ａは下部走行体１に取り付けられてもよい。また、傾斜センサ４１ａはその検出値を制御装置３０に対して出力する。

【0025】

距離センサ４１ｂは、ショベルの機体上の所定点と機体が位置する地面との間の距離を検出するセンサである。本実施例では、距離センサ４１ｂは、下部走行体１のロアフレーム１Ｆの下面に取り付けられる赤外線距離センサである。そして、ショベルが位置する地面のうち、クローラ１Ｌ、１Ｒの下の沈み込んだ部分（以下、「沈下部分」とする。）ではなく、その周囲の沈み込んでいない部分（以下、「非沈下部分」とする。）とロアフレーム１Ｆの下面との間の距離Ｄ１を検出する。具体的には、距離センサ４１ｂは、センサ本体と非沈下部分との間の距離を検出し、その検出値とセンサ本体の取り付け位置に関する予め記憶された情報から距離Ｄ１を算出する。また、距離センサ４１ｂはその算出値を制御装置３０に対して出力する。なお、制御装置３０が距離センサ４１ｂの検出値に基づいて距離Ｄ１を算出してもよい。また、距離センサ４１ｂは上部旋回体３に取り付けられてもよい。また、距離センサ４１ｂは距離画像センサであってもよい。

【0026】

荷重センサ４１ｃは、クローラ１Ｌ、１Ｒの下の地面の沈み込みに起因するショベルの沈下により、地面の非沈下部分が下部走行体１のロアフレーム１Ｆの下面と接触したときに、非沈下部分がロアフレーム１Ｆの下面を押し付ける力を検出するセンサである。本実施例では、荷重センサ４１ｃはロアフレーム１Ｆの下面に取り付けられる圧電センサであり、望ましくは、ロアフレーム１Ｆの下面と旋回軸との交点付近に取り付けられる。また、荷重センサ４１ｃはその検出値を制御装置３０に対して出力する。

【0027】

また、荷重センサ４１ｃは接触センサであってもよい。この場合、制御装置３０は、接触センサの出力に基づいて非沈下部分が下部走行体１のロアフレーム１Ｆの下面と接触したか否かを判定できる。

【0028】

画像センサ４１ｄは、ショベルの周囲を撮像するセンサである。本実施例では、画像センサ４１ｄは、ショベルの左側方を撮像する左側方カメラ４１ｄＬ、ショベルの右側方を撮像する右側方カメラ４１ｄＲ、ショベルの後方を撮像する後方カメラ４１ｄＢを含む。左側方カメラ４１ｄＬは上部旋回体３の上面の左側端部に取り付けられ、右側方カメラ４１ｄＲは上部旋回体３の上面の右側端部に取り付けられ、後方カメラ４１ｄＢは上部旋回体３の上面の後側端部に取り付けられる。また、画像センサ４１ｄは撮像した画像を制御装置３０に対して出力する。

【0029】

通知装置４２は、各種情報をショベルの操作者に通知する装置である。本実施例では、通知装置４２は、音声出力装置４２ａ、発光装置４２ｂ、及び、表示装置４２ｃを含む。なお、ショベルは、音声出力装置４２ａ、発光装置４２ｂ、及び、表示装置４２ｃのうちの少なくとも１つを備えていればよい。

【0030】

音声出力装置４２ａは、制御装置３０からの制御指令に応じて各種情報を音声出力する。本実施例では、音声出力装置４２ａはキャブ１０内に設置される車載スピーカである。

【0031】

発光装置４２ｂは、制御装置３０からの制御指令に応じて発光する。本実施例では、発光装置４２ｂはキャブ１０内に設置される警告ランプである。

【0032】

表示装置４２ｃは、制御装置３０からの制御指令に応じて各種情報を表示する。本実施例では、表示装置４２ｃはキャブ１０内に設置される車載液晶ディスプレイである。

【0033】

次に、制御装置３０が有する機能要素である出力画像生成部３１、沈下量取得部３２、及び特殊動作判定部３３について説明する。制御装置３０は、内部メモリに格納された各種機能要素のそれぞれに対応するプログラムをＣＰＵに実行させて各種機能要素のそれぞれによる機能を実現する。

【0034】

出力画像生成部３１は出力画像を生成する機能要素である。本実施例では、出力画像生成部３１は左側方カメラ４１ｄＬ、右側方カメラ４１ｄＲ、及び後方カメラ４１ｄＢのそれぞれが撮像した３つの入力画像に基づいて出力画像を生成する。

【0035】

図５は、３つの入力画像と出力画像の関係を示す図である。具体的には、出力画像生成部３１は、３つの入力画像を合成して出力画像としての視点変換画像を生成する。出力画像は、図５に示すように、俯瞰画像領域Ｒ１及び水平画像領域Ｒ２を含む。俯瞰画像領域Ｒ１は、ショベルの周囲を鉛直上方にある仮想視点から見たときの俯瞰画像を表示する領域である。また、水平画像領域Ｒ２は、ショベルの周囲を機体の側面にある仮想視点から水平に見たときの水平画像を表示する領域である。

【0036】

沈下量取得部３２はショベルの沈下量を取得する機能要素である。本実施例では、沈下量取得部３２は、情報取得装置４１の出力に基づき、ショベルの走行が停止された時点（例えば走行レバーが中立位置に戻された時点）から所定時間（例えば３０秒）毎にショベルの沈下量を取得する。そして、沈下量取得部３２は、所定の取得回数（例えば２回）に亘って所定量以上の沈下量を取得した場合、ショベルが沈下していると判定して通知装置４２に対して制御指令を出力する。ショベルが沈下している事実を操作者に通知するためである。

【0037】

或いは、沈下量取得部３２は、情報取得装置４１の出力に基づいて単位時間当たりのショベルの沈下量（以下、「沈下速度」とする。）を取得してもよい。この場合、沈下量取得部３２は、ショベルの沈下速度が所定時間に亘って所定の閾値以上となった場合、ショベルが沈下していると判定して通知装置４２に対して制御指令を出力する。例えば、沈下量取得部３２は、沈下量が４００ｍｍを超えた時点から３０秒間に亘って閾値以上の沈下速度が維持された場合、ショベルが沈下していると判定して通知装置４２に対して制御指令を出力する。

【0038】

制御指令を受けた通知装置４２としての音声出力装置４２ａは、ショベルが沈下していることを表す音声メッセージを音声出力する。警報を出力してもよい。また、制御指令を受けた通知装置４２としての発光装置４２ｂは警告ランプを点灯或いは点滅させる。また、制御指令を受けた通知装置４２としての表示装置４２ｃは、ショベルが沈下していることを表すテキストメッセージ、アイコン、グラフィック画像等を表示する。

【0039】

具体的には、沈下量取得部３２は、ショベルの走行が停止された時点から所定時間毎に、傾斜センサ４１ａの出力に基づいてショベルのＹ軸回りの傾斜角度θ４（図３参照。）、及び、ショベルのＸ軸回りの傾斜角度θ５をショベルの沈下量として取得する。そして、傾斜角度θ４及びθ５の少なくとも一方に関する１０度以上の増加を２回続けて検出した場合に、或いは、１０度以上の減少を２回続けて検出した場合、ショベルが沈下していると判定して通知装置４２に対して制御指令を出力する。

【0040】

或いは、沈下量取得部３２は、ショベルの走行が停止された時点から所定時間毎に、距離センサ４１ｂの出力に基づいて地面の非沈下部分と下部走行体１のロアフレーム１Ｆの下面との距離Ｄ１をショベルの沈下量として取得する。そして、距離Ｄ１に関する所定の閾値以上の減少を２回続けて検出した場合、ショベルが沈下していると判定して通知装置４２に対して制御指令を出力する。なお、沈下量取得部３２は、距離Ｄ１が所定の下限値に達した場合、ショベルが沈下していると判定して通知装置４２に対して制御指令を出力してもよい。

【0041】

或いは、沈下量取得部３２は、ショベルの走行が停止された時点から所定時間毎に、荷重センサ４１ｃの出力に基づいて非沈下部分がロアフレーム１Ｆの下面を押し付ける力をショベルの沈下量として取得する。そして、その力に関する所定の閾値以上の増大を２回続けて検出した場合、ショベルが沈下していると判定して通知装置４２に対して制御指令を出力する。なお、沈下量取得部３２は、所定の閾値以上の力が所定時間（例えば３０秒）に亘って検出された場合、ショベルが沈下していると判定して通知装置４２に対して制御指令を出力してもよい。

【0042】

或いは、沈下量取得部３２は、ショベルの走行が中止された時点から所定時間毎に、画像センサ４１ｄの出力に基づいて生成される出力画像を取得する。そして、連続する２つの画像間のオプティカルフローをショベルの沈下量として取得する。そして、オプティカルフローに関する所定の閾値以上の変化を２回続けて検出した場合、ショベルが沈下していると判定して通知装置４２に対して制御指令を出力する。なお、沈下量取得部３２は、他の公知の画像処理技術を用いながら時間的に連続する複数の出力画像に基づいてショベルの沈下量を取得してもよい。

【0043】

或いは、沈下量取得部３２は、上述の判定結果を任意に組み合わせた上で、通知装置４２に対して制御指令を出力するか否かを最終的に判定してもよい。

【0044】

特殊動作判定部３３は、ショベルによる特殊動作が行われているか否かを判定する機能要素である。本実施例では、特殊動作はジャッキアップを含む。具体的には、特殊動作判定部３３は、ブームシリンダ７のロッド側油室の作動油の圧力を検出するブームロッド圧センサ（図示せず。）の出力が所定値以上の場合にジャッキアップが行われていると判定する。そして、特殊動作判定部３３は、特殊動作としてのジャッキアップが行われていると判定した場合、通知禁止指令を沈下量取得部３２に対して出力する。沈下量取得部３２がジャッキアップによる機体の傾斜を機体の沈下と誤認識してしまい、通知装置４２が操作者にその旨を通知してしまうのを防止するためである。通知禁止指令を受けた沈下量取得部３２は、ショベルが沈下していると判定している場合であっても、通知装置４２に対して制御指令を出力しない。

【0045】

なお、特殊動作判定部３３は、姿勢検出装置４０の出力から掘削アタッチメントの姿勢を導き出し、その掘削アタッチメントの姿勢に基づいてジャッキアップが行われているか否かを判定してもよい。

【0046】

次に、図６を参照し、制御装置３０がショベルの沈下を操作者に通知するか否かを判定する処理（以下、「通知判定処理」とする。）について説明する。図６は通知判定処理の流れを示すフローチャートである。制御装置３０は、ショベル稼働中、所定の制御周期で繰り返しこの通知判定処理を実行する。

【0047】

最初に、制御装置３０はショベルが走行停止中であるかを判定する（ステップＳ１）。本実施例では、制御装置３０は、操作装置２６としての走行レバーに関するパイロット圧を検出する圧力センサ（図示せず。）の出力に基づいてショベルが走行停止中であるか否かを判定する。なお、制御装置３０は、右側走行用油圧モータ２Ａ、左側走行用油圧モータ２Ｂの回転数を検出する回転数センサ（図示せず。）等の他のセンサの出力に基づいてショベルが走行停止中であるか否かを判定してもよい。

【0048】

走行中であると判定した場合（ステップＳ１のＮＯ）、制御装置３０は、今回の通知判定処理を終了させる。

【0049】

走行停止中であると判定した場合（ステップＳ１のＹＥＳ）、制御装置３０はショベルが沈下しているかを判定する（ステップＳ２）。本実施例では、制御装置３０の沈下量取得部３２が情報取得装置４１としての傾斜センサ４１ａ（車体傾斜センサ４０ｄ）の出力に基づいてショベルが徐々に沈下しているか否かを判定する。具体的には、沈下量取得部３２はショベルのＹ軸回りの傾斜角度θ４（図３参照。）及びＸ軸回りの傾斜角度θ５を３０秒毎に取得する。そして、傾斜角度θ４及びθ５の少なくとも一方に関する１０度以上の増加を２回続けて検出した場合に、或いは、１０度以上の減少を２回続けて取得した場合、ショベルが沈下していると判定する。

【0050】

ショベルが沈下していないと判定した場合（ステップＳ２のＮＯ）、制御装置３０は、今回の通知判定処理を終了させる。

【0051】

ショベルが沈下していると判定した場合（ステップＳ２のＹＥＳ）、制御装置３０はショベルによる特殊動作が行われているか否かを判定する（ステップＳ３）。本実施例では、制御装置３０の特殊動作判定部３３がブームロッド圧センサの出力に基づいてジャッキアップが行われているか否かを判定する。具体的には、特殊動作判定部３３はブームロッド圧センサの出力が所定値以上の場合にジャッキアップが行われていると判定する。

【0052】

特殊動作が行われていると判定した場合（ステップＳ３のＹＥＳ）、制御装置３０は、今回の通知判定処理を終了させる。

【0053】

特殊動作が行われていないと判定した場合（ステップＳ３のＮＯ）、制御装置３０はショベルが沈下していることを操作者に通知する（ステップＳ４）。本実施例では、制御装置３０の沈下量取得部３２が通知装置４２に対して制御指令を出力する。具体的には、沈下量取得部３２は音声出力装置４２ａに対して制御指令を出力して警報を出力させる。音声出力装置４２ａは停止ボタンの押下等の所定の操作が行われるまで警報を出力する。なお、音声出力装置４２ａはショベルの走行が開始された時点で警報を中止させてもよい。

【0054】

次に、図７及び図８を参照し、通知判定処理実行中の各種物理量の時間的推移について説明する。なお、図７は各種物理量の時間的推移を示す。具体的には、図７（Ａ）は走行レバーパイロット圧の時間的推移を示し、図７（Ｂ）はジャッキアップ検知結果の時間的推移を示す。ジャッキアップ検知結果の「ＯＮ」はジャッキアップが行われていると判定されたことを表し、「ＯＦＦ」はジャッキアップが行われていないと判定されたことを表す。また、図７（Ｃ）は傾斜角度の時間的推移を示し、図７（Ｄ）は通知判定結果の時間的推移を示す。通知判定結果の「ＯＮ」は通知を行うと判定されたことを表し、「ＯＦＦ」は通知を行わないと判定されたことを表す。また、図８は通知判定処理実行中のショベルの状態を示す。具体的には、図８（Ａ）は地面の隆起部を乗り越えるように走行するショベルを示す。また、図８（Ｂ）は走行停止中のショベルの左側のクローラ１Ｌの下の地面が沈み込んでいる状態を示し、図８（Ｃ）はジャッキアップを行うショベルを示す。

【0055】

図７（Ａ）に示すように、時刻ｔ０において走行レバーが操作されて走行レバーパイロット圧が増大するとショベルは走行を開始する。そして、図８（Ａ）に示すような隆起部を乗り越える場合、傾斜センサ４１ａ（車体傾斜センサ４０ｄ）が検出する傾斜角度は、図７（Ｃ）に示すように、ショベルが隆起部に差し掛かったところ（例えば時刻ｔ０）でゼロ度から増加し始める。そして、ショベルが隆起部の頂点付近に達する前に減少に転じ、ショベルが隆起部を超えて水平面で停止したところ（例えば時刻ｔ１）でゼロ度に戻る。

【0056】

この場合、制御装置３０は、図７（Ｄ）に示すように、ショベルが沈下していることを操作者に通知しない。ショベルが隆起部を乗り越える際の機体の傾斜をショベルの沈下として誤って通知してしまうのを防止するためである。

【0057】

一方で、制御装置３０は、図８（Ｂ）に示すように走行停止中のショベルの傾斜角度が徐々に増大していることを検知した場合にはショベルが沈下していることを操作者に通知する。

【0058】

具体的には、走行停止中、図７（Ｃ）に示すように時刻ｔ２において傾斜角度が増大し始め、その後も継続的に増大する場合、制御装置３０はショベルが沈下していると判定する。例えば、制御装置３０は、時刻ｔ１から所定時間毎に傾斜角度を取得し、傾斜角度に関する１０度以上の増加を２回続けて検出した時点（例えば時刻ｔ３）でショベルが沈下していると判定して通知装置４２に対して制御指令を出力する。

【0059】

なお、制御装置３０は、図８（Ｃ）に示すようにショベルがジャッキアップを行っている場合には、たとえ走行停止中のショベルの傾斜角度が増大していることを検知した場合であってもショベルが沈下していることを操作者に通知しない。例えば、制御装置３０は、図７（Ｃ）に示すように走行停止中のショベルの傾斜角度が時刻ｔ４において増大し始めた場合であっても、時刻ｔ５においてジャッキアップが行われていると判定した場合には、その後に傾斜角度が増大し続けたとしてもショベルが沈下していることを操作者に通知しない。ジャッキアップによる機体の傾斜をショベルの沈下として誤って通知してしまうのを防止するためである。

【0060】

このようにして、制御装置３０は、ショベルが徐々に沈下していることを操作者に通知できる。そのため、作業現場の地面の沈み込みによって操作者が気付かないうちにショベルが沈下してその場から脱出不能となったりショベルが転倒したりしてしまうのを防止できる。

【0061】

また、制御装置３０は、走行中又はジャッキアップ実行中には、たとえショベルが沈下していると判定した場合であってもその旨を操作者に通知することはない。そのため、
走行中又はジャッキアップ中の機体の傾斜をショベルの沈下として誤って通知してしまうのを防止できる。その結果、通知の信頼性を向上できる。

【0062】

以上、本発明を実施するための形態について詳述したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

【0063】

例えば、上述の実施例では、沈下量取得部３２は、傾斜センサ４１ａ、距離センサ４１ｂ、荷重センサ４１ｃ、画像センサ４１ｄ等、ショベルに取り付けられた情報取得装置４１の出力に基づいてショベルが沈下しているか否かを判定する。しかしながら、本発明はこの構成に限定されるものではない。例えば、沈下量取得部３２は、情報化施工で利用される測量器等の補器の出力に基づいてショベルが沈下しているか否かを判定してもよい。具体的には、制御装置３０は、作業現場に設置されたレーザ発光器とショベルに取り付けられた受光器とで構成される測量システムの出力を受信してショベルが沈下しているか否かを判定してもよい。

【符号の説明】

【0064】

１・・・下部走行体 １Ｆ・・・ロアフレーム １Ｌ、１Ｒ・・・クローラ ２・・・旋回機構 ２Ａ・・・右側走行用油圧モータ ２Ｂ・・・左側走行用油圧モータ 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・・・キャブ ２６・・・操作装置 ３０・・・制御装置 ３１・・・出力画像生成部 ３２・・・沈下量取得部 ３３・・・特殊動作判定部 ４０・・・姿勢検出装置 ４０ａ・・・ブーム角度センサ ４０ｂ・・・アーム角度センサ ４０ｃ・・・バケット角度センサ ４０ｄ・・・車体傾斜センサ ４１・・・情報取得装置 ４１ａ・・・傾斜センサ ４１ｂ・・・距離センサ ４１ｃ・・・荷重センサ ４１ｄ・・・画像センサ ４１ｄＬ・・・左側方カメラ ４１ｄＲ・・・右側方カメラ ４１ｄＢ・・・後方カメラ ４２・・・通知装置 ４２ａ・・・音声出力装置 ４２ｂ・・・発光装置 ４２ｃ・・・表示装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】