特許 6966418 無線操作式油圧ショベル

(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】6966418

(24)【登録日】2021年10月25日

(45)【発行日】2021年11月17日

(54)【発明の名称】無線操作式油圧ショベル

(51)【国際特許分類】

   E02F 9/20 20060101AFI20211108BHJP

   E02F 9/24 20060101ALI20211108BHJP

【ＦＩ】

   E02F9/20 N

   E02F9/24 L

【請求項の数】5

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2018-247864(P2018-247864)

(22)【出願日】2018年12月28日

(65)【公開番号】特開2020-105879(P2020-105879A)

(43)【公開日】2020年7月9日

【審査請求日】2020年11月6日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005522

【氏名又は名称】日立建機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001829

【氏名又は名称】特許業務法人開知国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】奥田 一晶

【審査官】 松本 泰典

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０００−３２１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 再公表特許第２０１８／１５５５６７（ＪＰ，Ａ１）

【文献】 特開２００４−１２４３７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１６３８３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１０４８３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５７−１９１１７１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平６−１５３２８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−２５８０７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１０／０１０６３４４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開平４−２６９４９１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０２Ｆ ９／２０

Ｅ０２Ｆ ９／２４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

走行体と、前記走行体の上部に旋回可能に設けられた旋回体と、前記旋回体の前部に設置した作業機と、前記旋回体の上部に備えられた運転席と、機体を駆動する複数の油圧アクチュエータと、前記複数の油圧アクチュエータを駆動する圧油を吐出する油圧ポンプと、前記油圧ポンプを駆動する原動機と、前記油圧ポンプから前記複数の油圧アクチュエータへの圧油の流れを制御する複数のコントロールバルブと、機体を遠隔操作するためのリモコンと、前記リモコンからの無線操作信号に応じて前記複数のコントロールバルブを駆動する信号を出力する制御装置とを備えた無線操作式油圧ショベルにおいて、
前記リモコンの車載状態を検知するために前記旋回体に設置した質量センサと、
前記旋回体の周囲に設定された監視エリアに監視信号を送信する送信アンテナとを備え、
前記リモコンは、前記監視信号を受信すると前記無線操作信号とは周波数の異なる応答信号を送信するように構成されており、
前記制御装置は、前記応答信号を受信した場合、前記質量センサの信号を基に前記リモコンが車載状態であるかを判定し、前記リモコンが車載状態でなければ前記複数のコントロールバルブを動作不能とし、前記リモコンが車載状態であれば前記複数のコントロールバルブを動作可能とすることを特徴とする無線操作式油圧ショベル。

【請求項2】

請求項１に記載の無線操作式油圧ショベルにおいて、
前記複数のコントロールバルブを駆動するパイロット信号の元圧を出力するパイロットポンプと、
前記パイロットポンプから前記複数のコントロールバルブへのパイロット信号を遮断する遮断弁を備え、
前記制御装置は、前記遮断弁を開閉して前記複数のコントロールバルブを動作可能又は動作不能とすることを特徴とする無線操作式油圧ショベル。

【請求項3】

請求項１に記載の無線操作式油圧ショベルにおいて、
前記運転席の前方に設置したリモコン台を備え、
前記質量センサが前記リモコン台に設置されていることを特徴とする無線操作式油圧ショベル。

【請求項4】

請求項３に記載の無線操作式油圧ショベルにおいて、前記リモコン台が変位可能に構成されていることを特徴とする無線操作式油圧ショベル。

【請求項5】

請求項１に記載の無線操作式油圧ショベルにおいて、操縦用の操作装置が前記リモコンのみであることを特徴とする無線操作式油圧ショベル。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はリモコンを用いて無線操作する無線操作式油圧ショベルに関し、特にリモコンを用いた搭乗操作にも好適な無線操作式油圧ショベルに係る。

【背景技術】

【0002】

例えば瓦礫や土石、流木等が散乱した災害復旧現場には様々な障害物がある。こうした様々な障害物のある現場では二次災害の発生を抑制する必要があり、特許文献１に記載されているような無線操作式の油圧ショベルが必要となる場合がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００４−１２４３７７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

無線操作式の油圧ショベルであっても、例えば構造物に囲まれた狭隘な場所に進入する際等、油圧ショベルの周囲の状況を目視確認するためにオペレータが油圧ショベルに近付いて無線操作する状況が発生し得る。このような場合に、例えば油圧ショベルの上方の構造物の落下や油圧ショベルの旋回動作等による二次災害の発生を回避するため、操作レバーを持たない無線操作専用の油圧ショベルであってもリモコンを用いてオペレータが搭乗操作する可能性がある。

【0005】

しかし、オペレータが搭乗しようとして油圧ショベルに近付く過程でリモコンが誤って操作されると、オペレータの意思に関係なく油圧ショベルが作動してしまい望ましくない。

【0006】

本発明の目的は、リモコンを持ったオペレータが周囲にいる状況で作動することがなく、かつオペレータが搭乗した状態ではリモコンによる無線操作をすることができる油圧ショベルを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するために、本発明は、走行体と、前記走行体の上部に旋回可能に設けられた旋回体と、前記旋回体の前部に設置した作業機と、前記旋回フレームの上部に備えられた運転席と、機体を駆動する複数の油圧アクチュエータと、前記複数の油圧アクチュエータを駆動する圧油を吐出する油圧ポンプと、前記油圧ポンプを駆動する原動機と、前記油圧ポンプから前記複数の油圧アクチュエータへの圧油の流れを制御する複数のコントロールバルブと、機体を遠隔操作するためのリモコンと、前記リモコンからの無線操作信号に応じて前記複数のコントロールバルブを駆動する信号を出力する制御装置とを備えた無線操作式油圧ショベルにおいて、前記リモコンの車載状態を検知するために前記旋回体に設置した質量センサと、前記旋回体の周囲に設定された監視エリアに監視信号を送信する送信アンテナとを備え、前記リモコンは、前記監視信号を受信すると前記無線操作信号とは周波数の異なる応答信号を送信するように構成されており、前記制御装置は、前記応答信号を受信した場合、前記質量センサの信号を基に前記リモコンが車載状態であるかを判定し、前記リモコンが車載状態でなければ前記複数のコントロールバルブを動作不能とし、前記リモコンが車載状態であれば前記複数のコントロールバルブを動作可能とすることを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、例えば油圧ショベルの周囲の状況を目視確認するためにオペレータが油圧ショベルに近付いて監視エリアに進入した場合、オペレータの携帯するリモコンから出力される応答信号を受信することで油圧ショベルにインターロックが掛かる。従って、油圧ショベルを確実に停止させた状態でオペレータが油圧ショベルに乗り込むことができる。そして、監視エリア内であっても質量センサの信号基にリモコンが車載状態であると判定された場合にはインターロックが解除される。こうしてリモコンを持ったオペレータが周囲にいる状況で油圧ショベルが作動することがなく、かつオペレータが搭乗した状態ではリモコンによる油圧ショベルを無線操作することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の一実施形態に係る無線操作式油圧ショベルの全体構造を表す側面図

【図2】図１の無線操作式油圧ショベルの全体構造を表す上面図

【図3】図１の無線操作式油圧ショベルに備えられた運転席の斜視図

【図4】図１の無線操作式油圧ショベルを駆動する駆動システムの要部を抜き出して示す回路図

【図5】図１の無線操作式油圧ショベルに備えられた制御装置の模式図

【図6】図５の制御装置による遠隔操作の有効及び無効の切換手順を表すフローチャート

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下に図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。

【0011】

−無線操作式油圧ショベル−
図１は本発明の一実施形態に係る無線操作式油圧ショベルの全体構造を表す側面図、図２は上面図、図３は図１の無線操作式油圧ショベルに備えられた運転席の斜視図である。本願明細書では図１の左右を前後とする。図１〜図３に示した無線操作式油圧ショベルは、オペレータが搭乗して操縦するいわゆる後方超小旋回機をベースマシンとして無線操作式に改修した機体である。後方小旋回機とは、狭隘な現場での作業を想定して後端旋回直径が走行体の全幅と同程度以下（クローラ全幅の１２０％以下）となるように設計された油圧ショベルである。本願明細書における以下の記載においては無線操作式油圧ショベルを「油圧ショベル」と略称し、単に油圧ショベルと記載した場合には断り書きのない限り本実施形態に係る無線操作式油圧ショベルを指すこととする。図１及び図２に示した油圧ショベルは、走行体１０、旋回体２０及び作業機７０を備えている。

【0012】

−走行体−
走行体１０は、左右の走行装置１１及びセンタフレーム１２（図２）を備えている。左右の走行装置１１はクローラ式であり、サイドフレーム１１ａ、従動輪１１ｂ、駆動輪１１ｃ、走行用油圧モータ３５（図４）、減速機１１ｅ及び履帯１１ｆそれぞれ備えている。左右のサイドフレーム１１ａは走行方向（図１中では左右方向）に延び、長手方向の一方側（図１では左側）に従動輪１１ｂを、他方（同右側）に駆動輪１１ｃを支持している。走行用油圧モータ３５は、左右のサイドフレーム１１ａの長手方向の他方側に支持されており、減速機１１ｅを介して出力軸が駆動輪１１ｃに連結されている。履帯１１ｆは左右の走行装置１１のそれぞれにおいて従動輪１１ｂと駆動輪１１ｃとの間に掛け回されている。走行用油圧モータ３５が駆動されると減速機１１ｅを介して駆動輪１１ｃに回転動力が伝達され、駆動輪１１ｃと従動輪１１ｂとの間で履帯１１ｆが循環駆動して機体が走行する。

【0013】

センタフレーム１２は左右の走行装置１１（サイドフレーム１１ａ）を連結すると共に、上部に旋回体２０を支持する。このセンタフレーム１２は左右のサイドフレーム１１ａと共に走行体１０のフレーム、つまりトラックフレームを構成する。センタフレーム１２には排土装置１３が設けられている。排土装置１３はセンタフレーム１２の走行方向の一方側（図１では左側）に連結されている。この排土装置１３はブレード昇降用油圧シリンダ（不図示）及びブレード１３ａを備えており、ブレード昇降用油圧シリンダの伸縮動作に伴ってリンク機構を介してブレード１３ａが昇降するようになっている。なお、詳しい説明は省略するがセンタフレーム１２は左右の幅が可変な構造としてあり、図２に二点鎖線で示したように左右の走行装置１１の間隔は専用の油圧シリンダ（不図示）を伸長することで拡大できるようになっている。

【0014】

−旋回体−
旋回体２０は、旋回フレーム２１、カウンタウエイト２２、運転室２３、リモコン台２４及びカバー２５を備えている。運転室２３以外の大部分を覆うカバー２５を備えている。旋回フレーム２１は旋回体２０の基礎支持構造体であり、旋回輪２６を介して走行体１０の上部に旋回可能に設けられている。カウンタウエイト２２は作業機７０とのバランスをとるための錘であり、旋回フレーム２１の後縁部に設けられている。旋回フレーム２１にはまた、旋回用油圧モータ（図４の作業用油圧アクチュエータ７９参照）、燃料タンク（不図示）、作動油タンク（不図示）、エンジン３３、油圧ポンプ３４、パイロットポンプ３９（各図４）等が搭載されており、これらがカバー２５で覆われている。

【0015】

また、旋回フレーム２１の前部には作業機７０を取り付けるためのスイングポスト２７が設けられている。スイングポスト２７は、垂直ピン（不図示）を介して旋回フレーム２１に対し水平に回動可能となっている。また、スイングポスト２７は旋回フレーム２１に設けられたスイング用油圧シリンダ２８に連結ピン（不図示）を介して連結されており、スイング用油圧シリンダ２８の伸縮に伴って垂直ピンを中心に回動する。後述する作業機７０はスイングポスト２７に支持されており、スイングポスト２７が左右に回動するのに伴って作業機７０が左右方向にスイングするようになっている。

【0016】

運転室２３は、旋回フレーム２１の上部に備えられた運転席２９の上方をルーフ２３ｃで覆う３柱キャノピー（支柱３本のキャノピー）である。運転室２３の１本の前支柱２３ａは運転席２９の前方の右側に位置するように、２本の後支柱２３ｂは運転席２９の後方の左右両側に位置するようにそれぞれ旋回体２０に設置されており、運転席２９の上方に配置したルーフ２３ｃを支持している。通常の油圧ショベルであれば、運転席の左右の両側に作業機及び旋回用油圧モータを操作する操作レバー（十字レバー）、運転席の前方に走行体を操作する走行用の操作レバー（ペダル付きレバー）が旋回体に組み付けられている。それに対し、本実施形態の油圧ショベルでは、こうした組み付けられた車載の操作装置が省略されており、操縦用の操作装置として備わっているのは後述するリモコン４３のみである。

【0017】

リモコン台２４は、機体（油圧ショベル）を遠隔操作するための無線操作式の操作装置であるリモコン４３（図４）を置くための台である。このリモコン台２４は、運転席２９の前方において、運転席２９の背凭れの上端よりも低く運転席２９の座面よりも高い位置に設置されている。運転席２９に座ったオペレータに操作し易い位置でリモコン４３を支持するためである。本実施形態でリモコン台２４を支持しているのはＬ字型に形成されたバー３１ａであり、このバー３１ａは運転席２９の前方左側で旋回フレーム２１から立ち上がり、右側に折れ曲がって運転室２３の前支柱２３ａに接続している。リモコン台２４は、運転席２９の前方に位置するバー３１ａにおける水平部分に対してボルト３１ｂ及びナット３１ｃを介して支持されている。ボルト３１ｂは左右に延びており、ボルト３１ｂ及びナット３１ｃを緩めることでリモコン台２４はボルト３１ｂを軸にして前後に傾斜して変位するように構成されている。ボルト３１ｂ及びナット３１ｃを締め込むことで、リモコン台２４は任意の角度で固定される。また、リモコン台２４には質量センサ３２が備わっており、この質量センサ３２によりリモコン台２４にリモコン４３が置かれたこと、つまりリモコン４３が車載状態であることが検知できるようになっている。

【0018】

−作業機−
作業機７０は土砂の掘削等の作業をするために旋回体２０の前部に設けた多関節型のフロント作業機（本実施形態ではスイングポスト式）であり、作業腕７１及びアタッチメント７４を含んで構成されている。作業腕７１は、ブーム７２、アーム７３、ブーム用油圧シリンダ７５、アーム用油圧シリンダ７６及びアタッチメント用油圧シリンダ７７を備えている。ブーム７２はスイングポスト２７に回動可能に連結され、アーム７３はブーム７２の先端に、アタッチメント７４はアーム７３の先端に、それぞれ回動可能に連結されている。ブーム７２、アーム７３及びアタッチメント７４はいずれも左右に水平に延びる回転軸を支点にして鉛直面内で回動する。図１では作業腕７１にアタッチメント７４としてバケットを装着した例を表しているが、装着されるアタッチメントの種類はこれに限られない。ブーム用油圧シリンダ７５は旋回体２０（スイングポスト２７）及びブーム７２に、アーム用油圧シリンダ７６はブーム７２及びアーム７３に、それぞれ両端が連結されている。アタッチメント用油圧シリンダ７７は、基端がアーム７３に連結される一方、先端がリンク７８を介してアーム７３の先端部及びアタッチメント７４に連結されている。ブーム用油圧シリンダ７５、アーム用油圧シリンダ７６及びアタッチメント用油圧シリンダ７７は、油圧ポンプ３４から吐出される圧油で駆動されて伸縮動作により作業機７０を駆動する。

【0019】

−駆動システム−
図４は本発明の一実施形態に係る無線操作式油圧ショベルを駆動する駆動システムの要部を抜き出して示す回路図である。図４では、スイング用油圧シリンダ、ブレード昇降用油圧シリンダについての回路は図示省略してある。同図に示したシステムは、油圧ポンプ３４、パイロットポンプ３９、コントロールバルブ３６，３８、電磁比例弁４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂ、遮断弁４０、レシーバ４４及び制御装置５０を備えている。これらの構成要素について以下に順次説明していく。

【0020】

油圧ポンプ３４は、機体（油圧ショベル）を駆動する複数の油圧アクチュエータを駆動する圧油を吐出する可変容量型油圧ポンプである。この油圧ポンプ３４は原動機としてのエンジン３３により駆動される。原動機としてエンジン（内燃機関）に代えて電動機が採用される場合もある。

【0021】

パイロットポンプ３９は、油圧ポンプ３４から機体を駆動する複数の油圧アクチュエータへの圧油の流れを制御する複数のコントロールバルブ（コントロールバルブ３６，３８を含む）を駆動するパイロット信号の元圧を出力する固定容量型の油圧ポンプである。本実施形態ではパイロットポンプ３９も油圧ポンプ３４と共にエンジン３３で駆動されるが、油圧ポンプ３４の原動機とは異なる原動機で駆動される構成が採用される場合もある。

【0022】

コントロールバルブ３６は、油圧ポンプ３４から走行用油圧モータ３５への圧油の流れを制御する油圧パイロット操作式の方向切換弁である。走行用油圧モータ３５は機体（油圧ショベル）を駆動する複数の油圧アクチュエータに含まれるものであり、前述した通り走行体１０の左右の走行装置１１を駆動する油圧アクチュエータである。コントロールバルブ３８は、油圧ポンプ３４から作業用油圧アクチュエータ７９への圧油の流れを制御する油圧パイロット操作式の方向切換弁である。作業用のコントロールバルブ３８は逆止弁３７を介して油圧ポンプ３４に接続されている。作業用油圧アクチュエータ７９は機体（油圧ショベル）を駆動する複数の油圧アクチュエータに含まれるものであり、ブーム用油圧シリンダ７５、アーム用油圧シリンダ７６、アタッチメント用油圧シリンダ７７及び旋回用油圧モータを総称したものである。図４では図の簡単のために作業用油圧アクチュエータ７９を１つの油圧シリンダで代表して示してある。前述した通り、ブーム用油圧シリンダ７５はブーム７２を、アーム用油圧シリンダ７６はアーム７３を、アタッチメント用油圧シリンダ７７はアタッチメント７４を駆動する油圧アクチュエータである。また、旋回用油圧モータは、旋回体２０を旋回駆動する油圧アクチュエータである。

【0023】

電磁比例弁４１ａ，４１ｂは走行用のコントロールバルブ３６の受圧室に繋がるパイロットライン３６ａ，３６ｂに、電磁比例弁４２ａ，４２ｂは作業用のコントロールバルブ３８の受圧室に繋がるパイロットライン７９ａ，７９ｂにそれぞれ設けられている。パイロットライン３６ａ，３６ｂ，７９ａ，７９ｂはパイロットポンプ３９の吐出配管であるパイロットライン３９ａにそれぞれ並列に接続している。電磁比例弁４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂは電磁比例減圧弁であり、リモコン用コントローラ４６（後述）からの電気信号により作動する。電気信号によりソレノイドが励磁されると、電磁比例弁４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂは電気信号の大きさに比例した開度で開き、パイロットライン３６ａ，３６ｂ，７９ａ，７９ｂを対応するコントロールバルブの受圧室に接続する。つまりパイロットポンプ３９の吐出圧が電磁比例弁４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂで減圧され、コントロールバルブ３６，３８を駆動するパイロット信号が生成される。消磁状態では、電磁比例弁４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂはパイロットライン３６ａ，３６ｂ，７９ａ，７９ｂをタンクに接続する。

【0024】

例えば電磁比例弁４１ａが開くと走行用のコントロールバルブ３６の図４中の上側の受圧室にパイロット信号が作用し、コントロールバルブ３６が図中上側のポジションに切り換わって走行用油圧モータ３５が一方側に回転する。電磁比例弁４１ｂが開くと走行用のコントロールバルブ３６の下側の受圧室にパイロット信号が作用し、コントロールバルブ３６が図中下側のポジションに切り換わって走行用油圧モータ３５が他方側に回転する。また電磁比例弁４２ａが開くと作業用のコントロールバルブ３８の上側の受圧室にパイロット信号が作用し、コントロールバルブ３８が図中上側のポジションに切り換わって作業用油圧アクチュエータ７９が一方側に駆動する。電磁比例弁４２ｂが開くと作業用のコントロールバルブ３８の下側の受圧室にパイロット信号が作用し、コントロールバルブ３８が図中下側のポジションに切り換わって作業用油圧アクチュエータ７９が他方側に駆動する。いずれの受圧室にもパイロット信号が作用していない場合、コントロールバルブ３６，３８はスプリングにより中立位置に固定される。これにより圧油の給排が遮断されて対応する油圧アクチュエータが停止する。

【0025】

遮断弁４０は、パイロットポンプ３９から複数のコントロールバルブ（コントロールバルブ３６，３８を含む）へのパイロット信号を遮断する電磁駆動式の遮断弁（切換弁）である。この遮断弁４０はリモコン用コントローラ４６（後述）からの電気信号により駆動され、パイロットライン３９ａの連通及び遮断を切り換える。パイロットライン３９ａが開通することで、電磁比例弁４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂがパイロットポンプ３９に接続されてリモコン４３による機体の遠隔操作が有効化される。反対にパイロットライン３９ａが遮断される（タンクに接続される）ことで、遠隔操作が無効化される。遮断弁４０が閉じると、コントロールバルブ３６，３８を含め、油圧ショベルの動作に関わる油圧アクチュエータに対応する全てのコントロールバルブが動作不能となる。遮断弁４０はいわゆるゲートロック弁（特開２０１８−１２３６３１号公報参照）と同様の役割を果たす。ゲートロック弁を遮断弁４０に流用しても良い。

【0026】

レシーバ４４は、油圧ショベルを遠隔操作する無線信号を受信する無線受信機であり、例えば運転席２９の下方に位置するように旋回体２０に設けられている。このレシーバ４４は、検知用コントローラ４７にケーブルで接続され、受信したリモコン４３からの信号を検知用コントローラ４７に出力する。

【0027】

ここで、リモコン４３は油圧ショベルを遠隔操作する無線信号を送信する無線送信機で、油圧ショベルとは別個独立した構成であり操作者が携帯可能である。このリモコン４３には、例えば複数（２本のみ図示）の操作レバー４３ａや、これら操作レバー４３ａの傾斜角を検出するポテンショメータ（不図示）等が備わっている。操作レバー４３ａを操作するとその操作方向と操作量がポテンショメータで検出され、操作に応じた無線信号がレシーバ４４に送信される。本実施形態では、走行体の左右の走行装置１１による走行動作、ブーム７２、アーム７３及びアタッチメント７４による掘削等の動作、旋回体２０の旋回動作が、リモコン４３の操作レバー４３ａの操作により指示される。またリモコン４３は受信機（不図示）を内蔵しており、受信機により監視信号（後述）を受信すると応答信号を送信するように構成されている。この応答信号はレシーバ４４に出力する無線操作信号とは周波数帯の異なる別個の無線信号であり、リモコン４３は、応答信号を無線操作信号とは異なる送信部から送信するか、又は無線操作信号に優先して応答信号を送信するように構成されている。

【0028】

−制御装置−
制御装置５０はコンピュータであり、リモコン４３からの無線操作信号に応じてコントロールバルブ３６，３８を含む複数のコントロールバルブを駆動する信号を出力するようにプログラムされている。本実施形態では範囲検知装置４５及びリモコン用コントローラ４６の２つのコンピュータで制御装置５０を構成した場合を例として図示しているが、単体のコンピュータで制御装置５０を構成しても良い。これらの範囲検知装置４５やリモコン用コントローラ４６はいずれも運転席２９の下方に位置するように旋回体２０に搭載されている。

【0029】

図５は制御装置の模式図である。図５を図４と共に参照して制御装置５０について説明する。

【0030】

・範囲検知装置
範囲検知装置４５はリモコン４３を携帯したオペレータが油圧ショベルの周囲に居るかを判定する装置であり、その実現手段として、検知用コントローラ４７、送信アンテナ４８及び受信アンテナ４９を備えている。

【0031】

送信アンテナ４８は旋回体２０の周囲に設定された監視エリアに監視信号（例えば赤外線）を送信する送信機である。監視信号は送信アンテナ４８に給電されている間は常時出力される。監視エリアは、半径が最大旋回半径（旋回中心から最大限前方に伸ばした作業機７０の先端までの距離）と同じかそれよりも所定値だけ大きく設定されていて中心が旋回体２０の旋回中心に一致する球体の又は油圧ショベルの接地面に規定される円形の領域である。監視エリアはメンテナンス等を行うサービス員等の特定の人員（設定変更用のパスワードや操作パターンを知る者、又は設定変更用の特定の器具を持つ者）により拡大及び縮小することができるように構成してある。監視エリアの拡大及び縮小は、例えば送信アンテナ４８による監視信号の出力強度を変更することにより行うことができる。

【0032】

受信アンテナ４９は、監視信号を受けたリモコン４３からの応答信号を受信する受信機である。応答信号は前述した通り監視信号に応答してリモコン４３から出力される無線信号であり、例えばオペレータが監視エリア内に進入するとオペレータが携帯するリモコン４３から出力される。従って受信アンテナ４９で応答信号が応答されたことにより監視エリア内にオペレータが居ることが推定される。

【0033】

検出用コントローラ４７は、受信アンテナ４９を介して入力される応答信号と基にリモコン４３による油圧ショベルの無線操作の有効及び無効を切り換えるようにプログラムされている。検出用コントローラ４７は、ＳＣＩ（シリアルコミュニケーションインタフェイス）５１〜５３、ＲＯＭ（リードオンリーメモリ）５４、ＣＰＵ（中央演算処理装置）５５、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）５６、ＳＣＩ５７及びＡ／Ｄ変換機５８を備えている。ＳＣＩ５１はケーブルを介してレシーバ４４から無線操作信号に基づくシリアルデータを入力する。ＳＣＩ５２は監視信号について送信アンテナ４８にシリアルデータを出力する。ＳＣＩ５３はケーブルを介して受信アンテナ４９から応答信号に基づくシリアルデータを入力する。ＲＯＭ５４は無線操作の有効及び無効を切り換える制御処理プログラム（後述）を記憶している。ＣＰＵ５５は、ＲＯＭ５４に記憶されたプログラムに従って、リモコン４３からの無線操作信号及び応答信号、質量センサ（重量センサ）３２の信号を基に演算処理を実行し、電磁比例弁４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂ及び遮断弁４０に対する電気指令信号を生成する。ＲＡＭ５６は例えばＣＰＵ５５の演算途中の数値等を一時的に記憶する。ＳＣＩ５７は、ＣＰＵ５５によって生成された電気指令信号のシリアルデータをケーブル経由でリモコン用コントローラ４６に出力する。Ａ／Ｄ変換機５８は質量センサ３２からの検出信号（アナログ信号）をデジタル信号に変換する。

【0034】

・リモコン用コントローラ
リモコン用コントローラ４６は、範囲検知装置４５から入力されたシリアルデータに基づき、遮断弁４０及び電磁比例弁４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂに電気指令信号を出力する。リモコン用コントローラ４６には、ＳＣＩ６１、ＲＯＭ６２、ＣＰＵ６３、ＲＡＭ６４及びＤ／Ａ変換機６５が備わっている。

【0035】

ＳＣＩ６１は、ケーブルを介して検知用コントローラ４７からシリアルデータを入力する。ＲＯＭ６２は、検知用コントローラ４７から入力されたシリアルデータに基づいて遮断弁４０及び電磁比例弁４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂに対する電気信号を演算するプログラムを記憶している。ＣＰＵ６３は、このＲＯＭ６２に記憶されたプログラムに従って処理を実行し、遮断弁４０及び電磁比例弁４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂに対する電気指令信号を生成する。ＲＡＭ６４は例えばＣＰＵ６３の演算途中の数値等を一時的に記憶する。Ｄ／Ａ変換機６５はＣＰＵ６３で生成された電気指令信号をデジタル信号からアナログ信号に変換し、遮断弁４０及び電磁比例弁４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂに出力する。

【0036】

−制御手順−
制御装置５０は、リモコン４３からの応答信号を受信した場合、質量センサ３２の信号を基にリモコン４３が車載状態であるか、本実施形態ではリモコン台２４に置かれているかを判定する。制御装置５０は、リモコン４３が車載状態でなければ遮断弁４０を閉じてコントロールバルブ３６，３８を含む複数のコントロールバルブを動作不能とし、リモコン４３が車載状態であれば遮断弁４０を開いて複数のコントロールバルブを動作可能とする。この制御装置５０による遠隔操作の有効及び無効の切換手順を表すフローチャートを図６に示す。

【0037】

図６の手順は制御装置５０に通電されている間に繰り返し実行される。同図の手順を開始すると、制御装置５０は、まずリモコン４３からの応答信号が受信アンテナ４９を介して入力されているか、言い換えればリモコン４３が監視エリア内にあるかを判定する（ステップＳ１１）。リモコン４３が監視エリア内にあって応答信号が入力されている場合、制御装置５０は質量センサ３２からの検出質量Ｍを入力し、これが設定質量Ｍ０以上かを判定する（ステップＳ１２）。設定質量Ｍ０はリモコン４３の質量又はこれよりも若干軽い値に設定されており、Ｍ≧Ｍ０でリモコン台２４にリモコン４３が設置されていること、つまりオペレータが搭乗してリモコン４３が車載状態にあることが推定される。

【0038】

リモコン４３が監視エリア外にあって応答信号が入力されていない場合（ステップＳ１１）、又はリモコン４３が監視エリア内にあってＭ≧Ｍ０である場合（ステップＳ１２）、制御装置５０はステップＳ１３に手順を移す。ステップＳ１３に手順を移すと、制御装置５０は、遮断弁４０を開放してリモコン４３による油圧ショベルの遠隔操作を有効化してステップＳ１１に手順を戻す。この状態においてリモコン４３の操作レバー４３ａを操作すると、電磁比例弁４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂ等が操作に応じて駆動され、コントロールバルブ３６，３８等が作動して油圧ショベルが動作する。つまりリモコン４３による油圧ショベルの無線操作が可能となる。

【0039】

リモコン４３が監視エリア内にあって（ステップＳ１１）かつＭ＜Ｍ０である場合（ステップＳ１２）、制御装置５０はステップＳ１４に手順を移す。ステップＳ１４に手順を移すと、制御装置５０は、遮断弁４０を遮断してリモコン４３による油圧ショベルの遠隔操作を無効化してステップＳ１１に手順を戻す。この場合、リモコン４３の操作レバー４３ａを操作しても遮断弁４０で遮断されて電磁比例弁４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂ等にパイロットポンプ３９からの一次圧が入力されず、コントロールバルブ３６，３８等が中立位置で固定されて油圧ショベルが停止する。つまりリモコン４３による油圧ショベルの無線操作が不能となる。

【0040】

−効果−
（１）本実施形態においては、例えば油圧ショベルの周囲の状況を目視確認するためにオペレータが油圧ショベルに近付いて監視信号が放射されている監視エリアに進入した場合、オペレータの携帯するリモコン４３から監視信号に対する応答信号が出力される。この応答信号を受信すると制御装置５０によってコントロールバルブ３６，３８が動作不能とされ、油圧ショベルの動作に自動的にインターロックが掛かる。従って、油圧ショベルを確実に停止させた状態でオペレータが油圧ショベルに乗り込むことができる。そして、監視エリア内であっても、オペレータが搭乗してリモコン台２４が車載状態となったことが質量センサ３２の信号を基に検出された場合には、制御装置５０によりインターロックが解除される。オペレータは、このようにして運転室２３で保護された状態でリモコン４３を用いた油圧ショベルを搭乗操作することができる。以上のように、リモコン４３を持ったオペレータが周囲にいる状況で油圧ショベルが作動することがなく、かつオペレータが搭乗した状態ではリモコン４３による油圧ショベルを無線操作することができる。

【0041】

（２）本実施形態ではパイロットポンプ３９のパイロットライン３９ａに遮断弁４０を設け、電磁比例弁４１ａ等に対する一次圧を遮断弁４０により断ってコントロールバルブ３６，３８に対するパイロット圧を遮断することによりインターロックを掛ける。このように油圧回路を利用して物理的なインターロック機構を構成することで、インターロックの作動について高い信頼性が確保できる。但し、上記の本質的な効果（１）を得る限りにおいては、必ずしも油圧的なインターロックには限定されず、例えば応答信号が入力されたら制御装置５０から電磁比例弁４１ａ等に対する電気指令信号が出力されないようにすることもできる。

【0042】

（３）運転席２９の前方にリモコン台２４を設置し、リモコン台２４にリモコン４３を置くことでリモコン４３の車載状態が検知されるように構成したので、リモコン台２４にリモコン４３を設置して搭乗操作の準備を整えることでインターロックを解除できる。但し、上記効果（１）を得る限りにおいてはリモコン台２４を設置する必要は必ずしもなく、例えば運転席２９に質量センサ３２を設け、オペレータが運転席２９に座ったらインターロックが解除される構成としても良い。ただ、運転席２９に質量センサ３２を取り付ける場合、例えば運転席２９に荷物を置いた場合にもインターロックが解除されてしまう可能性がある。このような可能性を排除する上では、質量センサ付きのリモコン台２４を設けることに優位性がある。

【0043】

（４）リモコン台２４が変位可能であるため、オペレータの体格や姿勢に合わせてリモコン台２４の姿勢を調整することで、搭乗操作時の操作性が向上する。但し、上記効果（１）を得る限りにおいてはリモコン台２４は固定構造であっても良い。

【0044】

（５）本実施形態においては操縦用の操作装置がリモコン４３のみである。一般的な十字操作式の操作レバーや走行操作用のペダル付き操作レバーを省略することで機体を軽量化することができ、またこれら操作装置が存在しない分だけリモコン４３を用いた搭乗操作時における運転室２３の居住性が良い。但し、上記効果（１）を得る限りにおいては、一般的な操作装置が併存する構成であって構わない。

【0045】

−変形例−
上記の実施形態では、後方小旋回機と呼ばれる小型の油圧ショベルに本発明を適用した場合を例に挙げて説明したが、例えば中型又は大型の油圧ショベルにも本発明は適用可能である。また、電磁比例弁４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂを介してコントロールバルブ３６，３８を駆動する構成を例に挙げて説明したが、例えばコントロールバルブ３６，３８を電磁駆動式として電磁比例弁４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂを省略した構成としてもよい。また、リモコン用コントローラ４６を介して遮断弁４０に電気指令信号を出力する構成としたが、検知用コントローラ４７から遮断弁４０に電気指令信号を直接出力する構成としても良い。更には、監視信号の強度を調節して監視エリアを設定する場合を例示して説明したが、監視エリアは情報として設定しておく構成であっても良い。この場合、監視エリアよりも広範に監視信号を送信し、例えば図６のステップＳ１１で応答信号を基に計算されたリモコン４３の位置情報が監視エリアの内側であるかを判定することで上記実施形態と同様の処理を実行することができる。

【符号の説明】

【0046】

１０…走行体、２０…旋回体、２４…リモコン台、２９…運転席、３２…質量センサ、３３…エンジン（原動機）、３４…油圧ポンプ、３５…走行用油圧シリンダ（油圧アクチュエータ）、３６，３８…コントロールバルブ、３９…パイロットポンプ、４０…遮断弁、４３…リモコン、４８…送信アンテナ、７０…作業機、７５…ブーム用油圧シリンダ（油圧アクチュエータ）、７６…アーム用油圧シリンダ（油圧アクチュエータ）、７７…アタッチメント用油圧シリンダ（油圧アクチュエータ）、７９…作業用油圧アクチュエータ（油圧アクチュエータ）、５０…制御装置、４６…リモコン用コントローラ（制御装置）、４７…検知用コントローラ（制御装置）、７８…リンク、Ｍ…検出質量（質量センサの信号）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】