特開 2024-34288 制御装置、表示システム、及び表示方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024034288

(43)【公開日】2024-03-13

(54)【発明の名称】制御装置、表示システム、及び表示方法

(51)【国際特許分類】

   E02F 9/26 20060101AFI20240306BHJP

   E02F 9/24 20060101ALI20240306BHJP

【ＦＩ】

E02F9/26 C

E02F9/24 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022138426

(22)【出願日】2022-08-31

(71)【出願人】

【識別番号】000206211

【氏名又は名称】大成建設株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001807

【氏名又は名称】弁理士法人磯野国際特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】佐野 和幸

(72)【発明者】

【氏名】若山 真則

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 将

(72)【発明者】

【氏名】中村 凌

(72)【発明者】

【氏名】中居 拓哉

【テーマコード（参考）】

2D015

【Ｆターム（参考）】

2D015GA03

2D015HA03

2D015HB00

(57)【要約】

【課題】自動運転を行う建設機械の周囲で作業をしている作業員の作業効率の低減を防止する、また安全性の向上を図る、制御装置、表示システム、及び表示方法を提案する。
【解決手段】本発明は、振動ローラ１を制御する制御装置１０と、振動ローラ１の運転モードを表示するＬＥＤチューブ５と、ＬＥＤチューブ５に電力を供給する電源４と、を備える表示システムである。制御装置１０は、振動ローラ１の自動運転を制御する情報端末２と、情報端末２の制御に基づいて、ＬＥＤチューブ５を制御するＬＥＤ制御装置３と、を備える。運転モードは、自動運転中、自動運転一時停止中、及び有人運転中を少なくとも含む。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

建設機械の自動運転を制御する自動運転制御部と、
前記自動運転制御部の制御に基づいて、前記建設機械の運転モードを表示する表示装置を制御する表示制御部と、を備え、
前記運転モードは、自動運転中、自動運転一時停止中、及び有人運転中を少なくとも含む制御装置。

【請求項2】

前記表示装置は、垂直軸回り周方向全体に亘って視認可能となるように前記建設機械に配設されている請求項１に記載の制御装置。

【請求項3】

前記表示装置は、前記建設機械のキャビンに配設されている請求項２に記載の制御装置。

【請求項4】

前記表示装置は、ＬＥＤチューブである請求項１から請求項３の少なくとも何れかに記載の制御装置。

【請求項5】

建設機械を制御する制御装置と、
前記建設機械の運転モードを表示する表示装置と、
前記表示装置に電力を供給する電源と、を備え、
前記制御装置は、
前記建設機械の自動運転を制御する自動運転制御部と、
前記自動運転制御部の制御に基づいて、前記表示装置を制御する表示制御部と、を備え、
前記運転モードは、自動運転中、自動運転一時停止中、及び有人運転中を少なくとも含む表示システム。

【請求項6】

建設機械の自動運転を制御するステップと、
前記自動運転の制御に基づいて、前記建設機械の運転モードを表示する表示装置を制御するステップと、を備え、
前記運転モードは、自動運転中、自動運転一時停止中、及び有人運転中を少なくとも含む表示方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、制御装置、表示システム、及び表示方法に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、自動運転を行う建設機械に関する技術開発が盛んである。従来では、建設機械に回転灯や三色灯を配設することで、建設機械の周囲で作業をしている作業員は、建設機械に関する異常や、建設機械がクレーンである場合にはクレーンの定格荷重を知ることができた。しかし、自動運転を行う建設機械の周囲で作業をしている作業員にとって、建設機械が自動運転を行っているか否かなどの自動化状態は不明であった。このため、作業員はどのような点に注意して作業に取り組めばよいかわからず、作業員の作業効率が低減するという問題があった。また安全性においても問題があった。

【0003】

特許文献１には、自動運転建設機械の異常状態に応じて最適な対応動作を行わせる自動運転建設機械が開示されている。特許文献１の発明は、建設機械と、この建設機械の異常状態を検出して当該建設機械に備えられるモニタ用パネルに表示する警報手段と、教示された一連の動作を再生操作により前記建設機械に繰り返し行わせる自動運転制御手段とを備え、自動運転時、モニタ用パネルに入力される警報信号を取り込んで建設機械に異常時対応動作を行わせる異常時対応処理手段を設けたことを特徴とする。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０００－１８６３４９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１の発明は、建設機械のエンジンや電源系の異常を搭乗オペレータに表示するものであり、建設機械の周囲で作業をしている作業員に知らせるわけではない。また、特許文献１の発明は、建設機械が自動運転を行っているか否かなどの自動化状態を表示するものではない。

【0006】

このような観点から、本発明は、自動運転を行う建設機械の周囲で作業をしている作業員の作業効率の低減を防止する制御装置、表示システム、及び表示方法を提案することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

前記課題を解決する本発明は、建設機械の自動運転を制御する自動運転制御部と、前記自動運転制御部の制御に基づいて、前記建設機械の運転モードを表示する表示装置を制御する表示制御部と、を備え、前記運転モードは、自動運転中、自動運転一時停止中、及び有人運転中を少なくとも含む制御装置である。

【0008】

また、本発明は、建設機械を制御する制御装置と、前記建設機械の運転モードを表示する表示装置と、前記表示装置に電力を供給する電源と、を備え、前記制御装置は、前記建設機械の自動運転を制御する自動運転制御部と、前記自動運転制御部の制御に基づいて、前記表示装置を制御する表示制御部と、を備え、前記運転モードは、自動運転中、自動運転一時停止中、及び有人運転中を少なくとも含む表示システムである。

【0009】

また、本発明は、建設機械の自動運転を制御するステップと、前記自動運転の制御に基づいて、前記建設機械の運転モードを表示する表示装置を制御するステップと、を備え、前記運転モードは、自動運転中、自動運転一時停止中、及び有人運転中を少なくとも含む表示方法である。

【0010】

本発明によれば、建設機械の周囲で作業をしている作業員に対して、自動運転中、自動運転一時停止中、及び有人運転中を少なくとも含む、建設機械の運転モードを表示することができる。よって、作業員は、建設機械の自動化状態に注意して作業に取り組むことができ、作業効率の低減を防止することができる。
また、表示装置は、あらゆる種類の建設機械に容易に配設可能であるため、自動化状態の表示方法を統一化することができる。これにより、回転灯や三色灯が別途配設され異常等を表示可能な建設機械に対しても、作業員は、表示装置を視認することで建設機械の自動化状態を容易に認識することができる。

【0011】

また、前記表示装置は、垂直軸回り周方向全体に亘って視認可能となるように前記建設機械に配設されていることが好ましい。

【0012】

これにより、建設機械に対して任意の方向にいる作業員に対して、建設機械の運転モードを表示することができる。従来は、電光看板式の表示装置ではその向きによっては作業員から見えない、建設機械の形状次第では回転灯や三色灯が死角に隠れてしまい作業員から見えない、などの不都合があったが、上記構成ではこのような不都合は生じない。

【0013】

また、前記表示装置は、前記建設機械のキャビンに配設されていることが好ましい。

【0014】

このようにすると、作業員は、建設機械に配設された表示装置を確実に見つけることができるため、建設機械の自動化状態を確実に認識することができる。

【0015】

また、前記表示装置は、ＬＥＤチューブであることが好ましい。

【0016】

これにより、建設機械の形状にかかわらず表示装置を配設することができる。また、ＬＥＤチューブを活用することで昼夜通して視認性を向上させることができる。よって、建設機械の周囲で作業をしている作業員は、どの方向からであっても、建設機械の自動化状態を昼夜通して確実に認識することができる。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、自動運転を行う建設機械の周囲で作業をしている作業員の作業効率の低減を防止することができる。また安全性の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本実施形態の表示システムが適用された振動ローラの外観斜視図である。

【図2】運転モード表示処理のフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、本発明の実施をするための形態を、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。各図は、本発明を十分に理解できる程度に、概略的に示してあるに過ぎない。よって、本発明は、図示例のみに限定されるもではない。なお、各図において、共通する構成要素や同様な構成要素については、同一の符号を付し、それらの重複する説明を省略する。

【0020】

［構成］
図１は、本実施形態の表示システムが適用された振動ローラの外観斜視図である。振動ローラ１は、建設現場で自動運転を行う建設機械である。本実施形態の表示システムは、振動ローラ１の自動化状態を表示するためのシステムである。本実施形態の表示システムは、情報端末２（自動運転制御部）と、ＬＥＤ制御装置３（表示制御部）と、電源４と、ＬＥＤチューブ５（表示装置）とを備えている。情報端末２は、振動ローラ１に搭載されたコンピュータである。情報端末２は、振動ローラ１の自動運転を制御する。情報端末２は、建設現場で自動運転する建設機械を管理する管理装置（図示略）と無線等で通信可能に接続されている。情報端末２は、管理装置から受信した指令（管理装置のオペレータの操作）に従い、振動ローラ１の自動運転を制御する。ＬＥＤ制御装置３は、ＬＥＤチューブ５を制御する装置である。ＬＥＤ制御装置３は、振動ローラ１のキャビン６に配設されており、情報端末２と有線等で通信可能に接続されている。ＬＥＤ制御装置３は、情報端末２の制御に基づいてＬＥＤチューブ５の発光を制御する。
なお、情報端末２及びＬＥＤ制御装置３により、制御装置１０を構成する。

【0021】

電源４は、ＬＥＤ制御装置３及びＬＥＤチューブ５に電力を供給する装置である。電源４は、振動ローラ１のキャビン６に配設されており、ＬＥＤ制御装置３及びＬＥＤチューブ５とケーブル等で電気的に接続されている。ＬＥＤチューブ５は、振動ローラ１の運転モードを表示する装置である。ＬＥＤチューブ５は、振動ローラ１のキャビン６に配設されており、ＬＥＤ制御装置３及び電源４とケーブル等で電気的に接続されている。ＬＥＤチューブ５は、少なくとも３種類の色を発光可能である。

【0022】

情報端末２は、入力部、出力部、制御部、および、記憶部といったハードウェアを備えている。例えば、制御部がＣＰＵ（Central Processing Unit）から構成される場合、その制御部を含むコンピュータによる情報処理は、ＣＰＵによるプログラム実行処理で実現される。また、そのコンピュータに含まれる記憶部は、ＣＰＵの指令により、そのコンピュータの機能を実現するためのさまざまなプログラムを記憶する。これによりソフトウェアとハードウェアの協働が実現される。前記プログラムは、記録媒体に記録したり、ネットワークを経由したりすることで提供可能となる。

【0023】

（運転モード）
振動ローラ１の自動運転には、自動運転中、自動運転一時停止中、及び有人運転中といった３種類の運転モードが存在する。「自動運転中」は、振動ローラ１が無人で運転していることを示す運転モードである。「自動運転中」の運転モードは、管理装置のオペレータが開始操作をすることで作動し、振動ローラ１は予め設定された経路を走行する。「自動運転一時停止中」は、無人の振動ローラ１の自動運転が有効であるが運転が中断していることを示す運転モードである。「自動運転一時停止中」の運転モードは、管理装置のオペレータが一時停止操作をすることで作動し、振動ローラ１は走行を中断する。また、「自動運転一時停止中」の運転モードは、管理装置のオペレータが再開操作をすることで作動終了し、振動ローラ１は走行を再開する。「有人運転中」は、振動ローラ１が有人で運転していることを示す運転モードである。「有人運転中」の運転モードは、振動ローラ１のエンジンが搭乗オペレータの操作でかかれば作動し、振動ローラ１が走行中であるか否かによらない。

【0024】

情報端末２は、稼働中の振動ローラ１の運転モードが、自動運転中、自動運転一時停止中、及び有人運転中の何れであるかを判定する。ＬＥＤ制御装置３は、情報端末２の判定結果に従い、作動中の運転モードに対応する色でＬＥＤチューブ５を発光させる。例えば、運転モードが自動運転中である場合、ＬＥＤ制御装置３はＬＥＤチューブ５を赤色で発光させる。運転モードが自動運転一時停止中である場合、ＬＥＤ制御装置３はＬＥＤチューブ５を緑色で発光させる。運転モードが有人運転中である場合、ＬＥＤ制御装置３はＬＥＤチューブ５を黄色で発光させる。

【0025】

よって、本実施形態の表示システムは、振動ローラ１の周囲で作業をしている作業員に対して、自動運転中、自動運転一時停止中、及び有人運転中を少なくとも含む、振動ローラ１の運転モードを表示することができる。よって、作業員は、振動ローラ１の自動化状態に注意して作業に取り組むことができ、作業効率の低減を防止することができる。また安全性の向上を図ることができる。
また、ＬＥＤチューブ５は、振動ローラに限らずあらゆる種類の建設機械に容易に配設可能であるため、自動化状態の表示方法を統一化することができる。これにより、回転灯や三色灯が別途配設され異常等を表示可能な建設機械に対しても、作業員は建設機械の自動化状態を容易に認識することができる。

【0026】

（ＬＥＤチューブの配置）
図１に示すように、ＬＥＤチューブ５は、略直方体のキャビン６の角で略直角に山折りすることで、キャビン６の外面の上辺４辺に沿って配設することができる。このように、ＬＥＤチューブ５は、キャビン６を通過する垂直軸回り周方向全体に亘って視認可能となるように振動ローラ１に配設することができる。よって、振動ローラ１に対して任意の方向にいる作業員に対して、振動ローラ１の運転モードを表示することができる。従来は、電光看板式の表示装置ではその向きによっては作業員から見えない、振動ローラ１等の建設機械の形状次第では回転灯や三色灯が死角に隠れてしまい作業員から見えない、などの不都合があったが、本実施形態ではこのような不都合は生じない。
また、ＬＥＤチューブ５をキャビン６に配設することで、作業員は、振動ローラ１に配設されたＬＥＤチューブ５を確実に見つけることができるため、振動ローラ１の自動化状態を確実に認識することができる。
また、ＬＥＤチューブ５を用いることで、振動ローラ１の形状にかかわらず表示装置を配設することができる。また、ＬＥＤチューブ５を活用することで昼夜通して視認性を向上させることができる。よって、振動ローラ１の周囲で作業をしている作業員は、どの方向からであっても、振動ローラ１の自動化状態を昼夜通して確実に認識することができる。

【0027】

［処理］
図２は、運転モード表示処理のフローチャートである。運転モード表示処理は、振動ローラ１の運転モードを振動ローラ１の周囲の作業員に表示する処理である。運転モード表示処理では、まず、情報端末２が振動ローラ１の運転モードを判定する（ステップＳ１）。具体的には、情報端末２は、管理装置から受信した指令に対応する運転モードを特定し、振動ローラ１の自動運転を制御する。次に、ＬＥＤ制御装置３が、情報端末２の制御に基づいて判定した運転モードに応じた色でＬＥＤチューブ５を発光させる（ステップＳ２）。具体的には、ＬＥＤ制御装置３は、運転モードが自動運転中の場合ＬＥＤチューブ５を赤色で発光させ、運転モードが自動運転一時停止中の場合ＬＥＤチューブ５を緑色で発光させ、運転モードが有人運転中の場合ＬＥＤチューブ５を黄色で発光させる。運転モード表示処理は、振動ローラ１が稼働している間は繰り返し実行される。

【0028】

［変形例］
（ａ）本実施形態では振動ローラ１を例にしたが、他の種類の建設機械に対しても本発明を適用できる。
（ｂ）本実施形態では振動ローラ１の走行について自動運転に関する運転モードを表示するようにしたが、例えばクレーンの昇降等の非走行動作についての自動運転に関する運転モードを表示するようにしてもよい。
（ｃ）本実施形態ではＬＥＤチューブ５を例にしたが、運転モードの表示装置はこれに限定されない。例えば、複数の光源を間隔をあけて列置してもよい。
（ｄ）本実施形態では、キャビン６の上辺４辺に沿ってＬＥＤチューブ５を配設したが、ＬＥＤチューブ５の配置場所は、キャビン６の他の場所であってもよいし、建設機械の任意の場所であってもよい。
（ｅ）ＬＥＤチューブ５の発光は赤色、緑色、黄色の点灯に限ったものではなく、例えば運転モードが自動運転一時停止中の場合の緑色の点灯は赤色の点滅であってもよい。

【符号の説明】

【0029】

１ 振動ローラ（建設機械）
２ 情報端末（自動運転制御部）
３ ＬＥＤ制御装置（表示制御部）
４ 電源
５ ＬＥＤチューブ（表示装置）
６ キャビン
１０ 制御装置

【図1】

【図2】