(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業機械本体と、前記作業機械本体に動作可能に設けられた第一作業機、および第二作業機を有する作業機と、
前記作業機を操作する操作手段による操作指令を検出する操作指令検出手段と、
前記作業機械本体から所定距離離れた位置に制御対象面を設定し、前記制御対象面と前記作業機の基準との距離に基づいて、前記第二作業機の操作指令への介入指令により、前記作業機の基準と前記作業機械本体との干渉を回避させる干渉回避制御を行う制御手段と、
前記第二作業機への操作指令の操作量に基づいて、前記制御対象面と前記作業機械本体との距離を変更する制御対象面変更手段とを備え、
前記操作指令検出手段により、前記第一作業機の上昇操作指令と、前記第二作業機への操作指令の操作量が所定値よりも大きいことが検出されたら、前記制御対象面と前記作業機械本体との距離を小さくして前記干渉回避制御を行うことを特徴とする作業機械。
【請求項２】
作業機械本体と、前記作業機械本体に動作可能に設けられた第一作業機、および第二作業機を有する作業機と、
前記作業機を操作する操作手段による操作指令を検出する操作指令検出手段と、
前記作業機械本体から所定距離離れた位置に制御対象面を設定し、前記操作指令検出手段により、前記第一作業機の上昇操作指令が検出されたら、前記制御対象面と前記作業機の基準との距離に基づいて、前記第二作業機の操作指令への介入指令により、前記作業機の基準と前記作業機械本体との干渉を回避させる制御手段と、
前記操作指令検出手段により、前記第二作業機への操作指令が検出されたら、前記第二作業機への操作指令の操作量が所定値よりも大きい場合に、前記制御対象面と前記作業機械本体との距離を小さくするように変更する制御対象面変更手段とを備えていることを特徴とする作業機械。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の作業機械において、
前記制御対象面変更手段は、前記第二作業機の掘削操作指令の操作量に基づいて、前記制御対象面と前記作業機械本体との距離の変更を決定することを特徴とする作業機械。
【請求項４】
請求項３に記載の作業機械において、
前記制御対象面変更手段は、前記第二作業機の掘削操作指令の操作量が大きいほど、前記制御対象面を作業機械本体側に近づく方向に前記制御対象面と作業機械本体との距離を変更する変更量を大きく決定することを特徴とする作業機械。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の作業機械において、
前記制御対象面と前記作業機械本体との接近する方向の距離を変更する変更量は、前記作業機械本体の中央から上下または端部に向かうにしたがって、連続的に小さくなっていることを特徴とする作業機械。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の作業機械において、
前記作業機械本体は、走行体と前記走行体に旋回可能に設けられた旋回体を有し、
前記制御対象面変更手段は、前記作業機の全体の旋回半径に対して、前記第二作業機の先端の旋回半径が小さいときに、前記制御対象面と前記作業機械本体との距離を変更することを特徴とする作業機械。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の作業機械において、
前記制御対象面変更手段は、前記操作指令検出手段により、前記操作指令検出手段の異常を検出したら、前記制御対象面と前記作業機械本体との距離を、許容される最も接近した距離に変更することを特徴とする作業機械。
【請求項８】
走行体と、前記走行体に旋回可能に設けられた旋回体と、
前記旋回体に動作可能に設けられたブーム、オフセットブーム、およびアームを有する作業機と、
前記作業機を操作する操作手段による操作指令を検出する操作指令検出手段と、
前記旋回体から所定距離離れた位置に制御対象面を設定し、前記操作指令検出手段により前記ブームの上昇操作指令が検出されたら、前記制御対象面と前記作業機の基準との距離に基づいて、前記アームへの掘削操作指令への介入指令により、前記作業機の基準と前記旋回体との干渉を回避させる制御手段と、
前記操作指令検出手段により、前記アームへの掘削操作指令が検出されたら、前記アームの掘削操作指令の操作量が所定値よりも大きい場合に、前記制御対象面と前記旋回体の距離を小さくするように変更し、前記アームの掘削操作指令の操作量が大きいほど、前記制御対象面を作業機械本体側に近づく方向に前記制御対象面と前記旋回体との距離を変更する変更量を大きくする制御対象面変更手段とを備えていることを特徴とする作業機械。
【請求項９】
作業機械本体と、前記作業機械本体に動作可能に設けられた第一作業機、および第二作業機を有する作業機とを備えた作業機械の干渉回避方法であって、
前記作業機を操作する操作指令を検出する手順と、
前記第二作業機への操作指令が検出されたら、前記第二作業機の操作指令の操作量が所定値よりも大きい場合に、前記作業機械本体から所定距離離れた位置に設定された制御対象面と前記作業機械本体との距離を小さくするように変更する手順と、
前記第一作業機の上昇操作指令が検出されたら、前記制御対象面と前記作業機の基準との距離に基づいて、前記第二作業機への操作指令への介入指令により、前記作業機の基準と前記作業機械本体との干渉を回避させる手順と、
を実施することを特徴とする作業機械の干渉回避方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業機械および作業機械の干渉回避方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
住宅地などの狭小地で油圧ショベル等の作業機械を操作する場合、設置物等との干渉を回避するために、バケット等を油圧ショベルの旋回体になるべく接近させて操作することが多い。
しかしながら、バケット等を旋回体に接近させると、作業機の姿勢によっては、油圧ショベルのキャブ等の作業機械本体と干渉する恐れがある。
このため、特許文献１には、バケットが牽制面に位置した状態で、運転席の作業者がブームを上昇させる操作を行うと、アームを駆動するアクチュエータが、ダンプ方向にアームを駆動して、自動的にバケットの干渉を回避する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１６０５８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記特許文献１に記載の干渉自動回避機能は、作業機械本体とバケット等の作業機の基準が干渉しないことを目的とし、このような場合、干渉自動回避機能に基づく回避動作が行われる。
【０００５】
しかしながら、自動的に干渉回避を動作させる干渉回避面と、作業機械本体の距離を小さく設定すると、確実に干渉が起こらないようにするためには干渉回避面上での回避動作中の作業機の速度を抑えざるを得ないので、生産性を上げることができないという課題がある。
一方、干渉回避面と、作業機械本体の距離を大きく設定すると、遠い位置で干渉回避が行われるので、干渉回避動作中の作業機の速度は速く設定でき、生産性は上げられるが、小旋回性が犠牲になるため、周囲の障害物に接触する可能性があるという課題がある。
また、作業機と周囲の障害物との距離は、作業機械を操作する現場や、作業機の姿勢だけでなく、旋回方向位置によっても異なる。通常、掘削・積み込みなどの作業は、旋回動作も伴うので、作業機械本体の旋回方向位置が変化するにつれて、作業機と周囲の障害物の距離は逐次変化する。
前記特許文献１に記載の干渉自動回避機能では、干渉回避面と作業機械本体との距離を作業機の操作中に変更する手段がなく、逐次変化する周囲の障害物との距離に対応できないという課題もあった。
【０００６】
本発明の目的は、作業機械本体と干渉回避面の距離を作業機と周囲の障害物との距離などの場面に応じて作業機の動作中に変更可能とし、生産性を向上させることのできる作業機械および作業機械の干渉回避方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る作業機械は、作業機械本体と、前記作業機械本体に動作可能に設けられた第一作業機、および第二作業機を有する作業機と、
前記作業機を操作する操作手段による操作指令を検出する操作指令検出手段と、
前記作業機械本体から所定距離離れた位置に制御対象面を設定し、前記操作指令検出手段により、前記第一作業機の上昇操作指令が検出されたら、前記制御対象面と前記作業機の基準との距離に基づいて、前記第二作業機の操作指令への介入指令により、前記作業機の基準と前記作業機械本体との干渉を回避させる制御手段と、
前記第二作業機への操作指令の操作量に基づいて、前記制御対象面と前記作業機械本体との距離を変更する制御対象面変更手段とを備えていることを特徴とする。
【０００８】
本発明に係る他の態様の作業機械は、
走行体と、前記走行体に旋回可能に設けられた旋回体と、
前記旋回体に動作可能に設けられたブーム、オフセットブーム、およびアームを有する作業機と、
前記作業機を操作する操作手段による操作指令を検出する操作指令検出手段と、
前記旋回体から所定距離離れた位置に制御対象面を設定し、前記操作指令検出手段により前記ブームの上昇操作指令が検出されたら、前記制御対象面と前記作業機の基準との距離に基づいて、前記アームへの掘削操作指令への介入指令により、前記作業機の基準と前記旋回体との干渉を回避させる制御手段と、
前記操作検出手段により、前記アームへの掘削操作指令が検出されたら、前記アームの掘削操作指令の操作量に基づいて、前記制御対象面と前記旋回体との距離を変更し、前記アームの掘削操作指令の操作量が大きいほど、前記制御対象面と前記旋回体との接近する方向の距離を変更する変更量を大きくする制御対象面変更手段とを備えていることを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る作業機械の干渉回避方法は、
作業機械本体と、前記作業機械本体に動作可能に設けられた第一作業機、および第二作業機を有する作業機とを備えた作業機械の干渉回避方法であって、
前記作業機を操作する操作指令を検出する手順と、
前記第二作業機への操作指令が検出されたら、前記第二作業機の操作指令の操作量に基づいて、前記作業機械本体から所定距離離れた位置に設定された制御対象面と前記作業機械本体との距離を変更する手順と、
前記第一作業機の上昇操作指令が検出されたら、前記制御対象面と前記作業機の基準との距離に基づいて、前記第二作業機への操作指令への介入指令により、前記作業機の基準と前記作業機械本体との干渉を回避させる手順と、
を実施することを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、作業機械が制御対象面変更手段を備えていることにより、第一作業機の上昇操作指令が検出され、制御手段により干渉回避動作が実施中であっても、制御対象面変更手段により、第二作業機の操作指令の操作量に応じて、制御対象面と作業機械本体との距離を変更することができる。
したがって、第二作業機への操作量に応じ、作業機械本体に接近させた制御対象面に変更し、作業機の基準を作業機械本体に接近させて作業機を回避動作させることができるため、周囲の障害物に接触する可能性を低減できる。一方、周囲の障害物を気にしなくて良い旋回方向や作業現場であれば、第二作業機への操作指令の掘削方向の操作量を小さいままとすることで、作業機械本体から遠ざけた制御対象面に変更し、作業機の基準を作業機械本体から遠ざけた位置で作業機を回避動作させることができるため、生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る作業機械を表す側面図。
【図２】前記実施形態における作業機械を表す平面図。
【図３】前記実施形態における作業機械の油圧回路の構造を表す回路図。
【図４】前記実施形態における作業機械の制御ユニットを表すブロック図。
【図５】前記実施形態における干渉回避面を表す側面図。
【図６】前記実施形態における作業機の基準の作業機械本体に対する接近制限速度を説明するためのグラフ。
【図７】前記実施形態における接近方向速度演算部を表す機能ブロック図。
【図８】前記実施形態におけるアーム制御切替部を表すブロック図。
【図９】前記実施形態における制御対象面変更部を表すブロック図。
【図１０】前記実施形態における制御対象面の変更を表す側面図。
【図１１】前記実施形態における制御対象面の変更を表す平面図。
【図１２】前記実施形態の作用を説明するためのフローチャート。
【図１３】前記実施形態の作用を説明するためのフローチャート。
【図１４】前記実施形態の作用を説明するためのフローチャート。
【図１５】前記実施形態の作用を説明するためのフローチャート。
【図１６】本発明の第２実施形態に係る作業機械の油圧回路の構造を表す回路図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
［１］全体構成
図１、図２において、作業機械である油圧ショベル１は、走行体２、旋回体３、運転席４、を備えた作業機械本体と、作業機５とを備えて構成される。本実施形態に係る干渉回避制御における作業機械本体は、少なくとも運転席４を含んでいる。本発明に説明においては運転席４を基準として、作業者が着座した場合の視線方向を前方として、前後左右の各方向を規定する。また前後方向をＸ軸、左右（幅）方向をＺ軸、垂直方向をＹ軸と規定する。
走行体２は、履帯式であり、旋回体３の直下に設けられる図示を省略したトラックフレームと、このトラックフレームにおいて、走行方向に直交する車幅方向の両端に設けられた一対の走行装置２１とを備えて構成される。走行装置２１は、トラックフレームに突設された駆動輪および遊動輪に巻回される履帯２２を備えて構成され、駆動輪を駆動させることによって、履帯２２の延出方向に沿って油圧ショベル１を前後進させる。
【００１３】
走行体２のトラックフレーム上には、旋回体３が旋回可能に設けられている。旋回体３には、作業機械本体としての運転席４が設けられ、この運転席４内に作業者が乗車して油圧ショベル１を操縦する。運転席４内にはオペレータシート４１が設けられ、運転席４には、図１では図示を略したが、操作手段としての操作レバー７１、７３が設けられている。なお、本実施形態の運転席４は、キャノピータイプだが、キャブタイプであってもよい。
操作レバー７１は、前後に操作すれば、第１ブーム５１の下降操作、上昇操作を行うことができ、左右に操作すれば、バケット５５の掘削操作、ダンプ操作を行うことができる。
操作レバー７３は、前後に操作すればアーム５４のダンプ操作、掘削操作を行うことができ、左右に操作すれば、旋回体３を左右に旋回させることができる。また、図１および図２では図示を省略するが、運転席４の床面４２には、走行操作用の走行ペダル７４、７５と、オフセット操作用のオフセットペダル７２とが設けられている。この運転席４の側方には、作業機５が設けられている。すなわち、運転席４と作業機５とは、旋回体３の前方を走行体２の走行方向に向けた状態において、旋回体３上で車幅方向に隣接して配置されている。
【００１４】
［２］作業機５の構成
作業機５は、第１ブーム５１、第２ブーム５２、ブラケット５３、アーム５４、およびバケット５５と、これら各要素を動作させるためのブームシリンダ５１Ａ、オフセットシリンダ５２Ａ、アームシリンダ５４Ａ、およびバケットシリンダ５５Ａを備えている。
ここで、各シリンダ５１Ａ、５２Ａ、５４Ａ、５５Ａは油圧シリンダであり、その油圧源は、旋回体３に設けられた図示しないエンジン等の原動機で駆動される油圧ポンプ３０（図３参照）である。
【００１５】
第一作業機としての第１ブーム５１は、基端側がフートピン５１Ｂによって旋回体３に回動可能に設けられ、第１ブーム５１の先端部と旋回体３とを第１ブーム５１の下方で連結するブームシリンダ５１Ａの伸縮により、上下方向に動作させることができる。なお、図１では図示を略したが、第１ブーム５１には、姿勢検出手段としての角度検出器であるポテンショメータ８１（図３参照）が設けられており、旋回体３に対する第１ブーム５１のブーム角度を検出し、検出されたブーム角度は、後述する制御ユニット８に出力される。
【００１６】
このような構成の第１ブーム５１の先端に、第２ブーム５２がピン５１Ｃによって水平方向に動作可能に設けられている。
本発明における第２ブーム５２はいわゆるオフセットブームで、オフセットブームは第１ブーム５１に対して左右に動作可能に設けられている。
【００１７】
このような第２ブーム５２の先端部と、第１ブーム５１とは、それぞれの左側、つまり運転席４側において、オフセットシリンダ５２Ａで連結されている。すなわち、オフセットシリンダ５２Ａのロッドの先端が、ピン５２Ｃによって第２ブーム５２の先端部に動作可能に設けられ、オフセットシリンダ５２Ａのキャップが、ピン５１Ｄによって第１ブーム５１に動作可能に設けられている。なお、本実施形態では、第２ブーム５２は車幅方向にオフセットするように構成されているが、本発明は、第２ブームとして、第１ブーム５１に対して上下に動作可能に設けられた作業機も含まれ、双方の形態を組み合わせたブームの構成や第２ブームのない実施形態としてもよい。
さらに、第２ブーム５２においては、油圧配管のうち、アームシリンダ５４Ａ用およびバケットシリンダ５５Ａ用の油圧配管が、第２ブーム５２の内部に挿通されている。そして、この第２ブーム５２の先端には、ブラケット５３が連結されている。
【００１８】
ブラケット５３は、図示しないピンによって、第２ブーム５２の先端で水平方向に動作可能に設けられており、ブラケット５３と、第１ブーム５１とは、それぞれの左側において、リンクロッド５２Ｄで連結されている。すなわち、リンクロッド５２Ｄは、その一端がピン５３Ａによってブラケット５３に動作可能に設けられ、他端がピン５１Ｄによって第１ブーム５１に動作可能に設けられている。
第１ブーム５１、第２ブーム５２、ブラケット５３、およびリンクロッド５２Ｄによって４節の平行リンク機構が構成され、第１ブーム５１と第２ブーム５２の先端部を連結するオフセットシリンダ５２Ａの伸縮により、ブラケット５３が第１ブーム５１の軸線に対して動作する。なお、図１では図示を略したが、第２ブーム５２には、ポテンショメータ８２（図４参照）が設けられており、第２ブーム５２の第１ブーム５１に対するオフセット角度を検出し、検出されたオフセット角度は、後述する制御ユニット８に出力される。
そして、このブラケット５３の先端には、アーム５４が連結されている。
【００１９】
第二作業機としてのアーム５４は、ブラケット５３の先端に上下方向に動作可能に設けられている。アーム５４の連結部分の近傍には、アームシリンダ５４Ａを取り付ける。アームシリンダ５４Ａの本体側はブラケット５３に、アームシリンダ５４Ａのロッド側は、シリンダ取付部５４１に動作可能に設けられている。アーム５４は、このアームシリンダ５４Ａの伸縮によって、上下方向に動作する。なお、図１では図示を略したが、アーム５４には、ポテンショメータ８３（図４参照）が設けられており、第２ブーム５２対するアーム５４のアーム角度を検出し、検出されたアーム角度は、後述する制御ユニット８に出力される。
そして、このアーム５４の先端には、バケット５５が連結されている。
【００２０】
バケット５５は、実際に掘削を行ったり、掘削された土砂をダンプトラック等に積み込んだりする部分であり、アーム５４の先端に横軸回りに動作可能に取り付けられている。
バケット５５とアーム５４のシリンダ取付部５４１とは、バケットシリンダ５５Ａで連結されており、このバケットシリンダ５５Ａを伸縮することで、バケット５５が動作する。
【００２１】
［３］油圧ショベル１の油圧回路の構成
図３には、本実施形態に係る油圧ショベル１の油圧パイロット式の油圧回路および制御ユニット８が示されている。油圧ショベル１は、前述したブームシリンダ５１Ａ、オフセットシリンダ５２Ａ、アームシリンダ５４Ａ、バケットシリンダ５５Ａの他に、油圧ポンプ３０、および油圧モータ２３、２４、３１を備える。
油圧ポンプ３０は、作動油を供給して油圧シリンダ５１Ａ、５２Ａ、５４Ａ、５５Ａを伸縮駆動させるとともに、作動油を供給して油圧モータ２３、２４、３１を回転駆動させる。油圧モータ３１は、旋回体３を旋回させる旋回モータであり、油圧モータ２３、２４は、走行装置２１の駆動輪を回転させる駆動モータである。
このような油圧回路には、パイロットラインからのパイロット圧により、スプールを駆動する流量制御弁６１、６２、６３、６４、６５、６６、６７が設けられている。また、パイロットライン中には、電磁制御弁６３Ｃ、比例電磁制御弁６１Ｃ、６４Ｃ、６４Ｄ、
およびシャトル弁６４Ｅと、パイロット圧発生用の油圧ポンプ３０Ａが設けられている。
【００２２】
ブームシリンダ５１Ａは、流量制御弁６１を介して油圧ポンプ３０と接続される。流量制御弁６１は、操作レバー７１とパイロットラインを介して接続され、パイロット圧によって駆動される駆動部６１Ａ、６１Ｂを備える。ブーム操作用のパイロットラインには、比例電磁制御弁６１Ｃ、および操作指令検出手段としての圧力センサ６１Ｄが設けられている。
操作レバー７１を前後方向に操作すると、パイロット圧が発生し、流量制御弁６１の駆動部６１Ａ、６１Ｂが駆動され、流量制御弁６１のポジションが変更される。具体的には、駆動部６１Ａが押される方向に駆動されると、ブームシリンダ５１Ａのキャップ側に作動油が供給され、ブームシリンダ５１Ａが伸張して、第１ブーム５１が上昇動作を行う。逆に駆動部６１Ｂが押される方向に駆動されると、ブームシリンダ５１Ａのロッド側に作動油が供給され、第１ブーム５１が下降動作を行う。
【００２３】
バケットシリンダ５５Ａは、流量制御弁６２を介して油圧ポンプ３０と接続される。流量制御弁６２は、操作レバー７１とパイロットラインを介して接続され、パイロット圧により駆動される駆動部６２Ａ、６２Ｂを備える。
操作レバー７１を左右方向に操作すると、パイロット圧が発生し、流量制御弁６２の駆動部６２Ａ、６２Ｂが駆動され、流量制御弁６２のポジションが変更される。具体的には、駆動部６２Ａが押される方向に駆動されると、バケットシリンダ５５Ａのキャップ側に作動油が供給され、バケットシリンダ５５Ａが伸張して、バケット５５が掘削動作を行う。逆に駆動部６２Ｂが押される方向に駆動されると、バケットシリンダ５５Ａのロッド側に作動油が供給され、バケットシリンダ５５Ａが収縮して、バケット５５がダンプ動作を行う。
【００２４】
オフセットシリンダ５２Ａは、流量制御弁６３を介して油圧ポンプ３０と接続される。流量制御弁６３は、オフセットペダル７２とパイロットラインを介して接続され、パイロット圧により駆動される駆動部６３Ａ、６３Ｂを備える。オフセット操作用のパイロットラインには、電磁制御弁６３Ｃが設けられている。ここで用いる電磁制御弁６３Ｃは比例
電磁制御弁としてオフセットシリンダに対して停止以外の制御を行ってもよい。
作業者がオフセットペダル７２を踏むと、パイロット圧が発生し、流量制御弁６３の駆動部６３Ａ、６３Ｂが駆動され、流量制御弁６３のポジションが変更される。具体的には、駆動部６３Ａが押される方向に駆動されると、オフセットシリンダ５２Ａのキャップ側に作動油が供給され、オフセットシリンダ５２Ａが伸張し、第２ブーム５２が運転席４から離れる方向に移動する。逆に駆動部６３Ｂが押される方向に駆動されると、オフセットシリンダ５２Ａのロッド側に作動油が供給され、第２ブーム５２が運転席４に接近する方向に移動する。
【００２５】
アームシリンダ５４Ａは、流量制御弁６４を介して油圧ポンプ３０と接続される。流量制御弁６４は、操作レバー７３とパイロットラインを介して接続され、パイロット圧により駆動される駆動部６４Ａ、６４Ｂを備える。アーム操作用のパイロットラインには、比例電磁制御弁６４Ｃ、比例電磁制御弁６４Ｄ、シャトル弁６４Ｅ、および圧力センサ６４Ｆが設けられている。
作業者が操作レバー７３を前後方向に操作すると、パイロット圧が発生し、流量制御弁６４の駆動部６４Ａ、６４Ｂが駆動され、流量制御弁６４のポジションが変更される。具体的には、駆動部６４Ａが押される方向に駆動されると、アームシリンダ５４Ａのキャップ側に作動油が供給され、アームシリンダ５４Ａが伸張し、アーム５４が掘削動作を行う。逆に駆動部６４Ｂが押される方向に駆動されると、アームシリンダ５４Ａのロッド側に作動油が供給され、アームシリンダ５４Ａが収縮し、アーム５４がダンプ動作を行う。
操作指令検出手段としての圧力センサ６４Ｆは、アーム操作レバー７３の掘削操作のパイロット圧を検出し、制御ユニット８に出力する。
【００２６】
また、制御ユニット８は、入出力部８Ａと、処理部８Ｂと、記憶部８Ｃとを備える。入出力部８Ａは、各ポテンショメータ８１〜８３からの検出値が入力されるとともに、比例電磁制御弁６１Ｃ、６４Ｃ、６４Ｄ、電磁制御弁６３Ｃへの指令を出力する。処理部８Ｂは、本件制御における各演算処理を行う。記憶部８Ｃは、作業機５を構成する部材の寸法と、詳しくは後述するが、複数の干渉回避面ＳＦ、ＳＦ’の座標データと、処理部８Ｂで用いる各種制限テーブルとを記憶する。なお、干渉回避面ＳＦ、ＳＦ’は基準面として単数の面を設定してもよい。
【００２７】
油圧モータ３１は、流量制御弁６５を介して油圧ポンプ３０と接続される。流量制御弁６５は、操作レバー７３とパイロットラインを介して接続され、パイロット圧により駆動される駆動部６５Ａ、６５Ｂを備える。
操作レバー７３を左右方向に操作すると、パイロット圧が発生し、流量制御弁６５の駆動部６５Ａ、６５Ｂが駆動され、流量制御弁６５のポジションが変更され、旋回体３が旋回動作を行う。
【００２８】
油圧モータ２３、２４は、流量制御弁６６、６７を介して油圧ポンプ３０と接続される。流量制御弁６６、６７は、走行ペダル７４、７５とパイロットラインを介して接続され、作業者が走行ペダル７４、７５を踏むと、パイロット圧が発生し、流量制御弁６６、６７のポジションが変更される。流量制御弁６６、６７は、変更されたポジションに応じて、油圧モータ２３、２４に作動油を供給することにより、左右の走行装置２１の駆動輪を回転させ、油圧ショベル１を走行させる。
【００２９】
レバー操作量は、第１ブーム５１の上昇の操作量、およびアーム５４の掘削方向の操作量を検出する。ブーム上昇の操作検出手段としては、第１ブーム５１のパイロットラインに設けられた圧力センサ６１Ｄを用い、アーム掘削操作の操作検出手段としては、アーム５４のパイロットラインに設けられた圧力センサ６４Ｆを用いる。圧力センサ６１Ｄ、６４Ｆで検出された電気信号は、操作信号として制御ユニット８に出力される。
【００３０】
［４］制御ユニット８の機能ブロック構成
図４には、制御ユニット８の処理部８Ｂにおける機能ブロック図が示されている。
処理部８Ｂは、距離演算部８４、第１制限値演算部８５、第２制限値演算部８６、制限速度演算部８７、ブーム上昇操作判定部８８、接近方向速度演算部８９、制限速度減算部９０、アームシリンダ制限速度演算部９１、第１変換部９１Ａ、第２変換部９１Ｂ、アーム制御切替部９２、ブーム上昇指令制限出力部９３Ａ、アーム掘削指令制限出力部９３Ｂ、アームダンプ指令値出力部９３Ｃ、オフセット接近指令制限出力部９３Ｄ、および制御対象面変更部９４を備える。
【００３１】
制御手段としての距離演算部８４は、干渉回避面ＳＦ（図５参照）の座標データ、および作業機５を構成する部材の寸法を記憶部８Ｃから呼び出して、ポテンショメータ８１、８２、８３で検出されたブーム角度、アーム角度、オフセット角度を用いて、図５に示されるように、作業機５の基準の干渉回避面ＳＦからの距離を演算する。干渉回避面ＳＦは、運転席４から所定距離離れた位置に設定され、作業機の基準と干渉回避面ＳＦとの距離に基づいて、干渉回避制御が行われる。なお、本件発明では干渉回避面もしくは制御対象面と称しているが、実際の制御では各面を線として設定している。但し各面については幅情報を持たす面として設定してもよい。作業機５の基準は、アーム５４を含む作業機５上の任意の位置でよく、例えば、バケット５５の輪郭であってもよく、作業機５の基準は複数であってもよい。距離演算部８４は、演算結果を制限速度演算部８７に出力する。
【００３２】
第１制限値演算部８５は、運転席４と作業機５の基準の距離に基づきブームシリンダ５１Ａのシリンダ速度に制限をかけている。具体的には、第１制限値演算部８５は、運転席４と作業機５の基準の距離に応じた、ブームシリンダ５１Ａの速度に制限値を与えるテーブルを、記憶部８Ｃから呼び出して、制限値を演算する。
第２制限値演算部８６は、運転席４と作業機５の基準の距離に基づきアームシリンダ５４Ａのシリンダ速度に制限をかけている。具体的には、第２制限値演算部８６は、運転席４と作業機５の基準の距離に応じた、アームシリンダ５４Ａの速度に制限値を与えるテーブルを、記憶部８Ｃから呼び出して、制限値を演算する。なお、本実施形態における第１制限値演算部８５および第２制限値演算部８６により決まる制限は、必ずしも行われなくともよい。
【００３３】
制御手段としての制限速度演算部８７は、作業機５の基準の接近制限速度を演算する。
具体的には、図６に示されるように、制限速度演算部８７は、距離演算部８４で演算された、作業機５の基準と干渉回避面ＳＦとの距離に応じて、作業機５の基準と干渉回避面ＳＦの距離が小さくなるにしたがって、制限速度が小さくなるテーブルを、記憶部８Ｃから呼び出して接近制限速度を演算する。制限速度演算部８７は、演算結果を制限速度減算部９０に出力する。ここで、接近制限速度とは作業機５の基準が作業機械本体に対して接近する方向の速度を制限する速度である。
【００３４】
ブーム上昇操作判定部８８は、圧力センサ６１Ｄで検出された第１ブーム５１の操作に伴うパイロット圧に基づいて、第１ブーム５１の上昇操作指令が入力されたか否かを判定し、判定結果をアーム制御切替部９２に出力する。
【００３５】
制御手段としての接近方向速度演算部８９は、第１ブーム５１の上昇操作量と、第２ブーム５２のオフセット角度の変化量と、作業機５の姿勢とに基づいて、ブーム上昇操作と、オフセット動作による作業機５の基準の位置での接近方向速度を演算する。
具体的には、図７に示されるように、接近方向速度演算部８９は、ブーム上昇操作量演算部８９Ａと、選択器８９Ｂと、ブーム操作接近速度演算部８９Ｃと、オフセット動作接近速度演算部８９Ｄと、加算部８９Ｅとを備える。
【００３６】
ブーム上昇操作量演算部８９Ａは、圧力センサ６１Ｄで検出された第１ブーム５１の上昇操作におけるパイロット圧に基づいて、ブーム上昇操作量を演算する。
選択器８９Ｂは、ブーム上昇操作量演算部８９Ａで演算されたブーム上昇操作量と、第１制限値演算部８５で演算された第１ブーム５１の上昇速度の制限値とを比較して、最小値を選択して、ブーム操作接近速度演算部８９Ｃに出力する。
ブーム操作接近速度演算部８９Ｃは、選択器８９Ｂで選択された最小値と、ポテンショメータ８１〜８３で検出された第１ブーム５１のブーム角度、アーム５４のアーム角度、および第２ブーム５２のオフセット角度に基づいて、ブーム上昇操作による作業機５の基準の接近方向速度を演算する。
【００３７】
オフセット動作接近速度演算部８９Ｄは、ポテンショメータ８１〜８３で検出された第１ブーム５１のブーム角度、アーム５４のアーム角度、および第２ブーム５２のオフセット角度に基づいて、オフセット動作による作業機５の基準の位置での接近方向速度を演算する。
加算部８９Ｅは、ブーム操作接近速度演算部８９Ｃで演算されたブーム上昇操作による作業機５の基準の接近方向速度に、オフセット動作接近速度演算部８９Ｄで演算されたオフセット動作による作業機５の基準の接近方向速度を加算して、制限速度減算部９０に出力する。
制御手段としての制限速度減算部９０は、制限速度演算部８７で演算された接近制限速度から、接近方向速度演算部で演算された接近方向速度を減算する。アーム５４以外の作業機５による接近方向速度を減算して、作業機５の基準が接近制限速度より速い速度で作業機械本体に接近してしまわないようにするためである。制限速度減算部９０は、減算した結果をアームシリンダ制限速度演算部９１に出力する。
【００３８】
制御手段としてのアームシリンダ制限速度演算部９１は、ポテンショメータ８１〜８３で検出された第１ブーム５１のブーム角度、アーム５４のアーム角度、第２ブーム５２のオフセット角度と、制限速度減算部９０で演算された減算結果に基づいて、アーム５４の作業機５の基準の位置での制限速度を、作業機５の姿勢を考慮して、アームシリンダ５４Ａの制限速度に変換し、アーム５４の掘削を制限するアーム掘削制限速度、もしくはアーム５４のダンプの介入を行うアームダンプ指令速度を出力する。アーム５４を掘削方向に動作させる場合、アームシリンダ５４Ａの伸長を制限するアーム掘削制限速度より、第１変換部９１Ａにてアーム掘削指令制限に変換する。
アーム５４をダンプ方向に動作させる場合、アームシリンダ制限速度演算部９１は、アームシリンダ５４Ａの収縮をさせるアームダンプ指令速度を出力する。アームシリンダ制限速度演算部９１で出力されたアームダンプ指令速度は、第２変換部９１Ｂに入力されて、アームシリンダ５４Ａを収縮させるアームダンプ指令値に変換する。
各変換部９１Ａ、９１Ｂで変換された各指令値は、アーム制御切替部９２に出力される。
【００３９】
アーム制御切替部９２は、ブーム上昇操作を行っている場合と、行っていない場合等の状態に応じて、アームシリンダ５４Ａへの指令値を切り替える。
具体的には、図８に示されるように、アーム制御切替部９２は、アーム掘削指令制限を出力する切替器９２Ｃと、アームダンプ指令値を出力する切替器９２Ｄとを備える。
【００４０】
アーム掘削指令制限を出力する切替器９２Ｃは、アーム５４で掘削動作を行う際に用いられ、２つの切替ポジションを備える。第１のポジションには、第１変換部９１Ａからの出力が入力する。
ブーム上昇操作ある場合、第１のポジションを選択し、干渉回避制御が実行される。ブーム上昇操作がない場合、第２ポジションを選択する。第２のポジションは、第２制限値演算部８６で演算されたアーム５４の掘削動作の速度の制限値を用いるポジションである。掘削制限速度を出力切替器で切り替えられた出力は、アーム掘削指令制限出力部９３Ｂに出力される。
【００４１】
アームダンプ指令を出力する切替器９２Ｄは、制御手段によってアーム５４でダンプ動作を行う際に用いられ、アーム掘削指令制限を出力する切替器９２Ｃと同様に、２つのポジションを備える。第１のポジションには、第２変換部９１Ｂから出力された、アームダンプ介入指令を用いるポジションである。第２のポジションには、アーム５４のダンプ介入を行わないアームダンプ介入指令ゼロが入力される。アームダンプ指令を出力する切替器で切り替えられた出力は、アームダンプ指令値出力部９３Ｃに出力される。
【００４２】
ブーム上昇指令制限出力部９３Ａは、第１制限値演算部８５で演算された第１ブーム５１の上昇速度の制限値に基づいて、比例電磁制御弁６１Ｃに電圧、電流等の指令値を出力する（図３参照）。比例電磁制御弁６１Ｃは、流量制御弁６１の駆動部６１Ａに作用するレバー操作によるパイロット圧に制限を与え、流量制御弁６１のポジションを、ブームシリンダ５１Ａのキャップ側に作動油が供給されるのを制限するように変更する。
アーム掘削指令制限出力部９３Ｂは、掘削指令制限を出力する切替器９２Ｃの出力に基づいて、比例電磁制御弁６４Ｃに電圧、電流等の指令値を出力する（図３参照）。比例電磁制御弁６４Ｃは、流量制御弁６４の駆動部６４Ａに作用するレバー操作によるパイロット圧に制限を与え、流量制御弁６４のポジションを、アームシリンダ５４Ａのキャップ側に作動油が供給されるのを制限するように変更する。
【００４３】
アームダンプ指令値出力部９３Ｃは、アームダンプ指令を出力する切替器の出力に基づいて、比例電磁制御弁６４Ｄに電圧、電流等の指令値を出力する（図３参照）。比例電磁制御弁６４Ｄは、シャトル弁６４Ｅを介して流量制御弁６４の駆動部６４Ｂにパイロット圧をかけ、流量制御弁６４のポジションを、アームシリンダ５４Ａのロッド側に作動油が供給されるように変更する。
オフセット接近指令制限出力部９３Ｄは、第２ブーム５２の運転席４への接近方向動作について、電磁制御弁６３Ｃに遮断指令を出力する（図３参照）。電磁制御弁６３Ｃは、流量制御弁６３の駆動部６３Ａにレバー操作によるパイロット圧を遮断し、オフセットシリンダ５２Ａのキャップ側への作動油の供給を遮断し第２ブーム５２を停止する。
【００４４】
制御対象面変更手段としての制御対象面変更部９４は、距離演算部８４、制限速度演算部８７、接近方向速度演算部８９、制限速度減算部９０、およびアームシリンダ制限速度演算部９１から構成される制御手段による干渉回避制御中に、アーム５４への操作指令の操作量に応じて、干渉回避面ＳＦと作業機械本体となる運転席４との距離を変更する。
具体的には、図９に示されるように、制御対象面変更部９４は、アーム操作量演算部９４Ａ、センサ異常判定部９４Ｂ、および回避面変更部９４Ｃを備える。
【００４５】
アーム操作量演算部９４Ａは、圧力センサ６４Ｆで検出されたアーム操作レバー７３のパイロット圧に基づいて、アーム５４の掘削操作量を演算し、回避面変更部９４Ｃに出力する。
センサ異常判定部９４Ｂは、アーム操作レバー７３のパイロット圧を検出する圧力センサ６４Ｆに異常が生じているか否かを判定する、センサ異常判定部９４Ｂは、圧力センサ６４Ｆに異常が生じたと判定された場合、圧力センサ６４Ｆに異常が生じたとの判定結果を、回避面変更部９４Ｃに出力する。
【００４６】
回避面変更部９４Ｃは、アーム操作量演算部９４Ａで演算したアーム５４の掘削操作量または、センサ異常判定部９４Ｂの判定結果に基づき、干渉回避面ＳＦの座標データを記憶部８Ｃから呼び出し、距離演算部８４に出力する。
【００４７】
具体的には、回避面変更部９４Ｃは、アーム５４の掘削操作量となる圧力センサ６４Ｆのパイロット圧が所定値以上である場合、図１０に示されるように、通常の干渉回避制御で用いる干渉回避面ＳＦの代わりに、より運転席４側に接近させた干渉回避面ＳＦ’の座標データを記憶部８Ｃから呼び出して、距離演算部８４に出力する。ここで、アーム５４の掘削操作量に応じて、連続的に干渉回避面を変更する実施形態としてもよい。具体的にはアーム５４の掘削操作量が大きくなるほど、通常の干渉回避面ＳＦより変更後の干渉回避面ＳＦ’へ連続的に運転席４側に近づくように、すなわち、変更量を大きくするように、決定する。なお、通常の干渉回避面ＳＦと、運転席４に接近させた変更後の干渉回避面ＳＦ’との距離は、図１０および図１１に示されるように、運転席４より詳細にはオペレータシート４１の前方で最も離れており、油圧ショベル１の車幅方向および上下方向に、運転席４の中央から端部に向かうにしたがって、通常の干渉回避面ＳＦと、変更後の干渉回避面ＳＦ’との距離が少なくなるように設定されている。
また、回避面変更部９４Ｃは、センサ異常判定部９４Ｂから圧力センサ６４Ｆに異常が生じたとの判定結果が入力されると、変更後の干渉回避面ＳＦ’と運転席４との距離を許容される最も接近した距離に変更する。
【００４８】
［５］作業機械の干渉回避方法
次に、本実施形態に係る作業機械の干渉回避方法について、図１２〜図１５に示されるフローチャートに基づいて説明する。
アーム操作量演算部９４Ａは、圧力センサ６４Ｆからアーム５４の操作レバー７３のパイロット圧を検出する（手順Ｓ１）。
この際、同時に、センサ異常判定部９４Ｂは、圧力センサ６４Ｆに異常があるか否かを判定する（手順Ｓ２）。
センサ異常判定部８４Ｂは、圧力センサ６４Ｆに異常があると判定したら（手順Ｓ２：Ｙｅｓ）、その旨を回避面変更部９４Ｃに出力し、回避面変更部９４Ｃは、変更後の干渉回避面ＳＦ’と運転席との距離を許容される最も接近した距離に変更する（手順Ｓ３）。
【００４９】
センサ異常判定部８４Ｂが圧力センサ６４Ｆに異常がないと判定したら（手順Ｓ２：Ｎｏ）、回避面変更部９４Ｃは、検出されたアーム５４の掘削操作指令によるパイロット圧が所定の閾値よりも大きいか否かを判定する（手順Ｓ４）。
アーム５４の掘削操作指令が所定の閾値よりも小さいと判定されたら（手順Ｓ４：Ｎｏ）、回避面変更部９４Ｃは、干渉回避面ＳＦを変更しない（手順Ｓ５）。
アーム５４の掘削操作指令が所定の閾値よりも大きいと判定されたら（手順Ｓ４：Ｙｅｓ）、回避面変更部９４Ｃは、干渉回避面ＳＦを干渉回避面ＳＦ’に変更する（手順Ｓ７）。
【００５０】
図１３において、距離演算部８４は、作業機５の基準と干渉回避面ＳＦまたは変更後の干渉回避面ＳＦ’の距離を演算する（手順Ｓ８）。
第１制限値演算部８５は、第１ブーム５１の上昇速度の制限値を演算する（手順Ｓ９）。
ブーム上昇指令制限出力部９３Ａは、第１制限値演算部８５で演算された第１ブーム５１の上昇速度の制限値に基づいて、ブーム制限指令を出力する（手順Ｓ１０）。
【００５１】
制限速度演算部８７は、距離演算部８４で演算された作業機５の基準と干渉回避面ＳＦまたは変更後の干渉回避面ＳＦ’の距離とに基づいて、作業機５の基準の接近制限速度を演算する（手順Ｓ１１）。
接近方向速度演算部８９は、圧力センサ６１Ｄでブーム上昇操作のパイロット圧を検出したら、第１ブーム５１の上昇操作量と、第２ブーム５２のオフセット角度の変化量と、作業機５の姿勢とに基づいて、ブーム上昇操作と、オフセット動作による作業機５の基準での接近方向速度を演算する（手順Ｓ１２）。
【００５２】
制限速度減算部９０は、制限速度演算部８７で演算された作業機５の基準の接近制限速度から、接近方向速度演算部８９で演算されたアーム５４以外の動作による作業機５の基準の接近方向速度を減算する（手順Ｓ１３）。
アームシリンダ制限速度演算部９１は、制限速度減算部９０の出力に基づいて、アーム掘削指令制限またはアームダンプ指令値を演算する（手順Ｓ１４）。
図１４に進み、ブーム上昇操作判定部８８は、ブーム上昇操作があるか否かを判定する（手順Ｓ１５）。
ブーム上昇操作がない（手順Ｓ１５：Ｎｏ）と判定された場合、第２制限値演算部８６は、作業機５の基準と作業機械本体となる運転席４との距離に基づきアーム掘削指令制限を演算しアーム掘削指令制限を出力する。（手順Ｓ１６）。また切替器９２Ｄの選択に基づきアームダンプ指令＝０として出力する（手順Ｓ１７：第２ポジション）。アーム掘削指令制限を出力し（手順Ｓ１６）、アームダンプ指令＝０として出力する（手順Ｓ１７）。
【００５３】
ブーム上昇操作があると判定された場合（手順Ｓ１５：Ｙｅｓ）、アーム制御切替部９２は、干渉回避制御を許可する設定に切り替える（手順Ｓ１８）。
【００５４】
手順Ｓ１８は、具体的には、図１５に示されるように、ブーム上昇操作開始時における作業機５の基準と、干渉回避面ＳＦまたは変更後の干渉回避面ＳＦ’の距離とを演算する（手順Ｓ１８Ａ）。次に、ブーム上昇操作時の作業機５の姿勢を取得する（手順Ｓ１８Ｂ）。演算された作業機５の基準と干渉回避面ＳＦまたは変更後の干渉回避面ＳＦ’の距離を、制限速度演算部８７に出力するとともに（手順Ｓ１８Ｃ）、接近方向速度演算部８９に出力する（手順Ｓ１８Ｄ）。
【００５５】
アーム制御切替部９２は、前述したいずれかの指令値を、アーム掘削指令制限出力部９３Ｂへの出力（手順Ｓ１９）し、アームダンプ指令値出力部９３Ｃに出力する（手順Ｓ２０）。
アーム掘削指令制限出力部９３Ｂは、比例電磁制御弁６４Ｃに電圧、電流等の指令を出力し、アームダンプ指令値出力部９３Ｃは、比例電磁制御弁６４Ｄに電圧、電流等の指令を出力する。
【００５６】
［６］実施形態の効果
このような本実施形態によれば、以下のような効果がある。
制御対象面変更部９４を備えていることにより、通常のレバー操作以外の操作を要せずに、作業機５の干渉回避制御を行う干渉回避面ＳＦを、逐次干渉回避面ＳＦ’に変更することができるので、作業機５の速度が速い生産性向上を優先するか、周囲の障害物との接触防止のための小旋回性を優先するかを作業機５の動作中に逐次変更することができ、操作性が向上する。
【００５７】
ここで、運転席４の前方において、バケット５５が高くない位置（図１０における姿勢１）においては、バケットを作業機械本体の近傍で動かした場合、機構上、アームの根元位置が最も旋回半径が大きい部位となる。
このようなバケット高さ範囲において、アームの根元位置の旋回半径をバケットの根元（アームの先端）部分の旋回半径が超えない程度に、干渉回避面ＳＦを作業機械本体より遠目に設定することで、周囲の障害物との干渉に影響を及ぼすことなく、干渉回避動作中の作業機速度を上げることが可能になるので、生産性を向上することができる。
なお、このような高さ範囲においても、必要に応じてアーム掘削操作を行うことにより、干渉回避面ＳＦを干渉回避面ＳＦ’に逐次変更し、バケットを作業機械本体の近くで回避動作できるのはもちろんである。
【００５８】
一方、土砂の掘削後の積み込みなどの際の旋回時には、周囲の障害物への干渉を気にするため、バケット５５が高い姿勢になるように、ブームを上昇させ、旋回半径をなるべく小さくする。バケット５５が高い位置（図１０における姿勢２）では、作業機械本体の近傍にバケットを位置した場合、機構上、バケット５５の根元位置が最も旋回半径が大きい部位となってしまう。
このようなバケット５５が高い位置において、干渉回避面ＳＦとＳＦ’が一致するような設定にしたことで、第１ブーム５１を上昇操作し、旋回を行いたいような位置に到達したときには、アーム５４による操作を略行わない状態であっても、自然に旋回に適した旋回半径の小さい姿勢をとることができるようになり、操作性を一層向上させることができる。
【００５９】
通常の干渉回避面ＳＦと、変更後の干渉回避面ＳＦ’との距離を、油圧ショベル１の車幅方向に作業機５の根元方向に近づくにしたがって、小さくしている。
これによって、ブーム上昇操作を行って干渉回避動作をさせる際にバケット５５を特に運転席４の近くで動作させたい要求がない場合、アーム掘削操作を行わなければ、運転席４の前方においては、運転席４から離れた距離でより速い第１ブーム５１の上昇速度で回避動作を行うことが可能となり、生産性が向上する。
一方、ブームを上昇させると同時にオフセット操作も行なって旋回姿勢に近づけたい場合には、バケット５５が幅方向に移動してくるにつれて、通常の干渉回避面ＳＦと、変更後の干渉回避面ＳＦ’との距離が小さくなるので、アーム掘削動作を略行わないまま、特別な操作を追加することなく旋回姿勢を取ることが出来、作業性を向上させることができる。
【００６０】
アーム操作量を計測するセンサの異常発生時においては、作業機械本体に接近した干渉回避面ＳＦ’を使用するようにした。これによって、干渉回避動作を行う際にバケット５５を作業機械本体に近いところで動作させることになるので、作業機速度を抑えることになり生産性は犠牲となるが、旋回半径は作業機械本体とバケット５５が干渉しない許容される最低の状態となるので、周囲の障害物との干渉の可能性を低く維持することができる。
【００６１】
［７］第２実施形態
次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、以下の説明では、すでに説明した部分と同一の部分については、同一符号を付して、その説明を省略する。
前述した第１実施形態では、油圧ショベル１は、油圧パイロット式の油圧回路を備え、油圧回路を制御する制御ユニット８上で干渉防止手段、および干渉回避手段を機能させていた。
これに対して、本実施形態では、図１６に示されるように、電気レバー式の油圧回路の制御ユニット８上で干渉回避手段を機能させる点が相違する。
【００６２】
本実施形態に係る油圧回路は、ブームシリンダ５１Ａ、オフセットシリンダ５２Ａ、アームシリンダ５４Ａ、バケットシリンダ５５Ａ、油圧モータ３１、油圧モータ２３、２４には、それぞれ比例電磁制御弁１０１〜１０７が接続され、比例電磁制御弁１０１〜１０５は、電磁駆動部１０１Ａ、１０１Ｂ〜１０５Ａ、１０５Ｂに電気信号を出力することによってポジションを変更する。
操作レバー７１、７３、オフセットペダル７２、走行ペダル７４、７５には、制御ユニット８からの電気信号線が接続され、操作レバー７１、７３、オフセットペダル７２、走行ペダル７４、７５の操作は、電気信号線を介して制御ユニット８に入力される。
【００６３】
操作レバー７１は、第１実施形態と同様に前後方向に操作すれば、第１ブームの上昇下降操作指令が出力され、制御ユニット８を介して、電磁駆動部１０１Ａ、１０１Ｂのいずれかに電気信号が出力され、比例電磁制御弁１０１のポジションが変更されて、ブームシリンダ５１Ａに作動油が供給される。
また、操作レバー７１を左右方向に操作すれば、バケットの掘削、ダンプ操作指令が出力され、制御ユニット８を介して、電磁駆動部１０２Ａ、１０２Ｂのいずれかに電気信号が出力され、比例電磁制御弁１０２のポジションが変更され、バケットシリンダ５５Ａに作動油が供給される。
【００６４】
オフセットペダル７２も同様に、オフセットペダル７２を踏むと、第２ブーム５２の駆動指令が出力され、制御ユニット８を介して、電磁駆動部１０３Ａ、１０３Ｂのいずれかに電気信号が出力され、比例電磁制御弁１０３のポジションが変更され、オフセットシリンダ５２Ａに作動油が供給される。
操作レバー７３は、第１実施形態と同様に前後方向に操作すれば、アームの掘削、ダンプ操作指令が出力され、制御ユニット８を介して、電磁駆動部１０４Ａ、１０４Ｂのいずれかに電気信号が出力され、比例電磁制御弁１０４のポジションが変更され、アームシリンダ５４Ａに作動油が供給される。
【００６５】
また、操作レバー７３を左右方向に操作すれば、旋回体３の旋回操作指令が出力され、制御ユニット８を介して、電磁駆動部１０５Ａ、１０５Ｂのいずれかに電気信号が出力され、比例電磁制御弁１０５のポジションが変更され、油圧モータ３１が左右のいずれかに旋回体を旋回させる。
走行ペダル７４、７５も同様に、走行ペダル７４、７５を踏むと、走行操作指令が出力され、制御ユニット８を介して、比例電磁制御弁１０６、１０７のポジションが変更され、油圧モータ２３、２４が駆動して、油圧ショベルが前後方向に走行する。
このような油圧回路を制御する制御ユニット８は、前述した第１実施形態のブロック図と同様の構成を有するが、第１実施形態のように、パイロットライン中の比例電磁制御弁６１Ｃ、６２Ｄ、６４Ｃ、電磁制御弁６３Ｃに制御指令を出力するのではなく、比例電磁制御弁１０１〜１０４の電磁駆動部１０１Ａ、１０１Ｂ〜１０４Ａ、１０４Ｂに直接指令を出力する点が相違する。このため、本実施形態における制御ユニット８は、第１実施形態におけるシャトル弁６４Ｅによる指令を直接出力する機能が付加されている。
このような第２実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の作用および効果を享受することができる。
【符号の説明】
【００６６】
１…油圧ショベル、２…走行体、３…旋回体、４…運転席、５…作業機、８…制御ユニット、２１…走行装置、２２…履帯、２３…油圧モータ、３０…油圧ポンプ、３０Ａ…油圧ポンプ、３１…油圧モータ、４１…オペレータシート、４２…床面、５１…第１ブーム、５１Ａ…ブームシリンダ、５１Ｂ…フートピン、５１Ｃ…ピン、５１Ｄ…ピン、５２…第２ブーム、５２Ａ…オフセットシリンダ、５２Ｃ…ピン、５２Ｄ…リンクロッド、５３…ブラケット、５３Ａ…ピン、５４…アーム、５４１…シリンダ取付部、５４Ａ…アームシリンダ、５５…バケット、５５Ａ…バケットシリンダ、６１…流量制御弁、６１Ａ…駆動部、６１Ｂ…駆動部、６１Ｃ…比例電磁制御弁、６１Ｄ…圧力センサ、６２…流量制御弁、６２Ａ…駆動部、６２Ｂ…駆動部、６３…流量制御弁、６３Ａ…駆動部、６３Ｂ…駆動部、６３Ｃ…電磁制御弁、６４…流量制御弁、６４Ａ…駆動部、６４Ｂ…駆動部、６４Ｃ…比例電磁制御弁、６４Ｄ…比例電磁制御弁、６４Ｅ…シャトル弁、６４Ｆ…圧力センサ、６５…流量制御弁、６５Ａ…駆動部、６６…流量制御弁、７１…操作レバー、７２…オフセットペダル、７３…操作レバー、７４…走行ペダル、８１…ポテンショメータ、８４…距離演算部、８５…第１制限値演算部、８６…第２制限値演算部、８７…制限速度演算部、８８…ブーム上昇操作判定部、８９…接近方向速度演算部、８９Ａ…ブーム上昇操作量演算部、８９Ｂ…選択器、８９Ｃ…ブーム操作接近速度演算部、８９Ｄ…オフセット動作接近速度演算部、８９Ｅ…加算部、８Ａ…入出力部、８Ｂ…処理部、８Ｃ…記憶部、９０…制限速度減算部、９１…アームシリンダ制限速度演算部、９１Ａ…第１変換部、９１Ｂ…第２変換部、９２…アーム制御切替部、９２Ｃ…切替器、９２Ｄ…切替器、９３Ａ…ブーム上昇指令制限出力部、９３Ｂ…アーム掘削指令制限出力部、９３Ｃ…アームダンプ指令値出力部、９３Ｄ…オフセット接近指令制限出力部、９４…制御対象面変更部、９４Ａ…アーム操作量演算部、９４Ｂ…センサ異常判定部、９４Ｃ…回避面変更部、１０１…比例電磁制御弁、１０１Ａ…電磁駆動部、１０２…比例電磁制御弁、１０２Ａ…電磁駆動部、１０３…比例電磁制御弁、１０３Ａ…電磁駆動部、１０４…比例電磁制御弁、１０４Ａ…電磁駆動部、１０５…比例電磁制御弁、１０５Ａ…電磁駆動部、１０６…比例電磁制御弁、ＳＦ、ＳＦ’…干渉回避面。
【図１】
0006706094.tif 000002
【図２】
0006706094.tif 000003
【図３】
0006706094.tif 000004
【図４】
0006706094.tif 000005
【図５】
0006706094.tif 000006
【図６】
0006706094.tif 000007
【図７】
0006706094.tif 000008
【図８】
0006706094.tif 000009
【図９】
0006706094.tif 000010
【図１０】
0006706094.tif 000011
【図１１】
0006706094.tif 000012
【図１２】
0006706094.tif 000013
【図１３】
0006706094.tif 000014
【図１４】
0006706094.tif 000015
【図１５】
0006706094.tif 000016
【図１６】
0006706094.tif 000017