挖土机

文档序号:517610 发布日期:2021-05-28 浏览:26次 >En<

阅读说明:本技术 挖土机 (Excavator ) 是由 黑泽亮太 于 2019-10-18 设计创作,主要内容包括:提供一种能够在考虑施工性的同时进行与施工区域相关的设定的挖土机。本发明的一种实施方式所涉及的挖土机(100)具备显示装置(D1),该显示装置(D1)显示表示挖土机(100)的周围的施工区域的图像,以下称为“施工区域图像”。并且,该显示装置(D1)在规定的坐标系中对施工区域预先设定的坐标与施工区域图像中包含的图像构成部分、例如像素建立有对应关联的状态下,显示该施工区域图像。(Provided is a shovel capable of setting a construction area while taking workability into consideration. A shovel (100) according to one embodiment of the present invention is provided with a display device (D1), and the display device (D1) displays an image showing a construction area around the shovel (100), hereinafter referred to as a &#34;construction area image&#34;. The display device (D1) displays the construction area image in a state in which coordinates set in advance for the construction area in a predetermined coordinate system are associated with image components, for example, pixels, included in the construction area image.)

挖土机

技术领域

本发明涉及一种挖土机。

背景技术

以往,已知一种通过对挖土机的周围的施工区域的规定的对象标注识别标记等而使挖土机能够识别该对象的技术(例如,专利文献1)。

根据该技术,挖土机例如能够使用摄像装置等来识别施工区域内的规定的对象(例如,存在于施工区域内的障碍物或施工区域内的特定的位置等)。因此,挖土机能够根据识别出的对象的位置等来进行与施工区域相关的设定(例如,设定为施工区域内的要避开的对象或设定为施工区域内的排土位置等施工目标等)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2003-105807号公报

发明内容

发明要解决的课题

然而,需要挖土机的操作者或周围的施工者等事先对对象标注识别标记等,因此有可能会使施工性变差。

因此,鉴于上述课题,目的在于提供一种能够在考虑施工性的同时进行与施工区域相关的设定的挖土机。

用于解决课题的手段

在本发明的一种实施方式中,

提供一种挖土机,其具备显示装置,所述显示装置显示表示挖土机的周围的施工区域的图像,

所述显示装置在对所述施工区域预先设定的坐标与所述图像中包含的图像构成部分建立有对应关联的状态下显示所述图像。

发明效果

根据上述实施方式,能够提供一种能够在考虑施工性的同时进行与施工区域相关的设定的挖土机。

附图说明

图1A是挖土机的外观图。

图1B是挖土机的外观图。

图2是表示以挖土机的液压系统为中心的结构的一例的概略图。

图3A是表示挖土机的各构成部位的位置关系及挖土机与周围的物体之间的位置关系的图。

图3B是表示挖土机的各构成部位的位置关系及挖土机与周围的物体之间的位置关系的图。

图4是表示以挖土机的控制系统为中心的结构的一例的概略图。

图5是表示周围图像模式下的显示装置的显示内容的一例的图。

图6是表示设定模式下的显示装置的显示内容的一例的图。

图7是说明与挖土机的周围的施工区域相关的设定内容的一例的图。

图8A是表示预览模式下的显示装置的显示内容的一例的图。

图8B是表示预览模式下的显示装置的显示内容的另一例的图。

图9是表示以挖土机的液压系统为中心的结构的另一例的概略图。

图10A是表示与图7的液压系统中的操作系统相关的构成部分的详细视图。

图10B是表示与图7的液压系统中的操作系统相关的构成部分的详细视图。

图10C是表示与图7的液压系统中的操作系统相关的构成部分的详细视图。

图10D是表示与图7的液压系统中的操作系统相关的构成部分的详细视图。

图11是表示设定模式下的显示装置的显示内容的另一例的图。

图12是表示与挖土机的周围的施工区域相关的设定内容的另一例的图。

图13是表示操作装置的另一例的图。

图14是表示挖土机管理系统的结构的一例的图。

具体实施方式

以下,参考附图对用于实施发明的方式进行说明。

另外,在本实施方式的说明中,有时会对相同或对应的结构标注相同的符号,并省略重复的说明。

[挖土机的概要]

首先,参考图1(图1A、图1B)对本实施方式所涉及的挖土机100的概要进行说明。

图1A、图1B是本实施方式所涉及的挖土机100的外观图。具体而言,图1A是挖土机100的侧视图,图1B是挖土机100的俯视图。

本实施方式所涉及的挖土机100具备:下部行走体1;上部回转体3,经由回转机构2回转自如地搭载于下部行走体1;动臂4、斗杆5及铲斗6,构成附件AT;及驾驶室10。

下部行走体1包括左右一对履带1C,具体而言,包括左履带1CL及右履带1CR。通过由行走液压马达2M分别液压驱动左履带1CL及右履带1CR,下部行走体1使挖土机100行走。行走液压马达2M包括驱动左履带1CL的2ML和驱动右履带1CR的行走液压马达2MR。

上部回转体3通过被回转液压马达2A驱动而相对于下部行走体1进行回转。并且,上部回转体3也可以由电动机电力驱动,而代替由回转液压马达2A液压驱动。以下,为了方便起见,将上部回转体3中安装有附件AT的一侧设为前方,将安装有配重的一侧设为后方。

动臂4以能够俯仰的方式枢轴安装于上部回转体3的前部中央,在动臂4的前端以能够上下转动的方式枢轴安装有斗杆5,在斗杆5的前端以能够上下转动的方式枢轴安装有铲斗6。动臂4、斗杆5及铲斗6分别由分别作为液压促动器的动臂缸7、斗杆缸8及铲斗缸9液压驱动。

驾驶室10为供操作者搭乘的驾驶舱,搭载于上部回转体3的前部左侧。

[挖土机的一例]

接着,除图1A、图1B以外,还参考图2~图8对本实施方式所涉及的挖土机100的一例进行详细说明。

<挖土机的结构>

首先,参考图1~图5对本例子所涉及的挖土机100的结构进行说明。

图2是表示以本实施方式所涉及的挖土机100的液压系统为中心的结构的一例的概略图。图3(图3A、图3B)是表示挖土机100的各构成部位的位置关系及挖土机100与周围的物体(在本例子中为路锥RC)之间的位置关系的图。具体而言,图3A及图3B是分别表示从挖土机100的右侧面及上表面观察的挖土机100的各构成部位的位置关系及挖土机100与周围的物体之间的位置关系的图。图4是表示以挖土机100的控制系统为中心的结构的一例的概略图。图5是表示摄像机模式下的显示装置的显示内容的一例的图。

另外,在图2中,用双重线、实线、虚线及点线分别表示机械动力传递系统、工作油管路、先导管路及电气控制系统。并且,在图4中,用双重线、粗实线、虚线、点线及细实线分别表示机械动力传递系统、工作油管路、先导管路、电气控制系统及电力供给系统。并且,在图3A中,为了明确起见,以在省略了挖土机100的主要构成要件中附件AT以外的构成要件的图示的基础上简化了附件AT的模型示出。

如上所述,作为与液压系统相关的结构,本例子所涉及的挖土机100包括分别液压驱动下部行走体1、上部回转体3、动臂4、斗杆5及铲斗6的行走液压马达2ML、2MR、回转液压马达2A、动臂缸7、斗杆缸8及铲斗缸9等液压促动器。并且,作为与液压系统相关的结构,本例子所涉及的挖土机100包括发动机11、调节器13、主泵14、先导泵15、控制阀17、操作装置26、吐出压力传感器28、操作压力传感器29及减压阀50。

发动机11为液压系统的主动力源,例如搭载于上部回转体3的后部。具体而言,发动机11在ECU74的控制下以预先设定的目标转速恒定地旋转来驱动主泵14及先导泵15等。发动机11例如为以柴油为燃料的柴油发动机。

调节器13控制主泵14的吐出量。例如,调节器13根据来自控制器30的控制指令来调节主泵14的斜板的角度(以下,为“偏转角”)。调节器13包括分别与后述的主泵14L、14R对应的调节器13L、13R。

主泵14例如与发动机11相同地搭载于上部回转体3的后部,如上所述,通过被发动机11驱动而经由高压液压管路向控制阀17供给工作油。主泵14例如为可变容量式液压泵,在控制器30的控制下,如上所述,通过由调节器13调节斜板的偏转角来调整活塞的行程长度,从而控制吐出流量(吐出压力)。主泵14包括主泵14L、14R。

先导泵15例如搭载于上部回转体3的后部,且经由先导管路向操作装置26供给先导压。先导泵15例如为固定容量式液压泵,如上所述,由发动机11驱动。

控制阀17例如搭载于上部回转体3的中央部,是根据操作者对操作装置26的操作来进行液压促动器的控制的液压控制装置。如上所述,控制阀17经由高压液压管路与主泵14连接,且根据操作装置26的操作状态向液压促动器(行走液压马达2ML、2MR、回转液压马达2A、动臂缸7、斗杆缸8及铲斗缸9)选择性地供给从主泵14供给的工作油。具体而言,控制阀17包括控制从主泵14向各液压促动器供给的工作油的流量和流动方向等的控制阀150~158(参考图2)。

如图2所示,挖土机100的液压系统使工作油从由发动机11驱动的主泵14L、14R经由中央旁通管路40L、40R循环至工作油罐。

中央旁通管路40L以主泵14L为起点依次经过配置于控制阀17内的控制阀151、153、155、157到达工作油罐。

中央旁通管路40R以主泵14R为起点依次经过配置于控制阀17内的控制阀150、152、154、156、158到达工作油罐。

控制阀150设置于中央旁通管路40R的最上游,是切换是从主泵14L、14R分别向行走液压马达2ML及行走液压马达2MR供给工作油还是从一个主泵14L分别向两者供给工作油的滑阀。具体而言,在同时操作了行走液压马达2ML及行走液压马达2MR和其他液压促动器的情况下,控制阀150使中央旁通管路40R的上游侧的工作油流入与中央旁通管路40L并列配置的并联管路,以使其能够供给至比控制阀151更靠下游侧的控制阀153、155、157,并且使比中央旁通管路40L的控制阀151更靠上游侧的工作油流入中央旁通管路40R的下游侧。由此,在同时操作了行走液压马达2ML及行走液压马达2MR和其他促动器的情况下,由于行走液压马达2ML及行走液压马达2MR被从一个主泵14L供给的工作油驱动,因此提高下部行走体1的直进性。另一方面,在未操作其他液压促动器的情况下,控制阀150使中央旁通管路40R的上游侧的工作油直接流入下游侧,并且使中央旁通管路40L的上游侧的工作油流入与中央旁通管路40L并列配置的并联管路,以使其能够供给至控制阀153、155、157。由此,来自主泵14L、14R的工作油分别供给至行走液压马达2ML及行走液压马达2MR。

控制阀151为向行走液压马达2ML供给从主泵14L吐出的工作油且使行走液压马达2ML内的工作油排出至工作油罐的滑阀。

控制阀152为向行走液压马达2MR供给从主泵14L、14R吐出的工作油且使行走液压马达2MR内的工作油排出至工作油罐的滑阀。

控制阀153为向动臂缸7供给从主泵14L、14R吐出的工作油的滑阀。

控制阀154为向动臂缸7供给从主泵14R吐出的工作油且使动臂缸7内的工作油排出至工作油罐的滑阀。

控制阀155为向斗杆缸8供给从主泵14L、14R吐出的工作油且使斗杆缸8内的工作油排出至工作油罐的滑阀。

控制阀156是为了向斗杆缸8供给从主泵14R吐出的工作油而切换工作油的流向的滑阀。

控制阀157为通过回转液压马达2A使从主泵14L、14R吐出的工作油循环的滑阀。

控制阀158为向铲斗缸9供给从主泵14R吐出的工作油且使铲斗缸9内的工作油排出至工作油罐的滑阀。

操作装置26设置于驾驶室10的驾驶座附近,是供操作者进行各种动作要件(下部行走体1、上部回转体3、动臂4、斗杆5、铲斗6等)的操作的操作输入机构。换言之,操作装置26为供操作者进行驱动各动作要件的液压促动器(即,行走液压马达2ML、2MR、回转液压马达2A、动臂缸7、斗杆缸8、铲斗缸9等)的操作的操作输入机构。操作装置26经由其次级侧的先导管路与控制阀17连接。由此,与操作装置26中的下部行走体1、上部回转体3、动臂4、斗杆5及铲斗6等的操作状态对应的先导压输入至控制阀17。因此,控制阀17能够根据操作装置26中的操作状态选择性地驱动各液压促动器。操作装置26包括与动臂4(动臂缸7)的操作对应的动臂操作杆26A与对应于上部回转体3(回转液压马达2A)的操作的回转操作杆26B。

动臂操作杆26A用于动臂4的升降操作。动臂操作杆26A利用先导泵15吐出的工作油使与杆操作量(即,倾倒量或倾倒角度等)对应的控制压力(先导压)作用于控制阀154的左右某一个先导端口。由此,控制控制阀154内的阀芯的行程,并控制向动臂缸7供给的工作油的流量。这也同样地适用于控制阀153。

另外,在图2中,为了明确起见,省略了将动臂操作杆26A分别与控制阀153的左右先导端口及控制阀154的左侧先导端口进行连接的先导管路的图示。

回转操作杆26B为驱动回转液压马达2A以使回转机构2动作的操作装置。回转操作杆26B例如利用先导泵15吐出的工作油将与杆操作量对应的控制压力导入至控制阀157的左右某一个先导端口。由此,控制控制阀157内的阀芯的行程,并控制向回转液压马达2A供给的流量。

另外,在图2中,为了明确起见,省略了连接回转操作杆26B和控制阀157的右侧先导端口的先导管路的图示。

同样地,操作装置26包括与下部行走体1(行走液压马达2ML、2MR)、斗杆5(斗杆缸8)及铲斗6(铲斗缸9)的各操作对应的行走杆(或行走踏板)、斗杆操作杆及铲斗操作杆。即,行走杆(或行走踏板)、斗杆操作杆及铲斗操作杆分别用于下部行走体1的行走、斗杆5的张开/收回、铲斗6的张开/收回的操作。与动臂操作杆26A等相同地,它们利用先导泵15吐出的工作油使与杆操作量(或相当于踏板的踩踏量的踏板操作量)对应的控制压力(先导压)作用于对应的控制阀的左右某一个先导端口。

吐出压力传感器28检测主泵14的吐出压力。与由吐出压力传感器28检测出的吐出压力对应的检测信号输入于控制器30中。吐出压力传感器28包括分别检测主泵14L、14R的吐出压力的吐出压力传感器28L、28R。

操作压力传感器29检测操作装置26的次级侧的先导压、即与操作装置26中的各动作要件(即,液压促动器)的操作状态(即,操作内容)对应的先导压(以下,称为“操作压力”)。由操作压力传感器29检测出的与操作装置26中的下部行走体1、上部回转体3、动臂4、斗杆5及铲斗6等的操作状态对应的先导压的检测信号输入于控制器30中。操作压力传感器29包括操作压力传感器29A、29B。

操作压力传感器29A以操作压力的形式检测操作者对动臂操作杆26A的操作内容(例如,操作方向及杆操作量)。

操作压力传感器29B以操作压力的形式检测操作者对回转操作杆26B的操作内容。

并且,操作压力传感器29包括分别与上述行走杆(或行走踏板)、斗杆操作杆及铲斗操作杆对应的操作压力传感器。与操作压力传感器29A、29B相同地,它们分别以操作压力的形式检测操作者等的操作内容。

减压阀50设置于操作装置26的次级侧的先导管路、即操作装置26与控制阀17之间的先导管路,且在控制器30的控制下,对相当于操作装置26的操作内容(操作量)的先导压进行调整(减压)。由此,控制器30能够通过控制减压阀50来限制各种动作要件的动作。减压阀50包括减压阀50L、50R。

减压阀50L设置于回转操作杆26B与控制阀157之间的先导管路,且在控制器30的控制下,对相当于针对回转操作杆26B的上部回转体3的操作(以下,称为“回转操作”)的内容的控制压力(先导压)进行调整(减压)。

另外,在图2中,图示了调整作用于控制阀157的左侧先导端口的控制压力的结构,而省略了调整作用于控制阀157的右侧先导端口的控制压力的结构的图示。

减压阀50R设置于动臂操作杆26A与控制阀154之间的先导管路,且在控制器30的控制下,对相当于针对动臂操作杆26A的动臂4的操作(以下,称为“动臂操作”)的内容的控制压力(先导压)进行调整(减压)。

另外,在图2中,图示了调整作用于控制阀154的右侧先导端口的控制压力的结构,而省略了调整作用于控制阀154的左侧先导端口的控制压力的结构的图示。

作为与控制系统相关的结构,本例子所涉及的挖土机100主要包括控制器30、ECU(Engine Control Unit:发动机控制单元)74、动臂角度传感器S1、斗杆角度传感器S2、铲斗角度传感器S3、机身倾斜传感器S4、回转状态传感器S5、动臂缸压传感器7a、物体检测装置70、摄像装置80、显示装置D1及声音输出装置D2。

控制器30例如安装于驾驶室10的内部,是驱动控制挖土机100的控制装置。控制器30利用从蓄电池BT供给的电力动作。以下,这也同样地适用于显示装置D1和各种传感器(例如,物体检测装置70、摄像装置80、动臂角度传感器S1等)。控制器30的功能可以通过任意的硬件或任意的硬件和软件的组合等来实现。控制器30例如以包括CPU(Central ProcessingUnit:中央处理器)、RAM(Random Access Memory:随机存取存储器)等存储器装置、ROM(Read Only Memory:只读存储器)等非易失性辅助存储装置及与外部之间的输入输出用接口装置等的计算机为中心而构成。此时,控制器30能够通过读取安装于辅助存储装置中的程序并加载到存储器装置中而使其在CPU上执行来实现各种功能。

另外,控制器30的功能的一部分也可以通过其他控制器(控制装置)来实现。即,控制器30的功能也可以以由多个控制器分散的方式实现。并且,蓄电池BT利用由发动机11驱动的交流发电机11b的发电电力进行充电。

例如,控制器30根据从动臂角度传感器S1、斗杆角度传感器S2、铲斗角度传感器S3、动臂缸压传感器7a、吐出压力传感器28及操作压力传感器29等各种传感器输入的检测信号来进行调节器13等的控制。

并且,例如,控制器30向减压阀50输出控制信号来调整作用于控制阀17的控制压力(先导压),由此控制(限制)由液压促动器驱动的各种动作要件的动作。具体而言,控制器30可以向减压阀50L输出控制信号来调整作用于控制阀157的控制压力,由此控制(限制)上部回转体3的回转动作。并且,控制器30可以向减压阀50R输出控制信号来调整作用于控制阀154的控制压力,由此控制(限制)动臂4的提升动作(以下,称为“动臂提升动作”)及降低动作(以下,称为“动臂降低动作”)。

并且,例如,控制器30(设定部的一例)根据操作者等对操作输入部D1c的操作输入来进行与挖土机100的周围的施工区域相关的设定。关于通过使挖土机100的各种动作要件动作来进行的规定的施工,与施工区域相关的设定包括施工区域内的作为目标的对象(以下,称为“目标对象”)的设定和施工区域内的要避开的对象(以下,称为“避开对象”)的设定等。施工区域内的目标对象例如可以包括装载排土时作为装载对象的翻斗车、更换埋设的土管时的土管、后述的设备引导功能及设备控制功能中的目标施工面等。并且,施工区域内的要避开的对象例如可以包括路锥、壁、电线杆、电线等障碍物。并且,在施工区域内要避开的对象也可以包括设备引导功能及设备控制功能中的目标施工面(具体而言,目标施工面中施工完成的部分)。这是因为,施工完成的目标施工面需要保护以免受损。并且,施工区域内的要避开的对象也可以包括由路锥等多个障碍物(对象物)规定的虚拟对象物(例如,后述的虚拟壁VW)等。控制器30的该功能的细节待留后述(参考图6~图8、图11、图12)。

并且,例如,作为控制各种动作要件的动作的前提,控制器30识别当前的挖土机100的姿势。以下,参考图3A、图3B对控制器30的该功能进行具体说明。

如图3A所示,动臂4相对于上部回转体3以与Y轴平行的摆动轴J为中心上下摆动(转动),在动臂4的前端可转动地安装有斗杆5,在斗杆5的前端可转动地安装有铲斗6。在上部回转体3与动臂4的连结部(点P1)安装有动臂角度传感器S1,在动臂4与斗杆5的连结部(点P2)安装有斗杆角度传感器S2,在斗杆5与铲斗6的连结部(点P3)安装有铲斗角度传感器S3。

另外,在图3A、图3B中,摆动轴J配置于远离回转轴K(Z轴)的位置,但也可以配置成回转轴K与摆动轴J交叉。

动臂角度传感器S1例如测定动臂4的长度方向与基准水平面之间的角度β1。基准水平面例如为挖土机100的接地面。并且,斗杆角度传感器S2例如测定动臂4的长度方向与斗杆5的长度方向之间的角度δ1,铲斗角度传感器S3例如测定斗杆5的长度方向与铲斗6的长度方向之间的角度δ2。此时,动臂4的长度方向为在与摆动轴J垂直的基准垂直面内(XZ面内)沿着穿过动臂4的两端的连结部、即点P1及点P2的直线的方向。并且,斗杆5的长度方向为在基准垂直面内沿着穿过斗杆5的两端的连结部、即点P2及点P3的直线的方向。并且,铲斗6的长度方向为在基准垂直面内沿着穿过铲斗6中与斗杆5的连结部及铲尖、即点P3及点P4的直线的方向。

并且,如图3B所示,相对于下部行走体1,上部回转体3构成为以构成Z轴的回转轴K为中心左右回转自如,如上所述,在上部回转体3安装有机身倾斜传感器S4及回转状态传感器S5。

机身倾斜度传感器S4例如测定上部回转体3的左右轴(Y轴)与基准水平面之间的角度(左右倾角)及上部回转体3的前后轴(X轴)与基准水平面之间的角度(前后倾角)。并且,回转状态传感器S5例如测定下部行走体1的长度方向与上部回转体3的前后轴(X轴)之间的角度α。此时,下部行走体1的长度方向为履带1C的延伸方向(行进方向)。

控制器30能够根据机身倾斜传感器S4及回转状态传感器S5各自的检测信号来导出以原点O(例如,基准水平面与Z轴的交点)为基准的点P1(上部回转体3与动臂4的连结部)的相对位置。这是因为,点P1固定于上部回转体3。并且,控制器30能够根据动臂角度传感器S1、斗杆角度传感器S2及铲斗角度传感器S3的检测信号分别导出以点P1为基准的点P2~P4的相对位置。同样地,控制器30能够以点P1为基准导出铲斗6的背面的规定位置等附件AT的任意部位的相对位置。

并且,控制器30能够根据以原点O为基准的点P1的相对位置来导出以原点O为基准的点P5(上部回转体3中的前置传感器70F的安装位置)的相对位置。这是因为,前置传感器70F固定于驾驶室10的上表面。即,这是因为,即使进行了附件AT的动作及上部回转体3的回转动作,点P1与点P5之间的相对位置关系也不会发生变化。

另外,同样地,控制器30能够根据以原点O为基准的点P1的相对位置分别导出上部回转体3中的后置传感器70B、左侧传感器70L及右侧传感器70R的安装位置的相对位置。

并且,控制器30能够根据以原点O为基准的点P5的相对位置来导出以原点O为基准的点P6(配置于挖土机100的周围的路锥RC的位置)的相对位置。这是因为,前置传感器70F能够检测从点P5至路锥RC的距离及方向。

作为检测出的物体的路锥RC与挖土机100之间的位置关系按规定的控制周期不断地更新。因此,与以挖土机100的回转轴K上的原点O为中心的X轴、Y轴、Z轴上的路锥RC的位置对应的P6的坐标按控制周期不断地更新。

并且,在施工现场进行测量时确定了局部坐标系的情况下,能够将挖土机100的位置确定为施工现场的局部坐标系上的挖土机坐标。因此,能够将检测出的路锥RC的位置确定为施工现场的局部坐标系中的路锥坐标。此时,路锥RC与挖土机100之间的位置关系以与测量时确定的施工现场的局部坐标系对应的形式计算。

并且,在使用以挖土机100的回转轴K上的原点O为中心的局部坐标系的情况下、使用测量时确定的施工现场的局部坐标系的情况下或进而使用世界测地系统的情况下,每当进行回转、行走时,挖土机坐标和路锥坐标均会变更。由此,控制器30能够始终掌握彼此的位置。并且,例如,即使在施工人员等移动了路锥RC的情况下,控制器30也能够确定移动后的路锥RC的位置。

如此,控制器30能够根据动臂角度传感器S1、斗杆角度传感器S2、铲斗角度传感器S3、机身倾斜传感器S4、回转状态传感器S5及物体检测装置70的检测信号(输出信号)来导出附件AT的姿势、铲斗6的铲尖的位置及位于挖土机100的周围的物体(例如,路锥RC)的位置等。

ECU74在控制器30的控制下驱动控制发动机11。例如,ECU74响应于点火操作而与利用来自蓄电池BT的电力驱动的启动装置11a的动作对应地适当控制燃料喷射装置等,从而启动发动机11。并且,例如,ECU74适当控制燃料喷射装置等,以使发动机11以来自控制器30的控制信号中指定的设定转速恒定旋转(同步控制)。

另外,发动机11也可以由控制器30直接控制。此时,可以省略ECU74。

动臂角度传感器S1安装于动臂4,检测动臂4相对于上部回转体3的俯仰角度(以下,称为“动臂角度”)θ1。动臂角度θ1例如为从使动臂4下降至最低位置的状态起的上升角度。此时,动臂角度θ1在使动臂4上升至最高位置时变得最大。动臂角度传感器S1例如可以包括旋转编码器、加速度传感器、六轴传感器、IMU(Inertial Measurement Unit:惯性测量装置)等,以下,这也同样地适用于斗杆角度传感器S2、铲斗角度传感器S3、机身倾斜传感器S4。并且,动臂角度传感器S1可以为安装于动臂缸7的行程传感器,以下,这也同样地适用于斗杆角度传感器S2、铲斗角度传感器S3。与由动臂角度传感器S1检测出的动臂角度θ1对应的检测信号输入于控制器30中。

斗杆角度传感器S2安装于斗杆5,检测斗杆5相对于动臂4的转动角度(以下,称为“斗杆角度”)θ2。斗杆角度θ2例如为从最大限度地收回斗杆5的状态起的张开角度。此时,斗杆角度θ2在最大限度地张开斗杆5时变得最大。与由斗杆角度传感器S2检测出的斗杆角度对应的检测信号输入于控制器30中。

铲斗角度传感器S3安装于铲斗6,检测铲斗6相对于斗杆5的转动角度(以下,称为“铲斗角度”)θ3。铲斗角度θ3为从最大限度地收回铲斗6的状态起的张开角度。此时,铲斗角度θ3在最大限度地张开铲斗6时变得最大。与由铲斗角度传感器S3检测出的铲斗角度对应的检测信号输入于控制器30中。

机身倾斜传感器S4检测机身(例如,上部回转体3)相对于规定的平面(例如,水平面)的倾斜状态。机身倾斜传感器S4例如安装于上部回转体3,检测挖土机100(即,上部回转体3)绕前后方向及左右方向的两个轴旋转的倾斜角度(以下,称为“前后倾角”及“左右倾角”)。与由机身倾斜传感器S4检测出的倾斜角度(前后倾角及左右倾角)对应的检测信号输入于控制器30中。

回转状态传感器S5安装于上部回转体3,输出与上部回转体3的回转状态相关的检测信息。回转状态传感器S5例如检测上部回转体3的回转角速度或回转角度。回转状态传感器S5例如包括陀螺仪传感器、旋转变压器、旋转编码器等。

另外,在机身倾斜传感器S4包括能够检测绕三个轴的角速度的陀螺仪传感器、六轴传感器、IMU等的情况下,也可以根据机身倾斜传感器S4的检测信号来检测上部回转体3的回转状态(例如,回转角速度)。此时,可以省略回转状态传感器S5。

动臂缸压传感器7a检测动臂缸7的底侧油室的工作油的压力(以下,称为“动臂底压”)。与由动臂缸压传感器7a检测出的动臂底压对应的检测信号输入于控制器30中。

物体检测装置70检测存在于挖土机100的周围的物体。检测对象物体例如包括人、动物、车辆、施工机械、建筑物、壁、围栏、坑等。物体检测装置70例如包括单眼摄像机、超声波传感器、毫米波雷达、立体摄像机、LIDAR、距离图像传感器、红外线传感器等中的至少一个。物体检测装置70也可以构成为检测设置于挖土机100周围的规定区域内的规定物体。并且,物体检测装置70也可以以能够区分物体的种类的方式、例如能够区分人和人以外的物体的方式构成。例如,物体检测装置70也可以为能够根据模式识别模型或机器学习模型等规定模型来检测规定物体或区分物体的种类的结构。物体检测装置70包括前置传感器70F、后置传感器70B、左侧传感器70L及右侧传感器70R。与由物体检测装置70(分别由前置传感器70F、后置传感器70B、左侧传感器70L及右侧传感器70R)检测出的检测结果对应的输出信号输入于控制器30中。

前置传感器70F例如安装于驾驶室10的上表面前端,检测存在于上部回转体3的前方的物体。

后置传感器70B例如安装于上部回转体3的上表面后端,检测存在于上部回转体3的后方的物体。

左侧传感器70L例如安装于上部回转体3的上表面左端,检测存在于上部回转体3的左侧的物体。

右侧传感器70R例如安装于上部回转体3的上表面右端,检测存在于上部回转体3的右侧的物体。

摄像装置80拍摄挖土机100的周围的状况,并输出摄像图像。摄像装置80包括前置摄像机80F、后置摄像机80B、左侧摄像机80L及右侧摄像机80R。由摄像装置80(分别由前置摄像机80F、后置摄像机80B、左侧摄像机80L及右侧摄像机80R)拍摄的摄像图像输入于显示装置D1中。并且,由摄像装置80拍摄的摄像图像经由显示装置D1输入于控制器30中。并且,由摄像装置80拍摄的摄像图像也可以不经由显示装置D1而直接输入于控制器30中。

前置摄像机80F例如以与前置传感器70F相邻的方式安装于驾驶室10的上表面前端,拍摄上部回转体3的前方的状况。

后置摄像机80B例如以与后置传感器70B相邻的方式安装于上部回转体3的上表面后端,拍摄上部回转体3的后方的状况。

左侧摄像机80L例如以与左侧传感器70L相邻的方式安装于上部回转体3的上表面左端,拍摄上部回转体3的左侧的状况。

右侧摄像机80R以与右侧传感器70R相邻的方式安装于上部回转体3的上表面右端,拍摄上部回转体3的右侧的状况。

另外,在物体检测装置70包括单眼摄像机或立体摄像机等摄像装置的情况下,摄像装置80的一部分或全部功能可以汇集于物体检测装置70。例如,在前置传感器70F包括摄像装置的情况下,前置摄像机80F的功能可以汇集于前置传感器70F。这也同样地适用于后置传感器70B、左侧传感器70L及右侧传感器70R分别包括摄像装置时的后置摄像机80B、左侧摄像机80L及右侧摄像机80R各自的功能。

显示装置D1例如安装于由就坐于驾驶室10的内部的驾驶座的操作者等容易辨识的位置,显示各种信息图像。显示装置D1例如为液晶显示器或有机EL(Electroluminescence:电致发光)显示器。例如,显示装置D1显示从摄像装置80输入的摄像图像或对该摄像图像实施规定的转换处理而得的转换图像(例如,视点转换图像或合成多个摄像图像而成的合成图像等)。显示装置D1包括显示控制部D1a、图像显示部D1b及操作输入部D1c。

显示控制部D1a根据操作者等对操作输入部D1c的操作输入进行在图像显示部D1b中显示各种信息图像的控制处理。与控制器30相同地,显示控制部D1a例如也可以以包括CPU、RAM等存储器装置、ROM等辅助存储装置及与外部之间的输入输出用接口装置等的计算机为中心而构成。

另外,显示控制部D1a的功能也可以设置于显示装置D1的外部,例如可以由控制器30实现。

图像显示部D1b为显示显示装置D1中的信息图像的区域部分。图像显示部D1b例如由液晶面板或有机EL面板等构成。

操作输入部D1c接收与显示装置D1相关的操作输入。与针对操作输入部D1c的操作输入对应的操作输入信号输入于显示控制部D1a中。并且,操作输入部D1c也可以接收与显示装置D1以外的挖土机100相关的各种操作输入。此时,与针对操作输入部D1c的各种操作输入对应的操作输入信号直接或经由显示控制部D1a间接输入于控制器30中。操作输入部D1c例如包括安装于作为图像显示部D1b的液晶面板或有机EL面板的触控面板。并且,操作输入部D1c可以包括与图像显示部D1b分体的触控板、按钮、开关、切换键、操纵杆等任意的操作部件。

另外,显示装置D1以外的接收与挖土机100相关的各种操作输入的操作输入部也可以与显示装置D1(操作输入部D1c)分开设置。

显示装置D1在显示控制部D1a的控制下具有显示内容互不相同的多个动作模式。显示装置D1根据操作者进行的规定操作来切换多个动作模式。多个动作模式例如包括周围图像模式、设定模式及预览模式。以下,对后述的挖土机100的另一例的情况也可以相同。

在周围图像模式下,表示基于摄像装置80的摄像图像的挖土机100的周围的状况的图像(以下,称为“周围图像”)显示于显示装置D1(图像显示部D1b)。周围图像例如可以为前置摄像机80F、后置摄像机80B、左侧摄像机80L及右侧摄像机80R中的至少一个的输出图像(摄像图像)。并且,周围图像也可以为根据前置摄像机80F、后置摄像机80B、左侧摄像机80L及右侧摄像机80R中的至少一个的输出图像生成的视点转换图像。视点转换图像例如可以为从正上方观察挖土机100的周围的相对较近的范围时的俯视图像和从挖土机100沿着水平方向观察挖土机100的周围的相对较远的范围时的水平图像的组合。

例如,如图5所示,在周围图像模式下,在显示装置D1中显示周围图像500。并且,在显示装置D1中显示表示与挖土机100相关的各种信息的信息图像501~510。信息图像501~510在显示区域(图像显示部D1b)的上端部或下端部以叠加于周围图像500的形式显示。由此,信息图像501~510能够确保周围图像500的辨识性,同时供操作者识别各种信息。

在信息图像501中显示当前的时刻。

在信息图像502中显示与通过规定的输入机构(例如,发动机转速调整转盘)设定的发动机转速对应的驾驶模式。

在信息图像503中显示所设定的下部行走体1的行走模式的类型。行走模式表示使用了可变容量马达的行走液压马达1L、1R的设定状态。例如,行走模式具有低速模式及高速模式,在低速模式下显示仿照了“乌龟”的标记,在高速模式下显示仿照了“兔子”的标记。

在信息图像504中显示表示当前安装的附件的种类的图标。

在信息图像505中显示发动机11的控制状态。在本例子中,作为发动机11的控制状态选择了“自动减速/自动停止模式”。“自动减速/自动停止模式”意味着根据挖土机100的非操作状态的持续时间自动降低发动机转速,进而使发动机11自动停止的控制状态。在信息图像505中表示的发动机11的控制状态还可以包括"自动减速模式"、"自动停止模式"及"手动减速模式"等。

在信息图像506中显示储存于挖土机100的尿素水箱中的尿素SCR(SelectiveCatalytic Reduction:选择性催化还原)系统中使用的尿素水的余量。在本例子中,在信息图像506中显示有表示当前的尿素水的余量状态的标尺条。尿素水的余量根据从设置于尿素水箱的尿素水余量传感器输出的数据来显示。

在信息图像507中显示存储于燃料箱中的燃料的余量状态。在本例子中,在信息图像507中显示有表示当前的燃料的余量状态的标尺条。燃料的余量根据从设置于燃料箱的燃料余量传感器输出的数据来显示。

在信息图像508中显示发动机11的冷却水(以下,称为“发动机冷却水”)的温度状态。在本例子中,在信息图像508中显示有表示发动机冷却水的温度状态的标尺条。发动机冷却水的温度根据从设置于发动机11的水温传感器输出的数据来显示。

在信息图像509中显示发动机11的累计运转时间。在本例子中,在信息图像509中,与单位"hr"(时间)一并显示有累计运转时间。作为发动机11的累计运转时间,在信息图像509中可以显示制造挖土机100之后的整个期间的终生运转时间,也可以显示从操作者重新开始计数起的区间运转时间。

在信息图像510中显示显示为周围图像500的周围图像的范围。信息图像510包括表示挖土机100的形状的挖土机图像510a和表示拍摄了显示中的周围图像500的摄像装置80的摄影方向的带状的方向显示图像510b。

在本例子中,在挖土机图像510a的下侧(表示附件的图形的相反侧)显示有方向显示图像510b。这表示由摄像装置80中包含的后置摄像机80B拍摄的挖土机100的后方的图像显示为周围图像500。例如,在由摄像装置80中包含的右侧摄像机80R拍摄的图像显示为周围图像500的情况下,在挖土机图像510a的右侧显示方向显示图像510b。并且,例如,在由摄像装置80中包含的左侧摄像机80L拍摄的图像显示为周围图像500的情况下,在挖土机图像510a的左侧显示方向显示图像510b。

在设定模式下,显示与后述的挖土机100的周围的施工区域相关的设定画面。其细节待留后述(参考图6、图11)。

在预览模式下,显示与后述的挖土机100的周围的施工区域相关的设定的内容。其细节待留后述(参考图7)。

声音输出装置D2例如安装于驾驶室10的内部,且在控制器30的控制下输出声音。声音输出装置D2例如为蜂鸣器、扬声器等。

<与挖土机的周围的施工区域相关的设定方法>

接着,参考图6对控制器30进行的与挖土机100的周围的施工区域相关的设定方法进行说明。

图6是表示设定模式下的显示装置D1的显示内容的一例的图。具体而言,图6是表示与挖土机100的周围的施工区域相关的设定画面的一例(设定画面600)的图。在本例子中,设定画面600为用于根据操作者等对操作输入部D1c的操作来进行施工区域内的避开对象的设定作为与施工区域相关的设定的具体例的操作画面。并且,控制器30根据对设定画面600的操作来进行避开对象的设定。

另外,在设定模式下,可以在显示装置D1中叠加于周围图像模式的显示内容(例如,图5的周围图像500及信息图像501~510)而显示设定画面600的内容。此时,可以叠加于周围图像模式的显示内容中位于显示区域(图像显示部D1b)的上下方向上的中央部的位置的周围图像500的部分而显示设定画面600的内容。由此,在设定模式下,设定画面600的内容和信息图像501~510的内容以操作者能够辨识的方式显示于显示装置D1。

显示装置D1在显示控制部D1a的控制下在图像显示部D1b中显示设定画面600。具体而言,在设定画面600中显示摄像装置80(在本例子中为左侧摄像机80L)的摄像图像(表示施工区域的图像的一例)。在本例子中,在挖土机100的左侧的地面上前后并列配置有两个路锥RC(参考图7),在左侧摄像机80L的摄像图像中也映有(包含)两个路锥RC。在本例子中,两个路锥RC配置成区划挖土机100所处的施工现场与车辆通行的道路之间,在设定画面600(即,摄像装置80的摄像图像)中映有道路的中心线606。

显示控制部D1a在以规定的坐标系(以下,为了方便起见,称为“设定用坐标系”)为基准而对施工区域预先规定的坐标与摄像装置80的摄像图像的各像素(图像构成部分的一例)建立有对应关联的状态下使摄像装置80的摄像图像显示于图像显示部D1b(设定画面600)。此时,可以将地表面或挖土机100的接地面等任意的平面上的坐标位置与像素建立对应关联。进而,也可以将路锥等检测出的物体(参考图3A、图3B)与像素(具体而言,映有检测出的物体的范围的像素)建立对应关联。由此,例如,操作者等能够通过经由操作输入部D1c指定设定画面600的摄像图像的某一像素来指定对应于与该像素建立有对应关联的坐标的施工区域的一部分、即映在该像素中的施工区域的一部分。此时,设定画面600上的摄像图像的像素的指定可以经由触控面板通过操作者等的指尖(例如,点击操作等)指定,也可以通过经由鼠标或操纵杆等进行光标的移动及确定操作来指定。并且,将设定用坐标系中的施工区域的坐标与摄像装置80的摄像图像内的各像素建立对应关联的处理可以由显示控制部D1a进行,也可以由显示装置D1的外部、例如控制器30进行。并且,设定用坐标系例如可以为在挖土机100的施工现场等某一特定的地理范围内唯一地设定(固定)的局部坐标系(例如,测量时确定的施工现场的局部坐标系),可以为由经度、纬度、高度等表示的绝对坐标系(例如,世界测地系统)。并且,设定用坐标系也可以为以挖土机100的规定的位置为基准固定于挖土机100的局部坐标系、即移动坐标系(例如,图3A、图3B所示的固定于上部回转体3的XYZ坐标系)。以下,这也同样地适用于后述的挖土机100的另一例(图9)的情况。

并且,显示控制部D1a可以根据操作者等对操作输入部D1c的规定的操作输入(例如,对触控面板的缩小操作或放大操作)来缩小或放大图像显示部D1b(设定画面600)中的摄像装置80的摄像图像的缩尺。即,显示控制部D1a可以通过摄像装置80的摄像图像的缩尺的缩小或放大来变更图像显示部D1b中的摄像装置80的摄像图像的显示区域。此时,当然,设定用坐标系上的坐标或与坐标对应的物体等与像素之间的对应关系也会与图像显示部D1b(设定画面600)的摄像图像的缩尺的变更对应地变更。

并且,显示控制部D1a也可以根据操作者等对操作输入部D1c的操作输入(例如,对触控面板的轻拂操作或滑动操作等)来变更由摄像装置80输出的挖土机100的周围(具体而言,上部回转体3的前后左右)的摄像图像中显示于设定画面600的显示区域。例如,若操作者等对触控面板向左侧进行轻拂操作或滑动操作,则未显示于设定画面600的右侧的摄像图像的区域逐渐显示于设定画面600。在本例子中,在设定画面600中,左侧摄像机80L的摄像图像逐渐切换为前置摄像机80F的摄像图像。此时,显示控制部D1a可以根据操作者等对操作输入部D1c的操作输入以不中断地映出挖土机100的周围的状况的方式连续切换由摄像装置80输出的摄像图像中显示于设定画面600的显示区域。并且,显示控制部D1a也可以根据操作者等对操作输入部D1c的操作输入从前置摄像机80F、后置摄像机80B、左侧摄像机80L及右侧摄像机80R中选择与显示于设定画面600的摄像图像对应的摄像机。即,显示控制部D1a也可以根据操作者等对操作输入部D1c的操作输入按前置摄像机80F、后置摄像机80B、左侧摄像机80L及右侧摄像机80R的摄像图像不连续切换由摄像装置80输出的摄像图像中显示于设定画面600的显示区域。由此,操作者等能够根据对操作输入部D1c的操作来切换显示于设定画面600的摄像图像的区域。并且,显示控制部D1a也可以根据操作者等对操作输入部D1c的操作输入(例如,对触控面板的轻拂操作或滑动操作等)在上下方向上变更设定画面600中的摄像图像的显示区域。在变更图像显示部D1b(设定画面600)中的摄像图像的显示区域的情况下,当然,设定用坐标系上的坐标或与坐标对应的物体等与像素之间的对应关系也会与设定画面600中的摄像图像的显示区域的变更对应地变更。

具体而言,摄像装置80(前置摄像机80F、后置摄像机80B、左侧摄像机80L及右侧摄像机80R)固定于上部回转体3,并且预先规定(固定)有摄像范围(视角)。因此,例如,通过预先考虑摄像范围内的施工区域的地形形状,能够确定映在摄像装置80的摄像图像的各像素中的施工区域(地形形状)的部分的从挖土机100(上部回转体3)观察时的相对位置。并且,例如,在由物体检测装置70在摄像范围内的施工区域内检测出物体的情况下,通过考虑该物体的从挖土机100观察时的相对位置或其种类、大小等,能够确定与以遮盖地形形状的形式映在摄像装置80的摄像图像内的该物体对应的像素组的从挖土机100(上部回转体3)观察时的相对位置。因此,显示控制部D1a或控制器30等能够将沿着设定用坐标系对施工区域预先规定的坐标与摄像装置80的摄像图像的各像素建立对应关联。例如,在设定用坐标系为固定于上部回转体3的移动坐标系的情况下,可以根据表示摄像图像的各像素与以摄像装置80(前置摄像机80F、后置摄像机80B、左侧摄像机80L或右侧摄像机80R)为基准的相对位置之间的对应关系的映射图(以下,称为“对应映射图”)来实现上述对应关联。并且,在设定坐标系为固定于施工区域的固定坐标系的情况下,例如可以根据上述对应映射图及将对应映射图中规定的相对位置转换为设定用坐标系的坐标的转换式或转换映射图等来实现上述对应关联。此时,当然,转换式或转换映射图等例如考虑到根据搭载于上部回转体3的GNSS(Global Navigation Satellite System:全球导航卫星系统)装置等定位装置的定位结果确定的挖土机100在设定用坐标系中的位置(坐标)。并且,转换式或转换映射图等可以根据上部回转体3的倾斜状态、由物体检测装置70在摄像装置80的摄像范围内检测出的物体的存在等来适当进行变更。这是因为,摄像装置80的摄像图像中包含的施工区域(地形形状)的部分会根据挖土机100的倾斜状态而发生变化。并且是因为,例如,在设定用坐标系中在摄像装置80的摄像范围内存在物体的情况下,会在摄像图像中以遮盖里侧的背景(地形等)的形式映出检测出的物体,并且如上所述,对应映射图中规定的该图像部分的像素的相对位置会发生偏离。

另外,包括由物体检测装置70检测出的物体的存在与否及所存在的物体的位置(例如,从上部回转体3观察时的相对位置)等的物体检测信息可以从控制器30通知(共享)给显示控制部D1a。以下,这也同样地适用于后述的挖土机100的另一例。

并且,显示控制部D1a在以设定用坐标系为基准的由物体检测装置70在施工区域检测出的物体(对象物)的坐标与对应于摄像装置80的摄像图像中的该对象物的像素(例如,包含该对象物的图像部分的像素)建立有对应关联的状态下使摄像装置80的摄像图像显示于图像显示部D1b(设定画面600)。例如可以通过显示控制部D1a等在上述对应映射图中确定与由物体检测装置70检测出的物体的坐标(例如可以为代表坐标,也可以为相当于物体的多个部分的多个坐标)对应的像素,并利用标记等区分所确定的一个或多个像素,由此实现该对应关联。以下,这也同样地适用于后述的挖土机100的另一例(图9)的情况。由此,例如,操作者等能够通过经由操作输入部D1c指定设定画面600的摄像图像中映有(包含)对象物的图像部分的像素来指定位于与所指定的像素对应的坐标的对象物。

在本例子中,如上所述,在构成设定画面600的左侧摄像机80L的摄像图像中映有两个路锥RC(对象物的一例)。因此,操作者等能够通过经由操作输入部D1c(例如,对触控面板的点击操作)指定包含路锥RC的图像部分的像素来指定路锥RC。并且,路锥RC等检测出的物体的指定可以通过双击操作来进行,也可以通过长按操作来进行。

具体而言,在指定了设定画面600的左侧的路锥RC、即包含以上部回转体3为基准的前侧的路锥RC的图像部分的像素的情况下,显示控制部D1a使围绕包含该路锥RC的像素组的三角形图标601显示于设定画面600。然后,显示控制部D1a通知控制器30指定了路锥RC。由此,控制器30能够将以上部回转体3为基准的前侧的路锥RC设定为挖土机100施工时的避开对象。

并且,同样地,在指定了设定画面600的右侧的路锥RC、即包含以上部回转体3为基准的后侧的路锥RC的图像部分的像素的情况下,显示控制部D1a使围绕包含该路锥RC的像素组的三角形图标602显示于设定画面600。然后,显示控制部D1a通知控制器30指定了路锥RC。由此,控制器30能够将以上部回转体3为基准的后侧的路锥RC设定为挖土机100施工时的避开对象。

并且,在设定画面600上指定了两个路锥RC的情况下,控制器30可以以补充两个路锥之间的空间的形式设定避开对象的区间(以下,称为“避开对象区间”)。例如,可以设定从连结两个路锥RC的线段沿着垂直方向延设至规定的高度(例如,10m)的作为虚拟避开对象区间的壁(以下,称为“虚拟壁”)。例如,操作者等在通过对触控面板的点击操作等在设定画面600上指定了两个路锥RC之后,从一侧向另一侧进行拖动操作,由此能够在两个路锥RC之间设定虚拟壁。此时,显示控制部D1a在设定画面600上显示表示在所指定的两个路锥RC之间设定有虚拟壁的矩形图标603。由此,操作者能够识别在挖土机100所处的施工现场的区域与道路之间设定有虚拟壁。

另外,有时会在两个路锥RC之间架设有锥杆。此时,在指定了两个路锥RC的情况下,控制器30可以沿着锥杆设定虚拟壁。并且,在挖土机100的周围设置有三个以上的路锥RC的情况下,可以设定为多个路锥RC彼此之间的虚拟壁彼此连结。例如,在路锥RC配置成围绕挖土机100且指定所有路锥的情况下,可以设定由路锥RC规定的以围绕挖土机100的周围的方式连结的多个虚拟壁。

并且,虚拟壁不仅可以设置于两个路锥RC之间,而且还可以延设(扩张)至比两个路锥RC更靠外侧的空间。例如,在经由操作输入部D1c进行了向左侧拉伸图标603的左端部之类的操作、具体而言,经由触控面板等进行了向左侧拖动图标603的左端部的操作的情况下,显示控制部D1a使图标603扩张至比左侧的路锥RC更靠左侧的区域604。然后,显示控制部D1a通知控制器30进行了使虚拟壁延设至比设定画面600上的左侧的路锥RC更靠左侧、即比以上部回转体3为基准的前侧的路锥RC更靠前侧的规定位置的操作。同样地,在经过操作输入部D1c进行了向右侧拉伸图标603的右端部之类的操作、具体而言,经由触控面板等进行了向右侧拖动图标603的右端部的操作的情况下,显示控制部D1a使图标603扩张至比右侧的路锥RC更靠右侧的区域605。然后,显示控制部D1a通知控制器30进行了使虚拟壁延设至比设定画面600上的右侧的路锥RC更靠右侧、即比以上部回转体3为基准的后侧的路锥RC更靠后侧的规定位置的操作。由此,控制器30能够根据操作者等经由操作输入部D1c在设定画面600上的操作使虚拟壁扩张至比两个路锥更靠外侧的空间。

另外,控制器30进行的避开对象的设定可以根据设定画面600上的路锥RC等对象物的指定来自动执行,也可以在指定对象物之后经由操作输入部D1c进行了规定的操作的情况下执行。并且,也可以代替由物体检测装置70检测出的路锥RC而利用由物体检测装置70检测出的其他种类的物体(人、电线杆、施工机械、围栏等)来进行相同的设定。例如,在通过物体检测装置70检测出电线杆的情况下,也可以通过相同的方法将电线杆设定为避开对象或根据多个电线杆来设定作为避开对象的虚拟壁。并且,在本例子中,设定了避开对象,但也可以通过相同的方法设定目标对象。例如,在摄像装置80的摄像图像中映有(包含)自卸车的情况下,也可以将自卸车设定为利用挖土机100装载排土的目标对象。

<与挖土机的周围的施工区域相关的设定内容的具体例>

接着,参考图7、图8(图8A、图8B)对基于与挖土机100的周围的施工区域相关的设定内容的挖土机100的施工的具体例进行说明。

图7是说明与挖土机100的周围的施工区域相关的设定内容的一例的图。具体而言,图7是表示经由图6的设定画面600设定的与挖土机100的周围的施工区域相关的设定内容的挖土机100的立体图,更具体而言,是说明经由图6的设定画面600设定的虚拟壁VW的图。图8A、图8B分别是表示预览模式下的显示装置D1的显示内容的一例及另一例的图。具体而言,图8A、图8B分别是表示与挖土机100的周围的施工区域相关的设定内容的确认画面的一例及另一例的图,更具体而言,是表示经由图6的设定画面600设定的设定内容的确认画面的一例及另一例的图。

如图7所示,在本例子中,在挖土机100(上部回转体3)的左侧以将连结前后排列的两个路锥RC的直线沿着垂直方向延设规定距离的方式设置有作为施工区域内的避开对象的虚拟壁VW。即,在图6的设定画面600上,以使图标603扩张至区域604及区域605的方式设置有作为施工区域内的避开对象(区间)的虚拟壁VW。

操作者能够经由显示于显示装置D1的确认画面来确认包括虚拟壁VW在内的与施工区域相关的设定内容。

例如,如图8A所示,在显示装置D1中显示周围图像800。并且,在显示装置D1中显示信息图像801~810。信息图像801~810显示与图5的信息图像501~510相同的内容,且在显示区域(图像显示部D1b)的上端部或下端部以叠加于周围图像800的形式显示。并且,在显示装置D1中以占用显示区域的上下方向上的中央部的大致左半部分的形式叠加于周围图像800而显示设定确认图像820。由此,设定确认图像820和信息图像801~810的内容以操作者能够辨识的方式显示于显示装置D1。

在设定确认图像820中,使用三维图像显示包括虚拟壁VW在内的与挖土机100的周围的施工区域相关的设定内容。具体而言,在设定确认图像820中,挖土机100、挖土机100的周围的施工区域及所设定的虚拟壁VW显示为从位于挖土机100的斜上方的虚拟视点(以下,简称为“立体虚拟视点”)观察时的三维图像。

设定确认图像820包括挖土机图像821、路锥图像822、电线杆图像823、围栏图像824及虚拟壁图像825。

挖土机图像821为从立体虚拟视点观察挖土机100时的三维图像。挖土机图像821可以为从立体虚拟视点观察时的挖土机100的摄像图像,也可以为模仿了从立体虚拟视点观察时的挖土机100的计算机图形。以下,这也同样地适用于后述的挖土机图像871。

路锥图像822为从立体虚拟视点观察设置于挖土机100的周围的路锥RC(即,图6、图7的路锥RC)时的三维图像。

电线杆图像823及围栏图像824分别为从立体虚拟视点观察存在于挖土机100的周围的电线杆及围栏(即,图7的电线杆及围栏)时的三维图像。

包括路锥图像822、电线杆图像823及围栏图像824等的表示挖土机100的周围的施工区域的三维图像例如可以通过根据摄像装置80的摄像图像进行已知的视点转换处理来生成为视点转换图像。并且,表示挖土机100的周围的施工区域的三维立体图像例如也可以为从使用物体检测装置70的检测结果预先准备的检测对象物体的图像模板生成的计算机图形。

虚拟壁图像825为从立体虚拟视点观察以两个路锥RC为基准而设定的虚拟壁VW时的三维图像。

并且,例如,如图8B所示,在显示装置D1中显示周围图像850。并且,在显示装置D1中显示信息图像851~860。信息图像851~860显示与图5的信息图像501~510相同的内容,且在显示区域(图像显示部D1b)的上端部或下端部以叠加于周围图像850的形式显示。并且,在显示装置D1中以分别占用显示区域的上下方向上的中央部的大致左半部分及大致右半部分的形式叠加于周围图像850显示设定确认图像870、880。由此,设定确认图像870、880和信息图像851~860的内容以操作者能够辨识的方式显示于显示装置D1。

在设定确认图像870、880中,使用二维图像显示包括虚拟壁VW在内的与挖土机100的周围的施工区域相关的设定内容。具体而言,在设定确认图像700中,挖土机100、挖土机100的周围的施工区域及所设定的虚拟壁VW显示为从挖土机100的正上方的虚拟视点(以下,简称为“俯视虚拟视点”)观察时的二维(平面)图像。并且,在设定确认图像880中,挖土机100的周围的施工区域及所设定的虚拟壁VW显示为从挖土机100沿着水平方向观察时的二维(平面)图像。

设定确认图像870包括挖土机图像871、路锥图像872、电线杆图像873、围栏图像874、虚拟壁图像875及距离通知图像876~879。

挖土机图像871为从俯视虚拟视点观察挖土机100时的图像。

路锥图像872为从俯视虚拟视点观察设置于挖土机100的周围的路锥RC(即,图6、图7的路锥RC)时的图像(即,俯视图像)。

电线杆图像873及围栏图像874分别为从俯视虚拟视点观察存在于挖土机100的周围的电线杆及围栏(即,图7的电线杆及围栏)时的图像(即,俯视图像)。

包括路锥图像872、电线杆图像873及围栏图像874等的表示挖土机100的周围的施工区域的俯视图像例如可以通过根据摄像装置80的摄像图像进行已知的视点转换处理来生成为视点转换图像。并且,表示挖土机100的周围的施工区域的俯视图像例如也可以为从使用物体检测装置70的检测结果预先准备的检测对象物体的图像模板生成的计算机图形。

虚拟壁图像875为从俯视虚拟视点观察以两个路锥RC为基准而设定的虚拟壁VW时的图像(即,俯视图像)。

距离通知图像876~879分别表示挖土机100与周围的检测对象物体或避开对象(区间)之间的距离(例如,最短距离)。由此,操作者能够更具体地掌握挖土机100与周围的物体或避开对象(区间)之间的距离关系,同时进行挖土机100的操作。

距离通知图像876表示挖土机100的端接附件(例如,铲斗6)与虚拟壁VW之间的最短距离。距离通知图像876包括连结相当于虚拟壁图像875与相当于挖土机图像871的端接附件的部位之间的最短距离的部分彼此的双向箭头(尺寸线)和表示距离的字符信息("○○m")。

距离通知图像877表示挖土机100的上部回转体3与虚拟壁VW之间的最短距离。距离通知图像877包括连结相当于虚拟壁图像875与相当于挖土机图像871的上部回转体3的部位之间的最短距离的部分彼此的双向箭头(尺寸线)和表示距离的字符信息("○○m")。

距离通知图像878表示挖土机100的端接附件(例如,铲斗6)与围栏之间的最短距离。距离通知图像878包括连结相当于围栏图像874与相当于挖土机图像871的端接附件的部位之间的最短距离的部分彼此的双向箭头(尺寸线)和表示距离的字符信息("○○m")。

距离通知图像879表示挖土机100的上部回转体3与电线杆之间的最短距离。距离通知图像879包括连结相当于电线杆图像873与相当于挖土机图像871的上部回转体3的部位之间的最短距离的部分彼此的双向箭头(尺寸线)和表示距离的字符信息("○○m")。

设定确认图像880包括路锥图像882、虚拟壁图像885、中心线图像886及高度通知图像887。

路锥图像882为从挖土机100沿着水平方向观察设置于挖土机100的周围的路锥RC(即,图6、图7的路锥RC)时的图像。

虚拟壁图像885为从挖土机100沿着水平方向观察以两个路锥RC为基准而设定的虚拟壁VW时的图像。虚拟壁图像885包括表示虚拟壁VW的上端的虚拟壁上端图像885A和表示虚拟壁VW的下端的虚拟壁下端图像885B。

中心线图像886为从挖土机100沿着水平方向观察道路的中心线606时的图像。

包括路锥图像882及中心线图像886等的从挖土机100沿着水平方向观察挖土机100的周围的施工区域时的图像例如可以通过根据摄像装置80的摄像图像进行已知的视点转换处理来生成为视点转换图像。并且,从挖土机100沿着水平方向观察挖土机100的周围的施工区域时的图像例如也可以为从使用物体检测装置70的检测结果预先准备的检测对象物体的图像模板生成的计算机图形。

高度通知图像887表示所设定的避开对象区间(虚拟壁VW)的高度。高度通知图像887包括在上下方向(铅垂方向)上连结虚拟壁上端图像885A与虚拟壁下端图像885B之间的双向箭头(尺寸线)和表示距离的字符信息("○○m")。

如此,操作者能够通过设定确认图像820和设定确认图像870、880来掌握挖土机100与设置于挖土机100的周围的施工区域的虚拟壁VW之间的位置关系。

另外,在设定确认图像880中,挖土机100、挖土机100的周围的施工区域及所设定的虚拟壁VW也可以显示为从挖土机100的侧方的虚拟视点观察时的二维(平面)图像。此时,也可以在设定确认图像880中显示表示挖土机100的挖土机图像或表示存在于挖土机100的周围的电线杆及围栏等的电线杆图像及围栏图像等。并且,在预览模式下,也可以在显示装置D1中仅显示设定确认图像870及设定确认图像880中的某一个。并且,在预览模式下,也可以在显示装置D1中显示设定确认图像820和设定确认图像870、880中的某一个。并且,在预览模式下,设定确认图像也可以叠加于周围图像以外的信息图像而显示。

控制器30可以在挖土机100快要与虚拟壁VW接触的状况下输出警报,以便不与不实际存在的虚拟壁VW接触。

例如,在虚拟壁VW与挖土机100(下部行走体1、上部回转体3、附件AT等)之间的距离小于规定的阈值的情况下,控制器30可以向声音输出装置D2输出控制信号,使其输出警报音。此时,控制器30例如能够根据搭载于上部回转体3的GNSS装置等定位装置的定位结果来确定挖土机100本身在设定用坐标系中的位置,从而判断其与虚拟壁VW之间的位置关系。并且,控制器30也可以随着虚拟壁VW与挖土机100之间的距离越来越近,以多个阶段输出不同警报等级的警报音。并且,控制器30也可以经由显示装置D1输出基于信息图像的警报。

并且,控制器30也可以控制(限制)挖土机100的动作要件的动作,以便不与不实际存在的虚拟壁VW接触,换言之,不越过虚拟壁VW。

例如,在经由回转操作杆26B从图7所示的挖土机100的状态向左侧回转操作上部回转体3的情况下,上部回转体3的一部分(例如,配重)或附件AT等有可能会靠近虚拟壁VW并越过虚拟壁VW。因此,例如,在操作回转操作杆26B而使上部回转体3进行回转动作的状况下,若虚拟壁VW与上部回转体3或附件AT之间的距离小于规定的第1阈值,则控制器30可以向减压阀50L输出控制信号来限制上部回转体3的回转动作,从而使其减速。并且,控制器30也可以使上部回转体3的限制程度可变,如虚拟壁VW与上部回转体3或附件AT之间的距离越近则限制程度越高,这也同样地适用于后述的控制(限制)动臂4的动作的情况。并且,若在操作回转操作杆26B而使上部回转体3进行回转动作的状况下,进而使附件AT或上部回转体3靠近虚拟壁VW导致其与虚拟壁VW之间的距离小于比第1阈值小的规定的第2阈值,则控制器30可以向减压阀50L输出控制信号,将从减压阀50L输出的控制压力减压至相当于杆操作量"零"的等级,从而使上部回转体3的回转动作停止。由此,控制器30能够控制上部回转体3的动作,以使附件AT或上部回转体3不越过设定为避开对象的虚拟壁VW。

并且,例如,在上部回转体3从图7所示的挖土机100的状态向左侧回转规定量且在上部回转体3的前方存在虚拟壁VW的状况下,若经由动臂操作杆26A操作动臂4,则附件AT(例如,铲斗6)有可能会靠近虚拟壁VW。因此,例如,在操作动臂操作杆26A而使动臂4动作的状况下,若虚拟壁VW与附件AT之间的距离小于规定的第1阈值,则控制器30可以向减压阀50R输出控制信号来限制动臂4的动作。并且,若在操作动臂操作杆26A而使动臂4动作的状况下,进而使附件AT靠近虚拟壁VW导致其与虚拟壁VW之间的距离小于比第1阈值小的规定的第2阈值,则控制器30可以向减压阀50R输出控制信号,将从减压阀50R输出的控制压力减压至相当于杆操作量"零"的等级,从而使动臂4的动作停止。由此,控制器30能够控制动臂4的动作,以使上部回转体3不越过设定为避开对象的虚拟壁VW。

另外,与上部回转体3的回转动作的限制相关的第1阈值和与动臂4的动作的限制相关的第1阈值可以相同,也可以不同,这也同样地适用于第2阈值。并且,在设置有用于控制(限制)下部行走体1、斗杆5、铲斗6的动作的减压阀50的情况下,控制器30可以向该减压阀50输出控制信号来控制(限制)下部行走体1、斗杆5及铲斗6的动作,由此使挖土机100不越过虚拟壁VW。

[挖土机的另一例]

接着,除图1以外,还参考图9~图12对本实施方式所涉及的挖土机100的另一例进行详细说明。

<挖土机的结构>

首先,参考图1、图9、图10对本例子所涉及的挖土机100的结构进行说明。

图9是表示以本实施方式所涉及的挖土机100的液压系统为中心的结构的另一例的概略图。图10(图10A~图10D)是表示与本实施方式所涉及的挖土机100的液压系统中的操作系统相关的构成部分的详细视图,具体而言,是表示与图9的液压系统中的操作系统相关的构成部分的详细视图。

另外,在图9中,与图2的情况相同地,用双重线、实线、虚线及点线分别表示机械动力传递系统、工作油管路、先导管路及电气控制系统。并且,在以本例子所涉及的挖土机100的控制系统为中心的结构中,将图4中的减压阀50替换成后述的往复阀32等,除此之外,均相同,因此省略了图示。

作为与液压系统相关的结构,本例子所涉及的挖土机100包括分别液压驱动下部行走体1、上部回转体3、动臂4、斗杆5及铲斗6的行走液压马达2ML、2MR、回转液压马达2A、动臂缸7、斗杆缸8及铲斗缸9等液压促动器。并且,作为与液压系统相关的结构,与上述挖土机100的一例的情况相同地,本例子所涉及的挖土机100包括发动机11、调节器13、主泵14、先导泵15、控制阀17、操作装置26、吐出压力传感器28及操作压力传感器29。

控制阀17包括控制从主泵14向各液压促动器供给的工作油的流量和流动方向的控制阀171~176。控制阀171与行走液压马达2ML对应。并且,控制阀172与行走液压马达2MR对应。并且,控制阀173与回转液压马达2A对应,控制阀174与铲斗缸9对应。并且,控制阀175与动臂缸7对应,且包括控制阀175L、175R。控制阀176与斗杆缸8对应,且包括控制阀176L、176R。

操作装置26经由设置于其次级侧的先导管路的后述的往复阀32与控制阀17连接。由此,与操作装置26中的下部行走体1、上部回转体3、动臂4、斗杆5及铲斗6等的操作状态对应的先导压可输入至控制阀17。因此,控制阀17能够根据操作装置26中的操作状态来驱动各液压促动器。操作装置26包括附件AT,即,动臂4(动臂缸7)、斗杆5(斗杆缸8)、铲斗6(铲斗缸9)以及用于操作上部回转体3的左操作杆26L及右操作杆26R。并且,操作装置26包括用于操作下部行走体1的行走杆26D,行走杆26D包括用于操作左履带1CL的左行走杆26DL和用于操作右履带1CR的右行走杆26DR。

左操作杆26L用于上部回转体3的回转操作和斗杆5的操作。具体而言,左操作杆26L的前后方向上的操作用于斗杆5的操作,左操作杆26L的左右方向上的操作用于上部回转体3的回转操作。即,与左操作杆26L的前后方向上的操作对应的构成部分相当于上述挖土机100的一例中的斗杆操作杆,与左操作杆26L的左右方向上的操作对应的构成部分相当于回转操作杆26B。当向从驾驶室10内的操作者观察时的前后方向(即,上部回转体3的前后方向)进行操作时,左操作杆26L利用从先导泵15吐出的工作油,向次级侧的先导管路输出与杆操作量对应的控制压力(先导压)。并且,当向从驾驶室10内的操作者观察时的左右方向(即,上部回转体3的左右方向)进行操作时,左操作杆26L利用从先导泵15吐出的工作油,向次级侧的先导管路输出与杆操作量对应的控制压力(先导压)。

并且,左操作杆26L在其前端设置有开关NS。由此,操作者等能够在按压开关NS的同时操作左操作杆26L。开关NS例如为按钮开关,与其操作状态对应的信号输入于控制器30中。

另外,开关NS也可以设置于右操作杆26R,还可以设置于驾驶室10内的其他位置(优选为就坐的操作者等容易操作的位置)。

右操作杆26R用于动臂4的操作和铲斗6的操作。具体而言,右操作杆26R的前后方向上的操作用于动臂4的操作,右操作杆26R的左右方向上的操作用于铲斗6的操作。即,与右操作杆26R的前后方向上的操作对应的构成部分相当于上述挖土机100的一例中的动臂操作杆26A,与右操作杆26R的左右方向上的操作对应的构成部分相当于铲斗操作杆。当向从驾驶室10内的操作者观察时的前后方向进行操作时,右操作杆26R利用从先导泵15吐出的工作油,向次级侧的先导管路输出与杆操作量对应的控制压力(先导压)。并且,当向左右方向进行操作时,右操作杆26R利用从先导泵15吐出的工作油,向次级侧的先导管路输出与杆操作量对应的控制压力(先导压)。

如上所述,左行走杆26DL用于左履带1CL的操作,且可以构成为与未图示的左行走踏板联动。当向从驾驶室10内的操作者观察时的前后方向进行操作时,左行走杆26DL利用从先导泵15吐出的工作油,向次级侧的先导管路输出与杆操作量对应的控制压力(先导压)。与左行走杆26DL在前进方向及后退方向上的操作对应的次级侧的先导管路分别与控制阀171的对应的先导端口直接连接。即,左行走杆26DL的操作内容反映于驱动行走液压马达2ML的控制阀171的阀芯位置。

如上所述,右行走杆26DR用于右履带1CR的操作,且可以构成为与未图示的右行走踏板联动。当向从驾驶室10内的操作者观察时的前后方向进行操作时,右行走杆26DR利用从先导泵15吐出的工作油,向次级侧的先导管路输出与杆操作量对应的控制压力(先导压)。与右行走杆26DR在前进方向及后退方向上的操作对应的次级侧的先导管路分别与控制阀172的对应的先导端口直接连接。即,左行走杆26DL的操作内容反映于驱动行走液压马达2ML的控制阀172的阀芯位置。

另外,如后述,操作装置26(左操作杆26L、右操作杆26R、左行走杆26DL及右行走杆26DR)也可以是输出电信号的电动式,而不是输出先导压的液压先导式(例如,参考图13)。此时,控制阀17内的控制阀171~176也可以为电磁螺线管式滑阀。

操作压力传感器29包括操作压力传感器29LA、29LB、29RA、29RB、29DL、29DR。

操作压力传感器29LA以左操作杆26L的次级侧的先导管路的工作油的压力(以下,称为“操作压力”)的形式检测操作者对左操作杆26L的前后方向上的操作内容(例如,操作方向及操作量)。

操作压力传感器29LB以左操作杆26L的次级侧的先导管路的操作压力的形式检测操作者对左操作杆26L的左右方向上的操作内容(例如,操作方向及操作量)。

操作压力传感器29RA以右操作杆26R的次级侧的先导管路的操作压力的形式检测操作者对右操作杆26R的前后方向上的操作内容(例如,操作方向及操作量)。

操作压力传感器29RB以右操作杆26R的次级侧的先导管路的操作压力的形式检测操作者对右操作杆26R的左右方向上的操作内容(例如,操作方向及操作量)。

操作压力传感器29DL以左行走杆26DL的次级侧的先导管路的操作压力的形式检测操作者对左行走杆26DL的前后方向上的操作内容(例如,操作方向及操作量)。

操作压力传感器29DR以右行走杆26DR的次级侧的先导管路的操作压力的形式检测操作者对右行走杆26DR的前后方向上的操作内容(例如,操作方向及操作量)。

另外,操作装置26(左操作杆26L、右操作杆26R、左行走杆26DL及右行走杆26DR)的操作内容也可以由操作压力传感器29以外的传感器(例如,安装于右操作杆26R、左行走杆26DL及右行走杆26DR的电位差计等)检测。

如图9所示,在挖土机100的液压系统中,驱动液压促动器的驱动系统的液压系统的部分使工作油从由发动机11驱动的主泵14经由中央旁通管路40或并联管路42循环至工作油罐。

中央旁通管路40包括中央旁通管路40L、40R。

中央旁通管路40L以主泵14L为起点依次经过配置在控制阀17内的控制阀171、173、175L、176L到达工作油罐。

中央旁通管路40R以主泵14R为起点依次经过配置在控制阀17内的控制阀172、174、175R、176R到达工作油罐。

控制阀171为向行走液压马达2ML供给从主泵14L吐出的工作油且使行走液压马达2ML吐出的工作油排出至工作油罐的滑阀。即,控制阀171与上述挖土机100的一例的控制阀151对应。

控制阀172为向行走液压马达2MR供给从主泵14R吐出的工作油且使行走液压马达2MR吐出的工作油排出至工作油罐的滑阀。即,控制阀172与上述挖土机100的一例的控制阀152对应。

控制阀173为向回转液压马达2A供给从主泵14L吐出的工作油且使回转液压马达2A吐出的工作油排出至工作油罐的滑阀。即,控制阀173与上述挖土机100的一例的控制阀157对应。

控制阀174为向铲斗缸9供给从主泵14R吐出的工作油且使铲斗缸9内的工作油排出至工作油罐的滑阀。即,控制阀174与上述挖土机100的一例的控制阀158对应。

控制阀175L、175R分别为向动臂缸7供给主泵14L、14R吐出的工作油且使动臂缸7内的工作油排出至工作油罐的滑阀。即,控制阀175L、175R与上述挖土机100的一例的控制阀154对应。

控制阀176L、176R向斗杆缸8供给主泵14L、14R吐出的工作油且使斗杆缸8内的工作油排出至工作油罐的滑阀。即,控制阀176L、176R与上述挖土机100的一例的控制阀155对应。

控制阀171、172、173、174、175L、175R、176L、176R分别根据作用于先导端口的先导压来调整向液压促动器供给或从液压促动器排出的工作油的流量或切换该工作油的流动方向。

并联管路42包括并联管路42L、42R。

并联管路42L与中央旁通管路40L并列地向控制阀171、173、175L、176L供给主泵14L的工作油。具体而言,并联管路42L构成为在控制阀171的上游侧从中央旁通管路40L分支,且能够与各控制阀171、173、175L、176R并列地供给主泵14L的工作油。由此,在经过中央旁通管路40L的工作油的流动被控制阀171、173、175L中的某一个限制或切断的情况下,并联管路42L能够向更靠下游的控制阀供给工作油。

并联管路42R与中央旁通管路40R并列地向控制阀172、174、175R、176R供给主泵14R的工作油。具体而言,并联管路42R构成为在控制阀172的上游侧从中央旁通管路40R分支,且能够与各控制阀172、174、175R、176R并列地供给主泵14R的工作油。在通过中央旁通管路40R的工作油的流动被控制阀172、174、175R中的某一个限制或切断的情况下,并联管路42R能够向更靠下游的控制阀供给工作油。

调节器13L、13R分别通过在控制器30的控制下调节主泵14L、14R的斜板的偏转角来调节主泵14L、14R的吐出量。

吐出压力传感器28L检测主泵14L的吐出压力,与检测出的吐出压力对应的检测信号输入于控制器30中。这也同样地适用于吐出压力传感器28R。由此,控制器30能够根据主泵14L、14R的吐出压力来控制调节器13L、13R。

在中央旁通管路40L、40R上,在最靠下游的各控制阀176L、176R与工作油罐之间设置有负控制节流器(以下,称为“负控节流器”)18L、18R。由此,由主泵14L、14R吐出的工作油的流动被负控节流器18L、18R限制。并且,负控节流器18L、18R产生用于控制调节器13L、13R的控制压力(以下,称为“负控压”)。

负控压传感器19L、19R检测负控压,与检测出的负控压对应的检测信号输入于控制器30中。

控制器30可以根据由吐出压力传感器28L、28R检测出的主泵14L、14R的吐出压力来控制调节器13L、13R,调节主泵14L、14R的吐出量。例如,控制器30可以根据主泵14L的吐出压力的增加来控制调节器13L,调节主泵14L的斜板偏转角,由此减小吐出量。这也同样地适用于调节器13R。由此,控制器30能够进行主泵14L、14R的总马力控制,以使由吐出压力和吐出量的乘积表示的主泵14L、14R的吸收马力不超过发动机11的输出马力。

并且,控制器30可以根据由负控压传感器19L、19R检测出的负控压来控制调节器13L、13R,由此调节主泵14L、14R的吐出量。例如,控制器30随着负控压的增加而减小主泵14L、14R的吐出量,且随着负控压的减小而增加主泵14L、14R的吐出量。

具体而言,在挖土机100中的液压促动器均未被操作的待机状态(图9所示的状态)的情况下,从主泵14L、14R吐出的工作油经过中央旁通管路40L、40R到达负控节流器18L、18R。并且,从主泵14L、14R吐出的工作油的流动会使在负控节流器18L、18R的上游产生的负控压增加。其结果,控制器30使主泵14L、14R的吐出量减小至允许最小吐出量,抑制吐出的工作油经过中央旁通管路40L、40R时的压力损失(泵送损失)。

另一方面,在经由操作装置26操作了某一液压促动器的情况下,从主泵14L、14R吐出的工作油经由与操作对象液压促动器对应的控制阀流入操作对象液压促动器。并且,从主泵14L、14R吐出的工作油的流动会使到达负控节流器18L、18R的量减小或消失,从而降低在负控节流器18L、18R的上游产生的负控压。其结果,控制器30能够增加主泵14L、14R的吐出量,使足够的工作油在操作对象液压促动器中循环,可靠地驱动操作对象液压促动器。

并且,如图9、图10所示,在挖土机100的液压系统中,与操作系统相关的液压系统部分包括先导泵15、操作装置26(左操作杆26L、右操作杆26R、左行走杆26DL及右行走杆26DR)、比例阀31、往复阀32及减压用比例阀33。

比例阀31设置于连接先导泵15和往复阀32的先导管路,构成为能够变更其流路面积(工作油能够流过的截面积)。比例阀31根据从控制器30输入的控制指令来动作。由此,即使在操作者等未操作操作装置26(具体而言,左操作杆26L、右操作杆26R)的情况下,控制器30也能够经由比例阀31及往复阀32向控制阀17内的对应的控制阀(具体而言,控制阀173~176)的先导端口供给从先导泵15吐出的工作油。比例阀31包括比例阀31AL、31AR、31BL、31BR、31CL、31CR、31DL、31DR。

往复阀32具有两个引入端口和一个排出端口,且将输入至两个引入端口的先导压中具有较高的先导压的工作油输出至排出端口。往复阀32的两个引入端口中的一个与操作装置26连接,另一个与比例阀31连接。往复阀32的排出端口经由先导管路与控制阀17内的对应的控制阀的先导端口连接。因此,往复阀32能够使操作装置26生成的先导压和比例阀31生成的先导压中较高的先导压作用于对应的控制阀的先导端口。即,控制器30通过从比例阀31输出高于从操作装置26输出的次级侧的先导压的先导压,能够与操作者对操作装置26的操作无关地控制对应的控制阀,从而控制下部行走体1、上部回转体3、附件AT的动作。往复阀32包括往复阀32AL、32AR、32BL、32BR、32CL、32CR、32DL、32DR。

减压用比例阀33设置于连接操作装置26和往复阀32的先导管路,构成为能够变更其流路面积。减压用比例阀33根据从控制器30输入的控制指令来动作。由此,在操作者操作了操作装置26(具体而言,左操作杆26L、右操作杆26R)的情况下,控制器30能够强制性地减小从操作装置26输出的先导压。因此,即使在操作了操作装置26的情况下,控制器30也能够强制性地抑制或停止与操作装置26的操作对应的液压促动器的动作。并且,例如,即使在操作了操作装置26的情况下,控制器30也能够减小从操作装置26输出的先导压,而使其低于从比例阀31输出的先导压。因此,控制器30通过控制比例阀31及减压用比例阀33,能够与操作装置26的操作内容无关地使所期望的先导压可靠地作用于控制阀17内的控制阀的先导端口。减压用比例阀33包括减压用比例阀33AL、33AR、33BL、33BR、33CL、33CR、33DL、33DR。

如图10A所示,左操作杆26L供操作者以向前后方向倾倒的方式操作与斗杆5对应的斗杆缸8。即,在向前后方向倾倒的情况下,左操作杆26L以斗杆5的动作为操作对象。左操作杆26L利用从先导泵15吐出的工作油向次级侧输出与前后方向上的操作内容对应的先导压。

往复阀32AL的两个引入端口分别与对应于斗杆5的收回方向上的操作(以下,称为“斗杆收回操作”)的左操作杆26L的次级侧的先导管路和比例阀31AL的次级侧的先导管路连接,排出端口与控制阀176L的右侧的先导端口及控制阀176R的左侧的先导端口连接。

往复阀32AR的两个引入端口分别与对应于斗杆5的张开方向上的操作(以下,称为“斗杆张开操作”)的左操作杆26L的次级侧的先导管路和比例阀31AR的次级侧的先导管路连接,排出端口与控制阀176L的左侧的先导端口及控制阀176R的右侧的先导端口连接。

即,左操作杆26L经由往复阀32AL、32AR使与前后方向上的操作内容对应的先导压作用于控制阀176L、176R的先导端口。具体而言,在进行了斗杆收回操作的情况下,左操作杆26L向往复阀32AL的一个引入端口输出与操作量对应的先导压,并经由往复阀32AL使该先导压作用于控制阀176L的右侧的先导端口和控制阀176R的左侧的先导端口。并且,在进行了斗杆张开操作的情况下,左操作杆26L向往复阀32AR的一个引入端口输出与操作量对应的先导压,并经由往复阀32AR使该先导压作用于控制阀176L的左侧的先导端口和控制阀176R的右侧的先导端口。

比例阀31AL根据从控制器30输入的控制电流来动作。具体而言,比例阀31AL利用从先导泵15吐出的工作油向往复阀32AL的另一个先导端口输出与从控制器30输入的控制电流对应的先导压。由此,比例阀31AL能够经由往复阀32AL调整作用于控制阀176L的右侧的先导端口及控制阀176R的左侧的先导端口的先导压。

比例阀31AR根据从控制器30输入的控制电流来动作。具体而言,比例阀31AR利用从先导泵15吐出的工作油向往复阀32AR的另一个先导端口输出与从控制器30输入的控制电流对应的先导压。由此,比例阀31AR能够经由往复阀32AR调整作用于控制阀176L的左侧的先导端口及控制阀176R的右侧的先导端口的先导压。

即,比例阀31AL、31AR能够调整向次级侧输出的先导压,以便能够与左操作杆26L的操作状态无关地在任意的阀位置停止控制阀176L、176R。

减压用比例阀33AL根据从控制器30输入的控制电流来动作。具体而言,在未输入来自控制器30的控制电流的情况下,减压用比例阀33AL直接向次级侧输出与左操作杆26L的斗杆收回操作对应的先导压。另一方面,在输入来自控制器30的控制电流的情况下,减压用比例阀33AL将与左操作杆26L的斗杆收回操作对应的次级侧的先导管路的先导压减压至与控制电流对应的程度,并向往复阀32AL的一个引入端口输出减压后的先导压。由此,即使在通过左操作杆26L进行了斗杆收回操作的情况下,减压用比例阀33AL也能够根据需要强制性地抑制或停止与斗杆收回操作对应的斗杆缸8的动作。并且,即使在通过左操作杆26L进行了斗杆收回操作的情况下,减压用比例阀33AL也能够使作用于往复阀32AL的一个引入端口的先导压低于从比例阀31AL作用于往复阀32AL的另一个引入端口的先导压。因此,控制器30能够控制比例阀31AL及减压用比例阀33AL,使所期望的先导压可靠地作用于控制阀176L、176R的斗杆收回侧的先导端口。

减压用比例阀33AR根据从控制器30输入的控制电流来动作。具体而言,在未输入来自控制器30的控制电流的情况下,减压用比例阀33AR直接向次级侧输出与左操作杆26L的斗杆张开操作对应的先导压。另一方面,在输入来自控制器30的控制电流的情况下,减压用比例阀33AR将与左操作杆26L的斗杆张开操作对应的次级侧的先导管路的先导压减压至与控制电流对应的程度,并向往复阀32AR的一个引入端口输出减压后的先导压。由此,即使在通过左操作杆26L进行了斗杆张开操作的情况下,减压用比例阀33AR也能够根据需要强制性地抑制或停止与斗杆张开操作对应的斗杆缸8的动作。并且,即使在通过左操作杆26L进行了斗杆张开操作的情况下,减压用比例阀33AR也能够使作用于往复阀32AR的一个引入端口的先导压低于从比例阀31AR作用于往复阀32AR的另一个引入端口的先导压。因此,控制器30能够控制比例阀31AR及减压用比例阀33AR,使所期望的先导压可靠地作用于控制阀176L、176R的斗杆张开侧的先导端口。

如此,减压用比例阀33AL、33AR能够强制性地抑制或停止与左操作杆26L的前后方向上的操作状态对应的斗杆缸8的动作。并且,减压用比例阀33AL、33AR能够降低作用于往复阀32AL、32AR的一个引入端口的先导压,辅助比例阀31AL、31AR的先导压经由往复阀32AL、32AR可靠地作用于控制阀176L、176R的先导端口。

另外,控制器30也可以代替控制减压用比例阀33AL而通过控制比例阀31AR来强制性地抑制或停止与左操作杆26L的斗杆收回操作对应的斗杆缸8的动作。例如,在通过左操作杆26L进行斗杆收回操作的情况下,控制器30也可以控制比例阀31AR,从比例阀31AR经由往复阀32AR使先导压作用于控制阀176L、176R的斗杆张开侧的先导端口。由此,先导压以抵消从左操作杆26L经由往复阀32AL作用于控制阀176L、176R的斗杆收回侧的先导端口的先导压的形式作用于控制阀176L、176R的斗杆张开侧的先导端口。因此,控制器30能够使控制阀176L、176R强制性地靠近中立位置,从而抑制或停止与左操作杆26L的斗杆收回操作对应的斗杆缸8的动作。同样地,控制器30也可以代替控制减压用比例阀33AR而通过控制比例阀31AL来强制性地抑制或停止与左操作杆26L的斗杆张开操作对应的斗杆缸8的动作。

操作压力传感器29LA以压力(操作压力)的形式检测操作者对左操作杆26L的前后方向上的操作内容,与检测出的压力对应的检测信号输入于控制器30中。由此,控制器30能够掌握对左操作杆26L的前后方向上的操作内容。对检测对象左操作杆26L的前后方向上的操作内容例如包括操作方向、操作量(操作角度)等。以下,这也同样地适用于对左操作杆26L的左右方向上的操作内容以及对右操作杆26R的前后方向及左右方向上的操作内容。

控制器30能够与操作者对左操作杆26L的斗杆收回操作无关地经由比例阀31AL及往复阀32AL向控制阀176L的右侧的先导端口及控制阀176R的左侧的先导端口供给从先导泵15吐出的工作油。并且,控制器30能够与操作者对左操作杆26L的斗杆张开操作无关地经由比例阀31AR及往复阀32AR向控制阀176L的左侧的先导端口及控制阀176R的右侧的先导端口供给从先导泵15吐出的工作油。即,控制器30能够自动控制斗杆5的张开/收回动作。

并且,例如,如图10B所示,左操作杆26L供操作者以向左右方向倾倒的方式操作与上部回转体3(回转机构2)对应的回转液压马达2A。即,在向左右方向倾倒的情况下,左操作杆26L以上部回转体3的回转动作为操作对象。左操作杆26L利用从先导泵15吐出的工作油向次级侧输出与左右方向上的操作内容对应的先导压。

往复阀32BL的两个引入端口分别与对应于上部回转体3的左侧的回转操作(以下,称为“左回转操作”)的左操作杆26L的次级侧的先导管路和比例阀31BL的次级侧的先导管路连接,排出端口与控制阀173的左侧的先导端口连接。

往复阀32BR的两个引入端口分别与对应于上部回转体3的右侧的回转操作(以下,称为“右回转操作”)的左操作杆26L的次级侧的先导管路和比例阀31BR的次级侧的先导管路连接,排出端口与控制阀173的右侧的先导端口连接。

即,左操作杆26L经由往复阀32BL、32BR使与左右方向上的操作内容对应的先导压作用于控制阀173的先导端口。具体而言,在进行了左回转操作的情况下,左操作杆26L向往复阀32BL的一个引入端口输出与操作量对应的先导压,并经由往复阀32BL使该先导压作用于控制阀173的左侧的先导端口。并且,在进行了右回转操作的情况下,左操作杆26L向往复阀32BR的一个引入端口输出与操作量对应的先导压,并经由往复阀32BR使该先导压作用于控制阀173的右侧的先导端口。

比例阀31BL根据从控制器30输入的控制电流来动作。具体而言,比例阀31BL利用从先导泵15吐出的工作油向往复阀32BL的另一个先导端口输出与从控制器30输入的控制电流对应的先导压。由此,比例阀31BL能够经由往复阀32BL调整作用于控制阀173的左侧的先导端口的先导压。

比例阀31BR根据控制器30输出的控制电流来动作。具体而言,比例阀31BR利用从先导泵15吐出的工作油向往复阀32BR的另一个先导端口输出与从控制器30输入的控制电流对应的先导压。由此,比例阀31BR能够经由往复阀32BR调整作用于控制阀173的右侧的先导端口的先导压。

即,比例阀31BL、31BR能够调整向次级侧输出的先导压,以便能够与左操作杆26L的操作状态无关地在任意的阀位置停止控制阀173。

减压用比例阀33BL根据从控制器30输入的控制电流来动作。具体而言,在未输入来自控制器30的控制电流的情况下,减压用比例阀33BL直接向次级侧输出与左操作杆26L的左回转操作对应的先导压。另一方面,在输入来自控制器30的控制电流的情况下,减压用比例阀33BL将与左操作杆26L的左回转操作对应的次级侧的先导管路的先导压减压至与控制电流对应的程度,并向往复阀32BL的一个引入端口输出减压后的先导压。由此,即使在通过左操作杆26L进行了左回转操作的情况下,减压用比例阀33BL也能够根据需要强制性地抑制或停止与左回转操作对应的回转液压马达2A的动作。并且,即使在通过左操作杆26L进行了左回转操作的情况下,减压用比例阀33BL也能够使作用于往复阀32BL的一个引入端口的先导压低于从比例阀31BL作用于往复阀32BL的另一个引入端口的先导压。因此,控制器30能够控制比例阀31BL及减压用比例阀33BL,使所期望的先导压可靠地作用于控制阀173的左回转侧的先导端口。

减压用比例阀33BR根据从控制器30输入的控制电流来动作。具体而言,在未输入来自控制器30的控制电流的情况下,减压用比例阀33BR直接向次级侧输出与左操作杆26L的右回转操作对应的先导压。另一方面,在输入来自控制器30的控制电流的情况下,减压用比例阀33BR将与左操作杆26L的右回转操作对应的次级侧的先导管路的先导压减压至与控制电流对应的程度,并向往复阀32BR的一个引入端口输出减压后的先导压。由此,即使在通过左操作杆26L进行了右回转操作的情况下,减压用比例阀33BR也能够根据需要强制性地抑制或停止与右回转操作对应的回转液压马达2A的动作。并且,即使在通过左操作杆26L进行了右回转操作的情况下,减压用比例阀33BR也能够使作用于往复阀32BR的一个引入端口的先导压低于从比例阀31BR作用于往复阀32BR的另一个引入端口的先导压。因此,控制器30能够控制比例阀31BR及减压用比例阀33BR,使所期望的先导压可靠地作用于控制阀173的右回转侧的先导端口。

如此,减压用比例阀33BL、33BR能够强制性地抑制或停止与左操作杆26L的左右方向上的操作状态对应的回转液压马达2A的动作。并且,减压用比例阀33BL、33BR能够降低作用于往复阀32BL、32BR的一个引入端口的先导压,辅助比例阀31BL、31BR的先导压经由往复阀32BL、32BR可靠地作用于控制阀173的先导端口。

另外,控制器30也可以代替控制减压用比例阀33BL而通过控制比例阀31BR来强制性地抑制或停止与左操作杆26L的左回转操作对应的回转液压马达2A的动作。例如,在通过左操作杆26L进行左回转操作的情况下,控制器30也可以控制比例阀31BR,从比例阀31BR经由往复阀32BR使先导压作用于控制阀173的右回转侧的先导端口。由此,先导压以抵消从左操作杆26L经由往复阀32BL作用于控制阀173的左回转侧的先导端口的先导压的形式作用于控制阀173的右回转侧的先导端口。因此,控制器30能够使控制阀173强制性地靠近中立位置,从而抑制或停止与左操作杆26L的左回转操作对应的回转液压马达2A的动作。同样地,控制器30也可以代替控制减压用比例阀33BR而通过控制比例阀31BL来强制性地抑制或停止与左操作杆26L的右回转操作对应的回转液压马达2A的动作。

操作压力传感器29LB检测操作者对左操作杆26L的操作状态作为压力,与检测出的压力对应的检测信号输入于控制器30中。由此,控制器30能够掌握对左操作杆26L的左右方向上的操作内容。

控制器30能够与操作者对左操作杆26L的左回转操作无关地经由比例阀31BL及往复阀32BL向控制阀173的左侧的先导端口供给从先导泵15吐出的工作油。并且,控制器30能够与操作者对左操作杆26L的右回转操作无关地经由比例阀31BR及往复阀32BR向控制阀173的右侧的先导端口供给从先导泵15吐出的工作油。即,控制器30能够自动控制上部回转体3的左右方向上的回转动作。

并且,例如,如图10C所示,右操作杆26R供操作者以向前后方向倾倒的方式操作与动臂4对应的动臂缸7。即,在向前后方向倾倒的情况下,右操作杆26R以动臂4的动作为操作对象。右操作杆26R利用从先导泵15吐出的工作油向次级侧输出与前后方向上的操作内容对应的先导压。

往复阀32CL的两个引入端口分别与对应于动臂4的提升方向上的操作(以下,称为“动臂提升操作”)的右操作杆26R的次级侧的先导管路和比例阀31CL的次级侧的先导管路连接,排出端口与控制阀175L的右侧的先导端口及控制阀175R的左侧的先导端口连接。

往复阀32CR的两个引入端口分别与对应于动臂4的降低方向上的操作(以下,称为“动臂降低操作”)的右操作杆26R的次级侧的先导管路和比例阀31CR的次级侧的先导管路连接,排出端口与控制阀175R的右侧的先导端口连接。

即,右操作杆26R经由往复阀32CL、32CR使与前后方向上的操作内容对应的先导压作用于控制阀175L、175R的先导端口。具体而言,在进行了动臂提升操作的情况下,右操作杆26R向往复阀32CL的一个引入端口输出与操作量对应的先导压,并经由往复阀32CL使该先导压作用于控制阀175L的右侧的先导端口和控制阀175R的左侧的先导端口。并且,在进行了动臂降低操作的情况下,右操作杆26R向往复阀32CR的一个引入端口输出与操作量对应的先导压,并经由往复阀32CR使该先导压作用于控制阀175R的右侧的先导端口。

比例阀31CL根据从控制器30输入的控制电流来动作。具体而言,比例阀31CL利用从先导泵15吐出的工作油向往复阀32CL的另一个引入端口输出与从控制器30输入的控制电流对应的先导压。由此,比例阀31CL能够经由往复阀32CL调整作用于控制阀175L的右侧的先导端口及控制阀175R的左侧的先导端口的先导压。

比例阀31CR根据从控制器30输入的控制电流来动作。具体而言,比例阀31CR利用从先导泵15吐出的工作油向往复阀32CR的另一个引入端口输出与从控制器30输入的控制电流对应的先导压。由此,比例阀31CR能够经由往复阀32CR调整作用于控制阀175R的右侧的先导端口的先导压。

即,比例阀31CL、31CR能够调整向次级侧输出的先导压,以便能够与右操作杆26R的操作状态无关地在任意的阀位置停止控制阀175L、175R。

减压用比例阀33CL根据从控制器30输入的控制电流来动作。具体而言,在未输入来自控制器30的控制电流的情况下,减压用比例阀33CL直接向次级侧输出与右操作杆26R的动臂提升操作对应的先导压。另一方面,在输入来自控制器30的控制电流的情况下,减压用比例阀33CL将与右操作杆26R的动臂提升操作对应的次级侧的先导管路的先导压减压至与控制电流对应的程度,并向往复阀32CL的一个引入端口输出减压后的先导压。由此,即使在通过右操作杆26R进行了动臂提升操作的情况下,减压用比例阀33CL也能够根据需要强制性地抑制或停止与动臂提升操作对应的动臂缸7的动作。并且,即使在通过右操作杆26R进行了动臂提升操作的情况下,减压用比例阀33CL也能够使作用于往复阀32CL的一个引入端口的先导压低于从比例阀31CL作用于往复阀32CL的另一个引入端口的先导压。因此,控制器30能够控制比例阀31CL及减压用比例阀33CL,使所期望的先导压可靠地作用于控制阀175L、175R的动臂提升侧的先导端口。

减压用比例阀33CR根据从控制器30输入的控制电流来动作。具体而言,在未输入来自控制器30的控制电流的情况下,减压用比例阀33CR直接向次级侧输出与右操作杆26R的动臂降低操作对应的先导压。另一方面,在输入来自控制器30的控制电流的情况下,减压用比例阀33CR将与右操作杆26R的动臂降低操作对应的次级侧的先导管路的先导压减压至与控制电流对应的程度,并向往复阀32CR的一个引入端口输出减压后的先导压。由此,即使在通过右操作杆26R进行了动臂降低操作的情况下,减压用比例阀33CR也能够根据需要强制性地抑制或停止与动臂降低操作对应的动臂缸7的动作。并且,即使在通过右操作杆26R进行了动臂降低操作的情况下,减压用比例阀33CR也能够使作用于往复阀32CR的一个引入端口的先导压低于从比例阀31CR作用于往复阀32CR的另一个引入端口的先导压。因此,控制器30能够控制比例阀31CR及减压用比例阀33CR,使所期望的先导压可靠地作用于控制阀175L、175R的动臂降低侧的先导端口。

如此,减压用比例阀33CL、33CR能够强制性地抑制或停止与右操作杆26R的前后方向上的操作状态对应的动臂缸7的动作。并且,减压用比例阀33CL、33CR能够降低作用于往复阀32CL、32CR的一个引入端口的先导压,辅助比例阀31CL、31CR的先导压经由往复阀32CL、32CR可靠地作用于控制阀175L、175R的先导端口。

另外,控制器30也可以代替控制减压用比例阀33CL而通过控制比例阀31CR来强制性地抑制或停止与右操作杆26R的动臂提升操作对应的动臂缸7的动作。例如,在通过右操作杆26R进行动臂提升操作的情况下,控制器30也可以控制比例阀31CR,从比例阀31CR经由往复阀32CR使先导压作用于控制阀175L、175R的动臂降低侧的先导端口。由此,先导压以抵消从右操作杆26R经由往复阀32CL作用于控制阀175L、175R的动臂提升侧的先导端口的先导压的形式作用于控制阀175L、175R的动臂降低侧的先导端口。因此,控制器30能够使控制阀175L、175R强制性地靠近中立位置,从而抑制或停止与右操作杆26R的动臂提升操作对应的动臂缸7的动作。同样地,控制器30也可以代替控制减压用比例阀33CR而通过控制比例阀31CL来强制性地抑制或停止与右操作杆26R的动臂降低操作对应的动臂缸7的动作。

操作压力传感器29RA以压力(操作压力)的形式检测操作者对右操作杆26R的前后方向上的操作内容,与检测出的压力对应的检测信号输入于控制器30中。由此,控制器30能够掌握对右操作杆26R的前后方向上的操作内容。

控制器30能够与操作者对右操作杆26R的动臂提升操作无关地经由比例阀31CL及往复阀32CL向控制阀175L的右侧的先导端口及控制阀175R的左侧的先导端口供给从先导泵15吐出的工作油。并且,控制器30能够与操作者对右操作杆26R的动臂降低操作无关地经由比例阀31CR及往复阀32CR向控制阀175R的右侧的先导端口供给从先导泵15吐出的工作油。即,控制器30能够自动控制提升/降低动臂4的动作。

如图10D所示,右操作杆26R供操作者以向左右方向倾倒的方式操作与铲斗6对应的铲斗缸9。即,在向左右方向倾倒的情况下,右操作杆26R以铲斗6的动作为操作对象。右操作杆26R利用从先导泵15吐出的工作油向次级侧输出与左右方向上的操作内容对应的先导压。

往复阀32DL的两个引入端口分别与对应于铲斗6的收回方向上的操作(以下,称为“铲斗收回操作”)的右操作杆26R的次级侧的先导管路和比例阀31DL的次级侧的先导管路连接,排出端口与控制阀174的左侧的先导端口连接。

往复阀32DR的两个引入端口分别与对应于铲斗6的张开方向上的操作(以下,称为“铲斗张开操作”)的右操作杆26R的次级侧的先导管路和比例阀31DR的次级侧的先导管路连接,排出端口与控制阀174的右侧的先导端口连接。

即,右操作杆26R经由往复阀32DL、32DR使与左右方向上的操作内容对应的先导压作用于控制阀174的先导端口。具体而言,在进行了铲斗收回操作的情况下,右操作杆26R向往复阀32DL的一个引入端口输出与操作量对应的先导压,并经由往复阀32DL使该先导压作用于控制阀174的左侧的先导端口。并且,在进行了铲斗张开操作的情况下,右操作杆26R向往复阀32DR的一个引入端口输出与操作量对应的先导压,并经由往复阀32DR使该先导压作用于控制阀174的右侧的先导端口。

比例阀31DL根据从控制器30输入的控制电流来动作。具体而言,比例阀31DL利用从先导泵15吐出的工作油向往复阀32DL的另一个先导端口输出与从控制器30输入的控制电流对应的先导压。由此,比例阀31DL能够经由往复阀32DL调整作用于控制阀174的左侧的先导端口的先导压。

比例阀31DR根据控制器30输出的控制电流来动作。具体而言,比例阀31DR利用从先导泵15吐出的工作油向往复阀32DR的另一个先导端口输出与从控制器30输入的控制电流对应的先导压。由此,比例阀31DR能够经由往复阀32DR调整作用于控制阀174的右侧的先导端口的先导压。

即,比例阀31DL、31DR能够调整向次级侧输出的先导压,以便能够与右操作杆26R的操作状态无关地在任意的阀位置停止控制阀174。

减压用比例阀33DL根据从控制器30输入的控制电流来动作。具体而言,在未输入来自控制器30的控制电流的情况下,减压用比例阀33DL直接向次级侧输出与右操作杆26R的铲斗收回操作对应的先导压。另一方面,在输入来自控制器30的控制电流的情况下,减压用比例阀33DL将与右操作杆26R的铲斗收回操作对应的次级侧的先导管路的先导压减压至与控制电流对应的程度,并向往复阀32DL的一个引入端口输出减压后的先导压。由此,即使在通过右操作杆26R进行了铲斗收回操作的情况下,减压用比例阀33DL也能够根据需要强制性地抑制或停止与铲斗收回操作对应的铲斗缸9的动作。并且,即使在通过右操作杆26R进行了铲斗收回操作的情况下,减压用比例阀33DL也能够使作用于往复阀32DL的一个引入端口的先导压低于从比例阀31DL作用于往复阀32DL的另一个引入端口的先导压。因此,控制器30能够控制比例阀31DL及减压用比例阀33DL,使所期望的先导压可靠地作用于控制阀174的铲斗收回侧的先导端口。

减压用比例阀33DR根据从控制器30输入的控制电流来动作。具体而言,在未输入来自控制器30的控制电流的情况下,减压用比例阀33DR直接向次级侧输出与右操作杆26R的铲斗张开操作对应的先导压。另一方面,在输入来自控制器30的控制电流的情况下,减压用比例阀33DR将与右操作杆26R的铲斗张开操作对应的次级侧的先导管路的先导压减压至与控制电流对应的程度,并向往复阀32DR的一个引入端口输出减压后的先导压。由此,即使在通过右操作杆26R进行了铲斗张开操作的情况下,减压用比例阀33DR也能够根据需要强制性地抑制或停止与铲斗张开操作对应的铲斗缸9的动作。并且,即使在通过右操作杆26R进行了铲斗张开操作的情况下,减压用比例阀33DR也能够使作用于往复阀32DR的一个引入端口的先导压低于从比例阀31DR作用于往复阀32DR的另一个引入端口的先导压。因此,控制器30能够控制比例阀31DR及减压用比例阀33DR,使所期望的先导压可靠地作用于控制阀174的铲斗张开侧的先导端口。

如此,减压用比例阀33DL、33DR能够强制性地抑制或停止与右操作杆26R的左右方向上的操作状态对应的铲斗缸9的动作。并且,减压用比例阀33DL、33DR能够降低作用于往复阀32DL、32DR的一个引入端口的先导压,辅助比例阀31DL、31DR的先导压经由往复阀32DL、32DR可靠地作用于控制阀174的先导端口。

另外,控制器30也可以代替控制减压用比例阀33DL而通过控制比例阀31DR来强制性地抑制或停止与右操作杆26R的铲斗收回操作对应的铲斗缸9的动作。例如,在通过右操作杆26R进行铲斗收回操作的情况下,控制器30也可以控制比例阀31DR,从比例阀31DR经由往复阀32DR使先导压作用于控制阀174的铲斗张开侧的先导端口。由此,先导压以抵消从右操作杆26R经由往复阀32DL作用于控制阀174的铲斗收回侧的先导端口的先导压的形式作用于控制阀174的铲斗张开侧的先导端口。因此,控制器30能够使控制阀174强制性地靠近中立位置,从而抑制或停止与右操作杆26R的铲斗收回操作对应的铲斗缸9的动作。同样地,控制器30也可以代替控制减压用比例阀33DR而通过控制比例阀31DL来强制性地抑制或停止与右操作杆26R的铲斗张开操作对应的铲斗缸9的动作。

操作压力传感器29RB以压力(操作压力)的形式检测操作者对右操作杆26R的左右方向上的操作内容,与检测出的压力对应的检测信号输入于控制器30中。由此,控制器30能够掌握右操作杆26R的左右方向上的操作内容。

控制器30能够与操作者对右操作杆26R的铲斗收回操作无关地经由比例阀31DL及往复阀32DL向控制阀174的左侧的先导端口供给从先导泵15吐出的工作油。控制器30能够与操作者对右操作杆26R的铲斗张开操作无关地经由比例阀31DR及往复阀32DR向控制阀174的右侧的先导端口供给从先导泵15吐出的工作油。即,控制器30能够自动控制铲斗6的张开/收回动作。

另外,与动臂4、斗杆5、铲斗6及上部回转体3相同地,对下部行走体1也可以采用能够通过控制器30进行自动控制的结构。此时,例如可以在左行走杆26DL及右行走杆26DR中的每一个与控制阀171、172之间的次级侧的先导管路设置往复阀32,并且设置与该往复阀32连接且能够通过控制器30进行控制的比例阀31。由此,控制器30能够通过向该比例阀31输出控制电流来自动控制下部行走体1的行走动作。

作为与控制系统相关的结构,与上述挖土机100的一例的情况相同地,本例子所涉及的挖土机100主要包括控制器30、ECU74、动臂角度传感器S1、斗杆角度传感器S2、铲斗角度传感器S3、机身倾斜传感器S4、回转状态传感器S5、动臂缸压传感器7a、物体检测装置70、摄像装置80、显示装置D1及声音输出装置D2。

控制器30执行与引导(guide)操作者对挖土机100的手动操作的设备引导功能相关的挖土机100的控制。

控制器30例如经由显示装置D1或声音输出装置D2等向操作者通知目标施工面与附件AT的前端部(例如,铲斗6的铲尖、铲斗6的背面等)之间的距离等施工信息。具体而言,控制器30从动臂角度传感器S1、斗杆角度传感器S2、铲斗角度传感器S3、机身倾斜传感器S4、回转状态传感器S5、物体检测装置70、摄像装置80、定位装置等获取信息。然后,控制器30例如可以根据获取到的信息来计算铲斗6与目标施工面之间的距离,并利用显示于显示装置D1的图像或从声音输出装置D2输出的声音向操作者通知计算出的距离。由此,控制器30能够经由显示装置D1、声音输出装置D2等向操作者通知施工信息来引导操作者经由操作装置26进行的挖土机100的操作。与目标施工面相关的数据例如由规定的基准坐标系表达,例如为世界测地系统。世界测地系统为以地球的重心为原点、以格林威治子午线与赤道的交点的方向为X轴、以东经90度的方向为Y轴且以北极的方向为Z轴的三维正交XYZ坐标系。

并且,控制器30例如执行与支援操作者对挖土机100的手动操作或使挖土机100自动或自主地动作的设备控制功能相关的挖土机100的控制。例如,在按下开关NS的状态下,设备控制功能是有效的。即,操作者等能够通过在按下开关NS的状态下操作操作装置26,利用设备控制功能使挖土机100进行施工。并且,例如也可以在目标施工面与作为控制对象的附件AT的规定部位(例如,铲斗6的铲尖。以下,称为“控制对象部位”)之间的距离相对靠近的情况下,即,在该距离小于规定的阈值的情况下,使设备控制功能有效。

例如,在操作者在设备控制功能有效的状态下手动进行地面的挖掘操作或平整操作等的情况下,控制器30计算铲斗6的铲尖的目标轨道,以使铲斗6的铲尖不越过目标施工面。然后,控制器30可以控制比例阀31使动臂4、斗杆5及铲斗6自主地动作,以使铲斗6沿着计算出的目标轨道移动。由此,操作者等能够与操作熟练度无关地,容易地使挖土机100以使铲斗6的铲尖等不越过目标施工面的方式执行挖掘施工或平整施工等。

并且,例如,在操作者在设备控制功能有效的状态下向前后方向操作了左操作杆26L的情况下,控制器30计算铲斗6的铲尖的目标轨道,以使铲斗6的铲尖与目标施工面齐平。然后,控制器30可以控制比例阀31使动臂4、斗杆5及铲斗6中的至少一个自主地动作,以使铲斗6沿着计算出的目标轨道移动。由此,操作者仅通过向前后方向操作左操作杆26L,便能够使挖土机100执行用于实现目标施工面的挖掘施工或平整施工等。

并且,例如,在经由操作装置26在设备控制功能有效的状态下进行了动臂提升操作和回转操作的结合操作(以下,称为“动臂提升回转操作”)的情况下,控制器30计算用于使铲斗6移动至预先设定的排土的目标位置(以下,称为“排土目标位置”)的上方的铲斗6的铲尖等控制对象部位的目标轨道。然后,控制器30可以控制比例阀31使上部回转体3、动臂4、斗杆5及铲斗6中的至少一个自主地动作,以使铲斗6的铲尖等沿着目标轨道移动。由此,操作者等能够与操作熟练度无关地,容易地使铲斗6移动至规定的位置(排土目标位置)的上方,排出容纳于铲斗6内的沙土等。

并且,控制器30例如也可以在设备控制功能有效的状态下半自动地即仅通过右操作杆26R的动臂提升操作及左操作杆26L的回转操作中的某一操作来实现挖土机100的动臂提升回转动作。此时,控制器30可以控制比例阀31使上部回转体3、动臂4、斗杆5及铲斗6中的至少一个自主地动作,以使铲斗6的铲尖等根据右操作杆26R的动臂提升操作及左操作杆26L的回转操作中的某一操作沿着为了使其朝向预先设定的排土目标位置的上方而计算的目标轨道移动。由此,操作者等仅通过进行右操作杆26R的动臂提升操作及左操作杆26L的回转操作中的某一个操作,便能够使挖土机100进行动臂提升回转动作,从而在规定的位置排出容纳于铲斗6内的沙土等。

<与挖土机的周围的施工区域相关的设定方法>

接着,参考图11对控制器30进行的与挖土机100的周围的施工区域相关的设定方法进行说明。

图11是表示设定模式下的显示装置D1的显示内容的另一例的图。具体而言,图11是表示与挖土机100的周围的施工区域相关的设定画面的另一例(设定画面1100)的图。在本例子中,设定画面1100为用于根据操作者等对操作输入部D1c的操作来进行施工区域内的目标对象(具体而言,目标施工面或排土的目标位置)的设定作为与施工区域相关的设定的具体例的操作画面。并且,控制器30根据对设定画面1100的操作来进行目标对象的设定。

与上述挖土机100的一例(图6)的情况相同地,显示装置D1在显示控制部D1a的控制下在图像显示部D1b中显示设定画面1100。具体而言,在设定画面1100中显示通过在对前置摄像机80F、后置摄像机80B、左侧摄像机80L及右侧摄像机80R的摄像图像实施已知的视点转换处理的基础上进行合成而生成的从挖土机100的正上方观察的俯瞰图像(以下,简称为“俯瞰图像”)(表示施工区域的图像的一例)。并且,在俯瞰图像的中央配置有表示挖土机100的图像(以下,称为“挖土机图像”)CG。在本例子中,为了挖掘直线沟槽,挖土机100以附件AT与已挖掘的沟槽GR对置的形式配置。并且,在挖土机100(上部回转体3)的前方的已挖掘的沟槽GR的壁面设置有板桩SP。并且,在已挖掘的沟槽GR及要挖掘的沟槽部分的左侧沿着已挖掘的沟槽GR及要挖掘的沟槽部分延伸的方向排列有路锥RC。

与上述挖土机100的一例(图6)的情况相同地,显示控制部D1a在以设定用坐标系为基准对施工区域预先规定的坐标与俯瞰图像的各像素(图像构成部分的一例)建立有对应关联的状态下使俯瞰图像显示于图像显示部D1b(设定画面1100)。由此,例如,操作者等能够通过经由操作输入部D1c(例如,触控面板)指定设定画面1100的俯瞰图像的某一像素来指定对应于与该像素建立有对应关联的坐标的施工区域的一部分、即映在该像素中的施工区域的一部分。

并且,与上述挖土机100的一例(图6)的情况相同地,显示控制部D1a在以设定用坐标系为基准的由物体检测装置70在施工区域检测出的物体(对象物)的坐标与对应于俯瞰图像中的该对象物的像素(例如,包含该对象物的图像部分的像素)建立有对应关联的状态下使俯瞰图像显示于图像显示部D1b(设定画面600)。由此,例如,操作者等能够通过经由操作输入部D1c指定设定画面1100的俯瞰图像中映有(包含)对象物的图像部分的像素来指定位于与所指定的像素对应的坐标的对象物。

在本例子中,如上所述,在构成设定画面1100的俯瞰图像中映有(包含)挖土机100(上部回转体3)的前方的已挖掘的沟槽GR和设置于沟槽GR的左右壁面的各三个板桩SP(对象物的一例)。因此,操作者等能够通过经由操作输入部D1c指定包含板桩SP的图像部分的像素而将板桩SP指定为目标施工面(在本例子中,相当于沟槽GR的壁面)的基准。

具体而言,在指定了包含设定画面1100的左侧的板桩SP的图像部分的像素的情况下,显示控制部D1a使围绕包含该板桩SP的像素组的图标1101显示于设定画面1100。然后,显示控制部D1a通知指定了已挖掘的沟槽GR的左侧的壁面的板桩SP。由此,控制器30能够将已挖掘的沟槽GR的左侧的壁面的板桩SP设定为成为目标施工面(要挖掘的沟槽GR的左侧的壁面)的基准的对象。然后,控制器30设定使板桩SP的背面沿着前后方向延伸的方式的目标施工面。此时,显示控制部D1a在设定画面1100上显示表示沿着所指定的左侧的三个板桩SP的延伸方向设定了目标施工面的图标1102。

另外,在本例子中,通过对操作输入部D1c的操作指定了已挖掘的沟槽GR的左侧的壁面的三个板桩SP,但也可以指定两个或一个板桩SP。以下,这也同样地适用于指定已挖掘的沟槽GR的右侧的壁面的板桩SP的情况。

同样地,在指定了包含设定画面1100的右侧的板桩SP的图像部分的像素的情况下,显示控制部D1a使围绕包含该板桩SP的像素组的图标1103显示于设定画面1100。然后,显示控制部D1a通知指定了已挖掘的沟槽GR的右侧的壁面的板桩SP。由此,控制器30能够将已挖掘的沟槽GR的右侧的壁面的板桩SP设定为成为目标施工面(要挖掘的沟槽GR的右侧的壁面)的基准的对象。然后,控制器30设定使板桩SP的背面沿着前后方向延伸的方式的目标施工面。此时,显示控制部D1a在设定画面1100上显示表示沿着所指定的右侧的三个板桩SP的延伸方向设定了目标施工面的图标1104。

另外,控制器30进行的目标施工面的设定可以根据设定画面1100上的板桩SP的指定来自动执行,也可以在指定板桩SP之后经由操作输入部D1c进行了规定的操作的情况下执行。以下,这也同样地适用于后述的排土目标位置的设定。

并且,在本例子中,操作者等经由操作输入部D1c指定了设定画面1100的俯瞰图像中与挖土机图像CG的右侧相邻的地面部分,显示控制部D1a使表示被指定的图标1105显示于该地面部分。然后,显示控制部D1a通知控制器30指定了挖土机100的右侧的地面部分。由此,控制器30能够将挖土机100的右侧的地面部分设定为挖土机100的挖掘施工时的排土目标位置。

<与挖土机的周围的施工区域相关的设定内容的具体例>

接着,参考图12对基于与挖土机100的周围的施工区域相关的设定内容的挖土机100的施工的具体例进行说明。

图12是说明与挖土机100的周围的施工区域相关的设定内容的另一例的图。具体而言,图12是表示经由图11的设定画面1100设定的与挖土机100的周围的施工区域相关的设定内容的挖土机100的立体图,更具体而言,是说明经由图11的设定画面1100设定的目标施工面VW11、VW12及排土目标位置PT的图。以下,在本例子中,以设备引导功能及设备控制功能有效为前提进行说明。

如图12所示,在本例子中,在挖土机100的前方有已挖掘的沟槽GR,在沟槽GR的左右(图中的+Y侧及-Y侧)的壁面设置有板桩SP(图中的+Y侧的壁面的板桩SP11及-Y侧的壁面的板桩SP12)。并且,设置有相当于使左右各壁面的板桩SP的背面向以上部回转体3为基准的后侧(图中的-X侧)延伸的方式的沟槽GR的壁面的虚拟壁VW(相当于图中的+Y侧的壁面的目标施工面VW11及相当于-Y侧的壁面的目标施工面VW12)。

与上述挖土机100的一例(图8A、图8B)的情况相同地,操作者能够经由显示于显示装置D1的预览模式的确认画面确认包含虚拟壁VW(目标施工面VW11、VW12)的与施工区域相关的设定内容。

控制器30可以经由显示装置D1或声音输出装置D2等向操作者等通知相当于沟槽GR的左右壁面的目标施工面VW11、VW12与铲斗6的铲尖等控制对象部位之间的距离。由此,操作者等能够根据所通知的内容以不使铲斗6的铲尖等越过的方式进行挖掘施工。因此,如图12所示,操作者等能够使用挖土机100从设置有板桩SP的位置进一步进行挖掘施工而对与目标施工面VW11、VW12大致齐平的方式的挖掘面EP(图中的+Y侧的挖掘面EP11及-Y侧的挖掘面EP12)(相当于沟槽GR的壁面)进行施工。

并且,控制器30也可以根据操作者等对操作装置26的操作使附件AT动作,以使铲斗6的铲尖沿着不越过目标施工面VW11、VW12的目标轨道移动。由此,操作者等能够容易地使用挖土机100对与目标施工面VW11、VW12大致齐平的方式的挖掘面EP11、EP12进行施工。

并且,在经由操作装置26进行了伴随朝向排土目标位置的方向的回转操作(在本例子中为右侧的回转操作)的动臂提升回转操作的情况下,控制器30也可以使上部回转体3及附件AT动作,以使铲斗6的铲尖等控制对象部位沿着铲斗6朝向排土目标位置PT的上方的目标轨道移动。由此,操作者等能够容易地使铲斗6移动至排土目标位置PT的上方,并通过沟槽GR的挖掘施工排出容纳于铲斗6内的沙土等。

[操作装置的另一例]

接着,参考图13对挖土机100的操作装置26的另一例进行说明。

图13是表示操作装置26的另一例的图。具体而言,图13是根据电动式动臂操作杆26A的操作使先导压作用于液压控制动臂缸7的控制阀17(控制阀175L、175R)的先导回路的具体例的图。

另外,分别液压控制斗杆缸8及铲斗缸9的先导回路能够与液压控制动臂缸7的图13的先导回路相同地表示。并且,对液压控制驱动下部行走体1(左右的各履带)的行走液压马达1L、1R的先导回路也与图13相同地表示。并且,对液压控制驱动上部回转体3的回转液压马达2A的先导回路也与图13相同地表示。因此,省略这些先导回路的图示。

如图13所示,上述挖土机100的一例及另一例中的至少一例的操作装置26也可以为输出与其操作内容对应的电信号的电动式。

本例子的先导回路包括动臂提升操作用电磁阀60和动臂降低操作用电磁阀62。

电磁阀60构成为能够调节连接先导泵15和先导压工作型控制阀17(具体而言,控制阀175L、175R(参考图9))的动臂提升侧的先导端口的油路(先导管路)内的工作油的压力。

电磁阀62构成为能够调节连接先导泵15和控制阀17(控制阀175L、175R)的降低侧的先导端口的油路(先导管路)内的工作油的压力。

在手动操作动臂4(动臂缸7)的情况下,控制器30根据动臂操作杆26A(操作信号生成部)输出的操作信号(电信号)来生成动臂提升操作信号(电信号)或动臂降低操作信号(电信号)。从动臂操作杆26A输出的操作信号(电信号)表示其操作内容(例如,操作量及操作方向),动臂操作杆26A的操作信号生成部输出的动臂提升用操作信号(电信号)及动臂降低用操作信号(电信号)根据动臂操作杆26A的操作内容(操作量及操作方向)而发生变化。

具体而言,在向动臂提升方向操作动臂操作杆26A的情况下,控制器30对电磁阀60输出与其操作量对应的动臂提升操作信号(电信号)。电磁阀60根据动臂提升操作信号(电信号)动作,控制作用于控制阀175的动臂提升侧的先导端口的先导压、即动臂提升操作信号(压力信号)。同样地,在向动臂降低方向操作了动臂操作杆26A的情况下,控制器30对电磁阀62输出与其操作量对应的动臂降低操作信号(电信号)。电磁阀62根据动臂降低操作信号(电信号)动作,控制作用于控制阀175的动臂降低侧的先导端口的先导压、即动臂降低操作信号(压力信号)。由此,控制阀17能够实现与动臂操作杆26A的操作内容对应的动臂缸7(动臂4)的动作。

另一方面,在动臂4(动臂缸7)根据自动驾驶功能而自动动作的情况下,控制器30例如与动臂操作杆26A的操作信号生成部输出的操作信号(电信号)无关地,根据校正操作信号(电信号)来生成动臂提升操作信号(电信号)或动臂降低操作信号(电信号)。校正操作信号可以为由控制器30生成的电信号,也可以为由控制器30以外的控制装置等生成的电信号。由此,控制阀17能够实现对应于与自动驾驶功能对应的校正操作信号(电信号)的动臂4(动臂缸7)的动作。

同样地,在远程操作动臂4(动臂缸7)的情况下,控制器30例如与动臂操作杆26A的操作信号生成部输出的操作信号(电信号)无关地,根据校正操作信号(电信号)来生成动臂提升操作信号(电信号)或动臂降低操作信号(电信号)。校正操作信号例如根据从规定的外部装置(例如,后述的管理装置300)接收的远程操作信号来生成。

由此,控制阀17能够实现与远程操作信号对应的动臂4(动臂缸7)的动作。

并且,动臂4(动臂缸7)的动作也可以同样地适用于基于相同的先导回路的斗杆5(斗杆缸8)、铲斗6(铲斗缸9)、上部回转体3(回转液压马达2A)及下部行走体1(行走液压马达1L、1R)的动作。

如此,在采用电动式操作装置26的情况下,与采用液压先导式操作装置26的情况相比,控制器30能够更容易地执行挖土机100的自动驾驶功能或远程操作功能。

[挖土机管理系统]

接着,参考图14对挖土机管理系统SYS进行说明。

如图14所示,上述一例或另一例的挖土机100可以包含于挖土机管理系统SYS中。

挖土机管理系统SYS包括挖土机100、终端装置200及管理装置300。包含于挖土机管理系统SYS中的挖土机100可以为一台,也可以为多台。并且,包含于挖土机管理系统SYS的终端装置200可以为一台,也可以为多台。

挖土机100中搭载有规定的通信设备,且经由规定的通信线路NW与管理装置300连接成能够进行通信。并且,挖土机100也可以经由通信线路NW与终端装置200连接成能够进行通信。通信线路NW例如可以包括以基站为末端的移动通信网。并且,通信线路NW例如也可以包括利用通信卫星的卫星通信网。并且,通信线路NW例如也可以包括互联网。并且,通信线路NW也可以包括蓝牙(注册商标)或WiFi等近距离通信网。

挖土机100经由通信线路NW将由控制器30获取的各种信息(以下,称为“挖土机信息”)上传至管理装置300。此时,挖土机100可以将挖土机信息和与获取挖土机信息的日期和时间相关的信息(以下,称为“获取日期和时间信息”)一并发送至管理装置300。由此,管理装置300能够掌握获取挖土机信息的日期和时间。挖土机100可以根据从管理装置300接收的请求将挖土机信息上传至管理装置300,也可以对应于规定的时刻自动且周期性地进行上传。

上传至管理装置300的挖土机信息可以包括搭载于挖土机100的各种传感器(例如,传感器S1~S5、物体检测装置70、摄像装置80等)的输出。并且,该挖土机信息可以包括与搭载于挖土机100的各种设备的控制状态相关的信息(例如,从控制器30输出至比例阀31的控制指令等)。

终端装置200由挖土机100的相关人员所利用。终端装置200的使用者(挖土机100的相关人员)例如为挖土机100的所有者、挖土机100的管理者、挖土机100的现场的监管人员、挖土机100的操作者等。终端装置200例如可以为移动电话、智能手机、平板终端、膝上型计算机终端等移动终端。并且,终端装置200例如也可以为台式计算机终端等固定终端。

终端装置200经由通信线路NW与管理装置300连接成能够进行通信。并且,终端装置200也可以经由通信线路NW与挖土机100连接成能够进行通信。

终端装置200具有例如液晶显示器或有机EL显示器等显示装置及例如扬声器等声音输出装置,且向使用者提供各种信息。终端装置200例如接收从管理装置300传送过来的与挖土机100相关的信息(例如,上述挖土机信息或根据挖土机信息生成的加工信息),经由显示装置或声音输出装置提供给使用者。并且,终端装置200例如也可以接收从挖土机100直接传送过来的挖土机信息,经由显示装置或声音输出装置提供给使用者。从管理装置300或挖土机100传送过来的信息例如可以包括挖土机100的大致实时的摄像装置80的图像信息。由此,终端装置200的使用者能够远程掌握挖土机100的现场的状况。

并且,终端装置200也可以构成为能够远程操作挖土机100。具体而言,终端装置200也可以在显示装置中显示从管理装置300或挖土机100传送过来的摄像装置80的图像信息,供使用者一边观看图像信息一边进行挖土机100的远程操作。此时,使用者可以使用搭载于终端装置200或与终端装置200连接成能够进行通信的操作输入机构(例如,触控面板、触控板、操纵杆等)。终端装置200经由通信线路NW直接或经由管理装置300间接地向挖土机100发送包含远程操作的内容的远程操作信号。由此,如上所述,挖土机100能够在控制器30的控制下根据来自终端装置200的远程操作信号而动作。并且,终端装置200可以显示与分别对应于上述显示装置D1中的设定模式及预览模式的设定画面(例如,设定画面600、1100)及确认画面(例如,设定确认图像820、870、880)相同的显示内容。由此,使用者能够经由终端装置200进行与挖土机100的周围的施工区域相关的设定或确认其设定内容。

管理装置300配置于挖土机100的外部,例如管理挖土机100的各种状态(例如,动作状态、控制状态、有无异常等)。管理装置300例如为设置于与挖土机100进行施工的施工现场不同的位置的服务器。该服务器可以为云服务器,也可以为边缘服务器。并且,管理装置300例如可以为配置于挖土机100进行施工的施工现场的管理办事处的边缘服务器或管理终端。该管理终端例如可以为固定于管理办事处的台式计算机终端,也可以为施工现场的管理者等能够携带的移动终端(例如,平板终端或膝上型计算机终端等)。

管理装置300接收从挖土机100发送(上传)的挖土机信息,针对每个挖土机100以能够根据时序提取的方式存储于非易失性存储装置。该存储装置可以为管理装置300的内部的存储装置,也可以为连接成能够进行通信的外部存储装置。

管理装置300例如根据挖土机信息来进行与挖土机100的各种状态相关的管理。并且,管理装置300例如根据最新的挖土机信息来生成挖土机100的控制信息,并经由通信线路NW发送至挖土机100。并且,管理装置300例如经由通信线路NW将挖土机信息或从挖土机信息生成的加工信息提供给终端装置200。

并且,管理装置300也可以构成为能够远程操作挖土机100。具体而言,管理装置300例如也可以在液晶显示器或有机EL显示器等显示装置中显示从挖土机100传送过来的摄像装置80的图像信息,供远程操作的操作者一边观看图像信息一边进行挖土机100的远程操作。此时,远程操作的操作者可以使用设置于管理装置300的远程操作用操作输入机构(例如,触控面板、触控板、操纵杆等广泛使用的操作装置或模仿了操作装置26的专用的操作装置等)。管理装置300经由通信线路NW向挖土机100发送包含远程操作的内容的远程操作信号。由此,如上所述,挖土机100能够在控制器30的控制下根据来自管理装置300的远程操作信号而动作。并且,管理装置300可以显示与分别对应于上述显示装置D1中的设定模式及预览模式的设定画面(例如,设定画面600、1100)及确认画面(例如,设定确认图像820、870、880)相同的显示内容。由此,远程操作的操作者能够经由管理装置300进行与挖土机100的周围的施工区域相关的设定或确认其设定内容。

[作用]

接着,对上述本实施方式所涉及的挖土机100的作用进行概括说明。

在本实施方式中,挖土机100具备显示表示挖土机100的周围的施工区域的图像(以下,称为“施工区域图像”)的显示装置D1。此时,施工区域图像例如为摄像装置80的摄像图像或对该摄像图像实施规定的转换处理而得的转换图像等。并且,显示装置D1在对施工区域预先规定的坐标与施工区域图像中包含的图像构成部分(例如,像素)建立有对应关联的状态下显示施工区域图像。

由此,例如,操作者等能够通过进行指定设定画面600的摄像图像的某一像素的操作来指定对应于与该像素建立有对应关联的坐标的施工区域的一部分、即映在该像素中的施工区域的一部分。因此,操作者等无需在挖土机100的周围的对象上标注识别标记等来进行供挖土机100识别等额外施工即可对控制器30指示挖土机100的周围的施工区域的任意的位置,控制器30能够根据所指示的位置来进行与施工区域相关的设定。因此,控制器30能够在考虑施工性的同时进行与施工区域相关的设定。

另外,施工区域图像也可以为基于其他传感器的输出的图像,而不是摄像装置80的输出(摄像图像)。例如,施工区域图像也可以为基于物体检测装置70中包含的LIDAR或毫米波雷达等的输出的距离图像。图像构成部分也可以为大于像素的单位、例如以规定数的像素为一个分块的图像构成分块。此时,各图像构成分块的大小可以全部相同,也可以至少一部分不同。

并且,在本实施方式中,控制器30可以进行与对应于坐标的施工区域的一部分相关的设定,该坐标与根据与显示于显示装置D1的施工区域图像相关的操作输入而指定的图像构成部分建立有对应关联。

由此,控制器30能够具体地根据操作者等的操作来指定与所指定的施工区域图像的图像构成部分对应的施工区域的一部分,进行与该施工区域的一部分相关的设定。

并且,在本实施方式中,显示装置D1也可以在坐标与施工区域图像的图像构成部分建立有对应关联的状态下显示施工区域图像,该坐标与在挖土机100的周围的施工区域检测出的规定的对象物(例如,路锥RC)的位置对应,该图像构成部分与该对象物对应。

由此,例如,操作者等能够通过指定设定画面600的摄像图像中映有(包含)对象物的图像部分的像素的操作来指定位于与所指定的像素对应的坐标的位置的对象物。因此,操作者等无需在挖土机100的周围的对象物上标注识别标记等来进行供挖土机100识别等额外施工即可对控制器30指示挖土机100的周围的施工区域的规定的对象物的位置,控制器30能够根据所指示的对象物的位置来进行与施工区域相关的设定。因此,控制器30能够在考虑施工性的同时进行与施工区域相关的设定。

并且,在本实施方式中,控制器30可以进行与对应于坐标的对象物相关的设定,该坐标与通过操作输入指定的图像构成部分建立有对应关联,该操作输入与显示于显示装置D1的施工区域图像相关。

由此,控制器30例如能够进行将与根据操作者等的操作指定的图像构成部分对应的对象物作为挖土机100施工时的避开对象或目标对象等的设定。

并且,在本实施方式中,控制器30可以将由坐标确定的施工区域的一部分设定为与施工相关的目标,该坐标与根据与施工区域图像相关的操作输入而指定的图像构成部分建立有对应关联。

由此,控制器30例如能够将与根据操作者等的操作指定的图像构成部分对应的施工区域的地面部分等设定为排土目标位置等。

并且,在本实施方式中,控制器30可以将位于与通过与施工区域图像相关的操作输入指定的图像构成部分建立有对应关联的坐标的位置的对象物设定为与施工相关的目标,或可以以该对象物为基准而设定与施工相关的目标。

由此,控制器30例如能够将与根据操作者等的操作指定的图像构成部分对应的对象物设定为与施工相关的目标(例如,将自卸车设定为排土的装载目标)。并且,控制器30例如能够以与根据操作者等的操作指定的图像构成部分对应的对象物为基准而设定与施工相关的目标(例如,以所指定的板桩为基准而设定目标施工面)。

并且,在本实施方式中,控制器30可以将位于与通过与施工区域图像相关的操作输入指定的图像构成部分建立有对应关联的坐标的位置的对象物设定为与施工相关的避开对象,或可以以该对象物为基准而设定与施工相关的避开对象。

由此,控制器30例如能够将与根据操作者等的操作指定的图像构成部分对应的对象物(例如,路锥RC或电线杆等)设定为与施工相关的避开对象。并且,控制器30例如能够以与根据操作者等的操作指定的图像构成部分对应的对象物(例如,路锥或电线杆等)为基准而设定与施工相关的避开对象(例如,不存在的虚拟壁等)。

并且,在本实施方式中,在进行了变更施工区域图像(例如,摄像装置80的摄像图像)中显示于显示装置D1的区域的操作(例如,缩小操作、放大操作、轻拂操作、滑动操作等)的情况下,对施工区域预先规定的坐标与施工区域图像中包含的图像构成部分之间的对应关系与显示于显示装置D1的施工区域图像的区域的变更对应地变更。

由此,即使在施工区域图像中显示于显示装置D1的区域变更的情况下,操作者等也能够适当地对控制器30指示(指定)挖土机100的周围的施工区域的任意的位置。

并且,在本实施方式中,控制器30可以对应于与根据操作输入而指定的图像构成部分建立有对应关联的坐标来设定避开对象区间(例如,虚拟壁VW)。并且,显示装置D1可以显示从挖土机至避开对象区间的距离(例如,距离通知图像876、877)。

由此,操作者能够更具体地掌握显示于显示装置D1的挖土机与避开对象区间之间的距离关系,同时进行挖土机100的操作。

以上,对用于实施本发明的方式进行了详细叙述,但本发明并不限定于该特定的实施方式,可以在技术方案中记载的本发明的主旨范围内进行各种变形和变更。

最后,本申请主张基于2018年10月19日申请的日本专利申请2018-197615号的优先权,并通过参考将日本专利申请的全部内容引用于本申请中。

符号说明

1-下部行走体,2A-回转液压马达,2M、2ML、2MR-行走液压马达,3-上部回转体,4-动臂,5-斗杆,6-铲斗,7-动臂缸,8-斗杆缸,9-铲斗缸,10-驾驶室,11-发动机,13-调节器,14-主泵,15-先导泵,17-控制阀,26-操作装置,26A-动臂操作杆,26B-回转操作杆,26D-行走杆,26DL-左行走杆,26DR-右行走杆,26L-左操作杆,26R-右操作杆,30-控制器(设定部),31、31AL~31DL、31AR~31DR-比例阀,32、32AL~32DL、32AR~32DR-往复阀,50、50L、50R-减压阀,70-物体检测装置,70B-后置传感器,70F-前置传感器,70L-左侧传感器,70R-右侧传感器,80-摄像装置,80B-后置摄像机,80F-前置摄像机,80L-左侧摄像机,80R-右侧摄像机,100-挖土机,AT-附件,D1-显示装置,D1a-显示控制部,D1b-图像显示部,D1c-操作输入部,D2-声音输出装置,NS-开关,RC-路锥(对象物),SP-板桩(对象物),VW-虚拟壁(避开对象、避开对象区间),VW11、VW12-目标施工面(目标)。

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