JP6911018B2 - ショベル - Google Patents

Description

本発明は、アタッチメントを備えるショベルに関する。

ブーム、アーム、及びバケットで構成されるアタッチメントが走行姿勢にあることを操作者に伝えるショベルが知られている（例えば、特許文献１参照）。アタッチメントの走行姿勢は、ショベルが走行する際にアタッチメントが取るべき姿勢を意味する。このショベルは、ブームが走行姿勢にある場合にブーム用表示器を点灯させ、アームが走行姿勢にある場合にアーム用表示器を点灯させ、バケットが走行姿勢にある場合にバケット用表示器を点灯させる。

特開２００９−９７３０３号公報

しかしながら、特許文献１のショベルは、操作者による操作レバーの手動操作によってアタッチメントが走行姿勢になったときに点灯する表示器を備えるのみである。そのため、ショベルの操作者は、アタッチメントを走行姿勢にする際に表示器の状態を視認しながらブーム、アーム、及びバケットを手動操作するといった煩わしい作業を行わなければならない。

上述の点に鑑み、より簡単にアタッチメントの姿勢を所望の姿勢に移行できるようにしたショベルを提供することが望ましい。

本発明の実施例に係るショベルは、下部走行体と、前記下部走行体に旋回可能に搭載された上部旋回体と、前記上部旋回体に取り付けられた、ブーム、アーム、及びバケットを含むアタッチメントと、所定条件が満たされた場合に、撮像装置が出力するショベルの周囲の地面を含む物体の画像データに基づき、走行中に前記アタッチメントが前記物体と接触しないように、前記下部走行体が接地する前記地面を含む前記物体の高さに応じて、走行開始前に、前記アタッチメントの姿勢を走行可能な所定の姿勢にする制御装置と、を備える。

上述の手段により、より簡単にアタッチメントの姿勢を所望の姿勢に移行できるようにしたショベルを提供できる。

本発明の実施例に係るショベルの側面図である。 図１のショベルに搭載される制御システムのブロック図である。 屋内作業場で作業するショベルの側面図である。 屋外作業場を走行するショベルの側面図である。

図１は本発明の実施例に係るショベル（掘削機）の側面図である。図１のショベルは、屋外作業場ＯＤと屋内作業場ＩＤとを行き来しながら、主に屋内作業場ＩＤで産業廃棄物等の作業対象物ＴＲに対する作業を行う。ショベルの下部走行体１には旋回機構２を介して上部旋回体３が旋回可能に搭載されている。上部旋回体３にはキャビン１０が設けられ且つエンジン１１等の動力源が搭載されている。上部旋回体３には作業体としてのブーム４が取り付けられている。ブーム４の先端には作業体としてのアーム５が取り付けられ、アーム５の先端には作業体及びエンドアタッチメントとしてのバケット６が取り付けられている。エンドアタッチメントとして、グラップル、リフティングマグネット、ブレーカ等が取り付けられてもよい。

ブーム４、アーム５、及びバケット６は、アタッチメントの一例である掘削アタッチメントを構成し、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、及びバケットシリンダ９によりそれぞれ油圧駆動される。

図１の例では、屋外作業場ＯＤと屋内作業場ＩＤとの間はシャッターＳＨで隔てられている。シャッターＳＨを全開したときの出入口の高さＨ１は、掘削アタッチメントをある程度持ち上げたときの掘削アタッチメントの高さＨ２よりも低い。そのため、ショベルは、屋外作業場ＯＤと屋内作業場ＩＤとの間を移動する場合、掘削アタッチメントの姿勢を変えて掘削アタッチメントの高さを高さＨ１より低くする必要がある。

上部旋回体３には傾斜センサＳ０が取り付けられている。ブーム４にはブーム角度センサＳ１が取り付けられ、アーム５にはアーム角度センサＳ２が取り付けられ、バケット６にはバケット角度センサＳ３が取り付けられている。傾斜センサＳ０、ブーム角度センサＳ１、アーム角度センサＳ２、及び、バケット角度センサＳ３は集合的に「姿勢センサ」と称される。

傾斜センサＳ０は上部旋回体３の水平面に対する傾斜角度を車体傾斜角として取得する。車体傾斜角は、車幅方向に延びる軸回りの傾斜角と車体前後方向に延びる軸回り傾斜角とを含む。ブーム角度センサＳ１は上部旋回体３に対するブーム４の回動角度をブーム角度として取得する。アーム角度センサＳ２はブーム４に対するアーム５の回動角度をアーム角度として取得する。バケット角度センサＳ３はアーム５に対するバケット６の回動角度をバケット角度として取得する。本実施例では、傾斜センサＳ０、ブーム角度センサＳ１、アーム角度センサＳ２、及び、バケット角度センサＳ３は何れも加速度センサである。但し、各センサは加速度センサとジャイロセンサの組み合わせであってもよい。この場合、加速度センサ及びジャイロセンサのそれぞれの出力から車体傾斜角、ブーム角度、アーム角度、バケット角度といった所望の角度が算出される。ブーム角度センサＳ１、アーム角度センサＳ２、及び、バケット角度センサＳ３は、可変抵抗器を利用したポテンショメータ、対応する油圧シリンダのストローク量を検出するストロークセンサ、連結ピン回りの回動角度を検出するロータリエンコーダ等であってもよい。

次に図２を参照し、図１のショベルに搭載される制御システムについて説明する。図２は、制御システムのブロック図である。

コントローラ３０は、ショベルの駆動制御を行う主制御部として機能する。本実施例では、コントローラ３０は、ＣＰＵ及び内部メモリを含む演算処理装置で構成される。コントローラ３０の各種機能は、ＣＰＵが内部メモリに格納されたプログラムを実行することで実現される。コントローラ３０は、入力装置、音声出力装置、記憶装置等に接続されている。

入力装置は、ショベルの操作者がコントローラ３０に各種情報を入力するための装置である。本実施例では、入力装置はキャビン１０内に設置されるハードウェアスイッチである。入力装置はタッチパネルであってもよい。

音声出力装置は、コントローラ３０からの音声出力指令に応じて各種音声情報を出力する。本実施例では、音声出力装置はキャビン１０内に設けられた車載スピーカである。音声出力装置はブザー等の警報器であってもよい。

コントローラ３０は、音声入力装置としてのマイクロフォンに接続されていてもよい。マイクロフォンは、例えば、キャビン１０内に設置されている。この場合、コントローラ３０は、音声識別機能により、マイクロフォンを通じて入力された操作者の音声を、予め対応付けられた制御信号へ変換してもよい。そして、その制御信号を用いてショベルを制御してもよい。音声入力装置は、スマートフォン等の多機能型携帯情報端末であってもよい。この場合、多機能型携帯情報端末は、例えば、操作レバーに備えられたスイッチが押されたときに発せられる信号を無線又は有線で受信して音声識別機能を起動してもよい。そして、音声識別機能により、操作者の音声を、予め対応づけられた制御信号へ変換し、その制御信号をコントローラ３０に送信してもよい。このような構成により、操作者は操作レバーから手を離すことなく、ショベルの所定の機能を実行できる。

記憶装置は、各種情報を記憶するための装置である。本実施例では、記憶装置は半導体メモリ等の不揮発性記憶媒体である。記憶装置は、コントローラ３０等が出力する各種情報を記憶する。

表示装置４０は、コントローラ３０からの指令に応じて各種画像情報を出力する。本実施例では、表示装置４０はキャビン１０内に設けられた液晶ディスプレイである。表示装置４０は、画像表示部４１上に表示する画像を生成する変換処理部４０ａを含む。変換処理部４０ａは、撮像装置８０の出力に基づいて画像表示部４１に表示するカメラ画像を生成する。そのため、撮像装置８０は、例えば専用線を介して表示装置４０に接続されている。表示装置４０は、ＣＡＮ、ＬＩＮ等の通信ネットワークを介してコントローラ３０に接続されている。表示装置４０は、専用線を介してコントローラ３０に接続されていてもよい。

変換処理部４０ａは、例えば、表示装置４０に対して入力されるデータのうち画像表示部４１に表示させるデータを画像信号に変換する。表示装置４０に対して入力されるデータは、撮像装置８０からの画像データを含む。撮像装置８０は、例えば、左側方監視カメラ、後方監視カメラ、及び、右側方監視カメラを含んでいてもよい。その場合、左側方監視カメラ、後方監視カメラ、及び、右側方監視カメラのそれぞれが出力する画像データが表示装置４０に入力される。撮像装置８０は、掘削アタッチメントを撮像する前方監視カメラを含んでいてもよい。前方監視カメラは、例えばステレオカメラであり、画像認識技術を利用して掘削アタッチメントの姿勢を把握するために用いられる。

また、変換処理部４０ａは、コントローラ３０の出力に基づいて画像表示部４１に表示する画像を生成する。本実施例では、変換処理部４０ａは、コントローラ３０に対して入力されるデータのうち画像表示部４１に表示させるデータを画像信号に変換する。コントローラ３０に対して入力されるデータは、例えば、エンジン冷却水の温度を示すデータ、作動油の温度を示すデータ、尿素水の残量を示すデータ、燃料の残量を示すデータ等を含む。変換処理部４０ａは、変換した画像信号を画像表示部４１に対して出力し、対応する画像を画像表示部４１に表示させる。

変換処理部４０ａは、表示装置４０が有する機能としてではなく、コントローラ３０が有する機能として実現されてもよい。この場合、撮像装置８０は、表示装置４０ではなく、コントローラ３０に接続される。

表示装置４０は、入力部としてのスイッチパネル４２を含む。スイッチパネル４２は、各種ハードウェアスイッチを含むパネルである。本実施例では、スイッチパネル４２は、ハードウェアボタンとしてのライトスイッチ４２ａ、ワイパースイッチ４２ｂ、及びウインドウォッシャスイッチ４２ｃを含む。ライトスイッチ４２ａは、キャビン１０の外部に取り付けられるライトの点灯・消灯を切り換えるためのスイッチである。ワイパースイッチ４２ｂは、ワイパーの作動・停止を切り換えるためのスイッチである。また、ウインドウォッシャスイッチ４２ｃは、ウインドウォッシャ液を噴射するためのスイッチである。

表示装置４０は、蓄電池７０から電力の供給を受けて動作する。蓄電池７０はオルタネータ１１ａで発電した電力で充電される。蓄電池７０の電力はショベルの電装品７２等にも供給される。スタータ１１ｂは、蓄電池７０からの電力で駆動されてエンジン１１を始動させる。

エンジン１１はエンジン制御装置（ＥＣＵ）７４により制御される。ＥＣＵ７４は、エンジン１１の状態を示す各種データをコントローラ３０に送信する。各種データは、例えば、水温センサ１１ｃで検出される冷却水温を示すデータを含む。コントローラ３０は内部の一時記憶部３０ａにこのデータを蓄積しておき、必要なときに表示装置４０に送信できる。

コントローラ３０は各種データを受けて一時記憶部３０ａに格納する。例えば、可変容量式油圧ポンプであるメインポンプ１４のレギュレータ１４ａから斜板角度を示すデータを受ける。また、吐出圧力センサ１４ｂからメインポンプ１４の吐出圧力を示すデータを受ける。また、メインポンプ１４が吸入する作動油が貯蔵されたタンクとメインポンプ１４との間の管路に設けられた油温センサ１４ｃから、その管路を流れる作動油の温度を示すデータを受ける。

操作装置２６は、各種アクチュエータを操作するための装置であり、操作レバー、操作ペダル、操作スイッチ等を含む。操作装置２６が操作されたときにコントロールバルブ１７に送られるパイロット圧はパイロット圧センサ１５Ｌ、１５Ｒで検出される。コントローラ３０は、パイロット圧センサ１５Ｌ、１５Ｒからパイロット圧を示すデータを受ける。操作装置２６としての操作レバーにはスイッチボタン２７が設けられている。操作者は、操作レバーを操作しながらスイッチボタン２７を操作することで、コントローラ３０に指令信号を送ることができる。コントローラ３０はスイッチボタン２７からの指令信号に基づき各種機能を実行する。

エンジン回転数調整ダイヤル７５は、エンジンの回転数を調整するためのダイヤルである。本実施例では、エンジン回転数調整ダイヤル７５は、ＳＰモード、Ｈモード、Ａモード、及び、アイドリングモードの４段階でエンジン回転数を切り換えできるようにする。図５は、エンジン回転数調整ダイヤル７５でＨモードが選択された状態を示す。

ＳＰモードは、作業量を優先したい場合に選択される回転数モードであり、最も高いエンジン回転数を利用する。Ｈモードは、作業量と燃費を両立させたい場合に選択される回転数モードであり、二番目に高いエンジン回転数を利用する。Ａモードは、燃費を優先させながら低騒音でショベルを稼働させたい場合に選択される回転数モードであり、三番目に高いエンジン回転数を利用する。アイドリングモードは、エンジンをアイドリング状態にしたい場合に選択される回転数モードであり、最も低いエンジン回転数を利用する。エンジン１１は、エンジン回転数調整ダイヤル７５で設定された回転数モードのエンジン回転数で一定に回転数制御される。

圧力センサＳ７Ｂはブームシリンダ７のボトム側油室における作動油の圧力を検出し、圧力センサＳ７Ｒはブームシリンダ７のロッド側油室における作動油の圧力を検出する。圧力センサＳ８Ｂはアームシリンダ８のボトム側油室における作動油の圧力を検出し、圧力センサＳ８Ｒはアームシリンダ８のロッド側油室における作動油の圧力を検出する。圧力センサＳ９Ｂはバケットシリンダ９のボトム側油室における作動油の圧力を検出し、圧力センサＳ９Ｒはバケットシリンダ９のロッド側油室における作動油の圧力を検出する。これらの圧力センサの出力は、掘削アタッチメントの姿勢を導き出すために利用されてもよい。

ポージングスイッチＳＷはポージング機能を開始させるためのスイッチである。ポージング機能は、掘削アタッチメントの姿勢を所定の姿勢に移行させる機能である。ポージングスイッチＳＷは、表示装置４０の画像表示部４１の画面に表示されるソフトウェアスイッチであってもよく、キャビン１０の内部に設置されたハードウェアスイッチであってもよく、キャビン１０の外部に設置されたハードウェアスイッチであってもよい。また、ポージングスイッチＳＷは、操作レバーの先端に設けられたスイッチボタン２７であってもよい。但し、ポージング機能は、ポージングスイッチＳＷ等のスイッチ入力に応じてではなく、スマートフォン等の音声入力装置を介した音声入力に応じて開始されてもよい。

所定の姿勢は、例えば、ブーム角度、アーム角度、及び、バケット角度を用いて定められる目標姿勢であり、走行に適した姿勢（以下、「走行姿勢」とする。）を含む。本実施例では、所定の姿勢は、ブーム角度、アーム角度、及び、バケット角度を用いて定められ且つ記憶装置に事前に記憶された姿勢であり、例えば、ブーム４の上端が所定の第１高さよりも低く、エンドアタッチメントとしてのバケット６の下端が所定の第２高さよりも高いという条件を満たす姿勢である。所定の姿勢は、ブーム角度とアーム角度で定められていてもよく、ブーム角度のみで定められていてもよい。所定の姿勢を定めるブーム角度、アーム角度、及び、バケット角度は、特定の角度値で表されていてもよく、角度範囲で表されていてもよい。所定の姿勢は、ブームシリンダ７及びアームシリンダ８のそれぞれのストローク量を用いて特定されていてもよく、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、及び、バケットシリンダ９のそれぞれのストローク量を用いて特定されていてもよい。

ショベルの操作者は、掘削アタッチメントに関する所望の姿勢を目標姿勢として記憶することもできる。例えば、操作者は、操作装置２６を操作して掘削アタッチメントを所望の姿勢にした状態で姿勢記憶スイッチを押下することで、所望の姿勢を目標姿勢として記憶できる。

姿勢記憶スイッチは、掘削アタッチメントの現在の姿勢を目標姿勢として記憶するためのスイッチである。姿勢記憶スイッチは、ポージングスイッチＳＷと同様、表示装置４０の画像表示部４１に表示されるソフトウェアスイッチであってもよく、キャビン１０の内部に設置されたハードウェアスイッチであってもよい。或いは、キャビン１０の外部に設置されたハードウェアスイッチであってもよく、操作レバーの先端に設けられたスイッチボタン２７であってもよい。或いは、目標姿勢は、音声入力装置を用いて記憶されてもよい。例えば、コントローラ３０は、「姿勢記憶」等の所定の音声が入力されたときに、掘削アタッチメントの現在の姿勢を目標姿勢として記憶してもよい。

制御弁５０は、流量制御弁のパイロットポートに作用するパイロット圧を制御するための弁である。本実施例では、制御弁５０は、コントローラ３０からの指令に応じて動作する電磁弁である。流量制御弁は、コントロールバルブ１７内に含まれるスプール弁であり、左側パイロットポートと右側パイロットポートを備える。流量制御弁は、ブームシリンダ７における作動油の流れを制御するブーム流量制御弁、アームシリンダ８における作動油の流れを制御するアーム流量制御弁、バケットシリンダ９における作動油の流れを制御するバケット流量制御弁を含む。

制御弁５０の一例である制御弁５０Ｌは、操作装置２６の一例であるブーム操作レバーの左側（上げ操作側）ポートとブーム流量制御弁の左側（上げ操作側）パイロットポートとを繋ぐパイロットラインに設置されている。制御弁５０の別の一例である制御弁５０Ｒは、ブーム操作レバーの右側（下げ操作側）ポートとブーム流量制御弁の右側（下げ操作側）パイロットポートとを繋ぐパイロットラインに設置されている。

コントローラ３０からの指令を受けていない場合、制御弁５０Ｌは、ブーム操作レバーの左側ポートとブーム流量制御弁の左側パイロットポートとを連通させ、ブーム操作レバーが上げ方向に操作されたときに生成するパイロット圧を左側パイロットポートに作用させる。同様に、制御弁５０Ｒは、ブーム操作レバーの右側ポートとブーム流量制御弁の右側パイロットポートとを連通させ、ブーム操作レバーが下げ方向に操作されたときに生成するパイロット圧を左側パイロットポートに作用させる。

コントローラ３０からの指令を受けると、制御弁５０Ｌは、ブーム操作レバーの左側ポートとブーム流量制御弁の左側パイロットポートとの連通を遮断し、パイロットポンプ１５とブーム流量制御弁の左側パイロットポートと連通させる。そして、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を利用し、コントローラ３０からの指令に応じた大きさのパイロット圧を生成し、そのパイロット圧をブーム流量制御弁の左側パイロットポートに作用させる。同様に、制御弁５０Ｒは、ブーム操作レバーの右側ポートとブーム流量制御弁の右側パイロットポートとの連通を遮断し、パイロットポンプ１５とブーム流量制御弁の右側パイロットポートと連通させる。そして、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を利用し、コントローラ３０からの指令に応じた大きさのパイロット圧を生成し、そのパイロット圧をブーム流量制御弁の右側パイロットポートに作用させる。

アーム操作レバーとアーム流量制御弁とを繋ぐパイロットラインに設置される制御弁、バケット操作レバーとバケット流量制御弁とを繋ぐパイロットラインに設置される制御弁についても同様である。

次に図３を参照し、ポージングスイッチＳＷが操作されたときのショベルの動きについて説明する。図３は屋内作業場ＩＤで作業するショベルの側面図であり、図１に対応する。

図１に示す状態でポージングスイッチＳＷが押下されると、コントローラ３０は、所定条件が満たされたと判定し、記憶装置に記憶された掘削アタッチメントの走行姿勢に関する情報を読み出す。走行姿勢に関する情報は、例えば、掘削アタッチメントの姿勢を走行姿勢にしたときのブーム角度、アーム角度、及び、バケット角度（以下では、それぞれ、走行姿勢ブーム角度、走行姿勢アーム角度、及び、走行姿勢バケット角度と称する。）を含む。

コントローラ３０は、掘削アタッチメントの姿勢を走行姿勢にするために、制御弁５０に対して指令を出力する。図１に示す状態から図３に示す状態への姿勢の変化の例では、コントローラ３０は、最初に、バケット６を自動的に閉じるように、バケット操作レバーの閉じ操作側ポートとバケット流量制御弁の閉じ操作側パイロットポートとを繋ぐパイロットラインに設けられた制御弁５０に対して指令を出力する。そして、走行姿勢バケット角度までバケット６を閉じた後、アーム５を自動的に閉じるように、アーム操作レバーの閉じ操作側ポートとアーム流量制御弁の閉じ操作側パイロットポートとを繋ぐパイロットラインに設けられた制御弁５０に対して指令を出力する。そして、走行姿勢アーム角度までアーム５を閉じた後、ブーム４を自動的に下げるように、ブーム操作レバーの下げ操作側ポートとブーム流量制御弁の下げ操作側パイロットポートとを繋ぐパイロットラインに設けられた制御弁５０に対して指令を出力する。このように、コントローラ３０は、バケット６、アーム５、及び、ブーム４を順番に動かして掘削アタッチメントの姿勢を図３に示す走行姿勢にする。

図３に示す走行姿勢は、ショベルが走行可能な状態において掘削アタッチメントの最上部が最小高さとなる姿勢である。図３に示す走行姿勢では、掘削アタッチメントの最下部のバケットリンク部が地面から所定の高さだけ離れている。バケット角度は、例えば、バケット６を閉限又は閉限近傍まで閉じたときの角度であり、アーム角度は、例えば、アーム５を閉限又は閉限近傍まで閉じたときの角度である。「閉限」は、最も閉じた状態を意味する。そして、「バケット６を閉限まで閉じたとき」は、例えば、バケットシリンダ９のシリンダストローク量が最大になったときを意味し、「アーム５を閉限まで閉じたとき」は、例えば、アームシリンダ８のシリンダストローク量が最大になったときを意味する。また、ブーム角度は、例えば、走行の条件を満たす所定の角度である。掘削アタッチメントの最下部のバケットリンク部の地面からの高さは３０ｃｍ以上であることが好ましい。更に望ましくは、４０ｃｍ以上である。

その結果、ショベルの高さである掘削アタッチメントの高さＨ３は、シャッターＳＨを全開したときの出入口の高さＨ１よりも低くなる。そのため、ショベルは、掘削アタッチメントをシャッターＳＨに接触させることなく、屋内作業場ＩＤから屋外作業場ＯＤに移動できる。

図３の例では、コントローラ３０は、ポージングスイッチＳＷが押下されたことを条件として掘削アタッチメントの姿勢を走行姿勢にする。しかしながら、本発明はこの構成に限定されるものではない。例えば、コントローラ３０は、所定のレバー操作が行われた場合に掘削アタッチメントの姿勢を走行姿勢にしてもよい。所定のレバー操作は、例えば、キャビン１０内に設けられた左右の操作レバーの双方を不感帯の範囲内で所定時間にわたって所定方向に継続的に傾斜させることを含む。

次に図４を参照し、走行姿勢の別の例について説明する。図４は、屋外作業場ＯＤを走行するショベルの側面図であり、図１及び図３に対応する。

図３に示す走行姿勢（以下、「第１走行姿勢」とする。）は、シャッターＳＨを潜り抜けるのに適した走行姿勢ではあるが、高さ制限のない屋外作業場ＯＤを走行するのに最適な走行姿勢ではない。ブーム４を大きく下げた姿勢であり、バランスを取り難いためである。

そこで、ショベルの操作者は、屋外作業場ＯＤでショベルを走行させる場合、ポージングスイッチＳＷとは別の第２ポージングスイッチを押下することで、掘削アタッチメントの姿勢を第２走行姿勢にしてもよい。或いは、ショベルの操作者は、第２ポージングスイッチ等のスイッチ入力ではなく、スマートフォン等の音声入力装置を介した音声入力により、掘削アタッチメントの姿勢を第２走行姿勢にしてもよい。

第２走行姿勢は、ショベルが走行可能な状態において掘削アタッチメントの旋回半径が最小となる姿勢である。第２走行姿勢では、掘削アタッチメントの最下部のバケットリンク部が地面から所定の高さだけ離れている。バケット角度は、例えば、バケット６を閉限又は閉限近傍まで閉じたときの角度であり、アーム角度は、例えば、アーム５を閉限又は閉限近傍まで閉じたときの角度である。また、ブーム角度は、例えば、ブーム４を上限又は上限近傍まで上昇させたときの角度である。「ブーム４を上限まで上昇させたとき」は、例えば、ブームシリンダ７のシリンダストローク量が最大になったときを意味する。第２走行姿勢では、掘削アタッチメントの最下部のバケットリンク部の地面からの高さは３０ｃｍ以上であることが好ましい。更に望ましくは、４０ｃｍ以上である。

第２ポージングスイッチは、ポージングスイッチＳＷであってもよい。この場合、ポージングスイッチＳＷは、例えば、ショベルが第１走行姿勢のときに操作されると、掘削アタッチメントの姿勢を第１走行姿勢から第２走行姿勢に移行させるポージング機能を開始させる。一方で、ショベルが第１走行姿勢以外の姿勢のときに操作されると、掘削アタッチメントの姿勢を現在の姿勢から第１走行姿勢に移行させるポージング機能を開始させる。

図４は、ブーム４、アーム５、及び、バケット６が順番に動かされて掘削アタッチメントの姿勢が第２走行姿勢になった状態を示す。第２走行姿勢は、例えば、第１走行姿勢と同じ走行姿勢バケット角度及び走行姿勢アーム角度を有し、且つ、第１走行姿勢の走行姿勢ブーム角度より大きい走行姿勢ブーム角度を有する。

第１走行姿勢の状態で第２ポージングスイッチが押下されると、コントローラ３０は、所定条件が満たされたと判定し、記憶装置に記憶された掘削アタッチメントの第２走行姿勢に関する情報を読み出す。

そして、コントローラ３０は、掘削アタッチメントの姿勢を第２走行姿勢にするために、制御弁５０に対して指令を出力する。図４の例では、コントローラ３０は、ブーム４を自動的に上昇させるように、ブーム操作レバーの上げ操作側ポートとブーム流量制御弁の上げ操作側パイロットポートとを繋ぐパイロットラインに設けられた制御弁５０に対して指令を出力する。このようにして、コントローラ３０は、ブーム４を上昇させて掘削アタッチメントの姿勢を第１走行姿勢から第２走行姿勢に移行させることができる。

上述の構成により、コントローラ３０は、掘削アタッチメントの姿勢を所定の姿勢に自動的に切り替えることができる。そのため、ショベルの操作者は、例えば屋内作業場ＩＤから屋外作業場ＯＤにショベルを移動させる際に操作レバーを手動操作して掘削アタッチメントの姿勢を第１走行姿勢にする必要がない。また、アーム５の閉じ度合い、ブーム４の下げ度合い等が十分でないままショベルを走行させてしまい、掘削アタッチメントをシャッターＳＨに接触させてしまうこともない。

以上、本発明を実施するための形態について詳述したが、本発明は上述のような特定の実施例に限定されるものではない。上述の実施例には、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が適用され得る。

例えば、上述の実施例では、油圧式の操作装置２６が採用されているが、本発明はこの構成に限定されるものではない。例えば、油圧式の操作装置２６の代わりに電気式の操作装置が採用されてもよい。この場合、コントロールバルブ１７に含まれる流量制御弁は油圧スプール弁ではなく電磁弁で構成されてもよい。

また、上述の実施例では、コントローラ３０は、バケット６、アーム５、及び、ブーム４を順番に動かして掘削アタッチメントの姿勢を走行姿勢にする。しかしながら、コントローラ３０は、ポージングスイッチＳＷが操作されたときの掘削アタッチメントの姿勢に応じて作業体の動作順及び動作方向を変更してもよい。例えば、アーム５が大きく開かれ且つブーム４が大きく下げられた姿勢のときにポージングスイッチＳＷが操作された場合、バケット６、アーム５、及び、ブーム４の順に作業体を動かすと、バケット６を地面に接触させてしまう。そのため、コントローラ３０は、最初にブーム４を上昇させた後でバケット６を閉じ、アーム５を閉じ、さらにブーム４を下げるようにする。また、コントローラ３０は、複数の作業体を同時に動かしてもよい。例えば、ブーム４を上昇させながらバケット６及びアーム５の少なくとも一方を閉じるようにしてもよく、ブーム４を下降させながらバケット６及びアーム５の少なくとも一方を閉じるようにしてもよい。

また、コントローラ３０は、掘削アタッチメントの最下端の高さを所定高さ以上で維持しながら掘削アタッチメントの姿勢を所定の姿勢に移行させてもよい。所定高さは、例えば、下部走行体１の接地面を含む平面に対する高さであり、典型的には、水平な地面に対する高さである。

また、コントローラ３０は、掘削アタッチメントの最下端の高さが所定高さより低い場合には掘削アタッチメントの姿勢が自動的に切り替わるのを禁止してもよい。すなわち、掘削アタッチメントの最下端の高さが所定高さより低い場合には、ポージングスイッチＳＷが押下された場合であっても掘削アタッチメントの姿勢を変化させないようにしてもよい。掘削アタッチメントの姿勢を変化させると、掘削アタッチメントを周囲の地物に接触させてしまうおそれがあるためである。掘削アタッチメントの最下端の高さは、姿勢センサの出力に基づいて導き出されてもよく、カメラの出力に基づいて導き出されてもよい。特に、地面形状の起伏が大きい場合、下部走行体１の接地面と掘削アタッチメントの下方にある面とが同一平面でない（平行でない）場合等に有効である。この場合、コントローラ３０は、ポージング機能を開始できない旨を操作者に通知してもよい。具体的には、音声出力装置から音声メッセージを出力させてもよく、表示装置４０の画像表示部４１にテキストメッセージを表示させてもよい。

また、上述の実施例では、掘削アタッチメントに関する目標姿勢として走行姿勢が採用されたが、駐機に適した姿勢、旋回に適した姿勢等が採用されてもよい。駐機に適した姿勢は、例えば、図３の第１走行姿勢とほぼ同じ姿勢で掘削アタッチメントを地面に接触させた姿勢である。

本願は、２０１６年５月１７日に出願した日本国特許出願２０１６−０９８８８０号に基づく優先権を主張するものであり、この日本国特許出願の全内容を本願に参照により援用する。

１・・・下部走行体 ２・・・旋回機構 ３・・・上部旋回体 ４・・・ブーム ５・・・アーム ６・・・バケット ７・・・ブームシリンダ ８・・・アームシリンダ ９・・・バケットシリンダ １０・・・キャビン １１・・・エンジン １１ａ・・・オルタネータ １１ｂ・・・スタータ １１ｃ・・・水温センサ １４・・・メインポンプ １４ａ・・・レギュレータ １４ｂ・・・吐出圧力センサ １４ｃ・・・油温センサ １５・・・パイロットポンプ １５Ｌ、１５Ｒ・・・パイロット圧センサ １７・・・コントロールバルブ ２６・・・操作装置 ２７・・・スイッチボタン ３０・・・コントローラ ３０ａ・・・一時記憶部 ４０・・・表示装置 ４０ａ・・・変換処理部 ４１・・・画像表示部 ４２・・・スイッチパネル ４２ａ・・・ライトスイッチ ４２ｂ・・・ワイパースイッチ ４２ｃ・・・ウインドウォッシャスイッチ ７０・・・蓄電池 ７２・・・電装品 ７４・・・エンジン制御装置 ７５・・・エンジン回転数調整ダイヤル ８０・・・撮像装置 Ｓ０・・・傾斜センサ Ｓ１・・・ブーム角度センサ Ｓ２・・・アーム角度センサ Ｓ３・・・バケット角度センサ Ｓ７Ｂ、Ｓ７Ｒ、Ｓ８Ｂ、Ｓ８Ｒ、Ｓ９Ｂ、Ｓ９Ｒ・・・圧力センサ ＳＷ・・・ポージングスイッチ

Claims (12)

1. 下部走行体と、
   前記下部走行体に旋回可能に搭載された上部旋回体と、
   前記上部旋回体に取り付けられた、ブーム、アーム、及びバケットを含むアタッチメントと、
   所定条件が満たされた場合に、撮像装置が出力するショベルの周囲の地面を含む物体の画像データに基づき、走行中に前記アタッチメントが前記物体と接触しないように、前記下部走行体が接地する前記地面を含む前記物体の高さに応じて、走行開始前に、前記アタッチメントの姿勢を走行可能な所定の姿勢にする制御装置と、を備える、
   ショベル。
2. 前記所定の姿勢は、走行に適した姿勢である、
   請求項１記載のショベル。
3. 前記走行に適した姿勢は、表示装置の画面に表示されたソフトウェアスイッチ、又は、キャビンの内部若しくは外部に設置されたハードウェアスイッチを用いて設定される、
   請求項２に記載のショベル。
4. 前記所定条件は、所定のレバー操作が行われたこと、表示装置の画面に表示された所定のソフトウェアスイッチが操作されたこと、又は、所定のハードウェアスイッチが操作されたことを含む、
   請求項１に記載のショベル。
5. 前記制御装置は、前記バケット、前記アーム、及び前記ブームを順番に動かして前記アタッチメントの姿勢を所定の姿勢にする、
   請求項１に記載のショベル。
6. 前記制御装置は、前記アタッチメントの最下端の高さを所定高さ以上で維持しながら前記アタッチメントの姿勢を所定の姿勢にし、
   前記所定高さは、前記下部走行体の接地面を含む平面に対する高さである、
   請求項１に記載のショベル。
7. 前記制御装置は、前記アタッチメントの最下端の高さが前記所定高さより低い場合、前記アタッチメントの姿勢を変化させない、
   請求項６に記載のショベル。
8. 前記アタッチメントの最下端の高さは、姿勢センサ又はカメラの出力に基づいて導き出される、
   請求項１に記載のショベル。
9. 前記所定の姿勢は、前記ブームの上端が第１高さよりも低く、前記バケットの下端が第２高さよりも高いという条件を満たす前記アタッチメントの姿勢である、
   請求項１に記載のショベル。
10. 前記所定の姿勢は、前記ブームを上限又は上限近傍まで上昇させ、且つ、前記アームを閉限又は閉限近傍まで閉じたときの前記アタッチメントの姿勢である、
    請求項１に記載のショベル。
11. 前記走行に適した姿勢は、音声入力装置を用いて設定される、
    請求項２に記載のショベル。
12. 前記音声入力装置は携帯情報端末であり、
    前記制御装置は、前記携帯情報端末の音声識別機能により生成された制御信号を受信する、
    請求項１１に記載のショベル。

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