特許 6819462 作業機械

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6819462

(24)【登録日】2021年1月6日

(45)【発行日】2021年1月27日

(54)【発明の名称】作業機械

(51)【国際特許分類】

   E02F 3/43 20060101AFI20210114BHJP

   E02F 9/20 20060101ALI20210114BHJP

   E02F 9/24 20060101ALI20210114BHJP

   E02F 9/26 20060101ALI20210114BHJP

   B60R 21/34 20110101ALI20210114BHJP

【ＦＩ】

   E02F3/43 M

   E02F9/20 Q

   E02F9/24 G

   E02F9/26 A

   B60R21/34

【請求項の数】7

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2017-106250(P2017-106250)

(22)【出願日】2017年5月30日

(65)【公開番号】特開2018-199989(P2018-199989A)

(43)【公開日】2018年12月20日

【審査請求日】2020年1月14日

(73)【特許権者】

【識別番号】000246273

【氏名又は名称】コベルコ建機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100067828

【弁理士】

【氏名又は名称】小谷 悦司

(74)【代理人】

【識別番号】100115381

【弁理士】

【氏名又は名称】小谷 昌崇

(74)【代理人】

【識別番号】100109058

【弁理士】

【氏名又は名称】村松 敏郎

(72)【発明者】

【氏名】土井 隆行

(72)【発明者】

【氏名】廣瀬 龍一

(72)【発明者】

【氏名】岡田 共史

【審査官】 彦田 克文

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−０２３４８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−１３１３７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２５７７２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−０６５７２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１２／１６１０６２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 欧州特許出願公開第２７１６８２１（ＥＰ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０２Ｆ ３／４３

Ｅ０２Ｆ ９／２０

Ｅ０２Ｆ ９／２４

Ｅ０２Ｆ ９／２６

Ｂ６０Ｒ ２１／３４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

下部走行体に対して上部旋回体が旋回可能に配置された作業機械であって、
前記上部旋回体に少なくとも１つ配置され、前記上部旋回体の周囲に存在する障害物を検出する検出装置と、
前記検出装置によって検出された前記障害物の前記上部旋回体に対する位置を特定する位置特定装置と、
前記位置特定装置によって特定された前記障害物の前記上部旋回体に対する位置に基づいて、前記上部旋回体が前記障害物に接触するのを回避するように、前記上部旋回体の動作を制御する動作制御装置とを備え、
前記位置特定装置は、
前記検出装置による検出結果を利用して、前記検出装置に対する前記障害物の位置を算出する算出部と、
前記算出部で算出された前記検出装置に対する前記障害物の位置を、前記上部旋回体に対する前記障害物の位置に変換する変換部と、
前記変換部による変換結果を利用して、平面視で前記上部旋回体の側面よりも外側に設定された仮想境界面に対する前記障害物の位置を特定する特定部とを含み、
前記動作制御装置は、前記特定部によって特定された前記仮想境界面に対する前記障害物の位置に基づいて、前記上部旋回体が前記障害物に接触するのを回避するように、前記上部旋回体の動作を制御する、作業機械。

【請求項2】

請求項１に記載の作業機械であって、
前記動作制御装置は、
平面視で前記仮想境界面よりも外側に設定された減速領域に前記障害物の少なくとも一部が位置するか否かを判定する減速判定部と、
前記減速領域に前記障害物の少なくとも一部が位置する場合に、前記上部旋回体の動作速度を減速する減速制御部とを含む、作業機械。

【請求項3】

請求項２に記載の作業機械であって、
前記減速制御部は、前記障害物から前記仮想境界面までの最短距離が短いほど、前記上部旋回体の動作速度が減速する割合を大きくする、作業機械。

【請求項4】

請求項１〜３の何れか１項に記載の作業機械であって、
前記動作制御装置は、
平面視で前記仮想境界面よりも外側に設定された停止領域に前記障害物の少なくとも一部が位置するか否かを判定する停止判定部と、
前記停止領域に前記障害物の少なくとも一部が位置する場合に、前記上部旋回体の動作を停止する停止制御部とを含む、作業機械。

【請求項5】

請求項１〜４の何れか１項に記載の作業機械であって、
前記位置特定装置は、さらに、
前記検出装置が複数の前記障害物を検出している場合には、複数の前記障害物の各々と前記仮想境界面との位置関係に基づいて、複数の前記障害物のなかから前記仮想境界面に最も近い障害物を選択する選択部を含み、
前記動作制御装置は、
前記選択部によって選択された前記仮想境界面に最も近い障害物と前記仮想境界面との位置関係に基づいて、前記上部旋回体が前記障害物に接触するのを回避するように、前記上部旋回体の動作を制御する、作業機械。

【請求項6】

請求項１〜５の何れか１項に記載の作業機械であって、
前記上部旋回体には、前記検出装置が複数配置されている、作業機械。

【請求項7】

請求項６に記載の作業機械であって、
前記動作制御装置は、
複数の前記障害物が検出された場合には、複数の前記障害物の各々と前記仮想境界面との位置関係に基づいて、複数の前記障害物のなかから前記仮想境界面に最も近い障害物を選択し、当該選択された障害物に対して前記上部旋回体が接触するのを回避するように、前記上部旋回体の動作を制御する、作業機械。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、下部走行体に対して上部旋回体が旋回可能に配置された作業機械に関し、詳しくは、作業機械の周囲に存在する障害物に応じて、作業機械の動作を制御する技術に関する。

【背景技術】

【0002】

油圧ショベル等の作業機械では、下部走行体に対して上部旋回体が旋回可能に配置されている。このような作業機械の周囲には、運転席に着座しているオペレータから見難くなる領域が存在する。当該領域に障害物が存在すると、オペレータは当該障害物を直接視認することができない。

【0003】

下記の特許文献１は、このような状況において、上部旋回体と障害物との接触を回避するための技術を開示している。特許文献１に記載の接触回避制御装置は、障害物を検出する検出装置としてのミリ波レーダを備え、上部旋回体が旋回や後進等の作動をする際に、上部旋回体の周囲に設定される衝突防止領域内に障害物が位置することを検出した場合、強制的な作動停止をする。特許文献１に記載の接触回避制御装置では、障害物を検出する検出装置としてのミリ波レーダから障害物までの距離に基づいて、上部旋回体の動作を制御している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００７−２３４８６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に記載の接触回避制御装置では、検出装置から障害物までの距離のみに基づいて、上部旋回体の接触回避動作が行われる。そのため、実際の上部旋回体と障害物との位置関係に基づいて、適切な接触回避動作を行うことは難しい。

【0006】

例えば、検出装置から障害物までの距離が長くても、上部旋回体の特定の部位が障害物に近づいている可能性がある。つまり、検出装置から障害物までの距離が長くても、上部旋回体が障害物に接触するおそれがある。そのため、検出装置から障害物までの距離が長くても、接触回避動作を行わざるを得ない。その結果、接触回避動作が必要以上に頻繁に行われて、作業機械の作業効率が低下するおそれがある。

【0007】

本発明の目的は、上部旋回体が下部走行体に対して旋回可能に配置された作業機械において、当該作業機械の周囲に存在する障害物に対して上部旋回体が接触するのをより確実に回避することができる作業機械を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本願の発明者は、上記の目的を達成するための方策について検討した。そして、上部旋回体の側面よりも外側に仮想の境界面を設定し、当該境界面に対する障害物の位置を特定することに想到した。上記境界面は上部旋回体に応じて設定されるので、境界面と障害物との位置関係を把握するには、上部旋回体を基準にして、障害物の位置を把握すればよい。本発明は、このような知見に基づいて完成されたものである。

【0009】

本発明による作業機械は、下部走行体に対して上部旋回体が旋回可能に配置された作業機械であって、前記上部旋回体に少なくとも１つ配置され、前記上部旋回体の周囲に存在する障害物を検出する検出装置と、前記検出装置によって検出された前記障害物の前記上部旋回体に対する位置を特定する位置特定装置と、前記位置特定装置によって特定された前記障害物の前記上部旋回体に対する位置に基づいて、前記上部旋回体が前記障害物に接触するのを回避するように、前記上部旋回体の動作を制御する動作制御装置とを備え、前記位置特定装置は、前記検出装置による検出結果を利用して、前記検出装置に対する前記障害物の位置を算出する算出部と、前記算出部で算出された前記検出装置に対する前記障害物の位置を、前記上部旋回体に対する前記障害物の位置に変換する変換部と、前記変換部による変換結果を利用して、平面視で前記上部旋回体の側面よりも外側に設定された仮想境界面に対する前記障害物の位置を特定する特定部とを含み、前記動作制御装置は、前記特定部によって特定された前記仮想境界面に対する前記障害物の位置に基づいて、前記上部旋回体が前記障害物に接触するのを回避するように、前記上部旋回体の動作を制御する。

【0010】

上記作業機械においては、検出装置による検出結果を用いて算出された障害物の位置（検出装置に対する障害物の位置）が、上部旋回体に対する障害物の位置に変換される。これにより、上部旋回体を基準とする座標系で、障害物の位置を把握することができる。その結果、上部旋回体に応じて設定される仮想境界面と障害物との位置関係を的確に把握することができる。

【0011】

ここで、仮想境界面は、平面視で上部旋回体の側面よりも外側に設定される。そのため、障害物の位置を仮想境界面との関係で把握すれば、上部旋回体が障害物に接触するのをより確実に回避することができる。

【0012】

上記作業機械において、好ましくは、前記動作制御装置は、平面視で前記仮想境界面よりも外側に設定された減速領域に前記障害物の少なくとも一部が位置するか否かを判定する減速判定部と、前記減速領域に前記障害物の少なくとも一部が位置する場合に、前記上部旋回体の動作速度を減速する減速制御部とを含む。

【0013】

このような作業機械は、障害物の少なくとも一部が減速領域に位置するときに、上部旋回体の動作速度を減速することにより、上部旋回体が障害物と接触するのをより確実に回避できる。

【0014】

上記作業機械において、好ましくは、前記減速制御部は、前記障害物から前記仮想境界面までの最短距離が短いほど、前記上部旋回体の動作速度が減速する割合を大きくする。

【0015】

この場合、障害物が仮想境界面に近づくに連れて、上部旋回体の動作速度がより減速される。そのため、上部旋回体が障害物と接触するのをより確実に回避することができる。

【0016】

上記作業機械において、好ましくは、前記動作制御装置は、平面視で前記仮想境界面よりも外側に設定された停止領域に前記障害物の少なくとも一部が位置するか否かを判定する停止判定部と、前記停止領域に前記障害物の少なくとも一部が位置する場合に、前記上部旋回体の動作を停止する停止制御部とを含む。

【0017】

このような作業機械は、障害物の少なくとも一部が停止領域に位置するときに、上部旋回体の動作を停止することにより、上部旋回体が障害物と接触するのをより確実に回避できる。

【0018】

上記作業機械において、好ましくは、前記位置特定装置は、さらに、前記検出装置が複数の前記障害物を検出している場合には、複数の前記障害物の各々と前記仮想境界面との位置関係に基づいて、複数の前記障害物のなかから前記仮想境界面に最も近い障害物を選択する選択部を含み、前記動作制御装置は、前記選択部によって選択された前記仮想境界面に最も近い障害物と前記仮想境界面との位置関係に基づいて、前記上部旋回体が前記障害物に接触するのを回避するように、前記上部旋回体の動作を制御する。

【0019】

この場合、上部旋回体の周囲に存在する複数の障害物のうち、平面視で上部旋回体の側面の外側に設定される仮想境界面に最も近い障害物（つまり、上部旋回体に接触する可能性が最も高い障害物）を把握することができる。そのため、上部旋回体が障害物に接触するのを回避するための動作をより的確に行うことができる。

【0020】

上記作業機械において、好ましくは、前記上部旋回体には、前記検出装置が複数配置されている。

【0021】

この場合、複数の検出装置の各々により、上部旋回体の周囲に存在する障害物が検出される。そのため、上部旋回体の周囲に存在する障害物をより的確に把握することができる。

【0022】

上記作業機械において、好ましくは、前記動作制御装置は、複数の前記障害物が検出された場合には、複数の前記障害物の各々と前記仮想境界面との位置関係に基づいて、複数の前記障害物のなかから前記仮想境界面に最も近い障害物を選択し、当該選択された障害物に対して前記上部旋回体が接触するのを回避するように、前記上部旋回体の動作を制御する。

【0023】

この場合、上部旋回体の周囲に存在する複数の障害物のうち、平面視で上部旋回体の側面の外側に設定される仮想境界面に最も近い障害物（つまり、上部旋回体に接触する可能性が最も高い障害物）を把握することができる。そのため、上部旋回体が障害物に接触するのを回避するための動作をより的確に行うことができる。

【発明の効果】

【0024】

本発明による作業機械によれば、上部旋回体が障害物に接触するのをより確実に回避することができる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】本発明の実施の形態による作業機械としての油圧ショベルの概略構成を示す右側面図である。

【図2】図１に示す油圧ショベルの平面図である。

【図3】図１に示す油圧ショベルが備える油圧回路を示す図面である。

【図4】障害物センサ及びコントローラを示すブロック図である。

【図5】仮想境界面を示す説明図である。

【図6】位置特定装置が実行する位置特定制御を示すフローチャートである。

【図7】コントローラが実行する安全制御を示すフローチャートである。

【図8A】上部旋回体が右回り（時計周り）に旋回している状態であって、且つ、障害物が減速領域よりも外側に位置している状態を示す説明図である。

【図8B】上部旋回体が図８Ａに示す状態からさらに旋回したことにより、障害物の一部が減速領域に存在している状態を示す説明図である。

【図9A】上部旋回体が基準位置（上部旋回体の前後方向が下部走行体の前後方向と一致する位置）から左回り（反時計周り）の方向に９０度旋回した状態で、下部走行体が前進しているときに、障害物が減速領域よりも外側に位置している状態を示す説明図である。

【図9B】下部走行体が図９Ａに示す状態からさらに前進したことにより、障害物の一部が減速領域に存在している状態を示す説明図である。

【図10】本発明の実施の形態の応用例１における障害物センサ及びコントローラを示すブロック図である。

【図11】本発明の実施の形態の応用例１において、位置特定装置が実行する位置特定制御を示すフローチャートである。

【図12】油圧ショベルのキャブ内に配置される表示装置の表示画面であって、上部旋回体に対する障害物の位置を表示する態様の一例を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態について詳述する。

【0027】

図１を参照しながら、本発明の実施の形態による作業機械としての油圧ショベル１０について説明する。図１は、油圧ショベル１０の概略構成を示す右側面図である。

【0028】

油圧ショベル１０は、下部走行体１２と、上部旋回体１４と、作業装置１６とを備える。以下、これらについて説明する。

【0029】

下部走行体１２は、左右一対のクローラ１２１Ｌ、１２１Ｒ（図２参照）を有する。左右一対のクローラ１２１Ｌ、１２１Ｒが動作することにより、下部走行体１２が地面Ｇ１に沿って移動する。

【0030】

上部旋回体１４は、下部走行体１２の上方に位置している。上部旋回体１４は、下部走行体１２に対して旋回可能に配置されている。上部旋回体１４が旋回するときの中心軸線ＣＬ１は、上下方向に延びている。なお、中心軸線ＣＬ１は、平面視で上部旋回体１４の旋回中心Ｃ１（図２参照）に相当する。

【0031】

上部旋回体１４は、旋回フレーム１４０と、エンジンルーム１４１と、キャブ１４３とを含む。以下、これらについて説明する。

【0032】

旋回フレーム１４０は、下部走行体１２に対して旋回可能に配置されている。旋回フレーム１４０は、エンジンルーム１４１と、キャブ１４３と、作業装置１６とを支持する。

【0033】

エンジンルーム１４１は、旋回フレーム１４０の上面に配置されている。エンジンルーム１４１は、油圧ショベル１０の駆動源としてのエンジンを収容する。

【0034】

キャブ１４３は、旋回フレーム１４０の上面に配置されている。キャブ１４３は、オペレータが着座する運転席と、オペレータが油圧ショベル１０を操作するための各種の操作装置を収容する。

【0035】

作業装置１６は、旋回フレーム１４０の上面に配置されている。作業装置１６は、ブーム１６１と、アーム１６２と、バケット１６３と、ブームシリンダ１６４と、アームシリンダ１６５と、バケットシリンダ１６６とを含む。

【0036】

ブーム１６１は、旋回フレーム１４０に対して起伏方向に回動可能に配置されている。アーム１６２は、ブーム１６１の先端部に対して回動可能に配置されている。バケット１６３は、アーム１６２の先端部に対して回動可能に配置されている。

【0037】

ブームシリンダ１６４は、ブーム１６１を旋回フレーム１４０に対して起伏方向に回動させるように駆動する。アームシリンダ１６５は、アーム１６２をブーム１６１に対して回転させるように駆動する。バケットシリンダ１６６は、バケット１６３をアーム１６２に対して回動させるように駆動する。

【0038】

なお、図示はしていないが、油圧ショベル１０は、走行装置と、旋回装置とを備える。走行装置は、下部走行体１２を走行させるために用いられる。旋回装置は、上部旋回体１４を下部走行体１２に対して旋回させるために用いられる。

【0039】

図２を参照しながら、上部旋回体１４についてさらに説明する。図２は、油圧ショベル１０の平面図である。

【0040】

上部旋回体１４は、側面１４Ｓを有する。側面１４Ｓは、平面視で上部旋回体１４の外縁を規定する。側面１４Ｓは、前側面１４ＳＦと、右側面１４ＳＲと、左側面１４ＳＬと、後側面１４ＳＢとを含む。

【0041】

上部旋回体１４には、複数（本実施の形態では、３つ）の検出装置としての障害物センサ４８Ｒ、４８Ｌ、４８Ｂが配置されている。具体的には、障害物センサ４８Ｒは、右側面１４ＳＲに配置されている。障害物センサ４８Ｌは、左側面１４ＳＬに配置されている。障害物センサ４８Ｂは、後側面１４ＳＢに配置されている。なお、障害物センサ４８Ｒ、４８Ｌ、４８Ｂの詳細については、後述する。

【0042】

図３を参照しながら、油圧ショベル１０が備える油圧回路１８Ａについて説明する。図３は、油圧回路１８Ａを示す図面である。

【0043】

油圧回路１８Ａは、油圧ショベル１０が備える走行装置に用いられる。油圧ショベル１０は、油圧回路１８Ａの他に、油圧回路１８Ｂを備える。油圧回路１８Ｂは、油圧ショベル１０が備える旋回装置に用いられる。油圧回路１８Ｂは、油圧回路１８Ａと同様な構造を有している。そこで、以下では、油圧回路１８Ａについてのみ説明し、油圧回路１８Ｂの詳細な説明は省略する。

【0044】

油圧回路１８Ａは、油圧ポンプ２０と、油圧モータ２２と、パイロットポンプ２４と、コントロールバルブ２６と、操作装置２８とを含む。

【0045】

油圧ポンプ２０は、油圧ショベル１０が備えるエンジンによって駆動される。油圧ポンプ２０は、油圧モータ２２に作動油を供給する。

【0046】

油圧モータ２２は、作動油が供給されることで駆動される。走行装置を構成する油圧回路１８Ａでは、油圧モータ２２はクローラ１２１Ｌ（１２１Ｒ）を駆動する走行モータである。旋回装置を構成する油圧回路１８Ｂでは、油圧モータ２２は上部旋回体１４を旋回させる旋回モータである。

【0047】

油圧モータ２２は、第１ポート２２１及び第２ポート２２２を有する。油圧モータ２２は、出力軸を有し、第１ポート２２１に作動油が供給されるときには、当該供給された作動油の流量に対応した速度で上記出力軸が第１回転方向に回転するとともに、第２ポート２２２から作動油が排出される。一方、油圧モータ２２は、第２ポート２２２に作動油が供給されるときには、当該供給された作動油の流量に対応した速度で上記出力軸が第１回転方向とは反対の方向の第２回転方向に回転するとともに、第１ポート２２１から作動油が排出される。

【0048】

具体的には、走行装置を構成する油圧回路１８Ａでは、油圧モータ２２の出力軸が第１回転方向に回転すると、クローラ１２１Ｌ（１２１Ｒ）が前進方向に移動し、油圧モータ２２の出力軸が第２回転方向に回転すると、クローラ１２１Ｌ（１２１Ｒ）が後進方向に移動する。旋回装置を構成する油圧回路１８Ｂでは、油圧モータ２２の出力軸が第１回転方向に回転すると、上部旋回体１４が右方向に旋回し、油圧モータ２２の出力軸が第２回転方向に回転すると、上部旋回体１４が左方向に旋回する。

【0049】

コントロールバルブ２６は、油圧ポンプ２０と油圧モータ２２との間に位置している。コントロールバルブ２６は、油圧ポンプ２０から油圧モータ２２に供給される作動油の方向及び流量を変化させる。図３に示す例では、コントロールバルブ２６は、第１パイロットポート２６１及び第２パイロットポート２６２を有する３位置のパイロット操作切換弁である。

【0050】

コントロールバルブ２６は、第１パイロットポート２６１及び第２パイロットポート２６２の何れにもパイロット圧が供給されていないときには、中立位置（図３における中段の位置）を維持する。これにより、油圧ポンプ２０から油圧モータ２２への作動油の供給を遮断して、油圧モータ２２の回転を停止させる。

【0051】

コントロールバルブ２６は、第１パイロットポート２６１にパイロット圧が供給されているときには、中立位置（図３における中段の位置）から第１動作位置（図３における上段の位置）に切り替わる。このときのストロークに対応した流量で油圧ポンプ２０から油圧モータ２２の第１ポート２２１に作動油が供給されることを許容しつつ、第２ポート２２２からタンクに作動油が戻ることを許容する。

【0052】

コントロールバルブ２６は、第２パイロットポート２６２にパイロット圧が供給されているときには、中立位置（図３における中段の位置）から第２動作位置（図３における下段の位置）に切り替わる。このときのストロークに対応した流量で油圧ポンプ２０から油圧モータ２２の第２ポート２２２に作動油が供給されることを許容しつつ、第１ポート２２１からタンクに作動油が戻ることを許容する。

【0053】

パイロットポンプ２４は、油圧ポンプからなる。パイロットポンプ２４は、油圧ショベル１０が備えるエンジンによって駆動されることにより、パイロット用油を吐出する。吐出されたパイロット用油は、パイロットライン３０により、第１パイロットポート２６１及び第２パイロットポート２６２に供給される。つまり、パイロットポンプ２４は、コントロールバルブ２６のパイロット油圧源として機能する。

【0054】

操作装置２８は、パイロットライン３０に設けられている。操作装置２８は、オペレータからの操作指令を受けるとともに、減圧弁として機能する。具体的には、第１パイロットポート２６１及び第２パイロットポート２６２のうち、操作装置２８に入力された操作指令に対応するパイロットポートへのパイロットポンプ２４からのパイロット用油の供給を許容しつつ、当該操作指令の大きさに対応した割合でパイロット用油を減圧する。これにより、当該操作指令に対応するパイロットポートに対して最終的に供給されるパイロット圧を調整する。

【0055】

走行装置を構成する油圧回路１８Ａでは、操作装置２８は、例えば、ペダルであってもよいし、レバーであってもよい。旋回装置を構成する油圧回路１８Ｂでは、操作装置２８は、例えば、レバーである。

【0056】

パイロットライン３０は、第１パイロットライン３０１と、第２パイロットライン３０２と、第３パイロットライン３０３とを含む。第１パイロットライン３０１は、操作装置２８と第１パイロットポート２６１とを接続する。第２パイロットライン３０２は、操作装置２８と第２パイロットポート２６２とを接続する。第３パイロットライン３０３は、パイロットポンプ２４と操作装置２８とを接続する。

【0057】

油圧ショベル１０は、安全装置４０をさらに備える。安全装置４０は、上部旋回体１４が障害物に接触するのを回避するための動作を、油圧ショベル１０に行わせる。

【0058】

安全装置４０は、第１制限弁４１と、第２制限弁４２と、複数のセンサと、コントローラ４４とを備える。以下、これらについて説明する。

【0059】

第１制限弁４１は、第１パイロットライン３０１に設けられている。第１制限弁４１は、操作装置２８とコントロールバルブ２６の第１パイロットポート２６１との間に位置している。

【0060】

第１制限弁４１は、可変ソレノイド４１１を有する電磁逆比例弁によって構成される。可変ソレノイド４１１に指令が入力されていないとき、第１制限弁４１は、全開状態を保つ。つまり、操作指令どおりのパイロット圧がコントロールバルブ２６に供給される。

【0061】

一方、可変ソレノイド４１１に停止指令（具体的には、最大励磁電流）が入力されているとき、第１制限弁４１は、完全に閉弁する。その結果、操作指令に拘わらず、コントロールバルブ２６（第１パイロットポート２６１）へのパイロット圧の供給を遮断して、コントロールバルブ２６を中立位置に戻すことにより、油圧モータ２２を強制停止させる。

【0062】

また、可変ソレノイド４１１に抑制指令（具体的には、最大励磁電流よりも小さな励磁電流）が入力されているときには、当該抑制指令に対応した割合で閉弁する。その結果、操作指令によって指定されるパイロット圧よりもパイロット圧を低減させて、油圧モータ２２の第１回転方向での回転速度を操作指令によって指定される速度よりも小さくする。

【0063】

第２制限弁４２は、第２パイロットライン３０２に設けられている。第２制限弁４２は、操作装置２８とコントロールバルブ２６の第２パイロットポート２６２との間に位置している。

【0064】

第２制限弁４２は、第１制限弁４１と同様に、可変ソレノイド４２１を有する電磁逆比例弁によって構成される。第２制限弁４２は、第１制限弁４１と同様に動作するので、第２制限弁４２の動作についての詳細な説明は省略する。

【0065】

上記安全装置４０が備える複数のセンサは、パイロット圧センサ４７１、４７２と、障害物センサ４８Ｒ、４８Ｌ、４８Ｂと、旋回角センサ４９とを含む。

【0066】

パイロット圧センサ４７１は、操作装置２８に与えられる操作指令に関する情報として、パイロットポート２６１に入力されるパイロット圧の大きさに関する信号を生成する。パイロット圧センサ４７２も、パイロット圧センサ４７１と同様に動作する。

【0067】

障害物センサ４８Ｒは、上部旋回体１４の右側に位置する障害物を検出するとともに、検出した障害物の上部旋回体１４に対する位置を特定する。障害物センサ４８Ｌは、上部旋回体１４の左側に位置する障害物を検出するとともに、検出した障害物の上部旋回体１４に対する位置を特定する。障害物センサ４８Ｂは、上部旋回体１４の後側に位置する障害物を検出するとともに、検出した障害物の上部旋回体１４に対する位置を特定する。

【0068】

旋回角センサ４９は、下部走行体１２に対する上部旋回体１４の旋回角度に関する信号を生成する。

【0069】

コントローラ４４は、例えば、中央演算処理装置が記憶装置に記憶されているプログラムを読み出して、所定の処理を行うことで実現される。なお、コントローラ４４の少なくとも一部を、ＡＳＩＣ等の集積回路によって実現してもよい。

【0070】

コントローラ４４は、障害物センサ４８Ｒ、４８Ｌ、４８Ｂ及び旋回角センサ４９によって生成される信号を取込み、当該信号に基づいて油圧モータ２２の動作についての安全制御を行う。

【0071】

図４を参照しながら、障害物センサ４８Ｒ、４８Ｌ、４８Ｂ及びコントローラ４４について説明する。図４は、障害物センサ４８Ｒ、４８Ｌ、４８Ｂ及びコントローラ４４を示すブロック図である。

【0072】

本実施の形態では、複数の障害物センサ４８Ｒ、４８Ｌ、４８Ｂは、互いに同じものが採用されている。そこで、以下では、障害物センサ４８Ｒについてのみ説明し、障害物センサ４８Ｌ、４８Ｂについての説明は省略する。

【0073】

障害物センサ４８Ｒは、例えば、レーザセンサである。レーザセンサは、例えば、レーザビームをスキャンし、レーザビームが反射する位置までの距離（レーザビームを反射した障害物までの距離）と、当該レーザビームを反射した障害物が位置する方向とを取得するものであれば、特に限定されない。

【0074】

障害物センサ４８Ｒは、検出部４８０と、位置特定装置４８１とを備える。検出部４８０は、障害物を検出する。位置特定装置４８１は、検出部４８０によって検出された障害物の上部旋回体１４に対する位置を特定する。

【0075】

位置特定装置４８１は、算出部４８１１と、変換部４８１２と、特定部４８１３とを含む。以下、これらについて説明する。

【0076】

算出部４８１１は、障害物センサ４８Ｒによる検出結果を利用して、障害物センサ４８Ｒに対する障害物の位置を算出する。ここで、障害物センサ４８Ｒによる検出結果は、例えば、障害物が位置する方向と、障害物までの距離とを含む。障害物センサ４８Ｒに対する障害物の位置は、例えば、平面視で障害物センサ４８Ｒが配置された位置を原点とする２次元座標系での障害物の位置である。障害物センサ４８Ｒに対する障害物の位置を算出する方法は、例えば、上記のようにレーザビームをスキャンすることで得られる障害物までの距離と障害物が位置する方向とを用いて算出される。なお、障害物が位置する方向は、例えば、障害物センサ４８Ｒと障害物とを結ぶ直線と、当該直線と所定の基準線（例えば、レーザビームを照射するときの基準となる方向に延びる直線）とが為す角度とによって特定される。

【0077】

変換部４８１２は、算出部４８１１で算出された障害物センサ４８Ｒに対する障害物の位置を、上部旋回体１４に対する障害物の位置に変換する。上部旋回体１４に対する障害物の位置は、例えば、平面視で上部旋回体１４の旋回中心Ｃ１を原点とする２次元座標系での障害物の位置である。障害物センサ４８Ｒに対する障害物の位置を上部旋回体１４に対する障害物の位置に変換する方法は、例えば、以下のとおりである。

【0078】

先ず、障害物の位置を特定するための原点を補正する。具体的には、障害物センサ４８Ｒの位置から上部旋回体１４の旋回中心Ｃ１の位置に原点を変更する。このような原点の補正は、障害物センサ４８Ｒの旋回中心Ｃ１に対する位置を参照して行われる。

【0079】

続いて、旋回中心Ｃ１を原点とする座標軸の回転角度に応じて、障害物の位置を補正する。例えば、旋回中心Ｃ１を原点とする座標系のＸ軸及びＹ軸が障害物センサ４８Ｒの位置を原点とする座標系のＸ軸及びＹ軸に対して傾斜している場合には、旋回中心Ｃ１を原点とする座標系での位置となるように、Ｘ軸方向の位置及びＹ軸方向の位置を補正する。このような補正は、例えば、三角関数を用いて行われる。

【0080】

このようにすれば、障害物センサ４８Ｒに対する障害物の位置を、上部旋回体１４に対する障害物の位置に変換することができる。

【0081】

特定部４８１３は、変換部４８１２による変換結果を利用して、仮想境界面１４２（図５参照）に対する障害物の位置を特定する。仮想境界面１４２に対する障害物の位置を特定するための情報は、例えば、仮想境界面１４２のうち、障害物に最も近い部分と、当該部分から障害物までの最短距離とを含む。

【0082】

図５を参照しながら、仮想境界面１４２について説明する。仮想境界面１４２は、平面視で上部旋回体１４の側面１４Ｓよりも外側に設定されている。仮想境界面１４２は、側面１４Ｓに沿って設定されている。仮想境界面１４２は、右仮想境界面１４２Ｒと、左仮想境界面１４２Ｌと、後仮想境界面１４２Ｂとを含む。

【0083】

右仮想境界面１４２Ｒは、右側面１４ＳＲよりも右側に位置している。右仮想境界面１４２Ｒは、右側面１４ＳＲと平行に設定されている。右仮想境界面１４２Ｒの前端は、上部旋回体１４の前後方向で、右側面１４ＳＲの前端と略同じ位置にある。右仮想境界面１４２Ｒの後端は、上部旋回体１４の前後方向で、右側面１４ＳＲの後端よりも後方にある。右側面１４ＳＲから右仮想境界面１４２Ｒまでの距離は、例えば、５００ｍｍである。

【0084】

左仮想境界面１４２Ｌは、左側面１４ＳＬよりも左側に位置している。左仮想境界面１４２Ｌは、左側面１４ＳＬと平行に設定されている。左仮想境界面１４２Ｌの前端は、上部旋回体１４の前後方向で、左側面１４ＳＬの前端と略同じ位置にある。左仮想境界面１４２Ｌの後端は、上部旋回体１４の前後方向で、左側面１４ＳＬの後端よりも後方にある。左側面１４ＳＬから左仮想境界面１４２Ｌまでの距離は、右側面１４ＳＲから右仮想境界面１４２Ｒまでの距離と同じである。

【0085】

後仮想境界面１４２Ｂは、後側面１４ＳＢよりも後方に位置している。仮想境界面１４２Ｂは、後側面１４ＳＢと平行に設定されている。後仮想境界面１４２Ｂは、右仮想境界面１４２Ｒの後端と左仮想境界面１４２Ｌの後端とを接続する。後側面１４ＳＢから後仮想境界面１４２Ｂまでの距離は、右側面１４ＳＲから右仮想境界面１４２Ｒまでの距離と同じである。

【0086】

再び、図４を参照しながら説明する。コントローラ４４は、上部旋回体１４が障害物に接触するのを回避するための動作を油圧ショベル１０に行わせる。コントローラ４４は、領域判定部４４１と、動作制御部４４２と、選択部４４３と、動作特定部４４４とを備える。

【0087】

領域判定部４４１は、障害物が所定の領域に存在するか否かを判定する。領域判定部４４１は、減速判定部４４１１と、停止判定部４４１２とを含む。

【0088】

減速判定部４４１１は、障害物が減速領域１４Ａに存在するか否かを判定する。停止判定部４４１２は、障害物が停止領域１４Ｂに存在するか否かを判定する。

【0089】

図５を参照しながら、減速領域１４Ａ及び停止領域１４Ｂについて説明する。

【0090】

減速領域１４Ａは、平面視で仮想境界面１４２よりも外側に設定されている。減速領域１４Ａは、略一定の幅で仮想境界面１４２に沿って延びるように設定されている。つまり、減速領域１４Ａの外側端縁から内側端縁までの距離は、減速領域１４Ａが延びる方向で全長に亘って略一定である。減速領域１４Ａの外側端縁から内側端縁までの距離は、例えば、１０００ｍｍである。

【0091】

停止領域１４Ｂは、平面視で仮想境界面１４２よりも外側に設定されている。停止領域１４Ｂは、減速領域１４Ａよりも内側に位置している。停止領域１４Ｂは、略一定の幅で仮想境界面１４２に沿って延びるように設定されている。つまり、停止領域１４Ｂの外側端縁から内側端縁までの距離は、停止領域１４Ｂが延びる方向で全長に亘って略一定である。ここで、停止領域１４Ｂの外側端縁は、減速領域１４Ａの内側端縁と一致している。停止領域１４Ｂの内側端縁は、仮想境界面１４２と一致している。停止領域１４Ｂの外側端縁から内側端縁までの距離は、例えば、５００ｍｍである。

【0092】

再び、図４を参照しながら説明する。動作制御部４４２は、上部旋回体１４及び下部走行体１２の少なくとも一方の動作を制御して、上部旋回体１４が障害物に接触するための動作を油圧ショベル１０に行わせる。動作制御部４４２は、減速制御部４４２１と、停止制御部４４２２とを含む。

【0093】

減速制御部４４２１は、障害物の少なくとも一部が減速領域１４Ａに存在する場合に、上部旋回体１４の動作速度を減速する。停止制御部４４２２は、障害物の少なくとも一部が停止領域１４Ｂに存在する場合に、上部旋回体１４の動作を停止する。

【0094】

減速制御部４４２１は、距離算出部４４２１１と、指令値算出部４４２１２とを含む。以下、これらについて説明する。

【0095】

距離算出部４４２１１は、障害物から仮想境界面１４２までの最短距離を算出する。

【0096】

指令値算出部４４２１２は、距離算出部４４２１１が算出した距離に対応する電流指令値（第１制限弁４１及び第２制限弁４２を駆動するための電流指令値）を算出する。本実施の形態では、距離算出部４４２１１によって算出された距離が短くなる程、電流指令値が大きくなっている。電流指令値の算出は、例えば、コントローラ４４が備える記憶装置に格納されたテーブルを用いることで行われる。

【0097】

選択部４４３は、仮想境界面１４２に最も近い障害物を選択する。複数の障害物が存在する場合、複数の障害物のうち、仮想境界面１４２までの最短距離が最も短い障害物が、仮想境界面に最も近い障害物として選択される。障害物が１つしか存在しないのであれば、当該１つの障害物が仮想境界面１４２に最も近い障害物として選択される。

【0098】

動作特定部４４４は、上部旋回体１４の動作のうち、上部旋回体１４が障害物に接近する動作を特定する。上部旋回体１４が障害物に接近する動作は、例えば、上部旋回体１４に対する障害物の位置、下部走行体１２に対する上部旋回体１４の旋回状態（例えば、旋回角度や旋回方向）、下部走行体１２の走行状態（例えば、走行方向）を考慮して特定される。

【0099】

図６を参照しながら、位置特定装置４８１が実行する位置特定制御について説明する。図６は、位置特定装置４８１が実行する位置特定制御を示すフローチャートである。

【0100】

以下では、位置特定装置４８１が障害物センサ４８Ｒによる検出結果を用いる場合について説明する。他の障害物センサ４８Ｌ、４８Ｂによる検出結果を用いる場合については、障害物４８Ｒによる検出結果を用いる場合と同様であるから、その説明は省略する。

【0101】

位置特定装置４８１は、ステップＳ１１において、障害物センサ４８Ｒによる検出結果を利用して、障害物センサ４８Ｒに対する障害物の位置を算出する。続いて、位置特定装置４８１は、ステップＳ１２において、算出部４８１１で算出された障害物センサ４８Ｒに対する障害物の位置を、上部旋回体１４に対する障害物の位置に変換する。続いて、位置特定装置４８１は、ステップＳ１３において、変換部４８１２による変換結果を利用して、仮想境界面１４２に対する障害物の位置を特定する。その後、位置特定装置４８１は、ステップＳ１４において、ステップＳ１３で特定した仮想境界面１４２に対する障害物の位置をコントローラ４４に送信する。

【0102】

図７を参照しながら、コントローラ４４が実行する安全制御について説明する。図７は、コントローラ４４が実行する安全制御を示すフローチャートである。

【0103】

コントローラ４４は、ステップＳ２１において、位置特定装置４８１から送信されてきた障害物の仮想境界面１４２に対する位置に基づいて、仮想境界面１４２に最も近い障害物を選択する。

【0104】

続いて、コントローラ４４は、ステップＳ２２において、ステップＳ２１で選択された障害物の仮想境界面１４２に対する位置と、上部旋回体１４の下部走行体１２に対する旋回状態と、下部走行体１２の走行状態とに基づいて、制御すべき上部旋回体１４の動作を特定する。

【0105】

続いて、コントローラ４４は、ステップＳ２３において、ステップＳ２１で選択した障害物の少なくとも一部が減速領域１４Ａに存在するか否かを判定する。

【0106】

障害物の少なくとも一部が減速領域１４Ａに存在する場合（ステップＳ２３：ＹＥＳ）、コントローラ４４は、ステップＳ２４において、ステップＳ２１で選択した障害物から仮想境界面１４２までの最短距離を算出する。続いて、コントローラ４４は、ステップＳ２５において、ステップＳ２４で算出した距離に対応する電流指令値を算出する。続いて、コントローラ４４は、ステップＳ２６において、ステップＳ２５で算出した電流指令値に基づいて、第１制限弁４１及び第２制限弁４２の動作を制御する。これにより、上部旋回体１４の動作速度が減速する。その後、コントローラ４４は、安全制御を終了する。

【0107】

障害物の少なくとも一部が減速領域１４Ａに存在しない場合（ステップＳ２３：ＮＯ）には、コントローラ４４は、ステップＳ２７において、障害物の少なくとも一部が停止領域１４Ｂに存在するか否かを判定する。

【0108】

障害物の少なくとも一部が停止領域１４Ｂに存在しない場合（ステップＳ２７：ＮＯ）、コントローラ４４は、安全制御を終了する。一方、障害物の少なくとも一部が停止領域１４Ｂに存在する場合（ステップＳ２７：ＹＥＳ）、コントローラ４４は、ステップＳ２８において、所定の電流指令値に基づいて、第１制限弁４１及び第２制限弁４２の動作を制御する。これにより、上部旋回体１４の動作が停止する。その後、コントローラ４４は、安全制御を終了する。

【0109】

このような油圧ショベル１０においては、上部旋回体１４の旋回中心Ｃ１を原点とする２次元の座標系で、障害物の位置を把握することができる。その結果、仮想境界面１４２に対する障害物の位置を的確に把握することができる。この点について、以下に詳しく説明する。

【0110】

図８Ａは、上部旋回体１４が右回り（時計周り）に旋回している状態であって、且つ、障害物５０が減速領域１４Ａよりも外側に位置している状態を示す説明図である。図８Ｂは、上部旋回体１４が図８Ａに示す状態からさらに旋回したことにより、障害物５０の一部が減速領域１４Ａに存在している状態を示す説明図である。

【0111】

上部旋回体１４が図８Ａに示す状態から図８Ｂに示す状態に移動した場合、障害物センサ４８Ｌから障害物５０までの距離は長くなるが、障害物５０から左仮想境界面１４２Ｌまでの距離は短くなる。つまり、障害物センサ４８Ｌによる検出結果だけだと上部旋回体１４は障害物５０から離れる方向に移動しているように思えるが、上部旋回体１４の旋回中心Ｃ１を原点とする２次元の座標系で障害物５０の位置を把握すると、上部旋回体１４は障害物５０に接近する方向に移動していることが判る。そのため、上記のように、上部旋回体１４の旋回中心Ｃ１を原点とする２次元の座標系で、障害物の位置を把握すれば、仮想境界面１４２に対する障害物の位置を的確に把握することができる。

【0112】

ここで、仮想境界面１４２は、平面視で上部旋回体１４の側面１４Ｓよりも外側に設定される。そのため、障害物５０の位置を仮想境界面１４２との関係で把握すれば、上部旋回体１４が障害物５０に接触するのをより確実に回避することができる。

【0113】

また、油圧ショベル１０においては、制御すべき上部旋回体１４の動作を特定するときに、障害物５０の仮想境界面１４２に対する位置だけでなく、上部旋回体１４の下部走行体１２に対する旋回状態や、下部走行体１２の走行状態を考慮しているので、上部旋回体１４が障害物に接触するのを回避するための動作を適切に選択することができる。この点について、以下に詳しく説明する。

【0114】

図９Ａは、上部旋回体１４が基準位置（上部旋回体１４の前後方向が下部走行体１２の前後方向と一致する位置）から左回り（反時計周り）の方向に９０度旋回した状態で、下部走行体１２が前進しているときに、障害物５０が減速領域１４Ａよりも外側に位置している状態を示す説明図である。図９Ｂは、下部走行体１２が図９Ａに示す状態からさらに前進したことにより、障害物５０の一部が減速領域１４Ａに存在している状態を示す説明図である。

【0115】

上部旋回体１４が図９Ａに示す状態から図９Ｂに示す状態に移動した場合、下部走行体１２が前進しているにも関わらず、上部旋回体１４の右側面１４ＳＲに配置された障害物センサ４８Ｒから障害物５０までの距離が短くなる。この場合、上部旋回体１４の右側面１４ＳＲに対して障害物５０が接触するのを回避するために必要な動作は、下部走行体１２の前進を抑制することである。つまり、障害物５０の仮想境界面１４２に対する位置だけでは、上部旋回体１４が障害物５０に接触するのを回避するための動作を適切に選択することは難しいが、上部旋回体１４の下部走行体１２に対する旋回状態や、下部走行体１２の走行状態を考慮して、制御すべき上部旋回体１４の動作を特定すれば、上部旋回体１４が障害物に接触するのを回避するための動作を適切に選択することができる。

【0116】

油圧ショベル１０においては、障害物の少なくとも一部が減速領域１４Ａに存在するときには、上部旋回体１４の動作速度を減速する。そのため、上部旋回体１４が障害物と接触するのをより確実に回避することができる。

【0117】

油圧ショベル１０においては、障害物が仮想境界面１４２に近づくに連れて、上部旋回体の動作速度をより減速する。そのため、上部旋回体１４が障害物と接触するのをより確実に回避することができる。

【0118】

油圧ショベル１０においては、障害物の少なくとも一部が停止領域１４Ｂに存在するときには、上部旋回体１４の動作を停止する。そのため、上部旋回体１４が障害物と接触するのをより確実に回避することができる。

【0119】

油圧ショベル１０においては、仮想境界面１４２に最も近い障害物が選択されるので、上部旋回体１４が障害物と接触するのを回避するための動作をより的確に行うことができる。

【0120】

油圧ショベル１０においては、複数の障害物センサ４８Ｒ、４８Ｌ、４８Ｂが配置されている。そのため、上部旋回体１４の周囲に存在する障害物をより的確に把握することができる。

【0121】

［実施の形態の応用例１］
上記実施の形態の応用例１として、図１０及び図１１を参照しながら、３つの障害物センサ４８Ｒ、４８Ｌ、４８Ｂの各々が複数の障害物を検出可能な場合について説明する。図１０は、応用例１における障害物センサ４８Ｒ、４８Ｌ、４８Ｂ及びコントローラ４４を示すブロック図である。図１１は、応用例１において、位置特定装置４８１Ａが実行する位置特定制御を示すフローチャートである。

【0122】

図１０を参照して、各障害物センサ４８Ｒ、４８Ｌ、４８Ｂは、位置特定装置４８１の代わりに、位置特定装置４８１Ａを備える。位置特定装置４８１Ａは、位置特定装置４８１と比べて、選択部４８１４をさらに備える点で異なる。選択部４８１４は、検出部４８０が複数の障害物を検出している場合に、当該複数の障害物を検出している検出部４８０が設けられた障害物センサからの距離が最も短い障害物を選択する。なお、検出部４８０が１つの障害物しか検出していない場合には、当該障害物を障害物センサからの距離が最も短い障害物として選択する。

【0123】

続いて、図１１を参照しながら、位置特定装置４８１Ａが実行する位置特定制御について説明する。

【0124】

以下では、位置特定装置４８１Ａが障害物センサ４８Ｒによる検出結果を用いる場合について説明する。他の障害物センサ４８Ｌ、４８Ｂによる検出結果を用いる場合については、障害物４８Ｒによる検出結果を用いる場合と同様であるから、その説明は省略する。

【0125】

位置特定装置４８１Ａは、ステップＳ１１１において、障害物センサ４８Ｒによる検出結果を利用して、障害物センサ４８Ｒに対する障害物の位置を算出する。続いて、位置特定装置４８１Ａは、ステップＳ１１２において、算出部４８１１で算出された障害物センサ４８Ｒに対する障害物の位置を、上部旋回体１４に対する障害物の位置に変換する。続いて、位置特定装置４８１Ａは、ステップＳ１１３において、変換部４８１２による変換結果を利用して、仮想境界面１４２に対する障害物の位置を特定する。続いて、位置特定装置４８１Ａは、ステップＳ１１４において、障害物センサ４８Ｒからの距離が最も短い障害物を選択する。その後、位置特定装置４８１Ａは、ステップＳ１１５において、ステップＳ１１４で選択した障害物の位置（仮想境界面１４２に対する障害物の位置）をコントローラ４４に送信する。

【0126】

このような態様であっても、上記実施の形態と同様な効果が得られる。

【0127】

［実施の形態の応用例２］
上記実施の形態において、キャブ１４３内に配置された表示装置６０に対して、図１２に示すように、上部旋回体１４に対する障害物の位置を表示させてもよい。

【0128】

ここで、図１２に示す例では、上部旋回体１４の周囲に設定された減速領域１４Ａ及び停止領域１４Ｂのうち、障害物が存在する領域を、他の領域とは異なる態様で表示することにより、上部旋回体１４に対する障害物の位置を表示している。これにより、油圧ショベル１０のオペレータが障害物の位置を把握しやすくなる。

【0129】

なお、図１２に示す例では、減速領域１４Ａ及び停止領域１４Ｂが、それぞれ、複数の領域に分割されている。そのため、油圧ショベル１０のオペレータが障害物の位置をより把握しやすくなっている。

【0130】

以上、本発明の実施の形態について詳述してきたが、これらはあくまでも例示であって、本発明は、上述の実施の形態によって、何ら限定されない。

【0131】

上記実施の形態では、第１制限弁４１及び第２制限弁４２として、電磁逆比例減圧弁が採用されているが、電磁逆比例減圧弁の代わりに、電磁比例減圧弁を採用してもよい。

【0132】

上記実施の形態において、作業機械のオペレータによる操作量に応じた電気信号を出力する操作装置を採用し、当該操作装置が出力した電気信号に応じて、コントローラ４４が第１制限弁４１及び第２制限弁４２の動作を制御してもよい。

【0133】

上記実施の形態の応用例２では、上部旋回体１４に対する障害物の位置を示す画像のみが表示装置６０に表示されているが、他の内容を示す画像も併せて表示してもよい。

【0134】

本発明において、作業機械は、下部走行体と上部旋回体を備えるものであれば、特に限定されない。作業機械は、例えば、油圧式の作業機械である。油圧式の作業機械は、例えば、油圧ショベルである。

【0135】

本発明において、作業機械は、有人運転されるものであってもよいし、無人運転されるものであってもよい。

【0136】

本発明において、上部旋回体の動作は、（１）下部走行体の走行に起因するものと、（２）上部旋回体の下部走行体に対する旋回に起因するものと、（３）これら（１）及び（２）の両方に起因するものとを含む。

【0137】

本発明において、検出装置が検出する障害物は、作業機械の安全な動作を妨げるものであれば、特に限定されない。障害物は、例えば、他の作業機械であってもよいし、人であってもよいし、何等かの構造物であってもよい。

【0138】

本発明において、検出装置は、障害物の位置を特定するために必要な情報を取得することができるものであれば、特に限定されない。障害物の位置は、２次元座標上での位置であってもよいし、３次元座標上での位置であってもよい。障害物の位置を特定するために必要な情報は、例えば、（１）検出装置から障害物までの距離と、（２）検出装置に対して障害物が位置する方向とを含む。これら（１）及び（２）に関する情報は、検出装置が実際に測定したものであってもよいし、検出装置が実際に測定したデータから導出されるものであってもよい。検出装置は、例えば、ステレオカメラである。

【0139】

本発明において、検出装置に対する障害物の位置を算出する方法は、特に限定されない。検出装置に対する障害物の位置は、２次元座標上での位置であってもよいし、３次元座標上での位置であってもよい。検出装置に対する障害物の２次元座標上での位置は、例えば、検出装置が配置された位置を原点とするものである。

【0140】

本発明において、１つの検出装置が一度に検出する障害物の数は、１つであってもよいし、複数であってもよい。

【0141】

本発明において、検出装置が配置される位置は、上部旋回体の周囲に存在する障害物を検出することができる位置であって、特に限定されない。検出装置は、例えば、上部旋回体の側面に配置されてもよいし、上部旋回体の上面に配置されてもよい。

【0142】

本発明において、検出装置の数は、１つであってもよいし、複数であってもよい。

【0143】

本発明において、位置特定装置は、検出装置に設けられていてもよいし、動作制御装置に設けられていてもよいし、検出装置及び動作制御装置とは別に設けられていてもよい。

【0144】

本発明において、位置特定装置は、例えば、中央演算処理装置が記憶装置に記憶されているプログラムを読み出して、所定の処理を行うことで実現される。なお、位置特定装置の少なくとも一部を、ＡＳＩＣ等の集積回路によって実現してもよい。

【0145】

本発明において、動作制御装置は、例えば、中央演算処理装置が記憶装置に記憶されているプログラムを読み出して、所定の処理を行うことで実現される。なお、動作制御装置の少なくとも一部を、ＡＳＩＣ等の集積回路によって実現してもよい。

【0146】

本発明において、検出装置に対する障害物の位置を上部旋回体に対する障害物の位置に変換する方法は、特に限定されない。上部旋回体に対する障害物の位置は、２次元座標上での位置であってもよいし、３次元座標上での位置であってもよい。上部旋回体に対する障害物の２次元座標上での位置は、例えば、上部旋回体の旋回中心を原点とするものである。

【0147】

本発明において、上部旋回体が障害物に接触するのを回避するための動作は、例えば、上部旋回体が障害物に向かって移動しているときに上部旋回体の動作を制御することで行ってもよいし、障害物が上部旋回体に向かって移動しているときに上部旋回体の動作を制御することで行ってもよい。上部旋回体が障害物に接触するのを回避するための動作は、例えば、上部旋回体及び下部走行体の現時点での動作を考慮して設定される。

【0148】

本発明において、仮想境界面は、平面視で上部旋回体の側面よりも外側に設定されるものであれば、特に限定されない。仮想境界面は、例えば、平面視で、上部旋回体を囲んでいてもよいし、囲んでいなくてもよい。仮想境界面は、例えば、平面視で、上部旋回体の側面の少なくとも一部と平行に形成されていてもよいし、平行に形成されていなくてもよい。

【0149】

本発明において、仮想境界面と障害物との位置関係を示す情報は、例えば、仮想境界面のうち、障害物に最も近い部分と、当該部分から障害物までの最短距離とを含む。

【符号の説明】

【0150】

１０ 作業機械
１２ 下部走行体
１４ 上部旋回体
１４Ｓ 側面
１４Ａ 減速領域
１４Ｂ 停止領域
１４２ 仮想境界面
４８Ｒ 障害物センサ
４８Ｌ 障害物センサ
４８Ｂ 障害物センサ
４８１ 位置特定装置
４８１１ 算出部
４８１２ 変換部
４８１３ 特定部
４４ コントローラ
４４１１ 減速判定部
４４１２ 停止判定部
４４２１ 減速制御部
４４２１１ 距離算出部
４４２１２ 指令値算出部
４４２２ 停止制御部
４４３ 選択部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8A】

【図8B】

【図9A】

【図9B】

【図10】

【図11】

【図12】