特開 2023-3217 作業機械の防眩制御システムおよび作業機械の防眩制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023003217

(43)【公開日】2023-01-11

(54)【発明の名称】作業機械の防眩制御システムおよび作業機械の防眩制御方法

(51)【国際特許分類】

   E02F 9/00 20060101AFI20221228BHJP

   F21V 9/40 20180101ALI20221228BHJP

   B60Q 1/04 20060101ALI20221228BHJP

   B60Q 1/00 20060101ALI20221228BHJP

【ＦＩ】

E02F9/00 Z

F21V9/40 400

B60Q1/04 Z

B60Q1/00 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021104266

(22)【出願日】2021-06-23

(71)【出願人】

【識別番号】000001236

【氏名又は名称】株式会社小松製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】柴田 壮佑

【テーマコード（参考）】

3K339

【Ｆターム（参考）】

3K339AA02

3K339BA01

3K339BA02

3K339BA21

3K339CA01

3K339FA04

3K339GB08

3K339HA13

3K339JA21

3K339KA06

3K339KA07

3K339KA27

3K339LA02

3K339LA07

3K339MA01

3K339MC03

3K339MC41

3K339MC52

3K339MC54

(57)【要約】

【課題】反射光が作業の邪魔になることを抑制できる作業機械の防眩制御システムおよび作業機械の防眩制御方法を提供する。
【解決手段】前照灯２１、２２は、機械本体２の前方に光を照射する。作業機３は、機械本体２の前方に位置する部分を有する。コントローラ３０は、作業機３の姿勢と作業機３の姿勢変化との少なくとも一方に関する作業機情報に基づいて前照灯２１、２２からの光の照射により作業機３にて反射する反射光を調整して防眩する。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

機械本体と、
前記機械本体の前方に光を照射する前照灯と、
前記機械本体の前方に位置する部分を有する作業機と、
前記作業機の姿勢と前記作業機の姿勢変化との少なくとも一方に関する作業機情報に基づいて前記前照灯からの光の照射により前記作業機にて反射する反射光を調整して防眩するコントローラと、を備えた、作業機械の防眩制御システム。

【請求項2】

前記作業機の前記姿勢変化に関する情報は、前記作業機に含まれるシリンダの圧力の変化と前記作業機を操作する操作装置の入力の変化との少なくとも一方に関する情報である、請求項１に記載の作業機械の防眩制御システム。

【請求項3】

前記機械本体に載置されたキャブをさらに備え、
前記作業機はバケットを有する、請求項１または請求項２に記載の作業機械の防眩制御システム。

【請求項4】

前記キャブはフロントウィンドウを有し、
前記コントローラは、前記前照灯における照射軸の傾斜角度と、前記前照灯における光の照射強度と、前記フロントウィンドウにおける光の透過度とからなる群から選ばれる１種以上を調整することにより、前記作業機で反射される反射光を調整する、請求項３に記載の作業機械の防眩制御システム。

【請求項5】

前記コントローラは、前記作業機情報に基づいて、前記機械本体の外部の像を認識する認識部が眩しい状態から眩しくない状態へと移行したと判定し、かつ反射光の調整を終了すると判定した場合に反射光の調整を終了する、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の作業機械の防眩制御システム。

【請求項6】

前記作業機は、前記作業機が前記機械本体に対して上昇する際に、前記機械本体の外部の像を認識する認識部の前方であって前記認識部の高さ位置と同じ高さ位置を通る、請求項１または請求項２に記載の作業機械の防眩制御システム。

【請求項7】

機械本体と、前記機械本体の前方に光を照射する前照灯と、前記機械本体の前方に位置する部分を有する作業機と、を備えた作業機械の防眩制御方法であって、
前記作業機の姿勢と前記作業機の姿勢変化との少なくとも一方に関する作業機情報を取得するステップと、
取得した前記作業機情報に基づいて、前記前照灯からの光の照射により前記作業機にて反射する反射光を調整して防眩するステップと、を備えた、作業機械の防眩制御方法。

【請求項8】

前記作業機情報に基づいて、前記機械本体の外部の像を認識する認識部が眩しい状態から眩しくない状態へと移行したと判定し、かつ反射光の調整を終了すると判定した場合に反射光の調整を終了するステップと、をさらに備えた、請求項７に記載の作業機械の防眩制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、作業機械の防眩制御システムおよび作業機械の防眩制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、ホイールローダにおいて前照灯を用いた構造が、たとえば特開２０００－２９６７２７号公報（特許文献１）に開示されている。特許文献１では、障害物との接触による前照灯の破損を低減するために、前照灯がキャノピの前側の支柱の上部に取り付けられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０００－２９６７２７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

作業機の状態によっては、前照灯の光が作業機に反射されて、反射光がオペレータの目に入る。これにより反射光が作業の邪魔になる。

【0005】

本開示の目的は、反射光が作業の邪魔になることを抑制できる作業機械の防眩制御システムおよび作業機械の防眩制御方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の作業機械の防眩制御システムは、機械本体と、前照灯と、作業機と、コントローラとを備える。前照灯は、機械本体の前方に光を照射する。作業機は、機械本体の前方に位置する部分を有する。コントローラは、作業機の姿勢と作業機の姿勢変化との少なくとも一方に関する作業機情報に基づいて前照灯からの光の照射により作業機にて反射する反射光を調整して防眩する。

【0007】

本開示の作業機械の防眩制御方法は、機械本体と、機械本体の前方に光を照射する前照灯と、機械本体の前方に位置する部分を有する作業機と、を備えた作業機械の防眩制御方法であって、以下のステップを備える。作業機の姿勢と作業機の姿勢変化との少なくとも一方に関する作業機情報が取得される。取得した作業機情報に基づいて、前照灯からの光の照射により作業機にて反射する反射光が調整されて防眩される。

【発明の効果】

【0008】

本開示によれば、反射光が作業の邪魔になることを抑制できる作業機械の防眩制御システムおよび作業機械の防眩制御方法を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本開示の一実施の形態における作業機械の一例としてホイールローダの構成を示す斜視図である。

【図2】図１のホイールローダにおける前照灯の照射範囲と作業機の姿勢とを示す側面図である。

【図3】図１に示す作業機械の防眩制御システムにおける機能ブロックの一例を示す図である。

【図4】図１に示す作業機械の防眩制御方法の一例を示すフロー図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本開示の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、明細書および図面において、同一の構成要素または対応する構成要素には、同一の符号を付し、重複する説明を繰り返さない。また、図面では、説明の便宜上、構成を省略または簡略化している場合もある。また、実施の形態と変形例との少なくとも一部は、互いに任意に組み合わされてもよい。

【0011】

＜ホイールローダ１の構成＞
一実施の形態における作業機械の一例としてホイールローダの構成について図１を用いて説明する。なお本実施の形態における作業機械はホイールローダに限定されるものではない。本実施の形態の作業機械は、作業機と前照灯とを搭載し、かつ作業機がキャブ（運転室）の前方に位置する作業機械であればよく、ブルドーザ、バックホーローダなどであってもよい。

【0012】

図１は、本開示の一実施の形態における作業機械の一例としてホイールローダの構成を示す斜視図である。ホイールローダ１は、機械本体２、作業機３、走行装置４およびキャブ５を有している。

【0013】

機械本体２は、前フレーム１１と、後フレーム１２とを有している。前フレーム１１には、作業機３が取り付けられている。後フレーム１２には、図示しないエンジンなどが搭載されている。

【0014】

前フレーム１１と後フレーム１２とには、ステアリングシリンダ１３（図２）が取り付けられている。ステアリングシリンダ１３は、作動油の供給によって伸縮する油圧シリンダである。ステアリングシリンダ１３の伸縮によって、前フレーム１１および後フレーム１２は互いに左右方向に揺動可能である。

【0015】

走行装置４は、前走行輪４ａと後走行輪４ｂとを有している。前走行輪４ａおよび後走行輪４ｂの各々が回転駆動されることによってホイールローダ１が自走する。キャブ５は、機械本体２上に載置され、後フレーム１２に取り付けられている。キャブ５は、作業機３の後方に配置されている。キャブ５内には、オペレータが着座する運転席５Ｓ、オペレータが操作する操作装置７（図３）などが配置されている。

【0016】

作業機３は、前フレーム１１の前方に取り付けられている。このため作業機３は、機械本体２の前方に位置する部分を有している。作業機３は、キャブ５の前方に位置している。作業機３は、バケット６と、ブーム１４と、ベルクランク１６と、チルトロッド１７、ブームシリンダ１８と、バケットシリンダ１９とを有している。なおバケット６はアタッチメントの一態様である。アタッチメントは、バケット６に限定されず、フォーク、ブレーカなどの別の態様であってもよい。

【0017】

ブーム１４の基端部は、前フレーム１１に回転自在に取付けられている。バケット６は、ブーム１４の先端に回転自在に取付けられている。ブームシリンダ１８はブーム１４を駆動する。ブームシリンダ１８の一端は、前フレーム１１に回転可能に取り付けられている。ブームシリンダ１８の他端は、ブーム１４に回転可能に取り付けられている。

【0018】

ブームシリンダ１８はたとえば油圧シリンダである。ブームシリンダ１８は、作動油の給排によって伸縮する。これによりブーム１４が駆動し、ブーム１４の先端に取り付けられたバケット６が昇降する。ブーム１４の先端が上昇した状態ではバケット６はキャブ５よりも高い位置に位置する。

【0019】

ベルクランク１６の一方端部はバケットシリンダ１９を介在して前フレーム１１に接続されている。ベルクランク１６の他方端部はチルトロッド１７などを介在してバケット６に接続されている。

【0020】

バケットシリンダ１９の一端は前フレーム１１に回転可能に取り付けられている。バケットシリンダ１９の他端はベルクランク１６に回転可能に取り付けられている。バケットシリンダ１９はたとえば油圧シリンダである。バケットシリンダ１９は、作動油の給排によって伸縮する。これによりバケット６が駆動し、バケット６がブーム１４に対して上下に回動する。

【0021】

ホイールローダ１は、左右１対の前照灯２１と、左右１対の前照灯２２とを有している。左右１対の前照灯２１の各々は、前フレーム１１に取り付けられている。左右１対の前照灯２２の各々は、キャブ５の上端（屋根）近傍に取り付けられている。

【0022】

前照灯２１、２２の各々は、機械本体２の前方に光を照射する。前照灯２１、２２の各々は、たとえば光の照射強度を変更可能である。前照灯２１、２２の各々は、たとえばハイビームとロービームとの切り替えが可能である。ハイビームでは、ホイールローダ１の前方における光の照射距離がロービームよりも長くなる。前照灯２１、２２の各々は、ハイビームとロービームとの２段階の切り替えに限定されず、たとえば前照灯２１、２２における光の照射軸の傾斜角度を３段階以上または無段階で変更可能であってもよい。上記照射軸の傾斜角度は、前後方向に対して照射軸が傾斜する角度である。

【0023】

ホイールローダ１は機械本体２の外部の像を認識する認識部を含んでいる。機械本体２の外部の像を認識する認識部は、キャブ５と、運転席５Ｓと、カメラ（図示せず）との少なくとも１つを含んでいる。機械本体２の外部の像は、前照灯２１、２２から照射され作業機３で反射して上記認識部に達する反射光の光量の情報を含んでいる。

【0024】

上記認識部は、前照灯２１、２２から照射された光が作業機３で反射することにより生じた反射光を認識する部分である。機械本体２の外部の像を認識する主体は、たとえばキャブ５の内部空間に搭乗したオペレータ、運転席５Ｓに着座したオペレータ、またはカメラであってもよい。このため上記認識部としてのキャブ５は、たとえばキャブ５内におけるオペレータの搭乗領域ＭＲ（たとえばキャブ５の内部空間）であってもよい。以下においては、機械本体２の外部の像を認識する認識部の一例として、搭乗領域ＭＲについて説明する。

【0025】

キャブ５は、フロントウィンドウ５Ｆを有している。フロントウィンドウ５Ｆは、搭乗領域ＭＲの前方に配置されている。フロントウィンドウ５Ｆは、フロントウィンドウ５Ｆにおける光の透過度を調整できるように構成されている。フロントウィンドウ５Ｆは、たとえば遮光部２３を有している。遮光部２３は、フロントウィンドウ５Ｆにおける光の透過度を調整可能である。遮光部２３は、たとえば液晶パネルである。

【0026】

遮光部２３を構成する液晶パネルは、液晶を２つの偏光板で挟み込んだ構成を有している。２つの偏光板は、互いに偏光板の向きが９０度ずれた状態となるように配置されている。２つの偏光板の間には、液晶分子が一方の偏光板から他方の偏光板にかけて９０度ねじれるように配置されている。これにより液晶に電圧を印加していない状態では、液晶パネルは光を透過する。一方、液晶に電圧を印加すると、液晶分子が直立してねじれが解消されるため、液晶パネルは光を遮断する。この原理を用い、液晶パネルの液晶に印加する電圧を調整することにより、フロントウィンドウ５Ｆにおける光の透過度が調整される。

【0027】

本実施形態のホイールローダ１においては、前照灯２１、２２における照射軸の傾斜角度と、前照灯２１、２２における光の照射強度と、フロントウィンドウ５Ｆにおける光の透過度とからなる群から選ばれる１種以上が調整可能である。これにより前照灯２１、２２から照射された後に作業機３で反射されて搭乗領域ＭＲに向かう反射光の強度が調整可能である。なお前照灯２１、２２における照射軸の傾斜角度の調整は、前照灯２１、２２の各々のハイビームとロービームとの切り替えを含む。

【0028】

上記における前後、左右、上下の位置関係は、キャブ５内の運転席５Ｓに着座したオペレータを基準としている。前方とは運転席５Ｓに着座したオペレータに正対する方向である。後方とは前方に対向する方向である。左右方向は運転席５Ｓに着座したオペレータの左右方向である。上下方向は運転席に着座したオペレータの上下方向である。

【0029】

バックホーローダのような作業機械においては、機械本体２の前後方向の一方側および他方側のそれぞれに第１作業機（たとえばローダバケット）および第２作業機（たとえばバックホー）が取り付けられている。このような作業機械においては、運転席５Ｓに着座したオペレータの正面に第１作業機が位置する場合には、機械本体２に対して第１作業機が取り付けられた側が前方となる。また運転席５Ｓに着座したオペレータの正面に第２作業機が位置する場合には、機械本体２に対して第２作業機が取り付けられた側が前方となる。

【0030】

＜前照灯の照射範囲と作業機の姿勢＞
次に、図１のホイールローダにおける前照灯の照射範囲と作業機の姿勢とについて説明する。

【0031】

図２は、図１のホイールローダにおける前照灯の照射範囲と作業機の姿勢とを示す側面図である。図２には、前照灯２１がたとえばハイビームとなった状態が示されている。前照灯２１がハイビームとなっている場合、前照灯２１は、側面視において照射範囲ＡＩを照らしている。

【0032】

一方、作業機３は、機械本体２の前方において上下方向に駆動する。作業機３のたとえばバケット６は、機械本体２に対して上昇する際に、搭乗領域ＭＲの前方であって搭乗領域ＭＲの高さ位置Ｈと同じ高さ位置を通る。作業機３のたとえばバケット６は、前照灯２１の照射範囲ＡＩ内を通過する。

【0033】

作業機３の駆動により照射範囲ＡＩに作業機３が位置する状態では、前照灯２１から照射された光が作業機３に照射されて作業機３にて反射する。たとえば照射範囲ＡＩにバケット６が位置する場合、前照灯２１から照射された光がバケット６の後面ＢＳに照射され、後面ＢＳで反射される。作業機３で反射した反射光は、バケット６の後面ＢＳの角度によっては、搭乗領域ＭＲを照らす可能性がある。反射光が搭乗領域ＭＲを照らした場合、搭乗領域ＭＲに照射される光の照射強度が所定値以上になり、搭乗領域ＭＲが眩しい状態となる。

【0034】

本実施形態においては、作業機３の姿勢（ブーム１４の角度、バケット６の角度）に関する情報に基づいて搭乗領域ＭＲが眩しい状態（照射強度が所定値以上の状態）となったと判定された場合に、反射光の調整が実行される。反射光の調整が実行される作業機３の姿勢は、ブーム１４の高さが所定高さ以上となる所定のブーム１４の角度、加えてバケット６がキャブ５と前後方向に正対する抱え込みの（チルト）状態となる所定のバケット６の角度である。反射光の調整においては、作業機３の姿勢に基づいて搭乗領域ＭＲが眩しい状態になったと判定した場合に搭乗領域ＭＲが眩しくない状態になるように作業機３からの反射光が調整される。

【0035】

また反射光の調整においては、作業機３の姿勢変化に関する情報に基づいて搭乗領域ＭＲが眩しい状態になったと判定された場合に搭乗領域ＭＲが眩しくない状態になるように作業機３からの反射光が調整されてもよい。作業機３の姿勢変化に関する情報は、たとえば作業機３に含まれるシリンダの圧力の変化と作業機３を操作する操作装置の入力信号の変化との少なくとも一方に関する情報である。作業機３に含まれるシリンダは、たとえばブームシリンダ１８およびバケットシリンダ１９である。作業機３を操作する操作装置７（図３）は、たとえばオペレータにより操作されるブームレバーである。

【0036】

具体的には作業機３の作業局面がたとえば積荷状態となったことに基づいて、反射光の調整が実行されてもよい。作業機３の作業局面が積荷状態となった場合、積荷をダンプトラックに積み込むために作業機３は機械本体２に対して上昇し、前照灯２１の照射範囲ＡＩを通過するからである。

【0037】

このように反射光の調整においては、作業機３の姿勢と作業機３の姿勢変化との少なくとも一方に関する作業機情報に基づいて搭乗領域ＭＲが眩しい状態になったと判定された場合に搭乗領域ＭＲが眩しくない状態になるようにバケット６からの反射光が調整されて防眩される。

【0038】

反射光の調整においては、バケット６から搭乗領域ＭＲへ向かう反射光を調整するために、たとえば前照灯２１の照射軸の傾斜角度、前照灯２１の照射強度、遮光部２３の透過度のいずれかが単独でまたは任意の組み合わせで自動で調整される。

【0039】

なお図２においては前照灯２１の照射範囲ＡＩと作業機３の状態との関係について説明したが、前照灯２２の照射範囲と作業機３の状態との関係も上記の説明と同様であるため、その説明を繰り返さない。

【0040】

＜防眩制御システムの構成＞
次に、本実施形態における防眩制御システムの構成について図３を用いて説明する。

【0041】

図３は、図１に示す作業機械の防眩制御システムにおける機能ブロックの一例を示す図である。図３に示されるように、防眩制御システムは、作業機３と、操作装置７と、前照灯２１、２２と、遮光部２３と、コントローラ３０と、作業機状態検出センサ４１と、前照灯状態検出センサ４２と、反射光調整部５０とを有している。

【0042】

作業機状態検出センサ４１は、作業機３の状態と操作装置７の状態との少なくとも一方の状態（作業機３の姿勢または姿勢変化）を検出する。作業機状態検出センサ４１は、たとえばストロークセンサ、ポテンショメータ、ＩＭＵ（Inertial Measurement Unit）、撮像装置、圧力センサなどである。

【0043】

作業機状態検出センサ４１としてストロークセンサが用いられる場合、たとえばブームシリンダ１８およびバケットシリンダ１９の各々にストロークセンサが取り付けられる。ストロークセンサにより各シリンダのストローク量を検出することができる。これらのストローク量から作業機３の姿勢を検出することができる。

【0044】

作業機状態検出センサ４１としてポテンショメータが用いられる場合、たとえばブームシリンダ１８のブーム１４側端部付近、バケットシリンダ１９のベルクランク１６側端部付近にポテンショメータが取り付けられる。各ポテンショメータにより、機械本体２に対するブーム１４の回転角度、ブーム１４に対するバケット６の回転角度の各々を検出することができる。これらの回転角度から作業機３の姿勢を検出することができる。

【0045】

作業機状態検出センサ４１としてＩＭＵが用いられる場合、たとえばブーム１４およびバケット６の各々にＩＭＵが取り付けられる。ＩＭＵの各々は、３軸の角度（または角速度）と加速度とを検出する。ＩＭＵにより検出された３軸の角度（または角速度）と加速度とにより、ブーム１４およびバケット６の各々の姿勢を検出することができる。

【0046】

作業機状態検出センサ４１として撮像装置が用いられる場合、撮像装置により、ブーム１４およびバケット６の状態が撮像される。撮像装置により撮像された撮像情報から、ブーム１４およびバケット６の各々の姿勢を検出することができる。

【0047】

作業機状態検出センサ４１として圧力センサが用いられる場合、圧力センサにより、たとえばブームシリンダ１８およびバケットシリンダ１９の少なくとも一方の油圧が検出される。ブームシリンダ１８およびバケットシリンダ１９の少なくとも一方の油圧を検出することにより、作業機３が空荷状態であるのか、積荷状態であるのかの作業局面を検出することができる。これにより作業機３に含まれるシリンダ１８、１９の圧力の変化を作業機状態検出センサ４１により検出することができる。

【0048】

また作業機状態検出センサ４１として圧力センサが用いられる場合、圧力センサにより、たとえばパイロット油圧方式の操作装置７におけるパイロット油圧（ＰＰＣ圧力）が検出される。また作業機状態検出センサ４１としてポテンショメータが用いられる場合、ポテンショメータにより、たとえば電気方式の操作装置７における操作角度が検出される。これにより操作装置７の入力の変化を作業機状態検出センサ４１により検出することができる。

【0049】

前照灯状態検出センサ４２は、前照灯２１、２２の照射の状態を検出する。前照灯状態検出センサ４２は、たとえば角度センサ、ハイ・ロー検出センサ、電流センサなどである。

【0050】

前照灯状態検出センサ４２として角度センサが用いられる場合、前照灯２１、２２における照射軸の傾斜角度が角度センサにより検出される。

【0051】

前照灯状態検出センサ４２としてハイ・ロー検出センサが用いられる場合、前照灯２１、２２がハイビームおよびロービームのいずれの状態であるのかがハイ・ロー検出センサにより検出される。

【0052】

たとえばハイビームとロービームとの間でバルブが切り替えられる場合には、ハイ・ロー検出センサは、ハイビーム用のバルブに電流が供給されているのか、ロービーム用のバルブに電流が供給されているのかを検出する。この場合、ハイ・ロー検出センサはたとえば電流センサである。

【0053】

前照灯状態検出センサ４２として電流センサが用いられる場合、前照灯２１、２２に供給される電流量が電流センサにより検出される。電流センサで電流量を検出することにより前照灯２１、２２の照射強度を検出することができる。

【0054】

コントローラ３０は、前照灯２１、２２からの光の照射により作業機３にて反射して搭乗領域ＭＲに向かう反射光を作業機３の状態に基づいて調整して防眩する。コントローラ３０は、作業機３の姿勢と作業機３の作業局面との少なくとも一方に基づいて作業機３の状態を判定する。コントローラ３０は、前照灯２１、２２における照射軸の傾斜角度と、前照灯２１、２２における光の照射強度と、フロントウィンドウ５Ｆの透過度とからなる群から選ばれる１種以上を調整することにより、作業機３から搭乗領域ＭＲに向かって反射された反射光を調整して防眩する。

【0055】

コントローラ３０は、作業機３の姿勢と作業機３の姿勢変化との少なくとも一方に関する作業機情報に基づいて、機械本体２の外部の像を認識する認識部（たとえば搭乗領域ＭＲ）が眩しい状態から眩しくない状態へと移行したと判定し、かつ反射光の調整を終了すると判定した場合に反射光の調整を終了する。

【0056】

コントローラ３０は、作業機状態信号取得部３０ａと、前照灯状態信号取得部３０ｂと、作業機状態判定部３０ｃと、メモリ３０ｄと、反射光調整信号出力部３０ｅとを有している。

【0057】

作業機状態信号取得部３０ａは、作業機状態検出センサ４１の検出結果を、作業機３の姿勢と作業機３の姿勢変化との少なくとも一方に関する作業機情報を示す信号として取得する。作業機状態信号取得部３０ａは、取得した作業機情報を示す信号を作業機状態判定部３０ｃに出力する。

【0058】

前照灯状態信号取得部３０ｂは、前照灯状態検出センサ４２の検出結果を示す信号を取得する。前照灯状態信号取得部３０ｂは、取得した信号を作業機状態判定部３０ｃに出力する。

【0059】

メモリ３０ｄは、作業機３の状態と前照灯２１、２２の状態と搭乗領域ＭＲにおける反射光の強度との関係を示す関係テーブルを記憶する。メモリ３０ｄは、コントローラ３０に含まれていてもよく、またコントローラ３０とは別個に設けられていてもよい。

【0060】

作業機状態判定部３０ｃは、作業機状態信号取得部３０ａから取得した信号と前照灯状態信号取得部３０ｂから取得した信号とに基づいて、作業機３の状態が搭乗領域ＭＲから見たときに作業機３からの反射光が眩しい状態になっているか否かを判定する。この際、作業機状態判定部３０ｃは、メモリ３０ｄに記憶された上記関係テーブルを参照する。作業機状態判定部３０ｃは、判定結果を示す信号を反射光調整信号出力部３０ｅへ出力する。

【0061】

反射光調整信号出力部３０ｅは、作業機状態判定部３０ｃから判定結果を示す信号を取得すると、その信号を反射光調整部５０へ出力する。反射光調整信号出力部３０ｅから出力される信号により、反射光調整部５０が調整される。

【0062】

反射光調整部５０は、コントローラ３０（反射光調整信号出力部３０ｅ）からの信号に基づいて前照灯２１、２２または遮光部２３の状態を調整する。反射光調整部５０は、前照灯制御部５０ａと、遮光部制御部５０ｂとを有している。前照灯制御部５０ａは、前照灯２１、２２の照射軸の傾斜角度、照射強度などを調整する。遮光部制御部５０ｂは、遮光部２３の透過度を調整する。

【0063】

前照灯制御部５０ａは、たとえば前照灯２１、２２の照射軸の傾斜角度を制御する。また前照灯制御部５０ａは、たとえば前照灯２１、２２のハイビームとロービームとの切り替えを制御する。たとえばハイビームとロービームとの間でバルブが切り替えられる場合、前照灯制御部５０ａは、ハイビーム用のバルブとロービーム用のバルブとに供給する電流を切り替えるように制御する。また前照灯制御部５０ａは、たとえば前照灯２１、２２に供給される電流量を制御する。これにより前照灯２１、２２の照射強度が制御される。

【0064】

遮光部制御部５０ｂは、遮光部２３がたとえば液晶パネルよりなる場合、液晶パネルの液晶に印加する電圧を調整する。これにより遮光部制御部５０ｂにより、遮光部２３における光の透過度が調整される。

【0065】

搭乗領域ＭＲにおいて反射光が眩しいとの判定結果を反射光調整部５０が取得した場合、反射光調整部５０は、搭乗領域ＭＲにおける反射光の強度を調整する。具体的には、前照灯制御部５０ａは、たとえば前照灯２１、２２からの光が作業機３になるべく照射されないように、または作業機３で反射した反射光が搭乗領域ＭＲになるべく向かわないように前照灯２１、２２の照射軸を調整する。前照灯制御部５０ａは、たとえば前照灯２１、２２をハイビームからロービームに切り替える。遮光部制御部５０ｂは、フロントウィンドウ５Ｆが光を透過し難くなるように遮光部２３を制御する。たとえば遮光部制御部５０ｂは、液晶パネルの液晶に電圧を印加して光が液晶パネルを透過し難くする。

【0066】

コントローラ３０は、ホイールローダ１に搭載されていてもよく、ホイールローダ１の外部に離れて配置されていてもよい。コントローラ３０がホイールローダ１の外部に離れて配置されている場合、コントローラ３０は、センサ４１、４２、反射光調整部５０などと無線により接続されていてもよい。コントローラ３０は、たとえばプロセッサであり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）であってもよい。

【0067】

＜防眩制御方法＞
次に、本実施形態における防眩制御方法について図３および図４を用いて説明する。

【0068】

図４は、図１に示す作業機械の防眩制御方法の一例を示すフロー図である。図３および図４に示されるように、まず通常制御から防眩制御に切り替えられる（ステップＳ１）。通常制御から防眩制御への切り替えは、たとえばオペレータが通常制御から防眩制御への切り替えスイッチを操作することにより行なわれる。

【0069】

通常制御とは、防眩制御以外の制御である。通常制御においては、オペレータの手動操作により、前照灯２１、２２の照射軸の傾斜角度、照射強度、遮光部２３の透過度などが調整される。

【0070】

防眩制御へ切り替えられることにより防眩制御が開始される。防眩制御においては上記のとおり、前照灯２１、２２の状態と作業機３の状態と操作装置７の状態とに基づいてコントローラ３０により、自動で前照灯２１、２２の照射状態または遮光部２３の透過度が調整される。

【0071】

防眩制御において、コントローラ３０の作業機状態信号取得部３０ａは、作業機状態検出センサ４１から上記作業機情報を示す信号を取得する（ステップＳ２ａ）。作業機状態信号取得部３０ａは、作業機情報を示す信号を作業機状態判定部３０ｃに出力する。

【0072】

コントローラ３０の前照灯状態信号取得部３０ｂは、前照灯状態検出センサ４２から前照灯２１、２２の状態を示す信号を取得する（ステップＳ２ｂ）。前照灯状態信号取得部３０ｂは、前照灯２１、２２の状態を示す信号を作業機状態判定部３０ｃに出力する。

【0073】

この後、作業機状態判定部３０ｃが、作業機３および前照灯２１、２２の各々の状態を示す信号に基づいて、搭乗領域ＭＲが反射光により眩しい状態にあるか否かを判定する（ステップＳ３）。この判定の際、作業機状態判定部３０ｃは、メモリ３０ｄに記憶された、作業機３および前照灯２１、２２の状態と搭乗領域ＭＲにおける眩しさ（反射光の強度）との関係を示す関係テーブルを参照する。

【0074】

この判定においては、図２に示されるように、たとえば作業機３が前照灯２１の照射範囲ＡＩに位置して作業機３で反射した反射光が搭乗領域ＭＲへ向かうことにより、搭乗領域ＭＲが眩しい状態となっているか否かが判定される。

【0075】

上記判定において搭乗領域ＭＲが眩しい状態ではないと判定された場合、作業機情報の取得（ステップＳ２ａ）と前照灯２１の状態の取得（ステップＳ２ｂ）とが繰り返される。また上記判定において搭乗領域ＭＲが眩しい状態ではあると判定された場合、作業機３からの反射光が調整され防眩される（ステップＳ４）。

【0076】

反射光の調整は、たとえば前照灯２１、２２の照射強度を減ずることにより行なわれる。前照灯２１、２２の照射強度は、たとえば前照灯２１、２２に供給される電流値を減らすことにより減ぜられる。

【0077】

反射光の調整は、前照灯２１、２２の照射軸の傾斜角度を調整することにより行なわれてもよい。これにより、前照灯２１の照射範囲ＡＩにたとえばバケット６が入らないように前照灯２１の照射軸の傾斜角度が調整される。前照灯２１、２２の照射軸における傾斜角度の調整は、たとえば前照灯２１をハイビームからロービームへ切り替えることにより行なわれてもよい。

【0078】

反射光の調整は、遮光部２３の透過度を下げることにより行なわれてもよい。遮光部２３の透過度は、遮光部２３が液晶パネルよりなる場合、液晶パネルの液晶に印加する電圧を高くすることにより調整される。

【0079】

上記のように作業機３および前照灯２１の状態に基づいて搭乗領域ＭＲへ向かって反射する反射光が調整され防眩される。

【0080】

この後、搭乗領域ＭＲが眩しくない状態であることが確認されたら、反射光の調整が解除されてもよい。以下、この反射光調整の解除について説明する。

【0081】

反射光の調整（ステップＳ４）が行なわれた後、作業機状態信号取得部３０ａは、作業機状態検出センサ４１から作業機情報を示す信号を取得する（ステップＳ５ａ）。作業機状態信号取得部３０ａは、作業機情報を示す信号を作業機状態判定部３０ｃに出力する。また前照灯状態信号取得部３０ｂは、前照灯状態検出センサ４２から前照灯２１、２２の状態を示す信号を取得する（ステップＳ５ｂ）前照灯状態信号取得部３０ｂは、前照灯２１、２２の状態を示す信号を作業機状態判定部３０ｃに出力する。

【0082】

この後、作業機状態判定部３０ｃが、作業機情報と前照灯２１、２２の状態との各々を示す信号に基づいて、搭乗領域ＭＲが反射光により眩しい状態から眩しくない状態へ移行したか否かを判定する（ステップＳ６）。この判定の際、作業機状態判定部３０ｃは、メモリ３０ｄに記憶された、作業機３および前照灯２１、２２の状態と搭乗領域ＭＲにおける眩しさ（反射光の強度）との関係を示す関係テーブルを参照する。

【0083】

この判定において搭乗領域ＭＲが眩しくない状態へ移行していないと作業機状態判定部３０ｃが判定した場合、反射光が再度調整される（ステップＳ４）。またこの判定において搭乗領域ＭＲが眩しくない状態へ移行したと作業機状態判定部３０ｃが判定した場合、反射光の調整を終了するか否かの判定が行なわれる（ステップＳ７）。

【0084】

反射光の調整を終了するか否かの判定は、作業機３の角度が所定角度以下となっているか否かと、作業状態が積荷状態（ブームシリンダ１８のボトム圧が所定値以下）であるか否かとを条件として行なわれる。

【0085】

この判定において反射光の調整を終了すべきでないと判定された場合、反射光の調整（ステップＳ４）が維持される。またこの判定において反射光の調整を終了すべきであると判定された場合、反射光の調整を行なわないように反射光の調整が終了される（ステップＳ８）。

【0086】

なお反射光の調整が終了された後も防眩制御は継続している。このため反射光の調整が終了された後に、搭乗領域ＭＲが眩しい状態になったとコントローラ３０が判定した場合には反射光の調整が再度行なわれる。防眩制御から通常制御への切り替えは、たとえばオペレータが防眩制御から通常制御への切り替えスイッチを操作することにより行なわれる。

【0087】

＜効果＞
次に、本実施形態の効果について説明する。

【0088】

暗所にて作業機械が作業する場合、前照灯により前方を照らすことで作業機械の前方を明るく照らし出すことができる。これによりオペレータは作業機械の前方の地形、積荷の状況などを把握できる。

【0089】

図２に示されるように、作業機３が前照灯２１の照射範囲ＡＩに入り、前照灯２１から照射された光が作業機３で反射して搭乗領域ＭＲへ向かうことにより、搭乗領域ＭＲが眩しい状態となる。これは前照灯２１としてＬＥＤが用いられる場合、作業機３が雨などにより水に濡れている場合などにおいて、より顕著となる。

【0090】

この対策として作業機３をたとえば光を吸収しやすい色彩または材質に変更するなどの手段が考えられる。しかしバケットを塗装できない現場（たとえば畜産関係の現場など）がある。また作業内容などから材質を変更できない場合もある。

【0091】

これに対して本実施形態においては図１および図３に示されるように、コントローラ３０の反射光調整信号出力部３０ｅは、前照灯２１、２２からの光の照射により作業機３にて反射して搭乗領域ＭＲに向かう反射光を作業機情報に基づいて調整する指令を発する。これにより反射光調整部５０により反射光が調整され、作業機３から反射した反射光が作業の邪魔になることが抑制される。これにより作業機３の色彩、材質などを変更する必要がなくなる。

【0092】

また本実施形態においては図１および図３に示されるように、作業機情報としての作業機３の姿勢変化に関する情報は、作業機３に含まれるシリンダ１８、１９の圧力の変化と作業機３を操作する操作装置７の入力の変化との少なくとも一方に関する情報である。これによりシリンダ１８、１９の圧力変化および操作装置７の入力変化に基づく反射光の調整が可能となる。

【0093】

また本実施形態においては図１および図３に示されるように、コントローラ３０の反射光調整信号出力部３０ｅは、前照灯２１、２２における照射軸の傾斜角度と、前照灯２１、２２における光の照射強度と、フロントウィンドウ５Ｆにおける光の透過度とからなる群から選ばれる１種以上を調整する指令を発する。これにより作業機３で反射され搭乗領域ＭＲに向かう反射光の強度が調整される。

【0094】

また本実施形態においては図４に示されるように、コントローラ３０は、作業機情報に基づいて、機械本体２の外部の像を認識する認識部（たとえば搭乗領域ＭＲ）が眩しい状態から眩しくない状態へと移行したと判定し、かつ反射光の調整を終了すると判定した場合に反射光の調整を終了する。これにより認識部が眩しくない状態になった場合には、反射光の調整が自動で終了する。

【0095】

また本実施形態においては図２に示されるように、作業機３は、作業機３が機械本体２に対して上昇する際に、認識部（たとえば搭乗領域ＭＲ）の前方であって認識部の高さ位置Ｈと同じ高さ位置を通る。このような作業機械１において前照灯２１から照射された光が認識部に反射しやすい。このため、このような作業機械１に本実施形態の防眩制御を実行することにより効果的に認識部の眩しさを軽減することができる。

【0096】

なお前照灯２１、２２として、キャブ５の前方に配置されたものについて説明したが、前照灯は、キャブ５の後方に位置していても機械本体２の前方に光を照射できるものであればよい。また作業機３は、作業機３の全体が機械本体２の前方に位置していてもよく、作業機３の一部のみが機械本体２の前方に位置していてもよい。また前照灯２１、２２の照射強度は、前照灯２１、２２として点灯させる光源（たとえばＬＥＤ（Light Emitting Diode））の個数を調整することにより調整されてもよい。

【0097】

なお上記実施形態においては、機械本体２の外部の像を認識する認識部の一例として、搭乗領域ＭＲについて説明したが、上記認識部は搭乗領域ＭＲに限定されるものではなく、キャブ５、運転席５Ｓおよびカメラのいずれであってもよい。

【0098】

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0099】

１ ホイールローダ、２ 機械本体、３ 作業機、４ 走行装置、４ａ 前走行輪、４ｂ 後走行輪、５ キャブ、５Ｆ フロントウィンドウ、５Ｓ 運転席、６ バケット、７ 操作装置、１１ 前フレーム、１２ 後フレーム、１３ ステアリングシリンダ、１４ ブーム、１６ ベルクランク、１７ チルトロッド、１８ ブームシリンダ、１９ バケットシリンダ、２１，２２ 前照灯、２３ 遮光部、３０ コントローラ、３０ａ 作業機状態信号取得部、３０ｂ 前照灯状態信号取得部、３０ｃ 作業機状態判定部、３０ｄ メモリ、３０ｅ 反射光調整信号出力部、４１ 作業機状態検出センサ、４２ 前照灯状態検出センサ、５０ 反射光調整部、５０ａ 前照灯制御部、５０ｂ 遮光部制御部、ＡＩ 照射範囲、ＢＳ 後面、ＭＲ 監視領域。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】