特開 2024-122483 作業機械および作業機械の制御方法

(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】P2024122483

(43)【公開日】2024-09-09

(54)【発明の名称】作業機械および作業機械の制御方法

(51)【国際特許分類】

   E02F 9/26 20060101AFI20240902BHJP

   E02F 9/20 20060101ALI20240902BHJP

【ＦＩ】

E02F9/26 B

E02F9/20 M

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023030046

(22)【出願日】2023-02-28

(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】110000202

【氏名又は名称】弁理士法人新樹グローバル・アイピー

(72)【発明者】

【氏名】太田 匡哉

(72)【発明者】

【氏名】吉端 達也

【テーマコード（参考）】

2D003

2D015

【Ｆターム（参考）】

2D003AA01

2D003BA06

2D003DA04

2D003DB04

2D003DB05

2D003FA02

2D015HA03

(57)【要約】

【課題】ブレードを障害物として誤検知している可能性がある場合にオペレータに対処を促すことが可能な作業機械を提供する。
【解決手段】油圧ショベル１は、下部走行体１１と、上部旋回体１２と、ブレード１３と、物体検知センサ３ａ～３ｃと、ディスプレイ５３と、コントローラ４と、を備える。上部旋回体１２は、下部走行体１１に対して旋回可能である。ブレード１３は、下部走行体１１に取り付けられ、上下方向に動作可能である。ディスプレイ５３は、オペレータにブレード１３の下げ動作を促す指示を行う。コントローラ４は、物体検知センサ３ａ～３ｃにより検知した物体がブレード１３の可能性があると判断した場合、指示を行わせるようにディスプレイに指令を出力する。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

下部走行体と、
前記下部走行体に対して旋回可能な上部旋回体と、
前記下部走行体に取り付けられ、上下方向に動作可能なブレードと、
前記上部旋回体に配置され、周囲の物体を検知する物体検知部と、
オペレータに前記ブレードの下げ動作を促す指示を行う指示部と、
前記物体検知部により検知した物体が前記ブレードの可能性があると判断した場合、前記指示を行わせるように前記指示部に指令信号を出力するコントローラと、を備えた作業機械。

【請求項2】

前記ブレードの存在位置を検知するブレード位置検知部を更に備え、
前記コントローラは、前記ブレード位置検知部に基づいた前記ブレードの存在位置に、前記物体検知部により検知した物体の検知位置が含まれる場合、前記物体が前記ブレードの可能性があると判断する、
請求項１に記載の作業機械。

【請求項3】

前記ブレード位置検知部は、前記下部走行体に対する前記上部旋回体の旋回角度を検知する旋回角度センサを有し、
前記コントローラは、前記旋回角度センサによって検知された旋回角度に基づいて、前記ブレードの存在位置を求める、
請求項２に記載の作業機械。

【請求項4】

前記ブレード位置検知部は、前記上部旋回体の周囲を撮像する撮像部を有し、
前記コントローラは、前記撮像部によって撮像された画像データに基づいて、前記ブレードの存在位置を求める、
請求項２に記載の作業機械。

【請求項5】

前記物体検知部は、レーダを含む、
請求項１に記載の作業機械。

【請求項6】

下部走行体と、前記下部走行体に対して旋回可能な上部旋回体と、前記下部走行体に取り付けられ、上下方向に動作可能なブレードと、を備えた作業機械の制御方法であって、
前記作業機械の周囲の物体を検知する物体検知ステップと、
前記物体検知ステップによって検知した物体が前記ブレードの可能性があるか否かを判断する判断ステップと、
前記物体検知ステップにより検知した物体が前記ブレードの可能性があると判断した場合、前記ブレードの下げ動作を促す指示を行う指示ステップと、を備えた、
作業機械の制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、作業機械および作業機械の制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

道路工事や、管埋設工事等でショベル機械が多く使用されている。ショベル機械は、下部走行体と、下部走行体に対して旋回可能な上部旋回体と、を備えている。このようなショベル機械に対して周囲の障害物を検知するためにセンサを設ける構成が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

一方、ショベル機械には、下部走行体に、整地作業等に用いられるブレードが装着される場合がある（例えば、特許文献２の図１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第６４６８４４４号明細書

【特許文献2】特開２０２２－１９０３９７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、ブレードがセンサの検知範囲内に入ると、ブレードを障害物として誤検知するため、障害物の存在を検知し難かった。

【0006】

本開示は、ブレードを障害物として誤検知している可能性がある場合にオペレータに対処を促すことが可能な作業機械および作業機械の制御方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示の態様にかかる作業機械は、下部走行体と、上部旋回体と、ブレードと、物体検知部と、指示部と、コントローラと、を備える。上部旋回体は、下部走行体に対して旋回可能である。ブレードは、下部走行体に取り付けられ、上下方向に動作可能である。指示部は、オペレータにブレードの下げ動作を促す指示を行う。コントローラは、物体検知部により検知した物体がブレードの可能性があると判断した場合、指示を行わせるように指示部に指令を出力する。

【0008】

本開示の他の態様にかかる作業機械の制御方法は、物体検知ステップと、判断ステップと、指示ステップと、を備える。作業機械は、下部走行体と、下部走行体に対して旋回可能な上部旋回体と、下部走行体に取り付けられ、上下方向に動作可能なブレードと、を備える。物体検知ステップは、作業機械の周囲の物体を検知する。判断ステップは、物体検知ステップによって検知した物体がブレードの可能性があるか否かを判断する。指示ステップは、物体検知ステップにより検知した物体がブレードの可能性があると判断した場合、ブレードの下げ動作を促す指示を行う。

【発明の効果】

【0009】

本開示の態様によれば、ブレードを障害物として誤検知している可能性がある場合にオペレータに対処を促すことが可能な作業機械および作業機械の制御方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1A】本開示の実施形態１にかかる油圧ショベルを示す左側面図である。

【図1B】本開示の実施形態１にかかる油圧ショベルを示す右側面図である。

【図1C】本開示の実施形態１にかかる油圧ショベルを示す背面図である。

【図2】本開示の実施形態１にかかる油圧ショベルの物体検知センサによる物体検知範囲を示す平面図である。

【図3】本開示の実施形態１にかかる油圧ショベルの制御構成を示すブロック図である。

【図4】本開示の実施形態１にかかる油圧ショベルにおいてブレードが物体検知センサによって検知される状態を示す側面図である。

【図5】本開示の実施形態１にかかる油圧ショベルの動作を示すフロー図である。

【図6】（ａ）本開示の実施形態２にかかる油圧ショベルの上部旋回体の左側面部を示す図である。（ｂ）本開示の実施形態２にかかる油圧ショベルの上部旋回体の右側面部を示す図である。（ｃ）本開示の実施形態２にかかる油圧ショベルの上部旋回体の背面部を示す図である。

【図7】本開示の実施形態２にかかる油圧ショベルのカメラの撮像範囲を示す平面図である。

【図8】本開示の実施形態２にかかる油圧ショベルの制御構成を示すブロック図である。

【図9】本開示の実施形態２にかかる油圧ショベルの動作を示すフロー図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

本開示にかかる作業機械の一例としての油圧ショベルについて図面を参照しながら以下に説明する。

【0012】

＜構成＞
（油圧ショベル１の概要）
図１Ａは、本実施形態の油圧ショベル１の構成を示す左側面図である。図１Ｂは、本実施形態の油圧ショベル１の構成を示す右側面図である。図１Ｃは、油圧ショベル１の構成を示す背面図である。

【0013】

図１Ａ～図１Ｃに示すように、油圧ショベル１（作業機械の一例）は、下部走行体１１と、上部旋回体１２と、ブレード１３と、物体検知センサ３ａ～３ｃ（物体検知部の一例）と、コントローラ４（図３参照）と、を有する。

【0014】

下部走行体１１は、一対の走行装置２１、２２を有する。各走行装置２１、２２は、履帯２１ａ、２２ａを有している。エンジンからの駆動力によって走行モータが回転して履帯２１ａ、２２ａが駆動されることによって油圧ショベル１が走行する。

【0015】

上部旋回体１２は、下部走行体１１の上側に配置されている。上部旋回体１２は、旋回モータ３７（図３参照）によって上下方向に沿った軸を中心として下部走行体１１に対して旋回可能に構成されている。上部旋回体３にはスイングマシナリが配置されている。下部走行体１１には、スイングサークルが配置されており、スイングマシナリの出力ピニオンと噛み合っている。旋回モータ３７の回転駆動がスイングマシナリ（図示せず）によって減速され出力ピニオンから出力される。これにより、スイングマシナリがスイングサークルの内側または外側を回転移動し下部走行体１１に対して上部旋回体１２が回転する。

【0016】

上部旋回体１２は、旋回フレーム２３と、キャブ２４と、作業機２５と、エンジンルーム２６と、を有する。旋回フレーム２３は、下部走行体１１の上側に配置されており、下部走行体１１に対して旋回可能なフレームである。キャブ２４は、旋回フレーム２３の前部左側位置に設けられている。キャブ２４は、オペレータが運転時に着座する運転席として設けられている。キャブ２４の内部には、運転席、作業機２５を操作するためのレバーおよびブレード１３を操作するためのレバーを含む操作装置５１（図３参照）、ならびにディスプレイ５３（図３参照）等が配置されている。

【0017】

作業機２５は、上部旋回体１２の前部中央位置に取り付けられている。作業機２５は、図１Ａに示すように、ブーム３１、アーム３２、バケット３３を有する。ブーム３１の基端部は、上部旋回体１２に回動可能に連結されている。また、ブーム３１の先端部はアーム３２の基端部に回動可能に連結されている。アーム３２の先端部は、バケット３３に回動可能に連結されている。バケット３３は、その開口が上部旋回体１２の方向（後方）を向くことができるようにアーム３２に取り付けられている。バケット３３が、このような向きに取り付けられた油圧ショベル１は、バックホウと呼ばれている。

【0018】

ブーム３１、アーム３２およびバケット３３のそれぞれに対応するように油圧シリンダ３４～３６（ブームシリンダ３４、アームシリンダ３５およびバケットシリンダ３６）が配置されている。これらの油圧シリンダ３４～３６が駆動されることによって作業機２５が駆動される。これにより、掘削等の作業が行われる。

【0019】

エンジンルーム２６は、上部旋回体１２のキャブ２４の後側に配置されている。エンジンルーム２６には、エンジン、エンジンを冷却する冷却ユニット、および油圧ポンプ等が収納されている。

【0020】

ブレード１３は、下部走行体１１に上下方向に動作可能に取り付けられている。ブレード１３は、整地作業に用いられる。ブレード１３は、一対の履帯２１ａ、２２ａの前側に配置されている。ブレード１３と下部走行体１１の各々に接続されたブレードシリンダ３８が設けられている。ブレードシリンダ３８が延びるとブレード１３は下方に移動し、ブレードシリンダ３８が収縮するとブレード１３は上方に移動する。ブレードシリンダ３８は、例えば、油圧シリンダである。

【0021】

なお、本実施形態において下部走行体１１の前後左右は、一対の履帯２１ａ、２２ａと平行な下部走行体１１の中心軸を基準として説明する。中心軸に沿った方向のうちブレード１３が配置されている方向を前方向とし、前方向に対向する方向を後方向とする。ブレード１３を前方に見たときの側方方向の右側、左側をそれぞれ右方向、左方向とする。また、上部旋回体１２の前後左右は、キャブ２４内の運転席を基準として説明する。運転席が正面に正対する方向を前方向とし、前方向に対向する方向を後方向とする。運転席が正面に正対したときの側方方向の右側、左側をそれぞれ右方向、左方向とする。

【0022】

（物体検知センサ３ａ～３ｃ）
物体検知センサ３ａ～３ｃは、油圧ショベル１の周囲の物体を検知する。物体検知センサ３ａ～３ｃは、物体の存在を検知するとともに、物体の位置に関する位置情報を検知し、物体の存在と検知した位置情報とを検知信号としてコントローラ４に送信する。物体検知センサ３ａ～３ｃとしては、ミリ波レーダ、超音波センサ、およびＬｉＤＡＲ（Laser Imaging Detection and Ranging）の少なくとも１種を用いることができる。なお、位置情報としては、位置そのものであってもよいし、コントローラ４で位置を演算するために必要な情報であってもよい。

【0023】

図１Ａに示すように、物体検知センサ３ａは、上部旋回体１２の左側面部１２ａの下部に配置されている。図１Ｂに示すように、物体検知センサ３ｂは、上部旋回体１２の右側面部１２ｂの下部に配置されている。図１Ｃに示すように、物体検知センサ３ｃは、上部旋回体１２の背面部１２ｃの下部に配置されている。

【0024】

図２は、物体検知センサ３ａ～３ｃの物体検知範囲を示す平面図である。図２では、下部走行体１１に対して上部旋回体１２が９０°左方向に旋回している。図２において、下部走行体１１の前方向が矢印Ａで示され、上部旋回体１２の前方向が矢印Ｂで示されている。左側面部１２ａに配置されている物体検知センサ３ａは、上部旋回体１２の周囲のうち左側に存在する物体を検知する。物体検知センサ３ａの検知範囲がＲａとして示されている。右側面部１２ｂに配置されている物体検知センサ３ｂは、上部旋回体１２の周囲のうち右側に存在する物体を検知する。物体検知センサ３ｂの検知範囲がＲｂとして示されている。背面部１２ｃに配置されている物体検知センサ３ｃは、上部旋回体１２の周囲のうち後側に存在する物体を検知する。物体検知センサ３ｃの検知範囲がＲｃとして示されている。検知範囲Ｒａ～Ｒｃは、図２において点線で囲まれている。

【0025】

検知範囲Ｒａの一部と検知範囲Ｒｃの一部は、互いに重なっている。検知範囲Ｒｃの一部と検知範囲Ｒｂの一部は互いに重なっている。これによって、油圧ショベル１の左側から後側を通って右側までを抜けなくセンサの検知範囲で覆うことができる。

【0026】

（油圧ショベル１の制御構成）
図３は、油圧ショベル１およびその制御システムの構成を示すブロック図である。図３に示すように、油圧ショベル１は、エンジン４１と、油圧ポンプ４２と、動力伝達装置４３と、ポンプ制御装置４４と、制御弁４５と、上述したコントローラ４を含む。

【0027】

エンジン４１は、コントローラ４からの指令信号により制御される。油圧ポンプ４２は、エンジン４１によって駆動され、作動油を吐出する。油圧ポンプ４２から吐出された作動油は、ブームシリンダ３４と、アームシリンダ３５と、バケットシリンダ３６と、旋回モータ３７と、ブレードシリンダ３８に供給される。

【0028】

上述した旋回モータ３７は、例えば油圧モータである。旋回モータ３７は、油圧ポンプ４２からの作動油によって駆動される。旋回モータ３７は、上部旋回体１２を旋回させる。

【0029】

油圧ポンプ４２は可変容量ポンプである。油圧ポンプ４２にはポンプ制御装置４４が接続されている。ポンプ制御装置４４は、油圧ポンプ４２の容量を制御する。ポンプ制御装置４４は、例えば電磁弁を含み、コントローラ４からの指令信号により制御される。コントローラ４は、ポンプ制御装置４４を制御することで、油圧ポンプ４２の容量を制御する。なお、図３では、１つの油圧ポンプが図示されているが、複数の油圧ポンプが設けられてもよい。

【0030】

制御弁４５は、油圧ポンプ４２から油圧シリンダ３４－３６、３８及び旋回モータ３７に供給される作動油の流量を制御する。油圧シリンダ３４－３６、３８および旋回モータ３７と油圧ポンプ４２とは、制御弁４５を介して油圧回路によって接続されている。制御弁４５は、コントローラ４からの指令信号によって制御される。コントローラ４は、制御弁４５を制御することで、作業機２５の動作を制御する。コントローラ４は、制御弁４５を制御することで、上部旋回体１２の旋回を制御する。コントローラ４は、制御弁４５を制御することで、ブレード１３の上下動作を制御する。

【0031】

動力伝達装置４３は、エンジン４１の駆動力を下部走行体１１に伝達する。履帯２１ａ、２２ａは、動力伝達装置４３からの駆動力によって駆動されて、油圧ショベル１を走行させる。動力伝達装置４３は、例えば、HST（Hydro Static Transmission）であるが、トルクコンバーター、或いは複数の変速ギアを有するトランスミッション、またはHMT（Hydraulic Mechanical Transmission）などの他の形式のトランスミッションであってもよい。

【0032】

コントローラ４は、CPUなどのプロセッサ４ａを含む。プロセッサ４ａは、油圧ショベル１の制御のための処理を行う。コントローラ４は、記憶装置４ｂを含む。記憶装置４ｂは、RAM或いはROMなどのメモリ、及び、HDD（Hard Disk Drive）或いはSSD（Solid State Drive）などの補助記憶装置を含む。記憶装置４ｂは、非一時的な（non-transitory）コンピュータで読み取り可能な記憶媒体の一例である。記憶装置４ｂは、油圧ショベル１の制御のためのデータ及びプログラムを記憶している。

【0033】

油圧ショベル１の制御システムは、操作装置５１を含む。操作装置５１は、オペレータによって操作可能である。操作装置５１は、例えば、レバー、ペダル、或いはスイッチを含む。操作装置５１は、オペレータによる操作に応じた操作信号をコントローラ４に出力する。コントローラ４は、オペレータによる操作装置５１の操作に応じて、作業機２５を動作させるように、制御弁４５を制御する。コントローラ４は、オペレータによる操作装置５１の操作に応じて、上部旋回体１２を旋回させるように、制御弁４５を制御する。コントローラ４は、オペレータによる操作装置５１の操作に応じて、ブレード１３を上下方向に動作させるように制御弁４５を制御する。コントローラ４は、オペレータによる操作装置５１の操作に応じて、油圧ショベル１を走行させるように、エンジン４１及び動力伝達装置４３を制御する。

【0034】

油圧ショベル１の制御システムは、入力装置５２とディスプレイ５３（指示部の一例）とを含む。入力装置５２は、オペレータによって操作可能である。入力装置５２は、例えばタッチスクリーンである。ただし、入力装置５２は、ハードウェアキーを含んでもよい。オペレータは、入力装置５２を操作することで、油圧ショベル１に関する各種の設定を入力する。入力装置５２は、オペレータの操作に応じた入力信号を出力する。

【0035】

ディスプレイ５３は、例えばLCD、OELD、或いは他の種類のディスプレイである。ディスプレイ５３は、コントローラ４からの指令信号に応じた画面を表示する。

【0036】

油圧ショベル１の制御システムは、旋回角度センサ６１（ブレード位置検知部の一例）を更に含む。旋回角度センサ６１は、上部旋回体１２の下部走行体１１に対する旋回角θ°を検知する。旋回角度センサ６１は、旋回角θ°を示す旋回角信号をコントローラ４に出力する。図２に示すように、下部走行体１１の履帯２１ａ、２２ａに沿った方向であって、上部旋回体１２の旋回中心１２ｇを通る直線を第１基準線Ｌ１とする。また、上部旋回体１２の旋回中心１２ｇを通って上部旋回体１２の前後方向に沿った直線を第２基準線Ｌ２とする。旋回角θ°は、第１基準線Ｌ１と第２基準線Ｌ２によって形成される角度である。旋回角度センサ６１は、例えば旋回モータ３７に配置されたエンコーダや、スイングマシナリの歯を検知するセンサである。

【0037】

コントローラ４は、操作装置５１から操作信号を受信する。コントローラ４は、入力装置５２から入力信号を受信する。コントローラ４は、ディスプレイ５３に表示させるための指令信号を出力する。コントローラ４は、旋回角度センサ６１から旋回角信号を受信する。

【0038】

コントローラ４は、物体検知センサ３ａ～３ｃから、検知信号を受信する。コントローラ４は、検知信号を受信すると、検知信号に基づいて、検知した物体の位置（検知位置）を求める。検知位置は、上部旋回体１２の旋回中心１２ｇを通る前後方向をＸ軸（第２基準線Ｌ２と一致）とし、左右方向をＹ軸としたＸＹ平面上の座標の値として求めることができる。

【0039】

ここで、ブレード１３を上方向に移動させた場合、物体検知センサ３ａ～３ｃによってブレード１３が物体として検知される場合がある。図４は、ブレード１３が物体検知センサ３ａ～３ｃによって検知される状態を示す側面図である。図４では、ブレードシリンダ３８を収縮させてブレード１３を上方向Ｃに移動させており、ブレード１３の一部（符号１３ａで示す）が物体検知センサ３ａの検知範囲Ｒａに含まれている。この場合、ブレード１３を物体が存在しているとして誤検知することになる。

【0040】

コントローラ４は、物体検知センサ３ａ～３ｃによって物体を検知した場合、受信した旋回角信号に基づいて、上部旋回体１２に対するブレード１３の存在位置Ｒｄ（図２参照）を求める。求めたブレード１３の存在位置に検知した物体の検知位置が含まれる場合には、コントローラ４は、検知した物体がブレード１３の可能性があると判断する。

【0041】

コントローラ４は、平面視における旋回角度毎のブレード１３の上部旋回体１２に対する存在位置をテーブルとして記憶装置４ｂに記憶することによって、旋回角信号からブレード１３の存在位置を求めることができる。

【0042】

ブレード１３の存在位置Ｒｄは、例えば、図２に示すように、ブレード１３を含む範囲（一点鎖線で示す）とすることができる。存在位置Ｒｄは、前端の左端位置をＰ１とし、前端の右端位置をＰ２とし、後端の左端位置をＰ３とし、後端の右端位置をＰ４とすると、位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４で示される。各位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４については、上述したＸＹ座標における位置で定義することができる。例えば、図２に示す旋回角度９０°の場合のＸＹ座標上におけるブレードの位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４の座標が記憶されている。所定間隔の旋回角度ごとにおいてブレード１３の位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４の座標が、テーブルとして記憶装置４ｂに記憶されている。なお、図２には、上部旋回体１２が旋回した場合に、ブレード１３が存在する可能性のある範囲が存在可能範囲Ｒｅとして示されている。存在可能範囲Ｒｅは、旋回中心１２ｇを中心にしてブレード１３の存在位置Ｒｄを回転させた形状であり、円環状の範囲となる。

【0043】

コントローラ４は、物体検知センサ３ａ～３ｃによって検知された物体の位置が、旋回角度θから求めたブレード１３の存在位置Ｒｄである位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４の範囲に含まれている場合、検知した物体がブレード１３の可能性があると判断する。図２では、物体検知センサ３ｂによって検知された物体の検知位置がＰｄで示されている。図２に示す検知位置Ｐｄは、ブレード１３の存在位置Ｒｄに含まれているため、コントローラ４は、検知した物体がブレード１３の可能性があると判断する。

【0044】

検知した物体がブレード１３の可能性があると判断すると、コントローラ４は、オペレータにブレード１３の下げ動作を促す指示を表示するようにディスプレイ５３に指令信号を出力する。ブレード１３の下げ動作を促す指示は、ディスプレイ５３における表示だけに限らず、例えば音または光を発生させてもよい。

【0045】

なお、コントローラ４は、ブレード１３の存在位置Ｒｄに物体の検知位置Ｐｄが含まれないと判断した場合には、油圧ショベル１の周囲に物体（人や障害物）が存在することをオペレータに報知するようにディスプレイ５３に指令信号を出力する。例えば、図２に示されるように柵９０が存在する場合、柵９０は、物体検知センサ３ａによって検知されるが、ブレード１３の存在位置Ｒｄに含まれていないため、ブレード１３の可能性がないと判断され、油圧ショベル１以外の物体として検知される。

【0046】

＜動作＞
次に、本実施形態の油圧ショベル１の動作について説明する。図５は、本実施形態１の油圧ショベル１の動作を示すフロー図である。

【0047】

ステップＳ１０において、コントローラ４が、物体検知センサ３ａ～３ｃからの検知信号を受信する。ステップＳ１０は、物体検知ステップの一例に対応する。

【0048】

次に、ステップＳ１１において、コントローラ４は、検知信号から物体の検知位置Ｐｄを求める。

【0049】

次に、ステップＳ１２において、コントローラ４は、物体検知センサ３ａ～３ｃによる検知信号を受信した時点における、旋回角信号を旋回角度センサ６１から受信する。なお、旋回角信号の受信は、ステップＳ１０と同時に行われても良い。

【0050】

次に、ステップＳ１３において、コントローラ４は、旋回角信号から記憶装置４ｂに記憶されているデータを用いて、上部旋回体１２に対するブレード１３の存在位置Ｒｄを求める。なお、旋回角信号の受信がステップＳ１０と同時に行われる場合、ステップＳ１１と同時に上部旋回体１２に対するブレード１３の存在位置Ｒｄを求めても良い。

【0051】

次に、ステップＳ１４において、ブレード１３の存在位置Ｒｄに、物体の検知位置Ｐｄが含まれているか否かを判定する。ステップＳ１４は、判断ステップの一例に対応する。含まれていない場合には、コントローラ４は、検知した物体はブレード１３である可能性がないと判断し、ステップＳ１５において、例えば、物体の存在をオペレータに報知するようにディスプレイ５３に表示を行わせ、制御は終了する。

【0052】

一方、ステップＳ１４において、ブレード１３の存在位置Ｒｄに、検知信号に基づいた物体の検知位置Ｐｄが含まれている場合、コントローラ４は、検知した物体はブレード１３の可能性があると判断する。そして、ステップＳ１６において、オペレータにブレード１３の下げ動作を促す指示を表示するようにディスプレイ５３に指令信号を出力し、制御は終了する。ステップＳ１６は、指示ステップの一例に対応する。この表示に基づいてオペレータがブレード１３を下げることによって、ブレード１３の誤検知を防ぎ物体検知機能を通常の状態に戻すことができる。

【0053】

（実施形態２）
次に、本開示に係る実施形態２の油圧ショベル１０１について説明する。

【0054】

＜構成＞
上記実施形態１の油圧ショベル１では、物体検知センサ３ａ～３ｃにより検知した物体がブレード１３であることの可能性を、旋回角度センサ６１からの旋回角信号に基づいて判断しているが、本実施形態２の油圧ショベル１０１では、カメラからの画像信号に基づいて判断する。

【0055】

図６（ａ）は、実施形態２の油圧ショベル１０１の上部旋回体１２の左側面部１２ａを示す図である。図６（ｂ）は、実施形態２の油圧ショベル１０１の上部旋回体１２の右側面部１２ｂを示す図である。図６（ｃ）は、実施形態２の油圧ショベル１０１の上部旋回体１２の背面部１２ｃを示す図である。

【0056】

本実施形態２の油圧ショベル１０１は、カメラ５ａ～５ｄ（ブレード位置検知部の一例、撮像部の一例）を備える。図６（ａ）に示すように、カメラ５ａは、上部旋回体１２の左側面部１２ａの上部に配置されている。図６（ｂ）に示すように、カメラ５ｂは、上部旋回体１２の右側面部１２ｂの上部に配置されている。図６（ｃ）に示すように、カメラ５ｃは、上部旋回体１２の背面部１２ｃの上部に配置されている。カメラ５ｄは、図６（ａ）に示すように、上部旋回体１２の左側面部１２ａにおける、キャブ２４の前ピラーの上部に配置されている。

【0057】

図７は、カメラ５ａ～５ｄの撮像範囲を示す平面図である。カメラ５ａは、上部旋回体１２の左側を撮像する。カメラ５ａによる撮像範囲がＳａとして実線で示されている。カメラ５ｂは、上部旋回体１２の右側を撮像する。カメラ５ｂによる撮像範囲がＳｂとして実線で示されている。カメラ５ｃは、上部旋回体１２の後側を撮像する。カメラ５ｃによる撮像範囲がＳｃとして実線で示されている。カメラ５ｄは、上部旋回体１２の前側を撮像する。カメラ５ｄによる撮像範囲がＳｄとして実線で示されている。図７に示すように撮像範囲Ｓａの一部と撮像範囲Ｓｃの一部は互いに重なっている。撮像範囲Ｓｃの一部と撮像範囲Ｓｂの一部は互いに重なっている。撮像範囲Ｓｂの一部と撮像範囲Ｓｄの一部は互いに重なっている。撮像範囲Ｓｄの一部と撮像範囲Ｓａの一部は互いに重なっている。

【0058】

これにより、カメラ５ａ～５ｄによって、平面視における上部旋回体１２の全周に亘って撮像することができる。また、撮像範囲Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄは、実施形態１で述べたブレード１３の存在可能範囲Ｒｅを含む。このため、コントローラ４は、カメラ５ａ～５ｄが撮像した画像データを解析することによって上部旋回体１２に対するブレード１３の存在位置Ｒｄを求めることができる。

【0059】

図８は、本実施形態２の油圧ショベル１０１の制御構成を示すブロック図である。本実施形態２の油圧ショベル１０１では、実施形態１の旋回角度センサ６１に代わり、コントローラ４にカメラ５ａ～５ｄの画像データを含む画像信号が入力される。

【0060】

コントローラ４は、物体検知センサ３ａ～３ｃによって物体を検知した場合、受信した画像信号に基づいて、上部旋回体１２に対するブレード１３の存在位置Ｒｄを求める。例えば、コントローラ４は、ブレード１３の画像を記憶しており、記憶したブレード１３の画像と一致する画像をカメラ５ａ～５ｄが撮像した画像データから抽出することでブレード１３を検出することができる。コントローラ４は、抽出したブレード１３の画像を含む範囲をブレード１３の存在位置Ｒｄと設定し、存在位置Ｒｄの角を位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４として各座標を求める。コントローラ４は、求めたブレード１３の存在位置Ｒｄに物体検知センサ３ａ～３ｃで検知した物体の検知位置Ｐｄが含まれる場合には、検知した物体がブレード１３の可能性があると判断する。

【0061】

＜動作＞
次に、本実施形態の油圧ショベル１の動作について説明する。図９は、本実施形態２の油圧ショベル１０１の動作を示すフロー図である。

【0062】

ステップＳ１１０において、コントローラ４が、物体検知センサ３ａ～３ｃからの検知信号を受信する。ステップＳ１１０は、物体検知ステップの一例に対応する。

【0063】

次に、ステップＳ１１１において、コントローラ４は、検知信号から物体の検知位置Ｐｄを求める。

【0064】

次に、ステップＳ１１２において、コントローラ４は、カメラ５ａ～５ｄから画像信号を受信する。なお、カメラ５ａ～５ｄからの画像信号の受信は、ステップＳ１１０と同時に行われても良い。

【0065】

次に、ステップＳ１１３において、コントローラ４は、画像信号から解析を行って、上部旋回体１２に対するブレード１３の存在位置Ｒｄを求める。なお、カメラ５ａ～５ｄからの画像信号の受信がステップＳ１１０と同時に行われる場合、ステップＳ１１３の解析は、ステップＳ１１１と同時に行われても良い。

【0066】

次に、ステップＳ１１４において、コントローラ４は、ブレード１３の存在位置Ｒｄに、物体の検知位置Ｐｄが含まれているか否かを判定する。ステップＳ１１４は、判断ステップの一例に対応する。含まれていない場合には、コントローラ４は、検知した物体はブレード１３の可能性がないと判断し、ステップＳ１１５において、例えば、物体の存在をオペレータに報知するようにディスプレイ５３に表示を行わせ、制御は終了する。

【0067】

一方、ステップＳ１１４において、ブレード１３の存在位置Ｒｄに、検知信号に基づいた物体の検知位置Ｐｄが含まれている場合、コントローラ４は、検知した物体はブレード１３の可能性があると判断する。そして、ステップＳ１１６において、オペレータにブレード１３の下げ動作を促す指示を表示するようにディスプレイ５３に指令信号を出力し、制御は終了する。ステップＳ１１６は、指示ステップの一例に対応する。

【0068】

（特徴）
本実施形態１、２では、物体検知センサ３ａ～３ｃにより検知した物体がブレード１３の可能性があると判断した場合、オペレータにブレード１３の下げ動作を促す指示を行わせるようにディスプレイ５３に指令信号を出力する。

【0069】

これにより、物体検知センサ３ａ～３ｃによって検知された物体がブレード１３の可能性がある場合に、オペレータにブレード１３の下げ動作を行わせて、ブレード１３による誤検知を解消することができる。また、ブレード１３を下げることによって、ブレード１３の誤検知を防ぎ物体検知機能を通常の状態に戻すことができる。

【0070】

本実施形態１では、コントローラ４は、旋回角度センサ６１によって旋回角度に基づいてブレード１３の存在位置Ｒｄを求め、ブレード１３の存在位置Ｒｄに物体検知センサ３ａ～３ｃによって検知した物体の検知位置Ｐｄが含まれる場合に、検知した物体がブレード１３の可能性があると判断する。

【0071】

これにより、物体検知センサ３ａ～３ｃがブレード１３を物体として誤検知した可能性があるか否かを判断することができる。

【0072】

本実施形態２では、コントローラ４は、カメラ５ａ～５ｄによって撮像された画像データに基づいてブレード１３の存在位置Ｒｄを求め、ブレード１３の存在位置Ｒｄに物体検知センサ３ａ～３ｃによって検知した物体の検知位置Ｐｄが含まれる場合に、物体がブレード１３の可能性があると判断する。

【0073】

これにより、物体検知センサ３ａ～３ｃがブレード１３を物体として誤検知した可能性があるか否かを判断することができる。

【0074】

（他の実施形態）
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

【0075】

（Ａ）
上記実施形態１では、記憶装置４ｂが、旋回角度ごとのブレード１３の存在位置Ｒｄ（位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４）を記憶しているが、これに限られるものではない。記憶装置４ｂは、位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４を求めることができるデータを記憶してればよい。例えば、記憶装置４ｂが位置Ｐ１に対する位置Ｐ２と位置Ｐ３と位置Ｐ４の相対的な位置関係と位置Ｐ１の旋回中心１２ｇからの距離を記憶することによって、コントローラ４は、旋回角度θから位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４のｘｙ座標を求めることができる。

【0076】

（Ｂ）
上記実施形態１、２の油圧ショベル１、１０１では、３つの物体検知センサ３ａ～３ｃが設けられているが、このような数および配置に限られなくてもよい。例えば、左側面部１２ａ、右側面部１２ｂおよび背面部１２ｃの各々に複数の物体検知センサが横方向または上下方向に並んで設けられていてもよい。また、例えば、運転席に着座したオペレータが視認し難い油圧ショベル１の後側または右側についてのみ物体の検知を行う場合には、右側面部１２ｂまたは背面部１２ｃにのみ物体検知センサが設けられていればよい。また、物体検知センサ３ａ～３ｃの配置は、上部旋回体１２の下部に限らなくても良いが、物体を検知する観点からは上部よりも下部の方が好ましい。

【0077】

（Ｃ）
上記実施形態２の油圧ショベル１０１では、４つのカメラ５ａ～５ｄが設けられているが、このような数および配置に限られなくてもよい。なお、油圧ショベル１の周囲全体を撮像範囲で覆うことが可能なカメラの配置および数が好ましい。

【0078】

（Ｄ）
上記実施形態１，２では、ブレード１３の存在位置Ｒｄを平面視において矩形状に設定しているが、これに限らなくてもよく、ブレード１３の平面視の外形状に合わせて４点よりも多く位置を設定してもよい。

【0079】

（Ｅ）
上記実施の形態では、旋回モータ２７は油圧モータであるが、これに限られるものではなく、電動モータであってもよい。

【産業上の利用可能性】

【0080】

本開示によれば、ブレードを障害物として誤検知している可能性がある場合にオペレータに対処を促すことが可能な効果を有し、油圧ショベル等の作業機械に有用である。

【符号の説明】

【0081】

１ ：油圧ショベル
３ａ ：物体検知センサ
３ｂ ：物体検知センサ
３ｃ ：物体検知センサ
４ ：コントローラ
１１ ：下部走行体
１２ ：上部旋回体
１３ ：ブレード
５３ ：ディスプレイ

【図1A】

【図1B】

【図1C】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】