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(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】
(24)【登録日】2022-03-08
(45)【発行日】2022-03-16
(54)【発明の名称】作業車両用旋回制御システム
(51)【国際特許分類】
E02F 9/22 20060101AFI20220309BHJP
E02F 9/24 20060101ALI20220309BHJP
E02F 9/26 20060101ALI20220309BHJP
B66C 23/88 20060101ALI20220309BHJP
B66C 23/86 20060101ALI20220309BHJP
B66C 23/94 20060101ALI20220309BHJP
G08B 21/00 20060101ALI20220309BHJP
【ＦＩ】
E02F9/22 C
E02F9/24 B
E02F9/26 A
B66C23/88 D
B66C23/86 A
B66C23/94 Z
G08B21/00 U
【請求項の数】
9
(21)【出願番号】P 2018042258
(22)【出願日】2018-03-08
(65)【公開番号】P2019157409
(43)【公開日】2019-09-19
【審査請求日】2021-01-14
(73)【特許権者】
【識別番号】000206211
【氏名又は名称】大成建設株式会社
(73)【特許権者】
【識別番号】591075630
【氏名又は名称】株式会社アクティオ
(74)【代理人】
【識別番号】100066980
【弁理士】
【氏名又は名称】森 哲也
(74)【代理人】
【識別番号】100103850
【弁理士】
【氏名又は名称】田中 秀▲てつ▼
(74)【代理人】
【識別番号】100116012
【弁理士】
【氏名又は名称】宮坂 徹
(72)【発明者】
【氏名】森田 泰司
(72)【発明者】
【氏名】片山 三郎
(72)【発明者】
【氏名】太田 八生
【審査官】三笠 雄司
(56)【参考文献】
【文献】特開平０３－２２１６２８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０５－１１２９７６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０００－１１３３４５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００７－０２３４８６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－１５５５６３（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｅ０２Ｆ ９／００－ ９／２８
Ｂ６６Ｃ １９／００－２３／９４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
作業車両の旋回動作を規制する制御を行う作業車両用旋回制御システムであって、前記作業車両の運転室の内部に配設され、警報の出力動作を制御可能な内部警報機と、
前記作業車両の外部に配設され、警報の出力動作を制御可能な外部警報機と、
前記旋回動作の規制対象を含む旋回範囲である規制領域範囲を設定する規制領域範囲設定部と、
前記規制領域範囲の前後に、旋回用アクチュエータの出力変化を緩和する旋回範囲である出力緩衝範囲を設定する出力緩衝範囲設定部と、
前記作業車両の旋回部が前記出力緩衝範囲内にあると判定したときに、前記旋回用アクチュエータの出力を、前記旋回動作を停止しない範囲で制限し、前記旋回部が前記規制領域範囲内にあると判定したときに、前記旋回用アクチュエータの出力を、前記旋回動作を停止しない範囲で制限すると共に予め設定した旋回禁止の条件が成立したときに前記規制領域範囲内へと侵入を続ける方向の前記旋回動作を停止するように制御する旋回規制制御部と、
前記旋回部が前記出力緩衝範囲内及び前記規制領域範囲内のうち少なくとも前記規制領域範囲内にあると判定したときに、前記内部警報機及び前記外部警報機の警報の出力動作を制御して前記作業車両の内外にて警報を出力する警報制御部と、を備え、
前記規制領域範囲として前記旋回部の旋回を物理的に妨げることのない範囲が設定されたときに、前記規制領域範囲に対する前記旋回規制制御部の制御形態を、前記旋回用アクチュエータの出力を、旋回動作を停止しない範囲で制限する第１制御形態と、前記旋回用アクチュエータの出力を前記規制領域範囲内に侵入を続ける方向への旋回動作を停止する第２制御形態とのうちから選択可能に構成され、
前記旋回規制制御部は、オペレータによる前記第２制御形態の選択指示が入力されたときに前記旋回禁止の条件が成立したと判定することを特徴とする作業車両用旋回制御システム。
【請求項2】
作業車両の旋回動作を規制する制御を行う作業車両用旋回制御システムであって、前記作業車両の運転室の内部に配設され、警報の出力動作を制御可能な内部警報機と、
前記作業車両の外部に配設され、警報の出力動作を制御可能な外部警報機と、
前記旋回動作の規制対象を含む旋回範囲である規制領域範囲を設定する規制領域範囲設定部と、
前記規制領域範囲の前後に、旋回用アクチュエータの出力変化を緩和する旋回範囲である出力緩衝範囲を設定する出力緩衝範囲設定部と、
前記作業車両の旋回部が前記出力緩衝範囲内にあると判定したときに、前記旋回用アクチュエータの出力を、前記旋回動作を停止しない範囲で制限し、前記旋回部が前記規制領域範囲内にあると判定したときに、前記旋回用アクチュエータの出力を、前記旋回動作を停止しない範囲で制限すると共に予め設定した旋回禁止の条件が成立したときに前記規制領域範囲内へと侵入を続ける方向の前記旋回動作を停止するように制御する旋回規制制御部と、
前記旋回部が前記出力緩衝範囲内及び前記規制領域範囲内のうち少なくとも前記規制領域範囲内にあると判定したときに、前記内部警報機及び前記外部警報機の警報の出力動作を制御して前記作業車両の内外にて警報を出力する警報制御部と、
規制対象の座標情報を含む施工領域の地図データを記憶する地図データ記憶部と、
前記作業車両の実空間座標を検出する座標検出部と、を備え、
前記規制領域範囲設定部及び前記出力緩衝範囲設定部は、前記座標検出部で検出した前記作業車両の実空間座標に基づき前記作業車両が予め設定した距離閾値以上の距離を移動したと判定すると、移動先の前記実空間座標と、前記地図データ記憶部に記憶された前記地図データとに基づき前記規制領域範囲及び前記出力緩衝範囲を再設定することを特徴とする作業車両用旋回制御システム。
【請求項3】
作業車両の旋回動作を規制する制御を行う作業車両用旋回制御システムであって、前記作業車両の運転室の内部に配設され、警報の出力動作を制御可能な内部警報機と、
前記作業車両の外部に配設され、警報の出力動作を制御可能な外部警報機と、
前記旋回動作の規制対象を含む旋回範囲である規制領域範囲を設定する規制領域範囲設定部と、
前記規制領域範囲の前後に、旋回用アクチュエータの出力変化を緩和する旋回範囲である出力緩衝範囲を設定する出力緩衝範囲設定部と、
前記作業車両の旋回部が前記出力緩衝範囲内にあると判定したときに、前記旋回用アクチュエータの出力を、前記旋回動作を停止しない範囲で制限し、前記旋回部が前記規制領域範囲内にあると判定したときに、前記旋回用アクチュエータの出力を、前記旋回動作を停止しない範囲で制限すると共に予め設定した旋回禁止の条件が成立したときに前記規制領域範囲内へと侵入を続ける方向の前記旋回動作を停止するように制御する旋回規制制御部と、
前記旋回部が前記出力緩衝範囲内及び前記規制領域範囲内のうち少なくとも前記規制領域範囲内にあると判定したときに、前記内部警報機及び前記外部警報機の警報の出力動作を制御して前記作業車両の内外にて警報を出力する警報制御部と、
規制対象の座標情報を含む施工領域の地図データを記憶する地図データ記憶部と、
前記作業車両の傾斜を検出する傾斜検出部と、を備え、
前記規制領域範囲設定部及び前記出力緩衝範囲設定部は、前記傾斜検出部で検出した前記傾斜に基づき、前記作業車両の傾斜が変化したと判定すると、検出した傾斜と、前記地図データ記憶部に記憶された前記地図データとに基づき前記規制領域範囲及び前記出力緩衝範囲を再設定することを特徴とする作業車両用旋回制御システム。
【請求項4】
前記作業車両に配設され外部機器に無線信号を送信する無線送信機を備え、前記外部警報機は、無線信号を受信する第１の無線受信機を備えると共に前記作業車両から離れた位置に独立して配設されており、
前記警報制御部は、前記外部警報機を作動制御する制御信号を、前記無線送信機を介して前記外部警報機へと無線送信し、
前記外部警報機は、前記警報制御部からの前記制御信号を前記第１の無線受信機を介して受信する請求項１から３のいずれか１項に記載の作業車両用旋回制御システム。
【請求項5】
前記旋回規制制御部は、前記出力緩衝範囲を複数の範囲に分割し、前記作業車両の旋回位置が、前記複数の範囲のうち前記規制領域範囲に対してより近い範囲内にある程、前記旋回用アクチュエータの出力を小さくする制御を行い、前記警報制御部は、前記複数の範囲の少なくとも一部の範囲内及び前記規制領域範囲内に前記旋回部があるときに前記作業車両の内外にて警報を出力する制御を行うようになっており、少なくとも前記外部警報機に、前記複数の範囲の少なくとも一部及び前記規制領域範囲の各範囲でそれぞれ異なる内容の警報を出力させるようになっている請求項１から４のいずれか１項に記載の作業車両用旋回制御システム。
【請求項6】
規制対象の座標情報を含む施工領域の地図データを記憶する地図データ記憶部と、前記作業車両の作業具の先端部の実空間座標を検出する作業具座標検出部と、を更に備え、
前記警報制御部は、前記規制対象が前記旋回部の旋回を物理的に妨げることのない領域
であるときに、前記地図データ記憶部に記憶された前記地図データと前記作業具座標検出部で検出した前記先端部の実空間座標とに基づき、前記先端部が前記規制対象の領域と重なるときのみに前記外部警報機による警報の出力を行う請求項１から５のいずれか１項に記載の作業車両用旋回制御システム。
【請求項7】
前記作業車両が作業を行う作業領域への所定の移動体の接近を見張る見張り員が所持し、前記移動体の接近を通知する接近通知信号を無線送信可能な接近通知信号送信機と、前記作業車両に配設され、外部機器からの無線信号を受信する第２の無線受信機と、を更に備え、
前記警報制御部は、前記接近通知信号送信機からの前記接近通知信号を前記第２の無線受信機を介して受信したことに応じて、前記内部警報機及び前記外部警報機の警報の出力動作を制御して前記作業車両の内外にて警報を出力する請求項１から６のいずれか１項に記載の作業車両用旋回制御システム。
【請求項8】
前記接近通知信号送信機からの前記接近通知信号を前記第２の無線受信機を介して受信したことに応じて、前記旋回部の旋回位置を予め設定した安全な旋回位置へと旋回させる制御を行う旋回制御部を備える請求項７に記載の作業車両用旋回制御システム。
【請求項9】
規制対象の座標情報を含む施工領域の地図データを記憶する地図データ記憶部と、前記作業車両の実空間座標を検出する座標検出部と、を備え、
前記規制領域範囲設定部は、前記座標検出部で検出した前記実空間座標と前記地図データ記憶部に記憶された前記地図データとに基づき、前記作業車両の前記旋回部が前記規制対象を回避不能な旋回位置を含む範囲を前記規制領域範囲として設定する請求項１から８のいずれか１項に記載の作業車両用旋回制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、作業車両の旋回動作を規制する制御を行う作業車両用旋回制御システムに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、作業車両の旋回動作を規制する制御を行う装置として、例えば、特許文献１に記載の旋回重機の非常停止装置、特許文献２に記載のショベル旋回安全装置などが開示されている。特許文献２のショベル旋回安全装置では、オペレータが希望の旋回半径を事前に設定し、その範囲外の状態で旋回動作をしようとした場合に、ブザーによる警告を行ったり旋回動作を中断させたりする。
一方、特許文献３には、作業機械のアームの先端の周囲に多重の円よりなる複数の仮想危険度ポテンシャルゾーンを設定して円の１つに監視対象が入った場合に危険度の低い円から危険度の高い円に対象が移動したことをもって監視対象を検出し、警報を鳴らす構成の建設機械の警報システムの発明が記載されている。
一方、特許文献３には、作業機械のアームの先端の周囲に多重の円よりなる複数の仮想危険度ポテンシャルゾーンを設定して円の１つに監視対象が入った場合に危険度の低い円から危険度の高い円に対象が移動したことをもって監視対象を検出し、警報を鳴らす構成の建設機械の警報システムの発明が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開平５－３０６０９５号公報
【文献】実開平６－４００６５号公報
【文献】特開平５－２１７０８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、上記特許文献１及び２の従来技術はいずれも、旋回動作中に停止条件を満たした場合は、旋回用油圧アクチュエータに対して圧油の供給を停止して、旋回動作を急停止するものである。そのため、停止時に大きな旋回速度変化が発生して、作業車両の接地バランスを崩す等の不具合が発生する恐れがあった。
また、上記特許文献２の従来技術では、オペレータに対してブザーによる警告を行っているが外部に対しての警告は行っていない。また、上記特許文献３の従来技術では、監視対象を検出するために、作業機械側を主局とし、監視対象側を従局としたトランスポンダ方式を採用している。そのため、主局側の作業機械には、複数の受信センサと複数の超音波ホーンを設ける必要があると共に、従局側の作業員等の監視対象にも携帯型の警報装置を持たせる又は設置する必要がある。従って、様々なシーンに対応可能ではあるが、複数の受信センサと複数の超音波ホーンの設置により作業機械のコストが高くなると共に監視対象の数だけ警報装置の数が必要となるため施工コストが嵩むといった問題が発生する。
また、上記特許文献２の従来技術では、オペレータに対してブザーによる警告を行っているが外部に対しての警告は行っていない。また、上記特許文献３の従来技術では、監視対象を検出するために、作業機械側を主局とし、監視対象側を従局としたトランスポンダ方式を採用している。そのため、主局側の作業機械には、複数の受信センサと複数の超音波ホーンを設ける必要があると共に、従局側の作業員等の監視対象にも携帯型の警報装置を持たせる又は設置する必要がある。従って、様々なシーンに対応可能ではあるが、複数の受信センサと複数の超音波ホーンの設置により作業機械のコストが高くなると共に監視対象の数だけ警報装置の数が必要となるため施工コストが嵩むといった問題が発生する。
【0005】
一方、実際の現場では、作業車両の作業場所にレーザーセンサーによって作業員等を検知して自動で警報を出力する警報機や、オペレータが手動で作動させる警報機を設置している。しかしながら、レーザーセンサーは一度設置してしまうと動かすことが困難であり、常に位置を変えながら作業を行う場合には不向きである。また、レーザーセンサーには付属の制御盤があり、制御盤に回転灯が接続され回転灯による警報がなされるが、作業車両のオペレータが回転灯の作動に気付かないといったことが発生していた。また、検知範囲の設定もＰＣを接続して行う必要があり非常に手間であった。
【0006】
また、オペレータが手動で作動させる警報機の場合は、設置位置の変更は比較的容易である。しかし、例えば、図４２に示すように、工事用桟橋上などでの作業において作業車両１０１の作業具を、開口部１０４上を旋回移動させる作業を含む状況において、警報の要否に応じて、その都度オペレータＦが作業車両１０１を降りて、転落防止用の手摺１０５に設置された警報スイッチボックス１９２のスイッチをＯＮ／ＯＦＦする必要があり、非常に手間であった。また、人手により警報出力を行うため警報を忘れるといったことも発生していた。
【0007】
そこで、本発明は、このような従来の技術の有する未解決の課題に着目してなされたものであって、比較的低コスト且つ人手を要さずに作業車両の内外に対して自動で警報を出力することが可能な作業車両用旋回制御システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記目的を達成するために、本発明の一実施形態に係る作業車両用旋回制御システムは、作業車両の旋回動作を規制する制御を行う作業車両用旋回制御システムである。この作業車両用旋回制御システムは、前記作業車両の運転室の内部に配設され、警報の出力動作を制御可能な内部警報機と、前記作業車両の外部に配設され、警報の出力動作を制御可能な外部警報機とを備える。加えて、前記旋回動作の規制対象を含む旋回範囲である規制領域範囲を設定する規制領域範囲設定部と、前記規制領域範囲の前後に、旋回用アクチュエータの出力変化を緩和する旋回範囲である出力緩衝範囲を設定する出力緩衝範囲設定部とを備える。更に、前記作業車両の旋回部が前記出力緩衝範囲内にあると判定したときに、前記旋回用アクチュエータの出力を、旋回動作を停止しない範囲で制限し、前記旋回部が前記規制領域範囲内にあると判定したときに、前記旋回用アクチュエータの出力を、旋回動作を停止しない範囲で制限すると共に予め設定した旋回禁止の条件が成立したときに前記規制領域範囲内へと侵入を続ける方向の旋回動作を停止するように制御する旋回規制制御部を備える。なお更に、前記旋回部が前記出力緩衝範囲内及び前記規制領域範囲内のうち少なくとも前記規制領域範囲内にあると判定したときに、前記内部警報機及び前記外部警報機の前記出力動作を制御して前記作業車両の内外にて警報を出力する警報制御部を備える。更に、前記規制領域範囲として前記旋回部の旋回を物理的に妨げることのない範囲が設定されたときに、前記規制領域範囲に対する前記旋回規制制御部の制御形態を、前記旋回用アクチュエータの出力を、旋回動作を停止しない範囲で制限する第１制御形態と、前記旋回用アクチュエータの出力を前記規制領域範囲内に侵入を続ける方向への旋回動作を停止する第２制御形態とのうちから選択可能に構成され、前記旋回規制制御部は、オペレータによる前記第２制御形態の選択指示が入力されたときに前記旋回禁止の条件が成立したと判定する。
【0009】
また、上記目的を達成するために、本発明の一実施形態に係る作業車両用旋回制御システムは、作業車両の旋回動作を規制する制御を行う作業車両用旋回制御システムであって、前記作業車両の運転室の内部に配設され、警報の出力動作を制御可能な内部警報機と、前記作業車両の外部に配設され、警報の出力動作を制御可能な外部警報機と、前記旋回動作の規制対象を含む旋回範囲である規制領域範囲を設定する規制領域範囲設定部と、前記規制領域範囲の前後に、旋回用アクチュエータの出力変化を緩和する旋回範囲である出力緩衝範囲を設定する出力緩衝範囲設定部と、前記作業車両の旋回部が前記出力緩衝範囲内にあると判定したときに、前記旋回用アクチュエータの出力を、前記旋回動作を停止しない範囲で制限し、前記旋回部が前記規制領域範囲内にあると判定したときに、前記旋回用アクチュエータの出力を、前記旋回動作を停止しない範囲で制限すると共に予め設定した旋回禁止の条件が成立したときに前記規制領域範囲内へと侵入を続ける方向の前記旋回動作を停止するように制御する旋回規制制御部と、前記旋回部が前記出力緩衝範囲内及び前記規制領域範囲内のうち少なくとも前記規制領域範囲内にあると判定したときに、前記内部警報機及び前記外部警報機の警報の出力動作を制御して前記作業車両の内外にて警報を出力する警報制御部と、規制対象の座標情報を含む施工領域の地図データを記憶する地図データ記憶部と、前記作業車両の実空間座標を検出する座標検出部と、を備え、前記規制領域範囲設定部及び前記出力緩衝範囲設定部は、前記座標検出部で検出した前記作業車両の実空間座標に基づき前記作業車両が予め設定した距離閾値以上の距離を移動したと判定すると、移動先の前記実空間座標と、前記地図データ記憶部に記憶された前記地図データとに基づき前記規制領域範囲及び前記出力緩衝範囲を再設定する。
また、上記目的を達成するために、本発明の一実施形態に係る作業車両用旋回制御システムは、作業車両の旋回動作を規制する制御を行う作業車両用旋回制御システムであって、前記作業車両の運転室の内部に配設され、警報の出力動作を制御可能な内部警報機と、前記作業車両の外部に配設され、警報の出力動作を制御可能な外部警報機と、前記旋回動作の規制対象を含む旋回範囲である規制領域範囲を設定する規制領域範囲設定部と、前記規制領域範囲の前後に、旋回用アクチュエータの出力変化を緩和する旋回範囲である出力緩衝範囲を設定する出力緩衝範囲設定部と、前記作業車両の旋回部が前記出力緩衝範囲内にあると判定したときに、前記旋回用アクチュエータの出力を、前記旋回動作を停止しない範囲で制限し、前記旋回部が前記規制領域範囲内にあると判定したときに、前記旋回用アクチュエータの出力を、前記旋回動作を停止しない範囲で制限すると共に予め設定した旋回禁止の条件が成立したときに前記規制領域範囲内へと侵入を続ける方向の前記旋回動作を停止するように制御する旋回規制制御部と、前記旋回部が前記出力緩衝範囲内及び前記規制領域範囲内のうち少なくとも前記規制領域範囲内にあると判定したときに、前記内部警報機及び前記外部警報機の警報の出力動作を制御して前記作業車両の内外にて警報を出力する警報制御部と、規制対象の座標情報を含む施工領域の地図データを記憶する地図データ記憶部と、前記作業車両の傾斜を検出する傾斜検出部と、を備え、前記規制領域範囲設定部及び前記出力緩衝範囲設定部は、前記傾斜検出部で検出した前記傾斜に基づき、前記作業車両の傾斜が変化したと判定すると、検出した傾斜と、前記地図データ記憶部に記憶された前記地図データとに基づき前記規制領域範囲及び前記出力緩衝範囲を再設定する。
また、上記目的を達成するために、本発明の一実施形態に係る作業車両用旋回制御システムは、作業車両の旋回動作を規制する制御を行う作業車両用旋回制御システムであって、前記作業車両の運転室の内部に配設され、警報の出力動作を制御可能な内部警報機と、前記作業車両の外部に配設され、警報の出力動作を制御可能な外部警報機と、前記旋回動作の規制対象を含む旋回範囲である規制領域範囲を設定する規制領域範囲設定部と、前記規制領域範囲の前後に、旋回用アクチュエータの出力変化を緩和する旋回範囲である出力緩衝範囲を設定する出力緩衝範囲設定部と、前記作業車両の旋回部が前記出力緩衝範囲内にあると判定したときに、前記旋回用アクチュエータの出力を、前記旋回動作を停止しない範囲で制限し、前記旋回部が前記規制領域範囲内にあると判定したときに、前記旋回用アクチュエータの出力を、前記旋回動作を停止しない範囲で制限すると共に予め設定した旋回禁止の条件が成立したときに前記規制領域範囲内へと侵入を続ける方向の前記旋回動作を停止するように制御する旋回規制制御部と、前記旋回部が前記出力緩衝範囲内及び前記規制領域範囲内のうち少なくとも前記規制領域範囲内にあると判定したときに、前記内部警報機及び前記外部警報機の警報の出力動作を制御して前記作業車両の内外にて警報を出力する警報制御部と、規制対象の座標情報を含む施工領域の地図データを記憶する地図データ記憶部と、前記作業車両の傾斜を検出する傾斜検出部と、を備え、前記規制領域範囲設定部及び前記出力緩衝範囲設定部は、前記傾斜検出部で検出した前記傾斜に基づき、前記作業車両の傾斜が変化したと判定すると、検出した傾斜と、前記地図データ記憶部に記憶された前記地図データとに基づき前記規制領域範囲及び前記出力緩衝範囲を再設定する。
【発明の効果】
【0010】
本発明に係る作業車両用旋回制御システムによれば、規制領域範囲の前後に旋回用アクチュエータの出力変化を緩和する出力緩衝範囲を設けることで、出力緩衝範囲内では旋回動作を停止しない範囲で旋回用アクチュエータの出力を制限することが可能である。また、規制領域範囲内では、旋回動作を停止しない範囲で旋回用アクチュエータの出力を制限すると共に予め設定した旋回禁止の条件が成立したときに規制領域範囲内へと侵入し続ける旋回動作を停止することが可能である。これによって、旋回規制時の規制領域範囲に至るまでの旋回速度変化を緩和することが可能となる。その結果、規制領域範囲における旋回停止や減速時の旋回速度変化による作業車両の接地バランスの崩れ等の不具合の発生を防止することが可能となる。また、本発明に係る作業車両用旋回制御システムによれば、旋回部の旋回位置が設定した規制領域範囲内及び出力緩衝範囲内のいずれにあるかといった簡易な検知構成で自動且つ適切に作業車両の内外に警報を出力することが可能である。これによって、従来と比較して低コスト且つ人手をかけずに作業車両の内外に警報を出力することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】第１実施形態に係るバックホウの構成を示す斜視図である。
【図2】バックホウの運転室内の構成を示す模式図である。
【図3】機関室の内部構成を示すブロック図である。
【図4】第１実施形態に係る作業車両用旋回制御システムの構成を示すブロック図である。
【図5】第１実施形態に係る第１コントローラの具体的な機能構成を示すブロック図である。
【図6】設計平面図の一例を示す図である。
【図7】（ａ）は、第１実施形態に係る旋回範囲の一例を示す図であり、（ｂ）は、第１実施形態に係る移動可能範囲の一例を示す図である。
【図8】車両情報算出処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図9】旋回範囲設定モード設定処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図10】旋回範囲手動設定処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図11】（ａ）は、第１実施形態に係る旋回範囲設定案内画像の一例を示す図であり、（ｂ）は、第１実施形態に係る旋回範囲手動設定画像の初期表示内容の一例を示す図である。
【図12】（ａ）～（ｃ）は、規制領域範囲の手動設定手順の一例を示す図である。
【図13】（ａ）は、手動設定後の規制領域範囲の確認画面を含む旋回範囲手動設定画像の一例を示す図であり、（ｂ）は、設定後の旋回範囲画像及び移動可能範囲画像の確認画面を含む旋回範囲手動設定画像の一例を示す図である。
【図14】第１実施形態に係る旋回範囲自動設定処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図15】第１実施形態に係る旋回規制制御処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図16】第１実施形態に係る旋回範囲修正処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図17】第１実施形態に係る旋回規制警報処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図18】第１のガイダンス画像の一例を示す図である。
【図19】第１実施形態に係る第２のガイダンス画像の一例を示す図である。
【図20】（ａ）～（ｃ）は、旋回禁止フラグがＯＮに設定されている場合の旋回規制警報処理を説明するための図である。
【図21】バックホウ１の傾斜が変化した状態の一例を示す側面図である。
【図22】（ａ）及び（ｂ）は、バックホウ１が移動可能範囲から逸脱した場合の初期位置に戻る動作を説明するための図である。
【図23】（ａ）及び（ｂ）は、バックホウ１が移動可能範囲から逸脱した場合に旋回範囲及び移動可能範囲を再設定する動作を説明するための図である。
【図24】第２実施形態に係る作業車両用旋回制御システムの構成を示すブロック図である。
【図25】第２実施形態に係る第１コントローラの具体的な機能構成を示すブロック図である。
【図26】第２外部警報機の構成を示すブロック図である。
【図27】第２実施形態に係る旋回規制警報処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図28】開口部脇にて作業を行う場合の動作例を示す図である。
【図29】第２実施形態に係る旋回範囲設定案内画像の一例を示す図である。
【図30】第２実施形態に係る旋回範囲の一例を示す図である。
【図31】第２実施形態に係る第２のガイダンス画像の一例を示す図である。
【図32】（ａ）～（ｄ）は、旋回禁止フラグがＯＦＦに設定されている場合の旋回規制警報処理を説明するための図である。
【図33】第３実施形態に係る作業車両用旋回制御システムの構成を示すブロック図である。
【図34】第３実施形態に係る第１コントローラの具体的な機能構成を示すブロック図である。
【図35】第３実施形態に係る接近警報処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図36】第３実施形態に係る旋回位置変更処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図37】鉄道近接工事を行う場合の動作例を示す図である。同図では警報出力前の状態を示している。
【図38】（ａ）は、第３実施形態に係る旋回範囲の一例を示す図であり、（ｂ）は、旋回位置変更時の動作を説明する図である。
【図39】鉄道近接工事を行う場合の動作例を示す図である。同図では警報出力後で且つ安全な旋回位置へと旋回後の状態を示している。
【図40】本発明をタワークレーンに適用した場合の変形例を示す図である。
【図41】旋回範囲を作業機の姿勢に対応して設定した場合にカバーされる旋回状況の一例を示す図である。
【図42】オペレータが手動で警報を作動する従来例を示す図である。
【図43】列車見張り員が手旗で列車の接近を知らせる場合の従来例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
次に、図面を参照して、本発明の第１～第３実施形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。但し、図面は模式的なものであり、部材ないし部分の縦横の寸法や縮尺は実際のものとは異なることに留意すべきである。従って、具体的な寸法や縮尺は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。
また、以下に示す第１～第３実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものではない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。
また、以下に示す第１～第３実施形態では、本発明をバックホウに適用した例を示しているが、本発明は、旋回体を備える作業車両であれば、バックホウ以外にも、例えば、クレーン等の他の作業車両にも適用可能である。
また、以下に示す第１～第３実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものではない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。
また、以下に示す第１～第３実施形態では、本発明をバックホウに適用した例を示しているが、本発明は、旋回体を備える作業車両であれば、バックホウ以外にも、例えば、クレーン等の他の作業車両にも適用可能である。
【0013】
（第１実施形態）
（全体構成）
本発明の第１実施形態に係る作業車両用旋回制御システムを搭載した油圧式のバックホウ１は、図１に示すように、機体２と、機体２上部の右前方側に設けられた作業機３とを備える。機体２は、上部旋回体４と、この上部旋回体４の下部に設けられた走行装置６とを備える。
上部旋回体４は、その後方側に機関室４ＥＧと、作業機３の左側方に設けられた運転室５とを備える。図２に示すように、この運転室５の内部５ｉには、後述する作業車両用旋回制御システム７を構成するコントロールボックス７０が配置されている。具体的に、コントロールボックス７０は、内部５ｉに設けられた運転席に着座したオペレータが視認可能な位置である正面窓の右枠部に取り付けられている。
（全体構成）
本発明の第１実施形態に係る作業車両用旋回制御システムを搭載した油圧式のバックホウ１は、図１に示すように、機体２と、機体２上部の右前方側に設けられた作業機３とを備える。機体２は、上部旋回体４と、この上部旋回体４の下部に設けられた走行装置６とを備える。
上部旋回体４は、その後方側に機関室４ＥＧと、作業機３の左側方に設けられた運転室５とを備える。図２に示すように、この運転室５の内部５ｉには、後述する作業車両用旋回制御システム７を構成するコントロールボックス７０が配置されている。具体的に、コントロールボックス７０は、内部５ｉに設けられた運転席に着座したオペレータが視認可能な位置である正面窓の右枠部に取り付けられている。
【0014】
また、機関室４ＥＧの内部には、図３に示すように、例えばディーゼルエンジンや電動モータ等から構成される動力源４０と、この動力源４０を駆動源とした油圧ポンプ４１と、この油圧ポンプ４１で発生した圧油を各種油圧シリンダや油圧モータ等の油圧アクチュエータに供給する圧油供給装置４２とが収容されている。
具体的に、圧油供給装置４２は、油圧ポンプ４１からの圧油を、各種シリンダ３３，３４，３５（後述）と、各種走行用油圧モータ６０Ｌ，６０Ｒ（後述）とに供給する。加えて、第１実施形態では、油圧ポンプ４１からの圧油を、比例電磁弁５０を介して旋回用油圧モータ５１に供給する。
具体的に、圧油供給装置４２は、油圧ポンプ４１からの圧油を、各種シリンダ３３，３４，３５（後述）と、各種走行用油圧モータ６０Ｌ，６０Ｒ（後述）とに供給する。加えて、第１実施形態では、油圧ポンプ４１からの圧油を、比例電磁弁５０を介して旋回用油圧モータ５１に供給する。
【0015】
上部旋回体４は、オペレータの左作業機操作レバー５ｒＬ（図２参照）の操作に応じて旋回作動するように構成されている。具体的に、左作業機操作レバー５ｒＬが操作されると、油圧ポンプ４１で発生した圧油が、圧油供給装置４２の備える旋回用切替制御弁（不図示）を介して比例電磁弁５０に供給される。
ここで、比例電磁弁５０は、後述する第２コントローラ２０からの駆動電流信号である開度制御信号Ｏｃｔｒに基づき、該信号Ｏｃｔｒによって供給される電流量に比例した開度となるように作動する。即ち、比例電磁弁５０は、供給電流量０で開度０％（遮断状態）となり、供給電流量が０よりも大きいときに供給電流量に比例した開度（～１００％）となるように作動する。従って、比例電磁弁５０に供給された圧油は、この比例電磁弁５０の開度に応じた流量で旋回用油圧モータ５１に供給される。これにより、旋回用油圧モータ５１は、供給された圧油の流量に応じた速度で回転駆動し、上部旋回体４が旋回作動する。
ここで、比例電磁弁５０は、後述する第２コントローラ２０からの駆動電流信号である開度制御信号Ｏｃｔｒに基づき、該信号Ｏｃｔｒによって供給される電流量に比例した開度となるように作動する。即ち、比例電磁弁５０は、供給電流量０で開度０％（遮断状態）となり、供給電流量が０よりも大きいときに供給電流量に比例した開度（～１００％）となるように作動する。従って、比例電磁弁５０に供給された圧油は、この比例電磁弁５０の開度に応じた流量で旋回用油圧モータ５１に供給される。これにより、旋回用油圧モータ５１は、供給された圧油の流量に応じた速度で回転駆動し、上部旋回体４が旋回作動する。
【0016】
図１に戻って、作業機３は、ブーム３０と、アーム３１と、バケット３２と、ブームシリンダ３３と、アームシリンダ３４と、バケットシリンダ３５とを有する。ブームシリンダ３３は、左ブームシリンダ３３Ｌ及び右ブームシリンダ３３Ｒを有する。
ブーム３０の基端部は、不図示のブームピンを介して機体２の一端側に回動可能に取り付けられている。アーム３１の基端部は、アームピン３６を介してブーム３０の先端部に回動可能に取り付けられている。アーム３１の先端部には、バケットピン３７を介してバケット３２が回動可能に取り付けられている。
オペレータが、左作業機操作レバー５ｒＬ及び右作業機操作レバー５ｒＲを操作することによって、油圧ポンプ４１で発生した圧油が圧油供給装置４２の備える各種切替制御弁（不図示）を介して各種シリンダ３３，３４，３５に供給される。これによって、各種シリンダ３３，３４，３５が伸縮する。そして、ブームシリンダ３３が伸縮することでブーム３０が回動し、アームシリンダ３４が伸縮することでアーム３１が回動し、バケットシリンダ３５が伸縮することでバケット３２が回動する。
ブーム３０の基端部は、不図示のブームピンを介して機体２の一端側に回動可能に取り付けられている。アーム３１の基端部は、アームピン３６を介してブーム３０の先端部に回動可能に取り付けられている。アーム３１の先端部には、バケットピン３７を介してバケット３２が回動可能に取り付けられている。
オペレータが、左作業機操作レバー５ｒＬ及び右作業機操作レバー５ｒＲを操作することによって、油圧ポンプ４１で発生した圧油が圧油供給装置４２の備える各種切替制御弁（不図示）を介して各種シリンダ３３，３４，３５に供給される。これによって、各種シリンダ３３，３４，３５が伸縮する。そして、ブームシリンダ３３が伸縮することでブーム３０が回動し、アームシリンダ３４が伸縮することでアーム３１が回動し、バケットシリンダ３５が伸縮することでバケット３２が回動する。
【0017】
走行装置６は、機体２下部の左右に装着された左クローラ装置６Ｌ及び右クローラ装置６Ｒを有する。そして、これら左クローラ装置６Ｌ及び右クローラ装置６Ｒに個別に対応する二つの走行用油圧モータ６０Ｌ，６０Ｒ（図３参照）を備えている。走行用油圧モータ６０Ｌ，６０Ｒは、何れも圧油供給装置４２から走行用切替制御弁（不図示）を介して圧油を個別に供給することによりそれぞれが独立して作動するようになっている。
これにより、不図示の左走行操作レバー及び右走行操作レバーを個別に前進または後退操作することで、対応する左クローラ装置６Ｌ及び右クローラ装置６Ｒを個別に駆動することが可能となっている。
そして、オペレータが、上記各種操作レバーを操作することによって、ブーム３０の起伏動作、アーム３１の伸長、曲げ動作、バケット３２の開閉動作、上部旋回体４の旋回動作及び走行装置６の走行動作を行う。これにより、バケット３２を、オペレータの所望の位置へと移動し、その位置でバケット３２を開閉動作させることで切土、盛土、掘削等の施工作業を行う。
これにより、不図示の左走行操作レバー及び右走行操作レバーを個別に前進または後退操作することで、対応する左クローラ装置６Ｌ及び右クローラ装置６Ｒを個別に駆動することが可能となっている。
そして、オペレータが、上記各種操作レバーを操作することによって、ブーム３０の起伏動作、アーム３１の伸長、曲げ動作、バケット３２の開閉動作、上部旋回体４の旋回動作及び走行装置６の走行動作を行う。これにより、バケット３２を、オペレータの所望の位置へと移動し、その位置でバケット３２を開閉動作させることで切土、盛土、掘削等の施工作業を行う。
【0018】
（作業車両用旋回制御システム７の構成）
更に、第１実施形態のバックホウ１は、図４に示すように、作業車両用旋回制御システム７を備える。この作業車両用旋回制御システム７は、図１～図４に示すように、コントロールボックス７０と、機体２の機関室４ＥＧの上部後端に互いに左右方向に離間して設けられた第１及び第２ＧＮＳＳ受信機７１Ａ及び７１Ｂとを備える。更に、この作業車両用旋回制御システム７は、ブーム３０に設けられた第１角度センサ７２Ａと、アーム３１に設けられた第２角度センサ７２Ｂと、バケット３２に設けられた第３角度センサ７２Ｃとを備える。なお更に、この作業車両用旋回制御システム７は、上部旋回体４の上部に設けられた無線機７３と、上部旋回体４の下部に設けられたジャイロセンサ７４と、上部旋回体４の旋回軸（不図示）に設けられた旋回角度センサ７５とを備える。更にまた、この作業車両用旋回制御システム７は、機体２及び作業機３の作動を制御するコントローラである第２コントローラ２０と、旋回用油圧モータ５１に供給する圧油の流量を調整するための比例電磁弁５０とを備える。
更に、第１実施形態のバックホウ１は、図４に示すように、作業車両用旋回制御システム７を備える。この作業車両用旋回制御システム７は、図１～図４に示すように、コントロールボックス７０と、機体２の機関室４ＥＧの上部後端に互いに左右方向に離間して設けられた第１及び第２ＧＮＳＳ受信機７１Ａ及び７１Ｂとを備える。更に、この作業車両用旋回制御システム７は、ブーム３０に設けられた第１角度センサ７２Ａと、アーム３１に設けられた第２角度センサ７２Ｂと、バケット３２に設けられた第３角度センサ７２Ｃとを備える。なお更に、この作業車両用旋回制御システム７は、上部旋回体４の上部に設けられた無線機７３と、上部旋回体４の下部に設けられたジャイロセンサ７４と、上部旋回体４の旋回軸（不図示）に設けられた旋回角度センサ７５とを備える。更にまた、この作業車両用旋回制御システム７は、機体２及び作業機３の作動を制御するコントローラである第２コントローラ２０と、旋回用油圧モータ５１に供給する圧油の流量を調整するための比例電磁弁５０とを備える。
【0019】
更に、この作業車両用旋回制御システム７は、車室内に設けられた内部警報機９０と、車室外の機体２の機関室４ＥＧの上部に設けられた第１外部警報機９１とを備える。
コントロールボックス７０は、図４に示すように、第１コントローラ７０ａと、メモリリーダ７０ｂと、記憶装置７０ｃと、表示入力装置７０ｄとを備える。
第１コントローラ７０ａには、例えばＣＡＮ（Controller Area Network）等の不図示の車載ネットワークを介して、第１及び第２ＧＮＳＳ受信機７１Ａ及び７１Ｂと、第１～第３角度センサ７２Ａ～７２Ｃと、無線機７３と、ジャイロセンサ７４と、旋回角度センサ７５と、内部警報機９０と、第１外部警報機９１とが接続されている。
コントロールボックス７０は、図４に示すように、第１コントローラ７０ａと、メモリリーダ７０ｂと、記憶装置７０ｃと、表示入力装置７０ｄとを備える。
第１コントローラ７０ａには、例えばＣＡＮ（Controller Area Network）等の不図示の車載ネットワークを介して、第１及び第２ＧＮＳＳ受信機７１Ａ及び７１Ｂと、第１～第３角度センサ７２Ａ～７２Ｃと、無線機７３と、ジャイロセンサ７４と、旋回角度センサ７５と、内部警報機９０と、第１外部警報機９１とが接続されている。
【0020】
第１及び第２ＧＮＳＳ受信機７１Ａ及び７１Ｂは、それぞれＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）を構成する複数（例えば５つ以上）の測位衛星からのＧＮＳＳ電波を受信可能なＧＮＳＳアンテナを有する。そして、ＧＮＳＳアンテナで受信した複数の衛星からのＧＮＳＳ電波に応じたＧＮＳＳ信号を、車載ネットワークを介して第１コントローラ７０ａに送信する。
以下、第１ＧＮＳＳ受信機７１Ａの送信するＧＮＳＳ信号を「第１測位信号ＧＮＳＳ１」、第２ＧＮＳＳ受信機７１Ｂの送信するＧＮＳＳ信号を「第２測位信号ＧＮＳＳ２」と記載する場合がある。
第１角度センサ７２Ａは、上部旋回体４の垂直方向に対するブーム３０の傾斜角である第１傾斜角θ１を検出する。第１角度センサ７２Ａは、検出した第１傾斜角θ１を、車載ネットワークを介して第１コントローラ７０ａに送信する。
第２角度センサ７２Ｂは、ブーム３０に対するアーム３１の傾斜角である第２傾斜角θ２を検出する。第２角度センサ７２Ｂは、検出した第２傾斜角θ２を、車載ネットワークを介して第１コントローラ７０ａに送信する。
以下、第１ＧＮＳＳ受信機７１Ａの送信するＧＮＳＳ信号を「第１測位信号ＧＮＳＳ１」、第２ＧＮＳＳ受信機７１Ｂの送信するＧＮＳＳ信号を「第２測位信号ＧＮＳＳ２」と記載する場合がある。
第１角度センサ７２Ａは、上部旋回体４の垂直方向に対するブーム３０の傾斜角である第１傾斜角θ１を検出する。第１角度センサ７２Ａは、検出した第１傾斜角θ１を、車載ネットワークを介して第１コントローラ７０ａに送信する。
第２角度センサ７２Ｂは、ブーム３０に対するアーム３１の傾斜角である第２傾斜角θ２を検出する。第２角度センサ７２Ｂは、検出した第２傾斜角θ２を、車載ネットワークを介して第１コントローラ７０ａに送信する。
【0021】
第３角度センサ７２Ｃは、アーム３１に対するバケット３２の傾斜角である第３傾斜角θ３を検出する。第３角度センサ７２Ｃは、検出した第３傾斜角θ３を、車載ネットワークを介して第１コントローラ７０ａに送信する。
無線機７３は、外部の無線通信機能を有する装置との間で無線通信を行う機器である。第１実施形態では、不図示のＧＮＳＳ基準局からの補正信号ＣＯＲの受信や、不図示のＴＳ（Total Station）との通信などに用いる。無線機７３は、補正信号ＣＯＲのデータを含む外部装置から受信したデータを、車載ネットワークを介して第１コントローラ７０ａに送信する。
無線機７３は、外部の無線通信機能を有する装置との間で無線通信を行う機器である。第１実施形態では、不図示のＧＮＳＳ基準局からの補正信号ＣＯＲの受信や、不図示のＴＳ（Total Station）との通信などに用いる。無線機７３は、補正信号ＣＯＲのデータを含む外部装置から受信したデータを、車載ネットワークを介して第１コントローラ７０ａに送信する。
【0022】
ここで、ＧＮＳＳ基準局は、施工現場の基準点（明確な位置）に設置されたＧＮＳＳ受信機であり、ＧＮＳＳアンテナと無線機とを有し、複数（例えば５つ以上）の測位衛星からのＧＮＳＳ電波を受信し、受信した複数の衛星からのＧＮＳＳ電波に応じたＧＮＳＳ信号とＧＮＳＳ基準局の位置情報とを含む補正信号ＣＯＲを外部装置へと無線送信する。
ジャイロセンサ７４は、３軸の加速度センサから構成され、機体２のピッチ角θｐ、ロール角θｒ及びヨー角θｙを検出する。ジャイロセンサ７４は、検出したピッチ角θｐ、ロール角θｒ及びヨー角θｙを、車載ネットワークを介して第１コントローラ７０ａに送信する。
旋回角度センサ７５は、上部旋回体４の旋回角度θｔを検出する。旋回角度センサ７５は、検出した旋回角度θｔを、車載ネットワークを介して第１コントローラ７０ａに送信する。
ジャイロセンサ７４は、３軸の加速度センサから構成され、機体２のピッチ角θｐ、ロール角θｒ及びヨー角θｙを検出する。ジャイロセンサ７４は、検出したピッチ角θｐ、ロール角θｒ及びヨー角θｙを、車載ネットワークを介して第１コントローラ７０ａに送信する。
旋回角度センサ７５は、上部旋回体４の旋回角度θｔを検出する。旋回角度センサ７５は、検出した旋回角度θｔを、車載ネットワークを介して第１コントローラ７０ａに送信する。
【0023】
第１コントローラ７０ａは、例えばマイクロコントローラから構成されており、図示省略するが、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、内外バス、Ｉ／Ｆ回路等を有する。なお、ＲＯＭ又は後述する記憶装置７０ｃには、作業車両用旋回制御システム７の制御プログラム等の各種プログラムやプログラムで使用するデータが記憶されている。
そして、第１コントローラ７０ａは、ＲＯＭ又は記憶装置７０ｃに記憶された制御プログラムをＲＡＭに読み込み、ＲＡＭに読み込んだ制御プログラムをＣＰＵで実行することで、作業車両用旋回制御システム７の各機能を実現させる。
具体的に、第１実施形態の作業車両用旋回制御システム７は、マシンガイダンス機能と、旋回規制制御機能とを備えている。
マシンガイダンス機能は、３次元設計データＤｄの示す目標設計形状（第１実施形態では目標設計面）とバケット３２の爪先部３２Ｔとの差分の情報、３次元設計データＤｄの示す規制対象と爪先部３２Ｔとの差分の情報等の、施工作業の支援情報を表示する機能である。
そして、第１コントローラ７０ａは、ＲＯＭ又は記憶装置７０ｃに記憶された制御プログラムをＲＡＭに読み込み、ＲＡＭに読み込んだ制御プログラムをＣＰＵで実行することで、作業車両用旋回制御システム７の各機能を実現させる。
具体的に、第１実施形態の作業車両用旋回制御システム７は、マシンガイダンス機能と、旋回規制制御機能とを備えている。
マシンガイダンス機能は、３次元設計データＤｄの示す目標設計形状（第１実施形態では目標設計面）とバケット３２の爪先部３２Ｔとの差分の情報、３次元設計データＤｄの示す規制対象と爪先部３２Ｔとの差分の情報等の、施工作業の支援情報を表示する機能である。
【0024】
なお、第１実施形態の３次元設計データＤｄは、予め作成された基本設計データに含まれる平面図（例えば、図６の平面図４００を参照）のデータと、基本設計データに含まれる電子基準点、三角点、水準点等の基準点を示す基準点データと、基本設計データに含まれる目標設計形状の縦断図及び横断図の勾配変化点を示す変化点データと、事前調査や過去の工事資料等から得られる規制対象のデータ（３次元座標データや種別等の属性データ）とに基づき作成されるデータである。具体的に、第１実施形態の３次元設計データＤｄは、目標設計面及び規制対象の３次元データ、規制対象の種別、構成材料、規制レベル等の属性データ等を含むデータとなる。
【0025】
また、規制対象のデータは、施工作業によって破損や損傷してはならない構造物のデータを含むと共に、バックホウ１が侵入してはいけない領域、侵入してもよいが要注意な領域のデータ等も含むものである。即ち、規制対象のデータは、例えば、水道管、共同溝、地下施設等の地下埋設物のデータ、足場などの一時的に設けられる仮設物のデータ、電柱や家屋等の地上構造物のデータ等を含む。他にも、電線等の架空線のデータ、鉄道敷に近接した場所で施工する場合の鉄道線路や踏切等の鉄道構造物のデータ（例えば鉄道境界線のデータ）、例えば道路の工事する側とは反対側の車線等の、侵入してはいけない領域のデータ等を含む。更に、工事用桟橋の開口部や掘削により地上に形成された開口部等の旋回は許可するが付近や内部（例えば開口部下など）に作業員等の人員がいる可能性のある注意を要する領域のデータ等を含む。
【0026】
また、第１実施形態の旋回規制制御機能は、バックホウ１の旋回動作時の操作ミス等による規制対象の構造物（以下、「規制対象物」と記載する）の損傷や破損を防ぐと共に、例えば道路の工事する側とは反対側の車線等の規制対象の領域（以下、「規制対象領域」と記載する）にバックホウ１が侵入するのを防止するための機能を含む。加えて、規制対象領域での旋回は許可するがその領域内にいる作業員等の人員に対して接触事故や落下物等による事故が発生しないように、旋回速度を制限すると共にバックホウ１の車室内外に警報を出力する機能も含む。
【0027】
メモリリーダ７０ｂは、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリから構成されるメモリ媒体（例えば、メモリカード、ＵＳＢメモリ等）を不図示の挿入部に挿入することで、挿入されたメモリ媒体に対してデータの読み出しを行う装置である。第１実施形態において、このメモリリーダ７０ｂは、外部で作成された３次元設計データＤｄを記憶装置７０ｃに取り込むために用いられる。
記憶装置７０ｃは、例えばハードディスク等の比較的容量の大きい不揮発性の記憶媒体から構成されており、第１実施形態では、メモリリーダ７０ｂを介してメモリ媒体に記憶された３次元設計データＤｄを記憶するのに用いられる。他にも、制御プログラムや制御プログラムの実行に必要な各種データを記憶していてもよい。
記憶装置７０ｃは、例えばハードディスク等の比較的容量の大きい不揮発性の記憶媒体から構成されており、第１実施形態では、メモリリーダ７０ｂを介してメモリ媒体に記憶された３次元設計データＤｄを記憶するのに用いられる。他にも、制御プログラムや制御プログラムの実行に必要な各種データを記憶していてもよい。
【0028】
表示入力装置７０ｄは、液晶表示パネルとタッチパネルとを組み合わせた表示パネルを有する。表示入力装置７０ｄは、上記マシンガイダンス機能を実現する処理であるマシンガイダンス処理、上記旋回規制制御機能を実現するための各種処理を実行した際の表示情報等を表示する。また、タッチパネルの機能によって、オペレータが表示画面を指等でタッチすることでタッチ位置に応じた情報を入力することが可能である。
第１実施形態では、表示入力装置７０ｄに、マシンガイダンス処理の開始指示ボタン画像、旋回規制制御設定処理の開始指示ボタン画像等を含む複数のボタン画像を表示し、オペレータがボタン画像上をタッチパネル越しにタッチすることで、タッチしたボタンの種類に応じた情報を第１コントローラ７０ａに入力する。
第１実施形態では、表示入力装置７０ｄに、マシンガイダンス処理の開始指示ボタン画像、旋回規制制御設定処理の開始指示ボタン画像等を含む複数のボタン画像を表示し、オペレータがボタン画像上をタッチパネル越しにタッチすることで、タッチしたボタンの種類に応じた情報を第１コントローラ７０ａに入力する。
【0029】
内部警報機９０は、図２に示すように、運転室５の内部５ｉの左作業機操作レバー５ｒＬの左側の台上に設けられており、回転灯を備えている。そして、第１コントローラ７０ａから無線送信された警報出力指令信号Ｗｄに基づき回転灯を回転且つ点灯作動させるように構成されている。
ここで、警報出力指令信号Ｗｄは、内部警報機９０の点灯スイッチをＯＮ／ＯＦＦする信号である。即ち、内部警報機９０は、点灯スイッチがＯＮ状態のときに回転灯に電源を供給し、ＯＦＦ状態のときに回転灯への電源供給を遮断する。
また、第１実施形態において、第１コントローラ７０ａと内部警報機９０とは車載ネットワークを介して有線接続されており、車載ネットワークを介して警報出力指令信号Ｗｄが内部警報機９０に送信される。なお、有線接続に限らず、第１コントローラ７０ａと内部警報機９０とを無線接続する構成としてもよい。この場合は、内部警報機９０が無線受信機を備え、第１コントローラ７０ａからの警報出力指令信号Ｗｄは、例えば、無線機７３を介して無線送信される。
ここで、警報出力指令信号Ｗｄは、内部警報機９０の点灯スイッチをＯＮ／ＯＦＦする信号である。即ち、内部警報機９０は、点灯スイッチがＯＮ状態のときに回転灯に電源を供給し、ＯＦＦ状態のときに回転灯への電源供給を遮断する。
また、第１実施形態において、第１コントローラ７０ａと内部警報機９０とは車載ネットワークを介して有線接続されており、車載ネットワークを介して警報出力指令信号Ｗｄが内部警報機９０に送信される。なお、有線接続に限らず、第１コントローラ７０ａと内部警報機９０とを無線接続する構成としてもよい。この場合は、内部警報機９０が無線受信機を備え、第１コントローラ７０ａからの警報出力指令信号Ｗｄは、例えば、無線機７３を介して無線送信される。
【0030】
第１外部警報機９１は、図示省略するが、音声データを記憶する記憶部と、アンプと、スピーカとを備えている。そして、第１コントローラ７０ａからの後述する第１～第５警報信号ＡＳ１～ＡＳ５に基づき、各警報信号に対応した内容の警告音声メッセージをスピーカから出力するように構成されている。即ち、各警報信号に対応した音声データが予め記憶部に記憶されている。なお、スピーカは１台に限らず、周囲に警報が聞こえやすいように複数台を設置してもよい。
また、第１実施形態において、第１コントローラ７０ａと第１外部警報機９１とは車載ネットワークを介して有線接続されており、車載ネットワークを介して第１～第５警報信号ＡＳ１～ＡＳ５が第１外部警報機９１に送信される。なお、有線接続に限らず、第１コントローラ７０ａと第１外部警報機９１とを無線接続する構成としてもよい。この場合は、第１外部警報機９１が無線受信機を備え、第１コントローラ７０ａからの第１～第５警報信号ＡＳ１～ＡＳ５は、例えば、無線機７３を介して無線送信される。
また、第１実施形態において、第１コントローラ７０ａと第１外部警報機９１とは車載ネットワークを介して有線接続されており、車載ネットワークを介して第１～第５警報信号ＡＳ１～ＡＳ５が第１外部警報機９１に送信される。なお、有線接続に限らず、第１コントローラ７０ａと第１外部警報機９１とを無線接続する構成としてもよい。この場合は、第１外部警報機９１が無線受信機を備え、第１コントローラ７０ａからの第１～第５警報信号ＡＳ１～ＡＳ５は、例えば、無線機７３を介して無線送信される。
【0031】
（第１コントローラ７０ａの機能構成）
次に、図５に基づき、第１コントローラ７０ａの具体的な機能構成を説明する。
第１コントローラ７０ａは、その機能構成部として、図５に示すように、測位情報補正部１７０と、機体座標算出部１７１と、バケット座標算出部１７２と、画像表示処理部１７３と、作業機姿勢算出部１７４と、旋回範囲設定部１７５と、旋回規制制御部１７６とを備える。
測位情報補正部１７０は、ＲＴＫ（Real Time Kinematic）測位機能を有している。測位情報補正部１７０は、第１及び第２ＧＮＳＳ受信機７１Ａ及び７１Ｂから入力された第１及び第２測位信号ＧＮＳＳ１及び２と、無線機７３を介して入力されるＧＮＳＳ基準局からの補正信号ＣＯＲとに基づき、これらのＧＮＳＳ信号の位相差と波数（整数値バイアス）とを算出する。そして、算出した位相差と波数とに基づき第１及び第２ＧＮＳＳ受信機７１Ａ及び７１Ｂの３次元座標情報である第１及び第２受信機座標（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１）及び（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２）を算出する。測位情報補正部１７０は、算出した第１及び第２受信機座標（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１）及び（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２）を、現場座標系（例えば日本測地系２０００（ＪＧＤ２０００））に変換してから機体座標算出部１７１に出力する。
次に、図５に基づき、第１コントローラ７０ａの具体的な機能構成を説明する。
第１コントローラ７０ａは、その機能構成部として、図５に示すように、測位情報補正部１７０と、機体座標算出部１７１と、バケット座標算出部１７２と、画像表示処理部１７３と、作業機姿勢算出部１７４と、旋回範囲設定部１７５と、旋回規制制御部１７６とを備える。
測位情報補正部１７０は、ＲＴＫ（Real Time Kinematic）測位機能を有している。測位情報補正部１７０は、第１及び第２ＧＮＳＳ受信機７１Ａ及び７１Ｂから入力された第１及び第２測位信号ＧＮＳＳ１及び２と、無線機７３を介して入力されるＧＮＳＳ基準局からの補正信号ＣＯＲとに基づき、これらのＧＮＳＳ信号の位相差と波数（整数値バイアス）とを算出する。そして、算出した位相差と波数とに基づき第１及び第２ＧＮＳＳ受信機７１Ａ及び７１Ｂの３次元座標情報である第１及び第２受信機座標（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１）及び（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２）を算出する。測位情報補正部１７０は、算出した第１及び第２受信機座標（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１）及び（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２）を、現場座標系（例えば日本測地系２０００（ＪＧＤ２０００））に変換してから機体座標算出部１７１に出力する。
【0032】
機体座標算出部１７１は、測位情報補正部１７０からの第１及び第２受信機座標（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１）及び（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２）に基づき、機体２の向く方位の情報である機体方位Ｄと、機体２の３次元座標情報である機体座標（Ｘｍ，Ｙｍ，Ｚｍ）とを算出する。機体座標算出部１７１は、算出した機体方位Ｄと機体座標（Ｘｍ，Ｙｍ，Ｚｍ）とを、バケット座標算出部１７２と、画像表示処理部１７３と、作業機姿勢算出部１７４とにそれぞれ出力する。
バケット座標算出部１７２は、機体座標算出部１７１からの機体方位Ｄ及び機体座標（Ｘｍ，Ｙｍ，Ｚｍ）と、第１～第３角度センサ７２Ａ～７２Ｃからの第１～第３傾斜角θ１～θ３と、ジャイロセンサ７４からのピッチ角θｐ、ロール角θｒ及びヨー角θｙと、予めＲＯＭ又は記憶装置７０ｃに記憶された機体２及び作業機３の各種パラメータとに基づき、バケット３２の爪先部３２Ｔの実空間における３次元座標であるバケット爪先座標（Ｘｔ，Ｙｔ，Ｚｔ）を算出する。
なお、機体２及び作業機３の各種パラメータは、機体２の幅、長さ、高さ等のサイズ情報、ブーム３０及びアーム３１の各長さや両者を合わせた最大長さ等の情報、バケット３２のサイズや最大高さなどの情報を含むものである。
バケット座標算出部１７２は、算出したバケット爪先座標（Ｘｔ，Ｙｔ，Ｚｔ）を画像表示処理部１７３と、作業機姿勢算出部１７４と、旋回規制制御部１７６とにそれぞれ出力する。
バケット座標算出部１７２は、機体座標算出部１７１からの機体方位Ｄ及び機体座標（Ｘｍ，Ｙｍ，Ｚｍ）と、第１～第３角度センサ７２Ａ～７２Ｃからの第１～第３傾斜角θ１～θ３と、ジャイロセンサ７４からのピッチ角θｐ、ロール角θｒ及びヨー角θｙと、予めＲＯＭ又は記憶装置７０ｃに記憶された機体２及び作業機３の各種パラメータとに基づき、バケット３２の爪先部３２Ｔの実空間における３次元座標であるバケット爪先座標（Ｘｔ，Ｙｔ，Ｚｔ）を算出する。
なお、機体２及び作業機３の各種パラメータは、機体２の幅、長さ、高さ等のサイズ情報、ブーム３０及びアーム３１の各長さや両者を合わせた最大長さ等の情報、バケット３２のサイズや最大高さなどの情報を含むものである。
バケット座標算出部１７２は、算出したバケット爪先座標（Ｘｔ，Ｙｔ，Ｚｔ）を画像表示処理部１７３と、作業機姿勢算出部１７４と、旋回規制制御部１７６とにそれぞれ出力する。
【0033】
画像表示処理部１７３は、ガイダンスモードが設定されている場合に、入力されたバケット爪先座標（Ｘｔ，Ｙｔ，Ｚｔ）と、記憶装置７０ｃに記憶された３次元設計データＤｄに含まれる目標設計面の３次元座標（Ｘｆ，Ｙｆ，Ｚｆ）とに基づき、バケット３２の爪先部３２Ｔと目標設計面との間の距離である第１距離Ｌｆを算出する。具体的に、３次元座標の２点間距離の公式に従って、「Ｌｆ＝｛（Ｘｆ－Ｘｔ）２＋（Ｙｆ－Ｙｔ）２＋（Ｚｆ－Ｚｔ）２｝１／２」で求める。なお、記憶装置７０ｃに取り込んだ３次元設計データＤｄの座標系は、現場座標系に対応している。
更に、画像表示処理部１７３は、バケット爪先座標（Ｘｔ，Ｙｔ，Ｚｔ）と３次元設計データＤｄに含まれる規制対象の３次元座標（Ｘｐ，Ｙｐ，Ｚｐ）とに基づき、爪先部３２Ｔと規制対象との間の距離である第２距離Ｌｐを算出する。具体的に、上記第１距離Ｌｆと同様に、２点間距離の公式から「Ｌｐ＝｛（Ｘｐ－Ｘｔ）２＋（Ｙｐ－Ｙｔ）２＋（Ｚｐ－Ｚｔ）２｝１／２」で求める。
更に、画像表示処理部１７３は、バケット爪先座標（Ｘｔ，Ｙｔ，Ｚｔ）と３次元設計データＤｄに含まれる規制対象の３次元座標（Ｘｐ，Ｙｐ，Ｚｐ）とに基づき、爪先部３２Ｔと規制対象との間の距離である第２距離Ｌｐを算出する。具体的に、上記第１距離Ｌｆと同様に、２点間距離の公式から「Ｌｐ＝｛（Ｘｐ－Ｘｔ）２＋（Ｙｐ－Ｙｔ）２＋（Ｚｐ－Ｚｔ）２｝１／２」で求める。
【0034】
そして、画像表示処理部１７３は、算出した第１距離Ｌｆ及び第２距離Ｌｐと、バケット爪先座標（Ｘｔ，Ｙｔ，Ｚｔ）と、３次元設計データＤｄと、入力された機体方位Ｄ及び機体座標（Ｘｍ，Ｙｍ，Ｚｍ）とに基づき、第１のガイダンス画像データを生成する。更に、生成した第１のガイダンス画像データの画像（以下、「第１のガイダンス画像」と記載する）の画像表示信号を表示入力装置７０ｄに出力する。
ここで、第１のガイダンス画像データは、目標設計面と爪先部３２Ｔとの間の第１距離Ｌｆに基づく両者の差分を示す情報と、規制対象と爪先部３２Ｔとの間の第２距離Ｌｐに基づく両者の差分を示す情報とを、例えば、バックホウ、目標設計面、規制対象を模式的に表す絵や、数値等によって表示するための画像データである。
なお、第１のガイダンス画像データは、これらの情報を表示するための画像データだけに限らず、バケット３２の傾き（角度情報）等の施工作業を支援する情報であれば他の情報を表示するための画像データを含んでいてもよい。
ここで、第１のガイダンス画像データは、目標設計面と爪先部３２Ｔとの間の第１距離Ｌｆに基づく両者の差分を示す情報と、規制対象と爪先部３２Ｔとの間の第２距離Ｌｐに基づく両者の差分を示す情報とを、例えば、バックホウ、目標設計面、規制対象を模式的に表す絵や、数値等によって表示するための画像データである。
なお、第１のガイダンス画像データは、これらの情報を表示するための画像データだけに限らず、バケット３２の傾き（角度情報）等の施工作業を支援する情報であれば他の情報を表示するための画像データを含んでいてもよい。
【0035】
例えば、規制対象と爪先部３２Ｔとの間の距離（第２距離Ｌｐ）の閾値である回避閾値Ｔｈを設定し、第２距離Ｌｐが回避閾値Ｔｈ以下となったときに警告メッセージを表示するための画像データを含んでいてもよい。
ここで、回避閾値Ｔｈは、例えば、規制対象の種類や構成材料毎に異なる閾値を設定する。規制対象が規制対象物の場合には、例えば、水道管、共同溝、地上施設、地下施設、電線、鉄道構造物等の様々な種類があり、また構成材料によって衝撃耐性、破壊耐性等の耐性が異なるので、例えば、破損や損傷による危険性が高いものほど回避閾値Ｔｈを大きな値に設定する。また、規制対象が回避すべき領域の場合は、バックホウ１がこの領域内へと侵入したときの危険度の大きさに応じて、例えば、危険性が高い領域ほど回避閾値Ｔｈを大きな値に設定する。
ここで、回避閾値Ｔｈは、例えば、規制対象の種類や構成材料毎に異なる閾値を設定する。規制対象が規制対象物の場合には、例えば、水道管、共同溝、地上施設、地下施設、電線、鉄道構造物等の様々な種類があり、また構成材料によって衝撃耐性、破壊耐性等の耐性が異なるので、例えば、破損や損傷による危険性が高いものほど回避閾値Ｔｈを大きな値に設定する。また、規制対象が回避すべき領域の場合は、バックホウ１がこの領域内へと侵入したときの危険度の大きさに応じて、例えば、危険性が高い領域ほど回避閾値Ｔｈを大きな値に設定する。
【0036】
一方、画像表示処理部１７３は、旋回規制制御がＯＦＦからＯＮに設定（旋回規制制御フラグがＯＮに設定）された場合に、記憶装置７０ｃに記憶された３次元設計データＤｄと、機体方位Ｄ及び機体座標（Ｘｍ，Ｙｍ，Ｚｍ）と、旋回角度センサ７５からの旋回角度θｔとに基づき、旋回範囲設定案内画像データを生成する。更に、生成した旋回範囲設定案内画像データの画像（以下、「旋回範囲設定案内画像」と記載する）の画像表示信号を表示入力装置７０ｄに出力する。
【0037】
ここで、第１実施形態の旋回範囲設定案内画像データは、実際の位置関係でバックホウ及び規制対象を模式的に表す絵と、旋回範囲手動設定モード及び旋回範囲自動設定モードのいずれか一方を選択するための情報（ボタン画像等）とを表示するための画像データである。
更に、画像表示処理部１７３は、旋回範囲手動設定モードが設定された場合に、旋回範囲手動設定画像データを生成する。更に、生成した旋回範囲手動設定画像データの画像（以下、「旋回範囲手動設定画像」と記載する）の画像表示信号を表示入力装置７０ｄに出力する。
更に、画像表示処理部１７３は、旋回範囲手動設定モードが設定された場合に、旋回範囲手動設定画像データを生成する。更に、生成した旋回範囲手動設定画像データの画像（以下、「旋回範囲手動設定画像」と記載する）の画像表示信号を表示入力装置７０ｄに出力する。
【0038】
ここで、第１実施形態の旋回範囲手動設定画像データは、旋回範囲設定案内画像の表示内容を一部変更した画像を表示するための画像データであり、旋回範囲を手動設定するための情報と、設定結果の情報とを表示するための画像データである。具体的に、上部旋回体４の３６０°の旋回角度範囲において、図７（ａ）に示す、規制領域範囲８０を手動設定するための情報（ボタン画像等）を表示するための画像データである。加えて、設定結果を示す情報と、図７（ｂ）に示す、旋回範囲８の旋回初期位置における旋回中心からの移動可能範囲８５の情報とを表示するための画像データである。
【0039】
第１実施形態では、規制領域範囲８０を手動で設定することで、予め設定された条件に基づき、図７（ａ）に示す第１及び第２の油圧緩衝範囲８１Ａ及び８１Ｂと、第３及び第４の油圧緩衝範囲８２Ａ及び８２Ｂと、通常旋回範囲８３とが自動で設定される。これによって、手動設定された規制領域範囲８０と、自動設定された第１及び第２の油圧緩衝範囲８１Ａ及び８１Ｂ並びに第３及び第４の油圧緩衝範囲８２Ａ及び８２Ｂと、自動設定された通常旋回範囲８３とを含む旋回範囲８が設定される。なお、上記設定結果を示す情報は、手動設定された規制領域範囲８０を示す情報と、この規制領域範囲８０を元に自動設定された旋回範囲８を示す情報とを含む。
以下、規制領域範囲８０と、第１及び第２の油圧緩衝範囲８１Ａ及び８１Ｂと、第３及び第４の油圧緩衝範囲８２Ａ及び８２Ｂとを総じて「旋回規制範囲８０～８２」と略記する。また、第１及び第２の油圧緩衝範囲８１Ａ及び８１Ｂと、第３及び第４の油圧緩衝範囲８２Ａ及び８２Ｂとを総じて「油圧緩衝範囲８１～８２」と略記する。
以下、規制領域範囲８０と、第１及び第２の油圧緩衝範囲８１Ａ及び８１Ｂと、第３及び第４の油圧緩衝範囲８２Ａ及び８２Ｂとを総じて「旋回規制範囲８０～８２」と略記する。また、第１及び第２の油圧緩衝範囲８１Ａ及び８１Ｂと、第３及び第４の油圧緩衝範囲８２Ａ及び８２Ｂとを総じて「油圧緩衝範囲８１～８２」と略記する。
【0040】
なお、規制領域範囲８０は、旋回動作を禁止する制御又は旋回速度を制限する制御を行うと共に警報を出力する旋回角度範囲である。第１実施形態では、作業機３が径方向に最長（旋回半径が最大）となる姿勢（図７に示す姿勢）のときに、旋回動作によって、バックホウ１の旋回部（第１実施形態では作業機３及び上部旋回体４）が規制対象を回避不能な旋回位置を含む範囲である。具体的に、規制対象が規制対象物の場合は、バックホウ１の旋回部が規制対象物に衝突する旋回位置を含む範囲であり、規制対象が回避すべき領域又は注意すべき領域の場合は、バックホウ１の旋回部がその領域内に侵入する旋回位置を含む範囲である。
【0041】
第１実施形態では、規制領域範囲８０を、旋回禁止範囲とするか又は、規制対象が注意すべき領域の場合に旋回速度を制限する範囲（以下、「油圧制限範囲」と記載する）とすることが可能となっている。なお、第１実施形態では、手動設定時に旋回禁止範囲とするか油圧制限範囲とするかをオペレータが選択できるようになっている。ここで、油圧制限範囲では、旋回動作を停止しない範囲で旋回用油圧モータ５１に供給する圧油の流量を制限することで旋回速度を制限するようになっている。
また、油圧緩衝範囲８１～８２は、規制領域範囲８０の前後の所定旋回角度範囲において旋回用油圧モータ５１に供給する圧油の流量変化を緩和する制御を行う旋回角度範囲である。
即ち、規制領域範囲８０を旋回禁止範囲とした場合は、旋回角度θｔが油圧緩衝範囲８１～８２内にあるときに圧油の流量変化を緩和する制御と、上部旋回体４の旋回角度θｔが規制領域範囲８０内となったときにバックホウ１の旋回部が侵入を続ける方向への旋回動作を禁止する制御とが第１実施形態の旋回規制制御であり、これらの制御を行う機能が上記旋回規制制御機能である。
また、油圧緩衝範囲８１～８２は、規制領域範囲８０の前後の所定旋回角度範囲において旋回用油圧モータ５１に供給する圧油の流量変化を緩和する制御を行う旋回角度範囲である。
即ち、規制領域範囲８０を旋回禁止範囲とした場合は、旋回角度θｔが油圧緩衝範囲８１～８２内にあるときに圧油の流量変化を緩和する制御と、上部旋回体４の旋回角度θｔが規制領域範囲８０内となったときにバックホウ１の旋回部が侵入を続ける方向への旋回動作を禁止する制御とが第１実施形態の旋回規制制御であり、これらの制御を行う機能が上記旋回規制制御機能である。
【0042】
一方、規制領域範囲８０を油圧制限範囲とした場合は、旋回角度θｔが油圧緩衝範囲８１～８２内にあるときに圧油の流量変化を緩和する制御と、上部旋回体４の旋回角度θｔが規制領域範囲８０内となったときに上部旋回体４の旋回速度を制限する制御とが第１実施形態の旋回規制制御であり、これらの制御を行う機能が上記旋回規制制御機能である。
加えて、旋回禁止範囲及び油圧制限範囲の区別無く、旋回角度θｔが、第１及び第２の油圧緩衝範囲８１Ａ及び８１Ｂ、第３及び第４の油圧緩衝範囲８２Ａ及び８２Ｂ、並びに規制領域範囲８０内のうち少なくとも規制領域範囲８０内にあるときにバックホウ１の車室内外に警報を出力する制御を行う機能が上記旋回規制制御機能である。
加えて、旋回禁止範囲及び油圧制限範囲の区別無く、旋回角度θｔが、第１及び第２の油圧緩衝範囲８１Ａ及び８１Ｂ、第３及び第４の油圧緩衝範囲８２Ａ及び８２Ｂ、並びに規制領域範囲８０内のうち少なくとも規制領域範囲８０内にあるときにバックホウ１の車室内外に警報を出力する制御を行う機能が上記旋回規制制御機能である。
【0043】
また、通常旋回範囲８３は、通常の旋回制御を行う旋回角度範囲である。なお、周辺に規制対象が無い施工場所では、通常旋回範囲８３のみから旋回範囲８が構成される。
また、移動可能範囲８５は、設定された旋回範囲８に対するバックホウ１の後述する旋回規制制御中に移動可能な範囲であり、例えば、旋回初期位置における旋回中心から半径Ｒ［ｍ］（図７（ｂ）の例では２［ｍ］）の範囲となる。
また、画像表示処理部１７３は、旋回範囲自動設定モードが設定された場合に、自動設定された結果を示す情報を表示するための旋回範囲自動設定画像データを生成する。更に、生成した旋回範囲自動設定画像データの画像（以下、「旋回範囲自動設定画像」と記載する）の画像表示信号を表示入力装置７０ｄに出力する。
ここで、第１実施形態の旋回範囲自動設定画像データは、旋回範囲設定案内画像の表示内容を一部変更した画像を表示するための画像データであり、自動設定された旋回範囲８及び移動可能範囲８５を示す情報を表示するための画像データである。
また、移動可能範囲８５は、設定された旋回範囲８に対するバックホウ１の後述する旋回規制制御中に移動可能な範囲であり、例えば、旋回初期位置における旋回中心から半径Ｒ［ｍ］（図７（ｂ）の例では２［ｍ］）の範囲となる。
また、画像表示処理部１７３は、旋回範囲自動設定モードが設定された場合に、自動設定された結果を示す情報を表示するための旋回範囲自動設定画像データを生成する。更に、生成した旋回範囲自動設定画像データの画像（以下、「旋回範囲自動設定画像」と記載する）の画像表示信号を表示入力装置７０ｄに出力する。
ここで、第１実施形態の旋回範囲自動設定画像データは、旋回範囲設定案内画像の表示内容を一部変更した画像を表示するための画像データであり、自動設定された旋回範囲８及び移動可能範囲８５を示す情報を表示するための画像データである。
【0044】
更に、画像表示処理部１７３は、ガイダンスモードが設定されている場合に、３次元設計データＤｄと、入力された機体方位Ｄ及び機体座標（Ｘｍ，Ｙｍ，Ｚｍ）と、旋回角度θｔと、上記旋回範囲８と、上記移動可能範囲８５とに基づき、第２のガイダンス画像データを生成する。更に、生成した第２のガイダンス画像データの画像（以下、「第２のガイダンス画像」と記載する）の画像表示信号を表示入力装置７０ｄに出力する。
ここで、第２のガイダンス画像データは、上部旋回体４の旋回位置を示す情報と、旋回範囲８の情報と、移動可能範囲８５の情報とを、例えば、バックホウ、規制対象、警報出力状態、旋回範囲８及び移動可能範囲８５を模式的に表す絵や、数値等によって表示するための画像データである。
なお、第１のガイダンス画像データ及び第２のガイダンス画像データは、バックホウ１の掘削動作及び旋回動作を検出して自動的に切り替えて表示してもよいし、オペレータが手動で任意に切り替えて表示してもよいし、いずれかを選択可能としてもよい。
ここで、第２のガイダンス画像データは、上部旋回体４の旋回位置を示す情報と、旋回範囲８の情報と、移動可能範囲８５の情報とを、例えば、バックホウ、規制対象、警報出力状態、旋回範囲８及び移動可能範囲８５を模式的に表す絵や、数値等によって表示するための画像データである。
なお、第１のガイダンス画像データ及び第２のガイダンス画像データは、バックホウ１の掘削動作及び旋回動作を検出して自動的に切り替えて表示してもよいし、オペレータが手動で任意に切り替えて表示してもよいし、いずれかを選択可能としてもよい。
【0045】
作業機姿勢算出部１７４は、機体方位Ｄと、機体座標（Ｘｍ，Ｙｍ，Ｚｍ）と、バケット爪先座標（Ｘｔ，Ｙｔ，Ｚｔ）と、第１～第３傾斜角θ１～θ３と、ピッチ角θｐ、ロール角θｒ及びヨー角θｙと、機体２及び作業機３の各種パラメータとに基づき、バックホウ１の作業機３の姿勢及び機体２の姿勢（傾斜状態）を含む作業機姿勢Ｐｍを算出する。作業機姿勢算出部１７４は、算出した作業機姿勢Ｐｍを、画像表示処理部１７３及び旋回範囲設定部１７５にそれぞれ出力する。
ここで、作業機姿勢Ｐｍは、第１のガイダンス画像を表示するための情報であると共に上記旋回規制範囲８０～８２を設定且つ再設定するための情報である。即ち、作業機姿勢Ｐｍが解れば、機体２及び作業機３の各種パラメータ等から、機体２の傾斜状態や上部旋回体４が旋回したときの例えば図７に示す姿勢での作業機３の最外端の旋回半径等が解る。これらの情報から、上記旋回規制範囲８０～８２を適切な範囲に設定することが可能である。
ここで、作業機姿勢Ｐｍは、第１のガイダンス画像を表示するための情報であると共に上記旋回規制範囲８０～８２を設定且つ再設定するための情報である。即ち、作業機姿勢Ｐｍが解れば、機体２及び作業機３の各種パラメータ等から、機体２の傾斜状態や上部旋回体４が旋回したときの例えば図７に示す姿勢での作業機３の最外端の旋回半径等が解る。これらの情報から、上記旋回規制範囲８０～８２を適切な範囲に設定することが可能である。
【0046】
旋回範囲設定部１７５は、旋回範囲手動設定モードが設定されている場合に、表示入力装置７０ｄを介して手動設定された第１及び第２旋回角度θｔ１及びθｔ２（後述）をＲＡＭ又は記憶装置７０ｃから取得する。そして、取得した第１及び第２旋回角度θｔ１及びθｔ２と、旋回角度センサ７５からの旋回角度θｔと、記憶装置７０ｃに記憶された旋回範囲設定用データとに基づき、旋回範囲８を設定する。旋回範囲設定部１７５は、設定された旋回範囲８の情報を画像表示処理部１７３に入力すると共に、ＲＡＭ又は記憶装置７０ｃに記憶する。
【0047】
一方、旋回範囲設定部１７５は、旋回範囲自動設定モードが設定されている場合に、記憶装置７０ｃに記憶された３次元設計データＤｄと、入力された機体方位Ｄ及び機体座標（Ｘｍ，Ｙｍ，Ｚｍ）と、旋回角度センサ７５からの旋回角度θｔと、作業機姿勢算出部１７４からの作業機姿勢Ｐｍと、記憶装置７０ｃに記憶された旋回範囲設定用データとに基づき旋回範囲８を自動設定する。旋回範囲設定部１７５は、自動設定した旋回範囲８の情報を画像表示処理部１７３に入力すると共に、ＲＡＭ又は記憶装置７０ｃに記憶する。
ここで、旋回範囲設定用データは、旋回規制範囲８０～８２を示す旋回角度範囲を１００［％］としたときの、規制領域範囲８０と、油圧緩衝範囲８１～８２との割合の情報と、移動許可範囲の情報とを含むものである。
ここで、旋回範囲設定用データは、旋回規制範囲８０～８２を示す旋回角度範囲を１００［％］としたときの、規制領域範囲８０と、油圧緩衝範囲８１～８２との割合の情報と、移動許可範囲の情報とを含むものである。
【0048】
また、旋回範囲設定部１７５は、旋回範囲手動設定モードが設定されている場合に、設定された移動可能範囲８５の情報と、入力された機体方位Ｄ及び機体座標（Ｘｍ，Ｙｍ，Ｚｍ）と、記憶装置７０ｃに記憶された旋回初期位置の情報（旋回範囲８の旋回中心位置の情報）とに基づき、旋回規制制御時におけるバックホウ１の旋回初期位置からの移動位置が移動可能範囲を越えたか否かを判定する。そして、越えたと判定した場合に、そのことを画像表示処理部１７３に通知する。
【0049】
画像表示処理部１７３は、旋回範囲設定部１７５からの移動可能範囲を越えたことの通知に応じて、バックホウ１の位置を旋回初期位置に戻すか、旋回範囲８を再設定するように指示する案内メッセージ画像を表示入力装置７０ｄに表示する処理を実行する。
第１実施形態では、例えば、図７（ｂ）に示すように、バックホウ１の旋回初期位置における左クローラ装置６Ｌ及び右クローラ装置６Ｒそれぞれの前後方向の端部位置の真下の地面に第１～第４のマークＭ１～Ｍ４のマーキングを行い、これら第１～第４のマークＭ１～Ｍ４を目印としてオペレータの手動運転によってバックホウ１の位置を修正する。
第１実施形態では、例えば、図７（ｂ）に示すように、バックホウ１の旋回初期位置における左クローラ装置６Ｌ及び右クローラ装置６Ｒそれぞれの前後方向の端部位置の真下の地面に第１～第４のマークＭ１～Ｍ４のマーキングを行い、これら第１～第４のマークＭ１～Ｍ４を目印としてオペレータの手動運転によってバックホウ１の位置を修正する。
【0050】
更に、旋回範囲設定部１７５は、旋回範囲手動設定モードが設定されている場合に、作業機姿勢算出部１７４からの作業機姿勢Ｐｍに基づき、機体２の初期傾斜からの傾斜変化の有無を判定する。そして、傾斜変化があったと判定すると、そのことを画像表示処理部１７３に通知する。
画像表示処理部１７３は、旋回範囲設定部１７５からの傾斜変化が傾斜閾値を越えたことの通知に応じて、旋回範囲８を再設定するように指示する案内メッセージ画像を表示入力装置７０ｄに表示する処理を実行する。
画像表示処理部１７３は、旋回範囲設定部１７５からの傾斜変化が傾斜閾値を越えたことの通知に応じて、旋回範囲８を再設定するように指示する案内メッセージ画像を表示入力装置７０ｄに表示する処理を実行する。
【0051】
また、旋回範囲設定部１７５は、旋回範囲自動設定モードが設定されている場合に、上記旋回範囲手動設定モードと同様の方法で、旋回規制制御時におけるバックホウ１の移動位置が移動可能範囲８５を越えたか否かを判定する。そして、越えたと判定すると、機体方位Ｄ、機体座標（Ｘｍ，Ｙｍ，Ｚｍ）、作業機姿勢Ｐｍ、旋回角度θｔ、旋回範囲設定用データ等に基づき、旋回範囲８及び移動可能範囲８５を自動で再設定する処理を実行する。
更に、旋回範囲設定部１７５は、旋回範囲自動設定モードが設定されている場合に、作業機姿勢算出部１７４からの作業機姿勢Ｐｍに基づき、機体２の初期傾斜からの傾斜変化が予め設定した傾斜閾値以上となったか否かを判定する。そして、傾斜閾値以上になったと判定すると、機体方位Ｄ、機体座標（Ｘｍ，Ｙｍ，Ｚｍ）、作業機姿勢Ｐｍ、旋回初期位置の情報、旋回角度θｔ、旋回範囲設定用データ等に基づき、旋回範囲８及び移動可能範囲８５を自動で再設定する制御を行う。
更に、旋回範囲設定部１７５は、旋回範囲自動設定モードが設定されている場合に、作業機姿勢算出部１７４からの作業機姿勢Ｐｍに基づき、機体２の初期傾斜からの傾斜変化が予め設定した傾斜閾値以上となったか否かを判定する。そして、傾斜閾値以上になったと判定すると、機体方位Ｄ、機体座標（Ｘｍ，Ｙｍ，Ｚｍ）、作業機姿勢Ｐｍ、旋回初期位置の情報、旋回角度θｔ、旋回範囲設定用データ等に基づき、旋回範囲８及び移動可能範囲８５を自動で再設定する制御を行う。
【0052】
旋回規制制御部１７６は、旋回角度センサ７５からの旋回角度θｔと、ＲＡＭ又は記憶装置７０ｃに記憶された、現在設定されている旋回範囲８の情報とに基づき、旋回規制制御を実行する。
ここで、第１実施形態では、図７（ａ）に示すように、油圧緩衝範囲８１～８２を、第１及び第２の油圧緩衝範囲８１Ａ及び８１Ｂと、第３及び第４の油圧緩衝範囲８２Ａ及び８２Ｂとの左右旋回方向にそれぞれ応じた２段階の緩衝範囲としている。そして、第１実施形態では、第１及び第２の油圧緩衝範囲８１Ａ及び８１Ｂの開度をＡ［％］、第３及び第４の油圧緩衝範囲８２Ａ及び８２Ｂの開度をＢ［％］とした場合に、「０＜Ｂ＜Ａ＜１００」の関係となるように開度を設定している。
ここで、第１実施形態では、図７（ａ）に示すように、油圧緩衝範囲８１～８２を、第１及び第２の油圧緩衝範囲８１Ａ及び８１Ｂと、第３及び第４の油圧緩衝範囲８２Ａ及び８２Ｂとの左右旋回方向にそれぞれ応じた２段階の緩衝範囲としている。そして、第１実施形態では、第１及び第２の油圧緩衝範囲８１Ａ及び８１Ｂの開度をＡ［％］、第３及び第４の油圧緩衝範囲８２Ａ及び８２Ｂの開度をＢ［％］とした場合に、「０＜Ｂ＜Ａ＜１００」の関係となるように開度を設定している。
【0053】
そして、第１実施形態の旋回規制制御は、上部旋回体４の旋回角度θｔが通常旋回範囲８３内のときに、比例電磁弁５０の開度を１００［％］にする第１の規制制御信号ＲＣ１を第２コントローラ２０に送信し、旋回角度θｔが第１又は第２の油圧緩衝範囲８１Ａ又は８１Ｂ内のときに比例電磁弁５０の開度をＡ［％］にする第２の規制制御信号ＲＣ２を第２コントローラ２０に送信する制御となる。加えて、旋回角度θｔが第３又は第４の油圧緩衝範囲８２Ａ又は８２Ｂ内のときに比例電磁弁５０の開度をＢ［％］にする第３の規制制御信号ＲＣ３を第２コントローラ２０に送信し、旋回角度θｔが規制領域範囲８０内となったときに比例電磁弁５０の開度を０［％］にする第４の規制制御信号ＲＣ４を第２コントローラ２０に送信する制御となる。ここで、第１～第４の規制制御信号ＲＣ１～ＲＣ４は、制御目標値となる各開度の情報を含む信号である。
即ち、第１実施形態では規制領域範囲８０では比例電磁弁５０の開度を０［％］として旋回動作を強制的に停止し、油圧緩衝範囲８１～８２では、開度Ａ及びＢ（Ｂ＜Ａ）を０［％］と１００［％］の間の開度として、通常旋回範囲８３から規制領域範囲８０までの間の圧油の流量変化を緩和する制御を行う。また、通常旋回範囲８３では、開度１００［％］（規制なし）として、通常の旋回動作を実行可能とする制御を行う。
即ち、第１実施形態では規制領域範囲８０では比例電磁弁５０の開度を０［％］として旋回動作を強制的に停止し、油圧緩衝範囲８１～８２では、開度Ａ及びＢ（Ｂ＜Ａ）を０［％］と１００［％］の間の開度として、通常旋回範囲８３から規制領域範囲８０までの間の圧油の流量変化を緩和する制御を行う。また、通常旋回範囲８３では、開度１００［％］（規制なし）として、通常の旋回動作を実行可能とする制御を行う。
【0054】
また、第１実施形態では、図７（ａ）に示すように、第１及び第２の油圧緩衝範囲８１Ａ及び８１Ｂの旋回角度範囲をそれぞれβ１［°］とし、第３及び第４の油圧緩衝範囲８２Ａ及び８２Ｂの旋回角度範囲をそれぞれβ２［°］として、「β１＜β２」の関係となるように角度範囲を設定している。
なお、規制領域範囲８０の旋回角度範囲をγ［°］、通常旋回範囲８３の旋回角度範囲をα［°］とすると、「α＝３６０－２×（β１＋β２）＋γ」の関係が成立する。
なお、規制領域範囲８０の旋回角度範囲をγ［°］、通常旋回範囲８３の旋回角度範囲をα［°］とすると、「α＝３６０－２×（β１＋β２）＋γ」の関係が成立する。
【0055】
即ち、図７（ａ）に示すように、上部旋回体４が通常旋回範囲８３から左旋回した場合は、「通常旋回範囲８３→第１の油圧緩衝範囲８１Ａ→第３の油圧緩衝範囲８２Ａ→規制領域範囲８０」の順番で旋回することになる。一方、右旋回した場合は、「通常旋回範囲８３→第２の油圧緩衝範囲８１Ｂ→第４の油圧緩衝範囲８２Ｂ→規制領域範囲８０」の順番で旋回することになる。従って、上部旋回体４が通常旋回範囲８３から規制領域範囲８０に向かって旋回すると、油圧緩衝範囲８１～８２にて、１００［％］から０［％］に向かって段階的に開度が減少変化することになる。例えば、第１及び第２の油圧緩衝範囲８１Ａ及び８１Ｂの開度を６０［％］、第３及び第４の油圧緩衝範囲８２Ａ及び８２Ｂの開度を３０［％］に設定したとする。この場合、開度が１００［％］→６０［％］→３０［％］→０［％］の順で変化することになり、従来の１００［％］から０［％］へと急変させる場合と比較して開度の変化が緩やかになる。その結果、圧油の流量変化が緩やかになるため、旋回速度の変化が緩やかとなる。
【0056】
一方、第１実施形態の第２コントローラ２０は、規制制御信号ＲＣの受信に応じて、受信した規制制御信号ＲＣで特定される開度となる電流量の開度制御信号Ｏｃｔｒを生成し、生成した開度制御信号Ｏｃｔｒを比例電磁弁５０に送信する。
これによって、比例電磁弁５０は、受信した開度制御信号Ｏｃｔｒの電流量に比例した開度となるように動作し、旋回用油圧モータ５１に供給される圧油の流量が開度に応じた量となる。
これによって、比例電磁弁５０は、受信した開度制御信号Ｏｃｔｒの電流量に比例した開度となるように動作し、旋回用油圧モータ５１に供給される圧油の流量が開度に応じた量となる。
【0057】
（バックホウ情報算出処理）
次に、図８に基づき、第１実施形態のバックホウ情報算出処理の処理手順を説明する。ここで、バックホウ情報算出処理は、予め設定された周期で繰り返し実行される処理である。
なお、事前に、メモリリーダ７０ｂを介してメモリ媒体から３次元設計データＤｄが記憶装置７０ｃに読み込まれているものとする。
この状態で第１コントローラ７０ａのＣＰＵにおいて、制御プログラムが実行されバックホウ情報算出処理が開始されると、図８に示すように、まずステップＳ１００に移行する。
次に、図８に基づき、第１実施形態のバックホウ情報算出処理の処理手順を説明する。ここで、バックホウ情報算出処理は、予め設定された周期で繰り返し実行される処理である。
なお、事前に、メモリリーダ７０ｂを介してメモリ媒体から３次元設計データＤｄが記憶装置７０ｃに読み込まれているものとする。
この状態で第１コントローラ７０ａのＣＰＵにおいて、制御プログラムが実行されバックホウ情報算出処理が開始されると、図８に示すように、まずステップＳ１００に移行する。
【0058】
ステップＳ１００では、測位情報補正部１７０において、第１及び第２ＧＮＳＳ受信機７１Ａ及び７１Ｂからの第１及び第２測位信号ＧＮＳＳ１及び２と、ＧＮＳＳ基準局からの補正信号ＣＯＲとに基づき、第１及び第２受信機座標（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１）及び（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２）を算出する。そして、算出した第１及び第２受信機座標（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１）及び（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２）の座標系を、現場座標系に変換してから機体座標算出部１７１に出力して、ステップＳ１０２に移行する。
ステップＳ１０２では、機体座標算出部１７１において、第１及び第２受信機座標（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１）及び（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２）に基づき、機体方位Ｄ及び機体座標（Ｘｍ，Ｙｍ，Ｚｍ）を算出する。そして、算出した機体方位Ｄ及び機体座標（Ｘｍ，Ｙｍ，Ｚｍ）を、バケット座標算出部１７２及び画像表示処理部１７３にそれぞれ出力して、ステップＳ１０４に移行する。
ステップＳ１０２では、機体座標算出部１７１において、第１及び第２受信機座標（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１）及び（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２）に基づき、機体方位Ｄ及び機体座標（Ｘｍ，Ｙｍ，Ｚｍ）を算出する。そして、算出した機体方位Ｄ及び機体座標（Ｘｍ，Ｙｍ，Ｚｍ）を、バケット座標算出部１７２及び画像表示処理部１７３にそれぞれ出力して、ステップＳ１０４に移行する。
【0059】
ステップＳ１０４では、バケット座標算出部１７２において、機体座標算出部１７１からの機体方位Ｄ及び機体座標（Ｘｍ，Ｙｍ，Ｚｍ）と、第１～第３角度センサ７２Ａ～７２Ｃからの第１～第３傾斜角θ１～θ３と、ジャイロセンサ７４からのピッチ角θｐ、ロール角θｒ及びヨー角θｙと、機体２及び作業機３の各種パラメータとに基づきバケット爪先座標（Ｘｔ，Ｙｔ，Ｚｔ）を算出する。そして、算出したバケット爪先座標（Ｘｔ，Ｙｔ，Ｚｔ）を、画像表示処理部１７３に出力して、ステップＳ１０６に移行する。
ステップＳ１０６では、作業機姿勢算出部１７４において、機体方位Ｄ及び機体座標（Ｘｍ，Ｙｍ，Ｚｍ）と、バケット爪先座標（Ｘｔ，Ｙｔ，Ｚｔ）と、第１～第３傾斜角θ１～θ３と、ピッチ角θｐ、ロール角θｒ及びヨー角θｙと、予めＲＯＭに記憶された機体２及び作業機３の各種パラメータとに基づき作業機姿勢Ｐｍを算出する。そして、算出した作業機姿勢Ｐｍを、画像表示処理部１７３及び旋回範囲設定部１７５にそれぞれ出力して、一連の処理を終了する。
ステップＳ１０６では、作業機姿勢算出部１７４において、機体方位Ｄ及び機体座標（Ｘｍ，Ｙｍ，Ｚｍ）と、バケット爪先座標（Ｘｔ，Ｙｔ，Ｚｔ）と、第１～第３傾斜角θ１～θ３と、ピッチ角θｐ、ロール角θｒ及びヨー角θｙと、予めＲＯＭに記憶された機体２及び作業機３の各種パラメータとに基づき作業機姿勢Ｐｍを算出する。そして、算出した作業機姿勢Ｐｍを、画像表示処理部１７３及び旋回範囲設定部１７５にそれぞれ出力して、一連の処理を終了する。
【0060】
（旋回範囲設定モード設定処理）
次に、図９に基づき、第１実施形態の旋回範囲設定処理の処理手順を説明する。
ここで、旋回範囲設定処理は、旋回規制制御がＯＮのときに実行される処理である。
第１コントローラ７０ａのＣＰＵにおいて、制御プログラムが実行され旋回範囲設定処理が開始されると、図９に示すように、まずステップＳ１５０に移行する。
ステップＳ１５０では、画像表示処理部１７３において、旋回範囲設定関連情報を取得して、ステップＳ１５２に移行する。
ここで、旋回範囲設定関連情報は、旋回範囲設定案内画像を表示するのに必要な情報であって、記憶装置７０ｃに記憶された３次元設計データＤｄ、入力された機体方位Ｄ及び機体座標（Ｘｍ，Ｙｍ，Ｚｍ）、記憶装置７０ｃに記憶されたバックホウの画像情報等のその他の表示に必要な画像情報と、旋回角度センサ７５からの旋回角度θｔとを含む情報である。
次に、図９に基づき、第１実施形態の旋回範囲設定処理の処理手順を説明する。
ここで、旋回範囲設定処理は、旋回規制制御がＯＮのときに実行される処理である。
第１コントローラ７０ａのＣＰＵにおいて、制御プログラムが実行され旋回範囲設定処理が開始されると、図９に示すように、まずステップＳ１５０に移行する。
ステップＳ１５０では、画像表示処理部１７３において、旋回範囲設定関連情報を取得して、ステップＳ１５２に移行する。
ここで、旋回範囲設定関連情報は、旋回範囲設定案内画像を表示するのに必要な情報であって、記憶装置７０ｃに記憶された３次元設計データＤｄ、入力された機体方位Ｄ及び機体座標（Ｘｍ，Ｙｍ，Ｚｍ）、記憶装置７０ｃに記憶されたバックホウの画像情報等のその他の表示に必要な画像情報と、旋回角度センサ７５からの旋回角度θｔとを含む情報である。
【0061】
ステップＳ１５２では、画像表示処理部１７３において、旋回範囲設定関連情報に基づき旋回範囲設定案内画像データを生成し、生成した旋回範囲設定案内画像データの画像表示信号を表示入力装置７０ｄに出力する。その後、ステップＳ１５４に移行する。
これによって、第１実施形態では、例えば図１１（ａ）に示す旋回範囲設定案内画像７００が表示入力装置７０ｄに表示される。この旋回範囲設定案内画像７００は、バックホウ画像７０１、ＣＡＤ画像７０２、規制対象画像７０３、ＧＮＳＳ情報画像７０４、方位磁針画像７０５、操作ボタン画像７０６、情報表示枠画像７０８、終了ボタン画像７０９、旋回範囲手動設定開始ボタン画像７１０及び旋回範囲自動設定開始ボタン画像７１１を含む画像である。
なお、バックホウ画像７０１、ＣＡＤ画像７０２、規制対象画像７０３の表示位置は、実際の位置関係に対応した位置となっている。そのため、バックホウ１が移動をすることで、これらの位置関係は更新される。
これによって、第１実施形態では、例えば図１１（ａ）に示す旋回範囲設定案内画像７００が表示入力装置７０ｄに表示される。この旋回範囲設定案内画像７００は、バックホウ画像７０１、ＣＡＤ画像７０２、規制対象画像７０３、ＧＮＳＳ情報画像７０４、方位磁針画像７０５、操作ボタン画像７０６、情報表示枠画像７０８、終了ボタン画像７０９、旋回範囲手動設定開始ボタン画像７１０及び旋回範囲自動設定開始ボタン画像７１１を含む画像である。
なお、バックホウ画像７０１、ＣＡＤ画像７０２、規制対象画像７０３の表示位置は、実際の位置関係に対応した位置となっている。そのため、バックホウ１が移動をすることで、これらの位置関係は更新される。
【0062】
方位磁針画像７０５は、バックホウ１の備える実際の方位磁針の指し示す方向を示す画像であり、ＧＮＳＳ情報画像７０４は、第１実施形態では、機体座標（Ｘｍ，Ｙｍ，Ｚｍ）を含む画像である。
情報表示枠画像７０８は、その枠内に案内メッセージを表示するものであり、図１１（ａ）に示す例では、「旋回範囲の設定方法を選択してください」というメッセージが表示されている。
終了ボタン画像７０９は、旋回範囲設定処理の終了を選択するための画像であり、オペレータがこの画像の表示位置をタッチパネル越しにタッチすることで旋回範囲設定処理の終了が選択される。
旋回範囲手動設定開始ボタン画像７１０は、旋回範囲手動設定処理の開始を選択するための画像であり、オペレータがこの画像の表示位置をタッチパネル越しにタッチすることで旋回範囲手動設定処理の開始が選択される。
旋回範囲自動設定開始ボタン画像７１１は、旋回範囲自動設定処理の開始を選択するための画像であり、オペレータがこの画像の表示位置をタッチパネル越しにタッチすることで旋回範囲自動設定処理の開始が選択される。
情報表示枠画像７０８は、その枠内に案内メッセージを表示するものであり、図１１（ａ）に示す例では、「旋回範囲の設定方法を選択してください」というメッセージが表示されている。
終了ボタン画像７０９は、旋回範囲設定処理の終了を選択するための画像であり、オペレータがこの画像の表示位置をタッチパネル越しにタッチすることで旋回範囲設定処理の終了が選択される。
旋回範囲手動設定開始ボタン画像７１０は、旋回範囲手動設定処理の開始を選択するための画像であり、オペレータがこの画像の表示位置をタッチパネル越しにタッチすることで旋回範囲手動設定処理の開始が選択される。
旋回範囲自動設定開始ボタン画像７１１は、旋回範囲自動設定処理の開始を選択するための画像であり、オペレータがこの画像の表示位置をタッチパネル越しにタッチすることで旋回範囲自動設定処理の開始が選択される。
【0063】
ステップＳ１５４では、画像表示処理部１７３において、表示入力装置７０ｄからの入力情報に基づき旋回範囲手動設定開始ボタン画像７１０がタッチされたか否かを判定する。そして、タッチされたと判定した場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ１５６に移行し、そうでないと判定した場合（Ｎｏ）は、ステップＳ１６２に移行する。
ステップＳ１５６に移行した場合は、画像表示処理部１７３において、旋回範囲手動設定モードフラグをＯＮに設定して、ステップＳ１５８に移行する。具体的に、ＲＡＭ等のメモリに記憶された旋回範囲手動設定モードフラグの値を例えば「１」に設定する。
ここで、旋回範囲手動設定モードフラグは、旋回範囲手動設定モードが設定されているか否かを示すフラグであり、ＯＮに設定されている場合は、旋回範囲手動設定モードが設定されている状態を示し、ＯＦＦに設定されている場合は、旋回範囲手動設定モードが設定されていない状態を示す。
ステップＳ１５８では、画像表示処理部１７３及び旋回範囲設定部１７５において、旋回範囲手動設定処理を実行して、ステップＳ１６０に移行する。
ステップＳ１５６に移行した場合は、画像表示処理部１７３において、旋回範囲手動設定モードフラグをＯＮに設定して、ステップＳ１５８に移行する。具体的に、ＲＡＭ等のメモリに記憶された旋回範囲手動設定モードフラグの値を例えば「１」に設定する。
ここで、旋回範囲手動設定モードフラグは、旋回範囲手動設定モードが設定されているか否かを示すフラグであり、ＯＮに設定されている場合は、旋回範囲手動設定モードが設定されている状態を示し、ＯＦＦに設定されている場合は、旋回範囲手動設定モードが設定されていない状態を示す。
ステップＳ１５８では、画像表示処理部１７３及び旋回範囲設定部１７５において、旋回範囲手動設定処理を実行して、ステップＳ１６０に移行する。
【0064】
ステップＳ１６０では、終了ボタン画像７０９がタッチされたか否かを判定し、タッチされたと判定した場合（Ｙｅｓ）は、一連の処理を終了して元の処理に復帰し、そうでないと判定した場合（Ｎｏ）は、ステップＳ１５４に移行する。
一方、ステップＳ１５４において、旋回範囲手動設定開始ボタン画像７１０が押されずにステップＳ１６２に移行した場合は、画像表示処理部１７３において、表示入力装置７０ｄからの入力情報に基づき旋回範囲自動設定開始ボタン画像７１１がタッチされたか否かを判定する。そして、タッチされたと判定した場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ１６４に移行し、そうでないと判定した場合（Ｎｏ）は、ステップＳ１６０に移行する。
ステップＳ１６４に移行した場合は、画像表示処理部１７３において、旋回範囲自動設定モードフラグをＯＮに設定して、ステップＳ１６６に移行する。具体的に、ＲＡＭ等のメモリに記憶された旋回範囲自動設定モードフラグの値を例えば「１」に設定する。
ステップＳ１６６では、画像表示処理部１７３及び旋回範囲設定部１７５において、旋回範囲自動設定処理を実行して、ステップＳ１６０に移行する。
一方、ステップＳ１５４において、旋回範囲手動設定開始ボタン画像７１０が押されずにステップＳ１６２に移行した場合は、画像表示処理部１７３において、表示入力装置７０ｄからの入力情報に基づき旋回範囲自動設定開始ボタン画像７１１がタッチされたか否かを判定する。そして、タッチされたと判定した場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ１６４に移行し、そうでないと判定した場合（Ｎｏ）は、ステップＳ１６０に移行する。
ステップＳ１６４に移行した場合は、画像表示処理部１７３において、旋回範囲自動設定モードフラグをＯＮに設定して、ステップＳ１６６に移行する。具体的に、ＲＡＭ等のメモリに記憶された旋回範囲自動設定モードフラグの値を例えば「１」に設定する。
ステップＳ１６６では、画像表示処理部１７３及び旋回範囲設定部１７５において、旋回範囲自動設定処理を実行して、ステップＳ１６０に移行する。
【0065】
（旋回範囲手動設定処理）
次に、図１０に基づき、第１実施形態の旋回範囲手動設定処理の処理手順を説明する。
ここで、旋回範囲手動設定処理は、旋回範囲手動設定モードフラグがＯＮのときに実行される処理である。
第１コントローラ７０ａのＣＰＵにおいて、旋回範囲手動設定モードフラグがＯＮに設定され旋回範囲手動設定処理が開始されると、図１０に示すように、まずステップＳ２００に移行する。
ステップＳ２００では、画像表示処理部１７３において、旋回範囲手動設定画像データを生成し、生成した旋回範囲手動設定画像データの画像表示信号を表示入力装置７０ｄに出力する。その後、ステップＳ２０２に移行する。
次に、図１０に基づき、第１実施形態の旋回範囲手動設定処理の処理手順を説明する。
ここで、旋回範囲手動設定処理は、旋回範囲手動設定モードフラグがＯＮのときに実行される処理である。
第１コントローラ７０ａのＣＰＵにおいて、旋回範囲手動設定モードフラグがＯＮに設定され旋回範囲手動設定処理が開始されると、図１０に示すように、まずステップＳ２００に移行する。
ステップＳ２００では、画像表示処理部１７３において、旋回範囲手動設定画像データを生成し、生成した旋回範囲手動設定画像データの画像表示信号を表示入力装置７０ｄに出力する。その後、ステップＳ２０２に移行する。
【0066】
これによって、第１実施形態では、図１１（ｂ）に示す旋回範囲手動設定画像７３０が表示入力装置７０ｄに表示される。この旋回範囲手動設定画像７３０は、旋回範囲設定案内画像７００の一部を変更して、旋回範囲を手動設定するための情報を表示する画像である。図１１（ｂ）に示す例では、旋回範囲手動設定開始ボタン画像７１０及び旋回範囲自動設定開始ボタン画像７１１に代えて、規制領域範囲８０を手動設定するための旋回角記憶ボタン画像７１２を含む画像が表示される画像となっている。加えて、情報表示枠画像７０８の枠内に、旋回範囲設定案内画像７００とは異なる案内メッセージが表示される画像となっている。図１１（ｂ）に示す例では、「範囲開始位置に旋回後に旋回角記憶ボタンを押して下さい」という案内メッセージが表示された画像となっている。
【0067】
ステップＳ２０２では、画像表示処理部１７３において、表示入力装置７０ｄからの入力情報に基づき旋回角記憶ボタン画像７１２がタッチされたか否かを判定する。そして、タッチされたと判定した場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ２０４に移行し、そうでないと判定した場合（Ｎｏ）は、押されるまで判定処理を繰り返す。
ステップＳ２０４に移行した場合は、画像表示処理部１７３において、旋回角度センサ７５からの現在の旋回角度θｔを第１旋回角度θｔ１としてＲＡＭ又は記憶装置７０ｃに記憶する。その後、ステップＳ２０６に移行する。
ここで、旋回範囲手動設定処理では、オペレータがバックホウ１を操縦して、規制領域範囲８０を手動で設定することになる。即ち、オペレータは、施工作業を行う位置にバックホウ１を移動した後に、例えば、図１２（ａ）に示すように、バックホウ１の旋回部（図１２（ａ）の例ではバケット３２）が規制対象ＥＳに接触又は侵入する手前まで上部旋回体４を左旋回させる。その後、この旋回位置において、旋回範囲手動設定画像７３０中の旋回角記憶ボタン画像７１２をタッチする。これにより、規制領域範囲８０の範囲開始位置を設定する。
ステップＳ２０４に移行した場合は、画像表示処理部１７３において、旋回角度センサ７５からの現在の旋回角度θｔを第１旋回角度θｔ１としてＲＡＭ又は記憶装置７０ｃに記憶する。その後、ステップＳ２０６に移行する。
ここで、旋回範囲手動設定処理では、オペレータがバックホウ１を操縦して、規制領域範囲８０を手動で設定することになる。即ち、オペレータは、施工作業を行う位置にバックホウ１を移動した後に、例えば、図１２（ａ）に示すように、バックホウ１の旋回部（図１２（ａ）の例ではバケット３２）が規制対象ＥＳに接触又は侵入する手前まで上部旋回体４を左旋回させる。その後、この旋回位置において、旋回範囲手動設定画像７３０中の旋回角記憶ボタン画像７１２をタッチする。これにより、規制領域範囲８０の範囲開始位置を設定する。
【0068】
ステップＳ２０６では、画像表示処理部１７３において、情報表示枠画像７０８内に表示された案内メッセージを、範囲終了位置の設定を催促する内容に変更して、ステップＳ２０８に移行する。
具体的に、情報表示枠画像７０８の枠内に、例えば「範囲終了位置に旋回後に旋回角記憶ボタンを押して下さい」という案内メッセージを表示する。
ステップＳ２０８では、画像表示処理部１７３において、表示入力装置７０ｄからの入力情報に基づき旋回角記憶ボタン画像７１２がタッチされたか否かを判定する。そして、タッチされたと判定した場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ２１０に移行し、そうでないと判定した場合（Ｎｏ）は、押されるまで判定処理を繰り返す。
具体的に、情報表示枠画像７０８の枠内に、例えば「範囲終了位置に旋回後に旋回角記憶ボタンを押して下さい」という案内メッセージを表示する。
ステップＳ２０８では、画像表示処理部１７３において、表示入力装置７０ｄからの入力情報に基づき旋回角記憶ボタン画像７１２がタッチされたか否かを判定する。そして、タッチされたと判定した場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ２１０に移行し、そうでないと判定した場合（Ｎｏ）は、押されるまで判定処理を繰り返す。
【0069】
ステップＳ２１０に移行した場合は、画像表示処理部１７３において、旋回角度センサ７５からの現在の旋回角度θｔを第２旋回角度θｔ２としてＲＡＭ又は記憶装置７０ｃに記憶する。その後、ステップＳ２１２に移行する。
即ち、オペレータは、規制領域範囲８０の範囲開始位置を設定後に、図１２（ｂ）に示すように、バックホウ１の旋回部（図１２（ｂ）の例ではバケット３２）が規制対象ＥＳに接触又は侵入する手前まで上部旋回体４を右旋回させる。その後、この旋回位置において、旋回範囲手動設定画像７３０中の旋回角記憶ボタン画像７１２をタッチする。これにより、規制領域範囲８０の範囲終了位置を設定する。
ステップＳ２１２では、画像表示処理部１７３において、規制領域範囲８０の設定範囲の是非を確認するためのメッセージ及び設定結果を示す画像を表示して、ステップＳ２１４に移行する。
即ち、オペレータは、規制領域範囲８０の範囲開始位置を設定後に、図１２（ｂ）に示すように、バックホウ１の旋回部（図１２（ｂ）の例ではバケット３２）が規制対象ＥＳに接触又は侵入する手前まで上部旋回体４を右旋回させる。その後、この旋回位置において、旋回範囲手動設定画像７３０中の旋回角記憶ボタン画像７１２をタッチする。これにより、規制領域範囲８０の範囲終了位置を設定する。
ステップＳ２１２では、画像表示処理部１７３において、規制領域範囲８０の設定範囲の是非を確認するためのメッセージ及び設定結果を示す画像を表示して、ステップＳ２１４に移行する。
【0070】
第１実施形態では、図１３（ａ）に示すように、旋回範囲手動設定画像７３０中に手動設定された規制領域範囲８０を示す画像である規制領域範囲画像８０１を表示し、情報表示枠画像７０８の枠内に「規制領域範囲はこれでよろしいですか？」というメッセージを表示する。
なお、是非を確認するメッセージへの応答をするにあたって、第１実施形態では、旋回角記憶ボタン画像７１２に代えて、「はい」という文字画像を含む肯定ボタン画像７１３と、「いいえ」という文字画像を含む否定ボタン画像７１４とを表示する。そして、オペレータが、肯定ボタン画像７１３をタッチすることで、「はい」が選択され、否定ボタン画像７１４をタッチすることで、「いいえ」が選択されるように構成している。
なお、是非を確認するメッセージへの応答をするにあたって、第１実施形態では、旋回角記憶ボタン画像７１２に代えて、「はい」という文字画像を含む肯定ボタン画像７１３と、「いいえ」という文字画像を含む否定ボタン画像７１４とを表示する。そして、オペレータが、肯定ボタン画像７１３をタッチすることで、「はい」が選択され、否定ボタン画像７１４をタッチすることで、「いいえ」が選択されるように構成している。
【0071】
ステップＳ２１４では、画像表示処理部１７３において、表示入力装置７０ｄからの入力情報に基づき「はい」が選択されたか否かを判定する。そして、「はい」が選択されたと判定した場合（Ｙｅｓ）は、その旨を旋回範囲設定部１７５に通知して、ステップＳ２１６に移行し、そうでない（「いいえ」が選択された）と判定した場合（Ｎｏ）は、ステップＳ２００に移行する。
ステップＳ２１６に移行した場合は、画像表示処理部１７３において、規制領域範囲８０の設定範囲での規制内容を設定するためのメッセージ画像を表示して、ステップＳ２１８に移行する。
第１実施形態では、図示省略するが、「規制領域範囲での旋回を禁止しますか？」というメッセージを表示する。加えて、肯定ボタン画像７１３と否定ボタン画像７１４とを表示する。
ステップＳ２１６に移行した場合は、画像表示処理部１７３において、規制領域範囲８０の設定範囲での規制内容を設定するためのメッセージ画像を表示して、ステップＳ２１８に移行する。
第１実施形態では、図示省略するが、「規制領域範囲での旋回を禁止しますか？」というメッセージを表示する。加えて、肯定ボタン画像７１３と否定ボタン画像７１４とを表示する。
【0072】
ステップＳ２１８では、画像表示処理部１７３において、表示入力装置７０ｄからの入力情報に基づき「はい」が選択されたか否かを判定する。そして、「はい」が選択されたと判定した場合（Ｙｅｓ）は、その旨を旋回範囲設定部１７５に通知して、ステップＳ２２０に移行し、そうでない（「いいえ」が選択された）と判定した場合（Ｎｏ）は、その旨を旋回範囲設定部１７５に通知して、ステップＳ２２２に移行する。
【0073】
ここで、第１実施形態では、規制領域範囲に含まれる規制対象が、物理的構造物であって旋回を物理的に妨げる物体である場合や、旋回可能な領域であっても３次元設計データＤｄ上で予め旋回禁止に設定されている場合は、否定ボタン画像７１４を選択できないように構成されている。従って、オペレータは、強制的に「はい」を選択することになる。なお、この場合に、選択肢自体を表示せずに（ステップＳ２１８を素通りして）、ステップＳ２２０に移行する構成としてもよい。
ステップＳ２２０に移行した場合は、旋回範囲設定部１７５において、旋回禁止の条件が成立したと判定し、規制領域範囲８０を旋回禁止範囲に設定して、ステップＳ２２４に移行する。具体的に、第１実施形態では、予め設定された旋回禁止フラグをＯＮに設定する。この設定情報は、ＲＡＭ又は記憶装置７０ｃに記憶される。
ステップＳ２２０に移行した場合は、旋回範囲設定部１７５において、旋回禁止の条件が成立したと判定し、規制領域範囲８０を旋回禁止範囲に設定して、ステップＳ２２４に移行する。具体的に、第１実施形態では、予め設定された旋回禁止フラグをＯＮに設定する。この設定情報は、ＲＡＭ又は記憶装置７０ｃに記憶される。
【0074】
一方、ステップＳ２２２に移行した場合は、旋回範囲設定部１７５において、旋回禁止の条件が成立しなかったと判定し、規制領域範囲８０を油圧制限範囲に設定して、ステップＳ２２４に移行する。具体的に、第１実施形態では、旋回禁止フラグをＯＦＦに設定する。この設定情報は、ＲＡＭ又は記憶装置７０ｃに記憶される。
ステップＳ２２４では、旋回範囲設定部１７５において、ＲＡＭ又は記憶装置７０ｃに記憶された第１及び第２旋回角度θｔ１及びθｔ２と、記憶装置７０ｃに記憶された旋回範囲設定用データとに基づき旋回範囲８及び移動可能範囲８５を設定する。その後、旋回範囲８及び移動可能範囲８５の情報をＲＡＭ又は記憶装置７０ｃに記憶すると共に、記憶したことを画像表示処理部１７３に通知して、ステップＳ２２６に移行する。
ステップＳ２２４では、旋回範囲設定部１７５において、ＲＡＭ又は記憶装置７０ｃに記憶された第１及び第２旋回角度θｔ１及びθｔ２と、記憶装置７０ｃに記憶された旋回範囲設定用データとに基づき旋回範囲８及び移動可能範囲８５を設定する。その後、旋回範囲８及び移動可能範囲８５の情報をＲＡＭ又は記憶装置７０ｃに記憶すると共に、記憶したことを画像表示処理部１７３に通知して、ステップＳ２２６に移行する。
【0075】
ここで、旋回範囲設定用データでは、規制領域範囲８０と、規制領域範囲８０に隣接する第３及び第４の油圧緩衝範囲８２Ａ及び８２Ｂと、第３及び第４の油圧緩衝範囲８２Ａ及び８２Ｂに隣接する第１及び第２の油圧緩衝範囲８１Ａ及び８１Ｂとの割合が設定されている。従って、規制領域範囲８０が決まれば、計算によって油圧緩衝範囲８１～８２も決定することができる。同様に通常旋回範囲８３も計算によって決定することが可能である。即ち、３６０［°］の旋回範囲のうち、旋回規制範囲８０～８２を除く範囲が通常旋回範囲８３となる。これによって、例えば、図１２（ｃ）に示すように旋回範囲８が設定される。
【0076】
ステップＳ２２６では、旋回範囲設定部１７５において、旋回初期位置の情報及び初期の作業機姿勢ＰｍをＲＡＭ又は記憶装置７０ｃに記憶して、ステップＳ２２０に移行する。
ステップＳ２２０では、画像表示処理部１７３において、設定された旋回範囲８及び移動可能範囲８５の情報を示す画像を表示して、一連の処理を終了し元の処理に復帰する。
第１実施形態では、図１３（ｂ）に示すように、旋回範囲手動設定画像７３０中に設定された旋回範囲８を示す画像である旋回範囲画像８００と、設定された移動可能範囲８５を示す画像である移動可能範囲画像８５０とを表示する。
ここで、旋回範囲画像８００は、規制領域範囲画像８０１と、第１及び第２の油圧緩衝範囲画像８０２Ａ及び８０２Ｂと、第３及び第４の油圧緩衝範囲画像８０３Ａ及び８０３Ｂと、通常旋回範囲画像８０４とを含む画像である。
ステップＳ２２０では、画像表示処理部１７３において、設定された旋回範囲８及び移動可能範囲８５の情報を示す画像を表示して、一連の処理を終了し元の処理に復帰する。
第１実施形態では、図１３（ｂ）に示すように、旋回範囲手動設定画像７３０中に設定された旋回範囲８を示す画像である旋回範囲画像８００と、設定された移動可能範囲８５を示す画像である移動可能範囲画像８５０とを表示する。
ここで、旋回範囲画像８００は、規制領域範囲画像８０１と、第１及び第２の油圧緩衝範囲画像８０２Ａ及び８０２Ｂと、第３及び第４の油圧緩衝範囲画像８０３Ａ及び８０３Ｂと、通常旋回範囲画像８０４とを含む画像である。
【0077】
（旋回範囲自動設定処理）
次に、図１４に基づき、第１実施形態の旋回範囲自動設定処理の処理手順を説明する。
ここで、旋回範囲自動設定処理は、旋回範囲自動設定モードフラグがＯＮのときに実行される処理である。
第１コントローラ７０ａのＣＰＵにおいて、旋回範囲自動設定モードフラグがＯＮに設定され旋回範囲自動設定処理が開始されると、図１４に示すように、まずステップＳ３００に移行する。
ステップＳ３００では、旋回範囲設定部１７５において、旋回範囲自動設定関連情報を取得して、ステップＳ３０２に移行する。
ここで、旋回範囲自動設定関連情報は、旋回範囲自動設定処理を実行するのに必要な情報であって、記憶装置７０ｃに記憶された３次元設計データＤｄ、現在の機体方位Ｄ、現在の機体座標（Ｘｍ，Ｙｍ，Ｚｍ）、旋回範囲設定用データ及びバックホウの画像情報等の設定結果の表示に必要な画像情報を含む情報である。加えて、旋回角度センサ７５からの旋回角度θｔと、作業機姿勢算出部１７４からの作業機姿勢Ｐｍとを含む情報である。
次に、図１４に基づき、第１実施形態の旋回範囲自動設定処理の処理手順を説明する。
ここで、旋回範囲自動設定処理は、旋回範囲自動設定モードフラグがＯＮのときに実行される処理である。
第１コントローラ７０ａのＣＰＵにおいて、旋回範囲自動設定モードフラグがＯＮに設定され旋回範囲自動設定処理が開始されると、図１４に示すように、まずステップＳ３００に移行する。
ステップＳ３００では、旋回範囲設定部１７５において、旋回範囲自動設定関連情報を取得して、ステップＳ３０２に移行する。
ここで、旋回範囲自動設定関連情報は、旋回範囲自動設定処理を実行するのに必要な情報であって、記憶装置７０ｃに記憶された３次元設計データＤｄ、現在の機体方位Ｄ、現在の機体座標（Ｘｍ，Ｙｍ，Ｚｍ）、旋回範囲設定用データ及びバックホウの画像情報等の設定結果の表示に必要な画像情報を含む情報である。加えて、旋回角度センサ７５からの旋回角度θｔと、作業機姿勢算出部１７４からの作業機姿勢Ｐｍとを含む情報である。
【0078】
ステップＳ３０２では、旋回範囲設定部１７５において、ステップＳ３００で取得した旋回範囲自動設定関連情報に基づきバックホウ１と規制対象との位置関係を計算して、ステップＳ３０４に移行する。
ここでは、バックホウ１の予め設定された姿勢（第１実施形態では図１３等に示す姿勢）での旋回動作に対する、規制対象との位置関係を計算によって求める。
ステップＳ３０４では、旋回範囲設定部１７５において、ステップＳ３０２で計算した位置関係に基づき、規制領域範囲８０を設定してステップＳ３０６に移行する。
ここでは、バックホウ１の予め設定された姿勢（第１実施形態では図１３等に示す姿勢）での旋回動作に対する、規制対象との位置関係を計算によって求める。
ステップＳ３０４では、旋回範囲設定部１７５において、ステップＳ３０２で計算した位置関係に基づき、規制領域範囲８０を設定してステップＳ３０６に移行する。
【0079】
例えば、回避閾値Ｔｈを用いて、旋回動作を行った際のバックホウ１の旋回部と規制対象との間の距離が少なくとも回避閾値Ｔｈよりも長くなる旋回位置を、規制領域範囲８０の範囲開始位置及び範囲終了位置として設定する。
なお、第１実施形態では、自動設定時用に規制対象に対して予め旋回禁止範囲又は油圧制限範囲が設定されており、旋回範囲自動設定処理では、この設定情報に基づき規制領域範囲８０を旋回禁止範囲（旋回禁止フラグをＯＮ）又は油圧制限範囲（旋回禁止フラグをＯＦＦ）のいずれかに設定するように構成されている。この構成に限らず、手動設定時と同様に、規制領域範囲８０を旋回禁止範囲に設定するか否かをオペレータが選択可能な構成としてもよい。
なお、第１実施形態では、自動設定時用に規制対象に対して予め旋回禁止範囲又は油圧制限範囲が設定されており、旋回範囲自動設定処理では、この設定情報に基づき規制領域範囲８０を旋回禁止範囲（旋回禁止フラグをＯＮ）又は油圧制限範囲（旋回禁止フラグをＯＦＦ）のいずれかに設定するように構成されている。この構成に限らず、手動設定時と同様に、規制領域範囲８０を旋回禁止範囲に設定するか否かをオペレータが選択可能な構成としてもよい。
【0080】
ステップＳ３０６では、旋回範囲設定部１７５において、ステップＳ３０４で設定された規制領域範囲８０と旋回範囲設定用データとに基づき、油圧緩衝範囲８１～８２を設定する。その後、ステップＳ３０８に移行する。
油圧緩衝範囲８１～８２の設定は、旋回範囲手動設定処理のときと同様となる。
ステップＳ３０８では、旋回範囲設定部１７５において、ステップＳ３０６の油圧緩衝範囲８１～８２の設定結果に基づき通常旋回範囲８３を設定し、ステップＳ３１０に移行する。即ち、旋回範囲３６０［°］における規制領域範囲８０及び油圧緩衝範囲８１～８２以外の範囲を通常旋回範囲８３として設定する。
油圧緩衝範囲８１～８２の設定は、旋回範囲手動設定処理のときと同様となる。
ステップＳ３０８では、旋回範囲設定部１７５において、ステップＳ３０６の油圧緩衝範囲８１～８２の設定結果に基づき通常旋回範囲８３を設定し、ステップＳ３１０に移行する。即ち、旋回範囲３６０［°］における規制領域範囲８０及び油圧緩衝範囲８１～８２以外の範囲を通常旋回範囲８３として設定する。
【0081】
ステップＳ３１０では、旋回範囲設定部１７５において、現在の機体座標（Ｘｍ，Ｙｍ，Ｚｍ）と旋回範囲設定用データとに基づき、移動可能範囲８５を設定する。その後、ステップＳ３１２に移行する。
ステップＳ３１２では、旋回範囲設定部１７５において、旋回初期位置の情報及び初期の作業機姿勢ＰｍをＲＡＭ又は記憶装置７０ｃに記憶して、ステップＳ３１４に移行する。
ステップＳ３１４では、画像表示処理部１７３において、設定された旋回範囲８及び移動可能範囲８５の情報を示す画像を表示して、一連の処理を終了し元の処理に復帰する。
第１実施形態では、図１３（ｂ）に示す旋回範囲手動設定画像７３０と同様に、表示入力装置７０ｄに、設定された旋回範囲８を示す画像である旋回範囲画像８００と、設定された移動可能範囲８５を示す画像である移動可能範囲画像８５０とを含む旋回範囲自動設定画像（図示略）を表示する。
ステップＳ３１２では、旋回範囲設定部１７５において、旋回初期位置の情報及び初期の作業機姿勢ＰｍをＲＡＭ又は記憶装置７０ｃに記憶して、ステップＳ３１４に移行する。
ステップＳ３１４では、画像表示処理部１７３において、設定された旋回範囲８及び移動可能範囲８５の情報を示す画像を表示して、一連の処理を終了し元の処理に復帰する。
第１実施形態では、図１３（ｂ）に示す旋回範囲手動設定画像７３０と同様に、表示入力装置７０ｄに、設定された旋回範囲８を示す画像である旋回範囲画像８００と、設定された移動可能範囲８５を示す画像である移動可能範囲画像８５０とを含む旋回範囲自動設定画像（図示略）を表示する。
【0082】
（旋回規制制御処理）
次に、図１５に基づき、第１実施形態の旋回規制制御処理の処理手順を説明する。
第１コントローラ７０ａのＣＰＵにおいて、旋回規制制御処理が開始されると、図１５に示すように、まずステップＳ４００に移行する。
ステップＳ４００では、旋回規制制御部１７６において、旋回規制制御フラグがＯＮに設定されているか否かを判定する。そして、ＯＮに設定されていると判定した場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ４０２に移行し、そうでないと判定した場合（Ｎｏ）は、一連の処理を終了して元の処理に復帰する。
ステップＳ４０２に移行した場合は、旋回範囲設定部１７５において、旋回範囲修正処理を実行して、ステップＳ４０４に移行する。
ステップＳ４０４では、旋回規制制御部１７６において、旋回規制警報処理を実行して、一連の処理を終了し元の処理に復帰する。
次に、図１５に基づき、第１実施形態の旋回規制制御処理の処理手順を説明する。
第１コントローラ７０ａのＣＰＵにおいて、旋回規制制御処理が開始されると、図１５に示すように、まずステップＳ４００に移行する。
ステップＳ４００では、旋回規制制御部１７６において、旋回規制制御フラグがＯＮに設定されているか否かを判定する。そして、ＯＮに設定されていると判定した場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ４０２に移行し、そうでないと判定した場合（Ｎｏ）は、一連の処理を終了して元の処理に復帰する。
ステップＳ４０２に移行した場合は、旋回範囲設定部１７５において、旋回範囲修正処理を実行して、ステップＳ４０４に移行する。
ステップＳ４０４では、旋回規制制御部１７６において、旋回規制警報処理を実行して、一連の処理を終了し元の処理に復帰する。
【0083】
（旋回範囲修正処理）
次に、図１６に基づき、第１実施形態の旋回範囲修正処理の処理手順を説明する。
上記ステップＳ４０２において、旋回範囲修正処理が開始されると、図１６に示すように、まずステップＳ５００に移行する。
ステップＳ５００では、旋回範囲設定部１７５において、ＲＡＭ又は記憶装置７０ｃから最新の作業機姿勢Ｐｍ及び機体座標（Ｘｍ，Ｙｍ，Ｚｍ）を取得して、ステップＳ５０２に移行する。
ステップＳ５０２では、旋回範囲設定部１７５において、記憶装置７０ｃに記憶された初期の作業機姿勢Ｐｍと、ステップＳ５００で取得した最新の作業機姿勢とに基づき、機体２の初期傾斜と現在の傾斜との差分である傾斜差を算出する。その後、ステップＳ５０４に移行する。
次に、図１６に基づき、第１実施形態の旋回範囲修正処理の処理手順を説明する。
上記ステップＳ４０２において、旋回範囲修正処理が開始されると、図１６に示すように、まずステップＳ５００に移行する。
ステップＳ５００では、旋回範囲設定部１７５において、ＲＡＭ又は記憶装置７０ｃから最新の作業機姿勢Ｐｍ及び機体座標（Ｘｍ，Ｙｍ，Ｚｍ）を取得して、ステップＳ５０２に移行する。
ステップＳ５０２では、旋回範囲設定部１７５において、記憶装置７０ｃに記憶された初期の作業機姿勢Ｐｍと、ステップＳ５００で取得した最新の作業機姿勢とに基づき、機体２の初期傾斜と現在の傾斜との差分である傾斜差を算出する。その後、ステップＳ５０４に移行する。
【0084】
ステップＳ５０４では、旋回範囲設定部１７５において、ステップＳ５０２で算出した傾斜差と記憶装置７０ｃに予め記憶された傾斜閾値とを比較して、ステップＳ５０６に移行する。
ステップＳ５０６では、旋回範囲設定部１７５において、記憶装置７０ｃに記憶された旋回初期位置と、現在のバックホウ１の位置（機体座標（Ｘｍ，Ｙｍ，Ｚｍ））とに基づき両者の直線距離である移動距離を算出する。その後、ステップＳ５０８に移行する。
ステップＳ５０８では、旋回範囲設定部１７５において、ステップＳ５０６で算出した移動距離と記憶装置７０ｃに予め記憶された移動閾値（半径Ｒに相当）とを比較して、ステップＳ５１０に移行する。
ステップＳ５０６では、旋回範囲設定部１７５において、記憶装置７０ｃに記憶された旋回初期位置と、現在のバックホウ１の位置（機体座標（Ｘｍ，Ｙｍ，Ｚｍ））とに基づき両者の直線距離である移動距離を算出する。その後、ステップＳ５０８に移行する。
ステップＳ５０８では、旋回範囲設定部１７５において、ステップＳ５０６で算出した移動距離と記憶装置７０ｃに予め記憶された移動閾値（半径Ｒに相当）とを比較して、ステップＳ５１０に移行する。
【0085】
ステップＳ５１０では、旋回範囲設定部１７５において、ステップＳ５０４及びＳ５０８の比較結果に基づき、傾斜差又は移動距離のうち少なくとも一方は閾値以上であるか否かを判定する。そして、閾値以上であると判定した場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ５１２に移行し、そうでないと判定した場合（Ｎｏ）は、一連の処理を終了して元の処理に復帰する。
ステップＳ５１２に移行した場合は、旋回範囲設定部１７５において、ＲＡＭに記憶された旋回範囲手動設定モードフラグに基づき、旋回範囲手動設定モードが設定されているか否かを判定する。そして、設定されていると判定した場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ５１４に移行し、そうでないと判定した場合（Ｎｏ）は、ステップＳ５１８に移行する。
ステップＳ５１４に移行した場合は、旋回範囲設定部１７５において、不図示の音響装置に警報の出力指令を送信して、ステップＳ５１６に移行する。ここで、音響装置は、警報音や音声メッセージを不図示のスピーカを介して出力することが可能である。
ステップＳ５１２に移行した場合は、旋回範囲設定部１７５において、ＲＡＭに記憶された旋回範囲手動設定モードフラグに基づき、旋回範囲手動設定モードが設定されているか否かを判定する。そして、設定されていると判定した場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ５１４に移行し、そうでないと判定した場合（Ｎｏ）は、ステップＳ５１８に移行する。
ステップＳ５１４に移行した場合は、旋回範囲設定部１７５において、不図示の音響装置に警報の出力指令を送信して、ステップＳ５１６に移行する。ここで、音響装置は、警報音や音声メッセージを不図示のスピーカを介して出力することが可能である。
【0086】
ステップＳ５１６では、旋回範囲設定部１７５において、画像表示処理部１７３に、指示メッセージの表示指示を出力して、一連の処理を終了し元の処理に復帰する。
一方、ステップＳ５１２において、旋回範囲手動設定モードが設定されておらずにステップＳ５１８に移行した場合は、旋回範囲設定部１７５において、ＲＡＭに記憶された旋回範囲自動設定モードフラグに基づき、旋回範囲自動設定モードが設定されているか否かを判定する。そして、設定されていると判定した場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ５２０に移行し、そうでないと判定した場合（Ｎｏ）は、一連の処理を終了して元の処理に復帰する。
ステップＳ５２０に移行した場合は、旋回範囲設定部１７５において、旋回範囲８及び移動可能範囲８５を再設定する。その後、一連の処理を終了して元の処理に復帰する。
一方、ステップＳ５１２において、旋回範囲手動設定モードが設定されておらずにステップＳ５１８に移行した場合は、旋回範囲設定部１７５において、ＲＡＭに記憶された旋回範囲自動設定モードフラグに基づき、旋回範囲自動設定モードが設定されているか否かを判定する。そして、設定されていると判定した場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ５２０に移行し、そうでないと判定した場合（Ｎｏ）は、一連の処理を終了して元の処理に復帰する。
ステップＳ５２０に移行した場合は、旋回範囲設定部１７５において、旋回範囲８及び移動可能範囲８５を再設定する。その後、一連の処理を終了して元の処理に復帰する。
【0087】
（旋回規制警報処理）
次に、図１７に基づき、第１実施形態の旋回規制警報処理の処理手順を説明する。
上記ステップＳ４０４において、旋回規制警報処理が開始されると、図１７に示すように、まずステップＳ６００に移行する。
ステップＳ６００では、旋回規制制御部１７６において、旋回角度センサ７５からの旋回角度θｔを取得して、ステップＳ６０２に移行する。
ステップＳ６０２では、旋回規制制御部１７６において、ステップＳ６００で取得した旋回角度θｔが、通常旋回範囲８３内か否かを判定する。そして、通常旋回範囲８３内であると判定した場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ６０４に移行し、そうでないと判定した場合（Ｎｏ）は、ステップＳ６０６に移行する。
次に、図１７に基づき、第１実施形態の旋回規制警報処理の処理手順を説明する。
上記ステップＳ４０４において、旋回規制警報処理が開始されると、図１７に示すように、まずステップＳ６００に移行する。
ステップＳ６００では、旋回規制制御部１７６において、旋回角度センサ７５からの旋回角度θｔを取得して、ステップＳ６０２に移行する。
ステップＳ６０２では、旋回規制制御部１７６において、ステップＳ６００で取得した旋回角度θｔが、通常旋回範囲８３内か否かを判定する。そして、通常旋回範囲８３内であると判定した場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ６０４に移行し、そうでないと判定した場合（Ｎｏ）は、ステップＳ６０６に移行する。
【0088】
ステップＳ６０４に移行した場合は、旋回規制制御部１７６において、開度１００［％］の情報を含む第１の規制制御信号ＲＣ１を第２コントローラ２０に送信して、一連の処理を終了し元の処理に復帰する。また、警報出力状態である場合は、点灯スイッチをＯＦＦにする警報出力指令信号Ｗｄを内部警報機９０に送信すると共に、警報停止信号を第１外部警報機９１に送信する。これにより、内部警報機９０は、点灯スイッチをＯＦＦ状態にして回転灯への電源供給を遮断し回転灯の作動を停止する。加えて、第１外部警報機９１は、警告メッセージの音声出力を停止する。
【0089】
第２コントローラ２０は、第１コントローラ７０ａからの第１の規制制御信号ＲＣ１を受信すると、受信した第１の規制制御信号ＲＣ１に含まれる開度１００［％］の情報に基づき、比例電磁弁５０の開度を１００［％］とする電流量の開度制御信号Ｏｃｔｒを生成する。そして、生成した開度制御信号Ｏｃｔｒを比例電磁弁５０に出力する。
これにより、比例電磁弁５０の開度が１００［％］となり、圧油が最大流量で旋回用油圧モータ５１に供給される。その結果、旋回用油圧モータ５１が、供給された圧油の流量に応じた回転速度で回転し、上部旋回体４が旋回用油圧モータ５１の回転速度に応じた旋回速度で旋回する。
これにより、比例電磁弁５０の開度が１００［％］となり、圧油が最大流量で旋回用油圧モータ５１に供給される。その結果、旋回用油圧モータ５１が、供給された圧油の流量に応じた回転速度で回転し、上部旋回体４が旋回用油圧モータ５１の回転速度に応じた旋回速度で旋回する。
【0090】
一方、ステップＳ６０２において旋回角度θｔが通常旋回範囲８３内になくステップＳ６０６に移行した場合は、旋回規制制御部１７６において、ステップＳ６００で取得した旋回角度θｔが、第１の油圧緩衝範囲８１Ａ又は第２の油圧緩衝範囲８１Ｂ内か否かを判定する。そして、第１の油圧緩衝範囲８１Ａ又は第２の油圧緩衝範囲８１Ｂ内であると判定した場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ６０８に移行し、そうでないと判定した場合（Ｎｏ）は、ステップＳ６１４に移行する。
ステップＳ６０８に移行した場合は、旋回規制制御部１７６において、開度Ａ［％］の情報を含む第２の規制制御信号ＲＣ２を第２コントローラ２０に送信して、ステップＳ６１０に移行する。
ステップＳ６０８に移行した場合は、旋回規制制御部１７６において、開度Ａ［％］の情報を含む第２の規制制御信号ＲＣ２を第２コントローラ２０に送信して、ステップＳ６１０に移行する。
【0091】
第２コントローラ２０は、第１コントローラ７０ａからの第２の規制制御信号ＲＣ２を受信すると、受信した第２の規制制御信号ＲＣ２に含まれる開度Ａ［％］の情報に基づき、比例電磁弁５０の開度をＡ［％］とする電流量の開度制御信号Ｏｃｔｒを生成する。そして、生成した開度制御信号Ｏｃｔｒを比例電磁弁５０に出力する。
これにより、比例電磁弁５０の開度が１００［％］からＡ［％］（例えば６０［％］）となり、圧油が開度Ａ［％］に応じた流量（開度１００［％］のときよりも少ない流量）で旋回用油圧モータ５１に供給される。その結果、旋回用油圧モータ５１が、供給された圧油の流量に応じた回転速度で回転し、上部旋回体４が旋回用油圧モータ５１の回転速度に応じた旋回速度（開度１００［％］のときよりも遅い旋回速度）で旋回する。
これにより、比例電磁弁５０の開度が１００［％］からＡ［％］（例えば６０［％］）となり、圧油が開度Ａ［％］に応じた流量（開度１００［％］のときよりも少ない流量）で旋回用油圧モータ５１に供給される。その結果、旋回用油圧モータ５１が、供給された圧油の流量に応じた回転速度で回転し、上部旋回体４が旋回用油圧モータ５１の回転速度に応じた旋回速度（開度１００［％］のときよりも遅い旋回速度）で旋回する。
【0092】
ステップＳ６１０では、旋回規制制御部１７６において、旋回禁止フラグがＯＮ状態であるか否かを判定し、ＯＮ状態であると判定した場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ６１２に移行し、そうでないと判定した場合（Ｎｏ）は、一連の処理を終了して元の処理に復帰する。
ステップＳ６１２に移行した場合は、旋回規制制御部１７６において、第１警報処理を実行して、一連の処理を終了し元の処理に復帰する。
第１実施形態では、第１警報処理として、点灯スイッチをＯＮにする警報出力指令信号Ｗｄを内部警報機９０に送信すると共に、第１警報信号ＡＳ１を第１外部警報機９１に送信する処理を実行する。
ステップＳ６１２に移行した場合は、旋回規制制御部１７６において、第１警報処理を実行して、一連の処理を終了し元の処理に復帰する。
第１実施形態では、第１警報処理として、点灯スイッチをＯＮにする警報出力指令信号Ｗｄを内部警報機９０に送信すると共に、第１警報信号ＡＳ１を第１外部警報機９１に送信する処理を実行する。
【0093】
これによって、内部警報機９０は、点灯スイッチをＯＮ状態にして回転灯に電源を供給し回転灯を回転且つ点灯作動させる。なお、回転灯の作動に加えて、車室内の音響装置（不図示）にて音声による警告やブザーによる警告音等を出力するようにしてもよい。
また、第１外部警報機９１は、第１コントローラ７０ａからの第１警報信号ＡＳ１を受信すると、記憶装置から第１警報信号ＡＳ１に対応する第１警告メッセージの音声データを読み出す。そして、読み出した音声データに基づきアンプを介してスピーカから第１警告メッセージを音声メッセージとして出力する。以下、警告メッセージの音声メッセージを「警告音声メッセージ」と称す。
また、第１外部警報機９１は、第１コントローラ７０ａからの第１警報信号ＡＳ１を受信すると、記憶装置から第１警報信号ＡＳ１に対応する第１警告メッセージの音声データを読み出す。そして、読み出した音声データに基づきアンプを介してスピーカから第１警告メッセージを音声メッセージとして出力する。以下、警告メッセージの音声メッセージを「警告音声メッセージ」と称す。
【0094】
一方、ステップＳ６０６において旋回角度θｔが第１の油圧緩衝範囲８１Ａ又は第２の油圧緩衝範囲８１Ｂ内になくステップＳ６１４に移行した場合は、旋回規制制御部１７６において、ステップＳ６００で取得した旋回角度θｔが、第３の油圧緩衝範囲８２Ａ又は第４の油圧緩衝範囲８２Ｂ内か否かを判定する。そして、第３の油圧緩衝範囲８２Ａ又は第４の油圧緩衝範囲８２Ｂ内であると判定した場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ６１６に移行し、そうでないと判定した場合（Ｎｏ）は、ステップＳ６２４に移行する。
ステップＳ６１６に移行した場合は、旋回規制制御部１７６において、開度Ｂ［％］の情報を含む第３の規制制御信号ＲＣ３を第２コントローラ２０に送信して、ステップＳ６１８に移行する。
ステップＳ６１６に移行した場合は、旋回規制制御部１７６において、開度Ｂ［％］の情報を含む第３の規制制御信号ＲＣ３を第２コントローラ２０に送信して、ステップＳ６１８に移行する。
【0095】
第２コントローラ２０は、第１コントローラ７０ａからの第３の規制制御信号ＲＣ３を受信すると、受信した第３の規制制御信号ＲＣ３に含まれる開度Ｂ［％］の情報に基づき、比例電磁弁５０の開度をＢ［％］とする電流量の開度制御信号Ｏｃｔｒを生成する。そして、生成した開度制御信号Ｏｃｔｒを比例電磁弁５０に出力する。
これにより、比例電磁弁５０の開度がＡ［％］からＢ［％］（例えば３０［％］）となり、圧油が開度Ｂ［％］に応じた流量（開度Ａ［％］のときよりも少ない流量）で旋回用油圧モータ５１に供給される。その結果、旋回用油圧モータ５１が、供給された圧油の流量に応じた回転速度で回転し、上部旋回体４が旋回用油圧モータ５１の回転速度に応じた旋回速度（開度Ａ［％］のときよりも遅い旋回速度）で旋回する。
これにより、比例電磁弁５０の開度がＡ［％］からＢ［％］（例えば３０［％］）となり、圧油が開度Ｂ［％］に応じた流量（開度Ａ［％］のときよりも少ない流量）で旋回用油圧モータ５１に供給される。その結果、旋回用油圧モータ５１が、供給された圧油の流量に応じた回転速度で回転し、上部旋回体４が旋回用油圧モータ５１の回転速度に応じた旋回速度（開度Ａ［％］のときよりも遅い旋回速度）で旋回する。
【0096】
ステップＳ６１８では、旋回規制制御部１７６において、旋回禁止フラグがＯＮ状態であるか否かを判定し、ＯＮ状態であると判定した場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ６２０に移行し、そうでないと判定した場合（Ｎｏ）は、一連の処理を終了して元の処理に復帰する。
ステップＳ６２０に移行した場合は、旋回規制制御部１７６において、第２警報処理を実行して、一連の処理を終了し元の処理に復帰する。
第１実施形態では、第２警報処理として、第２警報信号ＡＳ２を外部警報機９１に送信する処理を実行する。なお、内部警報機９０の回転灯は、点灯スイッチをＯＦＦにする警報出力指令信号Ｗｄを受信するまで作動状態を維持する。
これによって、第１外部警報機９１は、第１コントローラ７０ａからの第２警報信号ＡＳ２を受信すると、記憶装置から第２警報信号ＡＳ２に対応する第２警告メッセージの音声データを読み出す。そして、読み出した音声データに基づきアンプを介してスピーカから第２警告音声メッセージを出力する。即ち、出力する警告音声メッセージを第１警告音声メッセージから第２警告音声メッセージへと切り替える。
ステップＳ６２０に移行した場合は、旋回規制制御部１７６において、第２警報処理を実行して、一連の処理を終了し元の処理に復帰する。
第１実施形態では、第２警報処理として、第２警報信号ＡＳ２を外部警報機９１に送信する処理を実行する。なお、内部警報機９０の回転灯は、点灯スイッチをＯＦＦにする警報出力指令信号Ｗｄを受信するまで作動状態を維持する。
これによって、第１外部警報機９１は、第１コントローラ７０ａからの第２警報信号ＡＳ２を受信すると、記憶装置から第２警報信号ＡＳ２に対応する第２警告メッセージの音声データを読み出す。そして、読み出した音声データに基づきアンプを介してスピーカから第２警告音声メッセージを出力する。即ち、出力する警告音声メッセージを第１警告音声メッセージから第２警告音声メッセージへと切り替える。
【0097】
また、ステップＳ６１８において、旋回禁止フラグがＯＮ状態ではなくステップＳ６２２に移行した場合は、旋回規制制御部１７６において、第４警報処理を実行して、一連の処理を終了し元の処理に復帰する。
第１実施形態では、第４警報処理として、点灯スイッチをＯＮにする警報出力指令信号Ｗｄを内部警報機９０に送信すると共に、第４警報信号ＡＳ４を外部警報機９１に送信する処理を実行する。
これによって、内部警報機９０は、回転灯に電源を供給して回転灯を回転且つ点灯作動させる。
また、第１外部警報機９１は、第４警報信号ＡＳ４を受信すると、記憶装置から第４警報信号ＡＳ４及び規制対象領域の種類に対応する第４警告メッセージの音声データを読み出す。そして、読み出した音声データに基づきアンプを介してスピーカから第４警告音声メッセージを出力する。
第１実施形態では、第４警報処理として、点灯スイッチをＯＮにする警報出力指令信号Ｗｄを内部警報機９０に送信すると共に、第４警報信号ＡＳ４を外部警報機９１に送信する処理を実行する。
これによって、内部警報機９０は、回転灯に電源を供給して回転灯を回転且つ点灯作動させる。
また、第１外部警報機９１は、第４警報信号ＡＳ４を受信すると、記憶装置から第４警報信号ＡＳ４及び規制対象領域の種類に対応する第４警告メッセージの音声データを読み出す。そして、読み出した音声データに基づきアンプを介してスピーカから第４警告音声メッセージを出力する。
【0098】
また、ステップＳ６１４において旋回角度θｔが第３の油圧緩衝範囲８２Ａ又は第４の油圧緩衝範囲８２Ｂ内になく規制領域範囲８０内にあると判定してステップＳ６２４に移行した場合は、旋回規制制御部１７６において、旋回禁止フラグがＯＮ状態であるか否かを判定する。そして、ＯＮ状態であると判定した場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ６２６に移行し、そうでないと判定した場合（Ｎｏ）は、ステップＳ６３０に移行する。
ステップＳ６２６に移行した場合は、旋回規制制御部１７６において、開度０［％］の情報を含む第４の規制制御信号ＲＣ４を第２コントローラ２０に送信して、ステップＳ６２８に移行する。
第２コントローラ２０は、第１コントローラ７０ａからの第４の規制制御信号ＲＣ４を受信すると、受信した第３の規制制御信号ＲＣ３に含まれる開度０［％］の情報に基づき、比例電磁弁５０の開度を０［％］にすべく開度制御信号Ｏｃｔｒの出力を停止する。
これにより、比例電磁弁５０の開度がＢ［％］から０［％］となり、旋回用油圧モータ５１に対する圧油の供給が停止される。その結果、旋回用油圧モータ５１が停止し、上部旋回体４の旋回動作も停止する。
ステップＳ６２６に移行した場合は、旋回規制制御部１７６において、開度０［％］の情報を含む第４の規制制御信号ＲＣ４を第２コントローラ２０に送信して、ステップＳ６２８に移行する。
第２コントローラ２０は、第１コントローラ７０ａからの第４の規制制御信号ＲＣ４を受信すると、受信した第３の規制制御信号ＲＣ３に含まれる開度０［％］の情報に基づき、比例電磁弁５０の開度を０［％］にすべく開度制御信号Ｏｃｔｒの出力を停止する。
これにより、比例電磁弁５０の開度がＢ［％］から０［％］となり、旋回用油圧モータ５１に対する圧油の供給が停止される。その結果、旋回用油圧モータ５１が停止し、上部旋回体４の旋回動作も停止する。
【0099】
ステップＳ６２８では、旋回規制制御部１７６において、第３警報処理を実行して、一連の処理を終了し元の処理に復帰する。
第１実施形態では、第３警報処理として、第３警報信号ＡＳ３を外部警報機９１に送信する処理を実行する。
これによって、第１外部警報機９１は、第３警報信号ＡＳ３を受信すると、記憶装置から第３警報信号ＡＳ３に対応する第３警告メッセージの音声データを読み出す。そして、読み出した音声データに基づきアンプを介してスピーカから第３警告音声メッセージを出力する。即ち、出力する警告音声メッセージを第２警告音声メッセージから第３警告音声メッセージへと切り替える。
第１実施形態では、第３警報処理として、第３警報信号ＡＳ３を外部警報機９１に送信する処理を実行する。
これによって、第１外部警報機９１は、第３警報信号ＡＳ３を受信すると、記憶装置から第３警報信号ＡＳ３に対応する第３警告メッセージの音声データを読み出す。そして、読み出した音声データに基づきアンプを介してスピーカから第３警告音声メッセージを出力する。即ち、出力する警告音声メッセージを第２警告音声メッセージから第３警告音声メッセージへと切り替える。
【0100】
また、ステップＳ６２４において旋回禁止フラグがＯＮ状態ではなくステップＳ６３０に移行した場合は、旋回規制制御部１７６において、開度Ｃ［％］（０＜Ｃ≦Ｂ）の情報を含む第４の規制制御信号ＲＣ５を第２コントローラ２０に送信して、ステップＳ６３２に移行する。
第２コントローラ２０は、第１コントローラ７０ａからの第５の規制制御信号ＲＣ５を受信すると、受信した第５の規制制御信号ＲＣ５に含まれる開度Ｃ［％］の情報に基づき、比例電磁弁５０の開度をＣ［％］とする電流量の開度制御信号Ｏｃｔｒを生成する。そして、生成した開度制御信号Ｏｃｔｒを比例電磁弁５０に出力する。
これにより、比例電磁弁５０の開度がＢ［％］からＣ［％］（例えば２０［％］）となり、圧油が開度Ｃ［％］に応じた流量（開度Ｂ［％］のときよりも少ない流量）で旋回用油圧モータ５１に供給される。その結果、旋回用油圧モータ５１が、供給された圧油の流量に応じた回転速度で回転し、上部旋回体４が旋回用油圧モータ５１の回転速度に応じた旋回速度（開度Ｂ［％］のときよりも遅い旋回速度）で旋回する。なお、開度Ｃ［％］は開度Ｂ［％］と同じとしてもよい。
第２コントローラ２０は、第１コントローラ７０ａからの第５の規制制御信号ＲＣ５を受信すると、受信した第５の規制制御信号ＲＣ５に含まれる開度Ｃ［％］の情報に基づき、比例電磁弁５０の開度をＣ［％］とする電流量の開度制御信号Ｏｃｔｒを生成する。そして、生成した開度制御信号Ｏｃｔｒを比例電磁弁５０に出力する。
これにより、比例電磁弁５０の開度がＢ［％］からＣ［％］（例えば２０［％］）となり、圧油が開度Ｃ［％］に応じた流量（開度Ｂ［％］のときよりも少ない流量）で旋回用油圧モータ５１に供給される。その結果、旋回用油圧モータ５１が、供給された圧油の流量に応じた回転速度で回転し、上部旋回体４が旋回用油圧モータ５１の回転速度に応じた旋回速度（開度Ｂ［％］のときよりも遅い旋回速度）で旋回する。なお、開度Ｃ［％］は開度Ｂ［％］と同じとしてもよい。
【0101】
ステップＳ６３２では、旋回規制制御部１７６において、第５警報処理を実行して、一連の処理を終了し元の処理に復帰する。
第１実施形態では、第５警報処理として、第５警報信号ＡＳ５を外部警報機９１に送信する処理を実行する。
これによって、第１外部警報機９１は、第５警報信号ＡＳ５を受信すると、記憶装置から第５警報信号ＡＳ５及び規制対象領域の種類に対応する第５警告メッセージの音声データを読み出す。そして、読み出した音声データに基づきアンプを介してスピーカから第５警告音声メッセージを出力する。即ち、出力する警告音声メッセージを第４警告音声メッセージから第５警告音声メッセージへと切り替える。
なお、内部警報機９０の回転灯は、点灯スイッチをＯＦＦにする警報出力指令信号Ｗｄを受信するまで作動状態を維持する。
第１実施形態では、第５警報処理として、第５警報信号ＡＳ５を外部警報機９１に送信する処理を実行する。
これによって、第１外部警報機９１は、第５警報信号ＡＳ５を受信すると、記憶装置から第５警報信号ＡＳ５及び規制対象領域の種類に対応する第５警告メッセージの音声データを読み出す。そして、読み出した音声データに基づきアンプを介してスピーカから第５警告音声メッセージを出力する。即ち、出力する警告音声メッセージを第４警告音声メッセージから第５警告音声メッセージへと切り替える。
なお、内部警報機９０の回転灯は、点灯スイッチをＯＦＦにする警報出力指令信号Ｗｄを受信するまで作動状態を維持する。
【0102】
また、第１実施形態において、第１～第３警告メッセージは規制対象の種類に係わらず共通であるが、第４及び第５警告メッセージは、規制対象領域の種類に応じて複数種類のメッセージが用意されている。なお、この構成に限らず、第１～第３警告メッセージも規制対象の種類に応じて複数種類のメッセージを用意してもよいし、または第４及び第５警告メッセージを共通のメッセージとしてもよい。
また、第１及び第２警告メッセージ並びに第４警告メッセージは、旋回部が規制対象領域に到達する前に出力される予備的且つ補助的なメッセージであり、事前の注意喚起などの役割を有する。
また、第１及び第２警告メッセージ並びに第４警告メッセージは、旋回部が規制対象領域に到達する前に出力される予備的且つ補助的なメッセージであり、事前の注意喚起などの役割を有する。
【0103】
（動作）
次に、図１～図１７を参照しつつ図１８～図２３に基づき、第１実施形態に係るバックホウ１の動作を説明する。
施工作業を行う施工現場において、バックホウ１の動力源４０が始動すると、油圧ポンプ４１が作動を開始して各油圧アクチュエータが作動待機状態に移行する。一方、動力源４０の始動に応じて、コントロールボックス７０を含む各種車載電気装置に電力が供給される。これによって、コントロールボックス７０の第１コントローラ７０ａにおいて制御プログラムが実行され、予め設定された周期でバックホウ情報算出処理が繰り返し実行される。これにより、第１コントローラ７０ａは、予め設定された周期で、機体方位Ｄ、機体座標（Ｘｍ，Ｙｍ，Ｚｍ）、バケット爪先座標（Ｘｔ，Ｙｔ，Ｚｔ）及び作業機姿勢Ｐｍを取得可能となる。加えて、表示入力装置７０ｄに初期画面を表示する処理が行われる。これにより、表示入力装置７０ｄに初期画面が表示される。
ここで、初期画面には、３次元設計データの取り込み指示を示すメッセージ画像と取り込み指示ボタン画像（図示省略）とが表示されていることとする。
次に、図１～図１７を参照しつつ図１８～図２３に基づき、第１実施形態に係るバックホウ１の動作を説明する。
施工作業を行う施工現場において、バックホウ１の動力源４０が始動すると、油圧ポンプ４１が作動を開始して各油圧アクチュエータが作動待機状態に移行する。一方、動力源４０の始動に応じて、コントロールボックス７０を含む各種車載電気装置に電力が供給される。これによって、コントロールボックス７０の第１コントローラ７０ａにおいて制御プログラムが実行され、予め設定された周期でバックホウ情報算出処理が繰り返し実行される。これにより、第１コントローラ７０ａは、予め設定された周期で、機体方位Ｄ、機体座標（Ｘｍ，Ｙｍ，Ｚｍ）、バケット爪先座標（Ｘｔ，Ｙｔ，Ｚｔ）及び作業機姿勢Ｐｍを取得可能となる。加えて、表示入力装置７０ｄに初期画面を表示する処理が行われる。これにより、表示入力装置７０ｄに初期画面が表示される。
ここで、初期画面には、３次元設計データの取り込み指示を示すメッセージ画像と取り込み指示ボタン画像（図示省略）とが表示されていることとする。
【0104】
バックホウ１を運転して施工作業を行うオペレータは、まず、メッセージ画像の案内に従って、運転室５の内部５ｉに設置されたコントロールボックス７０のメモリリーダ７０ｂの挿入部に３次元設計データの記憶されたメモリ媒体を挿入する。そして、表示入力装置７０ｄを介して取り込み指示ボタン画像をタッチする（画像上をタッチする）。これにより、第１コントローラ７０ａは、メモリリーダ７０ｂを介してメモリ媒体に記憶された３次元設計データＤｄを記憶装置７０ｃに取り込む。
なお、３次元設計データＤｄが既に記憶装置７０ｃに取り込まれている場合は、３次元設計データＤｄの一覧から目的のデータを選択する処理となる。
ここで、３次元設計データＤｄは、外部のＰＣにおいて、予め作成された基本設計データに含まれる、例えば、図６に示すような平面図４００のデータ、基準点データ及び変化点データと、事前に用意された規制対象の各種データとに基づき事前に作成されるものである。
なお、３次元設計データＤｄが既に記憶装置７０ｃに取り込まれている場合は、３次元設計データＤｄの一覧から目的のデータを選択する処理となる。
ここで、３次元設計データＤｄは、外部のＰＣにおいて、予め作成された基本設計データに含まれる、例えば、図６に示すような平面図４００のデータ、基準点データ及び変化点データと、事前に用意された規制対象の各種データとに基づき事前に作成されるものである。
【0105】
第１コントローラ７０ａは、３次元設計データＤｄを取り込むと、表示入力装置７０ｄに、旋回規制制御の設定ボタン画像と、マシンガイダンス処理の開始指示ボタン画像とが表示される（図示省略）。
そして、オペレータが、表示入力装置７０ｄを介して旋回規制制御の設定ボタン画像をタッチすることで、まず、旋回規制制御のＯＮ／ＯＦＦを設定するボタン画像が表示される（図示省略）。引き続き、オペレータが、表示入力装置７０ｄを介して旋回規制制御をＯＮに設定する設定ボタン画像をタッチすることで、旋回規制制御フラグがＯＮに設定されると共に旋回範囲設定モード設定処理が開始される。なお、第１実施形態において、旋回規制制御はデフォルトではＯＦＦに設定されていることとする。
これにより、第１コントローラ７０ａは、表示入力装置７０ｄに、例えば、図１１（ａ）に示すような旋回範囲設定案内画像７００を表示する。オペレータは、画面の案内に従って、ここでは、旋回範囲手動設定開始ボタン画像７１０をタッチしたとする。
そして、オペレータが、表示入力装置７０ｄを介して旋回規制制御の設定ボタン画像をタッチすることで、まず、旋回規制制御のＯＮ／ＯＦＦを設定するボタン画像が表示される（図示省略）。引き続き、オペレータが、表示入力装置７０ｄを介して旋回規制制御をＯＮに設定する設定ボタン画像をタッチすることで、旋回規制制御フラグがＯＮに設定されると共に旋回範囲設定モード設定処理が開始される。なお、第１実施形態において、旋回規制制御はデフォルトではＯＦＦに設定されていることとする。
これにより、第１コントローラ７０ａは、表示入力装置７０ｄに、例えば、図１１（ａ）に示すような旋回範囲設定案内画像７００を表示する。オペレータは、画面の案内に従って、ここでは、旋回範囲手動設定開始ボタン画像７１０をタッチしたとする。
【0106】
旋回範囲手動設定開始ボタン画像７１０がタッチされたことにより、第１コントローラ７０ａは、旋回範囲手動設定モードフラグをＯＮに設定すると共に旋回範囲手動設定処理を開始して、表示入力装置７０ｄに、例えば、図１１（ｂ）に示すような旋回範囲手動設定画像７３０を表示する。このとき、旋回範囲手動設定画像７３０の情報表示枠画像７０８の枠内には、初期の表示内容として「バックホウを施工開始位置に移動して下さい」等のバックホウ１を施工作業の開始位置まで移動させるメッセージが表示されているとする。
【0107】
オペレータは、画面の案内に従って、バックホウ１の各種操作レバーを操作して、バックホウ１を施工作業の開始位置まで移動する。その後、開始位置が確定すると、第１コントローラ７０ａは、情報表示枠画像７０８の枠内に、図１１（ｂ）に示すメッセージを表示する。図１１（ｂ）の例では、バックホウ１の旋回範囲に、規制対象画像７０３で示される規制対象の地上構造物が存在するため、オペレータは、バックホウ１の旋回用の操作レバーを操作して、例えば図１２（ａ）に示すように、バックホウ１の上部旋回体４を規制領域範囲８０の範囲開始位置まで旋回させる。その後、旋回角記憶ボタン画像７１２をタッチする。これにより、範囲開始位置を示す第１旋回角度θｔ１が第１コントローラ７０ａのＲＡＭに記憶される。
【0108】
引き続き、第１コントローラ７０ａは、情報表示枠画像７０８の枠内に、規制領域範囲８０の範囲終了位置を設定する案内メッセージを表示する。オペレータは、画面の案内に従って、バックホウ１の旋回用の操作レバーを操作して、例えば図１２（ｂ）に示すように、バックホウ１の上部旋回体４を規制領域範囲８０の範囲終了位置まで旋回させる。その後、旋回角記憶ボタン画像７１２をタッチする。これにより、範囲終了位置を示す第２旋回角度θｔ２が第１コントローラ７０ａのＲＡＭに記憶される。
第１及び第２旋回角度θｔ１及びθｔ２をＲＡＭに記憶すると、第１コントローラ７０ａは、第１及び第２旋回角度θｔ１及びθｔ２に基づき、情報表示枠画像７０８の枠内に、図１３（ａ）に示すように、「規制領域範囲はこれでよろしいですか？」のメッセージと、肯定ボタン画像７１３と、否定ボタン画像７１４とを表示する。ここで、オペレータは、肯定ボタン画像７１３をタッチしたとする。
第１及び第２旋回角度θｔ１及びθｔ２をＲＡＭに記憶すると、第１コントローラ７０ａは、第１及び第２旋回角度θｔ１及びθｔ２に基づき、情報表示枠画像７０８の枠内に、図１３（ａ）に示すように、「規制領域範囲はこれでよろしいですか？」のメッセージと、肯定ボタン画像７１３と、否定ボタン画像７１４とを表示する。ここで、オペレータは、肯定ボタン画像７１３をタッチしたとする。
【0109】
これにより、第１コントローラ７０ａは、第１旋回角度θｔ１～第２旋回角度θｔ２の範囲を規制領域範囲８０として設定する。
引き続き、第１コントローラ７０ａは、３次元設計データＤｄから規制対象が規制対象物（例えば地上構造物）であることが解るため、情報表示枠画像７０８の枠内に、「規制領域範囲での旋回を禁止しますか？」のメッセージと、肯定ボタン画像７１３と、選択不可を示す表示形態（例えば反転表示）の否定ボタン画像７１４とを表示する。従って、オペレータは、肯定ボタン画像７１３をタッチすることになる。
引き続き、第１コントローラ７０ａは、３次元設計データＤｄから規制対象が規制対象物（例えば地上構造物）であることが解るため、情報表示枠画像７０８の枠内に、「規制領域範囲での旋回を禁止しますか？」のメッセージと、肯定ボタン画像７１３と、選択不可を示す表示形態（例えば反転表示）の否定ボタン画像７１４とを表示する。従って、オペレータは、肯定ボタン画像７１３をタッチすることになる。
【0110】
第１コントローラ７０ａは、肯定ボタン画像７１３がタッチされると、旋回禁止フラグをＯＮに設定する。続いて、設定した規制領域範囲８０の情報及び旋回禁止フラグの情報と、記憶装置７０ｃに記憶された旋回範囲設定用データとに基づき、例えば図１２（ｃ）に示すように、油圧緩衝範囲８１～８２と、通常旋回範囲８３と、移動可能範囲８５とを設定する。
ここで、旋回範囲設定用データによって、旋回規制範囲８０～８２の全体の旋回角度範囲を１００［％］として、規制領域範囲８０の割合が５０［％］、第１及び第２の油圧緩衝範囲８１Ａ及び８１Ｂの割合が２０［％］、第３及び第４の油圧緩衝範囲８２Ａ及び８２Ｂの割合が３０［％］にそれぞれ設定されていることとする。
ここで、旋回範囲設定用データによって、旋回規制範囲８０～８２の全体の旋回角度範囲を１００［％］として、規制領域範囲８０の割合が５０［％］、第１及び第２の油圧緩衝範囲８１Ａ及び８１Ｂの割合が２０［％］、第３及び第４の油圧緩衝範囲８２Ａ及び８２Ｂの割合が３０［％］にそれぞれ設定されていることとする。
【0111】
加えて、旋回範囲設定用データによって、規制領域範囲８０の開度が０［％］、第１及び第２の油圧緩衝範囲８１Ａ及び８１Ｂの開度Ａが６０［％］、第３及び第４の油圧緩衝範囲８２Ａ及び８２Ｂの開度Ｂが３０［％］、通常旋回範囲８３の開度が１００［％］にそれぞれ設定されていることとする。
更に、旋回範囲設定用データによって、移動可能範囲８５を設定するための半径Ｒとして２［ｍ］が設定されていることとする。
以上のことから、規制領域範囲８０の旋回角度範囲が、例えば８０［°］であった場合、第１及び第２の油圧緩衝範囲８１Ａ及び８１Ｂの旋回角度範囲β１はそれぞれ１６［°］に、第３及び第４の油圧緩衝範囲８２Ａ及び８２Ｂの旋回角度範囲β２はそれぞれ２４［°］に設定される。また、旋回規制範囲８０～８２が１６０［°］となるので、通常旋回範囲８３の旋回角度範囲αは２００［°］に設定される。
更に、旋回範囲設定用データによって、移動可能範囲８５を設定するための半径Ｒとして２［ｍ］が設定されていることとする。
以上のことから、規制領域範囲８０の旋回角度範囲が、例えば８０［°］であった場合、第１及び第２の油圧緩衝範囲８１Ａ及び８１Ｂの旋回角度範囲β１はそれぞれ１６［°］に、第３及び第４の油圧緩衝範囲８２Ａ及び８２Ｂの旋回角度範囲β２はそれぞれ２４［°］に設定される。また、旋回規制範囲８０～８２が１６０［°］となるので、通常旋回範囲８３の旋回角度範囲αは２００［°］に設定される。
【0112】
但し、これらは、旋回角度範囲の割合であって、図１２（ａ）に示す旋回角度の基準位置（０［°］、９０［°］、１８０［°］、２７０［°］）が設定されている場合は、この基準位置に応じた角度範囲となる。即ち、第１及び第２旋回角度θｔ１及びθｔ２が３１０［°］及び２３０［°］である場合は、例えば、２３１［°］～３１０［°］の範囲が規制領域範囲８０となり、３１１［°］～３３４［°］の範囲が第３の油圧緩衝範囲８２Ａとなり、３３５［°］～３５０［°］の範囲が第１の油圧緩衝範囲８１Ａとなる。また、例えば、１９１［°］～２０６［°］の範囲が第２の油圧緩衝範囲８１Ｂとなり、２０７［°］～２３０［°］の範囲が第４の油圧緩衝範囲８２Ｂとなる。
このようにして、旋回範囲８及び移動可能範囲８５が設定されると、第１コントローラ７０ａは、現在の機体座標（Ｘｍ，Ｙｍ，Ｚｍ）を旋回初期位置として記憶装置７０ｃに記憶し、現在の作業機姿勢Ｐｍを初期傾斜として記憶装置７０ｃに記憶する。
このようにして、旋回範囲８及び移動可能範囲８５が設定されると、第１コントローラ７０ａは、現在の機体座標（Ｘｍ，Ｙｍ，Ｚｍ）を旋回初期位置として記憶装置７０ｃに記憶し、現在の作業機姿勢Ｐｍを初期傾斜として記憶装置７０ｃに記憶する。
【0113】
更に、第１コントローラ７０ａは、図１３（ｂ）に示すように、旋回範囲手動設定画像７３０内に、設定結果を示す旋回範囲画像８００及び移動可能範囲画像８５０を表示する。加えて、第１コントローラ７０ａは、旋回範囲手動設定画像７３０内に、肯定ボタン画像７１３及び否定ボタン画像７１４に代えて、旋回範囲手動設定開始ボタン画像７１０及び旋回範囲自動設定開始ボタン画像７１１を表示する。
オペレータは、旋回範囲画像８００及び移動可能範囲画像８５０に問題が無いと判断すると、終了ボタン画像７０９をタッチする。一方、問題があって再設定したい場合は、旋回範囲手動設定開始ボタン画像７１０又は旋回範囲自動設定開始ボタン画像７１１をタッチする。
ここでは、設定内容に問題が無く終了ボタン画像７０９がタッチされたこととする。これによって、第１コントローラ７０ａは、設定された旋回範囲８及び移動可能範囲８５に基づき旋回規制制御を実行する。加えて、表示入力装置７０ｄに、旋回規制制御の設定ボタン画像と、マシンガイダンス処理の開始指示ボタン画像とを表示する（図示省略）。
オペレータは、旋回範囲画像８００及び移動可能範囲画像８５０に問題が無いと判断すると、終了ボタン画像７０９をタッチする。一方、問題があって再設定したい場合は、旋回範囲手動設定開始ボタン画像７１０又は旋回範囲自動設定開始ボタン画像７１１をタッチする。
ここでは、設定内容に問題が無く終了ボタン画像７０９がタッチされたこととする。これによって、第１コントローラ７０ａは、設定された旋回範囲８及び移動可能範囲８５に基づき旋回規制制御を実行する。加えて、表示入力装置７０ｄに、旋回規制制御の設定ボタン画像と、マシンガイダンス処理の開始指示ボタン画像とを表示する（図示省略）。
【0114】
引き続き、オペレータが、マシンガイダンス処理の開始指示ボタン画像をタッチしたことに応じて、第１コントローラ７０ａは、ガイダンスモードへ移行して、マシンガイダンス処理を実行する。
旋回規制制御フラグがＯＮに設定されている場合のガイダンスモードでは、バックホウ１の操作内容に応じて、図１８に示す第１のガイダンス画像２００と、図１９に示す第２のガイダンス画像７５０とが適宜切り換えて表示される。ここでは、作業機３を操作して切土、盛土、掘削等の作業を行っているときは第１のガイダンス画像２００を表示し、バックホウ１を旋回操作して上部旋回体４を旋回動作させているときは第２のガイダンス画像７５０を表示することとする。
旋回規制制御フラグがＯＮに設定されている場合のガイダンスモードでは、バックホウ１の操作内容に応じて、図１８に示す第１のガイダンス画像２００と、図１９に示す第２のガイダンス画像７５０とが適宜切り換えて表示される。ここでは、作業機３を操作して切土、盛土、掘削等の作業を行っているときは第１のガイダンス画像２００を表示し、バックホウ１を旋回操作して上部旋回体４を旋回動作させているときは第２のガイダンス画像７５０を表示することとする。
【0115】
第１コントローラ７０ａは、ガイダンスモードでは、バックホウ情報算出処理によって取得された最新の機体座標（Ｘｍ，Ｙｍ，Ｚｍ）、バケット爪先座標（Ｘｔ，Ｙｔ，Ｚｔ）及び作業機姿勢Ｐｍ、旋回角度センサ７５からの旋回角度θｔ等に基づき、第１及び第２のガイダンス画像２００及び７５０の表示情報を更新する。
具体的に、第１コントローラ７０ａは、３次元設計データＤｄに含まれる目標設計面の３次元座標と、バケット爪先座標（Ｘｔ，Ｙｔ，Ｚｔ）とに基づき、目標設計面とバケット３２の爪先部３２Ｔとの間の距離である第１距離Ｌｆを算出する。更に、３次元設計データＤｄに含まれる規制対象の３次元座標と、バケット爪先座標（Ｘｔ，Ｙｔ，Ｚｔ）とに基づき、規制対象と爪先部３２Ｔとの間の距離である第２距離Ｌｐを算出する。
具体的に、第１コントローラ７０ａは、３次元設計データＤｄに含まれる目標設計面の３次元座標と、バケット爪先座標（Ｘｔ，Ｙｔ，Ｚｔ）とに基づき、目標設計面とバケット３２の爪先部３２Ｔとの間の距離である第１距離Ｌｆを算出する。更に、３次元設計データＤｄに含まれる規制対象の３次元座標と、バケット爪先座標（Ｘｔ，Ｙｔ，Ｚｔ）とに基づき、規制対象と爪先部３２Ｔとの間の距離である第２距離Ｌｐを算出する。
【0116】
続いて、第１距離Ｌｆ及び第２距離Ｌｐと、バケット爪先座標（Ｘｔ，Ｙｔ，Ｚｔ）と、機体方位Ｄ及び機体座標（Ｘｍ，Ｙｍ，Ｚｍ）と、３次元設計データＤｄとに基づき、第１のガイダンス画像データを生成する。そして、生成した第１のガイダンス画像データの画像を表示するための画像表示信号を表示入力装置７０ｄに出力する。
これにより、表示入力装置７０ｄには、例えば、図１８に示すような第１のガイダンス画像２００が表示される。この第１のガイダンス画像２００は、バックホウ１や施工現場を側方から見た２次元のガイダンス画像である。この第１のガイダンス画像２００は、バックホウ１を模式的に示したバックホウ画像２０１と、目標設計面を模式的に示した設計面画像２０２と、最寄りの規制対象を模式的に示した規制対象画像２０３とを含んでいる。加えて、第１距離Ｌｆの数値を示す第１距離画像２０５と、第２距離Ｌｐの数値を示す第２距離画像２０７とを含んでいる。
上記一連の処理は、所定サンプリング周期毎に繰り返し実行され、オペレータが各種操作レバーを操作して爪先部３２Ｔの座標位置が変わることに応じて第１のガイダンス画像２００の内容が変化する。
これにより、表示入力装置７０ｄには、例えば、図１８に示すような第１のガイダンス画像２００が表示される。この第１のガイダンス画像２００は、バックホウ１や施工現場を側方から見た２次元のガイダンス画像である。この第１のガイダンス画像２００は、バックホウ１を模式的に示したバックホウ画像２０１と、目標設計面を模式的に示した設計面画像２０２と、最寄りの規制対象を模式的に示した規制対象画像２０３とを含んでいる。加えて、第１距離Ｌｆの数値を示す第１距離画像２０５と、第２距離Ｌｐの数値を示す第２距離画像２０７とを含んでいる。
上記一連の処理は、所定サンプリング周期毎に繰り返し実行され、オペレータが各種操作レバーを操作して爪先部３２Ｔの座標位置が変わることに応じて第１のガイダンス画像２００の内容が変化する。
【0117】
オペレータは、第１のガイダンス画像２００を見ることで、爪先部３２Ｔと目標設計面との距離、爪先部３２Ｔと規制対象物（ここでは、地下埋設管とする）との距離を把握して、目標設計面から逸脱しないように、かつ規制対象物を破損しないように各種操作レバーを操作して施工作業を行う。
一方、第１コントローラ７０ａは、第２距離Ｌｐが地下埋設管に対して設定された回避閾値Ｔｈ未満であるか否かを判定する。そして、第２距離Ｌｐが回避閾値Ｔｈ未満になったと判定すると、表示入力装置７０ｄに警告メッセージを表示すると共に、不図示の音響装置に警報音や音声メッセージを不図示のスピーカを介して出力させる。
更に、第１コントローラ７０ａは、バックホウ情報算出処理によって取得された最新の機体座標（Ｘｍ，Ｙｍ，Ｚｍ）、旋回角度センサ７５からの旋回角度θｔ等に基づき、バックホウ１の機体座標（Ｘｍ，Ｙｍ，Ｚｍ）及び旋回位置を監視し、機体座標（Ｘｍ，Ｙｍ，Ｚｍ）や、旋回位置が変化したことに応じて、第２のガイダンス画像データを更新する。
一方、第１コントローラ７０ａは、第２距離Ｌｐが地下埋設管に対して設定された回避閾値Ｔｈ未満であるか否かを判定する。そして、第２距離Ｌｐが回避閾値Ｔｈ未満になったと判定すると、表示入力装置７０ｄに警告メッセージを表示すると共に、不図示の音響装置に警報音や音声メッセージを不図示のスピーカを介して出力させる。
更に、第１コントローラ７０ａは、バックホウ情報算出処理によって取得された最新の機体座標（Ｘｍ，Ｙｍ，Ｚｍ）、旋回角度センサ７５からの旋回角度θｔ等に基づき、バックホウ１の機体座標（Ｘｍ，Ｙｍ，Ｚｍ）及び旋回位置を監視し、機体座標（Ｘｍ，Ｙｍ，Ｚｍ）や、旋回位置が変化したことに応じて、第２のガイダンス画像データを更新する。
【0118】
ここで、第２のガイダンス画像７５０は、図１９に示すように、基本構成は、図１３（ｂ）に示す、旋回範囲手動設定画像７３０と同様となる。異なるのは、情報表示枠画像７０８内の表示内容と、バックホウ画像７０１の表示内容がバックホウ１の移動や旋回動作に応じて変化する点となる。
即ち、情報表示枠画像７０８内に、旋回規制制御が実施され且つ警報出力が行われていることを示すメッセージである「旋回規制制御中（警報出力中）！」と、バックホウ１の現在の旋回角度θｔの情報（３３０［°］）と、比例電磁弁５０の現在の開度の情報（３０［％］）とが表示される。旋回角度θｔの情報と、開度の情報とは、実際のバックホウ１の旋回角度θｔと実際の比例電磁弁５０の開度とに対応しており、実際の旋回角度θｔ及び開度が変化することで表示内容も変化するようになっている。バックホウ画像７０１の表示内容についても、実際の機体座標及び上部旋回体４の旋回位置の変化に応じて表示内容が変化する。また、バックホウ画像７０１の周囲には、警報出力状態を示す警報出力画像９１０が表示される。オペレータは、警報出力画像９１０を見ることで、バックホウ１の周囲で作業する作業員等に対して警報が出力されていることを認識することが可能である。
即ち、情報表示枠画像７０８内に、旋回規制制御が実施され且つ警報出力が行われていることを示すメッセージである「旋回規制制御中（警報出力中）！」と、バックホウ１の現在の旋回角度θｔの情報（３３０［°］）と、比例電磁弁５０の現在の開度の情報（３０［％］）とが表示される。旋回角度θｔの情報と、開度の情報とは、実際のバックホウ１の旋回角度θｔと実際の比例電磁弁５０の開度とに対応しており、実際の旋回角度θｔ及び開度が変化することで表示内容も変化するようになっている。バックホウ画像７０１の表示内容についても、実際の機体座標及び上部旋回体４の旋回位置の変化に応じて表示内容が変化する。また、バックホウ画像７０１の周囲には、警報出力状態を示す警報出力画像９１０が表示される。オペレータは、警報出力画像９１０を見ることで、バックホウ１の周囲で作業する作業員等に対して警報が出力されていることを認識することが可能である。
【0119】
オペレータは、第２のガイダンス画像７５０を見ることで、上部旋回体４の旋回位置と旋回規制範囲８０～８２との位置関係を把握して、上部旋回体４の旋回位置が、不用意に旋回規制範囲８０～８２内とならないように旋回用の操作レバーを操作して旋回動作を行う。
具体的に、オペレータが、旋回用の操作レバーを操作して、例えば、通常旋回範囲８３から図２０（ａ）に示す旋回位置へと上部旋回体４を旋回させたとする。この場合、旋回角度θｔが第１の油圧緩衝範囲８１Ａ内となるため、第１コントローラ７０ａは、開度６０［％］の情報を含む第２の規制制御信号ＲＣ２を第２コントローラ２０に送信する。加えて、点灯スイッチをＯＮにする警報出力指令信号Ｗｄを内部警報機９０に送信すると共に、旋回禁止フラグがＯＮ状態であるため第１警報信号ＡＳ１を外部警報機９１に送信する。
これにより、比例電磁弁５０の開度が１００［％］から６０［％］となり、圧油が開度６０［％］に応じた流量で旋回用油圧モータ５１に供給される。その結果、上部旋回体４が、開度１００［％］のときよりも遅い旋回速度で旋回する。なお、旋回角度θｔが第１の油圧緩衝範囲８１Ａ内にある間は、比例電磁弁５０の開度は６０［％］に保持される。
具体的に、オペレータが、旋回用の操作レバーを操作して、例えば、通常旋回範囲８３から図２０（ａ）に示す旋回位置へと上部旋回体４を旋回させたとする。この場合、旋回角度θｔが第１の油圧緩衝範囲８１Ａ内となるため、第１コントローラ７０ａは、開度６０［％］の情報を含む第２の規制制御信号ＲＣ２を第２コントローラ２０に送信する。加えて、点灯スイッチをＯＮにする警報出力指令信号Ｗｄを内部警報機９０に送信すると共に、旋回禁止フラグがＯＮ状態であるため第１警報信号ＡＳ１を外部警報機９１に送信する。
これにより、比例電磁弁５０の開度が１００［％］から６０［％］となり、圧油が開度６０［％］に応じた流量で旋回用油圧モータ５１に供給される。その結果、上部旋回体４が、開度１００［％］のときよりも遅い旋回速度で旋回する。なお、旋回角度θｔが第１の油圧緩衝範囲８１Ａ内にある間は、比例電磁弁５０の開度は６０［％］に保持される。
【0120】
更に、運転室５の内部５ｉにて内部警報機９０の回転灯が回転且つ点灯作動し、運転室５の外部では第１外部警報機９１のスピーカから第１警報信号ＡＳ１に対応する第１警告音声メッセージが出力される。ここでは、例えば、外部の作業員などに対して「バックホウの旋回速度を減速中です」といった音声メッセージが出力される。
引き続き、オペレータが、旋回用の操作レバーを継続操作して、例えば、図２０（ｂ）に示す旋回位置へと上部旋回体４を旋回させたとする。この場合、旋回角度θｔが第３の油圧緩衝範囲８２Ａ内となるため、第１コントローラ７０ａは、開度３０［％］の情報を含む第３の規制制御信号ＲＣ３を第２コントローラ２０に送信する。加えて、旋回禁止フラグがＯＮ状態であるため第２警報信号ＡＳ２を外部警報機９１に送信する。
これにより、比例電磁弁５０の開度が６０［％］から３０［％］となり、圧油が開度３０［％］に応じた流量で旋回用油圧モータ５１に供給される。その結果、上部旋回体４が、開度６０［％］のときよりも遅い旋回速度で旋回する。なお、旋回角度θｔが第３の油圧緩衝範囲８２Ａ内にある間は、比例電磁弁５０の開度は３０［％］に保持される。
引き続き、オペレータが、旋回用の操作レバーを継続操作して、例えば、図２０（ｂ）に示す旋回位置へと上部旋回体４を旋回させたとする。この場合、旋回角度θｔが第３の油圧緩衝範囲８２Ａ内となるため、第１コントローラ７０ａは、開度３０［％］の情報を含む第３の規制制御信号ＲＣ３を第２コントローラ２０に送信する。加えて、旋回禁止フラグがＯＮ状態であるため第２警報信号ＡＳ２を外部警報機９１に送信する。
これにより、比例電磁弁５０の開度が６０［％］から３０［％］となり、圧油が開度３０［％］に応じた流量で旋回用油圧モータ５１に供給される。その結果、上部旋回体４が、開度６０［％］のときよりも遅い旋回速度で旋回する。なお、旋回角度θｔが第３の油圧緩衝範囲８２Ａ内にある間は、比例電磁弁５０の開度は３０［％］に保持される。
【0121】
更に、運転室５の内部５ｉにて内部警報機９０の回転灯が作動状態を継続し、運転室５の外部では第１外部警報機９１のスピーカから第２警報信号ＡＳ２に対応する第２警告音声メッセージが出力される。ここでは、例えば、外部の作業員などに対して「バックホウの旋回を停止します」といった音声メッセージが出力される。
引き続き、オペレータが、旋回用の操作レバーを継続操作して、例えば、図２０（ｃ）に示す旋回位置へと上部旋回体４を旋回させたとする。この場合、旋回角度θｔが規制領域範囲８０内となるため、第１コントローラ７０ａは、開度０［％］の情報を含む第４の規制制御信号ＲＣ４を第２コントローラ２０に送信する。加えて、旋回禁止フラグがＯＮ状態であるため第３警報信号ＡＳ３を外部警報機９１に送信する。
これにより、比例電磁弁５０の開度が３０［％］から０［％］となり、旋回用油圧モータ５１への圧油の供給が停止される。その結果、上部旋回体４の旋回動作が停止する。
即ち、通常旋回範囲８３から規制領域範囲８０に向かって旋回動作させた場合に、上部旋回体４の旋回速度は、開度１００［％］のときの旋回速度から急に０とならず、段階的に遅くなっていきその後に停止する。
引き続き、オペレータが、旋回用の操作レバーを継続操作して、例えば、図２０（ｃ）に示す旋回位置へと上部旋回体４を旋回させたとする。この場合、旋回角度θｔが規制領域範囲８０内となるため、第１コントローラ７０ａは、開度０［％］の情報を含む第４の規制制御信号ＲＣ４を第２コントローラ２０に送信する。加えて、旋回禁止フラグがＯＮ状態であるため第３警報信号ＡＳ３を外部警報機９１に送信する。
これにより、比例電磁弁５０の開度が３０［％］から０［％］となり、旋回用油圧モータ５１への圧油の供給が停止される。その結果、上部旋回体４の旋回動作が停止する。
即ち、通常旋回範囲８３から規制領域範囲８０に向かって旋回動作させた場合に、上部旋回体４の旋回速度は、開度１００［％］のときの旋回速度から急に０とならず、段階的に遅くなっていきその後に停止する。
【0122】
更に、運転室５の内部５ｉにて内部警報機９０の回転灯が作動状態を継続し、運転室５の外部では第１外部警報機９１のスピーカから第３警報信号ＡＳ３に対応する第３警告音声メッセージが出力される。ここでは、例えば、外部の作業員などに対して「バックホウの旋回を停止中です」といった音声メッセージが出力される。
なお、規制対象物から離れる方向の旋回動作は常時許可されているため、離れる方向への旋回では、近づく方向とは逆の制御を行う。即ち、比例電磁弁５０の開度を０［％］→３０［％］→６０［％］→１００［％］と制御する。その際に、警告音声メッセージの内容も「旋回動作を再開しました」→「規制対象物から離隔中です」→「旋回速度を更に加速します」といった内容へと変更してもよい。
なお、規制対象物から離れる方向の旋回動作は常時許可されているため、離れる方向への旋回では、近づく方向とは逆の制御を行う。即ち、比例電磁弁５０の開度を０［％］→３０［％］→６０［％］→１００［％］と制御する。その際に、警告音声メッセージの内容も「旋回動作を再開しました」→「規制対象物から離隔中です」→「旋回速度を更に加速します」といった内容へと変更してもよい。
【0123】
一方、施工作業中は、バックホウ１が移動することで、例えば、図２１に示すように、バックホウ１の傾斜状態が変化したり、図２２（ａ）に示すように、バックホウ１が移動可能範囲から逸脱したりする。このような場合に、設定されている旋回規制範囲８０～８２及び移動可能範囲８５が用をなさなくなる。
このような場合を想定して、第１実施形態では、旋回規制制御の実行中に旋回範囲修正処理が実行される。
即ち、第１コントローラ７０ａは、記憶装置７０ｃに記憶された初期傾斜と、最新の作業機姿勢Ｐｍに含まれる機体２の傾斜情報とに基づき傾斜差を算出する。そして、算出した傾斜差と記憶装置７０ｃに記憶された傾斜閾値とを比較する。
このような場合を想定して、第１実施形態では、旋回規制制御の実行中に旋回範囲修正処理が実行される。
即ち、第１コントローラ７０ａは、記憶装置７０ｃに記憶された初期傾斜と、最新の作業機姿勢Ｐｍに含まれる機体２の傾斜情報とに基づき傾斜差を算出する。そして、算出した傾斜差と記憶装置７０ｃに記憶された傾斜閾値とを比較する。
【0124】
更に、第１コントローラ７０ａは、記憶装置７０ｃに記憶された旋回初期位置と、最新の機体座標（Ｘｍ，Ｙｍ，Ｚｍ）とに基づき旋回初期位置からの移動距離を算出する。そして、算出した移動距離と記憶装置７０ｃに記憶された移動閾値とを比較する。
第１コントローラ７０ａは、上記比較結果に基づき、例えば、傾斜差が傾斜閾値以上であると判定した場合に、運転室５の内部５ｉに設置された不図示の音響装置に警報の出力指令を送信して、この音響装置に警報音や音声メッセージを不図示のスピーカ（内部５ｉに設置）を介して出力させる。加えて、表示入力装置７０ｄに、指示メッセージの表示指示を出力して、例えば、「機体の傾斜が変化したので旋回範囲を再設定して下さい」等のメッセージを表示させる。
第１コントローラ７０ａは、上記比較結果に基づき、例えば、傾斜差が傾斜閾値以上であると判定した場合に、運転室５の内部５ｉに設置された不図示の音響装置に警報の出力指令を送信して、この音響装置に警報音や音声メッセージを不図示のスピーカ（内部５ｉに設置）を介して出力させる。加えて、表示入力装置７０ｄに、指示メッセージの表示指示を出力して、例えば、「機体の傾斜が変化したので旋回範囲を再設定して下さい」等のメッセージを表示させる。
【0125】
また、第１コントローラ７０ａは、上記比較結果に基づき、例えば、移動距離が移動閾値以上であると判定した場合に、不図示の音響装置に警報の出力指令を送信して、この音響装置に警報音や音声メッセージを不図示のスピーカを介して出力させる。加えて、表示入力装置７０ｄに、指示メッセージの表示指示を出力して、例えば、「移動可能範囲から逸脱しましたので旋回範囲を再設定するか又はバックホウを旋回初期位置に戻して下さい」等のメッセージを表示させる。
【0126】
第１実施形態では、旋回初期位置において、左クローラ装置６Ｌ及び右クローラ装置６Ｒの４隅の直下の地面に第１～第４のマークＭ１～Ｍ４のマーキングを行う。従って、オペレータがバックホウ１を操作して旋回初期位置に戻す場合は、図２２（ｂ）に示すように、第１～第４のマークＭ１～Ｍ４を目印にして簡易に戻すことが可能となっている。
一方、旋回範囲８を再設定する場合は、例えば、旋回範囲手動設定開始ボタン画像７１０をタッチすることで、上記同様の手順で旋回範囲８及び移動可能範囲８５を再設定する。即ち、図２３（ｂ）に示すように、移動前の旋回範囲８及び移動可能範囲８５を旋回範囲８Ａ及び移動可能範囲８５Ａとすると、バックホウ１の移動先に新たな旋回範囲８Ｂ及び移動可能範囲８５Ｂを設定する。
一方、旋回範囲８を再設定する場合は、例えば、旋回範囲手動設定開始ボタン画像７１０をタッチすることで、上記同様の手順で旋回範囲８及び移動可能範囲８５を再設定する。即ち、図２３（ｂ）に示すように、移動前の旋回範囲８及び移動可能範囲８５を旋回範囲８Ａ及び移動可能範囲８５Ａとすると、バックホウ１の移動先に新たな旋回範囲８Ｂ及び移動可能範囲８５Ｂを設定する。
【0127】
次に、旋回範囲自動設定モードが選択された場合の動作を説明する。
いま、旋回範囲設定案内画像７００内の旋回範囲自動設定開始ボタン画像７１１がタッチされたとする。これにより、第１コントローラ７０ａは、旋回範囲自動設定モードフラグをＯＮに設定すると共に旋回範囲自動設定処理を開始する。第１コントローラ７０ａは、表示入力装置７０ｄに、「バックホウを施工開始位置に移動して下さい」等のバックホウ１を施工作業の開始位置まで移動させるメッセージを表示する。
いま、旋回範囲設定案内画像７００内の旋回範囲自動設定開始ボタン画像７１１がタッチされたとする。これにより、第１コントローラ７０ａは、旋回範囲自動設定モードフラグをＯＮに設定すると共に旋回範囲自動設定処理を開始する。第１コントローラ７０ａは、表示入力装置７０ｄに、「バックホウを施工開始位置に移動して下さい」等のバックホウ１を施工作業の開始位置まで移動させるメッセージを表示する。
【0128】
第１コントローラ７０ａは、バックホウ１が施工作業の開始位置まで移動されたことを確認すると、自動設定関連情報を取得する。そして、取得した自動設定関連情報に基づき旋回範囲８及び移動可能範囲８５を設定する。
具体的に、自動設定関連情報は、記憶装置７０ｃに記憶された３次元設計データＤｄ、旋回範囲設定用データ及びバックホウの画像情報等の設定結果の表示に必要な画像情報と、最新の機体方位Ｄ、機体座標（Ｘｍ，Ｙｍ，Ｚｍ）及び作業機姿勢Ｐｍと、旋回角度センサ７５からの旋回角度θｔとを含む。
具体的に、自動設定関連情報は、記憶装置７０ｃに記憶された３次元設計データＤｄ、旋回範囲設定用データ及びバックホウの画像情報等の設定結果の表示に必要な画像情報と、最新の機体方位Ｄ、機体座標（Ｘｍ，Ｙｍ，Ｚｍ）及び作業機姿勢Ｐｍと、旋回角度センサ７５からの旋回角度θｔとを含む。
【0129】
第１コントローラ７０ａは、自動設定関連情報を取得すると、取得した旋回範囲自動設定関連情報に基づきバックホウ１と規制対象との位置関係を計算する。そして、この位置関係に基づき、規制領域範囲８０を設定する。
例えば、回避閾値Ｔｈを用いて、上部旋回体４を右旋回及び左旋回させた際のバックホウ１の旋回部と規制対象との間の距離を計算し、この距離が少なくとも回避閾値Ｔｈよりも長くなり且つ最短となる旋回位置を、規制領域範囲８０の範囲開始位置及び範囲終了位置として設定する。
例えば、回避閾値Ｔｈを用いて、上部旋回体４を右旋回及び左旋回させた際のバックホウ１の旋回部と規制対象との間の距離を計算し、この距離が少なくとも回避閾値Ｔｈよりも長くなり且つ最短となる旋回位置を、規制領域範囲８０の範囲開始位置及び範囲終了位置として設定する。
【0130】
このようにして、規制領域範囲８０が設定されると、旋回範囲手動設定処理と同様の方法で、第１及び第２の油圧緩衝範囲８１Ａ及び８１Ｂと、第３及び第４の油圧緩衝範囲８２Ａ及び８２Ｂと、通常旋回範囲８３と、移動可能範囲８５とを設定する。また、自動設定時用の設定情報から、旋回禁止フラグがＯＮに設定される。
そして、表示入力装置７０ｄに、設定された旋回範囲８を示す画像である旋回範囲画像８００と、設定された移動可能範囲８５を示す画像である移動可能範囲画像８５０とを含む旋回範囲自動設定画像を表示する。ここでは、図１３（ｂ）と同様の画像が表示されることとする。
そして、表示入力装置７０ｄに、設定された旋回範囲８を示す画像である旋回範囲画像８００と、設定された移動可能範囲８５を示す画像である移動可能範囲画像８５０とを含む旋回範囲自動設定画像を表示する。ここでは、図１３（ｂ）と同様の画像が表示されることとする。
【0131】
オペレータは、表示された旋回範囲画像８００及び移動可能範囲画像８５０を見て、納得がいかない場合は、旋回範囲手動設定処理と同様に、旋回範囲手動設定開始ボタン画像７１０又は旋回範囲自動設定開始ボタン画像７１１をタッチして再設定を行う。
一方、オペレータは、旋回範囲画像８００及び移動可能範囲画像８５０に問題が無いと判断すると、終了ボタン画像７０９をタッチする。
ここでは、終了ボタン画像７０９がタッチされると、第１コントローラ７０ａは、設定された旋回禁止フラグ、旋回範囲８及び移動可能範囲８５に基づき旋回規制制御を実行する。加えて、表示入力装置７０ｄに、旋回規制制御の設定ボタン画像と、マシンガイダンス処理の開始指示ボタン画像とを表示する（図示省略）。
以降の、旋回規制制御における旋回規制警報処理の動作については、旋回範囲手動設定モードが設定された場合と同様となるので説明を省略する。
一方、オペレータは、旋回範囲画像８００及び移動可能範囲画像８５０に問題が無いと判断すると、終了ボタン画像７０９をタッチする。
ここでは、終了ボタン画像７０９がタッチされると、第１コントローラ７０ａは、設定された旋回禁止フラグ、旋回範囲８及び移動可能範囲８５に基づき旋回規制制御を実行する。加えて、表示入力装置７０ｄに、旋回規制制御の設定ボタン画像と、マシンガイダンス処理の開始指示ボタン画像とを表示する（図示省略）。
以降の、旋回規制制御における旋回規制警報処理の動作については、旋回範囲手動設定モードが設定された場合と同様となるので説明を省略する。
【0132】
一方、旋回規制制御における旋回範囲修正処理において、第１コントローラ７０ａは、例えば、傾斜差が傾斜閾値以上であると判定した場合に、不図示の音響装置に、例えば「傾斜が変化しました、旋回範囲を再設定します」等の音声メッセージを不図示のスピーカを介して出力させる。加えて、表示入力装置７０ｄに、音声メッセージと同様に「傾斜が変化しました、旋回範囲を再設定します」等のメッセージを表示させる。
そして、第１コントローラ７０ａは、現在の機体座標（Ｘｍ，Ｙｍ，Ｚｍ）を旋回初期位置とし、現在の作業機姿勢Ｐｍに含まれる機体２の傾斜情報を初期傾斜として上記旋回範囲自動設定処理を実行する。これにより、旋回範囲８及び移動可能範囲８５を再設定する。
そして、第１コントローラ７０ａは、現在の機体座標（Ｘｍ，Ｙｍ，Ｚｍ）を旋回初期位置とし、現在の作業機姿勢Ｐｍに含まれる機体２の傾斜情報を初期傾斜として上記旋回範囲自動設定処理を実行する。これにより、旋回範囲８及び移動可能範囲８５を再設定する。
【0133】
また、第１コントローラ７０ａは、例えば、移動距離が移動閾値以上であると判定した場合に、不図示の音響装置に、例えば「移動可能範囲から逸脱しました、旋回範囲を再設定します」等の音声メッセージを不図示のスピーカを介して出力させる。加えて、表示入力装置７０ｄに、音声メッセージと同様に「移動可能範囲から逸脱しました、旋回範囲を再設定します」等のメッセージを表示させる。
そして、第１コントローラ７０ａは、現在の機体座標（Ｘｍ，Ｙｍ，Ｚｍ）を旋回初期位置とし、現在の作業機姿勢Ｐｍに含まれる機体２の傾斜情報を初期傾斜として上記旋回範囲自動設定処理を実行する。これにより、旋回範囲８及び移動可能範囲８５を再設定する。
そして、第１コントローラ７０ａは、現在の機体座標（Ｘｍ，Ｙｍ，Ｚｍ）を旋回初期位置とし、現在の作業機姿勢Ｐｍに含まれる機体２の傾斜情報を初期傾斜として上記旋回範囲自動設定処理を実行する。これにより、旋回範囲８及び移動可能範囲８５を再設定する。
【0134】
次に、規制対象が構造物では無く、例えば、道路の工事する側とは反対側の車線である場合で且つ規制対象領域での旋回を許可する場合の動作を説明する。即ち、規制対象が道路の反対車線の場合、旋回体がその上部を旋回して通過することが可能である。
旋回範囲８の設定は、手動設定及び自動設定共に概ね上記構造物の場合と同様となるが、例えば、手動設定及び自動設定の双方において規制領域範囲８０の設定後（手動の場合は肯定ボタン画像７１３をタッチ後）に、図示省略するが「規制領域範囲での旋回を禁止しますか？」というメッセージと、肯定ボタン画像７１３と否定ボタン画像７１４とが表示される。
ここでは、オペレータが否定ボタン画像７１４をタッチしたとする。この場合は、旋回禁止フラグがＯＦＦに設定される。旋回禁止フラグがＯＦＦ状態のときは、ＯＮ状態のときと比較して、油圧緩衝範囲８１～８２での比例電磁弁５０の制御は同様となるが、警報の出力タイミングと警告音声メッセージの内容とが異なる。加えて、規制領域範囲８０内での低速での旋回を許可する点が異なる。
旋回範囲８の設定は、手動設定及び自動設定共に概ね上記構造物の場合と同様となるが、例えば、手動設定及び自動設定の双方において規制領域範囲８０の設定後（手動の場合は肯定ボタン画像７１３をタッチ後）に、図示省略するが「規制領域範囲での旋回を禁止しますか？」というメッセージと、肯定ボタン画像７１３と否定ボタン画像７１４とが表示される。
ここでは、オペレータが否定ボタン画像７１４をタッチしたとする。この場合は、旋回禁止フラグがＯＦＦに設定される。旋回禁止フラグがＯＦＦ状態のときは、ＯＮ状態のときと比較して、油圧緩衝範囲８１～８２での比例電磁弁５０の制御は同様となるが、警報の出力タイミングと警告音声メッセージの内容とが異なる。加えて、規制領域範囲８０内での低速での旋回を許可する点が異なる。
【0135】
以降の、油圧緩衝範囲８１～８２と、通常旋回範囲８３と、移動可能範囲８５との設定動作は、上記構造物（旋回禁止フラグがＯＮ状態）のときと同様となる。ここでは、上記構造物を反対車線と想定して、図１９に示す旋回範囲８及び移動可能範囲８５と同様の範囲が設定されたとする。
具体的に、オペレータが、旋回用の操作レバーを操作して、例えば、通常旋回範囲８３から図２０（ａ）に示す旋回位置へと上部旋回体４を旋回させたとする。この場合、旋回角度θｔが第１の油圧緩衝範囲８１Ａ内となるため、第１コントローラ７０ａは、第２の規制制御信号ＲＣ２を第２コントローラ２０に送信する。
これにより、比例電磁弁５０の開度が１００［％］から６０［％］となり、上部旋回体４が、開度１００［％］のときよりも遅い旋回速度で旋回する。一方、第１実施形態では、旋回角度θｔが第１の油圧緩衝範囲８１Ａ内のときに警報の出力が行われない。
具体的に、オペレータが、旋回用の操作レバーを操作して、例えば、通常旋回範囲８３から図２０（ａ）に示す旋回位置へと上部旋回体４を旋回させたとする。この場合、旋回角度θｔが第１の油圧緩衝範囲８１Ａ内となるため、第１コントローラ７０ａは、第２の規制制御信号ＲＣ２を第２コントローラ２０に送信する。
これにより、比例電磁弁５０の開度が１００［％］から６０［％］となり、上部旋回体４が、開度１００［％］のときよりも遅い旋回速度で旋回する。一方、第１実施形態では、旋回角度θｔが第１の油圧緩衝範囲８１Ａ内のときに警報の出力が行われない。
【0136】
引き続き、オペレータが、旋回用の操作レバーを継続操作して、例えば、図２０（ｂ）に示す旋回位置へと上部旋回体４を旋回させたとする。この場合、旋回角度θｔが第３の油圧緩衝範囲８２Ａ内となるため、第１コントローラ７０ａは、第３の規制制御信号ＲＣ３を第２コントローラ２０に送信する。加えて、点灯スイッチをＯＮにする警報出力指令信号Ｗｄを内部警報機９０に送信すると共に、旋回禁止フラグがＯＦＦ状態であるため第４警報信号ＡＳ４を外部警報機９１に送信する。
これにより、比例電磁弁５０の開度が６０［％］から３０［％］となり、上部旋回体４が、開度６０［％］のときよりも遅い旋回速度で旋回する。
更に、運転室５の内部５ｉにて内部警報機９０の回転灯が回転且つ点灯作動し、運転室５の外部では第１外部警報機９１のスピーカから第４警報信号ＡＳ４に対応する第４警告音声メッセージが出力される。ここでは、例えば、外部の作業員などに対して「反対車線を通過します」又は「反対車線に接近中」などといった警告音声メッセージが出力される。
これにより、比例電磁弁５０の開度が６０［％］から３０［％］となり、上部旋回体４が、開度６０［％］のときよりも遅い旋回速度で旋回する。
更に、運転室５の内部５ｉにて内部警報機９０の回転灯が回転且つ点灯作動し、運転室５の外部では第１外部警報機９１のスピーカから第４警報信号ＡＳ４に対応する第４警告音声メッセージが出力される。ここでは、例えば、外部の作業員などに対して「反対車線を通過します」又は「反対車線に接近中」などといった警告音声メッセージが出力される。
【0137】
引き続き、オペレータが、旋回用の操作レバーを継続操作して、例えば、図２０（ｃ）に示す旋回位置へと上部旋回体４を旋回させたとする。この場合、旋回角度θｔが規制領域範囲８０内となるため、第１コントローラ７０ａは、第５の規制制御信号ＲＣ５を第２コントローラ２０に送信する。加えて、旋回禁止フラグがＯＦＦ状態であるため第５警報信号ＡＳ５を外部警報機９１に送信する。
これにより、比例電磁弁５０の開度が３０［％］から２０［％］となり、上部旋回体４が、開度３０［％］のときよりも遅い旋回速度で旋回する。
更に、運転室５の内部５ｉにて内部警報機９０の回転灯が作動状態を継続し、運転室５の外部では第１外部警報機９１のスピーカから第５警報信号ＡＳ５に対応する第５警告音声メッセージが出力される。ここでは、例えば、外部の作業員などに対して「反対車線を通過中です」といった音声メッセージが出力される。
これにより、比例電磁弁５０の開度が３０［％］から２０［％］となり、上部旋回体４が、開度３０［％］のときよりも遅い旋回速度で旋回する。
更に、運転室５の内部５ｉにて内部警報機９０の回転灯が作動状態を継続し、運転室５の外部では第１外部警報機９１のスピーカから第５警報信号ＡＳ５に対応する第５警告音声メッセージが出力される。ここでは、例えば、外部の作業員などに対して「反対車線を通過中です」といった音声メッセージが出力される。
【0138】
ここで、バックホウ１が作業車両に対応し、旋回範囲設定部１７５が規制領域範囲設定部及び出力緩衝範囲設定部に対応し、規制領域範囲８０が規制領域範囲に対応し、油圧緩衝範囲８１～８２が出力緩衝範囲に対応し、旋回規制制御部１７６が旋回規制制御部及び警報制御部に対応する。
また、作業車両用旋回制御システム７が作業車両用旋回制御システム及び作業車両用警報制御システムに対応し、第１外部警報機９１が外部警報機に対応し、３次元設計データＤｄが地図データに対応し、記憶装置７０ｃが地図データ記憶部に対応する。
また、機体座標算出部１７１が座標検出部に対応し、ジャイロセンサ７４及び作業機姿勢算出部１７４が傾斜検出部に対応し、旋回用油圧モータ５１が旋回用油圧アクチュエータに対応する。
また、作業車両用旋回制御システム７が作業車両用旋回制御システム及び作業車両用警報制御システムに対応し、第１外部警報機９１が外部警報機に対応し、３次元設計データＤｄが地図データに対応し、記憶装置７０ｃが地図データ記憶部に対応する。
また、機体座標算出部１７１が座標検出部に対応し、ジャイロセンサ７４及び作業機姿勢算出部１７４が傾斜検出部に対応し、旋回用油圧モータ５１が旋回用油圧アクチュエータに対応する。
【0139】
（第１実施形態の作用及び効果）
第１実施形態に係る作業車両用旋回制御システム７は、旋回範囲設定部１７５が、バックホウ１の旋回動作の規制対象（警報の出力対象でもある）を含む旋回範囲である規制領域範囲８０を設定する。加えて、規制領域範囲８０の前後に、旋回用油圧モータ５１に供給する圧油の流量変化を緩和する旋回範囲である油圧緩衝範囲８１～８２を設定する。旋回規制制御部１７６が、バックホウ１の旋回部（実施形態では旋回部の位置に対応した旋回角度θｔ）が油圧緩衝範囲８１～８２内にあると判定したときに、旋回用油圧モータ５１に供給する圧油の流量を、旋回動作を停止しない範囲で制限する制御を行う。加えて、バックホウ１の旋回部が規制領域範囲８０内になったと判定したときに、旋回用油圧モータ５１に供給する圧油の流量を、旋回動作を停止しない範囲で制限すると共に旋回禁止フラグがＯＮ状態のときに規制領域範囲８０内に進行を続ける方向への旋回動作を停止するように制御する。更に、旋回部が油圧緩衝範囲８１～８２内及び規制領域範囲８０内のうち少なくとも規制領域範囲８０内にあると判定したときに、内部警報機９０及び第１外部警報機９１の出力動作を制御してバックホウ１の内外にて警報を出力する。
第１実施形態に係る作業車両用旋回制御システム７は、旋回範囲設定部１７５が、バックホウ１の旋回動作の規制対象（警報の出力対象でもある）を含む旋回範囲である規制領域範囲８０を設定する。加えて、規制領域範囲８０の前後に、旋回用油圧モータ５１に供給する圧油の流量変化を緩和する旋回範囲である油圧緩衝範囲８１～８２を設定する。旋回規制制御部１７６が、バックホウ１の旋回部（実施形態では旋回部の位置に対応した旋回角度θｔ）が油圧緩衝範囲８１～８２内にあると判定したときに、旋回用油圧モータ５１に供給する圧油の流量を、旋回動作を停止しない範囲で制限する制御を行う。加えて、バックホウ１の旋回部が規制領域範囲８０内になったと判定したときに、旋回用油圧モータ５１に供給する圧油の流量を、旋回動作を停止しない範囲で制限すると共に旋回禁止フラグがＯＮ状態のときに規制領域範囲８０内に進行を続ける方向への旋回動作を停止するように制御する。更に、旋回部が油圧緩衝範囲８１～８２内及び規制領域範囲８０内のうち少なくとも規制領域範囲８０内にあると判定したときに、内部警報機９０及び第１外部警報機９１の出力動作を制御してバックホウ１の内外にて警報を出力する。
【0140】
具体的に、第１実施形態に係る作業車両用旋回制御システム７は、旋回用油圧モータ５１に圧油を供給する油圧系に介挿された比例電磁弁５０を備える。そして、旋回規制制御部１７６は、比例電磁弁５０の開度を制御することで、旋回用油圧モータ５１に供給する圧油の流量を、バックホウ１の旋回部が油圧緩衝範囲８１～８２から規制領域範囲８０に向かうに連れて段階的に減少（比例電磁弁５０の開度を１００［％］→６０［％］→３０［％］）するように制限する制御を行う。加えて、バックホウ１の旋回部が規制領域範囲８０内になったと判定したときに、旋回用油圧モータ５１への圧油の供給を停止する。
【0141】
この構成であれば、油圧緩衝範囲８１～８２内では旋回動作を停止しない範囲で旋回用油圧モータ５１に供給する圧油の流量を段階的に減少することが可能である。これによって、従来の旋回動作を急停止させる構成と比較して、旋回停止時の旋回速度変化を緩和することが可能となる。その結果、旋回停止時の旋回速度変化によるバックホウ１の接地バランスの崩れ等の不具合の発生を防止することが可能となる。
加えて、油圧緩衝範囲８１～８２における流量低下による旋回速度の低下によって、オペレータに旋回部が規制領域範囲８０に近づいていることを知らせることが可能となる。これによって、オペレータに対して注意喚起することが可能となり、不必要な旋回停止の発生を低減することが可能となる。
加えて、油圧緩衝範囲８１～８２における流量低下による旋回速度の低下によって、オペレータに旋回部が規制領域範囲８０に近づいていることを知らせることが可能となる。これによって、オペレータに対して注意喚起することが可能となり、不必要な旋回停止の発生を低減することが可能となる。
【0142】
更に、旋回体の旋回位置（旋回角度θｔ）に基づき内部警報機９０及び第１外部警報機９１の警報の出力動作を制御してバックホウ１の内外に自動で警報を出力することが可能である。これによって、旋回部の旋回位置が設定した規制領域範囲８０及び油圧緩衝範囲８１～８２のいずれにあるかに応じて自動でバックホウ１の内外に警報を出力することが可能となるので、従来と比較して低コスト且つ手間をかけずにバックホウ１の内外に警報を出力することが可能となる。また、規制領域範囲８０及び油圧緩衝範囲８１～８２の各範囲にて警報の出力内容を異なる内容（各範囲に応じた内容）に設定するようにしたので、周辺の作業員は警報の内容からバックホウ１の旋回状態（旋回位置）を把握することが可能となる。
【0143】
また、第１実施形態に係る作業車両用旋回制御システム７は、規制領域範囲８０として旋回部の旋回を物理的に妨げることのない範囲（規制対象領域）が設定されたときに、規制領域範囲８０に対する旋回規制制御部１７６の制御形態を、旋回用油圧モータ５１の出力を、旋回動作を停止しない範囲で制限する第１制御形態と、旋回用油圧モータ５１の出力を規制領域範囲８０に侵入を続ける方向への旋回動作を停止する第２制御形態とのうちから選択可能に構成されている。そして、第１制御形態が選択されたときに旋回禁止フラグをＯＦＦに設定し、第２制御形態が選択されたときに旋回禁止フラグをＯＮに設定する。
この構成であれば、規制対象領域が、例えばこの範囲での旋回を禁止すると作業が大幅に滞ってしまうような領域である場合などに旋回を許可して作業の遅滞を回避し、そうでない場合に旋回を禁止して安全を優先することが可能となる。旋回を許可した場合でも旋回速度を制限すると共に内外に警報を出力する制御が行われるため、許可した場合の事故の発生を低減することが可能である。
この構成であれば、規制対象領域が、例えばこの範囲での旋回を禁止すると作業が大幅に滞ってしまうような領域である場合などに旋回を許可して作業の遅滞を回避し、そうでない場合に旋回を禁止して安全を優先することが可能となる。旋回を許可した場合でも旋回速度を制限すると共に内外に警報を出力する制御が行われるため、許可した場合の事故の発生を低減することが可能である。
【0144】
また、第１実施形態に係る作業車両用旋回制御システム７は、記憶装置７０ｃが規制対象の３次元座標情報を含む施工領域の３次元設計データＤｄを記憶する。機体座標算出部１７１がバックホウ１の実空間における３次元座標である機体座標（Ｘｍ，Ｙｍ，Ｚｍ）を検出する。旋回範囲設定部１７５が、機体座標算出部１７１で検出された機体座標（Ｘｍ，Ｙｍ，Ｚｍ）と記憶装置７０ｃに記憶された３次元設計データＤｄとに基づき、バックホウ１の旋回部が規制対象を回避不能な旋回位置を含む範囲を規制領域範囲８０として設定する。
この構成であれば、３次元設計データＤｄと機体座標（Ｘｍ，Ｙｍ，Ｚｍ）とを利用して、旋回時にバックホウ１の旋回部が規制対象を回避できない旋回位置を含む規制領域範囲８０を計算により自動で設定することが可能である。これにより、規制領域範囲８０を簡易に設定することが可能となる。
この構成であれば、３次元設計データＤｄと機体座標（Ｘｍ，Ｙｍ，Ｚｍ）とを利用して、旋回時にバックホウ１の旋回部が規制対象を回避できない旋回位置を含む規制領域範囲８０を計算により自動で設定することが可能である。これにより、規制領域範囲８０を簡易に設定することが可能となる。
【0145】
また、第１実施形態に係る作業車両用旋回制御システム７は、旋回範囲設定部１７５が、機体座標算出部１７１で検出した機体座標（Ｘｍ，Ｙｍ，Ｚｍ）に基づきバックホウ１が移動可能範囲８５外に移動したと判定すると、移動先の機体座標（Ｘｍ，Ｙｍ，Ｚｍ）と、記憶装置７０ｃに記憶された３次元設計データＤｄとに基づき規制領域範囲８０及び油圧緩衝範囲８１～８２を再設定する。
この構成であれば、バックホウ１の移動（位置変化）によって、先に設定した規制領域範囲８０及び油圧緩衝範囲８１～８２が使用できなくなった場合に、移動先において適切な規制領域範囲８０及び油圧緩衝範囲８１～８２を自動的に再設定することが可能である。これによって、移動後に手動で再設定するといった手間を省くことが可能となり、オペレータの負担を軽減することが可能となる。
この構成であれば、バックホウ１の移動（位置変化）によって、先に設定した規制領域範囲８０及び油圧緩衝範囲８１～８２が使用できなくなった場合に、移動先において適切な規制領域範囲８０及び油圧緩衝範囲８１～８２を自動的に再設定することが可能である。これによって、移動後に手動で再設定するといった手間を省くことが可能となり、オペレータの負担を軽減することが可能となる。
【0146】
また、第１実施形態に係る作業車両用旋回制御システム７は、ジャイロセンサ７４及び作業機姿勢算出部１７４がバックホウ１の機体２の傾斜（作業機姿勢Ｐｍ）を検出する。旋回範囲設定部１７５は、作業機姿勢算出部１７４で検出した傾斜に基づき、バックホウ１の機体２の傾斜（θｐ，θｒ，θｙ）が変化したと判定すると、検出した傾斜と、記憶装置７０ｃに記憶された３次元設計データＤｄとに基づき規制領域範囲８０及び油圧緩衝範囲８１～８２を再設定する。
【0147】
具体的に、旋回範囲８を設定時の旋回初期位置における初期の傾斜を記憶しておき、この傾斜と検出した傾斜との傾斜差を算出する。そして、算出した傾斜差が傾斜閾値以上であると判定したときに傾斜が変化したと判定して、規制領域範囲８０及び油圧緩衝範囲８１～８２を含む旋回範囲８と、移動可能範囲８５とを再設定する。
この構成であれば、バックホウ１の傾斜変化によって、先に設定した規制領域範囲８０及び油圧緩衝範囲８１～８２が使用できなくなった場合に、傾斜変化後において適切な規制領域範囲８０及び油圧緩衝範囲８１～８２を自動的に再設定することが可能である。これによって、傾斜変化後に手動で再設定するといった手間を省くことが可能となり、オペレータの負担を軽減することが可能となる。
この構成であれば、バックホウ１の傾斜変化によって、先に設定した規制領域範囲８０及び油圧緩衝範囲８１～８２が使用できなくなった場合に、傾斜変化後において適切な規制領域範囲８０及び油圧緩衝範囲８１～８２を自動的に再設定することが可能である。これによって、傾斜変化後に手動で再設定するといった手間を省くことが可能となり、オペレータの負担を軽減することが可能となる。
【0148】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
第２実施形態は、外部警報機がバックホウの外装上ではなく、バックホウから離れた位置に独立して設置されており、この外部警報機との間で無線通信を行って警報出力を行う点が上記第１実施形態と異なる。加えて、旋回角度θｔが第３及び第４の油圧緩衝範囲８２Ａ及び８２Ｂ内にあるときに、内部警報機９０のみを作動させる第６警報処理を実施する点と、バケット爪先座標（Ｘｔ，Ｙｔ，Ｚｔ）に基づき、規制領域範囲８０内の規制対象領域と重なる位置にバケット３２が存在するときのみにバックホウ１の内外にて警報を出力する第５警報処理を実施する点とが上記第１実施形態と異なる。それ以外の構成は、上記第１実施形態と同様となる。
以下、上記第１実施形態と同じ構成部には同じ符号を付して適宜説明を省略し、異なる点を詳細に説明する。
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
第２実施形態は、外部警報機がバックホウの外装上ではなく、バックホウから離れた位置に独立して設置されており、この外部警報機との間で無線通信を行って警報出力を行う点が上記第１実施形態と異なる。加えて、旋回角度θｔが第３及び第４の油圧緩衝範囲８２Ａ及び８２Ｂ内にあるときに、内部警報機９０のみを作動させる第６警報処理を実施する点と、バケット爪先座標（Ｘｔ，Ｙｔ，Ｚｔ）に基づき、規制領域範囲８０内の規制対象領域と重なる位置にバケット３２が存在するときのみにバックホウ１の内外にて警報を出力する第５警報処理を実施する点とが上記第１実施形態と異なる。それ以外の構成は、上記第１実施形態と同様となる。
以下、上記第１実施形態と同じ構成部には同じ符号を付して適宜説明を省略し、異なる点を詳細に説明する。
【0149】
（構成）
第２実施形態に係る作業車両用旋回制御システム７Ａは、図２４に示すように、上記第１実施形態の作業車両用旋回制御システム７において、第１外部警報機９１に代えて、バックホウ１の外部にバックホウ１とは独立して設置された第２外部警報機９２を備えた構成となっている。なお、第１外部警報機９１を残した構成としてもよい。
第２実施形態の第１コントローラ７０ａは、図２５に示すように、旋回規制制御部１７６が、無線機７３を介して第１～第３警報信号ＡＳ１～ＡＳ３並びに第５警報信号ＡＳ５（図２５中ではＡＳと略記）を第２外部警報機９２に無線送信する。
第２外部警報機９２は、図２６に示すように、無線受信機９２ａと、警報機９２ｂと、無線受信機９２ａ及び警報機９２ｂとを接続する信号線９２ｃとを備えている。
無線受信機９２ａは、外部の無線通信機能を有する装置からの無線信号を受信する機器である。第２実施形態では、無線機７３から無線送信される第１～第３警報信号ＡＳ１～ＡＳ３並びに第５警報信号ＡＳ５（以下、区別する必要のない場合に「警報信号ＡＳ」と略記する）の受信に用いる。無線受信機９２ａは、受信した警報信号ＡＳを、信号線９２ｃを介して警報機９２ｂに送信する。
第２実施形態に係る作業車両用旋回制御システム７Ａは、図２４に示すように、上記第１実施形態の作業車両用旋回制御システム７において、第１外部警報機９１に代えて、バックホウ１の外部にバックホウ１とは独立して設置された第２外部警報機９２を備えた構成となっている。なお、第１外部警報機９１を残した構成としてもよい。
第２実施形態の第１コントローラ７０ａは、図２５に示すように、旋回規制制御部１７６が、無線機７３を介して第１～第３警報信号ＡＳ１～ＡＳ３並びに第５警報信号ＡＳ５（図２５中ではＡＳと略記）を第２外部警報機９２に無線送信する。
第２外部警報機９２は、図２６に示すように、無線受信機９２ａと、警報機９２ｂと、無線受信機９２ａ及び警報機９２ｂとを接続する信号線９２ｃとを備えている。
無線受信機９２ａは、外部の無線通信機能を有する装置からの無線信号を受信する機器である。第２実施形態では、無線機７３から無線送信される第１～第３警報信号ＡＳ１～ＡＳ３並びに第５警報信号ＡＳ５（以下、区別する必要のない場合に「警報信号ＡＳ」と略記する）の受信に用いる。無線受信機９２ａは、受信した警報信号ＡＳを、信号線９２ｃを介して警報機９２ｂに送信する。
【0150】
警報機９２ｂは、上記第１実施形態の外部警報機９１と同様の構成及び機能を有している。即ち、第１～第３警報信号ＡＳ１～ＡＳ３並びに第５警報信号ＡＳ５を受信すると、各受信した警報信号に対応する警告メッセージの音声データを記憶装置から読み出し、読み出した音声データに基づきアンプを介してスピーカから警告音声メッセージを出力する。
信号線９２ｃは、無線受信機９２ａと警報機９２ｂとを信号の送受信可能に接続する信号ケーブルから構成されている。
信号線９２ｃは、無線受信機９２ａと警報機９２ｂとを信号の送受信可能に接続する信号ケーブルから構成されている。
【0151】
また、第２実施形態に係る旋回規制制御部１７６は、旋回禁止フラグがＯＦＦ状態のときに、旋回角度θｔが第３及び第４の油圧緩衝範囲８２Ａ及び８２Ｂ内にあるときに上記第６警報処理を実行するように構成されている。更に、旋回禁止フラグがＯＦＦ状態で且つ旋回角度θｔが規制領域範囲８０内にあるときに、バケット爪先座標（Ｘｔ，Ｙｔ，Ｚｔ）に基づきバケット３２が規制対象領域内に存在するときのみに上記第５警報処理を実行するように構成されている。即ち、第３及び第４の油圧緩衝範囲８２Ａ及び８２Ｂ内ではバックホウ１の内部にのみ警報を出力し、旋回角度θｔが規制領域範囲８０内で且つバケット３２が規制対象領域内に存在するときのみにバックホウ１の内外にて警報を出力する。
ここで、バックホウ１の姿勢や旋回位置によっては、バケット３２が実際の規制対象領域内を通らずに旋回が可能な場合があり、第２実施形態に係る作業車両用旋回制御システム７Ａは、このような場合にバックホウ１の外部にて警報を出力しないように構成されている。
ここで、バックホウ１の姿勢や旋回位置によっては、バケット３２が実際の規制対象領域内を通らずに旋回が可能な場合があり、第２実施形態に係る作業車両用旋回制御システム７Ａは、このような場合にバックホウ１の外部にて警報を出力しないように構成されている。
【0152】
（第２実施形態の旋回規制警報処理）
次に、図２７に基づき、第２実施形態の旋回規制警報処理の処理手順を説明する。
上記ステップＳ４０４において、旋回規制警報処理が開始されると、図２７に示すように、まずステップＳ７００に移行する。
ステップＳ７００では、旋回規制制御部１７６において、旋回角度センサ７５からの旋回角度θｔ及びバケット座標算出部１７２からのバケット爪先座標（Ｘｔ，Ｙｔ，Ｚｔ）を取得して、ステップＳ７０２に移行する。
ここで、ステップＳ７０２～Ｓ７２０までの処理は、上記第１実施形態のステップＳ６０２～Ｓ６２０までの処理と同様の処理となるので説明を省略する。
次に、図２７に基づき、第２実施形態の旋回規制警報処理の処理手順を説明する。
上記ステップＳ４０４において、旋回規制警報処理が開始されると、図２７に示すように、まずステップＳ７００に移行する。
ステップＳ７００では、旋回規制制御部１７６において、旋回角度センサ７５からの旋回角度θｔ及びバケット座標算出部１７２からのバケット爪先座標（Ｘｔ，Ｙｔ，Ｚｔ）を取得して、ステップＳ７０２に移行する。
ここで、ステップＳ７０２～Ｓ７２０までの処理は、上記第１実施形態のステップＳ６０２～Ｓ６２０までの処理と同様の処理となるので説明を省略する。
【0153】
ステップＳ７２２では、旋回規制制御部１７６において、第６警報処理を実行して、一連の処理を終了し元の処理に復帰する。
第２実施形態では、第６警報処理として、点灯スイッチをＯＮにする警報出力指令信号Ｗｄを内部警報機９０に送信する。
これによって、内部警報機９０は、回転灯に電源を供給して回転灯を回転且つ点灯作動させる。即ち、第６警報処理では、バックホウ１の内部での警報出力のみを行って、第２外部警報機９２によるバックホウ１の外部での警報出力を行わない。
ここで、ステップＳ７２４～Ｓ７３０までの処理は、上記第１実施形態のステップＳ６２４～Ｓ６３０までの処理と同様の処理となるので説明を省略する。
第２実施形態では、第６警報処理として、点灯スイッチをＯＮにする警報出力指令信号Ｗｄを内部警報機９０に送信する。
これによって、内部警報機９０は、回転灯に電源を供給して回転灯を回転且つ点灯作動させる。即ち、第６警報処理では、バックホウ１の内部での警報出力のみを行って、第２外部警報機９２によるバックホウ１の外部での警報出力を行わない。
ここで、ステップＳ７２４～Ｓ７３０までの処理は、上記第１実施形態のステップＳ６２４～Ｓ６３０までの処理と同様の処理となるので説明を省略する。
【0154】
ステップＳ７３２では、旋回規制制御部１７６において、３次元設計データＤｄとバケット爪先座標（Ｘｔ，Ｙｔ，Ｚｔ）とに基づきバケット３２が、規制対象領域内に存在するか否かを判定する。そして、存在すると判定した場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ７３４に移行し、そうでないと判定した場合（Ｎｏ）は、一連の処理を終了して元の処理に復帰する。
ステップＳ７３４に移行した場合は、旋回規制制御部１７６において、第５警報処理を実行して、一連の処理を終了し元の処理に復帰する。
これによって、第２外部警報機９２の警報機９２ｂは、無線受信機９２ａを介して第５警報信号ＡＳ５を受信すると、記憶装置から第５警報信号ＡＳ５及び規制対象領域の種類に対応する第５警告メッセージの音声データを読み出す。そして、読み出した音声データに基づきアンプを介してスピーカから第５警告音声メッセージを出力する。
ステップＳ７３４に移行した場合は、旋回規制制御部１７６において、第５警報処理を実行して、一連の処理を終了し元の処理に復帰する。
これによって、第２外部警報機９２の警報機９２ｂは、無線受信機９２ａを介して第５警報信号ＡＳ５を受信すると、記憶装置から第５警報信号ＡＳ５及び規制対象領域の種類に対応する第５警告メッセージの音声データを読み出す。そして、読み出した音声データに基づきアンプを介してスピーカから第５警告音声メッセージを出力する。
【0155】
（動作）
次に、図２８～図３２に基づき、第２実施形態に係るバックホウ１の動作を説明する。
ここでは、図２８に示すように、掘削作業によって形成された開口部１３０の脇で作業を行う場合の動作を説明する。開口部１３０の周囲には転落防止用の手摺１４０が形成されており、この手摺１４０に第２外部警報機９２が設置されている。具体的に、手摺１４０の開口部１３０側とは反対側の上部に無線受信機９２ａが設置され、手摺１４０の開口部１３０側の下部に警報機９２ｂが設置され、無線受信機９２ａ及び警報機９２ｂとが信号線９２ｃにて接続されている。また、開口部１３０内では作業員Ａが作業を行っている。
次に、図２８～図３２に基づき、第２実施形態に係るバックホウ１の動作を説明する。
ここでは、図２８に示すように、掘削作業によって形成された開口部１３０の脇で作業を行う場合の動作を説明する。開口部１３０の周囲には転落防止用の手摺１４０が形成されており、この手摺１４０に第２外部警報機９２が設置されている。具体的に、手摺１４０の開口部１３０側とは反対側の上部に無線受信機９２ａが設置され、手摺１４０の開口部１３０側の下部に警報機９２ｂが設置され、無線受信機９２ａ及び警報機９２ｂとが信号線９２ｃにて接続されている。また、開口部１３０内では作業員Ａが作業を行っている。
【0156】
この場合の旋回範囲設定案内画像７００は、図２９に示すように、上記第１実施形態の旋回範囲設定案内画像７００における地上構造物の模式画像である規制対象画像７０３に代えて、開口部１３０の模式画像である規制対象領域画像７１５を含む画像となっている。加えて、図２９中に破線で示した開口部１３０の周囲に設けられた手摺１４０を模式的に示す手摺画像７１６と、バックホウ画像７０１の近傍に設置された第２外部警報機９２を模式的に示す警報機画像９２０とが追加された画像となっている。また、図２９のバックホウ画像７０１に示すように、バックホウ１は、手摺１４０にギリギリ寄せた状態で停止されており、この停止位置を旋回初期位置としている。
ここでは、旋回範囲自動設定モードが設定されたとして、上記第１実施形態と同様の手順で図３０に示す旋回範囲８が設定されたとする。
具体的に、図３０に示す例では、規制領域範囲８０の旋回角度範囲γが１８０［°］に設定され、第１及び第２の油圧緩衝範囲８１Ａ及び８１Ｂの旋回角度範囲β１がそれぞれ２５［°］に、第３及び第４の油圧緩衝範囲８２Ａ及び８２Ｂの旋回角度範囲β２がそれぞれ２０［°］に設定されたとする。また、通常旋回範囲８３の旋回角度範囲αが９０［°］に設定されたとする。
ここでは、旋回範囲自動設定モードが設定されたとして、上記第１実施形態と同様の手順で図３０に示す旋回範囲８が設定されたとする。
具体的に、図３０に示す例では、規制領域範囲８０の旋回角度範囲γが１８０［°］に設定され、第１及び第２の油圧緩衝範囲８１Ａ及び８１Ｂの旋回角度範囲β１がそれぞれ２５［°］に、第３及び第４の油圧緩衝範囲８２Ａ及び８２Ｂの旋回角度範囲β２がそれぞれ２０［°］に設定されたとする。また、通常旋回範囲８３の旋回角度範囲αが９０［°］に設定されたとする。
【0157】
この場合、上記第１実施形態と同様に図１２（ａ）に示す旋回角度の基準位置（０［°］、９０［°］、１８０［°］、２７０［°］）が設定されているとして、例えば、１８１［°］～３６０［°］の範囲が規制領域範囲８０となり、１［°］～２５［°］の範囲が第３の油圧緩衝範囲８２Ａとなり、２６［°］～４５［°］の範囲が第１の油圧緩衝範囲８１Ａとなる。また、例えば、１３６［°］～１６０［°］の範囲が第２の油圧緩衝範囲８１Ｂとなり、１６１［°］～１８０［°］の範囲が第４の油圧緩衝範囲８２Ｂとなる。
更に、旋回範囲設定用データによって、規制領域範囲８０の開度が２０［％］、第１及び第２の油圧緩衝範囲８１Ａ及び８１Ｂの開度Ａが６０［％］、第３及び第４の油圧緩衝範囲８２Ａ及び８２Ｂの開度Ｂが３０［％］、通常旋回範囲８３の開度Ｃが１００［％］にそれぞれ設定されたとする。
なお更に、図３０では図示省略するが、旋回範囲設定用データによって、移動可能範囲８５を設定するための半径Ｒとして２［ｍ］が設定されたとする。
更に、旋回範囲設定用データによって、規制領域範囲８０の開度が２０［％］、第１及び第２の油圧緩衝範囲８１Ａ及び８１Ｂの開度Ａが６０［％］、第３及び第４の油圧緩衝範囲８２Ａ及び８２Ｂの開度Ｂが３０［％］、通常旋回範囲８３の開度Ｃが１００［％］にそれぞれ設定されたとする。
なお更に、図３０では図示省略するが、旋回範囲設定用データによって、移動可能範囲８５を設定するための半径Ｒとして２［ｍ］が設定されたとする。
【0158】
また、ここでは、旋回範囲８及び移動可能範囲８５を設定後に、旋回禁止フラグがＯＦＦに設定されたとする。即ち、開口部１３０を領域内に含む規制領域範囲８０での旋回を許可する設定がされたとする。
そして、この設定内容に対する第２のガイダンス画像７５０は、図３１に示すように、基本構成は、図２９に示す、旋回範囲設定案内画像７００と同様となる。異なるのは、情報表示枠画像７０８内の表示内容と、バックホウ画像７０１の表示内容がバックホウ１の移動や旋回動作に応じて変化する点となる。
即ち、情報表示枠画像７０８内に、旋回規制制御が実施され且つ警報出力が行われていることを示すメッセージである「旋回規制制御中（警報出力中）！」と、バックホウ１の現在の旋回角度θｔの情報（３３０［°］）と、比例電磁弁５０の現在の開度の情報（２０［％］）とが表示される。また、警報機画像９２０の規制対象領域画像７１５側には、警報出力状態を示す警報出力画像９２１が表示される。オペレータは、警報出力画像９２１を見ることで、開口部１３０内で作業する作業員Ａ等に対して警報が出力されていることを認識することが可能である。
そして、この設定内容に対する第２のガイダンス画像７５０は、図３１に示すように、基本構成は、図２９に示す、旋回範囲設定案内画像７００と同様となる。異なるのは、情報表示枠画像７０８内の表示内容と、バックホウ画像７０１の表示内容がバックホウ１の移動や旋回動作に応じて変化する点となる。
即ち、情報表示枠画像７０８内に、旋回規制制御が実施され且つ警報出力が行われていることを示すメッセージである「旋回規制制御中（警報出力中）！」と、バックホウ１の現在の旋回角度θｔの情報（３３０［°］）と、比例電磁弁５０の現在の開度の情報（２０［％］）とが表示される。また、警報機画像９２０の規制対象領域画像７１５側には、警報出力状態を示す警報出力画像９２１が表示される。オペレータは、警報出力画像９２１を見ることで、開口部１３０内で作業する作業員Ａ等に対して警報が出力されていることを認識することが可能である。
【0159】
具体的に、オペレータが、旋回用の操作レバーを操作して、例えば、通常旋回範囲８３から図３２（ａ）に示す旋回位置へと上部旋回体４を旋回させたとする。この場合、旋回角度θｔが第１の油圧緩衝範囲８１Ａ内となるため、第１コントローラ７０ａは、第２の規制制御信号ＲＣ２を第２コントローラ２０に送信する。
これにより、比例電磁弁５０の開度が１００［％］から６０［％］となり、上部旋回体４が、開度１００［％］のときよりも遅い旋回速度で旋回する。
引き続き、オペレータが、旋回用の操作レバーを継続操作して、例えば、図３２（ｂ）に示す旋回位置へと上部旋回体４を旋回させたとする。この場合、旋回角度θｔが第３の油圧緩衝範囲８２Ａ内となるため、第１コントローラ７０ａは、第３の規制制御信号ＲＣ３を第２コントローラ２０に送信する。加えて、点灯スイッチをＯＮにする警報出力指令信号Ｗｄを内部警報機９０に送信する。
これにより、比例電磁弁５０の開度が６０［％］から３０［％］となり、上部旋回体４が、開度６０［％］のときよりも遅い旋回速度で旋回する。更に、運転室５の内部５ｉにて内部警報機９０の回転灯が回転且つ点灯作動する。
これにより、比例電磁弁５０の開度が１００［％］から６０［％］となり、上部旋回体４が、開度１００［％］のときよりも遅い旋回速度で旋回する。
引き続き、オペレータが、旋回用の操作レバーを継続操作して、例えば、図３２（ｂ）に示す旋回位置へと上部旋回体４を旋回させたとする。この場合、旋回角度θｔが第３の油圧緩衝範囲８２Ａ内となるため、第１コントローラ７０ａは、第３の規制制御信号ＲＣ３を第２コントローラ２０に送信する。加えて、点灯スイッチをＯＮにする警報出力指令信号Ｗｄを内部警報機９０に送信する。
これにより、比例電磁弁５０の開度が６０［％］から３０［％］となり、上部旋回体４が、開度６０［％］のときよりも遅い旋回速度で旋回する。更に、運転室５の内部５ｉにて内部警報機９０の回転灯が回転且つ点灯作動する。
【0160】
引き続き、オペレータが、旋回用の操作レバーを継続操作して、例えば、図３２（ｃ）に示す旋回位置へと上部旋回体４を旋回させたとする。この場合、旋回角度θｔが規制領域範囲８０内となるため、第１コントローラ７０ａは、第５の規制制御信号ＲＣ５を第２コントローラ２０に送信する。一方、旋回禁止フラグはＯＦＦ状態であるが、バケット３２が開口部１３０上に無いため、第５警報信号の送信処理は実施しない。
これにより、比例電磁弁５０の開度が３０［％］から２０［％］となり、上部旋回体４が、開度３０［％］のときよりも遅い旋回速度で旋回する。加えて、運転室５の内部５ｉにて内部警報機９０の回転灯が作動状態を継続する。
これにより、比例電磁弁５０の開度が３０［％］から２０［％］となり、上部旋回体４が、開度３０［％］のときよりも遅い旋回速度で旋回する。加えて、運転室５の内部５ｉにて内部警報機９０の回転灯が作動状態を継続する。
【0161】
引き続き、オペレータが、旋回用の操作レバーを継続操作して、例えば、図３２（ｄ）に示す旋回位置へと上部旋回体４を旋回させたとする。この場合、旋回角度θｔが依然、規制領域範囲８０内となるため、第１コントローラ７０ａは、第２コントローラ２０への第５の規制制御信号ＲＣ５の送信を継続する。加えて、旋回禁止フラグはＯＦＦ状態であり且つバケット３２が開口部１３０上にあるため、第５警報信号ＡＳ５を、無線機７３を介して第２外部警報機９２の無線受信機９２ａに向けて無線送信する。
これにより、上部旋回体４は、開度２０［％］の旋回速度で引き続き旋回し続ける。
これにより、上部旋回体４は、開度２０［％］の旋回速度で引き続き旋回し続ける。
【0162】
更に、運転室５の内部５ｉにて内部警報機９０の回転灯が作動状態を継続し、運転室５の外部では第２外部警報機９２の警報機９２ｂのスピーカから第５警報信号ＡＳ５及び規制対象領域の種類に対応する第５警告音声メッセージが出力される。ここでは、例えば、開口部１３０内の作業員Ａなどに向けて「開口部を通過中です」といった音声メッセージが出力される。
なお、旋回禁止フラグがＯＮ状態のときの動作は、旋回位置に応じて第１～第３警報信号ＳＡ１～ＳＡ３を、無線機７３を介して第２外部警報機９２の無線受信機９２ａに向けて無線送信する点が異なるだけで上記第１実施形態の第１～第３警報処理と同様の動作となるので説明を省略する。
なお、旋回禁止フラグがＯＮ状態のときの動作は、旋回位置に応じて第１～第３警報信号ＳＡ１～ＳＡ３を、無線機７３を介して第２外部警報機９２の無線受信機９２ａに向けて無線送信する点が異なるだけで上記第１実施形態の第１～第３警報処理と同様の動作となるので説明を省略する。
【0163】
ここで、バックホウ１が作業車両に対応し、旋回範囲設定部１７５が規制領域範囲設定部及び出力緩衝範囲設定部に対応し、規制領域範囲８０が規制領域範囲に対応し、油圧緩衝範囲８１～８２が出力緩衝範囲に対応し、旋回規制制御部１７６が旋回規制制御部及び警報制御部に対応する。
また、無線機７３が無線送信機に対応し、無線受信機９２ａが第１の無線受信機に対応し、第２外部警報機９２が外部警報機に対応し、３次元設計データＤｄが地図データに対応し、記憶装置７０ｃが地図データ記憶部に対応する。
また、機体座標算出部１７１が座標検出部に対応し、ジャイロセンサ７４及び作業機姿勢算出部１７４が傾斜検出部に対応し、旋回用油圧モータ５１が旋回用油圧アクチュエータに対応し、バケット座標算出部１７２が作業具座標検出部に対応する。
また、無線機７３が無線送信機に対応し、無線受信機９２ａが第１の無線受信機に対応し、第２外部警報機９２が外部警報機に対応し、３次元設計データＤｄが地図データに対応し、記憶装置７０ｃが地図データ記憶部に対応する。
また、機体座標算出部１７１が座標検出部に対応し、ジャイロセンサ７４及び作業機姿勢算出部１７４が傾斜検出部に対応し、旋回用油圧モータ５１が旋回用油圧アクチュエータに対応し、バケット座標算出部１７２が作業具座標検出部に対応する。
【0164】
（第２実施形態の作用及び効果）
第２実施形態に係る作業車両用旋回制御システム７Ａは、無線機７３が外部機器に無線信号を送信する。第２外部警報機９２は、無線受信機９２ａを備えると共にバックホウ１から離れた位置に独立して配設されている。旋回規制制御部１７６が、第２外部警報機９２の作動制御する警報信号ＡＳを、無線機７３を介して第２外部警報機９２へと無線送信する。第２外部警報機９２は、旋回規制制御部１７６からの警報信号ＡＳを、無線受信機９２ａを介して受信する。
この構成であれば、バックホウ１から離れた位置に独立して配設された第２外部警報機９２を無線で作動制御することが可能となるので、従来のバックホウ１のオペレータがバックホウ１を降りて手動で警報を作動及び停止する手間を無くすことが可能となる。
第２実施形態に係る作業車両用旋回制御システム７Ａは、無線機７３が外部機器に無線信号を送信する。第２外部警報機９２は、無線受信機９２ａを備えると共にバックホウ１から離れた位置に独立して配設されている。旋回規制制御部１７６が、第２外部警報機９２の作動制御する警報信号ＡＳを、無線機７３を介して第２外部警報機９２へと無線送信する。第２外部警報機９２は、旋回規制制御部１７６からの警報信号ＡＳを、無線受信機９２ａを介して受信する。
この構成であれば、バックホウ１から離れた位置に独立して配設された第２外部警報機９２を無線で作動制御することが可能となるので、従来のバックホウ１のオペレータがバックホウ１を降りて手動で警報を作動及び停止する手間を無くすことが可能となる。
【0165】
また、第２実施形態に係る作業車両用旋回制御システム７Ａは、バケット座標算出部１７２が、バケット３２の爪先部３２Ｔの座標であるバケット爪先座標（Ｘｔ，Ｙｔ，Ｚｔ）を検出する。旋回規制制御部１７６が、規制対象が旋回部の旋回を物理的に妨げることのない領域（規制対象領域）であるときに、記憶装置７０ｃに記憶された３次元設計データＤｄとバケット座標算出部１７２で検出したバケット爪先座標（Ｘｔ，Ｙｔ，Ｚｔ）とに基づき、バケット３２の爪先部３２Ｔが規制対象領域と重なるときのみに第２外部警報機９２による警報の出力を行う。
この構成であれば、旋回部の旋回動作によって、バケット３２の爪先部３２Ｔが例えば開口部上などの規制対象領域と重なる位置に存在するときは警報を出力し、同じ旋回角度θｔでも爪先部３２Ｔが規制対象領域と重ならない位置に存在するときには警報を出力しないようにすることが可能となる。これによって、規制領域範囲８０内を旋回するときに、例えば開口部下などで作業をしている作業員に対して開口部上をバケット３２が通過しないような旋回状態のときに余計な警報を出力しないようにすることが可能となる。
この構成であれば、旋回部の旋回動作によって、バケット３２の爪先部３２Ｔが例えば開口部上などの規制対象領域と重なる位置に存在するときは警報を出力し、同じ旋回角度θｔでも爪先部３２Ｔが規制対象領域と重ならない位置に存在するときには警報を出力しないようにすることが可能となる。これによって、規制領域範囲８０内を旋回するときに、例えば開口部下などで作業をしている作業員に対して開口部上をバケット３２が通過しないような旋回状態のときに余計な警報を出力しないようにすることが可能となる。
【0166】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
第３実施形態は、見張り員がバックホウ１の作業領域への移動体（例えば列車や他の作業車両）の接近を見張っており、見張り員は、移動体の接近を視認したときに所持している接近通知信号送信機９４（後述）を操作して接近通知信号を無線送信する。一方、作業車両用旋回制御システム７Ｂ（後述）は、無線機７３を介して接近通知信号を受信したことに応じて内部警報機９０と外部の作業領域に設置された第３外部警報機９３（後述）とから警報を出力すると共にバックホウ１の旋回部を安全な旋回位置に旋回させる制御を行う点が上記第２実施形態と異なる。それ以外の構成は、上記第２実施形態と同様となる。
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
第３実施形態は、見張り員がバックホウ１の作業領域への移動体（例えば列車や他の作業車両）の接近を見張っており、見張り員は、移動体の接近を視認したときに所持している接近通知信号送信機９４（後述）を操作して接近通知信号を無線送信する。一方、作業車両用旋回制御システム７Ｂ（後述）は、無線機７３を介して接近通知信号を受信したことに応じて内部警報機９０と外部の作業領域に設置された第３外部警報機９３（後述）とから警報を出力すると共にバックホウ１の旋回部を安全な旋回位置に旋回させる制御を行う点が上記第２実施形態と異なる。それ以外の構成は、上記第２実施形態と同様となる。
【0167】
ここで、従来、鉄道近接工事などでは、例えば図４３に示すように、列車見張り員Ｇが線路３２１を走行する列車３２０の接近を見張り、列車３２０の接近を視認すると手旗などによって接近を知らせる合図を送ることが行われている。この合図に応じて、バックホウ１１のオペレータは、バックホウ１１を安全な位置に停止することが義務づけられている。ところが、手旗による合図であるため、列車見張り員の合図にバックホウ１１のオペレータが気付かない場合があった。第３実施形態では、このように、見張り員が作業領域への移動体の接近を見張って、接近を視認したときに作業車両のオペレータに合図を送って作業車両を安全な位置で停止するような工事現場での作業を考慮したものである。
以下、上記第２実施形態と同じ構成部には同じ符号を付して適宜説明を省略し、異なる点を詳細に説明する。
以下、上記第２実施形態と同じ構成部には同じ符号を付して適宜説明を省略し、異なる点を詳細に説明する。
【0168】
（構成）
第３実施形態に係る作業車両用旋回制御システム７Ｂは、図３３に示すように、上記第２実施形態の作業車両用旋回制御システム７Ａにおいて、第２外部警報機９２に代えて、無線受信機９２ａと警報機９２ｂとが一体となった構成の第３外部警報機９３を備えた構成となっている。なお、第２外部警報機９２を残した構成としてもよい。
加えて、バックホウ１の作業領域への例えば列車や反対車線を走行する車などの移動体の接近を見張る見張り員が所持する接近通知信号送信機９４が追加された構成となっている。接近通知信号送信機９４は、例えば、スマートフォンやタブレット型のＰＣなどの携帯しやすい機器から構成される。また、見張り員は、作業領域から離れた場所で移動体の作業領域への接近を見張っている。
第３実施形態に係る作業車両用旋回制御システム７Ｂは、図３３に示すように、上記第２実施形態の作業車両用旋回制御システム７Ａにおいて、第２外部警報機９２に代えて、無線受信機９２ａと警報機９２ｂとが一体となった構成の第３外部警報機９３を備えた構成となっている。なお、第２外部警報機９２を残した構成としてもよい。
加えて、バックホウ１の作業領域への例えば列車や反対車線を走行する車などの移動体の接近を見張る見張り員が所持する接近通知信号送信機９４が追加された構成となっている。接近通知信号送信機９４は、例えば、スマートフォンやタブレット型のＰＣなどの携帯しやすい機器から構成される。また、見張り員は、作業領域から離れた場所で移動体の作業領域への接近を見張っている。
【0169】
第３実施形態に係る第１コントローラ７０ａは、図３４に示すように、旋回規制制御部１７６が、無線機７３を介して上記第２実施形態の警報信号に加えて第６警報信号ＡＳ６（図３４中ではＡＳと略記）を第３外部警報機９３に無線送信する。
具体的に、第３実施形態に係る旋回規制制御部１７６は、接近通知信号送信機９４から無線送信された接近通知信号ＡＰを、無線機７３を介して受信すると、第６警報信号ＡＳ６を、無線機７３を介して第３外部警報機９３に向けて無線送信するように構成されている。
加えて、接近通知信号ＡＰを受信したときの旋回角度θｔに基づき、旋回角度θｔが規制領域範囲８０内である場合に、旋回角度θｔが規制領域範囲８０外（即ち、安全な旋回位置）となるように旋回位置を自動で変更する制御を行うように構成されている。
第３外部警報機９３は、第１～第３警報信号ＡＳ１～ＡＳ３並びに第５～第６警報信号ＡＳ５～ＡＳ６を受信すると、各受信した警報信号に対応する警告メッセージの音声データを記憶装置から読み出し、読み出した音声データに基づきアンプを介してスピーカから警告音声メッセージを出力する。
具体的に、第３実施形態に係る旋回規制制御部１７６は、接近通知信号送信機９４から無線送信された接近通知信号ＡＰを、無線機７３を介して受信すると、第６警報信号ＡＳ６を、無線機７３を介して第３外部警報機９３に向けて無線送信するように構成されている。
加えて、接近通知信号ＡＰを受信したときの旋回角度θｔに基づき、旋回角度θｔが規制領域範囲８０内である場合に、旋回角度θｔが規制領域範囲８０外（即ち、安全な旋回位置）となるように旋回位置を自動で変更する制御を行うように構成されている。
第３外部警報機９３は、第１～第３警報信号ＡＳ１～ＡＳ３並びに第５～第６警報信号ＡＳ５～ＡＳ６を受信すると、各受信した警報信号に対応する警告メッセージの音声データを記憶装置から読み出し、読み出した音声データに基づきアンプを介してスピーカから警告音声メッセージを出力する。
【0170】
（接近警報処理）
次に、図３５に基づき、第３実施形態の接近警報処理の処理手順を説明する。
ここで、接近警報処理は、第１コントローラ７０ａの旋回規制制御部１７６において実行される処理である。
第１コントローラ７０ａのＣＰＵにおいて、制御プログラムが実行され接近警報処理が開始されると、図３５に示すように、まずステップＳ８００に移行する。
ステップＳ８００では、旋回規制制御部１７６において、接近通知信号ＡＰを受信したか否かを判定し、受信したと判定した場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ８０２に移行し、そうでないと判定した場合（Ｎｏ）は、一連の処理を終了する。
次に、図３５に基づき、第３実施形態の接近警報処理の処理手順を説明する。
ここで、接近警報処理は、第１コントローラ７０ａの旋回規制制御部１７６において実行される処理である。
第１コントローラ７０ａのＣＰＵにおいて、制御プログラムが実行され接近警報処理が開始されると、図３５に示すように、まずステップＳ８００に移行する。
ステップＳ８００では、旋回規制制御部１７６において、接近通知信号ＡＰを受信したか否かを判定し、受信したと判定した場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ８０２に移行し、そうでないと判定した場合（Ｎｏ）は、一連の処理を終了する。
【0171】
ステップＳ８０２に移行した場合は、旋回規制制御部１７６において、第７警報処理を実行してステップＳ８０４に移行する。
第３実施形態では、第７警報処理として、点灯スイッチをＯＮにする警報出力指令信号Ｗｄを内部警報機９０に送信すると共に、第６警報信号ＡＳ６を第３外部警報機９３に送信する処理を実行する。
これによって、内部警報機９０は、点灯スイッチをＯＮ状態にして回転灯に電源を供給し回転灯を回転且つ点灯作動させる。なお、回転灯の作動に加えて、車室内の音響装置（不図示）にて音声による警告やブザーによる警告音等を出力するようにしてもよい。
第３実施形態では、第７警報処理として、点灯スイッチをＯＮにする警報出力指令信号Ｗｄを内部警報機９０に送信すると共に、第６警報信号ＡＳ６を第３外部警報機９３に送信する処理を実行する。
これによって、内部警報機９０は、点灯スイッチをＯＮ状態にして回転灯に電源を供給し回転灯を回転且つ点灯作動させる。なお、回転灯の作動に加えて、車室内の音響装置（不図示）にて音声による警告やブザーによる警告音等を出力するようにしてもよい。
【0172】
また、第３外部警報機９３は、第１コントローラ７０ａからの第６警報信号ＡＳ６を受信すると、内蔵された記憶装置から第６警報信号ＡＳ６に対応する第６警告メッセージの音声データを読み出す。そして、読み出した音声データに基づきアンプを介してスピーカから第６警告音声メッセージ（例えば、移動体の接近を警告するメッセージ）を出力する。
ここで、第３実施形態では、バックホウ１の旋回動作に対して上記第２実施形態と同様の第５及び第６警報処理を実行する。但し、移動体の接近に対する警報を最優先とし、第５及び第６警報処理の実行中でも接近通知信号ＡＰを受信した場合には、割り込みで第７警報処理を実行するように構成されている。
ステップＳ８０４では、旋回規制制御部１７６において、旋回位置変更処理を実行して、一連の処理を終了する。
ここで、旋回位置変更処理は、接近してくる移動体の移動経路側にバックホウ１のバケット３２が向いているときに、反対側を向くように自動で旋回制御を行う処理である。ここで、第３実施形態では、移動体の移動経路として列車の線路や道路の工事する側とは反対側の車線などを想定しており、基本的に移動経路側に規制領域範囲が設定されることを想定している。
ここで、第３実施形態では、バックホウ１の旋回動作に対して上記第２実施形態と同様の第５及び第６警報処理を実行する。但し、移動体の接近に対する警報を最優先とし、第５及び第６警報処理の実行中でも接近通知信号ＡＰを受信した場合には、割り込みで第７警報処理を実行するように構成されている。
ステップＳ８０４では、旋回規制制御部１７６において、旋回位置変更処理を実行して、一連の処理を終了する。
ここで、旋回位置変更処理は、接近してくる移動体の移動経路側にバックホウ１のバケット３２が向いているときに、反対側を向くように自動で旋回制御を行う処理である。ここで、第３実施形態では、移動体の移動経路として列車の線路や道路の工事する側とは反対側の車線などを想定しており、基本的に移動経路側に規制領域範囲が設定されることを想定している。
【0173】
（旋回位置変更処理）
次に、図３６に基づき、第３実施形態の旋回位置変更処理の処理手順を説明する。
ここで、旋回位置変更処理は、上記ステップＳ８０４にて実行される処理である。
即ち、ステップＳ８０４において、旋回位置変更処理が開始されると、図３６に示すように、まずステップＳ９００に移行する。
ステップＳ９００では、旋回規制制御部１７６において、旋回角度センサ７５からの旋回角度θｔを取得して、ステップＳ９０２に移行する。
ステップＳ９０２では、旋回規制制御部１７６において、ステップＳ９００で取得した旋回角度θｔが、規制領域範囲８０内か否かを判定する。そして、規制領域範囲８０内であると判定した場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ９０４に移行し、そうでないと判定した場合（Ｎｏ）は、一連の処理を終了して元の処理に復帰する。
次に、図３６に基づき、第３実施形態の旋回位置変更処理の処理手順を説明する。
ここで、旋回位置変更処理は、上記ステップＳ８０４にて実行される処理である。
即ち、ステップＳ８０４において、旋回位置変更処理が開始されると、図３６に示すように、まずステップＳ９００に移行する。
ステップＳ９００では、旋回規制制御部１７６において、旋回角度センサ７５からの旋回角度θｔを取得して、ステップＳ９０２に移行する。
ステップＳ９０２では、旋回規制制御部１７６において、ステップＳ９００で取得した旋回角度θｔが、規制領域範囲８０内か否かを判定する。そして、規制領域範囲８０内であると判定した場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ９０４に移行し、そうでないと判定した場合（Ｎｏ）は、一連の処理を終了して元の処理に復帰する。
【0174】
ステップＳ９０４に移行した場合は、旋回規制制御部１７６において、旋回位置変更指令信号ＲＡを第２コントローラ２０に送信して、一連の処理を終了し元の処理に復帰する。
第２コントローラ２０は、第１コントローラ７０ａからの旋回位置変更指令信号ＲＡを受信すると、旋回用油圧モータ５１を駆動制御して、旋回角度θｔが規制領域範囲８０外となるように上部旋回体４を旋回させる。第３実施形態では、旋回角度θｔが通常旋回範囲８３内となるまで旋回させる。
第２コントローラ２０は、第１コントローラ７０ａからの旋回位置変更指令信号ＲＡを受信すると、旋回用油圧モータ５１を駆動制御して、旋回角度θｔが規制領域範囲８０外となるように上部旋回体４を旋回させる。第３実施形態では、旋回角度θｔが通常旋回範囲８３内となるまで旋回させる。
【0175】
（動作）
次に、図３７～図３９に基づき、第３実施形態に係るバックホウ１の動作を説明する。
ここでは、図３７に示すように、鉄道近接工事を行う場合の動作を説明する。
図３７に示すように、列車１２０が線路１２１上を走行しており、この列車１２０の接近を列車見張り員Ｂが見張っている。列車見張り員Ｂは、片方の手に手旗を持ち、もう一方の手には接近通知信号送信機９４を持っている。また、列車見張り員Ｂから離れた線路沿いではバックホウ１が作業をしており、バックホウ１の周辺では作業員Ｃ及びＤが作業している。そして、バックホウ１と作業員Ｃ及びＤの間には、第３外部警報機９３が地上に設置されている。
次に、図３７～図３９に基づき、第３実施形態に係るバックホウ１の動作を説明する。
ここでは、図３７に示すように、鉄道近接工事を行う場合の動作を説明する。
図３７に示すように、列車１２０が線路１２１上を走行しており、この列車１２０の接近を列車見張り員Ｂが見張っている。列車見張り員Ｂは、片方の手に手旗を持ち、もう一方の手には接近通知信号送信機９４を持っている。また、列車見張り員Ｂから離れた線路沿いではバックホウ１が作業をしており、バックホウ１の周辺では作業員Ｃ及びＤが作業している。そして、バックホウ１と作業員Ｃ及びＤの間には、第３外部警報機９３が地上に設置されている。
【0176】
バックホウ１は、鉄道境界線にギリギリ寄せた状態で停止されており、図３８（ａ）に示す旋回範囲８が設定されている。ここでは、旋回禁止フラグがＯＦＦに設定されており、規制領域範囲８０内での低速での旋回が許可された状態となっている。
いま、図３７に示すように、列車１２０が接近し、列車見張り員Ｂが列車１２０の接近を視認したとする。そして、列車見張り員Ｂが接近通知信号送信機９４を操作（例えば送信ボタンをオン）し接近通知信号ＡＰが無線送信されたとする。
これにより、第１コントローラ７０ａは、接近通知信号送信機９４から無線送信された接近通知信号ＡＰを、無線機７３を介して受信する。そして、点灯スイッチをＯＮにする警報出力指令信号Ｗｄを内部警報機９０に送信すると共に、第６警報信号ＡＳ６を、無線機７３を介して第３外部警報機９３に向けて無線送信する。加えて、旋回位置変更指令信号ＲＡを第２コントローラ２０に送信する。
内部警報機９０は、警報出力指令信号Ｗｄを受信すると、点灯スイッチをＯＮ状態にして回転灯に電源を供給し回転灯を回転且つ点灯作動させる。
いま、図３７に示すように、列車１２０が接近し、列車見張り員Ｂが列車１２０の接近を視認したとする。そして、列車見張り員Ｂが接近通知信号送信機９４を操作（例えば送信ボタンをオン）し接近通知信号ＡＰが無線送信されたとする。
これにより、第１コントローラ７０ａは、接近通知信号送信機９４から無線送信された接近通知信号ＡＰを、無線機７３を介して受信する。そして、点灯スイッチをＯＮにする警報出力指令信号Ｗｄを内部警報機９０に送信すると共に、第６警報信号ＡＳ６を、無線機７３を介して第３外部警報機９３に向けて無線送信する。加えて、旋回位置変更指令信号ＲＡを第２コントローラ２０に送信する。
内部警報機９０は、警報出力指令信号Ｗｄを受信すると、点灯スイッチをＯＮ状態にして回転灯に電源を供給し回転灯を回転且つ点灯作動させる。
【0177】
一方、第３外部警報機９３は、第６警報信号ＡＳ６を、無線受信機を介して受信すると、記憶装置から第６警告メッセージの音声データを読み出す。そして、読み出した音声データに基づきアンプを介してスピーカから第６警告音声メッセージを出力する。例えば、「列車が接近中！直ちに安全な場所に退避してください。」などの音声メッセージを出力する。
これにより、作業員Ｃ及びＤは、図３９に示すように、列車見張り員Ｂの手旗による合図に気付かなくても、第６警告音声メッセージによって列車の接近に気付くことが可能である。その結果、列車の通過前に安全な場所に退避することが可能である。
また、第２コントローラ２０は、第１コントローラ７０ａからの旋回位置変更指令信号ＲＡを受信すると、現在の旋回位置が規制領域範囲８０内のときに、安全な旋回位置（ここでは通常旋回範囲８３）へと旋回位置を変更する制御を行う。
具体的に、図３７及び図３８（ａ）に示す現在の旋回位置から図３８（ｂ）に示す方向に旋回させる制御を行う。これにより、バックホウ１は、旋回角度θｔが通常旋回範囲８３内となって、図３９に示すように、バケット３２が通常旋回範囲８３を向いた姿勢で停止した状態となる。
これにより、作業員Ｃ及びＤは、図３９に示すように、列車見張り員Ｂの手旗による合図に気付かなくても、第６警告音声メッセージによって列車の接近に気付くことが可能である。その結果、列車の通過前に安全な場所に退避することが可能である。
また、第２コントローラ２０は、第１コントローラ７０ａからの旋回位置変更指令信号ＲＡを受信すると、現在の旋回位置が規制領域範囲８０内のときに、安全な旋回位置（ここでは通常旋回範囲８３）へと旋回位置を変更する制御を行う。
具体的に、図３７及び図３８（ａ）に示す現在の旋回位置から図３８（ｂ）に示す方向に旋回させる制御を行う。これにより、バックホウ１は、旋回角度θｔが通常旋回範囲８３内となって、図３９に示すように、バケット３２が通常旋回範囲８３を向いた姿勢で停止した状態となる。
【0178】
ここで、バックホウ１が作業車両に対応し、旋回範囲設定部１７５が規制領域範囲設定部及び出力緩衝範囲設定部に対応し、規制領域範囲８０が規制領域範囲に対応し、油圧緩衝範囲８１～８２が出力緩衝範囲に対応し、旋回規制制御部１７６が旋回規制制御部及び警報制御部に対応する。
また、無線機７３が無線送信機及び第２の無線受信機に対応し、第３外部警報機９３が外部警報機に対応し、３次元設計データＤｄが地図データに対応し、記憶装置７０ｃが地図データ記憶部に対応する。
また、機体座標算出部１７１が座標検出部に対応し、ジャイロセンサ７４及び作業機姿勢算出部１７４が傾斜検出部に対応し、旋回用油圧モータ５１が旋回用油圧アクチュエータに対応し、バケット座標算出部１７２が作業具座標検出部に対応する。
また、旋回規制制御部１７６が旋回制御部に対応する。
また、無線機７３が無線送信機及び第２の無線受信機に対応し、第３外部警報機９３が外部警報機に対応し、３次元設計データＤｄが地図データに対応し、記憶装置７０ｃが地図データ記憶部に対応する。
また、機体座標算出部１７１が座標検出部に対応し、ジャイロセンサ７４及び作業機姿勢算出部１７４が傾斜検出部に対応し、旋回用油圧モータ５１が旋回用油圧アクチュエータに対応し、バケット座標算出部１７２が作業具座標検出部に対応する。
また、旋回規制制御部１７６が旋回制御部に対応する。
【0179】
（第３実施形態の作用及び効果）
第３実施形態に係る作業車両用旋回制御システム７Ｂは、バックホウ１が作業を行う作業領域への所定の移動体の接近を見張る見張り員（例えば、列車の接近を見張る列車見張り員）が所持する接近通知信号送信機９４が、移動体の接近を通知する接近通知信号を無線送信する。無線機７３が、外部機器からの無線信号を受信する。旋回規制制御部１７６が、接近通知信号送信機９４からの接近通知信号ＡＰを、無線機７３を介して受信したことに応じて、内部警報機９０及び第３外部警報機９３の警報の出力動作を制御してバックホウ１の内外にて警報を出力する。
第３実施形態に係る作業車両用旋回制御システム７Ｂは、バックホウ１が作業を行う作業領域への所定の移動体の接近を見張る見張り員（例えば、列車の接近を見張る列車見張り員）が所持する接近通知信号送信機９４が、移動体の接近を通知する接近通知信号を無線送信する。無線機７３が、外部機器からの無線信号を受信する。旋回規制制御部１７６が、接近通知信号送信機９４からの接近通知信号ＡＰを、無線機７３を介して受信したことに応じて、内部警報機９０及び第３外部警報機９３の警報の出力動作を制御してバックホウ１の内外にて警報を出力する。
【0180】
この構成であれば、見張り員が移動体の接近を視認したときに接近通知信号送信機９４を操作して接近通知信号ＡＰを無線送信することで、旋回規制制御部１７６が無線機７３を介して接近通知信号ＡＰを受信し、バックホウ１の内外にて警報を出力する制御を行うことが可能となる。
これにより、例えば見張り員が手旗のみによって接近の合図を行う従来の方法と比較して、バックホウ１のオペレータが見張り員の手旗による合図を見逃したとしても、バックホウ１の内外での警報の出力によってオペレータのみならず周辺の他の作業員に対しても移動体の接近を通知することが可能となる。その結果、鉄道近接工事や道路工事などにおいて、移動体の接近に対する安全性を向上することが可能となる。
これにより、例えば見張り員が手旗のみによって接近の合図を行う従来の方法と比較して、バックホウ１のオペレータが見張り員の手旗による合図を見逃したとしても、バックホウ１の内外での警報の出力によってオペレータのみならず周辺の他の作業員に対しても移動体の接近を通知することが可能となる。その結果、鉄道近接工事や道路工事などにおいて、移動体の接近に対する安全性を向上することが可能となる。
【0181】
また、第３実施形態に係る作業車両用旋回制御システム７Ｂは、旋回規制制御部１７６が、接近通知信号送信機９４からの接近通知信号ＡＰを、無線機７３を介して受信したことに応じて、旋回部の旋回位置を予め設定した安全な旋回位置（第３実施形態では通常旋回範囲８３）へと旋回させる制御を行う。
具体的に、旋回規制制御部１７６は、接近通知信号ＡＰを受信の旋回角度θｔが規制領域範囲８０内であるときに、旋回位置変更指令信号ＲＡを第２コントローラ２０に送信する。第２コントローラ２０は、第１コントローラ７０ａからの旋回位置変更指令信号ＲＡを受信すると、旋回用油圧モータ５１を駆動制御して、旋回角度θｔが通常旋回範囲８３内となるように上部旋回体４を旋回させる。
この構成であれば、バックホウ１のオペレータが警報に気付かなかった場合や気付くのに遅れた場合などでも、バックホウ１の旋回部を自動で安全な旋回位置へと旋回させることが可能となる。その結果、移動体との接触事故の発生を防止又は低減することが可能となる。
具体的に、旋回規制制御部１７６は、接近通知信号ＡＰを受信の旋回角度θｔが規制領域範囲８０内であるときに、旋回位置変更指令信号ＲＡを第２コントローラ２０に送信する。第２コントローラ２０は、第１コントローラ７０ａからの旋回位置変更指令信号ＲＡを受信すると、旋回用油圧モータ５１を駆動制御して、旋回角度θｔが通常旋回範囲８３内となるように上部旋回体４を旋回させる。
この構成であれば、バックホウ１のオペレータが警報に気付かなかった場合や気付くのに遅れた場合などでも、バックホウ１の旋回部を自動で安全な旋回位置へと旋回させることが可能となる。その結果、移動体との接触事故の発生を防止又は低減することが可能となる。
【0182】
（変形例）
上記各実施形態では、バックホウ１の予め設定した姿勢（図７に示す旋回半径が最も大きくなる姿勢）に対して、旋回範囲８を設定する構成としたが、この構成に限らない。ここで、バックホウ１の作業機３のようにアームを曲げたり伸ばしたりできる作業機を有する作業車両は、作業機の姿勢によって旋回半径が変化する。このことに基づき、作業機の異なる複数の姿勢に対して旋回範囲を設定する構成としてもよい。この構成とすることで、例えば、図４１に示すように、作業機３を上方に向かって伸ばした姿勢で旋回動作を行うような場合に、高所に存在する規制対象物である電線３０７等に作業機３がぶつかるのを防ぐことが可能となる。また、作業機３の姿勢が規制対象に接触又は侵入することなく旋回できる姿勢であるにも係わらず旋回を禁止するといったことを防ぐことが可能となる。
また、上記各実施形態では、第１及び第２の油圧緩衝範囲８１Ａ及び８１Ｂと、第３及び第４の油圧緩衝範囲８２Ａ及び８２Ｂとにより、上部旋回体４の左右旋回動作に対して、比例電磁弁５０の開度を２段階に制限する構成としたが、この構成に限らない。例えば、１段階又は３段階以上に制限する構成としてもよい。
上記各実施形態では、バックホウ１の予め設定した姿勢（図７に示す旋回半径が最も大きくなる姿勢）に対して、旋回範囲８を設定する構成としたが、この構成に限らない。ここで、バックホウ１の作業機３のようにアームを曲げたり伸ばしたりできる作業機を有する作業車両は、作業機の姿勢によって旋回半径が変化する。このことに基づき、作業機の異なる複数の姿勢に対して旋回範囲を設定する構成としてもよい。この構成とすることで、例えば、図４１に示すように、作業機３を上方に向かって伸ばした姿勢で旋回動作を行うような場合に、高所に存在する規制対象物である電線３０７等に作業機３がぶつかるのを防ぐことが可能となる。また、作業機３の姿勢が規制対象に接触又は侵入することなく旋回できる姿勢であるにも係わらず旋回を禁止するといったことを防ぐことが可能となる。
また、上記各実施形態では、第１及び第２の油圧緩衝範囲８１Ａ及び８１Ｂと、第３及び第４の油圧緩衝範囲８２Ａ及び８２Ｂとにより、上部旋回体４の左右旋回動作に対して、比例電磁弁５０の開度を２段階に制限する構成としたが、この構成に限らない。例えば、１段階又は３段階以上に制限する構成としてもよい。
【0183】
また、上記各実施形態では、規制領域範囲８０及び油圧緩衝範囲８１～８２の各範囲において外部警報機から警告音声メッセージを警報として出力する構成としたが、この構成に限らない。例えば警報ブザー等の警告音を出力する構成としてもよい。
また、上記第２実施形態では、バックホウ１の作業領域の近傍に１台だけ第２外部警報機９２を設置する構成としたが、この構成に限らない。例えば、無線通信範囲を考慮して、予め等間隔で複数台の第２外部警報機９２を予め設置する構成としてもよいし、１台の第２外部警報機９２をその都度設置し直す構成としてもよい。
また、上記第２実施形態では、バックホウ１の作業領域の近傍に１台だけ第２外部警報機９２を設置する構成としたが、この構成に限らない。例えば、無線通信範囲を考慮して、予め等間隔で複数台の第２外部警報機９２を予め設置する構成としてもよいし、１台の第２外部警報機９２をその都度設置し直す構成としてもよい。
【0184】
また、上記第３実施形態では、列車見張り員Ｂが列車の接近を視認したときに接近通知信号送信機９４を操作することで接近通知信号ＡＰを無線送信する構成としたが、この構成に限らない。例えば、従来公知の軌道回路を利用したＴＣ型無線式列車接近警報装置（以下、「ＴＣ列警」と略称）や、ＧＰＳ測位機能を利用した列車接近警報装置（以下、「ＧＰＳ列警」と略称）などの自動で列車の接近を検知して列車見張り員に通知する装置に、列車の接近を検知したときに接近通知信号ＡＰを無線送信する機能を搭載する構成としてもよい。この構成とした場合、例えば、ＴＣ列警やＧＰＳ列警が列車の接近を検知すると自動で接近通知信号ＡＰを無線送信することが可能となるので、列車見張り員による送信忘れ等を防ぐことが可能となる。
【0185】
なお、列車見張り員を例に挙げたが、特にＧＰＳ列警であれば移動体が列車以外のものでも同様の構成を適用可能である。
また、上記第３実施形態では、接近通知信号ＡＰを受信したことに応じて、自動で上部旋回体４の旋回位置を安全な位置へと変更する構成としたが、この構成に限らない。例えば、安全な位置への変更指示を警告音声メッセージとして運転室内のオペレータに伝え、オペレータが手動で旋回位置を安全な位置へと変更する構成としてもよい。このとき、規制領域範囲８０側への旋回動作を禁止するようにしてもよい。
また、上記第３実施形態では、接近通知信号ＡＰを受信したことに応じて、自動で上部旋回体４の旋回位置を安全な位置へと変更する構成としたが、この構成に限らない。例えば、安全な位置への変更指示を警告音声メッセージとして運転室内のオペレータに伝え、オペレータが手動で旋回位置を安全な位置へと変更する構成としてもよい。このとき、規制領域範囲８０側への旋回動作を禁止するようにしてもよい。
【0186】
また、上記各実施形態では、上部旋回体４の旋回動作を行うアクチュエータとして旋回用油圧モータ５１を用いる構成としたが、この構成に限らない。例えば、エンジンや電動モータ等の他のアクチュエータを用いてもよい。この場合は、圧油の流量（比例電磁弁５０の開度）に代えて、例えばエンジンの出力（回転数等）や電動モータの出力（回転数等）を制御することで旋回規制制御を行う。
また、上記各実施形態では、開度Ａとして６０［％］を、開度Ｂとして３０［％］を例に挙げて説明したが、この構成に限らず、「Ａ＞Ｂ」の関係であれば他の開度としてもよい。
また、上記各実施形態では、第１及び第２の油圧緩衝範囲８１Ａ及び８１Ｂの旋回角度範囲β１［°］と、第３及び第４の油圧緩衝範囲８２Ａ及び８２Ｂの旋回角度範囲β２［°］との関係を、「β１＜β２」としたが、この構成に限らない。例えば、「β１＞β２」の関係としてもよいし、他の角度範囲としてもよい。角度の割合についても、規制領域範囲８０を５０［％］、第１及び第２の油圧緩衝範囲８１Ａ及び８１Ｂを２０［％］、第３及び第４の油圧緩衝範囲８２Ａ及び８２Ｂを３０［％］とする構成に限らず、他の割合及び大小関係としてもよい。
また、上記各実施形態では、開度Ａとして６０［％］を、開度Ｂとして３０［％］を例に挙げて説明したが、この構成に限らず、「Ａ＞Ｂ」の関係であれば他の開度としてもよい。
また、上記各実施形態では、第１及び第２の油圧緩衝範囲８１Ａ及び８１Ｂの旋回角度範囲β１［°］と、第３及び第４の油圧緩衝範囲８２Ａ及び８２Ｂの旋回角度範囲β２［°］との関係を、「β１＜β２」としたが、この構成に限らない。例えば、「β１＞β２」の関係としてもよいし、他の角度範囲としてもよい。角度の割合についても、規制領域範囲８０を５０［％］、第１及び第２の油圧緩衝範囲８１Ａ及び８１Ｂを２０［％］、第３及び第４の油圧緩衝範囲８２Ａ及び８２Ｂを３０［％］とする構成に限らず、他の割合及び大小関係としてもよい。
【0187】
また、上記各実施形態では、ＧＮＳＳ受信機や各種センサによってバックホウ１の位置及び作業機３の位置を検出する構成としたが、この構成に限らず、ＴＳを用いて位置を検出する構成としてもよい。
また、上記各実施形態では、クローラ装置で走行する構成のバックホウを例に挙げて説明したが、この構成に限らず、車輪等の他の走行手段で走行する構成のバックホウに対しても本発明は適用可能である。
また、上記各実施形態では、作業車両としてバックホウを例に挙げて説明したが、この構成に限らず、例えば、タワークレーン、ラフタークレーン、クローラークレーン等の旋回体を有する他の作業車両に対しても本発明は適用可能である。
また、上記各実施形態では、クローラ装置で走行する構成のバックホウを例に挙げて説明したが、この構成に限らず、車輪等の他の走行手段で走行する構成のバックホウに対しても本発明は適用可能である。
また、上記各実施形態では、作業車両としてバックホウを例に挙げて説明したが、この構成に限らず、例えば、タワークレーン、ラフタークレーン、クローラークレーン等の旋回体を有する他の作業車両に対しても本発明は適用可能である。
【0188】
例えば、開口部などにおいてクレーンを用いて高所からの荷を開口部下へと下ろす作業において、本発明をクレーンに適用することは好適である。例えば、図４０の例では、本発明をタワークレーン１０に適用した場合を示すが、工事用桟橋１０２上から開口部１０３の下へと工事用の荷を下ろす作業を行っている様子を示している。開口部１０３の周囲に設けられた転落防止用の手摺１１２には、上記第２実施形態の第２外部警報機９２の無線受信機９２ａが設置されている。また、図４０の例では、開口部１０３の下までの距離が長いため、警報機９２ｂは開口部１０３の下に設置されている。そして、無線受信機９２ａと警報機９２ｂとは信号線９２ｃにて接続されている。ここで、開口部１０３側の１８０°の旋回範囲は規制領域範囲８０として設定され且つ旋回禁止フラグがＯＦＦに設定されていることとする。図４０に示すように、タワークレーン１０の旋回部の旋回位置は、規制領域範囲８０内であるため、タワークレーン１０の旋回規制制御部１７６は、無線機７３を介して警報信号ＡＳを無線送信する。そして、この警報信号ＡＳは、無線受信機９２ａを介して受信され、警報機９２ｂから、例えば「荷下ろし中、離れてください」などの警告音声メッセージが出力される。これにより、開口部１０３の下の作業員Ｅは、自身上方の工事用桟橋１０２上で荷下ろし作業が行われていることを知ることが可能である。
【0189】
また、上記各実施形態において、規制領域範囲８０及び油圧緩衝範囲８１～８２の各範囲において、バックホウ１の旋回動作を規制する制御と警報を出力する制御との双方を行う構成としたが、この構成に限らない。例えば、警報を出力する制御のみを行う構成としてもよい。この構成の場合、旋回速度を規制する制御が行われないため、警告音声メッセージとして、「停止中」などのメッセージに代えて、例えば「規制対象に接近中」、「規制対象領域内を通過中」などの警告音声メッセージを出力する。
【符号の説明】
【0190】
１ バックホウ
２ 機体
３ 作業機
４ 上部旋回体
５ 運転室
６ 走行装置
７ 作業車両用旋回制御システム
８ 旋回範囲
２０ 第２コントローラ
３０ ブーム
３１ アーム
３２ バケット
３２Ｔ 爪先部
４０ 動力源
４１ 油圧ポンプ
４２ 圧油供給装置
５０ 比例電磁弁
５１ 旋回用油圧モータ
７０ コントロールボックス
７０ａ 第１コントローラ
７０ｂ メモリリーダ
７０ｃ 記憶装置
７０ｄ 表示入力装置
７１Ａ～７１Ｂ 第１～第２ＧＮＳＳ受信機
７２Ａ～７２Ｃ 第１～第３角度センサ
７３ 無線機
７４ ジャイロセンサ
７５ 旋回角度センサ
８０ 規制領域範囲
８１Ａ，８１Ｂ 第１，第２の油圧緩衝範囲
８２Ａ，８２Ｂ 第３，第４の油圧緩衝範囲
８３ 通常旋回範囲
８５ 移動可能範囲
９０ 内部警報機
９１～９３ 第１～第３外部警報機
９２ａ 無線受信機
９２ｂ 警報機
９２ｃ 信号線
９４ 接近通知信号送信機
１２０ 列車
１２１ 線路
１３０ 開口部
１４０ 手摺
１７０ 測位情報補正部
１７１ 機体座標算出部
１７２ バケット座標算出部
１７３ 画像表示処理部
１７４ 作業機姿勢算出部
１７５ 旋回範囲設定部
１７６ 旋回規制制御部
２００ 第１のガイダンス画像
４００ 平面図
７００ 旋回範囲設定案内画像
７０１ バックホウ画像
７０２ ＣＡＤ画像
７０３ 規制対象画像
７０４ ＧＮＳＳ情報画像
７０５ 方位磁針画像
７０６ 操作ボタン画像
７０８ 情報表示枠画像
７０９ 終了ボタン画像
７１０ 旋回範囲手動設定開始ボタン画像
７１１ 旋回範囲自動設定開始ボタン画像
７１２ 旋回角記憶ボタン画像
７１３ 肯定ボタン画像
７１４ 否定ボタン画像
７１５ 規制対象領域画像
７１６ 手摺画像
７３０ 旋回範囲手動設定画像
７５０ 第２のガイダンス画像
８００ 旋回範囲画像
８０１ 規制領域範囲画像
８０２Ａ，８０２Ｂ 第１，第２の油圧緩衝範囲画像
８０３Ａ，８０３Ｂ 第３，第４の油圧緩衝範囲画像
８０４ 通常旋回範囲画像
８５０ 移動可能範囲画像
９１０，９２１ 警報出力画像
９２０ 警報機画像
２ 機体
３ 作業機
４ 上部旋回体
５ 運転室
６ 走行装置
７ 作業車両用旋回制御システム
８ 旋回範囲
２０ 第２コントローラ
３０ ブーム
３１ アーム
３２ バケット
３２Ｔ 爪先部
４０ 動力源
４１ 油圧ポンプ
４２ 圧油供給装置
５０ 比例電磁弁
５１ 旋回用油圧モータ
７０ コントロールボックス
７０ａ 第１コントローラ
７０ｂ メモリリーダ
７０ｃ 記憶装置
７０ｄ 表示入力装置
７１Ａ～７１Ｂ 第１～第２ＧＮＳＳ受信機
７２Ａ～７２Ｃ 第１～第３角度センサ
７３ 無線機
７４ ジャイロセンサ
７５ 旋回角度センサ
８０ 規制領域範囲
８１Ａ，８１Ｂ 第１，第２の油圧緩衝範囲
８２Ａ，８２Ｂ 第３，第４の油圧緩衝範囲
８３ 通常旋回範囲
８５ 移動可能範囲
９０ 内部警報機
９１～９３ 第１～第３外部警報機
９２ａ 無線受信機
９２ｂ 警報機
９２ｃ 信号線
９４ 接近通知信号送信機
１２０ 列車
１２１ 線路
１３０ 開口部
１４０ 手摺
１７０ 測位情報補正部
１７１ 機体座標算出部
１７２ バケット座標算出部
１７３ 画像表示処理部
１７４ 作業機姿勢算出部
１７５ 旋回範囲設定部
１７６ 旋回規制制御部
２００ 第１のガイダンス画像
４００ 平面図
７００ 旋回範囲設定案内画像
７０１ バックホウ画像
７０２ ＣＡＤ画像
７０３ 規制対象画像
７０４ ＧＮＳＳ情報画像
７０５ 方位磁針画像
７０６ 操作ボタン画像
７０８ 情報表示枠画像
７０９ 終了ボタン画像
７１０ 旋回範囲手動設定開始ボタン画像
７１１ 旋回範囲自動設定開始ボタン画像
７１２ 旋回角記憶ボタン画像
７１３ 肯定ボタン画像
７１４ 否定ボタン画像
７１５ 規制対象領域画像
７１６ 手摺画像
７３０ 旋回範囲手動設定画像
７５０ 第２のガイダンス画像
８００ 旋回範囲画像
８０１ 規制領域範囲画像
８０２Ａ，８０２Ｂ 第１，第２の油圧緩衝範囲画像
８０３Ａ，８０３Ｂ 第３，第４の油圧緩衝範囲画像
８０４ 通常旋回範囲画像
８５０ 移動可能範囲画像
９１０，９２１ 警報出力画像
９２０ 警報機画像
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】
【図33】
【図34】
【図35】
【図36】
【図37】
【図38】
【図39】
【図40】
【図41】
【図42】
【図43】