特許 7573133 建設機械

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-10-16

(45)【発行日】2024-10-24

(54)【発明の名称】建設機械

(51)【国際特許分類】

   E02F 9/26 20060101AFI20241017BHJP

   E02F 9/24 20060101ALI20241017BHJP

   B60R 1/20 20220101ALI20241017BHJP

   B60R 1/27 20220101ALI20241017BHJP

【ＦＩ】

E02F9/26 B

E02F9/24 G

B60R1/20 100

B60R1/27

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2024077737

(22)【出願日】2024-05-13

(62)【分割の表示】P 2020171620の分割

【原出願日】2020-10-12

(65)【公開番号】P2024105507

(43)【公開日】2024-08-06

【審査請求日】2024-05-13

(73)【特許権者】

【識別番号】720001060

【氏名又は名称】ヤンマーホールディングス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001933

【氏名又は名称】弁理士法人 佐野特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】段口 将志

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 頌梧

【審査官】荒井 良子

(56)【参考文献】

【文献】特開２００６－２５７７２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０２１３７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０２０／０３２２６７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０２１－０８８８４０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０２Ｆ ９／２６

Ｅ０２Ｆ ９／２４

Ｂ６０Ｒ １／２０

Ｂ６０Ｒ １／２７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

建設機械の周囲を監視する監視部と、
前記建設機械の動作モードに応じて、前記監視部の監視結果に基づく前記建設機械の動作規制の実行を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記動作モードが前記建設機械の動作を自動制御する特定モード以外の通常モードである場合に、前記監視結果に基づく前記動作規制を実行する一方、前記動作モードが前記特定モードである場合に、前記監視結果に基づく前記動作規制の実行を停止する、建設機械。

【請求項2】

前記特定モードは、前記建設機械が転倒防止のための動作を実行する転倒防止モードである請求項１記載の建設機械。

【請求項3】

前記制御部は、前記監視部が前記建設機械の周囲に障害物を検知した場合において、前記動作モードが前記通常モードであるときに、前記動作規制を実行する一方、前記動作モードが前記特定モードであるときに、前記動作規制の実行を停止する、請求項１又は２に記載の建設機械。

【請求項4】

前記制御部が前記監視結果に基づく前記動作規制の実行を停止したときに、前記動作規制の実行停止を報知する実行停止報知装置をさらに備え、
前記実行停止報知装置は、前記制御部が前記監視結果に基づく前記動作規制の実行を停止したときに、前記監視部の監視結果に関係なく、前記動作規制の実行停止を報知する請求項１から３のいずれかに記載の建設機械。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、建設機械に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、ショベルなどの建設機械が種々提案されている。例えば、特許文献１では、物体検知手段によってショベルの周囲に物体が検知されたときに、ショベルの動作制限を行い、または物体が検知されたことの報知を行うショベルが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】国際公開ＷＯ２０１８／００８５０４

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、ショベルの動作モードには、走行、旋回、掘削などの通常の動作または作業を行う通常モードのほか、吊り作業を行うクレーンモードなどの特定の動作モード（以下、特定モードとも称する）が含まれる場合がある。特許文献１のように、ショベルの動作モードに関係なく、ショベルの周囲に物体が検知されたときに、一律にショベルの動作制限（例えば動作の停止）を行うことは、危険を回避する点で必ずしも妥当でない場合がある。

【0005】

例えば、クレーンモードでの吊り作業中に、周囲の物体の検知に基づいて、旋回、走行および作業機の昇降動作を急に停止させる動作規制を行った場合、吊り下げた対象物が慣性力により暴れて、周囲の人、物等と衝突するおそれがある。

【0006】

本発明の目的は、有用な建設機械を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一側面に係る建設機械は、建設機械の周囲を監視する監視部と、前記建設機械の動作モードに応じて、前記監視部の監視結果に基づく前記建設機械の動作規制の実行を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記動作モードが前記建設機械の動作を自動制御する特定モード以外の通常モードである場合に、前記監視結果に基づく前記動作規制を実行する一方、前記動作モードが前記特定モードである場合に、前記監視結果に基づく前記動作規制の実行を停止する。

【発明の効果】

【0008】

特定モード以外のモード（通常モード）では、建設機械の周囲の状態（監視結果）に基づいて動作規制を実行することにより、建設機械が周囲の障害物と衝突するなどの通常生じ得る危険を回避することができる。一方、特定モードでは、周囲の状態に基づく動作規制の実行を停止することにより、動作を規制すると却って生じる危険を回避して、作業の安全を確保することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の実施の一形態に係る建設機械の一例である油圧ショベルの概略の構成を示す側面図である。

【図2】上記油圧ショベルの主要部の構成を示す説明図である。

【図3】上記油圧ショベルが有する表示部の表示画面の一例を示す説明図である。

【図4】上記油圧ショベルにおける動作の流れを示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明すれば、以下の通りである。

【0011】

〔１．建設機械〕
図１は、本実施形態の建設機械の一例である油圧ショベル１の概略の構成を示す側面図である。油圧ショベル１は、下部走行体２と、作業機３と、上部旋回体４と、を備える。

【0012】

ここで、図１において、方向を以下のように定義する。まず、下部走行体２が直進する方向を前後方向とし、そのうちの一方側を「前」とし、他方側を「後」とする。図１では、例として、走行モータ２２に対してブレード２３側を「前」として示す。また、前後方向に垂直な横方向を左右方向とする。このとき、操縦席４１ａに座ったオペレータ（操作者）から見て左側を「左」とし、右側を「右」とする。さらに、前後方向および左右方向に垂直な重力方向を上下方向とし、重力方向の上流側を「上」とし、下流側を「下」とする。

【0013】

下部走行体２は、エンジン４０からの動力を受けて駆動し、油圧ショベル１を走行させる。下部走行体２は、左右一対のクローラ２１と、左右一対の走行モータ２２と、を備える。各走行モータ２２は、油圧モータである。左右の走行モータ２２が、左右のクローラ２１をそれぞれ駆動することにより、油圧ショベル１を前後進させることができる。下部走行体２には、整地作業を行うためのブレード２３と、ブレードシリンダ２３ａとが設けられる。ブレードシリンダ２３ａは、ブレード２３を上下方向に回動させる油圧シリンダである。

【0014】

作業機３は、エンジン４０からの動力を受けて駆動し、土砂等を掘り取る掘削作業を行う。作業機３は、ブーム３１、アーム３２、およびバケット３３を備える。ブーム３１、アーム３２、およびバケット３３を独立して駆動することにより、掘削作業を行うことができる。

【0015】

ブーム３１は、ブームシリンダ３１ａによって回動される。ブームシリンダ３１ａは、基端部が上部旋回体４の前部に支持され、伸縮自在に可動する。アーム３２は、アームシリンダ３２ａによって回動される。アームシリンダ３２ａは、基端部がブーム３１の先端部に支持され、伸縮自在に可動する。バケット３３は、バケットシリンダ３３ａによって回動される。バケットシリンダ３３ａは、基端部がアーム３２の先端部に支持され、伸縮自在に可動する。ブームシリンダ３１ａ、アームシリンダ３２ａ、およびバケットシリンダ３３ａは、油圧シリンダによって構成される。

【0016】

バケット３３は、作業機３の先端に設けられ、掘削作業を行うためのツメを備えた容器状の部材である。バケット３３は、アーム３２の先端にピン３４を介して回動可能に取り付けられる。さらに、バケット３３は、リンク機構３５を介してバケットシリンダ３３ａと連結される。

【0017】

アーム３２の先端部には、クレーン作業用のフック３６が取り付けられている。フック３６は、クレーン作業を行う鉤状の部材であり、リンク機構３５に回動可能に設けられる。ここで、クレーン作業とは、吊り下げ対象となる対象物を吊り下げて昇降させる吊り作業を言う。フック３６は、リンク機構３５の軸を回動支点として回動可能に支持されてお
り、バケット３３から突出させた展開状態（図１参照）と、バケット３３側に格納された格納状態（不図示）との間で姿勢変更することができる。例えば、バケット３３による掘削作業を行う場合には、フック３６を格納状態にする。一方、フック３６によるクレーン作業を行う場合には、フック３６を展開状態にする。

【0018】

上部旋回体４は、下部走行体２に対して旋回ベアリング（不図示）を介して旋回可能に構成される。上部旋回体４には、操縦部４１、旋回台４２、旋回モータ４３、機関室４４等が配置される。上部旋回体４は、油圧モータである旋回モータ４３の駆動により、旋回ベアリングを介して旋回する。上部旋回体４の後部には、各部に動力を提供するエンジン４０のほか、複数の油圧ポンプＰ０（図２参照）が配置されている。

【0019】

各油圧ポンプＰ０は、油圧モータ（例えば左右の走行モータ２２、旋回モータ４３）、および油圧シリンダ（例えばブレードシリンダ２３ａ、ブームシリンダ３１ａ、アームシリンダ３２ａ、バケットシリンダ３３ａ）に作業油（圧油）を供給する。任意の油圧ポンプＰ０から作動油が供給されて駆動される油圧モータおよび油圧シリンダを、まとめて油圧アクチュエータＡＣ（図２参照）と呼ぶ。

【0020】

オペレータが乗車する操縦部４１には、操縦席４１ａが配置される。操縦席４１ａの周囲（特に前方、左右）には、操作部４１ｂが配置される。

【0021】

操作部４１ｂは、油圧アクチュエータＡＣを駆動するための操作レバー、スイッチ、ボタン等で構成される。オペレータが操縦席４１ａに着座して操作部４１ｂを操作することにより、油圧アクチュエータＡＣが駆動される。これにより、下部走行体２の走行、ブレード２３による整地作業、作業機３による掘削作業、クレーン作業、上部旋回体４の旋回、等を行うことができる。

【0022】

油圧ショベル１は、動作モードとして、通常モードと、クレーンモードと、を有する。通常モードとは、走行（下部走行体２の駆動）、旋回（上部旋回体４の駆動）、掘削（作業機３の駆動）などの動作または作業を行う動作モードである。オペレータは操作部４１ｂを操作することにより、油圧ショベル１を通常モードで動作させて、走行、旋回、掘削等を実行させることができる。一方、クレーンモードとは、フック３６によって対象物を吊り下げてクレーン作業を行う動作モードである。オペレータは、後述する入力部７２（図２参照）を操作してクレーンモードを設定し、操作部４１ｂを操作することにより、油圧ショベル１にクレーン作業を実行させることができる。

【0023】

〔２．油圧ショベルの主要部の構成〕
図２は、油圧ショベル１の主要部の構成を模式的に示している。油圧ショベル１は、監視部５０と、制御部６０と、モニタ装置７０と、回転灯８１と、発光部８２と、発報部８３と、をさらに備えている。

【0024】

（２－１．監視部）
監視部５０は、油圧ショベル１の周囲の障害物の有無を検出することによって周囲を監視する。なお、上記の障害物には、人、物、動物などの監視対象物が含まれる。つまり、油圧ショベル１は、油圧ショベル１の周囲を監視する監視部５０を備える。本実施形態では、監視部５０は、油圧ショベル１の周囲の画像を取得することによって、油圧ショベル１の周囲を監視する。より具体的に説明すると、監視部５０は以下の構成を有する。

【0025】

監視部５０は、撮像部５１と、画像処理部５２と、俯瞰画像生成部５３と、を有する。撮像部５１は、油圧ショベル１の左方、右方、後方をそれぞれ撮影して画像を取得する左カメラ５１ａ、右カメラ５１ｂ、後方カメラ５１ｃを含む。なお、撮像部５１が撮影によって取得する画像は、例えば動画であるが、所定のフレーム周期での撮影によって取得される静止画であってもよい。

【0026】

画像処理部５２は、撮像部５１で取得された画像（例えば右側方を撮影した画像）を入力として画像認識処理を行うことにより、上記画像に含まれる物体が障害物であるか否かを検知するとともに、監視領域への侵入物の検知を行う。

【0027】

俯瞰画像生成部５３は、撮像部５１の複数のカメラ（左カメラ５１ａ、右カメラ５１ｂ、後方カメラ５１ｃ）で取得された複数の画像から、画像処理により、油圧ショベル１を中心とする俯瞰画像（鳥瞰画像）を生成する。

【0028】

上記した画像処理部５２および俯瞰画像生成部５３は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）と呼ばれる中央演算処理装置、またはＧＰＵ（Graphics Processing Unit）などの演算装置によって構成される。

【0029】

なお、監視部５０において、所要の範囲内で障害物を検出できる限り、カメラの個数や設置箇所、設置方法は特に限定されない。また、カメラの代わりに障害物センサを用いて障害物を検知する構成であってもよい。障害物センサとしては、障害物の距離情報を取得可能な公知の測距装置を用いることができる。例えば、超音波を用いた超音波レーダ、ミリ波帯の電波を用いたミリ波レーダ、レーザー照射に対する散乱光を測定して距離を求めるライダー（ＬＩＤＥＲ）、複数台のカメラ機能を一体に備え、撮影画像から対象物までの距離を測定するステレオカメラなどを、障害物センサとして用いることができる。

【0030】

（２－２．制御部）
制御部６０は、油圧ショベル１の各部の動作を制御する。特に、本実施形態では、制御部６０は、油圧ショベル１の動作モードが例えば通常モードであるときに、監視部５０の監視結果に基づく油圧ショベル１の動作規制を実行し、油圧ショベル１の動作モードが例えばクレーンモードであるときに、監視部５０の監視結果に基づく油圧ショベル１の動作規制の実行を停止する。つまり、油圧ショベル１は、油圧ショベル１の動作モードに応じて、監視部５０の監視結果に基づく油圧ショベル１の動作規制の実行を制御する制御部６０を備える。このような制御部６０は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）と呼ばれる
電子制御ユニットで構成される。上記の動作規制には、例えば、走行等の動作の完全な停止のほか、走行速度の制限（低速化）、エンジン回転数の低下などが含まれる。なお、制御部６０の制御による動作の詳細については後述する。

【0031】

なお、制御部６０には、記憶部が含まれていてもよい。記憶部は、制御部６０を動作させるためのプログラムや各種の情報を記憶する。このような記憶部としては、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、不揮発性メモリ等を用いることができる。

【0032】

（２－３．モニタ装置）
モニタ装置７０は、操縦席４１ａの近傍（例えば斜め前方）に配置され、各種の情報を表示して、操縦席４１ａに着座したオペレータに必要な情報を提供する。このモニタ装置７０は、表示部７１と、入力部７２と、を有する。なお、モニタ装置７０自体が内部にＥＣＵ（モニタＥＣＵ）を備え、モニタＥＣＵによってモニタ装置７０内の各部を制御する構成であっても構わない。

【0033】

表示部７１は、例えば液晶表示装置で構成され、監視部５０によって取得された画像を表示する。例えば、図３は、表示部７１の表示画面の一例を模式的に示している。同図では、監視部５０の撮像部５１を構成する左カメラ５１ａ、右カメラ５１ｂ、後方カメラ５
１ｃのそれぞれで撮影されて取得された画像から画像処理部５２が作成した俯瞰画像Ｂｖを、表示部７１に表示した状態を示している。なお、俯瞰画像Ｂｖの代わりに、左カメラ５１ａ、右カメラ５１ｂ、後方カメラ５１ｃのそれぞれで撮影されて取得された画像そのものを表示部７１に表示してもよい。このように、本実施形態の油圧ショベル１は、監視部５０で取得された画像を表示する表示部７１を備える。

【0034】

また、表示部７１には、監視部５０が障害物を検知したときに、障害物を検知したことを示す情報（アイコン、テキスト等）が表示される。例えば、図３では、俯瞰画像Ｂｖにおいて、油圧ショベル１の左側方および後方に障害物の一例である「人」が監視部５０によって検知されたときに、左側方の障害物が「人」であることを示すアイコンＭ１と、油圧ショベル１の左側方に「人」が検知されたことを示す左向きの矢印を示すアイコンＡ１と、検知方向が油圧ショベル１に対して左側方であることを示す位置情報Ｐ１（図３では破線の太線円弧で図示）と、後方の障害物が「人」であることを示すアイコンＭ２と、油圧ショベル１の後方に「人」が検知されたことを示す後方向きの矢印を示すアイコンＡ２と、検知方向が油圧ショベル１に対して後方であることを示す位置情報Ｐ２（図３では実践の太線円弧で図示）とが、表示部７１において俯瞰画像Ｂｖの表示領域の外側に同時に表示されている状態を示している。

【0035】

このように、表示部７１にアイコンＭ１等を表示することにより、オペレータは、表示部７１に表示されたアイコンＭ１等を見て、監視部５０が障害物を検知したこと、障害物の種類（人であるか否か）、障害物の検知方向を即座に把握することができる。

【0036】

このとき、油圧ショベル１から障害物までの距離に応じて、表示部７１にてアイコンを色分け表示してもよい。例えば、監視部５０によって油圧ショベル１から障害物までの距離が測定された場合において、上記距離が２ｍ未満であれば、黄色でアイコンＭ１等を表示し、上記距離が２ｍ以上の場合、赤色でアイコンＭ１等を表示してもよい。

【0037】

また、表示部７１には、後述するように、特定の動作モード（例えばクレーンモード）において、監視部５０の監視結果に基づく動作規制の実行を停止したときに、動作規制の実行停止を示す情報も表示される。図３では、表示部７１において、俯瞰画像Ｂｖの表示領域の上側に、動作規制の実行停止を示す情報Ｒとして、「動作制限システム停止中」のテキスト情報が表示されている状態を示している。なお、クレーンモードなどの特定の動作モードのことを、以下では「特定モード」とも称する。

【0038】

上記の他、表示部７１には、油圧ショベル１の動作モードがクレーンモードであるか否か、燃料の量、シートベルト装着等に関する警告情報等、各種の情報も表示される。また、動作モードがクレーンモードである場合、定格重量（図３では、例えば３．０ｔ）および現在の吊り下げ荷重（図３では、例えば２．８ｔ）の情報も表示部７１に表示される。

【0039】

入力部７２は、各種の情報を設定、入力するためにオペレータによって操作される。この入力部７２は、例えば表示部７１に重ねて配置されるタッチパネル入力装置で構成される。なお、入力部７２は、機械式の入力ボタンで構成されてもよいし、ジョグダイヤルで構成されてもよい。オペレータが入力部７２を操作（例えば押圧）することにより、油圧ショベル１の動作モードとしてクレーンモードを設定することができる。図３の例では、表示部７１の表示画面上で「クレーン」の表示領域（入力部７２の入力位置）をオペレータが押圧することにより、クレーンモードを設定することができる。このように、油圧ショベル１は、特定モードの設定を受け付ける入力部７２を備える。

【0040】

また、オペレータは、表示部７１の表示画面上で「カメラ」の表示領域（入力部７２の入力位置）を押圧することにより、表示部７１に表示される画像を、俯瞰画像Ｂｖと、個々のカメラ画像（左カメラ５１ａで取得された画像、右カメラ５１ｂで取得された画像、後方カメラ５１ｃで取得された画像）とで切り替えることができる。

【0041】

（２－４．回転灯、発光部、発報部）
図２で示す回転灯８１は、監視部５０が障害物を検知したときに回転するランプで構成される。発光部８２は、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）で構成され、監視部５０が障害物を検知したときに点灯または点滅する。発報部８３は、監視部５０が障害物を検知したときに音を出力するブザーで構成される。なお、発報部８３は、監視部５０が障害物を検知したときに音声（電子音）を出力する音声出力部で構成されてもよい。回転灯８２のランプの回転、発光部８２の点灯（または点滅）、発報部６３によるブザー音または音声の出力により、オペレータは監視部５０が障害物を検知したことを認識することができる。

【0042】

以上のように、モニタ装置７０の表示部７１、回転灯８１、発光部８２、および発報部８３は、監視部５０が障害物を検知したときに、アイコン等の表示、ランプの回転、発光、音の出力によって警報を出力する。このことから、表示部７１、回転灯８１、発光部８２、および発報部８３は、監視部５０の監視結果に基づいて、警報を出力する警報装置９０を構成すると言える。つまり、本実施形態の油圧ショベル１は、監視部５０の監視結果に基づいて、警報を出力する警報装置９０を備える。なお、警報装置９０は、表示部７１、回転灯８１、発光部８２、および発報部８３の全てを備える必要はなく、少なくともいずれかを備えて構成されればよい。

【0043】

また、本実施形態では、特定モード（例えばクレーンモード）において、制御部６０が油圧ショベル１の動作規制の実行を停止したときも、回転灯８１のランプは回転し、発光部８２は点灯または点滅し、発報部８３は、動作規制の実行を停止したことを示す音または音声を出力する。したがって、モニタ装置７０の表示部７１、回転灯８１、発光部８２、および発報部８３は、制御部６０が特定の動作モード（例えばクレーンモード）において、油圧ショベル１の動作規制の実行を停止したときに、表示、ランプの回転、発光、音の出力により、動作規制の実行を停止したことを報知する実行停止報知装置１００を構成すると言える。つまり、本実施形態の油圧ショベル１は、制御部６０が監視部５０の監視結果に基づく動作規制の実行を停止したときに、動作規制の実行停止を報知する実行停止報知装置１００を備える。なお、実行停止報知装置１００は、表示部７１、回転灯８１、発光部８２、および発報部８３の全てを備える必要はなく、少なくともいずれかを備えて構成されればよい。

【0044】

〔３．油圧回路について〕
次に、油圧ショベル１の油圧回路について、図１および図２に基づいて説明する。油圧ショベル１は、複数の油圧アクチュエータＡＣと、複数の油圧アクチュエータＡＣに圧油を圧送する油圧ポンプＰ０と、パイロットポンプＰＰと、を備える。なお、図２では、便宜的に、１つの油圧アクチュエータＡＣに対応する油圧回路を示しているが、他の油圧アクチュエータＡＣについても同様の油圧回路が構成されている。

【0045】

複数の油圧アクチュエータＡＣは、下部走行体２を駆動させる走行用油圧アクチュエータである左右の走行モータ２２、ブレード２３を上下回動させる油圧アクチュエータであるブレードシリンダ２３ａ、上部旋回体３を駆動させる旋回用油圧アクチュエータである旋回モータ４３、作業機３を駆動させる作業用油圧アクチュエータであるブームシリンダ３１ａ、アームシリンダ３２ａ、バケットシリンダ３３ａを含む。ブレードシリンダ２３ａ、ブームシリンダ３１ａ、アームシリンダ３２ａ、バケットシリンダ３３ａをまとめて、油圧シリンダＣＹと呼ぶ。

【0046】

なお、油圧ショベル１は、上部旋回体４に対して作業機３（ブーム３１）を左右にスイングさせる、所謂ブームスイング機能を有して構成されてもよい。油圧ショベル１がブームスイング機能を有する場合、油圧シリンダＣＹには、ブーム３１をスイングさせる油圧アクチュエータであるスイングシリンダも含まれる。一般に、ブームスイング機能は、狭隘な場所での施工に供されるミニショベル（小型油圧ショベル）に装備される。

【0047】

複数の油圧ポンプＰ０は、可変容量型ポンプと、固定容量型ポンプと、を含み、エンジン４０によって駆動される。可変容量型ポンプは、左右の走行モータ２２、ブームシリンダ３１ａ、アームシリンダ３２ａおよびバケットシリンダ３３ａに圧油を圧送する。固定容量型ポンプは、ブレードシリンダ２３ａ、旋回モータ４３およびスイングシリンダ（図示せず）に圧油を圧送する。

【0048】

複数のアクチュエータＡＣには、それぞれ対応する方向切換弁ＣＶが設けられている。この方向切換弁ＣＶは、油圧ポンプＰ０（可変容量型ポンプまたは固定容量型ポンプ）から圧送された圧油の方向および流量を切り換え可能なパイロット式の方向切換弁であり、コントロールバルブとも呼ばれる。本実施形態の方向切換弁ＣＶには、左右の走行モータ２２に対応する方向切換弁、ブームシリンダ３１ａに対応する方向切換弁、アームシリンダ３２ａに対応する方向切換弁、バケットシリンダ３３ａに対応する方向切換弁、ブレードシリンダ２３ａに対応する方向切換弁、旋回モータ４３に対応する方向切換弁、およびスイングシリンダに対応する方向切換弁が含まれる。

【0049】

パイロットポンプＰＰは、方向切換弁ＣＶに対する入力指令となるパイロット油を吐出する。エンジン４０によって駆動されるパイロットポンプＰＰは、圧油を吐出することにより、パイロット油路内にパイロット圧を発生させる。油圧ショベル１では、パイロットポンプＰＰから方向切換弁ＣＶの各々に至るパイロット油路が設けられる。

【0050】

操作部４１ｂは、方向切換弁ＣＶに供給される圧油の向きおよび圧力を切り換えるためのリモコン弁ＲＶを有する。リモコン弁ＲＶには、パイロットポンプＰＰから吐出された圧油が供給される。リモコン弁ＲＶは、操作部４１ｂの操作方向および操作量に応じてパイロット圧を生成する。操作部４１ｂは、例えば油圧ショベル１を走行させるための走行レバーおよび作業機３等を操縦するための操縦レバーなどを含む。

【0051】

パイロットポンプＰＰと各リモコン弁ＲＶとの間の油路には、電磁弁ＳＶが設けられている。電磁弁ＳＶは、制御部６０からの制御指令に応じて、パイロットポンプＰＰによって発生するパイロット圧を調整する。パイロット圧を調整することにより、例えば、複数の油圧アクチュエータＡＣの駆動を一斉に停止することができるとともに、複数の油圧アクチュエータＡＣの駆動速度を一律に制御することができる。

【0052】

〔４．動作について〕
次に、上記構成の油圧ショベル１の動作について説明する。図４は、制御部６０の制御による油圧ショベル１の動作の流れの一例を示すフローチャートである。オペレータが油圧ショベル１の操縦部４１に乗り込み、操縦席４１ａに着座して操作部４１ｂを操作し（例えばイグニションキーを回転させ）、エンジン４０をかけると、監視部５０による周囲の監視が開始される（Ｓ１）。

【0053】

監視部５０が油圧ショベル１の周囲に障害物を検知すると（Ｓ２でＹｅｓ）、制御部６０は、警報装置９０から警報を出力させる（Ｓ３）。例えば図３で示したように、制御部６０は、警報装置９０として機能する表示部７１に、監視部５０によって生成された俯瞰画像Ｂｖとともに、障害物のアイコンＭ１、Ｍ２、Ａ１、Ａ２、および位置情報Ｐ１、Ｐ２を表示させる。また、制御部６０は、必要に応じて、回転灯８１、発光部８２、発報部８３の少なくともいずれかを制御して、障害物を検知したことを示す警報を出力させる（例えば回転ランプを回転させる、ＬＥＤを点灯させる、音声を出力させるなど）。

【0054】

なお、Ｓ３で、警報装置９０に警報を出力させるか否かは、オペレータが入力部７２を操作することによって自由に設定することができる。例えば、Ｓ３では、制御部６０は、オペレータによる入力部７２の操作に基づき、表示部７１に俯瞰画像Ｂｖを表示させる一方、警報（アイコンＭ１等）を表示させない制御を行うことも可能である。

【0055】

次に、制御部６０は、入力部７２の操作によって油圧ショベル１の動作モードがクレーンモードに設定されているか否かを判断する（Ｓ４）。クレーンモードに設定されていない場合には（Ｓ４でＮｏ）、制御部６０は、油圧ショベル１が通常モードでの作業中に障害物と衝突する危険を回避するために、油圧ショベル１の動作規制を実行する（Ｓ５）。例えば、制御部６０は、油圧ショベル１の走行および旋回を停止させる制御を行う。より詳しくは、制御部６０は、所定の油圧アクチュエータＡＣに対応するパイロット圧を遮断する制御指令を電磁弁ＳＶに出力する。これにより、所定の油圧アクチュエータＡＣをロックさせて、油圧ショベル１の走行および旋回を停止させることができる。

【0056】

その後、障害物が監視部５０の監視領域から退出するなど、監視部５０によって障害物が検知されなくなると（Ｓ６）、制御部６０は、監視部５０による警報の出力を停止させる（Ｓ７）。例えば、制御部６０は、表示部７１にて、アイコンＭ１等を非表示にする。そして、オペレータによってエンジン４０の停止操作がされるまで、つまり、油圧ショベル１による作業が終了するまで（Ｓ８にてＮｏ）、Ｓ２以降の処理を繰り返し、作業が終了すると（Ｓ８にてＹｅｓ）、一連の処理を終了する。

【0057】

一方、Ｓ４において、油圧ショベル１の動作モードがクレーンモードに設定されている場合には（Ｓ４でＹｅｓ）、制御部６０は、油圧ショベル１の動作を規制すると却って危険性が増大すると判断し、油圧ショベル１の動作規制の実行を停止する（Ｓ９）。これにより、オペレータは、操作部４１ｂにより、作業機３のブーム３１、アーム３２等を適切に操作して、クレーン作業によって吊り下げた対象物が障害物と衝突する危険を回避することができる。

【0058】

Ｓ９にて、動作規制の実行が停止されると、制御部６０は、実行停止報知装置１００により、動作規制の実行停止を報知させる（Ｓ１０）。例えば図３で示したように、制御部６０は、実行停止報知装置１００として機能する表示部７１において、俯瞰画像Ｂｖの表示領域の上側に、動作規制の実行停止を示す情報Ｒを表示させる。また、制御部６０は、必要に応じて、回転灯８１、発光部８２、発報部８３の少なくともいずれかを制御して、動作規制の実行停止を報知させる（例えば回転ランプを低速で回転させる、ＬＥＤを点滅させる、ブザー音を出力させるなど）。

【0059】

その後、障害物が監視部５０の監視領域から退出するなど、監視部５０によって障害物が検知されなくなると（Ｓ１１）、制御部６０は、Ｓ７と同様に、警報装置９０による警報の出力を停止させる（Ｓ１２）。そして、制御部６０は、実行停止報知装置１００による動作規制の実行停止の報知を停止させる（Ｓ１３）。例えば、制御部６０は、表示部７１にて、情報Ｒを非表示にする。その後は、Ｓ８に移行し、上記と同様の処理が行われる。

【0060】

〔５．効果〕
以上のように、制御部６０は、油圧ショベル１の動作モードが特定モード以外の通常モードである場合に、監視部５０の監視結果に基づく動作規制を実行する一方、動作モードが特定モードである場合に、監視部５０の監視結果に基づく動作規制の実行を停止する（Ｓ４、Ｓ５、Ｓ９）。

【0061】

油圧ショベル１の動作モードが通常モード（例えば走行、旋回、掘削などを行う動作モード）である場合、監視部５０が障害物を検知すると、動作規制が実行され、例えば油圧ショベル１の走行が停止する。これにより、油圧ショベル１が走行中に障害物と衝突するなどの、通常生じ得る危険を回避することができる。一方、油圧ショベル１の動作モードが特定モード（例えばクレーンモード）である場合、監視部５０が障害物を検知した場合でも、油圧ショベル１の動作規制が実行されない。つまり、クレーンモードにおける吊り作業の動作が停止されない。クレーンモードにおいて、対象物を吊り下げたまま動作が停止すると、慣性力により対象物が暴れて障害物と衝突する場合があり、却って危険性が増大する。この場合は、油圧ショベル１の吊り作業の動作を可能にするほうが、対象物を地面に降ろすなどの危険を回避する措置が直ちに可能となり、危険を回避できる点で好ましい。つまり、動作を停止させると却って危険性が増大する特定モードでは、監視結果に基づく動作規制の実行を停止することにより、危険を回避して油圧ショベル１による作業の安全を確保することができる。

【0062】

特に、制御部６０は、監視部５０が油圧ショベル１の周囲に障害物を検知した場合において、動作モードが通常モードであるときに、動作規制を実行する一方、動作モードが特定モードであるときに、動作規制の実行を停止する（Ｓ２、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ９）。

【0063】

監視部５０が障害物を検知した場合において、特定モード以外の通常モードでは、油圧ショベル１の動作規制が実行されるため、油圧ショベル１が障害物と衝突する危険を回避することができる。一方、特定モードでは、油圧ショベル１の動作規制の実行が停止されるため、油圧ショベル１の動作を継続して行うことができる。これにより、特定モードでは、監視部５０が障害物を検知した場合でも、危険を回避するための動作を油圧ショベル１に実行させて、作業の安全を図ることができる。

【0064】

また、本実施形態では、建設機械が油圧ショベル１であり、特定モードは、対象物の吊り作業を行うクレーンモードである（Ｓ４）。油圧ショベル１がクレーンモードで動作している場合、対象物を吊り下げた状態で油圧ショベル１の動作を停止させると、対象物が揺れて障害物と衝突するなどの危険性が増大する可能性がある。クレーンモードでは、監視部５０の監視結果に基づく油圧ショベル１の動作規制の実行が停止されるため、吊り下げた対象物に揺れが生じた場合でも、吊り下げた対象物が障害物と衝突することを回避する動作を可能にして、上記衝突による危険を早期に回避することができる。

【0065】

また、制御部６０は、入力部７２によって特定モードの設定を受け付けたときに、監視部５０の監視結果に基づく動作規制の実行を停止する（Ｓ４、Ｓ９）。オペレータが入力部７２を操作して特定モードを設定することにより、制御部６０は、動作モードが特定モードであることを認識して、監視部５０の監視結果に基づく動作規制の実行を停止する制御を行うことができる。

【0066】

また、油圧ショベル１は警報装置９０を備える。これにより、例えば、監視部５０が障害物を検知した場合には、制御部６０が動作規制を実行するか停止するかに関係なく、警報装置９０から警報を出力させて、油圧ショベル１のオペレータまたは周囲の人に注意を促し、作業の安全を図ることができる。

【0067】

また、油圧ショベル１は実行停止報知装置１００を備える。実行停止報知装置１００による動作規制の実行停止の報知により、動作規制の実行が停止されたという事実を、油圧ショベル１のオペレータまたは周囲の人に知らせて注意を促すことができる。

【0068】

また、表示部７１は、警報装置９０および実行停止報知装置１００を兼ねており、監視部５０によって取得された画像に加えて、監視部５０の監視結果に基づく警報を表示し（Ｓ３）、さらに、動作規制の実行が停止されたときに、実行停止を示す情報を表示する（Ｓ１０）。この構成では、１つの表示部７１に、オペレータに知らせるべき複数の情報（撮影画像、警報、動作規制の実行停止の情報）がまとめて表示される。これにより、オペレータは表示部７１を見るだけで、複数の情報を容易に認識することができる。

【0069】

〔６．その他〕
以上では、油圧ショベル１の動作規制を実行する特定モードとして、クレーンモードを例に挙げて説明したが、特定モードはクレーンモードには限定されない。例えば、特定モードは転倒防止モードであってもよく、この場合でも、本実施形態と同様の動作規制の実行／停止の制御を適用することができる。

【0070】

転倒防止モードでは、油圧ショベル１の姿勢（ブーム３１およびアーム３２の回動角度、上部旋回体４の旋回角度等）に応じて変化する油圧ショベル１の重心位置を上記回動角度等から算出し、その算出結果に基づいて、転倒を防止するための動作（例えばブーム３１およびアーム３２の巻き込み動作）が制御部６０による自動制御で行われる。転倒防止モードが働いている間、監視部５０による障害物の検知に基づいて、転倒防止動作の規制が実行されると、ブーム３１およびアーム３２の巻き込み動作が停止して転倒を防止することができなくなり、油圧ショベル１が転倒する危険が生じる。したがって、転倒防止モードを特定モードとし、転倒防止モードのときに、監視部５０の監視結果に基づく動作規制の実行を停止させることにより、転倒防止のための動作を実行可能にして、油圧ショベル１の転倒の危険を回避することができる。

【0071】

また、油圧ショベル１が、バケット３３に代えてグラップラー（図示せず）を作業機３の先端にアタッチメントとして装着できるように構成される場合、特定モードは、グラップラーで作業を行うグラップルモードであってもよい。グラップラーで重量物を掴んで作業を行っているときに、監視部５０による障害物の検知に基づいて動作規制が実行されると、重量物を空中で掴んだままグラップラーの動作が停止する場合がある。この場合、グラップラーで掴んでいる重量物が落下するおそれがある。したがって、グラップルモードを特定モードとし、グラップルモードのときに、監視部５０の監視結果に基づく動作規制の実行を停止させることにより、グラップラーで掴んでいる重量物を地面に置く動作を可能にして、重量物の落下の危険を回避することができる。

【0072】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で拡張または変更して実施することができる。

【産業上の利用可能性】

【0073】

本発明は、例えば油圧ショベルなどの建設機械に利用可能である。

【符号の説明】

【0074】

１ 油圧ショベル（建設機械）
４１ｂ 操作部
５０ 監視部
６０ 制御部
７１ 表示部（警報装置、実行停止報知装置）
７２ 入力部
８１ 回転灯（警報装置、実行停止報知装置）
８２ 発光部（警報装置、実行停止報知装置）
８３ 発報部（警報装置、実行停止報知装置）
９０ 警報装置
１００ 実行停止報知装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】