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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】2024-11-18
(45)【発行日】2024-11-26
(54)【発明の名称】ショベル及びシステム
(51)【国際特許分類】
E02F 9/24 20060101AFI20241119BHJP
B60R 1/00 20220101ALI20241119BHJP
B60R 11/02 20060101ALI20241119BHJP
E02F 9/26 20060101ALI20241119BHJP
H04N 7/18 20060101ALI20241119BHJP
【ＦＩ】
E02F9/24 B
B60R1/00 A
B60R11/02 S
E02F9/26 B
H04N7/18 J
【請求項の数】
12
(21)【出願番号】P 2019562476
(86)(22)【出願日】2018-12-27
(86)【国際出願番号】 JP2018048343
(87)【国際公開番号】W WO2019131955
(87)【国際公開日】2019-07-04
【審査請求日】2021-08-26
【審判番号】
【審判請求日】2023-08-14
(31)【優先権主張番号】P 2017252214
(32)【優先日】2017-12-27
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】502246528
【氏名又は名称】住友建機株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100107766
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠重
(74)【代理人】
【識別番号】100070150
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠彦
(72)【発明者】
【氏名】黒川 朋紀
(72)【発明者】
【氏名】塚本 浩之
【合議体】
【審判長】居島 一仁
【審判官】▲吉▼川 康史
【審判官】太田 恒明
(56)【参考文献】
【文献】特開２００８－２４０３６２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００５－２４８５０３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００６－１９５８７７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００８－１６２３３５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１０－５９６５３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００８－９５３０７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００７－１９７９５０（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
E02F9/00-9/28
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
下部走行体と、前記下部走行体に旋回可能に搭載されている上部旋回体と、
前記上部旋回体に設置されている運転室と、
前記上部旋回体の向きと前記下部走行体の向きとの相対的な関係を検出するように構成されている向き検出装置と、
前記運転室に設置されている表示装置と、
前記向き検出装置によって検出された前記上部旋回体の向きと前記下部走行体の向きとの相対的な関係が所定の条件を満たしていると判断されている場合で、且つ、後進操作が行われた場合に、前記上部旋回体から見て後方に物体が存在しない場合であっても、警報を出力するように構成されている、前記表示装置とは別に設けられた、警報装置と、を備え、
前記後進操作は、前記上部旋回体から見て後方に前記下部走行体を進行させる操作である、
ショベル。
【請求項2】
前記警報装置は、前進操作が行われた場合に、前記警報とは異なる別の警報を出力するように構成され、前記前進操作は、前記上部旋回体から見て前方に前記下部走行体を進行させる操作である、
請求項１に記載のショベル。
【請求項3】
前記上部旋回体から見て後方は、前記上部旋回体の前後軸に対する角度が９０度未満となる方向を含み、前記警報装置は、前記向き検出装置によって検出された前記上部旋回体の向きと前記下部走行体の向きとの相対的な関係が所定の条件を満たしていると判断されている場合で、且つ、前記後進操作が行われた場合に、ショベルの周囲で作業している作業者を含む報知対象者に対して警報を出力するように構成されている、
請求項１に記載のショベル。
【請求項4】
前記警報装置は、走行操作装置が不感帯領域にあるときに、前記警報を出力するように構成されている、請求項１に記載のショベル。
【請求項5】
前記表示装置は、左右の走行操作装置が同じ傾倒方向に倒されたときの該傾倒方向に対応する前記下部走行体の進行方向を指し示す画像を表示する、請求項１に記載のショベル。
【請求項6】
前記進行方向を指し示す画像は、前記上部旋回体の旋回状態に応じて連続的に変化する、請求項５に記載のショベル。
【請求項7】
前記表示装置は、走行操作装置が操作されているか否かにかかわらず、該走行操作装置が操作者側に引かれたときの前記下部走行体の進行方向を指し示す画像をショベルの周囲の俯瞰画像に対して表示する、請求項１に記載のショベル。
【請求項8】
前記上部旋回体と前記下部走行体の位置関係を前記表示装置に表示させる、請求項１に記載のショベル。
【請求項9】
前記表示装置には俯瞰画像が表示され、前記俯瞰画像には、前記上部旋回体を表す図形と前記下部走行体を表す図形とが含まれ、
前記上部旋回体を表す図形と前記下部走行体を表す図形の位置関係は、前記上部旋回体と前記下部走行体の位置関係の変化に応じて変化する、
請求項１に記載のショベル。
【請求項10】
センタージョイントに旋回角度センサが配置されている、請求項１に記載のショベル。
【請求項11】
ショベルに関する情報を出力するシステムであって、向き検出装置によって検出された上部旋回体の向きと下部走行体の向きとの相対的な関係が所定の条件を満たしているか否か、及び、前記上部旋回体から見て後方に前記下部走行体を進行させる操作が行われているか否かを判定するコントローラを有し、
前記向き検出装置によって検出された前記上部旋回体の向きと前記下部走行体の向きとの相対的な関係が所定の条件を満たしていると判断されている場合で、且つ、前記上部旋回体から見て後方に前記下部走行体を進行させる操作が行われた場合に、前記上部旋回体から見て後方に物体が存在しない場合であっても、警報装置から警報を出力させる、
システム。
【請求項12】
前記コントローラは、走行操作装置が操作されているか否かにかかわらず、該走行操作装置が操作者側に引かれたときの前記下部走行体の進行方向を指し示す画像を生成し、
当該システムは、表示装置に表示されているショベルの周囲の俯瞰画像に対して前記画像を表示させる、
請求項１１に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、ショベル及びショベルの出力装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、後方の様子を撮像するカメラとそのカメラが出力する画像を表示する表示装置とを搭載したショベルが知られている（特許文献１参照。）。このショベルでは、操作者は、ショベルを後進させる際に、表示装置に表示された画像を見て後方の様子を確認できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１２－１０９７４１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、表示装置に画像が表示されるだけでは操作者の注意を十分に喚起できず、操作者は、ショベルを後進させる際の後方確認を怠ってしまう場合がある。
【0005】
そこで、後進操作が行われたときにショベルの作業に携わる人の注意を喚起できるショベルを提供することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の実施形態に係るショベルは、下部走行体と、前記下部走行体に旋回可能に搭載されている上部旋回体と、前記上部旋回体に設置されている運転室と、前記上部旋回体の向きと前記下部走行体の向きとの相対的な関係を検出するように構成されている向き検出装置と、前記運転室に設置されている表示装置と、前記向き検出装置によって検出された前記上部旋回体の向きと前記下部走行体の向きとの相対的な関係が所定の条件を満たしていると判断されている場合で、且つ、後進操作が行われた場合に、前記上部旋回体から見て後方に物体が存在しない場合であっても、警報を出力するように構成されている、前記表示装置とは別に設けられた、警報装置と、を備え、前記後進操作は、前記上部旋回体から見て後方に前記下部走行体を進行させる操作である。
【発明の効果】
【0007】
上述の手段により、後進操作が行われたときにショベルの作業に携わる人の注意を喚起できるショベルが提供される。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1A】本発明の実施形態に係るショベルの側面図である。
【図1B】本発明の実施形態に係るショベルの上面図である。
【図2】ショベルに搭載される基本システムの構成例を示す概略図である。
【図3】警報処理のフローチャートである。
【図4A】ショベルを真上から見たときの模式図である。
【図4B】ショベルを真上から見たときの模式図である。
【図4C】ショベルを真上から見たときの模式図である。
【図4D】ショベルを真上から見たときの模式図である。
【図4E】ショベルを真上から見たときの模式図である。
【図4F】ショベルを真上から見たときの模式図である。
【図4G】ショベルを真上から見たときの模式図である。
【図4H】ショベルを真上から見たときの模式図である。
【図5】パイロット圧とＰＣポートの開口面積との関係を示す図である。
【図6A】周囲監視画像の例を示す図である。
【図6B】周囲監視画像の例を示す図である。
【図6C】周囲監視画像の例を示す図である。
【図6D】周囲監視画像の例を示す図である。
【図6E】周囲監視画像の例を示す図である。
【図7】メイン画面の構成例を示す図である。
【図8】メイン画面の別の構成例を示す図である。
【図9】空間認識装置を備えたショベルの上面図である。
【図10】メイン画面の別の構成例を示す図である。
【図11】メイン画面の更に別の構成例を示す図である。
【図12】ショベルの管理システムの構成例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
【0010】
図１Ａ及び図１Ｂの例では、ショベル１００の下部走行体１はクローラ１Ｃを含む。クローラ１Ｃは、走行油圧モータ２Ｍによって駆動される。具体的には、クローラ１Ｃは左クローラ１ＣＬ及び右クローラ１ＣＲを含む。左クローラ１ＣＬは左走行油圧モータ２ＭＬによって駆動され、右クローラ１ＣＲは右走行油圧モータ２ＭＲによって駆動される。
【0011】
下部走行体１には旋回機構２を介して上部旋回体３が旋回可能に搭載されている。上部旋回体３には作業要素としてのブーム４が取り付けられている。ブーム４の先端には作業要素としてのアーム５が取り付けられ、アーム５の先端には作業要素及びエンドアタッチメントとしてのバケット６が取り付けられている。ブーム４は、ブームシリンダ７により駆動され、アーム５は、アームシリンダ８により駆動され、バケット６は、バケットシリンダ９により駆動される。上部旋回体３には、運転室（キャビン１０）が設けられ、且つ、エンジン１１等の動力源が搭載されている。また、上部旋回体３には、旋回油圧モータ、コントローラ３０及びカメラ８０等が取り付けられている。旋回油圧モータは旋回用電動発電機であってもよい。キャビン１０の内部には、操作装置２６及び警報装置４９等が設けられている。なお、本書では、便宜上、上部旋回体３における、ブーム４等の作業要素が取り付けられている側を前方とし、カウンタウェイトが取り付けられている側を後方とする。
【0012】
コントローラ３０は、ショベル１００を制御するための制御装置である。図１Ａ及び図１Ｂの例では、コントローラ３０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＮＶＲＡＭ及びＲＯＭ等を備えたコンピュータで構成されている。この場合、コントローラ３０は、各種機能要素に対応するプログラムをＲＯＭから読み出してＲＡＭにロードし、対応する処理をＣＰＵに実行させる。
【0013】
カメラ８０はショベル１００の周囲を撮像する。カメラ８０は、単眼カメラであってもよく、ステレオカメラであってもよい。図１Ａ及び図１Ｂの例では、カメラ８０は、上部旋回体３の上面後端に取り付けられたバックカメラ８０Ｂ、上部旋回体３の上面左端に取り付けられた左カメラ８０Ｌ、及び、上部旋回体３の上面右端に取り付けられた右カメラ８０Ｒを含む。カメラ８０は、ショベル１００の前方の空間を撮像する前カメラを含んでいてもよい。カメラ８０は、ショベル１００の周囲における所定領域内の所定物体を検出する物体検出装置として機能する。この場合、カメラ８０は、画像処理装置を含んでいてもよい。画像処理装置は、カメラ８０が撮像した画像（入力画像）に各種画像処理を施して入力画像に含まれる所定物体の画像を検出する。所定物体の画像を検出した場合、カメラ８０は、物体検出信号をコントローラ３０に対して出力する。所定物体は、人、動物、車両及び機械等の少なくとも１つを含む。画像処理装置は、動体を検出するように構成されていてもよい。画像処理装置は、コントローラ３０に統合されていてもよい。物体検出装置は、ＬＩＤＡＲ、超音波センサ、ミリ波センサ、レーザレーダセンサ、赤外線センサ等であってもよい。
【0014】
カメラ８０は、上部旋回体３の向きと下部走行体１の向きとの相対的な関係（以下、「向きに関する情報」とも称する。）を検出するように構成されていてもよい。この場合、画像処理装置は、カメラ８０が撮像した画像（入力画像）に各種画像処理を施して入力画像に含まれる下部走行体１の画像を検出する。例えば、画像処理装置は、各種画像認識技術を用いて下部走行体１の画像を検出することで、下部走行体１の長手方向を特定する。そして、画像処理装置は、上部旋回体３の前後軸と下部走行体１の長手方向に対応する仮想線との間に形成される角度を導き出す。特に、下部走行体１に設けられるクローラ１Ｃは上部旋回体３から突出しているため、画像処理装置は、クローラ１Ｃの画像を検出することで向きに関する情報を検出できる。この場合も、画像処理装置は、コントローラ３０に統合されていてもよい。また、カメラ８０が向きに関する情報の検出に用いられない場合、図２に示されるように、向き検出装置８５が別に設けられていてもよい。
【0015】
向き検出装置８５は、向きに関する情報を検出するように構成されている。例えば、向き検出装置８５は、下部走行体１に取り付けられた方位センサと上部旋回体３に取り付けられた方位センサの組み合わせで構成されていてもよい。具体的には、向き検出装置８５は、下部走行体１と上部旋回体３のそれぞれに設けられたＧＮＳＳ受信機のそれぞれの位置情報から向きに関する情報を導き出してもよい。また、旋回用電動発電機で上部旋回体３が旋回駆動される構成では、向き検出装置８５は、レゾルバで構成されていてもよい。
【0016】
また、向き検出装置８５は、上部旋回体３に設けられた上側ボールレースの円周に沿って取り付けられた１又は複数の近接センサと、下部走行体１に設けられた下側ボールレースの円周に沿って形成された１又は複数のドグ（凸部又は凹部）との組み合わせで構成されていてもよい。なお、ドグに近接したときにオンに切り換わるように構成された近接センサは、超音波センサ、磁気センサ又は光センサ等で置き換えられてもよい。
【0017】
次に、図２を参照し、ショベル１００に搭載される基本システムについて説明する。図２は、ショベル１００に搭載される基本システムの構成例を示す図である。図２において、機械的動力伝達ラインは二重線、作動油ラインは太実線、パイロットラインは破線、電力ラインは細実線、電気制御ラインは一点鎖線でそれぞれ示されている。
【0018】
基本システムは、主に、エンジン１１、メインポンプ１４、パイロットポンプ１５、コントロールバルブ１７、操作装置２６、操作圧センサ２９、コントローラ３０及び警報装置４９等を含む。
【0019】
エンジン１１は、エンジン負荷の増減にかかわらずエンジン回転数を一定に維持するアイソクロナス制御を採用したディーゼルエンジンである。エンジン１１における燃料噴射量、燃料噴射タイミング及びブースト圧等は、エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ７４）により制御される。
【0020】
エンジン１１は油圧ポンプとしてのメインポンプ１４及びパイロットポンプ１５のそれぞれに接続されている。メインポンプ１４は作動油ラインを介してコントロールバルブ１７に接続されている。
【0021】
コントロールバルブ１７は、ショベル１００の油圧系の制御を行う油圧制御装置である。コントロールバルブ１７は、左走行油圧モータ２ＭＬ、右走行油圧モータ２ＭＲ、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、バケットシリンダ９及び旋回油圧モータ等の油圧アクチュエータに接続されている。
【0022】
具体的には、コントロールバルブ１７は、各油圧アクチュエータに対応する複数のスプール弁を含む。各スプール弁は、ＰＣポートの開口面積及びＣＴポートの開口面積を増減できるように、パイロット圧に応じて変位可能に構成されている。ＰＣポートは、メインポンプ１４と油圧アクチュエータとを連通させる、すなわち、メインポンプ１４と油圧アクチュエータとをつなぐ管路を作動油が流れるようにするポートである。ＣＴポートは、油圧アクチュエータと作動油タンクとを連通させるポートである。
【0023】
パイロットポンプ１５は、パイロットラインを介して各種油圧制御機器に作動油を供給するための油圧ポンプである。パイロットポンプ１５は、例えば、固定容量型油圧ポンプである。但し、パイロットポンプ１５は、省略されてもよい。この場合、パイロットポンプ１５が担っていた機能は、メインポンプ１４によって実現されてもよい。すなわち、メインポンプ１４は、コントロールバルブ１７に作動油を供給する機能とは別に、絞り等により作動油の圧力を低下させた後で操作装置２６等に作動油を供給する機能を備えていてもよい。
【0024】
本実施形態では、パイロットポンプ１５は、パイロットラインを介して操作装置２６に接続されている。操作装置２６は、例えば、走行操作装置２６Ａを含む。走行操作装置２６Ａは、例えば、走行レバー及び走行ペダルを含む。本実施形態では、操作装置２６のそれぞれは、油圧式操作装置であり、パイロットラインを介してコントロールバルブ１７内にある対応するスプール弁のパイロットポートに接続されている。但し、操作装置２６は、電気式操作装置であってもよい。
【0025】
操作圧センサ２９は、操作装置２６の操作内容を圧力の形で検出する。操作圧センサ２９は、検出値をコントローラ３０に対して出力する。但し、操作装置２６の操作内容は、電気的に検出されてもよい。
【0026】
表示装置４０は、コントローラ３０に接続されている。表示装置４０は、ＣＡＮ等の通信ネットワークを介してコントローラ３０に接続されていてもよく、専用線を介してコントローラ３０に接続されていてもよい。表示装置４０は、画像表示部４１、及び、入力部としてのスイッチパネル４２を有する。スイッチパネル４２は、各種ハードウェアスイッチを含むパネルである。スイッチパネル４２は、タッチパネルであってもよい。
【0027】
表示装置４０は、蓄電池９０から電力の供給を受けて動作する。蓄電池９０は、例えば、エンジン１１のオルタネータ１１ａで発電した電力で充電される。蓄電池９０の電力は、コントローラ３０等にも供給される。例えば、エンジン１１のスタータ１１ｂは、蓄電池９０からの電力で駆動され、エンジン１１を始動する。
【0028】
ＥＣＵ７４は、冷却水温等、エンジン１１の状態を表すデータをコントローラ３０に送信する。メインポンプ１４のレギュレータ１４ａは、斜板傾転角を表すデータをコントローラ３０に送信する。吐出圧センサ１４ｂは、メインポンプ１４の吐出圧を表すデータをコントローラ３０に送信する。作動油タンクとメインポンプ１４との間の管路に設けられた油温センサ１４ｃは、その管路を流れる作動油の温度を表すデータをコントローラ３０に送信する。操作圧センサ２９は、操作装置２６が操作されたときに生成されるパイロット圧を表すデータをコントローラ３０に送信する。コントローラ３０は一時記憶部（メモリ）にこれらのデータを蓄積しておき、必要なときに表示装置４０に送信できる。
【0029】
エンジン回転数調整ダイヤル７５は、エンジン１１の回転数を調整するためのダイヤルである。エンジン回転数調整ダイヤル７５は、エンジン回転数の設定状態を示すデータをコントローラ３０に送信する。エンジン回転数調整ダイヤル７５は、ＳＰモード、Ｈモード、Ａモード、及びＩＤＬＥモードの４段階でエンジン回転数を切り換えできるように構成されている。ＳＰモードは、作業量を優先したい場合に選択される回転数モードであり、最も高いエンジン回転数を利用する。Ｈモードは、作業量と燃費を両立させたい場合に選択される回転数モードであり、二番目に高いエンジン回転数を利用する。Ａモードは、燃費を優先させながら低騒音でショベル１００を稼働させたい場合に選択される回転数モードであり、三番目に高いエンジン回転数を利用する。ＩＤＬＥモードは、エンジン１１をアイドリング状態にしたい場合に選択される回転数モードであり、最も低いエンジン回転数を利用する。エンジン１１は、エンジン回転数調整ダイヤル７５で設定された回転数モードのエンジン回転数で一定に回転数制御される。
【0030】
警報装置４９は、ショベル１００に関する情報を出力することで、ショベル１００の作業に携わる人（以下、「報知対象者」とする。）の注意を喚起するショベル１００の出力装置の一例である。警報装置４９は、例えば、室内警報装置４９Ｎ及び室外警報装置４９Ｅの組み合わせで構成される。室内警報装置４９Ｎは、キャビン１０内にいるショベル１００の操作者の注意を喚起するための装置であり、例えば、キャビン１０内に設けられた音出力装置、振動発生装置及び発光装置等の少なくとも１つを含む。室内警報装置４９Ｎは、表示装置４０であってもよい。室外警報装置４９Ｅは、ショベル１００の周囲で作業する作業者の注意を喚起するための装置であり、例えば、キャビン１０の外に設けられた音出力装置及び発光装置等の少なくとも１つを含む。室外警報装置４９Ｅとしての音出力装置は、例えば、上部旋回体３の底面に取り付けられている走行アラーム装置であってもよい。また、室外警報装置４９Ｅは、上部旋回体３上に設けられる発光装置であってもよい。但し、室外警報装置４９Ｅは省略されてもよい。
【0031】
次に、コントローラ３０が有する各種機能要素について説明する。本実施形態では、コントローラ３０は、判定部３１、警報部３２及び画像生成部３３を機能要素として有する。
【0032】
判定部３１は、所定の条件が満たされているか否かを判定する。所定の条件は、例えば、上部旋回体３に対する下部走行体１の向きに関する所定の条件を含む。向きに関する所定の条件は、例えば、下部走行体１の前後軸と上部旋回体３の前後軸との間に形成される角度が所定範囲内となることを含む。また、所定の条件は、例えば、走行操作に関する所定の条件を含む。走行操作に関する所定の条件は、例えば、走行操作装置２６Ａを介して後進操作が行われたことを含む。後進操作は、例えば、上部旋回体３又はキャビン１０から見て後方に下部走行体１を進行させる操作である。
【0033】
警報部３２は、判定部３１により所定の条件が満たされたと判定された場合に、警報を出力させる。本実施形態では、警報部３２は、判定部３１により向きに関する所定の条件と走行操作に関する所定の条件とが満たされたと判定された場合、警報装置４９から警報を出力させる。
【0034】
画像生成部３３は、表示装置４０に表示させる画像を生成する。本実施形態では、画像生成部３３は、例えば、表示装置４０の画像表示部４１に表示される画像を生成する。
【0035】
ここで、図３を参照し、後進操作が行われたときにコントローラ３０が警報装置４９に警報を出力させる処理（以下、「警報処理」とする。）の一例について説明する。図３は、警報処理のフローチャートである。コントローラ３０は、所定の制御周期で繰り返しこの警報処理を実行する。
【0036】
最初に、コントローラ３０の判定部３１は、向きに関する所定の条件が満たされているか否かを判定する（ステップＳＴ１）。本実施形態では、判定部３１は、下部走行体１の前後軸と上部旋回体３の前後軸との間に形成される角度が所定の範囲内にある場合に、向きに関する所定の条件が満たされていると判定する。
【0037】
ここで、図４Ａ～図４Ｈを参照し、向きに関する所定の条件について説明する。図４Ａ～図４Ｈは、ショベル１００を真上から見たときの模式図である。図４Ａ～図４Ｈのそれぞれは、左クローラ１ＣＬ及び右クローラ１ＣＲを含む下部走行体１と、左クローラ１ＣＬの後部に搭載されている左走行油圧モータ２ＭＬと、右クローラ１ＣＲの後部に搭載されている右走行油圧モータ２ＭＲとを破線で示している。また、図４Ａ～図４Ｈのそれぞれは、上部旋回体３及び上部旋回体３に設置されているキャビン１０を実線で示している。
【0038】
より具体的には、図４Ａは、下部走行体１の前後軸１Ｘと上部旋回体３の前後軸３Ｘとが一致している状態を示している。以下では、この状態を「基準状態」と称する。また、前後軸１Ｘと前後軸３Ｘとの間に形成される角度は、基準状態に関して上部旋回体３が右回りに旋回するときに正値となり、左回りに旋回するときに負値となる。
【0039】
【0040】
【0041】
図４Ｄは、前後軸１Ｘと前後軸３Ｘとの間に角度（－α１）が形成されている状態を示している。すなわち、図４Ｄは、基準状態に対して上部旋回体３を左回りに角度α１（＞α）だけ旋回させたときの状態を示している。
【0042】
角度αは、下部走行体１の向きと上部旋回体３の向きとが同じであるか否かを区別するための閾値である。本実施形態では、角度αは、０度より大きく９０度より小さい角度である。本書では、図４Ａ～図４Ｃに示すように前後軸１Ｘと前後軸３Ｘとの間の角度が０度以上で且つ角度α以下のときに下部走行体１が矢印ＡＲ１の方向に進行することは、ショベル１００の「後進」と称される。一方で、図４Ｄに示すように前後軸１Ｘと前後軸３Ｘとの間の角度が９０度以下で且つ角度αより大きいときに下部走行体１が矢印ＡＲ１の方向に進行することは、ショベル１００の「側進」又は「斜め後進」と称される。なお、キャビン１０内の運転席に着座する操作者は、通常、前後軸１Ｘと前後軸３Ｘとの間の角度が０度以上で且つ角度α以下の場合、下部走行体１に取り付けられている走行油圧モータ及びアイドラ等を視認できない。そのため、操作者は、走行油圧モータ又はアイドラ等の配置から下部走行体１の向きを判断できない。一方、前後軸１Ｘと前後軸３Ｘとの間の角度が９０度以下で且つ角度αより大きい場合、操作者は、通常、走行油圧モータ及びアイドラ等を視認できる。そのため、操作者は、走行油圧モータ又はアイドラ等の配置から下部走行体１の向きを判断できる。角度αは、典型的には、このような条件が満たされるように設定される。
【0043】
図４Ｅは、前後軸１Ｘと前後軸３Ｘとの間の角度が１８０度となっているときの状態を示している。すなわち、図４Ｅは、基準状態に対して上部旋回体３を左回り又は右回りに１８０度だけ旋回させたときの状態を示している。
【0044】
【0045】
【0046】
図４Ｈは、前後軸１Ｘと前後軸３Ｘとの間に角度（－β１）が形成されている状態を示している。すなわち、図４Ｈは、基準状態に対して上部旋回体３を左回りに角度β１（＜β）だけ旋回させたときの状態を示している。
【0047】
角度βは、下部走行体１の向きと上部旋回体３の向きとが正反対であるか否かを区別するための閾値である。本実施形態では、角度βは、９０度より大きく１８０度より小さい角度である。図４Ｅ～図４Ｇに示すように前後軸１Ｘと前後軸３Ｘとの間の角度が角度β以上で且つ１８０度以下のときに下部走行体１が矢印ＡＲ２の方向に進行することは、ショベル１００の「後進」と称される。一方で、図４Ｈに示すように前後軸１Ｘと前後軸３Ｘとの間の角度が９０度以上で且つ角度βより小さいときに下部走行体１が矢印ＡＲ２の方向に進行することは、ショベル１００の「側進」又は「斜め後進」と称される。なお、キャビン１０内の運転席に着座する操作者は、前後軸１Ｘと前後軸３Ｘとの間の角度が角度β以上で且つ１８０度以下の場合、下部走行体１に取り付けられている走行油圧モータ及びアイドラ等を視認できない。そのため、操作者は、走行油圧モータ又はアイドラ等の配置から下部走行体１の向きを判断できない。一方、前後軸１Ｘと前後軸３Ｘとの間の角度が９０度以上で且つ角度βより小さい場合、操作者は、走行油圧モータ及びアイドラ等を視認できる。そのため、操作者は、走行油圧モータ又はアイドラ等の配置から下部走行体１の向きを判断できる。角度βは、典型的には、このような条件が満たされるように設定される。
【0048】
判定部３１は、下部走行体１の前後軸１Ｘと上部旋回体３の前後軸３Ｘとの間に形成される角度が－１８０度から－βの範囲内、－αから＋αの範囲内、及び、＋βから＋１８０度の範囲内にある場合に、向きに関する所定の条件が満たされていると判定する。例えば、判定部３１は、図４Ａ～図４Ｃ及び図４Ｅ～図４Ｆの何れかに示す状態であることを検出している場合に、向きに関する所定の条件が満たされていると判定し、図４Ｄ及び図４Ｈの何れかに示す状態であることを検出している場合に向きに関する所定の条件が満たされていないと判定する。
【0049】
向きに関する所定の条件が満たされていないと判定した場合（ステップＳＴ１のＮＯ）、判定部３１は、警報を出力することなく、今回の警報処理を終了させる。
【0050】
向きに関する所定の条件が満たされていると判定した場合（ステップＳＴ１のＹＥＳ）、判定部３１は、走行操作に関する所定の条件が満たされたか否かを判定する（ステップＳＴ２）。本実施形態では、判定部３１は、後進操作が行われたときに、走行操作に関する所定の条件が満たされたと判定する。
【0051】
例えば、判定部３１は、図４Ａ～図４Ｃに示す状態において走行レバーを手前に引く操作及び走行ペダルの踵側を踏み込む操作の少なくとも一方が行われた場合に、走行操作に関する所定の条件が満たされたと判定する。図４Ａ～図４Ｃに示す状態において、走行レバーが手前に引かれると、すなわち後方に傾けられると、下部走行体１は、矢印ＡＲ１で示す方向に進行するためである。走行ペダルの踵側が踏み込まれた場合も同様である。この場合、走行レバーを手前に引く操作、及び、走行ペダルの踵側を踏み込む操作は後進操作に含まれる。
【0052】
また、判定部３１は、図４Ｅ～図４Ｇに示す状態において走行レバーを遠方に押し込む操作及び走行ペダルのつま先側を踏み込む操作の少なくとも一方が行われた場合に、走行操作に関する所定の条件が満たされたと判定する。図４Ｅ～図４Ｇに示す状態において、走行レバーが遠方に押し込まれると、すなわち前方に傾けられると、下部走行体１は矢印ＡＲ２で示す方向に進行するためである。走行ペダルのつま先側が踏み込まれた場合も同様である。この場合、走行レバーを遠方に押し込む操作、及び、走行ペダルのつま先側を踏み込む操作は後進操作に含まれる。
【0053】
具体的には、判定部３１は、操作圧センサ２９の出力に基づいて、左右の走行操作装置２６Ａの少なくとも一方による後進操作が行われたか否かを判定する。例えば、判定部３１は、図４Ａに示す状態において、左走行油圧モータ２ＭＬに関連するスプール弁（以下、「左走行スプール弁」とする。）の逆回転側パイロット圧が閾値Ｐｔ以上となった場合、すなわち、左走行レバーが手前に引かれたと判定した場合に、後進操作が行われたと判定する。左走行スプール弁は、逆回転側パイロット圧の増大に応じて変位し、メインポンプ１４と左走行油圧モータ２ＭＬの第１ポートとを連通させ、且つ、左走行油圧モータ２ＭＬの第２ポートと作動油タンクとを連通させる。その結果、左走行油圧モータ２ＭＬは逆回転し、左クローラ１ＣＬは矢印ＡＲ１で示す方向に進行する。なお、左走行スプール弁は、左走行レバーが遠方に押し込まれると、順回転側パイロット圧の増大に応じてメインポンプ１４と左走行油圧モータ２ＭＬの第２ポートとを連通させ、且つ、左走行油圧モータ２ＭＬの第１ポートと作動油タンクとを連通させる。その結果、左走行油圧モータ２ＭＬは順回転し、左クローラ１ＣＬは矢印ＡＲ１で示す方向とは正反対の方向に進行する。すなわち、左クローラ１ＣＬは前進する。
【0054】
本実施形態では、閾値Ｐｔは、不感帯領域内の値として設定されている。不感帯領域は、左走行油圧モータ２ＭＬが作動しないパイロット圧の範囲を意味する。図５は、左走行レバーを手前に引いたときに左走行スプール弁に作用する逆回転側パイロット圧とＰＣポートの開口面積との関係を示している。図５の横軸は逆回転側パイロット圧に対応し、縦軸はＰＣポートの開口面積に対応する。
【0055】
また、図５は、左走行レバーを手前に引いた場合の例を示しているが、図５に示す関係は、左操作レバーを遠方に押し込んだ場合、右走行レバーを手前に引いた場合、及び、右走行レバーを遠方に押し込んだ場合にも同様に適用される。
【0056】
図５に示すように、左走行レバーが手前に引かれたとしても、その操作量が小さくて逆回転側パイロット圧が閾値Ｐｓ未満の場合、すなわち、不感帯領域にある場合には、メインポンプ１４と左走行油圧モータ２ＭＬの第１ポートとを連通させるＰＣポートの開口面積はゼロのままである。そのため、メインポンプ１４が吐出する作動油は、左走行油圧モータ２ＭＬの第１ポートに流入せず、左走行油圧モータ２ＭＬは回転しない。一方、逆回転側パイロット圧が閾値Ｐｓ以上の場合、すなわち、不感帯領域を超えて増大した場合、ＰＣポートの開口面積は、ゼロより大きくなり、逆回転側パイロット圧の増大に応じて増大する。そのため、メインポンプ１４が吐出する作動油は、左走行油圧モータ２ＭＬの第１ポートに流入し、左走行油圧モータ２ＭＬは逆回転する。
【0057】
したがって、閾値Ｐｔが閾値Ｐｓより小さい場合、すなわち、閾値Ｐｔが不感帯領域内の値として設定されている場合、判定部３１は、下部走行体１が動き出す前に、走行操作に関する所定の条件が満たされたか否かを判定できる。そのため、コントローラ３０は、例えば、下部走行体１が動き出す前に、後進操作が行われたか否かを判定することができ、そして、後進操作が行われたと判定した場合には、下部走行体１が動き出す前に警報を出力できる。
【0058】
また、上述の実施形態では、判定部３１は、走行操作装置２６Ａに関するパイロット圧に基づいて走行操作に関する所定の条件が満たされたか否かを判定しているが、走行油圧モータ２Ｍに流入する作動油の圧力である駆動圧に基づいて走行操作に関する所定の条件が満たされたか否かを判定してもよい。この場合、走行油圧モータ２Ｍの駆動圧は、走行油圧モータ２Ｍと走行スプール弁とを繋ぐ管路に取り付けられた駆動圧センサによって検出されてもよい。なお、駆動圧センサは、望ましくは、上部旋回体３内にある走行スプール弁の近くに取り付けられる。或いは、判定部３１は、角度センサ等によって検出される走行レバーの傾倒角度に基づいて走行操作に関する所定の条件が満たされたか否かを判定してもよい。
【0059】
また、上述の実施形態では、判定部３１は、左右の走行操作装置２６Ａの少なくとも一方による後進操作が行われた場合に、走行操作に関する所定の条件が満たされたと判定している。但し、判定部３１は、左右の走行操作装置２６Ａの一方で後進操作が行われた場合であっても、他方で前進操作が行われた場合には、走行操作に関する所定の条件が満たされたと判定しないようにしてもよい。前進操作は、例えば、上部旋回体３又はキャビン１０から見て前方に下部走行体１を進行させる操作である。この構成では、判定部３１は、超信地旋回（スピンターン）が行われる場合には、走行操作に関する所定の条件が満たされたと判定することはない。また、判定部３１は、左右の走行操作装置２６Ａの双方による後進操作が行われた場合に、走行操作に関する所定の条件が満たされたと判定してもよい。この構成では、判定部３１は、信地旋回（ピボットターン）又は超信地旋回（スピンターン）が行われる場合には、走行操作に関する所定の条件が満たされたと判定することはない。また、判定部３１は、左右の走行操作装置２６Ａの双方による後進操作が行われた場合であっても、左右の操作量の差が所定値以上であれば、走行操作に関する所定の条件が満たされたと判定しないようにしてもよい。この構成では、判定部３１は、緩旋回（パワーターン）が行われる場合には、走行操作に関する所定の条件が満たされたと判定することはない。
【0060】
走行操作に関する所定の条件が満たされていないと判定した場合（ステップＳＴ２のＮＯ）、判定部３１は、警報を出力することなく、今回の警報処理を終了させる。
【0061】
走行操作に関する所定の条件が満たされたと判定した場合（ステップＳＴ２のＹＥＳ）、コントローラ３０の警報部３２は、警報を出力させる（ステップＳＴ３）。この警報（以下、「後進警報」とする。）は、例えば、視覚的警報、聴覚的警報及び触覚的警報の少なくとも１つを含む。また、報知対象者は、ショベル１００の操作者、及び、ショベル１００の周囲で作業している作業者の少なくとも一方を含む。本実施形態では、警報部３２は、キャビン１０内にいる操作者、及び、キャビン１０外にいる作業者の双方に対して警報装置４９から聴覚的警報を出力させる。
【0062】
また、警報部３２は、報知対象者が後進警報と他の警報とを区別できるように、後進警報の態様を他の警報と異ならせるようにしてもよい。例えば、警報部３２は、聴覚的警報として後進警報を出力させる場合、音の振幅、周波数及び波形等の少なくとも１つを異ならせるようにしてもよい。
【0063】
また、警報部３２は、走行レバーが遠方に押し込まれてショベル１００が後進する場合と、走行レバーが手前に引かれてショベル１００が後進する場合とで後進警報の態様を異ならせるようにしてもよい。特に、走行レバーが遠方に押し込まれたときにショベル１００が後進する場合、操作者は、ショベル１００を前進させるつもりであった場合もある。そのため、警報部３２は、例えば、走行レバーが遠方に押し込まれてショベル１００が後進する場合に出力する後進警報の音量を、走行レバーが手前に引かれてショベル１００が後進する場合に出力する後進警報の音量よりも大きくしてもよい。操作者が意図している移動方向とは異なる方向にショベル１００が移動しようとしていることを早期に且つ確実に操作者に知らせるためである。また、警報部３２は、音の振幅、周波数及び波形等の少なくとも１つを異ならせるようにしてもよい。また、後進警報は、キャビン１０内に設けられた振動発生装置又は発光装置を用いて出力されてもよい。例えば、警報部３２は、走行レバーが遠方に押し込まれてショベル１００が後進する場合に振動発生装置又は発光装置が出力する後進警報の態様と、走行レバーが手前に引かれてショベル１００が後進する場合に振動発生装置又は発光装置が出力する後進警報の態様とを異ならせるようにしてもよい。また、警報部３２が出力する後進警報は、上部旋回体３上に配置される、すなわち、キャビン１０の外に配置される音出力装置又は発光装置によるものであってもよい。
【0064】
上述のように、本発明の実施形態に係るショベル１００は、下部走行体１と、下部走行体１に旋回可能に搭載されている上部旋回体３と、上部旋回体３に設置されている運転室としてのキャビン１０と、キャビン１０内に設けられている走行操作装置２６Ａと、上部旋回体３の向きと下部走行体１の向きとの相対的な関係を検出するように構成されているカメラ８０と、上部旋回体３の向きと下部走行体１の向きとが所定の関係にあることがカメラ８０によって検出されている場合で、且つ、走行操作装置２６Ａを介して後進操作が行われた場合に、警報を出力するように構成されている警報装置４９と、を備える。カメラ８０は、例えば、下部走行体１に配置される走行油圧モータ又はアイドラ等の位置を検出し、上部旋回体３の向きと下部走行体１の向きとの相対的な関係を検出するように構成されている。後進操作は、例えば、キャビン１０から見て後方に下部走行体１を進行させる操作である。後進操作は、上部旋回体３の向きと下部走行体１の向きとの相対的な関係によっては、走行レバーを手前に引く操作及び走行ペダルの踵側を踏み込む操作を含む場合があり、走行レバーを遠方に押し込む操作及び走行ペダルのつま先側を踏み込む操作を含む場合もある。
【0065】
「キャビン１０から見て後方」は、上部旋回体３の前後軸３Ｘに対する角度が所定範囲内となる方向を含んでいてもよい。「キャビン１０から見て後方」は、例えば図４Ａ及び図４Ｅに示すように、上部旋回体３の前後軸３Ｘに対する下部走行体１の前後軸１Ｘの角度（絶対値）が角度α以下となる方向を含んでいてもよい。また、「キャビン１０から見て後方」は、図４Ｂ、図４Ｃ、図４Ｆ及び図４Ｇに示すように、下部走行体１の前後軸１Ｘと上部旋回体３の前後軸３Ｘとの間に形成される角度が－１８０度から－βの範囲内、－αから＋αの範囲内、又は、＋βから＋１８０度の範囲内となる方向を含んでいてもよい。
【0066】
この構成により、ショベル１００は、後進操作が行われたときにショベル１００の作業に携わる人の注意を喚起できる。具体的には、ショベル１００は、後進操作が行われたことをショベル１００の操作者に報知できる。そのため、ショベル１００の操作者は、後方確認を怠っていた場合には、注意喚起を受けた後で後方を確認できる。また、操作者は、ショベル１００を前進させるつもりが誤って後進操作を行ってしまった場合には、その後進操作を早期に中止できる。これは、例えば、旋回操作を繰り返すことで下部走行体１の向きと上部旋回体３の向きの関係を操作者が誤認識してしまっている場合に前進操作又は後進操作が行われたときであっても、ショベル１００は、パイロット圧が不感帯領域にあるうちに、誤認識している旨を操作者へ報知することで、操作者にすばやくその旨を認識させることができる。
【0067】
また、ショベル１００は、後進操作が行われたことをショベル１００の周囲で作業している作業者に報知できる。そのため、ショベル１００の周囲で作業している作業者は、ショベル１００の後進操作が行われたことを早期に認識できる。
【0068】
警報装置４９は、走行操作装置２６Ａを介して前進操作が行われた場合には、上記警報（後進警報）とは異なる別の警報を出力するように構成されていてもよい。なお、別の警報を出力する構成は、警報を出力しない構成を含む。すなわち、警報装置４９は、例えば、走行操作装置２６Ａを介して前進操作が行われた場合には走行アラームを出力しないように構成されてもよい。この構成は、例えば、判定部３１によって所定の条件が満たされていると判定された場合に限り出力する特別な警報と、単に走行操作装置２６Ａが操作された場合に出力する警報とを報知対象者が区別できるようにするためのものである。
【0069】
具体的には、走行操作装置２６Ａが操作された場合にその操作方向とは無関係に走行アラームが出力される場合、後進警報と走行アラームとが同じ態様の音声警報であれば、その音声警報を聞いた者は、その音声警報が意味する内容を判別できない。すなわち、その音声警報を聞いた者は、ショベル１００が前進しようとしているのか後進しようとしているのかを判別できない。上述の構成は、このような状況が発生するのを防止できる。
【0070】
また、警報装置４９は、走行操作装置２６Ａの操作量が不感帯領域にあるときに、警報を出力するように構成されていてもよい。この構成により、警報装置４９は、後進操作に応じてショベル１００が実際に動き出す前に、後進操作が行われた旨をショベル１００の操作者に知らせることができる。
【0071】
また、ショベル１００は、走行操作装置２６Ａの傾倒方向に対応する下部走行体１の進行方向に関する画像を表示する表示装置４０を備えていてもよい。この場合、進行方向に関する画像は、上部旋回体３の旋回状態に応じて連続的に変化するように構成されていてもよい。進行方向に関する画像は、例えば、画像生成部３３によって生成される。
【0072】
図６Ａ～図６Ｅは、表示装置４０の画像表示部４１に表示される周囲監視画像の５つの例を示している。５つの周囲監視画像のそれぞれは、画像生成部３３によって生成され、ショベル１００を表すショベル図形ＧＡと、ショベル図形ＧＡの周囲に配置される部分円形状（図６Ａ～図６Ｄ参照。）又は円形状（図６Ｅ参照。）のカメラ画像ＧＢと、走行操作装置２６Ａの傾倒方向に対応する下部走行体１の進行方向に関する画像ＧＤとを含んでいる。ショベル図形ＧＡは、下部走行体１を表す図形と上部旋回体３を表す図形とを含む。下部走行体１を表す図形と上部旋回体３を表す図形の位置関係は、下部走行体１と上部旋回体３の位置関係の変化に応じて変化してもよい。カメラ画像ＧＢは、例えば、バックカメラ８０Ｂ、左カメラ８０Ｌ及び右カメラ８０Ｒのそれぞれが撮像した画像を合成して生成される仮想視点画像としての俯瞰画像（図６Ａ～図６Ｄ参照。）であってもよく、前カメラ、バックカメラ８０Ｂ、左カメラ８０Ｌ及び右カメラ８０Ｒのそれぞれが撮像した画像を合成して生成される仮想視点画像としての俯瞰画像（図６Ｅ参照。）であってもよい。画像ＧＤは、例えば、左右の走行操作装置２６Ａ（走行レバー）が手前に引かれたときの下部走行体１の進行方向を表す矢印である。
【0073】
具体的には、図６Ａは、ショベル１００が図４Ａに示す状態にあるときに表示される周囲監視画像を示している。画像ＧＤ１は、左右の走行操作装置２６Ａが手前に引かれたときに、上部旋回体３に関して下部走行体１が後方に移動することを表している。
【0074】
図６Ｂは、ショベル１００が図４Ｅに示す状態にあるときに表示される周囲監視画像を示している。画像ＧＤ２は、左右の走行操作装置２６Ａが手前に引かれたときに、上部旋回体３に関して下部走行体１が前方に移動することを表している。
【0075】
図６Ｃは、ショベル１００が図４Ｆに示す状態にあるときに表示される周囲監視画像を示している。画像ＧＤ３は、左右の走行操作装置２６Ａが手前に引かれたときに、上部旋回体３に関して下部走行体１が左斜め前方に移動することを表している。
【0076】
図６Ｄは、ショベル１００が図４Ｈに示す状態にあるときに表示される周囲監視画像を示している。画像ＧＤ４は、左右の走行操作装置２６Ａが手前に引かれたときに、上部旋回体３に関して下部走行体１が左方に移動することを表している。
【0077】
図６Ｅは、ショベル１００が図４Ａに示す状態にあるときに表示される周囲監視画像を示している。画像ＧＤ１は、左右の走行操作装置２６Ａが手前に引かれたときに、上部旋回体３に関して下部走行体１が後方に移動することを表している。図６Ｅの例では、カメラ画像ＧＢは、ショベル１００の周囲３６０度の俯瞰画像である。
【0078】
このような構成により、ショベル１００は、下部走行体１と上部旋回体３の位置関係を表示装置４０に表示させることができる。具体的には、左右の走行操作装置２６Ａが手前に引かれたときの上部旋回体３に関する下部走行体１の進行方向を継続的に表示できる。そのため、ショベルの操作者は、表示装置４０の画像表示部４１に表示された周囲監視画像を見ることで、左右の走行操作装置２６Ａを手前に引いたときの上部旋回体３に関する下部走行体１の進行方向を直感的に把握することができる。その結果、操作者は、ショベル１００を予期せぬ方向に移動させてしまうのを防止できる。
【0079】
表示装置４０の画像表示部４１において画像ＧＤとして表示される矢印の向きは、１０°よりも細かい精度で決定されてもよく、進行方向の大体の目安となるように１０°よりも粗い精度で決定されてもよい。
【0080】
なお、ショベル１００は、画像ＧＤとしての矢印を点滅させてもよく、画像ＧＤとして矢印以外の図形を表示させてもよく、左右の走行操作装置２６Ａが手前に引かれたときの上部旋回体３に関する下部走行体１の進行方向に対応する画像部分を所定色で塗り潰したり、点滅させたりしてもよい。
【0081】
例えば、ショベル１００は、カメラ画像ＧＢの円弧上に、所定角度毎に所定画像を表示させてもよい。所定角度は、例えば１０°である。但し、所定角度は、１０°より大きい角度であってもよく、１０°より小さい角度であってもよい。所定画像は、例えば目盛り画像である。そして、ショベル１００は、左右の走行操作装置２６Ａ（走行レバー）が遠方に押し込まれたとき、又は、左右の走行操作装置２６Ａ（走行レバー）が手前に引かれたときの上部旋回体３に関する下部走行体１の進行方向に対応する所定画像の１つを所定色で塗り潰したり、点滅させたりしてもよい。
【0082】
また、ショベル１００は、左右の走行操作装置２６Ａ（走行レバー）が遠方に押し込まれたときの上部旋回体３に関する下部走行体１の進行方向を継続的に表示するように構成されていてもよい。すなわち、ショベル１００は、左右の走行操作装置２６Ａ（走行レバー）が操作されているか否かにかかわらず、上部旋回体３に関する下部走行体１の進行方向を常に表示するように構成されていてもよい。
【0083】
また、上述の実施形態では、ショベル１００は、左右の走行操作装置２６Ａ（走行レバー）が遠方に押し込まれたとき、又は、左右の走行操作装置２６Ａ（走行レバー）が手前に引かれたときの上部旋回体３に関する下部走行体１の進行方向を常に表示させるように構成されている。しかしながら、ショベル１００は、走行操作装置２６Ａが操作されている間だけ表示させるように構成されていてもよい。
【0084】
また、上述の実施形態では、向き検出装置８５は、下部走行体１に取り付けられた方位センサと上部旋回体３に取り付けられた方位センサの組み合わせで構成されているが、旋回角度センサであってもよい。旋回角度センサは、例えば、下部走行体１と上部旋回体３との間の相対回転を実現する機構に関連して設けられるセンタージョイントに配置されていてもよい。
【0085】
次に、図７及び図８を参照し、周囲監視画像を含むメイン画面について説明する。図７及び図８は、表示装置４０の画像表示部４１に表示されるメイン画面４１Ｖの構成例を示す。本実施形態では、メイン画面４１Ｖは、ショベル１００の稼働中に画像表示部４１に表示される。
【0086】
メイン画面４１Ｖは、図７及び図８に示すように、日時表示領域４１ａ、走行モード表示領域４１ｂ、アタッチメント表示領域４１ｃ、燃費表示領域４１ｄ、エンジン制御状態表示領域４１ｅ、エンジン稼働時間表示領域４１ｆ、冷却水温表示領域４１ｇ、燃料残量表示領域４１ｈ、回転数モード表示領域４１ｉ、尿素水残量表示領域４１ｊ、作動油温表示領域４１ｋ及び周囲監視画像表示領域４１ｍを含む。
【0087】
日時表示領域４１ａは、現在の日時を表示する領域である。走行モード表示領域４１ｂは、現在の走行モードを表示する領域である。アタッチメント表示領域４１ｃは、現在装着されているアタッチメントを表す画像を表示する領域である。燃費表示領域４１ｄは、コントローラ３０によって算出された燃費情報を表示する領域である。燃費表示領域４１ｄは、生涯平均燃費又は区間平均燃費を表示する平均燃費表示領域４１ｄ１、瞬間燃費を表示する瞬間燃費表示領域４１ｄ２を含む。
【0088】
エンジン制御状態表示領域４１ｅは、エンジン１１の制御状態を表示する領域である。エンジン稼働時間表示領域４１ｆは、エンジン１１の累積稼働時間を表示する領域である。冷却水温表示領域４１ｇは、現在のエンジン冷却水の温度状態を表示する領域である。燃料残量表示領域４１ｈは、燃料タンクに貯蔵されている燃料の残量状態を表示する領域である。回転数モード表示領域４１ｉは、エンジン回転数調整ダイヤル７５によって設定された現在の回転数モードを画像表示する領域である。尿素水残量表示領域４１ｊは、尿素水タンクに貯蔵されている尿素水の残量状態を画像表示する領域である。作動油温表示領域４１ｋは、作動油タンク内の作動油の温度状態を表示する領域である。
【0089】
周囲監視画像表示領域４１ｍは、周囲監視画像を表示する領域である。図７の例では、周囲監視画像表示領域４１ｍには、図６Ａで示す周囲監視画像、すなわち、ショベル１００が図４Ａに示す状態にあるときに表示される周囲監視画像が表示されている。図８の例では、周囲監視画像表示領域４１ｍには、バックカメラ８０Ｂが撮像した後方画像（視点変換処理が施されていない画像）が周囲監視画像として表示されている。図８の例は、ショベル１００が図４Ｂに示す状態にあるときに表示されるメイン画面の一例である。画像ＧＤ５は、左右の走行操作装置２６Ａが手前に引かれたときに下部走行体１が移動する方向を表している。
【0090】
このように、ショベル１００は、周囲監視画像を含むメイン画面４１Ｖを画像表示部４１に表示させることができる。そのため、ショベル１００の操作者は、メイン画面４１Ｖに表示された様々な情報を確認しながらも、周囲監視画像を見ることで、左右の走行操作装置２６Ａを手前に引いたときの上部旋回体３に関する下部走行体１の進行方向を直感的に把握することができる。その結果、操作者は、ショベル１００を予期せぬ方向に移動させてしまうのを防止できる。
【0091】
以上、本発明の好ましい実施形態が説明された。しかしながら、本発明は、上述した実施形態に限定されることはない。上述した実施形態は、本発明の範囲を逸脱することなしに、種々の変形、置換等が適用され得る。また、上述の実施形態を参照して説明された特徴のそれぞれは、技術的に矛盾しない限り、適宜に組み合わされてもよい。
【0092】
【0093】
空間認識装置７０は、ショベル１００の周囲の三次元空間に存在する物体を検知できるように構成されている。また、空間認識装置７０は、空間認識装置７０又はショベル１００と検知した物体との間の距離を算出できるように構成されていてもよい。物体は、例えば、人、動物若しくは機械等の進入物、又は、建屋等の静止物である。空間認識装置７０は、例えば、超音波センサ、ミリ波レーダ、単眼カメラ、ステレオカメラ、ＬＩＤＡＲ、距離画像センサ又は赤外線センサ等である。図９に示す例では、空間認識装置７０としてのＬＩＤＡＲは、キャビン１０の上面前端に取り付けられた前方センサ７０Ｆ、上部旋回体３の上面後端に取り付けられた後方センサ７０Ｂ、上部旋回体３の上面左端に取り付けられた左方センサ７０Ｌ、及び、上部旋回体３の上面右端に取り付けられた右方センサ７０Ｒで構成されている。上部旋回体３の上方の空間に存在する物体を検知する上方センサがショベル１００に取り付けられていてもよい。
【0094】
後方センサ７０Ｂは、バックカメラ８０Ｂに隣接して配置され、左方センサ７０Ｌは、左カメラ８０Ｌに隣接して配置され、且つ、右方センサ７０Ｒは右カメラ８０Ｒに隣接して配置されている。なお、前方センサ７０Ｆの近傍には、前方カメラが隣接して配置されていてもよい。
【0095】
ショベル１００は、空間認識装置７０の検知結果を、カメラ８０が撮像した画像とともに、キャビン１０内に設置されている表示装置４０に表示させてもよい。具体的には、ショベル１００は、図１０に示すように、バックカメラ８０Ｂ、左カメラ８０Ｌ及び右カメラ８０Ｒのそれぞれが出力する画像を合成して生成される俯瞰画像を、空間認識装置７０の検知結果とともに、表示装置４０に表示できるように構成されていてもよい。図１０は、表示装置４０の画像表示部４１に表示されるメイン画面４１Ｖの別の構成例を示す。図１０のメイン画面４１Ｖは、空間認識装置７０が検知した物体の画像ＧＤ１０を際立たせるための画像ＧＤ１１を含む点、空間認識装置７０が検知した物体の種類を表す画像ＧＤ１２を含む点、ショベル１００と物体との間の距離を表す画像ＧＤ１３を含む点、及び、下部走行体１の進行方向を表す画像ＧＤ６を含む点で、図７のメイン画面４１Ｖと異なるが、その他の点で共通している。なお、メイン画面４１Ｖは、物体のサイズ（例えば、物体としての人の身長）を表す画像を含んでいてもよい。
【0096】
図１０の例では、画像ＧＤ６は、下部走行体１の進行方向を表すアニメーション画像である。具体的には、画像ＧＤ６は、画像ＧＤ６ａ～画像ＧＤ６ｃを含み、下部走行体１の後進方向へ矢印の画像があたかも移動しているかのように見えるように表示される。すなわち、画像ＧＤ６は、下部走行体１の後進方向を操作者が直感的に認識できるように、矢印の画像が後進方向に向かってあたかも移動しているかのように見えるように表示される。より具体的には、ショベル１００は、画像ＧＤ６ａ、画像ＧＤ６ｂ、画像ＧＤ６ｃ、画像ＧＤ６ａ、画像ＧＤ６ｂ、画像ＧＤ６ｃ、・・・の順で繰り返すように、下向きの矢印を断続的に表示し、矢印の画像があたかも移動しているかのように見せることで、下部走行体１の進行方向を操作者に認識させる。ショベル１００は、画像ＧＤ６ａ～画像ＧＤ６ｃの２つ以上を同時に表示することはない。図１０は、現時点では、実線で示される画像ＧＤ６ｃが表示され、破線で示される画像ＧＤ６ａ及び画像ＧＤ６ｂが表示されていないことを表している。
【0097】
この構成により、図１０のメイン画面４１Ｖを見た操作者は、周囲監視画像表示領域４１ｍを注視せずとも、例えば周辺視野で画像ＧＤ６を捉えることで、下部走行体１の進行方向を認識できる。
【0098】
ショベル１００は、空間認識装置７０の出力に基づき、俯瞰画像における、空間認識装置７０が検知した物体（人）の画像ＧＤ１０が位置する部分を特定し、且つ、操作者がその特定した部分を他の部分から区別できるようにその特定した部分を画像ＧＤ１１によって強調表示する。
【0099】
画像ＧＤ１１は、図１０の例では、空間認識装置７０が検知した物体の画像ＧＤ１０を囲む枠の画像である。但し、画像ＧＤ１１は、物体の画像ＧＤ１０を指し示す矢印の画像であってもよく、枠及び矢印以外の他の画像であってもよい。また、ショベル１００は、画像ＧＤ１１を点滅させてもよい。或いは、ショベル１００は、画像ＧＤ１１に対応する部分の輝度及び色等の少なくとも１つを変更し、画像ＧＤ１１に対応する部分が周囲の部分から際立つようにしてもよい。
【0100】
画像ＧＤ１２は、図１０の例では、空間認識装置７０が検知した物体の種類を表す文字である「人」を含む吹き出しの画像である。吹き出しの始点は、例えば、画像ＧＤ１１の中心点に一致するように構成されている。
【0101】
画像ＧＤ１３は、図１０の例では、空間認識装置７０が検知した物体とショベル１００との間の距離を表す両矢印と、両矢印の近くに表示される距離の値とを含む。
【0102】
このように、ショベル１００は、空間認識装置７０が検知した物体の存在をショベル１００の操作者が容易に認識できるように、その物体の画像が含まれる部分を際立たせて表示できる。そのため、ショベル１００の操作者は、後進操作等を行う際に表示装置４０に表示されている画像を見ることで、その物体の存在に気付くことができる。
【0103】
また、ショベル１００は、空間認識装置７０が複数の物体を検知している場合、各物体に関する危険度に応じて各物体に関する強調表示の内容を異ならせてもよい。危険度は、例えば、ショベル１００と物体との間の距離が小さいほど高くなるように設定される。具体的には、ショベル１００は、ショベル１００に近いところに存在する人の画像が位置する部分が、ショベル１００から遠いところに存在する人の画像が位置する部分よりも際立つように各物体に関する強調表示の内容を異ならせてもよい。
【0104】
また、ショベル１００は、画像ＧＤ６で示す下部走行体１の進行方向において、画像ＧＤ１１で示す物体が検知されている場合には、画像ＧＤ６で示す方向以外の方向に存在する物体が検知されている場合とは異なる態様、すなわち、画像ＧＤ１１に対応する部分がより際立つ態様で、画像ＧＤ１１を表示させてもよい。ショベル１００の操作者の注意を更に喚起することで、ショベル１００の後進方向に物体が存在していることを確実に操作者に認識させるためである。
【0105】
この構成により、図１０のメイン画面４１Ｖを見た操作者は、周囲監視画像表示領域４１ｍを注視せずとも、例えば周辺視野で画像ＧＤ１１を捉えることで、下部走行体１の後進方向に物体が存在していることを認識できる。
【0106】
図１１は、表示装置４０の画像表示部４１に表示されるメイン画面４１Ｖの更に別の構成例を示す。図１１のメイン画面４１Ｖは、主に、立ち入り禁止領域を表す画像ＧＤ２０、危険領域を表す画像ＧＤ２１、目標作業領域を表す画像ＧＤ２２、立ち入り禁止領域とショベル１００との間の距離を表す画像ＧＤ１４、危険領域とショベル１００との間の距離を表す画像ＧＤ１５、及び、目標作業領域とショベル１００との間の距離を表す画像ＧＤ１６を含む点で、図１０のメイン画面４１Ｖと異なるが、その他の点で共通する。そのため、共通部分の説明を省略し、相違部分を詳説する。
【0107】
立ち入り禁止領域は、ショベル１００の進入が禁止される領域である。立ち入り禁止領域は、例えば、ロードコーンで囲まれた領域である。立ち入り禁止領域では、典型的には、作業者等による様々な作業が行われている。
【0108】
危険領域は、ショベル１００が進入するとショベル１００が危険な状態になってしまう領域である。危険な状態は、例えば、転倒のおそれがある状態である。危険領域は、具体的には、崖、法肩又は穴等が存在する領域である。崖、法肩又は穴等の境界は、強調表示されてもよい。
【0109】
目標作業領域は、ショベル１００による作業が行われる領域である。ショベル１００による作業は、例えば、ダンプトラックの荷台に土砂等を積み込む積み込み作業、又は、土砂等によって所定形状の盛り土を形成する盛り土作業等である。
【0110】
画像ＧＤ７は、左右の走行操作装置２６Ａが手前に引かれたときに下部走行体１が移動する方向を表している。
【0111】
ショベル１００は、例えば、空間認識装置７０及びカメラ８０の少なくとも１つの出力に基づいて立ち入り禁止領域、危険領域及び目標作業領域等の少なくとも１つの位置及び範囲を特定してもよい。或いは、ショベル１００は、不揮発性記憶装置に予め記憶されている地形データ又は設計データ等の既登録の情報に基づいて立ち入り禁止領域、危険領域及び目標作業領域等の少なくとも１つの位置及び範囲を特定してもよい。
【0112】
ショベル１００は、目標作業領域に関する情報として、作業内容、予定作業継続時間、予定作業開始時刻、予定作業終了時刻及び予定作業量等の少なくとも１つを画像表示部４１に表示するように構成されていてもよい。
【0113】
この構成により、図１１のメイン画面４１Ｖを見た操作者は、立ち入り禁止領域、危険領域及び目標作業領域等の位置及び範囲と、検知された物体の位置と、下部走行体１の進行方向とを容易に把握でき、より安全に走行動作を実行できるようになる。
【0114】
空間認識装置７０の検知結果は、図１２に示すようなショベルの管理システムＳＹＳを通じ、管理者及び他のショベルの操作者等と共有されてもよい。図１２は、ショベルの管理システムＳＹＳの構成例を示す概略図である。管理システムＳＹＳは、ショベル１００を管理するシステムである。本実施形態では、管理システムＳＹＳは、主に、ショベル１００、支援装置２００及び管理装置３００で構成される。管理システムＳＹＳを構成するショベル１００、支援装置２００及び管理装置３００はそれぞれ１台であってもよく、複数台であってもよい。本実施形態では、管理システムＳＹＳは、１台のショベル１００と、１台の支援装置２００と、１台の管理装置３００とを含む。
【0115】
支援装置２００は、携帯端末装置であり、例えば、作業現場にいる作業者等が携帯するノートＰＣ、タブレットＰＣ又はスマートフォン等のコンピュータである。支援装置２００は、ショベル１００の操作者が携帯するコンピュータであってもよい。
【0116】
管理装置３００は、固定端末装置であり、例えば、作業現場外の管理センタ等に設置されるサーバコンピュータである。管理装置３００は、可搬性のコンピュータ（例えば、ノートＰＣ、タブレットＰＣ又はスマートフォン等の携帯端末装置）であってもよい。
【0117】
図１２の管理システムＳＹＳでは、ショベル１００は、空間認識装置７０が物体を検知した場合、その物体に関する情報（以下、「物体情報」とする。）を支援装置２００及び管理装置３００の少なくとも１つに送信する。物体情報は、例えば、物体の画像、物体のサイズ、物体の種類、物体の位置、及び、物体とショベルとの間の距離等の少なくとも１つを含む。そして、物体情報を受信した支援装置２００及び管理装置３００の少なくとも１つは、付属の表示装置において、物体情報に関する画像を表示する。
【0118】
物体情報に関する画像は、典型的には、図１０及び図１１のそれぞれにおける周囲監視画像表示領域４１ｍに表示されるような画像である。そのため、支援装置２００を利用する作業者、又は、管理装置３００を利用する管理者等は、ショベル１００の操作者が表示装置４０の画像表示部４１で視認するメイン画面４１Ｖと同様の画面を視認できる。
【0119】
また、物体情報は、空間認識装置７０等が取得する情報ばかりでなく、支援装置２００等を通じて作業者が入力する情報であってもよい。この場合、支援装置２００を通じて入力された情報は、無線通信を介してショベル１００及び管理装置３００の少なくとも１つに送信されてもよい。
【0120】
上述のような構成により、管理システムＳＹＳは、ショベル１００の外部に存在する操作者、作業者又は管理者等の管理システムＳＹＳを利用する利用者がショベル１００の周囲の状況を確認できるようにする。
【0121】
そのため、管理システムＳＹＳを利用する利用者は、ショベル１００が遠隔操作可能なショベルとして提供される場合、ショベル１００を遠隔操作する際に、下部走行体１が何れの方向を向いているかを容易に確認できる。操作者は、キャビン１０内でショベル１００を操作する場合、下部走行体１を実際に視認することで下部走行体１の向きを確認できるが、ショベル１００を遠隔操作する場合には、下部走行体１を実際に視認することができないため、下部走行体１の向きを確認できない場合がある。このような場合、遠隔操作を行う操作者は、例えば、支援装置２００又は管理装置３００に付属している表示装置に表示された情報を見ることで、下部走行体１の向きを確認できる。
【0122】
ショベル１００は、空間認識装置７０が検知した物体に近づくような走行操作が行われてしまった場合、物体情報に加え、ショベル１００の操作に関する情報、及び、ショベル１００の状態に関する情報等を支援装置２００及び管理装置３００の少なくとも１つに送信するように構成されていてもよい。物体にショベル１００を近づける操作が行われた理由を管理者等が事後的に分析できるようにするためである。
【0123】
本願は、２０１７年１２月２７日に出願した日本国特許出願２０１７－２５２２１４号に基づく優先権を主張するものであり、この日本国特許出願の全内容を本願に参照により援用する。
【符号の説明】
【0124】
１・・・下部走行体 ２・・・旋回機構 ３・・・上部旋回体 ４・・・ブーム ５・・・アーム ６・・・バケット ７・・・ブームシリンダ ８・・・アームシリンダ ９・・・バケットシリンダ １０・・・キャビン １１・・・エンジン １１ａ・・・オルタネータ １１ｂ・・・スタータ １４・・・メインポンプ １４ａ・・・レギュレータ １４ｂ・・・吐出圧センサ １４ｃ・・・油温センサ １５・・・パイロットポンプ １７・・・コントロールバルブ ２６・・・操作装置 ２６Ａ・・・走行操作装置 ２９・・・操作圧センサ ３０・・・コントローラ ３１・・・判定部 ３２・・・警報部 ３３・・・画像生成部 ４０・・・表示装置 ４１・・・画像表示部 ４２・・・スイッチパネル ４９・・・警報装置 ４９Ｅ・・・室外警報装置 ４９Ｎ・・・室内警報装置 ７０・・・空間認識装置 ７４・・・ＥＣＵ ７５・・・エンジン回転数調整ダイヤル ８０・・・カメラ ８０Ｂ・・・バックカメラ ８０Ｌ・・・左カメラ ８０Ｒ・・・右カメラ ８５・・・向き検出装置 ９０・・・蓄電池 １００・・・ショベル ＧＡ・・・ショベル図形 ＧＢ・・・カメラ画像 ＧＤ、ＧＤ１～ＧＤ４・・・画像
【図1A】
【図1B】
【図2】
【図3】
【図4A】
【図4B】
【図4C】
【図4D】
【図4E】
【図4F】
【図4G】
【図4H】
【図5】
【図6A】
【図6B】
【図6C】
【図6D】
【図6E】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】