(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】2025-11-17
(45)【発行日】2025-11-26
(54)【発明の名称】作業機械用制御システム、作業機械、作業機械の制御方法及び作業機械用制御プログラム
(51)【国際特許分類】
E02F 9/26 20060101AFI20251118BHJP
E02F 9/24 20060101ALI20251118BHJP
【FI】
E02F9/26 B
E02F9/24 B
E02F9/24 C
(21)【出願番号】P 2022034188
(22)【出願日】2022-03-07
【審査請求日】2024-02-20
【前置審査】
(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】100167302
【氏名又は名称】種村 一幸
(72)【発明者】
【氏名】段口 将志
【審査官】田所 彩花
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第2019/168122(WO,A1)
【文献】特開平09-217702(JP,A)
【文献】国際公開第2019/189031(WO,A1)
【文献】特開2014-181510(JP,A)
【文献】国際公開第2019/117268(WO,A1)
【文献】国際公開第2018/155567(WO,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
E02F 1/00-9/28
B60R 1/20-1/31
H04N 7/18
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
操作装置の操作に応じて作動するアクチュエータを備える作業機械の機体の周囲における物体の検知結果を取得する取得処理部と、
前記作業機械を操作できるロック解除状態と操作できないロック状態とを切替可能なゲートロックレバーとは別に、前記操作装置の有効状態と無効状態とを切替可能な状態切替処理部と、
前記作業機械の待機状態と動作状態とを、ユーザによる前記操作装置の操作状態に基づいて判定する判定処理部と、を備え、
前記状態切替処理部は、前記判定処理部が前記待機状態と判定している状態において、
前記ゲートロックレバーが前記ロック解除状態か前記ロック状態かを判定して前記ゲートロックレバーが前記ロック解除状態にあ
ると判定され、かつ前記検知結果が
前記作業機械の周囲の監視エリアに前記物体が存在することを含む所定条件を満たす場合、前記操作装置を前記有効状態にする、
作業機械用制御システム。
【請求項2】
前記作業機械が前記待機状態にあるときに前記作業機械のエンジンの回転数を所定値よりも低く制御し、前記作業機械が動作状態にあるときに前記エンジンの回転数を前記所定値よりも高く制御する、デセル処理部を更に備える、
請求項1に記載の作業機械用制御システム。
【請求項3】
前記状態切替処理部は、前記エンジンの回転数が前記所定値よりも高くなった後で、前記ゲートロックレバーが前記ロック解除状態にあり、かつ前記検知結果が前記所定条件を満たす場合には、前記操作装置を前記無効状態にする、
請求項2に記載の作業機械用制御システム。
【請求項4】
少なくとも前記ゲートロックレバーが前記ロック解除状態にあり、かつ前記検知結果が前記所定条件を満たすにもかかわらず、前記状態切替処理部が前記操作装置を前記有効状態にする場合に、前記検知結果に関する情報提示を行う警報処理部を更に備える、
請求項1~3のいずれか1項に記載の作業機械用制御システム。
【請求項5】
請求項1~4のいずれか1項に記載の作業機械用制御システムと、
前記機体と、を備える、
作業機械。
【請求項6】
操作装置の操作に応じて作動するアクチュエータを備える作業機械の機体の周囲における物体の検知結果を取得することと、
前記作業機械の待機状態と動作状態とを、ユーザによる前記操作装置の操作状態に基づいて判定することと、
前記作業機械を操作できるロック解除状態と操作できないロック状態とを切替可能なゲートロックレバーとは別に、前記待機状態と判定されている状態において、
前記ゲートロックレバーが前記ロック解除状態か前記ロック状態かを判定して前記ゲートロックレバーが前記ロック解除状態にあ
ると判定され、かつ前記検知結果が
前記作業機械の周囲の監視エリアに前記物体が存在することを含む所定条件を満たす場合、前記操作装置を有効状態にすることと、を有する、
作業機械の制御方法。
【請求項7】
請求項6に記載の作業機械の制御方法を、
1以上のプロセッサに実行させるための作業機械用制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、機体の周囲における物体を検出可能な作業機械に用いられる、作業機械用制御システム、作業機械、作業機械の制御方法及び作業機械用制御プログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
関連技術として、作業機械(ショベル)の周辺の所定範囲内の人を検知する人検知手段を有する作業機械が知られている(例えば、特許文献1参照)。関連技術に係る作業機械用制御システムは、作業機械の油圧回路が(油圧)ロック状態であるとき、及び、(油圧)ロック解除状態であるとき、のいずれにおいても、人検知手段が人を検知しているか否かを判定する。ロック状態とロック解除状態とは、ゲートロックレバー(油圧ロックレバー)の操作によって切り替えられる。
【0003】
ここで、「ロック状態」においては、油圧回路内に設けられたシャット弁が、操作装置(操作レバー)と(油圧)アクチュエータとの間の油圧回路を遮断するので、操作装置をオペレータが操作しても対応するアクチュエータが動作しない。一方、「ロック解除状態」においては、シャット弁は操作装置とアクチュエータとの間の油圧回路を連通させるので、操作装置をオペレータが操作した場合に対応するアクチュエータが動作する。そして、関連技術に係る作業機械では、人検知手段が人を検知していると判定された場合、掘削、旋回及び前後進の動作が禁止される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上記関連技術では、ゲートロックレバーの操作状態によらずに、人の検知時には一律で作業機械の操作(動作)が禁止される。そのため、例えば、オペレータが作業機械の周囲に人が存在することを認識した上で慎重に作業をしようとしても、作業機械を操作することができず、監視エリアに人がいなくなるのを待たねばならず、煩わしく感じる可能性がある。
【0006】
本発明の目的は、オペレータが感じる煩わしさを軽減しやすい作業機械用制御システム、作業機械、作業機械の制御方法及び作業機械用制御プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の一態様に係る作業機械用制御システムは、取得処理部と、状態切替処理部と、を備える。前記取得処理部は、操作装置の操作に応じて作動するアクチュエータを備える作業機械の機体の周囲における物体の検知結果を取得する。前記状態切替処理部は、ゲートロックレバーとは別に、前記操作装置の有効状態と無効状態とを切替可能に構成される。前記ゲートロックレバーは、前記作業機械を操作できるロック解除状態と操作できないロック状態とを切替可能に構成される。前記状態切替処理部は、前記作業機械の待機状態において、前記ゲートロックレバーが前記ロック解除状態にあり、かつ前記検知結果が所定条件を満たす場合、前記操作装置を前記有効状態にする。
【0008】
本発明の一態様に係る作業機械は、前記作業機械用制御システムと、前記機体と、を備える。
【0009】
本発明の一態様に係る作業機械の制御方法は、操作装置の操作に応じて作動するアクチュエータを備える作業機械の機体の周囲における物体の検知結果を取得することと、前記作業機械を操作できるロック解除状態と操作できないロック状態とを切替可能なゲートロックレバーとは別に、前記作業機械の待機状態において、前記ゲートロックレバーが前記ロック解除状態にあり、かつ前記検知結果が所定条件を満たす場合、前記操作装置を有効状態にすることと、を有する。
【0010】
本発明の一態様に係る作業機械用制御プログラムは、前記作業機械の制御方法を、1以上のプロセッサに実行させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、オペレータが感じる煩わしさを軽減しやすい作業機械用制御システム、作業機械、作業機械の制御方法及び作業機械用制御プログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【
図1】
図1は、実施形態1に係る作業機械の全体構成を示す概略斜視図である。
【
図2】
図2は、実施形態1に係る作業機械の油圧回路等を示す概略図である。
【
図3】
図3は、実施形態1に係る作業機械を上方から見て、作業機械の周囲に設定された監視エリア等を模式的に表す概略平面図である。
【
図4】
図4は、実施形態1に係る作業機械用制御システムにより表示画面が表示される表示装置の概略外観図である。
【
図5】
図5は、実施形態1に係る作業機械用制御システムの概略動作を示す説明図である。
【
図6】
図6は、実施形態1に係る作業機械用制御システムの動作例を示すフローチャートである。
【
図7】
図7は、実施形態1に係る作業機械用制御システムにより表示される表示画面の一例を示す図である。
【
図8】
図8は、実施形態2に係る作業機械の油圧回路等を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する趣旨ではない。
【0014】
(実施形態1)
[1]全体構成
本実施形態に係る作業機械3は、
図1に示すように、走行部31と、旋回部32と、作業部33と、を機体30に備えている。また、作業機械3は、
図2に示すように、作業機械用制御システム1(以下、単に「制御システム1」ともいう)を更に備えている。その他、機体30は、
図1及び
図2に示すように、表示装置2、駆動装置34、操作装置35及び音出力部36等を更に備えている。
【0015】
本開示でいう「作業機械」は、各種の作業用の機械を意味し、一例として、バックホー(油圧ショベル、ミニショベル等を含む)、ホイルローダー及びキャリア等の作業車両である。作業機械3は、1つ以上の作業を実行可能に構成された作業部33を備えている。作業機械3は、「車両」に限らず、例えば、作業用船舶、ドローン又はマルチコプター等の作業飛翔体等であってもよい。さらに、作業機械3は建設機械(建機)に限らず、例えば、田植機、トラクタ又はコンバイン等の農業機械(農機)であってもよい。本実施形態では、特に断りが無い限り、作業機械3が乗用タイプのバックホーであって、掘削作業、整地作業、溝掘削作業又は積込作業等を作業として実行可能である場合を例に挙げて説明する。
【0016】
また、本実施形態では、説明の便宜上、作業機械3が使用可能な状態での鉛直方向を上下方向D1と定義する。さらに、旋回部32の非旋回状態において、作業機械3(の運転部321)に搭乗したユーザ(オペレータ)から見た方向を基準として、前後方向D2及び左右方向D3を定義する。言い換えれば、本実施形態で用いられる各方向は、いずれも作業機械3の機体30を基準として規定される方向であって、作業機械3の前進時に機体30が移動する方向が「前方」、作業機械3の後退時に機体30が移動する方向が「後方」となる。同様に、作業機械3の右旋回時に機体30の前端部が移動する方向が「右方」、作業機械3の左旋回時に機体30の前端部が移動する方向が「左方」となる。ただし、これらの方向は、作業機械3の使用方向(使用時の方向)を限定する趣旨ではない。
【0017】
作業機械3は、動力源となるエンジン40(
図2参照)を備えている。本実施形態では一例として、エンジン40はディーゼルエンジンである。エンジン40は、燃料タンクから燃料(ここでは軽油)が供給されることにより駆動する。作業機械3においては、例えば、エンジン40によって油圧ポンプ41(
図2参照)が駆動され、油圧ポンプ41から機体30の各部の油圧アクチュエータ(油圧モータ43及び油圧シリンダ44等を含む)に作動油が供給されることで、機体30が駆動する。このような作業機械3は、例えば、機体30の運転部321に搭乗したユーザ(オペレータ)が、操作装置35の操作レバー等を操作することにより制御される。
【0018】
本実施形態では、上述したように作業機械3が乗用タイプのバックホーである場合を想定しているので、作業部33は、運転部321に搭乗したユーザ(オペレータ)の操作に従って駆動され、掘削作業等の作業を実行する。ユーザが搭乗する運転部321は、旋回部32に設けられている。
【0019】
ここで、機体30の運転部321には、表示装置2、操作装置35及び音出力部36等が搭載されており、ユーザは、表示装置2に表示される作業機械3に関連する種々の情報を見ながら、操作装置35を操作可能である。一例として、表示装置2の表示画面に、冷却水温及び作動油温等の作業機械3の稼働状態に関する情報が表示されることで、ユーザは、操作装置35の操作に必要な作業機械3の稼働状態に関する情報を、表示装置2で確認することができる。
【0020】
走行部31は、走行機能を有し、地面を走行(旋回を含む)可能に構成されている。走行部31は、例えば、左右一対のクローラ311及びブレード312等を有している。走行部31は、クローラ311を駆動するための走行用の油圧モータ43(油圧アクチュエータ)等を更に有する。
【0021】
旋回部32は、走行部31の上方に位置し、走行部31に対して、上下方向D1に沿った回転軸を中心に旋回可能に構成されている。旋回部32は、旋回用の油圧モータ(油圧アクチュエータ)等を有している。旋回部32には、運転部321の他、エンジン40及び油圧ポンプ41等が搭載されている。さらに、旋回部32の前端部には、作業部33が取り付けられるブームブラケット322が設けられている。
【0022】
作業部33は、1つ以上の作業を実行可能に構成されている。作業部33は、旋回部32のブームブラケット322に支持されており、作業を実行する。作業部33は、バケット331を有する。バケット331は、作業機械3の機体30に取り付けられるアタッチメント(作業具)の一種であって、複数種類のアタッチメントの中から作業の内容に応じて選択される任意の器具からなる。バケット331は、一例として、機体30に対して取り外し可能に取り付けられ、作業の内容に応じて交換される。作業機械3用のアタッチメントとしては、例えば、バケット331の他に、ブレーカ、オーガ、クラッシャ、フォーク、フォーククロー、鉄骨カッタ、アスファルト切削機、草刈機、リッパ、マルチャ、チルトローテータ及びタンパ等の種々の器具がある。
【0023】
作業部33は、ブーム332、アーム333及び油圧アクチュエータ(油圧シリンダ44及び油圧モータ等を含む)等を更に有している。バケット331は、アーム333の先端に取り付けられる。
【0024】
ブーム332は、旋回部32のブームブラケット322にて、回転可能に支持されている。具体的には、ブーム332は、ブームブラケット322にて、水平方向に沿った回転軸を中心に回転可能に支持されている。ブーム332は、ブームブラケット322に支持される基端部から上方に延びる形状を有している。アーム333は、ブーム332の先端に連結されている。アーム333は、ブーム332に対して、水平方向に沿った回転軸を中心に回転可能に支持されている。
【0025】
作業部33は、動力源としてのエンジン40からの動力を受けて動作する。具体的には、エンジン40によって油圧ポンプ41が駆動され、作業部33の油圧アクチュエータ(油圧シリンダ44等)に油圧ポンプ41から作動油が供給されることで、作業部33の各部(バケット331、ブーム332及びアーム333)が動作する。
【0026】
本実施形態では特に、作業部33は、ブーム332及びアーム333が個別に回転可能に構成された多関節型の構造を有している。つまり、ブーム332及びアーム333の各々が、水平方向に沿った回転軸を中心に回転することにより、例えば、ブーム332及びアーム333を含む多関節型の作業部33は、全体として伸ばしたり、折りたたんだりする動作が可能である。
【0027】
走行部31及び旋回部32の各々についても、作業部33と同様に、動力源としてのエンジン40からの動力を受けて動作する。つまり、走行部31の油圧モータ43及び旋回部32の油圧モータ等に、油圧ポンプ41から作動油が供給されることで、旋回部32及び走行部31が動作する。
【0028】
そして、機体30の各部に設けられたアクチュエータ(本実施形態では油圧モータ43及び油圧シリンダ44等を含む油圧アクチュエータ)は、操作装置35の操作に応じて作動する。つまり、本実施形態に係る作業機械3は、操作装置35の操作に応じて作動するアクチュエータを備えている。したがって、作業機械3は、ユーザ(オペレータ)による操作装置35の操作に応じて、走行部31による前後進、旋回部32による旋回、及び作業部33による掘削作業等の各種の動作を実行することになる。
【0029】
ここで、機体30には、機体30の周辺を撮像するカメラ等、作業機械3の周囲の監視エリアA1(
図3参照)における物体Ob1(
図3参照)を検知するための各種のセンサ類(カメラを含む)が備わっている。本実施形態では一例として、
図3に示すように、左方カメラ341、右方カメラ342及び後方カメラ343を含む複数(ここでは3つ)のカメラが、機体30の旋回部32に搭載されている。左方カメラ341、右方カメラ342及び後方カメラ343は、制御システム1に接続されており、各々で撮像された画像を制御システム1に出力する。
図3は、作業機械3を上方から見た平面図であって、作業機械3の周囲に設定された監視エリアA1、物体Ob1、並びに作業機械3の機体30(左方カメラ341、右方カメラ342及び後方カメラ343を含む)を模式的に表している。
【0030】
左方カメラ341、右方カメラ342及び後方カメラ343は、それぞれ旋回部32の運転部321に搭乗したオペレータから見て、左方、右方及び後方となる監視エリアA1を撮像できるように、運転部321を基準に左方、右方及び後方に向けて設置される。つまり、監視エリアA1は、
図3に示すように、複数(ここでは3つ)の小エリアA11,A12,A13を含み、左方カメラ341は、このうち運転部321に搭乗したオペレータから見て左方となる小エリアA11(左方エリア)を撮像する。同様に、右方カメラ342は、運転部321に搭乗したオペレータから見て右方となる小エリアA12(右方エリア)を撮像し、後方カメラ343は、運転部321に搭乗したオペレータから見て後方となる小エリアA13(後方エリア)を撮像する。これにより、オペレータにとって死角となりやすい、側方(左方及び右方)並びに後方を、左方カメラ341、右方カメラ342及び後方カメラ343でカバーすることが可能となる。
【0031】
図2では、本実施形態に係る作業機械3の油圧回路及び電気回路(電気的な接続関係)を模式的に示す。
図2では、実線が高圧の(作動油用の)油路、点線が低圧の(パイロット油用の)油路、一点鎖線の矢印が電気信号の経路を示す。
【0032】
図2に示すように、作業機械3は、油圧ポンプ41、油圧モータ43(
図2では図示を省略)及び油圧シリンダ44に加えて、パイロットポンプ42、リモコン弁45、第1制限部46、第2制限部47、方向切換弁(コントロールバルブ)48及び流量制限部49等を備えている。
【0033】
エンジン40により駆動される油圧ポンプ41からの作動油は、走行部31の油圧モータ43、旋回部32の油圧モータ、及び作業部33の油圧シリンダ44等に供給される。これにより、油圧モータ43及び油圧シリンダ44等の油圧アクチュエータが駆動される。
【0034】
ここで、油圧ポンプ41から供給される作動油の流量は固定的ではなく、適宜の手段により変更可能(可変)である。本実施形態に係る作業機械3は、流量制限部49を備えており、流量制限部49にて作動油の流量を調節可能である。本実施形態では一例として、油圧ポンプ41は、駆動軸の1回転に対して吐出する作動油量を変更可能な可変容量形ポンプからなる。
【0035】
流量制限部49は、制御信号入力ポート491と、電磁比例弁492と、エンジン制御部493と、を有する。制御信号入力ポート491は、可変容量形ポンプからなる油圧ポンプ41の作動油の吐出量(流量)を調節するための制御信号が入力されるポートである。具体的に、制御信号入力ポート491には、パイロットポンプ42から制御信号となるパイロット油が供給され、パイロット油の供給量(パイロット圧)に応じて油圧ポンプ41の作動油の吐出量が変化する。電磁比例弁492は、制御信号入力ポート491へのパイロット油の供給路上に設けられた電磁式の比例制御弁であって、制御信号入力ポート491に入力されるパイロット圧を調節する。電磁比例弁492は、制御システム1に接続されており、制御システム1からの制御信号(供給電流)に応じて、制御信号入力ポート491に入力されるパイロット圧を調節し、油圧ポンプ41の作動油の吐出量が変化させる。エンジン制御部493は、エンジン40の回転数を制御する。つまり、エンジン制御部493は、油圧ポンプ41の回転数を制御することで、油圧ポンプ41の作動油の吐出量を変化させる。
【0036】
このように、流量制限部49は、作動油を供給する油圧ポンプ41の流量、油圧ポンプ41を駆動するエンジン40の回転数、及びパイロット圧の少なくとも1つを制御することで、油圧ポンプ41から吐出される作動油の流量を調節可能である。流量制限部49は、油圧ポンプ41から吐出される作動油の流量を、無段階で連続的に変化させてもよいし、段階的(例えば2段階、5段階又は10段階等)に変化させてもよい。
【0037】
油圧モータ43及び油圧シリンダ44等の油圧アクチュエータには、油圧ポンプ41からの作動油の方向及び流量を切換可能なパイロット式の方向切換弁48が設けられている。方向切換弁48は、パイロットポンプ42から入力指令となるパイロット油が供給されて駆動される。
【0038】
ここで、例えば、作業部33の油圧シリンダ44に対応する方向切換弁48へのパイロット油の供給路には、リモコン弁45が設けられている。リモコン弁45は、操作装置35(操作レバー)の操作に応じて作業部33の作業操作指令を出力する。作業操作指令は、作業部33の展開動作及び縮小動作等を指示する。また、パイロットポンプ42からリモコン弁45に供給されるパイロット油の流量は、第1制限部46及び第2制限部47にて調節可能である。第1制限部46は、第1制御弁461、ゲートロックスイッチ462及びゲートロックレバー463を有している。第2制限部47は、第2制御弁471を有している。
【0039】
また、第1制御弁461及び第2制御弁471は、いずれも電磁式の制御弁(電磁弁)からなり、リモコン弁45とパイロットポンプ42との間に直列に挿入されている。第1制御弁461は、ゲートロックスイッチ462を介して電源に接続されており、電源からの供給電流に応じて動作する。第2制御弁471は、制御システム1に接続されており、制御システム1からの制御信号(供給電流)に応じて動作する。第1制御弁461及び第2制御弁471は、ここでは(電磁式)比例制御弁であることとするが、これに限らず、例えば、流路の開放/遮断を切替可能な開閉弁であってもよい。
【0040】
第1制御弁461及び第2制御弁471は、いずれも通電状態、つまり制御信号としての電流が供給されている状態で、パイロット油の流路を開放し、非通電状態、つまり制御信号としての電流が遮断されている状態で、パイロット油の流路を遮断する。そのため、第1制御弁461と第2制御弁471との少なくとも一方への供給電流(制御信号)が遮断されることで、リモコン弁45に対応する油圧アクチュエータ(油圧シリンダ44等)が駆動不能となり、操作装置35の操作によらずに、油圧アクチュエータが強制的に停止する。
【0041】
同様に、走行部31の油圧モータ43に対応する方向切換弁へのパイロット油の供給路にも、リモコン弁が設けられている。このリモコン弁は、操作装置35(操作レバー)の操作に応じて走行部31の走行操作指令を出力する。走行操作指令は、走行部31の走行動作(前進又は後退等)を指示する。さらに、旋回部32の油圧モータに対応する方向切換弁へのパイロット油の供給路にも、リモコン弁が設けられている。このリモコン弁は、操作装置35(操作レバー)の操作に応じて旋回部32の旋回操作指令を出力する。旋回操作指令は、旋回部32の旋回動作(左旋回又は右旋回等)を指示する。そして、これらのリモコン弁と、パイロットポンプ42との間にも、第1制御弁461及び第2制御弁471が挿入されている。
【0042】
ゲートロックスイッチ462は、ゲートロックレバー463に連動している。ゲートロックレバー463は、機体30の運転部321に配置されており、ユーザ(オペレータ)による操作入力を受け付ける。本実施形態では一例として、ゲートロックレバー463は上下方向D1に沿って操作可能である。ゲートロックレバー463が可動範囲の上端位置である「上げ位置」にあればゲートロックスイッチ462は「オフ」であり、ゲートロックレバー463が可動範囲の下端位置である「下げ位置」にあればゲートロックスイッチ462は「オン」である。そして、ゲートロックスイッチ462は制御システム1に接続されており、ゲートロックスイッチ462のオン/オフが制御システム1にて監視されている。
【0043】
したがって、ゲートロックレバー463が「下げ位置」にあれば、第1制御弁461が通電状態となり、操作装置35の操作によって油圧アクチュエータ(油圧シリンダ44等)が駆動する。これに対して、ゲートロックレバー463が「上げ位置」にあれば、第1制御弁461が非通電状態となり、操作装置35の操作によらずに油圧アクチュエータが強制的に停止する。そのため、油圧アクチュエータ(油圧シリンダ44等)を駆動するには、ユーザ(オペレータ)は、ゲートロックレバー463を「下げ位置」に操作する必要がある。
【0044】
さらに、旋回部32及び走行部31の各々についても、油圧アクチュエータ(油圧モータ43等)に油圧ポンプ41から作動油が供給されることで動作するので、ゲートロックレバー463が「上げ位置」にあれば、旋回部32及び走行部31も駆動不能となる。つまり、ゲートロックレバー463が「上げ位置」にあれば、作業部33、旋回部32及び走行部31の全てについて、強制的に駆動不能な状態とされる。
【0045】
要するに、ゲートロックスイッチ462は、オフのときに作業機械3の動作が制限(禁止を含む)される「ロック状態」にあり、オンのときに作業機械3の動作を制限しない「ロック解除状態」にある。そして、ゲートロックレバー463が「上げ位置」にあってゲートロックスイッチ462がロック状態(オフ)にあれば、操作装置35の操作によらずに作業機械3の動作が強制的に制限される。ゲートロックレバー463は、このように作業機械3の動作をロックする際に操作されるレバーであって、カットオフレバーと同義である。
【0046】
操作装置35は、機体30の運転部321に配置されており、ユーザ(オペレータ)による操作入力を受け付けるためのユーザインターフェースである。操作装置35は、例えば、ユーザの操作に応じた電気信号(操作信号)を出力することにより、ユーザによる各種の操作を受け付ける。
【0047】
音出力部36は、ユーザ(オペレータ)に対して音(音声を含む)を出力する。音出力部36は、ブザー又はスピーカ等を含み、電気信号を受けて音を出力する。音出力部36は、制御システム1に接続されており、制御システム1からの音制御信号に応じて、ビープ音又は音声等の音を出力する。本実施形態では、音出力部36は、表示装置2と同様に機体30の運転部321に設けられている。音出力部36は、表示装置2と一体に設けられていてもよい。
【0048】
制御システム1は、例えば、CPU(Central Processing Unit)等の1以上のプロセッサと、ROM(Read Only Memory)及びRAM(Random Access Memory)等の1以上のメモリとを有するコンピュータシステムを主構成とし、種々の処理(情報処理)を実行する。本実施形態では、制御システム1は、作業機械3全体の制御を行う統合コントローラであって、例えば、電子制御ユニット(ECU:Electronic Control Unit)からなる。ただし、制御システム1は、統合コントローラと別に設けられていてもよいし、1つのプロセッサ、又は複数のプロセッサを主構成としてもよい。制御システム1について詳しくは「[2]制御システムの構成」の欄で説明する。
【0049】
表示装置2は、機体30の運転部321に配置されており、ユーザ(オペレータ)による操作入力を受け付け、ユーザに種々の情報を出力するためのユーザインターフェースである。表示装置2は、例えば、ユーザの操作に応じた電気信号を出力することにより、ユーザによる各種の操作を受け付ける。これにより、ユーザ(オペレータ)は、表示装置2に表示される表示画面Dp1(
図4参照)を視認でき、また、必要に応じて表示装置2を操作することが可能である。
【0050】
表示装置2は、
図2に示すように、制御部21と、操作部22と、表示部23と、を備えている。表示装置2は、制御システム1と通信可能に構成されており、制御システム1との間でデータの授受が可能である。本実施形態では一例として、表示装置2は作業機械3に用いられる専用のデバイスである。
【0051】
制御部21は、制御システム1からのデータに従って、表示装置2を制御する。具体的には、制御部21は、操作部22で受け付けたユーザの操作に応じた電気信号を出力したり、制御システム1で生成される表示画面Dp1を表示部23に表示したりする。
【0052】
操作部22は、表示部23に表示される表示画面Dp1に対するユーザ(オペレータ)による操作入力を受け付けるためのユーザインターフェースである。操作部22は、例えば、ユーザU1(
図4参照)の操作に応じた電気信号を出力することにより、ユーザU1による各種の操作を受け付ける。本実施形態では一例として、操作部22は、
図4に示すように、機械式の複数(ここでは6つ)の押釦スイッチ221~226を含む。これら複数の押釦スイッチ221~226は、表示部23の表示領域の周縁に沿うように、表示領域に近接して(
図4の例では下方に)配置されている。これら複数の押釦スイッチ221~226は、後述する表示画面Dp1に表示される項目に対応付けられており、複数の押釦スイッチ221~226のいずれかが操作されることにより、表示画面Dp1のいずれかの項目が操作(選択)される。
【0053】
また、操作部22は、タッチパネル及び操作ダイヤル等を含んでいてもよい。この場合においても、操作部22に対する操作により、表示画面Dp1のいずれかの項目が操作(選択)されることになる。
【0054】
表示部23は、各種の情報を表示する液晶ディスプレイ又は有機ELディスプレイのような、ユーザU1(オペレータ)に情報を提示するためのユーザインターフェースである。表示部23は、ユーザに対して各種の情報を表示により提示する。本実施形態では一例として、表示部23は、バックライト付きのフルカラーの液晶ディスプレイであって、
図4に示すように、横方向に長い「横長」の表示領域を有している。
【0055】
また、機体30は、上述した構成に加えて、通信端末、燃料タンク及びバッテリ等を更に備えている。さらには、機体30には、機体30の周辺を撮像するカメラ等、作業機械3の周囲の監視エリアにおける検知対象物を検知するための各種のセンサ類(カメラを含む)が備わっている。
【0056】
[2]制御システムの構成
次に、本実施形態に係る制御システム1の構成について、
図2を参照して説明する。制御システム1は、機体30(走行部31、旋回部32及び作業部33等を含む)の各部を制御する。本実施形態では、制御システム1は、作業機械3の構成要素であって、機体30等と共に作業機械3を構成する。言い換えれば、本実施形態に係る作業機械3は、少なくとも制御システム1と、機体30と、を備えている。
【0057】
制御システム1は、
図2に示すように、取得処理部11と、状態切替処理部12と、判定処理部13と、検知処理部14と、警報処理部15と、デセル処理部16と、を備えている。本実施形態では一例として、制御システム1は1以上のプロセッサを有するコンピュータシステムを主構成とするので、1以上のプロセッサが作業機械用制御プログラムを実行することにより、これら複数の機能部(取得処理部11等)が実現される。制御システム1に含まれる、これら複数の機能部は、複数の筐体に分散して設けられていてもよいし、1つの筐体に設けられていてもよい。
【0058】
制御システム1は、機体30の各部に設けられたデバイスと通信可能に構成されている。つまり、制御システム1には、少なくとも表示装置2、左方カメラ341、右方カメラ342、後方カメラ343、音出力部36、ゲートロックスイッチ462、第2制御弁471、電磁比例弁492及びエンジン制御部493等が接続されている。これにより、制御システム1は、表示装置2及び音出力部36等を制御したり、左方カメラ341、右方カメラ342及び後方カメラ343等の撮像画像を取得したりすることが可能である。ここで、制御システム1は、各種の情報(データ)の授受を、各デバイスと直接的に行ってもよいし、中継器等を介して間接的に行ってもよい。制御システム1と機体30の各部に設けられたデバイスとは、一例として、CAN(Controller Area Network)等の通信方式にて通信可能である。
【0059】
取得処理部11は、作業機械3の機体30の周囲における物体Ob1の検知結果を取得する取得処理を実行する。具体的には、本実施形態では、機体30の周囲における物体Ob1を、左方カメラ341、右方カメラ342及び後方カメラ343の出力に基づいて検知処理部14にて検知する。そのため、取得処理部11は、機体30の周囲における物体Ob1の検知結果を、検知処理部14から取得する。本実施形態では一例として、物体Ob1は「人」である。つまり、作業機械3が移動し、又は作業機械3の周囲の「人」が移動した結果、作業機械3の周囲の監視エリアA1に「人」が侵入した場合、検知処理部14は当該「人」を物体Ob1として検知する。監視エリアA1に複数の物体Ob1が存在する場合には、検知処理部14は、物体Ob1の数(人数)も含めて検知してもよい。
【0060】
本実施形態では、取得処理部11は、ゲートロックレバー463が「上げ位置」にあるか「下げ位置」にあるかによらず、機体30の周囲における物体Ob1の検知結果を、検知処理部14から定期的又は不定期に取得する。
【0061】
判定処理部13は、「作業機械3を操作できない状態」にあるか「作業機械3を操作できる状態」にあるかを判定する判定処理を実行する。ここでいう「作業機械3を操作できない状態」は、操作装置35の操作によって作業機械3が駆動されない状態を意味し、少なくともゲートロックレバー463が「上げ位置」にあってゲートロックスイッチ462がオフである状態を含む。さらに、「作業機械3を操作できない状態」は、例えば、作業機械3のイグニッションがオフである(つまりエンジン40が停止している)状態、及び作業機械3の主電源がオフである状態等を含む。反対に、「作業機械3を操作できる状態」は、操作装置35の操作によって作業機械3が駆動する状態を意味し、少なくともゲートロックレバー463が「下げ位置」にあってゲートロックスイッチ462がオンである状態を含む。さらに、「作業機械3を操作できる状態」は、例えば、作業機械3のイグニッションがオンである(つまりエンジン40が駆動している)状態、及び作業機械3の主電源がオンである状態等を含む。
【0062】
本実施形態では、ゲートロックレバー463が「上げ位置」にある状態、つまり「作業機械3を操作できない状態」とするときのゲートロックレバー463の状態を「ロック状態」と定義する。一方、ゲートロックレバー463が「下げ位置」にある状態、つまり「作業機械3を操作できる状態」とするときのゲートロックレバー463の状態を「ロック解除状態」と定義する。
【0063】
判定処理部13は、少なくともゲートロックスイッチ462からの入力信号に基づいて、ゲートロックレバー463が「上げ位置」か「下げ位置」かを判定する。本実施形態では一例として、ゲートロックレバー463が「上げ位置」(つまりロック状態)にあるか、又はイグニッションがオフである状態を、「作業機械3を操作できない状態」とする。一方、ゲートロックレバー463が「下げ位置」(つまりロック解除状態)にあり、かつイグニッションがオンである状態を、「作業機械3を操作できる状態」とする。すなわち、ゲートロックスイッチ462がオフであれば、判定処理部13は、ゲートロックレバー463が「上げ位置」にある、つまり「作業機械3を操作できない状態」にあると判定する。さらに、判定処理部13は、作業機械3のイグニッションがオフであれば、ゲートロックレバー463の状態によらず一律で「作業機械3を操作できない状態」にあると判定する。要するに、本実施形態では、判定処理部13は、ゲートロックレバー463がロック状態にあるか、又はイグニッションがオフであれば、作業機械3を操作できない状態にあると判定し、ゲートロックレバー463がロック解除状態にあり、かつイグニッションがオンであれば、作業機械3を操作できる状態にあると判定する。
【0064】
本実施形態では、判定処理部13は、機体30の周囲における物体Ob1の検知結果について、所定条件を満たすか否かの判定も行う。つまり、判定処理部13は、取得処理部11が検知処理部14から取得した検知結果が所定条件を満たすか否かを行う。
【0065】
ここでいう「所定条件」は、警報の出力を行う(警報処理を実行する)ために検知結果に課される条件であって、例えば、機体30の周囲の監視エリアA1に物体Ob1が存在すること等を含む。また、「所定条件」は、例えば、監視エリアA1に物体Ob1が存在することに加えて又は代えて、物体Ob1が特定の属性を有すること、物体Ob1が監視エリアA1に所定時間以上存在すること、若しくは機体30の周囲の特定の位置(例えば、オペレータの死角となる位置、又は機体30から一定距離以内の位置)等を含んでもよい。ここでいう「特定の属性」は、一例として、物体Ob1が移動中であること、物体Ob1が作業者以外(一般人)であること、物体Ob1(ここでは「人」)が機体30に背を向ける等により機体30の存在に気付いていないこと、又は物体Ob1が所定数以上存在すること等を含む。本実施形態では一例として、監視エリアA1に物体Ob1(ここでは「人」)が存在することを「所定条件」とする。
【0066】
さらに、本実施形態では、判定処理部13は、作業機械3が待機状態にあるか動作状態にあるかの判定も行う。ここでいう「待機状態」は、少なくとも制御システム1及びエンジン40が作動中で、かつ操作装置35が操作されていない状態を意味する。操作装置35が操作レバーを含む場合には、操作レバーをユーザ(オペレータ)が操作しておらず、操作レバーが中立位置(ニュートラルポジション)にある状態を、操作装置35が操作されていない状態とする。作業機械3が待機状態にあれば、機体30の各部(走行部31、旋回部32及び作業部33)は、動作こそしないものの、操作装置35の操作に応じてすぐに動作可能な状態にある。また、「動作状態」は、少なくとも制御システム1及びエンジン40が作動中で、かつ操作装置35が操作されている状態を意味する。操作装置35が操作レバーを含む場合には、操作レバーをユーザ(オペレータ)が操作することにより、操作レバーが中立位置(ニュートラルポジション)以外の位置にある状態を、操作装置35が操作されている状態とする。作業機械3が動作状態にあれば、機体30のいずれかの部位(走行部31、旋回部32又は作業部33)が動作する。
【0067】
本実施形態では、判定処理部13は、少なくともユーザ(オペレータ)による操作装置35の操作状態に基づいて、作業機械3が待機状態にあるか動作状態にあるかを判定する。要するに、判定処理部13は、作業機械3の待機状態と動作状態とを、ユーザによる操作装置35の操作状態に基づいて判定する。基本的には、判定処理部13は、操作レバーが中立位置にある等、操作装置35が操作されていない状態にあれば、作業機械3が待機状態にあると判定し、操作レバーが中立位置以外の位置にある等、操作装置35が操作されている状態にあれば、作業機械3が動作状態にあると判定する。このように、操作装置35の操作状態に基づいて作業機械3の待機状態と動作状態とが判定されることで、待機状態か動作状態かの判定に係る処理が容易になる。
【0068】
一例として、操作装置35を用いたユーザ(オペレータ)の操作内容を検出するための操作圧センサが操作装置35に付設されている。操作圧センサは、例えば、アクチュエータのそれぞれに対応する操作装置35の操作レバー(又は操作ペダル)等の操作方向及び操作量を圧力の形で検出し、検出値を制御システム1に出力する。制御システム1の判定処理部13は、操作装置35の操作状態を表す操作圧センサの検出値に基づいて、作業機械3の待機状態と動作状態とを判定する。
【0069】
ただし、操作装置35の操作が中止されてから規定時間(例えば数秒)が経過するまでの期間は、待機状態から除外されてもよい。つまり、操作装置35の操作中止後に規定時間が経過するまでは、操作装置35が操作されていない状態であったとしても、待機状態であるとは判定されないようにしてもよい。あるいは、判定処理部13は、例えば、操作レバーの中立位置からの移動角度等、操作装置35の操作量に応じて、作業機械3の待機状態と動作状態とを判定してもよい。この場合、判定処理部13は、操作装置35の操作量が閾値未満であれば作業機械3が待機状態にあると判定し、操作装置35の操作量が閾値以上であれば作業機械3が動作状態にあると判定することが好ましい。
【0070】
また、判定処理部13は、判定結果を少なくとも状態切替処理部12に出力する。つまり、状態切替処理部12には、「作業機械3を操作できない状態」にあるか「作業機械3を操作できる状態」にあるかの判定結果(第1判定結果ともいう)、検知結果が所定条件を満たすか否かの判定結果(第2判定結果ともいう)、及び作業機械3が待機状態にあるか動作状態にあるか(第3判定結果ともいう)が、判定処理部13から入力される。
【0071】
検知処理部14は、機体30の周囲の監視エリアA1における物体Ob1を検知(検出)する。つまり、検知処理部14は、監視エリアA1における物体Ob1の存否(有無)を判断し、監視エリアA1に物体Ob1が存在するか否かを表す検知結果を出力する。具体的に、本実施形態では、検知処理部14は、左方カメラ341、右方カメラ342及び後方カメラ343の出力を、左方カメラ341、右方カメラ342及び後方カメラ343から定期的又は不定期に取得する。つまり、検知処理部14は、作業機械3の周囲の監視エリアA1(各小エリアA11,A12,A13)の画像データを取得する。検知処理部14で取得されたデータは、例えば、メモリ等に記憶される。そして、検知処理部14は、左方カメラ341、右方カメラ342及び後方カメラ343の出力(画像データ)に基づいて、監視エリアA1における物体Ob1を検知する。
【0072】
具体的には、検知処理部14は、取得した画像データに対して、画像処理を施すことにより、画像中の特徴量を抽出し、当該特徴量に基づいて、画像に物体Ob1(本実施形態では「人」)が写り込んでいるか否かを判断する。ここで、画像に物体Ob1が写り込んでいる場合、検知処理部14は、左方カメラ341、右方カメラ342及び後方カメラ343のいずれで撮像された画像に物体Ob1が写り込んでいるかを判断する。つまり、検知処理部14は、左方カメラ341で撮像される小エリアA11、右方カメラ342で撮像される小エリアA12、及び後方カメラ343で撮像される小エリアA13のいずれに物体Ob1が存在するかを区別して、物体Ob1の検知を行う。
【0073】
警報処理部15は、警報の出力、つまり報知を行う。ここで、警報処理部15は、検知処理部14の検知結果、つまり機体30の周囲の監視エリアA1における物体Ob1の検知結果に基づく警報の出力(報知)を行う警報処理を実行する。本開示でいう「報知」は、ユーザ(オペレータ)に対して種々の手段で警報を出力することを意味し、例えば、音(音声を含む)、表示(表示灯の点灯を含む)、振動(バイブレーション機能)、他端末への送信又は非一時的記録媒体への書き込み等の手段による警報の出力を含む。ただし、警報処理部15は、基本的には、ユーザ(オペレータ)がリアルタイムで警報を認識可能な態様で報知を行う。本実施形態では一例として、警報処理部15は、機体30の周囲の監視エリアA1に物体Ob1が存在する場合、表示装置2の表示部23にその旨を表示させ、かつ音出力部36に警報音を出力させる。警報音は、単なるビープ音であってもよいし、「ご注意ください」等の音声であってもよい。さらに、警報内容(表示内容及び警報音)は、検知処理部14の検知結果(物体Ob1の位置、機体30から物体Ob1までの距離等)に応じて変化してもよい。
【0074】
デセル処理部16は、エンジン40の回転数を自動的に制御するデセル(decelerator)処理を実行する。例えば、作業部33等が作動されておらず、エンジン40の出力を必要としない状態が一定時間続くと、デセル処理部16は、エンジン制御部493に対して制御信号を出力し、エンジン40の回転数を低下させる。つまり、デセル処理部16は、オートデセル機能を有しており、エンジン40の回転数を自動的に制御する。
【0075】
具体的、デセル処理部16は、ユーザによる操作装置35の操作状態に応じてエンジン40の回転数を制御し、操作装置35が操作されない状態が規定時間続くと、エンジン40の回転数を所定値よりも低いローアイドル回転数へと切り替える。一方、操作装置35が操作されると、デセル処理部16は、エンジン40の回転数を所定値よりも高いハイアイドル回転数(>ローアイドル回転数)へと切り替える。すなわち、デセル処理部16は、作業機械3が待機状態にあるときに作業機械3のエンジン40の回転数を所定値よりも低く制御し、作業機械3が動作状態にあるときにエンジン40の回転数を所定値よりも高く制御する。ただし、デセル処理部16は、判定処理部13の第3判定結果、つまり作業機械3が待機状態にあるか動作状態にあるかの判定結果に応じて、エンジン40の回転数を制御してもよい。これにより、エンジン40の出力を必要としない待機状態においては、エンジン40の回転数を低く抑えることができ、エンジン40で発生する音及び振動の低減、並びにエンジン40での燃料消費の抑制を図ることができる。
【0076】
状態切替処理部12は、ゲートロックレバー463とは別に、操作装置35の有効状態と無効状態とを切り替える状態切替処理を実行する。要するに、本実施形態では、ゲートロックレバー463でも操作装置35の有効状態と無効状態とを切替可能であるところ、状態切替処理部12は、ゲートロックレバー463の操作によらず、操作装置35の有効状態と無効状態とを切り替える。
【0077】
ここでいう「操作装置35の有効状態」は、操作装置35が有効である状態、つまり操作装置35の操作によって作業機械3が駆動する状態を意味し、「作業機械3を操作できる状態」と同義である。また、「操作装置35の無効状態」は、操作装置35が無効である状態、つまり操作装置35の操作によって作業機械3が駆動されない状態を意味し、「作業機械3を操作できない状態」と同義である。
【0078】
ゲートロックレバー463では、作業機械3を操作できる「ロック解除状態」と、(作業機械3を)操作できない「ロック状態」とを切替可能である。そして、「作業機械3を操作できない状態」では、操作装置35の操作によらずにアクチュエータ(本実施形態では油圧モータ43及び油圧シリンダ44等を含む油圧アクチュエータ)が強制的に停止する。つまり、ゲートロックレバー463が「ロック状態」にあれば、作業部33、旋回部32及び走行部31の全てについて、強制的に駆動不能な状態とされるため、操作装置35は「無効状態」となる。一方、「作業機械3を操作できる状態」では、操作装置35の操作に応じてアクチュエータが作動する。つまり、ゲートロックレバー463が「ロック解除状態」にあれば、作業部33、旋回部32及び走行部31の全てについて、操作装置35の操作に応じて駆動可能な状態とされるため、操作装置35は「有効状態」となる。
【0079】
状態切替処理部12は、このように作業機械3を操作できるロック解除状態と操作できないロック状態とを切替可能なゲートロックレバー463とは別に、操作装置35の有効状態と無効状態とを切替可能に構成されている。具体的に、状態切替処理部12は、第2制限部47の第2制御弁471を制御することで、操作装置35の有効状態と無効状態との切り替えを行う。例えば、状態切替処理部12は、第2制限部47の第2制御弁471を遮断状態とすることで、操作装置35を無効状態とする。一方、状態切替処理部12は、第2制限部47の第2制御弁471を開通(開放)状態とすることで、操作装置35を有効状態とする。
【0080】
ここで、第2制限部47の第2制御弁471は、パイロットポンプ42からリモコン弁45に供給されるパイロット油の流路上において、ゲートロックレバー463に連動する第1制御弁461と直列的に挿入されている。したがって、「作業機械3を操作できる状態」となるのは、第1制御弁461と第2制御弁471との両方が開通(開放)状態にあるときに限られるのであって、第1制御弁461と第2制御弁471との少なくとも一方が遮断状態にあれば「作業機械3を操作できない状態」となる。言い換えれば、状態切替処理部12が操作装置35を有効状態とする場合、ゲートロックレバー463がロック解除状態にあるときに限り「作業機械3を操作できる状態」となるのであって、ゲートロックレバー463がロック状態にあれば「作業機械3を操作できない状態」となる。一方、状態切替処理部12が操作装置35を無効状態とする場合、ゲートロックレバー463がロック状態とロック解除状態とのいずれにあっても「作業機械3を操作できない状態」となる。
【0081】
ところで、状態切替処理部12は、作業機械3の待機状態において、ゲートロックレバー463がロック解除状態にあり、かつ(検知処理部14の)検知結果が所定条件を満たす場合、操作装置35を有効状態にする。すなわち、判定処理部13の第3判定結果が「待機状態」にある状態において、「ロック解除状態」(つまり「作業機械3を操作できる状態」)にあることを示す第1判定結果が得られ、かつ検知結果が所定条件を満たすことを示す第2判定結果が得られた場合、状態切替処理部12は操作装置35を「有効状態」とする。したがって、作業機械3が待機状態にあり、かつゲートロックレバー463が「下げ位置」(ロック解除状態)にあるときに、監視エリアA1に物体Ob1(人)が侵入すると、状態切替処理部12は操作装置35を「有効状態」とする。これにより、「作業機械3を操作できる状態」となり、操作装置35の操作に応じてアクチュエータが作動する。
【0082】
また、状態切替処理部12は、作業機械3の動作状態において、ゲートロックレバー463がロック解除状態にあり、かつ(検知処理部14の)検知結果が所定条件を満たす場合、操作装置35を無効状態にする。すなわち、判定処理部13の第3判定結果が「動作状態」にある状態において、「ロック解除状態」(つまり「作業機械3を操作できる状態」)にあることを示す第1判定結果が得られ、かつ検知結果が所定条件を満たすことを示す第2判定結果が得られた場合、状態切替処理部12は操作装置35を「有効状態」とする。したがって、作業機械3が動作状態にあり、かつゲートロックレバー463が「下げ位置」(ロック解除状態)にあるときに、監視エリアA1に物体Ob1(人)が侵入すると、状態切替処理部12は操作装置35を「無効状態」とする。これにより、「作業機械3を操作できない状態」となり、操作装置35の操作によらずアクチュエータが強制的に停止する。
【0083】
以上説明したように、状態切替処理部12は、所定の無効化条件が満たされる場合、操作装置35を無効状態に切り替える。ここで、無効化条件は、作業機械3の動作状態において、ゲートロックレバー463がロック解除状態にあり、かつ検知結果が所定条件を満たすことを含む。この場合、ゲートロックレバー463がロック解除状態であっても操作装置35は無効状態に切り替えられ、「作業機械3を操作できない状態」となる。また、状態切替処理部12は、操作装置35を無効状態に切り替えた後で、所定の有効化条件が満たされる場合、操作装置35を有効状態に切り替える。ここで、有効化条件は、作業機械3の動作状態において、ゲートロックレバー463がロック解除状態にあり、かつ検知結果が所定条件を満たすことを含む。ただし、ゲートロックレバー463がロック状態にある場合には、状態切替処理部12が操作装置35を有効状態に切り替えても「作業機械3を操作できる状態」にはならず、「作業機械3を操作できない状態」となる。
【0084】
無効化条件は、上述した条件に限らず、例えば、検知結果が所定条件を満たすことに加えて又は代えて、ユーザ(オペレータ)が運転部321の座席から立ち上がること、シートベルトを外すこと、又は待機状態が所定時間継続したこと等を含んでもよい。状態切替処理部12は、これらの無効化条件のうちの少なくとも1つが満たされた場合に操作装置35を無効状態に切り替えてもよく、これらの無効化条件のうちの所定の組み合わせが全て満たされた場合に操作装置35を無効状態に切り替えてもよい。
【0085】
有効化条件は、上述した条件に限らず、例えば、検知結果が所定条件を満たすことに加えて又は代えて、ユーザ(オペレータ)が運転部321の座席に座ること、シートベルトを着用すること、又はゲートロックレバー463がロック状態からロック解除状態に操作されたこと等を含んでもよい。状態切替処理部12は、これらの有効化条件のうちの少なくとも1つが満たされた場合に操作装置35を有効状態に切り替えてもよく、これらの有効化条件のうちの所定の組み合わせが全て満たされた場合に操作装置35を有効状態に切り替えてもよい。
【0086】
[3]作業機械の制御方法
以下、
図5~
図7を参照しつつ、主として制御システム1によって実行される作業機械3の制御方法(以下、単に「制御方法」という)の一例について説明する。
【0087】
本実施形態に係る制御方法は、コンピュータシステムを主構成とする制御システム1にて実行されるので、言い換えれば、作業機械用制御プログラム(以下、単に「制御プログラム」という)にて具現化される。つまり、本実施形態に係る制御プログラムは、制御方法に係る各処理を1以上のプロセッサに実行させるためのコンピュータプログラムである。このような制御プログラムは、例えば、制御システム1及び表示装置2によって協働して実行されてもよい。
【0088】
ここで、制御システム1は、制御プログラムを実行させるための予め設定された特定の開始操作が行われた場合に、制御方法に係る下記の各種処理を実行する。開始操作は、例えば、作業機械3のエンジン40の起動操作(イグニッションオン)等である。一方、制御システム1は、予め設定された特定の終了操作が行われた場合に、制御方法に係る下記の各種処理を終了する。終了操作は、例えば、作業機械3のエンジン40の停止操作(イグニッションオフ)等である。
【0089】
[3.1]概略動作
ここではまず、本実施形態に係る制御方法、つまり本実施形態に係る制御システム1の状態切替処理部12の大まかな動作について、
図5を参照して説明する。
図5に示すように、ゲートロックレバー463及び人存否の2項目に着目すると、状態切替処理部12の動作が待機状態と動作状態とで異なることは明らかである。ここで、「ゲートロックレバー」は、「ロック解除状態」及び「ロック状態」の2状態を含む。「人存否」は、「検知結果が所定条件を満たす状態」(人存在)、及び「検知結果が所定条件を満たさない状態」(人不在)の2状態を含む。
【0090】
つまり、ゲートロックレバー463がロック解除状態(下げ位置)にあり、かつ機体30の周囲の監視エリアA1に物体Ob1が存在することで検知結果が所定状態を満たす場合、作業機械3が待機状態にあれば、状態切替処理部12は操作装置35を有効状態にする。これにより、「作業機械3を操作できる状態」となり、操作装置35の操作に応じてアクチュエータが作動する。一方で、ゲートロックレバー463がロック解除状態(下げ位置)にあり、かつ機体30の周囲の監視エリアA1に物体Ob1が存在することで検知結果が所定状態を満たす場合でも、作業機械3が動作状態において、状態切替処理部12は操作装置35を無効状態にする。これにより、「作業機械3を操作できない状態」となり、操作装置35の操作によらずアクチュエータが強制的に停止する。
【0091】
要するに、本実施形態に係る制御方法は、作業機械3の機体30の周囲における物体Ob1の検知結果を取得することと、作業機械3を操作できるロック解除状態と操作できないロック状態とを切替可能なゲートロックレバーとは別に、操作装置35の有効状態と無効状態とを切り替えることと、を有する。そして、作業機械3が待機状態にあれば、制御方法は、ゲートロックレバー463がロック解除状態にあり、かつ検知結果が所定条件を満たす場合、操作装置35を有効状態にする。一方、作業機械3が動作状態にあれば、制御方法は、ゲートロックレバー463がロック解除状態にあり、かつ検知結果が所定条件を満たす場合、操作装置35を無効状態にする。
【0092】
[3.2]具体的動作
次に、本実施形態に係る制御方法の詳細、つまり制御システム1の具体的動作について、
図6のフローチャートを参照して説明する。
【0093】
前提として、制御システム1は、不揮発性メモリ等に用意された待機フラグの値を初期値として「0」(オフ)に設定している。そして、作業機械3のエンジン40の起動操作(イグニッションオン)がされた時点で、制御システム1は、ステップS1以降の処理を開始し、以降、ステップS1~S12の処理を繰り返し実行する。
【0094】
ステップS1では、制御システム1の判定処理部13は、作業機械3が待機状態にあるか否かの判定を行う。本実施形態では、判定処理部13は、ユーザ(オペレータ)による操作装置35の操作状態に基づいて作業機械3が待機状態か否かを判定しており、操作レバーが中立位置にある等、操作装置35が操作されていない状態にあれば、作業機械3が待機状態にあると判定し(S1:Yes)、処理をステップS2に移行させる。一方、判定処理部13は、操作レバーが中立位置以外の位置にある等、操作装置35が操作されている状態にあれば、作業機械3が動作状態にあると判定し(S1:No)、処理をステップS4に移行させる。
【0095】
ステップS2では、制御システム1の判定処理部13は、待機フラグの値を「1」(オン)に設定する。ここで、待機フラグの値「1」(オン)は作業機械3が待機状態にあることを表し、待機フラグの値「0」(オフ)は作業機械3が待機状態にない(つまり動作状態にある)ことを表す。
【0096】
ステップS3では、制御システム1のデセル処理部16は、作業機械3のエンジン40の回転数を所定値よりも低いローアイドル回転数に制御する。つまり、作業機械3が待機状態にあると判定される場合(S1:Yes)、デセル処理部16は、オートデセル機能によりエンジン40の回転数を所定値よりも低く制御する。
【0097】
ステップS4では、制御システム1の判定処理部13は、待機フラグの値を「0」(オフ)にリセットする。つまり、ステップS2にて待機フラグの値が「1」(オン)に設定されている場合、ステップS4にて、検知フラグの値がリセットされる。これにより、待機フラグの値「0」(オフ)は作業機械3が動作状態にあることを表す。
【0098】
ステップS5では、制御システム1のデセル処理部16は、作業機械3のエンジン40の回転数を所定値よりも高いハイアイドル回転数に制御する。つまり、作業機械3が動作状態にあると判定される場合(S1:No)、デセル処理部16は、オートデセル機能によりエンジン40の回転数を所定値よりも高く制御する。
【0099】
ステップS6では、ゲートロックレバー463がロック解除状態(下げ位置)にあるか否かを判断する。このとき、制御システム1の判定処理部13は、ゲートロックスイッチ462のオン/オフによって、ゲートロックレバー463がロック状態(上げ位置)かロック解除状態(下げ位置)かを判定する。ゲートロックスイッチ462がオンであれば、判定処理部13は、ゲートロックレバー463がロック解除状態にある(S6:Yes)と判断し、処理をステップS7に移行させる。ここで、ゲートロックレバー463がロック解除状態にあると、パイロット油路の一次圧側にある第1制限部46の第1制御弁461が開通状態になり、「作業機械3を操作できる状態」となる。一方、ゲートロックスイッチ462がオフであれば、判定処理部13は、ゲートロックレバー463がロック状態にある(S6:No)と判断、処理をステップS10に移行させる。
【0100】
ステップS7では、制御システム1の取得処理部11は、機体30の周囲における物体Ob1の検知結果を、検知処理部14から取得する。つまり、検知処理部14は、左方カメラ341、右方カメラ342及び後方カメラ343の出力に基づいて、監視エリアA1に物体Ob1が存在するか否かを表す検知結果を出力する。取得処理部11は、検知処理部14から検知結果を取得する。
【0101】
ステップS8では、制御システム1の判定処理部13は、検知結果が所定条件を満たすか否かの判定を行う。このとき、監視エリアA1に物体Ob1(ここでは「人」)が存在すれば、判定処理部13は、検知結果が所定条件を満たすと判定し(S8:Yes)、処理をステップS9に移行させる。一方、監視エリアA1に物体Ob1(ここでは「人」)が存在しなければ、判定処理部13は、検知結果が所定条件を満たさないと判定し(S8:No)、処理をステップS11に移行させる。
【0102】
ステップS9では、制御システム1の警報処理部15は、検知処理部14の検知結果が所定条件を満たす、つまり機体30の周囲の監視エリアA1に物体Ob1が存在する旨の情報提示(警報出力)を行う。このとき、警報処理部15は、表示装置2の表示部23に検知結果情報I1,I2(
図7参照)を表示させ、かつ音出力部36に警報音を出力させる。あるいは、警報処理部15は、表示装置2の表示部23への検知結果情報I1,I2の表示のみを行う。表示装置2の表示部23に表示される検知結果情報I1,I2については、「[3.3]表示画面」の欄で詳しく説明する。したがって、オペレータ(ユーザU1)は、機体30の周囲に物体Ob1が存在することを認識することができる。
【0103】
ステップS10では、制御システム1の状態切替処理部12は、待機フラグの値が「1」(オン)であるか否かの判定を行う。つまり、ステップS1にて待機状態にあると判定されることで(S1:Yes)待機フラグがオンに設定されている(S2)場合には、状態切替処理部12は、待機フラグの値が「1」(オン)であると判定し(S10:Yes)、処理をステップS11に移行させる。一方、ステップS1にて待機状態にないと判定されることで(S1:No)待機フラグがオフのままである場合には、状態切替処理部12は、待機フラグの値が「0」(オフ)であると判定し(S10:No)、処理をステップS12に移行させる。
【0104】
ステップS11では、制御システム1の状態切替処理部12は、操作装置35を有効状態にする。このとき、状態切替処理部12は、第2制限部47の第2制御弁471を開通(開放)状態とすることで、操作装置35を有効状態とする。これにより、「作業機械3を操作できる状態」となり、操作装置35の操作に応じてアクチュエータが作動する。
【0105】
ステップS12では、制御システム1の状態切替処理部12は、操作装置35を無効状態にする。このとき、状態切替処理部12は、第2制限部47の第2制御弁471を遮断状態とすることで、操作装置35を無効状態とする。これにより、「作業機械3を操作できない状態」となり、操作装置35の操作によらずアクチュエータが強制的に停止する。
【0106】
ステップS11又はステップS12の後、制御システム1は、一連の動作を終了する。制御システム1は、上記ステップS1~S12の処理を繰り返し実行する。ただし、
図6に示すフローチャートは一例に過ぎず、処理が適宜追加又は省略されてもよいし、処理の順番が適宜入れ替わってもよい。
【0107】
以上説明したように、本実施形態に係る制御方法は、作業機械3の待機状態において(S10:Yes)、ゲートロックレバー463がロック解除状態にあり(S6:Yes)、かつ検知結果が所定条件を満たす場合(S8:Yes)、操作装置35を有効状態にする(S11)。このように、作業機械3が待機状態である場合には、作業機械3の周囲に物体Ob1(人)が存在するとしても、操作装置35を有効状態にすることが可能である。したがって、ゲートロックレバー463の操作状態によらずに、作業機械3の周囲に物体Ob1(人)が存在するときに一律で作業機械3の操作(動作)が禁止されるようなことはない。そのため、例えば、オペレータが作業機械3の周囲に人が存在することを認識した上で慎重に作業をする場合には、監視エリアA1に人がいなくなるのを待つことなく、作業機械3を操作することが可能となる。結果的に、オペレータが感じる煩わしさを軽減しやすい作業機械用制御システム1、作業機械3、作業機械3の制御方法及び作業機械用制御プログラムを提供することができる。
【0108】
また、本実施形態に係る制御方法は、作業機械3の動作状態において(S10:No)、ゲートロックレバー463がロック解除状態にあり(S6:Yes)、かつ検知結果が所定条件を満たす場合(S8:Yes)、状態切替処理部12は操作装置35を無効状態にする(S12)。このように、作業機械3が動作状態である場合に限って、作業機械3の周囲に物体Ob1(人)が存在すると、操作装置35を無効状態にすることが可能である。したがって、ゲートロックレバー463の操作状態によらずに、作業機械3の周囲に物体Ob1(人)が存在するときに一律で作業機械3の操作(動作)が禁止されるようなことはない。そのため、例えば、オペレータが作業機械3の周囲に人が存在することを認識した上で慎重に作業をする場合には、監視エリアA1に人がいなくなるのを待つことなく、作業機械3を操作することが可能となる。結果的に、オペレータが感じる煩わしさを軽減しやすい作業機械用制御システム1、作業機械3、作業機械3の制御方法及び作業機械用制御プログラムを提供することができる。
【0109】
特に、本実施形態に係る制御方法では、作業機械3が待機状態にあるときに作業機械3のエンジン40の回転数を所定値よりも低く制御し、作業機械3が動作状態にあるときにエンジン40の回転数を所定値よりも高く制御する。したがって、状態切替処理部12は、エンジン40の回転数が所定値よりも高くなった後で(S5)、ゲートロックレバー463がロック解除状態にあり(S6:Yes)、かつ検知結果が所定条件を満たす場合には(S8:Yes)、操作装置35を無効状態にする(S12)。このように、エンジン40の回転数がハイアイドル回転数にある状態では、作業機械3の周囲に物体Ob1(人)が存在する場合、操作装置35が無効状態とされる。
【0110】
したがって、エンジン40の回転数(油圧ポンプ41の回転数)が高速であって、油圧ポンプ41の作動油の吐出量(流量)が多いために、作動油によって駆動される油圧アクチュエータの動作速度が比較的高速である場合には、操作装置35を無効状態とできる。反対に、エンジン40の回転数(油圧ポンプ41の回転数)が低速であって、油圧ポンプ41の作動油の吐出量(流量)が少ないために、作動油によって駆動される油圧アクチュエータの動作速度が比較的低速である場合には、操作装置35を有効状態とできる。よって、作業機械3の周囲に物体Ob1(人)が存在するにもかかわらず、操作装置35を有効状態にする場合には、アクチュエータの出力(動作速度)が制限された状態にあるため、物体Ob1(人)への作業機械3の接触を回避しやすい。
【0111】
また、本実施形態では、待機状態にあるために(S1:Yes,S10:Yes)、作業機械3の周囲に物体Ob1(人)が存在するにもかかわらず、操作装置35を有効状態として、アクチュエータの動作が許容される場合には、情報提示が行われる。要するに、警報処理部15は、少なくともゲートロックレバー463がロック解除状態にあり(S6:Yes)、かつ検知結果が所定条件を満たす(S8:Yes)にもかかわらず、状態切替処理部12が操作装置35を有効状態にする場合に(S11)、検知結果に関する情報提示を行う(S9)。これにより、作業機械3の周囲に物体Ob1(人)が存在するにもかかわらず、操作装置35を有効状態にする場合には、検知結果に関する情報提示がなされるため、オペレータに対して注意喚起をすることが可能である。
【0112】
さらに、本実施形態では、待機状態にない場合でも(S1:No,S10:No)、作業機械3の周囲に物体Ob1(人)が存在する場合には、情報提示が行われる。要するに、警報処理部15は、少なくともゲートロックレバー463がロック解除状態にあり(S6:Yes)、かつ検知結果が所定条件を満たす場合に(S8:Yes)、検知結果に関する情報提示を行う(S9)。これにより、作業機械3の周囲に物体Ob1(人)が存在する場合には、操作装置35が有効状態か無効状態かにかかわらず、検知結果に関する情報提示がなされるため、オペレータに対して注意喚起をすることが可能である。
【0113】
[3.3]表示画面
次に、本実施形態に係る制御方法によって表示装置2の表示部23に表示される表示画面Dp1の構成について、
図7を参照して説明する。
図7等の表示装置2の表示部23に表示される表示画面Dp1を示す図面において、領域を表す一点鎖線、引出線及び参照符号は、いずれも説明のために付しているに過ぎず、実際に表示装置2に表示される訳ではない。
【0114】
図7に示すように、表示画面Dp1には、監視エリアA1の撮像画像Im11,Im12,Im13、及び検知処理部14の検知結果を表す検知結果情報I1,I2等が表示される。
図7では、表示画面Dp1のうち監視エリアA1の撮像画像Im11,Im12,Im13等が表示される領域R1のみを示し、領域R1以外の領域の図示を省略する。撮像画像Im11は、左方カメラ341で撮像される運転部321の左方となる小エリアA11の画像であって、撮像画像Im12は、右方カメラ342で撮像される運転部321の右方となる小エリアA12の画像である。撮像画像Im13は、後方カメラ343で撮像される運転部321の後方となる小エリアA13の画像である。
【0115】
制御システム1は、検知処理部14で取得される撮像画像Im11,Im12,Im13をリアルタイムで表示させる。領域R1の中央部には、情報から見た機体30を模したアイコンIm10が表示されている。アイコンIm10は、機体30から見た左方カメラ341、右方カメラ342及び後方カメラ343の撮像範囲(小エリアA11,A12,A13)の位置関係を、模式的に表している。
【0116】
検知結果情報I1は、撮像画像Im11,Im12,Im13のうち、物体Ob1が含まれる撮像画像を強調表示する帯状(枠状)の図像である。検知結果情報I2は、運転部321から見て物体Ob1が存在する方向を示す図像である。
図7の例では、左方カメラ341で撮像される運転部321の左方となる小エリアA11に物体Ob1(ここでは「人」)が存在する場合を想定している。そのため、撮像画像Im11,Im12,Im13のうち撮像画像Im11が検知結果情報I1にて強調表示され、かつ撮像画像Im11の下方に運転部321の左方に物体Ob1が存在することを示す検知結果情報I2が表示されている。
【0117】
検知結果情報I1,I2の表示態様は、監視エリアA1における物体Ob1の位置によって変更されることが好ましい。例えば、検知結果情報I1,I2の表示色、サイズ、又は表示パターン(点滅パターン等を含む)等の表示態様が、監視エリアA1における物体Ob1の位置によって変更される。例えば、物体Ob1が機体30に近いほど、検知結果情報I1,I2の表示態様が目立つ表示色に変更され、一例として、物体Ob1が機体30に近づくと、検知結果情報I1,I2の表示色が黄色から赤色に変化する。
【0118】
このように、表示画面Dp1には、監視エリアA1の撮像画像Im11,Im12,Im13が表示されるだけでなく、監視エリアA1における物体Ob1の検知結果についても検知結果情報I1,I2として表示される。そのため、オペレータ(ユーザU1)は、表示画面Dp1を見ることで、監視エリアA1における物体Ob1の有無(存否)を容易に確認できる。これにより、オペレータ(ユーザU1)は、運転部321からの死角となりやすい作業機械3の側方及び後方等の状況を、表示装置2に表示される表示画面Dp1にて確認することができる。したがって、検知結果情報I1,I2だけが表示される構成に比較して、監視エリアA1内に物体Ob1が存在する場合、物体Ob1の状況を表示画面Dp1にて詳細に把握しやすくなる。
【0119】
[4]変形例
以下、実施形態1の変形例を列挙する。以下に説明する変形例は、適宜組み合わせて適用可能である。
【0120】
本開示における制御システム1は、コンピュータシステムを含んでいる。コンピュータシステムは、ハードウェアとしての1以上のプロセッサ及び1以上のメモリを主構成とする。コンピュータシステムのメモリに記録されたプログラムをプロセッサが実行することによって、本開示における制御システム1としての機能が実現される。プログラムは、コンピュータシステムのメモリに予め記録されてもよく、電気通信回線を通じて提供されてもよく、コンピュータシステムで読み取り可能なメモリカード、光学ディスク、ハードディスクドライブ等の非一時的記録媒体に記録されて提供されてもよい。また、制御システム1に含まれる一部又は全部の機能部は電子回路で構成されていてもよい。
【0121】
また、制御システム1の少なくとも一部の機能が、1つの筐体内に集約されていることは制御システム1に必須の構成ではなく、制御システム1の構成要素は、複数の筐体に分散して設けられていてもよい。反対に、実施形態1において、複数の装置(例えば制御システム1及び表示装置2)に分散されている機能が、1つの筐体内に集約されていてもよい。さらに、制御システム1の少なくとも一部の機能がクラウド(クラウドコンピューティング)等によって実現されてもよい。
【0122】
また、作業機械3の動力源は、ディーゼルエンジンに限らず、例えば、ディーゼルエンジン以外のエンジン40であってもよいし、モータ(電動機)、又はエンジン40とモータ(電動機)とを含むハイブリッド式の動力源であってもよい。
【0123】
また、表示装置2は、専用のデバイスに限らず、例えば、ラップトップコンピュータ、タブレット端末又はスマートフォン等の汎用端末であってもよい。さらに、表示部23は、液晶ディスプレイ又は有機ELディスプレイのように、表示画面を直接的に表示する態様に限らず、例えば、プロジェクタのように、投影により表示画面を表示する構成であってもよい。
【0124】
また、操作部22の情報の入力の態様として、押釦スイッチ、タッチパネル及び操作ダイヤル以外の態様を採用してもよい。例えば、操作部22は、キーボード、マウス等のポインティングディバイス、音声入力、ジェスチャ入力又は他の端末からの操作信号の入力等の態様を採用してもよい。
【0125】
また、警報処理部15における警報の出力(情報提示)態様は、表示装置2の表示部23への表示、及び音出力部36からの警報音の出力に限らない。例えば、警報処理部15は、表示装置2の表示部23への表示と、音出力部36からの警報音と、のいずれか一方のみにより警報を出力してもよいし、その他、振動(バイブレーション機能)、他端末への送信若しくは非一時的記録媒体への書き込み等の手段、又はこれらの組み合わせにより警報を出力してもよい。
【0126】
また、機体30の周囲の監視エリアA1における物体Ob1を検知するためのセンサは、左方カメラ341、右方カメラ342及び後方カメラ343に限らず、1つ、2つ又は4つ以上のカメラ(イメージセンサ)を含んでもよい。さらに、例えば、全天球カメラ(360度カメラ)のように作業機械3から見て全方位を撮像可能なカメラにて、監視エリアA1における物体Ob1を検知してもよい。また、監視エリアA1における物体Ob1を検知するためのセンサは、カメラに加えて又は代えて、たとえば、人感センサ、ソナーセンサ、レーダ又はLiDAR(Light Detection and Ranging)等のセンサを含んでもよい。ここで、監視エリアA1における物体Ob1を検知するセンサは、光又は音が測距点に到達して戻るまでの往復時間に基づいて測距点までの距離を測定するTOF(Time Of Flight)方式により、物体Ob1までの距離を測定する3次元センサであってもよい。
【0127】
また、機体30の周囲における物体Ob1を検知(検出)する検知処理部14は、制御システム1に必須の構成ではない。例えば、制御システム1とは別の検知システムに検知処理部14が含まれていてもよく、この場合、制御システム1の取得処理部11は、制御システム1の外部(検知システム)から、作業機械3の機体30の周囲における物体Ob1の検知結果を取得する。
【0128】
また、物体Ob1は、「人」に加えて又は代えて、車両等の移動体(他の作業機械を含む)、壁及び柱等の構造物、植物、動物、段差、溝、若しくはその他の障害物を含んでいてもよい。
【0129】
また、機体30の各部のアクチュエータは、油圧アクチュエータに限らず、例えば、圧縮空気等の空気圧によって駆動される空圧アクチュエータ、若しくは、電力供給によって駆動される電動アクチュエータ、又はこれらの組み合わせであってもよい。
【0130】
また、状態切替処理部12が操作装置35を有効状態にするのは、作業機械3の待機状態において、ゲートロックレバー463がロック解除状態にあり、かつ検知結果が所定条件を満たす場合に限らない。例えば、検知結果が所定条件を満たさない場合には、作業機械3が待機状態か動作状態かによらず、状態切替処理部12が操作装置35を有効状態にしてもよい。同様に、状態切替処理部12が操作装置35を無効状態にするのは、作業機械3の動作状態において、ゲートロックレバー463がロック解除状態にあり、かつ検知結果が所定条件を満たす場合に限らない。例えば、作業機械3の動作状態において、ゲートロックレバー463がロック状態にある場合には、検知結果が所定条件を満たすか否かによらず、状態切替処理部12が操作装置35を無効状態にしてもよい。
【0131】
また、所定条件が、作業機械3の周囲の監視エリアA1に物体Ob1が存在することを含むことは、制御システム1に必須の構成ではない。また、判定処理部13が、作業機械3の待機状態と動作状態とを、ユーザによる操作装置35の操作状態に基づいて判定することは必須ではない。また、デセル処理部16が、作業機械3が待機状態にあるときに作業機械3のエンジン40の回転数を所定値よりも低く制御し、作業機械3が動作状態にあるときにエンジン40の回転数を所定値よりも高く制御することは必須ではない。さらに、状態切替処理部12が、エンジン40の回転数が所定値よりも高くなった後で、ゲートロックレバー463がロック解除状態にあり、かつ検知結果が所定条件を満たす場合には、操作装置35を無効状態にすることも必須ではない。
【0132】
また、ゲートロックレバー463がロック解除状態にあり、かつ検知結果が所定条件を満たすにもかかわらず、状態切替処理部12が操作装置35を有効状態にする場合に、検知結果に関する情報提示を行うことは必須ではない。さらに、ゲートロックレバー463がロック解除状態にあり、かつ検知結果が所定条件を満たす場合に、検知結果に関する情報提示を行うことも必須ではない。また、状態切替処理部12が、作業機械3の待機状態において、ゲートロックレバー463がロック解除状態にあり、かつ検知結果が所定条件を満たす場合、操作装置35を有効状態にすることは、必須の構成ではない。
【0133】
(実施形態2)
本実施形態に係る作業機械3は、
図8に示すように、操作装置35の操作に関連する構成が、実施形態1に係る作業機械3と相違する。以下、実施形態1と同様の構成については、共通の符号を付して適宜説明を省略する。
【0134】
図8では、本実施形態に係る作業機械3の油圧回路及び電気回路(電気的な接続関係)を模式的に示す。
図8では、実線が高圧の(作動油用の)油路、点線が低圧の(パイロット油用の)油路、一点鎖線の矢印が電気信号の経路を示す。
【0135】
図8に示すように、作業機械3は、油圧ポンプ41、油圧モータ43、油圧シリンダ44、パイロットポンプ42及び方向切換弁(コントロールバルブ)48等に加えて、複数の制御弁401~404を備えている。また、
図8では、流量制限部49等の図示を適宜省略している。
図8では、ブーム332の駆動用の1つの油圧シリンダ44のみ図示しているが、アーム333又はバケット331等の駆動用の油圧シリンダ44についても同様の油圧回路が構成されている。また、
図8では走行部31の油圧モータ43のみ図示しているが、旋回部32の油圧モータについても同様の油圧回路が構成されている。
【0136】
複数の制御弁401~404は、第2制限部47としての第2制御弁471及びリモコン弁45(
図2参照)の代わりに設けられている。具体的に、制御弁401~404は各方向切換弁48へのパイロット油の供給路に設けられている。さらに、制御弁401~404から見てパイロット油の上流側には、第1制御弁461が設けられている。制御弁401~404は、いずれも電磁式の制御弁(電磁弁)からなり、それぞれ方向切換弁48とパイロットポンプ42との間に挿入されている。各制御弁401~404は、制御システム1に接続されており、制御システム1からの制御信号(供給電流)に応じて動作する。具体的には、制御システム1は、操作装置35(操作レバー)の操作に応じて制御弁401~404を制御し、例えば、作業部33の展開動作及び縮小動作等を指示する。各制御弁401~404は、ここでは(電磁式)比例制御弁であることとするが、これに限らず、例えば、流路の開放/遮断を切替可能な開閉弁であってもよい。
【0137】
このような方向切換弁及び制御弁は、ブーム332の駆動用の油圧シリンダ44及び走行部31の油圧モータ43だけでなく、アーム333又はバケット331等の駆動用の油圧シリンダ44及び旋回部32の油圧モータの油圧回路にも設けられている。そのため、操作装置35の操作に応じて、走行部31、旋回部32及び作業部33を動作させることが可能である。
【0138】
本実施形態では、操作装置35は、電気式の操作装置35であって、ユーザ(オペレータ)の操作に応じた電気信号(操作信号)を制御システム1に出力することにより、ユーザによる各種の操作を受け付ける。本実施形態では一例として、操作装置35は、一対の操作レバー351,352(
図8参照)を含んでいる。操作レバー351は運転部321に搭乗したユーザ(オペレータ)から見て右手側に位置し、操作レバー352は運転部321に搭乗したユーザから見て左手側に位置する。したがって、ユーザは、例えば、操作レバー351を右手で、操作レバー352を左手で持ち、これら一対の操作レバー351,352を個別に操作することで作業機械3に種々の動作を実行させる。
【0139】
操作レバー351,352は、それぞれスティックタイプの操作子であって、例えば、「前」、「後」、「左」及び「右」のいずれかへ傾倒させるように操作されることで、操作に応じた電気信号(操作信号)を出力する。操作装置35は、一例として、操作レバー351を前方に傾倒させる操作、操作レバー351を右方に傾倒させる操作、操作レバー352を前方に傾倒させる操作、及び操作レバー352を右方に傾倒させる操作のそれぞれに対応して、異なる操作信号を出力する。
【0140】
本実施形態に係る作業機械3においては、状態切替処理部12は、操作装置35(操作レバー)の操作によらずに制御弁401~404を遮断状態に維持することで、操作装置35の無効状態を実現する。これにより、操作装置35の有効状態においては、操作装置35からの操作信号に応じて制御弁401~404が制御されてアクチュエータを作動させるのに対し、操作装置35の無効状態においては、アクチュエータが強制的に停止する。あるいは、状態切替処理部12は、操作装置35からの操作信号を無効化することで、操作装置35の無効状態を実現してもよい。
【0141】
この構成においても、制御システム1の動作(制御方法)については、実施形態1と同様である。実施形態2に係る構成は、実施形態1で説明した種々の構成(変形例を含む)と適宜組み合わせて採用可能である。
【符号の説明】
【0142】
1 作業機械用制御システム
3 作業機械
11 取得処理部
12 状態切替処理部
13 判定処理部
15 警報処理部
16 デセル処理部
30 機体
35 操作装置
40 エンジン
43 油圧モータ(アクチュエータ)
44 油圧シリンダ(アクチュエータ)
463 ゲートロックレバー
A1 監視エリア
Ob1 物体
U1 ユーザ