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公開番号2024132294
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-30
出願番号2023043024
出願日2023-03-17
発明の名称作業機械の周囲監視装置
出願人日立建機株式会社
代理人弁理士法人武和国際特許事務所
主分類E02F 9/26 20060101AFI20240920BHJP(水工;基礎;土砂の移送)
要約【課題】停止状態でも走行体の動作制限範囲を適切に設定することができる作業機械の周囲監視装置を提供する。
【解決手段】作業機械の周囲監視装置は、走行体2の走行動作を制限する運転支援制御装置104を備えており、この運転支援制御装置104は、旋回体3の旋回中心Oを原点とする基準の直交座標系を、走行体2の左右方向に所定量だけオフセットした位置に左側の座標系H₁と右側の座標系H₂とを設定し、これら座標系H₁と座標系H₂を用いて障害物検出センサ9で検出された障害物300の座標を設定することにより、走行体2の走行動作を制限する動作制限範囲を算出し、走行体2が動作制限範囲内に侵入すると判定した場合に、走行体2の走行動作を制限する。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
走行体と、前記走行体に旋回可能に搭載された旋回体と、前記旋回体の前部に取り付けられた作業機と、前記走行体の周囲に存在する障害物を検出する障害物検出センサと、前記障害物検出センサにより検出された障害物に基づいて前記走行体の走行動作を制限する制御装置と、を備えた作業機械の周囲監視装置において、
前記制御装置は、
前記障害物検出センサからの検知情報に基づいて動作制限範囲の閾値を算出する動作制限範囲算出部と、前記動作制限範囲の閾値と前記走行体の操作情報とを比較して動作制限を作動させるか否かを判定する動作制限判定部と、前記動作制限判定部の判定結果に基づいて前記走行動作を制限する信号を出力する動作制限部と、
を備え、
前記動作制限範囲算出部は、前記走行体の向きを基準とする直交座標軸の原点を、前記旋回体の旋回中心から左右の車体幅方向にオフセットした位置に座標系を設定し、該座標系を基準に特定した障害物の座標に基づいて前記動作制限範囲の閾値を算出する、
ことを特徴とする作業機械の周囲監視装置。
続きを表示（約 900 文字）【請求項２】
請求項１に記載の作業機械の周囲監視装置において、
前記走行体の左右方向を前記座標系のＸ軸、前記走行体の前後進方向を前記座標系のＹ軸としたとき、
前記動作制限範囲算出部は、前記座標系の原点と障害物の前記座標を結ぶ線分と、前記座標系のＸ軸との成す角度から前記動作制限範囲の境界域となる動作制限範囲角度を算出し、
前記動作制限判定部は、前記走行体の前記座標系のＸ軸に対する前記動作制限範囲角度と前記走行体の走行角度とを比較する、
ことを特徴とする作業機械の周囲監視装置。
【請求項３】
請求項１に記載の作業機械の周囲監視装置において、
前記座標系の前記走行体の旋回中心からのオフセット量は、前記旋回体の幅寸法の１／２以上、かつ、前記走行体に備えられるクローラの幅寸法の１／２以下である、
ことを特徴とする作業機械の周囲監視装置。
【請求項４】
請求項１に記載の作業機械の周囲監視装置において、
前記動作制限判定部は、前記走行体を走行操作する左右一対の走行レバーの操作方向と操作量の差とに基づいて走行角度を算出し、前記走行角度が前記動作制限範囲内に侵入するか否かを判定する、
ことを特徴とする作業機械の周囲監視装置。
【請求項５】
請求項４に記載の作業機械の周囲監視装置において、
前記動作制限判定部は、前記走行角度に加えて前記走行体の予測走行速度を算出し、前記走行角度と前記予測走行速度とに基づいて、前記走行体が前記動作制限範囲内に侵入するか否かを判定する、
ことを特徴とする作業機械の周囲監視装置。
【請求項６】
請求項１に記載の作業機械の周囲監視装置において、
前記走行体が前記動作制限範囲内に侵入することを報知可能な警報手段を備え、
前記動作制限判定部は、前記走行体が前記動作制限範囲内に侵入すると判定した場合に、前記警報手段を作動させてオペレータに警報を報知する、
ことを特徴とする作業機械の周囲監視装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧ショベル等の作業機械の周囲監視装置に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
油圧ショベル等の作業機械においては、障害物が近くに存在する場合に走行を制限するようにした技術が広く知られている。例えば特許文献１には、作業車両の周囲に存在する障害物の検出情報を取得する障害物検出部と、走行体の走行情報を取得する移動情報取得部と、旋回体および作業機の運動情報を取得する運動情報取得部と、障害物の検出情報と走行体の走行情報および作業機の運動情報を用いて、現在時刻以降における障害物と作業車両の干渉を予測する干渉予測部と、を備えた干渉監視装置が記載されている。
【０００３】
この特許文献１に記載の干渉監視装置では、走行体の走行情報に基づいて現在時刻以降における走行体の経路予測を算出した後、障害物の検出情報に基づいて経路予測上の複数のサンプリング位置における作業車両から障害物までの距離を推測し、作業車両と障害物の干渉が予測された場合に、作業車両の動作を制限するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１８－１７２９４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の干渉監視装置は、走行体が走行することで取得される走行情報を用いて経路予測を算出し、この経路予測上の複数のサンプリング位置における作業車両と障害物との干渉を判定するという技術であるため、走行体を走行させることが必須要件となり、作業車両の停止状態では障害物との干渉を判定することができない。
【０００６】
本発明は、このような実状に鑑みてなされたものであり、その目的は、停止状態でも走行中でも走行体の動作制限範囲を適切に設定することができる作業機械の周囲監視装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の一形態は、走行体と、前記走行体に旋回可能に搭載された旋回体と、前記旋回体の前部に取り付けられた作業機と、前記走行体の周囲に存在する障害物を検出する障害物検出センサと、前記障害物検出センサにより検出された障害物に基づいて前記走行体の走行動作を制限する制御装置と、を備えた作業機械の周囲監視装置において、前記制御装置は、前記障害物検出センサからの検知情報に基づいて動作制限範囲の閾値を算出する動作制限範囲算出部と、前記動作制限範囲の閾値と前記走行体の操作情報とを比較して動作制限を作動させるか否かを判定する動作制限判定部と、前記動作制限判定部の判定結果に基づいて前記走行動作を制限する信号を出力する動作制限部と、を備え、前記動作制限範囲算出部は、前記走行体の向きを基準とする直交座標軸の原点を、前記旋回体の旋回中心から左右の車体幅方向にオフセットした位置に座標系を設定し、該座標系を基準に特定した障害物の座標に基づいて前記動作制限範囲の閾値を算出する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、停止状態でも走行中でも走行体の動作制限範囲を適切に設定可能な作業機械の周囲監視装置を提供することができる。なお、上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本発明の実施形態に係る油圧ショベルの側面図である。
油圧ショベルの制御システムの概要を説明するための説明図である。
油圧ショベルと障害物の位置関係を示す説明図である。
動作制限を実施するか否かの判定処理を示すフローチャートである。
運転支援制御装置の機能を示すブロック図である。
動作制限範囲の算出処理を示すフローチャートである
走行体の向きを基準とする座標軸の設定を示す説明図である。
車体幅分オフセットした座標軸の設定を示す説明図である。
動作制限範囲角度の算出に用いられる障害物の座標を示す説明図である。
動作制限範囲角度を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

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