JP2020136914A - 作業機械用周辺監視装置 - Google Patents

作業機械用周辺監視装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2020136914A
JP2020136914A JP2019028324A JP2019028324A JP2020136914A JP 2020136914 A JP2020136914 A JP 2020136914A JP 2019028324 A JP2019028324 A JP 2019028324A JP 2019028324 A JP2019028324 A JP 2019028324A JP 2020136914 A JP2020136914 A JP 2020136914A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
work machine
alarm
output
operation state
operator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2019028324A
Other languages
English (en)
Inventor
佐々木 均
Hitoshi Sasaki
均 佐々木
山▲崎▼ 洋一郎
Yoichiro Yamazaki
洋一郎 山▲崎▼
誠司 佐伯
Seiji Saeki
誠司 佐伯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kobelco Construction Machinery Co Ltd
Original Assignee
Kobelco Construction Machinery Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kobelco Construction Machinery Co Ltd filed Critical Kobelco Construction Machinery Co Ltd
Priority to JP2019028324A priority Critical patent/JP2020136914A/ja
Priority to PCT/JP2019/045325 priority patent/WO2020170527A1/ja
Priority to US17/420,577 priority patent/US20220106765A1/en
Priority to CN201980091717.2A priority patent/CN113424521A/zh
Priority to EP19916221.5A priority patent/EP3890313A4/en
Publication of JP2020136914A publication Critical patent/JP2020136914A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N7/00Television systems
    • H04N7/18Closed-circuit television [CCTV] systems, i.e. systems in which the video signal is not broadcast
    • H04N7/181Closed-circuit television [CCTV] systems, i.e. systems in which the video signal is not broadcast for receiving images from a plurality of remote sources
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/28Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets
    • E02F3/36Component parts
    • E02F3/42Drives for dippers, buckets, dipper-arms or bucket-arms
    • E02F3/43Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations
    • E02F3/435Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations for dipper-arms, backhoes or the like
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/28Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets
    • E02F3/30Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets with a dipper-arm pivoted on a cantilever beam, i.e. boom
    • E02F3/32Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets with a dipper-arm pivoted on a cantilever beam, i.e. boom working downwardly and towards the machine, e.g. with backhoes
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/16Cabins, platforms, or the like, for drivers
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20Drives; Control devices
    • E02F9/2004Control mechanisms, e.g. control levers
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20Drives; Control devices
    • E02F9/2025Particular purposes of control systems not otherwise provided for
    • E02F9/205Remotely operated machines, e.g. unmanned vehicles
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/26Indicating devices
    • E02F9/261Surveying the work-site to be treated
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/26Indicating devices
    • E02F9/261Surveying the work-site to be treated
    • E02F9/262Surveying the work-site to be treated with follow-up actions to control the work tool, e.g. controller
    • GPHYSICS
    • G07CHECKING-DEVICES
    • G07CTIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • G07C5/00Registering or indicating the working of vehicles
    • G07C5/08Registering or indicating performance data other than driving, working, idle, or waiting time, with or without registering driving, working, idle or waiting time
    • G07C5/0816Indicating performance data, e.g. occurrence of a malfunction
    • G07C5/0833Indicating performance data, e.g. occurrence of a malfunction using audio means
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08BSIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B21/00Alarms responsive to a single specified undesired or abnormal condition and not otherwise provided for
    • G08B21/02Alarms for ensuring the safety of persons
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08BSIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B3/00Audible signalling systems; Audible personal calling systems
    • G08B3/10Audible signalling systems; Audible personal calling systems using electric transmission; using electromagnetic transmission
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08BSIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B5/00Visible signalling systems, e.g. personal calling systems, remote indication of seats occupied
    • G08B5/22Visible signalling systems, e.g. personal calling systems, remote indication of seats occupied using electric transmission; using electromagnetic transmission
    • G08B5/36Visible signalling systems, e.g. personal calling systems, remote indication of seats occupied using electric transmission; using electromagnetic transmission using visible light sources

Abstract

【課題】作業機械のオペレータの集中を削ぐことを回避する観点から適当な情報量で、作業機械の周辺における物体の有無を作業機械のオペレータに認識させる作業機械用周辺監視装置を提供する。【解決手段】周辺監視装置において、オペレータによる操作装置の操作状態が「第1操作状態」であり、かつ、作業機械の周囲の対象空間に物体が存在する場合、「第1形態」で警報が出力され、オペレータによる操作装置の操作状態が「第2操作状態」であり、かつ、作業機械の周囲の対象空間に物体が存在する場合、第1形態よりも情報量が多い「第2形態」で警報が出力される。【選択図】図6

Description

本発明は、作業機械の周辺を監視するための装置に関する。
作業機械の周囲に存在する人の位置を作業機械のオペレータが直感的に把握できるようにするため、一の監視空間(例えば作業機械の右側)に人が存在すると判定された場合に当該一の監視空間に対応する一の警報出力部(例えばキャブ内の右側警報出力部)から警報を出力させ、他の監視空間(例えば作業機械の後方)に人が存在すると判定された場合に当該他の監視空間に対応する他の警報出力部(例えばキャブ内の後側警報出力部)から警報を出力させる技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特開2018−093501号公報
しかし、警報の情報量が多すぎると、作業機械のオペレータの集中を削ぎ、警報に対する注意を散漫させることにもつながりかねない。
そこで、本発明は、作業機械のオペレータの集中を削ぐことを回避する観点から適当な情報量で、作業機械の周辺における物体の有無を作業機械のオペレータに認識させることができる装置を提供することを目的とする。
本発明の作業機械用周辺監視装置は、オペレータによる作業機械を動作させるための操作装置の操作状態を検知する第1検知要素と、前記作業機械の周囲の対象空間における物体の有無を検知する第2検知要素と、前記作業機械の運転空間に配置された、前記オペレータに対して警報を出力する複数の出力装置と、前記第1検知要素により前記操作装置の操作状態として第1操作状態が検知され、かつ、前記第2検知要素により前記対象空間に前記物体の存在が検知された場合、第1形態で警報を前記出力装置に出力させ、前記第1検知要素により前記操作装置の操作状態として前記第1操作状態とは異なる第2操作状態が検知され、かつ、前記第2検知要素により前記対象空間に前記物体の存在が検知された場合、前記第1形態よりも情報量が多い第2形態で警報を前記出力装置に出力させる制御要素と、を備えていることを特徴とする。
本発明の作業機械用周辺監視装置によれば、オペレータによる操作装置の操作状態が「第1操作状態」であり、かつ、作業機械の周囲の対象空間に物体が存在する場合、「第1形態」で警報が出力される。オペレータによる操作装置の操作状態が「第2操作状態」であり、かつ、作業機械の周囲の対象空間に物体が存在する場合、第1形態よりも情報量が多い「第2形態」で警報が出力される。
これにより、オペレータによる操作装置の操作状態が「第1操作状態」である場合、オペレータによる操作装置の操作状態が「第2操作状態」である場合と比較して警報の情報量が低減される分だけ、作業機械のオペレータの集中を削ぐことを回避または抑制しながら、作業機械の周辺における物体の有無を作業機械のオペレータに認識させることができる。
本発明の作業機械用周辺監視装置において、記第1操作状態は、前記作業機械の作業モードにより検知されるように構成できる。
当該構成の作業機械用周辺監視装置によれば、警報の情報量を減らしても問題のない作業を行う時の作業モードを検知する様にすることで「第1操作状態」を適切に設定することが出来る。
本発明の作業機械用周辺監視装置において、前記第1操作状態は、前記操作装置において繰り返しの作業動作が検知される状態を含む。
当該構成の作業機械用周辺監視装置によれば、繰り返し作業のたびに検知される障害物の情報を低減することによりオペレータの集中を削ぐことを回避または抑制しながら、作業機械の周辺における物体の有無を作業機械のオペレータに認識させることができる。
本発明の作業機械用周辺監視装置において、前記第2検知要素により検知された前記物体に応じて前記制御要素は前記第1形態よりも情報量が多い第2形態で警報を前記出力装置に出力させる。
当該構成の作業機械用周辺監視装置によれば、物体に応じて情報量が多い第2形態で警報を出力することで注意したい物体を確実に警報することができる。
本発明の作業機械用周辺監視装置において、前記第2検知要素により検知された前記物体が人である場合、前記制御要素は前記第1形態よりも情報量が多い第2形態で警報を前記出力装置に出力させる。
当該構成の作業機械用周辺監視装置によれば、人を検出した場合には情報量が多い第2形態で警報を出力することで人を検出したことを確実に警報することができる。
本発明の一実施形態としての作業機械用周辺監視装置の構成に関する説明図。 作業機械としてのクローラショベルの側面図。 作業機械としてのクローラショベルの上面図。 キャブの内部空間に関する説明図。 対象空間に関する説明図。 作業機械用周辺監視装置の機能に関する説明図。 第1実施形態の複数の環状空間に関する説明図。 第2実施形態の複数の環状空間に関する説明図。
(構成)
図1に示されている本発明の一実施形態としての作業機械用周辺監視装置100は、作業機械200の周辺の状況を監視し、操作装置400を通じて作業機械200を操作するオペレータに対して当該状況に応じて警報を出力するように構成されている。作業機械用周辺監視装置100は、第1検知要素111と、第2検知要素112と、制御要素120と、複数の出力装置130と、を備えている。
作業機械200は、例えばクローラショベル(建設機械)であり、図2および図3に示されているように、クローラ式の下部走行体210と、下部走行体210に旋回機構230を介して旋回可能に搭載されている上部旋回体220と、を備えている。上部旋回体220の前方左側部にはキャブ(運転室)222が設けられている。上部旋回体220の前方中央部には作業アタッチメント240が設けられている。
作業アタッチメント240は、上部旋回体220に起伏可能に装着されているブーム241と、ブーム241の先端に回動可能に連結されているアーム243と、アーム243の先端に回動可能に連結されているバケット245と、を備えている。作業アタッチメント240には、伸縮可能な油圧シリンダにより構成されているブームシリンダ242、アームシリンダ244およびバケットシリンダ246が装着されている。
ブームシリンダ242は、作動油の供給を受けることにより伸縮してブーム241を起伏方向に回動させるように当該ブーム241と上部旋回体14との間に介在する。アームシリンダ244は、作動油の供給を受けることにより伸縮してアーム243をブーム241に対して水平軸回りに回動させるように当該アーム243と当該ブーム241との間に介在する。バケットシリンダ246は、作動油の供給を受けることにより伸縮してバケット245をアーム243に対して水平軸回りに回動させるように当該バケット245と当該アーム243との間に介在する。
操作装置400には、走行用操作装置と、旋回用操作装置と、ブーム用操作装置と、アーム用操作装置と、バケット用操作装置と、が含まれている。各操作装置は、回動操作を受ける操作レバーを有している。走行用操作装置の操作レバー(走行レバー)は、下部走行体210を動かすために操作される。走行レバーは、走行ペダルを兼ねていてもよい。例えば、走行レバーの基部または下端部に固定されている走行ペダルが設けられていてもよい。旋回用操作装置の操作レバー(旋回レバー)は、旋回機構230を構成する油圧式の旋回モータを動かすために操作される。ブーム用操作装置の操作レバー(ブームレバー)は、ブームシリンダ242を動かすために操作される。アーム用操作装置の操作レバー(アームレバー)はアームシリンダ244を動かすために操作される。バケット用操作装置の操作レバー(バケットレバー)はバケットシリンダ246を動かすために操作される。操作装置400は、作業機械200に搭載されている実機側無線通信装置と無線方式で通信するための無線通信装置を備えている。
操作装置400を構成する各操作レバーは、遠隔操作室においてオペレータが着座するシート402の周囲に設けられている。例えば、図4に示されているように、シート402の前方に左右のクローラに応じた左右一対の走行レバー410が左右横並びに配置されていてもよい。シート402は、アームレスト付きのハイバックチェアのような形態であるが、ヘッドレストがないローバックチェアのような形態、または、背もたれがないチェアのような形態など、オペレータが着座できる任意の形態でもよい。
遠隔操作室に設けられている操作レバーに対応する実機側操作レバーと、遠隔操作室から各操作レバーの操作態様に応じた信号を受信し、当該受信信号に基づいて実機操作レバーを動かす駆動機構またはロボットと、がキャブ222に設けられている。実機側操作レバーが、キャブ222に存在するオペレータにより直接的に操作されてもよい。すなわち、当該実機操作レバーと、その操作量に対応した大きさのパイロット圧を操作方向に対応したポートから出力するリモコン弁と、により操作装置400が構成されていてもよい。この場合、操作装置400は無線方式ではなく有線方式で作業機械200と通信可能に構成されていてもよい。
一の操作レバーが複数の操作レバーを兼ねていてもよい。例えば、図4に示されているシート402の右側フレームの前方に設けられている右側操作レバー420が、前後方向に操作された場合にブームレバーとして機能し、かつ、左右方向に操作された場合にバケットレバーとして機能してもよい。同様に、図4に示されているシート402の左側フレームの前方に設けられている左側操作レバー440が、前後方向に操作された場合にアームレバーとして機能し、かつ、左右方向に操作された場合に旋回レバーとして機能してもよい。レバーパターンは、オペレータの操作指示によって任意に変更されてもよい。
第1検知要素111は、オペレータによる作業機械200を動作させるための操作装置400の操作状態を検知する。例えば、操作レバーを操作量0に対応する元の位置および姿勢に復元させるように作用するばねまたは弾性部材により構成される付勢機構の変形量または変位量に応じた信号を出力するセンサと、当該センサの出力信号に基づいて上部旋回体220を上方から見て反時計回りにある速度で旋回させるために旋回レバーが操作されたことのほか、ブーム、アームおよびバケット等が操作されたことを推定する演算処理装置と、により第1検知要素111が構成されている。
実機側操作レバーの操作量に応じたパイロット圧に応じた信号を出力するパイロット圧センサと、当該パイロット圧センサの出力信号に基づいて上部旋回体220を上方から見て反時計回りにある速度で旋回させるために旋回レバーが操作されたことのほか、ブーム、アームおよびバケット等が操作されたことを推定する演算処理装置と、により第1検知要素111が構成されていてもよい。
第2検知要素112は、作業機械200の周囲に存在する物体の位置を検知する。上部旋回体220の右側、前側、左側および後側のそれぞれに配置された右側センサC1、前方センサC2、左側センサC3および後方センサC4、ならびに、センサC1〜C4のそれぞれによる出力信号に基づき、上部旋回体220に対して位置および姿勢が固定されている作業機械座標系(X,Y,Z)(図3参照)における、物体の実空間位置を特定する演算処理装置により構成されている。センサC1〜C4のそれぞれは、例えばTOF方式の距離画像センサにより構成されている。距離画像センサに加えて、CCDカメラなど、輝度、色彩などの距離以外の物理量を画素値とする画像をセンシング可能な撮像装置によりセンサC1〜C4のそれぞれが構成されていてもよい。
各センサC1〜C4により得られた3次元距離画像における画素位置および画素値(距離)に基づき、当該画素位置に存在する物体の各センサ座標系における3次元位置が定められる。各センサ座標系における物体の3次元位置に基づき、作業機械座標系における各センサC1〜C4の位置および姿勢を表わす座標変換演算子(回転行列またはクォータニオン)にしたがって、作業機械座標系における当該物体の3次元位置が求められる。
センサC1〜C4のそれぞれは、図3に示されている上部旋回体220の右側、前方、左側および後方のそれぞれに広がる、略扇形柱状の右側検知対象空間A1、前方検知対象空間A2、左側検知対象空間A3および後方検知対象空間A4のそれぞれに存在する物体の距離画像を取得する。右側検知対象空間A1および左側検知対象空間A3のそれぞれと、前方検知対象空間A2および後方検知対象空間A4のそれぞれとは部分的に重複させることが望ましいが、重複していなくてもよい。
例えば、上部旋回体220がZ軸回りに反時計回りに旋回する場合、上部旋回体220の左斜め前方および右斜め後方の空間に存在している物体との接触可能性が高くなる(図8A参照)。上部旋回体220がZ軸回りに時計回りに旋回する場合、上部旋回体220の右斜め前方および左斜め後方の空間に存在している物体との接触可能性が高くなる(図8B参照)。作業機械200が後退する場合、作業機械200の後方の空間に存在している物体との接触可能性が高くなる(図8C参照)。
これらのことに鑑みて、本実施形態では、図5に示されているように、上部旋回体220の右斜め前方、前方、左斜め前方、左斜め後方、後方および右斜め後方のそれぞれを基準として広がる略扇形柱状の右斜め前方対象空間S1、前方対象空間S2、左斜め前方対象空間S3、左斜め後方対象空間S4、後方対象空間S5および右斜め後方対象空間S6が「複数の対象空間」として定義されている。作業機械座標系(X,Y,Z)における対象空間S1〜S6のそれぞれの延在態様(一または複数の境界面(平面または曲面)を表わす方程式)は記憶装置に保存されている。各空間に対応する略扇形柱の上面および下面のそれぞれは水平面(X−Y平面に平行な平面)であってもよく傾斜面であってもよい。各空間に対応する略扇形柱の上面および下面のそれぞれの重心のZ座標値は同一であってもよく異なっていてもよい。
複数の出力装置130のそれぞれは、作業機械200を基準として複数の対象空間S1〜S3のそれぞれの方位に対応するように、作業機械200の運転空間である遠隔操作室(またはキャブ222の内部空間)においてオペレータが着座するシート402(オペレータの居場所)の座部を基準として右斜め前方、前方、左斜め前方、左斜め後方、後方および右斜め後方のそれぞれに右斜め前方出力装置131、前方出力装置132、左斜め前方出力装置133、左斜め後方出力装置134、後方出力装置135および右斜め後方出力装置136のそれぞれとして配置されている。出力装置131〜133は、例えば、ディスプレイなどの画像出力装置と、スピーカなどの音声出力装置と、により構成され、オペレータに対して画像および音声により警報を出力する。出力装置134〜136は、例えば、スピーカなどの音声出力装置により構成され、オペレータに対して音声により警報を出力する。
制御要素120は、第1検知要素111により操作装置400の操作状態として第1操作状態が検知され、かつ、第2検知要素112により対象空間A1〜A4のいずれかに物体の存在が検知された場合、第1形態で警報を出力装置130に出力させる。制御要素120は、第1検知要素111により操作装置400の操作状態として第1操作状態とは異なる第2操作状態が検知され、かつ、第2検知要素112により対象空間A1〜A4のいずれかに物体の存在が検知された場合、第1形態よりも情報量が多い第2形態で警報を出力装置130に出力させる。
制御要素120は、演算処理装置(シングルコアプロセッサまたはマルチコアプロセッサもしくはこれを構成するプロセッサコア)により構成されており、メモリなどの記憶装置から必要なデータおよびソフトウェアを読み取り、当該データを対象として当該ソフトウェアにしたがった演算処理を実行することにより当該演算処理結果を出力する。
(機能)
前記構成の作業機械用周辺監視装置100の機能について説明する。
第1検知要素111により、オペレータによる作業機械200を動作させるための操作装置400の操作状態が検知される(図6/STEP002)。
制御要素120により、第1検知要素111により検知された操作状態が、「第1操作状態」、「第2操作状態」および「その他の状態」のうちいずれであるかが判定される(図6/STEP010)。例えば、4つの操作レバー(ブームレバー、バケットレバー、アームレバーおよび旋回レバー)のうち、第1の操作レバー(例えば、バケットレバーおよびアームレバーのうち少なくとも一方のレバー)が操作された状態が「第1操作状態」に該当する。また、4つの操作レバーのうち、第2の操作レバー(例えば、旋回レバーおよびブームレバーのうち少なくとも一方のレバー)が操作された状態が「第2操作状態」に該当する。第1操作レバーおよび第2操作レバーのいずれにも該当しない操作レバーが存在する場合、当該操作レバーが操作された状態が「他の操作状態」に該当する。
第1検知要素111により検知された操作状態が、「第1操作状態」であると判定された場合(図6/STEP010‥1)、操作状態を表わすフラグfが「1」に設定される(図6/STEP012)。第1検知要素111により検知された操作状態が、「第2操作状態」であると判定された場合(図6/STEP010‥2)、操作状態を表わすフラグfが「2」に設定される(図6/STEP014)。第1検知要素111により検知された操作状態が、「他の操作状態」であると判定された場合、今回制御周期における一連の処理が終了する。
フラグfが「1」または「2」に設定された場合、制御要素120により、対象空間に、第2検知要素112により検知された物体の位置が含まれているか否かが判定される(図6/STEP016)。
対象空間に物体の位置が含まれていないと判定された場合(図6/STEP016‥NO)、今回制御周期における一連の処理が終了する。対象空間に物体の位置が含まれていると判定された場合(図6/STEP016‥YES)、制御要素120により、フラグfが1および2のいずれであるかが判定される(図6/STEP020)。
フラグfが1である場合(図6/STEP020‥1)、制御要素120により、複数の出力装置130を通じて第1形態の警報が出力される(図6/STEP022)。「第1形態の出力」として、出力装置131〜133を構成するディスプレイなどの画像出力装置に、作業機械200、対象空間および当該対象空間に存在する物体の鳥観図が表示される。物体および当該物体の位置が含まれる対象空間のうち少なくとも一方が、色彩などによってその他の画像から識別容易な形態で強調表示されてもよい。
フラグfが2である場合(図6/STEP020‥2)、制御要素120により、複数の出力装置130を通じて第1形態の警報が出力される(図6/STEP024)。「第2形態の出力」として、出力装置131〜133を構成するディスプレイなどの画像出力装置に、作業機械200、対象空間および当該対象空間に存在する物体の鳥観図が表示されることに加えて、出力装置131〜136を構成する音声出力装置から当該物体の存在を示す音響または音声メッセージが出力される。出力装置131〜136のうち、運転空間において、実空間における物体が存在する対象空間に対応する方位に配置された出力装置(指定出力装置)から選択的に音声等の警報が出力されてもよい。
(作用効果)
本発明の作業機械用周辺監視装置によれば、オペレータによる操作装置400の操作状態が「第1操作状態」であり、かつ、作業機械200の周囲の対象空間に物体が存在する場合、「第1形態」で警報が出力される(図6/STEP010‥1→‥→STEP016‥YES→‥→STEP022)。オペレータによる操作装置400の操作状態が「第2操作状態」であり、かつ、作業機械200の周囲の対象空間に物体が存在する場合、第1形態よりも情報量が多い「第2形態」で警報が出力される(図6/STEP010‥2→‥→STEP016‥YES→‥→STEP024)。
これにより、オペレータによる操作装置400の操作状態が「第1操作状態」である場合、オペレータによる操作装置400の操作状態が「第2操作状態」である場合と比較して警報の情報量が低減される分だけ、作業機械200のオペレータの集中を削ぐことを回避または抑制しながら、作業機械200の周辺における物体の有無を作業機械200のオペレータに認識させることができる。
(本発明の他の実施形態)
上記STEP002において、操作状態の判定は、作業機械200の作業モードを判定することによるものでもよい。
掘削、積込、整地、旋回等の作業を行う際に作業機械200の機械速度が速い場合は注意度を下げることは好ましくない。一方、作業機械200の移動速度が低いものについては注意度を下げても十分に対応することができる。例えば、作業機械200をトレーラに積込む作業、作業機械200のバケットを交換する作業、作業機械200の駐機状態などにおいては、作業機械200は比較的緩慢に動作するので第2形態で警報を出力しなくとも第1形態で警報することで十分な場合がある。このような場合には、作業状態を検出することにより操作状態が「第1操作状態」であることを検知することができる。
上記STEP002において、操作状態の判定は、繰り返し動作を判定するものを含めてもよい。例えば、掘削土砂をダンプ等に積み込むような作業を繰り返し行う場合には、その都度周辺の障害物等が警報される。オペレータが繰り返して作業する際には既に周辺の障害物等を認識しているので第1形態で警報をしても十分な場合がある。したがって、操作状態として繰り返し動作を判定する場合に操作状態が「第1操作状態」であることを検知することができる。この場合、繰り返し動作を検知した場合に、第2形態から第1形態に警報を変えてもよいか選択できる機能を搭載してもよい。例えば作業機械200の運転室内の表示装置等に「連続して同じ対象物を検知しました。検知を解除しますか?」のような表示を行い、「Yes」「No」を問うことにより第2形態から第1形態に警報を変えるように構成できるように構成すれば、オペレータはどんな障害物があるかを認識できていれば「Yes」を選択することで第1形態に警報を変えることができ、「No」を選択することで第2形態の警報を維持することができる。また、繰り返し作業中に新たな障害物を検知した場合には第2形態で警報するようにしてもよい。 検知した対象物によって警報を異ならせるようにしてもよい。対象物が人物なら足音、トラックならエンジン音、壁なら壁を叩く音など対象物の性質によって警報音の音色を変えてもよい。
検知した対象物の状況変化によって警報を変えてもよい。例えば、対象物がトラック等の移動物体の場合には該移動物体が停止しているときには第1形態で警報し、該移動物体が移動するときには第2形態に警報を変えるようにすることで注意度を上げることができる。
上記対象空間に物体の位置が含まれていると判定された場合(図6/STEP016‥YES)であり且つフラグfが1である場合(図6/STEP020‥1)であっても検出した物体が人である場合には第2形態で警報を出力するようにしてもよい。
この場合、対象物の検知手段のほかに、人の検知手段(例:カメラ画像から特徴量を抽出して人を検出するもの)を作業機械200は備えている。上記のように作用させることで特に注意度を上げたい人に関する情報を情報量の多い第2形態で警報を出力されるようにすることができる。
上記実施例において、STEP010で他の作業状態と判定された場合には警報しないというフローになっているが、第1または第2形態の警報を出力させる様にしてもよい。
作業機械200の基準点または基準軸線を多重に取り囲む複数の環状空間のそれぞれが複数の対象空間のうちいずれかに重複するように定義され、当該複数の環状空間のうち、基準点に近い環状空間に物体が存在する場合ほど、出力装置130から出力される警報のレベル(認識されやすさまたは注意喚起力)が高くなるように、当該警報の出力態様が制御されてもよい。
図7Aに示されているように、下部走行体210に対する上部旋回体220の旋回軸線を基準点とする同心円環状の複数の環状領域R11〜R14が定義されていてもよい。図7Bに示されているように、下部走行体210に対する上部旋回体220の旋回軸線を基準点とする同心矩形環状の複数の環状領域R21〜R23が定義されていてもよい。作業機械200の運転空間である遠隔操作室(またはキャブ222の内部空間)においてオペレータが着座するシート402(オペレータの居場所)の座部を基準点として複数の環状領域が定義されていてもよい。
例えば、物体の位置の時系列により定まる作業機械に対する物体の相対位置の変化態様が同一であっても、当該物体の位置が環状領域R14に含まれている場合よりも、当該物体の位置が環状領域R13に含まれている場合のほうが警報の出力レベルが高くなるように警報の出力態様が制御されてもよい。
100‥作業機械用周辺監視装置、111‥第1検知要素、112‥第2検知要素、121‥第1制御要素、122‥第2制御要素、130‥出力装置、131‥右斜め前方出力装置、132‥前方出力装置、133‥左斜め前方出力装置、134‥左斜め後方出力装置、135‥後方出力装置、136‥右斜め後方出力装置、200‥作業機械、400‥操作装置、402‥シート(オペレータの居場所)、A1‥右側検知対象空間、A2‥前方検知対象空間、A3‥左側検知対象空間、A4‥後方検知対象空間、C1‥右側センサ、C2‥前方センサ、C3‥左側センサ、C4‥後方センサ、S1‥右斜め前方対象空間、S2‥前方対象空間、S3‥左斜め前方対象空間、S4‥左斜め後方対象空間、S5‥後方対象空間、S6‥右斜め後方対象空間。

Claims (5)

  1. オペレータによる作業機械を動作させるための操作装置の操作状態を検知する第1検知要素と、
    前記作業機械の周囲の対象空間における物体の有無を検知する第2検知要素と、
    前記作業機械の運転空間に配置された、前記オペレータに対して警報を出力する複数の出力装置と、
    前記第1検知要素により前記操作装置の操作状態として第1操作状態が検知され、かつ、前記第2検知要素により前記対象空間に前記物体の存在が検知された場合、第1形態で警報を前記出力装置に出力させ、前記第1検知要素により前記操作装置の操作状態として前記第1操作状態とは異なる第2操作状態が検知され、かつ、前記第2検知要素により前記対象空間に前記物体の存在が検知された場合、前記第1形態よりも情報量が多い第2形態で警報を前記出力装置に出力させる制御要素と、を備えていることを特徴とする作業機械用周辺監視装置。
  2. 請求項1記載の作業機械用周辺監視装置において、
    前記第1操作状態は、前記作業機械の作業モードにより検知されることを特徴とする作業機械用周辺監視装置。
  3. 請求項1または2記載の作業機械用周辺監視装置において、
    前記第1操作状態は、前記操作装置において繰り返しの作業動作が検知される状態を含むことを特徴とする作業機械用周辺監視装置。
  4. 請求項1〜3いずれか記載の作業機械用周辺監視装置において、
    前記第2検知要素により検知された前記物体に応じて前記制御要素は前記第1形態よりも情報量が多い第2形態で警報を前記出力装置に出力させることを特徴とする作業機械用周辺監視装置。
  5. 請求項1〜4記載の作業機械用周辺監視装置において、
    前記第2検知要素により検知された前記物体が人物である場合に前記制御要素は前記第1形態よりも情報量が多い第2形態で警報を前記出力装置に出力させることを特徴とする作業機械用周辺監視装置。
JP2019028324A 2019-02-20 2019-02-20 作業機械用周辺監視装置 Pending JP2020136914A (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019028324A JP2020136914A (ja) 2019-02-20 2019-02-20 作業機械用周辺監視装置
PCT/JP2019/045325 WO2020170527A1 (ja) 2019-02-20 2019-11-19 作業機械用周辺監視装置
US17/420,577 US20220106765A1 (en) 2019-02-20 2019-11-19 Periphery monitoring device for work machine
CN201980091717.2A CN113424521A (zh) 2019-02-20 2019-11-19 作业机械用周边监视装置
EP19916221.5A EP3890313A4 (en) 2019-02-20 2019-11-19 PERIPHERAL MONITORING DEVICE FOR A WORK MACHINE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019028324A JP2020136914A (ja) 2019-02-20 2019-02-20 作業機械用周辺監視装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2020136914A true JP2020136914A (ja) 2020-08-31

Family

ID=72144873

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019028324A Pending JP2020136914A (ja) 2019-02-20 2019-02-20 作業機械用周辺監視装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20220106765A1 (ja)
EP (1) EP3890313A4 (ja)
JP (1) JP2020136914A (ja)
CN (1) CN113424521A (ja)
WO (1) WO2020170527A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11898331B2 (en) 2020-12-02 2024-02-13 Caterpillar Sarl System and method for detecting objects within a working area

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010198519A (ja) * 2009-02-27 2010-09-09 Hitachi Constr Mach Co Ltd 周囲監視装置
JP2014064144A (ja) * 2012-09-20 2014-04-10 Komatsu Ltd 作業車両用周辺監視システム及び作業車両
JP2018172857A (ja) * 2017-03-31 2018-11-08 日立建機株式会社 作業機械の周囲監視装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2617976A1 (en) * 2008-01-11 2009-07-11 John Dasilva Personnel safety system utilizing time variable frequencies
JP5986042B2 (ja) * 2013-06-13 2016-09-06 日立建機株式会社 建設機械の走行警報装置
JP6134668B2 (ja) * 2014-02-18 2017-05-24 日立建機株式会社 作業車両の障害物検知装置
JP2016013890A (ja) * 2014-07-01 2016-01-28 株式会社タダノ クレーン車の障害物報知システム
WO2015125979A1 (ja) * 2015-04-28 2015-08-27 株式会社小松製作所 作業機械の周辺監視装置及び作業機械の周辺監視方法
JP7039983B2 (ja) * 2017-12-13 2022-03-23 コベルコ建機株式会社 建設機械用の注意喚起装置
JP6740259B2 (ja) 2018-01-04 2020-08-12 住友重機械工業株式会社 作業機械

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010198519A (ja) * 2009-02-27 2010-09-09 Hitachi Constr Mach Co Ltd 周囲監視装置
JP2014064144A (ja) * 2012-09-20 2014-04-10 Komatsu Ltd 作業車両用周辺監視システム及び作業車両
JP2018172857A (ja) * 2017-03-31 2018-11-08 日立建機株式会社 作業機械の周囲監視装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP3890313A4 (en) 2022-02-16
WO2020170527A1 (ja) 2020-08-27
EP3890313A1 (en) 2021-10-06
US20220106765A1 (en) 2022-04-07
CN113424521A (zh) 2021-09-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7358349B2 (ja) 掘削機、情報処理装置
CN109689983B (zh) 工程机械的周围监视装置
JP6734485B2 (ja) 作業機械
JP5546427B2 (ja) 作業機械の周囲監視装置
JP6886258B2 (ja) ホイールローダおよびホイールローダの制御方法
JP7151392B2 (ja) 建設機械の遠隔操作装置
JP7058569B2 (ja) 作業機械
JP7420733B2 (ja) 表示制御システムおよび表示制御方法
US10787127B2 (en) Display system for work vehicle
JP4695985B2 (ja) アーム作業機の警報装置
JP7287045B2 (ja) 遠隔操作システム
WO2021010258A1 (ja) 作業車両の表示システムおよび作業車両の表示方法
JP7318258B2 (ja) 遠隔操作システムおよび遠隔操作サーバ
JP2020136914A (ja) 作業機械用周辺監視装置
CN113614320B (zh) 作业机械用周边监视装置
JP6559529B2 (ja) 建設機械
WO2019181814A1 (ja) 建設機械
JP2023040971A (ja) 遠隔操作支援装置、遠隔操作支援システムおよび遠隔操作支援方法
JP7438807B2 (ja) ショベルの施工支援システム
WO2021100762A1 (ja) 転倒リスク提示装置および転倒リスク提示方法
JP7206956B2 (ja) 作業機械
JP2022072598A (ja) 作業車両の表示システムおよび作業車両の表示方法
JP7176377B2 (ja) 建設機械の遠隔操作装置
JP7264795B2 (ja) 稼働エリア提示装置および稼働エリア提示方法
WO2023189216A1 (ja) 作業支援システム

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20211125

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220927

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20221128

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230322

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20230919