JP2023047506A - 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 - Google Patents

Abstract

【課題】操作に係るオペレータの負担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。【解決手段】作業機械用制御システム１は、取得処理部１１と、制限処理部１２と、を備える。取得処理部１１は、作業機械３を操作できない状態で作業機械３の機体の周囲における物体の検知結果を取得する。制限処理部１２は、検知結果が所定条件を満たすときに、作業機械３を操作できる状態にするようにゲートロックレバー４６３が操作されると、限定的に作業機械３を操作可能な制限状態とする。【選択図】図２

Description

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。

関連技術として、作業機械（油圧ショベル）を制御する作業機械用制御システム（コントローラ）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、作業機械の周囲に設定された設定領域内に認識すべき対象が存在しているか否かを検出するための周囲監視装置での検出結果に基づいて、作業機械の動作を制限する対象検知機能を有している。つまり、作業機械用制御システムは、対象検知機能によって、作業機械の周囲に対象が存在することが検出されると作業機械の動作を制限する。そして、関連技術に係る作業機械用制御システムは、ロック部（ロックレバー）がロック状態に切り替えられると対象検知機能を非実行の設定に切り替える。また、対象検知機能が非実行に設定されているときに、ロック部がロック解除状態に切り替えられ、更に操作装置（操作レバー）からの操作信号が検出されると、作業機械用制御システムは、対象検知機能を実行の設定に切り替える。

特開２０２１－１４７３７号公報

上記関連技術では、ロック部（ロックレバー）がロック解除状態に切り替えられ、更に操作装置が操作された際に、例えば、急に作業機械が勢いよく動作することを避けるには、オペレータが操作装置を注意して操作する必要がある。

本発明の目的は、操作に係るオペレータの負担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。

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、制限処理部と、を備える。前記取得処理部は、作業機械を操作できない状態で前記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。前記制限処理部は、前記検知結果が所定条件を満たすときに、前記作業機械を操作できる状態にするようにゲートロックレバーが操作されると、限定的に前記作業機械を操作可能な制限状態とする。

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。

本発明の一態様に係る作業機械の制御方法は、作業機械を操作できない状態で前記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、前記検知結果が所定条件を満たすときに、前記作業機械を操作できる状態にするようにゲートロックレバーが操作されると、限定的に前記作業機械を操作可能な制限状態とすることと、を有する。

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。

本発明によれば、操作に係るオペレータの負担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７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８は、実施形態２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。

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。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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行う、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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

［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。

制御システム１は、図２に示すように、取得処理部１１と、制限処理部１２と、判定処理部１３と、検知処理部１４と、報知処理部１５と、解除処理部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。

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。

取得処理部１１は、少なくとも作業機械３を操作できない状態で、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。

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。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」にある状態を「作業機械３を操作できない状態」とし、ゲートロックレバー４６３が「下げ位置」にある状態を「作業機械３を操作できる状態」とする。

すなわち、取得処理部１１は、少なくともゲートロックレバー４６３が「上げ位置」にある状態で、機体３０の周囲における物体Ｏｂ１の検知結果を取得する機能を有している。ただし、本実施形態では、取得処理部１１は、作業機械３を操作できない状態に限らず、作業機械３を操作できる状態においても、機体３０の周囲における物体Ｏｂ１の検知結果を取得する。つまり、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、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から定期的又は不定期に取得する。「作業機械３を操作できない状態」で取得された検知結果と、「作業機械３を操作できる状態」で取得された検知結果と、を区別する場合には、前者を「停止時検知結果」と呼び、後者を「定常時検知結果」と呼ぶ。

制限処理部１２は、作業機械３を操作できない状態で取得された検知結果（停止時検知結果）が所定条件を満たすときに、作業機械３を操作できる状態にするようにゲートロックレバー４６３が操作されると、限定的に作業機械３を操作可能な制限状態とする制限処理を実行する。すなわち、作業機械３を操作できない状態（ゲートロックレバー４６３が「上げ位置」にある状態）で取得処理部１１が取得した検知結果が所定条件を満たす場合において、ゲートロックレバー４６３が「上げ位置」から「下げ位置」に操作されると、制限処理部１２は、作業機械３を、限定的に操作可能な制限状態とする。

ここでいう「所定条件」は、作業機械３を限定的に操作可能な制限状態とする（制限処理を実行する）ために検知結果（停止時検知結果）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、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。

また、ここでいう「制限状態」とは、限定的に作業機械３を操作可能な状態であって、作業機械３を完全に操作できない状態ではなく、何かしら制限を課した上で作業機械３を操作可能な状態を意味する。一例として、「制限状態」は、一定時間内に限って作業機械３を操作可能な状態、一定距離内に限って作業機械３を操作可能な状態、油圧アクチュエータの動作速度が制限された状態、油圧アクチュエータの可動範囲が制限された状態、操作対象（特定の油圧アクチュエータ等）が制限された状態、作業機械３の旋回及び展開等の特定の動作が禁止された状態、又はこれらの組み合わせを含む。

要するに、制限処理部１２は、作業機械３を操作できない状態で、監視エリアＡ１に物体Ｏｂ１（ここでは「人」）が存在することにより、停止時検知結果が所定条件を満たすときに、ゲートロックレバー４６３が「上げ位置」から「下げ位置」に操作されると、作業機械３を制限状態とする。これにより、作業機械３の状態は、操作装置３５が操作されても駆動できない状態から、何かしら制限は課されるものの、操作装置３５の操作に応じて駆動できる状態へと切り替わる。

判定処理部１３は、「作業機械３を操作できない状態」か「作業機械３を操作できる状態」かの判定、及び停止時検知結果が所定条件を満たすか否かの判定等を行う。すなわち、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。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。また、判定処理部１３は、判定結果を少なくとも制限処理部１２に出力する。これにより、制限処理部１２では、停止時検知結果が所定条件を満たすときに、ゲートロックレバー４６３が「下げ位置」に操作されると、限定的に作業機械３を操作可能な制限状態とする。

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。

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。

報知処理部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報知を行う報知処理を実行する。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通知を行うことを意味し、例えば、音（音声を含む）、表示（表示灯の点灯を含む）、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を含む。本実施形態では一例として、報知処理部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に報知音を出力させる。報知音は、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、報知内容（表示内容及び報知音）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。

解除処理部１６は、制限状態において、（停止時）検知結果に関する検知項目と作業機械３の操作状態に関する操作項目との少なくとも一方が解除条件を満たすと、制限状態を終了する解除処理を実行する。制限処理部１２によって制限処理が実行されて作業機械３が制限状態にある場合に、検知項目と操作項目との少なくとも一方が解除条件を満たすと、解除処理部１６によって制限状態が終了する。制限状態が終了すると、作業機械３（又は制御システム１）の状態は、「作業機械３を操作できない状態」又は「作業機械３を操作できる状態」に遷移する。本実施形態では一例として、制限状態の終了後は、作業機械３を操作できない状態に遷移することとする。

ここでいう「検知項目」は、停止時検知結果に関連する種々の項目であって、例えば、物体Ｏｂ１の存否等の停止時検知結果そのもの、及び物体Ｏｂ１の検知に関連する左方カメラ３４１、右方カメラ３４２及び後方カメラ３４３の稼働状況等を含む。検知項目に係る解除条件は、一例として、停止時検知結果において同一の物体Ｏｂ１が複数回検知されていること、物体Ｏｂ１が機体３０に接近する向きに移動していること、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）に物体Ｏｂ１が存在すること、又は検知手段（カメラ等）に異常（故障）が生じていること等を含む。検知手段の異常は、左方カメラ３４１、右方カメラ３４２、後方カメラ３４３、又は監視エリアＡ１を照らす照明装置のいずれかの異常（故障等）であって、物体Ｏｂ１の検知が正常に行えない状態を意味する。

ここでいう「操作項目」は、作業機械３の操作状態に関連する種々の項目であって、例えば、操作装置３５に対する具体的な操作状況等を含む。操作項目に係る解除条件は、一例として、操作装置３５において緊急停止の操作がされること、操作装置３５において作業機械３の急な駆動若しくは作業機械３の急停止につながる急操作がされること、又は操作装置３５の操作レバーからオペレータの手が離れること等を含む。

すなわち、解除処理部１６は、制限状態において、上述したような検知項目及び／又は操作項目が解除条件を満たすことをトリガにして、制限状態を終了し、作業機械３（又は制御システム１）の状態を、作業機械３を操作できない状態へと切り替える。本実施形態では一例として、解除条件を満たすか否かの判定は判定処理部１３が実行し、解除処理部１６は、判定処理部１３における解除条件についての判定結果を受けて制限処理を終了する解除処理を実行する。ここで、解除条件は、検知項目と操作項目との少なくとも一方について判定されればよく、検知項目についてのみ解除条件が設定されてもよく、操作項目についてのみ解除条件が設定されてもよく、検知項目と操作項目との両方について解除条件が設定されてもよい。検知項目と操作項目との両方について解除条件が設定される場合において、解除処理部１６は、検知項目と操作項目とのいずれか一方でも解除条件を満たせば制限状態を終了してもよいし、検知項目と操作項目との両方についての解除条件を満たすときにのみ制限状態を終了してもよい。

また、本実施形態では、解除処理部１６は、検知項目及び／又は操作項目が解除条件を満たす場合だけでなく、制限状態の開始から許容時間が経過した場合にも、制限状態を強制的に終了させる。つまり、制限状態は、許容時間が経過すると終了する。そして、本実施形態では一例として、許容時間が経過した場合であっても、制限状態の終了後は、作業機械３を操作できない状態に遷移する。ここでいう「許容時間」とは、制限状態を持続可能な上限となる時間であって、作業機械３の動作状況に関わらず設定される一定時間であってもよいし、作業機械３の動作内容（例えば、油圧アクチュエータの動作速度等）によって長さが変化する可変長の時間であってもよい。また、解除処理部１６は、作業機械３が実際に動作している間のみ許容時間のカウントが進み、作業機械３の停止中には許容時間のカウントを停止させてもよい。本実施形態では一例として、許容時間は一定時間（例えば、１秒、２秒又は５秒等）であることとする。

［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。

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。

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。

［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の大まかな動作について、図５を参照して説明する。作業機械３（又は制御システム１）の状態（モード）として、「作業機械３を操作できない状態」、「作業機械３を操作できる状態」及び「制限状態」の３つがあると捉えれば、これらの３つのモードは図５に示すように遷移する。厳密には、「制限状態」もゲートロックレバー４６３が「下げ位置」にある「作業機械３を操作できる状態」の一種ではあるが、図５では、「作業機械３を操作できる状態」と「制限状態」とを区別している。

本実施形態に係る制御方法は、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がオフであることで、作業機械３を操作できない状態においても、機体３０の周囲における物体Ｏｂ１を検知できることを前提とする。つまり、ゲートロックレバー４６３が「上げ位置」にあれば、作業機械３を操作できない状態となるものの、制御システム１の検知処理部１４は、機体３０の周囲における物体Ｏｂ１を検知する処理を継続する。

ここで、本実施形態に係る制御方法は、作業機械３を操作できない状態で作業機械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、検知結果が所定条件を満たすときに、作業機械３を操作できる状態にするようにゲートロックレバー４６３が操作されると、限定的に作業機械３を操作可能な制限状態とすることと、を有する。つまり、制御システム１の取得処理部１１は、ゲートロックレバー４６３が「上げ位置」にあって作業機械３を操作できない状態で、機体３０の周囲における物体Ｏｂ１の検知結果（停止時検知結果）を取得する。そして、この検知結果が所定条件を満たすときに、ゲートロックレバー４６３が「上げ位置」から「下げ位置」に操作されると、制御システム１の制限処理部１２は、作業機械３を限定的に操作可能な制限状態とする。

また、本実施形態に係る制御方法は、制限状態において、（停止時）検知結果に関する検知項目と作業機械３の操作状態に関する操作項目との少なくとも一方が解除条件を満たすと、制限状態を終了すること、を更に有する。つまり、制御システム１の解除処理部１６は、検知項目と操作項目との少なくとも一方が解除条件を満たすと、制限状態を終了する。さらに、制限状態は、許容時間が経過した場合にも終了するので、解除条件を満たさなくても、制限状態の開始後、許容時間が経過すれば制限状態は終了する。そして、制限状態の終了後は、作業機械３を操作できない状態に遷移する。

結果的に、「作業機械３を操作できる状態」でゲートロックレバー４６３が「上げ位置」へ操作されると、作業機械３（又は制御システム１）の状態（モード）は「作業機械３を操作できない状態」へと遷移する。反対に、「作業機械３を操作できない状態」において、検知結果が所定条件を満たさずにゲートロックレバー４６３が「下げ位置」へ操作されると、作業機械３（又は制御システム１）の状態（モード）は「作業機械３を操作できる状態」へと遷移する。

また、「作業機械３を操作できない状態」において、検知結果が所定条件を満たし、かつゲートロックレバー４６３が「下げ位置」へ操作されると、作業機械３（又は制御システム１）の状態（モード）は「制限状態」へと遷移する。「制限状態」において、検知項目と操作項目との少なくとも一方が解除条件を満たすか、又は許容時間が経過すると、「制限状態」が終了して、作業機械３（又は制御システム１）の状態（モード）は「作業機械３を操作できない状態」へと遷移する。

［３．２］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６を参照して説明する。図６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。

図６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６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。

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。

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６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。

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。

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。

［３．３］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７のフローチャートを参照して説明する。

前提として、ゲートロックレバー４６３が「下げ位置」にあって「作業機械３を操作できる状態」にあれば、制御システム１は、作業機械３の動作を特段制限することなく、操作装置３５の操作に応じて作業機械３を動作させることが可能である。一方、ゲートロックレバー４６３が「下げ位置」から「上げ位置」に操作されると、制御システム１は、図７のフローチャートに例示するような処理を開始する。

すなわち、図７に示すように、ゲートロックレバー４６３が「下げ位置」から「上げ位置」に操作されることをトリガにして（Ｓ１：Ｙｅｓ）、制御システム１は、ステップＳ２以降の処理を開始する。ここで、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「上げ位置」か「下げ位置」かを判定するのであって、ゲートロックスイッチ４６２がオンからオフに切り替わることで、ゲートロックレバー４６３が「上げ位置」に操作された（Ｓ１：Ｙｅｓ）と判断する。ここで、ゲートロックレバー４６３が「上げ位置」になると、ゲートロックスイッチ４６２がオフし、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が遮断状態になり、「作業機械３を操作できない状態」となる。

ステップＳ２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（停止時）検知結果を取得する。

ステップＳ３では、制御システム１の判定処理部１３は、停止時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、停止時検知結果が所定条件を満たすと判定し（Ｓ３：Ｙｅｓ）、処理をステップＳ４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、停止時検知結果が所定条件を満たさないと判定し（Ｓ３：Ｎｏ）、処理をステップＳ１０に移行させる。

ステップＳ４では、制御システム１の報知処理部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に物体Ｏｂ１が存在する旨の報知を行う。このとき、報知処理部１５は、表示装置２の表示部２３に検知結果情報Ｉ１，Ｉ２（図６参照）を表示させ、かつ音出力部３６に報知音を出力させる。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。ただし、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」においては、例えば、報知処理部１５は音出力部３６による報知音の出力を行わなくてもよい。これにより、オペレータ（ユーザＵ１）は、機体３０の周囲に物体Ｏｂ１が存在することは表示によって認識可能でありながらも、報知音による煩わしさから解放される。

ステップＳ５では、ゲートロックレバー４６３が「上げ位置」から「下げ位置」に操作されたか否かを判断する。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「上げ位置」か「下げ位置」かを判定するのであって、ゲートロックスイッチ４６２がオフからオンに切り替わることで、ゲートロックレバー４６３が「下げ位置」に操作された（Ｓ５：Ｙｅｓ）と判断し、所定をステップＳ６に移行させる。一方、判定処理部１３は、ゲートロックレバー４６３が「下げ位置」に操作されていない（Ｓ５：Ｎｏ）と判断した場合、所定をステップＳ２に移行させる。

ステップＳ６では、制御システム１の制限処理部１２は、制限処理を実行し、限定的に作業機械３を操作可能な制限状態を開始する。つまり、作業機械３を操作できない状態で取得された検知結果（停止時検知結果）が所定条件を満たすときに（Ｓ３：Ｙｅｓ）、作業機械３を操作できる状態にするようにゲートロックレバー４６３が操作されると（Ｓ５：Ｙｅｓ）、制限処理部１２は、限定的に作業機械３を操作可能な制限状態とする。

このとき、制限処理部１２は、制限状態として、一定時間内に限って作業機械３を操作可能な状態としてもよいが、本実施形態では、作業機械３の動作自体に制限を課した上で作業機械３を操作可能な状態とする。つまり、制限状態では、作業機械３の動作態様が制限された状態で作業機械３を動作させる。これにより、一定時間内に限り作業機械３が万全の動作を行う構成に比べて、慎重に作業機械３を動作させることができる。したがって、機体３０の周囲に存在する物体Ｏｂ１への作業機械３の接近又は接触等を回避しやすくなる。

より詳細には、制限状態では、少なくとも作業機械３の動作速度が制限される。つまり、本実施形態では、制限処理部１２は、作業機械３の動作態様として少なくとも作業機械３の（油圧アクチュエータ等の）動作速度を低速にすることにより、制限状態を実現する。例えば、操作装置３５の操作レバーの操作量に応じて作業機械３の動作速度が変わる場合には、同一の操作量に対して、通常時の作業機械３の動作速度に対して数十％（一例として、２０％又は５０％）程度の動作速度となるように、制限処理部１２は、作業機械３の動作速度を全体的に制限する。これにより、作業機械３の急な動作が禁止されるため、機体３０の周囲に存在する物体Ｏｂ１への作業機械３の接近又は接触等を回避しやすくなる。さらに、作業機械３の動作速度が通常時よりも低速になることで、オペレータ（ユーザＵ１）に対して、機体３０の周囲に物体Ｏｂ１が存在することの注意喚起にもつながる。

具体的に、動作速度の制限は、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行う。本実施形態では、制限処理部１２は、ステップＳ６において、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、作業機械３の動作速度を制限して制限状態とする。

つまり、制限処理部１２は、流量制限部４９の電磁比例弁４９２を制御することで、制御信号入力ポート４９１に入力されるパイロット圧を低下させ、油圧ポンプ４１の斜板の傾斜角を小さくする。油圧ポンプ４１の斜板の傾斜角が小さくなると、油圧ポンプ４１の作動油の吐出量（流量）が低下し、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低下する。油圧ポンプ４１が可変容量形ポンプであれば、このような制御によって、制限処理部１２は、簡単に、作業機械３の動作速度を低下させることができる。

同様に、制限処理部１２は、流量制限部４９のエンジン制御部４９３によりエンジン４０の回転数を制御し、エンジン４０の回転数（油圧ポンプ４１の回転数）を低下させることができる。これにより、油圧ポンプ４１の回転数が低下すると、油圧ポンプ４１の作動油の吐出量（流量）が低下し、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低下する。要するに、エンジン４０の回転数をハイアイドル回転数からローアイドル回転数に切り替えることで、制限処理部１２は、簡単に、作業機械３の動作速度を低下させることができる。しかも、この場合、エンジン４０音の変動によって、オペレータ（ユーザＵ１）に対して、機体３０の周囲に物体Ｏｂ１が存在することを注意喚起することもできる。

同様に、制限処理部１２は、第２制限部４７の第２制御弁４７１を制御することで、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を低下させ、パイロット圧を低下させることができる。パイロット圧が低下（減圧）することで、方向切換弁４８のスプールの開口量が減少し、油圧ポンプ４１の制御がＬＳ（Load Sensing）制御の場合は、スプールの開口量が減少するとＬＳ差圧を一定に保つために油圧ポンプ４１の流量が低下し、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低下する。また、油圧ポンプ４１の制御がネガティブコントロールであっても、スプールの開口の減少と共に、タンクにつながるオープンセンタ流路へのスプールの開口が大きくなり、下流で検知されるネガティブコントロール圧が大きくなる。その結果、油圧ポンプ４１の流量が低下し、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低下する。さらに、ポジティブコントロールの場合は、例えば、ゲートロックレバー４６３が「上げ位置」にある状態で、操作装置３５の操作を検知し、油圧ポンプ４１の流量を低下させ、ゲートロックレバー４６３が「下げ位置」に操作されても、油圧ポンプ４１の流量低下を維持する。このような制御によって、制限処理部１２は、簡単に、作業機械３の動作速度を低下させることができる。

ステップＳ７では、制御システム１の判定処理部１３は、検知項目と操作項目との少なくとも一方が解除条件を満たすか否かの判定を行う。このとき、例えば、左方カメラ３４１、右方カメラ３４２又は後方カメラ３４３等の検知手段に異常があって、物体Ｏｂ１の検知が正常に行えない状態にあれば、判定処理部１３は、検知項目が解除条件を満たすと判定し（Ｓ７：Ｙｅｓ）、処理をステップＳ９に移行させる。一方、検知項目と操作項目とのいずれも解除条件を満たさなければ（Ｓ７：Ｎｏ）、判定処理部１３は、処理をステップＳ８に移行させる。

ステップＳ８では、制御システム１の解除処理部１６は、制限状態の開始（Ｓ６）から許容時間が経過したか否かの判定を行う。このとき、解除処理部１６は、制限状態の開始（Ｓ６）からの経過時間と許容時間とを比較し、経過時間が許容時間に達していれば、許容時間が経過したと判定し（Ｓ８：Ｙｅｓ）、処理をステップＳ９に移行させる。一方、経過時間が許容時間に達していなければ、許容時間が経過していないと判定し（Ｓ８：Ｎｏ）、解除処理部１６は、処理をステップＳ７に移行させる。

ステップＳ９では、制御システム１の解除処理部１６は制限状態を終了する。つまり、制限状態の開始（Ｓ６）後に、検知項目及び／又は操作項目が解除条件を満たすか（Ｓ７：Ｙｅｓ）、許容時間が経過する（Ｓ８：Ｙｅｓ）ことをもって、解除処理部１６は、制限状態を終了する。このとき、解除処理部１６は、制限処理部１２による作業機械３の動作態様（動作速度）の制限を解除する。具体的には、制限処理部１２が油圧ポンプ４１の流量を低下させている場合には、解除処理部１６は油圧ポンプ４１の流量を（例えば最大値まで）上昇させる。また、制限処理部１２がエンジン４０の回転数を低下させている場合には、解除処理部１６はエンジン４０の回転数を上昇させ、制限処理部１２がパイロット圧を低下させている場合には、解除処理部１６はパイロット圧を上昇させる。

本実施形態では、制限状態が終了すると、作業機械３（又は制御システム１）の状態（モード）は「作業機械３を操作できない状態」へと遷移する。そのため、ステップＳ９においては、制限処理部１２による作業機械３の動作態様（動作速度）の制限が解除されるものの、解除処理部１６は、例えば、第２制限部４７の第２制御弁４７１を遮断状態とすることで、「作業機械３を操作できない状態」とする。つまり、第２制御弁４７１を遮断状態であれば、ゲートロックレバー４６３が「下げ位置」にあっても、ゲートロックレバー４６３が「上げ位置」にあるのと同様に、「作業機械３を操作できない状態」となる。

ステップＳ１０では、ゲートロックレバー４６３が「上げ位置」から「下げ位置」に操作されたか否かを判断する。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「上げ位置」か「下げ位置」かを判定するのであって、ゲートロックスイッチ４６２がオフからオンに切り替わることで、ゲートロックレバー４６３が「下げ位置」に操作された（Ｓ１０：Ｙｅｓ）と判断し、「作業機械３を操作できる状態」とした上で一連の処理を終了する。一方、判定処理部１３は、ゲートロックレバー４６３が「下げ位置」に操作されていない（Ｓ１０：Ｎｏ）と判断した場合、所定をステップＳ２に移行させる。

ただし、所定条件を満たす（Ｓ３：Ｙｅｓ）と判定された場合のステップＳ１０においては、既にゲートロックレバー４６３が「下げ位置」にある（Ｓ５：Ｙｅｓ）。そのため、この場合には、ゲートロックレバー４６３が一度「上げ位置」に操作された後、「下げ位置」に操作されることをもって、ゲートロックレバー４６３が「下げ位置」に操作された（Ｓ１０：Ｙｅｓ）と判断する。そして、解除処理部１６は、第２制限部４７の第２制御弁４７１を開放状態とすることで、「作業機械３を操作できない状態」から「作業機械３を操作できる状態」へと切り替える。

制御システム１は、上記ステップＳ１～Ｓ１０の処理を繰り返し実行する。ただし、図７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。

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を操作できない状態で作業機械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、検知結果が所定条件を満たすときに、作業機械３を操作できる状態にするようにゲートロックレバー４６３が操作されると、限定的に作業機械３を操作可能な制限状態とすることと、を有する。したがって、ゲートロックレバー４６３がロック解除状態（下げ位置）に切り替えられたとしても、例えば、機体３０の周囲に物体Ｏｂ１が存在する場合等には、作業機械３は限定的に操作可能な制限状態となる。そのため、機体３０の周囲に物体Ｏｂ１が存在する場合等であっても、ゲートロックレバー４６３がロック解除状態（下げ位置）に操作されることで、一応は、作業機械３の操作が可能となる。しかも、オペレータ（ユーザＵ１）が特に注意しなくても、例えば、急に作業機械３が勢いよく動作する等の不具合を回避しやすくなる。結果的に、操作に係るオペレータの負担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。

また、本実施形態では、制限状態において、検知結果に関する検知項目と作業機械３の操作状態に関する操作項目との少なくとも一方が解除条件を満たすと、制限状態を終了する。したがって、特定の解除条件を満たすことで、制限状態を強制的に終了させることができる。また、本実施形態では、制限状態は、許容時間が経過すると終了する。したがって、制限状態はいつまでも続く訳ではなく、少なくとも時間的な制限の下で制限状態が適用されることになる。また、本実施形態では、制限状態の終了後は、作業機械３を操作できない状態に遷移する。そのため、検知手段の異常等、制限状態といえども作業機械３の動作を継続するのが好ましくない場合には、制限状態の終了後、作業機械３を強制的に停止させることが可能となる。

［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。

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。

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。

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。

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。

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。

また、制限状態は、限定的に作業機械３を操作可能な状態であればよく、作業機械３の動作（走行動作、旋回動作等）の速度を制限した状態に限らない。例えば、制限状態は、一定時間内に限って作業機械３を操作可能な状態、一定距離内に限って作業機械３を操作可能な状態、油圧アクチュエータの可動範囲が制限された状態、操作対象（特定の油圧アクチュエータ等）が制限された状態、作業機械３の旋回及び展開等の特定の動作が禁止された状態、又はこれらの組み合わせ等でもよい。

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。

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。

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。

また、制限状態では、作業機械３の動作態様が制限された状態で作業機械３を動作させることは必須ではない。つまり、制限状態では、例えば一定時間内に限り作業機械３が万全の動作を行ってもよい。また、制限状態において、少なくとも作業機械３の動作速度が制限されることは必須ではない。また、動作速度の制限は、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行うことは必須ではない。

また、制限状態において、検知結果に関する検知項目と作業機械３の操作状態に関する操作項目との少なくとも一方が解除条件を満たすと、制限状態を終了することは必須ではない。また、制限状態は、許容時間が経過すると終了することも必須ではない。また、制限状態の終了後は、作業機械３を操作できない状態に遷移することは必須ではない。また、報知処理部１５により、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報知を行うことは必須ではない。

（実施形態２）
本実施形態に係る制御システム１は、図８に示すように、制限状態の終了後に、作業機械３を操作できる状態に遷移する点で、実施形態１に係る制御システム１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。

すなわち、本実施形態では、検知項目及び／又は操作項目が解除条件を満たすか、制限状態の開始から許容時間が経過し、制限状態が終了した場合に、「作業機械３を操作できない状態」ではなく「作業機械３を操作できる状態」に遷移する。そのため、「作業機械３を操作できない状態」において、検知結果が所定条件を満たす場合に、オペレータがゲートロックレバー４６３を「上げ位置」から「下げ位置」に一度操作するだけで（図７の「Ｓ５：Ｙｅｓ」）、その後、制限状態を経て自動的に「作業機械３を操作できる状態」に遷移する。これにより、少なくとも制限状態の開始後に許容時間が経過すれば、オペレータが再びゲートロックレバー４６３を操作することなく、「作業機械３を操作できる状態」へと切り替わることになる。

実施形態２の変形例として、制限状態の開始から許容時間が経過した場合にのみ、制限状態の終了後に「作業機械３を操作できる状態」に遷移させてもよい。つまり、検知項目及び／又は操作項目が解除条件を満たすことで制限状態が終了した場合には、実施形態１と同様に、「作業機械３を操作できる状態」に遷移する。

実施形態２に係る構成（変形例を含む）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。

１ 作業機械用制御システム
２ 表示装置
３ 作業機械
１１ 取得処理部
１２ 制限処理部
３０ 機体
４０ エンジン
４１ 油圧ポンプ
４６３ ゲートロックレバー
Ｏｂ１ 物体

Claims (10)

1. 作業機械を操作できない状態で前記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、
   前記検知結果が所定条件を満たすときに、前記作業機械を操作できる状態にするようにゲートロックレバーが操作されると、限定的に前記作業機械を操作可能な制限状態とする制限処理部と、を備える、
   作業機械用制御システム。
2. 前記制限状態では、前記作業機械の動作態様が制限された状態で前記作業機械を動作させる、
   請求項１に記載の作業機械用制御システム。
3. 前記制限状態では、少なくとも前記作業機械の動作速度が制限される、
   請求項２に記載の作業機械用制御システム。
4. 前記動作速度の制限は、作動油を供給する油圧ポンプの流量、前記油圧ポンプを駆動するエンジンの回転数、及びパイロット圧の少なくとも１つを制御することで行う、
   請求項３に記載の作業機械用制御システム。
5. 前記制限状態において、前記検知結果に関する検知項目と前記作業機械の操作状態に関する操作項目との少なくとも一方が解除条件を満たすと、前記制限状態を終了する、
   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。
6. 前記制限状態は、許容時間が経過すると終了する、
   請求項１～５のいずれか１項に記載の作業機械用制御システム。
7. 前記制限状態の終了後は、前記作業機械を操作できない状態に遷移する、
   請求項１～６のいずれか１項に記載の作業機械用制御システム。
8. 請求項１～７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。
9. 作業機械を操作できない状態で前記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、
   前記検知結果が所定条件を満たすときに、前記作業機械を操作できる状態にするようにゲートロックレバーが操作されると、限定的に前記作業機械を操作可能な制限状態とすることと、を有する、
   作業機械の制御方法。
10. 請求項９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。

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