JP2023049720A - 検知装置および作業機械 - Google Patents
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Abstract
【課題】対象物の誤検知を防止することができる検知装置および作業機械を提供する。【解決手段】本開示の検知装置は、ブレードを揺動可能に支持するとともに上部旋回体を旋回可能に支持する下部走行体を有する作業機械の前記上部旋回体に取り付けられ、電波を用いて前記上部旋回体の周囲に位置する対象物を検知するレーダと、前記レーダの電波の送受信面の下方および側方を所定の奥行を有して覆い、電波の透過を抑制するカバーとを備える。【選択図】図2
Description
本開示は、検知装置および作業機械に関する。
特許文献1には、上部旋回体の周囲に存在する障害物を検出する障害物センサの構成例が記載されている。特許文献1に記載されている障害物センサは、例えばミリ波レーダを用いて構成され、上部旋回体の周囲に存在する障害物までの距離を検出する。
ところで、出願人において検討したところでは、ミリ波レーダを用いた検知対象物(以下、対象物という)の検知においては、上部旋回体の旋回位置やミリ波レーダの設置の仕方によっては、例えば対象物ではないブレード(特許文献1では「排土板」)で反射されたミリ波によって、対象物の誤検知が発生する場合があるという課題が確認された。
本開示は、上記事情を考慮してなされたものであり、対象物の誤検知を防止することができる検知装置および作業機械を提供することを目的とする。
本開示の一態様は、ブレードを揺動可能に支持するとともに上部旋回体を旋回可能に支持する下部走行体を有する作業機械の前記上部旋回体に取り付けられ、電波を用いて前記上部旋回体の周囲に位置する対象物を検知するレーダと、前記レーダの電波の送受信面の下方および側方を所定の奥行を有して覆い、電波の透過を抑制するカバーとを備える検知装置である。
本開示の検知装置および作業機械によれば、対象物の誤検知を防止することができる。
以下、図面を参照して本開示の実施形態について説明する。なお、各図において同一または対応する構成には同一の符号を用いて説明を適宜省略する。図1は、本開示に係る作業機械の構成例を示す斜視図である。図2は、図1に示す検知装置を拡大して示す斜視図である。図3は、図2に示す検知装置の側面図である。図4および図5は、図1および図2に示すカバーの概略構成を示す斜視図である。図6は、本開示に係るカバーの取り付け例を示す斜視図である。
図1は、本開示の実施形態に係る作業機械100の構成例を示す。図2は、図1に示す検知装置200を拡大して示す。作業機械100は、施工現場にて稼働し、土砂などの施工対象を施工する。本開示の実施形態に係る作業機械100は、一例として油圧ショベル(小型ショベル、ミニショベル)である。作業機械100は、下部走行体110、上部旋回体120、作業機130およびブレード150を備える。上部旋回体120は、作業機130を揺動可能に支持するとともに、運転室140と、検知装置200を搭載している。
作業機械100において、下部走行体110は、作業機械100を走行可能に支持する。下部走行体110は、例えば左右一対の履帯を備える。下部走行体110は、上部旋回体120を旋回可能に支持する。下部走行体110は、ブレード150を実線および鎖線で示すように上下方向に揺動可能に支持する。
検知装置200は、図2に示すように、ミリ波レーダ210と、カバー220を備える。ミリ波レーダ210内部には、図示していないミリ波レーダ本体が収納されている。なお、図2~図6においては、ミリ波レーダ210が送受信するミリ波(30GHz帯から300GHz帯の電波)の送受信面210aを基準とした、前後、左右、および上下方向を参照して、検知装置200について説明する。この場合、送受信面210aは、ミリ波レーダ210がミリ波を送受信する方向のミリ波レーダ210の筐体外表面である。ミリ波レーダの筐体外表面は、樹脂製など、耐環境などを考慮したもので、レーダ性能に影響の少ないように設計されている。
ミリ波レーダ210は、上部旋回体120に取り付けられ、ミリ波を用いて上部旋回体120の周囲に位置する対象物を検知する。ミリ波レーダ210は、例えば、図1に示す検知範囲200d内に位置する1または複数の対象物までの距離、角度および速度を検知して検知した結果を、あるいは、対象物が検知されていないことを検知結果として、作業機械100が備える図示していない制御装置へ出力する。対象物は、例えば、人や所定の大きさ等を有する人以外の物(障害物)である。
カバー220は、図2に示すように、ミリ波レーダ210のミリ波の送受信面210aの下方(下方向)および側方(左右方向)を所定の奥行(前後方向の長さ)を有して覆い、カバー220の外側から送受信面210a方向へのミリ波の透過を抑制する。図2、図4、図5等に示すように、本実施形態では、カバー220は、前面部221、右側面部222、左側面部223、および傾斜部224を備える。カバー220は、例えば金属等の電波を反射しやすい素材を用いて構成することができる。あるいは、カバー220は、例えば電波吸収体を用いて構成してもよい。所定の奥行は、ミリ波レーダ210の送受信面210aを挟んで前後両方向に所定距離を有する大きさとすることが望ましい。カバー220の所定の奥行は、例えば、図3に示すように、ミリ波レーダ210の奥行(ミリ波レーダ210本体の前後方向の長さ)より大きく、かつ、ミリ波レーダ210の背面210bを超えて後方向に延設されることが望ましいが、その限りではない。
また、カバー220は、図3に示すように、ミリ波レーダの垂直ビーム幅BWに対応する範囲210bの下方を覆うように設置することが望ましい。垂直ビーム幅BWは、例えば3dBビーム幅である。なお、範囲210bは、垂直ビーム幅BWに対応する範囲であってもよいし、あるいは、ミリ波レーダの製品によっては仕様として金属が位置することを禁止する範囲である金属禁止範囲として規定された範囲であってもよい。
また、カバー220は、図5に示すように、下面220BSに傾斜部224と開口部225を有する。傾斜部224と開口部225を有することで、カバー220内に水や土が溜まることを防止することができる。
なお、カバー220の取り付けについては、例えば図6に示すように、カバー220に設けた長穴226を有するブラケット227を、ミリ波レーダ210を固定するブラケット231に対して、ボルト232等を用いて、位置関係(高さ方向)を調整可能に取り付けることができる。
以上のように、本実施形態の検知装置200は、ブレード150を揺動可能に支持するとともに上部旋回体120を旋回可能に支持する下部走行体110を有する作業機械100の上部旋回体120に取り付けられ、ミリ波を用いて上部旋回体120の周囲に位置する対象物を検知するミリ波レーダ210と、ミリ波レーダ210のミリ波の送受信面210aの下方および側方を所定の奥行を有して覆い、ミリ波の透過を抑制するカバー220とを備える。この構成によれば、下前方および下側方からの反射波を遮蔽することができるので、例えば、対象物ではないブレード等で反射されたミリ波を遮蔽し、対象物ではないブレード等で反射されたミリ波によって、対象物の誤検知が発生することを防止することができる。
以上、この発明の実施形態について図面を参照して説明してきたが、具体的な構成は上記実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。例えば、上記では、検知装置が備えるレーダがミリ波レーダである場合を示したが、本開示の検知装置は、ミリ波以外の電波を使用するレーダを用いてもよい。例えば、準ミリ波(24GHz帯の電波)を用いる準ミリ波レーダであってもよい。また、カバーの形状は、上記の形状に限定されず、例えば半球状の形状であってもよい。
100 作業機械、110 下部走行体、120 上部旋回体、150 ブレード、200 検知装置、210 ミリ波レーダ、220 カバー
Claims (4)
- ブレードを揺動可能に支持するとともに上部旋回体を旋回可能に支持する下部走行体を有する作業機械の前記上部旋回体に取り付けられ、電波を用いて前記上部旋回体の周囲に位置する対象物を検知するレーダと、
前記レーダの電波の送受信面の下方および側方を所定の奥行を有して覆い、電波の透過を抑制するカバーと
を備える検知装置。 - 前記カバーは、前記レーダの垂直ビーム幅に対応する範囲の下方を覆う
請求項1に記載の検知装置。 - 前記カバーは、下面に傾斜部と開口部を有する
請求項1または2に記載の検知装置。 - ブレードと、
上部旋回体と、
前記ブレードを揺動可能に支持するとともに前記上部旋回体を旋回可能に支持する下部走行体と。
前記上部旋回体に取り付けられ、電波を用いて前記上部旋回体の周囲に位置する対象物を検知するレーダと、
前記レーダの電波の送受信面の下方および側方を所定の奥行を有して覆い、電波の透過を抑制するカバーと
を備える作業機械。
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