JP2023129874A - 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
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 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2023129874A JP2023129874A JP2022034190A JP2022034190A JP2023129874A JP 2023129874 A JP2023129874 A JP 2023129874A JP 2022034190 A JP2022034190 A JP 2022034190A JP 2022034190 A JP2022034190 A JP 2022034190A JP 2023129874 A JP2023129874 A JP 2023129874A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- work machine
- alarm
- processing unit
- control system
- situation
- 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
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 66
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 197
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 139
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 50
- 206010013496 Disturbance in attention Diseases 0.000 abstract 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 35
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 22
- 239000010720 hydraulic oil Substances 0.000 description 16
- 230000006870 function Effects 0.000 description 10
- 230000015654 memory Effects 0.000 description 8
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 230000004044 response Effects 0.000 description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 3
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 239000002828 fuel tank Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 244000025254 Cannabis sativa Species 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 1
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000004397 blinking Effects 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 210000000078 claw Anatomy 0.000 description 1
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 230000010365 information processing Effects 0.000 description 1
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Abstract
【課題】オペレータの集中力の低下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、判定処理部13と、警報処理部15と、を備える。取得処理部11は、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。判定処理部13は、作業機械3を操作できる状態にあるか操作できない状態にあるかを判定する。警報処理部15は、警報の出力を行う。警報処理部15は、第1状況の後に作業機械3を操作できる状態にあると判定されたときに警報の出力を禁止する。第1状況は、作業機械3を操作できない状態にあると判定され、かつ検知結果が所定条件を満たす状況である。
【選択図】図2
【解決手段】作業機械用制御システム1は、取得処理部11と、判定処理部13と、警報処理部15と、を備える。取得処理部11は、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。判定処理部13は、作業機械3を操作できる状態にあるか操作できない状態にあるかを判定する。警報処理部15は、警報の出力を行う。警報処理部15は、第1状況の後に作業機械3を操作できる状態にあると判定されたときに警報の出力を禁止する。第1状況は、作業機械3を操作できない状態にあると判定され、かつ検知結果が所定条件を満たす状況である。
【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(ショベル)の周囲における人の存否を判定する作業機械用制御システム(作業機械用周辺監視装置)が知られている(例えば、特許文献1参照)。この作業機械用制御システムは、ゲートロックレバーがロック状態にあって作業機械が操作できる状態(作業可能状態)にないと判定され、かつ作業機械の周囲に人が存在すると判定された場合、人検出フラグの値を「1」(オン)に設定するものの、この時点では警報処理部(警報制御手段)が警報を出力させない。その後、ゲートロックレバーがロック解除状態になり、作業機械が操作できる状態に切り替わると、作業機械用制御システムは、その時点で作業機械の周囲に人が存在するか否かによらず、人検出フラグの値が「1」であれば警報処理部にて警報を出力する。
このように、関連技術に係る作業機械用制御システムでは、警報処理部は、作業機械が操作できない状態にあると判定され、かつ作業機械の周囲に人が存在すると判定された場合、その後に作業機械が操作できる状態にあると判定されたときに警報を出力させる。
上記関連技術では、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、ゲートロックレバーをロック解除状態にしたような場合でも、作業機械が操作できる状態になれば警報が出力される。そのため、作業機械の周囲の人に注意しながら慎重に作業をしているオペレータにとっては、警報が煩わしく、警報に気を取られることで、集中力の低下につながる可能性がある。
本発明の目的は、オペレータの集中力の低下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、判定処理部と、警報処理部と、を備える。前記取得処理部は、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。前記判定処理部は、前記作業機械を操作できる状態にあるか操作できない状態にあるかを判定する。前記警報処理部は、警報の出力を行う。前記警報処理部は、第1状況の後に前記作業機械を操作できる状態にあると判定されたときに前記警報の出力を禁止する。前記第1状況は、前記作業機械を操作できない状態にあると判定され、かつ前記検知結果が所定条件を満たす状況である。
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状態にあるか操作できない状態にあるかを判定することと、前記作業機械を操作できない状態にあると判定され、かつ前記検知結果が所定条件を満たす状況を第1状況とする場合において、前記第1状況の後に前記作業機械を操作できる状態にあると判定されたときに警報の出力を禁止することと、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、オペレータの集中力の低下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。
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。
[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。
本実施形態では、制御システム1は、その主たる機能として、作業機械3の機体30の周囲における物体の検知結果に応じて警報を出力する機能を有している。つまり、制御システム1は、作業機械3用の周辺監視システムとも呼べるのであって、作業機械3自体の動作を制御する機能は必須ではない。
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、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。
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、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、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、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。
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。
切替処理部12は、警報処理部15の動作モードを切り替えるモード切替処理を実行する。本実施形態では一例として、警報処理部15の動作モードとして、第1モード及び第2動作モードを含む複数の動作モードが用意されている。切替処理部12は、これら複数の動作モードの中からいずれかの動作モードを択一的に選択することで、警報処理部15の動作モードを切り替える。例えば、警報処理部15の動作モードが第1モードである状態において、切替処理部12が第2モードを選択すると、警報処理部15の動作モードは第1モードから第2モードに切り替わる。同様に、警報処理部15の動作モードが第2モードである状態において、切替処理部12が第1モードを選択すると、警報処理部15の動作モードは第2モードから第1モードに切り替わる。
ここでは、切替処理部12は、ユーザ(オペレータ)の操作に応じて、警報処理部15の動作モードの切り替えを行う。一例として、表示装置2に表示画面Dp1として設定画面を表示させた状態で、ユーザが、設定画面上にて任意の動作モード(第1モード又は第2モード)を選択するように表示装置2を操作する。表示装置2がこのような操作を受け付けることにより、切替処理部12は、警報処理部15の動作モードを、ユーザが選択した任意の動作モードに切り替える。表示装置2に表示される設定画面では、現在選択されている動作モードを確認することも可能である。
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。
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」にある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」にある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。
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。
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。
また、判定処理部13は、判定結果を少なくとも警報処理部15に出力する。つまり、警報処理部15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)、及び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)が、判定処理部13から入力される。
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。
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。
警報処理部15は、その基本的な動作として、検知処理部14の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)に応じて、警報を出力するか否かを決定する。具体的に、作業機械3の動作中において、検知結果が所定条件を満たす場合、つまり機体30の周囲の監視エリアA1に物体Ob1が存在する場合、警報処理部15は警報を出力する。一方、作業機械3の動作中において、検知結果が所定条件を満たさない場合、つまり機体30の周囲の監視エリアA1に物体Ob1が存在しない場合、警報処理部15は警報を出力しない。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。
本実施形態では、上述したように、警報処理部15の動作モードは、第1モードと第2モードとを含む複数の動作モードから択一的に選択される。第1モードにおいて、警報処理部15は、第1状況の後に作業機械3を操作できる状態にあると判定されたときに警報の出力を禁止する。ここで、第1状況は、作業機械3を操作できない状態にあると判定され、かつ検知結果が所定条件を満たす状況であることとする。一方、第2モードでは、警報処理部15は、第1状況下で警報を出力し、第1状況の後に作業機械3を操作できる状態にあると判定されたときに警報の出力を継続する。ここで、第1状況は、作業機械3を操作できない状態にあると判定され、かつ検知結果が所定条件を満たす状況であることとする。
このように、本実施形態に係る制御システム1では、「作業機械3を操作できない状態にある」と(判定処理部13にて)判定され、かつ(検知処理部14の)検知結果が所定条件を満たす状況を第1状況と定義する。その上で、少なくとも第1状況後に、例えばゲートロックレバー463が「下げ位置」(ロック解除状態)へと操作されることで、判定処理部13にて「作業機械3を操作できる状態」にあると判定されたときの警報処理部15の動作が、第1モードと第2モードとで相違する。具体的に、警報処理部15は、第1状況後に「作業機械3を操作できる状態」にあると判定された場合、第1モードでは警報の出力を禁止するのに対し、第2モードでは(第1状況下で出力された)警報の出力を継続する。
ここでいう「警報の出力を禁止」は、警報を出力しない(出力させない)ことを意味している。そのため、既に警報を出力している状態から「警報の出力を禁止」する場合には、警報処理部15は、警報の出力を中止(停止)することで警報を出力しない状態へと移行する。また、もともと警報を出力しない(つまり警報を停止している)状態から「警報の出力を禁止」する場合には、警報処理部15は、警報を出力しない(つまり警報を停止している)状態を継続する。
また、ここでいう「警報の出力を継続」は、警報を出力する状態を維持することを意味している。そのため、既に警報を出力している状態から「警報の出力を継続」する場合には、警報処理部15は、警報の出力を中止(停止)することなく警報を出力する動作を継続的に実行する。
[3]作業機械の制御方法
以下、図5~図8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。
以下、図5~図8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の警報処理部15の第1モード及び第2モードの各々における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、作業可否及び人存否の2項目に着目すると、第1状況後の動作が第1モードと第2モードとで異なることは明らかである。ここで、「作業可否」は、「作業機械3を操作できない状態」(図5では「操作不可」と表記)、及び「作業機械3を操作できる状態」(図5では「操作可」と表記)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」(図5では「人存在」と表記)、及び「検知結果が所定条件を満たさない状態」(図5では「人不在」と表記)の2状態を含む。
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の警報処理部15の第1モード及び第2モードの各々における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、作業可否及び人存否の2項目に着目すると、第1状況後の動作が第1モードと第2モードとで異なることは明らかである。ここで、「作業可否」は、「作業機械3を操作できない状態」(図5では「操作不可」と表記)、及び「作業機械3を操作できる状態」(図5では「操作可」と表記)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」(図5では「人存在」と表記)、及び「検知結果が所定条件を満たさない状態」(図5では「人不在」と表記)の2状態を含む。
本実施形態では、上述したように、ゲートロックレバー463が「上げ位置」にあることで作業機械3を操作できない状態にあり、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状況を「第1状況」と定義する。そして、第1状況下においては、第1モードと第2モードとのいずれにおいても、制御システム1の警報処理部15は、警報を出力する(図5では「警報あり」と表記)。ここで、第1モードにおいては、第1状況後に、ゲートロックレバー463が「下げ位置」へと操作されることで「作業機械3を操作できる状態」にあると判定された場合、制御システム1の警報処理部15は警報の出力を禁止する(図5では「警報なし」と表記)。一方、第2モードにおいては、第1状況後に、「作業機械3を操作できる状態」にあると判定された場合、制御システム1の警報処理部15は警報の出力を継続する(図5では「警報あり」と表記)。
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を操作できる状態にあるか操作できない状態にあるかを判定することと、を有する。この制御方法では、作業機械3を操作できない状態にあると判定され、かつ検知結果が所定条件を満たす状況を第1状況とする。そして、警報処理部15の動作モードが第1モードにあれば、制御方法は、第1状況の後に作業機械3を操作できる状態にあると判定されたときに警報の出力を禁止すること、を更に有する。一方、警報処理部15の動作モードが第2モードにあれば、制御方法は、第1状況下で警報を出力し、第1状況の後に作業機械3を操作できる状態にあると判定されたときに警報の出力を継続すること、を更に有する。
ここで、図5に示すように、第1状況後において、作業機械3を操作できる状態にあると判定されたときの、警報出力に係る動作に関しては、検知処理部14の検知結果によらずに決まる。つまり、第1状況後に作業機械3を操作できる状態にあると判定されたときの検知結果が、所定状態を満たす(人存在)か、所定条件を満たさない(人不在)かによって、警報出力に係る動作に差異はない。例えば、第1モードにおいては、第1状況後に作業機械3を操作できる状態にあると判定されたときの検知結果が、所定状態を満たす場合と所定条件を満たさない場合とのいずれにおいても、警報の出力は禁止される。
[3.2]第1モード
次に、警報処理部15の動作モードが第1モードにあるときの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。
次に、警報処理部15の動作モードが第1モードにあるときの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。
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、検知処理部14の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)に応じて、警報を出力するか否かを決定する。この状態で、検知結果が所定条件を満たす場合、つまり機体30の周囲の監視エリアA1に物体Ob1が存在する場合、警報処理部15は警報を出力する。一方、検知結果が所定条件を満たさない場合、つまり機体30の周囲の監視エリアA1に物体Ob1が存在しない場合、警報処理部15は警報を出力しない。また、この状態において、制御システム1は、不揮発性メモリ等に用意された検知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、図6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、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(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、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S6に移行させる。
ステップS4では、制御システム1の判定処理部13は、検知フラグの値を「1」(オン)に設定する。ここで、検知フラグの値「1」(オン)は監視エリアA1に物体Ob1(人)が存在することを表し、検知フラグの値「0」(オフ)は監視エリアA1に物体Ob1(人)が存在しないことを表す。
ステップS5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が存在する旨の警報の出力を行う。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8参照)を表示させ、かつ音出力部36に警報音を出力させる。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。
すなわち、「作業機械3を操作できない状態」にあると判定され(S1:Yes)、かつ検知結果が所定条件を満たす(S3:Yes)場合には、第1状況にあると判断され、検知フラグがオンになる(S4)。さらに、制御システム1の警報処理部15は、第1状況下では警報を出力する。その結果、第1状況においては、オペレータ(ユーザU1)は、作業機械3を操作できない状態にあるものの、警報(少なくとも音出力部36からの警報音)により、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可能である。
ステップS6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(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「下げ位置」になると、ゲートロックスイッチ462がオンし、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、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(S6:No)と判断した場合、処理をステップS2に移行させる。
このように、「作業機械3を操作できない状態」にあると判定された第1状況の後、ゲートロックレバー463がユーザ(オペレータ)により「下げ位置」に操作されるまでは、「作業機械3を操作できない状態」を維持する。要するに、判定処理部13は、第1状況の後、少なくとも作業機械3のユーザの操作があって初めて、作業機械3を操作できる状態にあると判定可能となる。したがって、第1状況後に、作業機械3を操作できる状態にあると判定された場合(S6:Yes)には、少なくともユーザが意図的に作業機械3を操作できる状態にするための操作をしたことになる。言い換えれば、ユーザが意図しないままに、第1状況の後、勝手に作業機械3を操作できる状態にあると判定されることはない。
ステップS7では、制御システム1の警報処理部15は、警報の出力を禁止する。ステップS3にて検知結果が所定条件を満たすと判定されることで(S3:Yes)第1状況にあると判断された場合、ステップS7では、警報処理部15は、警報の出力を中止(停止)することで警報を出力しない状態へと移行する。一方、ステップS3にて検知結果が所定条件を満たさないと判定されることで(S3:No)第1状況にないと判断された場合には、ステップS7では、警報処理部15は、警報を出力しない(つまり警報を停止している)状態を継続する。
ステップS8では、制御システム1の警報処理部15は、検知フラグの値が「1」(オン)であるか否かの判定を行う。つまり、ステップS3にて検知結果が所定条件を満たすと判定されることで(S3:Yes)検知フラグがオンに設定されている(S4)場合には、警報処理部15は、検知フラグの値が「1」(オン)であると判定し(S8:Yes)、処理をステップS9に移行させる。一方、ステップS3にて検知結果が所定条件を満たさないと判定されることで(S3:No)検知フラグがオフのままである場合には、警報処理部15は、検知フラグの値が「0」(オフ)であると判定し(S8:No)、処理をステップS10に移行させる。
ステップS9では、制御システム1の警報処理部15は、ステップS5において出力される警報とは異なる態様での情報提示を行う。本実施形態では、警報処理部15は、ステップS5では表示装置2の表示部23に検知結果情報I1,I2を表示させ、かつ音出力部36に警報音を出力させるのに対して、ステップS9では表示装置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、「[3.4]表示画面」の欄で詳しく説明する。つまり、ステップS9では少なくとも音出力部36から警報音は出力されない。このように、警報処理部15は、第1状況の後に作業機械3を操作できる状態にあると判定されたときには、警報とは異なる態様での情報提示を行う。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が存在することは情報提示(ここでは表示)によって認識可能でありながらも、警報(ここでは警報音)による煩わしさから解放される。
ステップS10では、制御システム1の警報処理部15は、警報の出力の禁止(S8)から所定時間が経過したか否かの判定を行う。所定時間は、警報出力の禁止の処理を継続する時間であって、例えば、数秒(3秒又は5秒等)程度に設定される。このとき、警報処理部15は、警報出力の禁止(S8)からの経過時間と所定時間とを比較し、経過時間が所定時間に達していれば、所定時間が経過したと判定し(S10:Yes)、処理をステップS11に移行させる。一方、経過時間が所定時間に達していなければ、所定時間が経過していないと判定し(S10:No)、警報処理部15は、処理をステップS7に移行させる。
ステップS11では、検知フラグの値を「0」(オフ)にリセットする。つまり、ステップS4にて検知フラグの値が「1」(オン)に設定されている場合、ステップS11にて、検知フラグの値がリセットされる。これにより、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~S11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。例えば、ステップS10に代えて、ユーザ(オペレータ)の所定の操作により、警報処理部15は、処理をステップS11に移行させてもよい。
以上説明したように、本実施形態に係る制御方法は、第1状況の後に作業機械3を操作できる状態にあると判定されたときに警報の出力を禁止すること、を有している。ここで、第1状況は、作業機械3を操作できない状態にあると判定され、かつ検知結果が所定条件を満たす状況である。したがって、例えば、オペレータ(ユーザU1)が作業機械3の周囲に物体Ob1(人)が存在することを認識した上で、ゲートロックレバー463をロック解除状態にしたような場合、作業機械3が操作できる状態になっても警報は出力されない。そのため、作業機械3の周囲の人に注意しながら慎重に作業をしているオペレータにとって、警報が煩わしく、警報に気を取られることで、集中力の低下につながることを回避できる。結果的に、オペレータの集中力の低下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。
[3.3]第2モード
次に、警報処理部15の動作モードが第2モードにあるときの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。
次に、警報処理部15の動作モードが第2モードにあるときの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、検知処理部14の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)に応じて、警報を出力するか否かを決定する。この状態で、検知結果が所定条件を満たす場合、つまり機体30の周囲の監視エリアA1に物体Ob1が存在する場合、警報処理部15は警報を出力する。一方、検知結果が所定条件を満たさない場合、つまり機体30の周囲の監視エリアA1に物体Ob1が存在しない場合、警報処理部15は警報を出力しない。また、この状態において、制御システム1は、不揮発性メモリ等に用意された検知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、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(S21:Yes)、制御システム1は、ステップS22以降の処理を開始する。ここで、ステップS21~S26の処理は、それぞれ図6のフローチャートにおけるステップS1~S6の処理と同様であるため、ステップS21~S26の処理についての詳しい説明は省略する。
すなわち、ステップS26では、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(S26:Yes)と判断し、処理をステップS27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(S26:No)と判断した場合、処理をステップS22に移行させる。
このように、「作業機械3を操作できない状態」にあると判定された第1状況の後、ゲートロックレバー463がユーザ(オペレータ)により「下げ位置」に操作されるまでは、「作業機械3を操作できない状態」を維持する。要するに、判定処理部13は、第1状況の後、少なくとも作業機械3のユーザの操作があって初めて、作業機械3を操作できる状態にあると判定可能となる。したがって、第1状況後に、作業機械3を操作できる状態にあると判定された場合(S26:Yes)には、少なくともユーザが意図的に作業機械3を操作できる状態にするための操作をしたことになる。言い換えれば、ユーザが意図しないままに、第1状況の後、勝手に作業機械3を操作できる状態にあると判定されることはない。
ステップS27では、制御システム1の警報処理部15は、検知フラグの値が「1」(オン)であるか否かの判定を行う。つまり、ステップS23にて検知結果が所定条件を満たすと判定されることで(S23:Yes)検知フラグがオンに設定されている(S24)場合には、警報処理部15は、検知フラグの値が「1」(オン)であると判定し(S27:Yes)、処理をステップS28に移行させる。一方、ステップS23にて検知結果が所定条件を満たさないと判定されることで(S23:No)検知フラグがオフのままである場合には、警報処理部15は、検知フラグの値が「0」(オフ)であると判定し(S27:Yes)、制御システム1は一連の動作を終了する。
ステップS28では、制御システム1の警報処理部15は、警報の出力を継続する。つまり、ステップS23にて検知結果が所定条件を満たすと判定されることで(S23:Yes)第1状況にあると判断された場合、ステップS28では、警報処理部15は、警報を出力する動作を継続する。一方、ステップS23にて検知結果が所定条件を満たさないと判定されることで(S23:No)第1状況にないと判断された場合には、検知フラグの値が「0」(オフ)であると判定される(S27:Yes)ため、警報の出力の継続処理は実行されない。
ステップS29では、制御システム1の警報処理部15は、警報の出力の継続(S28)から所定時間が経過したか否かの判定を行う。所定時間は、警報出力を継続する時間であって、例えば、数秒(3秒又は5秒等)程度に設定される。このとき、警報処理部15は、警報出力の継続(S28)からの経過時間と所定時間とを比較し、経過時間が所定時間に達していれば、所定時間が経過したと判定し(S29:Yes)、処理をステップS30に移行させる。一方、経過時間が所定時間に達していなければ、所定時間が経過していないと判定し(S29:No)、警報処理部15は、処理をステップS28に移行させる。
ステップS30では、検知フラグの値を「0」(オフ)にリセットする。つまり、ステップS24にて検知フラグの値が「1」(オン)に設定されている場合、ステップS30にて、検知フラグの値がリセットされる。そして、制御システム1は、処理をステップS27に移行させる。
制御システム1は、上記ステップS21~S30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。例えば、ステップS29に代えて、ユーザ(オペレータ)の所定の操作により、警報処理部15は、処理をステップS30に移行させてもよい。
以上説明したように、本実施形態に係る制御方法は、第1状況下で警報を出力し、第1状況の後に作業機械3を操作できる状態にあると判定されたときに警報の出力を継続すること、を有している。ここで、第1状況は、作業機械3を操作できない状態にあると判定され、かつ検知結果が所定条件を満たす状況である。したがって、例えば、オペレータ(ユーザU1)が、作業機械3の周囲に人が存在することを認識しないままに、ゲートロックレバー463をロック解除状態とし、作業機械3が操作できる状態に移行することを防止しやすい。よって、例えば、急に作業機械3が勢いよく動作することを避けるために、オペレータに要求される注意のレベルを引き下げることができる。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。
ところで、本実施形態では、少なくとも警報処理部15の動作モードが第2モードにある場合、第1状況下に限らず、第2状況下においても、第1状況下と同様に警報を出力する。ここで、第2状況は、作業機械3を操作できる状態にあると判定され、かつ検知結果が所定条件を満たす状況である。すなわち、警報処理部15は、作業機械3を操作できる状態にあると判定され、かつ検知結果が所定条件を満たす状況を第2状況とする場合において、第2状況下でも警報を出力する。これにより、「作業機械3を操作できる状態」にある場合でも、機体30の周囲の監視エリアA1に物体Ob1が存在する場合等においては、警報処理部15は警報を出力し、ユーザ(オペレータ)に報知することが可能である。
さらに、警報処理部15は、第2状況の後に作業機械3を操作できない状態にあると判定されたときにも、警報の出力を継続する。つまり、警報処理部15は、第1状況の後に「作業機械3を操作できない状態」にあると判定された場合と同様に、第2状況の後に「作業機械3を操作できない状態」にあると判定された場合も、警報の出力を継続することになる。したがって、機体30の周囲の監視エリアA1に物体Ob1が存在する場合等においては、警報処理部15は警報を出力し、ユーザ(オペレータ)に報知することが可能である。
ここで、本実施形態では、警報処理部15の動作モードが第2モードにある場合のみならず、第1モードにある場合でも、警報処理部15は、第2状況下において、第1状況下と同様に警報を出力する。また、警報処理部15の動作モードが第1モードにある場合において、警報処理部15は、第2状況の後に作業機械3を操作できない状態にあると判定されたとき、警報の出力を継続する。
[3.4]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8を参照して説明する。図8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。
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8を参照して説明する。図8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8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8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8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。
[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。
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、警報処理部15における警報の出力態様は、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。このような場合においても、警報処理部15は、第1状況の後に作業機械3を操作できる状態にあると判定されたときには、警報とは異なる態様での情報提示を行うことが好ましい。
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、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。
また、警報処理部15の動作モードの切り替えは、制御システム1に必須の機能ではなく、切替処理部12は適宜省略可能である。つまり、警報処理部15は、第1モード又は第2モードのいずれか一方の動作モードでのみ動作するように構成されてもよい。さらに、警報処理部15は、第1モード及び第2モードに加えて又はこれらの少なくとも一方代えて、他の動作モードを有していてもよい。警報処理部15は、他の動作モードの一例として、第1状況下では警報を出力せず、第1状況の後に作業機械3を操作できる状態にあると判定されたときに警報を出力する第3モードを有してもよい。また、警報処理部15は、第1判定結果(「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)によらず、常に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)のみに基づいて、警報を出力する第4モードを有してもよい。また、警報処理部15は、第1判定結果にも第2判定結果にもよらず、常に警報の出力を禁止する第5モードを有してもよい。
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、警報処理部15が、第1モードにおいて、第1状況下では警報を出力することも必須ではない。また、判定処理部13が、作業機械3のゲートロックレバー463がロック状態にあるか、又は作業機械3の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することは必須ではない。同様に、判定処理部13が、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ことも必須ではない。また、警報処理部15は、第1モードにおいて、第1状況の後に作業機械3を操作できる状態にあると判定されたときには、警報とは異なる態様での情報提示を行うことは必須ではない。また、判定処理部13は、第1状況の後、少なくとも作業機械3のユーザの操作があって初めて、作業機械3を操作できる状態にあると判定可能となることも必須ではない。
また、警報処理部15が、第2モードにおいて、作業機械3を操作できる状態にあると判定され、かつ検知結果が所定条件を満たす状況を第2状況とする場合において、第2状況下でも警報を出力することは必須の構成ではない。さらに、警報処理部15が、第2モードにおいて、第2状況の後に作業機械3を操作できない状態にあると判定されたときに警報の出力を継続することも必須の構成ではない。
(実施形態2)
本実施形態に係る作業機械3は、図9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。
本実施形態に係る作業機械3は、図9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。
図9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9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9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9では、流量制限部49等の図示を適宜省略している。図9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9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。
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。
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。
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9参照)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。
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。
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。
1 作業機械用制御システム
3 作業機械
11 取得処理部
13 判定処理部
15 警報処理部
30 機体
463 ゲートロックレバー
A1 監視エリア
Ob1 物体
U1 ユーザ
3 作業機械
11 取得処理部
13 判定処理部
15 警報処理部
30 機体
463 ゲートロックレバー
A1 監視エリア
Ob1 物体
U1 ユーザ
Claims (9)
- 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状態にあるか操作できない状態にあるかを判定する判定処理部と、
警報の出力を行う警報処理部と、を備え、
前記警報処理部は、前記作業機械を操作できない状態にあると判定され、かつ前記検知結果が所定条件を満たす状況を第1状況とする場合において、前記第1状況の後に前記作業機械を操作できる状態にあると判定されたときに前記警報の出力を禁止する、
作業機械用制御システム。 - 前記所定条件は、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、
請求項1に記載の作業機械用制御システム。 - 前記警報処理部は、前記第1状況下では前記警報を出力する、
請求項1又は2に記載の作業機械用制御システム。 - 前記判定処理部は、前記作業機械のゲートロックレバーがロック状態にあるか、又は前記作業機械のイグニッションがオフであれば、前記作業機械を操作できない状態にあると判定し、前記ゲートロックレバーがロック解除状態にあり、かつ前記イグニッションがオンであれば、前記作業機械を操作できる状態にあると判定する、
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。 - 前記警報処理部は、前記第1状況の後に前記作業機械を操作できる状態にあると判定されたときには、前記警報とは異なる態様での情報提示を行う、
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。 - 前記判定処理部は、前記第1状況の後、少なくとも前記作業機械のユーザの操作があって初めて、前記作業機械を操作できる状態にあると判定可能となる、
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。 - 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と、
前記機体と、を備える、
作業機械。 - 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状態にあるか操作できない状態にあるかを判定することと、
前記作業機械を操作できない状態にあると判定され、かつ前記検知結果が所定条件を満たす状況を第1状況とする場合において、前記第1状況の後に前記作業機械を操作できる状態にあると判定されたときに警報の出力を禁止することと、を有する、
作業機械の制御方法。 - 請求項8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。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022034190A JP2023129874A (ja) | 2022-03-07 | 2022-03-07 | 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 |
EP23156526.8A EP4242385A3 (en) | 2022-03-07 | 2023-02-14 | Work machine control system, work machine, work machine control method, and work machine control program |
KR1020230022859A KR20230132372A (ko) | 2022-03-07 | 2023-02-21 | 작업 기계용 제어 시스템, 작업 기계, 작업 기계의 제어 방법 및 작업 기계용 제어 프로그램 |
US18/118,147 US20230279645A1 (en) | 2022-03-07 | 2023-03-07 | Work Machine Control System, Work Machine, Work Machine Control Method, And Work Machine Control Program |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022034190A JP2023129874A (ja) | 2022-03-07 | 2022-03-07 | 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 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2023129874A true JP2023129874A (ja) | 2023-09-20 |
Family
ID=88024708
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022034190A Pending JP2023129874A (ja) | 2022-03-07 | 2022-03-07 | 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 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2023129874A (ja) |
-
2022
- 2022-03-07 JP JP2022034190A patent/JP2023129874A/ja active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR20230132372A (ko) | 작업 기계용 제어 시스템, 작업 기계, 작업 기계의 제어 방법 및 작업 기계용 제어 프로그램 | |
US20230279638A1 (en) | Work Machine Control System, Work Machine, Work Machine Control Method, And Work Machine Control Program | |
JP2023129874A (ja) | 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 | |
JP2023129873A (ja) | 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 | |
JP2023129871A (ja) | 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 | |
JP2023129872A (ja) | 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 | |
JP2024004570A (ja) | 作業機械の制御方法、作業機械用制御プログラム、作業機械用制御システム及び作業機械 | |
US20230104700A1 (en) | Work machine control system, work machine, method of controlling work machine, and work machine control program | |
JP2023183700A (ja) | 作業機械の制御方法、作業機械用制御プログラム、作業機械用制御システム及び作業機械 | |
JP2023183699A (ja) | 作業機械の制御方法、作業機械用制御プログラム、作業機械用制御システム及び作業機械 | |
US20230392352A1 (en) | Work Machine Control Method, Work Machine Control Program, Work Machine Control System, And Work Machine | |
US20230030108A1 (en) | Method For Controlling Work Machine, Work Machine Control Program, And Work Machine Control System | |
EP4180585A1 (en) | Work machine control method, work machine control program, work machine control system, and work machine | |
US20240141622A1 (en) | Work Machine Control Method, Work Machine Control Program, Work Machine Control System, And Work Machine | |
JP2024066602A (ja) | 作業機械の制御方法、作業機械用制御プログラム、作業機械用制御システム及び作業機械 | |
KR20240062944A (ko) | 작업 기계의 제어 방법, 작업 기계용 제어 프로그램, 작업 기계용 제어 시스템 및 작업 기계 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20240220 |