図面を参照して、本発明の実施形態に係る作業機械について説明する。
A working machine according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
<第1実施形態>
図1~図8を参照して、本発明の第1実施形態に係る作業機械について説明する。図1は、本発明の第1実施形態に係る作業機械の一例として示す油圧ショベル1の側面図である。図1に示すように、油圧ショベル1は、車体30と、車体30に取り付けられる作業装置3とを備える。作業装置3は、土砂の掘削などの作業を行なうための装置である。車体30は、クローラ式の走行体4と、走行体4に対して旋回可能に取り付けられた旋回体2とを有する。旋回体2は、旋回装置5を介して走行体4に連結されている。
<First embodiment>
A working machine according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 8. FIG. 1 is a side view of a hydraulic excavator 1 shown as an example of a working machine according to a first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the hydraulic excavator 1 includes a vehicle body 30 and a working device 3 attached to the vehicle body 30. The work device 3 is a device for performing work such as excavating earth and sand. The vehicle body 30 includes a crawler-type traveling body 4 and a revolving body 2 rotatably attached to the traveling body 4. The revolving body 2 is connected to the traveling body 4 via a revolving device 5.
走行体4には、左右一対の走行用の油圧モータ(以下、走行モータと記す)12が設けられる。左右の走行モータ12により、左右のクローラが独立して回転駆動される。これにより、走行体4が前方または後方に走行する。
The traveling body 4 is provided with a pair of left and right hydraulic motors (hereinafter referred to as traveling motors) 12 for traveling. The left and right crawlers are rotated independently by the left and right travel motors 12. Thereby, the traveling body 4 travels forward or backward.
旋回体2には、油圧ショベル1の各種操作を行う操作装置、及び、オペレータが着席する運転席等が配置された運転室17が設けられている。また、旋回体2には、エンジン23(図3参照)、油圧ポンプ及び旋回用の油圧モータ(以下、旋回モータと記す)13などが搭載されている。旋回装置5は、旋回モータ13により駆動し、旋回体2を走行体4に対して右方向または左方向に旋回させる。
The revolving body 2 is provided with a driver's cab 17 in which an operating device for performing various operations of the hydraulic excavator 1, a driver's seat for an operator, and the like are arranged. Further, the revolving body 2 is equipped with an engine 23 (see FIG. 3), a hydraulic pump, a hydraulic motor for swinging (hereinafter referred to as a swing motor) 13, and the like. The turning device 5 is driven by a turning motor 13 and turns the turning body 2 to the right or left with respect to the traveling body 4.
作業装置3は、旋回体2に取り付けられる多関節型の作業装置であって、複数の油圧シリンダ、及び複数の油圧シリンダ(ブームシリンダ9、アームシリンダ10及びバケットシリンダ11)により駆動される複数の駆動対象部材(ブーム6、アーム7及びバケット8)を有する。ブーム6、アーム7及びバケット8は、直列的に連結されている。ブーム6は、その基端部が旋回体2の前部に、ブームピンを介して回動可能に連結される。アーム7は、その基端部がブーム6の先端部に、アームピンを介して回動可能に連結される。バケット8は、アーム7の先端部に、バケットピンを介して回動可能に連結される。
The working device 3 is an articulated working device attached to the revolving body 2, and includes a plurality of hydraulic cylinders and a plurality of hydraulic cylinders (boom cylinder 9, arm cylinder 10, and bucket cylinder 11) driven by a plurality of hydraulic cylinders. It has members to be driven (boom 6, arm 7, and bucket 8). Boom 6, arm 7 and bucket 8 are connected in series. The base end of the boom 6 is rotatably connected to the front part of the rotating structure 2 via a boom pin. The arm 7 has its base end rotatably connected to the distal end of the boom 6 via an arm pin. Bucket 8 is rotatably connected to the tip of arm 7 via a bucket pin.
ブーム6は、ブームシリンダ9の伸縮動作によって回転駆動される。アーム7は、アームシリンダ10の伸縮動作によって回転駆動される。バケット8は、バケットシリンダ11の伸縮動作によって回転駆動される。ブームシリンダ9は、その一端側がブーム6に接続され他端側が旋回体2のフレームに接続されている。アームシリンダ10は、その一端側がアーム7に接続され他端側がブーム6に接続されている。バケットシリンダ11は、その一端側がバケットリンクを介してバケット8に接続され他端側がアーム7に接続されている。
The boom 6 is rotationally driven by the expansion and contraction movement of the boom cylinder 9. The arm 7 is rotationally driven by the expansion and contraction movement of the arm cylinder 10. The bucket 8 is rotationally driven by the expansion and contraction movement of the bucket cylinder 11. The boom cylinder 9 has one end connected to the boom 6 and the other end connected to the frame of the revolving structure 2. The arm cylinder 10 has one end connected to the arm 7 and the other end connected to the boom 6. The bucket cylinder 11 has one end connected to the bucket 8 via a bucket link and the other end connected to the arm 7.
図2は、油圧ショベル1が備える物体検知装置71の検知領域72について示す図である。本実施形態に係る油圧ショベル1は、旋回体2に取り付けられ旋回体2の周囲の物体を検知する複数の物体検知装置71と、物体検知装置71によって検知された物体との接触を防止するための接触防止制御を実行する車体コントローラ14と、を備える。
FIG. 2 is a diagram showing the detection area 72 of the object detection device 71 included in the hydraulic excavator 1. The hydraulic excavator 1 according to the present embodiment includes a plurality of object detection devices 71 that are attached to the revolving structure 2 and detect objects around the revolving structure 2, and a mechanism for preventing contact between objects detected by the object detection devices 71. and a vehicle body controller 14 that executes contact prevention control.
本実施形態では、油圧ショベル1の旋回及び走行の動作が開始されてからの短時間に車体30が移動する範囲に存在する物体(障害物)を検知して、油圧ショベル1と物体との接触を防止できるように、旋回体2の所定位置に4つの物体検知装置71(71a,71b,71c,71d)が配置されている。
In this embodiment, an object (obstacle) existing in the range of movement of the vehicle body 30 is detected in a short period of time after the hydraulic excavator 1 starts turning and traveling, and the contact between the hydraulic excavator 1 and the object is detected. Four object detection devices 71 (71a, 71b, 71c, 71d) are arranged at predetermined positions of the revolving body 2 so as to prevent this.
物体検知装置71aは、旋回体2の左後方の検知領域72a内の物体を検知する。物体検知装置71bは、旋回体2の右後方の検知領域72b内の物体を検知する。物体検知装置71cは、旋回体2の左側の検知領域72c内の物体を検知する。物体検知装置71dは、旋回体2の右側の検知領域72d内の物体を検知する。
The object detection device 71a detects an object within a detection area 72a on the rear left side of the rotating body 2. The object detection device 71b detects an object within a detection area 72b on the right rear side of the rotating body 2. The object detection device 71c detects an object within the detection area 72c on the left side of the rotating body 2. The object detection device 71d detects an object within the detection area 72d on the right side of the rotating body 2.
物体検知装置71は、検知ユニットと、検知ユニット及び後述する車体コントローラ14に接続される検知コントローラとを備える。検知ユニットは、物体(障害物)を検知するための物体検知センサとしての3Dセンサと、車体30の周囲を撮影する撮影装置が一体化されたユニットである。検知コントローラは、検知ユニットの3Dセンサから出力される情報に基づいて、予め定められた検知領域72内に物体が存在しているか否かを判定し、その判定結果を車体コントローラ14に出力する。
The object detection device 71 includes a detection unit and a detection controller connected to the detection unit and the vehicle body controller 14 described later. The detection unit is a unit in which a 3D sensor as an object detection sensor for detecting objects (obstacles) and a photographing device for photographing the surroundings of the vehicle body 30 are integrated. The detection controller determines whether an object exists within a predetermined detection area 72 based on information output from the 3D sensor of the detection unit, and outputs the determination result to the vehicle body controller 14.
3Dセンサは、例えば、光パルス飛行時間計測法(TOF,Time-of-flight)方式の赤外線センサである。3Dセンサの検知領域72は、垂直方向及び水平方向に物体を検知可能な範囲である。各検知領域72の最下端は、油圧ショベル1自身の走行体4が障害物として検知されることのないように、一定の高さ以上に設定されている。各物体検知装置71の検知領域72は、検知コントローラによって設定される。
The 3D sensor is, for example, an infrared sensor using a time-of-flight (TOF) method. The detection area 72 of the 3D sensor is a range in which objects can be detected in the vertical and horizontal directions. The lowest end of each detection area 72 is set at a certain height or higher so that the traveling body 4 of the hydraulic excavator 1 itself is not detected as an obstacle. The detection area 72 of each object detection device 71 is set by a detection controller.
物体検知装置71の検知コントローラは、検知ユニットからの信号に基づき、検知領域72内に1つ以上の物体(人、車両等)が存在しているか否かを判定し、その判定結果を車体コントローラ14に出力する。物体検知装置71により物体が検知されているとは、物体検知装置71の検知コントローラにより物体が存在していると判定されていることを意味する。また、物体検知装置71により物体が検知されていないとは、物体検知装置71の検知コントローラにより物体が存在していないと判定されることを指す。
The detection controller of the object detection device 71 determines whether one or more objects (person, vehicle, etc.) exist within the detection area 72 based on the signal from the detection unit, and transmits the determination result to the vehicle body controller. Output to 14. Detecting an object by the object detection device 71 means that the detection controller of the object detection device 71 determines that an object exists. Further, the expression "no object is detected by the object detection device 71" means that the detection controller of the object detection device 71 determines that no object exists.
また、物体検知装置71の検知コントローラは、撮影装置により撮影された画像のデータを車体コントローラ14に出力する。撮影装置は、例えば、耐久性、耐候性に優れたCCD、CMOSなどの撮像素子と広角レンズを備えた広角ビデオカメラである。
Further, the detection controller of the object detection device 71 outputs data of an image photographed by the photographing device to the vehicle body controller 14. The photographing device is, for example, a wide-angle video camera equipped with an imaging element such as a CCD or CMOS having excellent durability and weather resistance, and a wide-angle lens.
図3は、油圧ショベル1のシステム構成を示す図である。油圧ショベル1は、油圧ショベル1の各部の動作を制御する制御装置である車体コントローラ14と、エンジン回転速度の上限値を手動で変更するためのエンジンコントロールダイヤル15と、原動機としてエンジン23と、エンジン23を制御する制御装置であるエンジンコントローラ24と、を備えている。エンジンコントローラ24は、エンジン23に組み込まれている温度センサ、ピックアップセンサ等から出力されるセンサ信号からエンジン23の状態を把握し、バルブなどを制御することでエンジン23の回転速度やトルクを制御する。
FIG. 3 is a diagram showing the system configuration of the hydraulic excavator 1. The hydraulic excavator 1 includes a vehicle body controller 14 which is a control device that controls the operation of each part of the hydraulic excavator 1, an engine control dial 15 for manually changing the upper limit value of the engine rotation speed, an engine 23 as a prime mover, and an engine 23 as a prime mover. The engine controller 24 is a control device for controlling the engine 23. The engine controller 24 grasps the state of the engine 23 from sensor signals output from temperature sensors, pickup sensors, etc. built into the engine 23, and controls the rotational speed and torque of the engine 23 by controlling valves and the like. .
車体コントローラ14は、エンジンコントローラ24、各物体検知装置71の検知コントローラ等と、CAN(Controller Area Network)と呼ばれる車載ネットワークにより接続され、相互に情報(データ)の送受信を行っている。
The vehicle body controller 14 is connected to the engine controller 24, the detection controller of each object detection device 71, and the like through an in-vehicle network called CAN (Controller Area Network), and mutually transmits and receives information (data).
車体コントローラ14及びエンジンコントローラ24は、協働してエンジン23の回転速度を制御する。
The vehicle body controller 14 and the engine controller 24 cooperate to control the rotational speed of the engine 23.
エンジン回転速度制御において、車体コントローラ14は、エンジンコントロールダイヤル15の操作位置に応じて出力される信号(電圧)、後述する各アクチュエータ(9~12)の操作装置31,32,33の操作状態、後述するメインポンプ21の負荷状態、エンジン23の温度状態などに基づいて、エンジン目標回転速度を演算し、そのエンジン目標回転速度をエンジンコントローラ24に出力する。
In engine rotational speed control, the vehicle body controller 14 controls a signal (voltage) output according to the operating position of the engine control dial 15, the operating state of the operating devices 31, 32, 33 of each actuator (9 to 12), which will be described later, A target engine rotational speed is calculated based on the load condition of the main pump 21, the temperature condition of the engine 23, etc., which will be described later, and the target engine rotational speed is output to the engine controller 24.
エンジンコントローラ24は、ピックアップセンサの信号からエンジン実回転速度を演算する。エンジンコントローラ24は、エンジン実回転速度がエンジン目標回転速度となるようにエンジン23を制御する。エンジンコントローラ24は、演算したエンジン実回転速度を車体コントローラ14に出力する。
The engine controller 24 calculates the actual engine rotation speed from the signal from the pickup sensor. The engine controller 24 controls the engine 23 so that the actual engine rotation speed becomes the engine target rotation speed. The engine controller 24 outputs the calculated actual engine rotation speed to the vehicle body controller 14.
油圧ショベル1は、可変容量型の油圧ポンプであるメインポンプ21及び固定容量型の油圧ポンプであるパイロットポンプ22を備えている。メインポンプ21及びパイロットポンプ22は、エンジン23によって駆動され、油タンク25から作動油を吸い込み、吐出配管に作動油を吐出する。パイロットポンプ22の吐出配管であるパイロットラインには、ロック弁26が設けられる。パイロットラインにおけるロック弁26とパイロットポンプ22との間には、ポンプレギュレータ27が接続されている。
The hydraulic excavator 1 includes a main pump 21 that is a variable displacement hydraulic pump and a pilot pump 22 that is a fixed displacement hydraulic pump. The main pump 21 and the pilot pump 22 are driven by an engine 23, suck hydraulic oil from an oil tank 25, and discharge the hydraulic oil to a discharge pipe. A lock valve 26 is provided in a pilot line that is a discharge pipe of the pilot pump 22 . A pump regulator 27 is connected between the lock valve 26 and the pilot pump 22 in the pilot line.
ロック弁26は、パイロットポンプ22のパイロットラインを遮断可能な電磁切替弁である。ロック弁26は、車体コントローラ14によって駆動するソレノイドによって回路遮断位置と回路連通位置に切り換えられる。ロック弁26は、オペレータにより操作される。運転室17内には、ロックレバー装置18が設置されている。ロックレバー装置18がロック位置にあるとき、ロック弁26は回路遮断位置に切り換えられる。この状態では、パイロットポンプ22から吐出される作動油は、ロック弁26の下流側に流れない。ロックレバー装置18がロック解除位置にあるとき、ロック弁26は回路連通位置に切り換えられる。この状態では、パイロットポンプ22から吐出される作動油は、ロック弁26の下流側に流れる。ロックレバー装置18の詳細については後述する。
The lock valve 26 is an electromagnetic switching valve that can shut off the pilot line of the pilot pump 22. The lock valve 26 is switched between a circuit blocking position and a circuit communicating position by a solenoid driven by the vehicle body controller 14. Lock valve 26 is operated by an operator. A lock lever device 18 is installed in the driver's cab 17. When the locking lever device 18 is in the locking position, the locking valve 26 is switched to the circuit breaking position. In this state, the hydraulic oil discharged from the pilot pump 22 does not flow downstream of the lock valve 26. When the lock lever device 18 is in the unlocked position, the lock valve 26 is switched to the circuit communication position. In this state, the hydraulic oil discharged from the pilot pump 22 flows downstream of the lock valve 26. Details of the lock lever device 18 will be described later.
ポンプレギュレータ27は、パイロットポンプ22の吐出圧(パイロット一次圧)を減圧して出力する電磁比例弁であるポンプ流量制御弁を有している。ポンプレギュレータ27は、車体コントローラ14からの制御信号(電流)に応じてパイロット一次圧を減圧して二次圧を出力する。ポンプレギュレータ27は、メインポンプ21の傾転(押除け容積)制御機構を内蔵しており、ポンプ流量制御弁の出力(二次圧)であるポンプ流量制御圧に応じてメインポンプ21の押除け容積(すなわち吐出流量)を制御する。
The pump regulator 27 has a pump flow rate control valve that is an electromagnetic proportional valve that reduces the discharge pressure (pilot primary pressure) of the pilot pump 22 and outputs the reduced pressure. The pump regulator 27 reduces the pilot primary pressure in response to a control signal (current) from the vehicle body controller 14 and outputs a secondary pressure. The pump regulator 27 has a built-in tilting (displacement volume) control mechanism for the main pump 21, and adjusts the displacement of the main pump 21 according to the pump flow rate control pressure, which is the output (secondary pressure) of the pump flow rate control valve. Control the volume (i.e. discharge flow rate).
メインポンプ21は、ブームシリンダ9、アームシリンダ10、バケットシリンダ11、走行モータ12、旋回モータ13などの油圧アクチュエータを駆動するための駆動源である。なお、図3では、メインポンプ21を1つのみ表記しているが、メインポンプ21は複数あってもよい。
The main pump 21 is a drive source for driving hydraulic actuators such as the boom cylinder 9, the arm cylinder 10, the bucket cylinder 11, the travel motor 12, and the swing motor 13. Although only one main pump 21 is shown in FIG. 3, there may be a plurality of main pumps 21.
油圧ショベル1は、ブームシリンダ9を操作するブーム操作装置と、アームシリンダ10を操作するアーム操作装置と、バケットシリンダ11を操作するバケット操作装置とを備える。なお、図3では、ブーム操作装置、アーム操作装置、バケット操作装置のうちの一つを代表するフロント操作装置31が示されている。また、図3では、ブームシリンダ9、アームシリンダ10及びバケットシリンダ11のうちの一つを代表する油圧シリンダSが示されている。
The hydraulic excavator 1 includes a boom operating device that operates a boom cylinder 9, an arm operating device that operates an arm cylinder 10, and a bucket operating device that operates a bucket cylinder 11. Note that FIG. 3 shows a front operating device 31 that represents one of a boom operating device, an arm operating device, and a bucket operating device. Further, in FIG. 3, a hydraulic cylinder S representing one of the boom cylinder 9, the arm cylinder 10, and the bucket cylinder 11 is shown.
油圧ショベル1は、走行体4の右クローラの走行モータ(走行アクチュエータ)12を操作する右走行操作装置と、走行体4の左クローラの走行モータ(走行アクチュエータ)12を操作する左走行操作装置と、旋回モータ(旋回アクチュエータ)13を操作する旋回操作装置33とを備える。なお、図3では、右走行操作装置及び左走行操作装置のうちの一つを代表して走行操作装置32として示している。また、図3では、右クローラの走行モータ12及び左クローラの走行モータ12のうちの一つを代表して示している。
The hydraulic excavator 1 includes a right travel operating device that operates a travel motor (traveling actuator) 12 of the right crawler of the traveling body 4 and a left travel operating device that operates the travel motor (traveling actuator) 12 of the left crawler of the traveling body 4. , and a swing operation device 33 that operates the swing motor (swing actuator) 13. In addition, in FIG. 3, one of the right travel operation device and the left travel operation device is shown as the travel operation device 32 as a representative. Further, in FIG. 3, one of the right crawler travel motor 12 and the left crawler travel motor 12 is shown as a representative.
フロント操作装置31は、オペレータによって傾動操作される操作レバー31cと、油圧パイロット方式の一対の減圧弁31a,31bとを有する。走行操作装置32は、オペレータによって傾動操作される操作レバー32cと、油圧パイロット方式の一対の減圧弁32a,32bとを有する。旋回操作装置33は、オペレータによって傾動操作される操作レバー33cと、油圧パイロット方式の一対の減圧弁33a,33bとを有する。
The front operating device 31 includes an operating lever 31c that is tilted and operated by an operator, and a pair of hydraulic pilot type pressure reducing valves 31a and 31b. The travel operating device 32 includes an operating lever 32c that is tilted and operated by an operator, and a pair of hydraulic pilot type pressure reducing valves 32a and 32b. The swing operating device 33 includes an operating lever 33c that is tilted and operated by an operator, and a pair of hydraulic pilot type pressure reducing valves 33a and 33b.
操作装置31,32,33の減圧弁31a,31b,32a,32b,33a,33bは、パイロットラインにおけるロック弁26の下流側に設けられている。ロック弁26が回路連通位置に切り換えられている場合、減圧弁31a,31b,32a,32b,33a,33bは、パイロットポンプ22の吐出圧を元圧として、操作レバー31c,32c,33cの操作量と操作方向に応じたパイロット圧(操作圧とも称する)を発生する。
The pressure reducing valves 31a, 31b, 32a, 32b, 33a, 33b of the operating devices 31, 32, 33 are provided downstream of the lock valve 26 in the pilot line. When the lock valve 26 is switched to the circuit communication position, the pressure reducing valves 31a, 31b, 32a, 32b, 33a, 33b use the discharge pressure of the pilot pump 22 as the source pressure, and the operation amount of the operating levers 31c, 32c, 33c. and generates pilot pressure (also referred to as operating pressure) according to the operating direction.
減圧弁31a,31b,32a,32b,33a,33bによって発生したパイロット圧は、コントロールバルブ40に導かれる。コントロールバルブ40は、メインポンプ21から油圧アクチュエータ(S,12,13)に供給される作動油の流量を制御するための流量制御弁41,42,43を有している。
The pilot pressure generated by the pressure reducing valves 31a, 31b, 32a, 32b, 33a, 33b is guided to the control valve 40. The control valve 40 has flow control valves 41, 42, 43 for controlling the flow rate of hydraulic oil supplied from the main pump 21 to the hydraulic actuators (S, 12, 13).
減圧弁31a,31b,32a,32b,33a,33bによって発生したパイロット圧は、油圧アクチュエータ(S,12,13)を動作させる指令(信号)として利用される。
The pilot pressure generated by the pressure reducing valves 31a, 31b, 32a, 32b, 33a, 33b is used as a command (signal) to operate the hydraulic actuators (S, 12, 13).
操作装置31,32,33の操作レバー31c,32c,33cが操作されると、その操作方向及び操作量に応じた操作圧(信号)がコントロールバルブ40の流量制御弁41,42,43の受圧部41a,41b,42a,42b,43a,43bに導かれ、流量制御弁41,42,43が動作する。これにより、メインポンプ21から吐出された作動油は、流量制御弁41,42,43を通じて、その流量制御弁41,42,43に対応する油圧アクチュエータ(S,12,13)に供給され、油圧アクチュエータ(S,12,13)が駆動される。なお、図3では図示しないが、同様の方法で、ブレード、アタッチメント関係の油圧アクチュエータも駆動可能である。
When the operating levers 31c, 32c, 33c of the operating devices 31, 32, 33 are operated, the operating pressure (signal) corresponding to the operating direction and amount is received by the flow rate control valves 41, 42, 43 of the control valve 40. The flow rate control valves 41, 42, 43 operate by being guided to the sections 41a, 41b, 42a, 42b, 43a, 43b. Thereby, the hydraulic oil discharged from the main pump 21 is supplied to the hydraulic actuators (S, 12, 13) corresponding to the flow control valves 41, 42, 43 through the flow control valves 41, 42, 43, and the hydraulic oil is Actuators (S, 12, 13) are driven. Although not shown in FIG. 3, hydraulic actuators related to the blade and attachments can also be driven in a similar manner.
油圧ショベル1は、操作装置31,32,33の操作圧(操作量)を検出する操作圧センサ34a,34b,35a,35b,36a,36bを有している。本実施形態では、操作圧センサ34a,34b,35a,35b,36a,36bは、操作装置31,32,33の減圧弁31a,31b,32a,32b,33a,33bと流量制御弁41,42,43の受圧部41a,41b,42a,42b,43a,43bとを接続するパイロットラインに設けられる圧力センサである。
The hydraulic excavator 1 includes operating pressure sensors 34a, 34b, 35a, 35b, 36a, and 36b that detect operating pressures (operating amounts) of operating devices 31, 32, and 33. In this embodiment, the operating pressure sensors 34a, 34b, 35a, 35b, 36a, 36b are the pressure reducing valves 31a, 31b, 32a, 32b, 33a, 33b of the operating devices 31, 32, 33, the flow rate control valves 41, 42, This is a pressure sensor provided in a pilot line connecting the 43 pressure receiving parts 41a, 41b, 42a, 42b, 43a, and 43b.
操作圧センサ34a,34b,35a,35b,36a,36bは、オペレータによる操作レバー31c,32c,33cの操作によって生じる操作圧(操作量)を検出し、検出結果を車体コントローラ14に出力する。作業操作圧センサ34a,34bは、流量制御弁41の受圧部41a,41bに作用する操作圧(フロント操作圧とも記す)を検出する。
The operating pressure sensors 34a, 34b, 35a, 35b, 36a, and 36b detect the operating pressure (operating amount) generated by the operator's operation of the operating levers 31c, 32c, and 33c, and output the detection results to the vehicle controller 14. The work operating pressure sensors 34a, 34b detect operating pressures (also referred to as front operating pressures) acting on the pressure receiving parts 41a, 41b of the flow rate control valve 41.
なお、フロント操作装置31がブーム操作装置である場合、作業操作圧センサ34a,34bは、ブーム6の操作圧を検出するブーム操作圧センサである。また、フロント操作装置31がアーム操作装置である場合、作業操作圧センサ34a,34bは、アーム7の操作圧を検出するアーム操作圧センサである。フロント操作装置31がバケット操作装置である場合、作業操作圧センサ34a,34bは、バケット8の操作圧を検出するバケット操作圧センサである。このように、作業操作圧センサ34a,34bは、作業装置3を動作させるための操作圧(操作量)を検出する。
Note that when the front operating device 31 is a boom operating device, the work operating pressure sensors 34a and 34b are boom operating pressure sensors that detect the operating pressure of the boom 6. Furthermore, when the front operating device 31 is an arm operating device, the work operating pressure sensors 34a and 34b are arm operating pressure sensors that detect the operating pressure of the arm 7. When the front operating device 31 is a bucket operating device, the work operating pressure sensors 34a and 34b are bucket operating pressure sensors that detect the operating pressure of the bucket 8. In this way, the work operation pressure sensors 34a and 34b detect the operation pressure (operation amount) for operating the work device 3.
走行操作圧センサ35a,35bは、流量制御弁42の受圧部42a,42bに作用する操作圧(走行操作圧とも記す)を検出する。つまり、走行操作圧センサ35a,35bは、走行体4を動作(走行)させるための操作圧(操作量)を検出する。旋回操作圧センサ36a,36bは、流量制御弁43の受圧部43a,43bに作用する操作圧(旋回操作圧とも記す)を検出する。つまり、旋回操作圧センサ36a,36bは、旋回体2を動作(旋回)させるための操作圧(操作量)を検出する。
Traveling operation pressure sensors 35a, 35b detect operating pressures (also referred to as traveling operation pressures) acting on pressure receiving portions 42a, 42b of flow control valve 42. That is, the travel operation pressure sensors 35a and 35b detect the operation pressure (operation amount) for causing the traveling body 4 to operate (travel). The swing operation pressure sensors 36a, 36b detect operating pressures (also referred to as swing operation pressures) acting on the pressure receiving parts 43a, 43b of the flow control valve 43. That is, the swing operation pressure sensors 36a and 36b detect the operation pressure (operation amount) for operating (swinging) the swing structure 2.
作業操作圧センサ34a,34b(すなわちブーム操作圧センサ、アーム操作圧センサ、バケット操作圧センサ)、走行操作圧センサ35a,35b、旋回操作圧センサ36a,36bの信号は車体コントローラ14に入力される。車体コントローラ14は、操作圧センサ34a,34b,35a,35b,36a,36bからの信号に基づいて、油圧ショベル1の操作状況を把握する。
Signals from the work operation pressure sensors 34a, 34b (ie, boom operation pressure sensor, arm operation pressure sensor, bucket operation pressure sensor), travel operation pressure sensors 35a, 35b, and swing operation pressure sensors 36a, 36b are input to the vehicle body controller 14. . The vehicle body controller 14 grasps the operating status of the hydraulic excavator 1 based on signals from the operating pressure sensors 34a, 34b, 35a, 35b, 36a, and 36b.
車体コントローラ14は、CPU(Central Processing Unit)、MPU(Micro Processing Unit)、DSP(Digital Signal Processor)等の処理装置141、ROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリ、ハードディスクドライブ等の不揮発性メモリ142、所謂RAM(Random Access Memory)と呼ばれる揮発性メモリ143、入出力インタフェース144、及び、その他の周辺回路を備えたコンピュータで構成される。なお、車体コントローラ14は、1つのコンピュータで構成してもよいし、複数のコンピュータで構成してもよい。
The vehicle controller 14 includes a processing device 141 such as a CPU (Central Processing Unit), an MPU (Micro Processing Unit), or a DSP (Digital Signal Processor), a nonvolatile memory 142 such as a ROM (Read Only Memory), a flash memory, or a hard disk drive; The computer includes a volatile memory 143 called RAM (Random Access Memory), an input/output interface 144, and other peripheral circuits. Note that the vehicle body controller 14 may be composed of one computer or may be composed of a plurality of computers.
不揮発性メモリ142には、各種演算が実行可能なプログラムが格納されている。すなわち、不揮発性メモリ142は、本実施形態の機能を実現するプログラムを読み取り可能な記憶媒体である。処理装置141は、不揮発性メモリ142に記憶されたプログラムを揮発性メモリ143に展開して演算処理を行う。処理装置141は、プログラムに従って入出力インタフェース144、不揮発性メモリ142及び揮発性メモリ143から取得したデータに対して所定の演算処理を行う。
The nonvolatile memory 142 stores programs that can execute various operations. That is, the nonvolatile memory 142 is a storage medium that can read a program that implements the functions of this embodiment. The processing device 141 expands the program stored in the nonvolatile memory 142 into the volatile memory 143 and performs arithmetic processing. The processing device 141 performs predetermined arithmetic processing on data acquired from the input/output interface 144, nonvolatile memory 142, and volatile memory 143 according to a program.
車体コントローラ14は、操作圧センサ34a,34b,35a,35b,36a,36b、エンジンコントローラ24、物体検知装置71の検知コントローラ、ポンプレギュレータ27、ロックレバー装置18、ロック弁26、パイロット圧制御弁52a,52b,53a,53b、表示装置91a、内部警告ブザー91b、発光装置92a、外部警告ブザー92b、及び、エンジンコントロールダイヤル15のそれぞれに接続される。
The vehicle body controller 14 includes operating pressure sensors 34a, 34b, 35a, 35b, 36a, 36b, an engine controller 24, a detection controller for an object detection device 71, a pump regulator 27, a lock lever device 18, a lock valve 26, and a pilot pressure control valve 52a. , 52b, 53a, 53b, a display device 91a, an internal warning buzzer 91b, a light emitting device 92a, an external warning buzzer 92b, and the engine control dial 15, respectively.
入出力インタフェース144の入力部は、各種装置(エンジンコントローラ24、エンジンコントロールダイヤル15、ロックレバー装置18、操作圧センサ34a,34b,35a,35b,36a,36b、物体検知装置71の検知コントローラ等)から入力された信号を処理装置141で演算可能なように変換する。また、入出力インタフェース144の出力部は、処理装置141での演算結果に応じた出力用の信号を生成し、その信号を各種装置(エンジンコントローラ24、ロック弁26、物体検知装置71の検知コントローラ、後述するパイロット圧制御弁52a,52b,53a,53b、内部警報装置91及び外部警報装置92等)に出力する。
The input section of the input/output interface 144 is connected to various devices (engine controller 24, engine control dial 15, lock lever device 18, operation pressure sensors 34a, 34b, 35a, 35b, 36a, 36b, detection controller of object detection device 71, etc.). The processing unit 141 converts the input signal into a signal that can be operated on. Further, the output section of the input/output interface 144 generates an output signal according to the calculation result of the processing device 141, and sends the signal to various devices (engine controller 24, lock valve 26, detection controller of object detection device 71). , pilot pressure control valves 52a, 52b, 53a, 53b, internal alarm device 91, external alarm device 92, etc., which will be described later.
ロックレバー装置18は、操作装置31,32,33による油圧アクチュエータ(S,12,13)の動作を可能な状態とするロック解除位置と、操作装置31,32,33による油圧アクチュエータ(S,12,13)の動作を不能な状態とするロック位置とに切換可能な操作装置である。
The lock lever device 18 has a lock release position where the hydraulic actuators (S, 12, 13) can be operated by the operating devices 31, 32, 33, and a lock release position where the hydraulic actuators (S, 12, 13) can be operated by the operating devices 31, 32, 33. , 13) can be switched to a lock position that disables operation.
ロックレバー装置18は、ロック位置とロック解除位置とに選択的に操作されるロックレバー18aと、ロックレバー18aの操作位置に応じた信号を出力する操作位置センサ18bと、を備える。
The lock lever device 18 includes a lock lever 18a that is selectively operated between a lock position and an unlock position, and an operation position sensor 18b that outputs a signal according to the operation position of the lock lever 18a.
車体コントローラ14は、操作位置センサ18bから出力される信号に基づいてロックレバー18aの操作位置を検出し、ロックレバー装置18の操作位置に応じてロック弁26を制御する。車体コントローラ14は、ロックレバー18aがロック位置に操作されている場合には、ロック弁26を回路遮断位置に切り換える。車体コントローラ14は、ロックレバー18aがロック解除位置に操作されている場合には、ロック弁26を回路連通位置に切り換える。
The vehicle body controller 14 detects the operating position of the lock lever 18a based on the signal output from the operating position sensor 18b, and controls the lock valve 26 according to the operating position of the lock lever device 18. The vehicle body controller 14 switches the lock valve 26 to the circuit cutoff position when the lock lever 18a is operated to the lock position. The vehicle body controller 14 switches the lock valve 26 to the circuit communication position when the lock lever 18a is operated to the unlock position.
ロック弁26が回路遮断位置にある場合、パイロットポンプ22から操作装置31,32,33に供給されるパイロット一次圧がロック弁26により遮断され、操作装置31,32,33による油圧アクチュエータ(S,12,13)の動作が不能な状態となる。ロック弁26が回路連通位置にある場合、パイロットポンプ22から操作装置31,32,33にパイロット一次圧が供給される。したがって、操作量に応じて操作装置31,32,33で生成されるパイロット圧(操作圧)が流量制御弁41,42,43に導かれるため、操作装置31,32,33による油圧アクチュエータ(S,12,13)の動作が可能な状態となる。
When the lock valve 26 is in the circuit cutoff position, the pilot primary pressure supplied from the pilot pump 22 to the operating devices 31, 32, 33 is blocked by the lock valve 26, and the hydraulic actuators (S, 12, 13) becomes inoperable. When the lock valve 26 is in the circuit communication position, pilot primary pressure is supplied from the pilot pump 22 to the operating devices 31, 32, and 33. Therefore, the pilot pressure (operating pressure) generated by the operating devices 31, 32, 33 according to the operating amount is guided to the flow control valves 41, 42, 43, so that the hydraulic actuator (S , 12, 13) become possible.
車体コントローラ14は、物体検知装置71の検知コントローラから検知領域72内に1つ以上の物体(人、車両等の障害物)が存在していることを表す判定結果が入力されると、物体検知状態と判定する。車体コントローラ14は、全ての物体検知装置71の検知コントローラから検知領域72(72a~72d)内において物体が存在していないことを表す判定結果が入力されると、物体非検知状態と判定する。
When a determination result indicating that one or more objects (obstacles such as a person or a vehicle) are present in the detection area 72 is input from the detection controller of the object detection device 71, the vehicle body controller 14 performs object detection. It is determined that the condition is When the vehicle body controller 14 receives determination results indicating that no object exists within the detection area 72 (72a to 72d) from the detection controllers of all the object detection devices 71, the vehicle body controller 14 determines that an object is not detected.
車体コントローラ14は、物体検知状態と判定した場合、物体検知装置71によって検知された物体と油圧ショベル1とが接触することを防止するための接触防止制御を実行する。接触防止制御は、油圧ショベル1の油圧アクチュエータの動作を制限する動作制限制御と、油圧ショベル1のオペレータ及び油圧ショベル1の周囲の作業員に対して警報を発する警報制御とを含む。
If the vehicle body controller 14 determines that the object is detected, it executes contact prevention control to prevent the hydraulic excavator 1 from coming into contact with the object detected by the object detection device 71. The contact prevention control includes operation restriction control that limits the operation of the hydraulic actuator of the hydraulic excavator 1 and alarm control that issues a warning to the operator of the hydraulic excavator 1 and workers around the hydraulic excavator 1.
動作制限制御は、エンジン23の回転速度を制限することにより、油圧アクチュエータ(S,12,13)の動作を間接的に制限する回転速度制限制御と、パイロット圧制御弁52a,52b,53a,53bによって操作圧を制限することにより、油圧アクチュエータ(S,12,13)の動作を直接的に制限するアクチュエータ制限制御とを含む。
The operation limit control includes rotation speed limit control that indirectly limits the operation of the hydraulic actuators (S, 12, 13) by limiting the rotation speed of the engine 23, and pilot pressure control valves 52a, 52b, 53a, 53b. actuator limitation control that directly limits the operation of the hydraulic actuators (S, 12, 13) by limiting the operating pressure.
回転速度制限制御において、車体コントローラ14は、エンジンコントローラ24に対して動力低減指令(≒エンジン回転速度低減指令)を出力して、エンジン23の回転速度を低下させる。
In the rotational speed limit control, the vehicle body controller 14 outputs a power reduction command (≈engine rotational speed reduction command) to the engine controller 24 to reduce the rotational speed of the engine 23.
アクチュエータ制限制御において、車体コントローラ14は、パイロット圧制御弁52a,52b,53a,53bを駆動して操作装置32,33からコントロールバルブ40へのパイロット圧(操作圧)を減圧あるいは遮断することで、油圧アクチュエータ(12,13)の動作を減速あるいは停止させる。
In the actuator restriction control, the vehicle body controller 14 drives the pilot pressure control valves 52a, 52b, 53a, and 53b to reduce or cut off the pilot pressure (operating pressure) from the operating devices 32 and 33 to the control valve 40. The operation of the hydraulic actuators (12, 13) is decelerated or stopped.
アクチュエータ制限制御には、走行パイロット圧制御弁52a,52bによって走行操作圧を制限することにより、走行モータ12の動作を制限する走行操作圧制限制御と、旋回パイロット圧制御弁53a,53bによって旋回操作圧を制限することにより、旋回モータ13の動作を制限する旋回操作圧制限制御とがある。
The actuator restriction control includes travel operation pressure restriction control that limits the operation of the travel motor 12 by limiting the travel operation pressure with the travel pilot pressure control valves 52a and 52b, and swing operation pressure control that restricts the operation of the travel motor 12 with the travel pilot pressure control valves 53a and 53b. There is a swing operation pressure limitation control that limits the operation of the swing motor 13 by limiting the pressure.
走行パイロット圧制御弁52a,52bは、走行操作装置32の減圧弁32a,32bと流量制御弁42の受圧部42a,42bとの間のパイロットラインに設けられる電磁比例減圧弁である。走行パイロット圧制御弁52a,52bは、車体コントローラ14からの制御信号に応じて走行操作装置32の減圧弁32a,32bで生成された操作圧をさらに減圧することにより補正走行操作圧を生成する。走行パイロット圧制御弁52a,52bは、非制御時(消磁時)では全開位置にあり、減圧弁32a,32bで生成された走行操作圧がそのまま流量制御弁42の受圧部42a,42bに導かれる。走行操作圧制限制御において、車体コントローラ14は、走行パイロット圧制御弁52a,52bに出力する電流を大きくする。これにより、走行操作圧が制限され、走行動作が制限される。
The traveling pilot pressure control valves 52a, 52b are electromagnetic proportional pressure reducing valves provided in the pilot line between the pressure reducing valves 32a, 32b of the traveling operating device 32 and the pressure receiving parts 42a, 42b of the flow rate control valve 42. The travel pilot pressure control valves 52a, 52b generate a corrected travel operating pressure by further reducing the operating pressure generated by the pressure reducing valves 32a, 32b of the travel operating device 32 in response to a control signal from the vehicle body controller 14. The traveling pilot pressure control valves 52a, 52b are in the fully open position when not controlled (during demagnetization), and the traveling operating pressure generated by the pressure reducing valves 32a, 32b is directly guided to the pressure receiving parts 42a, 42b of the flow rate control valve 42. . In the traveling operation pressure limitation control, the vehicle body controller 14 increases the current output to the traveling pilot pressure control valves 52a and 52b. This limits the travel operation pressure and restricts the travel operation.
旋回パイロット圧制御弁53a,53bは、旋回操作装置33の減圧弁33a,33bと流量制御弁43の受圧部43a,43bとの間のパイロットラインに設けられる電磁比例減圧弁である。旋回パイロット圧制御弁53a,53bは、車体コントローラ14からの制御信号に応じて旋回操作装置33の減圧弁33a,33bで生成された操作圧をさらに減圧することにより補正旋回操作圧を生成する。旋回パイロット圧制御弁53a,53bは、非制御時(消磁時)では全開位置にあり、減圧弁33a,33bで生成された旋回操作圧がそのまま流量制御弁42の受圧部42a,42bに導かれる。旋回操作圧制限制御において、車体コントローラ14は、旋回パイロット圧制御弁53a,53bに出力する電流を大きくする。これにより、旋回操作圧が制限され、旋回動作が制限される。
The swing pilot pressure control valves 53a, 53b are electromagnetic proportional pressure reducing valves provided in the pilot line between the pressure reducing valves 33a, 33b of the swing operating device 33 and the pressure receiving parts 43a, 43b of the flow rate control valve 43. The swing pilot pressure control valves 53a, 53b generate a corrected swing operating pressure by further reducing the operating pressure generated by the pressure reducing valves 33a, 33b of the swing operating device 33 in response to a control signal from the vehicle body controller 14. The swing pilot pressure control valves 53a, 53b are in the fully open position when not controlled (during demagnetization), and the swing operation pressure generated by the pressure reducing valves 33a, 33b is directly guided to the pressure receiving parts 42a, 42b of the flow rate control valve 42. . In the turning operation pressure limitation control, the vehicle body controller 14 increases the current output to the turning pilot pressure control valves 53a and 53b. This limits the turning operation pressure and limits the turning operation.
警報制御には、オペレータに対して警報を発する内部警報制御と、油圧ショベル1の周囲の作業員等に対して警報を発する外部警報制御とがある。内部警報制御において、車体コントローラ14は、内部警報装置91を駆動してオペレータに対して警報を発する。外部警報制御において、車体コントローラ14は、外部警報装置92を駆動して油圧ショベル1の周囲の作業員に対して警報を発する。
The alarm control includes internal alarm control that issues an alarm to the operator, and external alarm control that issues an alarm to workers and the like around the hydraulic excavator 1. In internal alarm control, the vehicle body controller 14 drives the internal alarm device 91 to issue an alarm to the operator. In external alarm control, the vehicle body controller 14 drives the external alarm device 92 to issue an alarm to workers around the hydraulic excavator 1 .
内部警報装置91は、物体検知装置71によって、油圧ショベル1の周囲の作業員等の物体が検知された場合に、油圧ショベル1のオペレータに警告を発する装置である。
The internal alarm device 91 is a device that issues a warning to the operator of the hydraulic excavator 1 when the object detection device 71 detects an object such as a worker around the hydraulic excavator 1 .
例えば、内部警報装置91は、油圧ショベル1の運転室17内に設けられる表示装置91a及び内部警告ブザー91bを備えている。表示装置91aは、例えば、液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイ等であり、物体検知装置71の撮影装置により撮影された画像を表示画面に表示する。また、表示装置91aは、物体検知装置71により油圧ショベル1の周囲に物体が検知されていること、及び、動作制限制御の内容を表すメッセージ、アイコン等の画像を含む警告画面を表示画面に表示する。内部警告ブザー91bは、警告音を発することにより、油圧ショベル1のオペレータに対して警告を行う。内部警告ブザー91bは、動作制限制御の内容に応じた警告音を発する。
For example, the internal alarm device 91 includes a display device 91a and an internal warning buzzer 91b provided in the operator's cab 17 of the hydraulic excavator 1. The display device 91a is, for example, a liquid crystal display, an organic EL display, or the like, and displays an image photographed by the photographing device of the object detection device 71 on the display screen. In addition, the display device 91a displays a warning screen on the display screen that includes images such as messages and icons indicating that an object has been detected around the hydraulic excavator 1 by the object detection device 71 and the details of the operation restriction control. do. The internal warning buzzer 91b warns the operator of the hydraulic excavator 1 by emitting a warning sound. The internal warning buzzer 91b emits a warning sound according to the content of the operation restriction control.
外部警報装置92は、物体検知装置71によって、油圧ショベル1の周囲の作業員等の物体が検知された場合に、油圧ショベル1の周囲の作業員等に警告を発する装置である。
The external alarm device 92 is a device that issues a warning to workers around the hydraulic excavator 1 when an object such as a worker around the hydraulic excavator 1 is detected by the object detection device 71.
例えば、外部警報装置92は、油圧ショベル1の旋回体2の外側面に取り付けられる発光装置92a及び外部警告ブザー92bを備えている。発光装置92aは、警告光を発することにより、油圧ショベル1の周囲の作業員に対して警告を行う。発光装置92aは、例えば、複数の発光ダイオード(LED)を備える。発光装置92aは、動作制限制御の内容に応じた警告光を発する。外部警告ブザー92bは、警告音を発することにより、油圧ショベル1の周囲の作業員に対して警告を行う。外部警告ブザー92bは、動作制限制御の内容に応じた警告音を発する。
For example, the external warning device 92 includes a light emitting device 92a and an external warning buzzer 92b attached to the outer surface of the revolving body 2 of the hydraulic excavator 1. The light emitting device 92a warns workers around the hydraulic excavator 1 by emitting a warning light. The light emitting device 92a includes, for example, a plurality of light emitting diodes (LEDs). The light emitting device 92a emits a warning light according to the content of the operation restriction control. The external warning buzzer 92b issues a warning sound to warn workers around the hydraulic excavator 1. The external warning buzzer 92b emits a warning sound according to the content of the operation restriction control.
図4を参照して、車体コントローラ14の機能について詳しく説明する。図4は、車体コントローラ14による接触防止制御に関する機能ブロック図である。図4に示すように、車体コントローラ14は、検知判定部81、操作状態判定部82、画像判定部83、接触防止制御部84、電磁弁制御部85、エンジン回転制御部86、ブザー制御部87、表示制御部88、及び、発光制御部89としての機能を有する。
The functions of the vehicle body controller 14 will be described in detail with reference to FIG. 4. FIG. 4 is a functional block diagram regarding contact prevention control by the vehicle body controller 14. As shown in FIG. 4, the vehicle body controller 14 includes a detection determination section 81, an operation state determination section 82, an image determination section 83, a contact prevention control section 84, a solenoid valve control section 85, an engine rotation control section 86, and a buzzer control section 87. , a display control section 88, and a light emission control section 89.
検知判定部81は、物体検知装置71からの信号に基づき、物体検知状態であるか否かを判定する。検知判定部81は、複数の物体検知装置71の検知領域72a~72dの少なくともいずれかにおいて物体が検知されていることを表す信号が入力されている場合、物体検知状態であると判定する。検知判定部81は、複数の物体検知装置71の検知領域72a~72dの全てにおいて物体が検知されていないことを表す信号が入力されている場合、物体検知状態でない(すなわち、物体非検知状態である)と判定する。
The detection determination unit 81 determines whether or not an object detection state is present based on the signal from the object detection device 71. The detection determination unit 81 determines that the object detection state is present when a signal indicating that an object is detected in at least one of the detection areas 72a to 72d of the plurality of object detection devices 71 is input. If a signal indicating that no object is detected in all of the detection areas 72a to 72d of the plurality of object detection devices 71 is input, the detection determination unit 81 determines that the object is not in the object detection state (that is, in the object non-detection state). It is determined that there is a
操作状態判定部82は、操作圧センサ34a,34b,35a,35b,36a,36bの検出結果に基づいて、旋回操作状態であるか否か、走行操作状態であるか否か、フロント操作状態であるか否かを判定する。
The operating state determination unit 82 determines whether or not the turning operating state, the driving operating state, and the front operating state are based on the detection results of the operating pressure sensors 34a, 34b, 35a, 35b, 36a, and 36b. Determine whether it exists or not.
操作状態判定部82は、作業操作圧センサ34a,34bにより検出された操作量(フロント操作圧)が、予め定められたフロント操作量閾値以上である場合にはフロント操作状態であると判定する。操作状態判定部82は、作業操作圧センサ34a,34bにより検出された操作量(フロント操作圧)が、上記フロント操作量閾値未満である場合にはフロント操作状態でないと判定する。
The operating state determination unit 82 determines that the front operating state is present when the operating amount (front operating pressure) detected by the work operating pressure sensors 34a and 34b is equal to or greater than a predetermined front operating amount threshold. The operating state determination unit 82 determines that the front operating state is not present when the operating amount (front operating pressure) detected by the work operating pressure sensors 34a and 34b is less than the front operating amount threshold.
操作状態判定部82は、走行操作圧センサ35a,35bにより検出された操作量(走行操作圧)が、予め定められた走行操作量閾値以上である場合には走行操作状態であると判定する。操作状態判定部82は、走行操作圧センサ35a,35bにより検出された操作量(走行操作圧)が、上記走行操作量閾値未満である場合には走行操作状態でないと判定する。
The operation state determination unit 82 determines that the vehicle is in the travel operation state when the operation amount (travel operation pressure) detected by the travel operation pressure sensors 35a and 35b is equal to or greater than a predetermined travel operation amount threshold. The operation state determination unit 82 determines that the vehicle is not in the travel operation state when the operation amount (travel operation pressure) detected by the travel operation pressure sensors 35a, 35b is less than the travel operation amount threshold.
操作状態判定部82は、旋回操作圧センサ36a,36bにより検出された操作量(旋回操作圧)が、予め定められた旋回操作量閾値以上である場合には旋回操作状態であると判定する。操作状態判定部82は、旋回操作圧センサ36a,36bにより検出された操作量(旋回操作圧)が、上記旋回操作量閾値未満である場合には旋回操作状態でないと判定する。
The operating state determination unit 82 determines that the operating state is a swing operating state when the operating amount (swing operating pressure) detected by the swing operating pressure sensors 36a and 36b is equal to or greater than a predetermined swing operating amount threshold. The operating state determination unit 82 determines that the operating state is not a swing operating state when the operating amount (swing operating pressure) detected by the swing operating pressure sensors 36a, 36b is less than the above-mentioned swing operating amount threshold.
また、操作状態判定部82は、フロント操作状態でない、かつ、走行操作状態でない、かつ、旋回操作状態でないと判定した場合には、車体非操作状態であると判定する。
Further, when determining that the front operation state is not in the front operation state, the running operation state is not in the driving operation state, and the turning operation state is not in the turning operation state, the operation state determination unit 82 determines that the vehicle body is in the non-operation state.
画像判定部83は、物体を検知した物体検知装置71の撮影装置により撮影された画像が単一平面の画像であるか否かを判定する。撮影装置により撮影された画像が単一平面の画像であるか否かの判定方法は、種々の方法を採用することができる。
The image determination unit 83 determines whether the image photographed by the photographing device of the object detection device 71 that has detected the object is a single plane image. Various methods can be used to determine whether an image photographed by a photographing device is a single plane image.
例えば、物体検知装置71の撮影装置がステレオカメラ(一対のカメラ)である場合、一対のカメラのそれぞれで撮影された画像を用いて、検知物体の画像が単一平面の画像であるか否かを判定することができる。一対のカメラのうちの一方の画像を基準画像、一対のカメラのうちの他方の画像を参照画像とし、基準画像上の座標をmb、参照画像上の座標をmrと定義すると、座標mb,mrは、2次元の3×3の射影変換行列Hによって関係付けられる。
For example, if the photographing device of the object detection device 71 is a stereo camera (a pair of cameras), the images taken by each of the pair of cameras are used to determine whether the image of the detected object is a single plane image or not. can be determined. If one image of a pair of cameras is a reference image and the other image of a pair of cameras is a reference image, and the coordinates on the standard image are defined as mb and the coordinates on the reference image as mr, then the coordinates mb, mr are related by a two-dimensional 3×3 projective transformation matrix H.
参照画像に対し適切な射影変換を施した場合、平面な部分については基準画像に一致するような画像が得られることが知られている。このため、検知された物体が平面である場合には、参照画像に対し射影変換した画像が基準画像に一致する。一方、検知された物体が平面でない場合には、参照画像に対し射影変換した際に画像が基準画像に一致しない。したがって、画像判定部83は、参照画像に射影変換した画像が基準画像に一致するか否かによって、検知された物体が単一平面であるか否かを判定することができる。
It is known that when a suitable projective transformation is applied to a reference image, an image that matches the reference image can be obtained for a flat portion. Therefore, if the detected object is a plane, the image obtained by projectively transforming the reference image matches the reference image. On the other hand, if the detected object is not a plane, the image does not match the reference image when the reference image is projectively transformed. Therefore, the image determination unit 83 can determine whether the detected object is a single plane based on whether the image projectively transformed into the reference image matches the reference image.
接触防止制御部84は、動作制限制御部及び警報制御部として機能する。接触防止制御部84は、検知判定部81、操作状態判定部82及び画像判定部83の判定結果に基づいて、動作制限指令としての旋回制限指令、走行制限指令及び速度制限指令を出力する。また、接触防止制御部84は、検知判定部81、操作状態判定部82及び画像判定部83の判定結果に基づいて、警報指令としてのブザー指令、警告表示指令及び発光指令を出力する。
The contact prevention control section 84 functions as an operation restriction control section and an alarm control section. The contact prevention control unit 84 outputs a turning restriction command, a travel restriction command, and a speed restriction command as operation restriction commands based on the determination results of the detection determination unit 81, the operation state determination unit 82, and the image determination unit 83. Further, the contact prevention control unit 84 outputs a buzzer command, a warning display command, and a light emission command as warning commands based on the determination results of the detection determination unit 81, the operation state determination unit 82, and the image determination unit 83.
接触防止制御部84は、検知判定部81の判定結果に基づいて、動作制限解除指令としての旋回制限解除指令、走行制限解除指令及び速度制限解除指令を出力する。また、接触防止制御部84は、検知判定部81の判定結果に基づいて、警報解除指令としてのブザー解除指令、警告表示解除指令及び発光解除指令を出力する。
The contact prevention control unit 84 outputs a turning restriction release command, a traveling restriction release command, and a speed restriction release command as operation restriction release commands based on the determination result of the detection determination unit 81. Further, the contact prevention control unit 84 outputs a buzzer cancellation command, a warning display cancellation command, and a light emission cancellation command as warning cancellation commands based on the determination result of the detection determination unit 81.
電磁弁制御部85は、接触防止制御部84から旋回制限指令が出力されると、旋回パイロット圧制御弁53a,53bに遮断信号(電流)を出力し、旋回パイロット圧制御弁53a,53bを全閉位置に切り換える。電磁弁制御部85は、接触防止制御部84から走行制限指令が出力されると、走行パイロット圧制御弁52a,52bに遮断信号(電流)を出力し、走行パイロット圧制御弁52a,52bを全閉位置に切り換える。
When the swing restriction command is output from the contact prevention control unit 84, the electromagnetic valve control unit 85 outputs a cutoff signal (current) to the swing pilot pressure control valves 53a, 53b, and fully closes the swing pilot pressure control valves 53a, 53b. Switch to closed position. When the travel restriction command is output from the contact prevention control unit 84, the solenoid valve control unit 85 outputs a cutoff signal (current) to the travel pilot pressure control valves 52a, 52b, and fully closes the travel pilot pressure control valves 52a, 52b. Switch to closed position.
電磁弁制御部85は、接触防止制御部84から旋回制限解除指令が出力されると、旋回パイロット圧制御弁53a,53bへの電流の供給を終了し、旋回パイロット圧制御弁53a,53bを全開位置に切り換える。電磁弁制御部85は、接触防止制御部84から走行制限解除指令が出力されると、走行パイロット圧制御弁52a,52bへの電流の供給を終了し、走行パイロット圧制御弁52a,52bを全開位置に切り換える。
When the rotation restriction release command is output from the contact prevention control unit 84, the electromagnetic valve control unit 85 terminates the supply of current to the rotation pilot pressure control valves 53a, 53b, and fully opens the rotation pilot pressure control valves 53a, 53b. Switch to position. When the travel restriction release command is output from the contact prevention control unit 84, the solenoid valve control unit 85 stops supplying current to the travel pilot pressure control valves 52a, 52b, and fully opens the travel pilot pressure control valves 52a, 52b. Switch to position.
エンジン回転制御部86は、操作装置31,32,33の操作状態、メインポンプ21の負荷状態、エンジン23の温度状態に基づいて、エンジン目標回転速度を演算し、そのエンジン目標回転速度をエンジンコントローラ24に出力する。エンジン目標回転速度には、予め定められた下限値以上であって上限値以下の値が設定される。
The engine rotation control unit 86 calculates a target engine rotation speed based on the operating states of the operating devices 31, 32, and 33, the load state of the main pump 21, and the temperature state of the engine 23, and calculates the target engine rotation speed by controlling the engine controller. Output to 24. The engine target rotation speed is set to a value that is greater than or equal to a predetermined lower limit value and less than or equal to an upper limit value.
エンジン回転制御部86は、接触防止制御部84から速度制限指令が出力されていない場合には、エンジンコントロールダイヤル15の操作位置に応じたエンジン回転速度の上限値を設定する。エンジン回転制御部86は、接触防止制御部84から速度制限指令が出力されると、エンジン回転速度の上限値を予め定められた制限用速度に設定する。制限用速度は、不揮発性メモリ142に記憶されている。
The engine rotation control section 86 sets an upper limit value of the engine rotation speed according to the operating position of the engine control dial 15 when the speed limit command is not output from the contact prevention control section 84 . When the speed limit command is output from the contact prevention control section 84, the engine rotation control section 86 sets the upper limit value of the engine rotation speed to a predetermined speed limit. The speed limit is stored in nonvolatile memory 142.
制限用速度は、エンジンコントロールダイヤル15の操作位置に応じて設定可能なエンジン回転速度の最小値以上の値であって、エンジンコントロールダイヤル15の操作位置に応じて設定可能なエンジン回転速度の最大値未満の一定値である。制限用速度は、例えば、エンジンコントロールダイヤル15の操作位置に応じて設定可能なエンジン回転速度の最小値、あるいは最大値よりも最小値に近い所定の値が設定されることが好ましい。
The speed limit is a value greater than or equal to the minimum value of the engine rotation speed that can be set according to the operating position of the engine control dial 15, and the maximum value of the engine rotation speed that can be set according to the operating position of the engine control dial 15. is a constant value less than It is preferable that the speed limit is set to, for example, the minimum value of the engine rotational speed that can be set depending on the operation position of the engine control dial 15, or a predetermined value that is closer to the minimum value than the maximum value.
エンジン回転制御部86は、接触防止制御部84から速度制限解除指令が出力されると、制限用速度に代えて、エンジンコントロールダイヤル15の操作位置に応じたエンジン回転速度の上限値を設定する。
When the speed limit release command is output from the contact prevention control section 84, the engine rotation control section 86 sets an upper limit value of the engine rotation speed according to the operation position of the engine control dial 15 instead of the speed limit.
ブザー制御部87は、接触防止制御部84からブザー指令が出力された場合には、内部警告ブザー91b及び外部警告ブザー92bによって警告音を出力させる。警告音は、例えば、予め定められたパターンの音あるいはメッセージ音声である。ブザー制御部87は、接触防止制御部84からブザー解除指令が出力された場合には、内部警告ブザー91b及び外部警告ブザー92bによる警告音の出力を停止する。
When a buzzer command is output from the contact prevention control unit 84, the buzzer control unit 87 causes an internal warning buzzer 91b and an external warning buzzer 92b to output a warning sound. The warning sound is, for example, a predetermined pattern of sound or a message voice. When the contact prevention control unit 84 outputs a buzzer release command, the buzzer control unit 87 stops outputting the warning sound by the internal warning buzzer 91b and the external warning buzzer 92b.
表示制御部88は、接触防止制御部84から警告表示指令が出力された場合には、表示装置91aの表示画面に警告画面を表示させる。警告画面には、油圧ショベル1の周囲に物体が検知されていること、及び、動作制限制御の内容を表すメッセージ、アイコン等の画像が含まれる。例えば、表示装置91aは、「物体を検知しているので動作制限中です」といったメッセージの画像を表示画面に表示する。表示制御部88は、接触防止制御部84から警告表示解除指令が出力された場合には、表示装置91aの表示画面に表示されている警告画面を非表示にする。
The display control unit 88 displays a warning screen on the display screen of the display device 91a when a warning display command is output from the contact prevention control unit 84. The warning screen includes images such as messages and icons indicating that an object has been detected around the hydraulic excavator 1 and the details of the operation restriction control. For example, the display device 91a displays an image of a message such as "Operations are being restricted because an object has been detected" on the display screen. When the warning display cancellation command is output from the contact prevention control unit 84, the display control unit 88 hides the warning screen displayed on the display screen of the display device 91a.
発光制御部89は、接触防止制御部84から発光指令が出力された場合には、動作制限制御の内容に応じた警告光を発光装置92aから出力させる。発光制御部89は、接触防止制御部84から発光解除指令が出力された場合には、発光装置92aによる警告光の出力を停止する。
When a light emission command is output from the contact prevention control section 84, the light emission control section 89 causes the light emitting device 92a to output a warning light according to the content of the operation restriction control. The light emission control section 89 stops the output of the warning light by the light emitting device 92a when a light emission cancellation command is output from the contact prevention control section 84.
図5及び図6のフローチャートを参照して、車体コントローラ14により実行される接触防止制御の内容について説明する。図5は、車体コントローラ14により実行される接触防止制御の内容について示すフローチャートであり、図6は、図5の基本接触防止制御の内容について示すフローチャートである。
The details of the contact prevention control executed by the vehicle body controller 14 will be explained with reference to the flowcharts of FIGS. 5 and 6. FIG. 5 is a flowchart showing the details of the contact prevention control executed by the vehicle body controller 14, and FIG. 6 is a flowchart showing the details of the basic contact prevention control of FIG.
図5に示すフローチャートの処理は、例えば、イグニッションスイッチがオン(すなわちキーオン)されることにより開始され、物体検知装置71の起動処理等を含む初期設定が行われた後、繰り返し実行される。
The process of the flowchart shown in FIG. 5 is started, for example, when the ignition switch is turned on (that is, the key is turned on), and is repeatedly executed after initial settings including a process for starting the object detection device 71 and the like are performed.
ステップS100において、車体コントローラ14は、物体検知装置71から出力された情報(判定結果)に基づき、物体検知状態であるか否かを判定する。ステップS100において、物体検知状態であると判定されると、処理がステップS110へ進む。ステップS100において、物体検知状態でないと判定されると、処理がステップS150へ進む。ステップS150の処理の詳細については後述する。
In step S100, the vehicle body controller 14 determines whether or not the vehicle is in an object detection state based on the information (determination result) output from the object detection device 71. If it is determined in step S100 that the object is detected, the process proceeds to step S110. If it is determined in step S100 that there is no object detection state, the process proceeds to step S150. Details of the process in step S150 will be described later.
ステップS110において、車体コントローラ14は、物体検知装置71から出力された情報(撮影装置により撮影された画像)に基づき、ステップS100で検知された物体(以下、検知物体とも記す)が単一平面であるか否かを判定する。
In step S110, the vehicle body controller 14 determines that the object detected in step S100 (hereinafter also referred to as a detected object) is a single plane based on the information output from the object detection device 71 (the image photographed by the photographing device). Determine whether it exists or not.
ステップS110において、撮影された画像中の検知物体が単一平面でないと判定されると、処理がステップS120へ進み、基本接触防止制御が実行される。ステップS110において、撮影された画像中の検知物体が単一平面であると判定されると、本制御周期での図5のフローチャートに示す処理が終了する。つまり、撮影された画像中の検知物体が単一平面であると判定されると、基本接触防止制御(ステップS120)が実行されることなく、本制御周期における処理が終了する。
If it is determined in step S110 that the detected object in the photographed image is not a single plane, the process proceeds to step S120, and basic contact prevention control is executed. In step S110, if it is determined that the detected object in the photographed image is a single plane, the process shown in the flowchart of FIG. 5 in this control cycle ends. That is, if it is determined that the detected object in the photographed image is a single plane, the processing in this control cycle ends without executing the basic contact prevention control (step S120).
以下、図6を参照して、基本接触防止制御(ステップS120)について説明する。図6に示すように、基本接触防止制御が開始されると、ステップS125において、車体コントローラ14は、回転速度制限制御を実行する。回転速度制限制御において、車体コントローラ14は、エンジン回転速度の上限値を制限用速度に設定する。
The basic contact prevention control (step S120) will be described below with reference to FIG. As shown in FIG. 6, when the basic contact prevention control is started, the vehicle body controller 14 executes rotational speed limiting control in step S125. In the rotational speed limit control, the vehicle body controller 14 sets the upper limit value of the engine rotational speed to the limiting speed.
これにより、例えば、エンジンコントロールダイヤル15によってエンジン回転速度の上限値が最大値に設定されている場合に回転速度制限制御が実行されると、エンジン回転速度の上限値が最大値から制限用速度に切り替わる。旋回体2が旋回しているときに回転速度制限制御が実行されると、旋回体2の旋回速度が低下する。つまり、旋回体2の旋回動作が制限される。また、走行体4が走行しているときに回転速度制限制御が実行されると、走行体4の走行速度が低下する。つまり、走行体4の走行動作が制限される。
As a result, for example, when the upper limit value of the engine rotation speed is set to the maximum value by the engine control dial 15 and rotation speed limit control is executed, the upper limit value of the engine rotation speed changes from the maximum value to the limiting speed. Switch. If rotational speed limitation control is executed while the rotating structure 2 is turning, the turning speed of the rotating structure 2 is reduced. In other words, the turning operation of the rotating structure 2 is restricted. Furthermore, if the rotational speed limiting control is executed while the traveling body 4 is traveling, the traveling speed of the traveling body 4 is reduced. In other words, the traveling motion of the traveling body 4 is restricted.
回転速度制限制御が実行されると、処理がステップS128へ進む。ステップS128において、車体コントローラ14は、上述した内部警報制御及び外部警報制御を実行して、ステップS130へ進む。
Once the rotational speed limit control is executed, the process advances to step S128. In step S128, the vehicle body controller 14 executes the internal alarm control and external alarm control described above, and proceeds to step S130.
ステップS130において、車体コントローラ14は、走行操作圧センサ35a,35bの検出結果に基づいて、走行操作状態であるか走行非操作状態であるかを判定する。ステップS130において、走行非操作状態であると判定されると処理がステップS135へ進み、走行操作状態であると判定されると処理がステップS140へ進む。
In step S130, the vehicle body controller 14 determines whether the vehicle is in a travel operation state or a travel non-operation state based on the detection results of the travel operation pressure sensors 35a and 35b. In step S130, if it is determined that the vehicle is in the non-traveling operation state, the process proceeds to step S135, and if it is determined that the vehicle is in the travel operation condition, the process proceeds to step S140.
ステップS135において、車体コントローラ14は、走行開始制限制御を実行し、ステップS140へ進む。走行開始制限制御において、車体コントローラ14は、走行パイロット圧制御弁52a,52bのソレノイドを励磁することによって、走行パイロット圧制御弁52a,52bを全開位置から全閉位置に切り換える。これにより、走行パイロット圧制御弁52a,52bによって、走行操作装置32の減圧弁32a,32bと流量制御弁42の受圧部42a,42bとの間のパイロットラインが遮断される。
In step S135, the vehicle body controller 14 executes travel start restriction control, and proceeds to step S140. In the travel start restriction control, the vehicle body controller 14 switches the travel pilot pressure control valves 52a, 52b from the fully open position to the fully closed position by energizing the solenoids of the travel pilot pressure control valves 52a, 52b. As a result, the pilot lines between the pressure reducing valves 32a, 32b of the traveling operation device 32 and the pressure receiving parts 42a, 42b of the flow rate control valve 42 are cut off by the traveling pilot pressure control valves 52a, 52b.
ステップS140において、車体コントローラ14は、旋回操作圧センサ36a,36bの検出結果に基づいて、旋回操作状態であるか旋回非操作状態であるかを判定する。ステップS140において、旋回非操作状態であると判定されると処理がステップS145へ進み、旋回操作状態であると判定されると図6のフローチャートに示す処理が終了する。
In step S140, the vehicle body controller 14 determines whether the vehicle is in a turning operation state or a turning non-operation state based on the detection results of the turning operation pressure sensors 36a and 36b. In step S140, if it is determined that the vehicle is not in a turning operation state, the process proceeds to step S145, and if it is determined that the vehicle is in a turning operation state, the process shown in the flowchart of FIG. 6 ends.
ステップS145において、車体コントローラ14は、旋回開始制限制御を実行し、図6のフローチャートに示す処理を終了する。旋回開始制限制御において、車体コントローラ14は、旋回パイロット圧制御弁53a,53bのソレノイドを励磁することによって、旋回パイロット圧制御弁53a,53bを全開位置から全閉位置に切り換える。これにより、旋回パイロット圧制御弁53a,53bによって、旋回操作装置33の減圧弁33a,33bと流量制御弁43の受圧部43a,43bとの間のパイロットラインが遮断される。
In step S145, the vehicle body controller 14 executes turning start restriction control, and ends the process shown in the flowchart of FIG. 6. In the turning start restriction control, the vehicle body controller 14 switches the turning pilot pressure control valves 53a, 53b from the fully open position to the fully closed position by energizing the solenoids of the turning pilot pressure control valves 53a, 53b. As a result, the pilot lines between the pressure reducing valves 33a, 33b of the swing operating device 33 and the pressure receiving parts 43a, 43b of the flow rate control valve 43 are cut off by the swing pilot pressure control valves 53a, 53b.
図5に示す基本接触防止制御(S120)が実行された後、ステップS100において、物体検知状態でないと判定されると、処理がステップS150へ進む。ステップS150において、車体コントローラ14は、基本接触防止制御を解除する。具体的には、車体コントローラ14は、回転速度制限制御(S125)、走行開始制限制御(S135)及び旋回開始制限制御(S145)のうちで実行中の制御を解除する。
After the basic contact prevention control (S120) shown in FIG. 5 is executed, if it is determined in step S100 that there is no object detection state, the process proceeds to step S150. In step S150, the vehicle body controller 14 cancels the basic contact prevention control. Specifically, the vehicle body controller 14 cancels the currently executed control among the rotational speed limitation control (S125), the running start limitation control (S135), and the turning start limitation control (S145).
回転速度制限制御(S125)が解除されると、回転速度の上限値は、エンジンコントロールダイヤル15の操作位置に応じた値に設定される。走行開始制限制御(S135)が解除されると、走行パイロット圧制御弁52a,52bのソレノイドが消磁され、走行パイロット圧制御弁52a,52bが全閉位置から全開位置に切り換えられる。旋回開始制限制御(S145)が解除されると、旋回パイロット圧制御弁53a,53bのソレノイドが消磁され、旋回パイロット圧制御弁53a,53bが遮断位置から全開位置に切り換えられる。
When the rotational speed limit control (S125) is canceled, the upper limit value of the rotational speed is set to a value corresponding to the operating position of the engine control dial 15. When the travel start restriction control (S135) is released, the solenoids of the travel pilot pressure control valves 52a, 52b are demagnetized, and the travel pilot pressure control valves 52a, 52b are switched from the fully closed position to the fully open position. When the swing start restriction control (S145) is released, the solenoids of the swing pilot pressure control valves 53a, 53b are demagnetized, and the swing pilot pressure control valves 53a, 53b are switched from the closed position to the fully open position.
ステップS150において、基本接触防止制御が解除されると、本制御周期での図5のフローチャートに示す処理が終了する。
In step S150, when the basic contact prevention control is canceled, the process shown in the flowchart of FIG. 5 in this control cycle ends.
本実施形態に係る油圧ショベル1の主な動作について説明する。図2に示すように、油圧ショベル1の周囲に作業員、車両等の物体が存在しない場合、走行パイロット圧制御弁52a,52b及び旋回パイロット圧制御弁53a,53bは回路連通状態である。このため、オペレータの操作に応じて、油圧ショベル1の油圧アクチュエータ(9~13)が動作する。
The main operations of the hydraulic excavator 1 according to this embodiment will be explained. As shown in FIG. 2, when there are no workers, vehicles, or other objects around the hydraulic excavator 1, the travel pilot pressure control valves 52a, 52b and the swing pilot pressure control valves 53a, 53b are in a circuit communication state. Therefore, the hydraulic actuators (9 to 13) of the hydraulic excavator 1 operate according to the operator's operations.
図7は、物体検知装置71によって作業員190が検知されている状態を示す平面模式図である。図7に示すように、油圧ショベル1の周囲に作業員190が存在する場合、基本接触防止制御(図5のS120)が実行される。
FIG. 7 is a schematic plan view showing a state in which the worker 190 is detected by the object detection device 71. As shown in FIG. 7, when a worker 190 is present around the hydraulic excavator 1, basic contact prevention control (S120 in FIG. 5) is executed.
走行体4が走行しているときに作業員190が検知されると、オペレータ及び作業員190に注意を喚起させるための警報が発せられる(図6のS128)。さらに、エンジン23の回転速度が制限されることにより走行体4が減速する(図6のS125)。これにより、油圧ショベル1と作業員190の接触が防止される。
When the worker 190 is detected while the traveling body 4 is running, an alarm is issued to alert the operator and the worker 190 (S128 in FIG. 6). Furthermore, the rotational speed of the engine 23 is limited, so that the traveling body 4 is decelerated (S125 in FIG. 6). This prevents contact between the hydraulic excavator 1 and the worker 190.
なお、本実施形態では、走行体4が走行しているときに作業員190が検知された場合には、走行パイロット圧制御弁52a,52bは全開位置で維持される。仮に、走行パイロット圧制御弁52a,52bを全閉位置に切り換える場合、走行操作中に急に走行体4が停止することになる。この場合、オペレータは操作性に違和感を覚えることがある。
In addition, in this embodiment, when the worker 190 is detected while the traveling body 4 is traveling, the traveling pilot pressure control valves 52a and 52b are maintained at the fully open position. If the traveling pilot pressure control valves 52a and 52b are switched to the fully closed position, the traveling body 4 will suddenly stop during the traveling operation. In this case, the operator may feel uncomfortable with the operability.
これに対して、本実施形態では、走行体4が走行しているときに作業員190が検知された場合には、走行パイロット圧制御弁52a,52bが全開位置に維持されるので、急に走行が停止することはない(図6のS130でYes)。その結果、オペレータの操作性に違和感を与えてしまうことを防止できる。
In contrast, in the present embodiment, if the worker 190 is detected while the traveling body 4 is traveling, the traveling pilot pressure control valves 52a and 52b are maintained at the fully open position, so that the traveling pilot pressure control valves 52a and 52b are maintained at the fully open position. Traveling does not stop (Yes in S130 in FIG. 6). As a result, it is possible to prevent the operator from feeling uncomfortable with the operability.
旋回体2が旋回しているときに作業員190が検知されると、オペレータ及び作業員190に注意を喚起させるための警報が発せられる(図6のS128)。さらに、エンジン23の回転速度が制限されることにより旋回体2が減速する(図6のS125)。これにより、油圧ショベル1と作業員の接触が防止される。
When the worker 190 is detected while the revolving structure 2 is rotating, an alarm is issued to alert the operator and the worker 190 (S128 in FIG. 6). Furthermore, the rotational speed of the engine 23 is limited, thereby decelerating the rotating structure 2 (S125 in FIG. 6). This prevents contact between the hydraulic excavator 1 and the worker.
なお、本実施形態では、旋回体2が旋回しているときに作業員190が検知された場合には、旋回パイロット圧制御弁53a,53bは全開位置で維持される。仮に、旋回パイロット圧制御弁53a,53bを全閉位置に切り換える場合、旋回操作中に急に旋回体2が停止することになる。この場合、オペレータは操作性に違和感を覚えることがある。
In addition, in this embodiment, when the worker 190 is detected while the revolving structure 2 is revolving, the revolving pilot pressure control valves 53a and 53b are maintained at the fully open position. If the swing pilot pressure control valves 53a and 53b are switched to the fully closed position, the swing structure 2 will suddenly stop during the swing operation. In this case, the operator may feel uncomfortable with the operability.
これに対して、本実施形態では、旋回体2が旋回しているときに作業員190が検知された場合には、旋回パイロット圧制御弁53a,53bが全開位置に維持されるので、急に走行体4が停止することはない(図6のS140でYes)。その結果、オペレータの操作性に違和感を与えてしまうことを防止できる。
On the other hand, in the present embodiment, if the worker 190 is detected while the rotating structure 2 is rotating, the swing pilot pressure control valves 53a and 53b are maintained at the fully open position, so that the The traveling body 4 does not stop (Yes in S140 in FIG. 6). As a result, it is possible to prevent the operator from feeling uncomfortable with the operability.
走行体4が停止しているときに作業員190が検知されると、警報が発せられるとともに走行開始制限制御が実行される(図6のS128→S130でNo→S135)。これにより、オペレータが走行操作を実施した場合に、油圧ショベル1を走行させないようにすることができる。その結果、油圧ショベル1と作業員190の接触が防止される。
When the worker 190 is detected while the traveling body 4 is stopped, a warning is issued and traveling start restriction control is executed (No in S128→S130 in FIG. 6→S135). Thereby, when the operator performs a traveling operation, it is possible to prevent the hydraulic excavator 1 from traveling. As a result, contact between the hydraulic excavator 1 and the worker 190 is prevented.
旋回体2が停止しているときに作業員190が検知されると、警報が発せられるとともに旋回開始制限制御が実行される(図6のS128→・・・S140でNo→S145)。これにより、オペレータが旋回操作を実施した場合に、油圧ショベル1を旋回させないようにすることができる。その結果、油圧ショベル1と作業員190の接触が防止される。
If the worker 190 is detected while the rotating structure 2 is stopped, an alarm is issued and turning start restriction control is executed (S128 in FIG. 6...No in S140→S145). Thereby, when the operator performs a turning operation, it is possible to prevent the hydraulic excavator 1 from turning. As a result, contact between the hydraulic excavator 1 and the worker 190 is prevented.
このように、本実施形態に係る油圧ショベル1は、基本接触防止制御(図5のS120)が実行されることにより、油圧ショベル1と作業員190との接触が防止される。なお、作業員190が検知領域72内から検知領域72外に移動すると、基本接触防止制御が解除される(図5のS150)。
In this way, in the hydraulic excavator 1 according to the present embodiment, contact between the hydraulic excavator 1 and the worker 190 is prevented by executing the basic contact prevention control (S120 in FIG. 5). Note that when the worker 190 moves from inside the detection area 72 to outside the detection area 72, the basic contact prevention control is canceled (S150 in FIG. 5).
ここで、油圧ショベル1が法面や建物の鉛直面(外壁)の近くを走行する場合に、法面や建物の鉛直面(外壁)が障害物として検知され油圧ショベル1の動作が制限されたり、警報が出力されたりしてしまうと、作業現場での作業効率が低下してしまう。
Here, when the hydraulic excavator 1 travels near a slope or a vertical surface (external wall) of a building, the slope or vertical surface (external wall) of a building is detected as an obstacle, and the operation of the hydraulic excavator 1 may be restricted. If an alarm is output, work efficiency at the work site will decrease.
例えば、油圧ショベル1の走行体4の動作が制限されると、油圧ショベル1を目的地まで移動させるまでの時間が増え、作業現場での作業効率が低下する。また、警報が出力されると、オペレータは、周囲を確認するために時間をとられてしまうため、作業現場での作業効率が低下する。
For example, if the movement of the traveling body 4 of the hydraulic excavator 1 is restricted, the time required to move the hydraulic excavator 1 to the destination increases, and the work efficiency at the work site decreases. Further, when an alarm is output, the operator takes time to check the surroundings, which reduces work efficiency at the work site.
本実施形態に係る車体コントローラ14は、撮影された画像内の検知物体が単一平面であるか否かを判定し、単一平面であると判定されると、検知物体が法面や建物の鉛直面であるものとみなして基本接触防止制御を実行しない(図5のS110でYes)。
The vehicle body controller 14 according to the present embodiment determines whether the detected object in the photographed image is a single plane or not, and if it is determined that the detected object is a single plane, the detected object is a slope or a building. It is assumed that the plane is a vertical plane, and basic contact prevention control is not executed (Yes in S110 of FIG. 5).
図8は、建物や法面の近くを走行する油圧ショベル1について示す平面模式図である。図8に示すように、法面や建物の鉛直面等、走行面から立ち上がる面(以下、立ち上がり面191)の近くを油圧ショベル1が走行する場合において、法面や建物が障害物として検知されると、撮影装置により撮影された画像中の検知物体が単一平面であるか否かを判定する。
FIG. 8 is a schematic plan view showing the hydraulic excavator 1 traveling near buildings and slopes. As shown in FIG. 8, when the hydraulic excavator 1 runs close to a surface rising from the running surface (hereinafter referred to as rising surface 191), such as a slope or the vertical surface of a building, the slope or building is detected as an obstacle. Then, it is determined whether the detected object in the image photographed by the photographing device is a single plane.
本実施形態では、走行体4が走行しているときに、物体検知装置71により立ち上がり面191が検知された場合であっても、撮影された画像中の立ち上がり面191が単一平面であると判定されたときには、基本接触防止制御が実行されない。このため、走行体4は、動作が制限されることなく、立ち上がり面191の近くを走行することができる。これにより、作業現場での作業効率を向上することができる。
In this embodiment, even if the rising surface 191 is detected by the object detection device 71 while the traveling body 4 is traveling, it is assumed that the rising surface 191 in the photographed image is a single plane. When it is determined, basic contact prevention control is not executed. For this reason, the traveling body 4 can travel near the rising surface 191 without any restrictions on movement. Thereby, work efficiency at the work site can be improved.
上述した実施形態によれば、次の作用効果を奏する。
According to the embodiment described above, the following effects are achieved.
(1)油圧ショベル(作業機械)1は、走行体4と、走行体4に旋回可能に取り付けられた旋回体2と、旋回体2に取り付けられた作業装置3と、旋回体2に取り付けられ旋回体2の周囲の物体を検知する物体検知装置71と、物体検知装置71によって検知された物体との接触を防止するための接触防止制御(基本接触防止制御S120)を実行する車体コントローラ(制御装置)14と、を備える。車体コントローラ(制御装置)14は、物体検知装置71により検知された物体が単一平面であるか否かを判定し、物体検知装置71により検知された物体が単一平面であると判定された場合には、接触防止制御(基本接触防止制御S120)を実行しない。
(1) A hydraulic excavator (working machine) 1 includes a traveling body 4, a rotating body 2 rotatably attached to the traveling body 4, a working device 3 attached to the rotating body 2, and a rotating body 2 attached to the rotating body 2. An object detection device 71 that detects objects around the rotating body 2 and a vehicle body controller (control) that executes contact prevention control (basic contact prevention control S120) to prevent contact with the object detected by the object detection device 71. device) 14. The vehicle controller (control device) 14 determines whether the object detected by the object detection device 71 is a single plane, and determines that the object detected by the object detection device 71 is a single plane. In this case, contact prevention control (basic contact prevention control S120) is not executed.
この構成によれば、作業員、車両等の物体が検知された場合には、基本接触防止制御S120によって油圧ショベル1と物体との接触を防止することができる。また、法面や建物の鉛直面等の立ち上がり面191の近くで作業を行う場合において、立ち上がり面191を検知した場合には、基本接触防止制御S120が実行されることが防止されるため、作業効率を向上することができる。
According to this configuration, when an object such as a worker or a vehicle is detected, contact between the hydraulic excavator 1 and the object can be prevented by basic contact prevention control S120. Furthermore, when working near a rising surface 191 such as a slope or a vertical surface of a building, if the rising surface 191 is detected, the basic contact prevention control S120 is prevented from being executed. Efficiency can be improved.
(2)油圧ショベル1は、走行体4を走行させる走行モータ(走行アクチュエータ)12を操作する走行操作装置32と、旋回体2を旋回させる旋回モータ(旋回アクチュエータ)13を操作する旋回操作装置33と、を備える。基本接触防止制御S120は、走行モータ12及び旋回モータ13の双方の動作を制限する動作制限制御を含む。
(2) The hydraulic excavator 1 includes a travel operation device 32 that operates the travel motor (traveling actuator) 12 that causes the traveling body 4 to travel, and a swing operation device 33 that operates the swing motor (swing actuator) 13 that causes the swing structure 2 to rotate. and. The basic contact prevention control S120 includes operation restriction control that limits the operation of both the travel motor 12 and the swing motor 13.
この構成によれば、作業員、車両等の物体が検知された場合には、基本接触防止制御S120によって走行体4及び旋回体2の動作が制限されるため、走行体4及び旋回体2の操作に起因した油圧ショベル1と物体との接触を防止することができる。また、法面や建物の鉛直面等の立ち上がり面191の近くで走行体4及び旋回体2を動作させる場合には、走行体4及び旋回体2の動作が制限されることがないので、作業効率を向上することができる。
According to this configuration, when an object such as a worker or a vehicle is detected, the movement of the traveling body 4 and the rotating body 2 is restricted by the basic contact prevention control S120. Contact between the hydraulic excavator 1 and an object due to the operation can be prevented. Furthermore, when operating the traveling body 4 and the rotating body 2 near a rising surface 191 such as a slope or the vertical plane of a building, the movement of the traveling body 4 and the rotating body 2 is not restricted, so that the work can be carried out easily. Efficiency can be improved.
<第2実施形態>
図9及び図10を参照して、本発明の第2実施形態に係る油圧ショベル1について説明する。なお、第1実施形態で説明した構成と同一もしくは相当する構成には同一の参照番号を付し、相違点を主に説明する。
<Second embodiment>
A hydraulic excavator 1 according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 9 and 10. In addition, the same reference numerals are attached to the structure which is the same as the structure explained in 1st Embodiment, or corresponds, and differences are mainly explained.
図9は、図5と同様の図であり、第2実施形態に係る油圧ショベル1の車体コントローラ14により実行される接触防止制御の内容について示すフローチャートである。図9のフローチャートでは、図5のフローチャートのステップS110で肯定判定された場合に平面検出時接触防止制御(ステップS160)が実行される。図10は、図9の平面検出時接触防止制御(ステップS160)の内容について示すフローチャートである。
FIG. 9 is a diagram similar to FIG. 5, and is a flowchart showing the details of the contact prevention control executed by the vehicle body controller 14 of the hydraulic excavator 1 according to the second embodiment. In the flowchart of FIG. 9, if an affirmative determination is made in step S110 of the flowchart of FIG. 5, contact prevention control during plane detection (step S160) is executed. FIG. 10 is a flowchart showing the details of the contact prevention control during plane detection (step S160) in FIG. 9.
第2実施形態に係る車体コントローラ14は、図9に示すように、ステップS110において、検知物体が単一平面であると判定されると、ステップS160へ進んで平面検出時接触防止制御を実行する。
As shown in FIG. 9, the vehicle body controller 14 according to the second embodiment, when it is determined in step S110 that the detected object is a single plane, proceeds to step S160 and executes contact prevention control when detecting a plane. .
図10に示すように、平面検出時防止制御が開始されると、ステップS173において、車体コントローラ14は、図6のステップS140と同様の処理(旋回操作状態判定処理)を実行する。ステップS173において、旋回非操作状態であると判定されると処理がステップS180へ進み、旋回操作状態であると判定されると処理がステップS185へ進む。
As shown in FIG. 10, when the plane detection prevention control is started, in step S173, the vehicle body controller 14 executes the same process as step S140 in FIG. 6 (turning operation state determination process). In step S173, if it is determined that the vehicle is not in a turning operation state, the process advances to step S180, and if it is determined that the vehicle is in a turning operation state, the process advances to step S185.
ステップS180において、車体コントローラ14は、図6のステップS145と同様の処理(旋回開始制限制御)を実行して図10のフローチャートに示す処理を終了する。ステップS185において、車体コントローラ14は、図6のステップS125と同様の処理(回転速度制限制御)を実行して図10のフローチャートに示す処理を終了する。
In step S180, the vehicle body controller 14 executes the same process (turning start restriction control) as in step S145 of FIG. 6, and ends the process shown in the flowchart of FIG. In step S185, the vehicle body controller 14 executes the same process (rotational speed limit control) as step S125 in FIG. 6, and ends the process shown in the flowchart in FIG.
以上のとおり、第2実施形態に係る車体コントローラ14は、第1実施形態と同様、物体検知装置71により物体が検知され、検知された物体が単一平面でないと判定されたときには、走行モータ12の動作を制限する(図9のS100でYes→S110でNo→S120)。また、車体コントローラ(制御装置)14は、物体検知装置71により物体が検知され、検知された物体が単一平面であると判定されたときには、走行モータ12の動作を制限しない(図9のS100でYes→S110でYes→S160)。
As described above, similarly to the first embodiment, the vehicle body controller 14 according to the second embodiment detects an object by the object detection device 71, and when it is determined that the detected object is not a single plane, the vehicle body controller 14 controls the traveling motor 12. (Yes in S100 in FIG. 9→No in S110→S120). Further, when an object is detected by the object detection device 71 and the detected object is determined to be a single plane, the vehicle body controller (control device) 14 does not restrict the operation of the travel motor 12 (S100 in FIG. 9). Yes → S110 → Yes → S160).
この構成によれば、油圧ショベル1が、法面、建物の鉛直面等の立ち上がり面191の近くを走行する場合に、第1実施形態と同様、走行体4の動作が制限されることがないので、作業効率を向上することができる。
According to this configuration, when the hydraulic excavator 1 travels near a rising surface 191 such as a slope or a vertical surface of a building, the operation of the traveling body 4 is not restricted as in the first embodiment. Therefore, work efficiency can be improved.
また、第2実施形態に係る車体コントローラ14は、物体検知装置71により物体が検知されたときには、検知された物体が単一平面であるか否かにかかわらず、旋回モータ(旋回アクチュエータ)13の動作を制限する(図6のS125,S140,S145、図10のS173,S180,S185)。
Furthermore, when an object is detected by the object detection device 71, the vehicle body controller 14 according to the second embodiment operates the swing motor (swing actuator) 13 regardless of whether the detected object is a single plane or not. The operation is restricted (S125, S140, S145 in FIG. 6, S173, S180, S185 in FIG. 10).
この構成によれば、立ち上がり面191の近くでの旋回動作が制限されるため、油圧ショベル1と立ち上がり面191との接触を防止することができる。
According to this configuration, since the turning operation near the rising surface 191 is restricted, contact between the hydraulic excavator 1 and the rising surface 191 can be prevented.
<第3実施形態>
図11及び図12を参照して、本発明の第3実施形態に係る油圧ショベル1について説明する。なお、第2実施形態で説明した構成と同一もしくは相当する構成には同一の参照番号を付し、相違点を主に説明する。図11は、第3実施形態に係る油圧ショベル1の車体コントローラ14により実行される平面検出時接触防止制御の内容について示すフローチャートである。図11のフローチャートは、図10のフローチャートのステップS173の前にステップS163,S166,S169の処理が実行される。
<Third embodiment>
A hydraulic excavator 1 according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 11 and 12. Note that the same reference numerals are given to structures that are the same as or correspond to those described in the second embodiment, and differences will be mainly explained. FIG. 11 is a flowchart showing the details of the contact prevention control during plane detection executed by the vehicle body controller 14 of the hydraulic excavator 1 according to the third embodiment. In the flowchart of FIG. 11, steps S163, S166, and S169 are executed before step S173 of the flowchart of FIG.
第3実施形態に係る車体コントローラ14は、図9に示すように、ステップS110において、検知物体が単一平面であると判定されると、ステップS160へ進んで平面検出時接触防止制御を実行する。
As shown in FIG. 9, the vehicle body controller 14 according to the third embodiment, when it is determined in step S110 that the detected object is a single plane, proceeds to step S160 and executes contact prevention control when detecting a plane. .
図11に示すように、平面検出時防止制御が実行されると、ステップS163において、車体コントローラ14は、基本接触防止制御(S120)が実行中であるか否かを判定する。ステップS163において、基本接触防止制御が実行中であると判定されると、処理がステップS166へ進み、基本接触防止制御が実行中でないと判定されると、処理がステップS173へ進む。
As shown in FIG. 11, when the plane detection prevention control is executed, in step S163, the vehicle body controller 14 determines whether the basic contact prevention control (S120) is being executed. If it is determined in step S163 that the basic contact prevention control is being executed, the process proceeds to step S166, and if it is determined that the basic contact prevention control is not being executed, the process proceeds to step S173.
ステップS166において、車体コントローラ14は、図6のステップS130と同様の処理(走行操作状態判定処理)を実行する。ステップS166において、走行非操作状態であると判定されると処理がステップS169へ進み、走行操作状態であると判定されると処理がステップS173へ進む。
In step S166, the vehicle body controller 14 executes the same process as step S130 in FIG. 6 (driving operation state determination process). In step S166, if it is determined that the vehicle is in a non-traveling operation state, the process proceeds to step S169, and if it is determined that the vehicle is in a travel operation condition, the process proceeds to step S173.
ステップS169において、車体コントローラ14は、図9のステップS150と同様の処理(接触防止制御解除処理)を実行し、ステップS173へ進む。ステップS173以降の処理は、第2実施形態と同様であるので説明を省略する。
In step S169, the vehicle body controller 14 executes the same process as step S150 in FIG. 9 (contact prevention control release process), and proceeds to step S173. The processing from step S173 onwards is the same as that in the second embodiment, so a description thereof will be omitted.
図12を参照して、第3実施形態に係る油圧ショベル1が、盛土、建物等の構造物193の近くを走行する際の動作について説明する。図12は、第3実施形態に係る油圧ショベル1の走行動作について示す平面模式図である。図12に示す構造物193は、第1方向に沿う第1立ち上がり面191aと、第1方向に直交する第2方向に沿う第2立ち上がり面191bとを有する。
Referring to FIG. 12, the operation of the hydraulic excavator 1 according to the third embodiment when traveling near a structure 193 such as an embankment or a building will be described. FIG. 12 is a schematic plan view showing the traveling operation of the hydraulic excavator 1 according to the third embodiment. The structure 193 shown in FIG. 12 has a first rising surface 191a along a first direction and a second rising surface 191b along a second direction orthogonal to the first direction.
図12に示すように、油圧ショベル1は、構造物193の近くに移動すると、物体検知装置71dによって第1立ち上がり面191aと第2立ち上がり面191bとが検出される(図9のS100でYes)。物体検知装置71dの撮影装置によって撮影された画像には、第1立ち上がり面191aと第2立ち上がり面191bとが含まれているため、車体コントローラ14は、検知物体は単一平面でないと判定する(図9のS110でNo→S120)。
As shown in FIG. 12, when the hydraulic excavator 1 moves near the structure 193, the object detection device 71d detects the first rising surface 191a and the second rising surface 191b (Yes in S100 of FIG. 9). . Since the image photographed by the photographing device of the object detection device 71d includes the first rising surface 191a and the second rising surface 191b, the vehicle body controller 14 determines that the detected object is not a single plane ( No in S110 of FIG. 9→S120).
したがって、車体コントローラ14は、エンジン23の回転速度を制限することにより、走行モータ12の動作を制限する(図6のS125)。これにより、油圧ショベル1は、走行速度が制限された状態で、構造物193の側方を走行する。
Therefore, the vehicle body controller 14 limits the operation of the travel motor 12 by limiting the rotational speed of the engine 23 (S125 in FIG. 6). As a result, the hydraulic excavator 1 travels on the side of the structure 193 with its traveling speed being restricted.
その後、物体検知装置71dの撮影装置によって撮影された画像に、第1立ち上がり面191aのみが含まれた状態になると、車体コントローラ14は、検知物体は単一平面であると判定する(図9のS110でYes→S160)。しかしながら、既に走行動作が制限されている状態であるため、油圧ショベル1は、走行動作が制限された状態で走行する(図11のS163でYes→S166でYes)。
Thereafter, when the image photographed by the photographing device of the object detection device 71d includes only the first rising surface 191a, the vehicle body controller 14 determines that the detected object is a single plane (see FIG. 9). Yes in S110→S160). However, since the traveling operation is already restricted, the hydraulic excavator 1 travels with the traveling operation restricted (Yes in S163 of FIG. 11 → Yes in S166).
オペレータは、走行操作装置32の操作レバー32cを一度中立位置に戻すことにより、走行動作の制限を解除することができる(図11のS166でNo→S169)。走行動作の制限が解除された後、オペレータは、再び走行操作装置32の操作レバー32cを操作する。これにより、走行動作が制限されていない状態で、第1立ち上がり面191aに沿って、油圧ショベル1を走行させることができる。このように、本実施形態によれば、走行動作の制限を解除することにより、走行動作が制限された状態で油圧ショベル1の走行を継続する場合に比べて、作業効率の向上を図ることができる。
The operator can cancel the restriction on the traveling operation by once returning the operating lever 32c of the traveling operation device 32 to the neutral position (No in S166 in FIG. 11 → S169). After the restriction on the travel operation is lifted, the operator operates the control lever 32c of the travel operation device 32 again. Thereby, the hydraulic excavator 1 can be run along the first rising surface 191a in a state where the running operation is not restricted. As described above, according to the present embodiment, by canceling the restriction on the traveling operation, it is possible to improve work efficiency compared to the case where the hydraulic excavator 1 continues to travel with the traveling operation restricted. can.
以上のとおり、第3実施形態に係る車体コントローラ14は、走行モータ12の動作を制限する動作制限制御(図9のS120)が実行されている場合に、走行操作装置32が非操作状態であると判定された場合、動作制限制御を解除する(図11のS163でYes→S166でNo→S169)。
As described above, in the vehicle body controller 14 according to the third embodiment, when the operation restriction control (S120 in FIG. 9) that limits the operation of the travel motor 12 is executed, the travel operation device 32 is in the non-operating state. If it is determined, the operation restriction control is canceled (Yes in S163 in FIG. 11 → No in S166 → S169).
この構成によれば、走行操作装置32を非操作状態にすることにより動作制限制御を解除することができるので、作業効率の向上を図ることができる。
According to this configuration, the operation restriction control can be canceled by placing the traveling operation device 32 in a non-operating state, so that work efficiency can be improved.
<第4実施形態>
図13及び図14を参照して、本発明の第4実施形態に係る油圧ショベル1について説明する。なお、第2実施形態で説明した構成と同一もしくは相当する構成には同一の参照番号を付し、相違点を主に説明する。図13は、第4実施形態に係る油圧ショベル1の車体コントローラ14により実行される接触防止制御の内容について示すフローチャートである。図13のフローチャートは、図9のフローチャートのステップS160の前にステップS146,S147の処理が実行される。
<Fourth embodiment>
A hydraulic excavator 1 according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 13 and 14. Note that the same reference numerals are given to structures that are the same as or correspond to those described in the second embodiment, and differences will be mainly explained. FIG. 13 is a flowchart showing details of contact prevention control executed by the vehicle body controller 14 of the hydraulic excavator 1 according to the fourth embodiment. In the flowchart of FIG. 13, steps S146 and S147 are executed before step S160 of the flowchart of FIG.
第4実施形態に係る車体コントローラ14は、図13に示すように、ステップS110において、検知物体が単一平面であると判定されると、ステップS146へ進む。ステップS146において、車体コントローラ14は、物体検知装置71の検知コントローラを介して、物体検知装置71の検知領域72を縮小する。
As shown in FIG. 13, when the vehicle body controller 14 according to the fourth embodiment determines that the detected object is a single plane in step S110, the process proceeds to step S146. In step S146, the vehicle body controller 14 reduces the detection area 72 of the object detection device 71 via the detection controller of the object detection device 71.
図14は、第4実施形態に係る油圧ショベル1が備える物体検知装置71の検知領域72,272について示す図である。複数の物体検知装置71の検知コントローラは、図14に示すように、複数の検知ユニットの検知領域72(72a,72b,72c,72d)を縮小し、縮小された検知領域を縮小検知領域272(272a,272b,272c,272d)として設定する。図13に示すように、ステップS146において縮小検知領域272が設定されると、処理がステップS147へ進む。
FIG. 14 is a diagram showing the detection areas 72, 272 of the object detection device 71 included in the hydraulic excavator 1 according to the fourth embodiment. As shown in FIG. 14, the detection controller of the plurality of object detection devices 71 reduces the detection areas 72 (72a, 72b, 72c, 72d) of the plurality of detection units, and converts the reduced detection area into a reduced detection area 272 ( 272a, 272b, 272c, 272d). As shown in FIG. 13, when the reduction detection area 272 is set in step S146, the process advances to step S147.
ステップS147において、車体コントローラ14は、縮小検知領域272内で単一平面が検知されているか否かを判定する。ステップS147において、縮小検知領域272内で単一平面が検知されていると判定されると、処理がステップS160へ進み、単一平面が検知されていないと判定されると、処理がステップS150へ進む。
In step S147, the vehicle body controller 14 determines whether a single plane is detected within the reduction detection area 272. In step S147, if it is determined that a single plane is detected within the reduced detection area 272, the process proceeds to step S160, and if it is determined that a single plane is not detected, the process proceeds to step S150. move on.
なお、図13のステップS160において、車体コントローラ14は、第2実施形態で説明した平面検出時接触防止制御(図10参照)を実行してもよいし、第3実施形態で説明した平面検出時接触防止制御(図11参照)を実行してもよい。
In step S160 of FIG. 13, the vehicle body controller 14 may execute the contact prevention control when detecting a plane (see FIG. 10) described in the second embodiment, or may execute the contact prevention control when detecting a plane as described in the third embodiment. Contact prevention control (see FIG. 11) may also be executed.
以上のとおり、第4実施形態に係る車体コントローラ14は、物体検知装置71により検知した物体が単一平面であると判定された場合には、物体検知装置71の検知領域72を縮小させた縮小検知領域272を設定する。法面や建物の鉛直面等の立ち上がり面191が検知された場合に、物体検知装置71の検知領域72が狭められるため、油圧ショベル1の動作が制限される頻度を抑えることができる。その結果、作業効率のさらなる向上を図ることができる。
As described above, the vehicle body controller 14 according to the fourth embodiment reduces the detection area 72 of the object detection device 71 when it is determined that the object detected by the object detection device 71 is a single plane. A detection area 272 is set. When a rising surface 191 such as a slope or a vertical surface of a building is detected, the detection area 72 of the object detection device 71 is narrowed, so that the frequency with which the operation of the hydraulic excavator 1 is restricted can be suppressed. As a result, it is possible to further improve work efficiency.
次のような変形例も本発明の範囲内であり、変形例に示す構成と上述の実施形態で説明した構成を組み合わせたり、上述の異なる実施形態で説明した構成同士を組み合わせたり、以下の異なる変形例で説明する構成同士を組み合わせることも可能である。
The following modifications are also within the scope of the present invention, and the configurations shown in the modifications may be combined with the configurations described in the above-described embodiments, the configurations described in the different embodiments described above may be combined, or the following different embodiments may be used. It is also possible to combine the configurations described in the modified examples.
<変形例1>
第1実施形態では、基本接触防止制御S120は、走行モータ12及び旋回モータ13の双方の動作を制限する動作制限制御を含む例について説明したが、本発明はこれに限定されない。基本接触防止制御S120は、走行モータ12及び旋回モータ13のうちの少なくとも一方の動作を制限する動作制限制御を含んでいればよい。また、基本接触防止制御S120は、複数の作業アクチュエータ(ブームシリンダ9、アームシリンダ10及びバケットシリンダ11)のうちの少なくとも一つの動作を制限する動作制限制御を含んでいてもよい。
<Modification 1>
In the first embodiment, an example has been described in which the basic contact prevention control S120 includes operation restriction control that restricts the operations of both the travel motor 12 and the swing motor 13, but the present invention is not limited to this. The basic contact prevention control S120 may include operation restriction control that restricts the operation of at least one of the travel motor 12 and the swing motor 13. Further, the basic contact prevention control S120 may include operation restriction control that restricts the operation of at least one of the plurality of work actuators (boom cylinder 9, arm cylinder 10, and bucket cylinder 11).
<変形例2>
上記実施形態では、エンジン23の回転速度の上限値を低くすることにより、走行モータ12を減速させる例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、図6のステップS125において、車体コントローラ14は、パイロット圧制御弁52a,52bを駆動して、走行操作装置32からコントロールバルブ40へ出力されるパイロット圧(走行操作圧)を減圧することにより、走行モータ12を減速させてもよい。
<Modification 2>
In the above embodiment, an example has been described in which the traveling motor 12 is decelerated by lowering the upper limit value of the rotational speed of the engine 23, but the present invention is not limited to this. For example, in step S125 in FIG. 6, the vehicle body controller 14 drives the pilot pressure control valves 52a and 52b to reduce the pilot pressure (travel operation pressure) output from the travel operation device 32 to the control valve 40. , the traveling motor 12 may be decelerated.
同様に、上記実施形態では、エンジン23の回転速度の上限値を低くすることにより、旋回モータ13を減速させる例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、図6のステップS125において、車体コントローラ14は、パイロット圧制御弁53a,53bを駆動して旋回操作装置33からコントロールバルブ40へ出力されるパイロット圧(旋回操作圧)を減圧することにより、旋回モータ13を減速させてもよい。
Similarly, in the embodiment described above, an example has been described in which the swing motor 13 is decelerated by lowering the upper limit of the rotational speed of the engine 23, but the present invention is not limited to this. For example, in step S125 in FIG. 6, the vehicle body controller 14 drives the pilot pressure control valves 53a and 53b to reduce the pilot pressure (swing operation pressure) output from the swing operation device 33 to the control valve 40. The swing motor 13 may be decelerated.
<変形例3>
上記実施形態では、接触防止制御に、動作制限制御と警報制御とが含まれる例について説明したが、本発明はこれに限定されない。接触防止制御には、動作制限制御及び警報制御の少なくとも一方が含まれていればよい。
<Modification 3>
In the above embodiment, an example in which the contact prevention control includes operation restriction control and alarm control has been described, but the present invention is not limited thereto. The contact prevention control may include at least one of operation restriction control and alarm control.
<変形例4>
上記実施形態では、警報制御に、内部警報制御と外部警報制御とが含まれる例について説明したが、本発明はこれに限定されない。警報制御には、内部警報制御及び外部警報制御の少なくとも一方が含まれていればよい。また、内部警報制御として、表示装置91aによる警告画面の表示及び内部警告ブザー91bによる警告音の出力のうちの一方を省略してもよい。外部警報制御として、発光装置92aによる警告光の出力及び外部警告ブザー92bによる警告音の出力のうちの一方を省略してもよい。
<Modification 4>
In the above embodiment, an example in which the alarm control includes internal alarm control and external alarm control has been described, but the present invention is not limited to this. The alarm control may include at least one of internal alarm control and external alarm control. Further, as the internal alarm control, one of the display of a warning screen by the display device 91a and the output of a warning sound by the internal warning buzzer 91b may be omitted. As the external alarm control, one of the output of the warning light by the light emitting device 92a and the output of the warning sound by the external warning buzzer 92b may be omitted.
<変形例5>
上記実施形態では、旋回体2に物体検知装置71の検知ユニットが4個取り付けられる例について説明したが、本発明はこれに限定されない。物体検知装置71の検知ユニットは、少なくとも1個取り付けられていればよい。
<Modification 5>
In the above embodiment, an example has been described in which four detection units of the object detection device 71 are attached to the revolving body 2, but the present invention is not limited to this. At least one detection unit of the object detection device 71 may be attached.
<変形例6>
上記実施形態では、3Dセンサと撮影装置とが一体化された検知ユニットについて説明したが、本発明はこれに限定されない。物体検知装置71の検知ユニットを構成する3Dセンサと撮影装置とは、個別に旋回体2に取り付けてもよい。
<Modification 6>
In the above embodiment, a detection unit in which a 3D sensor and a photographing device are integrated has been described, but the present invention is not limited thereto. The 3D sensor and the imaging device that constitute the detection unit of the object detection device 71 may be separately attached to the revolving body 2.
<変形例7>
上記実施形態では、物体検知装置71が検知コントローラを備えている例について説明したが、本発明はこれに限定されない。検知コントローラの機能は、車体コントローラ14が備えていてもよい。この場合、物体検知装置71の3Dセンサ(物体検知センサ)及びカメラ(撮影装置)が車体コントローラ14に直接接続される。
<Modification 7>
In the embodiment described above, an example in which the object detection device 71 includes a detection controller has been described, but the present invention is not limited to this. The function of the detection controller may be provided in the vehicle body controller 14. In this case, the 3D sensor (object detection sensor) and camera (photographing device) of the object detection device 71 are directly connected to the vehicle body controller 14.
<変形例8>
上記実施形態では、作業機械がクローラ式の油圧ショベル1である例について説明したが、本発明はこれに限定されない。作業機械は、ホイール式の油圧ショベル、クローラクレーン等であってもよい。
<Modification 8>
In the above embodiment, an example in which the working machine is a crawler type hydraulic excavator 1 has been described, but the present invention is not limited thereto. The working machine may be a wheeled hydraulic excavator, a crawler crane, or the like.
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
Although the embodiments of the present invention have been described above, the above embodiments merely show a part of the application examples of the present invention, and are not intended to limit the technical scope of the present invention to the specific configurations of the above embodiments. do not have.