JP2023150081A - Work machine and information processing unit - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、作業機械等に関する。 The present disclosure relates to work machines and the like.
連続した地面を認識するための技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。 Techniques for recognizing continuous ground are known (for example, see Patent Document 1).
ところで、作業現場では、クレーンやショベル等の作業機械が走行可能な或いは走行が許可される領域(以下「走行領域」)と走行不可能な或いは走行が禁止される領域(以下、「非走行領域」)が規定されている場合がある。例えば、地上の作業現場では、走行領域には、地表に長方形の鉄板が敷設され、非走行領域は、土砂等の地表が露出している場合がある。また、建設中の2階以上の建物の相対的に上の階の作業現場では、走行領域には、同様に鉄板が敷設され、非走行領域は、コンクリートの床面が露出している場合がある。 By the way, at a work site, there are two areas: areas where work machines such as cranes and shovels can run or are allowed to run (hereinafter referred to as "travel areas") and areas where they cannot run or are prohibited (hereinafter referred to as "non-travel areas"). ”) may be stipulated. For example, at a work site on the ground, a rectangular iron plate may be laid on the ground surface in the driving area, and the ground surface such as dirt may be exposed in the non-driving area. In addition, at work sites on relatively upper floors of buildings with two or more floors under construction, steel plates are similarly laid in the driving area, and the concrete floor surface may be exposed in the non-travelling area. be.
しかしながら、特許文献1では、連続した地面を認識することはできるものの、その地面が走行領域であるかどうかを認識することはできない。 However, in Patent Document 1, although it is possible to recognize a continuous ground, it is not possible to recognize whether the ground is a running area.
そこで、上記課題に鑑み、作業機械の走行領域を推定することが可能な技術を提供することを目的とする。 Therefore, in view of the above problems, it is an object of the present invention to provide a technique capable of estimating the travel area of a working machine.
上記目的を達成するため、本開示の一実施形態では、
作業機械の周辺の物体に関するデータを取得するセンサと、
前記センサの出力に基づき、作業機械の周辺の地面における作業機械の走行可能な、又は、走行が許可される第1の領域を推定する推定部と、を備える、
作業機械が提供される。
To achieve the above object, in one embodiment of the present disclosure,
a sensor that acquires data about objects around the work machine;
an estimation unit that estimates a first area on the ground around the working machine in which the working machine can run or is allowed to run, based on the output of the sensor;
Working machinery is provided.
また、本開示の他の実施形態では、
所定の範囲内の物体に関するデータを取得するセンサの出力を取得し、前記センサの出力に基づき、前記所定の範囲における作業機械の走行可能な、又は、走行が許可される第1の領域を推定する、
情報処理装置が提供される。
Additionally, in other embodiments of the present disclosure,
Obtaining the output of a sensor that obtains data regarding objects within a predetermined range, and estimating a first region in the predetermined range in which the work machine can run or is allowed to run based on the output of the sensor. do,
An information processing device is provided.
上述の実施形態によれば、作業機械の走行領域を推定することができる。 According to the embodiment described above, it is possible to estimate the travel area of the working machine.
以下、図面を参照して実施形態について説明する。 Embodiments will be described below with reference to the drawings.
[作業機械の概要]
図1、図2を参照して、本実施形態に係る作業機械の概要について説明をする。
[Overview of working machine]
An overview of the working machine according to this embodiment will be explained with reference to FIGS. 1 and 2.
図1は、作業機械の一例を示す図である。具体的には、図1は、クローラクレーン100の一例を示す側面図である。図2は、稼働支援システムSYSの一例を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing an example of a working machine. Specifically, FIG. 1 is a side view showing an example of a
以下、クローラクレーン100の上面視でブーム4が延び出す方向を"前"と規定して、クローラクレーン100における方向、或いは、クローラクレーン100から見た方向を説明する場合がある。
Hereinafter, the direction in which the
クローラクレーン100は、作業機械の一例である。クローラクレーン100は、下部走行体1と、旋回機構2を介して旋回自在に下部走行体1に搭載される上部旋回体3と、ブーム4と、マスト5と、バックストップ6と、主巻ロープ7と、フックHKと、カウンタウェイト9と、キャビン10とを含む。
Crawler
下部走行体1は、クローラクレーン100を走行させる。下部走行体1は、例えば、左右一対のクローラ1Cを含む。クローラ1Cは、左右の一方のクローラ1CLと、左右の他方のクローラ1CRとを含む。クローラ1CLは、走行油圧モータ1ML(図3参照)で油圧駆動される。同様に、クローラ1CRは、走行油圧モータ1MR(図3参照)で油圧駆動される。これにより、下部走行体1は、自走することができる。
The lower traveling body 1 causes the
上部旋回体3は、旋回機構2を介して、下部走行体1に旋回自在に搭載される。具体的には、上部旋回体3は、旋回油圧モータ2M(図3参照)で旋回機構2が油圧駆動されることにより、下部走行体1に対して旋回する。
The upper rotating
ブーム4は、上部旋回体3の前部における左右方向の中央部に起伏可能に取り付けられる。ブーム4の先端部から主巻ロープ7が垂下され、主巻ロープ7の先端には、フックHKが取り付けられる。即ち、ブーム4の先端には、主巻ロープ7を介してフックHKが取り付けられる。
The
マスト5は、上部旋回体3のブーム4の基端部よりも若干後方において、ブーム4の回動軸と平行な回動軸回りに回動可能に取り付けられる。マスト5の先端部は、ペンダントロープ5aを介してブーム4の先端部と接続される。起伏油圧モータ5M(図3参照)で油圧駆動されるブーム起伏ウインチ5cによるブーム起伏ロープ5bの巻き取り及び巻き出しにより、マスト5を介してブーム4が起伏する。
The
バックストップ6は、その基端がブーム4の基端よりも後方の上部旋回体3の部分において、ブーム4の回動軸と平行な回動軸回りに回動可能に取り付けられる。また、バックストップ6は、その先端がブーム4の基端と先端との間の後面部分において、ブーム4の回動軸と平行な回動軸回りに回動可能に取り付けられる。バックストップ6は、ブーム4の起伏動作に応じて伸縮し、例えば、ブーム4が略直立状態の場合にブーム4を後方から支える機能を有する。
The
主巻ロープ7は、その基端が、ブーム4の基端と先端との間の後面部分に取り付けられる主巻ウインチ7aに取り付けられ、その先端がフックHKに取り付けられる。主巻ロープ7は、主巻油圧モータ7M(図3参照)で油圧駆動される主巻ウインチ7aにより巻き取り及び巻き出しが行われることにより、フックHKを上下させることができる。
The
フックHKは、主巻ロープ7の先端に取り付けられ、吊荷を吊り下げるために用いられる。
The hook HK is attached to the tip of the
カウンタウェイト9は、上部旋回体3の後端部に設けられ、ブーム4及び吊荷の重量との重量バランスを取る機能を有する。
The counterweight 9 is provided at the rear end of the revolving
キャビン10は、例えば、上部旋回体3の前部右側に取り付けられる。キャビン10の内部には、操縦席や各種アクチュエータを操作する操作装置26(図3参照)等が設けられる。
The
クローラクレーン100は、キャビン10に搭乗するオペレータの操作に応じて、アクチュエータ(例えば、油圧アクチュエータ)を動作させ、下部走行体1、上部旋回体3、ブーム4、主巻ロープ7等の被駆動要素を駆動する。
The
また、クローラクレーン100は、キャビン10のオペレータにより操作可能に構成されるのに代えて、或いは、加えて、クローラクレーン100の外部から遠隔操作(リモート操作)が可能に構成されてもよい。クローラクレーン100が遠隔操作される場合、キャビン10の内部は、無人状態であってもよい。また、クローラクレーン100が遠隔操作される場合、キャビン10は、省略されてもよい。以下、オペレータの操作には、キャビン10のオペレータによる操作装置26に対する操作、及び外部のオペレータによる遠隔操作の少なくとも一方が含まれる前提で説明を進める。
Moreover, the
遠隔操作には、例えば、クローラクレーン100の外部の遠隔操作支援装置で行われるクローラクレーン100のアクチュエータに関するユーザ(オペレータ)からの入力によって、クローラクレーン100が操作される態様が含まれる。遠隔操作支援装置は、例えば、後述の支援装置200である。この場合、クローラクレーン100は、例えば、後述の撮像装置40の出力に基づくクローラクレーン100の周辺の画像情報(以下、「周辺画像」)を支援装置200に送信し、画像情報は、支援装置200に設けられる表示装置(以下、「遠隔操作用表示装置」)に表示されてよい。また、クローラクレーン100のキャビン10内の出力装置50(表示装置)に表示される各種の情報画像(情報画面)は、同様に、支援装置200の遠隔操作用表示装置にも表示されてよい。これにより、支援装置200を利用するオペレータは、例えば、遠隔操作用表示装置に表示されるクローラクレーン100の周辺の様子を表す周辺画像や各種の情報画像等の表示内容を確認しながら、クローラクレーン100を遠隔操作することができる。そして、クローラクレーン100は、支援装置200から受信される、遠隔操作の内容を表す遠隔操作信号に応じて、アクチュエータを動作させ、下部走行体1、上部旋回体3、ブーム4及び主巻ロープ7等の被駆動要素を駆動してよい。
The remote operation includes, for example, a mode in which the
また、遠隔操作には、例えば、クローラクレーン100の周囲の人(例えば、作業者)のクローラクレーン100に対する外部からの音声入力やジェスチャ入力等による指示によって、クローラクレーン100が操作される態様が含まれてよい。具体的には、クローラクレーン100は、クローラクレーン100(自機)に搭載される音声入力装置(例えば、マイクロフォン)や撮像装置等を通じて、周囲の作業者等により発話される音声や作業者等により行われるジェスチャ等を認識する。そして、クローラクレーン100は、認識した音声やジェスチャ等に対応する指示の内容に応じて、アクチュエータを動作させ、下部走行体1、上部旋回体3、ブーム4、及び主巻ロープ7等の被駆動要素を駆動してよい。
Furthermore, remote control includes, for example, a mode in which the
また、クローラクレーン100は、オペレータの操作に依らず、自動でアクチュエータを動作させてもよい。これにより、クローラクレーン100は、下部走行体1、上部旋回体3、ブーム4、主巻ロープ7等の被駆動要素の少なくとも一部を自動で動作させる機能、即ち、いわゆる「自動運転機能」或いは「マシンコントロール(Machine Control:MC)機能」を実現する。
Furthermore, the
自動運転機能には、オペレータの操作装置26に対する操作や遠隔操作に応じて、操作対象の被駆動要素(アクチュエータ)以外の被駆動要素(アクチュエータ)を自動で動作させる機能が含まれてよい。即ち、自動運転機能には、いわゆる「半自動運機能」或いは「操作支援型のMC機能」が含まれてよい。また、自動運転機能には、オペレータの操作装置26に対する操作や遠隔操作がない前提で、複数の被駆動要素(油圧アクチュエータ)の少なくとも一部を自動で動作させる機能がふくまれてもよい。即ち、自動運転機能には、いわゆる「完全自動運転機能」或いは「完全自動型のMC機能」が含まれてもよい。クローラクレーン100の完全自動運転機能が有効な場合、キャビン10の内部は無人状態であってよい。また、クローラクレーン100が完全自動運転機能で動作する場合、キャビン10は省略されてもよい。また、半自動運転機能や完全自動運転機能等には、自動運転の対象の被駆動要素(アクチュエータ)の動作内容が予め規定されるルールに従って自動的に決定される態様が含まれてよい。また、半自動運転機能や完全自動運転機能等には、クローラクレーン100が自律的に各種の判断を行い、その判断結果に沿って、自律的に自動運転の対象の被駆動要素(油圧アクチュエータ)の動作内容が決定される態様が含まれてもよい。即ち、半自動運転機能や完全自動運転機能等には、いわゆる「自律運転機能」が含まれてもよい。
The automatic operation function may include a function of automatically operating a driven element (actuator) other than the driven element (actuator) to be operated in response to an operator's operation on the operating
また、クローラクレーン100の作業が遠隔監視されてもよい。この場合、遠隔操作支援装置と同様の機能を有する遠隔監視支援装置が設けられてもよい。遠隔監視支援装置は、例えば、後述の支援装置200である。これにより、支援装置200のユーザである監視者は、支援装置の表示装置に表示される周辺画像を確認しながら、クローラクレーン100の作業の状況を監視することができる。また、例えば、監視者は、安全性の観点から必要と判断した場合、遠隔監視支援装置の入力装置を用いて、所定の入力を行うことによって、クローラクレーン100のオペレータによる操作に介入し緊急停止させることができる。
Further, the work of the
また、図2に示すように、クローラクレーン100は、通信装置60(図3参照)を利用し、通信回線NWを通じて、支援装置200と通信可能に接続され、支援装置200と共に、稼働支援システムSYSの構成要素であってもよい。
Further, as shown in FIG. 2, the
稼働支援システムSYSは、支援装置200を用いて、クローラクレーン100の稼働に関する支援を行う。
The operation support system SYS uses the
支援装置200は、クローラクレーン100と通信を行うことにより相互に連携し、クローラクレーン100の稼働に関する支援を行う。
The
支援装置200の機能は、任意のハードウェア或いは任意のハードウェア及びソフトウェアの組み合わせにより実現される。例えば、支援装置200は、CPU(Central Processing Unit)、メモリ装置、補助記憶装置、インタフェース装置、入力装置、及び出力装置を含むコンピュータを中心に構成される。メモリ装置は、例えば、SRAM(Static Random Access Memory)やDRAM(Dynamic Random Access Memory)等である。補助記憶装置は、例えば、HDD(Hard Disc Drive)やSSD(Solid State Disc)やEEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)やフラッシュメモリ等である。インタフェース装置は、外部の記録媒体と接続するための外部インタフェースやクローラクレーン100等の外部と通信を行う通信インタフェースを含む。入力装置は、例えば、レバー式の操作入力装置を含む。出力装置は、表示装置や音出力装置を含む。表示装置は、例えば、液晶ディスプレイや有機EL(Electroluminescence)ディスプレイ等である。音出力装置は、例えば、スピーカである。
The functions of the
支援装置200は、例えば、クローラクレーン100の作業現場内の管理事務所、或いは、クローラクレーン100の作業現場とは異なる場所にある、クローラクレーン100の稼働状況等を管理する管理センタ等に設置されるサーバや管理用の端末装置である。管理用の端末装置は、例えば、デスクトップ型のPC(Personal Computer)等の定置型の端末装置であってもよいし、タブレット端末、スマートフォン、ラップトップ型のPC等の可搬型の端末装置(携帯端末)であってもよい。後者の場合、作業現場の作業者や作業を監督する監督者や作業現場を管理する管理者等は、可搬型の支援装置200を所持して作業現場内を移動することができる。また、後者の場合、オペレータは、例えば、可搬型の支援装置200をクローラクレーン100のキャビンに持ち込むことができる。
The
例えば、支援装置200は、クローラクレーン100から稼働状態に関するデータを取得する。これにより、支援装置200は、クローラクレーン100の稼働状態を把握し、クローラクレーン100の異常の有無等を監視することができる。また、支援装置200は、自身の表示装置を通じて、クローラクレーン100の稼働状態に関するデータを表示し、ユーザに確認させることができる。
For example, the
また、支援装置200は、クローラクレーン100にコントローラ30等の処理で利用されるプログラムや参照データ等の各種データをクローラクレーン100に送信してもよい。これにより、クローラクレーン100は、支援装置200からダウンロードされる各種データを用いて、クローラクレーン100の稼働に関する各種の処理を行うことができる。
Further, the
また、支援装置200は、上述の如く、クローラクレーン100の遠隔操作や遠隔監視を支援してもよい。
Further, the
[クローラクレーンのハードウェア構成]
次に、図1、図2に加えて、図3を参照して、クローラクレーン100のハードウェア構成について説明する。
[Crawler crane hardware configuration]
Next, the hardware configuration of the
クローラクレーン100は、被駆動要素の油圧駆動に関する油圧駆動系、被駆動要素の操作に関する操作系、ユーザとの情報のやり取りに関するユーザインタフェース系、外部との通信に関する通信系、及び各種制御に関する制御系等のそれぞれの構成要素を含む。
The
<油圧駆動系>
図3に示すように、本実施形態に係るクローラクレーン100の油圧駆動系は、上述の如く、下部走行体1(左右のクローラ1C)、上部旋回体3、ブーム4、及び主巻ロープ7等の被駆動要素のそれぞれを油圧駆動する油圧アクチュエータHAを含む。また、本実施形態に係るクローラクレーン100の油圧駆動系は、エンジン11と、レギュレータ13と、メインポンプ14と、コントロールバルブ17とを含む。
<Hydraulic drive system>
As shown in FIG. 3, the hydraulic drive system of the
油圧アクチュエータHAには、走行油圧モータ1ML,1MR、旋回油圧モータ2M、起伏油圧モータ5M、及び主巻油圧モータ7M等が含まれる。
The hydraulic actuator HA includes travel hydraulic motors 1ML and 1MR, a swing
尚、クローラクレーン100は、油圧アクチュエータHAの一部又は全部が電動アクチュエータに置換されてもよい。
Note that in the
エンジン11は、原動機であり、油圧駆動系におけるメイン動力源である。エンジン11は、例えば、軽油を燃料とするディーゼルエンジンである。エンジン11は、例えば、上部旋回体3の後部に搭載される。エンジン11は、後述するコントローラ30による直接或いは間接的な制御下で、予め設定される目標回転数で一定回転し、メインポンプ14及びパイロットポンプ15を駆動する。
The
レギュレータ13は、コントローラ30の制御下で、メインポンプ14の吐出量を制御(調節)する。例えば、レギュレータ13は、コントローラ30からの制御指令に応じて、メインポンプ14の斜板の角度(以下、「傾転角」)を調節する。
The
メインポンプ14は、高圧油圧ラインを通じてコントロールバルブ17に作動油を供給する。メインポンプ14は、例えば、エンジン11と同様、上部旋回体3の後部に搭載される。メインポンプ14は、上述の如く、エンジン11により駆動される。メインポンプ14は、例えば、可変容量式油圧ポンプであり、上述の如く、コントローラ30の制御下で、レギュレータ13により斜板の傾転角が調節されることによりピストンのストローク長が調整され、吐出流量(吐出圧)が制御される。
The
コントロールバルブ17は、オペレータの操作装置26に対する操作や遠隔操作の内容、或いは、コントローラ30から出力される自動運転機能に関する操作指令に応じて、油圧アクチュエータHAを駆動する。コントロールバルブ17は、例えば、上部旋回体3の中央部に搭載される。コントロールバルブ17は、上述の如く、高圧油圧ラインを介してメインポンプ14と接続され、メインポンプ14から供給される作動油を、オペレータの操作、或いは、コントローラ30から出力される操作指令に応じて、それぞれの油圧アクチュエータに選択的に供給する。具体的には、コントロールバルブ17は、メインポンプ14から油圧アクチュエータHAのそれぞれに供給される作動油の流量と流れる方向を制御する複数の制御弁(「方向切換弁」とも称する)を含む。
The
<操作系>
図3に示すように、本実施形態に係るクローラクレーン100の操作系は、パイロットポンプ15と、操作装置26と、油圧制御弁31と、シャトル弁32と、油圧制御弁33とを含む。
<Operation system>
As shown in FIG. 3, the operating system of the
パイロットポンプ15は、パイロットライン25を介して各種油圧機器にパイロット圧を供給する。パイロットポンプ15は、例えば、エンジン11と同様、上部旋回体3の後部に搭載される。パイロットポンプ15は、例えば、固定容量式油圧ポンプであり、上述の如く、エンジン11により駆動される。
The
尚、パイロットポンプ15は、省略されてもよい。この場合、メインポンプ14から吐出される相対的に高い圧力の作動油が所定の減圧弁により減圧された後の相対的に低い圧力の作動油がパイロット圧として各種油圧機器に供給される。
Note that the
操作装置26は、キャビン10の操縦席付近に設けられ、オペレータが各種被駆動要素の操作を行うために用いられる。換言すれば、操作装置26は、オペレータがそれぞれの被駆動要素を駆動する油圧アクチュエータHAの操作を行うために用いられる。操作装置26は、それぞれの被駆動要素(油圧アクチュエータHA)を操作するためのペダル装置やレバー装置を含む。
The operating
例えば、図3に示すように、操作装置26は、油圧パイロット式である。具体的には、操作装置26は、パイロットライン25及びそこから分岐されるパイロットライン25Aを通じてパイロットポンプ15から供給される作動油を利用し、操作内容に応じたパイロット圧を二次側のパイロットライン27Aに出力する。パイロットライン27Aは、シャトル弁32の一方の入口ポートに接続され、シャトル弁32の出口ポートに接続されるパイロットライン27を介して、コントロールバルブ17に接続される。これにより、コントロールバルブ17には、シャトル弁32を介して、操作装置26における各種被駆動要素(油圧アクチュエータ)に関する操作内容に応じたパイロット圧が入力されうる。そのため、コントロールバルブ17は、オペレータ等による操作装置26に対する操作内容に応じて、それぞれの油圧アクチュエータHAを駆動することができる。
For example, as shown in FIG. 3, the operating
また、操作装置26は、電気式であってもよい。具体的には、操作装置26は、操作内容に応じた電気信号(以下、「操作信号」)を出力し、操作信号は、コントローラ30に取り込まれる。そして、コントローラ30は、操作信号の内容に応じた制御指令、つまり、操作装置26に対する操作内容に応じた制御信号を油圧制御弁31に出力する。これにより、油圧制御弁31からコントロールバルブ17に操作装置26の操作内容に応じたパイロット圧が入力され、コントロールバルブ17は、操作装置26の操作内容に応じて、それぞれの油圧アクチュエータHAを駆動することができる。
Moreover, the operating
尚、操作装置26が電気式である場合、後述の操作圧センサ29、シャトル弁32、及び油圧制御弁33は省略される。
Note that when the operating
また、コントロールバルブ17に内蔵される、それぞれの油圧アクチュエータを駆動する制御弁(方向切換弁)は、電磁ソレノイド式であってもよい。この場合、操作装置26から出力される操作信号がコントロールバルブ17に、即ち、電磁ソレノイド式の制御弁に直接入力されてもよい。
Furthermore, the control valves (directional switching valves) built into the
また、上述の如く、油圧アクチュエータHAの一部又は全部は電動アクチュエータに置換されてもよい。この場合、コントローラ30は、操作装置26の操作内容や遠隔操作信号で規定される遠隔操作の内容に応じた制御指令を電動アクチュエータ或いは電動アクチュエータを駆動するドライバ等に出力してよい。
Further, as described above, part or all of the hydraulic actuator HA may be replaced with an electric actuator. In this case, the
尚、クローラクレーン100が遠隔操作される場合や自動運転機能で動作する場合、操作装置26は省略されてもよい。
Note that when the
操作装置26の操作対象の被駆動要素(油圧アクチュエータHA)ごと且つ被駆動要素(油圧アクチュエータHA)の駆動方向(例えば、ブーム4の上げ方向及び下げ方向)ごとに設けられる。つまり、複動式である油圧アクチュエータHAごとに、2つの油圧制御弁31が設けられる。油圧制御弁31は、例えば、パイロットポンプ15とコントロールバルブ17との間のパイロットライン25Bに設けられ、その流路面積(即ち、作動油が通流可能な断面積)を変更可能に構成されてよい。これにより、油圧制御弁31は、パイロットライン25Bを通じて供給されるパイロットポンプ15の作動油を利用して、所定のパイロット圧を二次側のパイロットライン27Bに出力することができる。そのため、図3に示すように、油圧制御弁31は、パイロットライン27Bとパイロットライン27の間のシャトル弁32を通じて、間接的に、コントローラ30からの制御信号に応じた所定のパイロット圧をコントロールバルブ17に作用させることができる。そのため、コントローラ30は、油圧制御弁31から操作装置26の操作内容に応じたパイロット圧をコントロールバルブ17に供給させ、オペレータの操作に基づくクローラクレーン100の動作を実現することができる。
It is provided for each driven element (hydraulic actuator HA) to be operated by the operating
また、コントローラ30は、例えば、油圧制御弁31を制御し、自動運転機能を実現してもよい。具体的には、コントローラ30は、操作装置26の操作の有無に依らず、自動運転機能に関する操作指令に対応する制御信号を油圧制御弁31に出力する。これにより、コントローラ30は、油圧制御弁31から自動運転機能に関する操作指令に対応するパイロット圧をコントロールバルブ17に供給させ、自動運転機能に基づくクローラクレーン100の動作を実現することができる。
Further, the
また、コントローラ30は、例えば、油圧制御弁31を制御し、クローラクレーン100の遠隔操作を実現してもよい。具体的には、コントローラ30は、通信装置60によって、支援装置200から受信される遠隔操作信号で指定される遠隔操作の内容に対応する制御信号を油圧制御弁31に出力する。これにより、コントローラ30は、油圧制御弁31から遠隔操作の内容に対応するパイロット圧をコントロールバルブ17に供給させ、オペレータの遠隔操作に基づくクローラクレーン100の動作を実現することができる。
Further, the
シャトル弁32は、2つの入口ポートと1つの出口ポートを有し、2つの入口ポートに入力されたパイロット圧のうちの高い方のパイロット圧を有する作動油を出口ポートに出力させる。シャトル弁32は、操作装置26の操作対象の被駆動要素(油圧アクチュエータHA)ごとに設けられる。シャトル弁32の2つの入口ポートのうちの一方が操作装置26(具体的には、操作装置26に含まれる上述のレバー装置やペダル装置)の二次側のパイロットライン27Aに接続され、他方が油圧制御弁31の二次側のパイロットライン27Bに接続される。シャトル弁32の出口ポートは、パイロットライン27を通じて、コントロールバルブ17の対応する制御弁のパイロットポートに接続される。対応する制御弁とは、シャトル弁32の一方の入口ポートに接続される上述のレバー装置或いはペダル装置の操作対象である油圧アクチュエータを駆動する制御弁である。そのため、これらのシャトル弁32は、それぞれ、操作装置26の二次側のパイロットライン27Aのパイロット圧と油圧制御弁31の二次側のパイロットライン27Bのパイロット圧のうちの高い方を、対応する制御弁のパイロットポートに作用させることができる。つまり、コントローラ30は、操作装置26の二次側のパイロット圧よりも高いパイロット圧を油圧制御弁31から出力させることで、オペレータの操作装置26に対する操作に依らず、対応する制御弁を制御することができる。よって、コントローラ30は、オペレータの操作装置26に対する操作状態に依らず、被駆動要素(下部走行体1、上部旋回体3、ブーム4、及び主巻ロープ7)の動作を制御し、遠隔操作機能や自動運転機能を実現することができる。
The
油圧制御弁33は、操作装置26とシャトル弁32とを接続するパイロットライン27Aに設けられる。油圧制御弁33は、例えば、その流路面積を変更可能なように構成される。油圧制御弁33は、コントローラ30から入力される制御信号に応じて動作する。これにより、コントローラ30は、オペレータにより操作装置26が操作されている場合に、操作装置26から出力されるパイロット圧を強制的に減圧させることができる。そのため、コントローラ30は、操作装置26が操作されている場合であっても、操作装置26の操作に対応する油圧アクチュエータの動作を強制的に抑制させたり停止させたりすることができる。また、コントローラ30は、例えば、操作装置26が操作されている場合であっても、操作装置26から出力されるパイロット圧を減圧させ、油圧制御弁31から出力されるパイロット圧よりも低くすることができる。そのため、コントローラ30は、油圧制御弁31及び油圧制御弁33を制御することで、例えば、操作装置26の操作内容とは無関係に、所望のパイロット圧をコントロールバルブ17内の制御弁のパイロットポートに確実に作用させることができる。よって、コントローラ30は、例えば、油圧制御弁31に加えて、油圧制御弁33を制御することで、クローラクレーン100の自動運転機能や遠隔操作機能をより適切に実現することができる。
The
<ユーザインタフェース系>
図3に示すように、本実施形態に係るクローラクレーン100のユーザインタフェース系は、操作装置26と、出力装置50と、入力装置52とを含む。
<User interface>
As shown in FIG. 3, the user interface system of the
出力装置50は、キャビン10の内部のクローラクレーン100のユーザ(オペレータ)に向けて各種情報を出力する。
The
例えば、出力装置50は、キャビン10内の着座したオペレータから視認し易い場所に設けられ、視覚的な方法で各種情報を出力する室内の照明機器や表示装置50A(図4、図8参照)等を含む。照明機器は、例えば、警告灯(インジケータランプ)等である。表示装置50Aは、例えば、液晶ディスプレイや有機EL(Electroluminescence)ディスプレイ等である。例えば、照明機器や表示装置50Aは、キャビン10の内部に設けられ、キャビン10の内部のオペレータ等に視覚的な方法で各種情報を出力する。また、照明機器や表示装置50Aは、例えば、上部旋回体3の側面等に設けられ、クローラクレーン100の周囲の作業者等に視覚的な方法で各種情報を出力してもよい。
For example, the
また、出力装置50は、聴覚的な方法で各種情報を出力する音出力装置50B(図8参照)を含んでもよい。音出力装置50Bには、例えば、ブザーやスピーカ等が含まれる。例えば、音出力装置50Bは、キャビン10の内部及び外部の少なくとも一方に設けられ、キャビン10の内部のオペレータやクローラクレーン100の周囲の人(作業者等)に聴覚的な方法で各種情報を出力してよい。
Further, the
また、出力装置50は、操縦席の振動等の触覚的な方法で各種情報を出力する装置を含んでもよい。
Further, the
入力装置52は、クローラクレーン100のユーザからの各種入力を受け付け、受け付けられる入力に対応する信号は、コントローラ30に取り込まれる。入力装置52は、例えば、キャビン10の内部に設けられ、キャビン10の内部のオペレータ等からの入力を受け付ける。また、入力装置52は、例えば、上部旋回体3の側面等に設けられ、クローラクレーン100の周辺の作業者等からの入力を受け付けてもよい。
The
例えば、入力装置52は、ユーザからの接触を伴う機械的な入力を受け付ける機械入力装置を含む。機械入力装置には、表示装置50Aに実装されるタッチパネル、表示装置50Aの周囲に設置されるタッチパッド、ボタンスイッチ、レバー、トグル、操作装置26(レバー装置)に設けられるノブスイッチ等が含まれてよい。
For example, the
また、入力装置52は、ユーザの音声入力を受け付ける音声入力装置を含んでもよい。音声入力装置には、例えば、マイクロフォンが含まれる。
Furthermore, the
また、入力装置52は、ユーザのジェスチャ入力を受け付けるジェスチャ入力装置を含んでもよい。ジェスチャ入力装置には、例えば、ユーザが行うジェスチャの様子を撮像する撮像装置が含まれる。
また、入力装置52は、ユーザの生体入力を受け付ける生体入力装置を含んでもよい。生体入力には、例えば、ユーザの指紋、虹彩等の生体情報の入力が含まれる。
Furthermore, the
<通信系>
図3に示すように、本実施形態に係るクローラクレーン100の通信系は、通信装置60を含む。
<Communication system>
As shown in FIG. 3, the communication system of the
通信装置60は、通信回線NWに接続し、クローラクレーン100と別に設けられる装置(例えば、支援装置200)と通信を行う。クローラクレーン100と別に設けられる装置には、クローラクレーン100の外部にある装置の他、クローラクレーン100のユーザによりキャビン10に持ち込まれる携帯型の端末装置(例えば、支援装置200)が含まれてよい。通信装置60は、例えば、4G(4th Generation)や5G(5th Generation)等の規格に準拠する移動体通信モジュールを含んでよい。また、通信装置60は、例えば、衛星通信モジュールを含んでもよい。また、通信装置60は、例えば、WiFi通信モジュールやブルートゥース(登録商標)通信モジュール等を含んでもよい。
The
<制御系>
図3に示すように、本実施形態に係るクローラクレーン100の制御系は、コントローラ30を含む。また、本実施形態に係るクローラクレーン100の制御系は、操作圧センサ29と、撮像装置40と、距離センサ45と、センサS1~S4とを含む。
<Control system>
As shown in FIG. 3, the control system of the
コントローラ30は、クローラクレーン100に関する各種制御を行う。
The
コントローラ30の機能は、任意のハードウェア、或いは、任意のハードウェア及びソフトウェアの組み合わせ等により実現されてよい。例えば、図3に示すように、コントローラ30は、バスB1で接続される、補助記憶装置30A、メモリ装置30B、CPU(Central Processing Unit)30C、及びインタフェース装置30Dを含む。
The functions of the
補助記憶装置30Aは、不揮発性の記憶手段であり、インストールされるプログラムを格納すると共に、必要なファイルやデータ等を格納する。補助記憶装置30Aは、例えば、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)やフラッシュメモリ等である。
The
メモリ装置30Bは、例えば、プログラムの起動指示があった場合に、補助記憶装置30AのプログラムをCPU30Cが読み込み可能なようにロードする。メモリ装置30Bは、例えば、SRAM(Static Random Access Memory)である。
For example, when there is an instruction to start a program, the memory device 30B loads the program in the
CPU30Cは、例えば、メモリ装置30Bにロードされるプログラムを実行し、プログラムの命令に従って、コントローラ30の各種機能を実現する。
For example, the
インタフェース装置30Dは、例えば、クローラクレーン100の内部の通信回線に接続するための通信インタフェースとして機能する。インタフェース装置30Dは、接続する通信回線の種類に合わせて、複数の異なる種類の通信インタフェースを含んでよい。
The
また、インタフェース装置30Dは、記録媒体からのデータの読み取りや記録媒体へのデータの書き込みのための外部インタフェースとして機能する。記録媒体は、例えば、キャビン10の内部に設置されるコネクタに着脱可能なケーブルで接続される専用ツールである。また、記録媒体は、例えば、SDメモリカードやUSB(Universal Serial Bus)メモリ等の汎用の記録媒体であってもよい。これにより、コントローラ30の各種機能を実現するプログラムは、例えば、可搬型の記録媒体によって提供され、コントローラ30の補助記憶装置30Aにインストールされうる。また、プログラムは、通信装置60を通じて、クローラクレーン100の外部の他のコンピュータからダウンロードされ、補助記憶装置30Aにインストールされてもよい。
Further, the
尚、コントローラ30の機能の一部は、他のコントローラ(制御装置)により実現されてもよい。即ち、コントローラ30の機能は、複数のコントローラにより分散して実現される態様であってもよい。
Note that some of the functions of the
操作圧センサ29は、油圧パイロット式の操作装置26の二次側(パイロットライン27A)のパイロット圧、即ち、操作装置26におけるそれぞれの被駆動要素(油圧アクチュエータ)の操作状態に対応するパイロット圧を検出する。操作圧センサ29による操作装置26におけるそれぞれの被駆動要素(油圧アクチュエータHA)に関する操作状態に対応するパイロット圧の検出信号は、コントローラ30に取り込まれる。
The operating
撮像装置40は、上部旋回体3の上部に取り付けられ、クローラクレーン100の周辺の画像を取得する。また、撮像装置40は、取得した画像及び後述の距離に関するデータに基づき、撮像範囲(画角)内におけるクローラクレーン100の周辺の物体の位置及び外形を表す三次元データ(以下、単に「物体の三次元データ」)を取得(生成)してもよい。クローラクレーン100の周辺の物体の三次元データは、例えば、物体の表面を表す点群の座標情報のデータや距離画像データ等である。
The
例えば、図1に示すように、撮像装置40は、上部旋回体3の前方を撮像するカメラを含む。また、撮像装置40は、上部旋回体3の後方を撮像する、上部旋回体3の左方を撮像するカメラ、及び上部旋回体3の右方を撮像するカメラの少なくとも一つを含んでもよい。これにより、オペレータは、表示装置50Aや遠隔操作用表示装置を通じて、撮像装置40の撮像画像や当該撮像画像に基づき生成される加工画像等の周辺画像を視認し、上部旋回体3の前方や左方、右方、及び後方の少なくとも一つの方向の様子を確認することができる。また、例えば、オペレータは、遠隔操作用表示装置を通じて、撮像装置40の撮像画像や当該撮像画像に基づき生成される加工画像等の周辺画像を視認することで、吊荷の様子を確認しながら、クローラクレーン100を遠隔操作することができる。
For example, as shown in FIG. 1, the
撮像装置40は、例えば、単眼カメラである。また、撮像装置40は、例えば、ステレオカメラ、TOF(Time Of Flight)カメラ等(以下、包括的に「3Dカメラ」)のように、二次元の画像に加えて、距離(深度)に関するデータを取得可能であってもよい。
The
撮像装置40の出力データ(例えば、画像データやクローラクレーン100の周辺の物体の三次元データ等)は、一対一の通信線や車載ネットワークを通じて、コントローラ30に取り込まれる。これにより、例えば、コントローラ30は、撮像装置40の出力データに基づき、クローラクレーン100の周辺の物体に関する監視を行うことができる。また、例えば、コントローラ30は、撮像装置40の出力データに基づき、クローラクレーン100の周辺環境を把握することができる。また、例えば、コントローラ30は、撮像装置40の出力データに基づき、クローラクレーン100の周辺の物体を基準として、クローラクレーン100の機体(上部旋回体3)の姿勢状態を判断することができる。
Output data of the imaging device 40 (for example, image data, three-dimensional data of objects around the
距離センサ45は、上部旋回体3の上部に取り付けられ、クローラクレーン100或いは自身(距離センサ45)を基準とする、クローラクレーン100の周辺との距離に関するデータを取得する。具体的には、距離センサ45は、クローラクレーン100の周辺に所定の検出波(「照射波」とも称する)を出力しその反射波を受け取ることにより、TOF(Time of Flight)方式等の所定の方式で、クローラクレーン100の周辺の物体との距離に関するデータを取得する。所定の検出波は、レーザー(光)やミリ波等である。また、距離センサは、取得したデータに基づき、センシング範囲内におけるクローラクレーン100の周辺の物体の三次元データ(例えば、点群の座標情報のデータ)を取得(生成)してもよい。距離センサ45は、検出波の出力方向と、その検出波を反射した物体と距離とに基づき、物体の座標情報を取得することができる。点群データの各点の座標は、例えば、クローラクレーン100の所定箇所を基準とする移動座標系上で表される。また、測位装置等によって、地面に固定されている固定座標系上でのクローラクレーン100の絶対位置に関する情報を取得可能な場合、点群データの各点の座標は、固定座標系上で表されてもよい。
The
例えば、図2に示すように、距離センサ45は、クローラクレーン100の上部旋回体3(キャビン10)の前部に取り付けられ、クローラクレーン100の前方の物体との距離に関するデータを取得可能な距離センサを含む。また、距離センサ45は、上部旋回体3の左側に取り付けられ、クローラクレーン100の左方の物体との距離に関するデータを取得可能な距離センサを含んでもよい。また、距離センサ45は、上部旋回体3の右側に取り付けられ、クローラクレーン100の右方の物体との距離に関するデータを取得可能な距離センサを含んでもよい。また、距離センサ45は、上部旋回体3の後部に取り付けられ、クローラクレーン100の後方の物体との距離に関するデータを取得可能な距離センサを含んでもよい。
For example, as shown in FIG. 2, the
距離センサ45は、例えば、検出波としてレーザ(光)を出力する、LIDAR(Light Detection and Ranging)である。また、例えば、距離センサは、例えば、検出波としてミリ波を出力する、ミリ波レーダ等であってもよい。
The
センサS1は、所定基準(例えば、水平面やブーム4の可動角度範囲の両端の何れか一方の状態等)に対するブーム4の姿勢角度に関する検出データを取得する。センサS1は、例えば、ロータリエンコーダ、加速度センサ、角速度センサ、六軸センサ、IMU(Inertial Measurement Unit)等を含んでよい。センサS1の検出データは、コントローラ30に取り込まれる。
The sensor S1 acquires detection data regarding the attitude angle of the
センサS2は、下部走行体1及び上部旋回体3を含むクローラクレーン100の機体の傾斜状態に関する検出データを取得する。センサS2は、例えば、上部旋回体3に搭載され、上部旋回体3の前後方向及び左右方向の傾斜角度(以下、「前後傾斜角度」及び「左右傾斜角度」)に関する検出データを取得する。センサS2は、例えば、加速度センサ(傾斜センサ)、角速度センサ、六軸センサ、IMU等を含んでよい。センサS2の検出データは、コントローラ30に取り込まれる。
The sensor S2 acquires detection data regarding the tilted state of the body of the
センサS3は、上部旋回体3の旋回状態に関する検出データを取得する。センサS3は、例えば、所定基準(例えば、下部走行体1の前進方向と上部旋回体3の前方とが一致する状態)に対する上部旋回体3の旋回角度に関する検出データを取得する。センサS3は、例えば、ポテンショメータ、ロータリエンコーダ、レゾルバ等を含む。センサS3の検出データは、コントローラ30に取り込まれる。
The sensor S3 acquires detection data regarding the rotating state of the upper
また、センサS2の構成要素(例えば、六軸センサやIMU等)によって、上部旋回体3の傾斜角度だけでなく、旋回角度も含む上部旋回体3の姿勢状態に関する検出データを取得可能な場合、センサS3は、省略されてもよい。
In addition, when it is possible to obtain detection data regarding the attitude state of the revolving
センサS4は、ブーム4に対する吊荷の相対位置に関する検出データを取得する。センサS4は、例えば、画像センサ(カメラ)や距離センサである。センサS4の検出データは、コントローラ30に取り込まれる。
Sensor S4 acquires detection data regarding the relative position of the suspended load with respect to
また、センサS4に代えて、或いは、加えて、主巻ロープ7の巻き取り状態を検出可能なセンサが設けられてもよい。
Further, instead of or in addition to the sensor S4, a sensor capable of detecting the winding state of the main winding
また、クローラクレーン100には、更に、自機の絶対位置を測位可能な測位装置が搭載されていてもよい。測位装置は、例えば、GNSS(Global Navigation Satellite System)センサである。これにより、クローラクレーン100の姿勢状態の推定精度を向上させることができる。
Furthermore, the
コントローラ30は、センサS1~S4等のデータに基づき、フックHKに吊られる吊荷の位置を把握することができる。
The
尚、クローラクレーン100の機能に関する仕様によっては、センサS1~S4等が省略されてもよい。
Note that depending on the specifications regarding the functions of the
[走行領域の推定に関する機能の第1例]
次に、図1~図3に加えて、図4~図7を参照して、クローラクレーン100の周辺の地面における走行可能な、或いは、走行が許可される領域(走行領域)の推定に関する機能の第1例について説明する。
[First example of function related to estimating driving area]
Next, referring to FIGS. 4 to 7 in addition to FIGS. 1 to 3, functions related to estimating an area (traveling area) in which
<機能構成>
図4は、クローラクレーン100の走行領域の推定に関する機能構成の第1例を示す機能ブロック図である。
<Functional configuration>
FIG. 4 is a functional block diagram showing a first example of a functional configuration related to estimating the travel area of the
図4に示すように、コントローラ30は、機能部として、データ取り込み部301と、前処理部302と、特徴量抽出部303と、走行領域推定部304と、表示処理部305とを含む。
As shown in FIG. 4, the
データ取り込み部301は、距離センサ45の出力データを取り込む。距離センサ45の出力データは、例えば、クローラクレーン100の周辺の物体の表面を表す点群データである。点群データには、例えば、各点の座標データと、各点に対応する反射波の強度(以下、「反射強度」)に関するデータとが含まれる。以下、距離センサ45の出力データが点群データである前提で説明を進める。
The
前処理部302は、距離センサ45の出力データ(点群データ)に対して既知の前処理を施す。前処理は、例えば、ノイズ除去に関する処理やダウンサンプリングに関する処理を含む。
The
特徴量抽出部303は、前処理部302による前処理済の距離センサ45の出力データ(点群データ)に基づき、クローラクレーン100の周辺の走行領域に固有の特徴に関する特徴量を抽出する。
The
例えば、クローラクレーン100が作業を行う、地上の作業現場の走行領域には、土砂等が露出する地表面の上に長方形の鉄板(敷鉄板)が並べられる形で敷設される。また、例えば、クローラクレーン100が作業を行う、建設中の2階以上の建物の相対的に上の階の走行領域には、同様に、コンクリートが露出する床面の上に長方形の鉄板(敷鉄板)が並べられる形で敷設される。そのため、特徴量抽出部303は、鉄板に固有の特徴に関する特徴量を抽出する。具体的には、特徴量抽出部303は、特徴量として、点群データの各点の鉛直方向の高さの値、及び反射強度の値を抽出(取得)する。鉄板が敷設される地表面は、略水平であるからである。また、鉄板は、人や三角コーン等の障害物が存在する、走行不可能な非走行領域よりも鉛直方向の高さが低くなるからである。また、鉄板は、例えば、地表面の土砂が露出する、クローラクレーン100の走行不可能な、或いは、走行が禁止される領域(非走行領域)と区別可能な程度に反射強度が異なりうるからである。具体的には、距離センサ45がLIDARの場合、反射強度は、対象物の色に影響され、例えば、白い物体の反射強度が高く、黒い物体の反射強度が低くなる。そのため、通常、鉄板と地表面の土砂が露出する箇所とでは色が全く異なることから、反射強度に走行領域に敷設される鉄板の特徴が表れる。また、鉄板は、人や三角コーン等の障害物が存在する、走行不可能な非走行領域と区別可能な程度に反射強度が異なりうるからである。
For example, in a travel area of a work site on the ground where the
走行領域推定部304は、クローラクレーン100の周辺の位置ごと、即ち、点群データに含まれる点データごとの特徴量(高さの値、及び反射強度の値)に基づき、クローラクレーン100の周辺の走行領域及び非走行領域を推定する。
The traveling
表示処理部305は、走行領域推定部304の推定結果に基づき、周辺画像に重畳させる形で、周辺画像に映っている範囲内の走行領域及び非走行領域を表す画像を表示装置50Aに表示させる(例えば、図8参照)。周辺画像は、上述の如く、撮像装置40の撮像画像そのものであってもよいし、撮像画像に基づく加工画像(例えば、俯瞰画像)であってもよい。これにより、キャビン10のオペレータは、表示装置50Aを通じて、クローラクレーン100の周辺の走行領域及び非走行領域を確認しながら、クローラクレーン100の走行操作を行うことができる。また、クローラクレーン100の遠隔操作や遠隔監視が行われる場合、表示処理部305は、通信装置60を通じて、周辺画像と、周辺画像に映っている範囲内の走行領域を表す画像とを含む表示用の画像データを支援装置200に送信してもよい。これにより、支援装置200は、自身の表示装置に、表示装置50Aと同様の画像を表示させることができる。そのため、支援装置200を利用するオペレータは、支援装置200(表示装置)を通じて、クローラクレーン100の周辺の走行領域及び非走行領域を確認しながら、クローラクレーン100の走行に関する遠隔操作を行うことができる。また、支援装置200を利用する監視者は、支援装置200(表示装置)を通じて、クローラクレーン100の周辺の走行領域及び非走行領域を確認しながら、クローラクレーン100の走行に関する動作を監視することができる。
The
<処理>
図5は、クローラクレーン100の周辺の走行領域の推定に関するメインルーチン処理の第1例を概略的に示すフローチャートである。図6は、クローラクレーン100の周辺の走行領域の推定に関するサブルーチン処理の一例を示すフローチャートである。具体的には、図6は、図5のステップS108の処理(走行領域推定処理)に対応するサブルーチンのフローチャートである。図7は、表示装置50Aに表示される、クローラクレーン100の周辺の走行領域を表す画像の一例を示す図である。
<Processing>
FIG. 5 is a flowchart schematically showing a first example of main routine processing regarding estimation of the driving area around the
図5のフローチャートは、例えば、クローラクレーン100の稼働開始(キースイッチオン)から稼働停止(キースイッチオン)までの間で、所定の周期ごとに、繰り返し実行される。また、走行領域に関する推定機能は、その有効及び無効を入力装置52からの所定の入力で切り換え可能であってもよい。この場合、図5のフローチャートは、クローラクレーン100の稼働開始(キースイッチオン)から稼働停止(キースイッチオン)までの間で、走行領域に関する推定機能が有効なときに、所定の制御周期ごとに、繰り返し実行されてよい。以下、後述の図9のフローチャートについても同様である。
The flowchart in FIG. 5 is repeatedly executed at predetermined intervals, for example, from when the
図5に示すように、ステップS102にて、データ取り込み部301は、距離センサ45の点群データを取得する。
As shown in FIG. 5, in step S102, the
コントローラ30は、ステップS102の処理が完了すると、ステップS104に進む。
When the process of step S102 is completed, the
ステップS104にて、前処理部302は、ステップS102で取得された点群データに対して所定の前処理を施す。
In step S104, the
コントローラ30は、ステップS104の処理が完了すると、ステップS106に進む。
When the process of step S104 is completed, the
ステップS106にて、特徴量抽出部303は、ステップS104で前処理済みの点群データに基づき、点群データに含まれる点データごとの特徴量としての高さの値及び反射強度の値を抽出する
In step S106, the
コントローラ30は、ステップS106の処理が完了すると、ステップS108に進む。
When the process of step S106 is completed, the
ステップS108にて、走行領域推定部304は、図8のサブルーチンに移行し、ステップS106で取得された特徴量に基づき、クローラクレーン100の周辺の走行領域を推定する処理(走行領域推定処理)を行う。
In step S108, the driving
図8に示すように、ステップS202にて、走行領域推定部304は、クローラクレーン100の周辺の地面において、判定対象の位置との間での特徴量に関する比較を行うための基準位置を設定する。基準位置は、クローラクレーン100の所定箇所を基準とする移動座標系上で表される。また、測位装置等によって、地面に固定されている固定座標系上でのクローラクレーン100の絶対位置に関する情報を取得可能な場合、基準位置は、固定座標系上で表されてもよい。基準位置は、走行領域であると予め認識済みの地面に相当する位置に設定される。例えば、初期設定の基準位置は、クローラクレーン100の下部走行体1の接地面上の点から設定される。また、ステップS212の処理の後において、前回の点データの判定結果が走行領域である場合、基準位置は、前回の判定対象の点データの位置に設定される。一方、ステップS212の処理の後において、前回の点データの判定結果が非走行領域である場合、基準位置は、前回の基準位置のままで維持される。
As shown in FIG. 8, in step S202, the travel
コントローラ30は、ステップS202の処理が完了すると、ステップS204に進む。
When the process of step S202 is completed, the
ステップS204にて、走行領域推定部304は、クローラクレーン100の周辺において、走行領域であるか非走行領域であるかの判定対象の位置を設定する。具体的には、走行領域推定部304は、点群データに含まれる各点データの中から、走行領域であるか非走行領域であるかの判定対象の点データを設定(選択)する。判定対象の位置(点データ)は、点群データのうちの基準位置に隣り合う点データから既知の方法で選択される。但し、前回の点データの判定結果が非走行領域である場合、判定対象の位置(点データ)は、基準位置に隣り合い、且つ、前回の判定対象の位置とは異なる点データの中から既知の方法で設定される。
In step S204, the travel
コントローラ30は、ステップS204の処理が完了すると、ステップS206に進む。
When the process of step S204 is completed, the
ステップS206にて、走行領域推定部304は、判定対象の位置(点データ)と基準位置(点データ)との間の特徴量の勾配が一定以下であるか否かを判定する。具体的には、走行領域推定部304は、判定対象の位置(点データ)と基準位置(点データ)との間の高さの値の勾配が一定の閾値Th1以下であり、且つ、反射強度の値の勾配が一定の閾値以下であるか否かを判定する。閾値Th1及び閾値Th2は、実験やコンピュータシミュレーション等を通じて、判定対象の位置と、基準位置とが共に走行領域である場合に想定される勾配の最大値に余裕分を考慮した値として、予め規定される。走行領域推定部304は、判定対象の位置(点データ)と基準位置(点データ)との間の特徴量の勾配が一定以下である場合、ステップS208に進み、それ以外の場合、ステップS210に進む。
In step S206, the driving
ステップS208にて、走行領域推定部304は、判定対象の点データの位置が走行領域であると判定する。走行領域は、上述の如く、鉄板(敷鉄板)が敷かれており、反射強度の変化(勾配)が相対的に小さく、且つ、高さの変化(勾配)も相対的に小さいと考えられるからである。
In step S208, the driving
コントローラ30は、ステップS208の処理が完了すると、ステップS212に進む。
When the process of step S208 is completed, the
ステップS210にて、走行領域推定部304は、判定対象の点データの位置が非走行領域であると判定する。土砂等が露出する非走行領域は、隣接する走行領域の鉄板との間で反射強度の値が相対的に大きく異なり、隣接する走行領域の位置との間での反射強度の変化(勾配)が相対的に大きいと考えられるからである。また、人や三角コーン等の障害物が存在する非走行領域は、隣接する走行領域の鉄板よりも鉛直方向の高さがあり、隣接する走行領域との間での高さの変化(勾配)が相対的に大きいと考えられるからである。
In step S210, the driving
コントローラ30は、ステップS210の処理が完了すると、ステップS212に進む。
When the process of step S210 is completed, the
ステップS212にて、走行領域推定部304は、終了条件が成立したか否かを判定する。終了条件は、次回の判定対象の点データを設定できないことである。例えば、点群データが全て走行領域の場合、走行領域推定部304は、適切に隣接する点データを判定対象データとして選択していくことで、全ての点データについて、走行領域か非走行領域かの判定を実施することができる。そして、全ての点データについての判定が完了することで、終了条件が成立する。一方、点群データに非走行領域が含まれる場合、走行領域と非走行領域の境界に相当する、走行領域に隣り合う点データが逐次見つかることによって、境界線に相当する非走行領域の点データ群が形成される。これにより、それ以外の非走行領域の点データは、走行領域の点データに隣接する点として判定対象に設定されず、終了条件が成立する。走行領域推定部304は、終了条件が成立する場合、ステップS214に進む。
In step S212, the driving
ステップS214にて、走行領域推定部304は、未判定の位置(点データ)があるか否かを判定する。走行領域推定部304は、未判定の位置(点データ)がある場合、ステップS216に進み、ない場合、今回のフローチャートの処理(図5のステップS108の処理)を終了する。
In step S214, the driving
ステップS216にて、走行領域推定部304は、未判定の点データの位置を非走行領域と判定する。
In step S216, the driving
コントローラ30は、ステップS216の処理が完了すると、今回のフローチャートの処理(図5のステップS108の処理)を終了する。
When the process of step S216 is completed, the
図5に戻り、コントローラ30は、ステップS108の処理が完了すると、ステップS110に進む。
Returning to FIG. 5, upon completion of the process in step S108, the
ステップS110にて、表示処理部305は、ステップS108の走行領域推定処理の結果に基づき、周辺画像に重畳させる形で、クローラクレーン100の周辺の走行領域を表す画像を表示装置50Aに表示させる(図7参照)。
In step S110, the
例えば、図7に示すように、表示装置50Aには、撮像装置40により取得される、クローラクレーン100の前方の地面を含む撮像画像700が表示されている。撮像画像700には、クローラクレーン100の下部走行体1の接地位置を含む、クローラクレーン100の前方の鉄板IPが敷設される、走行領域に相当する画像領域と、その奥側(図中の上側)の地表面が露出する、非走行領域に相当する画像領域とが映っている。
For example, as shown in FIG. 7, a captured
表示装置50Aには、撮像画像700に重畳する形で、走行領域を表すライン状の画像701が表示される。画像701は、撮像画像700における走行領域に相当する画像領域と、非走行領域に相当する画像領域との境界線を表す。これにより、走行領域の外縁、即ち、非走行領域との間の境界線を容易にユーザ(オペレータ)に把握させることができる。そのため、クローラクレーン100が非走行領域に近づいたり、実際に非走行領域に侵入してしまったりするような事態を抑制することができる。
A line-shaped
また、表示装置50Aには、撮像画像700に重畳する形で、非走行領域に相当する画像702が表示される。画像702は、撮像画像700における非走行領域に相当する画像領域をグレーアウトさせている。これにより、画像702に相当する画像領域が非走行領域であることを容易にユーザ(オペレータ)に把握させることができる。そのため、クローラクレーン100が非走行領域に近づいたり、実際に非走行領域に侵入してしまったりするような事態を抑制することができる。
Furthermore, an
また、表示装置50Aには、撮像画像700に重畳する形で、現在のクローラクレーン100の状態で下部走行体1が走行すると仮定するときの下部走行体1(クローラ1CL,1CR)の走行軌道を表す画像703が表示される。これにより、現在のクローラクレーン100の状態で下部走行体1を走行させる際の走行軌道と走行領域及び非走行領域との関係を容易に把握させることができる。そのため、クローラクレーン100が非走行領域に近づいたり、実際に非走行領域に侵入してしまったりするような事態をより適切に抑制することができる。
The
尚、図7と同様の画面は、同様に、遠隔操作を行うオペレータが利用する支援装置200(表示装置)に表示されてもよい。 Note that a screen similar to that shown in FIG. 7 may be similarly displayed on the support device 200 (display device) used by an operator who performs remote control.
図5に戻り、コントローラ30は、ステップS110の処理が完了すると、今回のフローチャートの処理を終了する。
Returning to FIG. 5, when the process of step S110 is completed, the
このように、コントローラ30は、距離センサ45の出力に基づき、クローラクレーン100の周辺の地面における走行領域や非走行領域を推定することができる。また、コントローラ30は、表示装置50Aを通じて、推定結果の走行領域や非走行領域を視覚的に把握させることができる。これにより、クローラクレーン100が非走行領域に近づいたり、非走行領域に侵入したりするような事態を抑制することができる。
In this way, the
[走行領域の推定に関する機能の第2例]
図1~図3に加えて、図8、図9を参照して、クローラクレーン100の周辺の地面における走行可能な、或いは、走行が許可される領域(走行領域)の推定に関する機能の第2例について説明する。
[Second example of function related to estimating driving area]
Referring to FIGS. 8 and 9 in addition to FIGS. 1 to 3, the second function related to estimating the area on the ground around the
以下、上述の第1例と異なる部分を中心に説明し、上述の第1例と同じ或いは対応する内容の説明を簡略化或いは省略する場合がある。 Hereinafter, parts that are different from the above-mentioned first example will be mainly explained, and explanations of contents that are the same as or corresponding to the above-mentioned first example may be simplified or omitted.
<機能構成>
図8は、クローラクレーン100の走行領域の推定に関する機能構成の第2例を示す機能ブロック図である。
<Functional configuration>
FIG. 8 is a functional block diagram showing a second example of a functional configuration related to estimating the travel area of the
図8に示すように、コントローラ30は、機能部として、データ取り込み部301と、前処理部302と、特徴量抽出部303と、走行領域推定部304と、表示処理部305と、操作支援制御部306とを含む。
As shown in FIG. 8, the
操作支援制御部306は、走行領域推定部304の推定結果、即ち、クローラクレーン100の周辺の地面における走行領域及び非走行領域の推定結果に基づき、オペレータによるクローラクレーン100の走行操作の支援に関する制御を行う。
The operation
例えば、操作支援制御部306は、クローラクレーン100と非走行領域との距離が閾値Th3以下になると、表示装置50Aや音出力装置50Bを通じて、その旨をユーザ(オペレータ)に報知する。これにより、キャビン10のオペレータは、クローラクレーン100が非走行領域に近づき過ぎていることや非走行領域に侵入してしまったこと認識することができる。また、操作支援制御部306は、クローラクレーン100と非走行領域との距離が閾値Th3以下になると、通信装置60を通じて、その旨を示す信号を支援装置200に送信してもよい。これにより、支援装置200を利用するオペレータは、支援装置200(表示装置や音出力装置)を通じて、クローラクレーンが非走行領域に近づき過ぎていることや非走行領域に侵入してしまったこと認識することができる。
For example, when the distance between the
また、操作支援制御部306は、クローラクレーン100と非走行領域との距離が近くなるにつれて、報知の態様を変化させてもよい。例えば、操作支援制御部306は、クローラクレーン100と非走行領域との距離が閾値Th3以下で、且つ、閾値Th4(<Th3)より大きい場合よりも、その距離が閾値Th4以下の場合の方が音出力装置50Bからの報知音の音圧、音高等を大きくする。
Further, the operation
また、操作支援制御部306は、クローラクレーン100と非走行領域との距離が閾値Th5以下になると、油圧制御弁33等を制御し、クローラクレーン100の下部走行体1(クローラ1C)の走行動作を制限してもよい。下部走行体1の走行動作の制限機能には、例えば、オペレータの操作入力に対する下部走行体1の走行速度を小さくする、減速機能が含まれる。また、下部走行体1の走行動作の制限機能には、オペレータの操作入力に依らず、下部走行体1を停止させ、停止状態を維持させる停止機能が含まれてもよい。これにより、クローラクレーン100が非走行領域に近づき過ぎた場合に、クローラクレーン100の走行動作を減速させたり停止させたりすることができ、その結果、クローラクレーン100が非走行領域に侵入するような事態の発生を抑制することができる。
Further, when the distance between the
また、操作支援制御部306は、クローラクレーン100と非走行領域との距離が近くなるにつれて、下部走行体1の動作制限の態様を変化させてもよい。例えば、操作支援制御部306は、クローラクレーン100と非走行領域との距離が閾値Th5以下で、且つ、閾値Th6(<Th5)より大きい場合よりも、その距離が閾値Th6以下の場合の方が制限度を大きくなるようにする。制限度を大きくすることには、減速機能の減速度合いを大きくすることや減速機能から停止機能に移行することを含む。
Further, the operation
<処理>
図9は、クローラクレーン100の周辺の走行領域の推定に関するメインルーチン処理の第2例を概略的に示すフローチャートである。
<Processing>
FIG. 9 is a flowchart schematically showing a second example of the main routine processing regarding estimation of the driving area around the
尚、クローラクレーン100の周辺の走行領域の推定に関するサブルーチンの処理は、上述の第1例と同じであるため、図6を援用し、図示を省略する。
Note that the subroutine processing related to estimating the driving area around the
図9に示すように、ステップS302~S310の処理は、図5のステップS102~S110の処理と同じであるため、説明を省略する。 As shown in FIG. 9, the processing in steps S302 to S310 is the same as the processing in steps S102 to S110 in FIG. 5, so a description thereof will be omitted.
コントローラ30は、ステップS310の処理が完了すると、ステップS312に進む。
When the process of step S310 is completed, the
ステップS312にて、操作支援制御部306は、クローラクレーン100と非走行領域との距離が一定以下であるか否かを判定する。例えば、報知機能の場合、操作支援制御部306は、クローラクレーン100と非走行領域との距離が閾値Th3以下であるか否かを判定する。また、下部走行体1の走行動作の制限機能の場合、操作支援制御部306は、クローラクレーン100と非走行領域との距離が閾値Th5以下であるか否かを判定してもよい。操作支援制御部306は、クローラクレーン100と非走行領域との距離が一定以下である場合、ステップS314に進む、それ以外である場合、今回のフローチャートを終了する。
In step S312, the operation
ステップS314にて、操作支援制御部306は、クローラクレーン100の走行操作の支援に関する制御処理(走行操作支援制御処理)を行う。具体的には、操作支援制御部306は、報知機能や下部走行体1の走行動作の制限機能を作動させてよい。
In step S314, the operation
コントローラ30は、ステップS314の処理が完了すると、今回のフローチャートの処理を終了する。
When the process of step S314 is completed, the
このように、本例では、コントローラ30は、走行領域及び非走行領域の推定結果に基づき、下部走行体1の走行操作に関する支援を行うことができる。
In this manner, in this example, the
[他の実施形態]
次に、図10を参照して、他の実施形態について説明する。
[Other embodiments]
Next, another embodiment will be described with reference to FIG.
図10は、作業機械の他の例を示す図である。具体的には、図10は、ショベル300の一例を示す側面図である。
FIG. 10 is a diagram showing another example of the working machine. Specifically, FIG. 10 is a side view showing an example of the
上述の実施形態は、適宜、個別の実施例同士が組み合わせられてもよいし、変形や変更が加えられてもよい。 In the embodiments described above, individual examples may be combined with each other, and modifications and changes may be made as appropriate.
例えば、上述の実施形態では、クローラクレーン100の周辺の走行領域の推定に関する機能、即ち、コントローラ30のクローラクレーン100の周辺の走行領域の推定に関する機能部の一部又は全部が支援装置200に移管されてもよい。例えば、前処理部302、特徴量抽出部303、及び走行領域推定部304の機能は、支援装置200に移管されてもよい。また、前処理部302、特徴量抽出部303、及び走行領域推定部304の機能に加えて、表示処理部305の機能が支援装置200に移管されてもよい。この場合、コントローラ30は、距離センサ45から取り込まれる点群データを、通信装置60を通じて、支援装置200に送信する。また、この場合、距離センサ45に代えて、クローラクレーン100の外部の距離センサ(例えば、作業現場に定置される距離センサや作業現場の上空を飛行するドローンに搭載される距離センサ)の出力データを用いて、作業現場の所定範囲内の走行領域を推定してもよい。これにより、例えば、支援装置200は、作業現場内の走行領域マップを生成し、事前に、クローラクレーン100に配信することができる。
For example, in the above-described embodiment, a part or all of the function related to estimating the running area around the
また、上述の実施形態やその変形例では、クローラクレーン100に代えて、或いは、加えて、クローラクレーン100とは異なる他の作業機械の走行領域が推定されてもよい。例えば、図10に示すように、作業現場のショベル300の周辺の走行領域が推定されてもよい。都市部の作業現場やショベル300がクレーン作業で利用される作業現場では、ショベル300の走行領域にも鉄板が敷設される場合がありうるからである。
Moreover, in the above-mentioned embodiment and its modification, instead of or in addition to the
また、上述の実施形態やその変形例では、鉄板以外の部材や鉄以外の物質で形成される走行領域が推定されてもよい。例えば、山間部の作業現場では、ロードローラ等で踏み固めた地面部分のみが走行領域である場合もあるからである。この場合、走行領域と非走行領域との間の平坦度の違い等が特徴として利用されてもよい。 Furthermore, in the above-described embodiments and modifications thereof, a traveling area formed of a member other than an iron plate or a substance other than iron may be estimated. For example, at a work site in a mountainous area, the only driving area may be the ground that has been trodden with road rollers or the like. In this case, the difference in flatness between the running area and the non-running area may be used as a feature.
また、上述の実施形態やその変形例では、距離センサの出力データに代えて、或いは加えて、画像データ(例えば、撮像装置40の画像データ)に基づき、走行領域の固有の特徴に対して既知の画像処理技術を用いることで、走行領域が推定されてもよい。 In addition, in the above-described embodiments and modifications thereof, instead of or in addition to the output data of the distance sensor, information is provided on the unique characteristics of the travel area based on image data (for example, image data of the imaging device 40). The driving area may be estimated by using the image processing technique described above.
また、上述の実施形態やその変形例では、距離センサや画像データに基づき、学習済みモデルを用いて、走行領域が推定されてもよい。この場合、学習済みモデルは、例えば、点群データや画像データと、点群データや画像データの中で走行領域に相当する点データや画像領域を表すデータとの組み合わせによる教師データセットにより機械学習がされたモデルである。 Furthermore, in the above-described embodiments and modifications thereof, the driving area may be estimated using a trained model based on a distance sensor or image data. In this case, the trained model is machine trained using a teacher dataset that is a combination of point cloud data or image data and point data that corresponds to the driving area or data that represents the image area in the point cloud data or image data. This is the model that was used.
[作用]
次に、本実施形態に係る作業機械及び情報処理装置の作用について説明する。
[Effect]
Next, the operation of the working machine and information processing device according to this embodiment will be explained.
本実施形態では、作業機械は、作業機械の周辺の物体に関するデータを取得するセンサと、センサの出力に基づき、作業機械の周辺の地面における作業機械の走行可能な、又は、走行が許可される第1の領域(走行領域)を推定する推定部と、を備える。作業機械は、例えば、クローラクレーン100やショベル300である。センサは、例えば、距離センサ45や撮像装置40である。推定部は、例えば、走行領域推定部304である。
In this embodiment, the working machine includes a sensor that acquires data regarding objects around the working machine, and based on the output of the sensor, the working machine is able to run or is allowed to run on the ground around the working machine. and an estimating section that estimates a first region (driving region). The working machine is, for example, a
また、本実施形態では、情報処理装置は、所定の範囲内の物体に関するデータを取得するセンサの出力を取得し、センサの出力に基づき、所定の範囲における作業機械の走行可能な、又は、走行が許可される第1の領域(走行領域)を推定する。情報処理装置は、例えば、コントローラ30や支援装置200である。作業機械は、例えば、クローラクレーン100やショベル300である。センサは、例えば、距離センサ45や撮像装置40である。
Further, in the present embodiment, the information processing device acquires the output of a sensor that acquires data regarding objects within a predetermined range, and determines whether or not the work machine can travel within the predetermined range based on the output of the sensor. Estimate the first area (driving area) in which the vehicle is permitted. The information processing device is, for example, the
これにより、作業機械が作業を行う作業現場の走行領域を推定することができる。そのため、例えば、自動運転機能の作業機械が走行領域を逸脱するような事態を抑制することができる。また、例えば、作業機械の周辺の状況の把握が相対的に難しい状況にある、作業機械の遠隔操作を行うユーザに走行領域に関する情報を提供することができる。そのため、遠隔操作が行われる作業機械が走行領域を逸脱するような事態を抑制することができる。 Thereby, it is possible to estimate the travel area of the work site where the work machine performs work. Therefore, for example, it is possible to suppress a situation in which a working machine with an automatic driving function deviates from the driving range. Further, for example, information regarding the driving area can be provided to a user who remotely operates a working machine in a situation where it is relatively difficult to grasp the situation around the working machine. Therefore, it is possible to suppress a situation in which the remotely controlled work machine deviates from the travel area.
また、本実施形態では、第1の領域(走行領域)は、センサの出力から抽出可能な固有の特徴を有してもよい。そして、推定部は、センサの出力に基づき、固有の特徴を考慮して、作業機械の周辺における第1の領域を推定してもよい。 Further, in the present embodiment, the first region (driving region) may have unique characteristics that can be extracted from the output of the sensor. The estimation unit may estimate the first region around the work machine based on the output of the sensor and taking into consideration the unique characteristics.
これにより、走行領域の固有の特徴を考慮することで、センサの出力から適切に走行領域を推定することができる。 Thereby, by considering the unique characteristics of the driving area, it is possible to appropriately estimate the driving area from the output of the sensor.
また、本実施形態では、作業機械は、センサの出力に基づき、作業機械の周辺の地面に相当する位置ごとの固有の特徴に関する特徴量を取得する抽出部を備えてもよい。抽出部は、例えば、特徴量抽出部303である。そして、推定部は、特徴量に基づき、作業機械の周辺における第1の領域を推定してもよい。
Further, in the present embodiment, the working machine may include an extraction unit that acquires a feature quantity related to a unique feature for each position corresponding to the ground around the working machine, based on the output of the sensor. The extraction unit is, for example, the feature
これにより、特徴量を用いて、より適切に走行領域を推定することができる。 Thereby, the driving area can be estimated more appropriately using the feature amount.
また、本実施形態では、センサは、作業機械の周辺に検出波を出力すると共にその反射波を受け取ることにより、作業機械の周辺の物体との距離、及び反射波の強度(反射強度)に関するデータを取得してもよい。検出波は、例えば、レーザ(光)やミリ波等である。そして、抽出部は、センサの出力に基づき、作業機械の周辺の地面に相当する位置ごとの特徴量としての反射強度の値を抽出してもよい。 In addition, in this embodiment, the sensor outputs a detection wave around the work machine and receives the reflected wave, thereby providing data regarding the distance to objects around the work machine and the intensity of the reflected wave (reflection intensity). may be obtained. The detection wave is, for example, a laser (light) or a millimeter wave. Then, the extraction unit may extract the value of the reflection intensity as a feature amount for each position corresponding to the ground around the working machine based on the output of the sensor.
これにより、反射強度を特徴量として、反射強度に関する固有の特徴を有する走行領域(例えば、鉄板が敷設される走行領域)を推定することができる。 Thereby, it is possible to estimate a driving area (for example, a driving area where iron plates are laid) having unique characteristics regarding the reflection intensity using the reflection intensity as a feature quantity.
また、本実施形態では、推定部は、作業機械の周辺の地面に相当する位置の移動に伴う強度の値の変化に基づき、作業機械の周辺における第1の領域を推定してもよい。 Further, in the present embodiment, the estimating unit may estimate the first area around the working machine based on a change in the intensity value due to movement of a position corresponding to the ground around the working machine.
これにより、反射強度に関する固有の特徴を有する走行領域内では、位置の移動に伴う反射強度の変化が相対的に小さいことを用いて、より適切に走行領域を推定することができる。 This makes it possible to more appropriately estimate the driving area by using the fact that within a driving area that has unique characteristics regarding reflection intensity, changes in reflection intensity due to positional movement are relatively small.
また、本実施形態では、抽出部は、センサの出力に基づき、作業機械の周辺の地面に相当する位置ごとの特徴量としての強度の値及び高さの値を抽出してもよい。 Further, in this embodiment, the extraction unit may extract intensity values and height values as feature quantities for each position corresponding to the ground around the work machine based on the output of the sensor.
これにより、鉛直方向の高さの値を特徴量として用いることで、平坦な走行領域をより適切に推定することができる。また、鉛直方向の高さの値を特徴量として用いることで、本来は、走行可能な場所に障害物が存在することにより走行不可能になっているような場所を走行領域として推定してしまうような事態を抑制することができる。 Thereby, by using the vertical height value as a feature quantity, it is possible to more appropriately estimate a flat driving area. In addition, by using the vertical height value as a feature, places where it is impossible to drive due to the presence of obstacles in places where it is possible to drive are estimated as driving areas. It is possible to prevent such situations.
また、本実施形態では、推定部は、作業機械の周辺の地面に相当する位置の移動に伴う高さの値の変化に基づき、作業機械の周辺における第1の領域を推定してもよい。 Further, in the present embodiment, the estimating unit may estimate the first area around the working machine based on a change in the height value due to movement of a position corresponding to the ground around the working machine.
これにより、走行領域内では、位置の移動に伴う高さの変化が相対的に小さいことを用いて、より適切に走行領域を推定することができる。 Thereby, the travel area can be estimated more appropriately by using the fact that within the travel area, changes in height due to positional movement are relatively small.
また、本実施形態では、第1の領域は、作業機械の周辺の地面における作業機械の走行不可能な、又は、走行が禁止される第2の領域(非走行領域)よりも反射強度が高くてもよい。 Further, in the present embodiment, the first area has a higher reflection intensity than the second area (non-traveling area) on the ground around the working machine where the working machine cannot run or is prohibited from running. You can.
これにより、反射強度を特徴量として、走行領域を推定することができる。 Thereby, the driving area can be estimated using the reflection intensity as a feature quantity.
また、本実施形態では、第1の領域には、金属の板が敷設されている、 Further, in this embodiment, a metal plate is laid in the first area.
これにより、反射強度を特徴量として、走行領域を推定することができる。 Thereby, the driving area can be estimated using the reflection intensity as a feature quantity.
また、本実施形態では、作業機械は、作業機械の周辺を撮像する撮像装置と、表示装置と、を備えてもよい。撮像装置は、例えば、撮像装置40である。表示装置は、例えば、表示装置50Aである。具体的には、表示装置は、撮像装置の撮像画像に基づき、作業機械の周辺の様子を表す第1の画像を表示させると共に、第1の画像に重畳して第1の領域を表す第2の画像を表示してもよい。第1の画像は、例えば、撮像画像700である。第2の画像は、例えば、画像701である。
Further, in this embodiment, the working machine may include an imaging device that images the surroundings of the working machine, and a display device. The imaging device is, for example, the
これにより、ユーザ(オペレータ)に作業機械の周辺の走行領域を認識させることができる。そのため、作業機械が走行領域を逸脱するような事態を適切に抑制することができる。 This allows the user (operator) to recognize the running area around the work machine. Therefore, it is possible to appropriately prevent a situation in which the work machine deviates from the travel area.
また、本実施形態では、表示装置は、第1の画像に重畳して、作業機械が現在の状態で走行すると仮定したときの走行体の走行軌道を表す第3の画像を重畳して表示してもよい。第3の画像は、例えば、画像703である。
Furthermore, in the present embodiment, the display device displays a third image superimposed on the first image, which represents the travel trajectory of the traveling body when the work machine is assumed to travel in the current state. You can. The third image is, for example,
これにより、キャビン10のユーザ(オペレータ)に作業機械の走行軌道と走行領域の外縁、即ち、非走行領域との境界との関係を認識させることができる。そのため、作業機械が走行領域を逸脱するような事態をより適切に抑制することができる。
This allows the user (operator) of the
また、本実施形態では、第1の領域から逸脱する可能性がある場合に、オペレータに報知を行う報知装置を備えてもよい。 Further, in this embodiment, a notification device may be provided to notify the operator when there is a possibility of deviation from the first area.
これにより、作業機械が走行領域を逸脱するような事態をより適切に抑制することができる。 Thereby, it is possible to more appropriately suppress a situation in which the work machine deviates from the travel area.
以上、実施形態について詳述したが、本開示はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。 Although the embodiments have been described in detail above, the present disclosure is not limited to such specific embodiments, and various modifications and changes can be made within the scope of the gist described in the claims.
1 下部走行体
1C,1CL,1CR クローラ
1ML,1MR 走行油圧モータ
2 旋回機構
2M 旋回油圧モータ
3 上部旋回体
4 ブーム
5 マスト
5a ペンダントロープ
5b ブーム起伏ロープ
5c ブーム起伏ウインチ
5M 起伏油圧モータ
6 バックストップ
7 主巻ロープ
7a 主巻ウインチ
7M 主巻油圧モータ
9 カウンタウェイト
10 キャビン
11 エンジン
13 レギュレータ
14 メインポンプ
15 パイロットポンプ
17 コントロールバルブ
26 操作装置
29 操作圧センサ
30 コントローラ
31 油圧制御弁
32 シャトル弁
33 油圧制御弁
40 撮像装置
45 距離センサ
50 出力装置
50A 表示装置
50B 音出力装置
52 入力装置
60 通信装置
100 クローラクレーン
200 支援装置
300 ショベル
301 データ取り込み部
302 前処理部
303 特徴量抽出部
304 走行領域推定部
305 表示処理部
306 操作支援制御部
700 撮像画像
701 画像
702 画像
703 画像
HA 油圧アクチュエータ
HK フック
IP 鉄板
NW 通信回線
S1~S4 センサ
SYS 稼働支援システム
1
Claims (13)
前記センサの出力に基づき、作業機械の周辺の地面における作業機械の走行可能な、又は、走行が許可される第1の領域を推定する推定部と、を備える、
作業機械。 a sensor that acquires data about objects around the work machine;
an estimation unit that estimates a first area on the ground around the working machine in which the working machine can run or is allowed to run, based on the output of the sensor;
working machine.
前記推定部は、前記センサの出力に基づき、前記固有の特徴を考慮して、作業機械の周辺における前記第1の領域を推定する、
請求項1に記載の作業機械。 the first region has unique features extractable from the output of the sensor;
The estimation unit estimates the first area around the working machine based on the output of the sensor and taking into account the unique characteristics.
The working machine according to claim 1.
前記推定部は、前記特徴量に基づき、作業機械の周辺における前記第1の領域を推定する、
請求項2に記載の作業機械。 an extraction unit that acquires a feature amount related to the unique feature for each position corresponding to the ground around the working machine based on the output of the sensor,
The estimation unit estimates the first area around the working machine based on the feature amount.
A working machine according to claim 2.
前記抽出部は、前記センサの出力に基づき、作業機械の周辺の地面に相当する位置ごとの前記特徴量としての前記強度の値を抽出する、
請求項3に記載の作業機械。 The sensor outputs a detection wave around the work machine and receives the reflected wave, thereby acquiring data regarding the distance to objects around the work machine and the intensity of the reflected wave,
The extraction unit extracts the intensity value as the feature amount for each position corresponding to the ground around the working machine based on the output of the sensor.
A working machine according to claim 3.
請求項4に記載の作業機械。 The estimating unit estimates the first area around the working machine based on a change in the intensity value as a position corresponding to the ground around the working machine moves.
The working machine according to claim 4.
請求項4又は5に記載の作業機械。 The extraction unit extracts the intensity value and height value as the feature amount for each position corresponding to the ground around the working machine, based on the output of the sensor.
The working machine according to claim 4 or 5.
請求項6に記載の作業機械。 The estimating unit estimates the first area around the working machine based on a change in the height value as a position corresponding to the ground around the working machine moves.
The working machine according to claim 6.
請求項4乃至7の何れか一項に記載の作業機械。 The strength of the first region is higher than that of the second region on the ground around the work machine where the work machine cannot run or is prohibited from running.
A working machine according to any one of claims 4 to 7.
請求項8に記載の作業機械。 A metal plate is laid in the first area,
A working machine according to claim 8.
前記撮像装置の撮像画像に基づき、作業機械の周辺の様子を表す第1の画像を表示させると共に、第1の画像に重畳して前記第1の領域を表す第2の画像を表示する表示装置と、を備える、
請求項1乃至9の何れか一項に記載の作業機械。 an imaging device that images the surroundings of the work machine;
A display device that displays a first image representing the surroundings of the working machine based on the captured image of the imaging device, and displays a second image representing the first area superimposed on the first image. and,
A working machine according to any one of claims 1 to 9.
請求項10に記載の作業機械。 The display device superimposes and displays a third image representing a travel trajectory of the traveling body when the working machine is assumed to travel in the current state, superimposed on the first image.
The working machine according to claim 10.
請求項1乃至11の何れか一項に記載の作業機械。 comprising a notification device that notifies an operator when there is a possibility of deviation from the first area;
A working machine according to any one of claims 1 to 11.
情報処理装置。 Obtaining the output of a sensor that obtains data regarding objects within a predetermined range, and estimating a first region in the predetermined range in which the work machine can run or is allowed to run based on the output of the sensor. do,
Information processing device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022058983A JP2023150081A (en) | 2022-03-31 | 2022-03-31 | Work machine and information processing unit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2022058983A JP2023150081A (en) | 2022-03-31 | 2022-03-31 | Work machine and information processing unit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2023150081A true JP2023150081A (en) | 2023-10-16 |
Family
ID=88326309
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022058983A Pending JP2023150081A (en) | 2022-03-31 | 2022-03-31 | Work machine and information processing unit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2023150081A (en) |
-
2022
- 2022-03-31 JP JP2022058983A patent/JP2023150081A/en active Pending
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