JP2023151686A - ショベル - Google Patents

Abstract

【課題】人がショベルに接近する要因を分析できるようにするショベルを提供すること。【解決手段】ショベル１００は、下部走行体１と、下部走行体１に搭載された上部旋回体３と、上部旋回体３に搭載されたコントローラ３０と、を備えている。そして、コントローラ３０は、ショベル１００の周囲にいる人を識別し、識別した人毎に、識別したときの位置に関する情報と時刻に関する情報とを対応付けて記録する。【選択図】図１

Description

本開示は、ショベルに関する。

周囲の所定の領域内に侵入した人を識別するショベルが知られている（例えば、特許文献１参照）。このショベルの制御装置は、所定の領域に人が侵入した際に、識別した人毎に所定の領域に侵入した回数を接近回数としてカウントし、所定の領域に人が侵入している状態において、接近回数に基づいてショベルの制御を行うように構成されている。

特開２０２１－５５３５８号公報

しかしながら、このショベルの制御装置は、接近回数を数えるだけであり、その接近の要因を分析できない。

そこで、人がショベルに接近する要因を分析できるようにするショベルを提供することが望ましい。

本開示の一実施形態に係るショベルは、下部走行体と、前記下部走行体に搭載された上部旋回体と、前記上部旋回体に搭載された制御装置と、を備え、前記制御装置は、ショベルの周囲にいる人を識別し、識別した人毎に、識別した人の位置に関する情報と時刻に関する情報とを対応付けて記録する。

上述の手段により、人がショベルに接近する要因を分析できるようにするショベルが提供される。

ショベルの管理システムの構成例を示す概略図である。 ショベルの上面図である。 ショベルに搭載される基本システムの構成例を示す図である。 識別処理の流れの一例を示すフローチャートである。 ショベルの周囲に設定される監視領域Ｚの構成例を示す図である。 ショベルの周囲で発生した事象とその観察結果との関係を示す図である。 コントローラが識別した人毎の監視領域への進入回数を示す棒グラフである。 表示装置に表示される画面の一例を示す図である。

最初に、図１及び図２を参照して、本開示の実施形態に係る掘削機としてのショベル１００の管理システムＳＹＳについて説明する。図１は、管理システムＳＹＳの構成例を示す概略図である。図２は、ショベル１００の上面図である。

管理システムＳＹＳは、ショベル１００を管理するシステムである。図示例では、管理システムＳＹＳは、主に、ショベル１００、支援装置２００、及び管理装置３００で構成されている。ショベル１００、支援装置２００、及び管理装置３００のそれぞれは、通信装置を備え、携帯電話通信網、衛星通信網、又は近距離無線通信網等を介して互いに直接的に或いは間接的に接続されている。管理システムＳＹＳを構成するショベル１００、支援装置２００、及び管理装置３００のそれぞれは、１台であってもよく、複数台であってもよい。図１に示す例では、管理システムＳＹＳは、１台のショベル１００と、１台の支援装置２００と、１台の管理装置３００とを含む。

支援装置２００は、典型的には携帯端末装置であり、例えば、施工現場にいる作業者等が携帯するノートＰＣ、タブレットＰＣ、又はスマートフォン等である。支援装置２００は、ショベル１００の操作者が携帯する携帯端末装置であってもよい。但し、支援装置２００は、固定端末装置であってもよい。

管理装置３００は、典型的には固定端末装置であり、例えば、施工現場の外に位置する管理センタ等に設置されるサーバコンピュータである。管理装置３００は、可搬性のコンピュータ（例えば、ノートＰＣ、タブレットＰＣ、又はスマートフォン等の携帯端末装置）であってもよい。

ショベル１００は、クローラ式の下部走行体１の上に、旋回機構２を介して、上部旋回体３を旋回可能に搭載している。上部旋回体３には、作業要素としてのブーム４が取り付けられている。ブーム４の先端には作業要素としてのアーム５が取り付けられ、アーム５の先端には作業要素及びエンドアタッチメントとしてのバケット６が取り付けられている。ブーム４はブームシリンダ７により駆動され、アーム５はアームシリンダ８により駆動され、バケット６はバケットシリンダ９により駆動される。ブーム４、アーム５、及びバケット６は、アタッチメントの一例である掘削アタッチメントを構成している。

上部旋回体３には、運転室としてのキャビン１０が設けられ、且つ、エンジン１１等の動力源が搭載されている。また、上部旋回体３には、旋回油圧モータ（図示せず）、コントローラ３０、空間認識装置８０、及び個人識別装置８５等が取り付けられている。旋回油圧モータは旋回用電動発電機であってもよい。

キャビン１０の内部には、操作装置２６、表示装置４０、及び警報装置４９等が設けられている。なお、本明細書では、便宜上、上部旋回体３における、ブーム４等の作業要素が取り付けられている側を前側とし、カウンタウェイトが取り付けられている側を後側とする。

コントローラ３０は、ショベル１００を制御できるように構成されている。図１に示す例では、コントローラ３０は、処理回路の一例であり、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＮＶＲＡＭ、及びＲＯＭ等を備えたコンピュータで構成されている。そして、コントローラ３０は、各機能要素に対応するプログラムをＲＯＭから読み出してＲＡＭに読み込み、対応する処理をＣＰＵに実行させる。但し、各機能要素は、ハードウェアで構成されていてもよく、ソフトウェアとハードウェアの組み合わせで構成されていてもよい。

空間認識装置８０は、ショベル１００の周囲の空間を認識するように構成されている。空間認識装置８０は、例えば、単眼カメラ、ステレオカメラ、距離画像カメラ、赤外線カメラ、ＬＩＤＡＲ、超音波センサ、ミリ波センサ、レーザレーダセンサ、赤外線センサ、又はそれらの組み合わせ等である。図１に示す例では、空間認識装置８０は、上部旋回体３の上面の後端に取り付けられた後カメラ８０Ｂ、上部旋回体３の上面の左端に取り付けられた左カメラ８０Ｌ、上部旋回体３の上面の右端に取り付けられた右カメラ８０Ｒ、及び、上部旋回体３（キャビン１０）の上面の前端に取り付けられた前カメラ８０Ｆを含む。なお、空間認識装置８０は、後カメラ８０Ｂ、左カメラ８０Ｌ、及び右カメラ８０Ｒを含む構成、すなわち、前カメラ８０Ｆを含まない構成であってもよい。また、空間認識装置８０は、上部旋回体３の側面に埋め込まれるように上部旋回体３に取り付けられていてもよい。

図示例では、後カメラ８０Ｂ、前カメラ８０Ｆ、左カメラ８０Ｌ、及び右カメラ８０Ｒはいずれも、光軸が斜め下方を向くように、且つ、上部旋回体３の一部が撮像範囲に含まれるように上部旋回体３に取り付けられている。そのため、後カメラ８０Ｂ、前カメラ８０Ｆ、左カメラ８０Ｌ、及び右カメラ８０Ｒのそれぞれの撮像範囲は、例えば、上面視で約１８０度の視野角を有する。図２に示す例では、撮像範囲ＡＢは後カメラ８０Ｂの撮像範囲の一例を表し、撮像範囲ＡＦは前カメラ８０Ｆの撮像範囲の一例を表し、撮像範囲ＡＬは左カメラ８０Ｌの撮像範囲の一例を表し、撮像範囲ＡＲは右カメラ８０Ｒの撮像範囲の一例を表す。

空間認識装置８０は、ショベル１００の周囲における所定領域内の所定物体を検出する物体検出装置として機能してもよい。この場合、空間認識装置８０は、画像処理装置を含んでいてもよい。画像処理装置は、空間認識装置８０が撮像した画像（入力画像）に既知の画像処理を施して入力画像に含まれる所定物体の画像を検出する。所定物体の画像を検出した場合、空間認識装置８０は、その所定物体に関する情報をコントローラ３０に対して出力する。所定物体に関する情報は、例えば、所定物体の種類、位置、又は大きさ等である。所定物体は、例えば、人、動物、車両、又は機械等である。画像処理装置は、動体を検出する構成であってもよい。画像処理装置は、コントローラ３０に統合されていてもよい。また、空間認識装置８０は、検出した所定物体と空間認識装置８０との間の距離を算出するように構成されていてもよい。

また、ショベル１００は、空間認識装置８０（後カメラ８０Ｂ、前カメラ８０Ｆ、左カメラ８０Ｌ、及び右カメラ８０Ｒ）とは別に、物体検出装置（ＬＩＤＡＲ、ミリ波レーダ、又はステレオカメラ等）を配置するように構成されていてもよい。この場合、ショベル１００は、物体検出装置によって検出された所定物体に関する情報を表示装置４０に表示させてもよい。

個人識別装置８５は、ショベル１００の周囲にいる人を識別するための装置である。図示例では、個人識別装置８５は、非接触タグリーダの一例であるＲＦＩＤタグリーダである。具体的には、ＲＦＩＤタグリーダは、ショベル１００の周囲にいる人が携帯しているＲＦＩＤタグに保存されたデータを読み出すための装置であり、上部旋回体３に取り付けられている。そして、ＲＦＩＤタグリーダは、周囲に向けて電波（搬送波）を発信し、その電波（搬送波）から電力を得て動作するＲＦＩＤタグからの電波（反射波）を受信することにより、そのＲＦＩＤタグに保存された情報を読み出すことができる。コントローラ３０は、個人識別装置８５が読み出した情報に基づき、ショベル１００の周囲にいる人を識別するように構成されている。

但し、コントローラ３０は、ショベル１００の周囲にいる人が携帯しているスマートフォン等の携帯端末装置としての支援装置２００から識別情報を受信することによってその人を識別するように構成されていてもよい。或いは、コントローラ３０は、空間認識装置８０としてのカメラが撮像した画像を利用する顔識別技術により、ショベル１００の周囲にいる人を識別するように構成されていてもよい。これらの場合、個人識別装置８５は省略されてもよい。

このように、コントローラ３０は、様々な個人識別技術を利用し、ショベル１００の周囲にいる人を識別することができるように構成されている。

次に、図３を参照して、ショベル１００に搭載される基本システムについて説明する。図３は、ショベル１００に搭載される基本システムの構成例を示す。図３において、機械的動力伝達ラインは二重線、作動油ラインは太い実線、パイロットラインは破線、電力ラインは細い実線、電気信号ラインは一点鎖線でそれぞれ示されている。

図３に示されるように、基本システムは、主に、エンジン１１、メインポンプ１４、パイロットポンプ１５、コントロールバルブユニット１７、操作装置２６、操作センサ２９、コントローラ３０、切換弁３５、表示装置４０、警報装置４９、ダイヤル７５、ＥＣＯボタン７６、ゲートロックレバーＤ４、及びキースイッチＤ５等を含む。

エンジン１１は、負荷の増減に関わらずエンジン回転数を一定に維持するアイソクロナス制御を採用したディーゼルエンジンである。エンジン１１における燃料噴射量、燃料噴射タイミング、及びブースト圧等は、エンジンコントロールユニット７４により制御される。

エンジン１１は、油圧ポンプとしてのメインポンプ１４及びパイロットポンプ１５のそれぞれに接続されている。メインポンプ１４は、作動油ラインを介してコントロールバルブユニット１７に接続されている。

コントロールバルブユニット１７は、ショベル１００の油圧系の制御を行う油圧制御装置である。コントロールバルブユニット１７は、左走行油圧モータ、右走行油圧モータ、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、バケットシリンダ９、及び旋回油圧モータ等の油圧アクチュエータに接続されている。

具体的には、コントロールバルブユニット１７は、各油圧アクチュエータに対応する複数の制御弁（スプール弁）を含む。各スプール弁は、ＰＣポートの開口面積及びＣＴポートの開口面積を増減できるように、パイロットラインにおけるパイロット圧に応じて変位可能に構成されている。ＰＣポートは、メインポンプ１４と油圧アクチュエータとを連通させるポートである。ＣＴポートは、油圧アクチュエータと作動油タンクとを連通させるポートである。

パイロットポンプ１５は、パイロットラインを介して操作装置２６に接続されている。操作装置２６は、例えば、左操作レバー、右操作レバー、及び走行操作装置を含む。走行操作装置は、例えば、走行レバー及び走行ペダルを含む。図示例では、操作装置２６のそれぞれは、油圧式操作装置であり、パイロットラインを介してコントロールバルブユニット１７内にある対応するスプール弁のパイロットポートに接続されている。但し、操作装置２６は、電気式操作装置であってもよい。この場合、操作装置２６は、例えば、パイロットポンプ１５と各スプール弁のパイロットポートとの間の油路に配置された電磁弁の開口面積を制御してパイロット圧を調整することによって油圧アクチュエータを作動させるように構成されていてもよい。

また、パイロットポンプ１５は省略されてもよい。この場合、パイロットポンプ１５が担っていた機能は、メインポンプ１４によって実現されてもよい。すなわち、メインポンプ１４は、コントロールバルブユニット１７に作動油を供給する機能とは別に、絞り等により作動油の圧力を低下させた後で操作装置２６等に作動油を供給する機能を備えていてもよい。

操作センサ２９は、操作装置２６の操作内容を検出するように構成されている。図示例では、操作センサ２９は、操作装置２６の操作内容を圧力の形で検出する圧力センサであり、検出値をコントローラ３０に対して出力する。但し、操作装置２６の操作内容は、電流センサ、傾斜センサ、又は抵抗センサ等の他のセンサを利用して検出されてもよい。

切換弁３５は、操作装置２６の有効状態と無効状態とを切り換えできるように構成されている。操作装置２６の有効状態は、操作者が操作装置２６を用いて油圧アクチュエータを操作できる状態である。このとき、ショベル１００は動作可能状態となる。操作装置２６の無効状態は、操作者が操作装置２６を用いて油圧アクチュエータを操作できない状態である。このとき、ショベル１００は動作不能状態となる。図示例では、切換弁３５は、コントローラ３０からの指令に応じて動作するように構成されているゲートロック弁である。具体的には、切換弁３５は、パイロットポンプ１５と操作装置２６とを繋ぐパイロットラインに配置され、コントローラ３０からの指令に応じてパイロットラインの遮断と連通とを切り換えできるように構成されている。操作装置２６は、例えば、ゲートロックレバーＤ４が引き上げられて切換弁３５（ゲートロック弁）が開かれたときに有効状態となり、ゲートロックレバーＤ４が押し下げられて切換弁３５（ゲートロック弁）が閉じられたときに無効状態となる。

表示装置４０は、各種の情報を表示するように構成されている。表示装置４０は、ＣＡＮ等の通信ネットワークを介してコントローラ３０に接続されていてもよく、専用線を介してコントローラ３０に接続されていてもよい。図示例では、表示装置４０は、空間認識装置８０が撮像した一つ又は複数の画像（撮像画像）と、メニュー画面とを表示できるように構成されている。表示装置４０は、蓄電池７０から電力の供給を受けて動作する。表示装置４０は、制御部４０ａ、画像表示部４１、及び操作部４２を有する。

制御部４０ａは、画像表示部４１に表示される画像を制御する。図示例では、制御部４０ａは、処理回路の別の一例であり、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＮＶＲＡＭ、及びＲＯＭ等を備えたコンピュータで構成されている。そして、制御部４０ａは、各機能要素に対応するプログラムをＲＯＭから読み出してＲＡＭに読み込み、対応する処理をＣＰＵに実行させる。但し、各機能要素は、ハードウェアで構成されていてもよく、ソフトウェアとハードウェアの組み合わせで構成されていてもよい。また、画像表示部４１に表示される画像は、コントローラ３０又は空間認識装置８０によって制御（生成）されてもよい。

画像表示部４１は、空間認識装置８０が撮像した撮像画像とメニュー画面とを表示する。撮像画像は、後カメラ８０Ｂが撮像した後方画像、前カメラ８０Ｆが撮像した前方画像、左カメラ８０Ｌが撮像した左方画像、及び、右カメラ８０Ｒが撮像した右方画像のうちの少なくとも一つであってもよい。また、撮像画像は、後カメラ８０Ｂ、前カメラ８０Ｆ、左カメラ８０Ｌ、及び右カメラ８０Ｒのそれぞれが撮像した撮像画像の少なくとも二つに基づいて合成される俯瞰画像であってもよい。また、撮像画像は、後方画像、前方画像、左方画像、右方画像、及び俯瞰画像から選択される二つ以上の画像であってもよい。メニュー画面は、ショベル１００の状態を示す状態画面、及び、ショベル１００の各種設定を示す設定画面等の少なくとも一つを含む。

操作部４２は、ショベル１００の操作者の入力を受け付けるように構成されている。図示例では、操作部４２は、ハードウェアスイッチを含むスイッチパネルである。操作部４２は、タッチパネルであってもよい。図示例では、操作部４２は、画像表示部４１の下側に配置されており、画像表示部４１が表示する画像を変更するためのスイッチ（例えば、メニュースイッチ）を含む。但し、操作部４２の配置は、上記した例に限定されるものではなく、例えば、操作レバーに配置されていてもよいし、運転席の側方に設けられたシート左側コンソール又はシート右側コンソールに配置されていてもよい。また、表示装置４０に設けられる操作部４２に加えて、操作部４２と同じ機能を有する第２操作部５０が、操作レバー、シート左側コンソール、及びシート右側コンソールのうちの少なくとも一つに配置されていてもよい。

例えば、画像表示部４１は、空間認識装置８０が撮像した右方画像及び後方画像を表示している状態で操作部４２のメニュースイッチが操作されると、メニュー画面を表示する。具体的には、画像表示部４１は、操作部４２のメニュースイッチが操作される前後で後方画像の大きさを変更することなく、右方画像の大きさを縮小するとともに、メニュー詳細項目を選択する画面を表示する。そして、メニュー詳細項目を選択する画面が表示された状態で操作部４２の所定のスイッチが操作されると、画像表示部４１は、右方画像を、ショベル１００の状態を示す状態画面、又は、ショベル１００の各種設定を示す設定画面等のメニュー画面に切り換える。このとき、画像表示部４１は、後方画像の大きさを変更することなくその大きさを維持した状態で後方画像を表示する。

また、画像表示部４１は、ショベル１００の操作が可能な状態及びショベル１００の操作が不能な状態のいずれであっても、操作部４２のメニュースイッチが操作されるとメニュー画面を表示するように構成されていてよい。また、画像表示部４１は、ショベル１００の操作が不能な状態であるときに限り、操作部４２のメニュースイッチが操作されるとメニュー画面を表示するように構成されていてもよい。すなわち、画像表示部４１は、ショベル１００の操作が可能な状態であるときには、操作部４２のメニュースイッチが操作されたときであっても、メニュー画面を表示しないように構成されていてもよい。また、画像表示部４１は、例えば、切換スイッチ等の切換手段によって、表示される画像が切り換わるように構成されていてもよい。ショベル１００の操作が可能な状態とは、例えば、ゲートロックレバーＤ４が引き上げられて切換弁３５が開かれることで操作装置２６が有効になっている状態である。このときのゲートロックレバーＤ４の状態は、ロック解除状態と称される。また、ショベル１００は動作可能状態となっている。ショベル１００の操作が不能な状態とは、例えば、ゲートロックレバーＤ４が押し下げられて切換弁３５が閉じられることで操作装置２６が無効となっている状態である。このときのゲートロックレバーＤ４の状態は、ロック状態と称される。また、ショベル１００は動作不能状態となっている。

蓄電池７０は、例えば、オルタネータ１１ａで発電した電気で充電される。蓄電池７０の電力は、コントローラ３０等にも供給される。例えば、エンジン１１のスタータ１１ｂは、蓄電池７０からの電力で駆動され、エンジン１１を始動する。

エンジンコントロールユニット７４は、冷却水温等、エンジン１１の状態に関するデータをコントローラ３０に送信する。メインポンプ１４のレギュレータ１４ａは、斜板傾転角に関するデータをコントローラ３０に送信する。なお、図示例では、レギュレータ１４ａは、コントローラ３０からの制御指令に応じて斜板傾転角を変更するように構成されている。吐出圧センサ１４ｂは、メインポンプ１４の吐出圧に関するデータをコントローラ３０に送信する。作動油タンクとメインポンプ１４との間の管路に設けられた油温センサ１４ｃは、その管路を流れる作動油の温度に関するデータをコントローラ３０に送信する。操作センサ２９は、操作装置２６が操作されたときに生成されるパイロット圧に関するデータをコントローラ３０に送信する。コントローラ３０は一時記憶部（メモリ）にこれらのデータを蓄積しておき、必要なときに表示装置４０に送信できる。

ダイヤル７５は、エンジン１１の目標回転数を調整できるように構成されている。具体的には、ダイヤル７５は、エンジン１１の目標回転数の設定状態を示す情報をコントローラ３０に送信できるように構成されている。図示例では、ダイヤル７５は、第１レベル（最も低い目標回転数に対応するレベル）から第１０レベル（最も高い目標回転数に対応するレベル）の１０段階で目標回転数を切り換えできるように構成されている。エンジン１１の実際の回転数は、ダイヤル７５で選択された目標回転数となるように制御される。

ＥＣＯボタン７６は、ＥＣＯモードのＯＮ、ＯＦＦを切り換えるための操作具の一例である。ＥＣＯモードは、ショベル１００の作業モードの一つであり、燃料の消費を抑制するための機能が実行される作業モードである。図示例では、ショベル１００の作業モードは、ＥＣＯボタン７６が押される度に、ＥＣＯモードと通常モードとの間で切り換わるように構成されている。通常モードは、ショベル１００の作業モードの一つであり、燃料の消費を抑制するための機能が実行されない作業モードである。ＥＣＯモードで実行される機能は、例えば、アタッチメントの動きを遅くする機能を含む。アタッチメントの動きを遅くする機能が実行されると、操作レバーを中立位置から遠ざけたときのブームシリンダ７、アームシリンダ８、及びバケットシリンダ９のそれぞれの伸縮加速度が所定値以下に制限される。図示例では、最大伸縮速度は制限されないが、最大伸縮速度も制限されるように構成されてもよい。また、図示例では、操作レバーを中立位置に戻すときの伸縮加速度は制限されないが、操作レバーを中立位置に戻すときの伸縮加速度も制限されるように構成されてもよい。この機能は、例えば、スプール弁のストローク加速度（パイロット圧の増加率）を制限することによって実現される。このＥＣＯボタン７６を使用することにより、ショベル１００の操作者は、必要に応じて、燃料の消費を抑制することができる。そのため、ショベル１００は、例えば、操作者がショベル１００の作業性を制限してでも燃料の消費を抑制することを望む場合に対応できる。

警報装置４９は、ショベル１００の作業に携わる人の注意を喚起するための装置である。図示例では、警報装置４９は、キャビン１０内に設置される室内警報装置である。但し、警報装置４９は、キャビン１０の外に設置される室外警報装置であってもよく、室内警報装置と室外警報装置との組み合わせであってもよい。室内警報装置は、キャビン１０内にいるショベル１００の操作者の注意を喚起するための装置であり、例えば、キャビン１０内に設けられた音出力装置、振動発生装置、及び発光装置の少なくとも一つを含む。室内警報装置は、表示装置４０であってもよい。室外警報装置は、ショベル１００の周囲で作業する作業者の注意を喚起するための装置であり、例えば、キャビン１０の外に設けられた音出力装置及び発光装置の少なくとも一つを含む。室外警報装置としての音出力装置は、上部旋回体３の底面に取り付けられている走行アラーム装置であってもよい。また、室外警報装置は、上部旋回体３上に設けられる電光掲示板であってもよい。警報装置４９は、例えば、物体検出装置として機能する空間認識装置８０が所定物体を検出した場合に、ショベル１００の作業に携わる人にその旨を知らせることができるように構成されていてもよい。

キースイッチＤ５は、ショベル１００を始動させるための装置である。図３に示す例では、キースイッチＤ５は、メカニカルキーが差し込まれるキーシリンダで構成されている。但し、キースイッチＤ５は、スマートエントリーシステム等で用いられるボタン式の装置であってもよい。具体的には、キースイッチＤ５は、キーシリンダに差し込まれたメカニカルキーを回動させることによって４つの回動位置のうちの一つが選択されるように構成されている。４つの回動位置は、ＯＦＦ位置、ＡＣＣ位置、ＯＮ位置、及びＳＴＡＲＴ位置である。メカニカルキーの回動位置がＯＦＦ位置のときには、コントローラ３０への電源供給が遮断される。メカニカルキーの回動位置がＡＣＣ位置又はＯＮ位置のときには、コントローラ３０への電源供給が行われる。メカニカルキーの回動位置がＳＴＡＲＴ位置のときには、エンジン１１のスタータ１１ｂへの電源供給が行われる。

次に、図４を参照し、コントローラ３０が、ショベル１００の周囲に設定された所定の領域内に進入した人を識別し、識別した人毎に、識別した人の位置に関する情報と時刻に関する情報とを対応付ける処理（以下、「識別処理」とする。）について説明する。図４は、識別処理の流れの一例を示すフローチャートである。図４に示す例では、コントローラ３０は、電力が供給されている間、エンジン１１が動作中であるか否かにかかわらず、所定の制御周期で繰り返しこの識別処理を実行する。但し，コントローラ３０は、エンジン１１が動作中である場合に限り、所定の制御周期で繰り返しこの識別処理を実行するように構成されていてもよく、エンジン１１が停止中である場合に限り、所定の制御周期で繰り返しこの識別処理を実行するように構成されていてもよい。

最初に、コントローラ３０は、所定の領域内に人が進入しているか否かを判定する（ステップＳＴ１）。図示例では、コントローラ３０は、空間認識装置８０の出力に基づいて所定の監視領域Ｚ内に人が進入しているか否かを判定する。なお、コントローラ３０は、空間認識装置８０及び個人識別装置８５の少なくとも一方の出力に基づいて監視領域Ｚ内に人が進入しているか否かを判定するように構成されていてもよい。

或いは、コントローラ３０は、ショベル１００の周囲にいる人が携帯しているスマートフォン等の携帯端末装置としての支援装置２００から位置情報を受信することによって監視領域Ｚ内に人が進入しているか否かを判定するように構成されていてもよい。

図５は、ショベル１００の周囲に設定される監視領域Ｚの構成例を示す図である。図５に示す例では、監視領域Ｚは、上部旋回体３の旋回軸ＡＸを中心とする円形の領域である内側監視領域ＺＡと、内側監視領域ＺＡの外側に隣接して位置する円環状の領域である外側監視領域ＺＢとを含む。また、監視領域Ｚは、上部旋回体３の旋回に伴って旋回するように、すなわち、上部旋回体３に対して相対移動不能に設定されている。但し、監視領域Ｚは、上部旋回体３の旋回に伴って旋回しないように、すなわち、上部旋回体３に対して相対移動可能に設定されていてもよい。

内側監視領域ＺＡは、五つの扇形の領域である第１内側監視領域ＺＡ１～第５内側監視領域ＺＡ５に五等分されている。同様に、外側監視領域ＺＢは、五つの部分円環状の領域である第１外側監視領域ＺＢ１～第５外側監視領域ＺＢ５に五等分されている。すなわち、監視領域Ｚは十個の小領域に分割されている。そして、第１外側監視領域ＺＢ１は、第１内側監視領域ＺＡ１の外側に隣接して配置され、第２外側監視領域ＺＢ２は、第２内側監視領域ＺＡ２の外側に隣接して配置され、第３外側監視領域ＺＢ３は、第３内側監視領域ＺＡ３の外側に隣接して配置され、第４外側監視領域ＺＢ４は、第４内側監視領域ＺＡ４の外側に隣接して配置され、第５外側監視領域ＺＢ５は、第５内側監視領域ＺＡ５の外側に隣接して配置されている。

所定の領域内に人が進入していないと判定した場合（ステップＳＴ１のＮＯ）、コントローラ３０は、今回の識別処理を終了する。識別対象となる人が存在しないためである。

所定の領域内に人が進入していると判定した場合（ステップＳＴ１のＹＥＳ）、コントローラ３０は、その人を識別する（ステップＳＴ２）。図示例では、コントローラ３０は、個人識別装置８５の出力に基づいてその人を識別する。具体的には、コントローラ３０は、個人識別装置８５としてのＲＦＩＤタグリーダによってその人が携帯しているＲＦＩＤタグに記憶されている識別情報を取得することによってその人を識別する。

所定の領域内に進入した人を識別した後で、コントローラ３０は、識別した人毎に進入位置に関する情報と進入時刻に関する情報とを対応付けて記録する（ステップＳＴ３）。進入位置に関する情報は、例えば、十個の小領域のうちのどの小領域に進入したかに関する情報である。図示例では、コントローラ３０は、識別した人が監視領域Ｚ内の十個に分割された小領域のそれぞれに進入する度に進入時刻を記録するように構成されている。例えば、ショベル１００の周囲で作業している作業者が監視領域Ｚ（第３外側監視領域ＺＢ３）内に進入し、第３内側監視領域ＺＡ３、第４内側監視領域ＺＡ４、及び第４外側監視領域ＺＢ４を通過した後で監視領域Ｚ外に退出した場合、コントローラ３０は、その作業者を「作業者Ａ」であると識別した上で、第３外側監視領域ＺＢ３、第３内側監視領域ＺＡ３、第４内側監視領域ＺＡ４、及び第４外側監視領域ＺＢ４のそれぞれに進入した時刻を別々に記録する。

なお、所定の領域内に人が進入していると判定した場合において、その人を識別できない場合、コントローラ３０は、その人を「未識別者」として識別してもよい。その上で、コントローラ３０は、その未識別者が監視領域Ｚ内の十個に分割された小領域のそれぞれに進入する度に進入時刻を記録するように構成されていてもよい。

また、コントローラ３０は、ショベル１００の状態に関する情報を追加的に対応付けて記録するように構成されていてもよい。なお、ショベル１００の状態に関する情報は、例えば、ショベル１００が動作可能状態であるか若しくは動作不能状態であるか、エンジン１１が動作中であるか若しくは停止中であるか、旋回操作が行われているか否か、ブーム上げ操作が行われているか否か、又は、後進操作が行われているか否かといった情報である。

また、コントローラ３０は、監視領域Ｚ内に人が進入しているときには、空間認識装置８０が撮像した画像を対応付けて記録するように構成されていてもよい。

また、コントローラ３０は、記録した情報を支援装置２００又は管理装置３００に送信するように構成されていてもよい。この場合、コントローラ３０は、送信要求を受けた場合に送信するように構成されていてもよく、所定時間が経過する毎に送信するように構成されていてもよい。

ここで、図６を参照し、ショベル１００の近くを作業者が通過したときにコントローラ３０によって記録される情報の内容の一例について説明する。図６は、ショベル１００の周囲で発生した事象とその観察結果との関係を示す図である。具体的には、図６の左図は、ショベル１００が位置する作業現場の上面図であり、図６の右図は、監視領域Ｚを構成する十個の小領域のそれぞれに対する進入回数を示す図である。

図６の左図は、ショベル１００と壁ＷＬとの間の空間を通り抜ける二人の作業者の経路を矢印で示している。具体的には、作業者ＷＫ１は、矢印で示される経路ＲＴ１に沿い、ショベル１００の後ろに位置する場所からショベル１００の右側にある空間を通り抜けてショベル１００の前に位置する場所に移動している。また、作業者ＷＫ２は、矢印で示される経路ＲＴ２に沿い、ショベル１００の前に位置する場所からショベル１００の右側にある空間を通り抜けてショベル１００の後ろに位置する場所に移動している。

この場合、コントローラ３０は、作業者ＷＫ１が第２外側監視領域ＺＢ２内に進入し、その後に第２内側監視領域ＺＡ２、第１内側監視領域ＺＡ１、第１外側監視領域ＺＢ１、及び第５外側監視領域ＺＢ５を通過して監視領域Ｚ外に退出したことを記録している。また、コントローラ３０は、作業者ＷＫ２が第５外側監視領域ＺＢ５内に進入し、その後に第５内側監視領域ＺＡ５、第１内側監視領域ＺＡ１、第２内側監視領域ＺＡ２、及び第２外側監視領域ＺＢ２を通過して監視領域Ｚ外に退出したことを記録している。

図６の右図は、作業者ＷＫ１及び作業者ＷＫ２がショベル１００の横を通り抜けた後の時点において、第１外側監視領域ＺＢ１及び第５内側監視領域ＺＡ５のそれぞれへの進入回数が１回であり、第１内側監視領域ＺＡ１、第２内側監視領域ＺＡ２、第２外側監視領域ＺＢ２、及び第５外側監視領域ＺＢ５のそれぞれへの進入回数が２回であることを示している。このように、コントローラ３０は、識別情報を取得して記憶することで、それぞれの監視領域の間を作業者が直接移動する際に、同一の識別情報（作業者）に対して監視領域毎に進入回数をカウントしてしまうのを抑制できる。

このように、コントローラ３０が記録した情報（例えば識別情報等）を利用すれば、管理者は、監視領域Ｚを構成する十個の小領域のそれぞれに対する進入回数を把握できる。また、管理者は、識別された人毎の各小領域への進入回数を把握できる。また、管理者は、各小領域における滞在時間、又は、識別された人が通った経路等を把握できる。

また、ショベル１００の状態に関する情報をコントローラ３０が追加的に対応付けて記録している場合には、管理者は、ショベル１００に対してどのような操作が行われているときに作業者がショベル１００に近づいたのか、又は、ショベル１００に対してどのような操作が行われているときに作業者がショベル１００から遠ざかったのか等を把握できる。

次に、図７を参照し、コントローラ３０が記録した情報の利用方法の一例について説明する。図７は、所定の期間内にコントローラ３０が識別した人毎の監視領域Ｚへの進入回数を示す棒グラフである。所定の期間は、例えば、一日、一週間、又は一ヶ月等である。

図示例では、監視領域Ｚへの進入回数は、図６の左図に示すように作業者ＷＫ１が監視領域Ｚを構成している五つの小領域（第５外側監視領域ＺＢ５、第５内側監視領域ＺＡ５、第１内側監視領域ＺＡ１、第２内側監視領域ＺＡ２、及び第２外側監視領域ＺＢ２）を通り抜けた場合であっても、取得した識別情報を記憶することで、五回ではなく一回としてカウントされる。また、監視領域Ｚへの進入回数は、監視領域Ｚへの進入と監視領域Ｚからの退出が所定の短時間で複数回にわたって繰り返された場合には一回にまとめられてもよい。

このグラフは、例えば、コントローラ３０が記録した情報を利用する管理装置３００によって生成され、管理装置３００に接続された表示装置に表示される。このグラフを見た人（例えば、ショベル１００の管理者）は、所定の期間内にショベル１００に接近した回数が最も多いのが作業者Ｂであることを認識できる。

なお、内側監視領域ＺＡへの進入回数と外側監視領域ＺＢへの進入回数とは別々にカウントされてもよい。また、十個の小領域のそれぞれへの進入回数は別々にカウントされてもよい。

また、進入位置に関する情報と進入時刻に関する情報とショベル１００の状態に関する情報とが対応付けられて記録されている場合には、監視領域Ｚへの進入回数は、ショベル１００の状態毎に分類された上でカウントされてもよい。例えば、ショベル１００が動作可能状態にあるときの進入回数とショベル１００が動作不能状態にあるときの進入回数とは別々にカウントされてもよい。また、旋回操作が行われているときの進入回数と後進操作が行われているときの進入回数とは別々にカウントされてもよい。

また、コントローラ３０が記録した情報は、レーダチャート、折れ線グラフ、円グラフ、又は散布図等、棒グラフ以外の図を用いて表示されてもよい。

次に、図８を参照し、表示装置４０の画像表示部４１に表示される画面の一例について説明する。図８は、画像表示部４１に表示される画面の一例を示す図である。図示例では、コントローラ３０は、監視領域Ｚ内に人が進入していると判定したときに図８に示す画面を表示する。図８に示す画面は、後カメラ８０Ｂが撮像した後方画像を含む。図示例では、後方画像は、上部旋回体３の後端部の画像ＩＭ１を含んでいる。そのため、画面を見た人は、ショベル１００と周囲の物体との間の距離を直感的に把握できる。

具体的には、コントローラ３０は、後方画像に画像処理を施して後方画像に含まれる人の画像を検出する。図示例では、コントローラ３０は、検出した作業者の画像ＩＭ２を取り囲むように枠Ｇ１を表示し、その作業者がショベル１００（コントローラ３０）によって検出されていることをショベル１００の操作者に知らせるようにしている。

また、コントローラ３０は、その作業者が携帯している携帯端末装置が発信する識別情報を受信することにより、その作業者の識別情報を取得する。識別情報は、その作業者の識別番号、氏名、又は所属先等である。そして、コントローラ３０は、取得した識別情報を、その作業者の画像ＩＭ２の近くに表示する。図示例では、コントローラ３０は、作業者の画像ＩＭ２よりも高い位置にテキストボックスＧ２を表示し、その作業者の氏名「＃＃＃＃」をテキストボックスＧ２内に表示している。

この画面を見たショベル１００の操作者は、後方からショベル１００に近づいている作業者が「＃＃＃＃」であることを容易に認識できる。なお、コントローラ３０は、ショベル１００と作業者との間の距離、又は、その作業者の監視領域Ｚへの進入回数等を表示してもよい。

上述のように、本開示の実施形態に係るショベル１００は、下部走行体１と、下部走行体１に搭載された上部旋回体３と、上部旋回体３に搭載された制御装置としてのコントローラ３０と、を備えている。そして、コントローラ３０は、ショベル１００の周囲にいる人を識別し、識別した人毎に、識別した人の位置に関する情報と時刻に関する情報とを対応付けて記録するように構成されている。

この構成では、ショベル１００を管理する管理者は、記録された情報を利用することにより、識別された人がショベル１００に接近する要因を分析できる。管理者は、記録された情報を利用することにより、各作業者がどのくらいの頻度でショベル１００に近づいているのか、前後左右のいずれの方向からショベル１００に近づいたか、又は、ショベル１００から前後左右のいずれの方向に遠ざかったか等を認識できるためである。そして、管理者は、例えば、作業現場の安全性を向上させるため、各作業者に適切なアドバイスを行うことができる。

また、コントローラ３０は、識別した人に関する情報を表示画面上に表示するように構成されていてもよい。例えば、コントローラ３０は、図８に示すように、識別した人の名前を、表示装置４０の画像表示部４１に表示されたその人の画像の近くに表示してもよい。

この構成では、表示装置４０の画像表示部４１を見た人は、監視領域Ｚへ進入した人を容易に特定できる。

また、コントローラ３０は、識別した人毎に、識別した人の位置に関する情報と時刻に関する情報とショベル１００の状態に関する情報とを対応付けて記録するように構成されていてもよい。

この構成では、ショベル１００を管理する管理者は、記録された情報を利用することにより、識別された人がショベル１００に接近する要因を更に詳細に分析できる。

また、コントローラ３０は、携帯端末装置が発信する信号を受信してその携帯端末装置を携帯している人を識別するように構成されていてもよい。また、コントローラ３０は、非接触タグリーダが読み取った情報に基づいてショベル１００の周囲にいる人を識別するように構成されていてもよい。また、コントローラ３０は、空間認識装置８０の一例であるカメラ等が撮像した画像に顔識別処理を施してショベル１００の周囲にいる人を識別し、識別情報を生成するように構成されていてもよい。これらの構成により、コントローラ３０は、監視領域Ｚへ進入した人を容易に識別できる。

また、管理システムＳＹＳでは、ショベル１００は、空間認識装置８０で取得した画像も、管理装置３００に送信し、管理装置３００に記憶してもよい。この場合、画像には、撮像した時刻に関する情報も付加されていてもよい。これにより、管理システムＳＹＳは、管理装置３００において空間認識装置８０が取得した画像を動画として再生できるようにする。

また、図８に示される表示装置４０の画像表示部４１に表示される画面は、管理装置３００の表示装置に表示されてもよい。この場合、管理装置３００の表示装置には、監視領域Ｚへの進入が検出された進入時刻毎に情報がリスト表示されてもよい。表示されるリストには、進入時刻毎に識別情報、作業者名、場所、及び、検知したショベルの機体識別情報等が含まれる。これにより、リストを見た管理者は、進入時刻を特定することで、確認すべき空間認識装置８０の画像を特定することができる。これにより、管理者は、特定の進入時刻における図８で示されるような画像を、管理装置３００において容易に再生できる。再生される画像の近くにはシークバーが表示されていてもよい。この場合、シークバー上の進入時刻に対応する箇所にはマーカが表示されていてもよい。

以上、本発明の好ましい実施形態について詳説した。しかしながら、本発明は、上述した実施形態に制限されることはなく、後述する実施形態に制限されることもない。上述した或いは後述する実施形態は、本発明の範囲を逸脱することなしに、種々の変形又は置換等が適用され得る。また、別々に説明された特徴は、技術的な矛盾が生じない限り、組み合わせが可能である。

例えば、上述の実施形態では、ショベル１００の周囲にいる人を識別する制御装置は、上部旋回体３に搭載されたコントローラ３０であるが、支援装置２００又は管理装置３００に搭載された制御装置であってもよい。

１・・・下部走行体 ２・・・旋回機構 ３・・・上部旋回体 ４・・・ブーム ５・・・アーム ６・・・バケット ７・・・ブームシリンダ ８・・・アームシリンダ ９・・・バケットシリンダ １０・・・キャビン １１・・・エンジン １１ａ・・・オルタネータ １１ｂ・・・スタータ １４・・・メインポンプ １４ａ・・・レギュレータ １４ｂ・・・吐出圧センサ １４ｃ・・・油温センサ １５・・・パイロットポンプ １７・・・コントロールバルブユニット ２６・・・操作装置 ２９・・・操作センサ ３０・・・コントローラ ３５・・・切換弁 ４０・・・表示装置 ４０ａ・・・制御部 ４１・・・画像表示部 ４２・・・操作部 ４９・・・警報装置 ５０・・・第２操作部 ７０・・・蓄電池 ７４・・・エンジンコントロールユニット ７５・・・ダイヤル ７６・・・ＥＣＯボタン ８０・・・空間認識装置 ８０Ｂ・・・後カメラ ８０Ｆ・・・前カメラ ８０Ｌ・・・左カメラ ８０Ｒ・・・右カメラ ８５・・・個人識別装置 １００・・・ショベル Ｄ４・・・ゲートロックレバー Ｄ５・・・キースイッチ

Claims (6)

1. 下部走行体と、
   前記下部走行体に搭載された上部旋回体と、
   前記上部旋回体に搭載された制御装置と、を備え、
   前記制御装置は、ショベルの周囲にいる人を識別し、識別した人毎に、識別した人の位置に関する情報と時刻に関する情報とを対応付けて記録する、
   ショベル。
2. 前記制御装置は、識別した人に関する情報を表示画面上に表示させる、
   請求項１に記載のショベル。
3. 前記制御装置は、識別した人毎に、識別した人の位置に関する情報と時刻に関する情報とショベルの状態に関する情報とを対応付けて記録する、
   請求項１又は２に記載のショベル。
4. 前記制御装置は、携帯端末装置が発信する信号を受信して該携帯端末装置を携帯している人を識別する、
   請求項１乃至３のいずれかに記載のショベル。
5. 前記制御装置は、非接触タグリーダが読み取った情報に基づいてショベルの周囲にいる人を識別する、
   請求項１乃至３のいずれかに記載のショベル。
6. 前記制御装置は、カメラが撮像した画像に顔識別処理を施してショベルの周囲にいる人を識別する、
   請求項１乃至３のいずれかに記載のショベル。

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