JP2024006225A - 作業機械用監視装置 - Google Patents

Abstract

【課題】対象物の検知に応じた対応処理を適切に行うことができる作業機械用監視装置を提供する。
【解決手段】作業機械用監視装置は、監視領域での対象物の検知に応じて所定の対応処理を実行する対応処理部３２を備える。対応処理部３２は、対象物が検知される状態から検知されない状態に変化しとき、又は、検知された対象物の位置が作業機械１から離れる方向に変化したと判断されたとき、当該変化の発生の直後において、作業機械１に対する対象物の位置、又は作業機械１と対象物との間の距離が当該変化の発生の直前の位置又は距離に保持されているとみなして所定の対応処理を実行する。
【選択図】図６

Description

本発明は、油圧ショベル等の作業機械の周囲を監視する装置に関する。

従来、例えば特許文献１に見られるように、油圧ショベル等の作業機械の周囲に設定した監視領域に存在する人等の対象物を検知し、その検知に応じて、走行体や旋回体の作動停止もしくは減速、あるいは、警報発生等の対応処理を実行する技術が知られている。

また、例えば特許文献２に見られるように、フロント作業装置の先端部のフックに物体を吊り下げるクレーンモードでの作業を行い得る油圧ショベルにおいて、クレーンモードでの作業時に対象物を検出したときの動作制限を無効とし得るものが知られている。

特開２０２０－１２８９２５号公報 特開２０２１－７１０００号公報

クレーンモードでの作業中に、対象物の検知に応じて走行体や旋回体の動作速度を強制的に制限したり、あるいは、走行体や旋回体を強制的に停止させると、吊り下げた物体が揺れ動いてしまい、ひいては、該物体が他の物体に衝突する虞がある。

ここで、特許文献２にみれる技術では、クレーンモードでの作業中に、対象物の検知に応じて走行体や旋回体の動作を制限することを無効にすることはできるものの、当該制限を有効にしたままで、クレーンモードでの作業を行うこともできる。

この場合、対象物の誤検知が生じたときに、走行体や旋回体の動作が自動的に制限されることで、吊り下げた物体が揺れ動いてしまう。そして、対象物の誤検知が頻繁に生じ得る状況では、吊り下げた物体の揺れが頻繁に生じることで、作業性が損なわれてしまう。

本発明はかかる背景に鑑みてなされたものであり、クレーンモードで対象物の検知を行いつつ、対象物の誤検知に応じて作業機械の動作を制限する対応処理が行われるのを極力低減することができる作業機械用監視装置を提供することを目的とする。

本発明の作業機械用監視装置は、上記の目的を達成するために、走行体と該走行体上に旋回可能に搭載された旋回体と該旋回体の前部に取り付けられた作業装置とを備える作業機械の周囲の監視領域に存在する対象物を検知する処理を逐次実行する対象物検知部と、該対象物検知部により前記監視領域に対象物が検知された場合に、前記走行体及び前記旋回体のうちの少なくとも一方の動作を制限する所定の対応処理を実行可能な対応処理部とを備える作業機械用監視装置であって、
前記作業機械は、その動作モードとして、クレーンモードと通常モードとを有しており、
前記対応処理部は、前記作業機械の動作モードがクレーンモードであるときには、前記対象物検知部により前記監視領域内に対象物が検知されることが所定の複数回数連続することを必要条件として前記対応処理を実行し、前記作業機械の動作モードが通常モードであるときには、前記対象物検知部により前記監視領域内に対象物が検知されることの連続回数が前記所定の複数回数に達する前に該対象物の検知に応じて前記対応処理を実行するように構成されていることを特徴とする。
なお、前記「クレーンモード」は、詳しくは、前記作業装置の先端部に物体を吊り下げた状態で該作業装置又は前記走行体又は前記旋回体を作動させる動作モードであり、前記「通常モード」は、詳しくは、前記作業装置の先端部に物体を吊り下げることなく該作業装置又は前記走行体又は前記旋回体を作動させる動作モードである。

かかる本発明によれば、作業機械の動作モードがクレーンモードであるときには、対応処理を行うために必要な対象物の検知の連続回数が通常モードよりも多いので、監視領域での対象物の検知の信頼性が十分に高い状況で、該対象物の検知に応じた対応処理を実行することができる。このため、対象物の誤検知に応じて対応処理が行われことをほとんど発生させないようにすることができる。

よって、本発明によれば、クレーンモードで対象物の検知を行いつつ、対象物の誤検知に応じて作業機械の動作を制限する対応処理が行われるのを極力低減することができる。

かかる本発明では、前記クレーンモードにおける前記走行体又は前記旋回体の動作速度の上限値は、前記通常モードにおける前記走行体又は前記旋回体の動作速度の上限値よりも小さい速度に設定されており、前記対象物検知部は、前記クレーンモードにおける前記監視領域を、前記通常モードにおける前記監視領域よりも小さい領域に設定する機能を有するように構成され得る。

これによれば、クレーンモードにおける走行体又は旋回体の動作速度の上限値が通常ンモードよりも小さい速度であるので、クレーンモードでの監視領域が通常モードよりも小さい領域であっても、該監視領域に存在する物体と作業機械との接触を避けるように走行体又は旋回体の動作速度を制限することを適切に実現し得る。

本発明の実施形態の作業機械である油圧ショベルの側面図。 実施形態の油圧ショベルを上方から見た概略構成と監視領域とを示す図。 実施形態の油圧ショベルに備えた監視装置のシステム構成を示す図。 実施形態の油圧ショベルに備えた油圧回路を示す図。 図３に示す対象物検知部及び対応処理部の処理を示すフローチャート。 図５のＳＴＥＰ６で実行する対応処理の内容を示すフローチャート。

本発明の一実施形態を図１～図６を参照して以下に説明する。図１及び図２を参照して、本実施形態における作業機械は、例えば油圧ショベル１である。

この油圧ショベル１は、クローラ式の走行体２と、走行体２上に搭載された旋回体３と、旋回体３に取り付けられた作業装置４とを備える公知の構造のものである。なお、図２では、上方から見た油圧ショベル１の基本構造を概略的に示している。

走行体２は、左右一対のクローラ２Ｌ，２Ｒを有し、それぞれのクローラ２Ｌ，２Ｒを各別の走行用油圧モータ５１（図３に括弧付きの参照符号で示す）により駆動することが可能である。

旋回体３は、上下方向の旋回軸Ｃｚ周りの方向（ヨー方向）に走行体２に対して旋回し得るように、旋回装置７を介して走行体２に取り付けられている。該旋回装置７は、旋回用油圧モータ４１（図３に括弧無の参照符号で示す）や図示しない旋回ギヤを有する公知の構造の装置であり、旋回用油圧モータ４１の駆動力により旋回体３を旋回させるように動作する。旋回体３の前部には、作業者が搭乗する運転室５が備えられ、後部には、エンジン、油圧機器等が収容された機械室６が備えられている。

作業装置４は、旋回体３の前部から延設されたブーム１１と、ブーム１１の先端部から延設されたアーム１２と、アーム１２の先端部に組付けられたバケット等のアタッチメント１３（図示例ではバケット）とを備える。ブーム１１、アーム１２及びアタッチメント１３のそれぞれは、図１に示す油圧シリンダ１１ａ，１２ａ，１３ａのそれぞれにより、旋回体３、ブーム１１及びアーム１２のそれぞれに対してピッチ方向（旋回体３の左右方向の軸周り方向）に揺動可能である。

本実施形態の油圧ショベル１では、作業装置４はさらに、吊り下げ作業用（クレーン作業用）のフック１４を備える。該フック１４は、作業装置４の先端部のアタッチメント１３（バケット）に組付けられている。該フック１４は、吊り下げ作業以外の通常時は、アタッチメント１３とアーム１２との連結箇所付近に格納することが可能であり、吊り下げ作業時に、図１に示すようにアタッチメント１３の下方に突出されることが可能である。この状態で、フック１４にワイヤｗ等を介して物体Ａを吊り下げることができる。

このように吊り下げ作業用のフック１４を有する本実施形態の油圧ショベル１は、吊り下げ作業用の動作モードであるクレーンモードと、掘削等の吊り下げ作業以外の作業用の動作モードである通常モードとで選択的に動作可能である。これらの動作モードは、運転室５等に備えられた操作部（図示しない）を操作することで選択することが可能である。

そして、クレーンモードでの油圧ショベル１の動作時には、走行体２及び旋回体３のそれぞれの上限の動作速度（走行体２の走行速度、旋回体３の旋回速度）が通常モードでの上限速度よりも低い速度に制限されるようになっている。

なお、図１では、基本的な構成の油圧ショベル１を例示したが、本発明を適用し得る油圧ショベルは、上記した構成のものに限られない。例えばブーム１１は、旋回体３に対してピッチ方向に揺動し得るだけでなく、旋回体３に対してヨー方向に揺動したり、あるいは、旋回体３の左右方向に移動し得るようになっていてもよい。

また、走行体２は、クローラ式のものに限らず、車輪型のものであってもよい。また、油圧ショベル１は、油圧式のアクチュエータに限らず、電動式のアクチュエータを含んでいてもよい。また、クレーンモードと通常モードとの切替は、操作部の操作による切に限らず、例えば、フック１４の格納状態と突出状態とを適宜にセンサで検知し、その検知に応じて自動的に切り替わるようになっていてもよい。

本実施形態の油圧ショベル１には、図３に示すように、油圧ショベル１との接触を回避すべき対象物を検知するためのセンサとしてのカメラ２０と、種々の制御処理及び演算処理を実行する機能を有するコントローラ３０とが搭載されている。

カメラ２０は、本実施形態では、旋回体３の右側、左側、後方をそれぞれ撮影し得るように旋回体３に搭載された３つの単眼カメラ２０Ｌ，２０Ｒ，２０Ｂにより構成される。

コントローラ３０は、詳細な図示は省略するが、マイクロコンピュータ等のプロセッサ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等のメモリ、インターフェース回路等を含む１つ以上の電子回路ユニットにより構成され、油圧ショベル１に搭載されたカメラ２０等のセンサの検出データが入力される。このコントローラ３０は、本実施形態の作業機械用監視装置としての機能を有するものであり、実装されたハードウェア構成及びプログラム（ソフトウェア構成）により実現される機能として、油圧ショベル１の周囲に設定した監視領域で、対象物を検知する処理を逐次実行する対象物検知部３１と、対象物検知部３１による対象物の検知結果に応じて所定の対応処理を実行する対応処理部３２としての機能とを有する。また、コントローラ３０は、動作モードの切替用の操作部等から、油圧ショベル１の動作モード（クレーンモード又は通常モード）を取得可能である。

ここで、対象物検知部３１の検知対象の対象物は、油圧ショベル１との接触を避けるべき所定種類の物体、例えば人である。また、対象物検知部３１が対象物の検知を行う監視領域は、例えば、図２に２点鎖線で示すように、旋回体３の左右の両側部及び後部を囲む領域ＡＲとして設定される。そして、監視領域ＡＲは、本実施形態では、停止制御領域ＡＲ１と減速制御領域ＡＲ２ａ又はＡＲ２ｂとから構成される。

停止制御領域ＡＲ１は、該停止制御領域ＡＲ１に対象物が存在することが検知されたとき、該対象物と油圧ショベル１との接触を回避するために油圧ショベル１の走行体２の走行動作及び旋回体３の旋回動作を停止させることを対応処理として実行すべき領域であり、旋回体３に近接した領域である。

また、減速制御領域ＡＲ２ａは通常モード用の減速制御領域、ＡＲ２ｂはクレーンモード用の減速制御領域である。これらの減速制御領域ＡＲ２ａ，ＡＲ２ｂは、それぞれに対応する動作モードでの油圧ショベル１の動作時に該減速制御領域ＡＲ２又はＡＲ２ｂに対象物が存在することが検知されたとき、該対象物と油圧ショベル１との接触を回避するために走行体２の走行動作及び旋回体３の旋回動作を減速させることを対応処理として実行すべき領域であり、停止制御領域ＡＲ１の外側の領域である。

この場合、クレーンモード用の減速制御領域ＡＲ２ｂは、その外側境界と油圧ショベル１の旋回体３との間の距離が、通常モード用の減速制御領域ＡＲ２ａの外側境界と油圧ショベル１の旋回体３との間の距離よりも短い領域である。すなわち、クレーンモード用の減速制御領域ＡＲ２ｂは、通常モード用の減速制御領域ＡＲ２ａよりも小さいサイズ（通常モード用の減速制御領域ＡＲ２ａの内側に収まる領域）である。

補足すると、上記した監視領域ＡＲでは、停止制御領域ＡＲ１は、クレーンモードと通常モードとで同じであるが、これらの動作モードで停止制御領域ＡＲ１を高いに異ならせるようにしてもよい。例えば、クレーンモードでの停止制御領域ＡＲ１外側境界と旋回体３との間の距離が、通常モードでの停止制御領域ＡＲ１外側境界と旋回体３との間の距離よりも短くなるように（クレーンモードでの停止制御領域ＡＲ１が通常モードでの停止制御領域の内側に収まるように）、それぞれの動作モードでの停止制御領域ＡＲ１を設定してもよい。

本実施形態の油圧ショベル１では、走行体２の走行動作や旋回体３の旋回動作を強制的に減速もしくは停止させ得るように、走行用油圧モータ５１及び旋回用油圧モータ４１の作動用の油圧回路が構成されている。これらの油圧回路は、例えば図４に示す如く構成され得る。ここで、走行体２のクローラ２Ｌ，２Ｒのそれぞれ毎の走行用油圧モータ５１の作動用の油圧回路と、旋回用油圧モータ４１の作動用の油圧回路とは、基本構成が同じ油圧回路であるので、図４では、旋回用油圧モータ４１の作動用の油圧回路の構成要素に括弧無の参照符号を付し、走行用油圧モータ５１の作動用の油圧回路の構成要素に括弧付きの参照符号を付している。なお、作動油タンク４３は、両方の油圧回路で共通なので、括弧付きの参照符号を付していない。

旋回用油圧モータ４１の作動用の油圧回路の構成を以下に、代表的に説明する。図示の如く、油圧ポンプ４２及び作動油タンク４３と、旋回用油圧モータ４１とが旋回用方向切換弁４４を介して接続されている。旋回用方向切換弁４４は、２つのパイロットポート４４ａ，４４ｂを有するパイロット駆動方式の方向切換弁であり、その２つのパイロットポート４４ａ，４４ｂにパイロット圧が付与されていない状態では、中立位置であるＡ位置に保持される。このＡ位置では、旋回用方向切換弁４４は、油圧ポンプ４２及び作動油タンク４３と、旋回用油圧モータ４１との間の油通路を遮断する。

また、旋回用方向切換弁４４は、パイロットポート４４ａにパイロット圧が付与された場合に、Ａ位置（中立位置）からＢ位置側に動作し、パイロットポート４４ｂにパイロット圧が付与された場合に、Ａ位置（中立位置）からＣ位置側に動作する。Ｂ位置は、旋回体３の右旋回（時計周り方向の旋回）を行わせるように旋回用油圧モータ４１に作動油を供給する動作位置、Ｃ位置は、旋回体３の左旋回（反時計周り方向の旋回）を行わせるように旋回用油圧モータ４１に作動油を供給する動作位置である。なお、旋回用方向切換弁４４は、旋回用油圧モータ４１の負荷が一定である場合、パイロットポート４４ａ又は４４ｂに付与されるパイロット圧が大きくなるに伴い、旋回用油圧モータ４１に供給される作動油の流量が増加するようにＢ位置側又はＣ位置側に動作する。

旋回用方向切換弁４４のパイロットポート４４ａ，４４ｂのそれぞれは、旋回体３の旋回用操作レバー４５ａが付設された操作装置４５にパイロット油通路４６ａ，４６ｂを介して接続されている。そして、本実施形態では、パイロット油通路４６ａ，４６ｂのそれぞれに、逆比例弁４７が介装されている。

操作装置４５は、図示しないパイロットポンプから付与される一次圧から、旋回用操作レバー４５ａの操作量に応じた二次圧（旋回用操作レバー４５ａの操作量が大きいほど、大きくなる二次圧）を生成し、その二次圧をパイロット油通路４６ａ，４６ｂのうちの旋回用操作レバー４５ａの操作方向に応じたパイロット油通路に出力する。

各逆比例弁４７は、その上流側の操作装置４５から付与されるパイロット圧を、通電量（電流値）に応じた減圧度合で減圧して下流側のパイロットポート４４ａ又は４４ｂに出力可能な電磁駆動方式の減圧弁であり、その通電量が大きいほど、出力するパイロット圧の減圧度合（操作装置４５から入力されるパイロット圧に対する減圧度合）が大きくなるように動作する。この場合、各逆比例弁４７は、その通電量を下限値から上限値まで変化させたとき、操作装置４５から入力されるパイロット圧をそのまま（減圧せずに）出力する動作状態から、出力するパイロット圧がゼロになる動作状態まで動作することが可能である。そして、各逆比例弁４７は、その通電量を、前記コントローラ３０により制御し得るように該コントローラ３０に電気的に接続されている。

旋回用油圧モータ４１を作動させる油圧回路は、上記のように構成されているので、旋回体３の旋回時にその旋回方向に対応するパイロット油通路４６ａ又は４６ｂの逆比例弁４７の通電量を制御することで、旋回体３の動作速度（旋回速度）を、旋回用操作レバー４５ａの操作量に応じた動作速度よりも低速の動作速度に減速させることができる。この場合、旋回体３の動作速度の減速度合（旋回用操作レバー４５ａの操作量に応じた動作速度に対する減速度合）は、逆比例弁４７の通電量が大きいほど、大きくなる。

また、旋回体３の旋回方向に対応するパイロット油通路４６ａ又は４６ｂの逆比例弁４７に、上限値の通電量で通電することで、旋回用方向切換弁４４のパイロットポート４４ａ，４４ｂのうち、旋回体３の旋回方向に対応するパイロットポート４４ａ又は４４ｂに付与されるパイロット圧がゼロになるので、旋回用方向切換弁４４をＡ位置（中立位置）に復帰させることができる。これにより、旋回用油圧モータ４１への作動油の供給を遮断して、旋回体３の旋回動作を停止させることができる。

本実施形態では、走行用油圧モータ（左右のクローラ２Ｌ，２Ｒのそれぞれ毎の走行用油圧モータ）の作動用の油圧回路も、上記した旋回用油圧モータ４１の作動用の油圧回路と同様に構成されている。すなわち、クローラ２Ｌ，２Ｒのそれぞれに対応する走行用油圧モータ５１の作動用の油圧回路は、図３の旋回用油圧モータ４１、旋回用方向切換弁４４、操作装置４５のそれぞれを、走行用油圧モータ５１、走行用方向切換弁５４、走行用操作レバー５５ａを有する操作装置５５で置き換えた形態の油圧回路である。

従って、左右のクローラ２Ｌ，２Ｒのそれぞれの走行時に、左右のクローラ２Ｌ，２Ｒのそれぞれ毎に、走行用油圧モータ５１の作動用の油圧回路のパイロット油通路５６ａ又は５６ｂ（パイロット油通路５６ａ，５６ｂのうち、走行用油圧モータ５１の作動方向に対応するパイロット油通路）に設けられた逆比例弁５７の通電量をコントローラ３０により制御することで、クローラ２Ｌ，２Ｒのそれぞれの動作速度（走行速度）を減速させ、あるいは、クローラ２Ｌ，２Ｒのそれぞれを停止させることができる。

次に、コントローラ３０による処理を詳細に説明する。コントローラ３０は、油圧ショベル１の始動後、対象物監視機能がＯＮ状態（有効状態）に設定されている場合に、図５のフローチャートに示す処理を実行する。

この場合、コントローラ３０は、まず、ＳＴＥＰ１～ＳＴＥＰ５において、対象物検知部３１の処理の実行する。ＳＴＥＰ１では、対象物検知部３１は、監視領域ＡＲ（停止制御領域ＡＲ１と減速制御領域ＡＲ２ａ又はＡＲ２ｂとの組）を設定する。この場合、監視領域ＡＲは、油圧ショベル１の動作モードに応じて設定される。

すなわち、油圧ショベル１の動作モードが、通常モードである場合には、図２に示した如き形状およびサイズの停止制御領域ＡＲ１と通常モード用の減速制御領域ＡＲ２ａとの組が監視領域ＡＲとして設定される。また、油圧ショベル１の動作モードが、クレーンモードである場合には、図２に示した如き形状およびサイズの停止制御領域ＡＲ１とクレーンモード用の減速制御領域ＡＲ２ｂとの組が監視領域ＡＲとして設定される。

なお、例えば通常モードでの停止制御領域ＡＲ１及び減速制御領域ＡＲ２ａのサイズ（外側境界と旋回体３の間の距離）を、走行体２の走行速度や旋回体３の旋回速度に応じて変化させるようにしてもよい。例えば、走行体２の走行速度や旋回体３の旋回速度が大きいいほど、停止制御領域ＡＲ１及び減速制御領域ＡＲ２ａのそれぞれの外側境界と旋回体３との間の距離が大きくなるように、停止制御領域ＡＲ１及び減速制御領域ＡＲ２ａを設定してもよい。
次いで、ＳＴＥＰ２において、対象物検知部３１は、カメラ２０（２０Ｌ、２０Ｒ、２０Ｂ）の撮影映像を取得する。

次いで、ＳＴＥＰ３において、対象物検知部３１は、各カメラ２０Ｌ、２０Ｒ、２０Ｂの撮影映像から対象物（本実施形態では人）を検知する処理を実行する。この場合、対象物検知部３１は、例えば、撮影映像から公知の画像認識処理により対象物の画像を探索する。そして、対象物検知部３１は、いずれかのカメラ２０Ｌ、２０Ｒ、２０Ｂの撮影画像から対象物の画像を特定できた場合には、該撮影映像における対象物の頭部のサイズや、足部（地面との接触部）の位置等に基づいて、旋回体３から見た対象物の相対位置（対象物と旋回体３との間の距離を含む）を特定する。

次いで、ＳＴＥＰ４において、対象物検知部３１は、ＳＴＥＰ３の検知処理の結果に基づいて、監視領域ＡＲ内で対象物が検知されたか否かを判断する。この場合、カメラ２０Ｌ、２０Ｒ、２０Ｂの撮影画像から対象物の画像を特定できなかった場合、あるいは、撮影画像から特定した対象物の位置が監視領域ＡＲの外側の位置である場合には、ＳＴＥＰ４の判断結果が否定的になる。この場合には、対象物検知部３１は、ＳＴＥＰ１からの処理を繰り返す。

また、いずれかのカメラ２０Ｌ、２０Ｒ、２０Ｂの撮影画像から対象物の画像が特定され、且つ、該対象物の位置が監視領域ＡＲ内の位置である場合に、ＳＴＥＰ４の判断結果が肯定的になる。この場合には、対象物検知部３１は、ＳＴＥＰ５において、対象物の検知回数（詳しくは、ＳＴＥＰ４の判断結果が肯定的になることが連続した回数）が所定の必要回数に達したか否かを判断する。

ここで、本実施形態では、対象物検知部３１は、上記必要回数を、油圧ショベル１の動作モードが通常モードであるかクレーンモードであるかに応じて異ならせるように設定する。具体的には、クレーンモードでは、通常モードよりも必要回数が多くするように各動作モードでの検知回数の必要回数が設定される。例えば、クレーンモードでは、必要回数が４回又は５回等のあらかじめ定められた回数に設定され、通常モードでは、必要回数が２回又は３回等、クレーンモードよりも少ない回数であらかじめ定めれた回数に設定される。

なお、通常モードでの必要回数は、例えば１回であってもよい。また、通常モードでの必要回数を、走行体２の走行速度や旋回体３の旋回速度が速いほど、少なくなるように該走行体２や旋回体３の動作速度に応じて必要回数を設定してもよい。

ＳＴＥＰ５の判断結果が否定的である場合（検知回数＜必要回数である場合）には、対象物検知部３１は、ＳＴＥＰ１からの処理を繰り返す。また、ＳＴＥＰ５の判断結果が肯定的である場合（検知回数≧必要回数である場合）には、対象物検知部３１は、ＳＴＥＰ６からの処理を対応処理部３２により実行する。なお、通常モードにおける必要回数が１回に設定されている場合には、ＳＴＥＰ３の判断結果が肯定的になった時点で直ちにＳＴＥＰ４の判断結果が肯定的になって、ＳＴＥＰ６からの処理が開始される。

対応処理部３２は、ＳＴＥＰ６において、監視領域ＡＲでの対象物の検知に応じて、対象物と油圧ショベル１との接触を回避するための対応処理を開始する。この場合、対応処理部３２は、走行体２又は旋回体３の動作状態や、対象物と油圧ショベル１との位置関係等に応じて、図６のフローチャートに示す如く対応処理を実行する。なお、対応処理では、対象物検知部３１の処理も並行して行われる。

図６を参照して、対応処理部３２は、ＳＴＥＰ１１において、走行操作（走行用油圧モータ５１に対応する操作装置５５の走行用操作レバー５５ａの操作）が行われているか否かを判断する。このＳＴＥＰ１１の判断結果が肯定的である場合には、対応処理部３２は、ＳＴＥＰ１２において所定の対応処理を実行する。具体的には、ＳＴＥＰ１２の対応処理では、対応処理部３２は、油圧ショベル１に対する対象物の位置を示す表示情報を運転室５内に備えられた表示器（図示省略）に表示させると共に、対象物が監視領域ＡＲに存在することを運転者に報知するための警報出力（例えばブザー音、音声情報等）を運転室５内で図示しない発音部から発生させる。

この場合、油圧ショベル１に対する対象物の位置を示す表示情報としては、例えば、油圧ショベル１の鳥瞰図に対して、対象物検知部３１により検知された位置関係で対象物を示す画像を付加してなる表示情報等を採用し得る。なお、油圧ショベル１の外部に対して警報を発生し得る警報装置（警報ランプや発音装置等）が油圧ショベル１に搭載されている場合には、運転室５内での警報出力の発生に加えて、該警報装置を作動させるようにしてもよい。このことは、後述のＳＴＥＰ１６，１７の対応処理でも同様である。

ＳＴＥＰ１２ではさらに、対応処理部３２は、上記の対応処理に加えて、走行体２を減速又は停止させる処理を対応処理として実行する。この場合、対応処理部３２は、検知された対象物の位置が監視領域ＡＲのうちの停止制御領域ＡＲ１である場合には、走行体２を停止させる停止制御処理を実行する。

この停止制御処理では、対応処理部３２は、左右のクローラ２Ｌ，２Ｒのそれぞれの走行用油圧モータ５１の作動用の油圧回路において、パイロット圧が付与されている側のパイロット油通路５６ａ又は５６ｂの逆比例弁５７に上限値の電流を通電することで、該パイロット油通路５６ａ又は５６ｂから走行用方向切換弁５４に付与されるパイロット圧をゼロにする。これにより、左右のクローラ２Ｌ，２Ｒのそれぞれの走行用油圧モータへの作動油の供給が中立位置（Ａ位置）に復帰する走行用方向切換弁５４により遮断されることで、該走行用油圧モータの作動が停止し、ひいては、走行体２が停止する。

また、ＳＴＥＰ１２において、対応処理部３２は、検知された対象物の位置が監視領域ＡＲのうち、現在の動作モードに対応する減速制御領域ＡＲ１ａ又はＡＲ２ａである場合には、走行体２を減速させる減速制御処理を実行する。

この減速制御処理では、対応処理部３２は、左右のクローラ２Ｌ，２Ｒのそれぞれの走行用油圧モータ５１の作動用の油圧回路において、パイロット圧が付与されている側のパイロット油通路５６ａ又は５６ｂの逆比例弁５７の通電量を、監視領域ＡＲで検知された対象物と油圧ショベル１の旋回体３と間の距離（以降、対象物距離という）に応じて制御することで、走行体２を減速させる。この場合、対象物距離が小さいほど、逆比例弁５７の通電量を大きくするように、該通電量が制御される。これにより、対象物距離が小さいほど、おおきな減速度合で走行体２が減速するように走行体２の減速制御が行われる。
ＳＴＥＰ１２では、以上の如く対応処理が行われる。

ＳＴＥＰ１１の判断結果が否定的である場合（走行操作が行われていない場合）には、対応処理部３２は、ＳＴＥＰ１３において旋回操作（旋回用油圧モータ４１に対応する操作装置４５の旋回用操作レバー４５ａの操作）が行われているか否かを判断する。このＳＴＥＰ１３の判断結果が否定的である場合（＝ＳＴＥＰ１１，１３の両方の判断結果が否定的である場合）は、走行操作及び旋回操作の両方が行われていない場合である。なお、走行操作及び旋回操作の両方が行われていない状況には、走行体２の走行動作及び旋回体３の旋回動作が停止していることに加えて、作業装置４の動作も停止している状況と、作業装置４だけの動作が行われている状況も含まれる。

そして、ＳＴＥＰ１３の判断結果が否定的である場合には、対応処理部３２は、ＳＴＥＰ１４において所定の対応処理を実行する。具体的には、ＳＴＥＰ１４の対応処理では、対応処理部３２は、油圧ショベル１に対する対象物の位置を示す表示情報を運転室５内に備えられた表示器（図示省略）に表示させる。かかる表示情報の表示はＳＴＥＰ１２と同様に行われる。

ＳＴＥＰ１３の判断結果が肯定的である場合（旋回操作が行われている場合）には、対応処理部３２は、さらにＳＴＥＰ１５において、監視領域ＡＲ内で検知された対象物が旋回体３の旋回方向に存在しているか否かを判断する。ここで、旋回体３の旋回方向に存在しているというのは、旋回方向を現在の状態に維持して旋回体３の旋回動作を１８０度継続した場合に、旋回体３の前部（作業装置４を含む）又は旋回体３の後部の移動軌跡上に対象物が存在することを意味する。例えば、旋回体３が右方向（時計周り方向）に旋回している状況では、監視領域ＡＲのうち、旋回体３の右側で該旋回体２の前部の移動軌跡上の領域に対象物が存在する場合、又は、旋回体３の左側で該旋回体３の後部の移動軌跡上の領域に対象物が存在する場合に、旋回体３の旋回方向に対象物が存在していると判断される。同様に、旋回体３が左方向（反時計周り方向）に旋回している状況では、監視領域ＡＲのうち、旋回体３の左側で該旋回体２の前部の移動軌跡上の領域に対象物が存在する場合、又は、旋回体３の左側で該旋回体３の後部の移動軌跡上の領域に対象物が存在する場合に、旋回体３の旋回方向に対象物が存在していると判断される。

ＳＴＥＰ１５の判断結果が肯定的である場合（検知された対象物が旋回体３の旋回方向に存在している場合）には、対応処理部３２は、ＳＴＥＰ１６において、所定の対応処理を実行する。具体的には、ＳＴＥＰ１６の対応処理では、対応処理部３２は、油圧ショベル１に対する対象物の位置を示す表示情報を運転室５内に備えられた表示器（図示省略）に表示させると共に、対象物が監視領域ＡＲに存在することを運転者に報知するための警報出力（例えばブザー音、音声情報等）を運転室５内で図示しない発音部から発生させる。かかる表示情報の表示と警報出力の発生とは、ＳＴＥＰ１２と同様に行われる。

ＳＴＥＰ１６ではさらに、対応処理部３２は、上記の対応処理に加えて、旋回体３を減速又は停止させる処理を対応処理として実行する。この場合、対応処理部３２は、検知された対象物の位置が監視領域ＡＲのうちの停止制御領域ＡＲ１である場合には、走行体２を停止させる停止制御処理を実行する。

この停止制御処理では、対応処理部３２は、旋回用油圧モータ４１の作動用の油圧回路において、パイロット圧が付与されている側のパイロット油通路４６ａ又は４６ｂの逆比例弁４７に上限値の電流を通電することで、該パイロット油通路４６ａ又は４６ｂから旋回用方向切換弁４４に付与されるパイロット圧をゼロにする。これにより、旋回用油圧モータ４１への作動油の供給が中立位置（Ａ位置）に復帰する旋回用方向切換弁４４により遮断されることで、該旋回用油圧モータ４１の作動が停止し、ひいては、旋回体３が停止する。

また、ＳＴＥＰ１６において、対応処理部３２は、検知された対象物の位置が監視領域ＡＲのうち、現在の動作モードに対応する減速制御領域ＡＲ２ａ又はＡＲ２ｂである場合には、旋回体３を減速させる減速制御処理を実行する。この減速制御処理では、対応処理部３２は、旋回用油圧モータ４１の作動用の油圧回路において、パイロット圧が付与されている側のパイロット油通路４６ａ又は４６ｂの逆比例弁４７の通電量を対象物距離に応じて制御することで、旋回体３を減速させる。この場合、対象物距離が小さいほど、逆比例弁４７の通電量を大きくするように、該通電量が制御される。これにより、対象物距離が小さいほど、おおきな減速度合で走行体２が減速するように走行体２の減速制御が行われる。
ＳＴＥＰ１６では、以上の如く対応処理が行われる。

ＳＴＥＰ１５の判断結果が否定的である場合（検知された対象物が旋回体３の旋回方向に存在していない場合）には、対応処理部３２は、ＳＴＥＰ１７において、所定の対応処理を実行する。具体的には、ＳＴＥＰ１７の対応処理では、対応処理部３２は、油圧ショベル１に対する対象物の位置を示す表示情報を運転室５内に備えられた表示器（図示省略）に表示させると共に、対象物が監視領域ＡＲに存在することを運転者に報知するための警報出力（例えばブザー音、音声情報等）を運転室５内で図示しない発音部から発生させる。かかる表示情報の表示と警報出力の発生とは、ＳＴＥＰ１２と同様に行われる。なお、ＳＴＥＰ１７では、旋回体３を減速又は停止させる処理は実行されない。
対応処理部３２は、以上説明した如く、走行体２又は旋回体３の動作状態や、対象物と油圧ショベル１との位置関係等に応じて対応処理を実行する。

図５に戻って、対応処理部３２は、上記のように対応処理を実行しながら、ＳＴＥＰ７において、対応処理の終了条件が成立したか否かを判断する処理をその判断結果が肯定的になるまで繰り返す。この場合、例えば、対象物検知部３１により監視領域ＡＲ内に対象物が検知されなくなった場合に、ＳＴＥＰ７の判断結果が肯定的になる。そして、ＳＴＥＰ７の判断結果が肯定的になると、対応処理部３２は、前記した対応処理（ＳＴＥＰ１２又はＳＴＥＰ１４又はＳＴＥＰ１６又はＳＴＥＰ１７での対応処理）を終了する。

以上説明した実施形態によれば、油圧ショベル１のクレーンモードでの動作中においては、対象物検知部３１により監視領域ＡＲで対象物が連続的に検知されることが、通常モード用の必要回数よりも多いクレーンモード用の必要回数に達するまでは、対応処理が実行されない。

このため、クレーンモードでの対応処理は、監視領域ＡＲ内での対象物の検知の信頼性が十分に高いとみなし得る状況でのみ行われる。従って、対象物の誤検知に応じて対応処理が実行されしまうことはほとんど発生しない。このため、クレーンモードでの作業中は対象物と油圧ショベル１の接触の可能性が無いのに、走行体２や旋回体３の減速や停止が強制的に行われてしまうような状況が発生するのを極力抑制することができる。ひいては、吊り下げ状態の物体Ａの揺れが生じるのを極力防止して、クレーンモードでの作業性を高めることができる。

また、走行体２や旋回体３の減速や停止を行う場合であっても、走行体２の走行速度の上限値や旋回体３の旋回速度の上限値が低速に制限されているので、走行体２や旋回体３の減速が急激に生じないように走行体２や旋回体３の減速や停止を行わせることができ、ひいては、吊り下げ状態の物体Ａに発生する揺れを抑制することができる。

また、通常モードでは、対象物の検知回数の必要回数は、クレーンモードよりも少ないので、対象物が監視領域ＡＲで検知された場合に、比較的速やかに対応処理を開始することができる。

なお、本発明は、以上説明した実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態を採用することもできる。以下に他の実施形態を例示する。前記実施形態では、対象物が検知された場合の対応処理として、停止制御処理や減速制御処理を行うようにしたが、いずれか一方の制御処理を省略してもよい。
また、前記実施形態では、作業機械として油圧ショベル１を例示したが、本発明の作業機械は、油圧ショベル１以外の作業機械であってもよい。

また、前記実施形態では、対象物の検知のためのセンサとして単眼のカメラ２０を用いたが、例えばステレオカメラを使用してもよい。あるいは、例えばミリ波レーダ、レーザレーダ等を用いて対象物を検知するように対象物検知部を構成してもよい。

１…油圧ショベル（作業機械）、２…走行体、３…旋回体、３０…コントローラ（作業機械用監視装置）、３１…対象物検知部、３２…対応処理部。

Claims (2)

1. 走行体と該走行体上に旋回可能に搭載された旋回体と該旋回体の前部に取り付けられた作業装置とを備える作業機械の周囲の監視領域に存在する対象物を検知する処理を逐次実行する対象物検知部と、該対象物検知部により前記監視領域に対象物が検知された場合に、前記走行体及び前記旋回体のうちの少なくとも一方の動作を制限する所定の対応処理を実行可能な対応処理部とを備える作業機械用監視装置であって、
   前記作業機械は、その動作モードとして、クレーンモードと通常モードとを有しており、
   前記対応処理部は、前記作業機械の動作モードがクレーンモードであるときには、前記対象物検知部により前記監視領域内に対象物が検知されることが所定の複数回数連続することを必要条件として前記対応処理を実行し、前記作業機械の動作モードが通常モードであるときには、前記対象物検知部により前記監視領域内に対象物が検知されることの連続回数が前記所定の複数回数に達する前における該対象物の検知に応じて前記対応処理を実行するように構成されていることを特徴とする作業機械用監視装置。
2. 請求項１記載の作業機械用監視装置において、
   前記クレーンモードにおける前記走行体又は前記旋回体の動作速度の上限値は、前記通常モードにおける前記走行体又は前記旋回体の動作速度の上限値よりも小さい速度に設定されており、
   前記対象物検知部は、前記クレーンモードにおける前記監視領域を、前記通常モードにおける前記監視領域よりも小さい領域に設定する機能を有するように構成されていることを特徴とする作業機械用監視装置。

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