JP2024030384A - Work machine safety equipment - Google Patents

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JP2024030384A JP2022133238A JP2022133238A JP2024030384A JP 2024030384 A JP2024030384 A JP 2024030384A JP 2022133238 A JP2022133238 A JP 2022133238A JP 2022133238 A JP2022133238 A JP 2022133238A JP 2024030384 A JP2024030384 A JP 2024030384A
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裕樹 小嶋
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Abstract

【課題】処理負荷を低減しつつ、作業機械の周囲に位置する対象物を精度良く検出することが可能な作業機械の安全装置を提供する。【解決手段】安全装置は、対象物検知器60と、コントローラ70と、を備える。対象物検知器60は、上部旋回体12の前方の検知範囲を有する前対象物検知器60Aと、上部旋回体12の後方の検知範囲を有する後対象物検知器60Bとを含み、前対象物検知器60Aの単位角度あたりの画素数は後対象物検知器60Bの前記画素数よりも大きく設定されている。また、前対象物検知器60Aに対応して上部旋回体12の前方に設定された第1監視領域A1と、後対象物検知器60Bに対応して上部旋回体12の後方に設定され上部旋回体12から見て前記第1監視領域よりも小さい奥行きを有する第2監視領域A2とが設定されている。【選択図】図2The present invention provides a safety device for a working machine that can accurately detect objects located around the working machine while reducing processing load. A safety device includes an object detector (60) and a controller (70). The object detector 60 includes a front object detector 60A having a detection range in front of the revolving upper structure 12 and a rear object detector 60B having a detection range behind the revolving upper structure 12. The number of pixels per unit angle of the detector 60A is set to be larger than the number of pixels of the rear object detector 60B. Further, a first monitoring area A1 is set in front of the upper revolving body 12 corresponding to the front object detector 60A, and a first monitoring area A1 is set in the rear of the upper revolving body 12 corresponding to the rear object detector 60B. A second monitoring area A2 having a smaller depth than the first monitoring area when viewed from the body 12 is set. [Selection diagram] Figure 2

Description

本発明は、作業機械の安全装置に関する。 The present invention relates to a safety device for a working machine.

従来、油圧ショベル等の作業機械において、当該作業機械の周辺に存在する検知対象物を検知して安全制御を行う装置が知られている。作業機械は、下部走行体と、下部走行体に旋回可能に支持された上部旋回体と、上部旋回体に上下方向に回動可能に支持されたアタッチメントと、を有する。 2. Description of the Related Art Conventionally, in working machines such as hydraulic excavators, devices are known that perform safety control by detecting objects to be detected that exist around the working machine. The working machine includes a lower traveling body, an upper rotating body rotatably supported by the lower traveling body, and an attachment rotatably supported in the vertical direction by the upper rotating body.

特許文献1には、作業機械の周囲の対象物を検知するために、上部旋回体に複数の撮像装置が搭載された技術が開示されている。当該技術では、前記複数の撮像装置が、上部旋回体の前部、左部、右部および後部の各々に配置された複数の広角カメラおよび狭角カメラを含む。上部旋回体の周囲の各方向に向かって広角カメラに加えて狭角カメラを配置することによって、トラックの照明などのように輝度の高い光源の影響を受けて広角カメラの撮影画像にノイズが生じ、対象物の認知精度が低下することが抑止される。 Patent Document 1 discloses a technique in which a plurality of imaging devices are mounted on an upper revolving structure in order to detect objects around a working machine. In this technique, the plurality of imaging devices include a plurality of wide-angle cameras and a plurality of narrow-angle cameras arranged at each of the front, left, right, and rear parts of the revolving upper structure. By arranging narrow-angle cameras in addition to wide-angle cameras in each direction around the revolving superstructure, noise can occur in the images taken by the wide-angle cameras due to the influence of high-brightness light sources such as truck lights. , a decrease in object recognition accuracy is suppressed.

特開2020-122376号公報Japanese Patent Application Publication No. 2020-122376

特許文献1に記載された技術では、対象物を検知するために、上部旋回体に搭載された4つの広角カメラおよび4つの狭角カメラの撮影画像をコントローラが処理する必要があるため、その処理負荷が増大するという問題がある。 In the technology described in Patent Document 1, in order to detect a target object, the controller needs to process images taken by four wide-angle cameras and four narrow-angle cameras mounted on the upper revolving body. There is a problem that the load increases.

本発明は、従来よりも処理負荷を低減しつつ、作業機械の周囲に位置する対象物を精度良く検出することが可能な作業機械の安全装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a safety device for a working machine that can accurately detect objects located around the working machine while reducing the processing load compared to the conventional technology.

本発明によって提供されるのは、下部本体と旋回可能な上部本体と前記上部本体から前方に延びる作業部材とを有する作業機械の安全装置である。前記安全装置は、前記上部本体に装着され前記作業機械の周辺の対象物を検知可能な検知部と、前記検知部の検知結果に基づいて前記上部本体の周囲に設定された監視領域への対象物の進入を判断する制御部と、を備える。前記検知部は、前記上部本体の前方の検知範囲を有する前方検知部と、前記上部本体の側方または後方の検知範囲を有する後方検知部とを含み、前記前方検知部の単位角度あたりの画素数は前記後方検知部の前記画素数よりも大きく設定される。前記監視領域は、前記前方検知部に対応して前記上部本体の前方に設定された第1監視領域と、前記後方検知部に対応して前記上部本体の側方または後方に設定され前記上部本体から見て前記第1監視領域よりも小さい奥行きを有する第2監視領域とを含む。 What is provided by the present invention is a safety device for a work machine having a lower body, a pivotable upper body, and a working member extending forwardly from the upper body. The safety device includes a detection unit that is attached to the upper body and can detect objects around the working machine, and a detection unit that detects objects in a monitoring area set around the upper body based on the detection results of the detection unit. A control unit that determines the entry of an object. The detection unit includes a front detection unit having a detection range in front of the upper body, and a rear detection unit having a detection range on the side or rear of the upper body, and has pixels per unit angle of the front detection unit. The number is set to be larger than the number of pixels of the rear detection section. The monitoring area includes a first monitoring area set at the front of the upper body corresponding to the front detection section, and a first monitoring area set at the side or rear of the upper body corresponding to the rear detection section. and a second monitoring area having a smaller depth than the first monitoring area when viewed from above.

本構成によれば、前方検知部に対応する第1監視領域の奥行きが後方検知部に対応する第2監視領域よりも大きく設定され、更に前方検知部の単位角度あたりの画素数が後方検知部よりも大きく設定されているため、上部本体から前方に延びる作業部材の周辺に位置する対象物を精度良く検知することができる。また、後方検知部の単位角度あたりの画素数が前方検知部と同等に設定されている場合と比較して、制御部にかかる処理負荷を低減することができる。 According to this configuration, the depth of the first monitoring area corresponding to the front detection section is set larger than the second monitoring area corresponding to the rear detection section, and furthermore, the number of pixels per unit angle of the front detection section is set to be larger than the depth of the first monitoring area corresponding to the front detection section. Since it is set larger than , it is possible to accurately detect objects located around the work member extending forward from the upper main body. Further, compared to a case where the number of pixels per unit angle of the rear detection section is set to be the same as that of the front detection section, the processing load on the control section can be reduced.

上記の構成において、前記上部本体の左右方向と直交する断面における前記後方検知部の画角が、前記断面における前記前方検知部の画角よりも大きく設定されているものでもよい。 In the above configuration, the angle of view of the rear detection section in a cross section perpendicular to the left-right direction of the upper main body may be set larger than the angle of view of the front detection section in the cross section.

本構成によれば、後方検知部のいわゆる垂直画角を前方検知部よりも大きくすることで、死角となりやすい上部本体の後方領域における安全性を確保することができる。 According to this configuration, by making the so-called vertical angle of view of the rear detection section larger than that of the front detection section, it is possible to ensure safety in the rear region of the upper body that tends to become a blind spot.

上記の構成において、前記前方検知部の画素数と前記後方検知部の画素数とが同じであるものでもよい。 In the above configuration, the number of pixels of the front detection section and the number of pixels of the rear detection section may be the same.

本構成によれば、前方検知部および後方検知部の画素数を同じとしながら、前方検知部の画角が相対的に小さく設定されるため、前方検知部の単位角度あたりの画素数がより大きくなり、作業部材の周辺における対象物の検知精度を高めることができる。 According to this configuration, while the number of pixels of the front detection section and the rear detection section are the same, the angle of view of the front detection section is set relatively small, so the number of pixels per unit angle of the front detection section is larger. Therefore, the accuracy of detecting objects around the work member can be improved.

上記の構成において、前記前方検知部の画角は鋭角であり、前記後方検知部の画角は鈍角であるものでもよい。 In the above configuration, the front detection section may have an acute angle of view, and the rear detection section may have an obtuse angle of view.

本構成によれば、前方検知部による作業部材の周辺における対象物の検知精度を高めるとともに、死角となりやすい上部本体の後方領域における安全性を後方検知部によって維持することができる。 According to this configuration, it is possible to improve the detection accuracy of objects around the work member by the front detection section, and to maintain safety in the rear region of the upper body, which is likely to become a blind spot, by the rear detection section.

上記の構成において、前記断面における前記前方検知部の画角の中心線が前記前方検知部から下向きに延びるとともに、前記前方検知部の画角の上限角度が前記前方検知部から上向きに延びるように、前記前方検知部の画角および前記上部本体に対する前記前方検知部の取付角度が設定されているものでもよい。 In the above configuration, the center line of the angle of view of the front detection section in the cross section extends downward from the front detection section, and the upper limit angle of the angle of view of the front detection section extends upward from the front detection section. The angle of view of the front detection section and the mounting angle of the front detection section with respect to the upper main body may be set.

本構成によれば、前方検知部の中心線を下向きに設定することで、対象物が人の場合にその足元を捕捉しやすくなり、人の検知精度を高めることができる。更に、前方検知部の上限角度が上向きに設定されることで、人の頭部をも安定して検知することができる。 According to this configuration, by setting the center line of the front detection section downward, when the object is a person, it becomes easier to detect the foot of the object, and the accuracy of detecting the person can be improved. Furthermore, by setting the upper limit angle of the front detection section upward, it is possible to stably detect a person's head.

上記の構成において、平面視における前記前方検知部の画角が、平面視における前記後方検知部の画角よりも小さく設定されており、平面視における前記前方検知部の画角および前記後方検知部の画角が部分的に重なるように設定されているものでもよい。 In the above configuration, the angle of view of the front detection section in plan view is set smaller than the angle of view of the rear detection section in plan view, and the angle of view of the front detection section and the rear detection section in plan view are set smaller. The angles of view may be set so that they partially overlap.

本構成によれば、前方検知部の平面視における画角が小さく設定されることによって、その単位角度あたりの画素数が大きくなるため、作業部材の周辺における対象物の検知精度を高めることができる。特に、上部本体が下部本体に対して旋回する場合であっても、前記旋回に伴って第1監視領域に進入する対象物を安定して検知することができる。また、前方検知部の画角と後方検知部の画角とが部分的に重なっているため、死角の発生を防ぎ、作業機械の周辺において対象物を安定して検知することができる。 According to this configuration, by setting the angle of view of the front detection unit to be small in plan view, the number of pixels per unit angle increases, so it is possible to improve the accuracy of detecting objects around the work member. . In particular, even when the upper main body turns relative to the lower main body, it is possible to stably detect an object that enters the first monitoring area as the upper main body turns. Furthermore, since the angle of view of the front detection section and the angle of view of the rear detection section partially overlap, it is possible to prevent blind spots from occurring and to stably detect objects around the work machine.

上記の構成において、前記制御部は、前記対象物が前記監視領域に進入したと判断すると、前記前方検知部および前記後方検知部のうちの少なくとも一方の検知結果に基づいて、前記作業機械に対する前記対象物の前後方向の距離および左右方向の距離をそれぞれ算出し、前記前後方向および前記左右方向のうち前記作業機械の動きによって前記対象物と前記作業機械との距離が小さくなる方向を含む前記作業機械の動作を制限するものでもよい。 In the above configuration, when the control unit determines that the object has entered the monitoring area, the control unit determines whether the target object has entered the monitoring area, based on the detection result of at least one of the front detection unit and the rear detection unit. The distance in the front-rear direction and the distance in the left-right direction of the target object are respectively calculated, and the work includes a direction in which the distance between the target object and the work machine becomes smaller due to the movement of the work machine among the front-rear direction and the left-right direction. It may also be something that limits the operation of the machine.

本構成によれば、作業機械の動作の方向に応じた、対象物と作業機械との距離成分に基づいて作業機械の前記動作を制限することで、作業機械と対象物との衝突を安定して防ぎ、安全性を確保することができる。 According to this configuration, the collision between the work machine and the target object is stabilized by restricting the movement of the work machine based on the distance component between the target object and the work machine according to the direction of movement of the work machine. can be prevented and safety can be ensured.

上記の構成において、前記制御部は、前記対象物が前記監視領域に進入したと判断すると、前記前方検知部の検知結果に基づいて前記作業機械に対する前記対象物の前後方向の距離である対象物距離を算出するとともに、前記上部本体と前記作業部材の先端部との前後方向の距離である先端距離を更に算出し、前記対象物距離が前記先端距離よりも小さい場合に、前記作業機械の動作を制限するものでもよい。 In the above configuration, when the control unit determines that the target object has entered the monitoring area, the control unit determines the distance of the target object from the work machine in the front and back direction based on the detection result of the front detection unit. In addition to calculating the distance, a tip distance, which is a distance in the front-rear direction between the upper body and the tip of the working member, is further calculated, and when the object distance is smaller than the tip distance, the operation of the working machine is determined. It may be possible to limit the

本構成によれば、対象物距離と先端距離との大小関係に基づいて作業機械の動作を制限することで、対象物と作業部材との衝突が懸念される場合に動作制限を確実に行うことが可能となる一方、過剰な動作制限が生じることを抑止することができる。 According to this configuration, by restricting the operation of the working machine based on the magnitude relationship between the object distance and the tip distance, the operation can be surely restricted when there is a concern about a collision between the object and the work member. However, it is possible to prevent excessive operational restrictions from occurring.

以上のように、本発明によれば、処理負荷を低減しつつ、作業機械の周囲に位置する対象物を精度良く検出することが可能な作業機械の安全装置が提供される。 As described above, the present invention provides a safety device for a working machine that can accurately detect objects located around the working machine while reducing the processing load.

本発明の一実施形態に係る作業機械の例である油圧ショベルを示す側面図である。1 is a side view showing a hydraulic excavator which is an example of a working machine according to an embodiment of the present invention. 前記油圧ショベルの平面図である。FIG. 3 is a plan view of the hydraulic excavator. 前記油圧ショベルに搭載される油圧回路及びコントローラ等を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a hydraulic circuit, a controller, etc. installed in the hydraulic excavator. 前記コントローラの主要な機能を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing the main functions of the controller. 本発明の一実施形態に係る作業機械の例である油圧ショベルにおいて、カメラの垂直画角を示す側面図である。1 is a side view showing a vertical angle of view of a camera in a hydraulic excavator which is an example of a working machine according to an embodiment of the present invention. カメラの垂直画角を説明するための油圧ショベルの側面図である。FIG. 3 is a side view of the hydraulic excavator for explaining the vertical angle of view of the camera. カメラの垂直画角を説明するための油圧ショベルの側面図である。FIG. 3 is a side view of the hydraulic excavator for explaining the vertical angle of view of the camera. カメラの水平画角を説明するための油圧ショベルの平面図である。FIG. 3 is a plan view of the hydraulic excavator for explaining the horizontal angle of view of the camera. 本発明の一実施形態に係る作業機械の監視領域と対象物との位置関係を示す平面図である。FIG. 2 is a plan view showing a positional relationship between a monitoring area of a work machine and a target object according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る作業機械の監視領域と対象物との位置関係を示す平面図である。FIG. 2 is a plan view showing a positional relationship between a monitoring area of a work machine and a target object according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る作業機械の監視領域と対象物との位置関係を示す平面図である。FIG. 2 is a plan view showing a positional relationship between a monitoring area of a work machine and a target object according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る作業機械の監視領域と対象物との位置関係を示す平面図である。FIG. 2 is a plan view showing a positional relationship between a monitoring area of a work machine and a target object according to an embodiment of the present invention.

本発明の好ましい実施形態を、図面を参照しながら説明する。 Preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1及び図2は、本発明の一実施形態に係る安全装置が搭載される作業機械の例である油圧ショベル1の側面図および平面図である。油圧ショベル1は、地面Gの上を走行可能な下部走行体10(下部本体)と、上下方向に延びる軸回りに旋回可能なように下部走行体10に搭載される上部旋回体12(上部本体)と、上部旋回体12から前方に延びるように上部旋回体12に搭載される作業装置14(作業部材)と、作業駆動装置と、を備える。 1 and 2 are a side view and a plan view of a hydraulic excavator 1, which is an example of a working machine equipped with a safety device according to an embodiment of the present invention. The hydraulic excavator 1 includes a lower traveling body 10 (lower main body) that can run on the ground G, and an upper rotating body 12 (upper main body) that is mounted on the lower traveling body 10 so as to be able to turn around an axis extending in the vertical direction. ), a work device 14 (work member) mounted on the revolving upper structure 12 so as to extend forward from the revolving upper structure 12, and a work drive device.

下部走行体10は、右及び左にそれぞれ配置された一対の右クローラ11R及び左クローラ11Lを備える。右及び左クローラ11R,11Lのそれぞれは、下部走行体10が地面Gの上を走行するように動作する。 The undercarriage body 10 includes a pair of right crawlers 11R and left crawlers 11L arranged on the right and left sides, respectively. Each of the right and left crawlers 11R, 11L operates so that the lower traveling body 10 travels on the ground G.

上部旋回体12は、旋回フレーム16と、その上に搭載される複数の要素と、を含む。前記複数の要素は、エンジンを収容するエンジンルーム17と、運転室であるキャブ18と、上部旋回体12の後端部を構成するカウンタウェイト19と、を含む。 The upper revolving body 12 includes a revolving frame 16 and a plurality of elements mounted thereon. The plurality of elements include an engine room 17 that accommodates the engine, a cab 18 that is a driver's cabin, and a counterweight 19 that constitutes the rear end of the revolving upper structure 12.

作業装置14は、ブーム21、アーム22及びバケット24を含む。ブーム21は、起伏可能に旋回フレーム16の前端に支持される。アーム22はブーム21に対して上下方向に回動可能となるようにブーム21の先端部に連結される。バケット24は、掘削作業等を行うための先端アタッチメントであり、アーム22に対して上下方向に回動可能となるようにアーム22の先端部に取付けられる。なお、図2に示すように、作業装置14は、上部旋回体12の前後方向に延びる中心線CAを有し、上部旋回体12に起伏可能に支持されている。キャブ18は、上部旋回体12の前端部であって作業装置14の左側に配置されている。 The working device 14 includes a boom 21, an arm 22, and a bucket 24. The boom 21 is supported at the front end of the swing frame 16 so as to be able to rise and fall. The arm 22 is connected to the tip of the boom 21 so as to be rotatable in the vertical direction relative to the boom 21. The bucket 24 is a tip attachment for performing excavation work, etc., and is attached to the tip of the arm 22 so as to be rotatable in the vertical direction with respect to the arm 22. As shown in FIG. 2, the working device 14 has a center line CA extending in the longitudinal direction of the revolving upper structure 12, and is supported by the revolving upper structure 12 so as to be able to rise and fall. The cab 18 is located at the front end of the revolving upper structure 12 and on the left side of the working device 14.

図3は、油圧ショベル1に搭載される油圧回路、複数の対象物検知器60(検知部)、警報器62、表示装置64、及びコントローラ70(制御部)を示す。コントローラ70は、例えばマイクロコンピュータからなり、前記油圧回路に含まれる各要素の作動を制御する。一方、コントローラ70は、複数の対象物検知器60、警報器62及び表示装置64及びに電気的に接続されてこれらとともに安全装置を構成する。 FIG. 3 shows a hydraulic circuit mounted on the hydraulic excavator 1, a plurality of object detectors 60 (detection section), an alarm 62, a display device 64, and a controller 70 (control section). The controller 70 is composed of, for example, a microcomputer, and controls the operation of each element included in the hydraulic circuit. On the other hand, the controller 70 is electrically connected to a plurality of object detectors 60, alarms 62, and display devices 64, and together constitutes a safety device.

前記油圧回路は、ポンプユニット30、複数の油圧アクチュエータ、複数の制御弁、操作装置、複数の操作弁及び複数のパイロット圧センサを含む。 The hydraulic circuit includes a pump unit 30, a plurality of hydraulic actuators, a plurality of control valves, an operating device, a plurality of operating valves, and a plurality of pilot pressure sensors.

ポンプユニット30は、複数の油圧ポンプを含み、当該複数の油圧ポンプは、少なくとも一つのメインポンプとパイロットポンプとを含む。前記複数の油圧ポンプは、駆動源である図略のエンジンに接続され、当該エンジンが出力する動力により駆動されて作動油を吐出する。 The pump unit 30 includes a plurality of hydraulic pumps, and the plurality of hydraulic pumps include at least one main pump and a pilot pump. The plurality of hydraulic pumps are connected to an engine (not shown) that is a driving source, and are driven by power output from the engine to discharge hydraulic oil.

前記複数の油圧アクチュエータは、それぞれがポンプユニット30からの作動油の供給を受けて前記油圧ショベルの可動部位を動かすものであり、図1に示される複数の作業用油圧シリンダ、すなわち、ブームシリンダ26、アームシリンダ27及びバケットシリンダ28と、図3に示される旋回モータ32、右走行モータ33及び左走行モータ34と、を含む。 Each of the plurality of hydraulic actuators receives hydraulic oil from the pump unit 30 and moves a movable part of the hydraulic excavator, and includes a plurality of working hydraulic cylinders shown in FIG. 1, that is, the boom cylinder 26. , an arm cylinder 27, a bucket cylinder 28, and a swing motor 32, a right travel motor 33, and a left travel motor 34 shown in FIG.

ブームシリンダ26は、作動油の供給を受けることにより、上部旋回体12に対してブーム21を起伏させるように伸縮する。アームシリンダ27は、作動油の供給を受けることにより、ブーム21に対してアーム22を回動させるように伸縮する。バケットシリンダ28は、作動油の供給を受けることにより、アーム22に対してバケット24を回動させるように伸縮する。 The boom cylinder 26 expands and contracts when supplied with hydraulic oil so as to raise and lower the boom 21 with respect to the upper revolving structure 12 . The arm cylinder 27 expands and contracts when supplied with hydraulic oil so as to rotate the arm 22 with respect to the boom 21 . The bucket cylinder 28 expands and contracts when supplied with hydraulic oil so as to rotate the bucket 24 with respect to the arm 22 .

旋回モータ32は、一対の右旋回ポート及び左旋回ポートを含み、当該右旋回及び左旋回ポートのうちの一方に作動油が供給されることにより、当該ポートに対応した方向(右旋回方向または左旋回方向)に上部旋回体12を旋回させるように動作する。 The swing motor 32 includes a pair of right-hand swing ports and a left-hand swing port, and when hydraulic oil is supplied to one of the right-hand swing ports and left-hand swing ports, the swing motor 32 rotates in the direction corresponding to the port (right-hand swing direction or left turning direction).

右走行モータ33は、一対の右前進ポート及び右後進ポートを含み、当該右前進及び右後進ポートの一方に作動油が供給されることにより、当該ポートに対応した方向(前進方向または後進方向)に右クローラ11Rを動かすように動作する。同様に、左走行モータ34は、一対の左前進ポート及び左後進ポートを含み、当該左前進及び左後進ポートの一方に作動油が供給されることにより、当該ポートに対応した方向(前進方向または後進方向)に左クローラ11Lを動かすように動作する。 The right travel motor 33 includes a pair of right forward port and right reverse port, and by supplying hydraulic oil to one of the right forward port and right reverse port, the right travel motor 33 moves in the direction corresponding to the port (forward direction or reverse direction). It operates to move the right crawler 11R. Similarly, the left travel motor 34 includes a pair of left forward port and left reverse port, and by supplying hydraulic oil to one of the left forward port and left reverse port, the left travel motor 34 is supplied with hydraulic fluid in the direction corresponding to the port (forward direction or left reverse port). It operates to move the left crawler 11L in the reverse direction).

前記複数の制御弁は、前記複数の油圧アクチュエータのそれぞれの動きの制御を可能とするように開閉動作をする弁であり、図3に示される旋回制御弁36、右走行制御弁37及び左走行制御弁38を含む。 The plurality of control valves are valves that open and close to enable control of the movement of each of the plurality of hydraulic actuators, and include the swing control valve 36, right travel control valve 37, and left travel control valve shown in FIG. Control valve 38 is included.

旋回制御弁36は、ポンプユニット30と旋回モータ32との間に介在し、ポンプユニット30から旋回モータ32に供給される作動油の方向及び流量(旋回流量)を変化させるように開閉動作する。旋回制御弁36は、右旋回パイロットポート及び左旋回パイロットポートを含むパイロット操作式の方向切換弁により構成され、前記右旋回パイロットポートにパイロット圧が入力されると旋回モータ32の前記右旋回ポートに前記パイロット圧の大きさに対応した流量(右旋回流量)で作動油が供給されることを許容するように開弁し、逆に前記左旋回パイロットポートにパイロット圧が入力されると旋回モータ32の前記左旋回ポートに当該パイロット圧の大きさに対応した流量(左旋回流量)で作動油が供給されることを許容するように開弁する。 The swing control valve 36 is interposed between the pump unit 30 and the swing motor 32, and opens and closes to change the direction and flow rate (swivel flow rate) of the hydraulic oil supplied from the pump unit 30 to the swing motor 32. The swing control valve 36 is constituted by a pilot-operated directional switching valve including a right-hand swing pilot port and a left-hand swing pilot port, and when pilot pressure is input to the right-hand swing pilot port, the swing motor 32 rotates to the right. The valve opens to allow hydraulic oil to be supplied to the rotation port at a flow rate (right rotation flow rate) corresponding to the magnitude of the pilot pressure, and conversely, pilot pressure is input to the left rotation pilot port. Then, the valve is opened to allow hydraulic oil to be supplied to the left rotation port of the rotation motor 32 at a flow rate corresponding to the magnitude of the pilot pressure (left rotation flow rate).

右走行制御弁37は、ポンプユニット30と右走行モータ33との間に介在し、ポンプユニット30から右走行モータ33に供給される作動油の方向及び流量(右走行流量)を変化させるように開閉動作する。右走行制御弁37は、右前進パイロットポート及び右後進パイロットポートを含むパイロット操作式の方向切換弁により構成され、前記右前進パイロットポートにパイロット圧が入力されると右走行モータ33の前記右前進ポートに前記パイロット圧の大きさに対応した流量(右前進流量)で作動油が供給されることを許容するように開弁し、逆に前記右後進パイロットポートにパイロット圧が入力されると右走行モータ33の前記右後進ポートに前記パイロット圧の大きさに対応した流量(右後進流量)で作動油が供給されることを許容するように開弁する。 The right travel control valve 37 is interposed between the pump unit 30 and the right travel motor 33, and is configured to change the direction and flow rate (right travel flow rate) of hydraulic oil supplied from the pump unit 30 to the right travel motor 33. Opens and closes. The right travel control valve 37 is constituted by a pilot-operated direction switching valve including a right forward pilot port and a right reverse pilot port, and when pilot pressure is input to the right forward pilot port, the right travel control valve 37 causes the right travel motor 33 to move forward to the right. The valve opens to allow hydraulic oil to be supplied to the port at a flow rate (right forward flow rate) corresponding to the magnitude of the pilot pressure, and conversely, when pilot pressure is input to the right reverse pilot port, the right The valve is opened to allow hydraulic oil to be supplied to the right reverse port of the travel motor 33 at a flow rate (right reverse flow rate) corresponding to the magnitude of the pilot pressure.

左走行制御弁38は、ポンプユニット30と左走行モータ34との間に介在し、ポンプユニット30から左走行モータ34に供給される作動油の方向及び流量(左走行流量)を変化させるように開閉動作する。左走行制御弁38は、左前進パイロットポート及び左後進パイロットポートを含むパイロット操作式の方向切換弁により構成され、前記左前進パイロットポートにパイロット圧が入力されると左走行モータ34の前記左前進ポートに前記パイロット圧の大きさに対応した流量(左前進流量)で作動油が供給されることを許容するように開弁し、逆に前記左後進パイロットポートにパイロット圧が入力されると左走行モータ34の前記左後進ポートに前記パイロット圧の大きさに対応した流量(左後進流量)で作動油が供給されることを許容するように開弁する。 The left travel control valve 38 is interposed between the pump unit 30 and the left travel motor 34, and is configured to change the direction and flow rate (left travel flow rate) of hydraulic oil supplied from the pump unit 30 to the left travel motor 34. Opens and closes. The left travel control valve 38 is constituted by a pilot-operated direction switching valve including a left forward pilot port and a left reverse pilot port, and when pilot pressure is input to the left forward pilot port, the left travel control valve 38 causes the left travel motor 34 to move forward to the left. The valve opens to allow hydraulic oil to be supplied to the port at a flow rate (left forward flow rate) corresponding to the magnitude of the pilot pressure, and conversely, when pilot pressure is input to the left reverse pilot port, the left The valve is opened to allow hydraulic oil to be supplied to the left reverse port of the travel motor 34 at a flow rate (left reverse flow rate) corresponding to the magnitude of the pilot pressure.

前記複数の制御弁は、その他、ブームシリンダ26、アームシリンダ27及びバケットシリンダ28のそれぞれについて設けられる図略のブーム制御弁、アーム制御弁及びバケット制御弁を含む。 The plurality of control valves also include a boom control valve, an arm control valve, and a bucket control valve (not shown) provided for each of the boom cylinder 26, arm cylinder 27, and bucket cylinder 28, respectively.

前記操作装置は、前記油圧ショベルを動かすための操作を受けてコントローラ70に操作信号を入力するものであり、前記複数の制御弁にそれぞれ対応する複数の操作器を含む。前記複数の操作器のそれぞれは、前記パイロットポンプに接続されるいわゆるリモコン弁により構成され、当該リモコン弁に与えられた操作に対応したパイロット圧が対応する制御弁に与えられることを許容するように開弁する。 The operating device receives an operation for moving the hydraulic excavator and inputs an operating signal to the controller 70, and includes a plurality of operating devices respectively corresponding to the plurality of control valves. Each of the plurality of operating devices is constituted by a so-called remote control valve connected to the pilot pump, and is configured to allow pilot pressure corresponding to an operation applied to the remote control valve to be applied to the corresponding control valve. Open the valve.

前記操作装置に与えられる操作は、安全制御の対象となる制御対象操作を含む。当該複数の制御対象操作は、この実施の形態では、下部走行体10に対して上部旋回体12を旋回させるための旋回操作、並びに、右及び左クローラ11R,11Lをそれぞれ動かすための右走行操作及び左走行操作であり、当該右走行操作及び左走行操作は下部走行体10に走行動作を行わせる走行操作に相当する。 The operations given to the operating device include controlled object operations that are subject to safety control. In this embodiment, the plurality of controlled object operations include a turning operation for turning the upper rotating structure 12 with respect to the lower traveling structure 10, and a right traveling operation for moving the right and left crawlers 11R and 11L, respectively. and a left running operation, and the right running operation and left running operation correspond to a running operation that causes the lower traveling body 10 to perform a running operation.

図3は、前記複数の操作器のうち前記制御対象操作がそれぞれ与えられる旋回操作器42、右走行操作器43及び左走行操作器44を示す。 FIG. 3 shows a turning operation device 42, a right travel operation device 43, and a left travel operation device 44 to which the control target operations are respectively given among the plurality of operation devices.

旋回操作器42は、旋回レバー及びこれに連結される旋回パイロット弁を含み、前記旋回パイロット弁は、旋回制御弁36の前記右旋回及び左旋回パイロットポートのうち前記旋回レバーに与えられる旋回操作の方向に対応したパイロットポートに当該旋回操作の大きさに対応した大きさのパイロット圧が供給されるように開弁する。右走行操作器43は、右走行レバー及びこれに連結される右走行パイロット弁を含み、前記右走行パイロット弁は、右走行制御弁37の前記右前進及び左前進パイロットポートのうち前記右走行レバーに与えられる右走行操作の方向に対応したパイロットポートに当該右走行操作の大きさに対応した大きさのパイロット圧が供給されるように開弁する。同様に、左走行操作器44は、左走行レバー及びこれに連結される左走行パイロット弁を含み、前記左走行パイロット弁は、左走行制御弁38の前記左前進及び左前進パイロットポートのうち前記左走行レバーに与えられる左走行操作の方向に対応したパイロットポートに当該左走行操作の大きさに対応した大きさのパイロット圧が供給されるように開弁する。 The swing operation device 42 includes a swing lever and a swing pilot valve connected thereto, and the swing pilot valve controls the swing operation given to the swing lever among the right swing and left swing pilot ports of the swing control valve 36. The valve is opened so that a pilot pressure corresponding to the magnitude of the turning operation is supplied to the pilot port corresponding to the direction. The right travel operator 43 includes a right travel lever and a right travel pilot valve connected thereto, and the right travel pilot valve is the right travel lever of the right forward and left forward pilot ports of the right travel control valve 37. The valve is opened so that a pilot pressure corresponding to the magnitude of the right travel operation is supplied to the pilot port corresponding to the direction of the right travel operation applied to the right travel operation. Similarly, the left travel operation device 44 includes a left travel lever and a left travel pilot valve connected thereto, and the left travel pilot valve is connected to the left travel pilot port of the left travel control valve 38 and the left travel pilot port. The valve is opened so that pilot pressure corresponding to the magnitude of the left travel operation is supplied to the pilot port corresponding to the direction of the left travel operation applied to the left travel lever.

前記複数の操作器は、旋回操作器42及び右走行及び左走行操作器43,44の他、ブーム21を動かすためのブーム操作を受けて前記ブーム制御弁へのパイロット圧の供給を許容するブーム操作器、アーム22を動かすためのアーム操作を受けて前記アーム制御弁へのパイロット圧の供給を許容するアーム操作器、及び、バケット24を動かすためのバケット操作を受けて前記バケット制御弁へのパイロット圧の供給を許容するバケット操作器を含む。前記ブーム操作、前記アーム操作及び前記バケット操作は、いずれも作業装置14を動かすための操作である。 The plurality of operating devices include a swing operating device 42, right travel and left travel operating devices 43, 44, and a boom that receives a boom operation for moving the boom 21 and allows supply of pilot pressure to the boom control valve. an arm operator that receives an arm operation to move the arm 22 and allows pilot pressure to be supplied to the arm control valve; and an arm operator that receives a bucket operation to move the bucket 24 and allows the supply of pilot pressure to the bucket control valve. Includes a bucket operator that allows for the supply of pilot pressure. The boom operation, the arm operation, and the bucket operation are all operations for moving the working device 14.

前記複数の操作弁は、旋回操作器42、右走行操作器43及び左走行操作器44と、これらの操作器に対応する旋回制御弁36、右走行制御弁37及び左走行制御弁38と、の間にそれぞれ介在し、コントローラ70による前記旋回パイロット圧及び前記右及び左走行パイロット圧の制限を可能にする。具体的に、前記複数の操作弁のそれぞれは電磁式の減圧弁により構成され、当該減圧弁は当該減圧弁に入力される制限指令に対応した度合いでパイロット圧の制限を行う。この実施の形態に係る前記減圧弁のそれぞれは電磁逆比例減圧弁であり、前記制限指令が大きいほど大きな度合いで前記パイロット圧を制限する。前記減圧弁は、電磁比例減圧弁であってもよい。 The plurality of operation valves include a swing operation device 42, a right travel operation device 43, a left travel operation device 44, a swing control valve 36, a right travel control valve 37, and a left travel control valve 38 corresponding to these operation devices. The turning pilot pressure and the right and left travel pilot pressures can be limited by the controller 70, respectively. Specifically, each of the plurality of operation valves is constituted by an electromagnetic pressure reducing valve, and the pressure reducing valve limits the pilot pressure to a degree corresponding to a restriction command input to the pressure reducing valve. Each of the pressure reducing valves according to this embodiment is an electromagnetic inverse proportional pressure reducing valve, and the pilot pressure is limited to a greater extent as the restriction command is larger. The pressure reducing valve may be an electromagnetic proportional pressure reducing valve.

具体的に、前記複数の操作弁は、図3に示される右旋回操作弁46R及び左旋回操作弁46L、右前進走行操作弁47F及び右後進走行操作弁47B、並びに左前進走行操作弁48F及び左後進走行操作弁48Bを含む。 Specifically, the plurality of operation valves include a right turn operation valve 46R, a left turn operation valve 46L, a right forward travel operation valve 47F, a right reverse travel operation valve 47B, and a left forward travel operation valve 48F shown in FIG. and a left reverse travel operation valve 48B.

右旋回操作弁46Rは、旋回操作器42と旋回制御弁36の右旋回パイロットポートとの間に介在し、旋回操作器42から右旋回パイロットポートに入力される右旋回パイロット圧をコントローラ70から右旋回操作弁46Rに入力される右旋回制限指令に対応した度合いで制限するように動作する。同様に、左旋回操作弁46Lは、旋回操作器42と旋回制御弁36の前記左旋回パイロットポートとの間に介在し、旋回操作器42から前記左旋回パイロットポートに入力される左旋回パイロット圧をコントローラ70から左旋回操作弁46Lに入力される左旋回制限指令に対応した度合いで制限するように動作する。 The right rotation operation valve 46R is interposed between the rotation operation device 42 and the right rotation pilot port of the rotation control valve 36, and receives the right rotation pilot pressure input from the rotation operation device 42 to the right rotation pilot port. It operates to limit the right turn at a degree corresponding to the right turn restriction command inputted from the controller 70 to the right turn operation valve 46R. Similarly, the left rotation operation valve 46L is interposed between the rotation operation device 42 and the left rotation pilot port of the rotation control valve 36, and the left rotation pilot pressure is input from the rotation operation device 42 to the left rotation pilot port. is operated to limit the left turn to a degree corresponding to a left turn restriction command inputted from the controller 70 to the left turn operation valve 46L.

右前進走行操作弁47Fは、右走行操作器43と右走行制御弁37の前記右前進パイロットポートとの間に介在し、右走行操作器43から前記右前進パイロットポートに入力される右前進パイロット圧をコントローラ70から右前進走行操作弁47Fに入力される右前進走行制限指令に対応した度合いで制限するように動作する。同様に、右後進走行操作弁47Rは、右走行操作器43と右走行制御弁37の前記右後進パイロットポートとの間に介在し、右走行操作器43から前記右後進パイロットポートに入力される右後進パイロット圧をコントローラ70から右後進走行操作弁47Rに入力される右後進走行制限指令に対応した度合いで制限するように動作する。 The right forward travel operation valve 47F is interposed between the right travel operator 43 and the right forward pilot port of the right travel control valve 37, and is configured to control the right forward pilot input from the right travel operator 43 to the right forward pilot port. It operates to limit the pressure to a degree corresponding to the right forward travel restriction command input from the controller 70 to the right forward travel operation valve 47F. Similarly, the right reverse travel control valve 47R is interposed between the right travel operator 43 and the right reverse pilot port of the right travel control valve 37, and receives input from the right travel operator 43 to the right reverse pilot port. It operates to limit the right reverse pilot pressure to a degree corresponding to the right reverse travel restriction command input from the controller 70 to the right reverse travel operation valve 47R.

左前進走行操作弁48Fは、左走行操作器44と左走行制御弁38の前記左前進パイロットポートとの間に介在し、左走行操作器44から前記左前進パイロットポートに入力される左前進パイロット圧をコントローラ70から左前進走行操作弁48Fに入力される左前進走行制限指令に対応した度合いで制限するように動作する。同様に、左後進走行操作弁48Rは、左走行操作器44と左走行制御弁38の前記左後進パイロットポートとの間に介在し、左走行操作器44から前記左後進パイロットポートに入力される左後進パイロット圧をコントローラ70から左後進走行操作弁48Rに入力される左後進走行制限指令に対応した度合いで制限するように動作する。 The left forward travel operation valve 48F is interposed between the left travel operator 44 and the left forward pilot port of the left travel control valve 38, and controls the left forward pilot input from the left travel operator 44 to the left forward pilot port. It operates to limit the pressure to a degree corresponding to the left forward travel restriction command input from the controller 70 to the left forward travel operation valve 48F. Similarly, the left reverse travel control valve 48R is interposed between the left travel operator 44 and the left reverse pilot port of the left travel control valve 38, and receives input from the left travel operator 44 to the left reverse pilot port. It operates to limit the left reverse pilot pressure to a degree corresponding to the left reverse travel restriction command input from the controller 70 to the left reverse travel operation valve 48R.

前記複数のパイロット圧センサのそれぞれは、前記旋回操作、前記右走行操作及び前記左走行操作のそれぞれの大きさ(操作量)を検出する操作量検出器である。具体的に、当該複数のパイロット圧センサのそれぞれは圧力センサにより構成され、旋回制御弁36、右走行制御弁37及び左走行制御弁38のそれぞれに入力されるパイロット圧を検出して当該パイロット圧の大きさに対応した検出信号、つまり前記対象操作量に対応する検出信号、をコントローラ70に入力する。具体的に、前記複数のパイロット圧センサは、前記右旋回パイロット圧を検出する右旋回パイロット圧センサ52Rと、前記左旋回パイロット圧センサを検出する左旋回パイロット圧センサ52Lと、前記右前進パイロット圧を検出する右前進パイロット圧センサ53Fと、前記右後進パイロット圧を検出する右後進パイロット圧センサ53Bと、前記左前進パイロット圧を検出する左前進パイロット圧センサ54Fと、前記左後進パイロット圧を検出する左後進パイロット圧センサ54Bと、を含む。 Each of the plurality of pilot pressure sensors is an operation amount detector that detects the magnitude (operation amount) of each of the turning operation, the right running operation, and the left running operation. Specifically, each of the plurality of pilot pressure sensors is constituted by a pressure sensor, and detects the pilot pressure input to each of the swing control valve 36, the right travel control valve 37, and the left travel control valve 38, and detects the pilot pressure. A detection signal corresponding to the magnitude of , that is, a detection signal corresponding to the target operation amount is input to the controller 70 . Specifically, the plurality of pilot pressure sensors include a right turn pilot pressure sensor 52R that detects the right turn pilot pressure, a left turn pilot pressure sensor 52L that detects the left turn pilot pressure sensor, and a right turn pilot pressure sensor 52L that detects the left turn pilot pressure sensor. a right forward pilot pressure sensor 53F that detects pilot pressure; a right backward pilot pressure sensor 53B that detects the right backward pilot pressure; a left forward pilot pressure sensor 54F that detects the left forward pilot pressure; and a left backward pilot pressure sensor 54F that detects the left forward pilot pressure. and a left backward pilot pressure sensor 54B that detects the left reverse pilot pressure sensor 54B.

前記油圧回路において、旋回モータ32、旋回制御弁36及び右旋回及び左旋回操作弁46R,46Lは、ポンプユニット30とともに、上部旋回体12を旋回させるための旋回駆動回路を構成する。同様に、右走行モータ33、右走行制御弁37及び右前進及び右後進走行操作弁47F,47Bは、ポンプユニット30とともに、右クローラ11Rを動かすための右走行駆動回路を構成し、左走行モータ34、左走行制御弁38及び左前進及び左後進走行操作弁48F,48Bは、ポンプユニット30とともに、左クローラ11Lを動かすための左走行駆動回路を構成する。 In the hydraulic circuit, the swing motor 32, the swing control valve 36, and the right and left swing operation valves 46R, 46L, together with the pump unit 30, constitute a swing drive circuit for swinging the upper swing structure 12. Similarly, the right travel motor 33, the right travel control valve 37, and the right forward and right reverse travel operation valves 47F, 47B, together with the pump unit 30, constitute a right travel drive circuit for moving the right crawler 11R, and the left travel motor 34, the left travel control valve 38 and the left forward and left reverse travel operation valves 48F and 48B, together with the pump unit 30, constitute a left travel drive circuit for moving the left crawler 11L.

前記複数の対象物検知器60は、前記油圧ショベルの特定部位にそれぞれ配置され、前記油圧ショベルの周囲に存在する検知対象物を検知するとともに、当該特定部位から前記検知対象物までの距離を含む位置情報を取得することを可能にする検知信号を生成してコントローラ70に入力する。前記複数の対象物検知器60のそれぞれは、この実施形態では単眼カメラ、ステレオカメラといった撮像装置(カメラ)により構成され、前記検知対象物を含む撮影画像を生成する。なお、他の実施形態において、各対象物検知器60は、超音波センサ、赤外線レーザー、ミリ波レーダなどのセンサでもよい。 The plurality of object detectors 60 are each arranged at a specific part of the hydraulic excavator, and detect a detection target existing around the hydraulic excavator, and also include a distance from the specific part to the detection target. A detection signal that makes it possible to obtain position information is generated and input to the controller 70. In this embodiment, each of the plurality of object detectors 60 is constituted by an imaging device (camera) such as a monocular camera or a stereo camera, and generates a photographed image including the detection object. Note that in other embodiments, each object detector 60 may be a sensor such as an ultrasonic sensor, an infrared laser, or a millimeter wave radar.

具体的に、この実施形態に係る前記複数の対象物検知器60(検知部)は、油圧ショベル1の周辺の対象物を検知可能なように上部旋回体12に搭載され、図2に示される前対象物検知器60A(前方検知部)、右対象物検知器60R(後方検知部)、左対象物検知器60L(後方検知部)及び後対象物検知器60B(後方検知部)を含む。前対象物検知器60Aは、上部旋回体12の前方に位置する対象物を検知することが可能なように、上部旋回体12の右前端部に配置されている。右対象物検知器60Rは、少なくとも上部旋回体12の右側方に位置する検知対象物を検知することが可能となるように当該上部旋回体12の右側部に配置され、左対象物検知器60Lは、少なくとも上部旋回体12の左側方に位置する検知対象物を検知することが可能となるように当該上部旋回体12の左側部に配置され、後対象物検知器60Bは、少なくとも上部旋回体12の後方に位置する検知対象物を検知することが可能となるように当該上部旋回体12の後端部に配置される。対象物検知器60について換言すると、前対象物検知器60Aは、上部旋回体12の前方の検知範囲を有する。後対象物検知器60B、左対象物検知器60Lおよび右対象物検知器60Rは、上部旋回体12の側方または後方の検知範囲を有する。 Specifically, the plurality of object detectors 60 (detection units) according to this embodiment are mounted on the upper revolving structure 12 so as to be able to detect objects around the hydraulic excavator 1, and are shown in FIG. It includes a front object detector 60A (front detection section), a right object detector 60R (rear detection section), a left object detector 60L (rear detection section), and a rear object detector 60B (back detection section). The front object detector 60A is arranged at the right front end of the revolving upper structure 12 so as to be able to detect an object located in front of the revolving upper structure 12. The right object detector 60R is arranged on the right side of the upper revolving structure 12 so as to be able to detect at least a detection object located on the right side of the upper revolving structure 12, and the left object detector 60L is disposed on the left side of the upper revolving body 12 so as to be able to detect at least a detection target located on the left side of the upper revolving body 12, and the rear object detector 60B is located at least on the left side of the upper revolving body 12. It is arranged at the rear end of the upper revolving body 12 so as to be able to detect a detection target located behind the upper revolving body 12 . In other words, regarding the object detector 60, the front object detector 60A has a detection range in front of the revolving upper structure 12. The rear object detector 60B, the left object detector 60L, and the right object detector 60R have a detection range on the side or rear of the upper revolving structure 12.

警報器62は、コントローラ70から警報指令が入力されたときに警報を発出する。警報器62は、音による警報を行うもの、例えばブザー、でもよいし、光による警報を行うもの、例えば警報ランプでもよい。 The alarm device 62 issues an alarm when an alarm command is input from the controller 70. The alarm device 62 may be an audible alarm, such as a buzzer, or a light alarm, such as an alarm lamp.

表示装置64は、検知対象物を含む周辺画像を表示することが可能な画面を有するとともに、当該画面をオペレータが視認することが可能となるようにキャブ18内に配置される。表示装置64は、コントローラ70から入力される表示指令信号に対応した画像の表示を行う。 The display device 64 has a screen capable of displaying a peripheral image including the object to be detected, and is arranged in the cab 18 so that the screen can be viewed by the operator. The display device 64 displays an image corresponding to a display command signal input from the controller 70.

コントローラ70は、対象物検知器60A,60R,60L,60Bのそれぞれから入力される画像信号に基づいて油圧ショベル1の周辺における検知対象物の存否を特定し、検知対象物が予め設定された監視領域に進入した場合に所定の安全制御を実行する。 The controller 70 identifies the presence or absence of a detection target in the vicinity of the hydraulic excavator 1 based on image signals input from each of the target object detectors 60A, 60R, 60L, and 60B, and detects the presence or absence of a detection target in the vicinity of the hydraulic excavator 1. When entering the area, predetermined safety control is executed.

前記安全制御は、速度制限制御と、警報制御と、表示制御と、を含む。前記速度制限制御は、前記検知距離に応じて油圧ショベル1の動作のうち予め設定された制限対象動作の速度を制限(減速)する制御であり、当該速度を0にする制御、すなわち前記制限対象動作を強制停止する停止制御、を含んでもよい。前記制限対象動作は、本実施形態では、少なくとも下部走行体10に対する上部旋回体12の旋回動作を含み、状況によって右クローラ11R及び左クローラ11Lによる走行動作も含まれる。前記制限対象動作は、あるいは、作業装置14の動作、例えばブーム21の起伏動作及びアーム22の回動動作を含んでもよい。前記警報制御は、前記検知対象物の検知に基づいて警報器62に前記警報を発出させる制御である。前記表示制御は、前記検知対象物の検知に基づいて表示装置64に警告画像を表示させる制御である。警告画像は、例えば、対象物検知器60A,60R,60L,60Bのそれぞれによる撮影画像であって検知対象物を含む周辺画像である。 The safety control includes speed limit control, alarm control, and display control. The speed limit control is a control that limits (decelerates) the speed of a preset limited operation among the operations of the hydraulic excavator 1 according to the detected distance, and controls to set the speed to 0, that is, the speed of the limited operation It may also include stop control for forcibly stopping the operation. In the present embodiment, the restricted operation includes at least the turning operation of the upper rotating structure 12 relative to the lower traveling structure 10, and also includes the traveling operation by the right crawler 11R and the left crawler 11L depending on the situation. Alternatively, the restricted motions may include motions of the working device 14, such as a raising and lowering motion of the boom 21 and a rotating motion of the arm 22. The alarm control is control that causes the alarm device 62 to issue the alarm based on the detection of the detection target. The display control is control for displaying a warning image on the display device 64 based on the detection of the detection target. The warning image is, for example, an image taken by each of the object detectors 60A, 60R, 60L, and 60B, and is a peripheral image including the detection object.

コントローラ70は、対象物検知器60の検知結果に基づいて上部旋回体12の周囲に設定された後記の監視領域に対する検知対象物の進入を判断し、当該判断結果に応じて各種の安全制御を実行する。コントローラ70は、安全制御を実行するために図4に示されるような複数の機能を備え、当該複数の機能は、位置情報生成部72、安全制御判定部74、旋回制限指令部76、走行制限指令部78、警報指令部82及び表示指令部84を含む。これらの機能は、例えば、コントローラ70に含まれるCPUが当該コントローラ70に含まれるメモリに予め格納されたプログラムを実行することにより、実現される。 The controller 70 determines whether an object to be detected enters a monitoring area set around the upper revolving structure 12, which will be described later, based on the detection result of the object detector 60, and performs various safety controls according to the determination result. Execute. The controller 70 includes a plurality of functions as shown in FIG. 4 in order to execute safety control, and the plurality of functions include a position information generation section 72, a safety control determination section 74, a turning limit command section 76, and a travel limit command section 76. It includes a command section 78, an alarm command section 82, and a display command section 84. These functions are realized, for example, by a CPU included in the controller 70 executing a program stored in advance in a memory included in the controller 70.

位置情報生成部72は、対象物検知器60A,60R,60L,60Bのそれぞれから入力される画像信号を周期的に(具体的には予め設定されたサンプリング周期が経過するごとに)取り込み、当該画像信号を処理することにより、当該対象物検知器60A,60R,60L,60Bの撮影範囲内における検知対象物の存否の判別、及び、検知対象物が存在する場合の当該検知対象物の前記基準位置(この実施形態では対象物検知器60A,60R,60L,60Bのそれぞれが配置されている位置)からの距離、すなわち前記検知距離、に相当する距離値を特定し、前記検知対象物の位置及び前記距離値を含む位置情報を生成する。すなわち、位置情報生成部72は、対象物検知器60A,60R,60L,60Bとともに、位置情報を周期的に取得する位置情報取得部を構成する。検知対象物は、少なくとも人(作業員)を含むことが好ましく、人以外の物を含んでもよい。 The position information generation unit 72 periodically captures image signals input from each of the target object detectors 60A, 60R, 60L, and 60B (specifically, each time a preset sampling period elapses), and By processing the image signal, it is possible to determine the presence or absence of a detection target within the photographing range of the target object detectors 60A, 60R, 60L, and 60B, and to determine the criteria for the detection target when the detection target exists. A distance value corresponding to the distance from the position (in this embodiment, the position where each of the object detectors 60A, 60R, 60L, and 60B are arranged), that is, the detection distance, is specified, and the position of the detection object is determined. and generating position information including the distance value. That is, the position information generation unit 72 constitutes a position information acquisition unit that periodically acquires position information together with the object detectors 60A, 60R, 60L, and 60B. The object to be detected preferably includes at least a person (worker), and may include an object other than a person.

安全制御判定部74は、位置情報生成部72により生成される位置情報に基づき、安全制御の実行の要否及び当該安全制御の内容を特定する。具体的に、この実施形態に係る安全制御判定部74は、安全制御が必要であると判定した場合に、速度の制限をすべき動作を特定するとともに、検知距離に対応した制限対象動作の速度の制限の度合いを決定する。速度の制限には強制停止も含まれる。 The safety control determining unit 74 determines whether safety control is necessary and the content of the safety control based on the position information generated by the position information generating unit 72. Specifically, when the safety control determination unit 74 according to this embodiment determines that safety control is necessary, it specifies the motion whose speed should be restricted, and also determines the speed of the motion to be restricted corresponding to the detection distance. determine the degree of restriction. Speed limits also include forced stops.

旋回制限指令部76は、旋回制限指令信号を生成する。前記旋回制限指令信号は、安全制御判定部74により判定される安全制御のうち旋回制限制御を実行するための信号であり、具体的には、右旋回動作または左旋回動作の速度を制限する制御が特定された場合に当該速度(旋回速度)の制限について決定された前記制限度合いで前記速度を制限する(強制停止も含む)ための信号である。旋回制限指令部76は、右旋回操作弁46R及び左旋回操作弁46Lのうち前記制限対象動作に対応する操作弁(右旋回動作が制限される場合には右旋回操作弁46R)に前記旋回制限指令信号を入力する。 The turning restriction command section 76 generates a turning restriction command signal. The turning restriction command signal is a signal for executing turning restriction control among the safety controls determined by the safety control determination unit 74, and specifically limits the speed of right turning operation or left turning operation. This is a signal for limiting the speed (including forced stop) by the degree of restriction determined for limiting the speed (turning speed) when control is specified. The rotation restriction command unit 76 commands the operation valve corresponding to the restricted operation (the right rotation operation valve 46R when the right rotation operation is restricted) among the right rotation operation valve 46R and the left rotation operation valve 46L. The turning limit command signal is input.

走行制限指令部78は、走行制限指令信号を生成する。前記走行制限指令信号は、安全制御判定部74により判定される安全制御のうち走行制限制御を実行するための信号であり、具体的には、前進走行動作または後進走行動作の速度を制限する制御が特定された場合に当該速度(走行速度)の制限について決定された前記制限度合いで前記速度を制限する(強制停止も含む。)ための信号である。走行制限指令部78は、右前進走行操作弁47F、右後進走行操作弁47B、左前進走行操作弁48F及び左後進走行操作弁48Bのうち制限すべき前記制限対象動作に対応する操作弁(後進走行動作が制限される場合には右後進走行操作弁47B及び左前進走行操作弁48B)に前記旋回制限指令信号を入力する。 Travel restriction command section 78 generates a travel restriction command signal. The travel restriction command signal is a signal for executing travel restriction control among the safety controls determined by the safety control determination unit 74, and specifically, a control that limits the speed of forward travel operation or reverse travel operation. This is a signal for limiting the speed (including forced stop) by the degree of restriction determined for the restriction of the speed (traveling speed) when the speed is specified. The travel restriction command unit 78 controls the operation valve (reverse) corresponding to the restricted operation to be restricted among the right forward travel operation valve 47F, the right reverse travel operation valve 47B, the left forward travel operation valve 48F, and the left reverse travel operation valve 48B. When the travel operation is restricted, the turning restriction command signal is input to the right reverse travel operation valve 47B and the left forward travel operation valve 48B.

警報指令部82は、安全制御判定部74により安全制御が必要と判定された場合に警報指令信号を生成し、当該警報指令信号を警報器62に入力することにより当該警報器62に警報を発出させる。 The alarm command unit 82 generates an alarm command signal when the safety control determination unit 74 determines that safety control is necessary, and issues an alarm to the alarm device 62 by inputting the alarm command signal to the alarm device 62. let

表示指令部84は、安全制御判定部74により安全制御が必要と判定された場合に表示指令信号を生成し、当該表示指令信号を表示装置64に入力することにより、警告画像を表示装置64に表示させる。 The display command unit 84 generates a display command signal when the safety control determination unit 74 determines that safety control is necessary, and inputs the display command signal to the display device 64 to display the warning image on the display device 64. Display.

図2を参照して、本実施形態では、上部旋回体12を基準としてその周囲に複数の監視領域が設定される。具体的に、前記監視領域は、第1停止領域A1(第1監視領域)と、第2停止領域A2(第2監視領域)と、第1減速領域B1(第1監視領域)と、第2減速領域B2(第2監視領域)と、第3減速領域B3(第2監視領域)とを含む。なお、図2に示す監視領域は、上部旋回体12が旋回動作を行う際に設定されるものである。 Referring to FIG. 2, in this embodiment, a plurality of monitoring areas are set around the upper revolving structure 12 as a reference. Specifically, the monitoring area includes a first stopping area A1 (first monitoring area), a second stopping area A2 (second monitoring area), a first deceleration area B1 (first monitoring area), and a second stopping area A1 (first monitoring area). It includes a deceleration area B2 (second monitoring area) and a third deceleration area B3 (second monitoring area). Note that the monitoring area shown in FIG. 2 is set when the revolving upper structure 12 performs a turning operation.

第1停止領域A1は、上部旋回体12の右側で作業装置14に沿って延びるように設定されている。本実施形態では、第1停止領域A1は平面視で前後方向に長く延びる台形形状からなる。第1停止領域A1は、第1外側縁A1Rと、第1内側縁A1Lとを含む。第1外側縁A1Rは、第1停止領域A1の外側(右側)側部を画定するものであって、上部旋回体12の前後方向に延びている。同様に、第1内側縁A1Lは、第1停止領域A1の内側(左側)側部を画定するものであって、上部旋回体12の前後方向に延びている。検知対象物が第1停止領域A1に進入したことが、前対象物検知器60Aによって検知されると、コントローラ70は少なくとも作業装置14の駆動、上部旋回体12の右旋回動作、下部走行体10の前進動作を強制的に停止させる。第1停止領域A1が作業装置14の先端部(バケット24)に左右に隣接する領域を含むように、第1停止領域A1の前後方向の長さが設定されている(作業装置14の最大リーチ範囲に対応)。 The first stop area A1 is set to extend along the working device 14 on the right side of the revolving upper structure 12. In this embodiment, the first stop area A1 has a trapezoidal shape that extends long in the front-rear direction when viewed from above. The first stop area A1 includes a first outer edge A1R and a first inner edge A1L. The first outer edge A1R defines the outer (right) side of the first stop area A1 and extends in the front-rear direction of the upper revolving structure 12. Similarly, the first inner edge A1L defines the inner (left) side of the first stop area A1 and extends in the front-rear direction of the revolving upper structure 12. When the front object detector 60A detects that the object to be detected has entered the first stop area A1, the controller 70 at least drives the working device 14, rotates the upper rotating structure 12 to the right, and controls the lower traveling structure. Forcibly stop the forward movement of step 10. The length of the first stop area A1 in the front-rear direction is set so that the first stop area A1 includes the area adjacent to the left and right sides of the tip (bucket 24) of the work device 14 (maximum reach of the work device 14). range).

第2停止領域A2は、図2に示すように、上部旋回体12の左右両側および後方に形成されており、平面視でU字形状を有している。第2停止領域A2は、上部旋回体12の後方の後方停止領域A21と、上部旋回体12の左方の左側停止領域A22と、上部旋回体12の右方の右側停止領域A23とを含む。検知対象物が第2停止領域A2に進入したことが、後対象物検知器60B、右対象物検知器60Rおよび左対象物検知器60Lによって検知されると、コントローラ70は少なくとも上部旋回体12の左右旋回動作、下部走行体10の後進動作を強制的に停止させる。 As shown in FIG. 2, the second stop area A2 is formed on both left and right sides and at the rear of the upper rotating body 12, and has a U-shape in plan view. The second stop area A2 includes a rear stop area A21 behind the revolving upper structure 12, a left stop area A22 to the left of the revolving upper structure 12, and a right stop area A23 to the right of the revolving upper structure 12. When the rear object detector 60B, the right object detector 60R, and the left object detector 60L detect that the object to be detected has entered the second stop area A2, the controller 70 at least The left and right turning operations and the backward movement of the lower traveling body 10 are forcibly stopped.

第1減速領域B1は、平面視で第1停止領域A1から見て作業装置14の反対側に配置され、第1外側縁A1Rを境界として第1停止領域A1に接するように配置される。第1減速領域B1は、平面視で前後方向に長く延びる台形形状からなる。第1減速領域B1は、第2外側縁B1Rと、第2内側縁B1Lとを含む。第2外側縁B1Rは、第1減速領域B1の外側(右側)側部を画定するものであって、上部旋回体12の前後方向に延びている。同様に、第2内側縁B1Lは、第1減速領域B1の内側(左側)側部を画定するものであって、上部旋回体12の前後方向に延びている。検知対象物が第1減速領域B1に進入したことが、前対象物検知器60Aによって検知されると、コントローラ70は、少なくとも上部旋回体12の右旋回動作を減速させる。第1減速領域B1が作業装置14の先端部(バケット24)に左右に隣接する領域を含むように、第1減速領域B1の前後方向の長さが設定されている。なお、作業装置14の姿勢が変化した場合、コントローラ70は、作業装置14の先端部の位置に応じて、前述の第1停止領域A1および上記の第1減速領域B1の長さを変化させてもよい。 The first deceleration region B1 is arranged on the opposite side of the working device 14 when viewed from the first stop region A1 in a plan view, and is arranged so as to be in contact with the first stop region A1 with the first outer edge A1R as a boundary. The first deceleration region B1 has a trapezoidal shape that extends long in the front-rear direction when viewed from above. The first deceleration region B1 includes a second outer edge B1R and a second inner edge B1L. The second outer edge B1R defines the outer (right) side part of the first deceleration region B1, and extends in the front-rear direction of the upper revolving structure 12. Similarly, the second inner edge B1L defines the inner (left) side of the first deceleration region B1 and extends in the front-rear direction of the upper revolving structure 12. When the front object detector 60A detects that the detection object has entered the first deceleration region B1, the controller 70 decelerates at least the right turning operation of the upper revolving structure 12. The length of the first deceleration region B1 in the front-rear direction is set so that the first deceleration region B1 includes a region adjacent to the left and right sides of the tip (bucket 24) of the working device 14. Note that when the posture of the working device 14 changes, the controller 70 changes the lengths of the first stop area A1 and the first deceleration area B1 according to the position of the tip of the working device 14. Good too.

第2減速領域B2および第3減速領域B3は、図2に示すように、左側停止領域A22および右側停止領域A23の左右外側に配置される。検知対象物が第2減速領域B2または第3減速領域B3に進入したことが、左対象物検知器60Lまたは右対象物検知器60Rによって検知されると、コントローラ70は、少なくとも上部旋回体12の左右旋回動作を減速させる。 As shown in FIG. 2, the second deceleration area B2 and the third deceleration area B3 are arranged on the left and right outer sides of the left stop area A22 and the right stop area A23. When the left object detector 60L or the right object detector 60R detects that the object to be detected has entered the second deceleration region B2 or the third deceleration region B3, the controller 70 at least Decelerate left and right turning movements.

図5は、本実施形態に係る油圧ショベル1において、前対象物検知器60Aおよび後対象物検知器60B(カメラ)の画角を示す側面図である。図5では、各カメラの画角FAが2本の実線で図示されている。また、当該画角FAの中心軸CLが一点鎖線で図示されている。また、地上に図示されている数字は、各カメラからの前後方向(水平方向)における距離を表している。本実施形態では、前対象物検知器60Aおよび後対象物検知器60Bのいずれの中心軸CLも各検知器から下向きに設定されている。また、前対象物検知器60Aおよび後対象物検知器60Bのカメラの画素数は同じである。 FIG. 5 is a side view showing the angle of view of the front object detector 60A and the rear object detector 60B (camera) in the hydraulic excavator 1 according to the present embodiment. In FIG. 5, the angle of view FA of each camera is illustrated by two solid lines. Moreover, the central axis CL of the angle of view FA is illustrated by a dashed dotted line. Further, the numbers shown on the ground represent the distances from each camera in the front-rear direction (horizontal direction). In this embodiment, the central axes CL of both the front object detector 60A and the rear object detector 60B are set downward from each detector. Furthermore, the number of pixels of the cameras of the front object detector 60A and the rear object detector 60B is the same.

表1は、前対象物検知器60A(前方検知部)および後対象物検知器60B(後方検知部)の所定角度当たりの画素数を示す。 Table 1 shows the number of pixels per predetermined angle of the front object detector 60A (front detection section) and the rear object detector 60B (back detection section).

Figure 2024030384000002
図2に示すように、第1停止領域A1の奥行き(上部旋回体12から離れる方向における幅)が第2停止領域A2の奥行きよりも大きい場合に、例えば上記2つのカメラの解像度(画素数)が同一の1080Px(1920×1080=約200万画素)であると、後対象物検知器60Bの画角を広く、前対象物検知器60Aの画角を狭くすることで、単位角度(1度)当たりの各検知器の画素数は、表1のようになる。すなわち、前対象物検知器60Aの単位角度あたりの画素数は、後対象物検知器60Bの前記画素数よりも大きく設定されている。また、一例として、前対象物検知器60Aの垂直画角(上部旋回体12の左右方向と直交する断面における画角)は70度(鋭角)であり、後対象物検知器60Bの垂直画角は120度(鈍角)である。すなわち、後対象物検知器60Bの垂直画角が、前対象物検知器60Aの垂直画角よりも大きく設定されている。
Figure 2024030384000002
As shown in FIG. 2, when the depth of the first stop area A1 (width in the direction away from the rotating upper structure 12) is greater than the depth of the second stop area A2, for example, the resolution (number of pixels) of the two cameras is the same 1080Px (1920 x 1080 = approximately 2 million pixels), by widening the angle of view of the rear object detector 60B and narrowing the angle of view of the front object detector 60A, the unit angle (1 degree The number of pixels of each detector per ) is as shown in Table 1. That is, the number of pixels per unit angle of the front object detector 60A is set to be larger than the number of pixels of the rear object detector 60B. Further, as an example, the vertical angle of view of the front object detector 60A (the angle of view in a cross section perpendicular to the left-right direction of the upper rotating body 12) is 70 degrees (acute angle), and the vertical angle of view of the rear object detector 60B is 70 degrees (acute angle). is 120 degrees (obtuse angle). That is, the vertical angle of view of the rear object detector 60B is set to be larger than the vertical angle of view of the front object detector 60A.

表2は、前対象物検知器60Aおよび後対象物検知器60Bの各距離間における画素数を示す。一例として、前対象物検知器60Aの距離5mから6mまでの角度差αは6度である。

Figure 2024030384000003
表2では、前対象物検知器60Aおよび後対象物検知器60Bの、図5に示す各距離間での画素数を示しており、1度当たりの画素数が大きいほど遠距離での画素差が大きくなるため、より人の検知性能が高くなり、結果として測距精度も向上する。そして、図2に示すように、上部旋回体12の側方または後方では、監視領域の奥行きを狭くし、上部旋回体12の前方では監視領域の左右幅を狭くすることで、対象物(人)を検知するための監視領域が小さくなるように最適化している。この結果、コントローラ70の処理負荷を低減し、処理速度の低下を防ぐことで、油圧ショベル1の制御を迅速に行うことで安全性を確保することができる。なお、表2における角度差は、図5に示すように各カメラ(焦点位置)と当該カメラから1m間隔の位置とを結ぶ直線同士の角度差を意味し、1度当たりの画素数と前記角度差との積によって、1m区間ごとの画素数を算出することができる。 Table 2 shows the number of pixels between each distance between the front object detector 60A and the rear object detector 60B. As an example, the angular difference α from the distance of 5 m to 6 m of the front object detector 60A is 6 degrees.
Figure 2024030384000003
Table 2 shows the number of pixels of the front object detector 60A and the rear object detector 60B at each distance shown in FIG. Since this becomes larger, the human detection performance becomes higher, and as a result, the distance measurement accuracy also improves. As shown in FIG. 2, the depth of the monitoring area is narrowed on the side or rear of the revolving upper structure 12, and the left and right width of the monitoring area is narrowed in front of the revolving upper structure 12. ) is optimized so that the monitoring area for detecting is small. As a result, by reducing the processing load on the controller 70 and preventing a decrease in processing speed, safety can be ensured by quickly controlling the hydraulic excavator 1. In addition, the angular difference in Table 2 means the angular difference between straight lines connecting each camera (focal position) and a position 1 m apart from the camera as shown in FIG. 5, and the number of pixels per degree and the angle The number of pixels per 1 m section can be calculated by multiplying by the difference.

図6、図7は、前対象物検知器60Aのカメラの垂直画角を説明するための油圧ショベル1の側面図である。本実施形態では、図6に示すように、上部旋回体12の左右方向と直交する断面における前対象物検知器60Aの画角の中心軸CL(中心線、光軸)が、前対象物検知器60Aから下向きに延びるとともに、前対象物検知器60Aの画角の上限角度が前対象物検知器60Aから上向きに延びるように、前対象物検知器60Aの画角および上部旋回体12に対する前対象物検知器60Aの取付角度が設定されている。 6 and 7 are side views of the hydraulic excavator 1 for explaining the vertical angle of view of the camera of the front object detector 60A. In this embodiment, as shown in FIG. 6, the central axis CL (center line, optical axis) of the angle of view of the front object detector 60A in the cross section perpendicular to the left-right direction of the upper revolving body 12 is The angle of view of the front object detector 60A and the angle of view in front of the upper rotating body 12 extend downward from the front object detector 60A, and the upper limit angle of the angle of view of the front object detector 60A extends upward from the front object detector 60A. The mounting angle of the target object detector 60A is set.

このように、前対象物検知器60Aの中心軸CLが水平線よりも下向きに設定されることで油圧ショベル1に近接する人Hの足元位置が前対象物検知器60Aの撮影画像内に映り込みやすくなる。なお、図6では、上部旋回体12に近い位置に配置される人Hと下部走行体10とが重なっている状態で示しているが、このような場合も上部旋回体12が旋回した際に作業装置14と人Hとが衝突する可能性がある。したがって、図6に示すように、前対象物検知器60Aの中心軸CLが下向きに設定されていることで、画角FA内に近接する人H(図6の後側の人H)を捉えることができる。 In this way, by setting the center axis CL of the front object detector 60A downward from the horizontal line, the foot position of the person H who is close to the hydraulic excavator 1 is reflected in the photographed image of the front object detector 60A. It becomes easier. In addition, in FIG. 6, the person H placed near the upper revolving structure 12 and the lower traveling structure 10 are shown in an overlapping state, but in such a case, when the upper revolving structure 12 turns, There is a possibility that the work device 14 and the person H will collide. Therefore, as shown in FIG. 6, by setting the central axis CL of the front object detector 60A downward, the person H (the person H on the rear side in FIG. 6) who is close to the angle of view FA can be detected. be able to.

なお、図7に示すように、前対象物検知器60Aの画角FAの上限角度(上端)は水平線よりも下向きでもよいが、この場合、遠方の人Hの頭が映り込まなくなり、人の検知率が低下する可能性がある。このため、図6に示すように、画角FAの上限角度は水平線よりも上向きに設定されることがより望ましい。 As shown in FIG. 7, the upper limit angle (upper end) of the angle of view FA of the front object detector 60A may be directed downwards from the horizon, but in this case, the head of the person H in the distance will not be reflected, and the person Detection rate may decrease. For this reason, as shown in FIG. 6, it is more desirable that the upper limit angle of the angle of view FA is set above the horizontal line.

また、前対象物検知器60Aに代表される対象物検知器60には、前述のように単眼カメラが用いられてもよいが、この場合、各検知器から人までの距離は、足元の位置や予め設定された体のサイズから算出される。この場合も、図6に示すように、前対象物検知器60Aの画角が好適に設定されることで、人Hの全身が画角FA内に映り込む確率を高めることが望ましい。 Further, as described above, a monocular camera may be used as the object detector 60 typified by the front object detector 60A, but in this case, the distance from each detector to the person is determined by the position of the person's feet. It is calculated from a preset body size. In this case as well, as shown in FIG. 6, it is desirable to increase the probability that the whole body of the person H will be reflected within the angle of view FA by appropriately setting the angle of view of the front object detector 60A.

図8は、対象物検知器60のカメラの水平画角を説明するための油圧ショベル1の側面図である。本実施形態では、図8に矢印で示すように、平面視における前対象物検知器60Aの画角が、平面視における後対象物検知器60B、左対象物検知器60Lおよび右対象物検知器60Rの各画角よりも小さく設定されている。また、平面視における前対象物検知器60Aの画角および右対象物検知器60R(後方検知部)の画角が部分的に重なるように設定されている。 FIG. 8 is a side view of the hydraulic excavator 1 for explaining the horizontal viewing angle of the camera of the object detector 60. In this embodiment, as shown by arrows in FIG. 8, the angle of view of the front object detector 60A in plan view is the same as that of the rear object detector 60B, left object detector 60L, and right object detector in plan view. The angle of view is set smaller than each angle of view of 60R. Furthermore, the angle of view of the front object detector 60A and the angle of view of the right object detector 60R (rear detection section) are set to partially overlap in plan view.

上部旋回体12の前方の領域では、人が自ら上部旋回体12に(例えば上部旋回体12の旋回中心軸に向かって)接近する場合に加え、上部旋回体12の旋回時に相対的に作業装置14に接近する場合も考慮する必要がある。この場合、人は上部旋回体12の旋回中心軸に向かってではなく、上部旋回体12の左右方向に沿って作業装置14に接近する。 In the area in front of the revolving upper structure 12, in addition to cases in which a person approaches the revolving upper structure 12 by themselves (for example, toward the rotation center axis of the revolving upper structure 12), when the revolving upper structure 12 rotates, the work equipment is 14 must also be considered. In this case, the person approaches the working device 14 not toward the central axis of rotation of the revolving upper structure 12 but along the left-right direction of the revolving upper structure 12 .

前者のように上部旋回体12に接近する人の検知精度(測距精度)を高くするには、図5に示すような断面における前対象物検知器60Aの単位角度あたりの画素数を増やすことが望ましい一方、後者のように上部旋回体12の旋回時における作業装置14への接近を精度良く検知するためには、平面視における前対象物検知器60Aの単位角度当たりの画素数を増やすことが望ましい。 In order to increase the detection accuracy (distance measurement accuracy) of a person approaching the upper revolving structure 12 as in the former case, increase the number of pixels per unit angle of the front object detector 60A in the cross section as shown in FIG. On the other hand, in order to accurately detect the approach to the working device 14 when the upper revolving structure 12 is turning, as in the latter case, it is desirable to increase the number of pixels per unit angle of the front object detector 60A in plan view. is desirable.

図9乃至図12は、本実施形態に係る油圧ショベル1の監視領域と対象物との位置関係を示す平面図である。本実施形態では、コントローラ70は、対象物が前記監視領域に進入したと判断すると、前対象物検知器60A、後対象物検知器60B、左対象物検知器60Lおよび右対象物検知器60Rのうちの少なくとも一つの検知結果に基づいて、油圧ショベル1に対する対象物の前後方向の距離および左右方向の距離をそれぞれ算出する。当該方向は、上部旋回体12を基準とする。そして、コントローラ70は、前記前後方向および前記左右方向のうち油圧ショベル1の動きによって対象物と油圧ショベル1との距離が小さくなる方向を含む油圧ショベル1の動作を制限する。 9 to 12 are plan views showing the positional relationship between the monitoring area of the hydraulic excavator 1 and a target object according to the present embodiment. In this embodiment, when the controller 70 determines that the object has entered the monitoring area, the controller 70 activates the front object detector 60A, the rear object detector 60B, the left object detector 60L, and the right object detector 60R. Based on at least one of the detection results, the distance in the front-rear direction and the distance in the left-right direction of the object with respect to the hydraulic excavator 1 are respectively calculated. The direction is based on the upper revolving body 12. Then, the controller 70 limits the operation of the hydraulic excavator 1 including the direction in which the distance between the object and the hydraulic excavator 1 becomes smaller due to the movement of the hydraulic excavator 1 among the longitudinal direction and the horizontal direction.

具体的に、図9に示すように、作業装置14の右側に人Hが位置する場合において、仮に油圧ショベル1の下部走行体10が前進すると、人Hと油圧ショベル1との前後方向における距離が小さくなる。このため、コントローラ70は、下部走行体10の前進動作を制限することで、人Hと油圧ショベル1との接触、衝突を防止することができる。なお、図9では、第1停止領域A1の先端部に第1減速領域B1が設定される場合を図示しているが、図2に示す各領域の位置関係でも同様である。 Specifically, as shown in FIG. 9, when the person H is located on the right side of the working device 14, if the lower traveling body 10 of the hydraulic excavator 1 moves forward, the distance between the person H and the hydraulic excavator 1 in the front-rear direction will change. becomes smaller. Therefore, the controller 70 can prevent contact and collision between the person H and the hydraulic excavator 1 by restricting the forward motion of the lower traveling body 10. Although FIG. 9 shows a case where the first deceleration area B1 is set at the tip of the first stop area A1, the same applies to the positional relationship of each area shown in FIG. 2.

一方、図10に示すように、作業装置14の右側であって、第1停止領域A1および第1減速領域B1よりも更に右側に人Hが位置する場合を想定する。この状態で仮に下部走行体10が前進したとしても、油圧ショベル1と人Hとは接触しない。しかしながら、図10の状態から上部旋回体12が右回りに旋回すると、人Hが第1減速領域B1および第1停止領域A1に順に進入し、やがて作業装置14と人Hとの接触が懸念される。このため、コントローラ70は、上部旋回体12の右旋回動作を制限することで、人Hと油圧ショベル1との接触、衝突を防止する。以上のように、コントローラ70は、油圧ショベル1が下部走行体10の走行操作によって対象物に接近する場合は前後方向の距離を基に、油圧ショベル1が上部旋回体12の旋回操作によって対象物に接近する場合は左右方向の距離を基に、それぞれ油圧ショベル1の動作を制限することで油圧ショベル1と対象物との衝突を防ぎ、安全性を確保することができる。すなわち、コントローラ70は、油圧ショベル1の動作の方向に応じた、対象物と油圧ショベル1との距離成分に基づいて油圧ショベル1の前記動作を制限し、油圧ショベル1と対象物との衝突を安定して防ぐことができる。 On the other hand, as shown in FIG. 10, it is assumed that the person H is located on the right side of the working device 14 and further to the right side of the first stop area A1 and the first deceleration area B1. Even if the lower traveling body 10 moves forward in this state, the hydraulic excavator 1 and the person H do not come into contact with each other. However, when the upper revolving body 12 turns clockwise from the state shown in FIG. 10, the person H enters the first deceleration area B1 and the first stop area A1 in order, and there is a concern that the work equipment 14 and the person H may come into contact soon. Ru. Therefore, the controller 70 prevents contact and collision between the person H and the hydraulic excavator 1 by restricting the right turning operation of the upper revolving structure 12. As described above, when the hydraulic excavator 1 approaches a target object by the traveling operation of the lower traveling body 10, the hydraulic excavator 1 approaches the target object by the turning operation of the upper rotating body 12 based on the distance in the longitudinal direction. When approaching a target object, the movement of the hydraulic excavator 1 is restricted based on the distance in the left and right directions, thereby preventing a collision between the hydraulic excavator 1 and the object and ensuring safety. That is, the controller 70 limits the movement of the hydraulic excavator 1 based on the distance component between the object and the hydraulic excavator 1 according to the direction of movement of the hydraulic excavator 1, and prevents a collision between the hydraulic excavator 1 and the object. can be stably prevented.

更に、本実施形態では、コントローラ70は、対象物が前記監視領域に進入したと判断すると、前対象物検知器60Aの検知結果に基づいて油圧ショベル1に対する対象物の前後方向の距離である対象物距離を算出するとともに、上部旋回体12と作業装置14の先端部との前後方向の距離である先端距離を更に算出する。そして、コントローラ70は、前記対象物距離が前記先端距離よりも小さい場合に、油圧ショベル1の動作を制限する。具体的に、図11に示すように、上部旋回体12と人Hとの前後方向の距離(対象物距離)が、上部旋回体12とバケット24との前後方向の距離(先端距離)よりも大きい場合、上部旋回体12が右旋回動作を行っても、作業装置14と人Hとは接触しない。したがって、この場合、コントローラ70は、上部旋回体12の右旋回動作を制限しない。 Furthermore, in the present embodiment, when the controller 70 determines that the object has entered the monitoring area, the controller 70 detects the object, which is the distance of the object in the longitudinal direction with respect to the hydraulic excavator 1, based on the detection result of the front object detector 60A. In addition to calculating the object distance, the tip distance, which is the distance in the front-rear direction between the upper revolving body 12 and the tip of the working device 14, is further calculated. Then, the controller 70 limits the operation of the hydraulic excavator 1 when the object distance is smaller than the tip distance. Specifically, as shown in FIG. 11, the distance in the longitudinal direction between the revolving upper structure 12 and the person H (object distance) is longer than the distance in the longitudinal direction between the revolving upper structure 12 and the bucket 24 (tip distance). If it is large, the working device 14 and the person H will not come into contact even if the upper revolving body 12 performs a right-turning operation. Therefore, in this case, the controller 70 does not limit the right turning operation of the revolving upper structure 12.

一方、図12に示すように、上部旋回体12と人Hとの前後方向の距離(対象物距離)が、上部旋回体12とバケット24との前後方向の距離(先端距離)よりも小さい場合、上部旋回体12が右旋回動作を行うと、作業装置14と人Hとの接触が懸念される。したがって、この場合、コントローラ70は、上部旋回体12の右旋回動作を制限すればよい。図11、図12に示すような制御を行うことによって、対象物距離と先端距離との大小関係に基づいて、油圧ショベル1(作業装置14)と人Hとの接触が懸念される場合に限って油圧ショベル1の動作を制限することができるため、不必要かつ過剰な動作制限を防ぎ油圧ショベル1の操作性が悪化することを防ぐことができる。 On the other hand, as shown in FIG. 12, when the distance in the longitudinal direction between the revolving upper structure 12 and the person H (object distance) is smaller than the distance in the longitudinal direction between the revolving upper structure 12 and the bucket 24 (tip distance) If the upper revolving structure 12 performs a right-turning operation, there is a concern that the working device 14 and the person H may come into contact with each other. Therefore, in this case, the controller 70 only needs to limit the right turning operation of the upper revolving structure 12. By performing the control shown in FIGS. 11 and 12, based on the magnitude relationship between the object distance and the tip distance, only when there is a concern about contact between the hydraulic excavator 1 (work device 14) and the person H. Since the operation of the hydraulic excavator 1 can be restricted by using the hydraulic excavator 1, unnecessary and excessive restriction of the operation can be prevented and the operability of the hydraulic excavator 1 can be prevented from deteriorating.

以上のように、本実施形態では、前対象物検知器60Aに対応する第1停止領域A1または第2減速領域B2(いずれも第1監視領域)の奥行き(図2では前後方向の長さ)が、後対象物検知器60Bに対応する第2停止領域A2の後方停止領域A21(第2監視領域)の奥行き(図2の前後方向の長さ)よりも大きく設定されている。更に前対象物検知器60Aの単位角度あたりの画素数が後対象物検知器60Bの単位角度当たりの画素数よりも大きく設定されている。このため、上部旋回体12から前方に延びる作業装置14の周辺に位置する対象物を精度良く検知することができる。また、後対象物検知器60Bの単位角度あたりの画素数が前対象物検知器60Aと同等に設定されている場合と比較して、コントローラ70にかかる処理負荷を低減することができる。 As described above, in this embodiment, the depth (the length in the front-rear direction in FIG. 2) of the first stop area A1 or the second deceleration area B2 (both are the first monitoring areas) corresponding to the front object detector 60A is set larger than the depth (the length in the front-rear direction in FIG. 2) of the rear stop area A21 (second monitoring area) of the second stop area A2 corresponding to the rear object detector 60B. Further, the number of pixels per unit angle of the front object detector 60A is set to be larger than the number of pixels per unit angle of the rear object detector 60B. Therefore, objects located around the working device 14 extending forward from the upper revolving structure 12 can be detected with high accuracy. Further, the processing load on the controller 70 can be reduced compared to the case where the number of pixels per unit angle of the rear object detector 60B is set to be the same as that of the front object detector 60A.

特に、上部旋回体12から前方に突出する作業装置14は、上部旋回体12の旋回時に、その周速度が上部旋回体12よりも大きくなる。このため、作業装置14の周辺に位置する対象物と作業装置14との衝突を防止するためには、特に高い精度で対象物を検知する必要がある。本実施形態では、図2に示すように、作業装置14に沿って前後に長く設けられた第1停止領域A1および第1減速領域B1に対する対象物の進入を精度良く検知するために、前対象物検知器60Aの検知精度も作業装置14の先端部に至るまで高く確保する必要がある。このため、前対象物検知器60Aの単位角度当たりの画素数が後対象物検知器60Bよりも大きく設定されている。一方、後対象物検知器60Bに代表される後方検知部の単位角度当たりの画素数を前対象物検知器60Aと同等に設定すると、コントローラ70の処理負荷が増大するため、後方検知部の画素数を相対的に小さく設定している。上部旋回体12の側方および後方では、前方と比較して作業装置14のように長く突出する部材がないため、図2に示すように監視領域の奥行きも小さく設定することができる。この点を利用して、後方検知部の画素数を相対的に小さくすることが可能になる。 In particular, the peripheral speed of the working device 14 that protrudes forward from the revolving upper structure 12 becomes higher than that of the revolving upper structure 12 when the revolving upper structure 12 turns. Therefore, in order to prevent a collision between the work device 14 and an object located around the work device 14, it is necessary to detect the object with particularly high accuracy. In this embodiment, as shown in FIG. 2, the front object It is also necessary to ensure high detection accuracy of the object detector 60A up to the tip of the working device 14. For this reason, the number of pixels per unit angle of the front object detector 60A is set to be larger than that of the rear object detector 60B. On the other hand, if the number of pixels per unit angle of the rear detection section represented by the rear object detector 60B is set to be the same as that of the front object detector 60A, the processing load on the controller 70 will increase. The number is set relatively small. On the sides and rear of the revolving upper structure 12, there are no longer protruding members such as the working device 14 compared to the front, so the depth of the monitoring area can be set smaller as shown in FIG. 2. Utilizing this point, it becomes possible to relatively reduce the number of pixels in the rear detection section.

また、本実施形態では、後対象物検知器60Bのいわゆる垂直画角を前対象物検知器60Aよりも大きくすることで、死角となりやすい上部旋回体12の後方領域における安全性を確保することができる。特に、図5に示すように、上部旋回体12の後端部直下はキャブ18内のオペレータが視認しにくい。したがって、同図5に示すように、後対象物検知器60Bの垂直画角が大きく設定され、上記のように視認しにくい領域を検知範囲に含めることで、上部旋回体12の後方における安全性も高く維持される。 Furthermore, in this embodiment, by making the so-called vertical angle of view of the rear object detector 60B larger than that of the front object detector 60A, it is possible to ensure safety in the rear region of the upper rotating structure 12, which is likely to become a blind spot. can. In particular, as shown in FIG. 5, it is difficult for the operator inside the cab 18 to see the area directly below the rear end of the revolving upper structure 12. Therefore, as shown in FIG. 5, the vertical angle of view of the rear object detector 60B is set to be large, and by including the hard-to-see area in the detection range as described above, safety at the rear of the upper rotating structure 12 can be improved. is also maintained high.

また、本実施形態では、前対象物検知器60Aおよび後対象物検知器60Bの各々の画素数を同じとしながら、前対象物検知器60Aの垂直画角が相対的に小さく設定されているため、前対象物検知器60Aの単位角度あたりの画素数がより大きくなり、作業装置14の周辺における対象物の検知精度を一層高めることができる。 Furthermore, in this embodiment, while the number of pixels of each of the front object detector 60A and the rear object detector 60B is the same, the vertical angle of view of the front object detector 60A is set to be relatively small. , the number of pixels per unit angle of the front object detector 60A becomes larger, and the accuracy of detecting objects around the working device 14 can be further improved.

更に、前述のように、前対象物検知器60Aの垂直画角は鋭角であり、後対象物検知器60Bの垂直画角は鈍角であるため、前対象物検知器60Aによる作業装置14の周辺における対象物の検知精度を高めるとともに、死角となりやすい上部旋回体12の後方領域における安全性を後対象物検知器60Bによって安定して維持することができる。 Furthermore, as described above, the vertical angle of view of the front object detector 60A is an acute angle, and the vertical angle of view of the rear object detector 60B is an obtuse angle. The rear object detector 60B can improve the accuracy of detecting objects in the rear object detector 60B, and stably maintain safety in the rear region of the upper revolving structure 12, which tends to become a blind spot.

また、本実施形態では、図5に示すように、前対象物検知器60Aの中心軸CLを下向きに設定することで、対象物が人の場合にその足元を捕捉しやすくなり、人の検知精度を高めることができる。更に、前対象物検知器60Aの上限角度が上向きに設定されることで、人の頭部をも安定して検知することができる。 In addition, in this embodiment, as shown in FIG. 5, by setting the center axis CL of the front object detector 60A downward, when the object is a person, it becomes easier to capture the feet of the object, and the detection of the person is made easier. Accuracy can be increased. Furthermore, by setting the upper limit angle of the front object detector 60A upward, it is possible to stably detect a person's head.

また、本実施形態では、図8に示すように、前対象物検知器60Aの平面視における画角(水平画角)が相対的に小さく設定されることによって、その単位角度あたりの画素数が大きくなるため、作業装置14の周辺における対象物の検知精度を更に高めることができる。特に、上部旋回体12が下部走行体10に対して旋回する場合であっても、前記旋回に伴って第1停止領域A1および第1減速領域B1に進入する対象物を安定して検知することができる。また、前対象物検知器60Aの水平画角と右対象物検知器60Rの垂直画角とが部分的に重なっているため、更なる死角の発生を防ぎ、油圧ショベル1の周辺において対象物を安定して検知することができる。 Furthermore, in this embodiment, as shown in FIG. 8, the angle of view (horizontal angle of view) in plan view of the front object detector 60A is set relatively small, so that the number of pixels per unit angle is set to be relatively small. Since it is larger, the accuracy of detecting objects around the working device 14 can be further improved. In particular, even when the upper rotating body 12 turns with respect to the lower traveling body 10, it is possible to stably detect an object that enters the first stop area A1 and the first deceleration area B1 due to the turning. Can be done. In addition, since the horizontal angle of view of the front object detector 60A and the vertical angle of view of the right object detector 60R partially overlap, further blind spots are prevented from occurring and objects around the hydraulic excavator 1 can be detected. It can be detected stably.

本発明は、上記で説明した各実施形態に限定されない。本発明は、例えば次のような態様を包含する。 The present invention is not limited to each embodiment described above. The present invention includes, for example, the following aspects.

対象検知物を検知するための位置情報は、作業機械について設定された基準位置に対する検知対象物の相対位置についての情報であればよく、当該基準位置から当該検知対象物の距離についての情報のみを含むものであってもよいし、それ以外の情報を含んでもよい。例えば、下部走行体10に対する上部旋回体12の旋回角度を検出する旋回角度センサが備えられて当該旋回角度センサにより検出される旋回角度に基づいて検知対象物の位置座標が特定されてもよい。 The positional information for detecting the target detection object may be information about the relative position of the detection target with respect to the reference position set for the working machine, and only information about the distance of the detection target from the reference position may be used. or may include other information. For example, a turning angle sensor that detects the turning angle of the upper rotating structure 12 with respect to the lower traveling structure 10 may be provided, and the position coordinates of the object to be detected may be specified based on the turning angle detected by the turning angle sensor.

また、前記基準位置は、必ずしも対象物検知器の配設位置でなくてもよく(つまり前記距離は対象物検知器から検知対象物までの距離でなくてもよく)、作業機械の他の部位、あるいは作業機械の周囲に設定された位置であってもよい。例えば、対象物検知器により生成される検知信号に基づいて作業機械のうち検知対象物に最も近い部位が特定されて当該部位の位置が前記基準位置に設定されてもよい。つまり、前記距離として常に最短距離が算定されるように、前記基準位置が設定されてもよい。 Further, the reference position does not necessarily have to be the installation position of the object detector (that is, the distance does not have to be the distance from the object detector to the object to be detected), and may be other parts of the working machine. , or a location set around the work machine. For example, a portion of the working machine closest to the detection target may be specified based on a detection signal generated by a target object detector, and the position of the portion may be set as the reference position. That is, the reference position may be set so that the shortest distance is always calculated as the distance.

また、本発明に係る対象物検知器は撮像装置を含むものに限られない。例えば、検知対象物に特別な限定がない場合(つまり検知対象物の特定が不要である場合)、対象物検知器は赤外線深度センサやミリ波レーダといった距離検出器であってもよい。あるいは、単眼カメラではなく三次元情報を生成することが可能な撮像装置、例えばステレオカメラであってもよい。 Furthermore, the object detector according to the present invention is not limited to one that includes an imaging device. For example, if there is no particular limitation on the object to be detected (that is, if there is no need to specify the object to be detected), the object detector may be a distance detector such as an infrared depth sensor or a millimeter wave radar. Alternatively, instead of a monocular camera, it may be an imaging device capable of generating three-dimensional information, such as a stereo camera.

本発明において速度制限制御が実行される場合、当該速度制限制御の実行のための具体的な手段は限定されない。例えば、旋回操作器42や走行操作器43,44が電気レバー装置、つまりオペレータにより入力された操作に対応する電気信号を生成してコントローラ入力する装置、であり、当該コントローラが当該電気信号に基づいてパイロット油圧源と制御弁(例えば旋回制御弁36及び走行制御弁37,38)との間にそれぞれ介在する電磁弁を操作するように構成されている作業機械では、当該電磁弁に入力される指令を変化させることにより前記速度制限(つまり前記操作に対応する速度よりも実際の速度を抑えること)が行われてもよい。 When speed limit control is executed in the present invention, the specific means for executing the speed limit control is not limited. For example, the swing operation device 42 and the traveling operation devices 43 and 44 are electric lever devices, that is, devices that generate electric signals corresponding to operations input by the operator and input them to the controller, and the controller is based on the electric signals. In a work machine configured to operate a solenoid valve interposed between a pilot hydraulic pressure source and a control valve (for example, the swing control valve 36 and the traveling control valves 37 and 38), the input power to the solenoid valve is The speed limitation (that is, reducing the actual speed below the speed corresponding to the operation) may be performed by changing the command.

上記の実施形態では、第1停止領域A1において油圧ショベル1の動作を強制的に停止させる態様にて説明したが、第1停止領域A1に対象物が確認された場合に、前記警報などを発するものでもよい。また、各減速領域B1~B3は設定されなくてもよい。 In the above embodiment, the operation of the hydraulic excavator 1 is forcibly stopped in the first stop area A1, but when an object is confirmed in the first stop area A1, the above-mentioned alarm etc. are issued. It can be anything. Furthermore, each of the deceleration regions B1 to B3 does not need to be set.

また、上記の実施形態では、前方検知部としての前対象物検知器60Aと、後方検知部としての後対象物検知器60Bの関係に基づいて説明したが、後方検知部として右対象物検知器60Rまたは左対象物検知器60Lと前対象物検知器60Aとの関係においても、同様である。なお、対象物検知器60は、後対象物検知器60B、左対象物検知器60L、右対象物検知器60Rのうちの少なくとも一つを有するものでもよく、特に、左対象物検知器60Lおよび右対象物検知器60Rを有さないものでもよい。 Further, in the above embodiment, the explanation has been made based on the relationship between the front object detector 60A as the front detection section and the rear object detector 60B as the rear detection section. The same applies to the relationship between the left object detector 60R or the left object detector 60L and the front object detector 60A. Note that the object detector 60 may include at least one of the rear object detector 60B, the left object detector 60L, and the right object detector 60R, and in particular, the left object detector 60L and the right object detector 60R. The right object detector 60R may not be provided.

また、上記の実施形態では、上部旋回体12が旋回動作を行う際に、図2に示すような監視領域が上部旋回体12を基準としてその周囲に設定される態様にて説明した。本発明は、これに限定されるものではない。図2における、第2停止領域A2の後方停止領域A21の後側に、円弧状の減速領域が更に設定されてもよい。当該減速領域の左右両端部は、第2減速領域B2、第3減速領域B3にそれぞれ接続されてもよい。 Furthermore, in the above embodiment, when the revolving upper structure 12 performs a turning operation, a monitoring area as shown in FIG. 2 is set around the revolving upper structure 12 as a reference. The present invention is not limited to this. In FIG. 2, an arcuate deceleration area may be further set on the rear side of the rear stop area A21 of the second stop area A2. Both left and right ends of the deceleration area may be connected to the second deceleration area B2 and the third deceleration area B3, respectively.

1 油圧ショベル(作業機械)
10 下部走行体(下部本体)
12 上部旋回体(上部本体)
14 作業装置
60 対象物検知器
60A 前対象物検知器(検知部、前方検知部)
60B 後対象物検知器(検知部、後方検知部)
60R 右対象物検知器(検知部、後方検知部)
60L 左対象物検知器(検知部、後方検知部)
70 コントローラ(制御部)
A1 第1停止領域(第1監視領域)
A2 第2停止領域(第2監視領域)
CL 中心軸
FA 画角
1 Hydraulic excavator (work machine)
10 Lower traveling body (lower main body)
12 Upper revolving body (upper body)
14 Working device 60 Object detector 60A Front object detector (detection section, front detection section)
60B Rear object detector (detection section, rear detection section)
60R Right object detector (detection section, rear detection section)
60L Left object detector (detection section, rear detection section)
70 Controller (control unit)
A1 1st stop area (1st monitoring area)
A2 Second stop area (second monitoring area)
CL Center axis FA Angle of view

Claims (8)

下部本体と旋回可能な上部本体と前記上部本体から前方に延びる作業部材とを有する作業機械の安全装置であって、
前記上部本体に装着され前記作業機械の周辺の対象物を検知可能な検知部と、
前記検知部の検知結果に基づいて前記上部本体の周囲に設定された監視領域への対象物の進入を判断する制御部と、を備え、
前記検知部は、前記上部本体の前方の検知範囲を有する前方検知部と、前記上部本体の側方または後方の検知範囲を有する後方検知部とを含み、前記前方検知部の単位角度あたりの画素数は前記後方検知部の前記画素数よりも大きく設定され、
前記監視領域は、前記前方検知部に対応して前記上部本体の前方に設定された第1監視領域と、前記後方検知部に対応して前記上部本体の側方または後方に設定され前記上部本体から見て前記第1監視領域よりも小さい奥行きを有する第2監視領域とを含む、作業機械の安全装置。
A safety device for a working machine having a lower body, a pivotable upper body, and a working member extending forward from the upper body,
a detection unit attached to the upper body and capable of detecting objects around the working machine;
a control unit that determines entry of an object into a monitoring area set around the upper main body based on the detection result of the detection unit;
The detection unit includes a front detection unit having a detection range in front of the upper body, and a rear detection unit having a detection range on the side or rear of the upper body, and has pixels per unit angle of the front detection unit. the number is set larger than the number of pixels of the rear detection section,
The monitoring area includes a first monitoring area set at the front of the upper body corresponding to the front detection section, and a first monitoring area set at the side or rear of the upper body corresponding to the rear detection section. and a second monitoring area having a depth smaller than the first monitoring area when viewed from above.
前記上部本体の左右方向と直交する断面における前記後方検知部の画角が、前記断面における前記前方検知部の画角よりも大きく設定されている、請求項1に記載の作業機械の安全装置。 The safety device for a working machine according to claim 1, wherein the angle of view of the rear detection section in a cross section perpendicular to the left-right direction of the upper body is set to be larger than the angle of view of the front detection section in the cross section. 前記前方検知部の画素数と前記後方検知部の画素数とが同じである、請求項2に記載の作業機械の安全装置。 The safety device for a working machine according to claim 2, wherein the number of pixels of the front detection section and the number of pixels of the rear detection section are the same. 前記前方検知部の画角は鋭角であり、前記後方検知部の画角は鈍角である、請求項2に記載の作業機械の安全装置。 The safety device for a working machine according to claim 2, wherein the front detection section has an acute angle of view, and the rear detection section has an obtuse angle of view. 前記断面における前記前方検知部の画角の中心線が前記前方検知部から下向きに延びるとともに、前記前方検知部の画角の上限角度が前記前方検知部から上向きに延びるように、前記前方検知部の画角および前記上部本体に対する前記前方検知部の取付角度が設定されている、請求項2に記載の作業機械の安全装置。 The front detection section is configured such that the center line of the angle of view of the front detection section in the cross section extends downward from the front detection section, and the upper limit angle of the angle of view of the front detection section extends upward from the front detection section. The safety device for a working machine according to claim 2, wherein an angle of view of and a mounting angle of the front detection section with respect to the upper body are set. 平面視における前記前方検知部の画角が、平面視における前記後方検知部の画角よりも小さく設定されており、
平面視における前記前方検知部の画角および前記後方検知部の画角が部分的に重なるように設定されている、請求項1乃至5の何れか1項に記載の作業機械の安全装置。
The angle of view of the front detection unit in plan view is set smaller than the angle of view of the rear detection unit in plan view,
The safety device for a working machine according to any one of claims 1 to 5, wherein the angle of view of the front detection unit and the angle of view of the rear detection unit in plan view are set to partially overlap.
前記制御部は、前記対象物が前記監視領域に進入したと判断すると、前記前方検知部および前記後方検知部のうちの少なくとも一方の検知結果に基づいて、前記作業機械に対する前記対象物の前後方向の距離および左右方向の距離をそれぞれ算出し、前記前後方向および前記左右方向のうち前記作業機械の動きによって前記対象物と前記作業機械との距離が小さくなる方向を含む前記作業機械の動作を制限する、請求項1乃至5の何れか1項に記載の作業機械の安全装置。 When the control unit determines that the object has entered the monitoring area, the control unit determines the direction of the object in the front-rear direction with respect to the work machine based on the detection result of at least one of the front detection unit and the rear detection unit. and the distance in the left-right direction, and restrict the operation of the working machine including the direction in which the distance between the object and the working machine becomes smaller due to the movement of the working machine, among the forward-backward direction and the left-right direction. The safety device for a working machine according to any one of claims 1 to 5. 前記制御部は、前記対象物が前記監視領域に進入したと判断すると、前記前方検知部の検知結果に基づいて前記作業機械に対する前記対象物の前後方向の距離である対象物距離を算出するとともに、前記上部本体と前記作業部材の先端部との前後方向の距離である先端距離を更に算出し、前記対象物距離が前記先端距離よりも小さい場合に、前記作業機械の動作を制限する、請求項1乃至5の何れか1項に記載の作業機械の安全装置。 When the control unit determines that the object has entered the monitoring area, the control unit calculates an object distance that is a distance of the object in the front and back direction with respect to the work machine based on the detection result of the front detection unit. , further calculating a tip distance that is a distance in the front-rear direction between the upper body and the tip of the working member, and restricting the operation of the working machine when the object distance is smaller than the tip distance. A safety device for a working machine according to any one of items 1 to 5.
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