JP6719863B2

JP6719863B2 - Work machine

Info

Publication number: JP6719863B2
Application number: JP2015058705A
Authority: JP
Inventors: 竜二白谷; 曲木　秀人; 秀人曲木; 山本　正明; 正明山本
Original assignee: Sumitomo SHI Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Sumitomo SHI Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2015-03-20
Filing date: 2015-03-20
Publication date: 2020-07-08
Anticipated expiration: 2035-03-20
Also published as: JP2016176288A

Description

本発明は、作業機械の運転支援技術に関するものである。 The present invention relates to a driving support technology for work machines.

スクラップ作業においては、スクラップ片等の飛散物からのキャブの保護のため、及び、山積みされたスクラップ等を見渡しながらの作業等のため、キャブが昇降可能とされた作業機械を使用する場合がある。このような作業機械では、作業時にキャブを機体の高位置に上昇させ、操作者が作業現場全体を見渡しながら作業を行い、所定の作業終了後には、キャブを下降させるという操作が行われる。 In scrap work, a work machine with a cab that can be moved up and down may be used to protect the cab from scattered materials such as scrap pieces, and to work while looking over piled scraps. .. In such a work machine, the cab is raised to a high position of the machine body during the work, the operator performs the work while looking over the entire work site, and the cab is lowered after the predetermined work is completed.

上記作業機械において、キャブが高位置にある場合には、操作者は、キャブの下方を直接視認することができない。そのため、キャブの下方をカメラで撮像し、キャブ内に設けたモニタにそのカメラで撮像した画像を表示させる技術が知られている（例えば、特許文献１）。 In the above working machine, when the cab is at a high position, the operator cannot directly visually recognize the lower side of the cab. Therefore, a technique is known in which a camera captures an image below the cab, and the monitor provided in the cab displays the image captured by the camera (for example, Patent Document 1).

特開２００９−３５９０５号公報JP, 2009-35905, A

しかしながら、キャブを下降させる際にキャブの下方に存在する人がカメラで撮像された場合であってもその人の画像を操作者が見落とした場合にはキャブの下降が継続されてしまうおそれがある。 However, even when a person present below the cab is captured by the camera when the cab is lowered, the cab may continue to be lowered if the operator overlooks the image of the person. ..

上述の点に鑑み、昇降可能なキャブの昇降方向に人が存在する場合にキャブの動きを制限できる作業機械を提供することが望ましい。 In view of the above points, it is desirable to provide a working machine capable of limiting the movement of the cab when a person is present in the up/down direction of the cab that can be raised/lowered.

本発明の実施形態に係る作業機械は、エレベータキャブと、前記エレベータキャブの昇降方向の空間における人を検出する人検出装置と、前記エレベータキャブの動きを制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記人検出装置の出力に基づいて前記空間における人の存否を判定し、前記空間に人が存在すると判定した場合に、前記人と前記エレベータキャブとの間の距離に基づいて前記エレベータキャブの動きを制限する。

A work machine according to an embodiment of the present invention includes an elevator cab, a person detection device that detects a person in a space in a vertical direction of the elevator cab, and a control device that controls a movement of the elevator cab. The apparatus determines the presence or absence of a person in the space based on the output of the person detection apparatus, and when it is determined that a person exists in the space, the elevator based on the distance between the person and the elevator cab. Limit the movement of the cab.

上述の手段により、昇降可能なキャブの昇降方向に人が存在する場合にキャブの動きを制限できる作業機械を提供することができる。 With the above-described means, it is possible to provide a working machine capable of limiting the movement of the cab when a person is present in the ascending/descending direction of the cab.

本発明の実施形態に係る作業機械を示す全体概略図である。1 is an overall schematic diagram showing a work machine according to an embodiment of the present invention. 図１の作業機械に搭載されるキャブ昇降装置を示す図である。It is a figure which shows the cab lifting device mounted in the working machine of FIG. 制御装置の構成例を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the structural example of a control apparatus. 図１の作業機械の上面図及び側面図である。It is a top view and a side view of the work machine of FIG. 撮像装置が撮像したキャブ下画像を示す。The cab lower image imaged with the imaging device is shown. キャブ下降許否判定処理の流れを示すフローチャートである。It is a flow chart which shows the flow of cab lowering permission judgment processing. 人検出装置としての走査型距離センサが取り付けられた作業機械の側面図である。It is a side view of a work machine to which a scanning distance sensor as a human detection device is attached.

以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。図１は、本実施形態に係る作業機械の全体概略図である。 Hereinafter, embodiments for carrying out the invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an overall schematic view of a work machine according to this embodiment.

作業機械は、下部走行体１、旋回機構２、上部旋回体３、ブーム４、アーム５、エンドアタッチメント６、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、エンドアタッチメントシリンダ９、キャブ（操縦室）１０、操作装置２６、制御装置３０等を有する。 The work machine includes a lower traveling body 1, a swing mechanism 2, an upper swing body 3, a boom 4, an arm 5, an end attachment 6, a boom cylinder 7, an arm cylinder 8, an end attachment cylinder 9, a cab (cockpit) 10, and an operating device. 26, the control device 30 and the like.

作業機械の下部走行体１上には、旋回機構２を介して上部旋回体３が旋回可能に搭載される。また、上部旋回体３の前方中央部にはブーム４が回動可能に連結される。また、ブーム４の先端部にはアーム５が回動可能に連結される。また、アーム５の先端部にはエンドアタッチメント６が回動可能に連結される。本実施形態において、エンドアタッチメント６はリフティングマグネットであるが、作業の種類によって、グラップル、解体用フォーク等の他のエンドアタッチメントが取り付けられてもよい。 An upper revolving structure 3 is rotatably mounted on a lower traveling structure 1 of the work machine via a revolving mechanism 2. A boom 4 is rotatably connected to the front center of the upper swing body 3. An arm 5 is rotatably connected to the tip of the boom 4. An end attachment 6 is rotatably connected to the tip of the arm 5. In the present embodiment, the end attachment 6 is a lifting magnet, but other end attachments such as a grapple and a dismantling fork may be attached depending on the type of work.

また、上部旋回体３上にはキャブ１０がキャブ昇降装置６０を介して昇降可能に設けられている。以下では、このように昇降可能なキャブを「エレベータキャブ」と称する場合がある。なお、図１は、キャブ昇降装置６０によりキャブ１０が最高位置まで上昇した状態を示す。また、キャブ１０は、ブーム４の側方（通常、左側）に配置されている。 Further, a cab 10 is provided on the upper swing body 3 so as to be capable of moving up and down via a cab lifting device 60. Hereinafter, such a cab that can be raised and lowered may be referred to as an "elevator cab". It should be noted that FIG. 1 shows a state in which the cab 10 is lifted to the highest position by the cab lifting device 60. Further, the cab 10 is arranged on the side of the boom 4 (usually on the left side).

操作装置２６は、操作者が油圧アクチュエータの操作のために用いる装置である。操作装置２６は、パイロットラインを通じ、パイロットポンプが吐出する作動油を油圧アクチュエータのそれぞれに対応する流量制御弁のパイロットポートに供給する。但し、油圧アクチュエータの制御方式は、操作装置２６の操作量に対応して駆動される構成であればよく、適宜の方式を用いて構成される。例えば、油圧アクチュエータの駆動量は、操作装置２６の操作量を電圧等の別情報に変換する制御装置３０によって算出されてもよい。 The operating device 26 is a device used by an operator to operate the hydraulic actuator. The operating device 26 supplies the hydraulic oil discharged by the pilot pump to the pilot ports of the flow control valves corresponding to the respective hydraulic actuators through the pilot line. However, the control method of the hydraulic actuator may be any structure as long as it is driven corresponding to the operation amount of the operation device 26, and is configured using an appropriate method. For example, the drive amount of the hydraulic actuator may be calculated by the control device 30 that converts the operation amount of the operation device 26 into other information such as voltage.

制御装置３０は、作業機械を制御するための制御装置であり、例えば、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、不揮発性メモリ等を備えたコンピュータで構成される。また、制御装置３０は、各種機能要素に対応するプログラムをＲＯＭから読み出してＲＡＭにロードし、各種機能要素に対応する処理をＣＰＵに実行させる。 The control device 30 is a control device for controlling the work machine, and is configured by, for example, a computer including a CPU, a RAM, a ROM, a non-volatile memory, and the like. Further, the control device 30 reads out programs corresponding to various functional elements from the ROM, loads the programs into the RAM, and causes the CPU to execute processing corresponding to the various functional elements.

次に、図２を参照してキャブ昇降装置６０の詳細について説明する。図２は、本実施形態に係る作業機械のキャブ昇降装置６０を示す図である。 Next, details of the cab lifting device 60 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a view showing the cab lifting device 60 of the working machine according to the present embodiment.

図２に示すように、キャブ昇降装置６０は、キャブ１０を所定の姿勢（水平状態）に保つ平行リンク機構６１と、平行リンク機構６１を駆動してキャブ１０を昇降駆動するキャブ昇降シリンダ６２とを備える。 As shown in FIG. 2, the cab lifting device 60 includes a parallel link mechanism 61 that keeps the cab 10 in a predetermined posture (horizontal state), and a cab lifting cylinder 62 that drives the parallel link mechanism 61 to lift the cab 10. Equipped with.

平行リンク機構６１は、上部旋回体３に立設された支持塔体６３と、キャブ１０を下側から支持するＬ形の架台６４と、支持塔体６３と架台６４との間に回動自在に連結された上リンク６９及び下リンク７０とで構成される。具体的には、架台６４はキャブ１０の下部に一体的に設けられる。また、上リンク６９は上端部が上端側ピン６７を介して架台６４に連結され、下端部が下端側ピン６５を介して支持塔体６３に連結される。また、下リンク７０は上端部が上端側ピン６８を介して架台６４に連結され、下端部が下端側ピン６６を介して支持塔体６３に連結される。なお、図２においては、側面図ゆえ記載されていないが、上リンク６９及び下リンク７０は、左右一対で構成される。 The parallel link mechanism 61 includes a support tower 63 erected on the upper swing body 3, an L-shaped mount 64 that supports the cab 10 from below, and a rotatable rotation between the support tower 63 and the mount 64. And an upper link 69 and a lower link 70 connected to each other. Specifically, the pedestal 64 is integrally provided on the lower portion of the cab 10. The upper link 69 has an upper end connected to the pedestal 64 via an upper end side pin 67, and a lower end connected to the support tower 63 via a lower end side pin 65. The lower link 70 has an upper end connected to the pedestal 64 via an upper end side pin 68, and a lower end connected to the support tower 63 via a lower end side pin 66. Although not shown in FIG. 2 because it is a side view, the upper link 69 and the lower link 70 are composed of a left and right pair.

キャブ昇降シリンダ６２は、上リンク６９及び下リンク７０の回動を制御する。具体的には、キャブ昇降シリンダ６２の基端部は、支持塔体６３の下部にシリンダピン７１を介して回動自在に軸支されている。また、キャブ昇降シリンダ６２のロッド６２ａの先端部は、左右一対の上リンク６９間の連結部材（不図示）にロッドピン７２を介して連結されている。 The cab lifting cylinder 62 controls the rotation of the upper link 69 and the lower link 70. Specifically, the base end of the cab lifting cylinder 62 is rotatably supported by the lower portion of the support tower 63 via a cylinder pin 71. Further, the tip end portion of the rod 62a of the cab lifting cylinder 62 is connected to a connecting member (not shown) between the pair of left and right upper links 69 via a rod pin 72.

この構成により、キャブ昇降装置６０は、キャブ昇降シリンダ６２に油圧ポンプからの作動油が供給されることで昇降駆動される。具体的には、キャブ昇降装置６０は、キャブ昇降シリンダ６２を伸縮動作させることにより、下端側ピン６５、６６を支点として上リンク６９及び下リンク７０に円弧を描かせながらキャブ１０を上下動させることができる。なお、キャブ１０は上下方向の移動に加えて前後方向にも移動する。 With this configuration, the cab lifting device 60 is driven up and down by supplying hydraulic oil from the hydraulic pump to the cab lifting cylinder 62. Specifically, the cab elevating device 60 moves the cab 10 up and down while extending and retracting the cab elevating cylinder 62 so that the upper link 69 and the lower link 70 form arcs with the lower end pins 65 and 66 as fulcrums. be able to. The cab 10 moves not only in the vertical direction but also in the front-back direction.

また、キャブ昇降装置６０は角度センサ７３を有する。具体的には、角度センサ７３は下端側ピン６５の回動軸の一端に設けられ、上リンク６９の初期位置からの回動角度を検出する。なお、初期位置とは、キャブ１０が最低位置にある場合の位置である。角度センサ７３は、キャブ１０とエンドアタッチメント６との干渉を防止するために設けられている。具体的には、角度センサ７３により検出された角度に基づいてキャブ１０の位置が算出され、キャブ１０とエンドアタッチメント６との前後方向の相対距離が所定距離よりも近づいたと判定された場合に干渉回避制御が行われる。干渉回避制御では、例えば、操作者の操作とは無関係にブーム４、アーム５等の動きが緩慢となるように制御される。なお、角度センサ７３は、任意の角度センサでよく、例えば、ロータリポテンショメータ等が用いられる。また、角度センサ７３は、下リンク７０の下端側ピン６６の回動軸の一端に設けられ、下リンク７０の初期位置からの回動角度を検出してもよい。 Further, the cab lifting device 60 has an angle sensor 73. Specifically, the angle sensor 73 is provided at one end of the rotation shaft of the lower end pin 65, and detects the rotation angle of the upper link 69 from the initial position. The initial position is the position when the cab 10 is at the lowest position. The angle sensor 73 is provided to prevent interference between the cab 10 and the end attachment 6. Specifically, the position of the cab 10 is calculated based on the angle detected by the angle sensor 73, and when it is determined that the relative distance between the cab 10 and the end attachment 6 in the front-rear direction is shorter than a predetermined distance, the interference occurs. Avoidance control is performed. In the interference avoidance control, for example, the boom 4, the arm 5 and the like are controlled so as to move slowly regardless of the operation of the operator. The angle sensor 73 may be any angle sensor, and for example, a rotary potentiometer or the like is used. The angle sensor 73 may be provided at one end of the rotation shaft of the lower end pin 66 of the lower link 70 and detect the rotation angle of the lower link 70 from the initial position.

次に、図３を参照して制御装置３０の詳細について説明する。なお、図３は、制御装置３０の構成例を示す機能ブロック図である。本実施形態では、制御装置３０は、撮像装置４０、人検出装置４１、入力装置４２等の出力を受けて各種演算を実行し、制御弁４３、表示装置４４、音声出力装置４５等に対して各種情報を出力する。 Next, details of the control device 30 will be described with reference to FIG. Note that FIG. 3 is a functional block diagram showing a configuration example of the control device 30. In the present embodiment, the control device 30 receives various outputs from the image pickup device 40, the human detection device 41, the input device 42, etc., and executes various calculations to the control valve 43, the display device 44, the audio output device 45, etc. Output various information.

制御弁４３は、油圧アクチュエータのそれぞれに対応する流量制御弁のパイロットポートに作用するパイロット圧を制御する弁である。本実施形態では、制御弁４３は制御装置３０からの電流指令に応じて動作する電磁減圧弁である。 The control valve 43 is a valve that controls the pilot pressure acting on the pilot port of the flow control valve corresponding to each hydraulic actuator. In this embodiment, the control valve 43 is an electromagnetic pressure reducing valve that operates according to a current command from the control device 30.

例えば、制御装置３０は、入力装置４２を用いた操作者の入力に応じて制御弁４３を動作させてキャブ１０を昇降させる。また、キャブ１０が下降する際に人検出装置４１の出力に基づいてキャブ１０の下の空間（例えばキャブ１０が到達可能な空間であり、以下、「キャブ下空間」とする。）に人が存在するかを判定する。そして、人が存在すると判定した場合に制御弁４３を動作させてキャブ１０の下降を制限する。具体的には、キャブ１０の下降を鈍化させ或いは停止させる。また、人が存在すると判定した場合にその旨を示す情報を表示装置４４に表示させ、且つ、音声出力装置４５から音声出力させる。 For example, the control device 30 operates the control valve 43 according to the input of the operator using the input device 42 to move the cab 10 up and down. Further, when the cab 10 descends, a person is present in a space below the cab 10 based on the output of the person detection device 41 (for example, a space where the cab 10 can reach, hereinafter referred to as a “cab lower space”). Determine if it exists. When it is determined that there is a person, the control valve 43 is operated to limit the descent of the cab 10. Specifically, the descent of the cab 10 is slowed or stopped. Further, when it is determined that a person exists, information indicating that fact is displayed on the display device 44, and the voice output device 45 outputs the voice.

撮像装置４０は、キャブ下空間を撮像する装置である。本実施形態では、撮像装置４０は、キャブ１０の下面の前端中央部に取り付けられてキャブ下空間を撮像し、撮像した画像を制御装置３０に対して出力する。また、撮像装置４０は、キャブ１０が初期位置にないときに撮像を行い、キャブ１０が最低位置にあるときに撮像を行わない。但し、キャブ１０が最低位置にあるときに撮像を行ってもよい。 The imaging device 40 is a device that images the space under the cab. In the present embodiment, the imaging device 40 is attached to the central portion of the front end of the lower surface of the cab 10, images the space under the cab, and outputs the captured image to the control device 30. Further, the imaging device 40 takes an image when the cab 10 is not at the initial position, and does not take an image when the cab 10 is at the lowest position. However, imaging may be performed when the cab 10 is at the lowest position.

また、撮像装置４０は、キャブ下空間を撮像できる位置であれば、キャブ１０の下面以外の位置に取り付けられてもよい。例えば、撮像装置４０は、支持塔体６３、旋回フレーム、エンジンフード等に取り付けられてもよい。また、ショベルから独立してショベルの外に配置されてもよい。 Further, the imaging device 40 may be attached to a position other than the lower surface of the cab 10 as long as it is a position where the space under the cab can be imaged. For example, the imaging device 40 may be attached to the support tower 63, the swing frame, the engine hood, or the like. Further, it may be arranged outside the shovel independently of the shovel.

人検出装置４１は、キャブ下空間における人を検出する装置である。本実施形態では、撮像装置４０が人検出装置４１を兼ねる。但し、人検出装置４１は、距離センサ、焦電型赤外線センサ、距離画像センサ等、撮像装置４０とは別の装置であってもよい。 The person detection device 41 is a device that detects a person in the space under the cab. In the present embodiment, the imaging device 40 also serves as the human detection device 41. However, the person detection device 41 may be a device different from the imaging device 40, such as a distance sensor, a pyroelectric infrared sensor, or a distance image sensor.

入力装置４２は、制御装置３０に各種情報を入力するための装置である。本実施形態では、入力装置４２は、昇降スイッチ４２Ａ、外部下降スイッチ４２Ｂ、オーバーライドスイッチ４２Ｃ等を含む。 The input device 42 is a device for inputting various information to the control device 30. In the present embodiment, the input device 42 includes an elevating switch 42A, an external lowering switch 42B, an override switch 42C, and the like.

昇降スイッチ４２Ａは、キャブ１０の内部に設置されるスイッチである。昇降スイッチ４２Ａは物理的なハードウェアスイッチとして構成されてもよく、タッチパネル上のソフトウェアスイッチとして構成されてもよい。一例としては、昇降スイッチ４２Ａはモーメンタリスイッチ（自動復帰型スイッチ）で構成される。この構成によれば、制御装置３０は、昇降スイッチ４２ＡがＯＮ状態かＯＦＦ状態かに関する情報の入力を受けてキャブ１０の駆動を実行する。例えば、操作者が昇降スイッチ４２Ａを押している間、昇降スイッチ４２ＡはスイッチＯＮ状態となり、操作者が押すのを止めると昇降スイッチ４２ＡはスイッチＯＦＦ状態となる。スイッチＯＮ状態の間、キャブ１０の昇降が行われる。スイッチＯＦＦ状態の間、キャブ１０の昇降は行われない。また、昇降スイッチ４２Ａは他の様々な態様で構成されてもよい。例えば、昇降スイッチ４２Ａを押す方向によりキャブ１０の上昇、下降を選択できる構成としてもよい。例えば、昇降スイッチ４２Ａが水平面に配置されている場合、操作者は昇降スイッチ４２Ａを前方に押し込むことでキャブ１０を上昇させ、後方に押し込むことでキャブ１０を下降させる。 The elevating switch 42A is a switch installed inside the cab 10. The elevating switch 42A may be configured as a physical hardware switch or may be configured as a software switch on the touch panel. As an example, the elevating switch 42A is composed of a momentary switch (automatic return type switch). According to this configuration, the control device 30 receives the information about whether the elevating switch 42A is in the ON state or the OFF state, and drives the cab 10. For example, while the operator is pressing the elevating switch 42A, the elevating switch 42A is in a switch ON state, and when the operator stops pressing the elevating switch 42A, the elevating switch 42A is in a switch OFF state. The cab 10 is moved up and down while the switch is in the ON state. While the switch is off, the cab 10 is not lifted or lowered. Further, the elevating switch 42A may be configured in various other modes. For example, the cab 10 may be configured to be raised or lowered depending on the direction in which the lift switch 42A is pressed. For example, when the raising/lowering switch 42A is arranged on the horizontal plane, the operator pushes the raising/lowering switch 42A forward to raise the cab 10, and pushes it backward to lower the cab 10.

外部下降スイッチ４２Ｂは、キャブ１０の外部（例えば支持塔体６３）に設置されるスイッチである。キャブ１０の外にいる操作者は外部下降スイッチ４２Ｂを操作することでキャブ１０を下降させることができる。本実施形態では、外部下降スイッチ４２Ｂは、昇降スイッチ４２Ａと同様、モーメンタリスイッチ（自動復帰型スイッチ）で構成される。そのため、外部下降スイッチ４２ＢがスイッチＯＮ状態の間、キャブ１０の下降が行われ、外部下降スイッチ４２ＢがスイッチＯＦＦ状態の間、キャブ１０の昇降は行われない。 The external lowering switch 42B is a switch installed outside the cab 10 (for example, the support tower body 63). An operator outside the cab 10 can lower the cab 10 by operating the external lowering switch 42B. In the present embodiment, the external lowering switch 42B is composed of a momentary switch (automatic return type switch) like the elevating switch 42A. Therefore, the cab 10 is lowered while the external lowering switch 42B is on, and the cab 10 is not raised and lowered while the external lowering switch 42B is off.

オーバーライドスイッチ４２Ｃは、キャブ１０の内部に設置されるスイッチである。キャブ１０の内部にいる操作者はオーバーライドスイッチ４２Ｃを操作することで、キャブ１０の下降が制限された場合であってもその制限を解除できる。なお、オーバーライドスイッチ４２Ｃは、外部下降スイッチ４２Ｂに隣接して配置されてもよい。キャブ１０の外部で操作者がキャブ１０の下降制限を解除できるようにするためである。 The override switch 42C is a switch installed inside the cab 10. The operator inside the cab 10 can operate the override switch 42C to cancel the restriction even when the descent of the cab 10 is restricted. The override switch 42C may be arranged adjacent to the external lowering switch 42B. This is for allowing the operator to cancel the descent restriction of the cab 10 outside the cab 10.

表示装置４４は各種情報を表示する装置である。本実施形態では、表示装置４４は、キャブ１０内に設置される液晶ディスプレイであり、キャブ１０の昇降が行われた場合、撮像装置４０が撮像した画像（以下、「キャブ下画像」とする。）を表示するモードを選択可能である。また、キャブ下空間に人が存在すると判定された場合、その旨を示すテキストメッセージ、アイコン等を表示してもよい。また、表示装置４４は、キャブ下画像上で画像を強調表示してもよい。 The display device 44 is a device for displaying various information. In the present embodiment, the display device 44 is a liquid crystal display installed in the cab 10, and is an image captured by the imaging device 40 when the cab 10 is moved up and down (hereinafter referred to as “cab under image”). ) Display mode can be selected. Further, when it is determined that there is a person in the space under the cab, a text message, an icon, or the like indicating that fact may be displayed. Further, the display device 44 may highlight the image on the cab lower image.

音声出力装置４５は各種情報を音声出力する装置である。本実施形態では、音声出力装置４５は、キャブ１０内に設置される車載スピーカであり、キャブ下空間に人が存在すると判定された場合に警報、警告メッセージ等を音声出力する。 The voice output device 45 is a device that outputs various information by voice. In the present embodiment, the voice output device 45 is a vehicle-mounted speaker installed in the cab 10 and outputs a warning, a warning message, and the like by voice when it is determined that a person exists in the space under the cab.

次に、制御装置３０が有する各種機能要素について説明する。本実施形態では、制御装置３０は、機能要素として昇降制御部３１、人存否判定部３２、及び動作制限部３３を含む。 Next, various functional elements included in the control device 30 will be described. In the present embodiment, the control device 30 includes an elevation control unit 31, a person presence/absence determination unit 32, and an operation limiting unit 33 as functional elements.

昇降制御部３１はキャブ１０の昇降を制御する機能要素である。本実施形態では、昇降制御部３１は、昇降スイッチ４２Ａ又は外部下降スイッチ４２Ｂの出力に応じてキャブ１０を昇降させる。具体的には、昇降制御部３１は、所定の電流指令を出力し、キャブ昇降シリンダ６２に関する流量制御弁のパイロットポートに所定のパイロット圧を作用させる。そして、油圧ポンプが吐出する作動油をキャブ昇降シリンダ６２のボトム側油室に流入させることでキャブ１０を上昇させる。また、昇降スイッチ４２Ａ又は外部下降スイッチ４２Ｂの出力に応じてキャブ１０を下降させる場合、昇降制御部３１は、油圧ポンプが吐出する作動油をキャブ昇降シリンダ６２のロッド側油室に流入させることでキャブ１０を下降させる。 The lifting control unit 31 is a functional element that controls lifting of the cab 10. In the present embodiment, the raising/lowering control unit 31 raises/lowers the cab 10 according to the output of the raising/lowering switch 42A or the external lowering switch 42B. Specifically, the lift control unit 31 outputs a predetermined current command to apply a predetermined pilot pressure to the pilot port of the flow control valve related to the cab lift cylinder 62. Then, the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump is caused to flow into the bottom side oil chamber of the cab lifting cylinder 62 to raise the cab 10. When lowering the cab 10 in accordance with the output of the lift switch 42A or the external lower switch 42B, the lift control unit 31 causes the hydraulic oil discharged by the hydraulic pump to flow into the rod-side oil chamber of the cab lift cylinder 62. The cab 10 is lowered.

人存否判定部３２は、キャブ下空間における人の存否を判定する機能要素である。本実施形態では、人存否判定部３２は、人検出装置４１としての撮像装置４０が撮像したキャブ下画像に基づいてキャブ下空間における人の存否を判定する。存否判定の対象となる人は、人である可能性のある物体、障害物等を含む。例えば、人存否判定部３２は、時間的に連続する２つのキャブ下画像から導き出されるオプティカルフローを用いてキャブ下空間を移動する人が存在するか否かを判定する。また、人存否判定部３２は、他の公知の画像処理技術を用いてキャブ下空間に人が存在するか否かを判定してもよい。 The person presence/absence determining unit 32 is a functional element that determines the presence/absence of a person in the space under the cab. In the present embodiment, the person presence/absence determination unit 32 determines the presence/absence of a person in the cab lower space based on the cab lower image captured by the imaging device 40 as the person detection device 41. The person whose existence is to be determined includes an object, an obstacle, etc. that may be a person. For example, the person presence/absence determination unit 32 determines whether or not there is a person who moves in the under-cab space by using an optical flow derived from two temporally consecutive under-cab images. Further, the person presence/absence determination unit 32 may determine whether or not a person exists in the space under the cab by using another known image processing technique.

図４及び図５を参照し、人存否判定部３２がキャブ下空間における人の存否を判定する処理（以下、「人存否判定処理」とする。）の具体例について説明する。なお、図４は図１の作業機械の上面図（図４（Ａ））及び側面図（図４（Ｂ））である。また、図４の破線で示す領域Ｒ１は人検出装置４１としての撮像装置４０の撮像範囲を表す。また、図５は撮像装置４０が撮像したキャブ下画像Ｇ１を示す。具体的には、図５（Ａ）〜図５（Ｃ）は反時計回りに作業機械を旋回させたときのキャブ下画像Ｇ１の変化を時系列で示し、図５（Ｄ）はキャブ下空間に人ＯＢが存在するときのキャブ下画像Ｇ１を示す。 A specific example of the process in which the person presence/absence determination unit 32 determines the presence/absence of a person in the cab lower space (hereinafter referred to as “person presence/absence determination processing”) will be described with reference to FIGS. 4 and 5. 4 is a top view (FIG. 4A) and a side view (FIG. 4B) of the work machine of FIG. A region R1 indicated by a broken line in FIG. 4 represents an imaging range of the imaging device 40 as the human detection device 41. Further, FIG. 5 shows a cab lower image G1 captured by the image capturing device 40. Specifically, FIGS. 5(A) to 5(C) show changes in the cab lower image G1 in a time series when the work machine is turned counterclockwise, and FIG. 5(D) shows the cab lower space. The under-cab image G1 when the person OB exists in FIG.

図５（Ａ）〜図５（Ｃ）に示すように、旋回フレームの上面左前部３Ａは、上部旋回体３と一体的に旋回する。そのため、キャブ下画像Ｇ１において上面左前部３Ａが表示される位置は、旋回動作が行われた場合であっても変化しない。また、ブーム４の上げ下げ、アーム５の開閉、及びエンドアタッチメント６の回動を含むアタッチメント動作が行われた場合であっても変化しない。なお、上面左前部３Ａは、キャブ１０が最低位置にある場合にキャブ１０の下面と接する部分であり、上面左前部３Ａの上に人が存在するとキャブ１０は最低位置に戻ることができない。 As shown in FIGS. 5A to 5C, the upper left front portion 3A of the revolving frame revolves integrally with the upper revolving structure 3. Therefore, the position where the upper left front part 3A is displayed in the cab lower image G1 does not change even when the turning motion is performed. Further, it does not change even when the attachment operation including the raising and lowering of the boom 4, the opening and closing of the arm 5, and the rotation of the end attachment 6 is performed. The upper left front portion 3A is a portion that contacts the lower surface of the cab 10 when the cab 10 is at the lowest position, and if a person is present on the upper left front portion 3A, the cab 10 cannot return to the lowest position.

そこで、人存否判定部３２は、上面左前部３Ａの上に人が存在しないときのキャブ下画像を予め記憶しておく。その上で、人存否判定部３２は、現在のキャブ下画像における上面左前部３Ａの画像と予め記憶しておいたキャブ下画像における上面左前部３Ａの画像とを比較する。そして、２つの画像の相違に基づいて上面左前部３Ａの上に人が存在するか否かを判定する。このようにして、人存否判定部３２は上面左前部３Ａの上に人が存在するか否かを判定できる。 Therefore, the person presence/absence determination unit 32 stores in advance the cab lower image when there is no person on the upper left front portion 3A. Then, the presence/absence determination unit 32 compares the image of the upper left front portion 3A in the current cab lower image with the image of the upper left front portion 3A in the cab lower image stored in advance. Then, based on the difference between the two images, it is determined whether or not a person is present on the upper left front portion 3A. In this way, the person presence/absence determination unit 32 can determine whether or not a person is present on the upper left front portion 3A.

また、人存否判定部３２は、上面左前部３Ａの上以外の場所における人の存否を同様の方法で判定してもよい。例えば、人存否判定部３２は、旋回停止直後又は走行停止直後のキャブ下画像を記憶しておく。その上でキャブ１０を下降させるときのキャブ下画像を取得し、現在のキャブ下画像と記憶しておいた旋回停止直後又は走行停止直後のキャブ下画像とを比較する。そして、２つの画像の相違に基づいてキャブ下空間に人が存在するか否かを判定する。このようにして、人存否判定部３２はキャブ下空間に人が存在するか否かを判定できる。 Further, the presence/absence determination unit 32 may determine presence/absence of a person in a place other than the upper left front portion 3A by the same method. For example, the person presence/absence determination unit 32 stores the cab lower image immediately after the turning stop or the traveling stop. Then, a cab lower image when lowering the cab 10 is acquired, and the current cab lower image is compared with the stored cab lower image immediately after the turning stop or the traveling stop. Then, it is determined whether a person exists in the space under the cab based on the difference between the two images. In this way, the person presence/absence determination unit 32 can determine whether or not a person exists in the space under the cab.

動作制限部３３は、キャブ１０の昇降動作を制限する機能要素である。本実施形態では、動作制限部３３は、キャブ１０を下降させる際に人存否判定部３２によりキャブ下空間に人が存在すると判定された場合、キャブ１０の下降を制限する。具体的には、制御弁４３に対する所定の電流指令の出力を制限する。例えば、所定の電流指令の電流値よりも小さい電流値の電流指令を制御弁４３に対して出力し、キャブ１０の下降速度を鈍化させる。或いは、電流指令の制御弁４３に対する出力を禁止し、キャブ１０の下降を停止させてもよい。また、スイッチの入力そのものを無視するか判定内容を変更することによってキャブ１０の下降を制限する等、他の任意のプロセスを採用してもよい。 The operation restriction unit 33 is a functional element that restricts the lifting operation of the cab 10. In the present embodiment, the motion limiting unit 33 limits the descent of the cab 10 when the human presence/absence determination unit 32 determines that a person is present in the space under the cab when the cab 10 is lowered. Specifically, the output of a predetermined current command to the control valve 43 is limited. For example, a current command having a current value smaller than the current value of the predetermined current command is output to the control valve 43 to slow down the descent speed of the cab 10. Alternatively, the output of the current command to the control valve 43 may be prohibited and the descent of the cab 10 may be stopped. Further, any other process such as limiting the descent of the cab 10 by ignoring the input of the switch itself or changing the determination content may be adopted.

また、動作制限部３３は、その人とキャブ１０と間の距離、その人の存在位置等に応じてキャブ１０の下降速度を変えてもよく、キャブ１０の下降を鈍化させるか或いは停止させるかを決定してもよい。 In addition, the operation restriction unit 33 may change the descending speed of the cab 10 according to the distance between the person and the cab 10, the position where the person exists, or the like, to slow down or stop the descending of the cab 10. May be determined.

次に、図６を参照し、制御装置３０がキャブ１０の下降の許否を判定する処理（以下、「キャブ下降許否判定処理」とする。）の流れについて説明する。図６は、キャブ下降許否判定処理の流れを示すフローチャートである。制御装置３０は、所定の制御周期で繰り返しこのキャブ下降許否判定処理を実行する。 Next, with reference to FIG. 6, a flow of a process in which the control device 30 determines whether to permit the descent of the cab 10 (hereinafter, referred to as “cab descent permission/denial determination process”) will be described. FIG. 6 is a flowchart showing the flow of the cab lowering permission/prohibition determination processing. The control device 30 repeatedly executes this cab lowering permission/prohibition determination processing at a predetermined control cycle.

最初に、制御装置３０の昇降制御部３１は、キャブ１０の下降操作が行われているかを判定する（ステップＳ１）。本実施形態では、昇降制御部３１は、昇降スイッチ４２Ａ又は外部下降スイッチ４２Ｂの出力に基づいてキャブ１０の下降操作が行われているか否かを判定する。なお、昇降制御部３１は、角度センサ７３の出力に基づいてキャブ１０の下降操作が行われているか否かを判定してもよい。 First, the raising/lowering control unit 31 of the control device 30 determines whether or not the lowering operation of the cab 10 is being performed (step S1). In the present embodiment, the lifting control unit 31 determines whether or not the descent operation of the cab 10 is performed based on the output of the lifting switch 42A or the external descent switch 42B. The up-and-down control unit 31 may determine whether or not the lowering operation of the cab 10 is performed based on the output of the angle sensor 73.

キャブ１０の下降操作が行われていると判定した場合、制御装置３０の人存否判定部３２は、キャブ下空間に人が存在するかを判定する（ステップＳ２）。本実施形態では、人存否判定部３２は、人検出装置４１としての撮像装置４０が撮像したキャブ下画像に基づいてキャブ下空間に人が存在するかを判定する。なお、人存否判定部３２は、人検出装置４１としての距離センサ等の出力に基づいてキャブ下空間に人が存在するかを判定してもよい。具体的には、図７に示すように、キャブ１０の下面に取り付けられた人検出装置４１としての走査型距離センサの出力に基づいてキャブ下空間に人が存在するかを判定してもよい。なお、図７の破線で示す領域Ｒ１は撮像装置４０の撮像範囲を表し、一点鎖線で示す領域Ｒ２は走査型距離センサの検出範囲を表す。 When it is determined that the descending operation of the cab 10 is performed, the human presence/absence determining unit 32 of the control device 30 determines whether or not a person is present in the space under the cab (step S2). In the present embodiment, the person presence/absence determining unit 32 determines whether or not a person exists in the cab lower space based on the cab lower image captured by the image capturing device 40 serving as the person detecting device 41. The person presence/absence determination unit 32 may determine whether a person exists in the space under the cab based on the output of the distance sensor or the like as the person detection device 41. Specifically, as shown in FIG. 7, it may be determined whether or not a person is present in the space under the cab based on the output of a scanning type distance sensor as the person detection device 41 attached to the lower surface of the cab 10. .. An area R1 shown by a broken line in FIG. 7 represents an imaging range of the imaging device 40, and an area R2 shown by a dashed line represents a detection range of the scanning distance sensor.

キャブ下空間に人が存在しないと判定した場合、制御装置３０は、キャブ１０の下降を許可する（ステップＳ３）。本実施形態では、制御装置３０は、キャブ１０の下降を制限することなく、昇降スイッチ４２Ａ又は外部下降スイッチ４２Ｂの出力に応じてキャブ１０を下降させる。 When it is determined that no person is present in the space below the cab, the control device 30 permits the cab 10 to descend (step S3). In the present embodiment, the control device 30 lowers the cab 10 according to the output of the elevating switch 42A or the external lowering switch 42B without restricting the lowering of the cab 10.

キャブ下空間に人が存在すると判定した場合、制御装置３０の動作制限部３３は、キャブ１０の下降を制限する（ステップＳ４）。本実施形態では、動作制限部３３は、未だキャブ１０の下降が開始されていない場合にはキャブ１０の下降を禁止する。また、動作制限部３３は、キャブ１０の下降が既に開始されていた場合にはキャブ１０の下降を停止させる。 When it is determined that there is a person in the space under the cab, the operation limiting unit 33 of the control device 30 limits the descent of the cab 10 (step S4). In the present embodiment, the operation limiting unit 33 prohibits the cab 10 from descending if the cab 10 has not yet been descended. Further, the operation limiting unit 33 stops the descent of the cab 10 when the descent of the cab 10 has already been started.

なお、キャブ１０の下降が禁止され或いは停止された場合であっても、操作者は、オーバーライドスイッチ４２Ｃを押下することでその禁止又は停止を解除してもよい。この場合、操作者は、キャブ下空間に人が存在すると判定されている場合であっても、昇降スイッチ４２Ａ又は外部下降スイッチ４２Ｂを操作してキャブ１０の下降を開始し或いは再開させることができる。 Even when the descent of the cab 10 is prohibited or stopped, the operator may cancel the prohibition or the stop by pressing the override switch 42C. In this case, even if it is determined that a person is present in the space below the cab, the operator can operate the elevating switch 42A or the external lowering switch 42B to start or resume the descent of the cab 10. ..

以上の構成により、制御装置３０は、昇降可能なキャブ１０の下に人が存在する場合にキャブ１０の下降を制限できる。そのため、操作者は、キャブ下空間にいる作業者等の存在に気付かないままキャブ１０を下降させてしまうことはない。その結果、作業機械の安全性を向上できる。 With the above configuration, the control device 30 can limit the descent of the cab 10 when a person is present under the cab 10 that can be moved up and down. Therefore, the operator does not lower the cab 10 without noticing the presence of an operator or the like in the space below the cab. As a result, the safety of the work machine can be improved.

なお、本実施形態では、制御装置３０は、キャブ１０の下降を禁止或いは停止した後でキャブ下空間に人が存在しないと判定した場合、昇降スイッチ４２Ａ又は外部下降スイッチ４２Ｂの出力に応じてキャブ１０の下降を開始し或いは再開させる。しかしながら、制御装置３０は、キャブ１０の下降を一旦禁止或いは停止した場合には、キャブ下空間に人が存在しないとその後に判定した場合であってもオーバーライドスイッチ４２Ｃが押下されるまではキャブ１０の下降の禁止又は停止を継続させてもよい。 In the present embodiment, when the control device 30 determines that no person is present in the space under the cab after prohibiting or stopping the descent of the cab 10, the control device 30 outputs the cab according to the output of the up/down switch 42A or the external down switch 42B. Start or resume descent of 10. However, when the control device 30 temporarily prohibits or stops the descent of the cab 10, even if it is determined thereafter that there is no person in the space under the cab, the control device 30 does not push the cab 10 until the override switch 42C is pressed. May be prohibited or stopped.

以上、本発明を実施するための形態について詳述したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。 Although the embodiments for carrying out the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to such specific embodiments, and various modifications are possible within the scope of the gist of the present invention described in the claims. Can be modified and changed.

例えば、上述した各実施形態では、作業機械は、平行リンク機構６１を用いたキャブ昇降装置６０を有するが、他の形式のキャブ昇降装置が用いられてもよい。例えば、スライド機構を用いてキャブ１０が上下方向に直線的に昇降するキャブ昇降装置であってもよい。この場合、スライド機構の移動ストロークを検出することが可能なストロークセンサをスライド機構に設けるとよい。ストロークセンサは、キャブ１０が最低位置にある状態に対するキャブ１０の上方向への移動量を検出してキャブ１０の上下方向の移動速度を算出できる。 For example, in each of the above-described embodiments, the work machine has the cab lifting device 60 using the parallel link mechanism 61, but other types of cab lifting devices may be used. For example, it may be a cab elevating device that vertically elevates the cab 10 by using a slide mechanism. In this case, a stroke sensor capable of detecting the moving stroke of the slide mechanism may be provided in the slide mechanism. The stroke sensor can detect the upward movement amount of the cab 10 with respect to the state in which the cab 10 is at the lowest position, and calculate the vertical movement speed of the cab 10.

また、上述した各実施形態では、制御装置３０は、キャブ１０を下降させる際にキャブ下空間に人が存在すると判定した場合にキャブ１０の下降を制限する。しかしながら、本発明はこの構成に限定されるものではない。例えば、制御装置３０は、キャブ１０を上昇させる際にキャブ１０の上の空間（例えばキャブ１０が到達可能な空間である。）に人が存在すると判定した場合にキャブ１０の上昇を制限してもよい。この場合、撮像装置４０はキャブ１０の上の空間を撮像するように設置され、人検出装置４１はキャブ１０の上の空間における人を検出するように設置される。 Further, in each of the above-described embodiments, the control device 30 limits the descent of the cab 10 when it is determined that a person is present in the cab lower space when the cab 10 is lowered. However, the present invention is not limited to this configuration. For example, when the control device 30 determines that a person is present in the space above the cab 10 (for example, the space where the cab 10 can reach) when raising the cab 10, the control device 30 limits the rise of the cab 10. Good. In this case, the imaging device 40 is installed so as to image the space above the cab 10, and the person detection device 41 is installed so as to detect a person in the space above the cab 10.

また、上述した各実施形態では、制御装置３０は、キャブ昇降シリンダ６２に関する流量制御弁のパイロットポートに作用するパイロット圧を制限することでキャブ１０の下降を制限する。しかしながら、本発明はこの構成に限定されるものではない。例えば、制御装置３０は、キャブ昇降シリンダ６２と流量制御弁との間の管路に設置された切換弁を制御してキャブ昇降シリンダ６２に関する作動油の流れを遮断することでキャブ１０の動きを制限してもよい。或いは、制御装置３０は、油圧ポンプの下流に設置された切換弁を制御して油圧ポンプが吐出する作動油をリリーフ弁経由で作動油タンクに流出させることでキャブ１０の動きを制限してもよい。 Further, in the above-described respective embodiments, the control device 30 limits the descent of the cab 10 by limiting the pilot pressure that acts on the pilot port of the flow control valve related to the cab lifting cylinder 62. However, the present invention is not limited to this configuration. For example, the control device 30 controls the switching valve installed in the conduit between the cab lifting cylinder 62 and the flow rate control valve to shut off the flow of hydraulic oil with respect to the cab lifting cylinder 62 to move the cab 10. You may limit it. Alternatively, the control device 30 controls the switching valve installed downstream of the hydraulic pump to allow the hydraulic oil discharged by the hydraulic pump to flow out to the hydraulic oil tank via the relief valve to limit the movement of the cab 10. Good.

１・・・下部走行体２・・・旋回機構３・・・上部旋回体３Ａ・・・旋回フレームの上面左前部４・・・ブーム５・・・アーム６・・・エンドアタッチメント７・・・ブームシリンダ８・・・アームシリンダ９・・・エンドアタッチメントシリンダ１０・・・キャブ（操縦室）２６・・・操作装置３０・・・制御装置３１・・・昇降制御部３２・・・人存否判定部３３・・・動作制限部４０・・・撮像装置４１・・・人検出装置４２・・・入力装置４２Ａ・・・昇降スイッチ４２Ｂ・・・外部下降スイッチ４２Ｃ・・・オーバーライドスイッチ４３・・・制御弁４４・・・表示装置４５・・・音声出力装置６０・・・キャブ昇降装置６１・・・平行リンク機構６２・・・キャブ昇降シリンダ６２ａ・・・ロッド６３・・・支持塔体６４・・・架台６５、６６・・・下端側ピン６７、６８・・・上端側ピン６９・・・上リンク７０・・・下リンク７１・・・シリンダピン７２・・・ロッドピン７３・・・角度センサ 1... Lower traveling structure 2... Revolving mechanism 3... Upper revolving structure 3A... Upper left front part of revolving frame 4... Boom 5... Arm 6... End attachment 7... Boom cylinder 8... Arm cylinder 9... End attachment cylinder 10... Cab (cockpit) 26... Operating device 30... Control device 31... Lift control unit 32... Presence/absence determination Part 33... Operation restriction part 40... Imaging device 41... Human detection device 42... Input device 42A... Elevating switch 42B... External lowering switch 42C... Override switch 43... Control valve 44... Display device 45... Audio output device 60... Cab lifting device 61... Parallel link mechanism 62... Cab lifting cylinder 62a... Rod 63... Support tower 64. ..Frames 65, 66...Lower end side pins 67,68...Upper end side pins 69...Upper link 70...Lower link 71...Cylinder pin 72...Rod pin 73...Angle sensor

Claims

An elevator cab,
A person detection device for detecting a person in the space in the elevating direction of the elevator cab,
A control device for controlling the movement of the elevator cab,
The control device determines the presence or absence of a person in the space based on the output of the person detection device, when it is determined that there is a person in the space , based on the distance between the person and the elevator cab. Restricting the movement of the elevator cab,
Work machine.

The human detection device is an imaging device that acquires an image of the space,
The control device determines the presence or absence of a person in the space using an image acquired by the imaging device, and when it determines that a person exists in the space, limits the movement of the elevator cab,
The work machine according to claim 1.

Equipped with a display device,
When the control device determines that a person is present in the space, the control device displays information indicating that a person is present in the space on the display device,
The work machine according to claim 1.

Equipped with an input device that receives operator input,
The control device does not limit the movement of the elevator cab when a predetermined input is received via the input device, even when it is determined that a person exists in the space.
The working machine according to any one of claims 1 to 3.

The space is a space under the elevator cab,
The control device limits the descent of the elevator cab when it is determined that there is a person in the space,
The working machine according to any one of claims 1 to 4.

The human detection device is attached to the elevator cab, a support tower body of the elevator cab, a swing frame, or an engine hood, or is arranged outside the work machine independently of the work machine,
The working machine according to any one of claims 1 to 5.

The control device determines the presence or absence of a person in the space based on a difference between a current image acquired by the imaging device and a previously stored image.
The work machine according to claim 2.

The previously stored image is an image immediately after turning stop or immediately after running stop,
The working machine according to claim 7.