JP6824126B2 - Anti-collision device when moving backwards in construction machinery - Google Patents

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Description

本発明は、建設機械の後進時衝突防止装置に関する。 The present invention relates to a reverse collision prevention device for construction machinery.

従来、建設機械の前進時または後進時において、作業員等が建設機械と接触する事故を未然に防ぐために、バックカメラや超音波センサ、光学センサ、赤外線センサ等の障害物検出手段を建設機械に設置し、建設機械の移動範囲内に障害物や作業員等が存在することを検出し、建設機械のオペレータや建設機械の移動範囲内に立ち入った作業員等に注意を促すような衝突を防止する装置が建設機械に装着されていた。 Conventionally, obstacle detection means such as back cameras, ultrasonic sensors, optical sensors, and infrared sensors have been used in construction machines in order to prevent accidents in which workers come into contact with the construction machines when moving forward or backward. Installed to detect the presence of obstacles, workers, etc. within the moving range of the construction machine, and prevent collisions that call attention to the operator of the construction machine or workers who have entered the moving range of the construction machine. Equipment was attached to the construction machine.

例えば、特許文献1には、図13(a)および図13(b)に示されるように、タイヤローラの前部および後部に超音波センサと赤外線センサとを設け、超音波センサと赤外線センサとからの入力信号にもとづいて、タイヤローラへの接近者に対して警報を出力し、さらに、自動的にタイヤローラのエンジンを止めたり、前後進レバーを中立位置にして当該タイヤローラを非常停止する発明が記載されている。 For example, in Patent Document 1, as shown in FIGS. 13 (a) and 13 (b), an ultrasonic sensor and an infrared sensor are provided at the front and rear portions of the tire roller, and the ultrasonic sensor and the infrared sensor are provided. Based on the input signal from, an alarm is output to an approaching person to the tire roller, and the engine of the tire roller is automatically stopped, or the forward / backward lever is set to the neutral position to make an emergency stop of the tire roller. The invention is described.

また、特許文献2には、図14(a)に示されるように、トンネル坑内等で使用されるバッテリーロコの前方に連結される台車1の前部に、レーザースキャン装置を設け、障害物までの距離に応じて段階的に警報を出力するとともに、バッテリーロコの停止制御を行う発明が記載されている。 Further, in Patent Document 2, as shown in FIG. 14A, a laser scanning device is provided at the front portion of the carriage 1 connected to the front of the battery locomotive used in a tunnel or the like to reach an obstacle. An invention is described in which an alarm is output stepwise according to the distance of the battery loco and the stop control of the battery loco is performed.

特開平8−218310号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 8-218310 特開2011−103084号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-103084

しかしながら、前述した従来の障害物検出装置や停止制御方法は、作業員が頻繁に立ち入る可能性のある建設現場や、周辺に構造物や障害物が複数存在する建設現場において、障害物の検知範囲を柔軟に設定したり一時的に検知を解除できるようなものではなかった。また、建設車両が走行する地盤に比較的大きな起伏があるような場合、当該地盤の起伏を障害物として誤検出してしまうという問題があった。 However, the conventional obstacle detection device and stop control method described above have an obstacle detection range at a construction site where workers may frequently enter or at a construction site where there are a plurality of structures or obstacles in the vicinity. It was not something that could be flexibly set or temporarily canceled. Further, when the ground on which the construction vehicle travels has relatively large undulations, there is a problem that the undulations of the ground are erroneously detected as obstacles.

例えば、図14(b)に示されるように、障害物の検出装置2の検知範囲3に、地盤の起伏4が存在する場合、従来の検出装置や検出方法では頻繁に警報が発せられるとともに、建設機械の停止制御が実行されて度々建設機械が停止するような事態が発生してしまう。つまり、前述した特許文献1および特許文献2に記載された従来の装置は、建設機械の運転を再開するために検出された障害物を撤去することが前提となっており、図14(b)に例示したような撤去できない地盤の起伏がある状態で建設機械の運転を再開するには、検出装置自体を無能力化するしかない。 For example, as shown in FIG. 14B, when the undulations 4 of the ground are present in the detection range 3 of the obstacle detection device 2, an alarm is frequently issued by the conventional detection device and the detection method, and the alarm is issued. A situation occurs in which the stop control of the construction machine is executed and the construction machine is often stopped. That is, the conventional devices described in Patent Documents 1 and 2 described above are premised on removing obstacles detected in order to restart the operation of the construction machine, and FIG. 14 (b) shows. The only way to resume the operation of construction machinery with the undulations of the ground that cannot be removed as illustrated in the above is to disable the detection device itself.

そこで、本願発明は、幅広い現場環境に好適に適用可能であるとともに、各種建設機械に容易に装着することが可能な建設機械の後進時衝突防止装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a reverse collision prevention device for a construction machine, which can be suitably applied to a wide range of field environments and can be easily mounted on various construction machines.

(1)建設機械(建設機械1)の周辺の所定の範囲(検知範囲DR)において物体の存在を検知可能な測域センサ(測域センサ10)と、前記建設機械(建設機械1)の制動距離に応じて前記測域センサ(測域センサ10)の検知範囲を設定可能な検知範囲設定手段(設定操作盤17)と、前記測域センサ(測域センサ10)の検知結果に基づいて前記建設機械(建設機械1)の走行を停止制御する停止制御手段(駐車ブレーキバルブ20)と、前記停止制御を解除する停止制御解除手段(非常ブレーキ解除スイッチB)と、を少なくとも有し、前記停止制御手段(駐車ブレーキバルブ20)は、前記測域センサ(測域センサ10)の検知結果に基づいて駐車ブレーキバルブ(駐車ブレーキバルブ20)が電断状態となることで前記建設機械(建設機械1)の走行を停止させ、前記停止制御解除手段(非常ブレーキ解除スイッチB)は、前記測域センサ(測域センサ10)が障害物を検知している状態において、非常ブレーキ解除スイッチ(非常ブレーキ解除スイッチB)を押圧操作することで、前記駐車ブレーキバルブ(駐車ブレーキバルブ20)を通電状態にして前記建設機械(建設機械1)を走行させることができることを特徴とする建設機械の後進時衝突防止装置。
(1) A range sensor (range sensor 10) capable of detecting the presence of an object in a predetermined range (detection range DR) around the construction machine (construction machine 1) and braking of the construction machine (construction machine 1). The detection range setting means (setting operation panel 17) capable of setting the detection range of the range sensor (range sensor 10) according to the distance, and the detection result of the range sensor (range sensor 10). a construction machine stop control means for stopping controlling the driving of (construction machine 1) (parking brake valve 20), wherein the stop control canceling means for canceling the stop control (emergency brake release switch B), at least have the said stop The control means (parking brake valve 20) is the construction machine (construction machine 1) when the parking brake valve (parking brake valve 20) is turned off based on the detection result of the range sensor (range sensor 10). ) Is stopped, and the stop control release means (emergency brake release switch B) is an emergency brake release switch (emergency brake release switch B) in a state where the range sensor (range sensor 10) detects an obstacle. By pressing the switch B), the parking brake valve (parking brake valve 20) can be energized and the construction machine (construction machine 1) can be driven. Prevention device.

上記(1)の構成によれば、域センサ10を使用することによって、建設機械1後方の検知範囲DRにおいて障害物の存在や作業員の立ち入りを確実に検知することが可能となるとともに、地盤の起伏を障害物として誤検知する事態を抑制することが可能となる。さらに、後進時に障害物の存在や作業員の立ち入りを検知したことによって建設機械1の走行を自動的に停止させて接触事故を未然に防止することができる。また、検知範囲を設定可能な検知範囲設定手段(設定操作盤17)により、建設機械1の制動能力に応じて建設機械1を適切に停止制御することが可能となる。 According to the above configuration (1), together with the use of measuring range sensor 10, it is possible to reliably detect the presence or workers off-limits obstacle in the construction machine 1 behind the detection range DR, It is possible to suppress the situation where the undulations of the ground are falsely detected as obstacles. Further, by detecting the presence of an obstacle or the entry of a worker when moving backward, the running of the construction machine 1 can be automatically stopped to prevent a contact accident. Further, the detection range setting means (setting operation panel 17) capable of setting the detection range makes it possible to appropriately stop and control the construction machine 1 according to the braking ability of the construction machine 1 .

(2)前記非常ブレーキ解除スイッチ(非常ブレーキ解除スイッチB)は、前記建設機械(建設機械1)の前後進操作部(前後進操作レバー50)に設けられ、該前後進操作部(前後進操作レバー50)を操作しながら該前後進操作部(前後進操作レバー50)を把持する運転者の手で前記非常ブレーキ解除スイッチ(非常ブレーキ解除スイッチB)を押圧操作することが可能であり、前記検知範囲設定手段(設定操作盤17)は、前記建設機械(建設機械1)の側方の所定の範囲(検知範囲DR)を前記測域センサ(測域センサ10)の検知範囲として設定可能である上記(1)に記載の建設機械の後進時衝突防止装置。
(2) The emergency brake release switch (emergency brake release switch B) is provided on the forward / backward operation unit (forward / backward operation lever 50) of the construction machine (construction machine 1), and the forward / backward operation unit (forward / backward operation). The emergency brake release switch (emergency brake release switch B) can be pressed by the driver holding the forward / backward operation unit (forward / backward operation lever 50) while operating the lever 50). The detection range setting means (setting operation panel 17) can set a predetermined range (detection range DR) on the side of the construction machine (construction machine 1) as the detection range of the range sensor (range sensor 10). A reverse collision prevention device for a construction machine according to (1) above.

上記(2)の構成によれば、上記(1)によって得られる効果に加えて、図1や図3に示されるように、建設機械1の側方の所定の範囲(検知範囲DR)を測域センサ10の検知範囲として設定できるので、より確実に障害物との接触事故を未然に防ぐことが可能となる。 According to the configuration of the above (2), in addition to the effect obtained by the above (1), as shown in FIGS. 1 and 3, a predetermined range (detection range DR) on the side of the construction machine 1 is measured. Since it can be set as the detection range of the area sensor 10, it is possible to more reliably prevent contact accidents with obstacles .

(3)さらに、前記測域センサ(測域センサ10)の検知結果に基づいて警報を行う警報手段を有し、前記警報手段は、前記停止制御解除手段(非常ブレーキ解除スイッチB)によって前記停止制御が解除された後も前記測域センサ(測域センサ10)の検知結果に基づいて警報を行う上記(1)又は上記(2)に記載の建設機械の後進時衝突防止装置。
(3) further comprises an alarm means for performing an alarm based on the detection result of the previous SL measuring range sensor (range sensor 10), before Symbol alarm means, by said stop control release means (emergency brake release switch B) The reverse collision prevention device for a construction machine according to the above (1) or (2), which gives an alarm based on the detection result of the range sensor (range sensor 10) even after the stop control is released.

上記(3)の構成によれば、上記(1)又は(2)によって得られる効果に加えて、駐車ブレーキバルブ20に通電して建設機械1への停止制御を解除する非常ブレーキ解除スイッチBを設けることによって、障害物等の検知時や測域センサ20の誤検知時、さらには建設機械1周辺を構造物等に囲まれた狭小箇所で建設機械1を走行させたい場合等に、再び建設機械1を移動することが可能となる。 According to the configuration of the above (3), in addition to the effect obtained by the above (1) or (2), the emergency brake release switch B that energizes the parking brake valve 20 to release the stop control to the construction machine 1 is provided. By providing it, it will be reconstructed when an obstacle or the like is detected, when the range sensor 20 is erroneously detected, or when the construction machine 1 is to be driven in a narrow place surrounded by structures or the like around the construction machine 1. It becomes possible to move the machine 1 .

(4)前記検知範囲設定手段は、前記測域センサ(測域センサ10)の検知範囲を垂直方向に角度調整可能な角度調整手段(角度調整台座)を備え、該角度調整手段(角度調整台座)は前記検知範囲を下方または上方に傾斜させることが可能である上記(1)乃至(3)のいずれかに記載の建設機械の後進時衝突防止装置。
(4) The detection range setting means comprises the measuring zone sensor (range sensor 10) of the detection range the angle adjustable angular adjustment means in a vertical direction (angle adjustment pedestal), the angle adjusting means (angle adjusting pedestal ) Is the reverse collision prevention device for the construction machine according to any one of (1) to (3) above, wherein the detection range can be tilted downward or upward .

上記(4)の構成によれば、上記(1)乃至(3)によって得られる効果に加えて、測域センサ(測域センサ10)の検知範囲を垂直方向に角度調整可能な角度調整手段(角度調整台座)を設けることにより、例えば、図2(a)に示されるように、建設機械1における域センサ10の設置箇所が高い場合、斜め下方に検知範囲DRを設定することによって、障害物を適切に検知することが可能となる。また、図2(b)に示されるように、地盤に大きな起伏があるような現場環境においては、斜め上方に検知範囲DRを設定することによって、地盤の起伏を誤検出するような事態の発生をさらに抑制することが可能となる。 According to the configuration of (4) above, in addition to the effects obtained by the above (1) to (3), the angle adjusting means (angle adjusting means capable of adjusting the angle of the detection range of the range sensor (range sensor 10) in the vertical direction ( by providing the angle adjusting pedestal), for example, as shown in FIG. 2 (a), if the installation location of the measuring area sensor 10 in the construction machine 1 is high, by setting the detection range DR obliquely downward, disorders It becomes possible to detect an object appropriately. Further, as shown in FIG. 2B, in a field environment where the ground has large undulations, a situation occurs in which the undulations of the ground are erroneously detected by setting the detection range DR diagonally upward. Can be further suppressed.

本発明における、域センサの検知範囲の一例を示す側面図および平面図である。In the present invention, a side view and a plan view showing an example of the detection range of the measuring range the sensor. 本発明の他の実施形態における、域センサの検知範囲の一例を示す側面図である。In another embodiment of the present invention, it is a side view showing an example of the detection range of the measuring range the sensor. 本発明の他の実施形態における、域センサの検知範囲の一例を示す平面図である。In another embodiment of the present invention, it is a plan view showing an example of the detection range of the measuring range the sensor. 本発明における、域センサの設置態様の一例を示す側面図および正面図である。In the present invention, a side view and a front view showing an example of the installation mode of the measuring range the sensor. 本発明における、域センサの検知範囲および検知範囲の設定態様の一例を説明する図である。In the present invention, it is a diagram illustrating an example of a manner of setting the detection range and the detection range of the measuring range the sensor. 本発明における、域センサの検知距離を複数選択可能な設定操作盤の一例を示す正面斜視図である。In the present invention, it is a front perspective view of an example of a detection distance of several selectable settings pendant measuring zone sensor. 本発明の後進時衝突防止装置の制御態様において、建設機械のエンジン始動時の制御態様を説明する回路図である。It is a circuit diagram explaining the control mode at the time of starting the engine of a construction machine in the control mode of the reverse collision prevention device of this invention. 本発明の後進時衝突防止装置の制御態様において、建設機械の前進時の制御態様を説明する回路図である。It is a circuit diagram explaining the control mode when the construction machine moves forward in the control mode of the reverse collision prevention device of this invention. 本発明の後進時衝突防止装置の制御態様において、建設機械の後進時の制御態様を説明する回路図である。It is a circuit diagram explaining the control mode at the time of reverse movement of a construction machine in the control mode of the collision prevention device at the time of reverse movement of this invention. 本発明の後進時衝突防止装置の制御態様において、建設機械後進時に障害物等を検出した時の制御態様を説明する回路図である。FIG. 5 is a circuit diagram illustrating a control mode when an obstacle or the like is detected when the construction machine is moving backward in the control mode of the reverse collision prevention device of the present invention. 本発明の後進時衝突防止装置の制御態様において、障害物等を検出した後、制動状態を解除した時の制御態様を説明する回路図である。It is a circuit diagram explaining the control mode when the braking state is released after detecting an obstacle or the like in the control mode of the reverse collision prevention device of this invention. 本発明の後進時衝突防止装置の制御フローの一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the control flow of the reverse collision prevention device of this invention. 特許文献1に記載された従来技術を説明する図である。It is a figure explaining the prior art described in Patent Document 1. 特許文献2に記載された従来技術を説明する図である。It is a figure explaining the prior art described in Patent Document 2.

以下、図面を参照しつつ、本発明の建設機械の後進時衝突防止装置(以下では、単に「衝突防止装置」と記載することがある。)について、実施例に基づいて説明する。 Hereinafter, the reverse collision prevention device (hereinafter, may be simply referred to as “collision prevention device”) of the construction machine of the present invention will be described with reference to the drawings.

本発明の建設機械の後進時衝突防止装置の一実施例として、図1(a)および図1(b)には、建設機械1(図示の実施例はホイールローダである。)への衝突防止装置の装着例を示す側面図および平面図が示されている。本実施例では、建設機械1の後部のカウンタウエイト上に域センサ10が設置され、建設機械1が後進する際、当該建設機械1の後方に存在する障害物や作業員等を検知する域センサ10の検知範囲DRが設定されている。 As an embodiment of the reverse collision prevention device of the construction machine of the present invention, in FIGS. 1 (a) and 1 (b), collision prevention with the construction machine 1 (the illustrated embodiment is a wheel loader) is prevented. A side view and a plan view showing a mounting example of the device are shown. In this embodiment, the construction machine 1 of the measuring zone sensor 10 to the rear of the counter on the weight is installed, when the construction machine 1 moves backward, measuring detects an obstacle or workers or the like existing behind of the construction machine 1 The detection range DR of the area sensor 10 is set.

本実施例で使用される域センサ10は、図4(a)の正面図および図4(b)の側面図に示されるような外観形状を有し、半導体レーザが光学窓11から照射され、検知範囲DRをスキャンすることで、当該検知範囲DR内に存在する障害物や作業員等を検知するものである。 Measuring area sensor 10 used in this embodiment has an external appearance shape as shown in a front view and a side view of FIG. 4 (b) in FIG. 4 (a), the semiconductor laser is irradiated from the optical window 11 By scanning the detection range DR, obstacles, workers, etc. existing in the detection range DR are detected.

また、上記域センサ10は、図5(a)に示されるように、最大の検知角度DAが270度の1軸走査型の域センサ10であり、広範囲の検知範囲DRを設定することが可能となっている。さらに、図5(b)に示されるように、最大の検知距離Lは6mであり、例えば、図5(b)に図示されている検知範囲DR−Aのように、任意の二次元形状を検知範囲DRとして設定することが可能である。 Further, the measuring area sensor 10, as shown in FIG. 5 (a), a measuring area sensor 10 of the one-axis scanning of the maximum detection angle DA is 270 degrees, setting a broad detection range DR Is possible. Further, as shown in FIG. 5 (b), the maximum detection distance L is 6 m, and for example, as in the detection range DR-A shown in FIG. 5 (b), an arbitrary two-dimensional shape can be formed. It can be set as the detection range DR.

さらに、上記域センサ10は応答時間が66msecと非常に高速であるので、建設機械1の後進時に突然作業員が建設機械1の後方に立ち入った場合であっても即座に検知することが可能である。 Furthermore, the measuring area sensor 10 because the response time is very fast and 66 msec, abrupt workers during reverse travel of the construction machine 1 can be detected in real even when intrusive behind the construction machine 1 Is.

上記域センサ10の建設機械1への設置態様については、図1(b)に示されるように建設機械1の後部に設置し、建設機械1の後方に存在する作業員や車両、構造物等の障害物を検知するために、検知高さhが概ね1〜1.5mとなるように域センサ10を設置している。 The installation mode of the construction machine 1 of the measuring range sensor 10, installed in the rear of the construction machine 1 as shown in FIG. 1 (b), the operator or the vehicle located behind the construction machine 1, structure to detect obstacles etc., detection height h is generally set up measuring area sensor 10 so that 1~1.5M.

また、検知幅Wは建設機械1の幅員に応じて適宜設定すること可能である。なお、域センサ10は前述したように検知可能範囲において任意の二次元形状の検知範囲DRを設定することが可能であるので、当該域センサの設置位置が建設機械1の中心位置から左右にずれていても、図1(b)に示されるように適切な検知範囲DRを設定することが可能である。 Further, the detection width W can be appropriately set according to the width of the construction machine 1. Incidentally, measuring range the sensor 10 is capable of setting the detection range DR of arbitrary two-dimensional shape in the detection range as described above, the left and right from the installation position is the center position of the construction machine 1 of the measuring range sensor It is possible to set an appropriate detection range DR as shown in FIG. 1 (b) even if it deviates from.

また、建設機械1後方の検知距離Lについては、本発明の衝突防止装置が装着される建設機械1の制動能力に応じて設定される。すなわち、想定される建設機械1の後進時の走行速度域において、域センサ10が建設機械1後方の障害物を検知してから建設機械1が自動的に停止するまでの制動距離に応じて、障害物との衝突を十分に回避できる距離を検知距離Lとして設定する。 Further, the detection distance L behind the construction machine 1 is set according to the braking ability of the construction machine 1 to which the collision prevention device of the present invention is mounted. That is, in the running speed region of the vehicle when backing up of the construction machine 1 is envisaged, the construction machine 1 from the measuring area sensor 10 detects the construction machine 1 behind the obstacle in accordance with the braking distance to stop automatically , The distance that can sufficiently avoid the collision with the obstacle is set as the detection distance L.

本実施例では、図6に示されているような、域センサ10の検知距離Lを複数の検知距離Lの中から選択可能な設定操作盤17を建設機械1の運転席周辺に設けている。 In this embodiment, as shown in FIG. 6, is provided in the driver's seat around the construction machine 1 selectable setting operation panel 17 from the detection distance L a plurality of detection distance L of measuring range sensor 10 There is.

上記設定操作盤17には、設定される検知距離Lごと(本実施例では4m、5m、6mの3種類)に設けられた検知距離設定スイッチ18が配置され、設定状態に応じて点灯するランプ18aが配置されている。これにより、衝突防止装置が装着される建設機械1の制動能力(制動距離)に応じて容易に検知距離Lの設定が可能となる。 A detection distance setting switch 18 provided for each set detection distance L (three types of 4m, 5m, and 6m in this embodiment) is arranged on the setting operation panel 17, and a lamp that lights up according to the setting state. 18a is arranged. As a result, the detection distance L can be easily set according to the braking ability (braking distance) of the construction machine 1 to which the collision prevention device is mounted.

また、上記設定操作盤17には、衝突防止装置の稼動状態を示す稼動ランプ19が配置されており、当該稼動ランプ19の点灯によって、衝突防止装置が有効に稼動し、検知範囲DRの障害物検知機能が働いていることを、建設機械1のオペレータが常に確認することができる。 Further, an operation lamp 19 indicating the operating state of the collision prevention device is arranged on the setting operation panel 17, and the collision prevention device is effectively operated by lighting the operation lamp 19, and an obstacle in the detection range DR is formed. The operator of the construction machine 1 can always confirm that the detection function is working.

(制御構成)
以下に、本実施例の制御構成について、図7〜11の制御回路図100および図12の制御フローにもとづいて説明する。
(Control configuration)
Hereinafter, the control configuration of this embodiment will be described with reference to the control circuit diagrams 100 and 12 of FIGS. 7 to 11.

図7には、建設機械1のエンジン始動時の制御回路図が示され、通電状態が太線で図示されている。前後進操作レバー50がニュートラル状態において、エンジンの始動操作によってスタータスイッチ40がON状態となり、図示のような通電状態となる。なお、駐車ブレーキスイッチPBはON状態であるとき、図示のようにオープン状態となり、駐車ブレーキバルブ20に通電されないため、建設機械1の車輪は制動状態が維持されて停止している。(図12のS200) FIG. 7 shows a control circuit diagram when the engine of the construction machine 1 is started, and the energized state is shown by a thick line. When the forward / backward operation lever 50 is in the neutral state, the starter switch 40 is turned on by the engine starting operation, and the energized state is set as shown in the figure. When the parking brake switch PB is in the ON state, it is in the open state as shown in the drawing, and the parking brake valve 20 is not energized. Therefore, the wheels of the construction machine 1 are stopped while maintaining the braking state. (S200 in FIG. 12)

図8には、建設機械1が前進する際の制御回路図が示され、通電状態が太線で図示されている。建設機械1のオペレータが駐車ブレーキスイッチPBを押圧操作してOFF状態(制動解除)にし(図12のS201)、さらに、前後進操作レバー50を前進位置に変位させることで、図示のような通電状態となる。域センサ10内の制御回路内では、障害物の検知時以外、制御スイッチSSWが図示のようにクローズ状態となっており、駐車ブレーキバルブ20に通電されるので、建設機械1の車輪は制動状態が解除されて前進することが可能となる。(図12のS202) FIG. 8 shows a control circuit diagram when the construction machine 1 moves forward, and the energized state is shown by a thick line. The operator of the construction machine 1 presses the parking brake switch PB to turn it off (brake release) (S201 in FIG. 12), and further displaces the forward / backward operation lever 50 to the forward position to energize as shown in the figure. It becomes a state. In the control circuit of the measuring range the sensor 10, except when the detection of the obstacle, and the control switch SSW is a closed state as shown, since it is energized parking brake valve 20, the wheels of the construction machine 1 is braked The state is released and it becomes possible to move forward. (S202 in FIG. 12)

図9には、建設機械1が後進する際の制御回路図が示され、通電状態が太線で図示されている。建設機械1のオペレータが駐車ブレーキスイッチPBを押圧操作してOFF状態(制動解除)にし(図12のS201)、さらに、前後進操作レバー50を後進位置に変位させることで、図示のような通電状態となる。前後進操作レバー50が後進位置に変位されると、域センサ10の電源回路に通電され、当該域センサ10は稼動状態となり、検知範囲DRにおける障害物の検知動作が開始される(図12のS203)。 FIG. 9 shows a control circuit diagram when the construction machine 1 moves backward, and the energized state is shown by a thick line. The operator of the construction machine 1 presses the parking brake switch PB to turn it off (brake release) (S201 in FIG. 12), and further displaces the forward / backward operation lever 50 to the reverse position to energize as shown in the figure. It becomes a state. When the forward-reverse lever 50 is displaced in the reverse position, is energized to a power supply circuit of the measuring range the sensor 10, the measuring area sensor 10 becomes operation state, operation of detecting the obstacle in the detection range DR is started (FIG. 12 S203).

併せて、建設機械1の運転席に設けられている設定操作盤17(図6参照)において、稼動ランプ19が点灯され、建設機械1のオペレータは衝突防止装置が有効に稼動していることを確認することができる。検知範囲DR内において障害物が検知されていない場合は、図示されるように域センサ10内の制御スイッチSSWがクローズ状態となって駐車ブレーキバルブ20に通電されるので、建設機械1の車輪は制動状態が解除され、後進することが可能となる。 At the same time, on the setting operation panel 17 (see FIG. 6) provided in the driver's seat of the construction machine 1, the operation lamp 19 is turned on, and the operator of the construction machine 1 indicates that the collision prevention device is effectively operating. You can check. When an obstacle in the detection range DR is not detected, the control switch SSW of measuring range sensor 10 is energized to the parking brake valve 20 becomes closed state as illustrated, the wheels of the construction machine 1 The braking state is released and it becomes possible to move backward.

図10には、建設機械1の後進中において、域センサ10が建設機械1後方の検知範囲DR内において障害物を検知した際の制御回路図が示され、通電状態が太線で図示されている。域センサ10が検知範囲DR内において障害物を検知したことにもとづいて、当該域センサ10内の制御スイッチSSWが図示されるようにただちにオープン状態となる。これにより、駐車ブレーキバルブ20は電断状態(図12のS204)となって建設機械1の車輪に制動力が加わり、建設機械1が停止する(図12のS205)。 FIG 10, in the reverse of the construction machine 1, the control circuit diagram of when detecting an obstacle in the measuring zone sensor 10 is the construction machine 1 in the rear of the detection range DR is shown, energized state is shown by a bold line There is. Based on the measuring range the sensor 10 detects an obstacle in the detection range DR, the immediately open state so that the control switch SSW of the measuring range the sensor 10 is illustrated. As a result, the parking brake valve 20 is in a power-off state (S204 in FIG. 12), a braking force is applied to the wheels of the construction machine 1, and the construction machine 1 is stopped (S205 in FIG. 12).

図11には、域センサ10が検知範囲DR内において障害物を検知したことにもとづいて建設機械1が停止した後、再び後進する際の制御回路図が示され、通電状態が太線で図示されている。検知範囲DR内で検知された障害物が、作業員や他の建設機械など、容易に検知範囲DR外に移動可能なものであれば、障害物が検知範囲DR外に離脱した時点で非検知状態となって(図12のS206)、域センサ10内の制御スイッチSSWがクローズ状態となり、駐車ブレーキバルブ20に通電される。これにより、建設機械1の車輪は制動状態が解除され、再び後進することが可能となる。 11, after the construction machine 1 based on that detected the obstacle measurement zone sensor 10 is within the detection range DR is stopped, the control circuit diagram at the time of reverse again shown, shown energized state by a thick line Has been done. If the obstacle detected in the detection range DR is an obstacle that can be easily moved out of the detection range DR, such as a worker or other construction machine, it will not be detected when the obstacle leaves the detection range DR. in the state (S206 in FIG. 12), the control switch SSW of measuring range sensor 10 becomes closed, is energized in the parking brake valve 20. As a result, the wheels of the construction machine 1 are released from the braking state and can move backward again.

しかし、検知された障害物が構造物や地盤の起伏等であった場合は、検知範囲DRから容易に移動することができないので、その後、全く建設機械1が後進できないこととなる。本実施例ではこのような事態に対処するために、図11に示されるように非常ブレーキ解除スイッチBが建設機械1の運転席周辺に設けられている。当該非常ブレーキ解除スイッチBをオペレータが操作(図12のS206)することよって駐車ブレーキバルブ20に通電することが可能となり、建設機械1の車輪の制動状態が解除(図12のS207)されて再び後進することが可能となる。 However, if the detected obstacle is an undulation of a structure or the ground, it cannot be easily moved from the detection range DR, so that the construction machine 1 cannot move backward at all after that. In this embodiment, in order to deal with such a situation, an emergency brake release switch B is provided around the driver's seat of the construction machine 1 as shown in FIG. The operator operates the emergency brake release switch B (S206 in FIG. 12) to energize the parking brake valve 20, and the braking state of the wheels of the construction machine 1 is released (S207 in FIG. 12) again. It is possible to move backward.

本実施例では、上記非常ブレーキ解除スイッチBを前後進操作レバー50のグリップ部に設け、前後進操作レバー50の操作と、非常ブレーキ解除スイッチBの操作とをグリップ部から手を離すことなく行えるようにして操作性の向上を図っている。 In this embodiment, the emergency brake release switch B is provided on the grip portion of the forward / backward operation lever 50, and the operation of the forward / backward operation lever 50 and the operation of the emergency brake release switch B can be performed without taking the hand off the grip portion. In this way, the operability is improved.

なお、本実施例では上記非常ブレーキ解除スイッチBの操作によって建設機械1の車輪の制動状態が解除された場合であっても、域センサ10の検知機能自体は解除されないので、引き続き建設機械1後方の障害物を検知し、オペレータや周辺作業員等に対して警報音等によって報知が行われる。当該報知態様としては、障害物の存在だけでなく、障害物までの距離等を認識できるように逐次音声等によって報知する構成とすることが好ましい。 Even when the braking state of the wheel of the construction machine 1 by the operation of the emergency brake release switch B is released in this embodiment, since the detection function itself of the measuring range the sensor 10 is not released, subsequently the construction machine 1 Obstacles in the rear are detected, and the operator, peripheral workers, etc. are notified by an alarm sound or the like. As the notification mode, it is preferable to notify by voice or the like sequentially so that not only the existence of the obstacle but also the distance to the obstacle can be recognized.

(他の実施形態)
本発明に係る建設機械の後進時衝突防止装置の実施例については上記したとおりであるが、本発明の実施形態は必ずしも上記実施例に限定されるものではない。
(Other embodiments)
Examples of the reverse collision prevention device for construction machinery according to the present invention are as described above, but the embodiments of the present invention are not necessarily limited to the above examples.

例えば、上記実施例で使用されている域センサ10は、1軸走査型の測域センサ10を使用し、検知範囲DRを二次元形状で設定するものであったが、2軸走査型の域センサ10を使用し、検知範囲DRを三次元形状で設定することも可能である。これにより、より障害物の検知精度を高めることが可能となる。 For example, measurement area sensor 10 used in the above embodiment uses a measurement area sensor 10 of the one-axis scanning, although the detection range DR was to set a two-dimensional shape, the two-axis scanning it is also possible to use a measuring area sensor 10, sets a detection range DR in the three-dimensional shape. This makes it possible to further improve the detection accuracy of obstacles.

また、上記実施例では、図1(a)に示されるように、域センサ10の検知範囲DRを水平状態にある建設機械1と平行に設定していたが、このような態様に限定されるものではなく、例えば、図2(a)に示されるように、斜め下方に検知範囲DRを設定することも可能であり、このようにすることで、域センサ10を建設機械1の高い箇所に設置せざるを得ない場合であっても、障害物を適切に検知することが可能となる。 In the above embodiment, as shown in FIG. 1 (a), it had been set in parallel with the construction machine 1 in the detection range DR of measuring area sensor 10 in a horizontal state, limited to such a mode rather than shall, for example, as shown in FIG. 2 (a), it is also possible to set the detection range DR obliquely downward, by doing so, high construction machine 1 the measuring zone sensor 10 Even if it has to be installed in a place, it is possible to appropriately detect an obstacle.

さらに、図2(b)に示されるように、斜め上方に検知範囲DRを設定することも可能であり、このようにすることで、地盤に大きな起伏があるような現場環境において、地盤の起伏を障害物として誤検出するような事態の発生をさらに抑制することが可能となる。 Further, as shown in FIG. 2B, it is also possible to set the detection range DR diagonally upward, and by doing so, the ground undulations in a field environment where the ground has large undulations. It is possible to further suppress the occurrence of a situation in which the above is erroneously detected as an obstacle.

また、上記実施例では、図1(b)に示されるように、建設機械1の後部に一つの域センサ10を設けて検知範囲DRを設定していたが、複数の域センサ10を建設機械1に設置するようにしてもよく、例えば、図3に示されるように、二つの域センサ10aおよび10bを建設機械1後部の側方に設置し、それぞれ検知範囲DR1およびDR2を設定することで、建設機械1の側方を含めた広い範囲の障害物を検出することが可能となる。 In the above embodiment, as shown in FIG. 1 (b), but sets the detection range DR is provided one measuring area sensor 10 to the rear of the construction machine 1, a plurality of measuring ranges sensor 10 may be installed in a construction machine 1, for example, as shown in FIG. 3, established the two measuring zone sensors 10a and 10b in the construction machine 1 rear lateral, set each detection ranges DR1 and DR2 By doing so, it becomes possible to detect a wide range of obstacles including the side of the construction machine 1.

また、上記実施例では、図1(a)に示されるように、建設機械1の後部のカウンタウエイト上に域センサ10を設置しているが、建設機械1の機種によっては必ずしも域センサ10の設置面が水平面であるとは限らない。さらに、上記段落0041、0042に記載されているように、検知範囲DRを下方または上方に傾斜させる場合においても、域センサ10の設置面の角度調整が必要となることがある。このような状況に対応するために、例えば、図4に示される角度調整台座を建設機械1と域センサ10との間に設けてもよい。 In the above embodiment, as shown in FIG. 1 (a), but it has placed the measuring area sensor 10 on the rear of the counterweight of the construction machine 1, always measuring range sensor depending on the model of the construction machine 1 The installation surface of 10 is not always a horizontal surface. Further, as described in the preceding paragraph 0041,0042, when tilting the detection range DR downward or upward, it may be necessary to angle adjustment of the installation surface of the measuring range the sensor 10. To accommodate this situation, for example, it may be provided between the construction machine 1 and measuring area sensor 10 of angle adjustment pedestal shown in FIG.

図4に示される角度調整台座は、建設機械1の設置面に固定板13とセンサ載置板12を有し、センサ載置板12は一方がヒンジピン14で回転可能に構成され、他方のナット15を緩めることで摺動溝16の範囲内で角度調整することができるように構成されている。このような構成によって、光学窓11から照射されるレーザ光の照射方向(角度)IDを適切に調整することが可能となる。 The angle adjusting pedestal shown in FIG. 4 has a fixing plate 13 and a sensor mounting plate 12 on the installation surface of the construction machine 1. One of the sensor mounting plates 12 is configured to be rotatable by a hinge pin 14, and the other nut. It is configured so that the angle can be adjusted within the range of the sliding groove 16 by loosening 15. With such a configuration, it is possible to appropriately adjust the irradiation direction (angle) ID of the laser beam emitted from the optical window 11.

本実施例では、上記非常ブレーキ解除スイッチBを前後進操作レバー50のグリップ部に設けているが、当該非常ブレーキ解除スイッチBの操作方法として、オペレータが押圧操作を継続している間のみ、駐車ブレーキバルブ20に通電し、建設機械1の車輪の制動状態が解除されるように構成してもよい。このように構成することにより、オペレータが安易に制動状態を解除したまま建設機械1の運転を行うという事態を防ぐことができる。 In this embodiment, the emergency brake release switch B is provided on the grip portion of the forward / backward operation lever 50, but as an operation method of the emergency brake release switch B, parking is performed only while the operator continues the pressing operation. The brake valve 20 may be energized so that the braking state of the wheels of the construction machine 1 is released. With this configuration, it is possible to prevent the operator from easily operating the construction machine 1 while releasing the braking state.

以上、本発明の様々な実施形態について図面にもとづいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものではない。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。また、上記実施例に記載された具体的な寸法形状等は本発明の課題を解決する範囲において、変更が可能である。 Although various embodiments of the present invention have been described above with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to these embodiments. The scope of the present invention is shown by the scope of claims rather than the description of the above-described embodiment, and further includes all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims. In addition, the specific dimensions and shapes described in the above examples can be changed within the range of solving the problems of the present invention.

1 建設機械
10 域センサ
20 駐車ブレーキバルブ
DR 検知範囲
B 非常ブレーキ解除スイッチ
1 construction machine 10 measuring area sensor 20 parking brake valve DR detection range B emergency brake release switch

Claims (4)

建設機械の周辺の所定の範囲において物体の存在を検知可能な測域センサと、
前記建設機械の制動距離に応じて前記測域センサの検知範囲を設定可能な検知範囲設定手段と、
前記測域センサの検知結果に基づいて前記建設機械の走行を停止制御する停止制御手段と、
前記停止制御を解除する停止制御解除手段と、を少なくとも有し、
前記停止制御手段は、前記測域センサの検知結果に基づいて駐車ブレーキバルブが電断状態となることで前記建設機械の走行を停止させ、
前記停止制御解除手段は、前記測域センサが障害物を検知している状態において、非常ブレーキ解除スイッチを押圧操作することで、前記駐車ブレーキバルブを通電状態にして前記建設機械を走行させることができる
ことを特徴とする建設機械の後進時衝突防止装置。
A range sensor that can detect the presence of an object in a predetermined range around a construction machine,
A detection range setting means capable of setting the detection range of the range sensor according to the braking distance of the construction machine, and
A stop control means for stopping and controlling the running of the construction machine based on the detection result of the range sensor, and
A stop control canceling means for canceling the stop control, and at least have a,
The stop control means stops the running of the construction machine when the parking brake valve is turned off based on the detection result of the range sensor.
The stop control release means can run the construction machine with the parking brake valve energized by pressing the emergency brake release switch in a state where the range sensor detects an obstacle. A reverse collision prevention device for construction machinery, which is characterized by being able to do so.
前記非常ブレーキ解除スイッチは、前記建設機械の前後進操作部に設けられ、該前後進操作部を操作しながら該前後進操作部を把持する運転者の手で前記非常ブレーキ解除スイッチを押圧操作することが可能であり、
前記検知範囲設定手段は、
前記建設機械の側方の所定の範囲を前記測域センサの検知範囲として設定可能である
請求項1に記載の建設機械の後進時衝突防止装置。
The emergency brake release switch is provided on the forward / backward operation unit of the construction machine, and the driver who holds the forward / backward operation unit presses the emergency brake release switch while operating the forward / backward operation unit. Is possible,
The detection range setting means
The reverse collision prevention device for a construction machine according to claim 1, wherein a predetermined range on the side of the construction machine can be set as a detection range of the range sensor.
さらに、前記測域センサの検知結果に基づいて警報を行う警報手段を有し
記警報手段は、
前記停止制御解除手段によって前記停止制御が解除された後も前記測域センサの検知結果に基づいて警報を行う
請求項1又は請求項2に記載の建設機械の後進時衝突防止装置。
Further comprising a warning means for performing warning based on the detection result of the previous SL measuring area sensor,
Before Symbol alarm means,
The reverse collision prevention device for a construction machine according to claim 1 or 2, wherein an alarm is issued based on the detection result of the range sensor even after the stop control is released by the stop control release means.
前記検知範囲設定手段は、
前記測域センサの検知範囲を垂直方向に角度調整可能な角度調整手段を備え、該角度調整手段は前記検知範囲を下方または上方に傾斜させることが可能である
請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の建設機械の後進時衝突防止装置。
The detection range setting means
Any of claims 1 to 3, which includes an angle adjusting means capable of adjusting the detection range of the range sensor in the vertical direction, and the angle adjusting means can tilt the detection range downward or upward. The reverse collision prevention device for construction machinery described in Crab.
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